JP3122601B2 - プラズマ成膜方法及びその装置 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- 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
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被処理基板に対して、
プラズマ雰囲気の下で例えば絶縁膜など所定の薄膜を成
膜するプラズマ成膜方法、及び該方法を実施するための
プラズマ成膜装置に関するものである。
プラズマ雰囲気の下で例えば絶縁膜など所定の薄膜を成
膜するプラズマ成膜方法、及び該方法を実施するための
プラズマ成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体製造プロセスにおいては、
半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）などの被処理
基板の表面に、プラズマ雰囲気の下で所定の導電性の薄
膜や、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）などの絶縁膜
を成膜する、いわゆるプラズマＣＶＤ処理が行われてい
る。
半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）などの被処理
基板の表面に、プラズマ雰囲気の下で所定の導電性の薄
膜や、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）などの絶縁膜
を成膜する、いわゆるプラズマＣＶＤ処理が行われてい
る。
【０００３】前記プラズマＣＶＤ処理においては、従来
から種々のプラズマＣＶＤ装置が用いられているが、デ
バイスの集積度が高くなり微細な処理が必要とされてい
る今日では、高いプラズマ密度を発生できるＩＣＰ（誘
導結合型）プラズマＣＶＤ装置、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置などを用い、高密
度プラズマのダウンフローの下で成膜処理を行ってい
る。
から種々のプラズマＣＶＤ装置が用いられているが、デ
バイスの集積度が高くなり微細な処理が必要とされてい
る今日では、高いプラズマ密度を発生できるＩＣＰ（誘
導結合型）プラズマＣＶＤ装置、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置などを用い、高密
度プラズマのダウンフローの下で成膜処理を行ってい
る。
【０００４】これら従来の各装置においては、例えば幅
０．２μｍ、深さ１μｍの微小かつ高アスペクト比の溝
に酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）を埋め込む場合、そのま
までは溝の上部が横方向に成長して、溝の開口部を塞い
でしまう（いわゆる「オーバーハング」）。その結果、
前記溝の中に空隙（ボイド）等が生じてしまうおそれが
ある。
０．２μｍ、深さ１μｍの微小かつ高アスペクト比の溝
に酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）を埋め込む場合、そのま
までは溝の上部が横方向に成長して、溝の開口部を塞い
でしまう（いわゆる「オーバーハング」）。その結果、
前記溝の中に空隙（ボイド）等が生じてしまうおそれが
ある。
【０００５】そのため従来は、ウエハに例えば１００ｋ
Ｈｚ程度の高周波バイアス電圧を印加して、オーバーハ
ング部分を例えばＡｒイオンなどのエッチャントイオン
によるエッチングによって削り取りながら（いわゆる
「肩落とし」）、溝の埋め込み処理を行ってきた。
Ｈｚ程度の高周波バイアス電圧を印加して、オーバーハ
ング部分を例えばＡｒイオンなどのエッチャントイオン
によるエッチングによって削り取りながら（いわゆる
「肩落とし」）、溝の埋め込み処理を行ってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダウン
フロー方式を採用している前記従来の装置においては、
発生したプラズマとウエハとの距離が離れている関係
上、途中でＡｒイオンが再結合するなどし、その結果ウ
エハ近傍での前記Ａｒイオン等のエッチャントイオンの
密度が十分ではなかった。即ちエッチャントイオンの絶
対数が少なかったのである。従って、そのように絶対数
が少ないエッチャントイオンの下で所期の削り取り効果
を得るためには、バイアス電圧を上げる他なく、かかる
場合従来は例えば１．５ｋＶもの高いバイアス電圧を必
要としていた。そのためウエハへに対してイオン衝撃等
のダメージを与える結果を招いていた。
フロー方式を採用している前記従来の装置においては、
発生したプラズマとウエハとの距離が離れている関係
上、途中でＡｒイオンが再結合するなどし、その結果ウ
エハ近傍での前記Ａｒイオン等のエッチャントイオンの
密度が十分ではなかった。即ちエッチャントイオンの絶
対数が少なかったのである。従って、そのように絶対数
が少ないエッチャントイオンの下で所期の削り取り効果
を得るためには、バイアス電圧を上げる他なく、かかる
場合従来は例えば１．５ｋＶもの高いバイアス電圧を必
要としていた。そのためウエハへに対してイオン衝撃等
のダメージを与える結果を招いていた。
【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、そのようにダメージ等の原因となる過大なバイア
ス電圧をウエハなどの被処理基板に印加することなく、
微小かつ高アスペクトの比の溝やホールに対して、ボイ
ド等が発生しない所定の成膜処理が行えるプラズマ成膜
方法及びプラズマ成膜装置を提供して、前記問題の解決
を図ることを目的とする。
あり、そのようにダメージ等の原因となる過大なバイア
ス電圧をウエハなどの被処理基板に印加することなく、
微小かつ高アスペクトの比の溝やホールに対して、ボイ
ド等が発生しない所定の成膜処理が行えるプラズマ成膜
方法及びプラズマ成膜装置を提供して、前記問題の解決
を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のプラズマ成膜方法は、請求項１に記載したように、処
理容器内にプラズマを発生させると共に、この処理容器
内に処理ガスを導入して、バイアス電圧が印加される被
処理基板に対して成膜するにあたり、プラズマ用処理ガ
スを処理容器内の上部に導入すると共に、成膜用処理ガ
スを被処理基板近傍に導入し、処理容器内で前記プラズ
マ用処理ガスをプラズマ化して第１のプラズマを発生さ
せてエッチャントイオンを生成すると共に、前記被処理
基板近傍に位置する再結合されたプラズマ用処理ガス
を、再びプラズマ化して第２のプラズマを発生させるこ
とを特徴とするものである。本発明でいうプラズマ用処
理ガスとは、プラズマによって解離することにより、例
えば既述した肩落としを行うアルゴンイオンなどのエッ
チャントイオンを生起するためのガスをいう。
のプラズマ成膜方法は、請求項１に記載したように、処
理容器内にプラズマを発生させると共に、この処理容器
内に処理ガスを導入して、バイアス電圧が印加される被
処理基板に対して成膜するにあたり、プラズマ用処理ガ
スを処理容器内の上部に導入すると共に、成膜用処理ガ
スを被処理基板近傍に導入し、処理容器内で前記プラズ
マ用処理ガスをプラズマ化して第１のプラズマを発生さ
せてエッチャントイオンを生成すると共に、前記被処理
基板近傍に位置する再結合されたプラズマ用処理ガス
を、再びプラズマ化して第２のプラズマを発生させるこ
とを特徴とするものである。本発明でいうプラズマ用処
理ガスとは、プラズマによって解離することにより、例
えば既述した肩落としを行うアルゴンイオンなどのエッ
チャントイオンを生起するためのガスをいう。
【０００９】この場合、請求項２に記載したように、前
記再結合されたプラズマ用処理ガスを、一定の間隔を空
けて再びプラズマ化させるようにして、前記第２のプラ
ズマ中のイオン密度を制御するように構成してもよい。
記再結合されたプラズマ用処理ガスを、一定の間隔を空
けて再びプラズマ化させるようにして、前記第２のプラ
ズマ中のイオン密度を制御するように構成してもよい。
【００１０】また請求項３に記載したように、前記再結
合されたプラズマ用処理ガスを再びプラズマ化させるに
あたり、プラズマを発生させる高周波の出力を変化させ
て、前記第２のプラズマ中のイオン密度を制御するよう
に構成してもよい。
合されたプラズマ用処理ガスを再びプラズマ化させるに
あたり、プラズマを発生させる高周波の出力を変化させ
て、前記第２のプラズマ中のイオン密度を制御するよう
に構成してもよい。
【００１１】前記目的を達成するためのプラズマ成膜装
置は、請求項４に記載したように、処理容器内にプラズ
マを発生させると共に、この処理容器内に処理ガスを導
入して、バイアス電圧が印加される載置台上の被処理基
板に対して成膜する成膜装置であって、前記処理容器内
の上部にプラズマ用処理ガスを導入する第１ガス導入手
段と、前記被処理基板の近傍に成膜用処理ガスを導入す
る第２ガス導入手段と、前記プラズマ用処理ガスをプラ
ズマ化してエッチャントイオンを生成するために用いる
第１プラズマ発生手段と、前記被処理基板近傍に第２の
プラズマを発生するために用いる第２プラズマ発生手段
とを備えたことを特徴とするものである。
置は、請求項４に記載したように、処理容器内にプラズ
マを発生させると共に、この処理容器内に処理ガスを導
入して、バイアス電圧が印加される載置台上の被処理基
板に対して成膜する成膜装置であって、前記処理容器内
の上部にプラズマ用処理ガスを導入する第１ガス導入手
段と、前記被処理基板の近傍に成膜用処理ガスを導入す
る第２ガス導入手段と、前記プラズマ用処理ガスをプラ
ズマ化してエッチャントイオンを生成するために用いる
第１プラズマ発生手段と、前記被処理基板近傍に第２の
プラズマを発生するために用いる第２プラズマ発生手段
とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】前記構成における第１プラズマ発生手段と
しては、例えばＩＣＰ（誘導結合型）プラズマ発生機
構、マイクロ波を用いてプラズマを発生する機構、ＥＣ
Ｒを用いてプラズマを発生させる機構の他、高周波電力
の供給により対向電極間にプラズマを発生させる機構、
ヘリコン波を用いてプラズマを発生する機構など、既存
の種々のプラズマ発生機構を用いることができる。
しては、例えばＩＣＰ（誘導結合型）プラズマ発生機
構、マイクロ波を用いてプラズマを発生する機構、ＥＣ
Ｒを用いてプラズマを発生させる機構の他、高周波電力
の供給により対向電極間にプラズマを発生させる機構、
ヘリコン波を用いてプラズマを発生する機構など、既存
の種々のプラズマ発生機構を用いることができる。
【００１３】また第２プラズマ発生手段としては、例え
ばループ状のアンテナに高周波電力を供給してプラズマ
を発生する機構が適している。この場合、例えば１ター
ンのループ状アンテナに高周波電力を供給するように構
成すれば、装置構成が極めて簡素化される。
ばループ状のアンテナに高周波電力を供給してプラズマ
を発生する機構が適している。この場合、例えば１ター
ンのループ状アンテナに高周波電力を供給するように構
成すれば、装置構成が極めて簡素化される。
【００１４】また請求項５に記載したように、前記第２
プラズマ発生手段は、高周波電力の供給を受けてプラズ
マを発生する構成とし、さらにこの高周波電力の時間変
調機構を備えた構成としてもよい。
プラズマ発生手段は、高周波電力の供給を受けてプラズ
マを発生する構成とし、さらにこの高周波電力の時間変
調機構を備えた構成としてもよい。
【００１５】さらに請求項６に記載したように，前記第
２プラズマ発生手段は，高周波電力の供給を受けてプラ
ズマを発生する構成とし，さらにこの高周波電力の出力
可変機構を備えた構成としてもよい。また請求項７のよ
うに，前記第２プラズマ発生手段は，誘導結合プラズマ
を発生させるためのループ状のアンテナを前記処理容器
内に有するようにしてもよい。そして請求項８のよう
に，第１ガス導入手段は，前記処理容器内に設けられて
多数のガス拡散孔を有する環状のガス拡散部材を有した
り，請求項９のように第２ガス導入手段についても，前
記処理容器内に設けられて多数の拡散孔を有する環状の
ガス拡散部材を有するようにしてもよい。
２プラズマ発生手段は，高周波電力の供給を受けてプラ
ズマを発生する構成とし，さらにこの高周波電力の出力
可変機構を備えた構成としてもよい。また請求項７のよ
うに，前記第２プラズマ発生手段は，誘導結合プラズマ
を発生させるためのループ状のアンテナを前記処理容器
内に有するようにしてもよい。そして請求項８のよう
に，第１ガス導入手段は，前記処理容器内に設けられて
多数のガス拡散孔を有する環状のガス拡散部材を有した
り，請求項９のように第２ガス導入手段についても，前
記処理容器内に設けられて多数の拡散孔を有する環状の
ガス拡散部材を有するようにしてもよい。
【００１６】
【作用】請求項１に記載したプラズマ成膜方法にれば、
プラズマ用処理ガスを処理容器内の上部に導入すると共
に、成膜用処理ガスを被処理基板近傍に導入し、前記プ
ラズマ用処理ガスがプラズマ化されて第１のプラズマが
発生し，それによってエッチャントイオンが生成され，
一旦再結合して被処理基板近傍に位置するプラズマ用処
理ガスを、再びプラズマ化させるようにしたので、例え
ば溝開口部付近のオーバーハング部分を削り取るための
エッチャントイオンの密度を向上させることができる。
即ちエッチャントイオンの数を増加させることができ
る。従って、被処理基板に印加するバイアス電圧を下げ
ることができ、ダメージを防止することができる。また
成膜用処理ガスを被処理基板近傍に導入させるようにし
たので、例えば第２のプラズマの発生を停止したり、あ
るいはこの成膜用処理ガスを解離させない程度にこの第
２のプラズマのパワーを落とした状態で、好適な成膜処
理が行われる。
プラズマ用処理ガスを処理容器内の上部に導入すると共
に、成膜用処理ガスを被処理基板近傍に導入し、前記プ
ラズマ用処理ガスがプラズマ化されて第１のプラズマが
発生し，それによってエッチャントイオンが生成され，
一旦再結合して被処理基板近傍に位置するプラズマ用処
理ガスを、再びプラズマ化させるようにしたので、例え
ば溝開口部付近のオーバーハング部分を削り取るための
エッチャントイオンの密度を向上させることができる。
即ちエッチャントイオンの数を増加させることができ
る。従って、被処理基板に印加するバイアス電圧を下げ
ることができ、ダメージを防止することができる。また
成膜用処理ガスを被処理基板近傍に導入させるようにし
たので、例えば第２のプラズマの発生を停止したり、あ
るいはこの成膜用処理ガスを解離させない程度にこの第
２のプラズマのパワーを落とした状態で、好適な成膜処
理が行われる。
【００１７】ところで処理ガスの種類によってイオン化
電圧は異なっているが、あるイオンを所定の密度で生成
するためには、前記第２のプラズマ源のエネルギーを制
御する必要がある。従って、請求項２のように、前記再
結合されたプラズマ用処理ガスを、一定の間隔を空けて
再びプラズマ化させる（例えば一定間隔毎にプラズマの
発生−停止を繰り返す）ようにして、前記第２のプラズ
マ中のイオン密度を制御したり、あるいは請求項３に記
載したように、前記再結合されたプラズマ用処理ガスを
再びプラズマ化させるにあたり、プラズマを発生させる
高周波の出力を変化させて、前記第２のプラズマ中のイ
オン密度を制御するように構成すれば、ガス種などに応
じた適切なオーバーハング部分の削り取り作用が得られ
る。
電圧は異なっているが、あるイオンを所定の密度で生成
するためには、前記第２のプラズマ源のエネルギーを制
御する必要がある。従って、請求項２のように、前記再
結合されたプラズマ用処理ガスを、一定の間隔を空けて
再びプラズマ化させる（例えば一定間隔毎にプラズマの
発生−停止を繰り返す）ようにして、前記第２のプラズ
マ中のイオン密度を制御したり、あるいは請求項３に記
載したように、前記再結合されたプラズマ用処理ガスを
再びプラズマ化させるにあたり、プラズマを発生させる
高周波の出力を変化させて、前記第２のプラズマ中のイ
オン密度を制御するように構成すれば、ガス種などに応
じた適切なオーバーハング部分の削り取り作用が得られ
る。
【００１８】また請求項４に記載したプラズマ成膜装置
によれば、処理容器内の上部にプラズマ用処理ガスを導
入する第１ガス導入手段と、前記被処理基板の近傍に成
膜用処理ガスを導入する第２ガス導入手段とを備え、さ
らに前記成膜用処理ガスをプラズマ化してエッチャント
イオンを生成するために用いる第１プラズマ発生手段
と、再結合した前記エッチャントイオンを再びプラズマ
化して前記被処理基板近傍に第２のプラズマを発生させ
るために用いる第２プラズマ発生手段とを備えているの
で、請求項１のプラズマ成膜方法を好適に実施すること
ができる。
によれば、処理容器内の上部にプラズマ用処理ガスを導
入する第１ガス導入手段と、前記被処理基板の近傍に成
膜用処理ガスを導入する第２ガス導入手段とを備え、さ
らに前記成膜用処理ガスをプラズマ化してエッチャント
イオンを生成するために用いる第１プラズマ発生手段
と、再結合した前記エッチャントイオンを再びプラズマ
化して前記被処理基板近傍に第２のプラズマを発生させ
るために用いる第２プラズマ発生手段とを備えているの
で、請求項１のプラズマ成膜方法を好適に実施すること
ができる。
【００１９】また請求項５に記載したプラズマ成膜装置
においては、第２のプラズマ発生させる高周波電力を時
間変調することができるので、一定間隔毎にプラズマを
発生させたり、停止させたりすることができ、それによ
って第２のプラズマ中のイオン密度を制御することがで
きる。従って、請求項２のプラズマ成膜方法を好適に実
施することができる。即ちプラズマ中のイオン密度は、
イオン化する際の瞬間の最大電圧の放電時間が関与して
いる。従って、請求項５に記載したプラズマ成膜装置の
ように、高周波電力を時間変調する機構を備えれば、プ
ラズマ中のイオン密度を容易かつ効果的に制御すること
ができることになる。かかる構成により、例えば第２の
プラズマを発生させている間にエッチャントイオンによ
る肩落としを行い、第２のプラズマを停止させている間
に、成膜処理を行うというプロセスが行える。
においては、第２のプラズマ発生させる高周波電力を時
間変調することができるので、一定間隔毎にプラズマを
発生させたり、停止させたりすることができ、それによ
って第２のプラズマ中のイオン密度を制御することがで
きる。従って、請求項２のプラズマ成膜方法を好適に実
施することができる。即ちプラズマ中のイオン密度は、
イオン化する際の瞬間の最大電圧の放電時間が関与して
いる。従って、請求項５に記載したプラズマ成膜装置の
ように、高周波電力を時間変調する機構を備えれば、プ
ラズマ中のイオン密度を容易かつ効果的に制御すること
ができることになる。かかる構成により、例えば第２の
プラズマを発生させている間にエッチャントイオンによ
る肩落としを行い、第２のプラズマを停止させている間
に、成膜処理を行うというプロセスが行える。
【００２０】請求項６に記載したプラズマ成膜装置にお
いては、第２のプラズマ発生手段が高周波電力の供給を
受けてプラズマを発生する構成であって、さらにこの高
周波電力の出力可変機構を備えた構成であるから、高周
波の出力を変化させて第２のプラズマ中のイオン密度を
制御することができる。従って、請求項３のプラズマ成
膜方法を好適に実施することができる。
いては、第２のプラズマ発生手段が高周波電力の供給を
受けてプラズマを発生する構成であって、さらにこの高
周波電力の出力可変機構を備えた構成であるから、高周
波の出力を変化させて第２のプラズマ中のイオン密度を
制御することができる。従って、請求項３のプラズマ成
膜方法を好適に実施することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明をプラズマＣＶＤ装置に適用し
た第１の実施例を添付図面に基づき説明すると、図１は
第１の実施例にかかるプラズマＣＶＤ装置１の断面を模
式的に示しており、このプラズマＣＶＤ装置１の処理容
器２は、例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミ
ニウムなどからなる略円筒形状に構成され、この処理容
器２内は気密に閉塞自在であり、また接地されている。
なおこの処理容器２は、チタンで構成してもよい。
た第１の実施例を添付図面に基づき説明すると、図１は
第１の実施例にかかるプラズマＣＶＤ装置１の断面を模
式的に示しており、このプラズマＣＶＤ装置１の処理容
器２は、例えば表面が酸化アルマイト処理されたアルミ
ニウムなどからなる略円筒形状に構成され、この処理容
器２内は気密に閉塞自在であり、また接地されている。
なおこの処理容器２は、チタンで構成してもよい。
【００２２】この処理容器２内には、例えばセラミック
や石英などの絶縁支持材３を介して、被処理基板である
直径１２インチの半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）Ｗを載置するための載置台４が収容されている。こ
の載置台４は、例えば表面が酸化アルマイト処理された
アルミニウムなどからなり、その内部には冷媒循環路５
が形成されている。従って、外部から供給される冷媒、
例えば冷却水をこの冷媒循環路５内に流通させることに
より、前記ウエハＷを所定の温度にまで冷却することが
可能になっている。
や石英などの絶縁支持材３を介して、被処理基板である
直径１２インチの半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）Ｗを載置するための載置台４が収容されている。こ
の載置台４は、例えば表面が酸化アルマイト処理された
アルミニウムなどからなり、その内部には冷媒循環路５
が形成されている。従って、外部から供給される冷媒、
例えば冷却水をこの冷媒循環路５内に流通させることに
より、前記ウエハＷを所定の温度にまで冷却することが
可能になっている。
【００２３】なおこの載置台４内に、さらに例えばセラ
ミックヒータなどの加熱手段や、適宜の温度センサ、温
度制御機構等を設ければ、前記ウエハＷをより微細にか
つ自動的に所定の温度に維持することが可能である。
ミックヒータなどの加熱手段や、適宜の温度センサ、温
度制御機構等を設ければ、前記ウエハＷをより微細にか
つ自動的に所定の温度に維持することが可能である。
【００２５】前記載置台４上には、ウエハＷを吸着保持
するための静電チャック６が設けられている。この静電
チャック６は、例えば導電性の薄膜をポリイミド系の樹
脂によって上下から挟持した構成を有し、処理容器２の
外部に設置されている高圧直流電源（図示せず）から所
定の直流電圧が印加されると、その際発生するクーロン
力によってウエハＷを吸着保持する機能を有している。
するための静電チャック６が設けられている。この静電
チャック６は、例えば導電性の薄膜をポリイミド系の樹
脂によって上下から挟持した構成を有し、処理容器２の
外部に設置されている高圧直流電源（図示せず）から所
定の直流電圧が印加されると、その際発生するクーロン
力によってウエハＷを吸着保持する機能を有している。
【００２６】なお前記載置台４上の周辺に、静電チャッ
ク６を囲むようにして、導電体、例えば単結晶シリコン
からなる環状のフォーカスリングを設ければ、ウエハＷ
周辺のプラズマ密度を是正してウエハＷ上でのプラズマ
密度の均一性を向上させることができる。
ク６を囲むようにして、導電体、例えば単結晶シリコン
からなる環状のフォーカスリングを設ければ、ウエハＷ
周辺のプラズマ密度を是正してウエハＷ上でのプラズマ
密度の均一性を向上させることができる。
【００２７】前記載置台４に対しては、整合器１１を介
してバイアス電圧印加用の高周波電源１２から、例えば
１００ｋＨｚのバイアス用の高周波電圧が印加されるよ
うになっている。
してバイアス電圧印加用の高周波電源１２から、例えば
１００ｋＨｚのバイアス用の高周波電圧が印加されるよ
うになっている。
【００２８】前記処理容器２の側壁下方には排気口１３
が形成され、この排気口１３は、例えば真空ポンプ、タ
ーボ分子ポンプなどの真空引き手段１４に通ずる排気管
１５が接続されており、この真空引き手段１４の作動に
より、処理容器２内は、所定の減圧度、例えば１０ｍＴ
ｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ内の任意の減圧度にまで真空
引きすることが可能となっている。この場合、処理容器
２内に圧力センサを設け、この圧力センサの検出信号に
基づいて、自動的に所定の減圧度が維持されるように構
成してもよい。また前記排気口１３は処理容器２の底部
に形成してもよい。
が形成され、この排気口１３は、例えば真空ポンプ、タ
ーボ分子ポンプなどの真空引き手段１４に通ずる排気管
１５が接続されており、この真空引き手段１４の作動に
より、処理容器２内は、所定の減圧度、例えば１０ｍＴ
ｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ内の任意の減圧度にまで真空
引きすることが可能となっている。この場合、処理容器
２内に圧力センサを設け、この圧力センサの検出信号に
基づいて、自動的に所定の減圧度が維持されるように構
成してもよい。また前記排気口１３は処理容器２の底部
に形成してもよい。
【００２９】前記処理容器２の上部、即ち天板に相当す
る部分には、絶縁材、例えば石英プレート２１が気密に
設けられており、この石英プレート２１上には、第１の
プラズマを発生させる手段として、１ターンのループ状
のアンテナ２２が配置されている。そしてこのアンテナ
２２には、マッチングボックス２３を介して、高周波電
源２４から、誘導結合プラズマを発生させるのに十分な
出力をもった高周波電力、例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波電力が供給されるようになっている。
る部分には、絶縁材、例えば石英プレート２１が気密に
設けられており、この石英プレート２１上には、第１の
プラズマを発生させる手段として、１ターンのループ状
のアンテナ２２が配置されている。そしてこのアンテナ
２２には、マッチングボックス２３を介して、高周波電
源２４から、誘導結合プラズマを発生させるのに十分な
出力をもった高周波電力、例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波電力が供給されるようになっている。
【００３０】前記処理容器２内における前記石英プレー
ト２１の下方には、プラズマ用処理ガスを導入する第１
ガス導入手段を構成する部材として、環状のガス拡散部
材２５が設けられている。このガス拡散部材２５には、
多数のガス拡散孔が形成されており、第１のガス導入管
２６から所定の処理ガス、例えば酸素ガス＋アルゴンガ
スが供給されると、この処理ガスは前記ガス拡散孔から
拡散して処理容器２内の上部に導入される構成となって
いる。このガス拡散部材２５は、例えば石英などによっ
て構成されている。
ト２１の下方には、プラズマ用処理ガスを導入する第１
ガス導入手段を構成する部材として、環状のガス拡散部
材２５が設けられている。このガス拡散部材２５には、
多数のガス拡散孔が形成されており、第１のガス導入管
２６から所定の処理ガス、例えば酸素ガス＋アルゴンガ
スが供給されると、この処理ガスは前記ガス拡散孔から
拡散して処理容器２内の上部に導入される構成となって
いる。このガス拡散部材２５は、例えば石英などによっ
て構成されている。
【００３１】一方前記載置台４の上部近傍にも、成膜用
処理ガスを導入するための第２導入手段を構成する部材
として、環状のガス拡散部材２７が配置されており、第
２のガス導入管２８から所定の成膜用処理ガス、例えば
ＳｉＨ2Ｃｌ2ガスがこのガス拡散部材２７に供給される
と、このガス拡散部材２７に形成された多数の拡散孔か
ら、前記成膜用処理ガスがウエハＷ上方の近傍に拡散さ
れるようになっている。かかる構成の下で処理容器２内
に導入された前記ＳｉＨ2Ｃｌ2により、前駆体であるＳ
ｉＨ2Ｃｌ2Ｏ、ＳｉＨ2Ｃｌ2０2、ＳｉＨ2Ｃｌ2Ｏ3、Ｓ
ｉＨ2Ｃｌ2Ｏ4等が生成される。
処理ガスを導入するための第２導入手段を構成する部材
として、環状のガス拡散部材２７が配置されており、第
２のガス導入管２８から所定の成膜用処理ガス、例えば
ＳｉＨ2Ｃｌ2ガスがこのガス拡散部材２７に供給される
と、このガス拡散部材２７に形成された多数の拡散孔か
ら、前記成膜用処理ガスがウエハＷ上方の近傍に拡散さ
れるようになっている。かかる構成の下で処理容器２内
に導入された前記ＳｉＨ2Ｃｌ2により、前駆体であるＳ
ｉＨ2Ｃｌ2Ｏ、ＳｉＨ2Ｃｌ2０2、ＳｉＨ2Ｃｌ2Ｏ3、Ｓ
ｉＨ2Ｃｌ2Ｏ4等が生成される。
【００３２】なお本実施例においては、そのように成膜
用処理ガスを導入するための第２ガス導入手段として、
第２のガス導入管２８を処理容器２の側壁に設け、この
第２のガス導入管２８に接続されたガス拡散部材２７を
ウエハＷ上方近傍に配置したが、これに代えて、ウエハ
Ｗの周囲下方、即ち載置台４の周囲下方から前記成膜用
処理ガスを導入するように構成してもよい。かかる場合
には、ガス拡散部材をウエハＷ上方に配置する必要はな
く、その結果プラズマによってスパッタされる部材が少
なくなって、処理容器２内の汚染要素がその分減少す
る。
用処理ガスを導入するための第２ガス導入手段として、
第２のガス導入管２８を処理容器２の側壁に設け、この
第２のガス導入管２８に接続されたガス拡散部材２７を
ウエハＷ上方近傍に配置したが、これに代えて、ウエハ
Ｗの周囲下方、即ち載置台４の周囲下方から前記成膜用
処理ガスを導入するように構成してもよい。かかる場合
には、ガス拡散部材をウエハＷ上方に配置する必要はな
く、その結果プラズマによってスパッタされる部材が少
なくなって、処理容器２内の汚染要素がその分減少す
る。
【００３３】前記ガス拡散部材２７の上方近傍には、第
２のプラズマを発生させる手段として、１ターンのルー
プ状のアンテナ３１が配置されている。そしてこのアン
テナ３１には、マッチングボックス３２を介して、高周
波電源３３から、誘導結合プラズマを発生させるのに十
分な出力をもった高周波電力、例えば１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力が供給されるようになっている。
２のプラズマを発生させる手段として、１ターンのルー
プ状のアンテナ３１が配置されている。そしてこのアン
テナ３１には、マッチングボックス３２を介して、高周
波電源３３から、誘導結合プラズマを発生させるのに十
分な出力をもった高周波電力、例えば１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力が供給されるようになっている。
【００３４】さらに前記高周波電源３３からの高周波電
力は、時間変調装置３４によって時間変調されるように
なっており、例えば５μ秒間出力した後、５μ秒間出力
が停止することが可能なように構成されている。この時
間変調は可変であり、例えば出力時間、停止時間を独立
して制御できるようになっている。従って、例えば８μ
秒間出力した後、４μ秒間出力を停止させるようにする
ことも可能である。
力は、時間変調装置３４によって時間変調されるように
なっており、例えば５μ秒間出力した後、５μ秒間出力
が停止することが可能なように構成されている。この時
間変調は可変であり、例えば出力時間、停止時間を独立
して制御できるようになっている。従って、例えば８μ
秒間出力した後、４μ秒間出力を停止させるようにする
ことも可能である。
【００３５】第１の実施例にかかるプラズマＣＶＤ装置
１の主要部は以上のように構成されており、例えばシリ
コンのウエハＷに対して酸化膜（ＳｉＯ2）の成膜処理
を行い、ウエハＷ上の微小なパターン溝内に対しても、
該酸化膜による埋め込み処理を行う場合のプロセスにつ
いて説明すると、まずウエハＷが静電チャック６に吸着
保持された後、処理容器２内が、真空引き手段１４によ
って減圧されていき、所定の減圧度になった後、第１の
ガス導入管２６から、例えば酸素ガス＋アルゴンガスが
処理容器２内の上方に導入され、また第２のガス導入管
２８から、例えばＳｉＨ2Ｃｌ2ガスがウエハＷの上方近
傍に導入され、処理容器２内の圧力は、例えば２０ｍＴ
ｏｒｒに設定、維持される。
１の主要部は以上のように構成されており、例えばシリ
コンのウエハＷに対して酸化膜（ＳｉＯ2）の成膜処理
を行い、ウエハＷ上の微小なパターン溝内に対しても、
該酸化膜による埋め込み処理を行う場合のプロセスにつ
いて説明すると、まずウエハＷが静電チャック６に吸着
保持された後、処理容器２内が、真空引き手段１４によ
って減圧されていき、所定の減圧度になった後、第１の
ガス導入管２６から、例えば酸素ガス＋アルゴンガスが
処理容器２内の上方に導入され、また第２のガス導入管
２８から、例えばＳｉＨ2Ｃｌ2ガスがウエハＷの上方近
傍に導入され、処理容器２内の圧力は、例えば２０ｍＴ
ｏｒｒに設定、維持される。
【００３６】次いでアンテナ２２に対して、高周波電源
２４から周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワーが１．２ｋ
Ｗの高周波電力が供給されると、図２に示したように、
処理容器２内の上部には、第１のプラズマＰ1が生起さ
れ、導入された前記酸素ガス＋アルゴンガスは、プラズ
マ化され、酸素イオン、アルゴンイオンが生成される。
２４から周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワーが１．２ｋ
Ｗの高周波電力が供給されると、図２に示したように、
処理容器２内の上部には、第１のプラズマＰ1が生起さ
れ、導入された前記酸素ガス＋アルゴンガスは、プラズ
マ化され、酸素イオン、アルゴンイオンが生成される。
【００３７】このとき同時に、アンテナ３１に対して、
高周波電源３３から周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワー
が例えば４００Ｗの高周波電力が供給されると、図２に
示したように、ウエハＷ上方近傍には第２のプラズマＰ
2が生起される。従って、前記アルゴンイオンが再結合
してその数が減少しても、この第２のプラズマＰ2によ
って再びアルゴンイオンを増加させることができる。
高周波電源３３から周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワー
が例えば４００Ｗの高周波電力が供給されると、図２に
示したように、ウエハＷ上方近傍には第２のプラズマＰ
2が生起される。従って、前記アルゴンイオンが再結合
してその数が減少しても、この第２のプラズマＰ2によ
って再びアルゴンイオンを増加させることができる。
【００３８】さらに載置台４に対しては、高周波電源１
２から、バイアス用の高周波電圧、例えば１００ｋＨ
ｚ、５００Ｖの電圧が印加され、前記アルゴンイオンを
ウエハＷに入射させる。これによってアルゴンイオン
は、溝開口部を覆っていくオーバーハング部分をエッチ
ングしてこれを除去していくことができる。
２から、バイアス用の高周波電圧、例えば１００ｋＨ
ｚ、５００Ｖの電圧が印加され、前記アルゴンイオンを
ウエハＷに入射させる。これによってアルゴンイオン
は、溝開口部を覆っていくオーバーハング部分をエッチ
ングしてこれを除去していくことができる。
【００３９】他方、前記高周波電源３３からの高周波電
力の供給を停止させると、前駆体のうちの堆積種がウエ
ハＷ表面に堆積して、ウエハＷ表面に酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）を形成する。従って、この成膜プロセスと、前記
アルゴンイオンによるオーバーハング部分のエッチング
プロセスとを例えば交互に繰り返していくことにより、
ウエハＷ上の溝内にボイド等が発生しない溝への埋め込
み処理が効率よく行える。
力の供給を停止させると、前駆体のうちの堆積種がウエ
ハＷ表面に堆積して、ウエハＷ表面に酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）を形成する。従って、この成膜プロセスと、前記
アルゴンイオンによるオーバーハング部分のエッチング
プロセスとを例えば交互に繰り返していくことにより、
ウエハＷ上の溝内にボイド等が発生しない溝への埋め込
み処理が効率よく行える。
【００４０】かかる成膜処理において、アルゴンイオン
が生成された第１のプラズマＰ1は、処理容器２内の上
方に生起されているので、ウエハＷに到達する間に前記
アルゴンイオンのいくつかは再結合し、その結果、アル
ゴンイオンの絶対数が減少するが、ウエハＷ近傍には、
第２のプラズマＰ2が生起されているので、この第２の
プラズマＰ2によってアルゴンガスは再びイオン化さ
れ、溝開口部付近のオーバーハング部分をエッチングす
るのに十分な数が出現するようになる。従って、バイア
ス電圧が従来の誘導結合型プラズマＣＶＤ装置の半分以
下である５００Ｖであっても、オーバーハング部分を効
果的かつ必要十分にエッチングすることができ、溝内を
埋め込むにあたり、その内部にボイド等が発生するおそ
れはない。またそのように低いバイアス電圧によってア
ルゴンイオンを入射させることができるので、衝撃によ
ってウエハＷにダメージを与えることはない。
が生成された第１のプラズマＰ1は、処理容器２内の上
方に生起されているので、ウエハＷに到達する間に前記
アルゴンイオンのいくつかは再結合し、その結果、アル
ゴンイオンの絶対数が減少するが、ウエハＷ近傍には、
第２のプラズマＰ2が生起されているので、この第２の
プラズマＰ2によってアルゴンガスは再びイオン化さ
れ、溝開口部付近のオーバーハング部分をエッチングす
るのに十分な数が出現するようになる。従って、バイア
ス電圧が従来の誘導結合型プラズマＣＶＤ装置の半分以
下である５００Ｖであっても、オーバーハング部分を効
果的かつ必要十分にエッチングすることができ、溝内を
埋め込むにあたり、その内部にボイド等が発生するおそ
れはない。またそのように低いバイアス電圧によってア
ルゴンイオンを入射させることができるので、衝撃によ
ってウエハＷにダメージを与えることはない。
【００４１】さらに前記第２のプラズマＰ2を生起させ
る高周波電力は、時間変調装置３４によって、時間変調
することが可能であるから、前記アルゴンをイオン化す
るときの放電時間を制御して、アルゴンイオンの数をコ
ントロールすることが可能になっている。従って、溝の
大きさ、成膜する際に導入する処理ガスの種類などに応
じて、エッチャントイオンの数を効果的に制御すること
が可能である。また前記した成膜プロセスとアルゴンイ
オンによるオーバーハング部分へのエッチングプロセス
とを適切に交互に実施できる。
る高周波電力は、時間変調装置３４によって、時間変調
することが可能であるから、前記アルゴンをイオン化す
るときの放電時間を制御して、アルゴンイオンの数をコ
ントロールすることが可能になっている。従って、溝の
大きさ、成膜する際に導入する処理ガスの種類などに応
じて、エッチャントイオンの数を効果的に制御すること
が可能である。また前記した成膜プロセスとアルゴンイ
オンによるオーバーハング部分へのエッチングプロセス
とを適切に交互に実施できる。
【００４２】なお前記実施例では、プラズマ用処理ガス
である酸素ガス＋アルゴンガスは、処理容器２の側壁上
部に設けた第１のガス導入管２６、及び処理容器２内の
上方に設けたガス拡散部材２５によって処理容器２内に
導入したが、これに代えて、多数の拡散孔を有した略平
板状のいわゆるシャワーヘッドを石英プレート２１の下
面に設けてもよい。
である酸素ガス＋アルゴンガスは、処理容器２の側壁上
部に設けた第１のガス導入管２６、及び処理容器２内の
上方に設けたガス拡散部材２５によって処理容器２内に
導入したが、これに代えて、多数の拡散孔を有した略平
板状のいわゆるシャワーヘッドを石英プレート２１の下
面に設けてもよい。
【００４３】前記実施例では、第１のプラズマＰ1を生
起するにあたり、石英プレート２１上に設けたアンテナ
２２に高周波電力を供給する誘導結合方式を採用した
が、これに代えて、図３に示した第２の実施例にかかる
プラズマＣＶＤ装置５０のように、処理容器５１の上部
に載置台４と対向する上部電極５２を設け、接地された
処理容器５１とは絶縁されたこの上部電極５２に、高周
波電源５３から高周波電力を供給して、グロー放電によ
って第１のプラズマＰ1を生起するようにしてもよい。
なお図３中、図１と同一の引用番号で示される部材は、
前記実施例にかかる同一引用番号の部材と同一構成であ
ることを示している。
起するにあたり、石英プレート２１上に設けたアンテナ
２２に高周波電力を供給する誘導結合方式を採用した
が、これに代えて、図３に示した第２の実施例にかかる
プラズマＣＶＤ装置５０のように、処理容器５１の上部
に載置台４と対向する上部電極５２を設け、接地された
処理容器５１とは絶縁されたこの上部電極５２に、高周
波電源５３から高周波電力を供給して、グロー放電によ
って第１のプラズマＰ1を生起するようにしてもよい。
なお図３中、図１と同一の引用番号で示される部材は、
前記実施例にかかる同一引用番号の部材と同一構成であ
ることを示している。
【００４４】この第２の実施例にかかるプラズマＣＶＤ
装置５０は、いわゆる平行平板型の構成を採っており、
装置構成が比較的簡素化でき、また大口径ウエハの処理
に適している。もちろんこの第２の実施例にかかるプラ
ズマＣＶＤ装置５０においても、前記第１の実施例にか
かるプラズマＣＶＤ装置１と同様、オーバーハング部分
をエッチングするイオンの数が、第２のプラズマＰ2に
よって十分生成することが可能であるから、バイアス電
圧は低いものでよく、溝内にボイドを生じさせない成膜
処理をダメージなく実施することができる。なお第２の
実施例にかかるプラズマＣＶＤ装置５０においても、上
部電極５２自体に既述したシャワーヘッドの構成を持た
せ、プラズマ用処理ガスをこの上部電極５２を通じて処
理容器２内に導入するように構成してもよい。
装置５０は、いわゆる平行平板型の構成を採っており、
装置構成が比較的簡素化でき、また大口径ウエハの処理
に適している。もちろんこの第２の実施例にかかるプラ
ズマＣＶＤ装置５０においても、前記第１の実施例にか
かるプラズマＣＶＤ装置１と同様、オーバーハング部分
をエッチングするイオンの数が、第２のプラズマＰ2に
よって十分生成することが可能であるから、バイアス電
圧は低いものでよく、溝内にボイドを生じさせない成膜
処理をダメージなく実施することができる。なお第２の
実施例にかかるプラズマＣＶＤ装置５０においても、上
部電極５２自体に既述したシャワーヘッドの構成を持た
せ、プラズマ用処理ガスをこの上部電極５２を通じて処
理容器２内に導入するように構成してもよい。
【００４５】なお前記実施例は被処理基板としてウエハ
をとり上げたが、これに限らず、本発明はＬＣＤ基板を
被処理基板とする成膜処理に対しても適用できる。
をとり上げたが、これに限らず、本発明はＬＣＤ基板を
被処理基板とする成膜処理に対しても適用できる。
【００４６】
【発明の効果】請求項１に記載したプラズマ成膜方法に
れば、例えば微小な溝内に成膜処理を行うにあたり、被
処理基板に対して過大なバイアス電圧を印加することな
く、該溝開口部付近のオーバーハング部分を削り取るた
めのイオンの密度を向上させることができる。従って、
被処理基板に印加するバイアス電圧を下げることがで
き、被処理基板に対するダメージを防止することができ
る。また溝の中にボイド等が生じない良好な成膜処理が
可能である。
れば、例えば微小な溝内に成膜処理を行うにあたり、被
処理基板に対して過大なバイアス電圧を印加することな
く、該溝開口部付近のオーバーハング部分を削り取るた
めのイオンの密度を向上させることができる。従って、
被処理基板に印加するバイアス電圧を下げることがで
き、被処理基板に対するダメージを防止することができ
る。また溝の中にボイド等が生じない良好な成膜処理が
可能である。
【００４７】請求項２、３に記載したプラズマ成膜方法
によれば、さらにガス種や埋め込み対象である溝、穴の
大きさに応じた適切なオーバーハング部分の削り取り作
用が得られる。
によれば、さらにガス種や埋め込み対象である溝、穴の
大きさに応じた適切なオーバーハング部分の削り取り作
用が得られる。
【００４８】請求項４に記載したプラズマ成膜装置によ
れば、請求項１のプラズマ成膜方法を好適に実施するこ
とができる。
れば、請求項１のプラズマ成膜方法を好適に実施するこ
とができる。
【００４９】請求項５に記載したプラズマ成膜装置で
は、時間変調によるイオン密度の制御が容易であるか
ら、請求項２のプラズマ成膜方法を好適に実施でき、ま
た請求項６に記載したプラズマ成膜装置でも出力を変え
てイオン密度を容易に制御できるので、請求項３のプラ
ズマ成膜方法を好適に実施できる。
は、時間変調によるイオン密度の制御が容易であるか
ら、請求項２のプラズマ成膜方法を好適に実施でき、ま
た請求項６に記載したプラズマ成膜装置でも出力を変え
てイオン密度を容易に制御できるので、請求項３のプラ
ズマ成膜方法を好適に実施できる。
【図１】本発明の第１の実施例にかかるプラズマＣＶＤ
装置の断面説明図である。
装置の断面説明図である。
【図２】図１のプラズマＣＶＤ装置を用いて成膜処理を
行う場合のプラズマの発生状態を示す説明図である。
行う場合のプラズマの発生状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例にかかるプラズマＣＶＤ
装置の構成の概略を示す説明図である。
装置の構成の概略を示す説明図である。
１ プラズマＣＶＤ装置 ２ 処理容器 ４ 載置台 １２ 高周波電源 １４ 真空引き手段 ２１ 石英プレート ２２ アンテナ ２４ 高周波電源 ２５、２７ ガス拡散部材 ２６ 第１のガス導入管 ２８ 第２のガス導入管 ３１ アンテナ ３３ 高周波電源 ３４ 時間変調装置 Ｗ ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−142463（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−202667（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31481（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−272769（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333853（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/31 C23C 16/50
Claims (9)
- 【請求項１】 処理容器内にプラズマを発生させると共
に、この処理容器内に処理ガスを導入して、バイアス電
圧が印加される被処理基板に対して成膜するにあたり、 プラズマ用処理ガスを処理容器内の上部に導入すると共
に、成膜用処理ガスを被処理基板近傍に導入し、処理容器内で前記プラズマ用処理ガスをプラズマ化して
第１のプラズマを発生させてエッチャントイオンを生成
すると共に、 前記被処理基板近傍に位置する再結合されたプラズマ用
処理ガスを、再びプラズマ化して第２のプラズマを発生
させることを特徴とする、プラズマ成膜方法。 - 【請求項２】 前記再結合されたプラズマ用処理ガス
を、一定の間隔を空けて再びプラズマ化させることによ
り、前記第２のプラズマ中のイオン密度を制御すること
を特徴とする、請求項１に記載のプラズマ成膜方法。 - 【請求項３】 前記再結合されたプラズマ用処理ガスを
再びプラズマ化させるにあたり、プラズマを発生させる
高周波の出力を変化させて、前記第２のプラズマ中のイ
オン密度を制御することを特徴とする、請求項１に記載
のプラズマ成膜方法。 - 【請求項４】 処理容器内にプラズマを発生させると共
に、この処理容器内に処理ガスを導入して、バイアス電
圧が印加される載置台上の被処理基板に対して成膜する
成膜装置であって、 前記処理容器内の上部にプラズマ用処理ガスを導入する
第１ガス導入手段と、前記被処理基板の近傍に成膜用処
理ガスを導入する第２ガス導入手段と、 前記プラズマ用処理ガスをプラズマ化してエッチャント
イオンを生成するために用いる第１プラズマ発生手段
と、再結合した前記エッチャントイオンをプラズマ化して 前
記被処理基板近傍に第２のプラズマを発生するために用
いる第２プラズマ発生手段とを備えたことを特徴とす
る、プラズマ成膜装置。 - 【請求項５】 前記第２プラズマ発生手段は、高周波電
力の供給を受けてプラズマを発生する構成を有し、さら
にこの高周波電力の時間変調機構を備えたことを特徴と
する、請求項４に記載のプラズマ成膜装置。 - 【請求項６】 前記第２プラズマ発生手段は、高周波電
力の供給を受けてプラズマを発生する構成を有し、さら
にこの高周波電力の出力可変機構を備えたことを特徴と
する、請求項４に記載のプラズマ成膜装置。 - 【請求項７】 前記第２プラズマ発生手段は，誘導結合
プラズマを発生させるためのループ状のアンテナを前記
処理容器内に有することを特徴とする，請求項４，５又
は６に記載のプラズマ成膜装置。 - 【請求項８】 第１ガス導入手段は，前記処理容器内に
設けられて多数のガス拡散孔を有する環状のガス拡散部
材を有することを特徴とする，請求項４，５，６又は７
に記載のプラズマ成膜装置。 - 【請求項９】 第２ガス導入手段は，前記処理容器内に
設けられて多数の拡散孔を有する環状のガス拡散部材を
有することを特徴とする，請求項４，５，６，７又は８
に記載のプラズマ成膜装置。
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|---|---|---|---|
| JP07172938A JP3122601B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | プラズマ成膜方法及びその装置 |
| US08/953,624 US5851600A (en) | 1995-06-15 | 1997-10-17 | Plasma process method and apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07172938A JP3122601B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | プラズマ成膜方法及びその装置 |
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|---|---|
| JPH098014A JPH098014A (ja) | 1997-01-10 |
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|---|---|---|---|
| JP07172938A Expired - Fee Related JP3122601B2 (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | プラズマ成膜方法及びその装置 |
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1995
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-
1997
- 1997-10-17 US US08/953,624 patent/US5851600A/en not_active Expired - Fee Related
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