JP2859721B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/50—Chemical 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
- C23C16/505—Chemical 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
- C23C16/509—Chemical 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
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- H—ELECTRICITY
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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- H01J37/32697—Electrostatic control
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/332—Coating
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラズマ処理技術、特にプラズマ電位と基
板電位を制御するための技術に関し、例えば、半導体装
置の製造工程において、基板上にSi膜,Al膜,SiO膜等の
成膜処理を施すスパッタリング装置に有効に利用し得る
技術に関する。
板電位を制御するための技術に関し、例えば、半導体装
置の製造工程において、基板上にSi膜,Al膜,SiO膜等の
成膜処理を施すスパッタリング装置に有効に利用し得る
技術に関する。
［従来の技術］ 従来、半導体ウェーハ等の基板上に薄膜を形成する一
つの方法としてスパッタ法が用いられている。一般のス
パッタ法では、真空にし得る槽（真空槽）内に10-3〜10
-2［Torr］程度の真空状態を形成し、ターゲットを保持
した第１の電極に直流電力または高周波電力を加えて、
プラズマ放電を起こし陰極降下電圧により陽イオンを陰
極である第１の電極に加速衝撃し、この衝撃によって第
１の電極に設置されたターゲット材料から放出された原
子を真空槽内に設置した基板上に堆積することにより薄
膜が形成される。
つの方法としてスパッタ法が用いられている。一般のス
パッタ法では、真空にし得る槽（真空槽）内に10-3〜10
-2［Torr］程度の真空状態を形成し、ターゲットを保持
した第１の電極に直流電力または高周波電力を加えて、
プラズマ放電を起こし陰極降下電圧により陽イオンを陰
極である第１の電極に加速衝撃し、この衝撃によって第
１の電極に設置されたターゲット材料から放出された原
子を真空槽内に設置した基板上に堆積することにより薄
膜が形成される。
また、最近注目されているバイアススパッタ法では、
プラズマ発生用電力の印加される第１の電極と対向し、
基板を保持した第２の電極にも、直流電力または高周波
電力を加えることによって基板にも陽イオンを加速衝撃
させながら薄膜を形成する。
プラズマ発生用電力の印加される第１の電極と対向し、
基板を保持した第２の電極にも、直流電力または高周波
電力を加えることによって基板にも陽イオンを加速衝撃
させながら薄膜を形成する。
これらの方法に対して、第１の電極及び第２の電極以
外に第３の電極を基板近傍またはターゲット近傍に設置
して、第３の電極とアース間に直流電圧を印加した状態
で薄膜を形成する方法が、例えば特開昭59−104111号公
報、特開昭61−231172号公報に開示されている。
外に第３の電極を基板近傍またはターゲット近傍に設置
して、第３の電極とアース間に直流電圧を印加した状態
で薄膜を形成する方法が、例えば特開昭59−104111号公
報、特開昭61−231172号公報に開示されている。
［発明が解決しようとする課題］ 半導体デバイス等の高性能化と高集積化が進むなか
で、スパッタ法等の膜形成技術により得られる半導体製
品用の膜（層）に対する膜質等の品質における要求もよ
り厳格となってきている。
で、スパッタ法等の膜形成技術により得られる半導体製
品用の膜（層）に対する膜質等の品質における要求もよ
り厳格となってきている。
しかしながら、従来のスパッタ法等は、これらの要求
に対して必ずしも満足に対応できるものとはいえなかっ
た。
に対して必ずしも満足に対応できるものとはいえなかっ
た。
例えば、通常のスパッタ法では、プラズマ電位は、プ
ラズマ放電条件（放電圧力、電力、電極面積等）で決ま
りプラズマ電位の制御性は乏しく、プラズマ電位をプラ
ズマ放電条件とは独立に任意の値に設定することは困難
である。また、基板電位は基板の材質、及び設置状態に
より、アース電位またはプラズマに対して浮動電位とな
る場合もあり、基板電位の制御性も乏しい。その結果、
薄膜形成時に基板に入射する陽イオンのエネルギー（プ
ラズマ電位と基板電位との差に相当する）の制御が困難
となり、膜質悪化の原因になる。また、プラズマ電位
は、プラズマ放電条件によっては大きく上昇し、プラズ
マと接している真空槽、防着板等との電位差が大きくな
る。その結果、プラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板
等を加速衝撃し、真空槽、防着板等から放出された原子
が、基板上に形成される薄膜に混入し易い。従って、得
られる薄膜中での真空槽、防着板等からの汚染物質の混
入率を低下させるには限界がある。
ラズマ放電条件（放電圧力、電力、電極面積等）で決ま
りプラズマ電位の制御性は乏しく、プラズマ電位をプラ
ズマ放電条件とは独立に任意の値に設定することは困難
である。また、基板電位は基板の材質、及び設置状態に
より、アース電位またはプラズマに対して浮動電位とな
る場合もあり、基板電位の制御性も乏しい。その結果、
薄膜形成時に基板に入射する陽イオンのエネルギー（プ
ラズマ電位と基板電位との差に相当する）の制御が困難
となり、膜質悪化の原因になる。また、プラズマ電位
は、プラズマ放電条件によっては大きく上昇し、プラズ
マと接している真空槽、防着板等との電位差が大きくな
る。その結果、プラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板
等を加速衝撃し、真空槽、防着板等から放出された原子
が、基板上に形成される薄膜に混入し易い。従って、得
られる薄膜中での真空槽、防着板等からの汚染物質の混
入率を低下させるには限界がある。
一方、先に述べたバイアススパッタ法では、基板電位
の制御により通常のスパッタ法よりも大きなエネルギー
をもった陽イオンを加速衝撃させながら、薄膜を形成す
ることができる。この方法によれば機械的強度の優れた
薄膜が得られる。またこのバイアススパッタ法を利用す
ることにより、段差部に形成された膜がスパッタエッチ
ングされやすいという性質を利用して表面形状の平坦な
膜を形成できる。しかしながら、この方法では、膜の堆
積と同時にスパッタエッチングが行なわれるため、成膜
速度が著しく小さいという問題がある。さらに通常のス
パッタ法よりも大きなエネルギーをもった陽イオンを基
板に加速衝撃させながら薄膜を形成するため基板に損傷
を与える場合があるという問題もある。さらに通常のス
パッタ法と同様にプラズマ電位の制御性は乏しいので、
プラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板等を加速衝撃
し、真空槽、防着板等から放出された原子が基板上に形
成される薄膜に混入し易く、これらの汚染物質の膜への
混入率を低下させるには限界がある。
の制御により通常のスパッタ法よりも大きなエネルギー
をもった陽イオンを加速衝撃させながら、薄膜を形成す
ることができる。この方法によれば機械的強度の優れた
薄膜が得られる。またこのバイアススパッタ法を利用す
ることにより、段差部に形成された膜がスパッタエッチ
ングされやすいという性質を利用して表面形状の平坦な
膜を形成できる。しかしながら、この方法では、膜の堆
積と同時にスパッタエッチングが行なわれるため、成膜
速度が著しく小さいという問題がある。さらに通常のス
パッタ法よりも大きなエネルギーをもった陽イオンを基
板に加速衝撃させながら薄膜を形成するため基板に損傷
を与える場合があるという問題もある。さらに通常のス
パッタ法と同様にプラズマ電位の制御性は乏しいので、
プラズマ中の陽イオンが真空槽、防着板等を加速衝撃
し、真空槽、防着板等から放出された原子が基板上に形
成される薄膜に混入し易く、これらの汚染物質の膜への
混入率を低下させるには限界がある。
先に挙げた、特開昭59−104111号公報に開示のスパッ
タ法では、基板に対向した棒状の第３の電極が設けら
れ、この第３の電極に正の電圧が印加されることによ
り、プラズマ電位を上昇させ、基板の一部に実質的に負
のバイアス電圧を加えつつ薄膜の形成が行なわれる。こ
の方法により例えば磁気特性の優れた薄膜が得られる。
しかし、第３の電極に正の電圧を加えているため、プラ
ズマ電位が上昇し、プラズマ電位と基板電位との差が大
きくなり、第３の電極を用いない方法よりも大きなエネ
ルギーをもった陽イオンが基板を加速衝撃することにな
る。そのため、基板に損傷を与えるという問題がより顕
著になる。また、プラズマ電位が上昇するので、プラズ
マ電位と真空槽、防着板等の電位との差はさらに大きく
なり、陽イオンの加速衝撃により、真空槽、防着板等か
ら放出された原子が、基板上に形成される薄膜にさらに
混入し易くなり、真空槽、防着板等からの汚染物質の混
入率が比較的高い膜が形成され易い。
タ法では、基板に対向した棒状の第３の電極が設けら
れ、この第３の電極に正の電圧が印加されることによ
り、プラズマ電位を上昇させ、基板の一部に実質的に負
のバイアス電圧を加えつつ薄膜の形成が行なわれる。こ
の方法により例えば磁気特性の優れた薄膜が得られる。
しかし、第３の電極に正の電圧を加えているため、プラ
ズマ電位が上昇し、プラズマ電位と基板電位との差が大
きくなり、第３の電極を用いない方法よりも大きなエネ
ルギーをもった陽イオンが基板を加速衝撃することにな
る。そのため、基板に損傷を与えるという問題がより顕
著になる。また、プラズマ電位が上昇するので、プラズ
マ電位と真空槽、防着板等の電位との差はさらに大きく
なり、陽イオンの加速衝撃により、真空槽、防着板等か
ら放出された原子が、基板上に形成される薄膜にさらに
混入し易くなり、真空槽、防着板等からの汚染物質の混
入率が比較的高い膜が形成され易い。
また、先に挙げた特開昭61−231172号公報に開示のス
パッタ法では、ターゲットの近傍に第３の電極を設け、
第３の電極の電位を制御することによりプラズマ電位を
変化させ、基板への流入電流を制御した状態で基板に薄
膜を形成している。この方法の目的は損傷の少ないスパ
ッタ成膜を行なうことである。
パッタ法では、ターゲットの近傍に第３の電極を設け、
第３の電極の電位を制御することによりプラズマ電位を
変化させ、基板への流入電流を制御した状態で基板に薄
膜を形成している。この方法の目的は損傷の少ないスパ
ッタ成膜を行なうことである。
しかし、基板材料または基板上に形成する薄膜が絶縁
物の場合、第３の電極へ電圧を印加しても基板に流入す
る電流は、イオン電流と電子電流が等しくなるのでゼロ
になる。このため、第３の電極の電位を制御することに
より基板への流入電流を制御することは不可能であり、
したがって、基板の損傷を防ぐという効果を第３の電極
への電圧印加により得ることは困難になる。
物の場合、第３の電極へ電圧を印加しても基板に流入す
る電流は、イオン電流と電子電流が等しくなるのでゼロ
になる。このため、第３の電極の電位を制御することに
より基板への流入電流を制御することは不可能であり、
したがって、基板の損傷を防ぐという効果を第３の電極
への電圧印加により得ることは困難になる。
また、第３の電極に正の電圧を加える場合は、プラズ
マ電位が上昇するので、プラズマ電位と真空槽、防着板
等との電位の差は大きくなり、その結果陽イオンの加速
衝撃により、真空槽、防着板等から放出された原子が基
板上に形成される薄膜に混入し焼憂しという上述の各ス
パッタ法と同様の問題をも有している。
マ電位が上昇するので、プラズマ電位と真空槽、防着板
等との電位の差は大きくなり、その結果陽イオンの加速
衝撃により、真空槽、防着板等から放出された原子が基
板上に形成される薄膜に混入し焼憂しという上述の各ス
パッタ法と同様の問題をも有している。
このように、従来のスパッタ法においては、真空槽、
防着板等からの汚染物質の混入率を低下させるには限界
があり、また基板の損傷が生じ易いという問題もある。
防着板等からの汚染物質の混入率を低下させるには限界
があり、また基板の損傷が生じ易いという問題もある。
従って、従来のスパッタ法は、より高品質な製品の製
造においては、十分なものとはいえない場合があった。
造においては、十分なものとはいえない場合があった。
本発明の目的は、プラズマを利用した各種処理におけ
る真空槽、防着板等からの汚染物質の影響、例えば成膜
における膜へのこれら汚染物質の混入を十分に低減化で
きるプラズマ処理装置を提供することにある。
る真空槽、防着板等からの汚染物質の影響、例えば成膜
における膜へのこれら汚染物質の混入を十分に低減化で
きるプラズマ処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、プラズマ処理における基板の損
傷を防止できるプラズマ処理装置を提供することにあ
る。
傷を防止できるプラズマ処理装置を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、高い成膜速度の得られるプラズ
マ処理装置を提供することにある。
マ処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、膜形成における精度良い膜質制
御の可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
御の可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明のプラズマ処理装置は、真空にし得る槽（真空
槽）内に、プラズマ発生用の電源と接続し得る第１の電
極と、該第１の電極に対向して設けられ、プラズマを利
用した表面処理を行なう基板を設置し得る第２の電極
と、これら第１の電極及び第２の電極間の空間を内包す
る第３の電極と、該第３の電極の電位を制御する制御手
段を有することを特徴とする。また、本発明の他のプラ
ズマ処理装置は、真空にし得る槽内に、プラズマ発生用
の電源と接続し得る第１の電極と、該第１の電極に対向
して設けられ、プラズマを利用した表面処理を行なう基
板を設置し得る第２の電極と、これら第１の電極及び第
２の電極間の空間を内包する第３の電極と、該第３の電
極の電位を制御する電位制御手段を有するプラズマ処理
装置であって、 該第３の電極を、複数の部分に分割し、それぞれ独立
に電位を制御可能としたことを特徴とする。
槽）内に、プラズマ発生用の電源と接続し得る第１の電
極と、該第１の電極に対向して設けられ、プラズマを利
用した表面処理を行なう基板を設置し得る第２の電極
と、これら第１の電極及び第２の電極間の空間を内包す
る第３の電極と、該第３の電極の電位を制御する制御手
段を有することを特徴とする。また、本発明の他のプラ
ズマ処理装置は、真空にし得る槽内に、プラズマ発生用
の電源と接続し得る第１の電極と、該第１の電極に対向
して設けられ、プラズマを利用した表面処理を行なう基
板を設置し得る第２の電極と、これら第１の電極及び第
２の電極間の空間を内包する第３の電極と、該第３の電
極の電位を制御する電位制御手段を有するプラズマ処理
装置であって、 該第３の電極を、複数の部分に分割し、それぞれ独立
に電位を制御可能としたことを特徴とする。
本発明によれば、プラズマ処理のための対向する第１
の電極と第２の電極により形成された空間を内包する第
３の電極の電位を制御することで、プラズマ電位及び基
板電位の制御性を大幅に改善することができる。
の電極と第２の電極により形成された空間を内包する第
３の電極の電位を制御することで、プラズマ電位及び基
板電位の制御性を大幅に改善することができる。
その結果、膜形成における精度良い膜質制御が可能と
なる。
なる。
更に、プラズマ処理中に、基板に入射する陽イオンの
エネルギーを制御することができ、基板の損傷をおさえ
た、あるいは高い成膜速度での成膜が可能となる。
エネルギーを制御することができ、基板の損傷をおさえ
た、あるいは高い成膜速度での成膜が可能となる。
また、プラズマ電位と第３の電極の電位との電位差を
制御することができるので、陽イオンの加速衝撃によっ
て放出される第３の電極からの原子を低減することがで
きる。更に、陽イオンの加速衝撃によって放出される真
空槽壁等からの汚染物質の基板への到達を、第３の電極
により効果的に妨害することができ、その基板への到達
量を大幅に低減、高純度の膜の成膜が行なえる。
制御することができるので、陽イオンの加速衝撃によっ
て放出される第３の電極からの原子を低減することがで
きる。更に、陽イオンの加速衝撃によって放出される真
空槽壁等からの汚染物質の基板への到達を、第３の電極
により効果的に妨害することができ、その基板への到達
量を大幅に低減、高純度の膜の成膜が行なえる。
本発明において、第１の電極と第２の電極の間の空間
を第３の電極が内包するとは、第３の電極に連続的にも
しくは非連続的に囲まれた空間内に、第１の電極と第２
の電極の間の空間が包含された状態をいい、例えば第12
図に示す電極配置態様はこの概念には含まれない。
を第３の電極が内包するとは、第３の電極に連続的にも
しくは非連続的に囲まれた空間内に、第１の電極と第２
の電極の間の空間が包含された状態をいい、例えば第12
図に示す電極配置態様はこの概念には含まれない。
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。
第１図は、スパッタ装置として利用できる本発明のプ
ラズマ処理装置の要部を示す断面図である。
ラズマ処理装置の要部を示す断面図である。
１はプラズマ発生用電源である高周波電源（RF電源）
と整合回路を介して接続されかつターゲット材５を保持
し得る第１の電極、２は基板を保持し得る第２の電極で
あり、これはスイッチによりアース電位またはフローテ
ィング電位に設定できる。３は第１の電極１と第２の電
極２との間の空間を内包する第３の電極、４はターゲッ
ト５上にマグネトロン放電を行なうための磁石、５はタ
ーゲット材、６は基板、８は真空槽、10はローパスフィ
ルターを介して第３の電極３の電位制御を行なう電源で
ある。なお、第３の電極は、例えばSUS材、Cu、Al、T
a、Mo、Nb、Ti、Si等の絶縁物以外の材料から構成する
ことができる。また、第３の電極の真空槽への固定は、
アルミナセラミックス、ガラス等の絶縁物を介して行な
うことができる。
と整合回路を介して接続されかつターゲット材５を保持
し得る第１の電極、２は基板を保持し得る第２の電極で
あり、これはスイッチによりアース電位またはフローテ
ィング電位に設定できる。３は第１の電極１と第２の電
極２との間の空間を内包する第３の電極、４はターゲッ
ト５上にマグネトロン放電を行なうための磁石、５はタ
ーゲット材、６は基板、８は真空槽、10はローパスフィ
ルターを介して第３の電極３の電位制御を行なう電源で
ある。なお、第３の電極は、例えばSUS材、Cu、Al、T
a、Mo、Nb、Ti、Si等の絶縁物以外の材料から構成する
ことができる。また、第３の電極の真空槽への固定は、
アルミナセラミックス、ガラス等の絶縁物を介して行な
うことができる。
この装置での成膜は、例えば以下のようにして行なう
ことができる。
ことができる。
基板６を第２の電極２に設置し、真空槽８を排気ユニ
ットにより所定の圧力まで排気し、第３の電極３の電位
を所定の電位に調整する。次に、真空槽８にArガスなど
の不活性ガスを導入し、所定の圧力に調整する。そして
第１の電極１にRF電位を印加し、放電を行ないプラズマ
を生起させ、成膜を行う。
ットにより所定の圧力まで排気し、第３の電極３の電位
を所定の電位に調整する。次に、真空槽８にArガスなど
の不活性ガスを導入し、所定の圧力に調整する。そして
第１の電極１にRF電位を印加し、放電を行ないプラズマ
を生起させ、成膜を行う。
第３の電極の電位は、用いる成膜条件や第３の電極を
用いることにより得ようとする効果等に応じて適宜選択
される。
用いることにより得ようとする効果等に応じて適宜選択
される。
例えば、後述の実施例に示されるように第３の電極の
電位を適宜設定することで、第２図（ａ）〜（ｃ）に示
す効果を得ることができる。
電位を適宜設定することで、第２図（ａ）〜（ｃ）に示
す効果を得ることができる。
第３の電極３としては、第１の電極１及び第２の電極
２をその内部に配置可能な構造を有するものであれば制
限なく利用できる。
２をその内部に配置可能な構造を有するものであれば制
限なく利用できる。
例えば、第９図に示すような必要に応じて基板の搬出
入のための開口９を有する円筒状の構造体等のものが利
用できる。
入のための開口９を有する円筒状の構造体等のものが利
用できる。
なお、第１図に示した装置において、ターゲット５近
傍への磁場の印加のための磁石の配置は、例えば第13図
に示すような真空槽1308の外側に設ける配置とするなど
所望に応じて変更してもよい。更に、基板６の電位を、
例えばローパスフィルターを介したDC電源または後述の
整合回路を介したRF電源によって制御しても良い。
傍への磁場の印加のための磁石の配置は、例えば第13図
に示すような真空槽1308の外側に設ける配置とするなど
所望に応じて変更してもよい。更に、基板６の電位を、
例えばローパスフィルターを介したDC電源または後述の
整合回路を介したRF電源によって制御しても良い。
第３図に本発明のプラズマ処理装置の他の例を示す。
この装置は、上記の例と同様にスパッタ装置として利用
できるものである。
この装置は、上記の例と同様にスパッタ装置として利用
できるものである。
301はプラズマ発生用電源であるRF電源と整合回路を
介して接続されかつターゲット材305を保持し得る第１
の電極、302は基板を保持し得る第２の電極で、この第
２の電極はアース電位に固定されている。303は真空槽
を兼ねた第３の電極、304はターゲット上にマグネトロ
ン放電を行なうための磁石、305はターゲット材、306は
基板、310はローパスフィルターを介して第３の電極303
の電位制御を行なう電源である。
介して接続されかつターゲット材305を保持し得る第１
の電極、302は基板を保持し得る第２の電極で、この第
２の電極はアース電位に固定されている。303は真空槽
を兼ねた第３の電極、304はターゲット上にマグネトロ
ン放電を行なうための磁石、305はターゲット材、306は
基板、310はローパスフィルターを介して第３の電極303
の電位制御を行なう電源である。
この装置での成膜は、例えば次のようにして行なうこ
とができる。
とができる。
基板306を第２の電極302に設置し、真空槽でありかつ
第３の電極303を排気ユニットにより所定の圧力まで排
気し、第３の電極303の電位を所定の電位に調整する。
前記真空槽内にArガスなどの不活性ガスを導入し、所定
の圧力に調整する。そして第１の電極301にRF電位を印
加し放電を生じさせて成膜を行なう。
第３の電極303を排気ユニットにより所定の圧力まで排
気し、第３の電極303の電位を所定の電位に調整する。
前記真空槽内にArガスなどの不活性ガスを導入し、所定
の圧力に調整する。そして第１の電極301にRF電位を印
加し放電を生じさせて成膜を行なう。
第３の電極３の電位は、先の例と同様に、成膜条件や
これにより得ようとする効果に応じて適宜選択される。
これにより得ようとする効果に応じて適宜選択される。
第５図に本発明のプラズマ処理装置の他の例を示す。
この装置では、第３の電極が複数に分割されており、こ
れらの分割された各部分の電位が、個別に制御可能とな
ったものである。
この装置では、第３の電極が複数に分割されており、こ
れらの分割された各部分の電位が、個別に制御可能とな
ったものである。
すなわち、501はプラズマ発生用電源であるRF電源に
整合回路を介して接続されかつターゲット材505を保持
し得る第１の電極、502は基板506を保持し得る第２の電
極であり、この第２の電極はスイッチによりアース電位
またはフローティング電位に設定できる。503は基板近
傍に配置された基板側の第３の電極であり、513はター
ゲット近傍に設置されたターゲット側の第３の電極であ
る。504はターゲット505上にマグネトロン放電を行なう
ための磁石、505はターゲット材、506は基板、508は真
空槽、510はローパスフィルターを介して基板側の第３
の電極の電位を制御するための電源、511はローパスフ
ィルターを介してターゲット側の第３の電極の電位を制
御するための電源である。
整合回路を介して接続されかつターゲット材505を保持
し得る第１の電極、502は基板506を保持し得る第２の電
極であり、この第２の電極はスイッチによりアース電位
またはフローティング電位に設定できる。503は基板近
傍に配置された基板側の第３の電極であり、513はター
ゲット近傍に設置されたターゲット側の第３の電極であ
る。504はターゲット505上にマグネトロン放電を行なう
ための磁石、505はターゲット材、506は基板、508は真
空槽、510はローパスフィルターを介して基板側の第３
の電極の電位を制御するための電源、511はローパスフ
ィルターを介してターゲット側の第３の電極の電位を制
御するための電源である。
この装置での成膜は、次のようにして行なうことがで
きる。
きる。
基板506を第２の電極502に設置し、真空槽508を排気
ユニットにより所定の圧力まで排気し、基板側の第３の
電極503及びターゲット側の第３の電極513の電位を所定
の電位に各々調整する。そこで第１の電極501にRF電位
を印加し放電を生起し、成膜を行なう。
ユニットにより所定の圧力まで排気し、基板側の第３の
電極503及びターゲット側の第３の電極513の電位を所定
の電位に各々調整する。そこで第１の電極501にRF電位
を印加し放電を生起し、成膜を行なう。
第３の電極の分割態様は、図示した例に限定されず必
要に応じて各種態様を取り得る。
要に応じて各種態様を取り得る。
例えば、図示した例は、円筒状の第３の電極を周方向
（図では横方向）で２分割したものであるが、分割の個
数は３個以上の複数でも良く、また分割方法も、周方向
及び／または軸方向（図の縦方向）としても良い。
（図では横方向）で２分割したものであるが、分割の個
数は３個以上の複数でも良く、また分割方法も、周方向
及び／または軸方向（図の縦方向）としても良い。
第３の電極の分割された各部の電位は、用いる成膜条
件及び第３の電極を用いることで得ようとする効果に応
じて適宜選択される。
件及び第３の電極を用いることで得ようとする効果に応
じて適宜選択される。
このように第３の電極を分割することで、プラズマ電
位の空間分布制御性を向上できる。
位の空間分布制御性を向上できる。
なお、基板側の第３の電極503とターゲット側の第３
の電極513との間隔は数mm以下であれば、膜中への真空
槽508からの汚染物質の混入をほぼ完全に防止すること
ができる。また、基板側の第３の電極503とターゲット
側の第３の電極513との間を絶縁性物質で埋めて間隙を
なくすことにより、膜中への真空槽508の材質の混入
を、より確実に防止することができる。
の電極513との間隔は数mm以下であれば、膜中への真空
槽508からの汚染物質の混入をほぼ完全に防止すること
ができる。また、基板側の第３の電極503とターゲット
側の第３の電極513との間を絶縁性物質で埋めて間隙を
なくすことにより、膜中への真空槽508の材質の混入
を、より確実に防止することができる。
第７図は、スパッタ装置として利用できる本発明のプ
ラズマ装置の他の例を示す。
ラズマ装置の他の例を示す。
この装置において、701はプラズマ発生用電源であるR
F電源に整合回路を介して接続されかつターゲット材705
を保持し得る第１の電極、702は基板506を保持し得る構
成を有しかつ電位制御電源710及び整合回路を介してRF
電源と接続された第２の電極、703は第１の電極701と第
２の電極702との間の空間を内包する第３の電極、704は
ターゲット材705上にマグネトロン放電を行なうための
磁石、705はターゲット材、704は基板、708は真空槽、7
10はローパスフィルターを介して第３の電極の電位制御
を行なうための電源である。
F電源に整合回路を介して接続されかつターゲット材705
を保持し得る第１の電極、702は基板506を保持し得る構
成を有しかつ電位制御電源710及び整合回路を介してRF
電源と接続された第２の電極、703は第１の電極701と第
２の電極702との間の空間を内包する第３の電極、704は
ターゲット材705上にマグネトロン放電を行なうための
磁石、705はターゲット材、704は基板、708は真空槽、7
10はローパスフィルターを介して第３の電極の電位制御
を行なうための電源である。
この装置における成膜は以下のようにして行なうこと
ができる。
ができる。
基板706を第２の電極702に設置し、真空槽708を排気
ユニットにより所定の圧力まで排気し、第３の電極703
の電位及び第２の電極702の電位を所定の電位に各々調
整する。そして、第１の電極701及び第２の電極702にRF
電位を各々印加し放電を生起し、成膜を行なう。
ユニットにより所定の圧力まで排気し、第３の電極703
の電位及び第２の電極702の電位を所定の電位に各々調
整する。そして、第１の電極701及び第２の電極702にRF
電位を各々印加し放電を生起し、成膜を行なう。
第３の電極の電位は、先に挙げた例と同様に、用いる
成膜条件や第３の電極を用いることによって得ようとす
る所望の効果に応じて適宜選択する。
成膜条件や第３の電極を用いることによって得ようとす
る所望の効果に応じて適宜選択する。
なお、この装置において、第２の電極702上に設置さ
れた基板706が導電性である場合、第２の電極に印加す
る電位はDC電位でも良い。
れた基板706が導電性である場合、第２の電極に印加す
る電位はDC電位でも良い。
なお、以上説明した各例に用いた同筒状の第３の電極
としては、例えば第10図に示すように基板搬送時のガイ
ドとして利用できる枠体を開口部９に設けたり、第11図
に示すように開口部９に開閉自在な扉を設け、成膜中の
第３の電極での遮断性を高めることもできる。
としては、例えば第10図に示すように基板搬送時のガイ
ドとして利用できる枠体を開口部９に設けたり、第11図
に示すように開口部９に開閉自在な扉を設け、成膜中の
第３の電極での遮断性を高めることもできる。
更に、第14図に示すように、第３の電極を絶縁材18を
介してベローズ19と接続した固定シャフト20に支持し、
これを図における上下方向に可動に設け、基板の搬出入
時に第３の電極を上げ、成膜時に下げて第１図に示した
位置に設置できるようにしても良い。
介してベローズ19と接続した固定シャフト20に支持し、
これを図における上下方向に可動に設け、基板の搬出入
時に第３の電極を上げ、成膜時に下げて第１図に示した
位置に設置できるようにしても良い。
以上、本発明の各種の例を説明したが、本発明は、こ
れらの例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能である。
れらの例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能である。
また、本発明のプラズマ処理装置は上述のようにスパ
ッタの成膜処理のみならずプラズマCVD処理、スパッタ
エッチング処理等にも適用することができる。
ッタの成膜処理のみならずプラズマCVD処理、スパッタ
エッチング処理等にも適用することができる。
［実施例］ 実施例１ 第１図に示した構成の装置により以下の条件でのSi膜
の成膜を行なった。
の成膜を行なった。
第１の電極への印加RF電力:100MHz、100W 第２の電極の電位：フローティングまたはアース電位
（0V） 第３の電極の電位：−40V〜60V（40V） 導入ガス:Ar（100％）、流量:100sccm 真空槽内成膜時圧力:5mTorr 真空槽内到達圧力:1.2×10-9Torr 基板温度:350℃ ターゲット材:Si 基板:Siウェハ 基板をアース電位とした際の入射イオンエネルギーの
制御範囲を測定したところ、第２図（ａ）の結果が得ら
れた。
（0V） 第３の電極の電位：−40V〜60V（40V） 導入ガス:Ar（100％）、流量:100sccm 真空槽内成膜時圧力:5mTorr 真空槽内到達圧力:1.2×10-9Torr 基板温度:350℃ ターゲット材:Si 基板:Siウェハ 基板をアース電位とした際の入射イオンエネルギーの
制御範囲を測定したところ、第２図（ａ）の結果が得ら
れた。
なお、入射イオンエネルギーの測定は反射電界型ファ
ラデーカップにより測定した。
ラデーカップにより測定した。
また、その際に基板上に得られたSi膜中にとり込まれ
た真空槽及び第３の電極の主構成成分であるFeの濃度
を、SIMS（２次イオン）質量分析により測定した結果、
第２図（ｃ）の結果が得られた。
た真空槽及び第３の電極の主構成成分であるFeの濃度
を、SIMS（２次イオン）質量分析により測定した結果、
第２図（ｃ）の結果が得られた。
これとは別に、基板をフローティング電位とした際の
入射イオンエネルギーの制御範囲を測定したところ、第
２図（ｂ）の結果を得た。
入射イオンエネルギーの制御範囲を測定したところ、第
２図（ｂ）の結果を得た。
また、基板電位をローパスフィルターを介したDC電源
または整合回路を介したRF電源により制御したところ、
同様の結果を得ることができた。
または整合回路を介したRF電源により制御したところ、
同様の結果を得ることができた。
比較例１ 第12図に示す構成の装置を用い、実施例１と同様の成
膜条件により、Si膜の成膜を行ない、実施例１と同様の
事項について測定を行なった。得られた結果を第２図
（ａ）〜（ｃ）に示す。
膜条件により、Si膜の成膜を行ない、実施例１と同様の
事項について測定を行なった。得られた結果を第２図
（ａ）〜（ｃ）に示す。
以上の実施例１と比較例１の結果を比較すると実施例
１の装置は以下の点において優れている。
１の装置は以下の点において優れている。
第２図（ａ）の結果に示されているように、基板がア
ース電位のとき、入射イオンエネルギーの制御範囲が比
較例１では20eV〜60eV（第３の電極の電位−40V〜40V）
であるのに対し、実施例１では4eV〜60eV（第３の電極
の電位−40V〜40V）と低エネルギー側での制御範囲が広
がっている。また、第２図（ｂ）に示されているよう
に、基板がフローティング電位のときは、入射イオンエ
ネルギーの制御範囲は比較例１では16eV〜24eV（第３の
電極の電位−40V〜60V）であるのに対し、実施例１では
3.5eV〜23.5eV（第３の電極の電位−40V〜60V）と低エ
ネルギー側の制御範囲がここでも広がっている。更に、
第２図（ｃ）に示されているように、同一の放電条件
で、基板をアース電位として成膜したSi膜中にとり込ま
れたFeの濃度は、例えば最小値で比較した場合約１桁の
差が認められる。
ース電位のとき、入射イオンエネルギーの制御範囲が比
較例１では20eV〜60eV（第３の電極の電位−40V〜40V）
であるのに対し、実施例１では4eV〜60eV（第３の電極
の電位−40V〜40V）と低エネルギー側での制御範囲が広
がっている。また、第２図（ｂ）に示されているよう
に、基板がフローティング電位のときは、入射イオンエ
ネルギーの制御範囲は比較例１では16eV〜24eV（第３の
電極の電位−40V〜60V）であるのに対し、実施例１では
3.5eV〜23.5eV（第３の電極の電位−40V〜60V）と低エ
ネルギー側の制御範囲がここでも広がっている。更に、
第２図（ｃ）に示されているように、同一の放電条件
で、基板をアース電位として成膜したSi膜中にとり込ま
れたFeの濃度は、例えば最小値で比較した場合約１桁の
差が認められる。
以上のことから、第１の電極１と第２の電極２との間
の空間を内包する第３の電極３を設け、その電位を制御
することにより、従来装置（比較例１）でのターゲット
近傍に設置された第３の電極33の電位制御と比べ、基板
２への入射イオンエネルギーの制御範囲が広がり、更に
膜中への真空槽８及び第３の電極３（33）からの汚染物
質の混入が小さくなるという効果が得られることが明ら
かとなった。
の空間を内包する第３の電極３を設け、その電位を制御
することにより、従来装置（比較例１）でのターゲット
近傍に設置された第３の電極33の電位制御と比べ、基板
２への入射イオンエネルギーの制御範囲が広がり、更に
膜中への真空槽８及び第３の電極３（33）からの汚染物
質の混入が小さくなるという効果が得られることが明ら
かとなった。
実施例２ 第３図に示す構成の装置を用い、以下の条件での成膜
を行なった。
を行なった。
第１の電極に印加したRF電力:100MHz、100W 第２の電極の電位：アース電位（0V） 第３の電極の電位：−40V〜60V 導入ガス:Ar（100％）、流量:100sccm 真空槽内成膜時圧力:5mTorr 真空槽内到達圧力:1.2×10-9Torr 基板温度:350℃ ターゲット材:Si 基板:Siウェハ 実施例１と同様にして成膜時における基板入射イオン
エネルギーの制御範囲を測定したところ、第４図（ａ）
に示す結果が得られ、本装置により3eV〜84eV（第３の
電極の電位−40V〜60V）の範囲内で基板入射イオンエネ
ルギーを変化させることができた。
エネルギーの制御範囲を測定したところ、第４図（ａ）
に示す結果が得られ、本装置により3eV〜84eV（第３の
電極の電位−40V〜60V）の範囲内で基板入射イオンエネ
ルギーを変化させることができた。
また、成膜されたSi膜中にとり込まれている第３の電
極303の主構成成分であるFeの濃度をSIMS法により測定
した結果を第４図（ｂ）に示す。この結果から、Feの混
入量を、第３の電極の電位を−15V〜−5V及び5Vとする
ことにより検出限界以下（１×10-15Atom/cm3以下）と
することができることが明らかとなった。
極303の主構成成分であるFeの濃度をSIMS法により測定
した結果を第４図（ｂ）に示す。この結果から、Feの混
入量を、第３の電極の電位を−15V〜−5V及び5Vとする
ことにより検出限界以下（１×10-15Atom/cm3以下）と
することができることが明らかとなった。
実施例３ 第５図に示す構成の装置を用いて、以下の条件での成
膜を行なった。
膜を行なった。
第１の電極に印加したRF電極:100MHz、100W 第２の電極の電位：フローティングまたはアース電位
（0V） 基板側第３の電極の電位：−5V ターゲット側第３の電極の電位：−40V〜60V 導入ガス:Ar（100％）、流量:100sccm 真空槽内成膜時圧力:5mTorr 真空槽内到達圧力:1.2×10-9Torr 基板温度:350℃ ターゲット材:Si 基板:Siウェハ まず、第２の電極の電位をアース（0V）として、上記
の条件での成膜を行なった際の基板入射イオンエネルギ
ーの制御範囲を実施例１に記載の方法で測定したとこ
ろ、第６図（ａ）の結果［3eV〜75eV（ターゲット側第
３の電極の電位−40V〜−60V）］を得た。
（0V） 基板側第３の電極の電位：−5V ターゲット側第３の電極の電位：−40V〜60V 導入ガス:Ar（100％）、流量:100sccm 真空槽内成膜時圧力:5mTorr 真空槽内到達圧力:1.2×10-9Torr 基板温度:350℃ ターゲット材:Si 基板:Siウェハ まず、第２の電極の電位をアース（0V）として、上記
の条件での成膜を行なった際の基板入射イオンエネルギ
ーの制御範囲を実施例１に記載の方法で測定したとこ
ろ、第６図（ａ）の結果［3eV〜75eV（ターゲット側第
３の電極の電位−40V〜−60V）］を得た。
その際得られたSi膜の成膜速度は、第６図（ｂ）に示
すようにターゲット側の第３の電極の電位の変化に応じ
て、２Å/sec〜３Å/secに変化した。
すようにターゲット側の第３の電極の電位の変化に応じ
て、２Å/sec〜３Å/secに変化した。
これとは別に、基板をフローティング電位として、上
記条件での成膜を行なったところ、基板入射イオンエネ
ルギーの制御範囲及びSi成膜速度は、ターゲット側第３
の電極の電位の変化（−40V〜60V）に対して、第６図
（ａ）（3eV〜22eV）及び第６図（ｂ）（1.8Å/sec〜3.
8Å/sec）とそれぞれ変化した。
記条件での成膜を行なったところ、基板入射イオンエネ
ルギーの制御範囲及びSi成膜速度は、ターゲット側第３
の電極の電位の変化（−40V〜60V）に対して、第６図
（ａ）（3eV〜22eV）及び第６図（ｂ）（1.8Å/sec〜3.
8Å/sec）とそれぞれ変化した。
以上の結果から、本実施例の装置でのターゲット側及
び基板側第３の電極による分割方式では、第１図に示し
た第３の電極分割なしの装置に比べ、ターゲット側の第
３の電極513の電位制御において、基板506側に入射する
イオンエネルギー値を変化させずに成膜速度を向上させ
ることができるため、成膜プロセスにおいて、高品質膜
を保ちつつ、更に生産性の向上を得ることが可能である
ことが明らかとなった。
び基板側第３の電極による分割方式では、第１図に示し
た第３の電極分割なしの装置に比べ、ターゲット側の第
３の電極513の電位制御において、基板506側に入射する
イオンエネルギー値を変化させずに成膜速度を向上させ
ることができるため、成膜プロセスにおいて、高品質膜
を保ちつつ、更に生産性の向上を得ることが可能である
ことが明らかとなった。
実施例４ 第７図に示す構成の装置を用い、以下の条件での成膜
を行なった。
を行なった。
第１の電極に印加したRF電力:100MHz、100W 第２の電極の電位:177MHz、0W〜100W 第３の電極の電位：−5V 導入ガス:Ar（100％）、流量:100sccm 真空槽内成膜時圧力:5mTorr 真空槽内到達圧力:1.2×10-9Torr 基板温度:350℃ ターゲット材:Si 基板:Siウェハ 上記条件での基板自己電位と第２の電極への投入電力
との関係を調べたところ、第８図（ａ）に示す結果が得
られた。すなわち、本実施例の装置により、第２の電極
への投入電力を0W〜100Wの間で変化させることで基板自
己電位を＋4V〜−27Vの範囲で制御することができた。
との関係を調べたところ、第８図（ａ）に示す結果が得
られた。すなわち、本実施例の装置により、第２の電極
への投入電力を0W〜100Wの間で変化させることで基板自
己電位を＋4V〜−27Vの範囲で制御することができた。
更に、成膜の際の基板入射イオンエネルギーと第２の
電極への投入電力との関係を調べたところ、第８図
（ｂ）に示す結果が得られた。すなわち、本装置におい
て、第２の電極への投入電力を0W〜100Wの範囲内で変化
させることで、基板入射イオンエネルギーを3eV〜34eV
の範囲で制御することができた。
電極への投入電力との関係を調べたところ、第８図
（ｂ）に示す結果が得られた。すなわち、本装置におい
て、第２の電極への投入電力を0W〜100Wの範囲内で変化
させることで、基板入射イオンエネルギーを3eV〜34eV
の範囲で制御することができた。
また、第２の電極の投入電力を上述のように変化させ
た場合のそれぞれの投入電力下で得られたSi膜（厚さ10
00Å）の結晶性を電子線回折像により調べた。その結果
を表１に示す。
た場合のそれぞれの投入電力下で得られたSi膜（厚さ10
00Å）の結晶性を電子線回折像により調べた。その結果
を表１に示す。
第１表の結果から明らかなように、第１の電極701と
第２の電極702との間の空間を内包する第３の電極703の
電位制御を行ない、さらに第２の電極702にRF電位を印
加させ、前記RF電源より供給される電力を制御する事に
より基板706上に堆積された膜の結晶構造の制御が可能
である。
第２の電極702との間の空間を内包する第３の電極703の
電位制御を行ない、さらに第２の電極702にRF電位を印
加させ、前記RF電源より供給される電力を制御する事に
より基板706上に堆積された膜の結晶構造の制御が可能
である。
例えば、第２の電極投入電力20W〜30Wにおいて電子線
回折像において菊地線が得られており、この条件での成
膜を行なうことによりSiウェハ上にSi膜のエピタキシェ
ル成長を行うことができることがわかる。
回折像において菊地線が得られており、この条件での成
膜を行なうことによりSiウェハ上にSi膜のエピタキシェ
ル成長を行うことができることがわかる。
第２の電極投入電力0W〜100Wにおいて成膜したSi膜中
にとり込まれている真空槽708及び第３の電極703の主構
成成分であるFeの濃度をSIMS法により測定したところ、
第８図（ｃ）に示す結果を得た。すなわち、得られた膜
中のFeの濃度は検出限界値以下であった。
にとり込まれている真空槽708及び第３の電極703の主構
成成分であるFeの濃度をSIMS法により測定したところ、
第８図（ｃ）に示す結果を得た。すなわち、得られた膜
中のFeの濃度は検出限界値以下であった。
なお、基板706として導電性の材料からなるものを用
い、第２の電極への電位の印加をDC電源から行なったと
ころ上記と同様の効果が得られた。
い、第２の電極への電位の印加をDC電源から行なったと
ころ上記と同様の効果が得られた。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、大きな成膜速
度で膜を形成し、しかも、不純物の少ない高品質な膜を
容易に得ることが可能となった。
度で膜を形成し、しかも、不純物の少ない高品質な膜を
容易に得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】 第１図，第３図，第５図，第７図及び第13図はそれぞれ
本発明の装置の一例の要部の断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は実施例１及び比較例１で得られた結果を示す
図、第４図（ａ）及び（ｂ）は実施例２で得られた結果
を示す図、第６図（ａ）及び（ｂ）は実施例３で得られ
た結果を示す図、第８図（ａ）〜（ｃ）は実施例４で得
られた結果を示す図、第９図〜第11図はそれぞれ第３の
電極の構造の一例を示す斜視図、第12図は従来のスパッ
タ装置の構成を示す断面図、第14図は第３の電極の真空
槽内での一設置態様を示す図である。 １……第１の電極、２……第２の電極 ３……第３の電極、４……磁石 ５……ターゲット材、６……基板 ８……真空槽、９……開口部 10……第３の電極電位制御電源 14……蓋板、18……絶縁支持体 19……ベローズ、20……支持柱 33……第３の電極 301……第１の電極、302……第２の電極 303……第３の電極兼真空槽 304……磁石、305……ターゲット材 306……基板 310……第３の電極電位制御電源 501……第１の電極、502……第２の電極 503……基板側第３の電極 504……磁石、505……ターゲット材 506……基板、508……真空槽 510……基板側第３の電極電位制御電源 511……ターゲット側第３の電極電位制御電源 513……ターゲット側第３の電極 701……第１の電極、702……第２の電極 703……第３の電極、704……磁石 705……ターゲット材、706……基板 708……真空槽 710……第３の電極電位制御電源 1301……第１の電極、1302……第２の電極 1303……第３の電極、1304……磁石 1305……ターゲット材、1306……基板 1308……真空槽 1310……第３の電極電位制御電源 1315……ヨーク材
本発明の装置の一例の要部の断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は実施例１及び比較例１で得られた結果を示す
図、第４図（ａ）及び（ｂ）は実施例２で得られた結果
を示す図、第６図（ａ）及び（ｂ）は実施例３で得られ
た結果を示す図、第８図（ａ）〜（ｃ）は実施例４で得
られた結果を示す図、第９図〜第11図はそれぞれ第３の
電極の構造の一例を示す斜視図、第12図は従来のスパッ
タ装置の構成を示す断面図、第14図は第３の電極の真空
槽内での一設置態様を示す図である。 １……第１の電極、２……第２の電極 ３……第３の電極、４……磁石 ５……ターゲット材、６……基板 ８……真空槽、９……開口部 10……第３の電極電位制御電源 14……蓋板、18……絶縁支持体 19……ベローズ、20……支持柱 33……第３の電極 301……第１の電極、302……第２の電極 303……第３の電極兼真空槽 304……磁石、305……ターゲット材 306……基板 310……第３の電極電位制御電源 501……第１の電極、502……第２の電極 503……基板側第３の電極 504……磁石、505……ターゲット材 506……基板、508……真空槽 510……基板側第３の電極電位制御電源 511……ターゲット側第３の電極電位制御電源 513……ターゲット側第３の電極 701……第１の電極、702……第２の電極 703……第３の電極、704……磁石 705……ターゲット材、706……基板 708……真空槽 710……第３の電極電位制御電源 1301……第１の電極、1302……第２の電極 1303……第３の電極、1304……磁石 1305……ターゲット材、1306……基板 1308……真空槽 1310……第３の電極電位制御電源 1315……ヨーク材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 信行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ケ袋２―１―17― 301 (72)発明者 柴田 直 宮城県仙台市太白区日本平５番２号 (72)発明者 後藤 陽宏 宮城県仙台市青葉区柏木３丁目８―８ フリーデン柏木203 (56)参考文献 特開 昭59−104111（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58,16/50 C23F 4/00 H05H 1/02
Claims (12)
- 【請求項１】真空にし得る槽内に、プラズマ発生用の電
源と接続し得る第１の電極と、該第１の電極に対向して
設けられ、プラズマを利用した表面処理を行なう基板を
設置し得る第２の電極と、これら第１の電極及び第２の
電極間の空間を内包する第３の電極と、該第３の電極の
電位を制御する電位制御手段を有することを特徴とする
プラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記第１の電極にターゲットを設置し得る
構造を有し、前記第２の電極に設置された基板上に該タ
ーゲットから供給された原料を利用した膜を形成するも
のである請求項１に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】前記第３の電極と、前記真空にし得る槽と
が電気的に絶縁されている請求項１または２に記載のプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項４】前記真空にし得る槽が前記第３の電極を兼
ねている請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】前記真空にし得る槽がアース電位にされて
いる請求項３に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】一端が前記第３の電極に接続されている直
流電源の他端がアース電位に接続されている請求項３に
記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】前記第２の電極に高周波電源を接続した請
求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】前記第２の電極に加える高周波電源の周波
数が前記第１の電極に加えるプラズマ発生用電源の周波
数と異る請求項７に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項９】真空にし得る槽内に、プラズマ発生用の電
源と接続し得る第１の電極と、該第１の電極に対向して
設けられ、プラズマを利用した表面処理を行なう基板を
設置し得る第２の電極と、これら第１の電極及び第２の
電極間の空間を内包する第３の電極と、該第３の電極の
電位を制御する電位制御手段を有するプラズマ処理装置
であって、 該第３の電極を、複数の部分に分割し、それぞれ独立に
電位を制御可能としたことを特徴とするプラズマ処理装
置。 - 【請求項１０】前記第２の電極に高周波電源を接続した
請求項９に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１１】前記第２の電極に加える高周波電源の周
波数が前記第１の電極に加えるプラズマ発生用電源の周
波数と異る請求項10に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１２】前記第１の電極にターゲットを設置し得
る構造を有し、前記第２の電極に設置された基板上に該
ターゲットから供給された原料を利用した膜を形成する
ものである請求項９に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2207537A JP2859721B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | プラズマ処理装置 |
| DE1991631391 DE69131391T2 (de) | 1990-08-07 | 1991-08-06 | Plasmabearbeitungsgerät |
| CA 2048470 CA2048470C (en) | 1990-08-07 | 1991-08-06 | Plasma processing apparatus having an electrode enclosing the space between cathode and anode |
| EP19910113216 EP0470580B1 (en) | 1990-08-07 | 1991-08-06 | Plasma processing apparatus |
| US08/022,599 US5316645A (en) | 1990-08-07 | 1993-02-17 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207537A JP2859721B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499176A JPH0499176A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2859721B2 true JP2859721B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=16541372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207537A Expired - Lifetime JP2859721B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | プラズマ処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0470580B1 (ja) |
| JP (1) | JP2859721B2 (ja) |
| CA (1) | CA2048470C (ja) |
| DE (1) | DE69131391T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0653137A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Canon Inc | 水素化アモルファスシリコン膜の形成方法 |
| DE4301188C2 (de) * | 1993-01-19 | 2001-05-31 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Beschichten oder Ätzen von Substraten |
| JP3351843B2 (ja) * | 1993-02-24 | 2002-12-03 | 忠弘 大見 | 成膜方法 |
| US5565036A (en) * | 1994-01-19 | 1996-10-15 | Tel America, Inc. | Apparatus and method for igniting plasma in a process module |
| US6132575A (en) * | 1998-09-28 | 2000-10-17 | Alcatel | Magnetron reactor for providing a high density, inductively coupled plasma source for sputtering metal and dielectric films |
| US7632375B2 (en) * | 2004-12-30 | 2009-12-15 | Lam Research Corporation | Electrically enhancing the confinement of plasma |
| JP2006249471A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 成膜方法 |
| JP6007070B2 (ja) * | 2012-11-06 | 2016-10-12 | 株式会社アルバック | スパッタリング方法及びスパッタリング装置 |
| KR102156894B1 (ko) * | 2013-03-07 | 2020-09-17 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 플라즈마 제어 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464223A (en) * | 1983-10-03 | 1984-08-07 | Tegal Corp. | Plasma reactor apparatus and method |
| JPS60126832A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | ドライエツチング方法および装置 |
| JPH0230384B2 (ja) * | 1985-04-05 | 1990-07-05 | Hitachi Ltd | Supatsutahohooyobisochi |
| JPS6358834A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-14 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | スパッタリング装置 |
| US5026470A (en) * | 1989-12-19 | 1991-06-25 | International Business Machines | Sputtering apparatus |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2207537A patent/JP2859721B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-08-06 CA CA 2048470 patent/CA2048470C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-06 EP EP19910113216 patent/EP0470580B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-06 DE DE1991631391 patent/DE69131391T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2048470C (en) | 1999-12-14 |
| JPH0499176A (ja) | 1992-03-31 |
| EP0470580B1 (en) | 1999-06-30 |
| EP0470580A2 (en) | 1992-02-12 |
| EP0470580A3 (en) | 1992-04-15 |
| DE69131391D1 (de) | 1999-08-05 |
| DE69131391T2 (de) | 2000-03-23 |
| CA2048470A1 (en) | 1992-02-08 |
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