(57)【要約】【課題】ガス導入孔の粗密パターンにより成膜の膜厚の均一性をより確保する。【解決手段】成膜ガスの多数のガス導入孔１３ａを有するシャワープレート１３に対向する基板ホルダ２上の基板５の中央部から基板５の外周側の径方向に、成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、基板５の中央部から外周側の径方向に成膜ガスの供給量を、基板５の中央部と基板５の外周端部の間の外周途中で膜ガスの供給量を減らすように制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜ガスの多数のガス導入孔を有するシャワープレートに対向する基板ホルダ上の基板中央部から基板外周端部側の径方向に、該成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、該基板中央部から該基板外周端部側の径方向に該成膜ガスの供給量が制御されるプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記基板中央部と前記基板外周端部の間の途中で前記膜ガスの供給量を減らすように制御される請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記シャワープレートの多数のガス導入孔の粗密パターンが円周方向または径方向に一または複数設けられている請求項２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記粗密パターンのうちの粗パターンの領域は、前記基板中央部を除いて均等に配置された２〜１０の外周側ほど太い放射状扇形領域で構成されている請求項３に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記粗密パターンのうちの粗パターンの領域は、前記基板中央部と前記基板外周端部の間の途中に一または複数の所定幅の同心円状の粗パターンの領域で構成されている請求項３に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記粗パターンの領域は、前記ガス放出孔が形成されていないかまたは、該ガス放出孔を塞いでいる請求項４または５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
前記粗密パターンの領域は、前記多数のガス放出孔の径が徐々に大きくなった後に徐々に小さくなる密パターンの後に、該多数のガス放出孔の径が更に徐々に小さくなって無くなった後に徐々に大きくなる粗パターンのように、円周方向または径方向に一または複数の粗密パターンの周期を構成している請求項３に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項８】
前記基板中央部は、前記多数のガス放出孔が形成された密パターンの領域であり、直径の１〜３０パーセントの中心領域である請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項９】
前記基板外周端部は、多数のガス放出孔が形成された密パターンの領域であり、直径の１〜３０パーセントの外周端領域である請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項１０】
前記基板ホルダと該基板ホルダに対向する前記シャワープレートとの距離が中央部から周辺部へ向って連続的に変化するような凹面形状または平面状に該シャワープレートを形成し、該シャワープレートを含む電極の部位と該基板ホルダとの間に高周波電力を印加するように構成されている請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハなどの基板上に薄膜を均一に形成するのに用いられるプラズマＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマＣＶＤ装置は、薄膜形成工程に用いられ、処理面積の大型化と面内膜厚の均一性が重要な課題とされている。
【０００３】
基板上に堆積される薄膜としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）、ｎドープアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）などがある。これらの薄膜を基板上に形成する場合に、プラズマＣＶＤ装置において、高周波電力を用いて成膜ガスをプラズマ化して基板上に成膜される。
【０００４】
図８は、特許文献１に開示されている従来のプラズマＣＶＤ装置の要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【０００５】
図８に示すように、従来のプラズマＣＶＤ装置１００において、真空槽１０１の内部にはアノードとして機能する基板ホルダ１０２およびカソードとして機能する電極１０３が互いに対向して配置されている。基板ホルダ１０２は真空槽１０１の底壁に取り付けられ、内部にヒータ１０４を備え、基板ホルダ１０２の上面に基板１０５が載置されるようになっている。
【０００６】
電極１０３は絶縁部材１０６を介して真空槽１０１の天井壁に取り付けられている。電極１０３の基板ホルダ１０２に対向した面は連続した凹面状に中央部部が凹んで形成されている。また、電極１０３の外寸は、基板ホルダ１０２に載置される基板１０５の外寸よりも大きく構成されている。
【０００７】
電極１０３の各部位には、二つの高周波電源１０７からそれぞれ整合器１０８および給電部材１０９を介して高周波電力が印加される。給電部材１０９は絶縁部材１１０により真空槽１０１から絶縁されている。真空槽１０１および基板ホルダ１０２は接地電位に接続されている。
【０００８】
真空槽１０１には、外部の成膜ガス供給源から、電極１０３を構成するシャワープレートを介して真空槽１０１内へ成膜ガスを導入する成膜ガス導入系や、真空槽１０１内の真空排気および成膜ガスの排気を行なう真空排気系が設けられている。
【０００９】
上記構成により、二つの高周波電源１０７からそれぞれ整合器１０８および給電部材１０９を介して高周波電力が電極１０３の二つの部位に印加されると、外部の成膜ガス供給源から真空槽１０１内へシャワープレートを介して導入された成膜ガスは、基板ホルダ１０２をアノード、電極１０３をカソードとした容量結合型グロー放電により、真空槽１０１内の基板１０５の上方でプラズマ化される。このとき、基板１０５は、基板ホルダ１０２に内蔵されたヒータ１０４によって予め所定の基板温度に加熱されている。それでプラズマ化した成膜ガスによる反応生成物は基板１０５の表面に到達し、良好な膜厚分布を持つ所望の薄膜を基板１０５上に形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１２８４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に開示されている上記従来の平行平板型のプラズマＣＶＤ装置１００では、成膜ガスの導入口として、シャワープレートの全面に均等に多数の孔が開いており、多数の孔から成膜ガスが基板１０５側に上から流れるようになっている。この場合、基板ホルダ１０２上の基板１０５に対向する電極１０３を構成するシャワープレートの形状を凹状にして電解強度分布を均一にすることにより反応生成物の膜厚の均一化を図っているものの、１０パーセント程度の改善に留まっている。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ガス導入孔の粗密パターンにより成膜の膜厚の均一性をより確保することができるプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のプラズマＣＶＤ装置は、成膜ガスの多数のガス導入孔を有するシャワープレートに対向する基板ホルダ上の基板中央部から基板外周端部側の径方向に、該成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、該基板中央部から基板外周端部側の径方向に該成膜ガスの供給量が制御されるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
また、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における前記基板中央部と基板外周端部の間の途中で前記膜ガスの供給量を減らすように制御される。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置におけるシャワープレートの多数のガス導入孔の粗密パターンが円周方向または径方向に一または複数設けられている。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における粗密パターンのうちの粗パターンの領域は、前記基板中央部を除いて均等に配置された２〜１０の外周側ほど太い放射状扇形領域で構成されている。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における粗密パターンのうちの粗パターンの領域は、前記基板中央部と前記基板外周端部の間の途中に一または複数の所定幅の同心円状の粗パターンの領域で構成されている。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における粗パターンの領域は、前記ガス放出孔が形成されていないかまたは、該ガス放出孔を塞いでいる。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における粗密パターンの領域は、前記多数のガス放出孔の径が徐々に大きくなった後に徐々に小さくなる密パターンの後に、該多数のガス放出孔の径が更に徐々に小さくなって無くなった後に徐々に大きくなる粗パターンのように、円周方向または径方向に一または複数の粗密パターンの周期を構成している。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における基板中央部は、前記多数のガス放出孔が形成された密パターンの領域であり、直径の１〜３０パーセントの中心領域である。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置における基板外周端部は、多数のガス放出孔が形成された密パターンの領域であり、直径の１〜３０パーセントの外周端領域である。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明のプラズマＣＶＤ装置において、前記基板ホルダと該基板ホルダに対向する前記シャワープレートとの距離が中央部から周辺部へ向って連続的に変化するような凹面形状または平面状に該シャワープレートを形成し、該シャワープレートを含む電極の部位と該基板ホルダとの間に高周波電力を印加するように構成されている。
【００２３】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００２４】
本発明においては、成膜ガスの多数のガス導入孔を有するシャワープレートに対向する基板ホルダ上の基板中央部から基板外周側の径方向に、成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、基板中央部から基板外周側の径方向に成膜ガスの供給量が制御される。これは、基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で膜ガスの供給量を減らすように制御される。
【００２５】
これによって、ウエハなどの基板上に薄膜を均一に形成するのに用いられるプラズマＣＶＤ装置の分野において、多数のガス放出孔が形成された基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で成膜ガスの供給量を減らすように、多数のガス放出孔の粗密パターンを制御して成膜ガスの流れを制御することにより、成膜の膜厚の均一性をより確実に確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上により、本発明によれば、ウエハなどの基板上に薄膜を均一に形成するのに用いられるプラズマＣＶＤ装置の分野において、多数のガス放出孔が形成された基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で成膜ガスの供給量を減らすように、多数のガス放出孔の粗密パターンを制御して成膜ガスの流れを制御することにより、成膜の膜厚の均一性をより確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態におけるプラズマＣＶＤ装置の要部構成例を示す縦断面図である。
【図２】基板中心から径方向外周側の測定座標位置（単位ｍｍ）に対する薄膜の膜厚分布図である。
【図３】図１のシャワープレートの多数のガス放出孔の粗密パターンの一例を模式的に示す下面図である。
【図４】図３の矢印で示す円周方向に対する粗密パターンを示す図である。
【図５】図１のシャワープレートの多数のガス放出孔の粗密パターンの別の一例を模式的に示す下面図である。
【図６】図５の矢印で示す径方向に対する粗密パターンを示す図である。
【図７】（ａ）は、図３のガス放出孔の粗密パターンのうちの粗パターンの領域から外周部を縮小した場合を示す図、（ｂ）は、図５のガス放出孔の粗密パターンのうちの粗パターンの領域から外周部を縮小した場合を示す図である。
【図８】特許文献１に開示されている従来のプラズマＣＶＤ装置の要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明のプラズマＣＶＤ装置の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態におけるプラズマＣＶＤ装置の要部構成例を示す縦断面図である。
【００３０】
図１において、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置２０は、真空槽１の内部にはアノードとして機能する基板ホルダ２およびカソードとして機能する電極３が互いに上下に対向して配置されている。基板ホルダ２は真空槽１の底壁に取り付けられ、内部にヒータ４を備え、基板ホルダ２の上面にウエハなどの基板５が載置される。
【００３１】
電極３は絶縁部材６を介して真空槽１の天井壁に取り付けられている。電極３の基板ホルダ２に対向した面は連続した凹面状または平面状に形成されている。また、電極３の外寸は、基板ホルダ２に載置される基板５の外寸よりも大きく構成されている。
【００３２】
電極３の各部位には、二つの高周波電源７からそれぞれ整合器８および給電部材９を介して高周波電力が印加される。給電部材９は絶縁部材１０により真空槽１から絶縁されている。真空槽１および基板ホルダ２は接地電位に接続されている。
【００３３】
電極３は、シャワーヘッド１２とシャワープレート１３で構成されている。シャワーヘッド１２は成膜ガス供給口１１を介して図示していない外部の成膜ガス供給源に接続されている。シャワーヘッド１２の内側には複数枚の拡散プレート１４が互いに間隔を空けて配置され、各拡散プレート１４には多数の貫通孔１４ａが設けられている。
【００３４】
シャワープレート１３は多数のガス放出孔１３ａを備え、シャワープレート１３の基板ホルダー２に対向した面は連続した凹面状または平面状に形成されている。これにより、外部の成膜ガス供給源から成膜ガス供給口１１を介してシャワーヘッド１２の内側に供給された成膜ガスは、シャワーヘッド１２の内側に配置した複数枚の拡散プレート１４における多数の貫通孔１４ａおよび拡散プレート１４間の隙間を通って拡散、混合され、シャワープレート１３における多数のガス放出孔１３ａから基板ホルダー２上の基板５に向って供給される。また、真空槽１の基板ホルダ２の周辺下部には、図示していないが、真空槽１内の真空排気および成膜ガスの排気を行なう真空排気系が設けられる。
【００３５】
このように、真空槽１には、外部の成膜ガス供給源から、電極３を構成するシャワープレート１３を介して真空槽１内の基板５に向けて成膜ガスを導入する成膜ガス導入系や、真空槽１内の真空排気および成膜ガスの排気を行なう真空排気系が真空槽１の基板ホルダ２の周辺下部分に設けられている。
【００３６】
基板５上での成膜ガスの密度または濃度により、成膜される薄膜の膜厚が決定される。平面視円形の基板５上で、中心から外周側の径方向での成膜ガスの密度または濃度を均等にすることが、均一な膜厚で薄膜を成膜するために必要である。
【００３７】
図２は、基板中心から径方向外周側の測定座標位置（単位ｍｍ）に対する薄膜の膜厚分布図である。
【００３８】
図２に示すように、多数のガス放出孔１３ａに、後述する本実施形態の粗密パターンがない場合であって、シャワープレート１３の全面に多数のガス放出孔１３ａが空いている場合には、菱形点（Ｉｎｔｉａｌ）に示すように、平面視円形の基板５上の中心座標０から外周側の径方向での成膜ガスの密度または濃度による薄膜の膜厚分布は均等にはならず、中心座標０の周辺部では成膜ガスの密度または濃度が小さく、このときの薄膜の膜厚を「１」とした場合に、中心座標０の周辺部の「１」から外周側に行くほど成膜ガスの密度または濃度による薄膜の膜厚が厚くなって、さらに外周端部側で成膜ガスの密度または濃度による薄膜の膜厚が急激に落ちて小さくなっていることが分かる。中心座標０の周辺部と外周端部で薄膜の膜厚が薄くなって、中心座標０の周辺部と外周端部の間の外周部で薄膜の膜厚が厚くなっている。成膜ガスは上から均等に降りてきて、基板ホルダー２の更に外周側の排気口から排気されるので、成膜ガスは、中心座標０の周辺部と外周端部の間の外周部途中で溜まって、中心座標０の周辺部と外周端部で成膜ガスの密度または濃度が薄くなっているものと考えられる。したがって、中心座標０から外周側の径方向に、成膜ガスの密度または濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、成膜ガスの供給量を制御する必要がある。即ち、中心座標０の周辺部（中央部）と外周端部の間の外周部途中で膜ガスの供給量を減らすように制御する。この場合の具体例を図２および図３に模式的に示している。
【００３９】
図３は、図１のシャワープレート１３の多数のガス放出孔１３ａの粗密パターンの一例を模式的に示す下面図である。
【００４０】
図３において、外形が円形状のシャワープレート１３Ａには多数のガス放出孔１３ａが形成されているが、直径１ｍｍ以下の多数のガス放出孔１３ａに粗密パターンが形成されている。黒領域で示す粗パターン１５は、中央部を除いて均等に配置された４つの放射状扇形領域で構成されている。粗パターン１５には、ガス放出孔１３ａが形成されていないかまたは、ガス放出孔１３ａを塞いでいる。粗パターン１５以外の白部分が密パターンでここに多数のガス放出孔１３ａが形成されている。基板５上での成膜ガスの密度または濃度により成膜の膜厚が決定される。平面視円形の基板５上での円周方向および径方向での成膜ガスの密度または濃度を均等にすることが、均一な成膜の膜厚にするための必要条件である。
【００４１】
即ち、粗密パターンのうちの粗パターンの領域は、基板中央部を除いて均等に配置された２〜１０（ここでは４つ）の外周側ほど太い放射状扇形領域で構成されている。この場合の粗パターンの領域は、ガス放出孔が形成されていないかまたは、ガス放出孔を塞いでいる。基板中央部は、多数のガス放出孔が形成された、粗密パターンのうちの密パターンの領域であり、直径の１〜３０パーセントの中心領域である。また、基板外周端部は、多数のガス放出孔が形成された、粗密パターンのうちの密パターンの領域であり、直径の１〜３０パーセントの外周端領域である。ここでは、基板外周端部の領域を増やすように、黒領域で示す粗パターン１５である放射状扇形領域の外周円弧を均等な二つの弦で切り取った形状としている。
【００４２】
ここで、図２の正方形点と三角形点の各曲線について説明する。
【００４３】
図３の粗パターン１５間の密パターンの領域を直径方向に切った薄膜の膜厚分布を図２の正方形点（方向１）で示している。また、図３の粗パターン１５の領域を含むように直径方向に切った薄膜の膜厚分布を図２の三角形点（方向２）で示している。図２の正方形点（方向１）と三角形点（方向２）との各曲線を比較すると、多数のガス放出孔１３ａが形成されている密パターンの領域の正方形点（方向１）の方が若干、薄膜の膜厚の安定性がよいものの、図２の正方形点（方向１）と三角形点（方向２）との各曲線で大きな差異はなく、図３に示すように粗パターン１５として４つの放射状扇形領域を形成してこの領域だけ成膜ガスを出さないようにしても、粗パターン１５と密パターンとの差による模様の影響は殆ど無いものと考えられる。このように、基板中央部から基板外周側の径方向に、成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、基板中央部から基板外周側の径方向に成膜ガスの供給量が制御可能となる。この場合、４つの放射状扇形領域の粗パターン１５の領域によって、基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で膜ガスの供給量を減らすように制御が為されている。
【００４４】
図４は、図３の矢印で示す円周方向に対する粗密パターンを示す図である。
【００４５】
図４において、図３の円形状のシャワープレート１３Ａの粗密パターンでは、多数のガス放出孔１３ａのある領域（密パターン）と多数のガス放出孔１３ａがない領域（粗パターン１５）とにはっきりと区分けされているため、破線で示す矩形波形状となる。一方、図３の矢印で示す円周方向に対して、多数のガス放出孔１３ａの径が徐々に大きくなったり徐々に小さくなって無くなったりすることにより、シャワープレート１３Ａの粗密パターンを構成することもできる。この場合には、図２の矢印で示す円周方向に対して、疎と密の領域が交互に連続して現れて、角が取れた三角関数波形のような連続した波形になっている。即ち、粗密パターンの領域は、多数のガス放出孔１３ａの径が徐々に大きくなった後に徐々に小さくなる密パターンの後に、多数のガス放出孔１３ａの径が更に徐々に小さくなって無くなった後に徐々に大きくなる粗パターンのように、円周方向に一または複数の粗密パターンの周期を構成している。
【００４６】
上記構成により、以下、その動作について説明する。
【００４７】
二つの高周波電源７からそれぞれ整合器８および給電部材９を介して高周波電力が電極３の各部位に印加されると、外部の成膜ガス供給源から成膜ガス供給口１１を介してシャワーヘッド１２の内側の拡散プレート１４における多数の貫通孔１４ａおよび隙間、さらにシャワープレート１３における多数のガス放出孔１２ａを通って真空槽１内の基板ホルダ２上の基板５に導入された成膜ガスは、基板ホルダ２をアノード、電極３をカソードとした容量結合型グロー放電により、真空槽１内の基板ホルダ２上の基板５上でプラズマ化される。このとき、基板５は、基板ホルダ２に内蔵されたヒータ４によって予め所定の基板温度に加熱されている。それでプラズマ化した成膜ガスによる反応生成物は基板５の表面に到達し、良好な膜厚分布をもつ所望の薄膜を基板５上に形成する。
【００４８】
このとき、成膜ガスの流れは、４つの放射状扇形領域の粗パターン１５の領域（多数のガス放出孔１３ａがない領域）によって、多数のガス放出孔１３ａが形成された基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で成膜ガスの供給量を減らすように成膜ガスの供給量が制御されて、基板中央部から基板外周側の径方向に、成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚を均一にすることができる。
【００４９】
以上により、本実施形態によれば、成膜ガスの多数のガス導入孔１３ａを有するシャワープレート１３に対向する基板ホルダ２上の基板５の中央部から基板５の外周側の径方向に、成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、基板５の中央部から外周側の径方向に成膜ガスの供給量を、基板５の中央部と基板５の外周端部の間の外周途中で膜ガスの供給量を減らすように制御される。
【００５０】
これによって、多数のガス放出孔１３ａが形成された基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で成膜ガスの供給量を減らすように、多数のガス放出孔１３ａの粗密パターンを制御して成膜ガスの流れを制御することにより、成膜の膜厚の均一性をより確保することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、多数のガス放出孔１３ａが形成された基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で成膜ガスの供給量を減らすのに、図３に示すように、４つの放射状扇形領域の粗パターン１５の領域（多数のガス放出孔１３ａがない領域）を、多数のガス放出孔１３ａが形成された密パターンの領域中に均等に設けたが、これに限らず、図５に示すように、基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中に一または複数（ここでは二つ）の異なる所定幅の同心円状の粗パターン１６ａ，１６ｂの各領域（多数のガス放出孔１３ａがない領域）を設けてもよい。即ち、粗密パターンのうちの粗パターンの領域は、多数のガス放出孔１３ａが形成されていない基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中に一または複数の所定幅の同心円状の粗パターンの領域で構成されている。この場合にも、図２の正方形点と三角形点の各曲線と同様の試験結果となり、成膜の膜厚の均一性をより確実に確保することができる。
【００５２】
この場合も、図６に示すように、図５の円形状のシャワープレート１３Ｂの粗密パターンでは、多数のガス放出孔１３ａのある領域（密パターン）と多数のガス放出孔１３ａがない領域（粗パターン１6ａ,1６b）とにはっきりと区分けされているため、径方向に対して破線で示す矩形波形状となる。一方、図５の矢印で示す直径方向に対して、多数のガス放出孔１３ａの径が徐々に大きくなったり徐々に小さくなって無くなったりすることにより、シャワープレート１３Ｂの粗密パターンを構成することもできる。この場合には、図５の矢印で示す直径方向に対して、疎と密の領域が交互に連続して現れて、角が取れた三角関数波形のような連続した波形になっている。要するに、シャワープレート１３Ａ、１３Ｂの多数のガス導入孔の各粗密パターンのように、粗密パターンが円周方向または径方向に一または複数設けられていればよい。
【００５３】
なお、上記実施形態では、図３の円形状のシャワープレート１３Ａの粗密パターンでは、図２の正方形点の曲線のように、基板中央部から基板外周側の径方向に、成膜ガスの濃度による薄膜の膜厚が均一になるように、基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で膜ガスの供給量を減らすように制御が為されているものの、基板外周端部側で薄膜の膜厚が急激に落ちている。これを解決するためには、基板５を搭載する基板ホルダ２の外形を大きくして、基板５上の外周端部における成膜ガスの流れを緩和することも考えられるが、これに加えてまたはこれとは別に、４つの放射状扇形領域の粗パターン１５（または図５の粗パターン１６ａ）の領域（多数のガス放出孔１３ａがない領域）の外周側領域を縮小（図７（ａ）の粗パターン１５ａ（または図７（ｂ）の粗パターン１６ｃ））して、密パターンの領域を増やすことにより、基板５上の外周端部での成膜ガスの供給量を増やすことにより、基板外周端部側での薄膜の膜厚の急激に薄くなるのを防止することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、特に詳細には説明しなかったが、基板ホルダ２に対向する対向電極３を、電極３と基板ホルダ２との距離が中央部から周辺部へ向って連続的に変化するような凹面形状に形成し、電極３の複数の部位に高周波電力を印加するように構成されている。これによっても、大面積の基板５に均一な膜厚および膜質分布で成膜することができる。
【００５５】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ウエハなどの基板上に薄膜を均一に形成するのに用いられるプラズマＣＶＤ装置の分野において、多数のガス放出孔が形成された基板中央部と基板外周端部の間の外周部途中で成膜ガスの供給量を減らすように、多数のガス放出孔の粗密パターンを制御して成膜ガスの流れを制御することにより、成膜の膜厚の均一性をより確保することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  真空槽
２  基板ホルダ
３  電極
４  ヒータ
５  基板
６  絶縁部材
７  高周波電源
８  整合器
９  給電部材
１０  絶縁部材
１１  成膜ガス供給口
１２  シャワーヘッド
１３，１３Ａ、１３Ｂ  シャワープレート
１３ａ  ガス放出孔
１４  拡散プレート
１４ａ  貫通孔
１５，１５ａ，１６ａ〜１６ｃ  粗パターン
２０  プラズマＣＶＤ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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