JPH0211770A - プラズマ気相成長装置 - Google Patents
プラズマ気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0211770A JPH0211770A JP16187488A JP16187488A JPH0211770A JP H0211770 A JPH0211770 A JP H0211770A JP 16187488 A JP16187488 A JP 16187488A JP 16187488 A JP16187488 A JP 16187488A JP H0211770 A JPH0211770 A JP H0211770A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- electrode
- voltage
- anode electrode
- plasma vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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〕
本発明はプラズマ気相成長装置に関し、特に半導体装置
上に高信頼性を有する絶縁膜を形成するプラズマ気相成
長装置に関する。
上に高信頼性を有する絶縁膜を形成するプラズマ気相成
長装置に関する。
従来、この種のプラズマ気相成長装置は第４図に示すよ
うに反応室４０１内のカソード電［１４０２に高周波電
源４０４を接続し、半導体基板４０５を設置するアノー
ド電極４０３を接地したアノードカップリンク方式か広
く用いられている。
うに反応室４０１内のカソード電［１４０２に高周波電
源４０４を接続し、半導体基板４０５を設置するアノー
ド電極４０３を接地したアノードカップリンク方式か広
く用いられている。
上述した従来のプラズマ気相成長装置は、第５図（ａ）
、 （ｂ）に示すようにプラズマ中で発生した正イオ
ンがプラズマ電位■、と絶縁膜４０６の表面電位ｖ ５
ｕｒｆａｃｅの差（ＶＰ−Ｖｓｕｒｆａｃｅ ）によっ
て加速され、絶縁膜４０６の表面をたたき、それによっ
て絶縁膜４０６の表面やアルミニウム配線をチャージア
ップさせる。従って、下層の半導体デバイスの特性か変
動するという問題が発生ずる。特に、ＭＯＳデバイスに
おいては、素子分離領域のリーク電流の発生、バイポー
ラデバイスではベース抵抗の変動等大きな問題か発生ず
る。
、 （ｂ）に示すようにプラズマ中で発生した正イオ
ンがプラズマ電位■、と絶縁膜４０６の表面電位ｖ ５
ｕｒｆａｃｅの差（ＶＰ−Ｖｓｕｒｆａｃｅ ）によっ
て加速され、絶縁膜４０６の表面をたたき、それによっ
て絶縁膜４０６の表面やアルミニウム配線をチャージア
ップさせる。従って、下層の半導体デバイスの特性か変
動するという問題が発生ずる。特に、ＭＯＳデバイスに
おいては、素子分離領域のリーク電流の発生、バイポー
ラデバイスではベース抵抗の変動等大きな問題か発生ず
る。
また絶縁膜４０６の表面と半導体基板４０５との電位差
のため、絶縁膜４０６中に強電界かかかり、絶縁膜４０
６の絶縁破壊や半導体基板４０５からの電子の注入など
が生じ、デバイスの特性不良の原因となっている。
のため、絶縁膜４０６中に強電界かかかり、絶縁膜４０
６の絶縁破壊や半導体基板４０５からの電子の注入など
が生じ、デバイスの特性不良の原因となっている。
本発明の目的は前記課題を解決したプラズマ気相成長装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
上述した従来のプラズマ気相成長装置に対し、本発明は
成膜中の半導体基板の電位をコントロールすることによ
って、プラズマ中で生成された正イオンの衝撃エネルギ
ーを低減し、かつ絶縁膜中の電界を緩和するという相違
点を有する。
成膜中の半導体基板の電位をコントロールすることによ
って、プラズマ中で生成された正イオンの衝撃エネルギ
ーを低減し、かつ絶縁膜中の電界を緩和するという相違
点を有する。
前記目的を達成するため、本発明は高周波電圧を印加す
るカソード電極と、該カソード電極に対向し、基板か設
置されるアノード電極とを有するプラズマ気相成長装置
において、該アノード電極に正の直流電圧を印加する回
路を有するものである。
るカソード電極と、該カソード電極に対向し、基板か設
置されるアノード電極とを有するプラズマ気相成長装置
において、該アノード電極に正の直流電圧を印加する回
路を有するものである。
次に本発明について図面を参照し説明する。
（実施例１）
第１図は本発明の第１の実施例（平行平板型）の模式図
である。１０１は反応室（電位は接地されている。）、
１０２は高周波電圧を印加するカソード電極、１０３は
半導体基板１０５を設置し、直流電圧を印加するアノー
ド電極、１０４はプラズマ生成のための５０にＨｚ高周
波電源である。アノード電極１０３への直流電圧印加回
路は８μＦのコンデンサー１０６．１ ｘ１０２Ｈのコ
イル１０７、直流電源１０８、電圧計１０９からなる。
である。１０１は反応室（電位は接地されている。）、
１０２は高周波電圧を印加するカソード電極、１０３は
半導体基板１０５を設置し、直流電圧を印加するアノー
ド電極、１０４はプラズマ生成のための５０にＨｚ高周
波電源である。アノード電極１０３への直流電圧印加回
路は８μＦのコンデンサー１０６．１ ｘ１０２Ｈのコ
イル１０７、直流電源１０８、電圧計１０９からなる。
第１の実施例の装置を用いてシリコン窒化膜を形成する
手順を説明する。ソースカスとしてモノシランカス（Ｓ
ｉＨ４）を１７０ （ＳＣＣＨ） 、アンモニアカス
（ＮＨ３）を３００ （ＳＣＣＨ） 、希釈用窒素カ
ス（Ｎ２）を１７８０ （５ＣＣＨ）を流し、全カス圧
力を０．３５Ｔｏｒｒに設定する。次に、アノード電極
１０３に直流電圧（−５０Ｖを印加した後、カソード電
極１０２に周波数５０に１１Ｚ、放電電力９００Ｗを印
加してプラズマを生成する。尚基板温度は３００’Ｃで
ある。
手順を説明する。ソースカスとしてモノシランカス（Ｓ
ｉＨ４）を１７０ （ＳＣＣＨ） 、アンモニアカス
（ＮＨ３）を３００ （ＳＣＣＨ） 、希釈用窒素カ
ス（Ｎ２）を１７８０ （５ＣＣＨ）を流し、全カス圧
力を０．３５Ｔｏｒｒに設定する。次に、アノード電極
１０３に直流電圧（−５０Ｖを印加した後、カソード電
極１０２に周波数５０に１１Ｚ、放電電力９００Ｗを印
加してプラズマを生成する。尚基板温度は３００’Ｃで
ある。
この条件下で形成したシリコン窒化膜の屈折率は１．９
８、バッフアート弗酸に対するエッチレートは約７０人
／分、組成はＥＳＣＡ分析値でＳｉ ：Ｎ５４：４６で
ある。尚、第４図の従来装置を用いて同条件（直流電圧
のみなし）で形成した場合には屈折率１．９９、エッヂ
レート約６０人／分、組成５ｉＮ＝５４：４６である。
８、バッフアート弗酸に対するエッチレートは約７０人
／分、組成はＥＳＣＡ分析値でＳｉ ：Ｎ５４：４６で
ある。尚、第４図の従来装置を用いて同条件（直流電圧
のみなし）で形成した場合には屈折率１．９９、エッヂ
レート約６０人／分、組成５ｉＮ＝５４：４６である。
本実施例の場合には、ややエッチレートか大きくなって
おり、イオンによる衝撃が小さくなっていることがわか
る。また従来の装置でシリコン窒化膜を形成した場合に
は下層絶縁膜上に１０１９〜１０１８個／Ｃ１３の正電
荷か発生ずるのに対して、本実施例の場合には電荷の発
生１を１０１５個／Ｃ１３以下に抑えることができるた
め、下層デバイスの特性変動が小さい。
おり、イオンによる衝撃が小さくなっていることがわか
る。また従来の装置でシリコン窒化膜を形成した場合に
は下層絶縁膜上に１０１９〜１０１８個／Ｃ１３の正電
荷か発生ずるのに対して、本実施例の場合には電荷の発
生１を１０１５個／Ｃ１３以下に抑えることができるた
め、下層デバイスの特性変動が小さい。
またアノード電極への直流電圧の印加を成膜の初期のみ
に行ない、徐々に印加電圧を下げることによって、最表
面層のみ緻密な膜を形成することも可能となり、保護膜
形成などに有効である。
に行ない、徐々に印加電圧を下げることによって、最表
面層のみ緻密な膜を形成することも可能となり、保護膜
形成などに有効である。
（実施例２）
第２図（ａ）は本発明の第２の実施例を示すものであり
、基板表面を下方に向けて成膜するプラズマ気相成長装
置の模式図である。２０１は反応室、２０２はカソード
電極、２０３アノード電極、２０４は５０１１Ｚ高周波
電源である。アノード電極２０３への直流電圧印加回路
は８μＦのコンデンサー１０６、ｌＸ１０２）（のコイ
ル１０７、直流電源１０８、電圧計１０９からなる。
、基板表面を下方に向けて成膜するプラズマ気相成長装
置の模式図である。２０１は反応室、２０２はカソード
電極、２０３アノード電極、２０４は５０１１Ｚ高周波
電源である。アノード電極２０３への直流電圧印加回路
は８μＦのコンデンサー１０６、ｌＸ１０２）（のコイ
ル１０７、直流電源１０８、電圧計１０９からなる。
また基板保持部の拡大図を第２図（ｂ）に示ず。
アノード電ｔｉｆ！２０３に設すな基板ホルタ−２１１
によって、絶縁膜２１２が形成されている半導体基板２
０５を支持する。このとき、半導体基板２０５の電位は
アノード電極２０３と同電位ではなく、浮動電位になっ
ている。
によって、絶縁膜２１２が形成されている半導体基板２
０５を支持する。このとき、半導体基板２０５の電位は
アノード電極２０３と同電位ではなく、浮動電位になっ
ている。
第２の実施例の装置を用いてシリコン酸化窒化膜を形成
する手順を説明する。ソースカスとしてモノシランカス
（ＳｉＨ４）を１７０ （ＳＣＣＨ）、アンモニアカ
ス（ＮＨ３）を３００ （ＳＣＣＨ） 、亜酸化窒素
カス（Ｎ ２０ ）を２５０ （ＳＣＣＭ） 、希釈
用窒素カス（Ｎ２）を１５３０ （ＳＣＣ）り流し、全
ガス圧力を０．４５Ｔｏｒｒに設定する。次に、アノー
ド電極電位を＋８０Ｖに設定後、放電周波数５０にＨｚ
−放電電力９００Ｗ、基板温度２５０℃の条件下で形成
する。
する手順を説明する。ソースカスとしてモノシランカス
（ＳｉＨ４）を１７０ （ＳＣＣＨ）、アンモニアカ
ス（ＮＨ３）を３００ （ＳＣＣＨ） 、亜酸化窒素
カス（Ｎ ２０ ）を２５０ （ＳＣＣＭ） 、希釈
用窒素カス（Ｎ２）を１５３０ （ＳＣＣ）り流し、全
ガス圧力を０．４５Ｔｏｒｒに設定する。次に、アノー
ド電極電位を＋８０Ｖに設定後、放電周波数５０にＨｚ
−放電電力９００Ｗ、基板温度２５０℃の条件下で形成
する。
この条件下でシリコン酸化窒化膜を形成した場合には、
下層の絶縁膜２１２に発生する電荷量は１０１５個／
ｃ１３以下に抑えられる。またＭＯＳトランジスタのｖ
Ｔの変動も非常に小さい。半導体基板が浮動電位の場合
にも本発明は有効である。
下層の絶縁膜２１２に発生する電荷量は１０１５個／
ｃ１３以下に抑えられる。またＭＯＳトランジスタのｖ
Ｔの変動も非常に小さい。半導体基板が浮動電位の場合
にも本発明は有効である。
アノード電極が接地された装置を用いた場合には、下層
の絶縁膜に発生ずる電荷量は１０１８〜１０１９個／
ｃｒｎ”と非常に大きく、またＭＯ８Ｔ。
の絶縁膜に発生ずる電荷量は１０１８〜１０１９個／
ｃｒｎ”と非常に大きく、またＭＯ８Ｔ。
のＶ７の変動も大きい。
（実施例３）
第３図（ａ） 、 （ｂ）は本発明の第３の実施例で、
炉芯管型のプラズマ気相成長装置の実施例である。
炉芯管型のプラズマ気相成長装置の実施例である。
本実施例は第１．第２の実施例とは異なり、３つのカソ
ード電極３０２と２つのアノード電極３０３と反応室３
０１ を加熱するし−タ３１０とを有している。
ード電極３０２と２つのアノード電極３０３と反応室３
０１ を加熱するし−タ３１０とを有している。
３０４は高周波電源、３０５は半導体基板である。その
ため、１度に多量のウェハーを処理することができ、量
産性かある。しかも第１．第２の実施例同様に、イオン
衝撃による影響の少ない、半導体装置の形成を可能にす
る。
ため、１度に多量のウェハーを処理することができ、量
産性かある。しかも第１．第２の実施例同様に、イオン
衝撃による影響の少ない、半導体装置の形成を可能にす
る。
以上説明したように本発明はプラズマ気相成長装置にお
いて基板を設置するアノード電極に正の直流電圧を印加
する回路を有することにより、下層の絶縁膜やアルミニ
ウム配線がヂャージアップすることかなく、特性変動の
小さい半導体デバイスを形成することかできる効果かあ
る。
いて基板を設置するアノード電極に正の直流電圧を印加
する回路を有することにより、下層の絶縁膜やアルミニ
ウム配線がヂャージアップすることかなく、特性変動の
小さい半導体デバイスを形成することかできる効果かあ
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示す模式図、第２図（
ａ）は本発明の第２の実施例を示す模式図、第２図（ｂ
）は基板ホルタ−を示す断面図、第３図（ａ）は本発明
の第３の実施例を示す模式図、第３図Ｎ＋）は第３図（
ａ）のＡ−Ａ′線断面図、第４図は従来装置を示す模式
図、第５図（ａ）はプラズマ気相成長装置の模式図、第
５図（ｂ）は電位分布図である。
ａ）は本発明の第２の実施例を示す模式図、第２図（ｂ
）は基板ホルタ−を示す断面図、第３図（ａ）は本発明
の第３の実施例を示す模式図、第３図Ｎ＋）は第３図（
ａ）のＡ−Ａ′線断面図、第４図は従来装置を示す模式
図、第５図（ａ）はプラズマ気相成長装置の模式図、第
５図（ｂ）は電位分布図である。
Claims (1)
- （１）高周波電圧を印加するカソード電極と、該カソー
ド電極に対向し、基板が設置されるアノード電極とを有
するプラズマ気相成長装置において、該アノード電極に
正の直流電圧を印加する回路を有することを特徴とする
プラズマ気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16187488A JPH0211770A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | プラズマ気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16187488A JPH0211770A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | プラズマ気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0211770A true JPH0211770A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15743618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16187488A Pending JPH0211770A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | プラズマ気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0211770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110218990A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-10 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 阳极膜修复方法、阳极结构及化学气相沉淀设备 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP16187488A patent/JPH0211770A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110218990A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-10 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 阳极膜修复方法、阳极结构及化学气相沉淀设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5068124A (en) | Method for depositing high quality silicon dioxide by pecvd | |
| JPH02239623A (ja) | 安定化層及びその製法 | |
| JPS6318323B2 (ja) | ||
| TWI632638B (zh) | 靜電夾取方法和裝置 | |
| Thompson et al. | Electron beam assisted chemical vapor deposition of SiO2 | |
| KR102205227B1 (ko) | 붕소계 막의 성막 방법 및 성막 장치 | |
| TW307027B (en) | Process for reducing circuit damage during pecvd in single wafer pecvd system | |
| JP3509856B2 (ja) | 安定化層のための保護層及びその製法 | |
| US4473597A (en) | Method and structure for passivating a PN junction | |
| JPH0211770A (ja) | プラズマ気相成長装置 | |
| KR900007050B1 (ko) | 반도체 장치의 제조방법 | |
| JP2004119938A (ja) | 酸化シリコン膜製造方法及び装置 | |
| US4742384A (en) | Structure for passivating a PN junction | |
| US3432417A (en) | Low power density sputtering on semiconductors | |
| JPH02166283A (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| JP2019114800A (ja) | Ｓｏｉウェーハ | |
| JPH0758083A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPS57153436A (en) | Semiconductor device | |
| JP3259452B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH0215630A (ja) | 半導体装置の保護膜形成方法 | |
| JPS58151031A (ja) | プラズマ化学気相堆積装置 | |
| JPS58177135A (ja) | プラズマ気相成長装置 | |
| JPH0529275A (ja) | プラズマエツチング方法及び装置 | |
| JPS62243765A (ja) | 薄膜形成時における残留応力緩和方法 | |
| JPS60176224A (ja) | プラズマ化学気相成長法 |