JP2002285338A - 厚い誘電体フィルムのデポジション法 - Google Patents
厚い誘電体フィルムのデポジション法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 商業的反応器中で順次継続デポジションを用
いて、同じバッチで多数のウエーハ上に一回の操作で処
理して２０μ以上の厚さのフィルムを製造する方法を提
供する。 【解決手段】 上記課題を解決するため、本発明は、反
応器中でＰＥＣＶＤ（プラズマ促進化学蒸着）により、
複数の層で、その各層がデポジットすべきフィルムの最
終的厚さよりも薄い厚さを有する複数の層をデポジット
することにより誘電体フィルムを形成するステップ、及
び、前記反応器を、一つの層のデポジションと次の層の
デポジションの間でクリーニングするステップ、を含
む、デポジション法を提供する。
いて、同じバッチで多数のウエーハ上に一回の操作で処
理して２０μ以上の厚さのフィルムを製造する方法を提
供する。 【解決手段】 上記課題を解決するため、本発明は、反
応器中でＰＥＣＶＤ（プラズマ促進化学蒸着）により、
複数の層で、その各層がデポジットすべきフィルムの最
終的厚さよりも薄い厚さを有する複数の層をデポジット
することにより誘電体フィルムを形成するステップ、及
び、前記反応器を、一つの層のデポジションと次の層の
デポジションの間でクリーニングするステップ、を含
む、デポジション法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体上に光学的品
質（optical quality）の、シリカフィルムのような、
厚い誘電体フィルムをデポジットする方法に関する。
質（optical quality）の、シリカフィルムのような、
厚い誘電体フィルムをデポジットする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリカ導波管を用いた光学的マルチプレ
クサ（Ｍｕｘ）及びデマルチプレクサ（ＤＭｕｘ）のよ
うな光学的装置を製造するには、珪素ウエーハの上に高
性能シリカフィルムをデポジットする必要がある。これ
らのフィルムの種々の特性について必要な厳密な条件の
ため、要求される物理化学的及び機械的特性について非
常に良好な制御（ウエーハの均一性内で、ウエーハ毎及
び工程毎の再現性）を行うことが重要である。
クサ（Ｍｕｘ）及びデマルチプレクサ（ＤＭｕｘ）のよ
うな光学的装置を製造するには、珪素ウエーハの上に高
性能シリカフィルムをデポジットする必要がある。これ
らのフィルムの種々の特性について必要な厳密な条件の
ため、要求される物理化学的及び機械的特性について非
常に良好な制御（ウエーハの均一性内で、ウエーハ毎及
び工程毎の再現性）を行うことが重要である。
【０００３】制御すべき最も重要な特性は、フィルムの
組成、屈折率、機械的応力及び光吸収（optical absorp
tion）である。更に、フィルムはいかなる粒子又は他の
汚染物質をも含んでいてはならない。そのような粒子は
光吸収部位として働くか、又は装置の機能に欠陥を導入
することがある。
組成、屈折率、機械的応力及び光吸収（optical absorp
tion）である。更に、フィルムはいかなる粒子又は他の
汚染物質をも含んでいてはならない。そのような粒子は
光吸収部位として働くか、又は装置の機能に欠陥を導入
することがある。
【０００４】光学的及び精密機械装置のための厚い誘電
体層のデポジションは、ＬＰＣＶＤ（低圧化学蒸着）法
を用いて行うことができる。この方法は、低圧石英炉中
へ反応性ガスを導入することにより誘電体層をデポジッ
トする。この反応は熱によってのみ活性化され、層の均
一性及び再現性は、炉壁上のフィルム蓄積物、温度プロ
ファイル、石英器具、及び炉中のガス運動のような種々
のパラメーターに依存し、それらは制御するのが困難で
ある。この技術は、多数の微小な汚染物を有するフィル
ムを生ずる。これらの汚染物は、フィルムの厚さと共に
大きさが増大する。
体層のデポジションは、ＬＰＣＶＤ（低圧化学蒸着）法
を用いて行うことができる。この方法は、低圧石英炉中
へ反応性ガスを導入することにより誘電体層をデポジッ
トする。この反応は熱によってのみ活性化され、層の均
一性及び再現性は、炉壁上のフィルム蓄積物、温度プロ
ファイル、石英器具、及び炉中のガス運動のような種々
のパラメーターに依存し、それらは制御するのが困難で
ある。この技術は、多数の微小な汚染物を有するフィル
ムを生ずる。これらの汚染物は、フィルムの厚さと共に
大きさが増大する。
【０００５】蒸着はＡＰＣＶＤ（大気圧化学蒸着）法を
用いて行うこともできる。この方法では、散布ヘッドか
ら反応性ガスを加熱された基体へ注入することにより層
をデポジットする。そのような装置での厚い層のデポジ
ションには、何回も個々のデポジションを行う必要があ
り、デポジション毎にフィルムの再現性を制御すること
は困難である。更に、そのようなデポジション法の汚染
レベルは、反応性ガスと雰囲気との直接の接触のため高
い。
用いて行うこともできる。この方法では、散布ヘッドか
ら反応性ガスを加熱された基体へ注入することにより層
をデポジットする。そのような装置での厚い層のデポジ
ションには、何回も個々のデポジションを行う必要があ
り、デポジション毎にフィルムの再現性を制御すること
は困難である。更に、そのようなデポジション法の汚染
レベルは、反応性ガスと雰囲気との直接の接触のため高
い。
【０００６】本発明の原理に従い、厚いフィルムのデポ
ジションのために、商業的に利用される反応器中でＰＥ
ＣＶＤ（プラズマ促進化学蒸着）を用いる。
ジションのために、商業的に利用される反応器中でＰＥ
ＣＶＤ（プラズマ促進化学蒸着）を用いる。
【０００７】ＰＥＣＶＤデポジションは、通常集積回路
（ＩＣ）を製造するために用いられており、この場合、
含まれているフィルムの厚さは１ミクロン（μｍ）以下
の程度である。一層厚い層のデポジションは、困難であ
り、特に５ミクロンより大きな厚さでは困難である。こ
れらの厚さでは、ガス散布ヘッドとしても働く頂部電極
（top electrodes）は、プラズマエネルギーにより過熱
され、反応器中のシラン（ＳｉＨ4）の存在によりその
電極上にシリカフィルムの蓄積を起こす。この蓄積は、
プラズマの相対的インピーダンスを変化させ、プラズマ
特性、従ってフィルム特性自身の変化を起こす。更に、
非制御温度での頂部電極上のこのシリカ蓄積物の接着性
が悪いため、薄片が表面から剥がれ、ウエーハ上へ落下
し、それにより大きな汚染を生ずる。連続的デポジショ
ン反応器では、この頂部電極からの汚染は、一つのシャ
ワーヘッドの下で約２００秒の連続デポジション後に現
れる。この時間の制約は、この方法に典型的な０．２１
５ミクロン／分のデポジション速度で約５ミクロンのフ
ィルムに相当する。シャワーヘッドの過熱は、より薄い
フィルムでも、多数のウエーハにそれがデポジットされ
た場合には起きることがある。１ミクロンより厚いフィ
ルムの連続的デポジションは過熱を起こし、それがフィ
ルム特性の変化及び汚染を生ずる。従って、ＰＥＣＶＤ
は光学的品質の厚いフィルムを製造するのには適さない
と予想されるであろう。
（ＩＣ）を製造するために用いられており、この場合、
含まれているフィルムの厚さは１ミクロン（μｍ）以下
の程度である。一層厚い層のデポジションは、困難であ
り、特に５ミクロンより大きな厚さでは困難である。こ
れらの厚さでは、ガス散布ヘッドとしても働く頂部電極
（top electrodes）は、プラズマエネルギーにより過熱
され、反応器中のシラン（ＳｉＨ4）の存在によりその
電極上にシリカフィルムの蓄積を起こす。この蓄積は、
プラズマの相対的インピーダンスを変化させ、プラズマ
特性、従ってフィルム特性自身の変化を起こす。更に、
非制御温度での頂部電極上のこのシリカ蓄積物の接着性
が悪いため、薄片が表面から剥がれ、ウエーハ上へ落下
し、それにより大きな汚染を生ずる。連続的デポジショ
ン反応器では、この頂部電極からの汚染は、一つのシャ
ワーヘッドの下で約２００秒の連続デポジション後に現
れる。この時間の制約は、この方法に典型的な０．２１
５ミクロン／分のデポジション速度で約５ミクロンのフ
ィルムに相当する。シャワーヘッドの過熱は、より薄い
フィルムでも、多数のウエーハにそれがデポジットされ
た場合には起きることがある。１ミクロンより厚いフィ
ルムの連続的デポジションは過熱を起こし、それがフィ
ルム特性の変化及び汚染を生ずる。従って、ＰＥＣＶＤ
は光学的品質の厚いフィルムを製造するのには適さない
と予想されるであろう。
【０００８】シリカ導波管を用いた光学的Ｍｕｘ及びＤ
Ｍｕｘのような光学的装置を製造するには、一つの層に
ついて５〜１２ミクロンの厚さのフィルムが必要であ
る。バッファー／コアー／クラッド構造（buffer/core/
cladding structure）に通常用いられている全厚さは２
０ミクロン以上である。これらの厚さでは、反応器中の
頂部電極の過熱による過度の汚染を起こすことなく、１
回の操作で複数のフィルムをデポジットし、集積光学的
装置で必要とされるフィルム品質及び制御を行うこと
は、通常不可能である。
Ｍｕｘのような光学的装置を製造するには、一つの層に
ついて５〜１２ミクロンの厚さのフィルムが必要であ
る。バッファー／コアー／クラッド構造（buffer/core/
cladding structure）に通常用いられている全厚さは２
０ミクロン以上である。これらの厚さでは、反応器中の
頂部電極の過熱による過度の汚染を起こすことなく、１
回の操作で複数のフィルムをデポジットし、集積光学的
装置で必要とされるフィルム品質及び制御を行うこと
は、通常不可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記従来技術によっては達成されなかっ
た、同じバッチで多数のウエーハのために一回の操作で
処理して２０ミクロン以上の厚さのフィルムを製造する
ことである。
する課題は、上記従来技術によっては達成されなかっ
た、同じバッチで多数のウエーハのために一回の操作で
処理して２０ミクロン以上の厚さのフィルムを製造する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は商業的反応器中で特別な連続的デポジショ
ンを用いる。本発明に従い、基体上に厚い誘電体フィル
ムをデポジットする方法において、反応器中でＰＥＶＣ
Ｄ（プラズマ促進化学蒸着）により、複数の層で、その
各層がデポジットすべき前記フィルムの厚さよりも薄い
最終的厚さを有する複数の層をデポジットすることによ
り前記誘電体フィルムを形成し、そして前記反応器を各
層のデポジションの間で（一つの層のデポジションと次
の層のデポジションの間で）クリーニングする、ことを
包含する、デポジション法が与えられる。
に、本発明は商業的反応器中で特別な連続的デポジショ
ンを用いる。本発明に従い、基体上に厚い誘電体フィル
ムをデポジットする方法において、反応器中でＰＥＶＣ
Ｄ（プラズマ促進化学蒸着）により、複数の層で、その
各層がデポジットすべき前記フィルムの厚さよりも薄い
最終的厚さを有する複数の層をデポジットすることによ
り前記誘電体フィルムを形成し、そして前記反応器を各
層のデポジションの間で（一つの層のデポジションと次
の層のデポジションの間で）クリーニングする、ことを
包含する、デポジション法が与えられる。
【００１１】この方法を用いて、本出願人は、汚染を起
こすことなく、商業的に入手できるＰＥＣＶＤ反応器で
２８ミクロン以上までの誘電体フィルムをデポジットす
ることができることを思いがけず見出した。そのような
フィルムは、高性能光学的材料として用いることができ
る。
こすことなく、商業的に入手できるＰＥＣＶＤ反応器で
２８ミクロン以上までの誘電体フィルムをデポジットす
ることができることを思いがけず見出した。そのような
フィルムは、高性能光学的材料として用いることができ
る。
【００１２】例えば、屈折率、組成、機械的応力を制御
し、フィルムの汚染を少なくするようなやり方で、二酸
化珪素（ＳｉＯ2）の厚い層をデポジットするのに多段
階法を用いることができる。この汚染レベルが低いこと
により、珪素上の集積Ｍｕｘ／ＤＭｕｘのような光伝播
装置（light-propagating device）でこのフィルムを用
いた場合に光損失を最小にすることができる。
し、フィルムの汚染を少なくするようなやり方で、二酸
化珪素（ＳｉＯ2）の厚い層をデポジットするのに多段
階法を用いることができる。この汚染レベルが低いこと
により、珪素上の集積Ｍｕｘ／ＤＭｕｘのような光伝播
装置（light-propagating device）でこのフィルムを用
いた場合に光損失を最小にすることができる。
【００１３】デポジットすべきフィルムの厚さ及び処理
すべきウエーハの数に依存する高圧及び低圧のプラズマ
を組合せたクリーニングにより、ガス散布ヘッド上のフ
ィルム蓄積物を除去する、反応器のための順次継続クリ
ーニング（cleaning sequence）を用いるのが好まし
い。本発明の重要な特徴は、プラズマクリーニングが必
要になる前に、特定の厚さについて処理されるウエーハ
の最大数に依存して、行うことができる順次継続クリー
ニングを与えていることである。この順次継続クリーニ
ングは自動的に行われ、同じ操作で順次継続デポジショ
ン（deposition sequence）を続け、ウエーハ毎の良好
な再現性を約束するものである。
すべきウエーハの数に依存する高圧及び低圧のプラズマ
を組合せたクリーニングにより、ガス散布ヘッド上のフ
ィルム蓄積物を除去する、反応器のための順次継続クリ
ーニング（cleaning sequence）を用いるのが好まし
い。本発明の重要な特徴は、プラズマクリーニングが必
要になる前に、特定の厚さについて処理されるウエーハ
の最大数に依存して、行うことができる順次継続クリー
ニングを与えていることである。この順次継続クリーニ
ングは自動的に行われ、同じ操作で順次継続デポジショ
ン（deposition sequence）を続け、ウエーハ毎の良好
な再現性を約束するものである。
【００１４】高圧クリーニングは約２．７トル（０．３
６ｋＰａ）で行い、低圧クリーニングは約０．７トル
（０．０９３ｋＰａ）で行うのが典型的である。
６ｋＰａ）で行い、低圧クリーニングは約０．７トル
（０．０９３ｋＰａ）で行うのが典型的である。
【００１５】本発明を、次に図面を参照して詳細に記述
するが、それは単に例としてである。
するが、それは単に例としてである。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、図１に示した型のシャ
ワーヘッド反応器を用いて実施するのが好ましい。シャ
ワーヘッド反応器１０は、シャワーヘッドを形成する有
孔又は多孔質平面状表面１４を用い、ウエーハのバッチ
を支持し得る第二の平行な平面状表面１２の上に、多か
れ少なかれ均一に反応物ガス（reactant gases）を放出
し、それらウエーハの上にフィルムがデポジットされ
る。一つの反応器に二つ以上のシャワーヘッドを配備し
てもよい。
ワーヘッド反応器を用いて実施するのが好ましい。シャ
ワーヘッド反応器１０は、シャワーヘッドを形成する有
孔又は多孔質平面状表面１４を用い、ウエーハのバッチ
を支持し得る第二の平行な平面状表面１２の上に、多か
れ少なかれ均一に反応物ガス（reactant gases）を放出
し、それらウエーハの上にフィルムがデポジットされ
る。一つの反応器に二つ以上のシャワーヘッドを配備し
てもよい。
【００１７】本発明の一つの態様による方法を図２に示
す。第一の副層（sublayer）をデポジットした後、酸素
及びエッチング剤を用いて反応器をプラズマクリーニン
グする。シャワーヘッド自身もクリーニングされてフィ
ルムの蓄積物が除去され、続いて次の副層をデポジット
する。この工程を、完成フィルム厚に蓄積されるまで繰
り返す。
す。第一の副層（sublayer）をデポジットした後、酸素
及びエッチング剤を用いて反応器をプラズマクリーニン
グする。シャワーヘッド自身もクリーニングされてフィ
ルムの蓄積物が除去され、続いて次の副層をデポジット
する。この工程を、完成フィルム厚に蓄積されるまで繰
り返す。
【００１８】
【実施例】多数のウエーハ上に７ミクロンより厚い層を
次のようにしてデポジットすることができる。
次のようにしてデポジットすることができる。
【００１９】第一に、商業的連続ＰＥＣＶＤシャワーヘ
ッド反応器中に基体を入れ、その反応器を多層方式で完
全なフィルムをデポジットするように設定する。デポジ
ットされた副層の各々は、１４ミクロンまでの必要な最
終的厚さの半分にすべきであり、２１ミクロンまでの場
合には１／３、２８ミクロンまでの場合には１／４にす
べきである。必要な副層の数は、各副層について７ミク
ロンを超えることなく、フィルムの全厚さを蓄積するの
に必要な副層の最小数に相当する。一例として、Ｍｕｘ
／ＤＭｕｘのバッファー層は、夫々４μｍの二つの副層
でデポジットすることができる。コアー層（５μｍ）及
びクラッド層は、一回のデポジションでデポジットする
ことができる。
ッド反応器中に基体を入れ、その反応器を多層方式で完
全なフィルムをデポジットするように設定する。デポジ
ットされた副層の各々は、１４ミクロンまでの必要な最
終的厚さの半分にすべきであり、２１ミクロンまでの場
合には１／３、２８ミクロンまでの場合には１／４にす
べきである。必要な副層の数は、各副層について７ミク
ロンを超えることなく、フィルムの全厚さを蓄積するの
に必要な副層の最小数に相当する。一例として、Ｍｕｘ
／ＤＭｕｘのバッファー層は、夫々４μｍの二つの副層
でデポジットすることができる。コアー層（５μｍ）及
びクラッド層は、一回のデポジションでデポジットする
ことができる。
【００２０】プラズマ反応器は、一つの副層のデポジシ
ョンと、次の副層のデポジションの間でクリーニングし
なければならない。この完全な反応器のクリーニング
は、二つの工程の組合せにより遂行する。第一工程（第
一クリーニングステップ）は、一般に反応器中の全ての
部品をエッチングすることを目的とした高圧クリーニン
グである。この第一クリーニングステップでは、プラズ
マが反応器の全体積を占める。第二クリーニングステッ
プは、ガス散布シャワーヘッドだけをエッチングし、次
の層デポジションで汚染を起こすことがある全ての形成
可能なフィルム蓄積物を除去することを目的とした低圧
クリーニングである。この順次継続（sequence）によ
り、次の層のデポジションを続ける前に、シャワーヘッ
ドを安定な温度に戻すこともできる。
ョンと、次の副層のデポジションの間でクリーニングし
なければならない。この完全な反応器のクリーニング
は、二つの工程の組合せにより遂行する。第一工程（第
一クリーニングステップ）は、一般に反応器中の全ての
部品をエッチングすることを目的とした高圧クリーニン
グである。この第一クリーニングステップでは、プラズ
マが反応器の全体積を占める。第二クリーニングステッ
プは、ガス散布シャワーヘッドだけをエッチングし、次
の層デポジションで汚染を起こすことがある全ての形成
可能なフィルム蓄積物を除去することを目的とした低圧
クリーニングである。この順次継続（sequence）によ
り、次の層のデポジションを続ける前に、シャワーヘッ
ドを安定な温度に戻すこともできる。
【００２１】上記のクリーニングステップは、酸素及び
エッチング剤、例えば、Ｃ2Ｆ6を用いて行う。
エッチング剤、例えば、Ｃ2Ｆ6を用いて行う。
【００２２】これらのクリーニングステップのための典
型的なパラメーターは、次の通りである： 高圧クリーニング（Ａ） 圧力： ２．７トル（０．３６ｋＰａ） ＲＦ電力： １０００ワット Ｏ2流： ２ｓｌｍ（標準リットル／分（standard lite
r per minute）） Ｃ2Ｆ6流： ２ｓｌｍ 時間： デポジション厚さ×０．３５ 低圧クリーニング（Ｂ） 圧力： ０．７トル（０．０９３ｋＰａ） ＲＦ電力： １０００ワット Ｏ2流： ２ｓｌｍ（標準リットル／分） Ｃ2Ｆ6流： ２ｓｌｍ 時間： ０．２５×クリーニングＡに要する時間＋１５
０秒
型的なパラメーターは、次の通りである： 高圧クリーニング（Ａ） 圧力： ２．７トル（０．３６ｋＰａ） ＲＦ電力： １０００ワット Ｏ2流： ２ｓｌｍ（標準リットル／分（standard lite
r per minute）） Ｃ2Ｆ6流： ２ｓｌｍ 時間： デポジション厚さ×０．３５ 低圧クリーニング（Ｂ） 圧力： ０．７トル（０．０９３ｋＰａ） ＲＦ電力： １０００ワット Ｏ2流： ２ｓｌｍ（標準リットル／分） Ｃ2Ｆ6流： ２ｓｌｍ 時間： ０．２５×クリーニングＡに要する時間＋１５
０秒
【００２３】クリーニングＡに要する時間を計算するの
に用いるデポジション厚さを計算するために、デポジッ
トすべきウエーハの数及びその時間も考慮に入れた処理
法依存デポジション速度（recipe dependant depositio
n rate）を用いるべきである。汚染を避けるため、本出
願人は、クリーニング時間の計算で用いる名目上のデポ
ジション速度を５０００Å／分に調節すべきことを見出
しており、それは４１００Å／分の実際的値よりも大き
い。これは、デポジットすべきウエーハの数の関数とし
て実際の厚さを過大評価することにより、シャワーヘッ
ドからの剥離が起きる前に、反応器をクリーニングモー
ド（cleaning mode）へ入らせることになる。
に用いるデポジション厚さを計算するために、デポジッ
トすべきウエーハの数及びその時間も考慮に入れた処理
法依存デポジション速度（recipe dependant depositio
n rate）を用いるべきである。汚染を避けるため、本出
願人は、クリーニング時間の計算で用いる名目上のデポ
ジション速度を５０００Å／分に調節すべきことを見出
しており、それは４１００Å／分の実際的値よりも大き
い。これは、デポジットすべきウエーハの数の関数とし
て実際の厚さを過大評価することにより、シャワーヘッ
ドからの剥離が起きる前に、反応器をクリーニングモー
ド（cleaning mode）へ入らせることになる。
【００２４】クリーニングステップＢについての各時間
を計算するために、処理法に依存するエッチング速度を
用いるべきである。汚染を避けるため、名目上のエッチ
ング速度を８０００Å／分に調節すべきであり、これは
１１０００Å／分の実際的値よりも低い。これは、デポ
ジットすべきウエーハの厚さ及び数の関数として一層長
い時間、プラズマクリーニングを過剰エッチングモード
（over-etching mode）に留まらせることになる。
を計算するために、処理法に依存するエッチング速度を
用いるべきである。汚染を避けるため、名目上のエッチ
ング速度を８０００Å／分に調節すべきであり、これは
１１０００Å／分の実際的値よりも低い。これは、デポ
ジットすべきウエーハの厚さ及び数の関数として一層長
い時間、プラズマクリーニングを過剰エッチングモード
（over-etching mode）に留まらせることになる。
【００２５】この方法を適所に用いることにより、デポ
ジットすべき厚さ又は処理すべきウエーハの数を限定す
ることなく、多層構造体をデポジットすることができ
る。なぜなら、フィルムの厚さ及び処理すべきウエーハ
の数を考慮に入れてそれらの層をデポジットする間に反
応器がクリーニングされるからである。
ジットすべき厚さ又は処理すべきウエーハの数を限定す
ることなく、多層構造体をデポジットすることができ
る。なぜなら、フィルムの厚さ及び処理すべきウエーハ
の数を考慮に入れてそれらの層をデポジットする間に反
応器がクリーニングされるからである。
【００２６】パラメーターは特定の状況に適合するよう
に変化させることができる。典型的には、クリーニング
ステップＡの圧力を１トル（０．１３ｋＰａ）〜１０ト
ル（１．３ｋＰａ）で変化させることができ、クリーニ
ングステップＢの圧力を１トル〜１０トルで変化させる
ことができ、クリーニングステップＡ及びＢ中のＲＦ電
力を５００Ｗ〜５０００Ｗで変化させることができ、ク
リーニングステップＡ及びＢの酸素流を０．５ｓｌｍ〜
１０ｓｌｍで変化させることができ、ステップＡ及びＢ
のＣ2Ｆ6流を０．５ｓｌｍ〜１０ｓｌｍで変化させるこ
とができ、単一層でデポジットすべき最大厚さを１μｍ
〜１０μｍで変化させることができ、一回の操作で副層
の最大数を１〜１０で変化させることができ、クリーニ
ング時間計算のために設定するデポジション速度を４０
００Å／分〜１００００Å／分で変化させることがで
き、クリーニング時間計算のために設定するエッチング
速度を１１０００Å／分〜１０００Å／分で変化させる
ことができる。
に変化させることができる。典型的には、クリーニング
ステップＡの圧力を１トル（０．１３ｋＰａ）〜１０ト
ル（１．３ｋＰａ）で変化させることができ、クリーニ
ングステップＢの圧力を１トル〜１０トルで変化させる
ことができ、クリーニングステップＡ及びＢ中のＲＦ電
力を５００Ｗ〜５０００Ｗで変化させることができ、ク
リーニングステップＡ及びＢの酸素流を０．５ｓｌｍ〜
１０ｓｌｍで変化させることができ、ステップＡ及びＢ
のＣ2Ｆ6流を０．５ｓｌｍ〜１０ｓｌｍで変化させるこ
とができ、単一層でデポジットすべき最大厚さを１μｍ
〜１０μｍで変化させることができ、一回の操作で副層
の最大数を１〜１０で変化させることができ、クリーニ
ング時間計算のために設定するデポジション速度を４０
００Å／分〜１００００Å／分で変化させることがで
き、クリーニング時間計算のために設定するエッチング
速度を１１０００Å／分〜１０００Å／分で変化させる
ことができる。
【００２７】本発明は、厚い（１ミクロンより厚い）層
のデポジションを含む製造方法に適用することができ
る。混ざりのないシリカを別として、ドープしたシリ
カ、窒化物、オキシ窒化物、又は無定形珪素のような層
にすることができる。
のデポジションを含む製造方法に適用することができ
る。混ざりのないシリカを別として、ドープしたシリ
カ、窒化物、オキシ窒化物、又は無定形珪素のような層
にすることができる。
【００２８】フィルムは、珪素ウエーハ、III−Ｖ化合
物半導体ウエーハ、II−IV化合物半導体ウエーハ、石
英、 サファイヤ、及びアルミナのような基体上に形成す
ることができる。
物半導体ウエーハ、II−IV化合物半導体ウエーハ、石
英、 サファイヤ、及びアルミナのような基体上に形成す
ることができる。
【００２９】本発明は、特にＭｕｘ／ＤＭｕｘ装置のよ
うな光学装置の製造に適用することができるが、それ
は、一般に半導体装置、精密電気機械装置（ＭＥＭＳ
（MicroElectro Mechanical Systems））、バイオチッ
プ、ラブ・オン・ア・チップ（Lab-on-a-chip）装置、
及び多重チップモジュールに適用することもできる。例
えば、別の重要な用途は、光学的スィッチのための回転
ミラーの製造である。
うな光学装置の製造に適用することができるが、それ
は、一般に半導体装置、精密電気機械装置（ＭＥＭＳ
（MicroElectro Mechanical Systems））、バイオチッ
プ、ラブ・オン・ア・チップ（Lab-on-a-chip）装置、
及び多重チップモジュールに適用することもできる。例
えば、別の重要な用途は、光学的スィッチのための回転
ミラーの製造である。
【図１】シャワーヘッドＰＥＣＶＤ反応器の模式的断面
図である。
図である。
【図２】本発明による方法の操作を示す工程図である。
１０ シャワーヘッド反応器 １２ 第二平行平面状表面 １４ 有孔又は多孔質平面状表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シルヴィ ハリソン カナダ国 ケベック、ブリガム、ルキャヴ ァリア 109 Ｆターム(参考） 4K030 BA44 BB12 DA06 FA01 JA01 JA06 JA09
Claims (13)
- 【請求項１】 基体上に厚い誘電体フィルムをデポジッ
トする方法において、 反応器中でＰＥＣＶＤ（プラズマ促進化学蒸着（Plasma
Enhanced Chemical Vapor Deposition））により、複
数の層で、その各層がデポジットすべき前記フィルムの
最終的厚さよりも薄い厚さを有する複数の層をデポジッ
トすることにより前記誘電体フィルムを形成するステッ
プ、及び、 前記反応器を、一つの層のデポジションと次の層のデポ
ジションの間でクリーニングするステップ、を含む、上
記厚い誘電体フィルムをデポジットする方法。 - 【請求項２】 前記反応器が、ガス散布シャワーヘッド
を有するシャワーヘッド反応器である、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 前記反応器のクリーニングを、全反応器
をクリーニングする第一クリーニングステップと、シャ
ワーヘッドをクリーニングして、その上に蓄積した可能
性のある全てのフィルム蓄積物（film buildup）を除去
する第二クリーニングステップとからなる二つのステッ
プで行う、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記第一クリーニングステップと第二ク
リーニングステップとを、酸素の存在下でエッチング剤
を用いて行う、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記エッチング剤がＣ2Ｆ6である、請求
項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記第一クリーニングステップを、前に
デポジットした層の厚さに依存した時間行う、請求項３
に記載の方法。 - 【請求項７】 前記第二クリーニングステップを、第一
クリーニングステップのためのクリーニング時間に依存
した時間行う、請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記第一クリーニングステップを、前記
第二クリーニングステップより大きな圧力で行う、請求
項３に記載の方法。 - 【請求項９】 デポジットされる各層の厚さが７ミクロ
ンを超えない、請求項２に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第一及び第二クリーニングステッ
プの圧力が、１トル（０．１３ｋＰａ）〜１０トル
（１．３ｋＰａ）の範囲にある、請求項３に記載の方
法。 - 【請求項１１】 厚いフィルムがＳｉＯ2である、請求
項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記第二クリーニングステップ後、前
記反応器の温度を安定化するため、待ち時間を挿入す
る、請求項２に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記第一クリーニングステップを約
２．７トル（０．３６ｋＰａ）の圧力で行ない、前記第
二クリーニングステップを約０．７トル（０．０９３ｋ
Ｐａ）の圧力で行なう、請求項８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/775,465 US6598610B2 (en) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | Method of depositing a thick dielectric film |
| US775465 | 2001-02-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002285338A true JP2002285338A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=25104515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002028394A Pending JP2002285338A (ja) | 2001-02-05 | 2002-02-05 | 厚い誘電体フィルムのデポジション法 |
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| EP (1) | EP1229145B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002285338A (ja) |
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| JP4540926B2 (ja) * | 2002-07-05 | 2010-09-08 | 忠弘 大見 | プラズマ処理装置 |
| CN102154628B (zh) * | 2004-08-02 | 2014-05-07 | 维高仪器股份有限公司 | 用于化学气相沉积反应器的多气体分配喷射器 |
| DE102012101438B4 (de) * | 2012-02-23 | 2023-07-13 | Aixtron Se | Verfahren zum Reinigen einer Prozesskammer eines CVD-Reaktors |
| CN104037323A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 浙江大学 | 一种阻变存储器的制备方法 |
| KR102527232B1 (ko) * | 2018-01-05 | 2023-05-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5252178A (en) | 1992-06-24 | 1993-10-12 | Texas Instruments Incorporated | Multi-zone plasma processing method and apparatus |
| US6067999A (en) * | 1998-04-23 | 2000-05-30 | International Business Machines Corporation | Method for deposition tool cleaning |
-
2001
- 2001-02-05 US US09/775,465 patent/US6598610B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-02-01 CA CA2369833A patent/CA2369833C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-04 KR KR1020020006294A patent/KR20020065374A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-02-04 EP EP02100105A patent/EP1229145B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-04 DE DE60207619T patent/DE60207619T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-05 JP JP2002028394A patent/JP2002285338A/ja active Pending
Also Published As
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