(57)【要約】【課題】高周波型プラズマ強化化学気相堆積を行う反応装置及びそれを実施する方法を提供する。【解決手段】ＰＥＣＶＤ反応器（１０）は、内部に第１電極（１６）を備える処理室１２を含む。第２電極（１８）も室の内部に設けられ、処理のため少なくとも一つの半導体ワークピースを支持するように構成される。第１高周波パワーソース（２６）は第１周波数の高周波パワーを第１電極に送る。第２高周波パワーソース（３２）は第２周波数の高周波パワーを第２電極に送る。好適には第１及び第２周波数は互いに異なり、さらに好ましくは、第１周波数は第２周波数より周波数が高い。好適な反応器は、一方の電極に関する温度情報を提供する熱電対（２８）を含む。好適実施例においては、第１高周波パワーソースによって発生したパワーループが、接地点で接地され、熱電対を含む他の反応器構成部品と干渉するのを除去あるいは少なくとも減少するようになっている。【選択図】　　　　　図１
2004006885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）反応装置であって、該装置は、
処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記処理室に反応物を導入するように構成されたシャワーヘッド電極である第１電極と、
前記処理室内に設けられ、処理のために少なくとも一つの半導体ワークピースを支持するように構成された第２電極であって、前記第１及び第２電極が平行平板型ＰＥＣＶＤ反応装置のそれぞれの平板を画定し、前記第１及び第２電極のみがパワーが印加される反応器電極を構成するようになっている第２電極と、
前記処理室と連結され、第１周波数の高周波パワーを供給するように前記第１電極に作動的に接続され、第１高周波パワーループを提供する第１高周波パワーソースと、
前記処理室と連結され、前記第１周波数とは異なる第２周波数の高周波パワーを供給するように前記第２電極に作動的に接続され、一部が前記処理室内に設けられたパワー線を介して前記第２電極に接続される第２高周波パワーソースと、
前記処理室内の第１高周波パワーループのための接地路であり、該接地路が前記処理室の内側に配設されたパワー線の少なくとも一部を含み、前記接地路が更に前記第１高周波パワーソースによって発生した周波数のみを通過させるバンドパスフィルタを有し、前記第１高周波パワーループによる前記反応装置の構成要素及び前記パワー線への干渉を除去又は減少させる接地路と、
を具備することを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置において、供給された高周波パワーの前記第１周波数は供給された高周波パワーの前記第２周波数よりも高いことを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置において、
前記処理室は開口を有する処理室側壁を含み、
前記第２高周波パワーソースは前記第１高周波パワーソースよりも低い周波数の高周波パワーを供給し、前記第２高周波パワーソースは処理室側壁の開口を通って延びる前記パワー線を経由して前記第２電極に接続される、
ことを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項４】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置において、
前記処理室は少なくとも一部が接地された室内部を含み、
前記第１高周波パワーソースは、前記第２高周波パワーソースによって供給されるパワーの周波数よりも高い周波数の高周波パワーを供給する、
ことを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項５】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置において、該装置は更に、
前記第２電極と作動的に接続され、前記第２電極に関する温度情報を提供するように構成された温度センサーと、
前記温度センサーと結合され、前記反応器の外側の所定点まで延びる温度センサー線と、
を有することを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項６】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記接地路と接続される接地点を前記処理室内に具備すること特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項７】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記接地路と接続される接地点を前記処理室外に具備すること特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項８】
請求項１記載のプラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記接地路と接続される接地点を前記処理室外面上に具備すること特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項９】
二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は、
少なくとも内部表面の一部が接地された処理室を画定する反応器内部面と、
少なくとも一部が前記処理室の内部を通過する第１周波数パワーループを発生させるように構成された第１周波数高周波パワーソースと、
前記第１周波数高周波パワーソースと作動的に連結され、それによりパワーが供給されるように構成された前記処理室内の第１電極であって、該第１電極は前記処理室に反応物を導入するように構成された第１電極と、
前記第１周波数高周波パワーソースによって発生した周波数よりも低い周波数の高周波パワーを発生するように構成された第２周波数高周波パワーソースと、パワー線を介して前記第２周波数パワーソースによりパワーが供給されるように構成された前記処理室の内側にある第２電極と、
前記パワー線の少なくとも一部を含み、前記反応器内部面の接地された部分に導かれ且つ該部分と作動的に接続される、第１周波数パワーループのための接地路であって、前記第１周波数パワーループによる前記パワー線及び前記反応装置の構成要素への干渉を除去又は減少させる接地路と、
を具備することを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１０】
請求項９記載の二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、前記接地路は、前記第１高周波パワーソースによって発生する周波数のみを通過させるように構成されたバンドパスフィルタを前記処理室内に有することを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１１】
請求項９記載の二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記第２電極に関する温度情報を提供するように構成された温度センサ装置と、前記温度センサ装置に接続された温度センサ線とを有し、前記第１周波数パワーループによる前記温度センサ装置及び前記温度センサ線への干渉を除去又は減少させるようになっていることを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、前記温度センサ線は反応器の外側の点まで、開口を通して延び出ていることを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１３】
請求項９記載の二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記接地路と接続される接地点を前記処理室内に具備すること特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１４】
請求項９記載の二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記接地路と接続される接地点を前記処理室外に具備すること特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１５】
請求項９記載の二重周波数プラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は更に、前記接地路と接続される接地点を前記処理室外面上に具備すること特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１６】
二重周波数平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応装置であって、該装置は、
反応器室と、
第１周波数の高周波パワーを提供するように構成された第１高周波パワーソースと、
前記反応器室の内側に設けられ、前記処理室内に反応物を導入するように構成されたシャワーヘッド電極である第１電極と、
前記第１高周波パワーソースと前記第１電極とを接続する第１導電線と、
少なくとも一部が前記反応器室を通過する、前記第１高周波パワーソースによって発生される第１高周波パワーループと、
前記第１周波数とは異なる第２周波数の高周波パワーを提供するように構成された第２高周波パワーソースと、
前記反応器室の内側の第２電極と、
前記第２高周波パワーソースと前記第２電極とを接続する第２導電線と、
前記第２導電線から離れて位置し、前記第１高周波パワーループのための接地を提供する接地点であって、前記接地点と前記第１高周波パワーソースとの間の接地路は、前記第１周波数タイプの周波数のみを通過させることにより前記第１高周波パワーループによる前記第２導電線又は前記反応装置の構成要素への干渉を除去又は減少させるように構成された一つだけのバンドパスフィルタを有する接地点と、
を具備することを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の二重周波数平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、該装置は更に、
前記第２電極と作動的に接続され、前記第２電極に関する温度情報を提供するように構成された温度センサーと、
前記温度センサーと結合され、前記反応器の外側の所定点まで延びる温度センサー線と、
を有することを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１８】
請求項１６記載の二重周波数平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、前記第１周波数が前記第２周波数よりも高いことを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項１９】
請求項１６記載の二重周波数平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、前記接地点は前記反応器室内に設けられることを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項２０】
請求項１６記載の二重周波数平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、前記接地点は前記反応器室外に設けられることを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項２１】
請求項１６記載の二重周波数平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応装置において、前記接地点は前記反応器外面上に設けられることを特徴とする化学気相堆積反応装置。
【請求項２２】
平行平板型反応器においてプラズマ強化化学気相堆積を行う半導体処理方法であって、該方法は、
第１高周波パワーソースによって発生される第１周波数の高周波パワーを、反応器の内側のシャワーヘッド電極に印加する過程と、
第２高周波パワーソースによって発生される第２周波数の高周波パワーを、反応器の内側の、少なくとも一つの半導体ワークピースを支持するように構成されたサセプタ電極に印加する過程と、
前記第１高周波パワーソースのみの高周波パワーループを、前記反応器内の単一バンドパスフィルタを用いて接地点に接地し、前記第１高周波パワーループによる前記反応器の構成要素への干渉を除去又は減少させる過程と、
からなることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の半導体処理方法において、前記第１周波数が前記第２周波数よりも高いことを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２４】
請求項２１記載の半導体処理方法において、前記第２高周波パワーソースが導電線によってサセプタ電極に接続され、前記接地過程が、前記導電線から離れた位置の接地点において前記反応器の内側で前記パワーループを接地することを含むことを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２５】
請求項２１記載の半導体処理方法において、
前記反応器は接地された内部側壁部分を含み、前記接地過程は、前記接地された内部側壁部分と接続する、前記高周波パワーループのための接地路を提供することを含み、
前記接地路が前記第１周波数タイプの周波数のみを通過させるように構成されたバンドパスフィルタを含む、
ことを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２６】
請求項２１記載の半導体処理方法において、該方法は更に、
反応器側壁の開口を通って延びる熱電対線を経由して熱電対を前記サセプタ電極と作動的に接続する過程と、
前記反応器の側壁の開口を通って延びる導電線によって、前記第２高周波パワーソースを前記サセプタ電極に接続する過程と、
前記接地過程が、前記開口から離れた位置の接地点において反応器の内側のパワーループを接地する過程と、
からなることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２７】
請求項２１記載の半導体処理方法において、前記接地点は前記反応器内に設けられることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２８】
請求項２１記載の半導体処理方法において、前記接地点は前記反応器外に設けられることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２９】
請求項２１記載の半導体処理方法において、前記接地点は前記反応器外面上に設けられることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３０】
プラズマ強化化学気相堆積を行う半導体処理方法であって、該方法は、
少なくとも一つの半導体ワークピースを平行平板型プラズマ強化化学気相堆積反応器の内部でサセプタ電極によって支持する過程と、
シャワー電極を通して反応器に反応物を導入する過程と、
前記反応物を、少なくとも二つの異なる高周波パワー周波数に、半導体ワークピースの上に反応生成物を堆積するのに充分な程度に晒す過程とからなり、該反応物を晒す過程が、
前記二つの高周波パワー周波数のうち一方のみの高周波パワーループを接地点に接地する過程であって、該過程は、接地されるパワーループの周波数のみを通過させることにより前記高周波パワーループによる前記反応器の構成要素への干渉を除去又は減少させるように構成された単一のバンドパスフィルタを含む接地路を提供する過程と、
を含むことを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３１】
請求項３０記載の半導体処理方法において、前記接地過程が、前記二つの周波数の内の高い周波数の高周波パワーループを接地することであることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３２】
請求項３０記載の半導体処理方法において、
前記二つの異なる高周波パワー周波数は二つの異なる高周波パワーソースによって発生され、第１の高周波パワーソースは第２の高周波パワーソースによって発生される高周波パワーよりも高い周波数の高周波パワーを発生し、前記第１高周波パワーソースは前記シャワーヘッドに結合され、また前記第１の高周波パワーソースは前記サセプタ電極に接続され、
接地される高周波パワーループは、二つの周波数の内の高い方の周波数であり、
前記接地過程は、二つの周波数のうちの高い方の周波数の高周波パワーループを接地する、
ことであることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３３】
請求項３０記載の半導体処理方法において、前記方法は更に、熱電対を前記サセプタ電極に作動的に結合する過程を有することを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３４】
請求項３０記載の半導体処理方法において、前記接地点は前記反応器内に設けられることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３５】
請求項３０記載の半導体処理方法において、前記接地点は前記反応器外に設けられることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項３６】
請求項３０記載の半導体処理方法において、前記接地点は前記反応器外面上に設けられることを特徴とする半導体処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高周波型プラズマ強化化学気相堆積反応装置及びプラズマ強化化学気相堆積を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体処理過程には、しばしば、その上に既に他の層が形成されていたり、いなかかったりする半導体基板表面の上方又はその直上に、膜又は層を堆積する過程が含まれる。そのような膜又は層を堆積する方法の一つは、化学気相堆積法（ＣＶＤ）により行われる。ＣＶＤは、基板又は基板表面上に堆積されるべき所望の成分を含有する気相化学物質又は反応物の化学反応を含むものである。反応性ガスは、反応室又は反応装置内に導入され、分解され、そして所望の膜又は層を形成するように、加熱された表面のところで反応する。
【０００３】
所望の膜又は層を形成するのに、現在ありまた利用されているＣＶＤ処理方法には、大きく分けて三つのものがある。すなわち、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ），減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）及びプラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）である。最初の二つの処理方法（ＡＰＣＶＤ及びＬＰＣＶＤ）は、その圧力管理に特徴があり、そして所望の化学反応が起こるために、入力エネルギーとして典型的には温度エネルギーを利用するものである。一番最後の処理方法（ＰＥＣＶＤ）は、圧力管理とエネルギー入力の方法に特徴があるものである。
【０００４】
ＰＥＣＶＤ装置においては、化学反応を開始し維持するために、温度エネルギーに依存するのではなく、むしろ高周波誘導グロー放電が、エネルギーを反応性ガスに伝達するのに用いられる。そうすることにより、ＡＰＣＶＤ及びＬＰＣＶＤ装置の場合よりも、基板の温度をより低く維持することができる。基板の温度が低いことはある場合において好ましい。なぜならば、基板によっては、他の方法による被覆を許容する温度安定性を有していないからである。他の望ましい特徴としては、堆積速度が加速されること、特徴ある成分及び特性を備えた膜又は層が形成されることである。さらに、ＰＥＣＶＤ方法及び装置は、良好な付着性、低いピンホール密度、良好な段差被覆性、適当な電気的特性、及び微細ラインパターン転写処理との適合性などの利点をもたらすものである。
【０００５】
しかしながら、ＰＥＣＶＤ処理方法を含む堆積処理方法に関係した問題の一つに、特に、高いアスペクト比形状をもたらすことにもなる不均一な膜又は層の被覆性の問題がある。例えば、堆積処理過程において、“ブレッドローフィング（ｂｒｅａｄ−ｌｏａｆｉｎｇ）”又は尖った部分が典型的には形成される。通常、そのようなものは、好ましくない不均一な堆積物質の集まりからなり、基板上の主要要素間のキーホールスペースのように見えるものを形成する。従来技術による一つの解決方法は、極めて薄い層を、途中にプラズマエッチング処理を挟んで、多重堆積することであった。途中に挟まれるプラズマエッチングは、より均一に被覆された層を形成するために、尖った部分を除去又は切除するように機能する。その後、堆積とエッチングが、所定の被覆性が達成されるまで繰り返し行われる。ＰＥＣＶＤ処理方法及び反応装置において、膜又は層の堆積の質を改善することが望ましい。
【０００６】
ＰＥＣＶＤ反応装置に関連した他の問題は、所定のプラズマ環境を生じさせるのに用いられる高い周波数の高周波パワーを使用することにより生じる問題である。そのような高い周波数の高周波パワーは、典型的には、他の反応装置部品と好ましくない態様で干渉し易い高周波数パワーループを生じさせるものである。例えば、しばしば、処理中に対象とする電極温度を監視するために、一つ又はそれ以上の電極との間に熱電対リンクを設けることがある。高い周波数のループは、熱電対リンクによる読みをしばしば不正確なものとする。したがって、ＰＥＣＶＤ反応装置で高い周波数の高周波パワーが使用される方法を改善することが望ましい。
【０００７】
本発明は、ＰＥＣＶＤ処理装置及び処理方法の改善に関して案出されたものである。また、本発明は、先に述べた利点及び特徴を含むＰＥＣＶＤ装置に関連した利点及び特徴を更に改善するために案出されたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１を参照すると、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）反応装置あるいは反応器が一般的に参照番号１０で示される。反応器１０は、発明に従って処理が行われる処理室を画定する内側面１４を有する室１２を含む。本発明の一つの好ましい実施例においては、内側面１４の少なくとも一部は接地されている。室１２は第１電極１６及び第２電極１８を含む。好適には、反応器１０は、第１電極及び第２電極の両方が室１２内に配置され、あるいは位置する平行平板型反応器である。図示の好適実施例においては、第１電極１６は、ガス状反応物を処理室に供給するように構成されたシャワーヘッド電極からなり、第２電極１８は、例えば、ウェーハＷのような半導体ワークピースの少なくとも一つを支持するように構成されている。本明細書において第２電極との関連において用いる用語“支持する”は、化学気相堆積が行われるような望ましい配向で一つまたはそれ以上の半導体ワークピースを保持あるいは位置決めすることを意味する。従って、半導体ワークピースは、図示の水平方向の位置にだけでなく、他の配向で保持あるいは位置決めされることが可能である。なお、発明は、単に二つの電極を含むシステムを背景として説明されるが、発明の反応装置及び方法は単に二つの電極を含むシステムへの使用に限られるものではない。
【０００９】
ガス供給装置２０は、反応器１０と作動的に連結されており、ガス状反応物を電極１６及び室１２の内部に供給する複数個のガス供給源２２を含む。パワー／温度制御装置は一般的に参照番号２４によって示される。装置２４の構成要素は個々の装置から構成されていてもよく、単一の制御装置内にそれらが含まれてもよい。ここでは、それらの構成要素は、第１高周波（ＲＦ）パワーソース２６、熱電対あるいは温度センサー２８、及び第２高周波パワーソース３２を含む。第１高周波パワーソース２６は室１２に作動的に連結され、且つ第１導電線２７を介して第１電極１６に接続されて第１周波数の高周波パワーを送る。第１周波数は好ましくは２−５０ＭＨｚの間の範囲の高周波数である。パワーソース２６は、操作中、第１あるいは高周波パワーループを発生する。このループの一部は室に延びあるいは室を通過し、好ましい処理が行われるプラズマ環境を作ることを確実にする。具体的には、パワーソース２６は、線２７から、電極１６を通って、電極１６及び１８の間のギャップを横切って、電極１８を通って流れる高周波パワーループを発生する。典型的に、過去においては、高周波ループは、他の構成要素の接続線と共有する開口１３のような開口から抜け出る線を通って接地されていた。そのような他の線は通常は絶縁されているが、それでも高周波線は望ましくない干渉及びクロストーク状態を起こしていた。
【００１０】
熱電対２８は、開口あるいは管路１３を通って室１２に延びる熱電対線あるいは熱センサー線３０を介して第２電極１８と作動的に接続される。熱電対あるいは温度センサーは、第２電極に関連する温度情報を提供するように構成されている。この構成は、電極１８の温度がモニターされること、及び半導体の処理の過程において図示されない装置によって従来通りにそれが制御されることを可能とする。開口あるいは管路１３は反応器の内側から反応器の外側への路を画定する。
【００１１】
パワー／温度制御装置２４は第２高周波パワーソース３２も含む。これは、室１２と連結されており、第２電極１８と作動的に接続されて、第２周波数の高周波パワーを発生する。第２周波数は好ましくは第１パワーソース２６から発せられる周波数より低い。好ましくは、パワーソース３２の周波数の範囲は１００−１０００ｋＨｚである。従って、高周波パワーソース２６から送られあるいは発生した周波数は、好適には、第２あるいは低い周波数のパワーソース３２から送られあるいは発生した周波数より高いことを特徴とする。図示の好適実施例においては、低い周波数のパワーソース３２は、開口あるいは管路１３を通って延び第２電極１８と接続する高周波パワー線、低い周波数のパワー線あるいは第２導電線３４によって第２電極１８に接続される。
【００１２】
上記は従来の反応器に比較して新規なものであり、従来の反応器を使用して堆積した膜あるいは層より改善された特性の膜あるいは層の堆積を提供することができるようにＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学気相堆積法）を実施可能とするものである。例えば、電極を好ましいパワー差にすることは、イオンあるいはイオンスピーシーズの、対象ワークピースあるいはウエーハへの加速を促進して、整合性のある被覆、特に高いアスペクト比の形状において整合性を向上することができる。さらに、本発明は、膜あるいは層組成をより均一にし、また膜あるいは層の純度を高めることを可能とする。好適実施例においては、第１及び第２電極だけがパワーを供給できる電極を構成する。
【００１３】
さらに図１を参照すると、室の内側１４は、図示の通り、少なくとも一部が接地された側壁を含む。これは、好ましくは、高周波パワーソースで発生された高周波パワーループを室の内部で接地することを可能とする。これは、そこで発生した高周波エネルギーと熱電対接続線３０あるいは低い周波数のパワー線３４の何れかとの間での干渉を低減できる。これに代えて、図２は室１２の断片的部分を示す。これによれば、高周波パワーループは室の外側で接地することが可能である。従って、接地路は反応器の側壁を通してその外部の点まで延びるように設けられている。
【００１４】
図１の実施例においては、高周波パワーループの接地点は、導電線３４及び熱電対接続線３０から離れた位置に設けられている。接地点は、室の内側にあり、室の内側に接地された部分を有することが好ましい。好適実施例においては、接地路が設けられ、それが接地点に導かれ部分的に接地点を形成する。これは、一般的に参照番号３６で図示される。図示の好適実施例においては、接地路３６は、室の内側に配置される低い周波数のパワー線の一部を含む。従って、接地路は、接地されて、高周波パワーループが反応器の内側の点から低い周波数の線を通って接地されることができる機構を提供する。実施例においては、接地路３６は、高周波パワーソース２６が発生するような高周波のみが通過する構成になっているバイパスあるいはバンドパスフィルタ３８を含む。従って、これは、低い周波数のパワーソース３２あるいはそれによって発生されるパワーの作用に影響することなく高周波ループが接地できる機構を提供する。
【００１５】
代わりに、上述のように高周波パワーループの他の接地方法を利用することもできる。例えば、高周波パワーループは、接地された室の内部の部分に直接接続された適当な接地線を通して室の内部部分に接地されてもよい。このように高周波パワーループを接地することによって、パワーソース２６によって発生された高周波と熱電対３０との間の干渉に関連する望ましくない影響を避けることができる。さらに、高周波ループは、パワーソース２６から離れた点あるいは位置であって、図２に示すように、室の外側に接地することが可能である。従って、熱電対２８は、第２電極あるいはサセプタ電極１８に関してより正確な温度情報を提供し、低い周波数の線及び高周波線の間のクロストークを除去、あるいは除去できない場合でも、望ましい程度に減少することができる。
【００１６】
好ましい平行平板型ＰＥＣＶＤ反応器について、図１〜３を参照して説明する。好ましい半導体の処理方法が図３において一般的に参照番号１００で示されるフローチャートによって図示される。ステップ１１０において、ウエーハＷ（図１）のような半導体ワークピースは、室１０内で、図示のように、好ましくは第２電極あるいはサセプタ電極１８の上に置かれる。サセプタ電極は、後に続く処理のためにワークピースを室の内部で支持する。上述の通り、ワークピースあるいはウエーハは他の方法で支持することも可能である。ステップ１１２において、ガス状の反応物は好ましい実施例ではシャワーヘッド電極１６によって導入される。ステップ１１４では、反応物は、半導体ワークピースの上に反応物生成物の堆積を得るに充分な程度に少なくとも二つの異なる高周波パワー周波数に晒される。好適実施例においては、第１周波数の高周波パワーは、高周波数の高周波パワーソース２６からシャワーヘッド電極１６に印加される。さらに、第２周波数の高周波パワーは、半導体ワークピースＷを支持するサセプタ電極１８に印加される。好適実施例において、ステップ１１６では、接地路が設けられ、この接地路は、第１高周波パワーソース２６が発生する高周波パワーループのための接地点に導かれ且つその接地点を画定する。接地点は、好ましくは、他の構成要素の接続線から離れた位置とする。その位置は、例えば、接地レベルが維持される室の内部壁の部分でよい。あるいは、その位置は、室の外部面上、または室の外側の一点でもよい。
【００１７】
発明の好適実施態様においては、接地路は、二つの周波数の内の高い周波数、即ち高周波パワーソース２６によって発生された二つの周波数の内の高い周波数だけを通過させるように構成されたバイパスあるいはバンドパスフィルタ３８を含む。フィルタは、共通の開口１３を通って延びる熱電対線３０及び高周波パワー線３４との干渉を除去あるいは少なくとも減少するのに役立つように、高周波パワーソースを反応器の内部あるいは外部で都合よく接地されるように構成される。
【００１８】
上述の反応器のデザイン及びＰＥＣＶＤ処理方法が提供する利点の中には、高周波パワーループから生じる干渉で、他のシステムの構成要素との干渉を、高周波パワーループをこれらの構成要素から離れた位置で接地することによって除去あるいは少なくとも減少する利点がある。これによって、故障の可能性の少ないＰＥＣＶＤシステムを提供することができる。さらに、干渉に関する利点とは別に、発明は膜及び層のより優れた堆積を可能とする。これは、実施例においては、反応器電極の間にパワーあるいはパワー周波数差を生じさせることによって可能としている。即ち、平行平板型ＰＥＣＶＤ反応器におけるパワーあるいはパワー周波数差は、シャワーヘッド電極に高周波を、またサセプタ電極に低い周波数を適用することによって発生させることができる。こうすることによって得られる利点としては、優れた膜付着性、低いピンホール密度、特に高いアスペクト比形状における優れた段差被覆性、膜あるいは層の優れた電気特性等が挙げられる。さらに、エッチングが行われるＰＥＣＶＤシステムにおいては、微細ラインパターン転写処理との優れた適合性が得られる。他の利点は当業者に自明であろう。
【００１９】
上記の説明は本発明の好適実施例を説明したに過ぎず、本願発明は、図面を参照して説明したその実施例に限定されるものではない。請求の範囲から逸脱しない範囲において適当な変更、改変を行い得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の好適実施例に従って高周波型プラズマ強化化学気相堆積を行う反応装置を示した図である。
【図２】図２は、図１に代わる接地構成を示す図１の反応器の断片的部分を示す図である。
【図３】図３は図１の実施例に関連して使用する好適処理方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　　反応器
１２　　処理室
１３　　管路
１４　　内側面
１６　　シャワーヘッド電極
１８　　サセプタ電極
２０　　ガス供給装置
２２　　ガス供給源
２４　　温度制御装置
２６　　高周波パワーソース
２７　　導電線
２８　　熱電対
３０　　熱センサー線
３２　　高周波パワーソース
３４　　高周波パワー線
３６　　接地路
３８　　バンドパスフィルタ
【図１】
2004006885.tif 000003
【図２】
2004006885.tif 000004
【図３】
2004006885.tif 000005