JPH05102042A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH05102042A JPH05102042A JP25751691A JP25751691A JPH05102042A JP H05102042 A JPH05102042 A JP H05102042A JP 25751691 A JP25751691 A JP 25751691A JP 25751691 A JP25751691 A JP 25751691A JP H05102042 A JPH05102042 A JP H05102042A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波電極に接地電極を対向させたプラズマ
ＣＶＤ装置において、高周波電極面及び（又は）接地電
極面に形成される膜の剥落を従来より防止して、基体に
形成される膜の欠陥原因となるダストやパーティクルの
量をそれだけ低減させる。 【構成】 高周波電極２と接地電極を兼ねる基体ホルダ
３を対向させたプラズマＣＶＤ装置において、前記両者
のそれぞれを電気伝導度を向上させる不純物をドープし
たシリコン膜１０で被覆したプラズマＣＶＤ装置。
ＣＶＤ装置において、高周波電極面及び（又は）接地電
極面に形成される膜の剥落を従来より防止して、基体に
形成される膜の欠陥原因となるダストやパーティクルの
量をそれだけ低減させる。 【構成】 高周波電極２と接地電極を兼ねる基体ホルダ
３を対向させたプラズマＣＶＤ装置において、前記両者
のそれぞれを電気伝導度を向上させる不純物をドープし
たシリコン膜１０で被覆したプラズマＣＶＤ装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種半導体デバイスの製
造、液晶表示装置の製造等に利用されるプラズマＣＶＤ
装置、特に、高周波電極と接地電極を対向させたプラズ
マＣＶＤ装置に関する。
造、液晶表示装置の製造等に利用されるプラズマＣＶＤ
装置、特に、高周波電極と接地電極を対向させたプラズ
マＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波電極と接地電極を対向させたプラ
ズマＣＶＤ装置は、代表例として容量結合型の平行平板
電極型プラズマＣＶＤ装置を挙げることができるが、そ
れは図２に例示するように、真空室１中に平板状の高周
波電極２と、平板状の接地電極を兼ねる基体ホルダ３と
を平行に向かい合わせて配置し、高周波電極２にはマッ
チングボックス４を介して高周波電源５を接続するとと
もに、基体ホルダ３を接地し、且つ、ヒータ６にて基体
ホルダ３上に設置される基体等の基体を成膜温度に制御
できるようにし、さらに、真空室１内を所定の成膜真空
度に維持するための真空ポンプを含む排気系７及び真空
室１内に原料ガスを供給するためのガス導入口８を設け
たものである。高周波電極２は原料ガスの噴射ノズルを
兼ねている。
ズマＣＶＤ装置は、代表例として容量結合型の平行平板
電極型プラズマＣＶＤ装置を挙げることができるが、そ
れは図２に例示するように、真空室１中に平板状の高周
波電極２と、平板状の接地電極を兼ねる基体ホルダ３と
を平行に向かい合わせて配置し、高周波電極２にはマッ
チングボックス４を介して高周波電源５を接続するとと
もに、基体ホルダ３を接地し、且つ、ヒータ６にて基体
ホルダ３上に設置される基体等の基体を成膜温度に制御
できるようにし、さらに、真空室１内を所定の成膜真空
度に維持するための真空ポンプを含む排気系７及び真空
室１内に原料ガスを供給するためのガス導入口８を設け
たものである。高周波電極２は原料ガスの噴射ノズルを
兼ねている。
【０００３】基体ホルダ３には、例えば半導体デバイス
基板９が設置され、しかるのち、該基板９がヒータ６に
て所定の成膜温度に制御されるとともに真空室１内が所
定の成膜真空度に維持されつつガス導入口８から原料ガ
スがが導入され、基板９へ向けシャワー状に供給され、
このガスに高周波電極２から高周波電圧が印加されるこ
とで該ガスがプラズマ化し、このプラズマに基板９表面
が曝されることで、該表面に所望の薄膜が形成される。
基板９が設置され、しかるのち、該基板９がヒータ６に
て所定の成膜温度に制御されるとともに真空室１内が所
定の成膜真空度に維持されつつガス導入口８から原料ガ
スがが導入され、基板９へ向けシャワー状に供給され、
このガスに高周波電極２から高周波電圧が印加されるこ
とで該ガスがプラズマ化し、このプラズマに基板９表面
が曝されることで、該表面に所望の薄膜が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の従来
プラズマＣＶＤ装置においては、例えば、原料ガスとし
てモノシラン、ジシラン、モノクロルシラン、トリクロ
ルシラン等で代表されるＳｉ無機化合物ガスを主たる親
ガスとする原料ガスを供給し、所定成膜真空度のもと
に、該ガスを高周波電圧印加にてプラズマ分解し、Ｓｉ
膜（主としてアモルファスシリコン膜）、ＳｉＮｘ膜に
代表されるＳｉ化合物膜をシリコンウエハ基板、ガラス
基板等に形成する場合、高周波電極面や基体ホルダ面に
もアモルファスシリコン膜、ＳｉＮｘ膜等のＳｉ化合物
膜が同時に形成される。これら膜は、基板に成膜するに
あたり高周波電極や基体ホルダが加熱され、また、成膜
後、基板を取り出すにあたり高周波電極や基体ホルダの
温度が低下すること等により熱サイクルが加わると、一
般にステンレス鋼製の高周波電極や基体ホルダとの熱膨
張係数の違いにより、これらから剥落してダスト或いは
パーティクルとなり、基板の膜に混入したり、付着した
りするという問題がある。
プラズマＣＶＤ装置においては、例えば、原料ガスとし
てモノシラン、ジシラン、モノクロルシラン、トリクロ
ルシラン等で代表されるＳｉ無機化合物ガスを主たる親
ガスとする原料ガスを供給し、所定成膜真空度のもと
に、該ガスを高周波電圧印加にてプラズマ分解し、Ｓｉ
膜（主としてアモルファスシリコン膜）、ＳｉＮｘ膜に
代表されるＳｉ化合物膜をシリコンウエハ基板、ガラス
基板等に形成する場合、高周波電極面や基体ホルダ面に
もアモルファスシリコン膜、ＳｉＮｘ膜等のＳｉ化合物
膜が同時に形成される。これら膜は、基板に成膜するに
あたり高周波電極や基体ホルダが加熱され、また、成膜
後、基板を取り出すにあたり高周波電極や基体ホルダの
温度が低下すること等により熱サイクルが加わると、一
般にステンレス鋼製の高周波電極や基体ホルダとの熱膨
張係数の違いにより、これらから剥落してダスト或いは
パーティクルとなり、基板の膜に混入したり、付着した
りするという問題がある。
【０００５】そこで本発明は、高周波電極に接地電極を
対向させたプラズマＣＶＤ装置であって、高周波電極面
及び（又は）接地電極面に形成される膜の剥落を従来よ
り防止できるようにしたプラズマＣＶＤ装置を提供する
ことを課題とする。
対向させたプラズマＣＶＤ装置であって、高周波電極面
及び（又は）接地電極面に形成される膜の剥落を従来よ
り防止できるようにしたプラズマＣＶＤ装置を提供する
ことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決すべく研究の結果、高周波電極や基体ホルダを、予
め、ここに形成されるＳｉ化合物膜の熱膨張係数に近い
熱膨張係数の材料で被覆しておけば、熱サイクルによる
膜の剥落が従来より防止されること、そしてかかる材料
としては、比較的容易に形成し得るものとして、以下に
示すように、熱膨張係数において高周波電極や基体ホル
ダの一般的な材料であるスンテレス鋼（例えばＳＵＳ３
０４）よりもずっとＳｉ化合物膜に近いシリコン膜が考
えられること、さらに、予め形成したシリコン膜のため
高周波電極や接地電極にプラズマによるチャージアップ
が生じ易く、そのため、該シリコン膜上に形成されるＳ
ｉ化合物膜の膜質が安定せず、下地シリコン膜との界面
で剥離し易いが、これは、該シリコン膜に燐（Ｐ）、硼
素（Ｂ）等の不純物をドープして下記に示すように電気
伝導度を向上させておくことで解決できることを見出
し、本発明を完成した。
決すべく研究の結果、高周波電極や基体ホルダを、予
め、ここに形成されるＳｉ化合物膜の熱膨張係数に近い
熱膨張係数の材料で被覆しておけば、熱サイクルによる
膜の剥落が従来より防止されること、そしてかかる材料
としては、比較的容易に形成し得るものとして、以下に
示すように、熱膨張係数において高周波電極や基体ホル
ダの一般的な材料であるスンテレス鋼（例えばＳＵＳ３
０４）よりもずっとＳｉ化合物膜に近いシリコン膜が考
えられること、さらに、予め形成したシリコン膜のため
高周波電極や接地電極にプラズマによるチャージアップ
が生じ易く、そのため、該シリコン膜上に形成されるＳ
ｉ化合物膜の膜質が安定せず、下地シリコン膜との界面
で剥離し易いが、これは、該シリコン膜に燐（Ｐ）、硼
素（Ｂ）等の不純物をドープして下記に示すように電気
伝導度を向上させておくことで解決できることを見出
し、本発明を完成した。
【０００７】 不純物濃度（ｃｍ-3） 比抵抗（Ω・ｍ） Ｓｉ ０ 約１ ｎ−Ｓｉ（Ｐドープ） ９．０×１０19 １０-5 ｐ−Ｓｉ（Ｂドープ） １．２×１０20 １０-5 すなわち本発明は、高周波電極と接地電極を対向させた
プラズマＣＶＤ装置において、前記両電極のうち少なく
とも一方の少なくとも一部を電気伝導度を向上させる不
純物をドープしたシリコン膜で被覆したことを特徴とす
るプラズマＣＶＤ装置を提供するものである。
プラズマＣＶＤ装置において、前記両電極のうち少なく
とも一方の少なくとも一部を電気伝導度を向上させる不
純物をドープしたシリコン膜で被覆したことを特徴とす
るプラズマＣＶＤ装置を提供するものである。
【０００８】シリコン膜で被覆すべき部分は、高周波電
極及び接地電極のうち少なくとも一方の少なくとも一部
であるが、代表例として、高周波電極及び接地電極双方
のうち、プラズマによく曝され易い部分、すなわち、こ
れら電極の互いに向かい合っている面及び該面に連続す
る側周面が考えられる。勿論、各電極の裏面側にもシリ
コン膜を形成しておいてもよい。また、これら電極のい
ずれか一方にこのような膜を形成しておくだけでも、従
来より、膜剥落によるダストやパーティクルの発生を少
なくできる。
極及び接地電極のうち少なくとも一方の少なくとも一部
であるが、代表例として、高周波電極及び接地電極双方
のうち、プラズマによく曝され易い部分、すなわち、こ
れら電極の互いに向かい合っている面及び該面に連続す
る側周面が考えられる。勿論、各電極の裏面側にもシリ
コン膜を形成しておいてもよい。また、これら電極のい
ずれか一方にこのような膜を形成しておくだけでも、従
来より、膜剥落によるダストやパーティクルの発生を少
なくできる。
【０００９】
【作用】本発明プラズマＣＶＤ装置によると、成膜中、
高周波電極及び（又は）接地電極に同時形成されるＳｉ
化合物膜のうち、熱膨張係数においてこれに近いシリコ
ン膜上に形成されたＳｉ化合物膜は、該電極に熱サイク
ルが加わっても、下地シリコン膜に熱膨張係数が近いこ
と、及び該シリコン膜に電気伝導度を向上させる不純物
がドープしてあって該シリコン膜がチャージアップしに
くく、その上に形成されるＳｉ化合物膜の膜質が安定す
ることにより、該シリコン膜から剥落しにくく、基体上
の膜欠陥の原因となるダストやパーティクルがそれだけ
発生しにくい。
高周波電極及び（又は）接地電極に同時形成されるＳｉ
化合物膜のうち、熱膨張係数においてこれに近いシリコ
ン膜上に形成されたＳｉ化合物膜は、該電極に熱サイク
ルが加わっても、下地シリコン膜に熱膨張係数が近いこ
と、及び該シリコン膜に電気伝導度を向上させる不純物
がドープしてあって該シリコン膜がチャージアップしに
くく、その上に形成されるＳｉ化合物膜の膜質が安定す
ることにより、該シリコン膜から剥落しにくく、基体上
の膜欠陥の原因となるダストやパーティクルがそれだけ
発生しにくい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例の概略構成を示してい
る。このプラズマＣＶＤ装置は容量結合型の平行平板電
極型プラズマＣＶＤ装置で、高周波電極２と接地電極を
兼ねる基体ホルダ３をシリコン膜１０で被覆した点を除
いて、図２の従来装置と同構造である。従来装置におけ
る部品と同じ部品については同じ参照符号を付してあ
る。シリコン膜１０には電気伝導度を向上させる不純物
をドープしてある。
する。図１は本発明の一実施例の概略構成を示してい
る。このプラズマＣＶＤ装置は容量結合型の平行平板電
極型プラズマＣＶＤ装置で、高周波電極２と接地電極を
兼ねる基体ホルダ３をシリコン膜１０で被覆した点を除
いて、図２の従来装置と同構造である。従来装置におけ
る部品と同じ部品については同じ参照符号を付してあ
る。シリコン膜１０には電気伝導度を向上させる不純物
をドープしてある。
【００１１】高周波電極２において、シリコン膜１０
は、該電極の基体ホルダ３に対向する全面２１、該面２
１に連続する側周面２２及び該面２２に連続する裏面２
３のそれぞれに形成されている。基体ホルダ３におい
て、シリコン膜１０は、該ホルダの電極２に対向する全
面３１、該面３１に連続する側周面３２及び該面３２に
連続する裏面３３のそれぞれに形成されている。
は、該電極の基体ホルダ３に対向する全面２１、該面２
１に連続する側周面２２及び該面２２に連続する裏面２
３のそれぞれに形成されている。基体ホルダ３におい
て、シリコン膜１０は、該ホルダの電極２に対向する全
面３１、該面３１に連続する側周面３２及び該面３２に
連続する裏面３３のそれぞれに形成されている。
【００１２】この装置によると、基体ホルダ３には、例
えばシリコンウエハ基板、ガラス基板等からなる基板９
が設置され、しかるのち、該基板９がヒータ６にて所定
の成膜温度に制御されるとともに真空室１内が所定の成
膜真空度に維持されつつガス導入口８からＳｉ無機化合
物ガスを主たる親ガスとする原料ガスがが導入され、基
板９へ向けシャワー状に供給され、このガスに高周波電
極２から高周波電圧が印加されることで該ガスがプラズ
マ化し、このプラズマに基板９表面が曝されることで、
該表面にＳｉ膜（主としてアモルファスシリコン膜）、
ＳｉＮｘ膜等の所望のＳｉ化合物薄膜が形成される。
えばシリコンウエハ基板、ガラス基板等からなる基板９
が設置され、しかるのち、該基板９がヒータ６にて所定
の成膜温度に制御されるとともに真空室１内が所定の成
膜真空度に維持されつつガス導入口８からＳｉ無機化合
物ガスを主たる親ガスとする原料ガスがが導入され、基
板９へ向けシャワー状に供給され、このガスに高周波電
極２から高周波電圧が印加されることで該ガスがプラズ
マ化し、このプラズマに基板９表面が曝されることで、
該表面にＳｉ膜（主としてアモルファスシリコン膜）、
ＳｉＮｘ膜等の所望のＳｉ化合物薄膜が形成される。
【００１３】この成膜中、高周波電極２や基体ホルダ３
の露出した部分にもアモルファスシリコン膜、ＳｉＮｘ
膜等のＳｉ化合物膜が同時に形成される。しかしこれら
膜は、電気伝導度を向上させる不純物をドープしたシリ
コン膜１０上に形成される。従って、次の基板９に成膜
するにあたり高周波電極２や基体ホルダ３が加熱され、
また、成膜後、基板９を取り出すにあたり高周波電極２
や基体ホルダ３の温度が低下すること等により熱サイク
ルが加わっても、下層のシリコン膜１０に熱膨張係数が
近いことと、該シリコン膜１０に電気伝導度を向上させ
る不純物がドープしてあって該シリコン膜がチャージア
ップしにくく、その上に形成されるＳｉ化合物膜の膜質
が安定することにより、該シリコン膜から剥落しにく
く、基板９上の膜欠陥の原因となるダストやパーティク
ルがそれだけ発生しにくい。
の露出した部分にもアモルファスシリコン膜、ＳｉＮｘ
膜等のＳｉ化合物膜が同時に形成される。しかしこれら
膜は、電気伝導度を向上させる不純物をドープしたシリ
コン膜１０上に形成される。従って、次の基板９に成膜
するにあたり高周波電極２や基体ホルダ３が加熱され、
また、成膜後、基板９を取り出すにあたり高周波電極２
や基体ホルダ３の温度が低下すること等により熱サイク
ルが加わっても、下層のシリコン膜１０に熱膨張係数が
近いことと、該シリコン膜１０に電気伝導度を向上させ
る不純物がドープしてあって該シリコン膜がチャージア
ップしにくく、その上に形成されるＳｉ化合物膜の膜質
が安定することにより、該シリコン膜から剥落しにく
く、基板９上の膜欠陥の原因となるダストやパーティク
ルがそれだけ発生しにくい。
【００１４】前記装置を用い、次の条件でシリコンウエ
ハ上にアモルファスシリコン膜を形成してみた。 成膜真空度 ： ０．5 〜１．０Ｔｏｒｒ 基板温度 ： ３００〜３５０℃ 高周波電力 ： ２００Ｗ １３．５６ＭＨｚ 使用ガス ： ＳｉＨ4 ５０ｓｃｃｍ 基板 ： ６インチ シリコンウエハ（コー
ニング７０５９） 成膜速度 ： ２５０〜３５０Å／ｍｉｎ 成膜膜厚 ： １０００Å 電極２及びホルダ３上のシリコン膜１０：前記Ｐドープ
のｎ−Ｓｉ膜（以下、膜） 前記Ｂドープのｐ−Ｓｉ膜（以下、膜） 以上の条件で膜、膜のそれぞれについて、５０サン
プル成膜し、０．３μｍ以上のパーティクル数を調べた
ところ、いずれも１４個／６インチシリコンウエハであ
った。高周波電極２及び基体ホルダ３にシリコン膜１０
を設けない従来装置に比べ、パーティクル数は７分の１
以下に減少していた。
ハ上にアモルファスシリコン膜を形成してみた。 成膜真空度 ： ０．5 〜１．０Ｔｏｒｒ 基板温度 ： ３００〜３５０℃ 高周波電力 ： ２００Ｗ １３．５６ＭＨｚ 使用ガス ： ＳｉＨ4 ５０ｓｃｃｍ 基板 ： ６インチ シリコンウエハ（コー
ニング７０５９） 成膜速度 ： ２５０〜３５０Å／ｍｉｎ 成膜膜厚 ： １０００Å 電極２及びホルダ３上のシリコン膜１０：前記Ｐドープ
のｎ−Ｓｉ膜（以下、膜） 前記Ｂドープのｐ−Ｓｉ膜（以下、膜） 以上の条件で膜、膜のそれぞれについて、５０サン
プル成膜し、０．３μｍ以上のパーティクル数を調べた
ところ、いずれも１４個／６インチシリコンウエハであ
った。高周波電極２及び基体ホルダ３にシリコン膜１０
を設けない従来装置に比べ、パーティクル数は７分の１
以下に減少していた。
【００１５】
【発明の効果】本発明によると、高周波電極に接地電極
を対向させたプラズマＣＶＤ装置において、高周波電極
面及び（又は）接地電極面に形成される膜の剥落を従来
より防止して、基体に形成される膜の欠陥原因となるダ
ストやパーティクルの量をそれだけ低減させることがで
きる。
を対向させたプラズマＣＶＤ装置において、高周波電極
面及び（又は）接地電極面に形成される膜の剥落を従来
より防止して、基体に形成される膜の欠陥原因となるダ
ストやパーティクルの量をそれだけ低減させることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す図である。
【図２】従来例の概略構成を示す図である。
１ 真空室 ２ 高周波電極 ３ 基体ホルダ ４ マッチングボックス ５ 高周波電源 ６ ヒータ ７ 排気系 ８ ガス導入口 ９ 基板 １０ シリコン膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中東 孝浩 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波電極と接地電極を対向させたプラ
ズマＣＶＤ装置において、前記両電極のうち少なくとも
一方の少なくとも一部を電気伝導度を向上させる不純物
をドープしたシリコン膜で被覆したことを特徴とするプ
ラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25751691A JPH05102042A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25751691A JPH05102042A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102042A true JPH05102042A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17307387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25751691A Withdrawn JPH05102042A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102042A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010087385A1 (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置およびガス吐出部材 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP25751691A patent/JPH05102042A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010087385A1 (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置およびガス吐出部材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |