JPH02200784A - Ｃｖｄ電極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＬＳＩ等半導体装置の製造に用いられるＣＶ
Ｄ装置のＣＶＤ電極に関する。

（従来の技術） 化学的気相成長法く以下ＣＶＤ法という）は薄・膜を構
成する元素からなる一種またはそれ以上の化合物気体を
基板表面に送り、基板表面上で化学反応させて目的の薄
膜を形成する方法である。

このＣＶＤ法は膜形成時にＰやＢ等のドーパントの添加
が容易であり、不必要な不純物の混入が少ないという特
徴があるため、主としてＳｉ、５ｉ０２．５ｉ３ＮＡ等
のＳｉ系薄膜の形成に用いられる重要な技術である。

ＣＶ　Ｄ法には常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマ
ＣＶＤ法等の技術があるが、プラズマＣＶＤ法は低温で
成膜が可能なごどから近年、益々多用されるようになっ
た。

プラズマＣＶＤ法は０．１〜ＩＴｏｒｒの減圧下で５０
ＫＨｚ〜１３．５６ＭＨ；？の高周波励起によりプラズ
マを発生させ薄膜を生成する方法であるが、グロー放電
のプラズマ中に原料気体を送りこみ、活性度の高い原子
や分子のラジカルを作り、これらラジカルの反応性を利
用するので、４００℃以下の低温ぐ反応が可能となる。

一般に用いられているプラズマＣＶＤ装置の断面図を第
１図に示す。

図において、円形の平行平板ｉ！極１．２が設置され、
ウェハー３は下部の接地電極２の上に置かれ、上下の電
極間でグロー放電を起させるために上部電極１に高周波
電圧が印加される。

流量調整された原料ガスはキャリアガスとともに原料ガ
ス流入管４から流入し、排気管５から排気される。

上部電極１は第１図に示すように、電極表面に網目もし
くはふるい目状の開口部が設番ノであり、流入した原料
ガスが各開口部からできるだ【ノ均一にプラズマの中に
入るように工夫されている。

上部電極２はその」−に置いた基板を加熱できるように
なっている。

電極間のギ１＝ツブは通常ＩＱｍｍ以内に設定すること
が多い。

従来、以、ヒのＪ、うなプラズマＣＶＤ電極が用いられ
ているが、しかし、このようなＣＶＤ電極はＮ極の中央
部の圧力が高いというような電極に圧力分布が生じ易く
、そのためプラズマ濃度、形成された膜の膜厚、膜質等
が不均一になる欠点がある。

また、電極中央部に原料の反応生成物が多くなり、その
ため原料供給量が少なくなり、電極中央部に形成された
膜は膜厚が薄くなるというような不均一な膜質分布が発
生する欠点がある。

さらに、原料の反応残ガスにより密閉されたＣＶＤ反応
室６が汚染され、ダストが発生し易いという欠点がある
。

また、電界強度、ブラズン状態等と成映する膜厚分布と
を切り離して調整できない欠点がある。

（解決しようとする問題点） 本発明者等は、１記の欠点を除去し１．均一な膜厚、膜
質の膜が形成できるＣＶＤ電極として平成１年１月１１
日に特許を出願した。

この出願の要旨は、一つの電極に原料ガス供給系と排気
系を設り、該電極内で原料ガスの供給と排気をｆｊなわ
しめるものであった。

本発明はこの発明の改良に関するものである。

（問題を解決するための手段） 本発明は、上記出願のＣＶＤ電極に、さらに該電極ある
いは他の電極の周縁部に第二のガス流出口を加えたもの
ぐある。

第２図は一例として上部電極に第二のガス流出口を設け
た場合の本発明になる上部電極の断面図である。

本発明を第２図にジノたがって詳細に説明する。

原料ガス導入管７と排気管８と第二ガス導入管９とは三
重管になっている。

原料ガス導入管７から流量調整されて導入された原料ガ
スとキャリアガスは複数の原料ガス導出１７１１０から
流出しプラズマの中に入る。

一方、原料の反応生成物、反応残ガス等は排気ｏｉｉか
ら吸引され排気管８から排気される。したがって、第１
図に示すような排気管５は必ずしも必藍としない。

さらに、第二ガス導入管９から導入されたＨｅ。

Ａｒ等の不活性ガスは第二ガス導出口１２から流出づる
。

このような第二ガスは電極の周縁部に張ったいわばＪア
ーカーテンの役割を果たすとともに、プラズマの発生を
安定化させる効果がある。

上部電極を以上のような構造にすることによって、エア
ーカー・テンによる鴻閉効果が生じ、原料の反応残ガス
、反応生成物等は電極の内側に閉じ込められ、電極に設
けられた排気口から直ちに排気されるため先の出願のＣ
ＶＤ電極よりざらにＣＶＤ反応室中を浮遊することがな
いので、反応室が）ち染されたり、ダストが発生したり
することがなく、形成された膜の膜質はさらに優れたも
のとなる。

また、ブラズンＣＶＤ法において原料有機物がプラズマ
に入るとプラズマの維持が難かしくなる例が多いが、本
発明における電極では電極の周縁部には常にフレッシュ
な不活性ガスが流出しており１．また、電極の汚れもな
く、プラズマ発生を容易にするガスを供給できるためプ
ラズマを安定して発生することができる。

第二ガス導出口は下部電極の周縁部に設けてもよい。

〈発明の効果） 本発明によれば、先の出願のＣＶＤ電極の発明の効果に
加えて、さらに反応室内でダストが発生することがなく
クリーンであるため形成された膜の膜質はさらに良質で
ある特徴がある。

さらに、電極、不活性ガスともに電極の周縁部はフレッ
シュであるためプラズマを安定（）てＲ１させることが
できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプラス１ｃｖｏａｉの断面図である。 図において、１は上部電極、２は下部電極、ζ３はウェ
ーハ、４は原料ガス導入管、５は排気管、６はＣＶＤ反
応室である。 第２図は本発明になる上部′１１極の断面図である。 図において、７は原料ガス導入管、８は排気管、９は第
二ガス導入管、１０は原料ガス導出口、１・１は排気［
’１ｉｉｉｉｌ、　１２は第二ガス導出１］である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板電極に対向する電極面、全面にわたつて排気口が分
   布し、電極の中央部と周縁部では異なつたガスを供給す
   ることができることを特徴とするＣＶＤ電極。