[发明专利]放电发生装置

说明书

本发明提供一种即使是大面积的被处理体也能够实施均匀的使用了自由基气体的处理的放电发生器及其电源装置。本发明所涉及的放电发生器及其电源装置具备自由基气体生成装置(100)、处理室装置(200)和n相逆变器电源装置(9)。在处理室装置(200)相邻配置自由基气体生成装置(100)，自由基气体生成装置(100)具有多个(n个)放电单元(70)。n相逆变器电源装置(9)采用具有能够对n相的交流电压进行输出控制的手段的电源电路结构，对应于所述放电单元(70)的设置位置对各相的交流电压进行可变控制。

技术领域

本发明涉及能够进行自由基气体(radical gas)生成，并进行利用了该自由基气体的处理的、包含电源装置的放电发生器及其电源装置，例如，能够在对被处理体成膜高性能的膜时使用。

背景技术

在包括半导体制造领域的多用途的领域中，寻求多功能且高品质的薄膜(例如，高绝缘薄膜、半导体薄膜、高介电薄膜、发光薄膜、高磁性体薄膜、超硬薄膜等)。

例如，在半导体装置的制造的场合，在半导体芯片内，设置有相当于电路布线的低阻抗的高导电膜、具有电路的布线线圈功能或磁铁功能的高磁性膜、具有电路的电容器功能的高介电膜、以及具有漏电流较少的高绝缘功能的高绝缘膜等。

作为这些膜的进行成膜的现有技术，例如，使用热CVD(化学气相生长：ChemicalVapor Deposition)装置、光CVD装置或等离子体CVD装置，尤其大多使用等离子体CVD装置。这是因为，例如与热/光CVD装置相比，等离子体CVD装置的成膜温度更低，并且，成膜速度更大，能够实现短时间内的成膜处理。

例如，在将氮化膜(SiON、HfSiON等)、氧化膜(SiO₂、HfO₂)等栅极绝缘膜成膜于半导体基板的情况下，一般采用使用了等离子体CVD装置的以下的技术。

即，NH₃(氨)或N₂、O₂、O₃(臭氧)等气体和硅、铪等前体气体，被直接供给至实施CVD处理的处理室装置。在处理室装置内，使前体气体离解，生成金属粒子，通过该金属粒子与上述的NH₃(氨)等气体的化学反应，从而在被处理体上成膜氮化膜或氧化膜等薄膜。

另一方面，在等离子体CVD装置中，在处理室装置内，直接产生了高频等离子体、微波等离子体。因此，被处理体被暴露于自由基气体、具有高能量的等离子体离子(或电子)。

另外，作为公开了与等离子体CVD装置相关的技术的先行文献，例如存在专利文献1。

但是，在等离子体CVD装置内的成膜处理中，如上所述，被处理体被直接暴露于等离子体。因此，该被处理体由于等离子体(离子或电子)而很大程度地受到使半导体功能的性能下降等损害。

另一方面，在使用了热/光CVD装置的成膜处理中，被处理体不会受到等离子体(离子或电子)的损害，可成膜出高品质的氮化膜或氧化膜等。但是，在该成膜处理中，难以得到高浓度且大量的自由基气体源，结果，存在成膜时间需要非常长的问题。

在最近的热/光CVD装置中，作为原料气体，使用了通过热或光的照射而容易离解的、高浓度的NH₃气体或O₃气体。进而，在CVD室装置内，设置有加热催化剂。由此，在该热/光CVD装置中，通过催化剂作用，气体的离解得到促进，也能够在短时间内对氮化膜、氧化膜等进行成膜。但是，该时间的缩短化有限，大幅的成膜时间的改善很困难。

因此，作为能够减轻由等离子体引发的被处理体的损害且能够实现成膜时间的进一步的缩短化的装置，存在远程等离子体型成膜处理装置(例如，参照专利文献2)。