JP3320498B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プロセスガスを、反応
室内の支持体に対向して配置された有孔ガス注入板が設
けられたガス注入システムを介して、前記支持体上に配
置された半導体スライス上に誘導することにより、材料
の層を前記半導体スライス上に堆積させるようにした前
記反応室を、フッ素またはフッ素化合物および酸素また
は酸素化合物を含むガス混合物中で且つ前記支持体と前
記ガス注入板との間でプラズマを発生させることにより
順次の堆積間で周期的に浄化する半導体装置の製造方法
に関する。
室内の支持体に対向して配置された有孔ガス注入板が設
けられたガス注入システムを介して、前記支持体上に配
置された半導体スライス上に誘導することにより、材料
の層を前記半導体スライス上に堆積させるようにした前
記反応室を、フッ素またはフッ素化合物および酸素また
は酸素化合物を含むガス混合物中で且つ前記支持体と前
記ガス注入板との間でプラズマを発生させることにより
順次の堆積間で周期的に浄化する半導体装置の製造方法
に関する。
【０００２】このような堆積処理により、例えば、ケイ
素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、タングステンまたは窒化
チタンの層を半導体スライス上に堆積させる。この際、
スライスを化学蒸着方法では 400〜800 ℃の温度に加熱
し、次にプロセスガスをスライス方向に誘導する。プラ
ズマ増速化学蒸着方法の場合には、プラズマを、支持体
とガス注入板との間で発生させる。この場合には、前記
プロセスガスは、それぞれ、ガス状ケイ素化合物、ケイ
素化合物と酸素または酸素化合物とを含む気体混合物、
ケイ素化合物と窒素または窒素化合物とを含む気体混合
物、タングステン化合物、並びにチタン化合物を有す
る。通常のケイ素化合物はシラン、ジクロロシランおよ
びテトラエトキシシランであり、一方通常の酸素化合物
は笑気であり、通常の窒素化合物はアンモニアである。
素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、タングステンまたは窒化
チタンの層を半導体スライス上に堆積させる。この際、
スライスを化学蒸着方法では 400〜800 ℃の温度に加熱
し、次にプロセスガスをスライス方向に誘導する。プラ
ズマ増速化学蒸着方法の場合には、プラズマを、支持体
とガス注入板との間で発生させる。この場合には、前記
プロセスガスは、それぞれ、ガス状ケイ素化合物、ケイ
素化合物と酸素または酸素化合物とを含む気体混合物、
ケイ素化合物と窒素または窒素化合物とを含む気体混合
物、タングステン化合物、並びにチタン化合物を有す
る。通常のケイ素化合物はシラン、ジクロロシランおよ
びテトラエトキシシランであり、一方通常の酸素化合物
は笑気であり、通常の窒素化合物はアンモニアである。
【０００３】プロセスガスは、支持体に対向して配置さ
れた有孔ガス注入板を介して、支持体上に配置された半
導体スライスの方向に誘導される。ガス注入板は、例え
ば直径１mmである多くの孔が表面上にわたり規則的に分
布して設けられている例えばアルミニウム板である。ま
たこの板を、多孔質材料、例えば焼結アルミニウム粉末
から製造することができる。このような板には、焼結材
料中に存在するチャネルにより孔が形成されている。こ
のような有孔ガス注入板を用いることにより、プロセス
ガスが半導体スライス上に均一に分布され、従って均質
な堆積が得られる。ガス注入板は、少なくとも半導体ス
ライスと等しい直径を有する。
れた有孔ガス注入板を介して、支持体上に配置された半
導体スライスの方向に誘導される。ガス注入板は、例え
ば直径１mmである多くの孔が表面上にわたり規則的に分
布して設けられている例えばアルミニウム板である。ま
たこの板を、多孔質材料、例えば焼結アルミニウム粉末
から製造することができる。このような板には、焼結材
料中に存在するチャネルにより孔が形成されている。こ
のような有孔ガス注入板を用いることにより、プロセス
ガスが半導体スライス上に均一に分布され、従って均質
な堆積が得られる。ガス注入板は、少なくとも半導体ス
ライスと等しい直径を有する。
【０００４】反応室内には、１枚の半導体スライスのた
めの支持体を配置することができるが、数枚の半導体ス
ライスを互いに近接させて載せうる支持体を配置するこ
ともできる。前者の場合には、反応室は１枚のガス注入
板を有するガス注入システムを備え、後者の場合には、
反応室は比較的大きなガス注入板または数枚のガス注入
板を備える。
めの支持体を配置することができるが、数枚の半導体ス
ライスを互いに近接させて載せうる支持体を配置するこ
ともできる。前者の場合には、反応室は１枚のガス注入
板を有するガス注入システムを備え、後者の場合には、
反応室は比較的大きなガス注入板または数枚のガス注入
板を備える。
【０００５】堆積処理中は、材料の層が半導体スライス
上のみならず、半導体スライス付近に位置する反応室構
成部上にも堆積される。堆積工程をくり返すと、すなわ
ち材料の層を隣の半導体スライス上に堆積すると、これ
らの反応室構成部上の材料の層の厚さが増大する。反応
室構成部上の材料の層の厚さが過度に増大すると、粒子
がこの層から剥離し、半導体スライス上に堆積する。こ
れらの粒子は不所望なものである。従って、反応室を周
期的に浄化しなければならない。
上のみならず、半導体スライス付近に位置する反応室構
成部上にも堆積される。堆積工程をくり返すと、すなわ
ち材料の層を隣の半導体スライス上に堆積すると、これ
らの反応室構成部上の材料の層の厚さが増大する。反応
室構成部上の材料の層の厚さが過度に増大すると、粒子
がこの層から剥離し、半導体スライス上に堆積する。こ
れらの粒子は不所望なものである。従って、反応室を周
期的に浄化しなければならない。
【０００６】反応室に導入された、フッ素またはフッ素
化合物と酸素または酸素化合物とを含むガス混合物中
で、支持体とガス注入板との間にプラズマを発生させる
ことにより反応室を浄化すると、効果的な浄化が達成さ
れる。実際的なガス混合物は、例えば、ＣＦ4 とＯ2 と
の混合物、ＳＦ6 とＮ2 Ｏとの混合物またはＣ2 Ｆ6 と
Ｏ2 との混合物であり、これらは、それぞれ１０〜３０
容量％、３０〜５０容量％および４０〜６０容量％のＯ
2 を加えた際に最大の浄化効果を呈する。前述した材料
は、このようなプラズマにより極めて効果的に除去する
ことができる。
化合物と酸素または酸素化合物とを含むガス混合物中
で、支持体とガス注入板との間にプラズマを発生させる
ことにより反応室を浄化すると、効果的な浄化が達成さ
れる。実際的なガス混合物は、例えば、ＣＦ4 とＯ2 と
の混合物、ＳＦ6 とＮ2 Ｏとの混合物またはＣ2 Ｆ6 と
Ｏ2 との混合物であり、これらは、それぞれ１０〜３０
容量％、３０〜５０容量％および４０〜６０容量％のＯ
2 を加えた際に最大の浄化効果を呈する。前述した材料
は、このようなプラズマにより極めて効果的に除去する
ことができる。
【０００７】
【従来の技術】米国特許第4,960,488 号明細書には頭書
に記載した種類の方法が開示されており、この場合ガス
混合物がガス注入板を介して反応室内に導入される。こ
の既知の方法を用いることにより半導体スライスに近接
した反応室構成部を十分に浄化することができることが
確かめられている。しかし、この既知の方法には欠点も
ある。すなわち、ガス注入板が場合により、浄化工程に
より局所的に侵食され、場合により不所望な粒子が依然
として半導体スライス上に蓄積する。実際上、堆積処理
中に反応室内に堆積した材料を含む粒子は半導体スライ
ス上にもはや堆積しないが、これとは異なる組成を有す
る材料の粒子が到来する。この組成は、浄化の際に用い
るフッ素化合物に依存することを確かめた。フッ素−炭
素化合物を用いると、粒子は炭素を含み、フッ素−硫黄
化合物を用いると、粒子は硫黄を含む。
に記載した種類の方法が開示されており、この場合ガス
混合物がガス注入板を介して反応室内に導入される。こ
の既知の方法を用いることにより半導体スライスに近接
した反応室構成部を十分に浄化することができることが
確かめられている。しかし、この既知の方法には欠点も
ある。すなわち、ガス注入板が場合により、浄化工程に
より局所的に侵食され、場合により不所望な粒子が依然
として半導体スライス上に蓄積する。実際上、堆積処理
中に反応室内に堆積した材料を含む粒子は半導体スライ
ス上にもはや堆積しないが、これとは異なる組成を有す
る材料の粒子が到来する。この組成は、浄化の際に用い
るフッ素化合物に依存することを確かめた。フッ素−炭
素化合物を用いると、粒子は炭素を含み、フッ素−硫黄
化合物を用いると、粒子は硫黄を含む。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
上述した欠点を回避することにある。
上述した欠点を回避することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明においては、頭書に記載した半導体装置の製造方法に
おいて、比較的酸素を多く含むガス混合物部を、ガス注
入板を有するガス注入システムを介して反応室中に導入
し、一方、比較的酸素を少なく含むガス混合物部を補助
注入システムを介して反応室中に導入することを特徴と
する。
明においては、頭書に記載した半導体装置の製造方法に
おいて、比較的酸素を多く含むガス混合物部を、ガス注
入板を有するガス注入システムを介して反応室中に導入
し、一方、比較的酸素を少なく含むガス混合物部を補助
注入システムを介して反応室中に導入することを特徴と
する。
【００１０】フッ素またはフッ素化合物と酸素または酸
素化合物とを含むガス混合物中で発生させたプラズマ
は、ある量の酸素または酸素化合物をこのガス混合物中
に存在させた場合に最適な浄化効果を有する。前述した
実際的なガス混合物の例においては、この酸素または酸
素化合物は、例えば、１０〜３０容量％、３０〜５０容
量％または４０〜６０容量％であった。ガス混合物がこ
の最適量より多いまたは少ない酸素または酸素化合物を
含む場合には、より一層長い時間を浄化に要するように
なる。さらに、ガス混合物中の酸素は、炭素または硫黄
を含む重合体の形成、従って炭素または硫黄を含む粒子
の堆積を抑制する。「比較的酸素を多く含むガス混合物
部」は、ここでは最適量より多い組成比の酸素または酸
素化合物を含むガス混合物部を意味し、一方「比較的酸
素を少なく含むガス混合物部」は最適量より少ない組成
比の酸素または酸素化合物を含むガス混合物部を意味す
るものと理解されたい。
素化合物とを含むガス混合物中で発生させたプラズマ
は、ある量の酸素または酸素化合物をこのガス混合物中
に存在させた場合に最適な浄化効果を有する。前述した
実際的なガス混合物の例においては、この酸素または酸
素化合物は、例えば、１０〜３０容量％、３０〜５０容
量％または４０〜６０容量％であった。ガス混合物がこ
の最適量より多いまたは少ない酸素または酸素化合物を
含む場合には、より一層長い時間を浄化に要するように
なる。さらに、ガス混合物中の酸素は、炭素または硫黄
を含む重合体の形成、従って炭素または硫黄を含む粒子
の堆積を抑制する。「比較的酸素を多く含むガス混合物
部」は、ここでは最適量より多い組成比の酸素または酸
素化合物を含むガス混合物部を意味し、一方「比較的酸
素を少なく含むガス混合物部」は最適量より少ない組成
比の酸素または酸素化合物を含むガス混合物部を意味す
るものと理解されたい。
【００１１】比較的酸素を多く含むガス混合物部がガス
注入板を介して流れるため、ガス注入板付近の浄化用プ
ラズマは比較的酸素を多く含む。これにより、ガス注入
板付近の浄化の進行が緩徐となり、従ってガス注入板に
対する侵食が回避される。さらに、プラズマ中に比較的
多量の酸素が存在することにより、ガス注入板上への炭
素または硫黄粒子の堆積の抑制をもする。このような粒
子は、上述した既知の方法におけるように、スライス上
に到達するおそれがある。酸素を少なく含むガス混合物
部を反応室内に別個の補助注入システムを介して導入す
ることにより、平均で最適組成のガス混合物が、ガス注
入板と支持体との間に存在するようになり、従ってプラ
ズマは、ガス注入板付近および補助注入システム付近の
領域を除いて、最適な効果を有する。
注入板を介して流れるため、ガス注入板付近の浄化用プ
ラズマは比較的酸素を多く含む。これにより、ガス注入
板付近の浄化の進行が緩徐となり、従ってガス注入板に
対する侵食が回避される。さらに、プラズマ中に比較的
多量の酸素が存在することにより、ガス注入板上への炭
素または硫黄粒子の堆積の抑制をもする。このような粒
子は、上述した既知の方法におけるように、スライス上
に到達するおそれがある。酸素を少なく含むガス混合物
部を反応室内に別個の補助注入システムを介して導入す
ることにより、平均で最適組成のガス混合物が、ガス注
入板と支持体との間に存在するようになり、従ってプラ
ズマは、ガス注入板付近および補助注入システム付近の
領域を除いて、最適な効果を有する。
【００１２】本発明によれば、比較的酸素を多く含むガ
ス混合物部を、反応室内に配置された支持体の孔を介し
て反応室内に導入するのも好ましい。半導体スライスは
堆積中支持体上に存在する為、実際には、このスライス
により覆われた支持体の部分上に材料は堆積されない。
従って、実際には浄化の際にこの表面から材料を除去す
る必要はない。酸素を多く含むガス混合物部を支持体の
孔を介して供給する場合、支持体は十分に浄化されず、
従ってプラズマによる侵食が回避される。
ス混合物部を、反応室内に配置された支持体の孔を介し
て反応室内に導入するのも好ましい。半導体スライスは
堆積中支持体上に存在する為、実際には、このスライス
により覆われた支持体の部分上に材料は堆積されない。
従って、実際には浄化の際にこの表面から材料を除去す
る必要はない。酸素を多く含むガス混合物部を支持体の
孔を介して供給する場合、支持体は十分に浄化されず、
従ってプラズマによる侵食が回避される。
【００１３】この方法は、支持体が他の理由によりすで
にガスダクトを備えている場合に、極めて容易に実現す
ることができる。これは、堆積中に支持体上に半導体ス
ライスを固定する吸引開口を備えた支持体や、堆積中に
半導体スライスと支持体との間に熱伝導性ガスクッショ
ンを実現するためのガスダクトを備えた支持体の場合に
当てはまる。このような支持体は複雑な構造を有し、従
って高価である。これらの高価な支持体の場合に、浄化
用プラズマによる侵食を回避させることは特に好ましい
ことである。
にガスダクトを備えている場合に、極めて容易に実現す
ることができる。これは、堆積中に支持体上に半導体ス
ライスを固定する吸引開口を備えた支持体や、堆積中に
半導体スライスと支持体との間に熱伝導性ガスクッショ
ンを実現するためのガスダクトを備えた支持体の場合に
当てはまる。このような支持体は複雑な構造を有し、従
って高価である。これらの高価な支持体の場合に、浄化
用プラズマによる侵食を回避させることは特に好ましい
ことである。
【００１４】ガス注入板に対する侵食およびガス注入板
上への粒子の堆積は、比較的酸素を多く含むガス混合物
部がフッ素またはフッ素化合物を含まない場合に最大に
回避される。この場合、ガス注入板を介しておよび場合
に応じて支持体の孔をも介して反応室内に導入されるガ
ス混合物は、酸素または酸素化合物のみを含み、フッ素
またはフッ素化合物を含まない。この場合、プラズマの
浄化作用は、ガス注入板付近および場合に応じて支持体
付近において最少となり、一方例えば炭素粒子のこれら
の反応室構成部上への堆積もまた最少となる。
上への粒子の堆積は、比較的酸素を多く含むガス混合物
部がフッ素またはフッ素化合物を含まない場合に最大に
回避される。この場合、ガス注入板を介しておよび場合
に応じて支持体の孔をも介して反応室内に導入されるガ
ス混合物は、酸素または酸素化合物のみを含み、フッ素
またはフッ素化合物を含まない。この場合、プラズマの
浄化作用は、ガス注入板付近および場合に応じて支持体
付近において最少となり、一方例えば炭素粒子のこれら
の反応室構成部上への堆積もまた最少となる。
【００１５】浄化工程は実際に、比較的酸素を多く含む
ガス混合物部が酸素のみまたは酸素化合物のみを含む際
に容易に実施することができる。この場合、酸素または
酸素化合物をフッ素またはフッ素化合物から完全に分離
させて反応室内に導入する。この結果、２つの流れを完
全に互いに独立させて容易に調整し、これによりガス注
入板に対する侵食および不所望な粒子の堆積を可能な限
り十分に回避することができ、一方、プラズマの浄化作
用を最適にすることができる。
ガス混合物部が酸素のみまたは酸素化合物のみを含む際
に容易に実施することができる。この場合、酸素または
酸素化合物をフッ素またはフッ素化合物から完全に分離
させて反応室内に導入する。この結果、２つの流れを完
全に互いに独立させて容易に調整し、これによりガス注
入板に対する侵食および不所望な粒子の堆積を可能な限
り十分に回避することができ、一方、プラズマの浄化作
用を最適にすることができる。
【００１６】以下本発明を図面を参照して説明する。図
１は、反応室３中で支持体４上に配置された半導体スラ
イス１上に材料の層２を堆積させる半導体装置の製造方
法を実施する装置の線図的断面図である。堆積処理中、
矢印５で線図的に示すように、プロセスガスを、ガス注
入システム６を介してスライス１の方向に導入する。こ
の導入中、「化学蒸着方法」の場合には、スライスは通
常の方法により４００〜８００℃の温度に加熱される。
「プラズマ（増速）化学蒸着方法」の場合には、プラズ
マを通常の方法により支持体４とガス注入板９との間で
発生させる。
１は、反応室３中で支持体４上に配置された半導体スラ
イス１上に材料の層２を堆積させる半導体装置の製造方
法を実施する装置の線図的断面図である。堆積処理中、
矢印５で線図的に示すように、プロセスガスを、ガス注
入システム６を介してスライス１の方向に導入する。こ
の導入中、「化学蒸着方法」の場合には、スライスは通
常の方法により４００〜８００℃の温度に加熱される。
「プラズマ（増速）化学蒸着方法」の場合には、プラズ
マを通常の方法により支持体４とガス注入板９との間で
発生させる。
【００１７】ガス注入システム６は多くの管７およびガ
ス注入室８を有し、このガス注入室の壁部は支持体４に
対向して配置された有孔ガス注入板９を形成している。
ガス注入板９は、例えば直径が約１mmである多くの孔１
０が表面上にわたり均一に分布して設けられている例え
ばアルミニウム板である。ガス注入板はまた、多孔質材
料、例えば焼結アルミニウム粉末から製造することもで
きる。このような板には、焼結材料中に存在するチャネ
ルにより孔が形成されている。このような有孔ガス注入
板９を用いることにより、プロセスガス５をスライス１
上に均一に分布させ、従って均質な堆積が得られる。ガ
ス注入板９は、少なくともスライスと等しい大きさの直
径を有し、これは例えば、１５cmである。
ス注入室８を有し、このガス注入室の壁部は支持体４に
対向して配置された有孔ガス注入板９を形成している。
ガス注入板９は、例えば直径が約１mmである多くの孔１
０が表面上にわたり均一に分布して設けられている例え
ばアルミニウム板である。ガス注入板はまた、多孔質材
料、例えば焼結アルミニウム粉末から製造することもで
きる。このような板には、焼結材料中に存在するチャネ
ルにより孔が形成されている。このような有孔ガス注入
板９を用いることにより、プロセスガス５をスライス１
上に均一に分布させ、従って均質な堆積が得られる。ガ
ス注入板９は、少なくともスライスと等しい大きさの直
径を有し、これは例えば、１５cmである。
【００１８】反応室３内には、１枚のスライスのための
支持体４を配置しうるが、数枚のスライス（本例におい
ては２枚のスライス）を、互いに近接させて載せる支持
体を配置することもできる。反応室３は前者の場合には
１枚のガス注入板９を有するガス注入システム６を備
え、後者の場合には数枚のガス注入板９を有するガス注
入システム６を備える。
支持体４を配置しうるが、数枚のスライス（本例におい
ては２枚のスライス）を、互いに近接させて載せる支持
体を配置することもできる。反応室３は前者の場合には
１枚のガス注入板９を有するガス注入システム６を備
え、後者の場合には数枚のガス注入板９を有するガス注
入システム６を備える。
【００１９】例えばケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ
素、タングステンまたは窒化チタンの層２を、堆積処理
中に、半導体スライス１上に堆積させる。これらの場
合、それぞれプロセスガスは、気体のケイ素化合物、ケ
イ素化合物と酸素または酸素化合物とを含む気体混合
物、ケイ素化合物と窒素または窒素化合物とを含む気体
混合物、タングステン化合物並びにチタン化合物を有す
る。通常のケイ素化合物はシラン、ジクロロシランおよ
びテトラエトキシシランであり、通常の酸素化合物は笑
気であり、通常の窒素化合物はアンモニアである。
素、タングステンまたは窒化チタンの層２を、堆積処理
中に、半導体スライス１上に堆積させる。これらの場
合、それぞれプロセスガスは、気体のケイ素化合物、ケ
イ素化合物と酸素または酸素化合物とを含む気体混合
物、ケイ素化合物と窒素または窒素化合物とを含む気体
混合物、タングステン化合物並びにチタン化合物を有す
る。通常のケイ素化合物はシラン、ジクロロシランおよ
びテトラエトキシシランであり、通常の酸素化合物は笑
気であり、通常の窒素化合物はアンモニアである。
【００２０】材料の層２は堆積処理中、スライス１上の
みならず、スライス付近に位置する反応室の構成部上に
も堆積する。これらの構成部は、例えば、ガス注入板を
囲んで位置するスクリーン１１や、スライス１により覆
われない支持体４の部分１２である。堆積工程をくり返
すと、すなわち材料の層を異なるスライス上に堆積する
と、反応室のこれらの構成部上の材料の層の厚さが増大
する。反応室の構成部上の層があまりにも厚くなると、
粒子がこの層から剥離し、スライス上に堆積する。これ
らの粒子はここでは不所望である。従って、フッ素また
はフッ素化合物と酸素または酸素化合物とを含むガス混
合物中で、支持体４とガス注入板９との間にプラズマを
発生させることにより、反応室３を周期的に浄化する。
このために、支持体４を、13.5 MHzにおいて作動する通
常のＨＦ発生器の一方の極１３に接続し、一方ガス注入
板９とスクリーン１１とをこの発生器１４の他方の極１
５に接続する。
みならず、スライス付近に位置する反応室の構成部上に
も堆積する。これらの構成部は、例えば、ガス注入板を
囲んで位置するスクリーン１１や、スライス１により覆
われない支持体４の部分１２である。堆積工程をくり返
すと、すなわち材料の層を異なるスライス上に堆積する
と、反応室のこれらの構成部上の材料の層の厚さが増大
する。反応室の構成部上の層があまりにも厚くなると、
粒子がこの層から剥離し、スライス上に堆積する。これ
らの粒子はここでは不所望である。従って、フッ素また
はフッ素化合物と酸素または酸素化合物とを含むガス混
合物中で、支持体４とガス注入板９との間にプラズマを
発生させることにより、反応室３を周期的に浄化する。
このために、支持体４を、13.5 MHzにおいて作動する通
常のＨＦ発生器の一方の極１３に接続し、一方ガス注入
板９とスクリーン１１とをこの発生器１４の他方の極１
５に接続する。
【００２１】この浄化のための実際的なガス混合物は、
例えば、ＣＦ4 とＯ2 との混合物、ＳＦ6 とＮ2 Ｏとの
混合物またはＣ2 Ｆ6 とＯ2 との混合物であり、これら
はそれぞれ、１０〜３０容量％、３０〜５０容量％また
は４０〜６０容量％のＯ2 を加えた際に最大の浄化作用
を有する。この場合、前述した材料、例えばケイ素、酸
化ケイ素および窒化ケイ素を、このようなプラズマによ
り極めて効果的に除去することができる。本例における
支持体はスライス１を載せることのできる接触板１６を
備え、この接触板には吸引孔１９が設けられている。支
持体はさらに、ライン２１を介して真空ポンプ（図示せ
ず）に連結されている真空室２０を有する。堆積中、真
空室２０は低圧力下に置かれ、従ってスライス１は吸引
孔１９を介する真空力により支持体上に保持される。
例えば、ＣＦ4 とＯ2 との混合物、ＳＦ6 とＮ2 Ｏとの
混合物またはＣ2 Ｆ6 とＯ2 との混合物であり、これら
はそれぞれ、１０〜３０容量％、３０〜５０容量％また
は４０〜６０容量％のＯ2 を加えた際に最大の浄化作用
を有する。この場合、前述した材料、例えばケイ素、酸
化ケイ素および窒化ケイ素を、このようなプラズマによ
り極めて効果的に除去することができる。本例における
支持体はスライス１を載せることのできる接触板１６を
備え、この接触板には吸引孔１９が設けられている。支
持体はさらに、ライン２１を介して真空ポンプ（図示せ
ず）に連結されている真空室２０を有する。堆積中、真
空室２０は低圧力下に置かれ、従ってスライス１は吸引
孔１９を介する真空力により支持体上に保持される。
【００２２】残留ガス、例えば未使用反応ガスや堆積中
に発生したガスを反応室３から吸引開口２２を介して除
去する。反応室３の浄化中、本発明によれば、比較的酸
素を多く含むガス混合物部をガス注入板９を備えたガス
注入システム６により反応室内に導入する一方、比較的
酸素を少なく含むガス混合物部を補助注入システム２３
を介して反応室内に導入する。本例における補助注入シ
ステムは、支持体４を包囲するとともにガス排出口２５
を備える管２４を有する。この場合、浄化に用いるガス
を図示しないラインを介して管２４中に供給する。
に発生したガスを反応室３から吸引開口２２を介して除
去する。反応室３の浄化中、本発明によれば、比較的酸
素を多く含むガス混合物部をガス注入板９を備えたガス
注入システム６により反応室内に導入する一方、比較的
酸素を少なく含むガス混合物部を補助注入システム２３
を介して反応室内に導入する。本例における補助注入シ
ステムは、支持体４を包囲するとともにガス排出口２５
を備える管２４を有する。この場合、浄化に用いるガス
を図示しないラインを介して管２４中に供給する。
【００２３】フッ素またはフッ素化合物と酸素または酸
素化合物とを含むガス混合物中で発生させるプラズマ
は、ある量の酸素または酸素化合物をこのガス混合物中
に存在させると、最適な浄化効果を有する。上記した例
においては、この酸素または酸素化合物を例えば１０〜
３０容量％、３０〜５０容量％または４０〜６０容量％
とした。ガス混合物が、この最適量より多いまたは少な
い酸素または酸素化合物を含む際には、より一層長い時
間を浄化に要する。比較的酸素を多く含むガス混合物部
は最適量より多い組成比の酸素または酸素化合物を含む
ガス混合物部であり、一方比較的酸素を少なく含むガス
混合物部は最適量より少ない組成比の酸素または酸素化
合物を含むガス混合物部である。１分間あたり６００ s
ccのＣ2 Ｆ6 と１２００ sccのＯ2 とのガス混合物をガ
ス注入板９を介して供給し、１分間あたり１２００ scc
のＣ2 Ｆ6 と６００ sccのＯ2 とのガス混合物を管２４
を介して供給することにより良好な浄化を達成すること
ができた。
素化合物とを含むガス混合物中で発生させるプラズマ
は、ある量の酸素または酸素化合物をこのガス混合物中
に存在させると、最適な浄化効果を有する。上記した例
においては、この酸素または酸素化合物を例えば１０〜
３０容量％、３０〜５０容量％または４０〜６０容量％
とした。ガス混合物が、この最適量より多いまたは少な
い酸素または酸素化合物を含む際には、より一層長い時
間を浄化に要する。比較的酸素を多く含むガス混合物部
は最適量より多い組成比の酸素または酸素化合物を含む
ガス混合物部であり、一方比較的酸素を少なく含むガス
混合物部は最適量より少ない組成比の酸素または酸素化
合物を含むガス混合物部である。１分間あたり６００ s
ccのＣ2 Ｆ6 と１２００ sccのＯ2 とのガス混合物をガ
ス注入板９を介して供給し、１分間あたり１２００ scc
のＣ2 Ｆ6 と６００ sccのＯ2 とのガス混合物を管２４
を介して供給することにより良好な浄化を達成すること
ができた。
【００２４】比較的酸素を多く含むガス混合物部がガス
注入板を介して流れるため、ガス注入板の付近の浄化プ
ラズマは比較的酸素を多く含む。このために、浄化はガ
ス注入板９の付近でゆっくり進行し、従って、ガス注入
板９に対する侵食は弱められる。さらに、プラズマ中の
比較的多量の酸素が、ガス注入板９上への炭素または硫
黄粒子の堆積を抑制する。このような粒子はスライス１
上に堆積するおそれがある。酸素を少なく含むガス混合
物部を補助注入システム２３を介して反応室３内に導入
すると、これにもかかわらず、平均で最適の組成のガス
混合物がガス注入板９と支持体４との間に存在し、従っ
てプラズマは、ガス注入板９付近および補助注入システ
ム２３付近の領域を除いて、最適の効果を有する。
注入板を介して流れるため、ガス注入板の付近の浄化プ
ラズマは比較的酸素を多く含む。このために、浄化はガ
ス注入板９の付近でゆっくり進行し、従って、ガス注入
板９に対する侵食は弱められる。さらに、プラズマ中の
比較的多量の酸素が、ガス注入板９上への炭素または硫
黄粒子の堆積を抑制する。このような粒子はスライス１
上に堆積するおそれがある。酸素を少なく含むガス混合
物部を補助注入システム２３を介して反応室３内に導入
すると、これにもかかわらず、平均で最適の組成のガス
混合物がガス注入板９と支持体４との間に存在し、従っ
てプラズマは、ガス注入板９付近および補助注入システ
ム２３付近の領域を除いて、最適の効果を有する。
【００２５】本発明によれば、比較的酸素を多く含む混
合物部を、反応室３内に配置された支持体４中の孔１９
を介して反応室３内に導入するのも好ましい。スライス
１は堆積中支持体４上に存在する為、実際にはこれらの
スライスにより覆われる支持体４の部分上に材料の層は
堆積しない。従って、実際に浄化中にこの表面から材料
を除去する必要はない。酸素を多く含むガス混合物部を
孔１９を介して供給した際にも、支持体は完全に浄化さ
れず、従ってプラズマによる侵食が弱まる。３００ scc
のＣ2 Ｆ6 と６００ sccのＯ2 との混合物をガス注入板
９および支持体４を介して導入し、一方１２００ sccの
Ｃ2 Ｆ6 と６００ sccのＯ2 との混合物を管２４を介し
て導入すると、ガス注入板９および支持体４に対してほ
とんど侵食を行わない良好な浄化作用を得ることができ
る。
合物部を、反応室３内に配置された支持体４中の孔１９
を介して反応室３内に導入するのも好ましい。スライス
１は堆積中支持体４上に存在する為、実際にはこれらの
スライスにより覆われる支持体４の部分上に材料の層は
堆積しない。従って、実際に浄化中にこの表面から材料
を除去する必要はない。酸素を多く含むガス混合物部を
孔１９を介して供給した際にも、支持体は完全に浄化さ
れず、従ってプラズマによる侵食が弱まる。３００ scc
のＣ2 Ｆ6 と６００ sccのＯ2 との混合物をガス注入板
９および支持体４を介して導入し、一方１２００ sccの
Ｃ2 Ｆ6 と６００ sccのＯ2 との混合物を管２４を介し
て導入すると、ガス注入板９および支持体４に対してほ
とんど侵食を行わない良好な浄化作用を得ることができ
る。
【００２６】ガス注入板９に対する侵食およびガス注入
板９上への粒子の堆積は、比較的酸素を多く含むガス混
合物部がフッ素またはフッ素化合物を含まない場合に最
も弱められる。従って、ガス注入板９および場合に応じ
支持体４の孔１９を介して反応室３内に導入されるガス
混合物には、酸素または酸素化合物のみを含め、フッ素
またはフッ素化合物を含めない。この場合、プラズマの
浄化作用は、ガス注入板９付近および場合に応じ支持体
４付近において最小となり、しかも、反応室構成部９，
１１および１２上への例えば炭素粒子の堆積もこの際最
小となる。実際には、例えば、１分間あたり６００ scc
のＯ2 をガス注入板９を介して供給し、６００ sccのＯ
2 を支持体４を介して供給し、６００ sccのＯ2 と１８
００ sccのＣ2 Ｆ6 とのガス混合物をリング２４を介し
て供給する。
板９上への粒子の堆積は、比較的酸素を多く含むガス混
合物部がフッ素またはフッ素化合物を含まない場合に最
も弱められる。従って、ガス注入板９および場合に応じ
支持体４の孔１９を介して反応室３内に導入されるガス
混合物には、酸素または酸素化合物のみを含め、フッ素
またはフッ素化合物を含めない。この場合、プラズマの
浄化作用は、ガス注入板９付近および場合に応じ支持体
４付近において最小となり、しかも、反応室構成部９，
１１および１２上への例えば炭素粒子の堆積もこの際最
小となる。実際には、例えば、１分間あたり６００ scc
のＯ2 をガス注入板９を介して供給し、６００ sccのＯ
2 を支持体４を介して供給し、６００ sccのＯ2 と１８
００ sccのＣ2 Ｆ6 とのガス混合物をリング２４を介し
て供給する。
【００２７】浄化工程は実際に、比較的酸素を多く含む
ガス混合物部が酸素または酸素化合物のみを含む際に容
易に実施することができる。この場合、酸素または酸素
化合物を、完全にフッ素またはフッ素化合物から分離さ
せて反応室内に導入する。この結果、２つの流れを完全
に互いに独立させて容易に調整し、これによりガス注入
板に対する侵食および不所望な粒子の堆積を可能な限り
十分に回避するとともにプラズマの浄化作用を最適にす
ることができる。実際には、例えば、１分間あたり９０
０ sccのＯ2 をガス注入板９を介して供給し、９００ s
ccのＯ2 を支持体４を介して供給し、１８００ sccのＣ
2 Ｆ6 をリング２４を介して供給する。
ガス混合物部が酸素または酸素化合物のみを含む際に容
易に実施することができる。この場合、酸素または酸素
化合物を、完全にフッ素またはフッ素化合物から分離さ
せて反応室内に導入する。この結果、２つの流れを完全
に互いに独立させて容易に調整し、これによりガス注入
板に対する侵食および不所望な粒子の堆積を可能な限り
十分に回避するとともにプラズマの浄化作用を最適にす
ることができる。実際には、例えば、１分間あたり９０
０ sccのＯ2 をガス注入板９を介して供給し、９００ s
ccのＯ2 を支持体４を介して供給し、１８００ sccのＣ
2 Ｆ6 をリング２４を介して供給する。
【図１】 本発明の方法を実施するのに適した装置の線
図的断面図である。
図的断面図である。
１ 半導体スライス ２ 材料の層 ３ 反応室 ４ 支持体 ６ ガス注入システム ７ 管 ８ ガス注入室 ９ ガス注入板 10 孔 11 スクリーン 12 スライスで覆われていない支持体の部分 13 極 14 ＨＦ発生器 15 極 16 接触板 19 吸引孔 20 真空室 22 吸引開口 23 補助注入システム 24 管 25 ガス排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔ ｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (5)
- 【請求項１】 プロセスガスを、反応室内の支持体に対
向して配置された有孔ガス注入板が設けられたガス注入
システムを介して、前記支持体上に配置された半導体ス
ライス上に誘導することにより、材料の層を前記半導体
スライス上に堆積させるようにした前記反応室を、フッ
素またはフッ素化合物および酸素または酸素化合物を含
むガス混合物中で且つ前記支持体と前記ガス注入板との
間でプラズマを発生させることにより順次の堆積間で周
期的に浄化する半導体装置の製造方法において、 比較的酸素を多く含むガス混合物部を、ガス注入板を有
するガス注入システムを介して反応室中に導入し、一
方、比較的酸素を少なく含むガス混合物部を補助注入シ
ステムを介して反応室中に導入することを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 比較的酸素を多く含む前記ガス混合物部
を、反応室中に配置された支持体の孔を介して反応室中
に導入することを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項３】 比較的酸素を多く含む前記ガス混合物部
が、フッ素またはフッ素化合物を含まないことを特徴と
する請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 比較的酸素を多く含む前記ガス混合物部
が、酸素または酸素化合物のみを含むことを特徴とする
請求項３に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記支持体を包囲する管であってガス排
出口を備える当該管を有する前記補助注入システムを用
いること特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載
の半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL92201655:5 | 1992-06-09 | ||
| EP92201655 | 1992-06-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677149A JPH0677149A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3320498B2 true JP3320498B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=8210671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13768593A Expired - Fee Related JP3320498B2 (ja) | 1992-06-09 | 1993-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3320498B2 (ja) |
| KR (1) | KR100284630B1 (ja) |
| DE (1) | DE69301502T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502530B1 (en) | 2000-04-26 | 2003-01-07 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Design of gas injection for the electrode in a capacitively coupled RF plasma reactor |
-
1993
- 1993-06-02 DE DE69301502T patent/DE69301502T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-04 KR KR1019930010032A patent/KR100284630B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-06-08 JP JP13768593A patent/JP3320498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69301502T2 (de) | 1996-09-12 |
| KR100284630B1 (ko) | 2001-03-15 |
| DE69301502D1 (de) | 1996-03-21 |
| JPH0677149A (ja) | 1994-03-18 |
| KR940001265A (ko) | 1994-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |