JP3476409B2 - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマCVD装置
に関するものであり、特にシリコン窒化膜(SiN膜)
とフッ素含有シリコン酸化膜(SiOF膜)を連続して
同一チャンバーで成膜するCVD装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体素子の微細化に伴い、半導体装置
の微細な多層配線が必須になっている。その半導体装置
の動作速度遅延を防止するために配線にはCu配線の使
用が望まれており、層間絶縁膜には低誘電率膜の使用が
必要とされている。
【0003】低誘電率膜は、従来使用していたシリコン
酸化膜(SiO2 膜)と同じ製造プロセスで容易に集積
化できるSiOF膜を使用することによって、比較的早
期に製品化できると考えられている。
【0004】また、通常Cu配線上の層間絶縁膜の形成
は、Cu配線の酸化を防止するためSiN膜を形成後S
iO2 膜を形成する方法を用いており、これらの工程は
コストを低減するためにSiN膜、SiO2 膜を同一チ
ャンバーで連続して形成することが望まれる。低誘電率
化としてSiO2 膜からSiOF膜に変更する場合も、
同様に同一チャンバーでの連続成膜が望まれる。
【0005】次に図5を用い、実際にSiN膜およびS
iOF膜を同一チャンバーで成膜した従来例を説明す
る。
【0006】図5の断面図を参照すると、この例は平行
平板型プラズマCVD装置を示している。装置の構成と
しては、チャンバー11にファイナルバルブ12が設置
されたN2 Oガス配管1と、SiF4 ガス配管2、NH
3 ガス配管3およびSiH4ガス配管4が同一ラインに
合流した後にファイナルバルブ23が設置されており、
その配管がチャンバー11に接続されている。チャンバ
ー11上部にシャワーヘッド兼上部電極7と高周波電源
5が、そしてチャンバー下部に低周波電源6が接続され
たヒーター兼下部電極9が設けられ、その上にウェハ8
が設置されている。そしてチャンバー側壁に排気部10
が設けられた構成になっている。
【0007】次に膜形成のステップを説明する。まず第
1ステップとして、NH3 ガスバルブ15、SiH4
スバルブ16およびファイナルバルブ23を開き、NH
3 ガスおよびSiH4 ガスをチャンバー11に導入し、
SiN膜を成膜した。基板温度は400℃、チャンバー
圧力は4〜5Torrにコントロールした。そして、高
周波電源5,低周波電源6のパワーをそれぞれ約500
W、500Wかけることにより、この階段でウェハ8上
に膜厚約100nmのSiN膜が成膜された。
【0008】次に第2ステップとして、SiN膜を成膜
後高周波電源5,低周波電源6のパワーをOFFとし、
NH3 ガスバルブ15、SiH4 ガスバルブ16を閉め
ることにより、SiH4 ガスおよびNH3 ガスの導入を
停止し、SiF4 ガスバルブ13A、NH3 ガスバルブ
15,SiH4 ガスバルブ16からチャンバー11間の
配管内の残留ガスを排気する。
【0009】次にN2 Oガスバルブである、ファイナル
バルブ12およびSiF4 ガスバルブ13A、SiH4
ガスバルブ16及びファイナルバルブ23を開くことに
より、N2 Oガス、SiF4 ガスおよびSiH4 ガスを
チャンバー11に導入し、SiOF膜の成膜を試みた。
基板温度は400℃、チャンバー圧力は4〜5Torr
にコントロールした。
【0010】そして高周波電源5、低周波電源6のパワ
ーをそれぞれ約500W、500Wかけることにより、
この段階でウェハ8上にSiOF膜が成膜される予定で
あったが、反応生成物のパーティクルが付着していただ
けであった。そしてこのステップで配管内につまりが生
じガスが流れなくなってしまった。ファイナルバルブ2
3付近の配管を取り外して分析してみると、[(NH
42 SiF6 ]と判断される反応生成物が分析により
確認された。これによりSiF4 とNH3 が常温・真空
下で反応することが確認された。
【0011】次に、SiF4 とNH3 が常温で反応する
ことから、同一チャンバーでの連続成膜を断念し、Si
N膜とSiOF膜をそれぞれ別のチャンバーで成膜する
方法について図6及び図7の断面図を用いて説明する。
【0012】図6はSiN膜成膜用チャンバー11を示
しており、ファイナルバルブ14を開けることにより、
NH3 ガスおよびSiH4 ガスをチャンバー11に導入
し、SiN膜を成膜する。基板温度は400℃、チャン
バー圧力は4〜5Torrにコントロールした。
【0013】NH3 ガス配管3およびSiH4 ガス配管
4からチャンバー11へ各々のガスを導入している。高
周波電源5、低周波電源6のパワーをそれぞれ約500
W、500Wかけることにより、この段階でウェハ8上
に膜厚約100nmのSiN膜が成膜された。
【0014】さらに真空引き後、N2 ガスで大気に戻
し、ウェハ8を別のチャンバーに搬送後、図7に示すS
iOF膜成膜用チャンバー11に搬送した。
【0015】図7はSiOF膜成膜用チャンバー11を
示しており、ファイナルバルブ12,14Bを開けるこ
とにより、N2 Oガス、SiF4 ガスをチャンバー11
に導入し、SiOF膜を成膜した。基板温度400℃、
チャンバー圧力4〜5Torrにコントロールした。高
周波電源5,低周波電源6のパワーをそれぞれ約500
W、500Wかけることにより、この段階でウェハ8上
にSiOF膜が成膜される。
【0016】この方法では、2つのチャンバーを用いて
おり、それを搬送する時間を考慮するとスループットが
遅くなってしまうことと、2つのチャンバーが用いられ
ることで装置のコストが高くなってしまうという問題が
あった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】まず図5に示した従来
のガス配管では、NH3 ガスとSiF4 ガスを同一ガス
配管にてチャンバーに導入する装置形態となっており、
共通のファイナルバルブしか設置されておらず、NH3
ガスの排気が不完全となりチャンバーの手前のガス配管
内でNH3 ガスとSiF4 ガスが混合するため、常温で
反応しガス配管内にNH3 とSiF4 の反応物[(NH
42 SiF6 ]が生成され、配管つまり起きる、また
は配管内の反応物によりウェハ上のパーティクルが多く
なるという課題があった。
【0018】また反応を避けるため、図6、図7で説明
したようにSiN膜とSiOF膜を別チャンバーで成膜
する方法では、スループットが遅くなり、その装置的コ
ストも高くなってしまうという課題があった。
【0019】本発明の目的は、配管のつまりを防止し、
SiN膜とSiOF膜を同一チャンバーで成膜できるプ
ラズマCVD装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】第1の発明のプラズマC
VD装置は、同一チャンバー内でシリコン窒化膜とフッ
素含有シリコン酸化膜を形成するプラズマCVD装置に
おいて、シリコン窒化膜の原料ガスの一部としてNH3
ガスを導入するNH3 ガス配管と、フッ素含有シリコン
酸化膜の原料ガスの一部としてSiF4 ガスを導入する
SiF4 ガス配管を別々にシャワーヘッド兼上部電極に
接続したことを特徴とするものである。
【0021】第2の発明のプラズマCVD装置は同一チ
ャンバー内でシリコン窒化膜とフッ素含有シリコン酸化
膜を形成するプラズマCVD装置において、シリコン窒
化膜の原料ガスの一部としてNH3 ガスを導入するNH
3 ガス配管と、フッ素含有シリコン酸化膜の原料ガスの
一部としてSiF4 ガスを導入するSiF4 ガス配管が
合流する手前でそれぞれ別々のバルブを持ち、SiF4
ガス配管に設置されたバルブとNH3 ガス配管に設置さ
れたバルブとが互いに連動しており、一方が開いている
ときは他方は閉じるように構成されていることを特徴と
するものである。
【0022】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1の
実施の形態を説明するための平行平板型のプラズマCV
D装置の断面図である。
【0023】図1を参照すると、本発明の平行平板型プ
ラズマCVD装置では、ファイナルバルブ12が設置さ
れたN2 Oガス配管1がシャワーヘッド兼上部電極外周
部7Aに接続されている。またNH3 ガス配管3および
SiH4 ガス配管4が同一配管に接続された後にファイ
ナルバルブ14を経てシャワーヘッド兼上部電極外周部
7Aに接続されている。さらにファイナルバルブ13が
設置されたSiF4 ガス配管2がシャワーヘッド兼上部
電極中心部7Bに接続されている。チャンバー11上部
にシャワーヘッド兼上部電極外周部および中心部7A,
7Bと高周波電源5、チャンバー下部にウェハ8をのせ
るヒーター兼下部電極9、低周波電源6及びチャンバー
側壁に排気部10がそれぞれ設けられた構成になってい
る。
【0024】図2は本発明の第2の実施の形態を示す平
行平板型プラズマCVD装置の断面図であり、ファイナ
ルバルブ12が設置されたN2 Oガス配管1がシャワー
ヘッド兼上部電極7に接続されている。またバルブ15
が設置されたNH3 ガス配管3とバルブ16が設置され
たSiH4 ガス配管4が同一ラインに結合された後に、
ファイナルバルブ14を経てバルブ13を有するSiF
4 ガス配管2と合流しシャワーヘッド兼上部電極7に接
続されている。チャンバー11上部にシャワーヘッド兼
上部電極7と高周波電源5、チャンバー下部にウェハ8
をのせるヒーター兼下部電極9、低周波電源6及びチャ
ンバー側壁に排気部10がそれぞれ設けられた構成にな
っている。
【0025】図3は本発明の第3の実施の形態を示す高
密度プラズマCVD装置の断面図である。ファイナルバ
ルブ12が設置されたN2 Oガス配管1、ファイナルバ
ブル13が設置されたSiF4 ガス配管2がチャンバー
11Aに接続されている。またNH3 ガス配管3とSi
4 ガス配管4が同一ラインに結合された後にファイナ
ルバルブ14を経てチャンバー11Aに接続されてい
る。それぞれのガスはガスのズル1A,2A,3Aを通
じてチャンバー内に導入される。チャンバー11A上部
のドーム部にコイル17および高周波電源5A、チャン
バー下部にウェハ8をのせるヒーター兼下部電極9およ
び高周波電源5B、チャンバー側壁に排気部10Aがそ
れぞれ設けられた構成になっている。
【0026】図4は本発明の第4の実施の形態を示す平
行平板型プラズマCVD装置であり、ファイナルバブル
12が設置されたN2 Oガス配管1がシャワーヘッド兼
上部電極7に接続されている。またNH3 ガスバルブ1
5が設置されたNH3 ガス配管3とSiF4 ガスバルブ
16が設置されたSiH4 配管4が同一ラインに結合さ
れた後にNH3 ・SiH4 バルブ14Aが設置されてい
る。さらにその配管とN2 ガスバルブ19が設置された
2 ガス配管18とSiF4 ガスバルブ13Aが設置さ
れたSiF4 ガス配管2とが、同一ラインに結合され二
手に分かれており、一方は排気バルブ22を経てガス排
気部21へ接続され、他方はファイナルバルブ20を経
てシャワーヘッド兼上部電極7に接続されている。チャ
ンバー11上部にシャワーヘッド兼上部電極7と高周波
電源5、チャンバー下部にウェハ8をのせるヒーター兼
下部電極9、低周波電源6、チャンバー側壁に排気部1
0がそれぞれ設けられた構成になっている。尚、N2
ス配管18は必要に応して用いてもよい。
【0027】次に本発明の各実施の形態を用いてCVD
膜を形成する場合について説明する。
【0028】まず第1の実施の形態の図1のCVD装置
を参照して説明する。成膜の第1ステップとしてNH3
ガスバルブ15,SiH4 ガスバルブ16およびファイ
ナルバルブ14を開くことにより、SiH4 ガスおよび
NH3 ガスをシャワーヘッド兼上部電極外周部7Aを経
てチャンバー11に導入し、SiN膜を成膜した。成膜
温度を400℃、チャンバー圧力を4〜5Torrにコ
ントロールした。そして高周波電源5、低周波電源6に
それぞれ約500W、500Wのパワーをかけることに
より、この段階でウェハ8上に膜厚約100nmのSi
N膜が成膜された。
【0029】次に第2ステップとして、SiN膜を成膜
後高周波電源5、低周波電源6をOFFし、NH3 ガス
バルブ15,SiN4 ガスバルブ16からチャンバー1
1間の配管内の残留ガスを排気する。
【0030】次に第3ステップとして、ファイナルバル
ブ12を開くことにより、N2 Oガスをシャワーヘッド
兼上部電極外周部7Aを経てチャンバー11に導入し、
ファイナルバルブ13を開くことによりSiF4 ガスを
シャワーヘッド兼上部電極中心部7Bを経てチャンバー
11に導入する。またSiH4 ガスバルブ16およびフ
ァイナルバルブ14を開くことによりSiH4 ガスをチ
ャンバー11に導入し、SiOF膜を成膜した。基板温
度は400℃、チャンバー圧力は4〜5とTorrにコ
ントロールした。そして高周波電源5,低周波電源6に
それぞれ約500W、500Wをかけることにより、こ
の段階でウェハ8上に膜厚約800nmのSiOF膜が
成膜された。
【0031】次に第4ステップとして、SiOF膜を成
膜後高周波電源5、低周波電源6をOFFし、ファイナ
ルバルブ12,13を閉めることにより、N2 Oガス、
SiF4 ガスを停止し、SiH4 ガスバルブ16を閉め
ることによりSiH4 ガスの導入を停止し、ファイナル
バルブ12、13、NH3 ガスバルブ15,SiH4
スバルブ16からチャンバー11間の配管内の残留ガス
を排気する。以下次の成膜のステップに移る。
【0032】このCVD装置を用いた場合、SiF4
スラインとNH3 ガスラインが分離されているため、ど
のステップにおいてもSiF4 ガスとNH3 ガスが配管
内で合流することがないため、配管に生成物のつまりな
く連続的にSiN膜とSiOF膜との形成が実現でき
た。
【0033】次に第2の実施の形態の図2のCVD装置
を参照して説明する。まず成膜の第1ステップとして、
NH3 ガスバルブ15、SiH4 ガスバルブ16および
ファイナルバルブ14を開くことにより、NH3 ガスお
よびSiH4 ガスをシャワーヘッド兼上部電極7を経て
チャンバー11に導入し、SiN膜を成膜した。このと
きNH3 ガスバルブ15と連動しているファイナルバル
ブ13は閉じている。成膜温度は400℃、チャンバー
圧力は4〜5Torrにコントロールした。そして高周
波電源5,低周波電源6にそれぞれ約500W、500
Wのパワーをかけることにより、この段階でウェハ8上
に膜厚約100nmのSiN膜が成膜された。
【0034】次に第2ステップとして、SiN膜を成膜
後高周波電源5,低周波電源6をOFFし、NH3 ガス
バルブ15,SiH4 ガスバルブ16を閉めることによ
り、NH3 ガスおよびSiH4 ガスの導入を停止し、フ
ァイナルバルブ12,13およびNH3 ガスバルブ1
5,SiH4 ガスバルブ16からチャンバー11間の配
管内の残留ガスを排気する。
【0035】次に第3ステップとして、ファイナルバル
ブ14を閉め、ファイナルバルブ12,13,14から
チャンバー11間の配管内の残留ガスを排気する。
【0036】次に第4ステップとして、ファイナルバル
ブ12を開くことによりN2 Oガスをシャワーヘッド兼
上部電極外周部7Aを経てチャンバー11に導入し、フ
ァイナルバルブ13を開くことによりSiF4 ガスを、
SiH4 ガスバルブ16およびファイナルバルブ14を
開くことによりSiH4 ガスをシャワーヘッド兼上部電
極7を経てチャンバー11に導入し、SiOF膜を成膜
した。このとき、ファイナルバルブ13と連動している
NH3 ガスバルブ15は閉じている。成膜温度は400
℃、チャンバー圧力は4〜5Torrにコントロールし
た。そして高周波電源5,低周波電源6にそれぞれ約5
00W、500Wをかけることにより、この段階でウェ
ハ8上に膜厚約800nmのSiOF膜が成膜された。
【0037】次に第5ステップとして、SiOF膜を成
膜後高周波電源5、低周波電源6をOFFし、ファイナ
ルバルブ12,13を閉めることにより、N2 Oガス、
SiF4 ガスを、バルブ16を閉めることによりSiH
4 ガスの導入を停止し、ファイナルバルブ12、13お
よびNH3 ガスバルブ15,SiH4 ガスバルブ16か
らチャンバー11間の配管内の残留ガスを排気する。
【0038】次に第6ステップとして、ファイナルバブ
ル14を閉め、ファイナルバブル12,13,14から
チャンバー11間の配管内の残留ガスを排気する。
【0039】この装置を用いた場合、どのステップでも
SiF4 とNH3 が配管内で合流しないため、つまりが
発生することなく連続性膜が実現できた。また、第1の
実施の形態と比較し装置の構造として各ガスをチャンバ
ー11内に導入するためのシャワーヘッド兼上部電極7
が各ガス共通となっており、図5に示した従来のCVD
装置から改造する際に配管のみを交換すればよいため、
低コストで実現できるメリットがある。
【0040】次に第3の実施の形態の図3のCVD装置
を参照して説明する。まず成膜の第1ステップとして、
NH3 ガスバルブ15、SiH4 ガスバルブ16および
ファイナルバルブ14を開くことにより、SiH4 ガス
およびNH3 をNH3 およびSiH4 ガスノズル3Aを
経てチャンバー11Aに導入し、SiN膜を成膜した。
成膜温度は400℃、チャンバー圧力は4〜5mTor
rにコントロールした。そして高周波電源5A,5Bに
それぞれ約1000W〜4000W、約3000〜40
00Wのパワーをかけることにより、この段階でウェハ
8上に膜厚約100nmのSiN膜が成膜された。
【0041】次に第2ステップとして、SiN膜を成膜
後高周波電源5A,5BをOFFし、NH3 ガスバルブ
15およびSiF4 ガスバルブ16を閉めることにより
NH 3 ガスおよびSiH4 ガスの導入を停止し、ファイ
ナルバルブ12、13およびNH3 ガスバルブ15,S
iH4 ガスバルブ16からチャンバー11間の配管内の
残留ガスを排気する。
【0042】次に第3ステップとして、ファイナルバブ
ル12,13およびSiH4 ガスバルブ16を開くこと
により、それぞれN2 OガスをN2 Oガスノズル1A、
SiF4 ガスをSiF4 ガスノズル2AおよびSiH4
ガスをNH3 およびSiH4ガスノズル3Aを経てチャ
ンバー11Aに導入し、SiOF膜を成膜した。成膜温
度は400℃、チャンバー圧力は4〜5mTorrにコ
ントロールした。そして高周波電源5A,5Bにそれぞ
れ約1000W〜4000W、約3000〜4000W
のパワーをかけることにより、この段階でウェハ8上に
膜厚約800nmのSiOF膜が成膜された。
【0043】次に第4ステップとして、SiOF膜を成
膜後高周波電源5A,5BをOFFし、ファイナルバブ
ル12,13およびSiH4 ガスバルブ16を閉めるこ
とによりN2 Oガス、SiF4 ガスおよびSiH4 ガス
の導入を停止し、ファイナルバルブ12,13およびS
iH4 ガスバルブ16からチャンバー11A間の配管内
の残留ガスを排気する。
【0044】このCVD装置を用いた場合、どのステッ
プでもSiH4とNH3 が配管内で合流しないため、つ
まりが発生することなく連続性膜が実現できた。第1,
第2の実施の形態と比較すると、高密度プラズマを用い
ているため良質な膜を成膜する事ができるというメリッ
トがある。
【0045】次に第4の実施の形態の図4のCVD装置
を参照して説明する。まず成膜の第1ステップとして、
NH3 ガスバルブ15、SiH4 ガスバルブ16、NH
3 ・SiH4 バルブ14Aおよびファイナルバルブ20
をひらくことにより、SiH 4 ガスおよびNH3 ガスを
シャワーヘッド兼上部電極を経てチャンバー11に導入
し、SiN膜を成膜した。このとき、NH3 ガスバルブ
15と連動しているSiF4 ガスバルブ13Aは閉じて
いる。成膜温度は400℃、チャンバー圧力は4〜5T
orrにコントロールした。そして高周波電源5、低周
波電源6にそれぞれ約500W、500Wのパワーをか
けることにより、この段階でウェハ8上に膜厚約100
nmのSiOF膜が成膜された。
【0046】次に第2ステップとして、SiN膜を成膜
後高周波電源5、低周波電源6をOFFし、NH3 ガス
バルブ15、SiF4 ガスバルブ16を閉めることによ
り、SiH4 ガスおよびNH3 ガスの導入を停止し、N
2 ガスバルブ19、SiH4ガスバルブ13A、NH3
ガスバルブ15、SiH4 ガスバルブ16および排気バ
ルブ22からチャンバー11間の配管内の残留ガスを排
気する。
【0047】次に第3ステップとして、NH3 ・SiH
4 バルブ14Aを閉じN2 ガスバルブ19を開くことに
より、SiF4 ガスバルブ13A、NH3 ・SiH4
ルブ14A、排気バルブ22およびファイナルバルブ2
0間の配管内にN2 を封入する。
【0048】次に第4ステップとして、排気バルブ22
を開くことにより、N2 ガスバルブ19、SiF4 ガス
バルブ13A、NH3 ・SiH4 バルブ14A、ファイ
ナルバルブ20間の配管内を真空置換する。
【0049】次に第5ステップとして、N2 Oガスバル
ブ12をひらくことによりN2 Oガスをシャワーヘッド
兼上部電極7を経てチャンバー11に導入し、排気バル
ブ22を閉じ、SiF4 ガスバルブ13A、NH3 ・S
iH4 バルブ14A、SiH 4 ガスバルブ16およびフ
ァイナルバルブ20を開くことにより、SiF4 ガスお
よびSiH4 ガスをシャワーヘッド兼上部電極7を経て
チャンバー11に導入し、SiOF膜を成膜する。この
とき、SiF4 ガスバルブ13Aと連動しているNH3
ガスバルブ15は閉じている。基板温度は400℃、チ
ャンバー圧力は4〜5とTorrにコントロールした。
そして高周波電源5、低周波電源6にそれぞれ約500
W、500Wをかけることにより、この段階でウェハ8
上に膜厚約800nmのSiOF膜が成膜された。
【0050】次に第6ステップとして、SiOF膜を成
膜後高周波電源5、低周波電源6をOFFし、N2 Oガ
スバルブ12を閉めることによりN2 Oガスを停止し、
SiF4 ガスバルブ13AおよびSiH4 ガスバルブ1
6をしめることによりSiF 4 ガスおよびSiH4 ガス
を停止し、N2 ガスバルブ19、SiF4 ガスバルブ1
3A、NH3 ガスバルブ15、SiH4 ガスバルブ16
および排気バルブ22らチャンバー11間の配管内の残
留ガスを排気する。
【0051】次に第7ステップとして、NH3 ・SiH
4 バルブ14Aを閉じN2 ガスバルブ19を開くことに
より、SiF4 ガスバルブ13A、NH3 ・SiH4
ルブ14A、排気バルブ22およびファイナルバルブ2
0間の配管内にN2 を封入する。
【0052】次に第8ステップとして、第4ステップと
同様に、排気バルブ22を開く事により、N2 ガスバル
ブ19、SiF4 ガスバルブ13A、NH3 ・SiH4
バルブ14A、ファイナルバルブ20間の配管内を真空
置換する。
【0053】このCVD装置を用いた場合、SiN膜ま
たはSiOF膜形成後に配管内を真空にし、その後N2
封入を行いさらに真空置換するため、第2の実施の形態
と比較して効率良く配管内の残留ガスを排気することが
出来るというメリットがある。その結果、どのステップ
でもSiF4 とNH3 が配管内で混ることがないため、
つまりが発生することなく連続性膜が実現できた。
【0054】この第4の実施の形態を用いた成膜方法で
は、ファイナルバルブ20と排気バルブ22間を真空置
換及びN2 加圧を繰り返したが、真空置換を十分行うこ
とによりN2 封入を略すことも可能である。
【0055】尚、上記実施の形態においては、本発明を
平行平板型プラズマCVD装置及び高密度プラズマCV
D装置に適用した場合について説明したが、プラズマを
別の場所で発生させ、このプラズマをチャンバー内に導
入する構造を有するリモートプラズマCVD装置に適用
できることは勿論である。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、同一チャ
ンバーでSiN膜とSiOF膜を連続して成膜するプラ
ズマCVD装置において、NH3 ガスとSiF4 ガスを
別々のガスラインまたはNH3 ガス配管とSiF4 ガス
配管それぞれに連動している別々のバルブが設置されて
いるガスラインにてチャンバーへ導入するため、SiF
4 ガスとNH3 ガスが配管内にて常温で反応することが
なく、そのため配管内にNH3 とSiF4 の反応物
〔(NH42 SiF6 〕が生成されず、配管のつまり
や反応物の生成が防止できるという効果がある。また、
SiN膜、SiOF膜を連続で同一チャンバーで成膜で
きることからコストの低減およびスループットの向上を
図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すCVD装置の
断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示すCVD装置の
断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示すCVD装置の
断面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示すCVD装置の
断面図である。
【図5】従来のCVD装置の断面図である。
【図6】従来の他のCVD装置の断面図である。
【図7】従来の他のCVD装置の断面図である。
【符号の説明】
1、1A N2 Oガス配管 2、2A SiF4 ガス配管 3 NH3 ガス配管 3A NH3 およびSiH4 ガスノズル 4 SiH4 ガス配管 5、5A、5B 高周波電源 6 低周波電源 7 シャワーヘッド兼上部電極 7A シャワーヘッド兼上部電極外周部 7B シャワーヘッド兼上部電極中心部 8 ウェハ 9 ヒーター兼下部電極 10、10A 排気部 11、11A チャンバー 12 ファイナルバルブ 13 ファイナルバルブ 13A SiF4 ガスバルブ 14、14B ファイナルバルブ 14A NH3 ・SiH4 バルブ 15 NH3 ガスバルブ 16 SiH4 ガスバルブ 18 N2 ガス配管 19 N2 ガスバルブ 20 ファイナルバルブ 21 ガス排気部 22 排気バルブ 23 ファイナルバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 善昭 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 石川 重男 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−302523(JP,A) 特開 平10−144683(JP,A) 特開 平8−213378(JP,A) 特開 平6−281052(JP,A) 特開 昭64−47872(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/31 C23C 16/34 C23C 16/40 C23C 16/455

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一チャンバー内でシリコン窒化膜とフ
    ッ素含有シリコン酸化膜を形成するプラズマCVD装置
    において、シリコン窒化膜の原料ガスの一部としてNH
    3 ガスを導入するNH3 ガス配管と、フッ素含有シリコ
    ン酸化膜の原料ガスの一部としてSiF4 ガスを導入す
    るSiF4 ガス配管を別々にシャワーヘッド兼上部電極
    に接続したことを特徴とするプラズマCVD装置。
  2. 【請求項2】 前記シャワーヘッド兼上部電極は、Si
    4 ガスを導入するSiF4 ガス配管が接続されたシャ
    ワーヘッド兼上部電極中心部とその他のガス配管が接続
    されたシャワーヘッド兼上部電極周辺部とから構成され
    ている請求項1記載のプラズマCVD装置。
  3. 【請求項3】 同一チャンバー内でシリコン窒化膜とフ
    ッ素含有シリコン酸化膜を形成するプラズマCVD装置
    において、シリコン窒化膜の原料ガスの一部としてNH
    3 ガスを導入するNH3 ガス配管と、フッ素含有シリコ
    ン酸化膜の原料ガスの一部としてSiF4 ガスを導入す
    るSiF4 ガス配管が合流する手前でそれぞれ別々のバ
    ルブを持ち、SiF4 ガス配管に設置されたバルブとN
    3 ガス配管に設置されたバルブとが互いに連動してお
    り、一方が開いているときは他方は閉じるように構成さ
    れていることを特徴とするプラズマCVD装置。
  4. 【請求項4】 前記SiF4 ガス配管に設置されたバル
    ブと前記NH3 ガス配管に設置されたバルブと前記チャ
    ンバー間にバルブを持ち、これらバルブ間のガス配管内
    を単独に真空置換できる機構を有する請求項3記載のプ
    ラズマCVD装置。
  5. 【請求項5】 前記SiF4 ガス配管に設置されたバル
    ブと前記NH3 ガス配管に設置されたバルブと前記チャ
    ンバー間にバルブを持ち、これらバルブ間のガス配管内
    を単独に真空置換及びN2 加圧を繰り返しできる機構を
    有する請求項3記載のプラズマCVD装置。
  6. 【請求項6】 プラズマCVD装置は、平行平板型プラ
    ズマCVD装置又は高密度プラズマCVD装置又はリモ
    ートプラズマCVD装置である請求項1又は請求項3記
    載のプラズマCVD装置。
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