JPH01104778A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH01104778A JPH01104778A JP26210987A JP26210987A JPH01104778A JP H01104778 A JPH01104778 A JP H01104778A JP 26210987 A JP26210987 A JP 26210987A JP 26210987 A JP26210987 A JP 26210987A JP H01104778 A JPH01104778 A JP H01104778A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、プラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖ
ａｐｏｒＤｅｐｏｇｉＨｏ′ｎ）法によって、薄膜を形
成する方法に関するものである。
ａｐｏｒＤｅｐｏｇｉＨｏ′ｎ）法によって、薄膜を形
成する方法に関するものである。
従来の技術
プラズマＣＶＤ方法は、真空容器内に試料を保持し、形
成すべき薄膜の組成元素を含む化合物ガス全供給しなが
ら、高周波エネルギによって頭記化合物ガスを励起し、
試料表面をそのプラズマ雰囲気に配置することによって
、試料表面に薄膜を形成する方法である。この方法は、
プラズマの活性を利用しているため、室温から４００″
Ｃ程度までの低温で膜形成を行うことができるという特
徴がある。
成すべき薄膜の組成元素を含む化合物ガス全供給しなが
ら、高周波エネルギによって頭記化合物ガスを励起し、
試料表面をそのプラズマ雰囲気に配置することによって
、試料表面に薄膜を形成する方法である。この方法は、
プラズマの活性を利用しているため、室温から４００″
Ｃ程度までの低温で膜形成を行うことができるという特
徴がある。
プラズマＣＶＤ法による薄膜形成上の課題は、形成薄膜
の膜質および膜厚分布の制御並びにピンホールやパーテ
ィクルの付着等の膜欠陥の問題である。また、生産面で
の課題は堆積速度の向上である。
の膜質および膜厚分布の制御並びにピンホールやパーテ
ィクルの付着等の膜欠陥の問題である。また、生産面で
の課題は堆積速度の向上である。
従って、良質の゛プラズマＣＶＤ膜を均一に試料表面に
形成するため拠は、薄膜形成時の低温プラズマの分布お
よびその安定度、試料加熱分布並び忙試料保持温度等の
プロセス条件忙工夫が必要である。
形成するため拠は、薄膜形成時の低温プラズマの分布お
よびその安定度、試料加熱分布並び忙試料保持温度等の
プロセス条件忙工夫が必要である。
以下図面を参照しながら、上述した従来のプラズマＣＶ
Ｄ装置の一例について説明する。
Ｄ装置の一例について説明する。
第２図に従来のプラズマＣＶＤ装置を示す。第２図にお
いて、１は真空状態の維持が可能な真空容器、２はプラ
ズマＣＶＤ膜が形成される試料、３は試料２を保持し、
かつ、内部に加熱用のヒータを有し、試料２を加熱する
ことが可能な試料台、４は試料台３の内部に搭載された
ヒータ、５はヒータ４に交流電力を供給するだめの交流
電源、６は例えば４００ ＫＨｚ の高周波電力が供
給される電極、７は周波数４００ ＫＨｚの高周波−源
、８は真空容器１内の圧力を大気圧以下の真空度に真空
排気するための真空ポンプ、９は真空容器１と真空ポン
プ８の間を気密に接続する真空排気用のパイプ、１ｏは
真空容器１内の圧力を管内抵抗を可変にし、すなわち真
空ポンプ８の有効排気速度を可変にして制御するバタフ
ライバルブ、１１はガス流量制御装置を介して化合物ガ
スを真空容器１内に導入するためのガスノズルである。
いて、１は真空状態の維持が可能な真空容器、２はプラ
ズマＣＶＤ膜が形成される試料、３は試料２を保持し、
かつ、内部に加熱用のヒータを有し、試料２を加熱する
ことが可能な試料台、４は試料台３の内部に搭載された
ヒータ、５はヒータ４に交流電力を供給するだめの交流
電源、６は例えば４００ ＫＨｚ の高周波電力が供
給される電極、７は周波数４００ ＫＨｚの高周波−源
、８は真空容器１内の圧力を大気圧以下の真空度に真空
排気するための真空ポンプ、９は真空容器１と真空ポン
プ８の間を気密に接続する真空排気用のパイプ、１ｏは
真空容器１内の圧力を管内抵抗を可変にし、すなわち真
空ポンプ８の有効排気速度を可変にして制御するバタフ
ライバルブ、１１はガス流量制御装置を介して化合物ガ
スを真空容器１内に導入するためのガスノズルである。
以上のように構成されたプラズマＣＶＤ装置について、
以下その動作について説明する。
以下その動作について説明する。
まず真空容器１内を真空ポンプ８によシ、５゜ｍＴｏｒ
ｒ 以下の真空度まで真空排気した後、試料２表面に
形成すべき薄膜の組成元素を含む化合物ガヌをガスノズ
／ｖ１１から流量制御装置で制御しながら真空容器１内
に導入する。さらにバタフライバルブ１０を操作し、薄
膜形成条件である圧力すなわち１００〜４００ ｍＴｏ
ｒｒに真空容器１内を制御する。また試料２は試料台３
によって３００’Ｃ程度の温度に加熱制御する。次に、
電極６に周波数４００ ＫＨｚの高周波電力を供給する
ことによって、前記化合物ガスを励起し、試料２表面を
そのプラズマ雰囲気にさらすことによって、試料２表面
にプラズマＣＶＤ膜を形成する。
ｒ 以下の真空度まで真空排気した後、試料２表面に
形成すべき薄膜の組成元素を含む化合物ガヌをガスノズ
／ｖ１１から流量制御装置で制御しながら真空容器１内
に導入する。さらにバタフライバルブ１０を操作し、薄
膜形成条件である圧力すなわち１００〜４００ ｍＴｏ
ｒｒに真空容器１内を制御する。また試料２は試料台３
によって３００’Ｃ程度の温度に加熱制御する。次に、
電極６に周波数４００ ＫＨｚの高周波電力を供給する
ことによって、前記化合物ガスを励起し、試料２表面を
そのプラズマ雰囲気にさらすことによって、試料２表面
にプラズマＣＶＤ膜を形成する。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では下記の問題点を有し
ていた。
ていた。
すなわち、プラズマ発生時に、ガスノズル１１のガヌが
出る部分に異常放電が生じやすく、その結果、試料２の
表面に球状パーティクルが多数付着するという問題点を
有していた。
出る部分に異常放電が生じやすく、その結果、試料２の
表面に球状パーティクルが多数付着するという問題点を
有していた。
本発明は、上記問題点に鑑み、プラズマ発生時に、ガス
ノズ／ｌ／１１のガス導入部分に異常放電が発生するの
を防止し、試料表面への球状パーティクルの付着を防止
することが可能なプラズマＣＶＤ装置を提供するもので
ある。
ノズ／ｌ／１１のガス導入部分に異常放電が発生するの
を防止し、試料表面への球状パーティクルの付着を防止
することが可能なプラズマＣＶＤ装置を提供するもので
ある。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明のプラズマＣＶＤ
装置は、反応容器内に原料ガスを導入するだめのガスノ
ズルをフロート電位に保持することを特徴とするもので
ある。
装置は、反応容器内に原料ガスを導入するだめのガスノ
ズルをフロート電位に保持することを特徴とするもので
ある。
作 用
本発明は上記した構成によって、プラズマＣＶＤ装置の
構成であるガスノズルをフロート電位に保つことによシ
、ガスノズルのガス吹き出し部分に電子又はイオンの入
射を防止することができるため、ガス吹き出し部分での
放電を防止することができる。その結果、試料表面への
球状バーティクμの発生付着を防止することができる。
構成であるガスノズルをフロート電位に保つことによシ
、ガスノズルのガス吹き出し部分に電子又はイオンの入
射を防止することができるため、ガス吹き出し部分での
放電を防止することができる。その結果、試料表面への
球状バーティクμの発生付着を防止することができる。
実施例
以下本発明の一実施例のプラズマＣＶＤ装置について図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の実施例に用いるプラズマＣＶＤ装置
の概略断面図を示すものである。
の概略断面図を示すものである。
第１図において、３１は真空状態の維持が可能な真空容
器（反応容器）、３２はプラズマＣＶＤ膜が形成される
被加工物としての試料、３３は試料３２を保持し、かつ
、内部に加熱装置を有し試料３２を加熱することが可能
なアース接地された被加工物保持手段としての試料台、
３４は試料台３３の内部に搭載された加熱装置、３Ｓは
交流電源、３６は周波数４００ ＫＨｚの高周波電力が
供給される電極、３７はガス流量制御装置、３８は周波
数４００ ＫＨｚの高周波数電源、３９は真空容器３１
内の圧力を大気圧以下の真空度にするだめの真空排気手
段としての真空ポンプ、４０は真空容器３１と真空ポン
プ３９との間を気密に接続する真空排気用のパイプ、４
１は真空容器３１内の圧力を制御するだめの圧力制御装
置、４２はフロート電位に保持し、反応容器３．１内に
原料ガスを導入するだめの材質がアルミニウムのガスノ
ズル、４３は絶縁物である。
器（反応容器）、３２はプラズマＣＶＤ膜が形成される
被加工物としての試料、３３は試料３２を保持し、かつ
、内部に加熱装置を有し試料３２を加熱することが可能
なアース接地された被加工物保持手段としての試料台、
３４は試料台３３の内部に搭載された加熱装置、３Ｓは
交流電源、３６は周波数４００ ＫＨｚの高周波電力が
供給される電極、３７はガス流量制御装置、３８は周波
数４００ ＫＨｚの高周波数電源、３９は真空容器３１
内の圧力を大気圧以下の真空度にするだめの真空排気手
段としての真空ポンプ、４０は真空容器３１と真空ポン
プ３９との間を気密に接続する真空排気用のパイプ、４
１は真空容器３１内の圧力を制御するだめの圧力制御装
置、４２はフロート電位に保持し、反応容器３．１内に
原料ガスを導入するだめの材質がアルミニウムのガスノ
ズル、４３は絶縁物である。
以上のように構成されたプラズマＣＶＤ装置についてそ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
まず真空容器３１内を真空ポンプ３９によって３０ ｍ
Ｔｏｒｒ以下の真空度まで真空排気した後、試料３２表
面に形成すべき薄膜の組成元素を含む化合物ガス、スな
わち、モノシラン（Ｓ ！ Ｈ４）、アンモニア（ＮＨ
）、窒素（Ｎ２）の混合ガスを各々４００ＳＣＣＭ、５
００ＳＣＣＭ、１６００ＳＣＣＭのガス流量で、ガス流
量制御装置３７を介し、ガヌノズ／ｌ／４２よシ真空容
器３１内に導入し、かつ真空容器３１内の圧力を圧力制
御装置４１によ！１１３０゜ｍＴｏｒｒに保持する。
Ｔｏｒｒ以下の真空度まで真空排気した後、試料３２表
面に形成すべき薄膜の組成元素を含む化合物ガス、スな
わち、モノシラン（Ｓ ！ Ｈ４）、アンモニア（ＮＨ
）、窒素（Ｎ２）の混合ガスを各々４００ＳＣＣＭ、５
００ＳＣＣＭ、１６００ＳＣＣＭのガス流量で、ガス流
量制御装置３７を介し、ガヌノズ／ｌ／４２よシ真空容
器３１内に導入し、かつ真空容器３１内の圧力を圧力制
御装置４１によ！１１３０゜ｍＴｏｒｒに保持する。
また試料３２は試料台３３によって３００°Ｃの温度に
加熱制御する。
加熱制御する。
次に電極３ｅに高周波数電源３８より周波数４００ Ｋ
Ｈｚの高周波電力を供給することによって、試料３２を
含む空間に低温プラズマを発生させる。
Ｈｚの高周波電力を供給することによって、試料３２を
含む空間に低温プラズマを発生させる。
以上の結果、試料３２上に屈折率１．９９７Ｗ、０３、
膜厚バラツキ上４チ以内の窒化シリコン膜を形成するこ
とができ、試料３２上に付着する粒径０．５μｍ以上の
パーティクル数も２００個／ｅ／／ウェハ以内にするこ
とができた。
膜厚バラツキ上４チ以内の窒化シリコン膜を形成するこ
とができ、試料３２上に付着する粒径０．５μｍ以上の
パーティクル数も２００個／ｅ／／ウェハ以内にするこ
とができた。
ところで、本発明の効果を明確にするため、以下の実験
を行った。すなわち、ガスノズル４２をフロート電位に
保った場合、ガスノズ１ｖ４２をアーヌ接地した場合、
ガスノズ）ｖ４２に直流電圧を供給した場合について、
ガスノズル４２のガス吹き出し穴部の異常放電の目視結
果、試料３２表面に付着する０、５μｍ以上のパーティ
クル数をレーザー表面検査装置で測定した結果等を調べ
た。
を行った。すなわち、ガスノズル４２をフロート電位に
保った場合、ガスノズ１ｖ４２をアーヌ接地した場合、
ガスノズ）ｖ４２に直流電圧を供給した場合について、
ガスノズル４２のガス吹き出し穴部の異常放電の目視結
果、試料３２表面に付着する０、５μｍ以上のパーティ
クル数をレーザー表面検査装置で測定した結果等を調べ
た。
実験結果を表１に示す。
表１から明らかなように、ガヌノズ／ｌ／４２をフロー
ト電位に保持した時にかぎシ、ガス吹き出し部分は異常
放電が見られず、パーティクル数も他に比べ大巾に抑制
することができる。
ト電位に保持した時にかぎシ、ガス吹き出し部分は異常
放電が見られず、パーティクル数も他に比べ大巾に抑制
することができる。
まだ、第３図は、ガスノズル４２をフロート電位に保ち
、窒化シリコン膜を約８０ｏｏ人堆積し、その表面をＳ
ＥＭにより観察したものである。球状のパーティクルは
見られていない。
、窒化シリコン膜を約８０ｏｏ人堆積し、その表面をＳ
ＥＭにより観察したものである。球状のパーティクルは
見られていない。
一方、第４図は、ガスノズル４−２をアース接地シ、窒
化シリコン膜を同様のプロセス条件で、窒化シリコン膜
を約８０００人堆積し、その表面をＳＥＭにより観察し
たものである。この場合、粒径２〜５１ｔｍのパーティ
クルが多数観察できた。
化シリコン膜を同様のプロセス条件で、窒化シリコン膜
を約８０００人堆積し、その表面をＳＥＭにより観察し
たものである。この場合、粒径２〜５１ｔｍのパーティ
クルが多数観察できた。
また、窒化シリコン膜内にうまっているものも見られミ
プラズマＣＶＤ中、すなわち、プラズマを発生中に付着
しミその粒径を成したものと思わレル。言いかえればガ
スノズル４２のガス吹き出し部分で生じる異常放電によ
り、パーティクルのもとになる核が作られ、気相成長に
よってその球状を増し、プラズマＣＶＤ中に試料３２表
面に付着するものと推察される。
プラズマＣＶＤ中、すなわち、プラズマを発生中に付着
しミその粒径を成したものと思わレル。言いかえればガ
スノズル４２のガス吹き出し部分で生じる異常放電によ
り、パーティクルのもとになる核が作られ、気相成長に
よってその球状を増し、プラズマＣＶＤ中に試料３２表
面に付着するものと推察される。
以上のように本実施例によれば、反応容器３１内に原料
ガスを導入するためのガスノズ／ｖ４２をフロート電位
に保持することにより、ガス吹き出し部分に異常放電が
発生するのを防止し、膜欠陥の非常に少ないプラズマＣ
ＶＤ膜を得ることができる。
ガスを導入するためのガスノズ／ｖ４２をフロート電位
に保持することにより、ガス吹き出し部分に異常放電が
発生するのを防止し、膜欠陥の非常に少ないプラズマＣ
ＶＤ膜を得ることができる。
発明の効果
本発明によれば、反応容器３１内に原料ガスを導入する
だめのガスノズルをフロート電位に保持することによっ
て、ガスノズルのガス吹き出し部分に異常放電が発生す
るのを防止し、その結果、プラズマＣＶＤ中試料表面に
球状パーティクルが付着するのを防止することによって
、膜欠陥の非常に少ないプラズマＣＶＤ膜を得ることが
できム
だめのガスノズルをフロート電位に保持することによっ
て、ガスノズルのガス吹き出し部分に異常放電が発生す
るのを防止し、その結果、プラズマＣＶＤ中試料表面に
球状パーティクルが付着するのを防止することによって
、膜欠陥の非常に少ないプラズマＣＶＤ膜を得ることが
できム
第１図は本発明の一実施例におけるプラズマＣＶＤ装置
の概略構成図、第２図は従来のプラズマＣＶＤ装置の概
略構成図、第３図はフロート電位のガスノズルを用いて
膜成長させた時のＳＥＭ写真、第４図はアース接地した
ガスノズルを用いて膜成長させた時のＳＥＭ写真である
。 ３１・・・・・・真空容器、３３・・・・・・試料台、
３４・・・・・・加熱装置、３５・・・・・・交流電源
、３６・・・・・・電極、３７・・・・・・ガス流量制
御装置、３８・・・・・・高周波電源、３９・・・・・
・真空ポンプ、４０・・・・・・パイプ、４１・・・・
・・圧力制御装置、４２・・・・・・ガスノズル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名’＄
３ ＋２Ｊ ｋ４４１ｆｉ 手続補正書（方劫 昭和６３年２ 月／と。
の概略構成図、第２図は従来のプラズマＣＶＤ装置の概
略構成図、第３図はフロート電位のガスノズルを用いて
膜成長させた時のＳＥＭ写真、第４図はアース接地した
ガスノズルを用いて膜成長させた時のＳＥＭ写真である
。 ３１・・・・・・真空容器、３３・・・・・・試料台、
３４・・・・・・加熱装置、３５・・・・・・交流電源
、３６・・・・・・電極、３７・・・・・・ガス流量制
御装置、３８・・・・・・高周波電源、３９・・・・・
・真空ポンプ、４０・・・・・・パイプ、４１・・・・
・・圧力制御装置、４２・・・・・・ガスノズル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名’＄
３ ＋２Ｊ ｋ４４１ｆｉ 手続補正書（方劫 昭和６３年２ 月／と。
Claims (1)
- （１）真空状態の維持が可能な反応容器と、反応容器内
を減圧雰囲気にするための排気手段と、プラズマＣＶＤ
膜を少なくとも一方の表面に堆積させる試料を保持する
試料保持手段と、試料を熱制御するための加熱手段と、
反応容器内を所定の圧力に保持するための圧力制御手段
と、少なくとも試料を含む空間に低温プラズマを発生さ
せる電極と、電極に高周波電力を供給し、低温プラズマ
を発生させるためのプラズマ発生手段と、フロート電位
に保持し、反応容器内に原料ガスを導入するためのガス
供給手段とからなるプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262109A JP2646582B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262109A JP2646582B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104778A true JPH01104778A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2646582B2 JP2646582B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=17371162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62262109A Expired - Lifetime JP2646582B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646582B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5702529A (en) * | 1990-06-26 | 1997-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making doped semiconductor film having uniform impurity concentration on semiconductor substrate and apparatus for making the same |
| US7842160B2 (en) | 2003-04-18 | 2010-11-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Semiconductor producing device and semiconductor device producing method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223216A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-15 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン成膜装置 |
| JPS60114577A (ja) * | 1983-11-26 | 1985-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化学処理装置 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62262109A patent/JP2646582B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223216A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-15 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン成膜装置 |
| JPS60114577A (ja) * | 1983-11-26 | 1985-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化学処理装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5702529A (en) * | 1990-06-26 | 1997-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making doped semiconductor film having uniform impurity concentration on semiconductor substrate and apparatus for making the same |
| US7842160B2 (en) | 2003-04-18 | 2010-11-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Semiconductor producing device and semiconductor device producing method |
| US8906161B2 (en) | 2003-04-18 | 2014-12-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Semiconductor producing device and semiconductor device producing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2646582B2 (ja) | 1997-08-27 |
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