FR2616808A1 - Dispositif pour le depot par chauffage sur un substrat d'un compose introduit par plasma - Google Patents
Dispositif pour le depot par chauffage sur un substrat d'un compose introduit par plasma Download PDFInfo
- Publication number
- FR2616808A1 FR2616808A1 FR8708357A FR8708357A FR2616808A1 FR 2616808 A1 FR2616808 A1 FR 2616808A1 FR 8708357 A FR8708357 A FR 8708357A FR 8708357 A FR8708357 A FR 8708357A FR 2616808 A1 FR2616808 A1 FR 2616808A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- heating
- substrate
- electrode
- plasma
- heating electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/2001—Maintaining constant desired temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/332—Coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Dispositif de dépôt d'un composé introduit par plasma sur une plaque 1 chauffée. Une électrode de chauffage 9 à potentiel constant produit un champ électrique avec une seconde électrode 8, créant le plasma. Une spirale déformable 12 dont les spires sont en gradins est disposée de l'autre côté de l'électrode de chauffage 9 et lui transmet de la chaleur par induction. La plaque 1 est alors à température uniforme. Application au dépôt de corps semi-conducteurs.
Description
DISPOSITIF POUR LE DEPOT PAR CHAUFFAGE SUR UN SUBSTRAT D'UN
COMPOSE INTRODUIT PAR PLASMA
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet un dispositif pour
le dépôt par chauffage sur un substrat d'un composé introduit par plasma. Ce composé peut être amorphe ou polycristallin.
COMPOSE INTRODUIT PAR PLASMA
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet un dispositif pour
le dépôt par chauffage sur un substrat d'un composé introduit par plasma. Ce composé peut être amorphe ou polycristallin.
D'après un dispositif décrit dans le brevet français
FR-A-2 586 505, le gaz est introduit dans une enceinte dépressurisée munie de deux électrodes appliquant un champ électrique à haute fréquence. Le substrat est fixé entre les électrodes et à proximité de l'une d'elles, qui est munie d'un moyen de chauffage par effet Joule. La chaleur de L'électrode est communiquée au substrat, ce qui amène le composé à s'y déposer.
FR-A-2 586 505, le gaz est introduit dans une enceinte dépressurisée munie de deux électrodes appliquant un champ électrique à haute fréquence. Le substrat est fixé entre les électrodes et à proximité de l'une d'elles, qui est munie d'un moyen de chauffage par effet Joule. La chaleur de L'électrode est communiquée au substrat, ce qui amène le composé à s'y déposer.
Comme la vitesse de dépôt dépend fortement de la température, un chauffage aussi uniforme que possible est nécessaire. Pour déposer du silicium sur une plaque de verre, on considère que des différences de plus d'un demi-degré Celsius autour de 2500C sur la surface de la plaque conduisent à des produits pour lesquels l'épaisseur du dépôt sort toujours
localement des tolérances et sont donc inadmissibles.
localement des tolérances et sont donc inadmissibles.
Dans la pratique, on est amené a n'utiliser que des plaques de verre de surface réduite, de l'ordre de 128 mm de
longueur et 100 mm de largeur, pour lesquelles les hétérogénéités d'échauffement peuvent être circonscrites dans ces limites.
longueur et 100 mm de largeur, pour lesquelles les hétérogénéités d'échauffement peuvent être circonscrites dans ces limites.
Le besoin d'obtenir des plaques de plus grandes dimensions amène à proposer un perfectionnement aux dispositifs de chauffage déjà connus, qui constitue L'objet de l'invention.
Le chauffage par effet Joule est ici remplacé par un chauffage par induction qui autorise, par-un inducteur approprié, une uniformité des températures beaucoup plus grande.
Un autre aspect de l'invention consiste à adapter le moyen de chauffage par induction, soumis à un courant électrique de haute fréquence, à un dispositif qui emploie déjà un
générateur de champ électrique à une autre fréquence sans
introduire de couplage.
générateur de champ électrique à une autre fréquence sans
introduire de couplage.
Selon l'invention, le dispositif comprend donc une
enceinte dépressurisée, une première électrode et une électrode
de chauffage planes, soumises à une différence de potentiel å
haute fréquence créant le plasma, le substrat étant fixé entre
Les éLectrodes et contre l' électrode de chauffage et se caractérise
en ce que l'électrode de chauffage est à potentiel constant,
divise l'intérieur de l'enceinte en deux parties, et en ce qu'il
comprend, dans la partie de l'enceinte opposée au substrat, au
moins un enroulement inducteur parcouru par un courant à haute
fréquence ou à hyperfréquence muni de moyens pour le rapprocher
et l'éloigner de L'électrode de chauffage. L'enroulement comprend
avantageusement une spirale dont les spires sont à distance
variable du substrat.
enceinte dépressurisée, une première électrode et une électrode
de chauffage planes, soumises à une différence de potentiel å
haute fréquence créant le plasma, le substrat étant fixé entre
Les éLectrodes et contre l' électrode de chauffage et se caractérise
en ce que l'électrode de chauffage est à potentiel constant,
divise l'intérieur de l'enceinte en deux parties, et en ce qu'il
comprend, dans la partie de l'enceinte opposée au substrat, au
moins un enroulement inducteur parcouru par un courant à haute
fréquence ou à hyperfréquence muni de moyens pour le rapprocher
et l'éloigner de L'électrode de chauffage. L'enroulement comprend
avantageusement une spirale dont les spires sont à distance
variable du substrat.
On va maintenant procéder à une description plus
complète de l'invention à l'aide des figures suivantes, annexées
à titre illustratif et non limitatif
- la figure 1 représente une vue générale en coupe
centrale du dispositif,
- la figure 2 représente une vue en perspective des moyens de chauffage utilisés, et
- La figure 3 est un détail agrandi de la figure 1.
complète de l'invention à l'aide des figures suivantes, annexées
à titre illustratif et non limitatif
- la figure 1 représente une vue générale en coupe
centrale du dispositif,
- la figure 2 représente une vue en perspective des moyens de chauffage utilisés, et
- La figure 3 est un détail agrandi de la figure 1.
Sur la figure 1, on a représenté une plaque 1 sur
laquelle on veut réaliser le dépôt, et qui est fixée par des
supports 2 à l'intérieur d'une enceinte 3 pourvue d'un orifice d'aspiration 4 qui permet d'y créer une dépression compatible
avec l'existence d'un plasma, de l'ordre de quelques pascals.
laquelle on veut réaliser le dépôt, et qui est fixée par des
supports 2 à l'intérieur d'une enceinte 3 pourvue d'un orifice d'aspiration 4 qui permet d'y créer une dépression compatible
avec l'existence d'un plasma, de l'ordre de quelques pascals.
Des orifices d'introduction 5 existent du coté de
l'enceinte 3 opposé à l'orifice d'aspiration 4 ; ils sont reliés
à une source de gaz 6 par un réseau distributeur 7. L'ensemble permet d'introduire, par exemple, du silane SiH dans l'enceinte
4 3.
l'enceinte 3 opposé à l'orifice d'aspiration 4 ; ils sont reliés
à une source de gaz 6 par un réseau distributeur 7. L'ensemble permet d'introduire, par exemple, du silane SiH dans l'enceinte
4 3.
Le gaz est transformé en plasma grâce à un champ électrique créé dans le volume délimité entre deux électrodes planes 8 et 9 par un premier générateur de courant haute fréquence 10. Une des électrodes 8, criblée de trous pour permettre au plasma de la traverser, est disposée près des orifices d'introduction 5, l'autre électrode 9, dite électrode de
chauffage, est disposée contre la plaque 1 de telle sorte que la plaque 1 soit entre les deux électrodes 8 et 9. L'électrode de chauffage 9 est portée à potentiel constant en étant mise à la terre 11. Elle est en graphite revêtu d'une gaine de quartz scellée sous vide pour empêcher La contamination de la plaque 1 par le graphite.
chauffage, est disposée contre la plaque 1 de telle sorte que la plaque 1 soit entre les deux électrodes 8 et 9. L'électrode de chauffage 9 est portée à potentiel constant en étant mise à la terre 11. Elle est en graphite revêtu d'une gaine de quartz scellée sous vide pour empêcher La contamination de la plaque 1 par le graphite.
L'électrode de chauffage 9 divise l'intérieur de
l'enceinte 3 en deux compartiments en rejoignant presque les parois de celle-ci.
l'enceinte 3 en deux compartiments en rejoignant presque les parois de celle-ci.
Dans le compartiment opposé à La plaque 1 et à l'autre électrode 8 est installé un dispositif de production de chaleur composé essentiellement d'un enroulement inductif en spirale 12 dont les extrémités sont reliées aux bornes d'un second générateur à haute fréquence 13.
La spirale 12 n'est pas plane, mais ses spires sont à des distances continuellement variables de L'électrode de chauffage 9 et de la plaque 1, les spires externes étant les plus proches. Il est ainsi possible de chauffer davantage à la périphérie de l'électrode de chauffage 9, alors qu'avec un chauffage par effet Joule des dissipations plus importantes sont inévitables à cet- endroit, ce qui fait que la température est toujours plus élevée au centre.
La spirale 12 est posée (voir également les figures 2 et 3) sur des vis de réglage 14 engagées dans un support unique 15 relié à L'enceinte 3 par l'intermédiaire d'une surface de supportage 16. La liaison de la spirale 12 et des vis 14 est maintenue par des fourchettes 17 ayant deux branches 18 enserrant la spirale 12 et un alésage 19 pénétré par l'extrémité de la tige filetée d'une vis 14. Les vis 14, les fourchettes 17 et le support 15 sont en matériau isolant et amagnétique.
Il est ainsi possible de régler séparément les hauteurs des différentes parties de la spirale 12 pour ajuster au mieux la répartition des températures sur la plaque 1. La spirale 12 doit évidemment être prévue assez souple en flexion pour pouvoir se prêter à ces déformations.
Dans une réalisation concrète, on parvient à obtenir une température uniforme à un demi-degré près sur une plaque de verre de 300 mm de longueur et 200 mm de largeur, alors qu'avec un chauffage par effet Joule, l'uniformité aurait été obtenue å quelques degrés près. Le premier générateur de courant 10 délivre une fréquence de 13,56 MHz pour une puissance variable de 1 à 2 kVA et une tension de 5000 V. Le second générateur de courant 13 délivre une fréquence de 0,5 à 1 MHz, les caractéristiques de tension et de puissance étant les mêmes.
Comme les fréquences des générateurs sont différentes, il est nécessaire que l'électrode de chauffage 9 sépare efficacement la zone du champ électrique et la zone d'induction.
C'est pour cette raison qu'elle est portée à un potentiel constant et qu'elle est de dimensions peu inférieures à celles de l'enceinte 3.
Sans sortir du cadre de l'invention, d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés pour améliorer l'uniformité de température dans l'électrode de chauffage ou les dimensions des plaques, tels que enroulement inducteur plus complexe que la spirale régulière schématisée sur La figure 2 ; sources de haute fréquence différentes des 13,56 MHz ou 1 MHz ou des puissances 1 à 2 kVA cités ; sources d'excitation du plasma ou de chauffage en hyper fréquence de l'ordre de 2 à 3 gigahertz ; automaticité des moyens de réglage des distances entre spirale et électrode de chauffage, et des puissances fournies par les générateurs.
L'invention permet donc d'effectuer des dépôts sur des plaques de dimensions beaucoup plus importantes que selon l'art antérieur, ce qui évite de devoir procéder à un assemblage laborieux et toujours fragile de plaques plus petites.
Claims (3)
1. Dispositif pour le dép8t par chauffage sur un substrat (1) d'un composé introduit par plasma, comprenant une enceinte (3) dépressurisée, une première électrode (8) et une électrode de chauffage (9) planes, soumises à une différence de potentiel à haute fréquence créant le plasma, le substrat (1) étant fixé entre les électrodes (8, 9) et contre l'électrode de chauffage (9), caractérisé en ce que l'électrode de chauffage (9) est à potentiel constant, divise l'intérieur de l'enceinte en deux parties, et en ce qu'il comprend, dans la partie de l'enceinte (3) opposée au substrat (1), au moins un enroulement inducteur (12) parcouru par un courant à haute fréquence ou hyperfréquence muni de moyens (14) pour le rapprocher et
L'éloigner de L'électrode de chauffage (9), et créer à la surface de celle-ci une température uniforme constante.
2. Dispositif pour le dépôt par chauffage sur un substrat (1) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement inducteur se compose d'une spirale (12) ayant des spires à distance variable de l'électrode de chauffage (9).
3. Dispositif pour le dépot par chauffage sur un substrat suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la spirale (12) est déformable par actionnement indépendant des moyens (14) pour la rapprocher et l'éloigner de l'électrode de chauffage (9).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8708357A FR2616808B1 (fr) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | Dispositif pour le depot par chauffage sur un substrat d'un compose introduit par plasma |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8708357A FR2616808B1 (fr) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | Dispositif pour le depot par chauffage sur un substrat d'un compose introduit par plasma |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2616808A1 true FR2616808A1 (fr) | 1988-12-23 |
| FR2616808B1 FR2616808B1 (fr) | 1989-09-01 |
Family
ID=9352081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8708357A Expired FR2616808B1 (fr) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | Dispositif pour le depot par chauffage sur un substrat d'un compose introduit par plasma |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2616808B1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0314294A2 (fr) * | 1987-09-11 | 1989-05-03 | Amoco Corporation | Détection de listeria |
| WO1996020293A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Aixtron Gmbh | Dispositif pour deposer chimiquement des couches |
| CN109136885A (zh) * | 2017-06-19 | 2019-01-04 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 线圈调节机构、感应加热装置和气相沉积设备 |
| WO2020244357A1 (fr) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | Dispositif de chauffage et appareil cvd le comprenant |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677375A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-25 | Matsushita Electronics Corp | Plasma vapor deposition apparatus |
| US4632058A (en) * | 1984-02-27 | 1986-12-30 | Gemini Research, Inc. | Apparatus for uniform chemical vapor deposition |
| FR2586505A1 (fr) * | 1985-08-26 | 1987-02-27 | Anritsu Corp | Conducteur electrique en couche mince et son procede de fabrication |
-
1987
- 1987-06-16 FR FR8708357A patent/FR2616808B1/fr not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677375A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-25 | Matsushita Electronics Corp | Plasma vapor deposition apparatus |
| US4632058A (en) * | 1984-02-27 | 1986-12-30 | Gemini Research, Inc. | Apparatus for uniform chemical vapor deposition |
| FR2586505A1 (fr) * | 1985-08-26 | 1987-02-27 | Anritsu Corp | Conducteur electrique en couche mince et son procede de fabrication |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 5, no. 144 (C-71)[816], 11 septembre 1981; & JP-A-56 77 375 (MATSUSHITA DENSHI KOGYO K.K.) 25-06-1981 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0314294A2 (fr) * | 1987-09-11 | 1989-05-03 | Amoco Corporation | Détection de listeria |
| EP0314294A3 (fr) * | 1987-09-11 | 1991-06-05 | Amoco Corporation | Détection de listeria |
| WO1996020293A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Aixtron Gmbh | Dispositif pour deposer chimiquement des couches |
| CN109136885A (zh) * | 2017-06-19 | 2019-01-04 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 线圈调节机构、感应加热装置和气相沉积设备 |
| WO2020244357A1 (fr) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | Dispositif de chauffage et appareil cvd le comprenant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2616808B1 (fr) | 1989-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6325018B1 (en) | Flat antenna having openings provided with conductive materials accommodated therein and plasma processing apparatus using the flat antenna | |
| FR2616030A1 (fr) | Procede de gravure ou de depot par plasma et dispositif pour la mise en oeuvre du procede | |
| FR2762748A1 (fr) | Dispositif d'excitation d'un gaz par plasma d'onde de surface | |
| JPWO2008153064A1 (ja) | プラズマ処理装置および処理方法 | |
| FR2478870A1 (fr) | Source d'ions a decharge en micro-ondes | |
| EP0376387A1 (fr) | Dispositif incluant un porte-échantillons chauffant | |
| EP0315141A1 (fr) | Dispositif d'excitation d'un guide d'onde en polarisation circulaire par une antenne plane | |
| EP0178217A1 (fr) | Procédé de chauffage dans la masse d'une substance, par exemple en vue d'une vulcanisation ou d'une polymérisation | |
| EP0346168B1 (fr) | Réacteur à plasma | |
| EP0206846A1 (fr) | Déphaseur en micro-ondes, notamment en ondes millimétriques, à commande piézoélectrique | |
| FR2616808A1 (fr) | Dispositif pour le depot par chauffage sur un substrat d'un compose introduit par plasma | |
| CH617556A5 (fr) | ||
| EP0374062A2 (fr) | Procédé et appareil de séchage de l'isolant de papier d'un dispositif électrotechnique à haute tension et applicateur d'énergie des micro-ondes à cet effet | |
| FR2677043A1 (fr) | Procede, dispositif et appareil pour traiter un substrat par un plasma basse pression. | |
| EP1049813A1 (fr) | Reacteur et procede pour depot chimique en phase vapeur | |
| EP0995345A1 (fr) | Dispositif d'excitation d'un gaz par plasma d'onde de surface | |
| FR2607652A1 (fr) | Procede et dispositif de rechauffage par hysteresis dielectrique d'un produit contenant de la glace | |
| EP2258144B1 (fr) | Appareil de traitement par rayonnement electromagnetique d'un milieu reactif | |
| TW202223973A (zh) | 電漿源組件和提供電漿的方法 | |
| EP0377155A1 (fr) | Dispositif rayonnant bifréquence | |
| EP0228430B1 (fr) | Procede et dispositif pour le traitement thermique d'un element conducteur | |
| FR2583228A1 (fr) | Tube laser a vapeurs metalliques | |
| US7582185B2 (en) | Plasma-processing apparatus | |
| EP0545748B1 (fr) | Dispositif d'amenée de tension sur un porte-substrat | |
| FR2573441A1 (fr) | Cathode-cible pour depot, par pulverisation, d'un materiau composite sur un substrat |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CD | Change of name or company name | ||
| ST | Notification of lapse |