(57)【要約】真空処理容器の内部に複数の貫通孔を有する導電性の隔壁部を設け、真空処理容器の内部空間が、隔壁部に対して対向電極となるように高周波電極が配置されたプラズマ生成空間と、基板が配置された基板処理空間と、に隔離して構成されている真空処理装置は、真空処理容器の側壁部にプラズマ生成空間と連通しているガス溜り部と、ガス溜り部と接続し、ガス溜り部にガスを導入するガス導入系と、を備える。
2008123060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理容器の内部に複数の貫通孔を有する導電性の隔壁部を設け、当該真空処理容器の内部空間が、前記隔壁部に対して対向電極となるように高周波電極が配置されたプラズマ生成空間と、基板が配置された基板処理空間と、に隔離して構成されている真空処理装置であって、
前記真空処理容器の側壁部に前記プラズマ生成空間と連通しているガス溜り部と、
前記ガス溜り部と接続し、当該ガス溜り部にガスを導入するガス導入系と、
を備えることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記ガス溜り部は、前記真空処理容器の側壁部に沿って、その全周に亘って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記ガス溜り部は、前記真空処理容器の側壁部に沿って、少なくとも２ヶ所に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記ガス溜り部は、前記基板処理空間内の予め定められた位置に載置されている前記基板の中心から見て対称な位置に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記ガス溜り部は、前記真空処理容器の前記プラズマ生成空間と空隙部を介して連通していることを特徴とする請求項２または３に記載の真空処理装置。
【請求項６】
前記空隙部のコンダクタンスは、前記ガス溜り部の周方向のコンダクタンスより小さいことを特徴とする請求項５に記載の真空処理装置。
【請求項７】
前記ガス導入系により導入された前記ガスが流れる方向の流路の断面形状は、前記ガス溜り部側の開口部の寸法と、前記プラズマ生成空間側の開口部の寸法と、が略等しい矩形断面形状を有することを特徴とする請求項５または６に記載の真空処理装置。
【請求項８】
前記ガス導入系により導入された前記ガスが流れる方向の流路の断面形状は、前記ガス溜り部側の開口部の寸法に比べて前記プラズマ生成空間側の開口部の寸法が狭い、くさび状の断面形状を有することを特徴とする請求項５または６に記載の真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中性活性種（ラジカル）を用いた真空処理装置に関し、特に化学反応を利用して基板上に成膜するＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置又は基板をクリーニングするためのクリーニング装置に関するものである。特に、本発明は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）や高集積回路などの半導体装置を製造する際に用いるに適した真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、真空処理装置として、薄膜を形成するものやその薄膜の表面改質等を行うものが存在している。その中で例えばＣＶＤ装置として、マイクロ波伝送導波管に接続された誘電体被覆線路を備え、該誘電体被覆線路の下方に試料台が内装されている密閉反応容器を備えたマイクロ波プラズマ処理装置が知られており、例えば、特許文献１に提案されている。このマイクロ波プラズマ処理装置は、密閉反応容器内に複数個のガス導入部が接続され、これらガス導入部が密閉反応容器内の上側部に形成されたバッファ室を介して連通し、バッファ室の全周に亘りガス導入部を構成するガス分散ノズルが配設されている。また、バッファ室に供給されたガスが試料台の上面全面をカバーするシャワーヘッドから供給されるようになっている。【０００３】
この装置によれば、ガス導入部より導入されたガスは分散された状態でバッファ室に入り込み、バッファ室内でさらに分散されて密閉反応容器の中央部に導入される。従って、密閉反応容器内にガスが均一に分散した状態で存在することになり、マイクロ波プラズマを均一に発生させることが可能となるものである。【０００４】
【特許文献１】特開平５−５５１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ＣＶＤ装置とは別に、密閉反応容器の内部に導電性の隔壁部を設け、高周波電極が配置されたプラズマ生成空間と、基板を搭載する基板保持機構が配置された基板処理空間と、に隔離するＣＶＤ装置が存在する。この型式のＣＶＤ装置では、プラズマ生成空間でプラズマを生成して中性の活性種（ラジカル）を発生させ、この活性種を基板処理空間に導入して、基板処理空間に直接導入された材料ガスと反応させて基板上に成膜する。従って、隔壁部に活性種を通過させるための複数の貫通孔を形成している。【０００６】
放電ガスである、例えば、酸素ガスのプラズマ生成空間への供給は、プラズマ生成空間の側壁部の４箇所から横方向に吹き出すような型式で行われていた。このような放電ガスの供給構造では、プラズマ生成空間で発生するプラズマが偏り、活性種を分散させて生成することができない。その結果として、隔壁部の複数の貫通孔を通過する活性種に偏りが生じ、ＣＶＤ装置の場合、必要な成膜分布及び膜質分布を実現するのが困難であった。【０００７】
しかしながら、導電性の隔壁部で反応容器内をプラズマ生成空間として制限されているＣＶＤ装置などの場合、例えば、酸素ガスなどの放電ガスの供給時における上記の問題点を、特許文献１のバッファ室による供給手段で解決することは困難であった。なぜならば、隔壁部で仕切られ、プラズマで満たされたプラズマ生成空間に、新たにバッファ室という構造体でその空間の一部を占めてしまうということは、グランドに確実に接地されていない場合、その構造体や隔壁部の間で異常放電を起こすことになる。そのため、成膜の場合、均一性や均質性に重大な問題を生じさせてしまう。【０００８】
本発明の目的は、均一な成膜分布及び膜質分布を実現できるＣＶＤ装置等真空処理装置を提供することにある。具体的には、プラズマ生成空間で異常放電を防止して均一にプラズマを発生させ、中性活性種を分散生成することができ、隔壁部の貫通孔を通過する活性種の偏りを防止した真空処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る真空処理装置は、真空処理容器の内部に複数の貫通孔を有する導電性の隔壁部を設け、当該真空処理容器の内部空間が、前記隔壁部に対して対向電極となるように高周波電極が配置されたプラズマ生成空間と、基板が配置された基板処理空間と、に隔離して構成されている真空処理装置であって、
前記真空処理容器の側壁部に前記プラズマ生成空間と連通しているガス溜り部と、
前記ガス溜り部と接続し、当該ガス溜り部にガスを導入するガス導入系と、
を備えることを特徴とする。【００１０】
上記の真空処理装置において、ガス溜り部は、真空処理容器の側壁部に沿って、その全周、または少なくとも２ヶ所に形成されていていることを特徴とする。
あるいは、上記の真空処理装置において、ガス溜り部は、基板処理空間内の予め定められた位置に載置されている基板の中心から見て対称な位置に形成されていることを特徴とする。【００１１】
あるいは、上記の真空処理装置において、ガス溜り部は、真空処理容器のプラズマ生成空間と空隙部を介して連通していて、空隙部のコンダクタンスは、ガス溜り部の周方向のコンダクタンスより小さいことを特徴とする。【００１２】
あるいは、上記の真空処理装置において、ガス導入系により導入されたガスが流れる方向の流路の断面形状は、ガス溜り部側の開口部の寸法と、プラズマ生成空間側の開口部の寸法と、が略等しい矩形断面形状を有することを特徴とする。【００１３】
あるいは、上記の真空処理装置において、ガス導入系により導入されたガスが流れる方向の流路の断面形状は、ガス溜り部側の開口部の寸法に比べてプラズマ生成空間側の開口部の寸法が狭い、くさび状の断面形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る真空処理装置によれば、ガス溜り部を設けたことにより、プラズマ生成空間の周囲から均一に放電ガスが供給され、異常放電を防止して均一にプラズマを発生させて中性活性種を分散させて生成することができる。これにより、隔壁部の貫通孔を通過する活性種の偏りを防止して、例えばＣＶＤ装置であれば均一な成膜分布及び膜質分布を実現することができる。【００１５】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明に係るＣＶＤ装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】隔壁部の構造を示す一部拡大断面図である。
【図３】本発明に係るガス溜り部の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係るＣＶＤ装置の第１の実施形態のＡ−Ａ'断面図である。
【図５】本発明に係るＣＶＤ装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図６】図１の装置で用いた電極２０の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。【００１８】
図１、図２及び図６を参照して、本発明に係る真空処理装置の一例として、ＣＶＤ装置の第１の実施形態を説明する。図１は本発明に係るＣＶＤ装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。図２は隔壁部の構造を示す一部拡大断面図である。図６は、図１の装置で用いた電極２０の平面図である。【００１９】
本例においては、例えばシランを材料ガスとして使用し、通常のＴＦＴ用ガラス基板１１（以下、単に「ガラス基板１１」という）の上面にシリコン酸化膜をゲート絶縁膜として成膜する。ＣＶＤ装置の真空容器１２は、成膜処理を行う際、排気機構（図示せず）によってその内部が所望の真空状態に保持される真空容器（真空処理容器）である。排気機構は真空容器１２に形成された排気ポート（図示せず）に接続されている。また、本発明では、ＭＲＡＭや高集積回路等の半導体装置のためのシリコンウエハー基板を上記ガラス基板１１に換えて使用することもできる。【００２０】
真空容器１２の内部には、水平な状態で導電性部材で作られた隔壁部１４が設けられており、平面形状が例えば矩形の隔壁部１４は、その周縁部が絶縁部材２１ｃに取り付けられて配置されている。【００２１】
真空容器１２の内部は隔壁部１４によって上下の２つの室に隔離されて、上側の室はプラズマ生成空間１５を形成し、下側の室は基板処理空間１６を形成する。隔壁部１４は、所望の特定の厚みを有し、かつ全体的に平板状の形態を有し、さらに真空容器１２の水平断面形状に類似した平面形状を有する。隔壁部１４には内部空間２４が形成されている。【００２２】
ガラス基板１１は、基板処理空間１６に設けられた基板保持機構１７の上に配置されている。ガラス基板１１は隔壁部１４に実質的に平行であって、その成膜面（上面）が隔壁部１４の下面に対向するように配置されている。【００２３】
基板保持機構１７の電位は真空容器１２と同じ電位である接地電位に保持される。さらに基板保持機構１７の内部にはヒータ（図示せず）が設けられている。このヒータによってガラス基板１１の温度は所定の温度に保持される。【００２４】
真空容器１２の構造を更に説明する。真空容器１２は、その組立て性を良好にする観点から、プラズマ生成空間１５を形成する上容器１２ａと、基板処理空間１６を形成する下容器１２ｂとから構成される。上容器１２ａと下容器１２ｂを組み合わせて真空容器１２を作るとき、両者の間の位置に隔壁部１４が設けられる。電極２０は、その周縁部の側面が上容器１２ａとの間に介設される絶縁部材２１ａ、２１ｂのうちの上側の絶縁部材２１ａに、その周縁部の下端面が下側の絶縁部材２１ｂにそれぞれ接触するようにして取り付けられる。これによって、隔壁部１４の上側と下側に、隔離されたプラズマ生成空間１５と基板処理空間１６が形成される。【００２５】
本例のＣＶＤ装置においては、プラズマ生成空間１５においてプラズマが生成されている領域は、隔壁部１４と上容器１２ａ及びこれらのほぼ中央位置に配置される板状の電極（高周波電極）２０とから形成されている。電極２０には複数の孔２０ａが形成されている。【００２６】
上容器１２ａの天井部には、電極２０に接続された電力導入棒２９が設けられている。電力導入棒２９によって電極２０に放電用高周波電力Ｐ１が給電される。電極２０は高周波電極として機能する。電力導入棒２９は絶縁物（図示せず）で覆われており、他の金属部分との絶縁が図られている。【００２７】
真空容器１２の内側の側壁部には、その全周に亘って、または少なくとも２ヶ所以上の部分にプラズマ生成空間１５と連通するガス溜り部４１が形成されている。本実施形態では、隔壁部１４を載置する絶縁部材２１ｃの基部側の上部に、隔壁部１４の周囲を囲繞するように溝部状（凹部状）のガス溜り部４１が形成されている。上記の電極２０の周縁部の下端面に接触する絶縁部材２１ｂの下面と隔壁部１４の周縁部の上面との間には空隙部４２が形成され、この空隙部４２を介して、ガス溜り部４１とプラズマ生成空間１５とは真空容器１２の側壁部と連通している。従って、プラズマ生成空間１５の内部に異常放電を起こしやすい構造物が、その空間内の一部を占めてしまうということがない。【００２８】
このガス溜り部４１には、下容器１２ｂを貫通するように放電ガス導入系としての酸素ガス導入パイプ２３が接続されている。酸素ガス導入パイプ２３からガス溜り部４１に放電ガスとして励起活性種生成用の酸素ガスが導入され、上記の空隙部４２からプラズマ生成空間１５へ吹き出すようになっている。この際、空隙部４２のコンダクタンスは、ガス溜り部４１の周方向のコンダクタンスより小さいことから酸素ガス導入パイプ２３から導入された酸素ガスは、一度、ガス溜り部４１に溜まってから空隙部４２を介してプラズマ生成空間１５へ吹き出すことになり、基板の周囲から酸素ガスが均一に吹き出すことになる。本実施形態では、絶縁部材２１ｃの基部側上部にガス溜り部４１を形成したが、これに限るものではなく、真空容器１２の側壁部に形成されていればよい。例えば、隔壁部１４の周囲、真空容器１２の側壁部内、上容器１２ａの側壁部と天板１３との間に形成することが考えられる。これらの場合にも、ガス溜り部４１は、基板の中心に対して対称な位置に設置されていることを要し、該ガス溜り部４１には、放電ガス導入系としての酸素ガス導入パイプ２３が接続されていることを要する。【００２９】
また、本発明では、上記酸素ガスに換えて、キヤリアガスとしてヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、キセノン（Ｘe）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガスなどの不活性ガスを用いることができ、また、反応性ガスとして水素ガスや窒素ガスなどを用いることもできる。【００３０】
真空容器１２の内部は、隔壁部１４によってプラズマ生成空間１５と基板処理空間１６に隔離される。隔壁部１４には、基板処理空間１６に導入された材料ガスがプラズマ生成空間１５側に逆拡散するのを防ぐ大きさ（長さ及び径等）・構造の複数の貫通孔２５が、内部空間２４を貫通する状態で分散して形成されている。例えばこれらの貫通孔２５を介してのみプラズマ生成空間１５と基板処理空間１６は連通している。例えば、貫通孔２５の基板処理空間１６に導入された材料ガスがプラズマ生成空間１５側に逆拡散するのを防ぐ大きさ（長さ及び径等）・構造は、下記の条件を満たすものである。【００３１】
ｕＬ／Ｄ＞１
ｕ：貫通孔２５内でのガス流速
Ｌ：実質的な貫通孔２５の長さ（図２参照）
Ｄ：相互ガス拡散係数（貫通孔２５の両側、即ちプラズマ生成空間１５と基板処理空間１６とにおけるそれぞれのガスの間の相互ガス拡散係数）【００３２】
図２において、隔壁部１４の上側はプラズマ生成空間１５に対応し（図１）、隔壁部１４の下側は基板処理空間１６に対応する（図１）。隔壁部１４内に形成されている内部空間２４は、隔壁部１４に外部から導入された材料ガスを分散させて均一に基板処理空間１６に供給するための空間である。さらに隔壁部１４の下部板には材料ガスを基板処理空間１６に供給する複数の拡散孔２６が形成されている。【００３３】
内部空間２４には、材料ガスを外部から導入するための材料ガス導入パイプ（図示せず）が接続されている。材料ガス導入パイプは、Ｈｅ（ヘリウム）ガス等のキャリアガスを導入する配管とも接続されており、従って、材料ガスは、キャリアガスが添加された状態で導入される。内部空間２４の中には、材料ガスが拡散孔２６から基板処理空間１６に均一に供給されるように、複数の孔を有するように穿孔された均一板２７がほぼ水平に設けられている。隔壁部１４の内部空間２４は、均一板２７によって上下の２つの空間部分に分けられている。材料ガス導入パイプで隔壁部１４の内部空間２４に導入される材料ガスは、上側の空間に導入され、均一板２７の孔を通って下側の空間に至り、さらに拡散孔２６を通って基板処理空間１６に拡散されることになる。以上の構造に基づいて基板処理空間１６の全体にわたって材料ガスを均一に供給することが可能となる。【００３４】
上記のように構成されたＣＶＤ装置による成膜方法を説明する。図示しない搬送ロボットによってガラス基板１１が真空容器１２の内部に搬入され、基板保持機構１７の上に配置される。真空容器１２の内部は、排気機構によって排気され、減圧されて所定の真空状態に保持される。次に、酸素ガス導入パイプ２３からガス溜り部４１内に励起活性種生成用の酸素ガスが導入され、上記の空隙部４２を通してプラズマ生成空間１５へ吹き出す。このとき酸素ガスの流量は外部のマスフローコントローラ（図示せず）で制御される。【００３５】
一方、材料ガスである例えばシランが不図示の導入パイプを通して隔壁部１４の内部空間２４に導入される。シランは、内部空間２４で拡散され、拡散孔２６を通って基板処理空間１６に直接に、すなわちプラズマに接触することなく導入される。基板処理空間１６に設けられた基板保持機構１７は、ヒータに通電が行われているため、予め所定温度に保持されている。【００３６】
上記の状態で、電極２０に対して電力導入棒２９を介して高周波電力が供給される。この高周波電力によって放電が生じ、プラズマ生成空間１５内において電極２０の周囲に酸素プラズマが生成される。酸素プラズマを生成することで、中性の励起種であるラジカル（励起活性種）が生成される。【００３７】
真空容器１２の内部空間は、隔壁部１４でプラズマ生成空間１５と基板処理空間１６に隔離された構成を有する。ガラス基板１１上に成膜を行うとき、プラズマ生成空間１５では、酸素ガス導入パイプ２３、ガス溜り部４１及び空隙部４２を介して周囲から均一に酸素ガスを導入し、かつ電極２０に高周波電力を供給して酸素プラズマを均一に発生する。他方、基板処理空間１６では、材料ガスであるシランが隔壁部１４の内部空間２４及び拡散孔２６を通って直接に導入される。プラズマ生成空間１５で均一に発生した酸素プラズマのうち長寿命を持つ中性ラジカルが隔壁部１４の複数の貫通孔２５を通って均一に分散されて基板処理空間１６に導入されるが、荷電粒子の多くは死滅する。シランは隔壁部１４の内部空間２４及び拡散孔２６を通って基板処理空間１６に直接に導入される。また基板処理空間１６に直接に導入されたシランは、貫通孔２５の孔径（開口面積）に基づきプラズマ生成空間の側に逆拡散することが抑制される。このように、材料ガスであるシランを基板処理空間１６に導入するとき、シランが直接に酸素プラズマに触れることはなく、シランと酸素プラズマとが激しく反応することが防止される。かくして、基板処理空間１６において、隔壁部１４の下面に対向して配置されたガラス基板１１の表面にシリコン酸化膜が成膜される。【００３８】
上記のようにプラズマ生成空間１５と基板処理空間１６は、上記特性を有する貫通孔２５と拡散孔２６が多数形成された隔壁部１４でそれぞれ閉じられた室となるように仕切られて隔離されている。これにより、基板処理空間１６に直接導入されたシランと酸素プラズマが接触することは殆どない。【００３９】
以上説明したように第１の実施形態のＣＶＤ装置によれば、真空容器１２の側壁部にガス溜り部４１を形成し、該ガス溜り部４１に励起活性種生成用の酸素ガスを導入する酸素ガス導入パイプ２３を接続している。そして、このガス溜り部４１は、真空容器１２の側壁部の全周に亘ってプラズマ生成空間１５と連通している。従って、酸素ガス導入パイプ２３からガス溜り部４１内に酸素ガスを導入すると、プラズマ生成空間１５の周囲から均一に酸素ガスが供給され、均一にプラズマを発生させて中性活性種を分散させて生成することができる。これにより、隔壁部１４の複数の貫通孔２５を通過する中性活性種の偏りを防止して、例えばＣＶＤ装置であれば、ガラス基板１１の表面に成膜するシリコン酸化膜の均一な成膜分布及び膜質分布を実現することができる。【００４０】
また、新たな部材を設けることなく、真空容器１２の側壁部に溝加工を施すだけで改良を行うことができ、異常放電の防止対策も不要である。【００４１】
本実施形態では、絶縁部材２１ｃの基部側上部にガス溜り部４１を形成したが、これに限るものではなく、真空容器１２の側壁部に形成されていればよい。図３は、ガス溜り部４１と空隙部４２が絶縁部材２１ｂに直接向けられた場合のガス溜り部４１と空隙部４２の断面図である。図３の３ａは、空隙部４２の断面形状が矩形の場合を示し、図３の３ｂは、ガス溜り部から真空処理容器に向かって肉薄となるくさび状である場合を示す。いずれの場合も、空隙部４２のコンダクタンスは、ガス溜り部４１の周方向のコンダクタンスより小さくなっているため、酸素ガス導入パイプ２３から導入された酸素ガスは、一度、ガス溜り部４１に溜まってから空隙部４２を介してプラズマ生成空間１５へ吹き出すことになり、基板の周囲から酸素ガスが均一に吹き出すことになり、基板上のガスの流れを均一にすることができる。【００４２】
図４は、ガス溜り部４１と空隙部４２が真空容器１２の側壁部に設置される場合を示す図であり、図１に示す第１の実施形態のＣＶＤ装置のＡ−Ａ'断面図である。なお、図４では、基板との位置関係が明確になるように隔壁部１４は、省略されている。図４の４ａは、ガス溜り部が、真空容器の側壁部に沿って、その全周に設けられた場合で、第１の実施例の場合を示し、図４の４ｂは、ガス溜り部が、真空容器の側壁部に沿って、４ヶ所に形成されている場合で別の実施形態を示す。いずれの場合も、酸素ガスが基板の周囲から均一に吹き出すためには、基板の中心に対して対称な位置に設置されている必要がある。【００４３】
本発明者は、ガス溜り部４１の各部の寸法に関して、鋭意研究した結果、図４におけるガス溜り部４１の周方向の全長（２×Ｗ５＋２×Ｗ６）が２ｍの場合、図３において、Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３＝１０ｍｍ、Ｗ４＝０．０５ｍｍ、さらに、Ｗ４は０．０５ｍｍ以下とすると均一な成膜分布及び膜質分布を実現できることを見出した。【００４４】
図５は本発明に係る真空処理装置のうち、ＣＶＤ装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。第２の実施形態のＣＶＤ装置は、上容器１２ａの天井部の内側に絶縁部材２１ａを設け、かつその下側に電極２０を配置している。電極２０には第１の実施形態の場合のような孔２０ａは形成されず、一枚の板状の形態を有する。電極２０と隔壁部１４によって平行平板型電極構造によるプラズマ生成空間１５を形成する。その他の構成は第１実施形態の構成と実質的に同じである。従って、図４において、第１の実施形態で説明した要素と実質的に同一な各要素には同一の符号を付し、ここで詳細な説明を反復することは省略する。さらに、第２実施形態のＣＶＤ装置における作用、効果も前述の第１実施形態と同じである。【００４５】
前述の実施形態では、例えばシリコン酸化膜を形成するＣＶＤ装置であれば、材料ガスとしてシランの例を説明したが、これに限定されず、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）等の他の材料ガスを用いることができるのは勿論である。また、ＣＦ４などのクリーニングガスやＭＲＡＭ作成時に用いるメタノールガス、メタンガス、ＣＯガスなどのエッチングガスに変えて用いることができる。【００４６】
また、シリコン酸化膜のみならず、シリコン窒化膜等その他の成膜にも応用することができる。さらに、本発明の原理的考えは、材料ガスがプラズマに接することによりパーティクルが発生すること、基板へイオンが入射することが問題となるすべての処理に応用でき、成膜、表面処理、等方エッチング等に応用できる。【００４７】
そして、隔壁部１４の内部空間２４を二重構造に形成したが、必要に応じて三重構造以上の多層構造にできるのは勿論である。【００４８】
また、本実施例では、矩形のＴＦＴ用ガラス基板の上面にシリコン酸化膜をゲート絶縁膜として成膜する場合について述べたが、これに限定されず、被処理基板としては、円板状の半導体基板等でも良い。この場合、半導体基板の上面に磁気ディスク用ヘッドやＭＲＡＭ等のメモリ素子に必要なゲート絶縁膜としての熱酸化膜のほか、Ｈｉｇｈ−ｋ等の高誘電体膜等を成膜することができることは勿論である。【００４９】
以上、本発明の好ましい実施形態を添付図面の参照により説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々な形態に変更可能である。【００５０】
本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。【００５１】
本願は、２００７年３月２８日提出の日本国特許出願特願２００７−８３２９８を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
2008123060.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008123060.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008123060.tif 000007
【図６】
2008123060.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月5日(2009.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
真空処理容器と、
前記真空処理容器の内部に位置し、該内部の空間をプラズマ生成空間と基板処理空間とに隔離し、前記プラズマ生成空間と前記基板処理空間とを連通する複数の貫通孔を有する導電性の隔壁部と、
前記プラズマ生成空間内に位置し、前記隔壁部に対して対向して位置する高周波電極と、
前記基板処理空間側に位置し、前記隔壁部の周縁部に沿って形成された凹形状を有する第一絶縁部材と、前記プラズマ生成空間側において前記高周波電極の周縁部に位置し、前記第一絶縁部材に対して対向した位置に配置されている第二絶縁部材と、で構成されるガス溜り部と、
前記ガス溜り部と接続し、前記ガス溜り部にガスを導入するガス導入系と、を備え、
前記ガス溜り部は、前記第二絶縁部材と前記隔壁部の周縁部の上面との間に、前記ガス導入系から前記ガス溜り部に導入されたガスを前記プラズマ生成空間に向けて噴出するための空隙部を有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項１３】
前記空隙部は、先端部の開口径を前記ガス溜り部側の開口径より小さくした楔形状を有することを特徴とする請求項１２記載の真空処理装置。
【請求項１４】
前記空隙部の前記先端部の開口径は、０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１３記載の真空処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
基板処理空間と、に隔離するＣＶＤ装置が存在する。この型式のＣＶＤ装置では、プラズマ生成空間でプラズマを生成して中性の活性種（ラジカル）を発生させ、この活性種を基板処理空間に導入して、基板処理空間に直接導入された材料ガスと反応させて基板上に成膜する。従って、隔壁部に活性種を通過させるための複数の貫通孔を形成している。
［０００６］
放電ガスである、例えば、酸素ガスのプラズマ生成空間への供給は、プラズマ生成空間の側壁部の４箇所から横方向に吹き出すような型式で行われていた。このような放電ガスの供給構造では、プラズマ生成空間で発生するプラズマが偏り、活性種を分散させて生成することができない。その結果として、隔壁部の複数の貫通孔を通過する活性種に偏りが生じ、ＣＶＤ装置の場合、必要な成膜分布及び膜質分布を実現するのが困難であった。
［０００７］
しかしながら、導電性の隔壁部で反応容器内をプラズマ生成空間として制限されているＣＶＤ装置などの場合、例えば、酸素ガスなどの放電ガスの供給時における上記の問題点を、特許文献１のバッファ室による供給手段で解決することは困難であった。なぜならば、隔壁部で仕切られ、プラズマで満たされたプラズマ生成空間に、新たにバッファ室という構造体でその空間の一部を占めてしまうということは、グランドに確実に接地されていない場合、その構造体や隔壁部の間で異常放電を起こすことになる。そのため、成膜の場合、均一性や均質性に重大な問題を生じさせてしまう。
［０００８］
本発明の目的は、均一な成膜分布及び膜質分布を実現できるＣＶＤ装置等真空処理装置を提供することにある。具体的には、プラズマ生成空間で異常放電を防止して均一にプラズマを発生させ、中性活性種を分散生成することができ、隔壁部の貫通孔を通過する活性種の偏りを防止した真空処理装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００９］
上記の目的を達成するべく、本発明に係る真空処理装置は、真空処理容器と、
前記真空処理容器の内部に位置し、該内部の空間をプラズマ生成空間と基板処理空間とに隔離し、前記プラズマ生成空間と前記基板処理空間とを連通する複数の貫通孔を有する導電性の隔壁部と、
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
前記プラズマ生成空間内に位置し、前記隔壁部に対して対向して位置する高周波電極と、
前記基板処理空間側に位置し、前記隔壁部の周縁部に沿って形成された凹形状を有する第一絶縁部材と、前記プラズマ生成空間側において前記高周波電極の周縁部に位置し、前記第一絶縁部材に対して対向した位置に配置されている第二絶縁部材と、で構成されるガス溜り部と、
前記ガス溜り部と接続し、前記ガス溜り部にガスを導入するガス導入系と、を備え、
前記ガス溜り部は、前記第二絶縁部材と前記隔壁部の周縁部の上面との間に、前記ガス導入系から前記ガス溜り部に導入されたガスを前記プラズマ生成空間に向けて噴出するための空隙部を有することを特徴とする。
［００１０］
［００１１］
［００１２］
［００１３］
発明の効果
［００１４］
本発明に係る真空処理装置によれば、ガス溜り部を設けたことにより、プラズマ生成空間の周囲から均一に放電ガスが供給され、異常放電を防止して均一にプラズマを発生させて中性活性種を分散させて生成することができる。これにより、隔壁部の貫通孔を通過する活性種の偏りを防止して、例えばＣＶＤ装置であれば均一な成膜分布及び膜質分布を実現することができる。
［００１５］
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
図面の簡単な説明
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理容器と、
前記真空処理容器の内部に位置し、該内部の空間をプラズマ生成空間と基板処理空間とに隔離し、前記プラズマ生成空間と前記基板処理空間とを連通する複数の貫通孔を有する導電性の隔壁部と、
前記プラズマ生成空間内に位置し、前記隔壁部に対して対向して位置する高周波電極と、
前記基板処理空間側に位置し、前記隔壁部の周縁部に沿って形成された凹形状を有する第一絶縁部材と、前記プラズマ生成空間側において前記高周波電極の周縁部に位置し、前記第一絶縁部材に対して対向した位置に配置されている第二絶縁部材と、で構成されるガス溜り部と、
前記ガス溜り部と接続し、前記ガス溜り部にガスを導入するガス導入系と、を備え、
前記ガス溜り部は、前記第二絶縁部材と前記隔壁部の周縁部の上面との間に、前記ガス導入系から前記ガス溜り部に導入されたガスを前記プラズマ生成空間に向けて噴出するための空隙部を有することを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記空隙部は、先端部の開口径を前記ガス溜り部側の開口径より小さくした楔形状を有することを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記空隙部の前記先端部の開口径は、０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の真空処理装置。
【国際調査報告】
2008123060.tif 000009
2008123060.tif 000010