JPH0878346A - プラズマ成膜装置 - Google Patents

プラズマ成膜装置

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JPH0878346A
JPH0878346A JP23598994A JP23598994A JPH0878346A JP H0878346 A JPH0878346 A JP H0878346A JP 23598994 A JP23598994 A JP 23598994A JP 23598994 A JP23598994 A JP 23598994A JP H0878346 A JPH0878346 A JP H0878346A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常放電を起こすことなく、しかも大きな異
方性で成膜処理を行うことのできるプラズマ成膜装置を
提供すること。 【構成】 アースに接続された真空室1内に、昇降機構
21が接続された載置台2と、これに対向する対向電極
3とを設置し、載置台2の周囲に防着板5を設け、載置
台2を囲むように一端が載置台2にフランジ部41を介
して接続され、他端が真空室1内壁にフランジ部42を
介して固定されるベローズ体4を配設する。ベローズ体
の内方側において、フランジ部41、42に夫々第1の
導電体61、第2の導電体62を配設し、これら導電体
同士が摺動するように構成する。防着板5はフランジ部
41、導電体61、62、フランジ部42、真空室1を
介してアースに接続され、下部電極22は高周波電源E
に接続されるため、異常放電が防止され、また両者は電
位が異なるため、下部電極22付近の電界の横方向への
広がりが抑えられ、異方性が大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマCVD(Chem
ical Vapor Deposition )法により成膜を行うプラズマ
成膜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハ(以下ウエハという)に成
膜を行う手法の一つとしてプラズマCVD法が知られて
いる。この方法は、処理ガスに電気エネルギーを与えて
プラズマを発生させ、そのプラズマ中の粒子を被処理面
に堆積する方法であり、例えばTEOS(テトラエチル
オルソシリケート)及び酸素ガスを処理ガスとして用
い、これをプラズマ化すると共にウエハを加熱して気相
反応により層間絶縁膜であるSiO2 膜が半導体ウエハ
(以下ウエハという)の表面に形成される。
【0003】従来のプラズマCVD装置について図4を
参照しながら述べると、真空室1内には処理時における
加熱部20を内蔵した載置台2が設置されると共にこの
載置台2の上方側に載置台2と対向するように対向電極
3が配設されている。前記対向電極3は、処理ガス供給
管31から真空室1内に処理ガスを供給するガス供給部
を兼用している。一方載置台2は昇降機構21により昇
降できるように構成されている。その理由については、
載置台2と対向電極3との距離が例えば40mm程度と
短く、この領域ではウエハWの受け渡しを行うことが困
難であることから、ウエハWの受け渡し時と処理時とに
おいて載置台2の高さを変える必要があるからである。
図では載置台2はウエハの受け渡し位置にある。なお載
置台2の下部側には載置台2を囲むようにリング状のベ
ローズ体4が設けられ、昇降機構21などを真空室1の
雰囲気から気密に隔離している。
【0004】載置台2は、ウエハWが載置される下部電
極22を絶縁性の電極支持体23の上に設けてなり、こ
の載置台2の側周部には、これを囲むように例えばアル
ミニウムやステンレスなどから構成される防着板5が設
けられている。この防着板5は真空室1の内壁面及び載
置台2側周面にCVD処理時の反応生成物が付着するの
を防止するものである。
【0005】そしてCVD処理を行う場合には、下部電
極22上にウエハWを載置し、例えば、下部電極22に
高周波電源Eを接続する一方対向電極3を接地して電極
22、3間に高周波電圧を印加し、処理ガスをプラズマ
化してウエハW上に反応生成物を被着堆積する。このと
き防着板5は電気的にフロ−ティングの状態にすると、
防着板5に電荷が蓄積して異常放電を起こし、これによ
りプラズマ密度の均一性が悪くなることがあるため、下
部電極22に対して固定するための固定ネジを介して下
部電極22と同電位(カソード)としていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところでデバイスのパ
ターンが増々微細化する傾向にあることから成膜すべき
凹部のアスペクト比が大きくなりつつあり、このため異
方性を大きくする必要がある。ここに従来の装置では防
着板5の電位を下部電極22の電位と同じにしているた
め、電界が下部電極22の周囲に広がって処理ガスのプ
ラズマ粒子の垂直性が悪くなり、大きな異方性が確保で
きないので微細パターンに対して良好な成膜処理を行う
ことができないという問題がある。
【0007】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、異常放電を起こすことなくし
かも大きな異方性で成膜処理を行うことのできるプラズ
マ成膜装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、真空
室内に設けられ、被処理体が載置される第1の電極を備
えた載置台と、前記第1の電極に対向する第2の電極
と、前記載置台の周囲に設けられた蒸着物シールド用の
防着板とを有し、前記第1の電極及び第2の電極間に電
圧を印加して処理ガスをプラズマ化し、そのプラズマに
より載置台上の被処理体に成膜処理を行う装置におい
て、前記防着板をバイアス電源部に接続して、防着板が
第1の電極とは異なる電位となるように構成したことを
特徴とする。
【0009】請求項2の発明は、真空室内に設けられ、
被処理体が載置される第1の電極と加熱部とを備えた昇
降自在な載置台と、前記第1の電極に対向する第2の電
極と、前記載置台の周囲に設けられた蒸着物シールド用
の防着板と、前記載置台を昇降させる昇降機構と真空室
内雰囲気とを気密に隔離するために載置台を囲むように
かつ一縁が載置台に固定されたリング状のベロース体
と、を有し、前記第1の電極及び第2の電極間に電圧を
印加して処理ガスをプラズマ化し、載置台上の加熱され
た被処理体にプラズマにより成膜処理を行う装置におい
て、前記載置台の外側に設けられ、一端部及び他端部が
夫々載置台側及びベローズ体の固定部側に固定されると
共に載置台の昇降に追従して長さが変わる導電体を備
え、この導電体の一端部及び他端部を夫々防着板及びバ
イアス電源部に接続し、このバイアス電源部により前記
防着板が第1の電極と異なる電位となるように構成した
ことを特徴とする。
【0010】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、導電体は、載置台側に固定された第1の導電体と、
ベローズ体の固定部側に固定された第2の導電体とに分
割されると共に、載置台の昇降時にこれら導電体同士が
摺動するように構成され、前記第1の導電体及び第2の
導電体は夫々防着板及びバイアス電源部に接続されてい
ることを特徴とする。
【0011】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、第1の導電体または第2の導電体の一方は、弾性構
造体よりなり、その弾性力により他方の導電体に圧接さ
れていることを特徴とする。
【0012】
【作用】CVD処理時において反応副生成物が生成され
るが、防着板の存在により、載置台の側周部及び真空室
の内壁面ヘの反応副生成物等の付着が防止される。そし
てこれら防着板と第1の電極の電位は異なり、例えば第
1の電極が高周波電源に接続され、防着板が例えば接地
されるため、防着板は電気的に浮遊することなく、異常
放電が防止され、また第1の電極付近の電界の横方向の
広がりが抑えられ、第1の電極へ引き寄せられるイオン
の垂直性が高くなり、異方性が大きくなる。この場合載
置台の外部において導電体を構成して防着板をバイアス
電源部(例えばア−ス)に接続すれば、載置台の熱が導
電部を通じて放熱することを抑えることができる。さら
に導電体を分割して弾性力により互いに摺動するように
構成すれば、確実な電気的接触を図ることができる。
【0013】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図1
は本発明の一実施例に係るプラズマ成膜装置の全体構成
を示す略断面図である。図中の符号のうち、既述の図4
に示す従来のプラズマCVD装置の符号と同一の部分は
同一の構造を示している。図中1はアースに接続された
例えばアルミニウムよりなる真空室であり、この真空室
1には外側壁にロードロック室11との間を気密にシー
ルするゲートバルブ12が設けられると共に、下部側壁
に図示しない真空ポンプに接続された排気管13が設け
られている。
【0014】真空室1内には、ウエハWを載置するため
の載置台2が設置されている。この載置台2は、加熱部
20を内蔵した例えばアルミニウム製の第1の電極をな
す下部電極22を、例えばAl2 3 (アルミナ)から
構成される絶縁性の電極支持体23の上に設けてなり、
下部電極22は電極支持体23を通して高周波電源Eに
接続されると共に、電極支持体23の下部には昇降軸2
1aを介して昇降機構21が接続されていて、載置台2
が昇降できるように構成されている。
【0015】また下部電極22には、ウエハWの搬送時
に載置面に対して接離するための例えば3本のプッシャ
−ピン24が設けられており、このプッシャ−ピン24
は電極支持体23の中心の中空部及び昇降軸21aの中
を通る図示しないエアシリンダ部のエアの圧力を変える
ことにより駆動される。
【0016】電極支持体23の下部側には、電極支持体
23を囲むようにリング状の金属製ベローズ体4が設け
られ、一端側(上端側)のフランジ部41は電極支持体
23の段部に固定される一方他端側は真空室1の内壁部
に固定されている。また電極支持体23の側周部には、
蒸着物シールド用の、つまりCVD処理時の反応副生成
物などをここでシールドして載置台2に付着しないよう
にするための例えばアルミニウムやステンレス等よりな
る防着板5が設けられている。
【0017】この防着板5は電極支持体23に固定さ
れ、載置台2を囲むように鉛直に配設された筒状部51
と、載置台2と真空室1の内壁部との間に下部電極22
を囲むように、筒状部51の上端部に設けられた水平な
リング状部52とから構成される。筒状部51の内周面
は、後述のように所定の電位にするため確実な電気的接
触が確保できるようにフランジ部41の外周部に固定さ
れている。
【0018】前記ベローズ体4の内方側には、第1の導
電体61をなす、例えば厚さ3.0mm、幅10mmの
板状体が鉛直方向に沿って設けられており、その一端部
(上端部)はL字状に屈曲されてフランジ部41の下面
に接合して固定されると共に、下端部がベローズ体4の
下端部よりも更に下方側の位置まで伸びている。一方ベ
ローズ体4の下方側のフランジ部42が固定されている
真空室1の内壁部には、板状体を屈曲させて、屈曲方向
に力が加わって曲げられたときに、その力の方向と反対
方向に弾性力を生じるように構成された、第2の導電体
62をなす弾性構造体がフランジ部42に接合して固定
されている。
【0019】この弾性構造体は屈曲部分の外周面が、外
方側(図1中右側)に復元力が作用する状態で前記第1
の導電体61に圧接されており、載置台2が昇降したと
きに、その復元力により第1の導電体61に圧接した状
態で相対的に摺動するようになっている。第1の導電体
61及び第2の導電体62は例えばアルミニウムやステ
ンレス等により構成されており、防着板5はベローズ体
4の上部フランジ部41、第1の導電体61、第2の導
電体62、ベローズ体4の下部フランジ部42、真空室
1を介して、バイアス電源部例えばアースに電気的に接
続されている。なお防着板5はベローズ体4を介してア
ースに接続してもよいが、通常ベローズ体4は薄い材料
で構成されているため、確実な電気的接触を確保するた
めには本実施例の構成が好ましい。
【0020】そして真空室1内の載置台2の上方側に
は、載置台2と対向するように第2の電極をなし、多数
のガス噴射口を備えたガス拡散板よりなる対向電極3が
配設されている。この対向電極3は真空室1内に処理ガ
スを供給するガス供給部を兼用するものであり、頂部に
は処理ガス供給管31が接続されている。
【0021】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず被処理体である半導体ウエハWを、ロードロック室1
1から図示しない搬送アームによりゲートバルブ12を
介して、真空室1内に搬入し、下部電極22のウエハ載
置面上にプッシャ−ピン24を介して載置した後、昇降
機構21により載置台2を所定の位置例えば載置台2と
対向電極3との距離が例えば40mmの位置まで上昇さ
せる。そして処理ガス供給管31より、対向電極3を介
して真空室1内に例えばTEOS及び酸素ガスからなる
処理ガスを供給すると共に、排気管13を介して真空ポ
ンプにより排気し、真空室1内を所定の真空度に維持し
ながら、更に載置台2と対向電極3との間に、高周波電
源Eにより、例えば13.56MHz、1000Wの高
周波電圧を印加して電極2、3間にプラズマを発生さ
せ、ウエハWの表面にSiO2 膜(シリコン酸化膜)を
成膜する。成膜処理後、昇降機構21より載置台2を、
図1に示すウエハWの受け渡し位置まで下降させる。こ
の後昇降軸21a内のエアの圧力を調整してプッシャ−
ピン24を駆動し、このプッシャ−ピン24によりウエ
ハWを押し上げて、図示しない搬送アームにより真空室
1から搬出する。
【0022】ここで載置台2の昇降時には、第1の導電
体61は復元力により第2の導電体62と圧接しながら
載置台2と共に昇降する。このため導電体61、62同
士は常に確実に電気的に接続されており、しかもこの導
電路の断面積を大きくとることができるので、防着板5
はフランジ部41、第1の導電体61、第2の導電体6
2及び真空室1を介して確実にアース電位に維持され
る。なお載置台2の昇降時ベローズ体4は伸縮し、昇降
機構21、導電体61、62等は真空室1の雰囲気から
気密に隔離される。
【0023】上述の成膜処理の際、SiO2 と共にカー
ボンCを中心とした種々の重合物などの反応中間生成物
も生成されるが、この反応副生成物は防着板5の筒状体
51及びリング状体52に付着する。従って載置台2の
側周部や真空室1の内壁部への反応副生成物の付着は防
止される。また防着板5はアースに接続されており、電
気的にフローティングの状態ではないため異常放電が防
止される上、下部電極22は高周波電源Eに接続されて
おり、下部電極22と防着板5との電位が異なるため、
電界の横方向の広がりが抑えられる。従って処理ガスの
プラズマ粒子の垂直性が高くなり、大きな異方性が確保
できるので、微細パターンに対しても良好な成膜処理を
行うことができる。また導電体61、62は載置台2の
外部に配設されているため、加熱部20の熱が電極支持
体23及び導電体61、62を通じて放熱されることを
抑えることができる。
【0024】以上において第1の導電体61及び第2の
導電体62は例えば図3に示すようにベローズ体4の外
方側に設けてもよいし、上側に第1の導電体61をなす
弾性構造体を設け、下側に第2の導電体62をなす板状
体を設けるようにしてもよい。また導電体61、62は
アースに限らず、直流源よりなるバイアス電源部60に
接続して所定の電位(下部電極22とは異なる電位)と
してもよい。さらに導電体として、載置台2の前記段部
とベロ−ズ体4の固定部側との間で伸縮するバネを設け
てもよいし、導電体は載置台2の内部に設けてもよい。
そしてまた載置台側の第1の電極を接地し、対向電極で
ある第2の電極を高周波電源に接続する場合にも適用で
きる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、防着板を電気的に浮遊
させることなく、バイアス電源部に接続して第1の電極
とは異なる電位に設定しているので異常放電が防止され
しかも第1の電極付近の電界の横方向の広がりが抑えら
れ、第1の電極へ引き寄せられるイオンの垂直性が高く
なり、異方性が大きくなる。また載置台の外部において
導電体を構成して防着板をバイアス電源部に接続してい
るので、載置台の熱が導電体を通じて放熱することを抑
えることができる。さらに導電体を分割して弾性力によ
り互いに摺動するように構成すれば、確実な電気的接触
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマ成膜装置の一例を示す断面図
である。
【図2】本発明の導電体、ベローズ体、載置台を示す斜
視図である。
【図3】本発明の導電体の他の例を示す断面図である。
【図4】従来のプラズマ成膜装置の断面図である。
【符号の説明】
1 真空室 2 載置台 21 昇降機構 22 下部電極 23 電極支持体 3 対向電極 4 ベローズ体 5 防着板 51 筒状体 52 リング状体 61 第1の導電体 62 第2の導電体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空室内に設けられ、被処理体が載置さ
    れる第1の電極を備えた載置台と、前記第1の電極に対
    向する第2の電極と、前記載置台の周囲に設けられた蒸
    着物シールド用の防着板とを有し、前記第1の電極及び
    第2の電極間に電圧を印加して処理ガスをプラズマ化
    し、そのプラズマにより載置台上の被処理体に成膜処理
    を行う装置において、 前記防着板をバイアス電源部に接続して、防着板が第1
    の電極とは異なる電位となるように構成したことを特徴
    とするプラズマ成膜装置。
  2. 【請求項2】 真空室内に設けられ、被処理体が載置さ
    れる第1の電極と加熱部とを備えた昇降自在な載置台
    と、前記第1の電極に対向する第2の電極と、前記載置
    台の周囲に設けられた蒸着物シールド用の防着板と、前
    記載置台を昇降させる昇降機構と真空室内雰囲気とを気
    密に隔離するために載置台を囲むようにかつ一縁が載置
    台に固定されたリング状のベロース体と、を有し、 前記第1の電極及び第2の電極間に電圧を印加して処理
    ガスをプラズマ化し、載置台上の加熱された被処理体に
    プラズマにより成膜処理を行う装置において、前記載置
    台の外側に設けられ、一端部及び他端部が夫々載置台側
    及びベローズ体の固定部側に固定されると共に載置台の
    昇降に追従して長さが変わる導電体を備え、この導電体
    の一端部及び他端部を夫々防着板及びバイアス電源部に
    接続し、このバイアス電源部により前記防着板が第1の
    電極と異なる電位となるように構成したことを特徴とす
    るプラズマ成膜装置。
  3. 【請求項3】 導電体は、載置台側に固定された第1の
    導電体と、ベローズ体の固定部側に固定された第2の導
    電体とに分割されると共に、載置台の昇降時にこれら導
    電体同士が摺動するように構成され、 前記第1の導電体及び第2の導電体は夫々防着板及びバ
    イアス電源部に接続されていることを特徴とする請求項
    2記載のプラズマ成膜装置。
  4. 【請求項4】 第1の導電体または第2の導電体の一方
    は、弾性構造体よりなり、その弾性力により他方の導電
    体に圧接されていることを特徴とする請求項3記載のプ
    ラズマ成膜装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011037107A1 (ja) * 2009-09-24 2011-03-31 東京エレクトロン株式会社 載置台構造及びプラズマ成膜装置
CN103367089A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 中微半导体设备(上海)有限公司 一种具有双外壳的等离子体处理装置
CN114078680A (zh) * 2020-08-20 2022-02-22 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011037107A1 (ja) * 2009-09-24 2011-03-31 東京エレクトロン株式会社 載置台構造及びプラズマ成膜装置
JP2011068918A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及びプラズマ成膜装置
KR101347596B1 (ko) * 2009-09-24 2014-01-03 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 재치대 구조체 및 플라즈마 성막 장치
US9324600B2 (en) 2009-09-24 2016-04-26 Tokyo Electron Limited Mounting table structure and plasma film forming apparatus
CN103367089A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 中微半导体设备(上海)有限公司 一种具有双外壳的等离子体处理装置
CN103367089B (zh) * 2012-03-30 2016-04-06 中微半导体设备(上海)有限公司 一种具有双外壳的等离子体处理装置
CN114078680A (zh) * 2020-08-20 2022-02-22 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置
CN114078680B (zh) * 2020-08-20 2023-09-29 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体处理装置

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