JPH058271B2 - - Google Patents

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JPH058271B2
JPH058271B2 JP58222532A JP22253283A JPH058271B2 JP H058271 B2 JPH058271 B2 JP H058271B2 JP 58222532 A JP58222532 A JP 58222532A JP 22253283 A JP22253283 A JP 22253283A JP H058271 B2 JPH058271 B2 JP H058271B2
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JP
Japan
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vacuum container
power supply
electrode
load electrode
plasma
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JP58222532A
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JPS60114577A (ja
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Yoichi Oonishi
Hirozo Shima
Junichi Nozaki
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5096Flat-bed apparatus

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  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は平行平板電極型プラズマエツチング装
置、反応性イオンエツチング装置またはプラズマ
CVD装置等の化学処理装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 プラズマエツチング法や反応性イオンエツチン
グ法で利用されるドライエツチング装置や薄膜形
成用のプラズマCVD(Chemical Vapour
Deposition)装置およびパツタリング装置は、薄
膜センサーや半導体部品等に代表される各種製品
の製造装置として利用されている。
以下、図面を参照しながら従来の化学処理装置
としてのプラズマ反応装置について説明する。
第1図に従来のプラズマCVD装置を示す。
1は真空を維持することが可能な材質がステン
レスの真空容器、2はガスを真空容器1内に導入
するためのノズル、3は真空容器1内を真空排気
するための真空ポンプ、4は周波数13.56MHzの
高周波電力が供給され、形状が円板の負荷電極、
5は負荷電極4に高周波電力を供給するための電
力供給部品、6は周波数13.56MHzの高周波電源、
7は高周波電力負荷経路の整合状態を調整するた
めのマツチング用チユーナ、8は真空容器1と電
力供給部品5との接触を防ぎ、絶縁するための材
質がテフロンの絶縁用部品、9は負荷電極4の表
面に対して40mm程度の距離をへだてて配置され、
材質がステンレスで形状が円板状であり被加工物
を保持することが可能であり、内部に加熱用のヒ
ータを有し、被加工物を加熱するようにした試料
台、10は被加工物であるところの材質がシリコ
ン単結晶の試料である。
ここで、真空容器1および試料台9は、アース
接地されている。
以上のように構成されたプラズマCVD装置に
よつてプラズマシリコンナイトライド膜(以下
SiN膜と略す)の試料10上への形成について以
下その動作を説明する。
まず、真空ポンプ3により、真空容器1内の圧
力を3×10-3Torr以下に真空排気した後、窒素
(以下N2と略す)ガスを160SCCMの流量でノズ
ル2を通し、真空容器1内に導入し、かつ真空排
気速度を調整し、真空容器1内の圧力を0.3Toor
に保持する。
また、試料台9に内蔵された加熱用のヒータを
調節して、試料10の表面温度250℃程度に保持
する。次に、ノズル2を通し、モノシラン(以下
SiH4と略す)、アンモニア(以下NH3と略す)ガ
スおよびN2ガスを混合比が6:7:45であり混
合ガス流量が160sccMで、真空容器1内に導入
し、かつ、真空排気速度を調節し真空容器1内の
圧力を0.3Torrに保持する。ここで、高周波電力
を負荷電極4に供給し、前記混合ガスをプラズマ
化することにより、試料10の表面にSiN膜を形
成するものである。
しかしながら上記のような構成では、ガスプラ
ズマが試料10の処理に必要な負荷電極4と試料
台9との間の空間に生じる他に電力供給部品5と
真空容器1内内壁との空間で、プラズマが圧力の
設定条件または高周波電力の負荷電極値に依存し
て連続的または断続的に生じる。従がつて、負荷
電極4と試料台9との間の空間に作用する高周波
電力の負荷状態すなわち、電力負荷の整合状態が
変化し、試料10のプラズマ処理中にガスプラズ
マの状態が連続的または断続的に変化し、結果的
に試料10表面への薄膜形成速度および形成する
膜の膜質が不安定になり、さらに、形成薄膜の膜
厚のバラツキの点からも再現性良く試料10を処
理することが困難である。
このように、従来のプラズマCVD装置では、
試料10を処理する際、電力供給部品5と真空容
器1の内壁との空間でプラズマが連続的または断
続的に発生することに起因して、負荷電極4と試
料台9との間の空間で所望の安定なプラズマを発
生することが困難であるという欠点を有してい
た。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、平行平板電極型プラ
ズマ化学処理装置によつて、試料をプラズマ処理
する際、電力供給部品と真空容器の内壁との空間
でプラズマが発生するのを防止し、負荷電極と試
料台との空間に安定なプラズマを発生させ、試料
を再現性良く、プラズマ処理することが可能な化
学処理装置を提供するものである。
発明の構成 本発明の化学処理装置は、真空状態の維持が可
能な真空容器と、真空容器内に制御して、所定の
ガスを導入するためのノズルと、真空容器内を真
空排気するための真空排気装置と、真空容器内に
あり、所定の電力が供給される負荷電極と、前記
負荷電極の表面に対して所定の距離をへだてて配
置され、かつ、アース接地されたアース電極と、
少なくとも負荷電極またはアース電極のどちらか
一方に被加工物を配置し、かつ、負荷電極とアー
ス電極との空間にガスプラズマを発生させ、前記
被加工物を処理するため、負荷電極に電力を供給
するための電力供給部品と、電力供給源である電
源と、電力供給部品の周囲に非接触で位置し、一
方の端面を真空容器と気密に接合し、他方の端面
を負荷電極の表面と絶縁物を介し、気密に接合し
かつ、電力供給部品のガス雰囲気を大気圧状態に
するベローズとから構成されており、電力供給部
品と真空容器の内壁との空間で、プラズマが発生
するのを防止し、負荷電極とアース電極との空間
に安定したプラズマを発生させることができ、被
加工物を再現性良く、プラズマ処理することが可
能である。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。
第2図において、101は真空を維持すること
が可能な材質がステンレスの真空容器、102は
ガスを真空容器101内に導入するためのノズ
ル、103は真空容器101内を真空排気するた
めの真空排気装置、104は周波数13.56MHzの
高周波電力が供給され、形状が円板の負荷電極、
105は負荷電極104に高周波電力を供給する
ための電力供給部品、106は周波数13.56MHz
の高周波電源、107は高周波電力負荷経路の整
合状態を調整するためのマツチング用チユーナ、
108は真空容器101と電力供給部品105と
の接触を防ぎ、電気的に絶縁するための材質がテ
フロンの絶縁用部品、109は負荷電極104の
表面に対して40mm程度の距離をへだてて配置さ
れ、材質がステンレスで形状が円板状であり、被
加工物を保持することが可能であり、内部に被加
工物加熱用のヒータを有し、アース接地されたア
ース電極、110は被加工物であるところの材質
がシリコン単結晶の試料、111は材質がテフロ
ン、形状が円板であり、電力供給部品105とO
リングを介し、気密に接合された絶縁リング、1
12は電力供給部品の周囲に非接触で位置し、一
方の端面を真空容器101とOリングで気密に接
合し、かつ、他方の端面を絶縁リング111の表
面とOリングによつて、気密に接合し、かつ、電
力供給部品105のガス雰囲気を大気圧状態にす
ることが可能なベローフランジ、113は材質が
テフロンのボルトである。
以上のように構成された化学処理装置について
試料110の表面にプラズマSiN膜を形成する場
合を例にとり、以下その動作を説明する。
まず、真空排気装置103により、真空容器1
01内の圧力を3×10-3Torr以下に真空排気し
た後、N2ガスを160SCCMの流量でノズル102
を通し、真空容器101内に導入し、かつ真空排
気速度を調節し、真空容器101内の圧力を
0.35Torrに保持する。
また、アース電極109に内蔵された加熱用の
ヒータを調節して試料110の表面温度を250℃
程度に保持する。次に、前記N2ガスの導入を停
止した後、ノズル102を通し、ガス組成が
SiH4,NH3、およびN2であり、その組成比が
6:7:45である混合ガスを160SCCMの流量で、
真空容器101内に導入し、かつ、真空排気速度
を調節して真空容器101内の圧力を0.35Toor
に保持する。
次に、高周波電源106より周波数13.56MHz
の高周波電力をマツチング用チユーナ107およ
び電力供給部品105を通し、負荷電極104に
供給することによつて、前記混合ガスをプラズマ
化し、試料110の表面にSiN膜を形成する。
すなわち、前記混合ガスはプラズマエネルギー
と試料110表面およびアース電極109表面よ
り供給される熱エネルギによつて、下記化学反応
式に基づき分解および反応し、試料110表面上
にSiN膜を形成する。
3SiH(g)+4NH3(g)プラズマ ―――――→ 250℃Si3N4(S)+12H2(g) g:ガス状態 s:固体状態 ここで、電力供給部品105の周囲雰囲気は、
大気圧であるため、電力供給部品105の表面と
真空容器101およびベローフランジ112との
空間ではプラズマが発生しなかつた。従がつて、
試料110の処理する際、負荷電極104とアー
ス電極109との空間に安定したプラズマを発生
することができるため、試料110表面へのSiN
膜の形成速度および膜質が安定し、さらに膜厚の
試料110表面上でのプラズマの不安定に起因し
たバラツキ量を大巾に低減することができ、試料
110を再現性良く処理することができた。
以上のように、本実施例によれば、真空状態の
維持が可能な真空容器と、真空容器内に制御し
て、所定のガスを導入するための真空排気装置
と、真空容器内にあり、所定の電力が供給される
負荷電極と前記負荷電極の表面に対して、所定の
距離をへだてて配置され、かつ、アース接地され
たアース電極と、少なくとも負荷電極またはアー
ス電極のどちらか一方に被加工物を配置し、か
つ、負荷電極とアース電極との空間にガスプラズ
マを発生させ、前記被加工物を処理するため、負
荷電極に電力を供給するための電力供給部品と、
電力供給源である電源と、電力供給部品の周囲に
非接触で位置し、一方の端面を真空容器と気密に
接合し、他方の端面を負荷電極の表面と絶縁物を
介し、気密に接合し、かつ、電力供給部品のガス
雰囲気を大気圧状態にするベローズとを有するこ
とによつて、試料の表面上にプラズマCVD膜を
形成する際、負荷電極とアース電極との空間に安
定したプラズマを発生することができるため、試
料表面上へのプラズマCVD膜の形成速度および
形成した膜の例えば屈折率等の膜質が安定し、さ
らに膜厚の試料表面上でのプラズマの不安定に起
因したバラツキ量を低減することができ、試料を
再現性良く処理することが可能である。
なお、ベローズを利用しているため、負荷電極
とアース電極との間の距離を容易に変えることが
できる。従がつて、試料の加工に際し、処理中に
連続的にまたは断続的に前記距離を変化させるプ
ラズマ処理も可能である。
発明の効果 以上のように本発明の化学処理装置は、真空状
態の維持が可能な真空容器と、真空容器内に制御
して、所定のガスを導入するためのノズルと、真
空容器内を真空排気するための真空排気装置と、
真空容器内にあり所定の電力が供給される負荷電
極と、前記負荷電極の表面に対して、所定の距離
をへだてて配置され、かつ、アース接地されたア
ース電極と、少なくとも負荷電極または、アース
電極のどちらか一方に被加工物を配置し、かつ、
負荷電極とアース電極との空間にガスプラズマを
発生させ、前記被加工物を処理するため、負荷電
極に電力を供給するための電力供給部品と、電力
供給源である電源と、電力供給部品の周囲に非接
触で位置し、一方の端面を真空容器と気密に接合
し、他方の端面を負荷電極の表面と絶縁物を介
し、気密に接合し、かつ、電力供給部品のガス雰
囲気を大気圧状態にするベローズとを設けること
によつて、電力供給部品と真空容器の内壁との空
間で、プラズマが発生するのを防止し、負荷電極
とアース電極との間の空間に安定したプラズマを
発生させることができ、被加工物を再現性良く、
プラズマ化学処理することが可能であり、また、
容易に負荷電極とアース電極との距離を上記効果
を発揮できる条件を有した状態で容易に変化する
ことができ、その実用的効果は大なるものがあ
る。
なお、前記実施例ではプラズマCVD膜を形成
する場合を例にとつたが、プラズマエツチングや
反応性イオンエツチンング、スパツタリング等に
おいても負荷電極とアース電極との間の空間に安
定したプラズマを発生することができ、上記と同
様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプラズマ反応装置の正面断面
図、第2図は本発明の一実施例におけるプラズマ
反応装置の正面断面図である。 101……真空容器、102……ノズル、10
3……真空排気装置、104……負荷電極、10
5……電力供給部品、106……電源、109…
…アース電極、112……ベローズ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 真空状態の維持が可能な真空容器と、真空容
    器内に制御して、所定のガスを導入するためのノ
    ズルと、真空容器内を真空排気するための真空排
    気装置と、真空容器内にあり、所定の電力が供給
    される負荷電極と、前記負荷電極の表面に対して
    所定の距離をへだてて配置され、かつ、アース接
    地されたアース電極と、少なくとも負荷電極また
    は、アース電極のどちらか一方に被加工物を配置
    し、かつ、負荷電極とアース電極との空間にガス
    プラズマを発生させ、前記被加工物を処理するた
    め負荷電極に電力を供給するための電力供給部品
    と、電力供給源である電源と、電力供給部品の周
    囲に非接触で位置し、一方の端面を真空容器と気
    密に接合し、他方の端面を負荷電極の表面と絶縁
    物を介し、気密に接合し、かつ、電力供給部品の
    ガス雰囲気を大気圧状態にするベローズとからな
    る化学処理装置。 2 ベローズは材質がステンレスである溶接ベロ
    ーズまたは成形ベローズである特許請求の範囲第
    1項記載の化学処理装置。 3 電源は周波数が13.56MHzである高周波電源
    であるところの特許請求の範囲第1項記載の化学
    処理装置。 4 真空容器は材質がステンレスまたはアルミニ
    ウムまたは、アルミニウム合金であるところの特
    許請求の範囲第1項記載の化学処理装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2646582B2 (ja) * 1987-10-16 1997-08-27 松下電器産業株式会社 プラズマcvd装置
JPH01136970A (ja) * 1987-11-20 1989-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマcvd装置のクリーニング方法
JP5749071B2 (ja) * 2010-05-18 2015-07-15 株式会社半導体エネルギー研究所 プラズマ処理装置
JP5700632B2 (ja) 2010-11-04 2015-04-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5688316A (en) * 1979-12-21 1981-07-17 Fuji Electric Co Ltd Apparatus for forming thin layer
JPS5832410A (ja) * 1981-08-06 1983-02-25 ザ・パ−キン−エルマ−・コ−ポレイシヨン ガス状減圧環境下で構造物を処理する方法及び装置

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