JPH04320031A - Wafer heating soaking plate - Google Patents
Wafer heating soaking plateInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマCVD装置
におけるウエハ加熱用の均熱板に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soaking plate for heating a wafer in a plasma CVD apparatus.
【0002】0002
【従来の技術】半導体ICの製造においては、ウエハの
表面に酸化シリコンの薄膜を形成する工程がある。薄膜
の形成方法には化学的気相成長法(CVD)が用いられ
ている。CVD法には常圧法、減圧法およびプラズマ法
の3方法があるが、最近の高品質で高精度な薄膜が要求
される超LSIに対してはプラズマ法が有利な点がある
として注目されている。この方法は真空中に噴射された
反応ガスに対し、高周波電圧を加圧してプラズマ化し、
反応に必要なエネルギーをうるもので、良好な膜質がえ
られることと、膜形成速度が速いことなど多くの点で優
れたものである。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor ICs, there is a step of forming a thin film of silicon oxide on the surface of a wafer. Chemical vapor deposition (CVD) is used to form the thin film. There are three CVD methods: normal pressure method, reduced pressure method, and plasma method, but the plasma method is attracting attention as it has an advantage for the recent ultra-LSIs that require high-quality and high-precision thin films. There is. This method applies high-frequency voltage to a reactant gas injected into a vacuum to turn it into plasma.
It is superior in many respects, including the ability to obtain the energy necessary for the reaction, good film quality, and fast film formation speed.
【0003】図3はプラズマCVD装置の垂直断面を示
す。ベース盤10に筐体11を固定して気密構造とし、
ベース盤10にサセプタ部2を固定する。サセプタ部2
は金属製の支持枠20と、均熱板22、およびこれを加
熱するヒーター21とよりなる。一方、筐体11の上部
にガス噴射部4を設ける。噴射部4は金属製のノズル4
1とシャワー電極42よりなり、サセプタ部2を接地電
極とし、シャワー電極42に対して高周波電圧を加圧す
る高周波電源5が設けられている。反応処理においては
、筐体11の側面に設けられたゲート13を開口し、搬
入/搬出路12より被処理のウエハ3を筐体内に搬入し
て均熱板22に載置し、ゲートを閉じて筐体内を真空と
する。ついで、ヒーターにより加熱された均熱板からウ
エハに対して熱が伝達されて所定の温度とされ、これに
対してインレット43より吸入された反応ガスがシャワ
ー電極の噴射孔より噴射される。
ここで、シャワー電極に高周波電圧が加圧されると反応
ガスがプラズマ化し、矢印の方向に拡散してウエハの表
面に反応生成物が蒸着して薄膜が形成される。反応後の
ガスは排気口14より外部に排出される。なお、筐体1
1の側面に設けられている覗き窓15より反応状態が観
察される。FIG. 3 shows a vertical cross section of a plasma CVD apparatus. A housing 11 is fixed to a base board 10 to create an airtight structure,
The susceptor part 2 is fixed to the base board 10. Susceptor part 2
consists of a metal support frame 20, a heat equalizing plate 22, and a heater 21 for heating this. On the other hand, a gas injection section 4 is provided in the upper part of the casing 11. The injection part 4 is a metal nozzle 4
1 and a shower electrode 42, the susceptor portion 2 is used as a ground electrode, and a high frequency power source 5 is provided which applies a high frequency voltage to the shower electrode 42. In the reaction process, the gate 13 provided on the side surface of the casing 11 is opened, the wafer 3 to be processed is carried into the casing through the loading/unloading path 12 and placed on the soaking plate 22, and the gate is closed. to create a vacuum inside the housing. Next, heat is transferred to the wafer from the soaking plate heated by the heater to bring the wafer to a predetermined temperature, and the reaction gas sucked in from the inlet 43 is injected from the injection hole of the shower electrode. Here, when a high frequency voltage is applied to the shower electrode, the reaction gas is turned into plasma and diffused in the direction of the arrow, and a reaction product is deposited on the surface of the wafer to form a thin film. The gas after the reaction is exhausted to the outside through the exhaust port 14. In addition, case 1
The reaction state can be observed through a viewing window 15 provided on the side of 1.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】以上のプラズマCVD
装置においては、従来の均熱板22はアルミニューム板
により製作されたものであった。しかし、反応には摂氏
数百度にウエハを加熱することが必要であり、このため
にアルミニューム板による均熱板は湾曲する。またウエ
ハにも多少の反りがあるので、均熱板に載置されたウエ
ハは小数の点で点接触して温度ムラを生ずるために膜質
の均一性を阻害する欠点があった。この発明は以上の欠
点を排除するためになされたもので、加熱による湾曲が
極めて小さい均熱板を提供することを目的とするもので
ある。[Problem to be solved by the invention] The above plasma CVD
In the device, the conventional heat soaking plate 22 was made of an aluminum plate. However, the reaction requires heating the wafer to several hundred degrees Celsius, which causes the aluminum heating plate to curve. Further, since the wafer also has some degree of warpage, the wafer placed on the heat soaking plate comes into contact with a small number of points, resulting in temperature unevenness, which has the disadvantage of impairing the uniformity of the film quality. This invention was made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a heat-uniforming plate with extremely small curvature due to heating.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は、ヒーターに
より加熱され、被処理のウエハを載置する均熱板と、均
熱板に対向して設けられ、反応ガスを噴射するシャワー
電極とを具備し、シャワー電極と均熱板との間に高周波
電圧を加圧して噴射された反応ガスをプラズマ化し、被
処理のウエハの表面に薄膜を形成するプラズマCVD装
置におけるウエハ加熱用均熱板であって、セラミック燒
結体をベースとし、このベースの表面に金属を溶射して
金属コーティングを形成し、これをシャワー電極に対応
する接地電極とする。上記の均熱板のベースを構成する
セラミック燒結体は、炭化シリコン、窒化シリコン、ジ
ルコニア、またはアルミナを素材として燒結により形成
される。[Means for Solving the Problems] The present invention includes a heat soaking plate that is heated by a heater and on which a wafer to be processed is placed, and a shower electrode that is provided opposite to the heat soaking plate and that sprays a reaction gas. A soaking plate for wafer heating in a plasma CVD apparatus that is equipped with a high-frequency voltage between a shower electrode and a heat soaking plate to turn the injected reactive gas into plasma and form a thin film on the surface of the wafer to be processed. A ceramic sintered body is used as a base, and a metal coating is formed by spraying metal onto the surface of the base, and this is used as a ground electrode corresponding to a shower electrode. The ceramic sintered body constituting the base of the above heat soaking plate is formed by sintering silicon carbide, silicon nitride, zirconia, or alumina as a material.
【0006】[0006]
【作用】以上の均熱板のベースを構成するセラミック燒
結体は熱により殆ど変形しないので、湾曲によりウエハ
に生ずる温度ムラの問題が解消される。ただし、セラミ
ック燒結体は通常、電気的には絶縁物または半導体であ
り、接地電極を構成するには不適当であるので、その表
面に金属コーティングを施して接地電極とし、これとシ
ャワー電極との間に高周波電圧を加圧する。以上におい
て均熱板のベースを構成する、炭化シリコン、窒化シリ
コン、ジルコニア、またはアルミナのセラミック燒結体
は、いずれも反応ガスに対して化学的に安定で、かつ熱
衝撃に強くて湾曲などの変形が極めて小さく、高温構造
材料に適するものである。[Operation] Since the ceramic sintered body constituting the base of the heat equalizing plate described above is hardly deformed by heat, the problem of temperature unevenness caused in the wafer due to curvature is solved. However, ceramic sintered bodies are usually electrically insulating or semiconducting, and are unsuitable for forming a ground electrode. Therefore, the surface of the ceramic sintered body is coated with a metal to form a ground electrode, and this is used as a shower electrode. A high frequency voltage is applied in between. In the above, the ceramic sintered body of silicon carbide, silicon nitride, zirconia, or alumina that constitutes the base of the heat soaking plate is chemically stable against reactive gases, and is resistant to thermal shock and deformation such as curving. is extremely small, making it suitable for high-temperature structural materials.
【0007】[0007]
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示し、均熱板2
2はベース221を、炭化シリコン、窒化シリコン、ジ
ルコニア、またはアルミナのいずれかのセラミック燒結
体により構成する。ベースの表面に適当な金属を溶射し
て金属コーティング222 を形成し、これを接地電極
とする。
この場合、セラミックベース221 の表面は適当な粗
さの梨地面として金属との密着性を良好とするとともに
、金属コーティング222の厚さtを0.1〜0.5m
m程度として熱膨張により剥離を生じないようにする。
また、接地電極として金属コーティング222 を接地
するために、ベース221の端部に設けられた段差Dの
部分に対しても金属コーティング222 を施す。[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
In No. 2, the base 221 is made of a ceramic sintered body of silicon carbide, silicon nitride, zirconia, or alumina. A suitable metal is sprayed onto the surface of the base to form a metal coating 222, which serves as a ground electrode. In this case, the surface of the ceramic base 221 has a satin finish with an appropriate roughness to improve adhesion to the metal, and the thickness t of the metal coating 222 is set to 0.1 to 0.5 m.
m or so to prevent peeling due to thermal expansion. Further, in order to ground the metal coating 222 as a ground electrode, the metal coating 222 is also applied to the step D provided at the end of the base 221.
【0008】図2は、上記の均熱板22を適用したプラ
ズマCVD装置のサセプタ部2を示す。サセプタ部2は
ベース盤10に固定され、金属製の支持枠20に均熱板
22が支持され、金属コーティング222 は段差Dに
おいて支持枠20に接続されて接地電極とされる。FIG. 2 shows a susceptor section 2 of a plasma CVD apparatus to which the above-mentioned heat soaking plate 22 is applied. The susceptor part 2 is fixed to the base plate 10, a heat equalizing plate 22 is supported by a metal support frame 20, and a metal coating 222 is connected to the support frame 20 at a step D to serve as a ground electrode.
【0009】[0009]
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による均
熱板においては、そのベースを構成する炭化シリコン、
窒化シリコン、ジルコニア、またはアルミナのセラミッ
ク燒結体は、いずれも反応ガスに対して化学的に安定で
、かつ熱衝撃に強くて湾曲などの変形が極めて小さく高
温構造材料に適するもので、これにより湾曲によりウエ
ハに生ずる温度ムラの問題が解消され、ベースの表面に
施された金属コーティングが接地電極とされて高周波電
圧による反応ガスのプラズマ化が良好になされるもので
、プラズマCVD装置による形成される薄膜の品質の向
上に寄与する効果が大きい。[Effects of the Invention] As explained above, in the heating plate according to the present invention, silicon carbide constituting the base,
Ceramic sintered bodies of silicon nitride, zirconia, or alumina are all chemically stable against reactive gases, resistant to thermal shock, and have extremely low deformation such as curvature, making them suitable for high-temperature structural materials. This eliminates the problem of temperature unevenness that occurs on the wafer, and the metal coating applied to the surface of the base serves as a ground electrode, allowing the reaction gas to be turned into plasma by high-frequency voltage. This has a large effect in contributing to improving the quality of thin films.
【図1】 この発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の均熱板を適用したプラズマCV
D装置のサセプタ部の断面図である。[Figure 2] Plasma CV using the soaking plate of this invention
It is a sectional view of the susceptor part of D device.
【図3】 プラズマCVD装置の垂直断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a plasma CVD apparatus.
10…ベース盤、11…筐体、12…搬入/搬出路、1
3…ゲート、14…排気口、15…覗き窓、2…サセプ
タ部、20…支持枠、21…ヒーター、22…均熱板、
221 …ベース、222…金属コーティング、3…被
処理のウエハ、4…ガス噴射部、41…ノズル、42…
シャワー電極、43…インレット、5…高周波電源。10... Base board, 11... Housing, 12... Carrying in/out path, 1
3...Gate, 14...Exhaust port, 15...Peep window, 2...Susceptor part, 20...Support frame, 21...Heater, 22...Soaking plate,
221...Base, 222...Metal coating, 3...Wafer to be processed, 4...Gas injection unit, 41...Nozzle, 42...
Shower electrode, 43...inlet, 5...high frequency power supply.
Claims (2)
エハを載置する均熱板と、該均熱板に対向して設けられ
、反応ガスを噴射するシャワー電極とを具備し、該シャ
ワー電極と前記均熱板との間に高周波電圧を加圧して前
記噴射された反応ガスをプラズマ化し、前記被処理のウ
エハの表面に薄膜を形成するプラズマCVD装置におい
て、セラミック燒結体をベースとし、該ベースの表面に
金属を溶射して金属コーティングを形成し、該金属コー
ティングを前記シャワー電極に対応する接地電極とする
ことを特徴とする、ウエハ加熱用均熱板。1. A heat soaking plate heated by a heater and on which a wafer to be processed is placed, and a shower electrode provided opposite to the heat soak plate and spraying a reaction gas, the shower electrode and A plasma CVD apparatus that applies a high frequency voltage between the heating plate and the injected reaction gas to form a thin film on the surface of the wafer to be processed, the base being made of a ceramic sintered body; 1. A heat equalizing plate for wafer heating, characterized in that a metal coating is formed on the surface of the wafer by thermal spraying, and the metal coating is used as a ground electrode corresponding to the shower electrode.
ミック燒結体は、炭化シリコン、窒化シリコン、ジルコ
ニア、またはアルミナを素材として燒結により形成され
る、請求項1記載のウエハ加熱用均熱板。2. The soaking plate for wafer heating according to claim 1, wherein the ceramic sintered body of the base of the heat soaking plate according to claim 1 is formed by sintering using silicon carbide, silicon nitride, zirconia, or alumina as a material. Board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11403391A JPH04320031A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Wafer heating soaking plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11403391A JPH04320031A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Wafer heating soaking plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04320031A true JPH04320031A (en) | 1992-11-10 |
Family
ID=14627352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11403391A Pending JPH04320031A (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Wafer heating soaking plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04320031A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001011921A1 (en) * | 1999-08-09 | 2001-02-15 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic heater |
JP2005524930A (en) * | 2002-04-10 | 2005-08-18 | ダウ・コーニング・アイルランド・リミテッド | Atmospheric pressure plasma assembly |
JP2008258508A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Sharp Corp | Vapor phase growth device and vapor phase growth method |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP11403391A patent/JPH04320031A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001011921A1 (en) * | 1999-08-09 | 2001-02-15 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic heater |
JP2005524930A (en) * | 2002-04-10 | 2005-08-18 | ダウ・コーニング・アイルランド・リミテッド | Atmospheric pressure plasma assembly |
JP2008258508A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Sharp Corp | Vapor phase growth device and vapor phase growth method |
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