JPH04318175A - バイアスｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
バイアスｅｃｒプラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH04318175A JPH04318175A JP8407791A JP8407791A JPH04318175A JP H04318175 A JPH04318175 A JP H04318175A JP 8407791 A JP8407791 A JP 8407791A JP 8407791 A JP8407791 A JP 8407791A JP H04318175 A JPH04318175 A JP H04318175A
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Landscapes
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バイアスＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置、特にＣＶＤ反応室内で発生して基板（ウ
エハー）上に形成される膜に付着するパーティクル（粒
子）個数を低減することができるバイアスＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置に関するものである。
マＣＶＤ装置、特にＣＶＤ反応室内で発生して基板（ウ
エハー）上に形成される膜に付着するパーティクル（粒
子）個数を低減することができるバイアスＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＵＬＳＩの開発において、高集積
化、高速化に伴い、微細加工技術及びクリーン化技術へ
の要求は、益々厳しいものとなっている。
化、高速化に伴い、微細加工技術及びクリーン化技術へ
の要求は、益々厳しいものとなっている。
【０００３】特に、基板（ウエハー）上に形成された膜
上に付着する不純物、異物としてのパーティクル（粒子
）が絶縁破壊、リーク等の問題をひきおこし、歩留の低
下、信頼性の低下を招いている。従って、各製造プロセ
スにおいてパーティクルの低減化がこれまで以上に必要
となっている。
上に付着する不純物、異物としてのパーティクル（粒子
）が絶縁破壊、リーク等の問題をひきおこし、歩留の低
下、信頼性の低下を招いている。従って、各製造プロセ
スにおいてパーティクルの低減化がこれまで以上に必要
となっている。
【０００４】約２００〜３５０℃の低温で絶縁膜その他
を平坦に形成できる成膜法であるバイアスＥＣＲ（電子
サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶＤ（以下、単にＥＣ
Ｒ−ＣＶＤと記す）装置を用いる方法においても、上記
パーティクルの問題は例外でない。
を平坦に形成できる成膜法であるバイアスＥＣＲ（電子
サイクロトロン共鳴）プラズマＣＶＤ（以下、単にＥＣ
Ｒ−ＣＶＤと記す）装置を用いる方法においても、上記
パーティクルの問題は例外でない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＥＣＲ−ＣＶＤ装置では、上記パーティクルを低減する
ための機構がほとんど皆無であった。
ＥＣＲ−ＣＶＤ装置では、上記パーティクルを低減する
ための機構がほとんど皆無であった。
【０００６】従来のＥＣＲ−ＣＶＤ装置は、図３に示さ
れているように、ＥＣＲプラズマ発生室２０とプラズマ
ＣＶＤ室２１とからなり、マイクロ（μ）波（２．４５
ＧＨｚ）１を導入する導波管２をコイル３で囲み、Ｎ２
Ｏ及びＡｒ１０を供給し、電磁界をマイクロ波１に与え
ることによってプラズマを発生させ（プラズマ発生室：
４）、ＳＵＳからなるプラズマ引出し窓５を介してプラ
ズマＣＶＤ反応を起こすプラズマ反応室（以下、チャン
バーと記す）６へプラズマを送り、一方、成膜のための
原料ガス（例えばＳｉＨ４）を原料ガス導入口７を介し
てチャンバー６へ送り、イオン及び電子の衝突効果によ
って原料ガスを活性化し基板としてのウエハー８表面に
所定の膜を成膜するものである。プラズマ発生室４の内
壁は石英コート１６ａが施されており、ＳＵＳからのＣ
ｒ，Ｆｅ，Ｎｉ等の汚染物、パーティクルの防止を行な
う。またα波導入部には石英製のガラス窓がついている
。ウエハー８は支持台としての試料台（サセプター）９
上に支持されている。ＥＣＲ−ＣＶＤ法は電子サイクロ
トロン共鳴を応用しているので電力吸収効率が高く、ま
た磁場による閉じ込め効果があり、高密度のプラズマ発
生を行なうことができる。
れているように、ＥＣＲプラズマ発生室２０とプラズマ
ＣＶＤ室２１とからなり、マイクロ（μ）波（２．４５
ＧＨｚ）１を導入する導波管２をコイル３で囲み、Ｎ２
Ｏ及びＡｒ１０を供給し、電磁界をマイクロ波１に与え
ることによってプラズマを発生させ（プラズマ発生室：
４）、ＳＵＳからなるプラズマ引出し窓５を介してプラ
ズマＣＶＤ反応を起こすプラズマ反応室（以下、チャン
バーと記す）６へプラズマを送り、一方、成膜のための
原料ガス（例えばＳｉＨ４）を原料ガス導入口７を介し
てチャンバー６へ送り、イオン及び電子の衝突効果によ
って原料ガスを活性化し基板としてのウエハー８表面に
所定の膜を成膜するものである。プラズマ発生室４の内
壁は石英コート１６ａが施されており、ＳＵＳからのＣ
ｒ，Ｆｅ，Ｎｉ等の汚染物、パーティクルの防止を行な
う。またα波導入部には石英製のガラス窓がついている
。ウエハー８は支持台としての試料台（サセプター）９
上に支持されている。ＥＣＲ−ＣＶＤ法は電子サイクロ
トロン共鳴を応用しているので電力吸収効率が高く、ま
た磁場による閉じ込め効果があり、高密度のプラズマ発
生を行なうことができる。
【０００７】このような従来のＥＣＲ−ＣＶＤ装置での
成膜では原料ガスがチャンバー６全体に広がるため、ウ
エハー８表面に反応生成物が堆積するだけでなく、図３
に破線で示したようにチャンバー壁１１の内面その他プ
ラズマ引出し窓５、サセプター９のそれぞれの露出面（
以下、チャンバー内面と記す）にも同様に堆積して膜１
９を形成する。その膜１９が適時剥離し、上記問題のパ
ーティクルが発生すると考えられる。
成膜では原料ガスがチャンバー６全体に広がるため、ウ
エハー８表面に反応生成物が堆積するだけでなく、図３
に破線で示したようにチャンバー壁１１の内面その他プ
ラズマ引出し窓５、サセプター９のそれぞれの露出面（
以下、チャンバー内面と記す）にも同様に堆積して膜１
９を形成する。その膜１９が適時剥離し、上記問題のパ
ーティクルが発生すると考えられる。
【０００８】このパーティクルの発生原因と考えられる
チャンバー６内面に形成される膜１９の剥離は、成膜時
のプラズマ中に存在するイオン及び電子の衝突によりチ
ャンバー６内の温度が上昇し、成膜後の温度降下によっ
て生ずる堆積膜とＳＵＳ３０８等のチャンバー内面下地
金属のそれぞれの熱収縮率の差によるものと考えられる
。
チャンバー６内面に形成される膜１９の剥離は、成膜時
のプラズマ中に存在するイオン及び電子の衝突によりチ
ャンバー６内の温度が上昇し、成膜後の温度降下によっ
て生ずる堆積膜とＳＵＳ３０８等のチャンバー内面下地
金属のそれぞれの熱収縮率の差によるものと考えられる
。
【０００９】そこで、本発明は所定の膜を基板上に形成
している際に基板表面に付着するパーティクル個数を低
減できるバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を提供する
ことを目的とする。
している際に基板表面に付着するパーティクル個数を低
減できるバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、ＥＣＲプラズマ発生室と、プラズマＣＶＤ反応によ
り基板上に膜を形成するプラズマＣＶＤ室とからなるバ
イアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において、前記基板上
方に開口を有し、且つ該基板に対向する側面に電極板を
有する遮へい手段を前記基板周辺部に具備すると共に、
前記開口から離れた位置で且つ前記電極板の前記基板に
対向する側面近傍に前記膜を形成するための少なくとも
１種の原料ガス導入口とエッチングガス導入口とを具備
することを特徴とするバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置によって解決される。
ば、ＥＣＲプラズマ発生室と、プラズマＣＶＤ反応によ
り基板上に膜を形成するプラズマＣＶＤ室とからなるバ
イアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において、前記基板上
方に開口を有し、且つ該基板に対向する側面に電極板を
有する遮へい手段を前記基板周辺部に具備すると共に、
前記開口から離れた位置で且つ前記電極板の前記基板に
対向する側面近傍に前記膜を形成するための少なくとも
１種の原料ガス導入口とエッチングガス導入口とを具備
することを特徴とするバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置によって解決される。
【００１１】
【作用】本発明によれば、遮へい手段としての遮へい板
１３が基板としてのウエハー８上に開口を有しているた
め、ＥＣＲプラズマ発生室２０から基板８上へのプラズ
マ化した原料ガスが供給できる。また遮へい手段１３が
基板８周辺部に設けられ、しかも少なくとも１種の原料
ガス導入口７が遮へい手段１３に付設された電極板１４
の基板８に対向する側面近傍に設けられているため、原
料ガス導入口７から原料ガスの拡散は遮へい手段１３の
基板８側の内側空間に抑えられ、基板表面以外の成膜部
１５の表面積は従来の基板以外の成膜部であるチャンバ
ー６内面の表面積より極めて小さくすることができ、従
って基板８上以外の成膜量を減少させることができる。 しかも基板８上に所定の成膜を形成した例えばそのたび
毎に電極板１４の近傍に付設されたエッチングガス導入
口１２からエッチングガスを導入し、電極板１４に所定
のバイアスを印加することにより、基板表面以外の成膜
部１５がドライエッチクリーニングされ、パーティクル
発生確率を低減させることができる。
１３が基板としてのウエハー８上に開口を有しているた
め、ＥＣＲプラズマ発生室２０から基板８上へのプラズ
マ化した原料ガスが供給できる。また遮へい手段１３が
基板８周辺部に設けられ、しかも少なくとも１種の原料
ガス導入口７が遮へい手段１３に付設された電極板１４
の基板８に対向する側面近傍に設けられているため、原
料ガス導入口７から原料ガスの拡散は遮へい手段１３の
基板８側の内側空間に抑えられ、基板表面以外の成膜部
１５の表面積は従来の基板以外の成膜部であるチャンバ
ー６内面の表面積より極めて小さくすることができ、従
って基板８上以外の成膜量を減少させることができる。 しかも基板８上に所定の成膜を形成した例えばそのたび
毎に電極板１４の近傍に付設されたエッチングガス導入
口１２からエッチングガスを導入し、電極板１４に所定
のバイアスを印加することにより、基板表面以外の成膜
部１５がドライエッチクリーニングされ、パーティクル
発生確率を低減させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１３】図１は、本発明に係るバイアスＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す概略図である。図２は
図１の装置のウエハー近傍の拡大図である。
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す概略図である。図２は
図１の装置のウエハー近傍の拡大図である。
【００１４】図１に示すように、本発明に係るＥＣＲ−
ＣＶＤ装置は従来例と同様にＥＣＲプラズマ発生室２０
とプラズマＣＶＤ室２１とからなっている。図１で１は
マイクロ波、２は導波管、３はコイル、４はプラズマ発
生室、５はプラズマ引出し窓、６はプラズマ反応室（チ
ャンバー）、７は原料ガス導入口、８はウエハー（基板
）、９は試料台（サセプター）、１０は原料ガスとして
のＮ２Ｏ及びＡｒガス、１１はチャンバー壁であり、従
来装置に新たにＮＦ３、ＳＦ６等のエッチングガス導入
口１２と遮へい手段としての遮へい板１３が具備されて
いる。またプラズマ発生室４の内側には従来と同様に石
英コート１６ａが施されている。
ＣＶＤ装置は従来例と同様にＥＣＲプラズマ発生室２０
とプラズマＣＶＤ室２１とからなっている。図１で１は
マイクロ波、２は導波管、３はコイル、４はプラズマ発
生室、５はプラズマ引出し窓、６はプラズマ反応室（チ
ャンバー）、７は原料ガス導入口、８はウエハー（基板
）、９は試料台（サセプター）、１０は原料ガスとして
のＮ２Ｏ及びＡｒガス、１１はチャンバー壁であり、従
来装置に新たにＮＦ３、ＳＦ６等のエッチングガス導入
口１２と遮へい手段としての遮へい板１３が具備されて
いる。またプラズマ発生室４の内側には従来と同様に石
英コート１６ａが施されている。
【００１５】遮へい板１３は、ウエハー８と同心円筒状
をなし、ウエハー８の径より約１０ｍｍ小さな円形開口
を有し、試料台９の周辺部に設けられている。また、遮
へい板１３の内側に電極板１４、ＳｉＨ４等の原料ガス
を導入する原料ガス導入口７及びＮＦ３、ＳＦ６等を導
入するエッチングガス導入口１２がそれぞれ左右２ケ所
ずつ設けられている。また、図２に特に示すように、遮
へい板１３の内側には電極板１４が設けられている。ま
た遮へい板１３の外側には石英コート１６ｂを施し、よ
り汚染を防止している。ウエハー８表面に成膜している
間、ウエハー表面以外の成膜部１５を図２の破線部に限
定しても、そこからの膜剥離によるパーティクルの発生
が考えられるため、１回の成膜処理が完了する毎に、例
えばＮＦ３、ＳＦ６等のエッチングガスをエッチングガ
ス導入口１２から導入しながら、電極板１４と試料台９
にバイアスをかける（電極板１４が−側、試料台９が＋
側）ことにより破線部領域の成膜部１５をクリーニング
処理する。
をなし、ウエハー８の径より約１０ｍｍ小さな円形開口
を有し、試料台９の周辺部に設けられている。また、遮
へい板１３の内側に電極板１４、ＳｉＨ４等の原料ガス
を導入する原料ガス導入口７及びＮＦ３、ＳＦ６等を導
入するエッチングガス導入口１２がそれぞれ左右２ケ所
ずつ設けられている。また、図２に特に示すように、遮
へい板１３の内側には電極板１４が設けられている。ま
た遮へい板１３の外側には石英コート１６ｂを施し、よ
り汚染を防止している。ウエハー８表面に成膜している
間、ウエハー表面以外の成膜部１５を図２の破線部に限
定しても、そこからの膜剥離によるパーティクルの発生
が考えられるため、１回の成膜処理が完了する毎に、例
えばＮＦ３、ＳＦ６等のエッチングガスをエッチングガ
ス導入口１２から導入しながら、電極板１４と試料台９
にバイアスをかける（電極板１４が−側、試料台９が＋
側）ことにより破線部領域の成膜部１５をクリーニング
処理する。
【００１６】本実施例により従来のパーティクルのウエ
ハー表面への付着を著しく抑制することができた。
ハー表面への付着を著しく抑制することができた。
【００１７】本発明で用いられる遮へい板１３の材質は
剛性が得られるＳＵＳ、炭化珪素、セラミック等が好ま
しく、ウエハー８に対し上方及び横方向に５０ｍｍ程度
離れているのが好ましい。遮へい板１３の内側に設けら
れている電極板１４の材質はステンレスが成膜クリーニ
ング性が良好なため好ましい。
剛性が得られるＳＵＳ、炭化珪素、セラミック等が好ま
しく、ウエハー８に対し上方及び横方向に５０ｍｍ程度
離れているのが好ましい。遮へい板１３の内側に設けら
れている電極板１４の材質はステンレスが成膜クリーニ
ング性が良好なため好ましい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラズマＣＶＤ装置のウエハー（基板）表面以外のチャン
バー内面の成膜領域が予め減少せしめられているため、
パーティクル発生個数も減少し、しかもウエハー表面以
外の成膜が例えば１回の所定の成膜毎にクリーニングさ
れるため、ウエハー表面のパーティクル付着が著しく低
減され、ＵＬＳＩ等の半導体装置製造歩留の向上、信頼
性の向上等が図られる。
ラズマＣＶＤ装置のウエハー（基板）表面以外のチャン
バー内面の成膜領域が予め減少せしめられているため、
パーティクル発生個数も減少し、しかもウエハー表面以
外の成膜が例えば１回の所定の成膜毎にクリーニングさ
れるため、ウエハー表面のパーティクル付着が著しく低
減され、ＵＬＳＩ等の半導体装置製造歩留の向上、信頼
性の向上等が図られる。
【図１】本発明に係るバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装
置の一実施例の概略断面図である。
置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１で示したＣＶＤ装置のウエハー近傍拡大図
である。
である。
【図３】従来のバイアスＥＣＲフラズマＣＶＤ装置の概
略断面図である。
略断面図である。
１ マイクロ（μ）波
２ 導波管
３ コイル
４ プラズマ発生室
５ プラズマ引出し窓
６ プラズマ反応室（チャンバー）
７ 原料ガス導入口
８ ウエハー（基板）
９ 試料台（サセプター）
１０ Ｎ２Ｏ、Ａｒ
１１ チャンバー壁
１２ エッチングガス導入口
１３ 遮へい板
１４ 電極板
１５ ウエハー表面以外の成膜部
１６ 石英コート
１９ 付着成膜
２０ ＥＣＲプラズマ発生室
２１ プラズマＣＶＤ室
Claims (1)
- 【請求項１】 ＥＣＲプラズマ発生室と、プラズマＣ
ＶＤ反応により基板上に膜を形成するプラズマＣＶＤ室
とからなるバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ装置において
、前記基板上方に開口を有し、且つ該基板に対向する側
面に電極板を有する遮へい手段を前記基板周辺部に具備
すると共に、前記開口から離れた位置で且つ前記電極板
の前記基板に対向する側面近傍に前記膜を形成するため
の少なくとも１種の原料ガス導入口とエッチングガス導
入口とを具備することを特徴とするバイアスＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8407791A JPH04318175A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | バイアスｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8407791A JPH04318175A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | バイアスｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318175A true JPH04318175A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=13820427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8407791A Pending JPH04318175A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | バイアスｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318175A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5626963A (en) * | 1993-07-07 | 1997-05-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hard-carbon-film-coated substrate and apparatus for forming the same |
| US5691010A (en) * | 1993-10-19 | 1997-11-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Arc discharge plasma CVD method for forming diamond-like carbon films |
| EP1119030A1 (en) * | 1998-09-14 | 2001-07-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma reactor |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP8407791A patent/JPH04318175A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5626963A (en) * | 1993-07-07 | 1997-05-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hard-carbon-film-coated substrate and apparatus for forming the same |
| US5695832A (en) * | 1993-07-07 | 1997-12-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of forming a hard-carbon-film-coated substrate |
| US5691010A (en) * | 1993-10-19 | 1997-11-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Arc discharge plasma CVD method for forming diamond-like carbon films |
| EP1119030A1 (en) * | 1998-09-14 | 2001-07-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma reactor |
| EP1119030A4 (en) * | 1998-09-14 | 2004-06-09 | Tokyo Electron Ltd | PLASMA REACTOR |
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