JP2002009065A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ上に均一な成膜を行うこと。
【解決手段】 真空チャンバー１内に設けた複数の下部
ノズル１４をウエハＷ直上に位置させ、この下部ノズル
１４のウエハ対向部分に複数のノズル穴１５を離して設
けた。上部ノズル１３から噴出した酸素がプラズマ化
し、これにより生成した活性酸素が下部ノズル１４から
噴出するジクロールシランガスを分解する。このように
して生成したプレカーサはウエハＷに対して均等に搬送
されるから、ウエハＷ上に均一な成膜を行うことができ
る。
ノズル１４をウエハＷ直上に位置させ、この下部ノズル
１４のウエハ対向部分に複数のノズル穴１５を離して設
けた。上部ノズル１３から噴出した酸素がプラズマ化
し、これにより生成した活性酸素が下部ノズル１４から
噴出するジクロールシランガスを分解する。このように
して生成したプレカーサはウエハＷに対して均等に搬送
されるから、ウエハＷ上に均一な成膜を行うことができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
イ用薄膜トランジスタやアモルファスシリコン太陽電池
などの種々の半導体薄膜デバイスの製造に用いられるも
ので、ウエハ上に均一な成膜を行うことができるプラズ
マＣＶＤ装置に関する。
イ用薄膜トランジスタやアモルファスシリコン太陽電池
などの種々の半導体薄膜デバイスの製造に用いられるも
ので、ウエハ上に均一な成膜を行うことができるプラズ
マＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から種々の誘導結合型のプラズマＣ
ＶＤ装置が開発されている。このような誘導結合型のプ
ラズマＣＶＤ装置の一例を図７に示す。このプラズマＣ
ＶＤ装置５００は、特開平１０−０２２２７９号公報に
開示されたものであり、反応室５０１内にウエハＷを載
せるステージ５０２を設け、このステージ５０２上部に
反応ガス供給ノズル５０３およびリング状のガス供給ノ
ズル５０４を配置した構成である。前記反応ガス供給ノ
ズル５０３およびガス供給ノズル５０４は、外部のガス
供給系５０５に接続されている。
ＶＤ装置が開発されている。このような誘導結合型のプ
ラズマＣＶＤ装置の一例を図７に示す。このプラズマＣ
ＶＤ装置５００は、特開平１０−０２２２７９号公報に
開示されたものであり、反応室５０１内にウエハＷを載
せるステージ５０２を設け、このステージ５０２上部に
反応ガス供給ノズル５０３およびリング状のガス供給ノ
ズル５０４を配置した構成である。前記反応ガス供給ノ
ズル５０３およびガス供給ノズル５０４は、外部のガス
供給系５０５に接続されている。
【０００３】ガス供給ノズル５０４には、例えば酸素ガ
スなどが供給され、反応ガス供給ノズル５０３には、例
えばジクロールシランガスなどが供給される。反応ガス
供給ノズル５０３とガス供給ノズル５０４の間には、グ
リッド電極５０６が配置されている。このグリッド電極
５０６は、外部の図示しない電源に接続されている。グ
リッド電極５０６は、高エネルギーの電子が酸素プラズ
マの生成領域から、ウエハＷの表面領域に侵入するのを
防止する。
スなどが供給され、反応ガス供給ノズル５０３には、例
えばジクロールシランガスなどが供給される。反応ガス
供給ノズル５０３とガス供給ノズル５０４の間には、グ
リッド電極５０６が配置されている。このグリッド電極
５０６は、外部の図示しない電源に接続されている。グ
リッド電極５０６は、高エネルギーの電子が酸素プラズ
マの生成領域から、ウエハＷの表面領域に侵入するのを
防止する。
【０００４】反応室５０１の上には、誘電体窓５０７が
設けられており、この誘電体窓５０７にはリング状アン
テナ５０８が設けられている。このリング状アンテナ５
０８は、マッチングボックス５０９を介して高周波電源
５１０に接続されている。また、反応室５０１には、タ
ーボ分子ポンプおよびロータリーポンプから構成した排
気系５１１が接続されている。反応ガス供給ノズル５０
３から供給されたジクロールシランガスは、酸素プラズ
マにより生成された活性酸素により分解され、これによ
ってウエハＷ上にシリコン酸化膜を形成する。
設けられており、この誘電体窓５０７にはリング状アン
テナ５０８が設けられている。このリング状アンテナ５
０８は、マッチングボックス５０９を介して高周波電源
５１０に接続されている。また、反応室５０１には、タ
ーボ分子ポンプおよびロータリーポンプから構成した排
気系５１１が接続されている。反応ガス供給ノズル５０
３から供給されたジクロールシランガスは、酸素プラズ
マにより生成された活性酸素により分解され、これによ
ってウエハＷ上にシリコン酸化膜を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のプラズマＣＶＤ装置５００によれば、反応ガス供給
ノズル５０３がウエハＷ上に位置するものの、そのノズ
ル穴５１２がウエハ中央上にのみ位置しているので、ウ
エハＷに対する成膜を均一に行うことができないという
問題点があった。
来のプラズマＣＶＤ装置５００によれば、反応ガス供給
ノズル５０３がウエハＷ上に位置するものの、そのノズ
ル穴５１２がウエハ中央上にのみ位置しているので、ウ
エハＷに対する成膜を均一に行うことができないという
問題点があった。
【０００６】また、特開平８−２６０１５４号公報に
は、ジクロールシランガスを供給するためにリング状の
ガス供給管を用いたプラズマＣＶＤ装置が開示されてい
るが、いずれもウエハ径よりも大きな径をもつガス供給
管からなり、ガスの噴出は、ウエハの斜め側方から行う
ようになっているため、ガス流れ制御が困難で均一な成
膜を行うことが難しいという問題点があった。
は、ジクロールシランガスを供給するためにリング状の
ガス供給管を用いたプラズマＣＶＤ装置が開示されてい
るが、いずれもウエハ径よりも大きな径をもつガス供給
管からなり、ガスの噴出は、ウエハの斜め側方から行う
ようになっているため、ガス流れ制御が困難で均一な成
膜を行うことが難しいという問題点があった。
【０００７】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、ウエハ上に均一な成膜を行うことがで
きるプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
たものであって、ウエハ上に均一な成膜を行うことがで
きるプラズマＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１にかかるプラズマＣＶＤ装置は、真空チ
ャンバーが基板を保持する基板支持台を内部に設けてお
り、この真空チャンバー内のプラズマ生成領域に相当す
る側壁の上部からチャンバー内に向かって設けられた、
希ガスを噴出する複数の上部ノズルと、同じく前記側壁
の下部からチャンバー内に向かって設けられた、原料ガ
スを噴出する複数の下部ノズルとを備えたプラズマＣＶ
Ｄ装置において、前記それぞれの下部ノズルを基板直上
に位置させると共に基板に対向する部分に複数のノズル
穴を離して設けたものである。
めに、請求項１にかかるプラズマＣＶＤ装置は、真空チ
ャンバーが基板を保持する基板支持台を内部に設けてお
り、この真空チャンバー内のプラズマ生成領域に相当す
る側壁の上部からチャンバー内に向かって設けられた、
希ガスを噴出する複数の上部ノズルと、同じく前記側壁
の下部からチャンバー内に向かって設けられた、原料ガ
スを噴出する複数の下部ノズルとを備えたプラズマＣＶ
Ｄ装置において、前記それぞれの下部ノズルを基板直上
に位置させると共に基板に対向する部分に複数のノズル
穴を離して設けたものである。
【０００９】下部ノズルを基板直上に位置させ、この基
板に対向する部分に複数のノズル穴を離して設けること
で、原料ガスが基板に対して均一に噴出することにな
る。これにより、ムラのない均一な成膜を行うことがで
きるようになる。
板に対向する部分に複数のノズル穴を離して設けること
で、原料ガスが基板に対して均一に噴出することにな
る。これにより、ムラのない均一な成膜を行うことがで
きるようになる。
【００１０】また、請求項２にかかるプラズマＣＶＤ装
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、希ガスが下部
ノズルに当たるように前記上部ノズルを下部ノズルに向
けるようにしたものである。希ガスが下部ノズルに当た
るように噴出すれば、下部ノズルから噴出した原料ガス
が戻りにくくなるので、下部ノズルに原料ガスが付着す
るのを防止できる。
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、希ガスが下部
ノズルに当たるように前記上部ノズルを下部ノズルに向
けるようにしたものである。希ガスが下部ノズルに当た
るように噴出すれば、下部ノズルから噴出した原料ガス
が戻りにくくなるので、下部ノズルに原料ガスが付着す
るのを防止できる。
【００１１】また、請求項３にかかるプラズマＣＶＤ装
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、さらに、前記
下部ノズルを延出方向に移動させる下部ノズル移動機構
を設けたものである。下部ノズルが径方向に移動するこ
とにより、異なる径の基板に適用することができる。ま
た、成膜中に移動させることによりノズル穴の位置が変
わることになるから、より均一な成膜が行えるようにな
る。
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、さらに、前記
下部ノズルを延出方向に移動させる下部ノズル移動機構
を設けたものである。下部ノズルが径方向に移動するこ
とにより、異なる径の基板に適用することができる。ま
た、成膜中に移動させることによりノズル穴の位置が変
わることになるから、より均一な成膜が行えるようにな
る。
【００１２】また、請求項４にかかるプラズマＣＶＤ装
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、前記下部ノズ
ルが、径方向のパイプとリング状のパイプとを連結する
ようにしたものである。径方向のパイプとリング上のパ
イプを連結することにより、下部ノズルが略くもの巣状
になる。このため、基板に対するノズル穴をより均等に
設けることができるから、成膜を均一に行うことができ
るようになる。
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、前記下部ノズ
ルが、径方向のパイプとリング状のパイプとを連結する
ようにしたものである。径方向のパイプとリング上のパ
イプを連結することにより、下部ノズルが略くもの巣状
になる。このため、基板に対するノズル穴をより均等に
設けることができるから、成膜を均一に行うことができ
るようになる。
【００１３】また、請求項５にかかるプラズマＣＶＤ装
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、前記下部ノズ
ルに設けたノズル穴の径を真空チャンバーの中心に向か
うにつれて大きくしたものである。全てのノズル穴から
均一に原料ガスを噴出するには、ノズル中の流れの上流
に位置するノズル穴径を小さくし、下流のノズル穴径を
大きくするようにする。これにより、成膜を均一に行う
ことができる。なお、このノズル穴の直径は、０．５ｍ
ｍ以上１．５ｍｍ以下にするのが好ましい（請求項
６）。
置は、上記プラズマＣＶＤ装置において、前記下部ノズ
ルに設けたノズル穴の径を真空チャンバーの中心に向か
うにつれて大きくしたものである。全てのノズル穴から
均一に原料ガスを噴出するには、ノズル中の流れの上流
に位置するノズル穴径を小さくし、下流のノズル穴径を
大きくするようにする。これにより、成膜を均一に行う
ことができる。なお、このノズル穴の直径は、０．５ｍ
ｍ以上１．５ｍｍ以下にするのが好ましい（請求項
６）。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この発明の構
成要素には、この技術に関する当業者が設計変更し得る
内容を含むものとする。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この発明の構
成要素には、この技術に関する当業者が設計変更し得る
内容を含むものとする。
【００１５】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１にかかる誘導結合型のプラズマＣＶＤ装置を示
す構成図である。このプラズマＣＶＤ装置１００は、ア
ルミニウム製の真空チャンバー１内にウエハ支持台２を
設置すると共に当該ウエハ支持台２に静電チャック３を
設けた構成である。この静電チャック３にはヒーター４
が内設されている。前記ウエハ支持台２には、ヒーター
電源５が接続されている。また、真空チャンバー１の上
蓋６は、アルミナ製のＲＦ入射窓となっており、その上
面には高周波アンテナ７が設けられている。この高周波
アンテナ７は、マッチングボックス８を介して高周波電
源９に接続されている。また、真空チャンバー１は、図
示しない真空排気系に連結してある。
の形態１にかかる誘導結合型のプラズマＣＶＤ装置を示
す構成図である。このプラズマＣＶＤ装置１００は、ア
ルミニウム製の真空チャンバー１内にウエハ支持台２を
設置すると共に当該ウエハ支持台２に静電チャック３を
設けた構成である。この静電チャック３にはヒーター４
が内設されている。前記ウエハ支持台２には、ヒーター
電源５が接続されている。また、真空チャンバー１の上
蓋６は、アルミナ製のＲＦ入射窓となっており、その上
面には高周波アンテナ７が設けられている。この高周波
アンテナ７は、マッチングボックス８を介して高周波電
源９に接続されている。また、真空チャンバー１は、図
示しない真空排気系に連結してある。
【００１６】真空チャンバー１は、ボンベ１０、バルブ
１１およびマスフローコントローラー１２などで構成し
たガス供給系から希ガスおよび原料ガスの供給を受け
る。なお、希ガスとしてはＯ2、Ｎ2、Ａｒなどを用いる
ことができる。原料ガスには、ＳｉＨ4、ＴＥＯＳなど
を用いることができる。真空チャンバー１内の上部に
は、希ガスを噴出する複数の上部ノズル１３が設けられ
ている。この上部ノズル１３は、チャンバー中心に向か
って逆放射状に設けられている。また、真空チャンバー
１の下部には、原料ガスを噴出する複数の下部ノズル１
４が設けられている。なお、前記上部ノズル１３および
下部ノズル１４は、高純度アルミナにより焼結形成され
ている。
１１およびマスフローコントローラー１２などで構成し
たガス供給系から希ガスおよび原料ガスの供給を受け
る。なお、希ガスとしてはＯ2、Ｎ2、Ａｒなどを用いる
ことができる。原料ガスには、ＳｉＨ4、ＴＥＯＳなど
を用いることができる。真空チャンバー１内の上部に
は、希ガスを噴出する複数の上部ノズル１３が設けられ
ている。この上部ノズル１３は、チャンバー中心に向か
って逆放射状に設けられている。また、真空チャンバー
１の下部には、原料ガスを噴出する複数の下部ノズル１
４が設けられている。なお、前記上部ノズル１３および
下部ノズル１４は、高純度アルミナにより焼結形成され
ている。
【００１７】下部ノズル１４は、図２に示すように、チ
ャンバー中心に向かって逆放射状に突出しており、その
大部分がウエハＷの直上に位置する。下部ノズル１４の
うち、ウエハＷに対向する部分には、複数のノズル穴１
５が設けられている。例えば、６インチ（１５０ｍｍ）
のウエハＷに成膜を行う場合には、前記ノズル穴１５の
径を０．８ｍｍ、ノズル穴１５の数を４個とする。ま
た、ノズル穴１５の配置は、まず、チャンバー中心から
２２ｍｍの位置に先端のノズル穴１５を設け、つぎのノ
ズル穴１５を２２ｍｍ、１６．６ｍｍ、１６ｍｍの間隔
で設ける。なお、ノズル穴１５の径は０．８ｍｍに限定
されず、０．５ｍｍから１．０ｍｍの範囲で適宜変更す
ることができる。ただし、０．５ｍｍより小さい場合お
よび１．０ｍｍより大きい場合は、原料ガスをうまく噴
出できないことが本願出願人による実験的にて確認され
ている。
ャンバー中心に向かって逆放射状に突出しており、その
大部分がウエハＷの直上に位置する。下部ノズル１４の
うち、ウエハＷに対向する部分には、複数のノズル穴１
５が設けられている。例えば、６インチ（１５０ｍｍ）
のウエハＷに成膜を行う場合には、前記ノズル穴１５の
径を０．８ｍｍ、ノズル穴１５の数を４個とする。ま
た、ノズル穴１５の配置は、まず、チャンバー中心から
２２ｍｍの位置に先端のノズル穴１５を設け、つぎのノ
ズル穴１５を２２ｍｍ、１６．６ｍｍ、１６ｍｍの間隔
で設ける。なお、ノズル穴１５の径は０．８ｍｍに限定
されず、０．５ｍｍから１．０ｍｍの範囲で適宜変更す
ることができる。ただし、０．５ｍｍより小さい場合お
よび１．０ｍｍより大きい場合は、原料ガスをうまく噴
出できないことが本願出願人による実験的にて確認され
ている。
【００１８】つぎに、このプラズマＣＶＤ装置１００の
動作を説明する。例えばウエハＷ上にＳｉＯ2膜を形成
する場合、真空排気系により真空チャンバー１内を１０
-6Ｔｏｒｒまで排気する。そして、ヒーター４によって
静電チャック３を加熱し、ウエハＷを所定温度（通常は
３００℃〜４００℃）まで昇温する。つぎに、上部ノズ
ル１３から希ガスである酸素を供給すると共に下部ノズ
ル１４から原料ガスとなるジクロールシランガスを供給
する。続いて、高周波アンテナ７に１３．５６ＭＨｚ、
１ｋｗの高周波電圧を供給する。この高周波は上蓋６で
あるＲＦ誘電窓を透過して、真空チャンバー１の比較的
上部に存在する酸素ガスを励起し、ＲＦ誘電窓の下に酸
素ガスプラズマＰを発生させる。
動作を説明する。例えばウエハＷ上にＳｉＯ2膜を形成
する場合、真空排気系により真空チャンバー１内を１０
-6Ｔｏｒｒまで排気する。そして、ヒーター４によって
静電チャック３を加熱し、ウエハＷを所定温度（通常は
３００℃〜４００℃）まで昇温する。つぎに、上部ノズ
ル１３から希ガスである酸素を供給すると共に下部ノズ
ル１４から原料ガスとなるジクロールシランガスを供給
する。続いて、高周波アンテナ７に１３．５６ＭＨｚ、
１ｋｗの高周波電圧を供給する。この高周波は上蓋６で
あるＲＦ誘電窓を透過して、真空チャンバー１の比較的
上部に存在する酸素ガスを励起し、ＲＦ誘電窓の下に酸
素ガスプラズマＰを発生させる。
【００１９】この酸素ガスプラズマＰにて生成された活
性酸素は、真空チャンバー１内に比較的下部に存在する
ジクロールシランガスと反応して反応生成物であるプレ
カーサを形成する。そして、このプレカーサがウエハＷ
上に付着して化学反応を起こし、当該ウエハＷ上にＳｉ
Ｏ2膜を形成する。
性酸素は、真空チャンバー１内に比較的下部に存在する
ジクロールシランガスと反応して反応生成物であるプレ
カーサを形成する。そして、このプレカーサがウエハＷ
上に付着して化学反応を起こし、当該ウエハＷ上にＳｉ
Ｏ2膜を形成する。
【００２０】このような成膜過程において、下部ノズル
１４の複数のノズル穴１５からはウエハＷに対してジク
ロールシランガスが均一に噴出しているから、プレカー
サがウエハＷに対して均一に供給される。この結果、ウ
エハＷ上にＳｉＯ2膜が均一に生成されることになる。
１４の複数のノズル穴１５からはウエハＷに対してジク
ロールシランガスが均一に噴出しているから、プレカー
サがウエハＷに対して均一に供給される。この結果、ウ
エハＷ上にＳｉＯ2膜が均一に生成されることになる。
【００２１】また、図３に示すように、下部ノズル２０
は、径の異なる複数のリング状配管２１を放射状に設け
た配管２２で接続した、くもの巣状に構成することもで
きる。それぞれの配管２１、２２の下部には均等にノズ
ル穴２３が形成される。このようにすれば、ウエハＷに
対するガスの噴出ムラを少なくすることができるから、
さらに均一な成膜が行えるようになる。なお、図４に示
すように、径方向に延出した配管３１に枝状の配管３２
を付け、この配管３１、３２に複数のノズル穴３３を設
けることで擬似的にリング状の下部ノズル３０を構成す
るようにしてもよい。かかる構成であってもガスの噴出
ムラが少なくなるから、均一な成膜を行うことができる
ようになる。
は、径の異なる複数のリング状配管２１を放射状に設け
た配管２２で接続した、くもの巣状に構成することもで
きる。それぞれの配管２１、２２の下部には均等にノズ
ル穴２３が形成される。このようにすれば、ウエハＷに
対するガスの噴出ムラを少なくすることができるから、
さらに均一な成膜が行えるようになる。なお、図４に示
すように、径方向に延出した配管３１に枝状の配管３２
を付け、この配管３１、３２に複数のノズル穴３３を設
けることで擬似的にリング状の下部ノズル３０を構成す
るようにしてもよい。かかる構成であってもガスの噴出
ムラが少なくなるから、均一な成膜を行うことができる
ようになる。
【００２２】つぎに、ジクロールシランガスを下部ノズ
ル１４から噴出させる場合、プレカーサが当該下部ノズ
ル１４に付着してパーティクルとなる。そこで、図５の
（ａ）に示すように、上部ノズル１３を下部ノズル１４
に向け、ジクロールシランガスが上昇しないようにする
こともできる。これにより、下部ノズル１４にパーティ
クルが付着するのを防止できる。また、図５の（ｂ）に
示すように、上部ノズル４０を下部ノズル１４同様に径
方向に伸ばし、下部ノズル１４に対して希ガスを吹き付
けるようにしてもよい。これにより、下部ノズル１４か
ら噴出するジクロールシランガスが上昇するのを防止で
きる。
ル１４から噴出させる場合、プレカーサが当該下部ノズ
ル１４に付着してパーティクルとなる。そこで、図５の
（ａ）に示すように、上部ノズル１３を下部ノズル１４
に向け、ジクロールシランガスが上昇しないようにする
こともできる。これにより、下部ノズル１４にパーティ
クルが付着するのを防止できる。また、図５の（ｂ）に
示すように、上部ノズル４０を下部ノズル１４同様に径
方向に伸ばし、下部ノズル１４に対して希ガスを吹き付
けるようにしてもよい。これにより、下部ノズル１４か
ら噴出するジクロールシランガスが上昇するのを防止で
きる。
【００２３】以上、この発明のプラズマＣＶＤ装置１０
０によれば、下部ノズル１４をウエハＷの直上に配置し
て、この下部ノズル１４に設けた複数のノズル穴１５か
らジクロールシランガスを噴出するようにしたので、成
膜を均一に行うことができる。また、真空チャンバー１
内壁への付着確率が少なくなるから、原料ガスを有効利
用できるようになり、その分、成膜レートを向上するこ
とができる。さらに、ガスの流れ制御を容易に行うこと
ができるから、膜の均一性をより高めることができる。
０によれば、下部ノズル１４をウエハＷの直上に配置し
て、この下部ノズル１４に設けた複数のノズル穴１５か
らジクロールシランガスを噴出するようにしたので、成
膜を均一に行うことができる。また、真空チャンバー１
内壁への付着確率が少なくなるから、原料ガスを有効利
用できるようになり、その分、成膜レートを向上するこ
とができる。さらに、ガスの流れ制御を容易に行うこと
ができるから、膜の均一性をより高めることができる。
【００２４】なお、上記実施の形態１では、下部ノズル
１４を８本にしたが、１２本程度までなら活性酸素の流
れを阻害することなく、実施することができる。また、
上記実施の形態１では、ノズル穴１５の径をすべて同じ
にしたが、チャンバー中心に向かって次第に大きくなる
ようにしてもよい。このようにすれば、原料ガスの噴出
量を均一にすることができる。例えば、ノズル穴１５の
径をノズル先端から１．０ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍ
ｍ、０．７ｍｍと設定してもよい。また、この発明がエ
ッチング装置に適用できることは、当業者に自明であ
る。エッチング装置に用いる場合には、導入するガスに
カーボンテトラフルオライドガスなどを用いることにな
る。
１４を８本にしたが、１２本程度までなら活性酸素の流
れを阻害することなく、実施することができる。また、
上記実施の形態１では、ノズル穴１５の径をすべて同じ
にしたが、チャンバー中心に向かって次第に大きくなる
ようにしてもよい。このようにすれば、原料ガスの噴出
量を均一にすることができる。例えば、ノズル穴１５の
径をノズル先端から１．０ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍ
ｍ、０．７ｍｍと設定してもよい。また、この発明がエ
ッチング装置に適用できることは、当業者に自明であ
る。エッチング装置に用いる場合には、導入するガスに
カーボンテトラフルオライドガスなどを用いることにな
る。
【００２５】（実施の形態２）図６は、この発明の実施
の形態２にかかるプラズマＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。このプラズマＣＶＤ装置２００は、下部ノズル１４
を径方向に移動させる移動機構２１０を設けた点に特徴
がある。その他の構成は、上記実施の形態１にかかるプ
ラズマＣＶＤ装置１００と略同様であるからその説明を
省略する。下部ノズル１４には、その下側にアーム２０
１が取りつけられており、このアーム２０１の端部には
シリンダー２０２の軸２０３が固定されている。下部ノ
ズル１４の付根は、蛇腹２０５により伸縮自在となって
いる。
の形態２にかかるプラズマＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。このプラズマＣＶＤ装置２００は、下部ノズル１４
を径方向に移動させる移動機構２１０を設けた点に特徴
がある。その他の構成は、上記実施の形態１にかかるプ
ラズマＣＶＤ装置１００と略同様であるからその説明を
省略する。下部ノズル１４には、その下側にアーム２０
１が取りつけられており、このアーム２０１の端部には
シリンダー２０２の軸２０３が固定されている。下部ノ
ズル１４の付根は、蛇腹２０５により伸縮自在となって
いる。
【００２６】例えば１２インチのウエハＷを使用する場
合には、下部ノズル１４を縮退させてノズル穴１５から
の原料ガスがウエハＷに対して均等に噴出するように調
整する。また、この他のサイズのウエハＷに対しても下
部ノズル１４の移動によって好ましい位置に調整するこ
とができる。さらに、成膜中に下部ノズル１４を往復移
動することにより、ウエハＷに対して原料ガスを均一に
噴出するようにしてもよい。このようにすれば、より成
膜を均一に行うことができる。なお、この移動機構２１
０は、シリンダー２０２を用いた場合のみならず、ラッ
ク・アンド・ピニオン、ボールネジなどを用いて構成す
ることができる。
合には、下部ノズル１４を縮退させてノズル穴１５から
の原料ガスがウエハＷに対して均等に噴出するように調
整する。また、この他のサイズのウエハＷに対しても下
部ノズル１４の移動によって好ましい位置に調整するこ
とができる。さらに、成膜中に下部ノズル１４を往復移
動することにより、ウエハＷに対して原料ガスを均一に
噴出するようにしてもよい。このようにすれば、より成
膜を均一に行うことができる。なお、この移動機構２１
０は、シリンダー２０２を用いた場合のみならず、ラッ
ク・アンド・ピニオン、ボールネジなどを用いて構成す
ることができる。
【００２７】
【実施例】上記構成のプラズマＣＶＤ装置において、６
インチウエハに対し、ＴＥＯＳ流量３０ｓｃｃｍ、酸素
流量３００ｓｃｃｍ、アルゴン流量２００ｓｃｃｍ、Ｒ
Ｆパワー３ｋｗの条件で成膜実験を行った。この結果、
従来構成のプラズマＣＶＤ装置では成膜速度２７０ｎｍ
／分、均一性１０％であったが、本願発明のプラズマＣ
ＶＤ装置に用いた改良ノズルにより、成膜速度を６００
ｎｍ／分、均一性を５％に向上させることができた。以
上から、当該プラズマＣＶＤ装置が成膜レートの向上、
膜の均一化に有効であることが判った。
インチウエハに対し、ＴＥＯＳ流量３０ｓｃｃｍ、酸素
流量３００ｓｃｃｍ、アルゴン流量２００ｓｃｃｍ、Ｒ
Ｆパワー３ｋｗの条件で成膜実験を行った。この結果、
従来構成のプラズマＣＶＤ装置では成膜速度２７０ｎｍ
／分、均一性１０％であったが、本願発明のプラズマＣ
ＶＤ装置に用いた改良ノズルにより、成膜速度を６００
ｎｍ／分、均一性を５％に向上させることができた。以
上から、当該プラズマＣＶＤ装置が成膜レートの向上、
膜の均一化に有効であることが判った。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のプラズ
マＣＶＤ装置（請求項１）によれば、真空チャンバー内
に設けた希ガスを噴出する複数の上部ノズルと、原料ガ
スを噴出する複数の下部ノズルとを備え、それぞれの下
部ノズルを基板直上に位置させると共に基板に対向する
部分に複数のノズル穴を離して設けたので、基板の成膜
が均一に行える。
マＣＶＤ装置（請求項１）によれば、真空チャンバー内
に設けた希ガスを噴出する複数の上部ノズルと、原料ガ
スを噴出する複数の下部ノズルとを備え、それぞれの下
部ノズルを基板直上に位置させると共に基板に対向する
部分に複数のノズル穴を離して設けたので、基板の成膜
が均一に行える。
【００２９】また、この発明のプラズマＣＶＤ装置（請
求項２）では、希ガスが下部ノズルに当たるように前記
上部ノズルを下部ノズルに向けたので、原料ガスが下部
ノズルに付着するのを防止できる。
求項２）では、希ガスが下部ノズルに当たるように前記
上部ノズルを下部ノズルに向けたので、原料ガスが下部
ノズルに付着するのを防止できる。
【００３０】また、この発明のプラズマＣＶＤ装置（請
求項３）では、下部ノズルを延出方向に移動させる下部
ノズル移動機構を設けたので、異なる径の基板に適用で
きる。また、成膜中に移動させることにより均一な成膜
を行うことができるようになる。
求項３）では、下部ノズルを延出方向に移動させる下部
ノズル移動機構を設けたので、異なる径の基板に適用で
きる。また、成膜中に移動させることにより均一な成膜
を行うことができるようになる。
【００３１】また、この発明のプラズマＣＶＤ装置（請
求項４）では、下部ノズルが、径方向のパイプとリング
状のパイプとを連結したので、成膜をより均一に行うこ
とができる。
求項４）では、下部ノズルが、径方向のパイプとリング
状のパイプとを連結したので、成膜をより均一に行うこ
とができる。
【００３２】また、この発明のプラズマＣＶＤ装置（請
求項５）では、下部ノズルに設けたノズル穴の径を真空
チャンバーの中心に向かうにつれて大きくしたので、成
膜をより均一に行うことができる。このとき、ノズル穴
の直径を０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下にすることで、
このプラズマＣＶＤ装置を好適に実施することができる
（請求項６）。
求項５）では、下部ノズルに設けたノズル穴の径を真空
チャンバーの中心に向かうにつれて大きくしたので、成
膜をより均一に行うことができる。このとき、ノズル穴
の直径を０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下にすることで、
このプラズマＣＶＤ装置を好適に実施することができる
（請求項６）。
【図１】この発明の実施の形態１にかかる誘導結合型の
プラズマＣＶＤ装置を示す構成図である。
プラズマＣＶＤ装置を示す構成図である。
【図２】図１に示したプラズマＣＶＤ装置の下部チャン
バーを示す平面図である。
バーを示す平面図である。
【図３】下部チャンバーの変形例を示す説明図である。
【図４】下部チャンバーの他の変形例を示す説明図であ
る。
る。
【図５】上部ノズルの変形例を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２にかかるプラズマＣＶ
Ｄ装置を示す構成図である。
Ｄ装置を示す構成図である。
【図７】従来のプラズマＣＶＤ装置の一例を示す構成図
である。
である。
１００ プラズマＣＶＤ装置 ２００ プラズマＣＶＤ装置 １ 真空チャンバー ２ ウエハ支持台 ３ 静電チャック ４ ヒーター ５ ヒーター電源 ６ 上蓋 ７ 高周波アンテナ ８ マッチングボックス ９ 高周波電源 １０ ボンベ １１ バルブ １２ マスフローコントローラー １３ 上部ノズル １４ 下部ノズル １５ ノズル穴 Ｗ ウエハ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ ５Ｆ０５８ 21/768 21/90 Ｐ Ｋ (72)発明者 大崎 徹 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 4K030 AA06 BA44 EA06 FA03 KA30 LA16 4M104 DD44 5F004 AA01 AA15 BA20 BB11 BB18 BB26 BB28 DA01 5F033 QQ12 RR04 SS04 SS15 WW01 XX00 5F045 AB32 AC05 AC09 AC11 AC16 AD07 AD08 BB02 BB14 DP03 DQ10 EF04 EF08 EH02 EH11 5F058 BA20 BC02 BF07 BF23 BF25 BF29
Claims (6)
- 【請求項１】 真空チャンバーが基板を保持する基板支
持台を内部に設けており、この真空チャンバー内のプラ
ズマ生成領域に相当する側壁の上部からチャンバー内に
向かって設けられた、希ガスを噴出する複数の上部ノズ
ルと、同じく前記側壁の下部からチャンバー内に向かっ
て設けられた、原料ガスを噴出する複数の下部ノズルと
を備えたプラズマＣＶＤ装置において、 前記それぞれの下部ノズルを基板直上に位置させると共
に基板に対向する部分に複数のノズル穴を離して設けた
ことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記希ガスが下部ノズルに当たるように
前記上部ノズルを下部ノズルに向けたことを特徴とする
請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 さらに、前記下部ノズルを延出方向に移
動させる下部ノズル移動機構を設けたことを特徴とする
請求項１または２に記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 前記下部ノズルが、径方向のパイプとリ
ング状のパイプとを連結した構成であることを特徴とす
る請求項１または２に記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項５】 前記下部ノズルに設けたノズル穴の径を
真空チャンバーの中心に向かうにつれて大きくしたこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラ
ズマＣＶＤ装置。 - 【請求項６】 前記ノズル穴の直径を０．５ｍｍ以上
１．５ｍｍ以下にしたことを特徴とする請求項１〜５の
いずれか一つに記載のプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000188342A JP3492289B2 (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | プラズマｃｖｄ装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000188342A JP3492289B2 (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002009065A true JP2002009065A (ja) | 2002-01-11 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
2000
- 2000-06-22 JP JP2000188342A patent/JP3492289B2/ja not_active Expired - Fee Related
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