JPH05263255A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH05263255A JPH05263255A JP9390392A JP9390392A JPH05263255A JP H05263255 A JPH05263255 A JP H05263255A JP 9390392 A JP9390392 A JP 9390392A JP 9390392 A JP9390392 A JP 9390392A JP H05263255 A JPH05263255 A JP H05263255A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 プラズマＣＶＤ装置において、Ｓｉ3 Ｎ4 膜
用のＳｉ源として、ヘキサメチルジシラザン，（ＣＨ
3 ）3 ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 を使用する。液状ＨＭ
ＤＳに窒素ガスを吹き込むことにより気化させ、この気
化ＨＭＤＳを成膜反応に使用する。Ｎ源としてはＮＨ
3 ，Ｎ2 ＯまたはＮ2 Ｈ4 ガスを使用する。 【効果】 Ｓｉ3 Ｎ4 膜用のＳｉ源として液状ＨＭＤＳ
を使用するので、従来のモノシランガスに比べて安全性
が飛躍的に向上する。また、モンシランガスに比べてＨ
ＭＤＳを用いて成膜したＳｉ3 Ｎ4 膜は段差被覆性の点
でも優れている。更に、ＨＭＤＳはモノシランガスほど
酸化性ではないので、Ｓｉ−Ｏ結合を作ることが少な
い。
用のＳｉ源として、ヘキサメチルジシラザン，（ＣＨ
3 ）3 ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 を使用する。液状ＨＭ
ＤＳに窒素ガスを吹き込むことにより気化させ、この気
化ＨＭＤＳを成膜反応に使用する。Ｎ源としてはＮＨ
3 ，Ｎ2 ＯまたはＮ2 Ｈ4 ガスを使用する。 【効果】 Ｓｉ3 Ｎ4 膜用のＳｉ源として液状ＨＭＤＳ
を使用するので、従来のモノシランガスに比べて安全性
が飛躍的に向上する。また、モンシランガスに比べてＨ
ＭＤＳを用いて成膜したＳｉ3 Ｎ4 膜は段差被覆性の点
でも優れている。更に、ＨＭＤＳはモノシランガスほど
酸化性ではないので、Ｓｉ−Ｏ結合を作ることが少な
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマＣＶＤ装置に関
する。更に詳細には、本発明は段差被覆性に優れたＳｉ
3 Ｎ4 膜を成膜することのできるプラズマＣＶＤ装置に
関する。
する。更に詳細には、本発明は段差被覆性に優れたＳｉ
3 Ｎ4 膜を成膜することのできるプラズマＣＶＤ装置に
関する。
【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など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
られており、ＣＶＤ法は大別すると、常圧法、減圧法お
よびプラズマ法の３種類がある。最近の超ＬＳＩにおい
ては高集積化に対応して高品質で高精度な薄膜が要求さ
れ、従来の常圧、または減圧ＣＶＤ法では対応が困難と
なり、プラズマＣＶＤ法が注目されている。
表面に酸化シリコンなど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
られており、ＣＶＤ法は大別すると、常圧法、減圧法お
よびプラズマ法の３種類がある。最近の超ＬＳＩにおい
ては高集積化に対応して高品質で高精度な薄膜が要求さ
れ、従来の常圧、または減圧ＣＶＤ法では対応が困難と
なり、プラズマＣＶＤ法が注目されている。
【０００３】このプラズマＣＶＤ法は真空中において反
応ガスをグロー放電させてプラズマ化して反応に必要な
エネルギーを得るもので、ステップカバレージ（まわり
込み、またはパターン段差部の被覆性）が良好で、また
膜質が強くて耐湿性が優れているなどの特長があり、さ
らに成膜速度（デポレート）が減圧法に比べて極めて速
い点が有利である。
応ガスをグロー放電させてプラズマ化して反応に必要な
エネルギーを得るもので、ステップカバレージ（まわり
込み、またはパターン段差部の被覆性）が良好で、また
膜質が強くて耐湿性が優れているなどの特長があり、さ
らに成膜速度（デポレート）が減圧法に比べて極めて速
い点が有利である。
【０００４】従来から使用されているプラズマＣＶＤ装
置の一例を図１に示す。図において、チャンバー（反応
炉）１０は気密とされ、そのベース１０１にヒーターユ
ニット２１と均熱板２２とよりなるサセプタ２０を固設
し、これを接地電極とする。チャンバーの蓋板１０２に
金属製のノズル部（高周波電極）３０を固定し、その下
部にアルミニウム製の円盤状のシャワー電極４０を絶縁
リング１０３により支持する。シャワー電極に対して高
周波電圧を印加する高周波電源７が設けられる。反応処
理においては、チャンバー１０の側面に設けられた搬入
／搬出路５０のゲート５１を開き、キャリッジ５２によ
りウエハ６を搬入して均熱板２２に載置する。ゲートを
閉じてチャンバー内部を真空とした後、ヒーターユニッ
ト２１により均熱板が加熱され、これに載置されたウエ
ハが所定の温度となると、インレット３１，３２より所
定の反応ガスおよびキャリヤーガスが吸入されてノズル
部30の内部で混合され、シャワー電極の噴射孔４１より
噴射される。ここで、シャワー電極に高周波電圧が印加
されるとグロー放電により反応ガスがプラズマ化し、反
応による生成物がウエハの表面に蒸着して薄膜が形成さ
れる。反応後のガスは矢印の経路を通って排気口１０４
より外部に排出される。
置の一例を図１に示す。図において、チャンバー（反応
炉）１０は気密とされ、そのベース１０１にヒーターユ
ニット２１と均熱板２２とよりなるサセプタ２０を固設
し、これを接地電極とする。チャンバーの蓋板１０２に
金属製のノズル部（高周波電極）３０を固定し、その下
部にアルミニウム製の円盤状のシャワー電極４０を絶縁
リング１０３により支持する。シャワー電極に対して高
周波電圧を印加する高周波電源７が設けられる。反応処
理においては、チャンバー１０の側面に設けられた搬入
／搬出路５０のゲート５１を開き、キャリッジ５２によ
りウエハ６を搬入して均熱板２２に載置する。ゲートを
閉じてチャンバー内部を真空とした後、ヒーターユニッ
ト２１により均熱板が加熱され、これに載置されたウエ
ハが所定の温度となると、インレット３１，３２より所
定の反応ガスおよびキャリヤーガスが吸入されてノズル
部30の内部で混合され、シャワー電極の噴射孔４１より
噴射される。ここで、シャワー電極に高周波電圧が印加
されるとグロー放電により反応ガスがプラズマ化し、反
応による生成物がウエハの表面に蒸着して薄膜が形成さ
れる。反応後のガスは矢印の経路を通って排気口１０４
より外部に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１に示されるような
従来の枚葉式プラズマＣＶＤ装置では、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用
のＳｉ源として、ＳｉＨ4 （モノシラン）ガスを使用し
ていた。しかし、ＳｉＨ4 を用いて成膜したＳｉ3 Ｎ4
膜は層管間絶縁膜として段差被覆性に劣ることが知られ
ている。また、モノシランガスは反応性が強く、常温で
空気中の酸素と触れただけで爆発的に反応する。従っ
て、Ｓｉ3 Ｎ4 膜の成膜にモノシランガスを使用する場
合、このガスが空気中に漏洩しないように十分に注意し
なければならない。更に、ＳｉＨ4 は非常に酸化しやす
いため、Ｓｉ−Ｏの結合を作りやすい。窒化シリコン膜
中にＳｉ−Ｏの結合などが混入すると、屈折率および膜
の緻密性が変化し、これによりエッチング速度が変化す
る。その結果、オーバーエッチングによる製品不良が発
生する可能性がある。
従来の枚葉式プラズマＣＶＤ装置では、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用
のＳｉ源として、ＳｉＨ4 （モノシラン）ガスを使用し
ていた。しかし、ＳｉＨ4 を用いて成膜したＳｉ3 Ｎ4
膜は層管間絶縁膜として段差被覆性に劣ることが知られ
ている。また、モノシランガスは反応性が強く、常温で
空気中の酸素と触れただけで爆発的に反応する。従っ
て、Ｓｉ3 Ｎ4 膜の成膜にモノシランガスを使用する場
合、このガスが空気中に漏洩しないように十分に注意し
なければならない。更に、ＳｉＨ4 は非常に酸化しやす
いため、Ｓｉ−Ｏの結合を作りやすい。窒化シリコン膜
中にＳｉ−Ｏの結合などが混入すると、屈折率および膜
の緻密性が変化し、これによりエッチング速度が変化す
る。その結果、オーバーエッチングによる製品不良が発
生する可能性がある。
【０００６】従って、本発明の目的は、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用
のＳｉ源として、ＳｉＨ4 （モノシラン）ガスを使用し
ないプラズマＣＶＤ装置を提供することである。
のＳｉ源として、ＳｉＨ4 （モノシラン）ガスを使用し
ないプラズマＣＶＤ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、接地基板電極を構成するアルミ製均熱
板を上面に有し、このアルミ製均熱板を加熱するための
ヒータを有するサセプタと、このサセプタ上の接地基板
電極に対峙する、多数の貫通孔を有するアルミニウム製
シャワー電極を備えた高周波電極とを有するチャンバー
を有するプラズマＣＶＤ装置において、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用
のＳｉ源として、ヘキサメチルジシラザン，（ＣＨ3 ）
3 ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 を使用することを特徴とす
るプラズマＣＶＤ装置を提供する。
に、本発明では、接地基板電極を構成するアルミ製均熱
板を上面に有し、このアルミ製均熱板を加熱するための
ヒータを有するサセプタと、このサセプタ上の接地基板
電極に対峙する、多数の貫通孔を有するアルミニウム製
シャワー電極を備えた高周波電極とを有するチャンバー
を有するプラズマＣＶＤ装置において、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用
のＳｉ源として、ヘキサメチルジシラザン，（ＣＨ3 ）
3 ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 を使用することを特徴とす
るプラズマＣＶＤ装置を提供する。
【０００８】
【作用】本発明のプラズマＣＶＤ装置では、Ｓｉ3 Ｎ4
膜用のＳｉ源として液体のヘキサメチルジシラザン（以
下、ＨＭＤＳと略す））を使用するので、従来のモノシ
ランガスに比べて安全性が飛躍的に向上する。また、モ
ンシランガスに比べてＨＭＤＳを用いて成膜したＳｉ3
Ｎ4 膜は段差被覆性の点でも優れている。更に、ＨＭＤ
Ｓはモノシランガスほど酸化性ではないので、Ｓｉ−Ｏ
結合を作ることが少ない。
膜用のＳｉ源として液体のヘキサメチルジシラザン（以
下、ＨＭＤＳと略す））を使用するので、従来のモノシ
ランガスに比べて安全性が飛躍的に向上する。また、モ
ンシランガスに比べてＨＭＤＳを用いて成膜したＳｉ3
Ｎ4 膜は段差被覆性の点でも優れている。更に、ＨＭＤ
Ｓはモノシランガスほど酸化性ではないので、Ｓｉ−Ｏ
結合を作ることが少ない。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明のプラズマ
ＣＶＤ装置の一例について更に詳細に説明する。
ＣＶＤ装置の一例について更に詳細に説明する。
【００１０】図２は本発明のプラズマＣＶＤ装置におけ
るＨＭＤＳの供給機構を示す模式的構成図である。ＨＭ
ＤＳは常温で液体なので密閉タンク６０内に貯溜されて
いる。パイプ６２から窒素ガスを吹き込み、ＨＭＤＳを
バブリングして気化させ、パイプ６４からＣＶＤ装置１
のノズル部３０の例えば、インレット３２に給送する。
バブリング用の窒素ガスはそのまま気化ＨＭＤＳの搬送
用ガスとして使用できる。パイプ６４の途中には、気化
ＨＭＤＳの流量をコントロールするためのマスフローコ
ントローラ６６が設けられている。一方、ＣＶＤ装置１
のノズル部３０の例えば、インレット３１にはＳｉ3 Ｎ
4 膜用のＮ源ガス供給用パイプ６８が接続されている。
Ｎ源としては、Ｎ2 Ｏ，ＮＨ3 ，Ｎ2 Ｈ4 などを使用す
ることができる。これらＮ源ガスの搬送用ガスとして窒
素ガスを使用することができる。
るＨＭＤＳの供給機構を示す模式的構成図である。ＨＭ
ＤＳは常温で液体なので密閉タンク６０内に貯溜されて
いる。パイプ６２から窒素ガスを吹き込み、ＨＭＤＳを
バブリングして気化させ、パイプ６４からＣＶＤ装置１
のノズル部３０の例えば、インレット３２に給送する。
バブリング用の窒素ガスはそのまま気化ＨＭＤＳの搬送
用ガスとして使用できる。パイプ６４の途中には、気化
ＨＭＤＳの流量をコントロールするためのマスフローコ
ントローラ６６が設けられている。一方、ＣＶＤ装置１
のノズル部３０の例えば、インレット３１にはＳｉ3 Ｎ
4 膜用のＮ源ガス供給用パイプ６８が接続されている。
Ｎ源としては、Ｎ2 Ｏ，ＮＨ3 ，Ｎ2 Ｈ4 などを使用す
ることができる。これらＮ源ガスの搬送用ガスとして窒
素ガスを使用することができる。
【００１１】図示されていないが、ＨＭＤＳの気化効率
を高めるために、密閉タンク６０の周囲に加熱手段を配
設し、タンク内のＨＭＤＳの温度をコントロールするた
めの温調器を前記加熱手段に接続することもできる。
を高めるために、密閉タンク６０の周囲に加熱手段を配
設し、タンク内のＨＭＤＳの温度をコントロールするた
めの温調器を前記加熱手段に接続することもできる。
【００１２】図１に示されるような、ノズル部３０から
シャワー電極４０を経てウエハ６上に吹き下ろされたＮ
源（例えば、ＮＨ3 ）とＨＭＤＳはプラズマ放電環境下
で下記の反応式で示されるような化学反応を行い、ウエ
ハ面上にＳｉ3 Ｎ4 膜を形成する。 （ＣＨ3 ）3 ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 ＋ＮＨ3 →Ｓｉ3 Ｎ4 ＋ＣＨ4 この反応により生成された副生物のメタン（ＣＨ4 ）の
引火、爆発を防ぐために、チャンバー内における酸素濃
度とメタン濃度を十分に管理する必要がある。引火、爆
発を防ぐために、十分な量の窒素ガスをチャンバー内に
送入し、酸素不存在の環境を常に形成することが好まし
い。
シャワー電極４０を経てウエハ６上に吹き下ろされたＮ
源（例えば、ＮＨ3 ）とＨＭＤＳはプラズマ放電環境下
で下記の反応式で示されるような化学反応を行い、ウエ
ハ面上にＳｉ3 Ｎ4 膜を形成する。 （ＣＨ3 ）3 ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 ＋ＮＨ3 →Ｓｉ3 Ｎ4 ＋ＣＨ4 この反応により生成された副生物のメタン（ＣＨ4 ）の
引火、爆発を防ぐために、チャンバー内における酸素濃
度とメタン濃度を十分に管理する必要がある。引火、爆
発を防ぐために、十分な量の窒素ガスをチャンバー内に
送入し、酸素不存在の環境を常に形成することが好まし
い。
【００１３】Ｓｉ源としてＨＭＤＳを使用できるプラズ
マＣＶＤ装置は図１に示されたような枚葉式に限定され
ず、バッチ式のプラズマＣＶＤ装置でも実施可能であ
る。
マＣＶＤ装置は図１に示されたような枚葉式に限定され
ず、バッチ式のプラズマＣＶＤ装置でも実施可能であ
る。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
ＣＶＤ装置では、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用のＳｉ源として液体の
ヘキサメチルジシラザン（以下、ＨＭＤＳと略す））を
使用するので、従来のモノシランガスに比べて安全性が
飛躍的に向上する。また、モンシランガスに比べてＨＭ
ＤＳを用いて成膜したＳｉ3 Ｎ4 膜は段差被覆性の点で
も優れている。更に、ＨＭＤＳはモノシランガスほど酸
化性ではないので、Ｓｉ−Ｏ結合を作ることが少ない。
ＣＶＤ装置では、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用のＳｉ源として液体の
ヘキサメチルジシラザン（以下、ＨＭＤＳと略す））を
使用するので、従来のモノシランガスに比べて安全性が
飛躍的に向上する。また、モンシランガスに比べてＨＭ
ＤＳを用いて成膜したＳｉ3 Ｎ4 膜は段差被覆性の点で
も優れている。更に、ＨＭＤＳはモノシランガスほど酸
化性ではないので、Ｓｉ−Ｏ結合を作ることが少ない。
【図１】枚葉式プラズマＣＶＤ装置の一例の構成を示す
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図２】ＨＭＤＳ供給機構の一例の模式的構成図であ
る。
る。
１ プラズマＣＶＤ装置 ６ ウエハ ７ 高周波電源 １０ チャンバー（反応炉） １０１ ベース １０２ 蓋板 １０３ 絶縁リング １０４ 排気口 ２０ サセプタ ２１ ヒータユニット ２２ 均熱板 ３０ ノズル部 ３１，３２ インレット ４０ シャワー電極 ４１ 噴射孔 ５０ 搬入／搬出路 ５１ ゲート ５２ キャリッジ ６０ ＨＭＤＳ貯溜タンク ６２ 窒素ガス吹き込みパイプ ６４ 気化ＨＭＤＳ給送パイプ ６６ マスフローコントローラ ６８ Ｎ源ガス給送パイプ
Claims (3)
- 【請求項１】 接地基板電極を構成するアルミ製均熱板
を上面に有し、このアルミ製均熱板を加熱するためのヒ
ータを有するサセプタと、このサセプタ上の接地基板電
極に対峙する、多数の貫通孔を有するアルミニウム製シ
ャワー電極を備えた高周波電極とを有するチャンバーを
有するプラズマＣＶＤ装置において、Ｓｉ3 Ｎ4 膜用の
Ｓｉ源として、ヘキサメチルジシラザン，（ＣＨ3 ）3
ＳｉＮＨＳｉ（ＣＨ3 ）3 を使用することを特徴とする
プラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 液状のヘキサメチルジシラザンを貯溜す
るタンクを更に有し、前記タンクには窒素ガスを液状ヘ
キサメチルジシラザン内に吹き込むためのパイプが配管
されており、また、窒素ガスのバブリングにより気化さ
れたヘキサメチルジシラザンを前記チャンバーに給送す
るパイプが配管されている請求項１のプラズマＣＶＤ装
置。 - 【請求項３】 Ｓｉ3 Ｎ4 膜用のＮ源はＮＨ3 ，Ｎ2 Ｏ
およびＮ2 Ｈ4 からなる群から選択される請求項１のプ
ラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9390392A JPH05263255A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9390392A JPH05263255A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263255A true JPH05263255A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14095446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9390392A Pending JPH05263255A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263255A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006321A1 (ja) * | 2002-07-08 | 2004-01-15 | Kansai Technology Licensing Organization Co.,Ltd. | シリコン窒化膜の形成方法および形成装置 |
| US6719919B1 (en) * | 1998-12-23 | 2004-04-13 | Micron Technology, Inc. | Composition of matter |
| JP2004356595A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Samco International Inc | カソードカップリング型プラズマｃｖｄ装置を用いた炭素含有シリコン系膜の製造方法 |
| US7235499B1 (en) | 1999-01-20 | 2007-06-26 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing methods |
| WO2018166802A3 (de) * | 2017-03-14 | 2019-01-17 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Beschichtetes produkt und verfahren zur herstellung |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP9390392A patent/JPH05263255A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6719919B1 (en) * | 1998-12-23 | 2004-04-13 | Micron Technology, Inc. | Composition of matter |
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| WO2004006321A1 (ja) * | 2002-07-08 | 2004-01-15 | Kansai Technology Licensing Organization Co.,Ltd. | シリコン窒化膜の形成方法および形成装置 |
| JPWO2004006321A1 (ja) * | 2002-07-08 | 2005-11-10 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | シリコン窒化膜の形成方法および形成装置 |
| KR100623562B1 (ko) * | 2002-07-08 | 2006-09-13 | 간사이 티.엘.오 가부시키가이샤 | 실리콘 질화막의 형성 방법 및 형성 장치 |
| JP2004356595A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Samco International Inc | カソードカップリング型プラズマｃｖｄ装置を用いた炭素含有シリコン系膜の製造方法 |
| WO2018166802A3 (de) * | 2017-03-14 | 2019-01-17 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Beschichtetes produkt und verfahren zur herstellung |
| CN110418858A (zh) * | 2017-03-14 | 2019-11-05 | 申克碳化技术股份有限公司 | 涂覆产品和生产方法 |
| JP2020514552A (ja) * | 2017-03-14 | 2020-05-21 | シュンク・コーレンストッフテヒニーク・ゲーエムベーハー | コーティングされた製品及びその製造方法 |
| US11932937B2 (en) | 2017-03-14 | 2024-03-19 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Coated product and production method |
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