JPS63262473A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、プラズマＣＶＤ装置に係り、特に成膜の対
象となる基板の清浄化技術に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のプラズマＣＶＤ装置の代表的な例を第５図に従っ
て説明する。

第５図は従来のプラズマＣＶＤ装置の一例を説明するた
めの模式図である。この図において、１は基板表面が洗
浄される予備室、２は基板表面に所望の薄膜を形成する
成膜室、３ａ、３ｂは前記予備室１および成膜室２にそ
れぞれ設けらた基板加熱用ヒータ、４ａは前記予備室１
のゲートバルブ、４ｂは前記予備室１と成膜室２の間に
設けられたゲートバルブ、５は前記成膜室２に載置され
た基板、６は高周波電極、７は基板側電極で、高周波電
極６と対向して配置されている。８は高周波電源、９は
マツチングネットワークである。

成膜室２に基板５を図示の状態に装着するためには、先
ず、ゲートバルブ４ｂを閉とし、ゲートバルブ４ａを開
け、′予備室１を大気圧としてここに基板５を装着し、
ゲートバルブ４ａを閉め、予備室１を真空に排気する。

十分に予備室１を真空に引いた後、加熱ヒータ３ａによ
って基板５を予備加熱する。その後、ゲートバルブ４ｂ
を開け、基板輸送手段（図示せず）で基板５を成膜室２
の基板側電極７上に移動し、ゲートバルブ４ｂを閉める
。図には基板５が成膜室２に装着された後の状態を示す
。以上の手順を経ることによって、成膜室２を大気にさ
らすことなく、基板５を成膜室２に装着することが可能
である。さらに、予備室１において予備加熱を行うこと
により、大気中において基板５の表面に吸着した不純物
を離脱させることができる。

次に、高周波電源８からの高周波電力を高周波電極６に
印加し放電を行わせて原料ガスを分解し、基板５上に所
望の膜を堆積させる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のプラズマＣＶＤ装置は以上のように構成されてい
るので、予備室１では、基板５の予備加熱しかできず、
大気中で基板５に吸着した不純物を除去するために長い
時間を要し、また、不純物を完全には除去し得ないなど
の問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、予備室において不純物の除去を短時間に、
確実に行うことのできるプラズマＣＶＤ装置を得ること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、プラズマ放電に
より基板表面に所望の薄膜を形成する成膜室と、この成
膜室とは独立に真空排気され、成膜室に移動される基板
表面の洗浄処理を行う予備室とを備えたプラズマＣＶＤ
装置において、予備室に、成膜に影響を与えないガスを
導入し、このガスのプラズマを生ぜしめて、基板表面の
洗浄を行うプラズマ発生手段を備、えたものである。

〔作用） この発明におけるプラズマＣＶＤ装置は、予備室にプラ
ズマ発生手段を備えたことから、この予備室に成膜に影
響を及ぼさないガスを導入して放電を行わせることによ
り、基板表面にイオン衝撃を与え、不純物を基板表面よ
り除去する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すプラズマＣＶＤ装置
の概略図である。この図において、第５図と同一符号は
同じものを示すが、以下では予備室１側に相当する符号
にａを、成膜室２側に相当する符号にｂをそれぞれ必要
により付して表示することにする。

第１図のように基板５を成膜室２に装着するためには、
先ず、ゲートバルブ４ｂを閉とし、ゲートバルブ４ａを
開け、予備室１を大気圧としてここに基板５を装着し、
ゲートバルブ４ａを閉める。予備室１を十分に真空に引
いた後、加熱ヒータ３ａにより基板５を加熱するととも
に、水素あるいは不活性ガス等の成膜に悪影響を及ぼさ
ないガスを導入し、高周波電源７ａからの高周波電力を
高周波電極６ａに供給し放電を起こす。このとき、基板
５は接地電位とする。放電によって生じたプラズマ中の
イオンや電子は高周波電界およびシース内の電界によっ
て加速されエネルギーを得て基板５に衝突する。また、
プラズマ中の中性粒子の一部も高速のイオンとの衝突に
よってエネルギーを得、基板５に衝突する。これらのプ
ラズマ中の粒子が基板５に衝突することにより基板５表
面に吸着している不純物を飛沫せしめ基板表面を浄化す
る。このようにプラズマ中の粒子の衝突の効果により、
加熱するだけでは除去し得ない離脱エネルギーの大きな
不純物をも取り除くことが可能である。

このとき、導入するガスとしては、アルゴン等の原子番
号が大きく質量の大きな元素を用いると、基板５に衝突
した際に与えるエネルギーが大きく、浄化効果も大きい
。さらに、高周波電極６ａと基板５のプラズマに接する
領域の面積比を、基板５側、すなわち接地電極側の方が
小さくなる構造とすれば、シース電圧は基板５側で大き
くなり、ここでイオンが加速されたときに得るエネルギ
ーが大きくなり、これによる浄化効果も大きくなる。

以上のようにして基板５表面を浄化した後、ゲートバル
ブ４ｂを開は基板５を基板搬送手段（図示せず）により
、成膜室２に輸送しく図示の状態）、ゲートバルブ４ｂ
を閉め、成膜を行う。

なお、上記実施例では予備室１に高周波電力を供給する
方法として、基板５側を接地電位とし、これに対向して
高周波電極６ａを備えた構造について示したが、第２図
に示すように、高周波電力を基板５側に供給し、対向す
る電極７ａを接地電位とした構造でもよい。この構造の
場合、基板５と、これに対向する電極７ａとのプラズマ
に接する面積比を、基板５側の方が小さく構成とするこ
とが容易である。また、第３図に示すように、基板５に
直流電源１０により直流バイアス電圧を加え接地電位か
らは負の電位となるようにすれば、基板５表面のシース
電位が大きくなりイオン衝撃が強くなり、洗浄効果が増
大する。さらに、第４図に示すように、予備室にプラズ
マを生ぜしめるプラズマ発生手段として磁場コイル１１
とマイクロ波電源１２による磁場とマイクロ波による電
子サイクロトロン共鳴を利用しても同様の効果を奏する
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、プラズマ放電により
基板表面に所望の薄膜を形成する成膜室と、この成膜室
とは独立に真空排気され、成膜室に移動される基板の表
面の洗浄処理を行う予備室とを備えたプラズマＣＶＤ装
置において、予備室に、成膜に影響を与えないガスを導
入し、このガスのプラズマを生ぜしめて基板の表面の洗
浄を行うプラズマ発生手段を備えたので、予備室におい
て基板を放電洗浄することができる。したがって、加熱
だけでは除去し得ない離脱エネルギーの大きな不純物を
も短時間で効率よく取り除くことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプラズマＣＶＤ装置の一実施例の概
略構成を示す模式図、第２図〜第４図はこの発明の他の
実施例をそれぞれ示す模式図、第５図は従来のプラズマ
ＣＶＤ装置の一例を示す模式図である。 図において、１は予備室、２は成膜室、３ａ。 ３ｂは基板加熱用ヒータ、４ａ、４ｂはゲートバルブ、
５は基板、６ａ、、６ｂは高周波電極、７ａ、７ｂは高
周波電源、８ａ、８ｂはマツチングネットワーク、１０
は直流電源、１１は磁場コイル、１２はマイクロ波電源
である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄　　　　（外２名）のぐ　　Φ 第３図 第４図 第５図 手続補正書（自発）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラズマ放電により基板表面に所望の薄膜を形成
   する成膜室と、この成膜室とは独立に真空排気され、前
   記成膜室に移動される前記基板の表面の洗浄処理を行う
   予備室とを備えたプラズマＣＶＤ装置において、前記予
   備室に、成膜に影響を与えないガスを導入し、プラズマ
   を生ぜしめて、前記基板表面の洗浄を行うプラズマ発生
   手段を備えたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
2. （２）予備室におけるプラズマ発生手段は、基板に対向
   配置された高周波電極に高周波電力を印加した高周波放
   電によるものである特許請求の範囲第（１）項記載のプ
   ラズマＣＶＤ装置。
3. （３）予備室におけるプラズマ発生手段は、基板に高周
   波電力を印加した高周波放電によるものである特許請求
   の範囲第（１）項記載のプラズマＣＶＤ装置。
4. （４）予備室において、基板に直流バイアス電圧を印加
   したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   プラズマＣＶＤ置。
5. （５）基板側電極がプラズマに接する面積は、前記基板
   に対向配置された高周波電極がプラズマに接する面積よ
   りも小さくした電極構造としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の
   プラズマＣＶＤ装置。
6. （６）プラズマ発生手段は、電子サイクロトロン共鳴を
   用いたものである特許請求の範囲第（１）項プラズマＣ
   ＶＤ装置。