(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＶＤ成膜時の高周波放電中に電極に発生するＤＣ成分である電圧ＶＤＣを大きくできるプラズマＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】プラズマＣＶＤ装置は、チャンバー１と、前記チャンバー内に配置され、被成膜基板が保持される保持電極２と、前記保持電極２に電気的に接続された高周波電源８と、前記保持電極２に保持された前記被成膜基板に対向して配置され、アース電源又はフロート電源に接続される対向電極１２と、前記対向電極１２と前記保持電極２との間の空間１３に原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、前記チャンバー内を真空排気する排気機構と、を具備し、前記保持電極２の表面積をａとし、前記対向電極１２の表面積をｂとした場合に下記式を満たすことを特徴とする。ｂ／ａ≧２【選択図】図１
2010013676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、被成膜基板が保持される保持電極と、
前記保持電極に電気的に接続される高周波電源と、
前記保持電極に保持された前記被成膜基板に対向して配置され、アース電源又はフロート電源に接続される対向電極と、
前記対向電極と前記保持電極との間の空間に原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、
前記チャンバー内を真空排気する排気機構と、
を具備し、
前記保持電極の表面積をａとし、前記対向電極の表面積をｂとした場合に下記式を満たすことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
ｂ／ａ≧２
【請求項２】
請求項１において、前記対向電極は、前記保持電極に保持された前記被成膜基板の成膜面を覆うように形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
請求項２において、前記対向電極の内側の空間が前記対向電極の外側の空間に繋がる開口部における前記対向電極と前記保持電極との最大間隔が５ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記高周波電源の周波数は１００ｋＨｚ〜３００ＭＨｚであることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記対向電極に付着したＣＶＤ膜を除去する際に、前記対向電極に高周波電力を印加するための高周波電源と、前記保持電極にアース電位を印加するためのアース電源とをさらに具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
請求項５において、前記対向電極に前記高周波電力を印加する際に、前記対向電極の外側に配置されたアースシールドをさらに具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、被成膜基板が保持される保持電極と、
前記保持電極に第１のスイッチを介して電気的に接続された第１のアース電源と、
前記保持電極に第２のスイッチを介して電気的に接続された高周波電源と、
前記保持電極に保持された前記被成膜基板に対向して配置され、前記高周波電源に前記第２のスイッチを介して電気的に接続された対向電極と、
前記対向電極と前記保持電極との間の空間に原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、
前記チャンバー内を真空排気する排気機構と、
前記対向電極に第３のスイッチを介して電気的に接続された第２のアース電源と、
を具備し、
前記保持電極の表面積をａとし、前記対向電極の表面積をｂとした場合に下記式を満たすことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
ｂ／ａ≧２
【請求項８】
請求項７において、前記対向電極に前記第３のスイッチを介して電気的に接続されたフロート電源をさらに具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記対向電極は、前記保持電極に保持された前記被成膜基板の成膜面を覆うように形成されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記対向電極の内側の空間が前記対向電極の外側の空間に繋がる開口部における前記対向電極と前記保持電極との最大間隔が５ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至４、７乃至１０のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いて成膜されたことを特徴とするＤＬＣ膜。
【請求項１２】
請求項１乃至４、７乃至１０のいずれか一項に記載のプラズマＣＶＤ装置を用いた薄膜の製造方法において、
前記保持電極に被成膜基板を保持し、
前記チャンバー内の前記被成膜基板と前記対向電極との間の放電によって前記原料ガスをプラズマ状態とすることにより、前記被成膜基板の表面に薄膜を形成することを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、前記薄膜は炭素又は珪素が主成分であることを特徴とする薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition）装置、ＤＬＣ膜及び薄膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来のプラズマＣＶＤ装置を概略的に示す構成図である。
プラズマＣＶＤ装置は成膜チャンバー１０１を有しており、この成膜チャンバー１０１の上部には蓋１０２が配置されている。成膜チャンバー１０１に蓋１０２をすることにより、成膜チャンバー１０１内には成膜室１０３が形成される。
【０００３】
この成膜室１０３内の下方には被成膜基板（図示せず）を載置固定するステージ電極１０４が配置されており、このステージ電極１０４は高周波電源１０６に電気的に接続されており、ステージ電極１０４はＲＦ印加電極としても作用する。ステージ電極１０４の周囲及び下部はアースシールド１０５によってシールドされている。
【０００４】
成膜室１０３内の上方には、ステージ電極１０４に対向して平行の位置にガスシャワー電極１０７が配置されている。これらは一対の平行平板型電極である。ガスシャワー電極１０７の周囲及び上部はアースシールド１０８によってシールドされている。また、ガスシャワー電極１０７は接地電位に接続されている。
【０００５】
ガスシャワー電極１０７の下方（ステージ電極上面側）には、被成膜基板の表面側にシャワー状の原料ガスを導入する複数の導入口（図示せず）が形成されている。ガスシャワー電極１０７の内部にはガス導入経路（図示せず）が設けられている。このガス導入経路の一方側は上記導入口に繋げられており、ガス導入経路の他方側は原料ガスの供給機構（図示せず）に接続されている。また、成膜チャンバー１０１には、成膜室１０３の内部を真空排気する排気口１１０が設けられている。この排気口１１０は排気ポンプ（図示せず）に接続されている。
【０００６】
次に、上記プラズマＣＶＤ装置を用いた成膜方法について説明する。
被成膜基板をプラズマＣＶＤ装置の成膜室１０３内に挿入し、この成膜室内のステージ電極１０４上に被成膜基板を載置する。
【０００７】
次いで、この被成膜基板をステージ電極１０４上に固定し、成膜チャンバー１０１を蓋１０２で閉じ、排気ポンプで真空排気する。次いで、ガスシャワー電極１０７の導入口からシャワー状の原料ガスを成膜室１０３の被成膜基板の表面側に導入する。そして、所定の圧力、原料ガス流量などに制御することにより成膜室内を所望の雰囲気とし、高周波電源１０６により高周波（ＲＦ）を印加し、プラズマを発生させることにより被成膜基板に成膜処理を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来のプラズマＣＶＤ装置では、ガスシャワー電極１０７の表面積をステージ電極１０４と略同じ表面積としているため、ＣＶＤ成膜時の高周波放電中に電極に発生するＤＣ成分である電圧ＶＤＣを大きくすることができないという課題がある。
【０００９】
また、上記従来のプラズマＣＶＤ装置では、ステージ電極１０４とガスシャワー電極１０７からなる平行平板型電極を用いているため、ステージ電極１０４とガスシャワー電極１０７との間の空間に発生したプラズマ１１１が横方向に広がってしまう。その結果、プラズマ１１１の密度が低くなるという課題がある。
【００１０】
また、プラズマ１１１が広がることにより、成膜チャンバー１０１の内壁にＣＶＤ膜が付着しやすくなり、その付着したＣＶＤ膜を成膜チャンバー１０１の内壁から除去する作業の負担が大きくなるという課題がある。
【００１１】
本発明は上述した課題の少なくとも一つを解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、被成膜基板が保持される保持電極と、
前記保持電極に電気的に接続される高周波電源と、
前記保持電極に保持された前記被成膜基板に対向して配置され、アース電源又はフロート電源に接続される対向電極と、
前記対向電極と前記保持電極との間の空間に原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、
前記チャンバー内を真空排気する排気機構と、
を具備し、
前記保持電極の表面積をａとし、前記対向電極の表面積をｂとした場合に下記式を満たすことを特徴とする。
ｂ／ａ≧２
【００１３】
上記プラズマＣＶＤ装置によれば、アース電極又はフロート電源に接続される対向電極の表面積を保持電極のそれの２倍以上とすることにより、ＣＶＤ成膜時の高周波放電中に電極に発生するＤＣ（直流）成分である電圧ＶＤＣを大きくすることができる。
【００１４】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極は、前記保持電極に保持された前記被成膜基板の成膜面を覆うように形成されていることが好ましい。これにより、対向電極と保持電極との間の空間に発生したプラズマが横方向に広がることを防止でき、それにより、プラズマの密度が低くなることを抑制できる。
【００１５】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極の内側の空間が前記対向電極の外側の空間に繋がる開口部における前記対向電極と前記保持電極との最大間隔が５ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、ＣＶＤ成膜時の原料ガスが前記開口部を通過した際に異常放電の発生を抑制することができる。このため、対向電極の内側の空間にプラズマを閉じ込めることができ、その結果、チャンバーの内壁及び排気機構にＣＶＤ膜が付着するのを抑制できる。
【００１６】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記高周波電源の周波数は１００ｋＨｚ〜３００ＭＨｚであることが好ましく、より好ましくは１００ｋＨｚ〜６０ＭＨｚである。周波数が１００ｋＨｚ未満であると誘導加熱が起きやすいので、好ましくない。
【００１７】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極に付着したＣＶＤ膜を除去する際に、前記対向電極に高周波電力を印加するための高周波電源と、前記保持電極にアース電位を印加するためのアース電源とをさらに具備することも可能である。なお、前記対向電極に高周波電力を印加する高周波電源と前記保持電極に高周波電力を印加する高周波電源は、共通の電源を用いても良い。
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極に前記高周波電力を印加する際に、前記対向電極の外側に配置されたアースシールドをさらに具備することが好ましい。これにより、対向電極に高周波電力を印加することにより、対向電極と保持電極の間に発生させたプラズマの密度を高めることができる。
【００１８】
本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は、チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、被成膜基板が保持される保持電極と、
前記保持電極に第１のスイッチを介して電気的に接続された第１のアース電源と、
前記保持電極に第２のスイッチを介して電気的に接続された高周波電源と、
前記保持電極に保持された前記被成膜基板に対向して配置され、前記高周波電源に前記第２のスイッチを介して電気的に接続された対向電極と、
前記対向電極と前記保持電極との間の空間に原料ガスを供給する原料ガス供給機構と、
前記チャンバー内を真空排気する排気機構と、
前記対向電極に第３のスイッチを介して電気的に接続された第２のアース電源と、
を具備し、
前記保持電極の表面積をａとし、前記対向電極の表面積をｂとした場合に下記式を満たすことを特徴とする。
ｂ／ａ≧２
【００１９】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極に前記第３のスイッチを介して電気的に接続されたフロート電源をさらに具備することも可能である。
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極は、前記保持電極に保持された前記被成膜基板の成膜面を覆うように形成されていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置において、前記対向電極の内側の空間が前記対向電極の外側の空間に繋がる開口部における前記対向電極と前記保持電極との最大間隔が５ｍｍ以下であることが好ましい。
また、本発明に係るＤＬＣ膜は、前述したプラズマＣＶＤ装置を用いて成膜されたことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る薄膜の製造方法は、前述したいずれかのプラズマＣＶＤ装置を用いた薄膜の製造方法において、
前記保持電極に被成膜基板を保持し、
前記チャンバー内の前記被成膜基板と前記対向電極との間の放電によって前記原料ガスをプラズマ状態とすることにより、前記被成膜基板の表面に薄膜を形成することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る薄膜の製造方法において、前記薄膜は炭素又は珪素が主成分であることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【００２４】
このプラズマＣＶＤ装置は成膜チャンバー１を有しており、この成膜チャンバー１内には被成膜基板（図示せず）を保持する保持電極２が配置されている。この保持電極２はＣＶＤ成膜時にカソードとして作用する。保持電極２の周囲及び下部はアースシールド９，１０によってシールドされている。
【００２５】
また、成膜チャンバー１内には、保持電極２に対向するように対向電極１２が配置されている。この対向電極１２は、保持電極２に保持された被成膜基板の成膜面を覆うように形成されている。詳細には、保持電極２の平面形状は例えば円形であり、対向電極１２の内側の形状は円柱の外形のような形状を有している。これにより、対向電極１２と保持電極２との間の空間１３、即ち対向電極１２の内側の空間１３の形状が略円柱形状とされる。なお、本実施の形態では、前記空間１３の形状を略円柱形状としているが、前記空間の形状を他の形状とすることも可能である。
【００２６】
また、対向電極１２はＣＶＤ成膜時にアース電極となり、アノードとして作用する。対向電極１２の外側はアースシールド１１によってシールドされている。
【００２７】
また、対向電極１２は、その表面積が保持電極２の表面積より大きく形成されている。ここでいう対向電極１２の表面積は、対向電極１２の内側の表面積であり、保持電極２の表面積は、被成膜基板を保持する面の表面積である。保持電極２の表面積をａとし、対向電極１２の表面積をｂとした場合に下記式（１）を満たすことが好ましく、より好ましくは下記式（２）を満たすことである。
ｂ／ａ≧２  ・・・（１）
ｂ／ａ≧５  ・・・（２）
【００２８】
対向電極１２の内側の空間１３が対向電極１２の外側の空間に繋がる開口部はリング形状を有しており、この開口部における対向電極１２と保持電極２との最大間隔が５ｍｍ以下（好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下）であることが好ましい。本実施の形態では、前記開口部における対向電極１２と保持電極２との間にアースシールド９が配置されているため、前述した対向電極１２と保持電極２との最大間隔は対向電極１２とアースシールド９との最大間隔１４に相当し、この最大間隔１４が５ｍｍ以下（好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下）であることが好ましい。このように５ｍｍ以下とすることによる効果については後述する。
【００２９】
保持電極２は第１のスイッチ３を介してアース電源に電気的に接続されている。また、保持電極２は第１のマッチングボックス（Ｍ−ＢＯＸ）６に電気的に接続されており、第１のマッチングボックス６は第２のスイッチ４を介して高周波電源８に電気的に接続されている。つまり、保持電極２が高周波電源８に電気的に接続されるか、アース電源に電気的に接続されるかを、第１及び第２のスイッチ３，４によって切り替えられるようになっている。
【００３０】
対向電極１２は第２のマッチングボックス（Ｍ−ＢＯＸ）７に電気的に接続されており、第２のマッチングボックス７は第２のスイッチ４を介して高周波電源８に電気的に接続されている。また、対向電極１２は第３のスイッチ５を介してアース電源又はフロート電源に電気的に接続されている。つまり、対向電極１２が高周波電源８に電気的に接続されるか、アース電源に電気的に接続されるか、フロート電源に電気的に接続されるかを、第２及び第３のスイッチ４，５によって切り替えられるようになっている。
【００３１】
高周波電源８の周波数は１００ｋＨｚ〜３００ＭＨｚ（好ましくは１００ｋＨｚ〜６０ＭＨｚ）であるが、本実施の形態では、１３．５６ＭＨｚ、３ｋＷの高周波電源８を用いている。
また、プラズマＣＶＤ装置は、成膜チャンバー１内を真空排気する排気機構を有している。
【００３２】
また、プラズマＣＶＤ装置は、対向電極１２と保持電極２との間の空間１３に原料ガスを供給する原料ガス供給機構を有している。原料ガス供給機構は、例えばＣ７Ｈ８などの原料ガスを供給する供給源１５を有しており、この供給源１５はバルブ１６を介してマスフローコントローラー（ＭＦＣ）１８の一方端に接続されており、マスフローコントローラー１８の他方端はバルブ１７を介して対向電極１２に接続されている。対向電極１２は、原料ガスを前記空間１３にシャワー状に導入するガスシャワー電極となっている。
【００３３】
次に、上記プラズマＣＶＤ装置を用いてＣＶＤ成膜処理を行う方法について説明する。
【００３４】
まず、被成膜基板を保持電極２上に保持させる。被成膜基板としては、例えばＳｉウエハ、プラスチック基板、各種電子デバイスなどを用いることが可能である。プラスチック基板を用いることができるのは、本装置が低温（例えば１５０℃以下の温度）で成膜できるからである。
【００３５】
次いで、成膜チャンバー１内を排気機構で真空排気する。次いで、供給源１５から原料ガスをバルブ１６、マスフローコントローラー１８、バルブ１７を通して対向電極１２内に供給し、この対向電極１２の内側から原料ガスをシャワー状に保持電極２上の空間１３に向けて導入する。この導入された原料ガスは、前述した最大間隔１４を有する開口部から対向電極１２の外側へ流れ、前記排気機構によって排気される。そして、原料ガスの供給量と排気のバランスにより、所定の圧力、原料ガスの所定流量などの所望の条件とされる。
【００３６】
なお、原料ガスとしては、種々の原料ガスを用いることが可能であり、例えば、炭化水素系ガス、珪素化合物ガス及び酸素などを用いることが可能である。珪素化合物ガスとしては、取り扱いの容易で低温での成膜が可能なヘキサメチルジシラザンやヘキサメチルジシロキサン（これらを総称してＨＭＤＳともいう）を用いることが好ましい。
【００３７】
次いで、アース電源を第３のスイッチ５により対向電極１２に接続することにより対向電極１２をアース電極として機能させる。次いで、高周波電源８を第２のスイッチ４により第１のマッチングボックス６に接続し、第１のスイッチ３により保持電極２にアース電源を接続しない状態において、高周波電源８により第２のスイッチ４及び第１のマッチングボックス６を介して高周波（ＲＦ）を保持電極２に印加する。これにより、被成膜基板と対向電極１２との間の放電によって被成膜基板の表面にプラズマを発生させ、被成膜基板上にプラズマＣＶＤ法により薄膜を成膜する。その後、被成膜基板を成膜チャンバー１から取り出す。
【００３８】
このようにして成膜される薄膜は、例えば炭素又は珪素が主成分である膜であり、炭素が主成分である膜の一例としてはＤＬＣ膜が挙げられ、珪素が主成分である膜の一例としてはＳｉＯ２膜が挙げられる。ＳｉＯ２膜を成膜する場合の原料ガスはＨＭＤＳ及び酸素を有する。
【００３９】
なお、上記ＣＶＤ成膜処理方法では、対向電極１２にアース電位を印加し、保持電極２に高周波を印加することにより被成膜基板上に薄膜を成膜する方法を用いているが、対向電極１２にフロート電位を印加し、保持電極２に高周波を印加することにより被成膜基板上に薄膜を成膜する方法を用いることも可能である。対向電極１２にアース電位を印加する方法では、比較的硬い薄膜を成膜することができるのに対し、対向電極１２にフロート電位を印加する方法では、比較的軟らかい薄膜を成膜することができる。対向電極１２にフロート電位を印加する場合は、第３のスイッチ５によりフロート電源を対向電極１２に接続すればよい。
【００４０】
次に、上記ＣＶＤ成膜処理を繰り返し行ったことで対向電極１２の内側に付着したＣＶＤ膜を除去するＯ２クリーニング方法について説明する。
【００４１】
まず、第１のスイッチ３によりアース電源を保持電極２に接続することによって保持電極２をアース電極として機能させる。次いで、第２のスイッチ４により高周波電源８を第２のマッチングボックス７に接続し、第３のスイッチ５により対向電極１２にアース電源及びフロート電源を接続しない状態にする。
【００４２】
次いで、成膜チャンバー１内を排気機構で真空排気し、対向電極１２の内側からＯ２ガスをシャワー状に保持電極２上の空間１３に向けて導入する。この導入されたＯ２ガスは、前述した最大間隔１４を有する開口部から対向電極１２の外側へ流れ、前記排気機構によって排気される。
【００４３】
次いで、高周波電源８により第２のスイッチ４及び第２のマッチングボックス７を介して高周波（ＲＦ）を対向電極１２に印加する。これにより、対向電極１２の内側の空間１３にＯ２によるプラズマを発生させ、その結果、対向電極１２の内側がＯ２クリーニングされ、対向電極１２の内側に付着しているＣＶＤ膜が除去される。
【００４４】
上記実施の形態によれば、対向電極１２の表面積を保持電極２のそれの２倍以上とすることにより、ＣＶＤ成膜時の高周波放電中に電極に発生するＤＣ成分である電圧ＶＤＣを大きくすることができ、その結果、イオンの加速度を大きくすることができる。このようにイオンの加速度を大きくすることにより例えばＳｉＯ２が生成され易くなる。
【００４５】
また、本実施の形態では、対向電極１２を、保持電極２に保持された被成膜基板の成膜面を覆うように形成しているため、対向電極１２と保持電極２との間の空間１３に発生したプラズマが横方向に広がることがない。これにより、プラズマの密度が低くなることを抑制できる。
【００４６】
また、本実施の形態では、対向電極１２の外側をアースシールド１１によってシールドすることにより、Ｏ２クリーニングを行う際に対向電極１２内の空間１３にＯ２プラズマを閉じ込めることができる。従って、アースシールド１１を配置しない場合に比べてプラズマ密度を高くすることができ、ＣＶＤ膜のアッシングレートを高くすることができる。よって、クリーニング効果を高めることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、対向電極１２の内側の空間１３が対向電極１２の外側の空間に繋がる開口部における対向電極１２と保持電極２との最大間隔を５ｍｍ以下（好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以下）としている。このように前記開口部の隙間を小さくすることにより、ＣＶＤ成膜時の原料ガスが通過した際に異常放電の発生を抑制することができる。このため、対向電極１２の内側の空間１３にプラズマを閉じ込めることができ、その結果、対向電極１２の外側に位置する排気機構の配管やバルブ、成膜チャンバー１の内壁などにＣＶＤ膜が付着するのを抑制できる。
【００４８】
また、上述したように対向電極１２の外側の成膜チャンバー１の内壁にＣＶＤ膜が付着するのを抑制するため、対向電極１２の内壁に付着したＣＶＤ膜を除去できれば良く、この除去方法は前述したＯ２クリーニングを実行すれば良い。従って、本実施の形態では、成膜チャンバー１の真空を破らずにクリーニングが可能であり、従来のプラズマＣＶＤ装置のような、成膜チャンバーの内壁に付着したＣＶＤ膜を除去する作業の負担を大幅に軽減することができる。
【００４９】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、高周波電源８を他のプラズマ電源に変更することも可能であり、他のプラズマ電源の例としては、マイクロ波用電源、ＤＣ放電用電源、及びそれぞれパルス変調された高周波電源、マイクロ波用電源、ＤＣ放電用電源などが挙げられる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、対向電極１２の内側の形状を円柱の外形のような形状を有するようにしているが、対向電極１２の内側の形状を平面形状とすることも可能である。この場合でも前記式（１）を満足することにより本発明の効果を得ることができる。
【００５１】
また、上記実施の形態では、図１に示すように保持電極２を下に配置し、対向電極１２を上に配置する構成としているが、これ以外の配置構成とすることも可能であり、例えば、保持電極２を上に配置し、対向電極１２を下に配置する上下逆の配置構成としても良い。
【実施例】
【００５２】
（実施例１）
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用い、実施の形態と同様の方法で被成膜基板にＣＶＤ膜を成膜する実施例について説明する。
【００５３】
（成膜条件）
被成膜基板  ：  ６インチのＳｉウエハ
原料ガス  ：  トルエン（Ｃ７Ｈ８）
原料ガスの流量  ：  ４ｃｃ／分
成膜チャンバー内の圧力  ：  ０．１３Ｐａ
ＲＦ周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
ＲＦ出力  ：  ９００Ｗ
対向電極の表面積ｂ／保持電極の表面積ａ  ：  ｂ／ａ＝５．３
ただし、ａ＝３８０１３ｍｍ２、ｂ＝２０２２７４ｍｍ２である。
【００５４】
（成膜結果）
成膜されたＣＶＤ膜  ：  ＤＬＣ(Diamond Like Carbon)膜
ＣＶＤ膜の膜厚  ：  １００ｎｍ
ＤＬＣ膜の硬度  ：  ２６９５（５点の平均値）
（ヌープ硬度計測方法）
装置  ：  松沢精機製  微小硬度計  ＤＭＨ−２型
圧子  ：  対稜角  １７２．５°，１３０°  菱形ダイアモンド四角錐圧子
加重  ：  ５ｇ
加重時間  ：  １５秒
計測ポイント  ：  サンプル上任意５点
【００５５】
実施例１によれば、非常に硬質で密度の高いＤＬＣ膜を成膜することができた。また、プラズマＣＶＤ装置の排気機構の配管やバルブ、成膜チャンバー１の内壁などにＤＬＣ膜がほとんど付着しなかった。
【００５６】
（実施例２）
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用い、実施の形態と同様のＯ２クリーニング方法で保持電極２の電極面に付着したＤＬＣ膜を除去する実施例について説明する。
【００５７】
（クリーニング条件）
クリーニングガス  ：  Ｏ２ガス
クリーニングガスの流量  ：  ３００ｃｃ／分
成膜チャンバー内の圧力  ：  ６．３Ｐａ
ＲＦ周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
ＲＦ出力  ：  １２００Ｗ
対向電極の表面積ｂ／保持電極の表面積ａ  ：  ｂ／ａ＝５．３
ただし、ａ＝３８０１３ｍｍ２、ｂ＝２０２２７４ｍｍ２である。
【００５８】
（クリーニング結果）
ＤＬＣ膜の除去レート  ：  １．１２５ｎｍ／秒
実施例２によれば、Ｏ２クリーニングを８００秒間行うことにより、保持電極２の電極面に付着した厚さ９００ｎｍのＤＬＣ膜をきれいに除去することができ、除去レートも速かった。従って、メンテナンス時間を大幅に短縮することができた。
【００５９】
（実施例３）
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用い、実施の形態と同様のＯ２クリーニング方法で対向電極１２の内壁に付着したＤＬＣ膜を除去する実施例について説明する。
【００６０】
（クリーニング条件）
クリーニングガス  ：  Ｏ２ガス
クリーニングガスの流量  ：  ３００ｃｃ／分
成膜チャンバー内の圧力  ：  ６．３Ｐａ
ＲＦ周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
ＲＦ出力  ：  １２００Ｗ
対向電極の表面積ｂ／保持電極の表面積ａ  ：  ｂ／ａ＝５．３
ただし、ａ＝３８０１３ｍｍ２、ｂ＝２０２２７４ｍｍ２である。
【００６１】
（クリーニング結果）
実施例３によれば、Ｏ２クリーニングを７００秒間行うことにより、対向電極１２内に付着したＤＬＣ膜をきれいに除去することができ、除去レートも速かった。従って、メンテナンス時間を大幅に短縮することができた。
【００６２】
（実施例４）
図１に示すプラズマＣＶＤ装置を用い、実施の形態と同様の方法で被成膜基板にＣＶＤ膜を成膜する実施例について説明する。
【００６３】
（成膜条件）
被成膜基板  ：  Ｓｉウエハ
原料ガス  ：  ＨＭＤＳ−Ｏ  ，  Ｏ２
ＨＭＤＳ−Ｏの流量  ：  １０ｃｃ／分
Ｏ２の流量  ：  １００ｃｃ／分
成膜チャンバー内の圧力  ：  ２Ｐａ
ＲＦ周波数  ：  １３．５６ＭＨｚ
ＲＦ出力  ：  ９００Ｗ
対向電極の表面積ｂ／保持電極の表面積ａ  ：  ｂ／ａ＝５．３
ただし、ａ＝７５４７６ｍｍ２、ｂ＝４０３７７６ｍｍ２である。
【００６４】
（成膜結果）
成膜されたＣＶＤ膜  ：  ＳｉＯ２膜
ＣＶＤ膜の膜厚  ：  １５００ｎｍ
ＳｉＯ２膜のヌープ硬度（Ｈｋ）  ：  １１００
（ヌープ硬度計測方法）
装置  ：  松沢精機製  微小硬度計  ＤＭＨ−２型
圧子  ：  対稜角  １７２．５°，１３０°  菱形ダイアモンド四角錐圧子
加重  ：  １０ｇ
加重時間  ：  １５秒
計測ポイント  ：  サンプル上任意５点
実施例４によれば、ＳｉＯ２膜のヌープ硬度が１１００なので、かなり緻密な膜ができていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態によるプラズマＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【図２】従来のプラズマＣＶＤ装置を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１，１０１…成膜チャンバー
２…保持電極
３〜５…第１〜第３のスイッチ
６，７…第１、第２のマッチングボックス
８，１０６…高周波電源
９，１０，１１，１０５，１０８…アースシールド
１２…対向電極
１３…空間
１４…対向電極とアースシールドとの最大間隔
１５…供給源
１６，１７…バルブ
１８…マスフローコントローラー
１０２…蓋
１０３…成膜室
１０４…ステージ電極
１０７…ガスシャワー電極
１１０…排気口
１１１…プラズマ
【図１】
2010013676.tif 000003
【図２】
2010013676.tif 000004