DE3876205T2 - Vorrichtung zur bildung duenner filme. - Google Patents
Vorrichtung zur bildung duenner filme.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung und insbesondere eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung, bei der ein dünner Film auf einem in einer Kammer mit einem Fenster plazierten Objekt gebildet wird durch einführen elektromagnetischer Wellen, wie beispielsweise Lichtstrahlen, Mikrowellen oder dergleichen in die Kammer durch ein an der Passierlinie der elektromagnetischen Wellen vorgesehenes Dielektrikum und anschließendes Aktivieren des Materialgases in der Kammer unter Verwendung dieser elektromagnetischen Wellen.
- Was Vorrichtungen zum Bilden eines dünnen Films auf einem Objekt anbelangt, so können einige aufgezählt werden, beispielsweise etwa eine Photo-CVD (Chemical Vapor Deposition)-Vorrichtung, bei der ein dünner Film auf einem Objekt gebildet wird, indem Lichtstrahlen durch ein Dielektrikum, wie beispielsweise Quarzglas oder dergleichen, in eine Kammer eingeführt werden und das Materialgas in der Kammer unter Verwendung der Lichtstrahlen aktiviert wird, eine Mikrowellen-Plasma- CVD-Vorrichtung sowie eine NCR (Electron Cyclotron Resonance)-Plasma-CVD-Vorrichtung, bei der ein dünner Film auf einem Objekt gebildet wird durch Einführen von Mikrowellen in eine Kammer durch ein Dielektrikum und Aktivieren des Materialgases in der Kammer unter Verwendung von Mikrowellen sowie eine Sputter-Vorrichtung, bei der das durch elektromagnetische Wellen verursachte Plasma als Sputter-Quelle verwendet wird, beispielsweise eine ECR-Sputter-Vorrichtung. Bei einer ECR- Plasma-CVD-Vorrichtung ist die Kammer normalerweise unterteilt in eine plasmaerzeugende Zelle zum Erzeugen von Plasma unter Verwendung von Mikrowellen und in eine Objektzelle zum Bilden eines dünnen Films auf der Oberfläche des Objektes unter Verwendung von Plasma.
- In einem Fall, in dem die Lichtstrahlen oder Mikrowellen in die Kammer durch ein Dielektrikum zum Bilden eines dünnen Films auf dem Objekt eingeführt werden, wird eine Anhäufung von Filmen auf der Innenfläche des Dielektrikums erzeugt, so daß die Durchlässigkeit für Lichtstrahlen oder Mikrowellen an dem Dielektrikum verringert wird. Wenn ein derartiger Zustand fortschreitet, entsteht die Schwierigkeit, daß das Erzeugen des dünnen Films auf der Oberfläche des Objekts in der Kammer nicht hinreichend erfolgen kann.
- Um daher einen derartigen Zustand zu vermeiden, werden üblicherweise die folgenden Vorbeugungsmaßnahmen getroffen. Beispielsweise wird, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Spülgas von dem Gaseinführrohr 10, dessen Blasauslaß 10a in der Nähe des Fensters 1a in der Kammer C angeordnet ist, gegen die Innenfläche des an der Kammerwand 1 angebrachten Dielektrikums 2 geblasen, um das Fenster 1a der Kammer C zu schließen und die Erzeugung der Anhäufung von Filmen einzudämmen. (Siehe "Oyo Buturi", Band 55, Nr. 6, S. 606-611). Eine weitere Maßnahme ist in Fig. 2 gezeigt, in der eine Niederdampfdrucksubstanz 11, beispielsweise FOMBLIN OIL, auf die Innenfläche des an der Kammerwand 1 angebrachten Dielektrikums 2 aufgebracht wird, um das Fenster 1a der Kammer C zu schließen und so die Erzeugung der Anhäufung von Filmen zu verhindern. (Siehe "Solid-State Physics", Band 20, Nr. 8, S. 564-566). Bei beiden Figuren zeigt der weiße Pfeil die Einführrichtung der Lichtstrahlen oder Mikrowellen an.
- Es ist jedoch nicht möglich, die Erzeugung der Anhäufung von Filmen lediglich durch Blasen eines Spülgases gegen die Innenfläche des Dielektrikums, wie in Fig. 1 gezeigt, definitiv zu verhindern. In dem Fall, in dem eine Niederdampfdrucksubstanz 11 auf die Innenfläche des Dielektrikums 2 aufgebracht wird, wie in Fig. 2 gezeigt, entsteht ein Problem des Vermischens von aus der Substanz 11 resultierenden organischen Substanzen mit dem auf dem Objekt erzeugten dünnen Film.
- Wenn ein Film mit einer niedrigen Lichtdurchlässigkeit in bezug auf das Dielektrikum, etwa amorpher Siliziumfilm, metallische Filme oder dergleichen in der Photo-CVD gebildet wird, verringert sich die Lichtstrahlendurchlässigkeit merklich, bis die filmerzeugenden Vorgänge auf dem Ojekt dadurch zum Stillstand kommen, daß die Lichtstrahlen von dem auf dem Dielektrikum gebildeten Film reflektiert und absorbiert werden, selbst wenn die Filmerzeugungsgeschwindigkeit auf dem Dielektrikum entsprechend der oben erwähnten Verfahren verringert ist. Wenn ein Film mit einer niedrigen Mikrowellendurchlässigkeit in bezug auf das Dielektrikum, wie beispielsweise ein metallischer Film, Al, W, Mo oder dergleichen, erzeugt wird, ist sowohl in der Mikrowellen-Plasma-CVD als auch in der ECR-Plasma- CVD die Mikrowellendurchlässigkeit merklich verringert, bis die Filmerzeugungsvorgänge auf dem Objekt dadurch zum Stillstand kommen, daß die Mikrowellen von dem auf dem Dielektrikum gebildeten Film reflektiert und absorbiert werden. Daher ist es bei den herkömmlichen Vorrichtungen der zuvor erwähnten Art nicht möglich, stabile Dünnfilmerzeugungsvorgänge durchzuführen.
- Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der vorerwähnten Probleme. Die Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist mit einer Elektrode versehen, die in der Nähe eines Dielektrikums mit einer Hochfrequenzerzeugungsquelle verbunden ist, und weist eine Konstruktion auf, bei der auf der Innenfläche des Dielektrikums das Sputtern erzeugt wird.
- Daher besteht die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, durch dieses Sputtern definitiv die Erzeugung einer Anhäufung von Filmen auf der Innenfläche des Dielektrikums zu verhindern.
- Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, bereits auf der Innenfläche des Dielektrikums angehäufte Filme zu entfernen.
- Die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, zu verhindern, daß unreine organische Substanzen mit dem zu erzeugenden dünnen Film vermischt werden.
- Die vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, einen dünnen Film einer gewünschten Dicke zu erzeugen, ohne während der Betätigung die Filmerzeugung zu stoppen.
- Die fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, den Vorgang des Bildens eines dünnen Films auf dem Objekt, ohne Elektroden vorzusehen, und den Vorgang des Entfernens des auf der Oberfläche des Dielektrikums angehäuften Films durch Vorsehen einer Elektrode, die an dem Dielektrikum montierbar und von diesem abnehmbar ist, wiederholt durchzuführen.
- Dementsprechend schafft die Erfindung eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung, bei der ein dünner Film auf einem in einer Kammer mit einem Fenster plazierten Objekt gebildet wird durch Einführen elektromagnetischer Wellen in die Kammer durch ein an dem Fenster vorgesehenes Dielektrikum und durch Aktivieren eines Materialgases in der Kammer mittels der elektromagnetischen Wellen, wobei das Fenster durch mindestens einen Teil des Dielektrikums geschlossen ist und wobei die Vorrichtung einen Einlaß zur Zufuhr des Materialgases in die Kammer und einen Auslaß zum Austritt von Gas aus der Kammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner aufweist:
- eine Elektrode, die derart an dem Dielektrikum montiert ist, daß mindestens ein Teil des Dielektrikums zwischen dem Objekt und der Elektrode angeordnet ist; und
- eine mit der Elektrode verbundene Hochfrequenzerzeugungsquelle.
- Die Erfindung schafft außerdem eine Dünnfilmerzeugungsvorrichtung, bei der ein dünner Film auf einem in einer Kammer mit einem Fenster plazierten Objekt gebildet wird durch Einführen elektromagnetischer Wellen in die Kammer durch ein an dem Fenster vorgesehenes Dielektrikum und durch Aktivieren eines Materialgases in der Kammer mittels der elektromagnetischen Wellen, wobei das Fenster durch mindestens einen Teil des Dielektrikums geschlossen ist und wobei die Vorrichtung einen Einlaß zur Zufuhr des Materialgases in die Kammer und einen Auslaß zum Austritt von Gas aus der Kammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner aufweist:
- eine Elektrode, die derart in dem Dielektrikum vergraben ist, daß mindestens ein Teil des Dielektrikums zwischen dem Objekt und der Elektrode angeordnet ist; und
- eine mit der Elektrode verbundene Hochfrequenzerzeugungsquelle.
- Die obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung mit den dazugehörigen Zeichnungen, welche zeigen:
- Fign. 1 und 2 Vertikalschnitte, die den Hauptteil der herkömmlichen Vorrichtungen zeigen;
- Fig. 3 einen Vertikalschnitt, der die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- Fig. 4 einen Vertikalschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- Fign. 5-6 Vertikalschnitte, die den Hauptteil weiterer Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
- Fig. 8 eine graphische Darstellung, in der die Ergebnisse von Versuchen zur Erzeugung eines dünnen Films auf einem Objekt mittels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und mittels herkömmlicher Vorrichtungen gezeigt sind; und
- Fig. 9 eine graphische Darstellung, in der die Ergebnisse von Versuchen zum Entfernen der auf der Oberfläche des Dielektrikums angehäuften Filme mittels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt sind.
- Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele von ihr zeigen, beschrieben.
- Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei Anwendung bei einer Photo-CVD-Vorrichtung zeigt. In der Zeichnung ist das Signal C eine Kammer mit einem Öffnungsbereich, der ein Fenster 1a bildet, und eine Kammerwand 1 bildet ihren äußeren Block. In der Kammer C ist ein Objektständer 5 vorgesehen und ein Objekt 6 ist auf den Objektständer 5 gesetzt. Die Kammer C ist mit zwei weiteren Öffnungen versehen, die als Gasrohr 7 dienen, um das Materialgas in die Kammer C einzuführen bzw. als Auslaßrohr 8, um das Gas austreten zu lassen.
- Ein Dielektrikum 2 einer lichtdurchlässigen Substanz, wie beispielsweise Quarzglas oder dergleichen, ist derart angebracht, daß das Dielektrikum das Fenster 1a an dem Teil bedeckt, an dem das Fenster 1a der Kammerwand 1 gebildet ist und die Lichtstrahlen als elektromagnetische Wellen, die das Materialgas zwecks Erzeugung von Plasma aktivieren, durch das Dielektrikum 2 in die Kammer eingeführt werden, wie durch den weißen Pfeil in der Zeichnung gezeigt.
- Eine Elektrode 3 in der Form von Maschen ist an der Außenseite des Dielektrikums 2 und dazu benachbart angeordnet. Die vermaschte Elektrode 3 ist mit einem Ende einer Hochfrequenzerzeugungsquelle 4 verbunden, die mit einem Hochfrequenzoszillator 4a und einem Anpassungskasten 4b versehen ist. Bei dieser Verbindung ist das andere Ende der Hochfrequenzerzeugungsquelle 4 geerdet und gleichzeitig mit der Kammerwand 1 verbunden.
- Wenn durch den Gebrauch der Hochfrequenzerzeugungsquelle 4 eine Hochfrequenz an die an der Außenseite des Dielektrikums 2 angeordnete vermaschte Elektrode 3 gelegt wird, werden in einer solchen Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an der Innenfläche des Dielektrikums 2 (der Fläche, die das Plasma berührt) aufgrund der Mobilitätsdifferenz der Elektronen und Ionen im Plasma Minus-Eigenvorspannungen erzeugt. Die positiven Ionen in der Kammer C werden zu der Innenfläche angezogen und treffen aufgrund der Eigenvorspannungen auf sie auf. Diese Einfallsenergie verursacht das Sputtern auf der Innenfläche. Die Eigenvorspannung kann gesteuert werden durch das Steuern der durch den Gebrauch der Hochfrequenzerzeugungsquelle 4 an die vermaschte Elektrode 3 angelegte Hochfrequenz.
- Wenn das Sputtern (das Sputterätzen) auf der Innenfläche des Dielektrikums 2 bewirkt ist, kann aufgrund der Sputterwirkungen die Erzeugung einer Filmanhäufung auf der Innenfläche definitiv verhindert werden, während für den Fall, daß bereits eine Filmanhäufung verursacht worden ist, diese Filme entfernt werden können.
- Fig. 4 ist ein Vertikal schnitt und zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei Anwendung bei einer ECR-Plasma-CVD-Vorrichtung. Bei der vorliegenden Vorrichtung ist die Kammer in eine plasmaerzeugende Zelle C&sub1;, in der unter Verwendung von Mikrowellen Plasma erzeugt wird, und eine Objektzelle C&sub2; unterteilt, in der unter der Verwendung von Plasma ein dünner Film auf der Oberfläche des Objekts gebildet wird. Ein Mikrowellenleitrohr 1b ist an der Stelle vorgesehen, an der das Fenster 1a der Kammerwand 1 und das Dielektrikum 2 einer mikrowellendurchlässigen Substanz, etwa Quarzglas oder dergleichen, gebildet ist, um die Mikrowellen als elektromagnetische Wellen, wie durch den Pfeil in der Zeichnung gezeigt, zu leiten. Die plasmaerzeugende Zelle C&sub1; ist von Spulen 9 umgeben, während die Objektzelle C&sub2; mit einem Objektständer 5 versehen ist, auf den ein Objekt 6 gesetzt ist, und das Gasrohr 7 und das Auslaßrohr 8 sind von gleicher Konstruktion wie die bei dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel (Fig. 3).
- Eine flache Elektrode 31 ist zwischen dem Mikrowellenleitrohr 1b und dem Dielektrikum 2 eingefügt, und die flache Elektrode ist mit einer Durchgangsbohrung 31a versehen, deren Innendurchmesser dem des Mikrowellenleitrohres 1b entspricht. Die flache Elektrode 31 ist mit dem anderen Ende der Hochfrequenzerzeugungsquelle 4 in der gleichen Weise verbunden wie bei dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel (Fig. 3).
- Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 3 gezeigt, die zwecks Passieren der Mikrowellen mit einer Durchgangsbohrung 31a versehene flache Elektrode anstatt der vermaschten Elektrode 3 verwendet, die nicht imstande ist, die Mikrowellen durchzulassen. Die von dem Mikrowellenleitrohr 1b zu leitenden Mikrowellen werden durch die Durchgangsbohrung 31a der flachen Elektrode 31 in die plasmaerzeugende Zelle C&sub1; eingeführt, und nachdem sie zur Plasmaerzeugung durch das Dielektrikum 2 passiert sind, wird das so erzeugte Plasma in die Objektzelle C&sub2; eingeführt, um einen dünnen Film auf der Oberfläche des Objekts 6 zu bilden.
- Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Mikrowelleneinführbereich wie oben erwähnt konstruiert, daher ist es moglich, das Erzeugen der Filmanhäufung auf der Innenfläche des Dielektrikums 2 zu verhindern und die bereits auf dieser Innenfläche angehäuften Filme zu entfernen, ohne das Einführen der Mikrowellen in die Kammer zu behindern.
- Die Fign. 5 und 6 sind Vertikalschnitte und zeigen den Hauptteil weiterer Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 ist der Fall gezeigt, wo eine Elektrode in dem Dielektrikum 2 vergraben ist. Genauer gesagt ist die vermaschte Elektrode 3 in dem Dielektrikum 2 vergraben. Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Elektrode in der Kammer angeordnet ist. Genauer gesagt, weist das Dielektrikum 2 einen in der Kammer vorgesehenen Teil 2a und einen außerhalb der Kammer vorgesehenen Teil 2b auf, um das Fenster 1a zu schließen, und die mit der Durchgangsbohrung 31a versehene flache Elektrode 31 ist auf der Oberseite des in der Kammer befindlichen Teils 2a angebracht.
- Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt und zeigt den Hauptteil eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine flache Elektrode 32 abnehmbar an dem Dielektrikum 2 angebracht, im Gegensatz zu den vorerwähnten Ausführungsbeispielen, bei denen Elektroden 3 und 31 an dem Dielektrikum 2 fixiert sind. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel besteht die Möglichkeit des wiederholten Durchführens der Vorgänge des Entfernens der Filmanhäufung, die auf der Innenfläche des Dielektrikums 2 in einem Stadium erzeugt wurde, in dem die flache Elektrode 32 an dem Dielektrikum 2 angebracht ist, wie in Fig. 7 gezeigt, dann der Erzeugung eines dünnen Films auf dem in der Kammer C befindlichen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Objekt, nachdem die flache Elektrode 32 abgenommen und das lichteinführende System oder das mikrowelleneinführende System vorgesehen ist, und schließlich der Entfernung der auf der Innenfläche des Dielektrikums 2 in dem in Fig. 7 gezeigten Stadium erzeugten Filmanhäufung, wenn die Mikrowellendurchlässigkeit aufgrund der Erzeugung der Filmanhäufung auf der Innenfläche des Dielektrikums 2 abgenommen hat. In diesem Fall ist es überflüssig, zu bemerken, daß es nicht erforderlich ist, in der flachen Elektrode 32 eine solche Durchgangsbohrung zu bilden, wie bei der Elektrode gemäß den Fign. 4 und 6.
- Darüber hinaus werden die filmentfernenden Nutzeffekte bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung beim Entfernen des auf der Innenfläche des Dielektrikums 2 erzeugten Films weiter verbessert durch das Einführen von Sputtergasen, etwa Ar oder dgl., oder Ätzgasen, etwa Cl&sub2;, CF&sub4;, SF&sub6;, NF&sub3;, ClF&sub3; oder dgl.
- Nachfolgend folgen Erklärungen zu dem Ergebnis der unter Verwendung der Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuche.
- Unter Verwendung einer ECR-Plasma-CVD-Vorrichtung, an die die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angepaßt ist, die mit einer mit der Hochfrequenzerzeugungsquelle verbundenen Elektrode versehen ist, und einer herkömmlichen ECR-Plasma-CVD-Vorrichtung wurde ein Wolfram-CVD ausgeführt. Die Erzeugungsbedingungen in beiden Vorrichtungen waren zu der Zeit wie folgt:
- Mikrowellen (2,45 GHz) 400 W
- WF&sub6;-Strömungsrate 10 sccm
- H&sub2;-Strömungsrate 50 sccm
- Ar-Strömungsrate 40 sccm
- Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Bedingungen der an die Elektrode anzulegenden Hochfrequenz auf 13,56 MHz (Frequenz) und 400 W (Leistung) festgesetzt. Das Ergebnis des Versuchs ist in Fig. 8 gezeigt. In Fig. 8 gibt das Signal (a) die Ergebnisse bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an, während das Signal (b) die Ergebnisse bei der herkömmlichen Vorrichtung anzeigt. In der Zeichnung zeigt die vertikale Achse die Filmdicke des auf dem Objekt gebildeten dünnen Films (in Å) an, während die horizontale Achse die zu der Filmerzeugung erforderte Zeit (in min) anzeigt. Gemäß Fig. 8 geht die Filmdicke auf dem Objekt bei der herkömmlichen Vorrichtung mit zunehmender Zeit in die Sättigung, und nachdem acht Minuten verstrichen sind, hat die Plasmaerzeugung ganz aufgehört. Es wird angenommen, daß dieses Phänomen durch die Filmanhäufung auf dem Dielektrikum verursacht wird. Bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung jedoch zeigt die Filmdicke auf dem Objekt eine stetige Zunahme mit zunehmender Zeit, wenn an die Elektrode ständig Leistung von 400 W angelegt bleibt, und die Erzeugung der Filmanhäufung wird verhindert.
- Unter Bezugnahme auf ein Dielektrikum, auf dem bereits ein Metallfilm (ein Wolframfilm) angehäuft war, wurde ein Versuch zum Entfernen dieses Metallfilmes unter Verwendung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Bei diesem Versuch wechselte die Leistung der an die Elektrode angelegten Hochfrequenz zwischen 200 W, 300 W und 400 W. Für jeden Fall ist die Ar- Strömungsrate auf 40 sccm eingestellt worden. Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die das Ergebnis dieses Versuches zeigt. In Fig. 9 zeigen die Signale (a), (b) und (c) an, wo die verwendete Leistung 200 W bzw. 300 W bzw. 400 W ist. Die vertikale Achse zeigt die Filmdicke des Metallfilms (in Å) auf dem Dielektrikum an, während die horizontale Achse die Zeit (in min) anzeigt. Für jeden Fall wird angezeigt, daß die Filmdicke mit zunehmender Zeit abnimmt und daß die Sputterwirkungen und das Ausmaß der Abnahme der Filmdicke umso größer ist, je höher die Leistung der angelegten Hochfrequenz ist.
- Wie zuvor erwähnt, kann bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Erzeugung der Filmanhäufung auf der Innenfläche des Dielektrikums definitiv verhindert werden, und für den Fall, daß bereits eine Filmanhäufung erzeugt worden ist, besteht außerdem die Möglichkeit, die Filme zu entfernen.
Claims (12)
1. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung, bei der ein dünner
Film auf einem in einer Kammer mit einem Fenster
plazierten Objekt ausgebildet wird durch Einführen
elektromagnetischer Wellen in die Kammer durch ein
an dem Fenster vorgesehenes Dielektrikum und durch
Aktivieren eines Materialgases in der Kammer
mittels der elektromagnetischen Wellen, wobei das
Fenster durch mindestens einen Teil des Dielektrikums
geschlossen ist und wobei die Vorrichtung einen
Einlaß zur Zufuhr des Materialgases in die Kammer
und einen Auslaß zum Austritt von Gas aus der
Kammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung ferner aufweist:
eine Elektrode, die derart an dem Dielektrikum
montiert ist, daß mindestens ein Teil des
Dielektrikums zwischen dem Objekt und der Elektrode
angeordnet ist; und
eine mit der Elektrode verbundene
Hochfrequenzerzeugungseinrichtung.
2. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei
der die Elektrode an der Außenseite des
Dielektrikums angeordnet ist.
3. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei
der das Dielektrikum zweiteilig ausgebildet ist,
wobei sich ein Teil innerhalb der Kammer befindet,
und bei der die Elektrode an dem sich innerhalb der
Kammer befindlichen Teil des Dielektrikums
angeordnet ist.
4. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung, bei der ein dünner
Film auf einem in einer Kammer mit einem Fenster
plazierten Objekt ausgebildet wird durch Einführen
elektromagnetischer Wellen in die Kammer durch ein
an dem Fenster vorgesehenes Dielektrikum und durch
Aktivieren eines Materialgases in der Kammer
mittels der elektromagnetischen Wellen, wobei das
Fenster durch mindestens einen Teil des Dielektrikums
geschlossen ist und wobei die Vorrichtung einen
Einlaß zur Zufuhr des Materialgases in die Kammer
und einen Auslaß zum Austritt von Gas aus der
Kammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung ferner aufweist:
eine Elektrode, die derart in dem Dielektrikum
vergraben ist, daß mindestens ein Teil des
Dielektrikums zwischen dem Objekt und der Elektrode
angeordnet ist,
eine mit der Elektrode verbundene
Hochfrequenzerzeugungsquelle.
5. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, bei die Elektrode an dem
Dielektrikum fixiert ist.
6. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, bei der die Elektrode an dem
Dielektrikum montierbar und von diesem abnehmbar
ist.
7. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, ferner mit einem Objektständer,
auf den das Objekt gesetzt wird.
8. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, bei der die elektromagnetischen
Wellen Lichtstrahlen sind.
9. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei
der die Elektrode mit mindestens einer Bohrung zum
Durchlaß der Lichtstrahlen versehen ist.
10. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei
der die Elektrode zum Durchlaß der Lichtstrahlen
die Form von Maschen hat.
11. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, bei der die elektromagnetischen
Wellen Mikrowellen sind.
12. Dünnfilmerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei
der die Elektrode mit mindestens einer Bohrung zum
Durchlaß der Mikrowellen versehen ist.
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US5087297A (en) * | 1991-01-17 | 1992-02-11 | Johnson Matthey Inc. | Aluminum target for magnetron sputtering and method of making same |
US5101764A (en) * | 1991-02-20 | 1992-04-07 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for integrating optical sensor into processor |
DE4217900A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Leybold Ag | Anordnung einer mikrowellendurchlässigen Scheibe in einem Hohlleiter und Verfahren zur Einbringung dieser Scheibe |
US5292370A (en) * | 1992-08-14 | 1994-03-08 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Coupled microwave ECR and radio-frequency plasma source for plasma processing |
JP3227522B2 (ja) * | 1992-10-20 | 2001-11-12 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波プラズマ処理方法及び装置 |
JP3252507B2 (ja) * | 1993-01-29 | 2002-02-04 | ソニー株式会社 | プラズマ処理装置 |
US5571576A (en) * | 1995-02-10 | 1996-11-05 | Watkins-Johnson | Method of forming a fluorinated silicon oxide layer using plasma chemical vapor deposition |
US5814154A (en) * | 1997-01-23 | 1998-09-29 | Gasonics International | Short-coupled-path extender for plasma source |
US6026762A (en) * | 1997-04-23 | 2000-02-22 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for improved remote microwave plasma source for use with substrate processing systems |
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US4576698A (en) * | 1983-06-30 | 1986-03-18 | International Business Machines Corporation | Plasma etch cleaning in low pressure chemical vapor deposition systems |
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JPS60245217A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 薄膜形成装置 |
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