JPH0551953U - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 奇数番目の電極板間間隔と偶数番目の電極板
間間隔との差の調整を容易に行うことができるようにし
たプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 真空容器の上蓋４の上部に、第１および第２
の調整板４０および５０を上下２段に設けた。調整板４
０には、第１の電極支持棒８ａの全数が固定金具３８ａ
によって固定されている。この調整板４０は、調整シャ
フト４２およびナット４４から成る第１のねじ機構によ
って高さ調整が可能である。調整板５０には、第２の電
極支持棒８ｂの全数が固定金具３８ｂによって固定され
ている。この調整板５０は、調整シャフト５２およびナ
ット５４から成る第２のねじ機構によって高さ調整が可
能である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えばプラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置等のように 、プラズマを用いて基板を処理するものであって、いわゆる多段平行平板電極を 使用したプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のプラズマ処理装置全体の概略例を図５に示す。図示しない真空排気装 置によって真空排気される真空容器２内に、第１および第２の電極支持棒８ａ、 ８ｂが、真空容器２の上蓋４から吊り下げられた形で収納されている。各電極支 持棒８ａ、８ｂと上蓋４との間は、パッキン６によって真空シールおよび電気絶 縁されている。この真空容器２内には、左右のガス導入口１６から、ガス１８と してＣＶＤ用の原料ガスやエッチングガスが導入される。

【０００３】 電極支持棒８ａ、８ｂには、複数枚の電極板１２が多段状に重なるように取り 付けられいてる。より具体的には、奇数番目の電極板１２は第１の電極支持棒８ ａに取り付けられており、偶数番目の電極板１２は第２の電極支持棒８ｂに取り 付けられている。各電極板１２の上面には、詳細は省略するが窪みが設けられて おり、そこに処理すべき基板（例えばウェーハ）１４がそれぞれ載せられる。

【０００４】 また、真空容器２の外部には、処理の際に各基板１４を加熱するヒータ２０が 設けられている。

【０００５】 動作例を簡単に説明すると、真空容器２内を真空排気すると共にその中に所要 のガス１８を導入して内部の圧力を所定範囲（例えば１０^-3Ｔｏｒｒ〜数十Ｔｏ ｒｒ程度）に保ち、かつ電極支持棒８ａ、８ｂ間に高周波電源２２から高周波電 圧を供給すると、それが奇数番目の電極板１２と偶数番目の電極板１２との間に 印加され、各電極板１２、１２間に放電が生じてプラズマが形成され、それによ って基板１４に対して成膜やエッチング等の処理を施すことができる。

【０００６】 上記電極支持棒８ａ、８ｂ周りのより具体的な構造を図６ないし図８を参照し て説明する。

【０００７】 この例では、第１の電極支持棒８ａおよび第２の電極支持棒８ｂはいずれも３ 本ずつあり、それぞれに奇数番目の電極板１２（図７Ａ参照）および偶数番目の 電極板１２（図７Ｂ参照）が取り付けられている。

【０００８】 上蓋４の上部の左右には、二つの固定板２４が固定ボルト２６およびナット２ ８によって固定されている（詳細は図８参照）。この各固定板２４には、絶縁カ ラー３０によって電気的に絶縁した状態で、第１および第２の各電極支持棒８ａ および８ｂの頭部が、そのねじ部９に螺合する固定金具３８ａおよび３８ｂによ って、それぞれ固定されている。

【０００９】 なお、この例では上蓋４の中央部に、この多段状の電極部を前述した真空容器 ２内へ図示しない搬送機構によって導入する際の支持用のロッド３６が設けられ ているが、これはこの考案の本質に影響するものではない。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上記のようなプラズマ処理装置においては、各電極板１２間の間隔Ｌを等しく しているにも拘わらず、基板１４に対する処理（成膜、エッチング等）のバッチ 内均一性および面内均一性があまり良くなく、これを検討したところ、奇数番目 の電極板間間隔Ｌと偶数番目の電極板間間隔Ｌとの差の調整を行うことが、基板 １４に対する処理のバッチ内均一性および面内均一性に大きな影響を持たらすこ とが分かった。

【００１１】 ところが、上記のような従来のプラズマ処理装置では、このような電極板間間 隔の差の調整が困難であった。即ち、前述した固定金具３８ａ、３８ｂは各電極 支持棒８ａ、８ｂの高さを微調整して各電極板１２を互いに平行に保つためのも のであり、これを個々に回すと電極板１２の平行がくずれてしまう。また、各固 定板２４を上下させても、それには第１の電極支持棒８ａおよび第２の電極支持 棒８ｂが共に取り付けられているので、電極板間間隔Ｌを調整することはできな い。

【００１２】 そこでこの考案は、奇数番目の電極板間間隔と偶数番目の電極板間間隔との差 の調整を容易に行うことができるようにしたプラズマ処理装置を提供することを 主たる目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、この考案のプラズマ処理装置は、前記第１の電極支 持棒の全数または第２の電極支持棒の全数を当該電極支持棒と電気的に絶縁した 状態で支持する調整板と、この調整板を前記真空容器の上部から支持すると共に 同調整板の高さ調整が可能なねじ機構とを設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

上記構成によれば、ねじ機構によって調整板の高さ調整を行うことにより、第 １の電極支持棒の全数または第２の電極支持棒の全数を上下させることができ、 それによって、奇数番目の電極板間間隔と偶数番目の電極板間間隔との差の調整 を容易に行うことができる。

【００１５】

【実施例】

図１は、この考案の一実施例に係るプラズマ処理装置の電極支持棒周りを部分 的に示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は側面図である。図２は、図１ 中の第１の調整板周りを拡大して部分的に示す断面図である。図３は、図１中の 第２の調整板周りを拡大して部分的に示す断面図である。図６ないし図８の従来 例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例と の相違点を主に説明する。

【００１６】 この実施例においては、前述したような真空容器２の上蓋４の上部に、第１の 調整板４０および第２の調整板５０を上下２段に設けている。

【００１７】 第１の調整板４０には、図２に示すように絶縁カラー３０によって電気的に絶 縁した状態で、第１の電極支持棒８ａの全数本（この例では３本）の頭部が、そ のねじ部９に螺合する固定金具３８ａによって固定されている。従来例と同様に 、この電極支持棒８ａには奇数番目の電極板１２が取り付けられている（図７も 参照）。また固定金具３８ａは主として各電極支持棒８ａの高さの微調整用のも のである。

【００１８】 この調整板４０は、上蓋４の上部に立設されていて頭部にねじ部４２ａを有す る複数本の第１の調整シャフト４２およびそのねじ部４２ａに当該調整板４０を 上下から挟んで螺合するナット４４によって、上蓋４の上部に支持されている。 この例ではこの調整シャフト４２とナット４４とで第１のねじ機構を構成してお り、各ナット４４の固定位置によって調整板４０の高さ調整が可能である。

【００１９】 第２の調整板５０には、図３に示すように絶縁カラー３０によって電気的に絶 縁した状態で、第２の電極支持棒８ｂの全数本（この例では３本）の頭部が、そ のねじ部９に螺合する固定金具３８ｂによって固定されている。従来例と同様に 、この電極支持棒８ｂには偶数番目の電極板１２が取り付けられている（図８も 参照）。また固定金具３８ｂは主として各電極支持棒８ｂの高さの微調整用のも のである。

【００２０】 この調整板５０は、上蓋４の上部に立設されていて頭部にねじ部５２ａを有す る複数本の第２の調整シャフト５２およびそのねじ部５２ａに当該調整板５０を 上下から挟んで螺合するナット５４によって、上蓋４の上部に支持されている。 この例ではこの調整シャフト５２とナット５４とで第２のねじ機構を構成してお り、各ナット５４の固定位置によって調整板５０の高さ調整が可能である。

【００２１】 このような構造にすれば、各ナット４４の固定位置を調整することによって、 第１の調整板４０の高さ調整を容易に行うことができる。その結果、それに取り 付けられた電極支持棒８ａの全数を、第２の電極支持棒８ｂとは独立して、真空 容器２内で上下させることができ、それによって電極支持棒８ａに取り付けられ た奇数番目の電極板１２を上下にずらして、奇数番目の電極板間間隔Ｌと偶数番 目の電極板間間隔Ｌとに差をつけることができる。

【００２２】 その場合、調整板４０の傾きにより各電極板１２の傾きを容易に知ることがで きる。また、調整板４０の高さで各電極板１２がどの程度上下したかも容易に知 ることができる。また上記のような調整は多段状の電極部を真空容器２に取り付 けた状態で容易に行うことができる。

【００２３】 第２の電極支持棒８ｂおよびそれに取り付けられた偶数番目の電極板１２の高 さ調整も上記と同様にして容易に行うことができ、それによっても、奇数番目の 電極板間間隔Ｌと偶数番目の電極板間間隔Ｌとに差をつけることができる。

【００２４】 なお、以上から分かるように、奇数番目の電極板間間隔Ｌと偶数番目の電極板 間間隔Ｌとに差をつけるには、第１の電極支持棒８ａと第２の電極支持棒８ｂの 少なくとも一方を上記のようにして上下に調整可能にすれば良いが、この実施例 のように両方を調整可能にしても良く、そのようにすれば調整の自由度が大きく なる。

【００２５】 この実施例の装置によって、奇数番目の電極板間間隔Ｌと偶数番目の電極板間 間隔Ｌとの差ΔＬを種々に変えて、プラズマＣＶＤ法によってＳiＮ膜を成膜し た場合の膜厚均一性の測定結果の一例を図４に示す。このときの条件は次のとお りである。

【００２６】 原料ガス： ＳiＮ₄ ０．３リットル／分 ＮＨ₃ ２．０リットル／分 成膜時の基板温度： ３００℃ 高周波出力： ４００Ｗ 成膜時の真空容器内圧力： １Ｔｏｒｒ 電極板間間隔の差： ０〜０．４ｍｍ

【００２７】 従来は電極板間間隔の差ΔＬは０ｍｍに固定であり、このとき膜厚のバッチ内 均一性が±４％、面内均一性が±３％であったものが、上記のようにして電極板 間間隔の差ΔＬを０．２ｍｍ程度に調整することにより、膜厚のバッチ内均一性 および面内均一性を共に±２％に向上させることができた。

【００２８】 なお、調整板４０の高さを調整するねじ機構は、上記例のような調整シャフト ４２およびナット４４以外のもので構成しても良い。調整板５０の高さを調整す るねじ機構についても同様である。

【００２９】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば、上記のような調整板およびねじ機構を設けた ので、奇数番目の電極板間間隔と偶数番目の電極板間間隔との差の調整を容易に 行うことができる。その結果、基板に対する処理のバッチ内均一性および面内均 一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例に係るプラズマ処理装置
の電極支持棒周りを部分的に示す図であり、（Ａ）はそ
の平面図、（Ｂ）は側面図である。

【図２】 図１中の第１の調整板周りを拡大して部分的
に示す断面図である。

【図３】 図１中の第２の調整板周りを拡大して部分的
に示す断面図である。

【図４】 電極板間間隔の差と膜厚均一性との関係の一
例を示すグラフである。

【図５】 プラズマ処理装置全体の一例を示す概略図で
ある。

【図６】 従来のプラズマ処理装置の電極支持棒周りを
部分的に示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は
側面図である。

【図７】 電極板と電極支持棒との関係を示す平面図で
あり、（Ａ）は奇数番目の電極板周りを示し、（Ｂ）は
偶数番目の電極板周りを示す。

【図８】 図６中の固定板周りを拡大して部分的に示す
断面図である。

【符号の説明】

２ 真空容器 ４ 上蓋 ８ａ 第１の電極支持棒 ８ｂ 第２の電極支持棒 １２ 電極板 １４ 基板 ３０ 絶縁カラー ３８ａ，３８ｂ 固定金具 ４０ 第１の調整板 ４２ 第１の調整シャフト ４４ ナット ５０ 第２の調整板 ５２ 第２の調整シャフト ５４ ナット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスが導入される真空容器内に、基板を
   載せる複数枚の電極板を多段状に収納し、その奇数番目
   の電極板と偶数番目の電極板との間に高周波電圧を印加
   するようにしたプラズマ処理装置であって、奇数番目の
   電極板を支持する複数本の第１の電極支持棒と、偶数番
   目の電極板を支持する複数本の第２の電極支持棒とを備
   えるものにおいて、前記第１の電極支持棒の全数または
   第２の電極支持棒の全数を当該電極支持棒と電気的に絶
   縁した状態で支持する調整板と、この調整板を前記真空
   容器の上部から支持すると共に同調整板の高さ調整が可
   能なねじ機構とを設けたことを特徴とするプラズマ処理
   装置。