JPH0529229A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH0529229A JPH0529229A JP8757191A JP8757191A JPH0529229A JP H0529229 A JPH0529229 A JP H0529229A JP 8757191 A JP8757191 A JP 8757191A JP 8757191 A JP8757191 A JP 8757191A JP H0529229 A JPH0529229 A JP H0529229A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、膜下地にダメージを与える
ことなく、０．５μｍ以下の凹凸をした基板の表面であ
っても平坦化ができ、次世代超々ＬＳＩのデバイスの制
作を可能にするプラズマＣＶＤ装置を提供するものであ
る。 【構成】この発明は、成膜用ガスを導入する真空処理室
内に、平板な高周波電極と、平板な接地電極とを対向す
るように平行に配置し、これらの空間に所定の圧力条件
下で発生したプラズマによって、平板な接地電極に載置
した基板上に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置において、
平板な高周波電極と、平板な接地電極との間に、基板と
同電位のメッシュ電極を配置すると共に、平板な接地電
極を−９０℃以下に冷却したことを特徴とするものであ
る。
ことなく、０．５μｍ以下の凹凸をした基板の表面であ
っても平坦化ができ、次世代超々ＬＳＩのデバイスの制
作を可能にするプラズマＣＶＤ装置を提供するものであ
る。 【構成】この発明は、成膜用ガスを導入する真空処理室
内に、平板な高周波電極と、平板な接地電極とを対向す
るように平行に配置し、これらの空間に所定の圧力条件
下で発生したプラズマによって、平板な接地電極に載置
した基板上に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置において、
平板な高周波電極と、平板な接地電極との間に、基板と
同電位のメッシュ電極を配置すると共に、平板な接地電
極を−９０℃以下に冷却したことを特徴とするものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体、電子部品等
の製造プロセス中に用いられるプラズマＣＶＤ装置に関
するものである。
の製造プロセス中に用いられるプラズマＣＶＤ装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマＣＶＤ装置は図６に示さ
れており、同図において、成膜用ガスを導入する真空処
理室１内の上部には、高周波電力の印加される平板な高
周波電極２が配置され、下部には平板な接地電極３が配
置され、これらの電極２、３同士が対向して平行状態に
なっている。平板な接地電極３上には基板４が載置さ
れ、平板な接地電極３内には加熱ヒータ５が内蔵され、
加熱ヒータ５で平板な接地電極３を加熱することによっ
て、基板４を２００℃から６００℃に加熱している。な
お、図中、６は平板な高周波電極２に高周波電力を印加
する高周波電源、７は真空排気口である。
れており、同図において、成膜用ガスを導入する真空処
理室１内の上部には、高周波電力の印加される平板な高
周波電極２が配置され、下部には平板な接地電極３が配
置され、これらの電極２、３同士が対向して平行状態に
なっている。平板な接地電極３上には基板４が載置さ
れ、平板な接地電極３内には加熱ヒータ５が内蔵され、
加熱ヒータ５で平板な接地電極３を加熱することによっ
て、基板４を２００℃から６００℃に加熱している。な
お、図中、６は平板な高周波電極２に高周波電力を印加
する高周波電源、７は真空排気口である。
【０００３】このような従来のプラズマＣＶＤ装置にお
いては、平板な高周波電極２と、平板な接地電極３との
間で所定の圧力条件下で放電が起こり、成膜用ガスが電
離又は解離して、プラズマが発生する。そして、プラズ
マ中のラジカルは基板４に付着して、基板４の表面上に
膜を形成しようとする。その際、基板４が２００℃から
６００℃に加熱されているため、基板４に付着したラジ
カルは熱泳動によって動かされ、その結果、形成される
膜が緻密化されるともに均一化される。基板４に到達す
るのはラジカルだけでなく、プラズマ中のイオンも基板
４に到達し、基板４の表面上でイオンアシスト反応を起
こし、膜の形成を促進する。
いては、平板な高周波電極２と、平板な接地電極３との
間で所定の圧力条件下で放電が起こり、成膜用ガスが電
離又は解離して、プラズマが発生する。そして、プラズ
マ中のラジカルは基板４に付着して、基板４の表面上に
膜を形成しようとする。その際、基板４が２００℃から
６００℃に加熱されているため、基板４に付着したラジ
カルは熱泳動によって動かされ、その結果、形成される
膜が緻密化されるともに均一化される。基板４に到達す
るのはラジカルだけでなく、プラズマ中のイオンも基板
４に到達し、基板４の表面上でイオンアシスト反応を起
こし、膜の形成を促進する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマＣＶＤ
装置は、上記のように２００℃から６００℃に加熱され
た基板４の表面上に付着したラジカルを熱泳動により動
かすことによって、膜を緻密かつ均一に形成している。
しかしながら、基板４の表面上に凹凸があれば、形成さ
れる膜は基板４の表面上の凹凸に沿って形成されるた
め、基板４の表面上の凹凸を平坦にすることができない
問題が起きた。
装置は、上記のように２００℃から６００℃に加熱され
た基板４の表面上に付着したラジカルを熱泳動により動
かすことによって、膜を緻密かつ均一に形成している。
しかしながら、基板４の表面上に凹凸があれば、形成さ
れる膜は基板４の表面上の凹凸に沿って形成されるた
め、基板４の表面上の凹凸を平坦にすることができない
問題が起きた。
【０００５】そこで、平坦な膜形成は、例えば、ＥＣＲ
ＣＶＤ等によって行われ、その例が図７に示されてい
る。図７において、ＥＣＲイオン源１１での放電によっ
て生成されたプラズマ中のイオンを積極的に利用するた
めに、基板１２には高周波電源１３より高周波電力が印
加され、基板１２に負の自己バイアスを発生させてい
る。その結果、発生する電界によって、イオンを基板１
２に入射させて、削りながら成膜が行われる。その場
合、角部ほど、イオン衝撃を受け、エッチングされる。
これにより平坦化膜形成が行われる。ＥＣＲＣＶＤによ
って、０．８μｍＡｌパターン上にＳｉＯ2 平坦化膜を
形成した例が図８に示され、０．６μｍＡｌパターン上
にＳｉＯ2 平坦化膜を形成した例が図９に示されてい
る。なお、図７において、１４は磁石、１５はヒーター
である。その他、平坦化膜形成にはＳＯＧ（Ｓｐｉｎ
Ｏｎ ｇｌａｓｓ）技術、ポリイミド塗布による平坦
化、エッチバック法、バイアススパッタ法などがある。
ＣＶＤ等によって行われ、その例が図７に示されてい
る。図７において、ＥＣＲイオン源１１での放電によっ
て生成されたプラズマ中のイオンを積極的に利用するた
めに、基板１２には高周波電源１３より高周波電力が印
加され、基板１２に負の自己バイアスを発生させてい
る。その結果、発生する電界によって、イオンを基板１
２に入射させて、削りながら成膜が行われる。その場
合、角部ほど、イオン衝撃を受け、エッチングされる。
これにより平坦化膜形成が行われる。ＥＣＲＣＶＤによ
って、０．８μｍＡｌパターン上にＳｉＯ2 平坦化膜を
形成した例が図８に示され、０．６μｍＡｌパターン上
にＳｉＯ2 平坦化膜を形成した例が図９に示されてい
る。なお、図７において、１４は磁石、１５はヒーター
である。その他、平坦化膜形成にはＳＯＧ（Ｓｐｉｎ
Ｏｎ ｇｌａｓｓ）技術、ポリイミド塗布による平坦
化、エッチバック法、バイアススパッタ法などがある。
【０００６】このように平坦化膜形成には、現在、種々
の方法が用いられている。しかし、これからの次世代超
々ＬＳＩ（あるいはＵＬＳＩ）にとってこれらの技術
は、配線の電気的安定性・信頼性が得られず、成膜時下
地にダメージを与える等の問題があり、プロセス技術と
して使えない可能性があると指摘されている（例えば、
守屋孝彦、ＵＬＳＩ、１９８６（６月号）ｐ４５参
照）。また、バイアススパッタ法は配線幅１μｍ以上の
パターンには適用できるが、それ以下のパターンには適
用できない。バイアスＥＣＲＣＶＤ法は１μｍ以下のパ
ターンにも適用できるが、下地へのダメージや成膜速度
が遅いなどの問題があり、実用化されていない。次世代
超々ＬＳＩのデバイスでは微細化・多層配線化が必要で
あり、微細凹凸上での平坦化成膜技術の確率は必須であ
る。これを可能にするために、低温（低ければ低いほど
下地へのダメージが抑えられる）で、微細凹凸を埋める
技術の確率が必要になる。このために、プラズマＣＶＤ
やＥＣＲＣＶＤおよびＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ−Ｅｔｈｏ
ｘｙ−Ｓｉｌａｎｃｅ）を用いた低温熱ＣＶＤなどが試
みられている。しかし、現状では０．５μｍ以下の凹凸
に対して平坦化できる成膜技術は実用化されていない。
の方法が用いられている。しかし、これからの次世代超
々ＬＳＩ（あるいはＵＬＳＩ）にとってこれらの技術
は、配線の電気的安定性・信頼性が得られず、成膜時下
地にダメージを与える等の問題があり、プロセス技術と
して使えない可能性があると指摘されている（例えば、
守屋孝彦、ＵＬＳＩ、１９８６（６月号）ｐ４５参
照）。また、バイアススパッタ法は配線幅１μｍ以上の
パターンには適用できるが、それ以下のパターンには適
用できない。バイアスＥＣＲＣＶＤ法は１μｍ以下のパ
ターンにも適用できるが、下地へのダメージや成膜速度
が遅いなどの問題があり、実用化されていない。次世代
超々ＬＳＩのデバイスでは微細化・多層配線化が必要で
あり、微細凹凸上での平坦化成膜技術の確率は必須であ
る。これを可能にするために、低温（低ければ低いほど
下地へのダメージが抑えられる）で、微細凹凸を埋める
技術の確率が必要になる。このために、プラズマＣＶＤ
やＥＣＲＣＶＤおよびＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ−Ｅｔｈｏ
ｘｙ−Ｓｉｌａｎｃｅ）を用いた低温熱ＣＶＤなどが試
みられている。しかし、現状では０．５μｍ以下の凹凸
に対して平坦化できる成膜技術は実用化されていない。
【０００７】この発明の目的は、従来の上記問題等を考
慮して、膜下地にダメージを与えることなく、０．５μ
ｍ以下の凹凸をした基板の表面であっても平坦化がで
き、次世代超々ＬＳＩのデバイスの制作を可能にするプ
ラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
慮して、膜下地にダメージを与えることなく、０．５μ
ｍ以下の凹凸をした基板の表面であっても平坦化がで
き、次世代超々ＬＳＩのデバイスの制作を可能にするプ
ラズマＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、成膜用ガスを導入する真空処理室内
に、平板な高周波電極と、平板な接地電極とを対向する
ように平行に配置し、これらの電極間の空間に所定の圧
力条件下で発生したプラズマによって、平板な接地電極
に載置した基板上に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置にお
いて、上記平板な高周波電極と、平板な接地電極との間
に、上記基板と同電位のメッシュ電極を配置すると共
に、上記平板な接地電極を−９０℃以下に冷却したこと
を特徴とするものである。
に、この発明は、成膜用ガスを導入する真空処理室内
に、平板な高周波電極と、平板な接地電極とを対向する
ように平行に配置し、これらの電極間の空間に所定の圧
力条件下で発生したプラズマによって、平板な接地電極
に載置した基板上に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置にお
いて、上記平板な高周波電極と、平板な接地電極との間
に、上記基板と同電位のメッシュ電極を配置すると共
に、上記平板な接地電極を−９０℃以下に冷却したこと
を特徴とするものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、平板な高周波電極と、平
板な接地電極との間に 基板と同電位のメッシュ電極が
配置されているため、プラズマは平板な高周波電極とメ
ッシュ電極との間に閉じ込められ、メッシュ電極と平板
な接地電極との間に発生しなくなる。したがって、プラ
ズマ中のラジカルはメッシュ電極の網を通過して、基板
上に到達して付着する。だが、平板な接地電極を−９０
℃以下に冷却することにより、基板も−９０℃以下にな
るので、基板上に付着したラジカルは基板の構成物質と
反応することなく、ラジカル同士が反応して、低温で流
動性をもった液状の化合物を作る。その結果、膜下地に
ダメージを与えることなく、０．５μｍ以下の凹凸をし
た基板の表面であっても平坦化ができるようになる。
板な接地電極との間に 基板と同電位のメッシュ電極が
配置されているため、プラズマは平板な高周波電極とメ
ッシュ電極との間に閉じ込められ、メッシュ電極と平板
な接地電極との間に発生しなくなる。したがって、プラ
ズマ中のラジカルはメッシュ電極の網を通過して、基板
上に到達して付着する。だが、平板な接地電極を−９０
℃以下に冷却することにより、基板も−９０℃以下にな
るので、基板上に付着したラジカルは基板の構成物質と
反応することなく、ラジカル同士が反応して、低温で流
動性をもった液状の化合物を作る。その結果、膜下地に
ダメージを与えることなく、０．５μｍ以下の凹凸をし
た基板の表面であっても平坦化ができるようになる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。この発明の実施例のプラズマＣＶＤ
装置は図１に示されており、同図において、成膜用ガス
を導入する真空処理室１内の上部には、高周波電力の印
加される平板な高周波電極２が配置され、下部には平板
な接地電極３が配置され、これらの電極２、３同士が対
向して平行状態になっている。平板な接地電極３上には
基板４が載置されているのに対して、平板な接地電極３
内には冷媒が流され、それによって、接地電極３が−９
０℃以下に冷却されている。そして、接地電極３を−９
０℃以下に冷却することによって、接地電極３上の基板
４も−９０℃以下に冷却される。平板な高周波電極２と
平板な接地電極３との間には、網状になったメッシュ電
極８が配置され、そのメッシュ電極８は基板の電位と同
電位になっている。なお、図中、６は平板な高周波電極
２に高周波電力を印加する高周波電源、７は真空排気口
である。
しながら説明する。この発明の実施例のプラズマＣＶＤ
装置は図１に示されており、同図において、成膜用ガス
を導入する真空処理室１内の上部には、高周波電力の印
加される平板な高周波電極２が配置され、下部には平板
な接地電極３が配置され、これらの電極２、３同士が対
向して平行状態になっている。平板な接地電極３上には
基板４が載置されているのに対して、平板な接地電極３
内には冷媒が流され、それによって、接地電極３が−９
０℃以下に冷却されている。そして、接地電極３を−９
０℃以下に冷却することによって、接地電極３上の基板
４も−９０℃以下に冷却される。平板な高周波電極２と
平板な接地電極３との間には、網状になったメッシュ電
極８が配置され、そのメッシュ電極８は基板の電位と同
電位になっている。なお、図中、６は平板な高周波電極
２に高周波電力を印加する高周波電源、７は真空排気口
である。
【００１１】このような実施例においては、メッシュ電
極８が基板の電位と同電位になっているため、平板な高
周波電極２と、メッシュ電極８との間で所定の圧力条件
下で、例えば、３０ｍＴｏｒｒから１Ｔｏｒｒで放電が
起こり、成膜用ガスが電離又は解離して、プラズマが平
板な高周波電極２と、メッシュ電極８との間に発生す
る。そして、プラズマ中のラジカルはメッシュ電極８の
網を通過して、基板４上に到達して付着する。しかしな
がら、平板な接地電極３を−９０℃以下に冷却すること
により、基板４も−９０℃以下になるので、基板４上に
付着したラジカルは基板４の構成物質と反応することな
く、ラジカル同士が反応して、低温で流動性をもった液
状の化合物が作られる。その結果、膜下地にダメージを
与えることなく、０．５μｍ以下の凹凸をした基板４の
表面であっても平坦化ができるようになる。
極８が基板の電位と同電位になっているため、平板な高
周波電極２と、メッシュ電極８との間で所定の圧力条件
下で、例えば、３０ｍＴｏｒｒから１Ｔｏｒｒで放電が
起こり、成膜用ガスが電離又は解離して、プラズマが平
板な高周波電極２と、メッシュ電極８との間に発生す
る。そして、プラズマ中のラジカルはメッシュ電極８の
網を通過して、基板４上に到達して付着する。しかしな
がら、平板な接地電極３を−９０℃以下に冷却すること
により、基板４も−９０℃以下になるので、基板４上に
付着したラジカルは基板４の構成物質と反応することな
く、ラジカル同士が反応して、低温で流動性をもった液
状の化合物が作られる。その結果、膜下地にダメージを
与えることなく、０．５μｍ以下の凹凸をした基板４の
表面であっても平坦化ができるようになる。
【００１２】なお、基板４上にＳｉの平坦な膜を形成す
る場合には、希釈ガスにより希釈されたＳｉＨ4 、Ｓｉ
2 Ｈ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラン系ガスの中の一種が
成膜用ガスとし用いられる。また、基板４上に平坦なシ
リコン酸化膜を形成する場合には、希釈ガスにより希釈
されたＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラ
ン系ガスの中の一種にＯ2 又はＮ2 Ｏを添加した成膜用
ガスが用いられる。更に、基板４上に平坦なシリコン窒
化膜を形成する場合には、希釈ガスにより希釈されたＳ
ｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2等のシラン系ガス
の中の一種にＮ2 又はＮＨ3 を添加した成膜用ガスが用
いられる。そして、成膜用ガスを希釈する希釈ガスに
は、Ｈ2 、Ｈｅ、Ａｒの中から少なくとも１種以上が用
いられる。ところで、Ｓｉ含有ガスとして無機系のガス
を使用していたが、有機シラン系のガスを用いてもよ
い。
る場合には、希釈ガスにより希釈されたＳｉＨ4 、Ｓｉ
2 Ｈ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラン系ガスの中の一種が
成膜用ガスとし用いられる。また、基板４上に平坦なシ
リコン酸化膜を形成する場合には、希釈ガスにより希釈
されたＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラ
ン系ガスの中の一種にＯ2 又はＮ2 Ｏを添加した成膜用
ガスが用いられる。更に、基板４上に平坦なシリコン窒
化膜を形成する場合には、希釈ガスにより希釈されたＳ
ｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2等のシラン系ガス
の中の一種にＮ2 又はＮＨ3 を添加した成膜用ガスが用
いられる。そして、成膜用ガスを希釈する希釈ガスに
は、Ｈ2 、Ｈｅ、Ａｒの中から少なくとも１種以上が用
いられる。ところで、Ｓｉ含有ガスとして無機系のガス
を使用していたが、有機シラン系のガスを用いてもよ
い。
【００１３】
【実験例】次に、上記実施例のプラズマＣＶＤ装置を用
いて、凹凸のある基板の表面に種々の条件下で成膜した
実験例について説明する。図２は、平板な高周波電極２
に印加する高周波電力を５０Ｗ（０．４４Ｗ／ｃ
ｍ2 ）、基板４の温度を−１１０℃、圧力を０．３５Ｔ
ｏｒｒ、成膜用ガスをＨ2 で希釈されたＳｉＨ4 にし
て、凹凸のある基板４の表面に成膜をしたときの写真で
ある。図３は、圧力を０．５Ｔｏｒｒにし、その他の条
件を上記図２のときと同条件にして、凹凸のある基板４
の表面に成膜をしたときの写真である。これらの図にお
いて、基板の表面の凹部にのみ膜の堆積が起こり、凸部
には膜の堆積が起こっていない。この原因は、基板の表
面上に付着したラジカル同士が重合反応して、流動性の
高い高次シラン系の膜形成前駆体を作り、それが膜堆積
するためである。なお、基板の表面の凹部の膜厚はほぼ
圧力に比例して増加している。
いて、凹凸のある基板の表面に種々の条件下で成膜した
実験例について説明する。図２は、平板な高周波電極２
に印加する高周波電力を５０Ｗ（０．４４Ｗ／ｃ
ｍ2 ）、基板４の温度を−１１０℃、圧力を０．３５Ｔ
ｏｒｒ、成膜用ガスをＨ2 で希釈されたＳｉＨ4 にし
て、凹凸のある基板４の表面に成膜をしたときの写真で
ある。図３は、圧力を０．５Ｔｏｒｒにし、その他の条
件を上記図２のときと同条件にして、凹凸のある基板４
の表面に成膜をしたときの写真である。これらの図にお
いて、基板の表面の凹部にのみ膜の堆積が起こり、凸部
には膜の堆積が起こっていない。この原因は、基板の表
面上に付着したラジカル同士が重合反応して、流動性の
高い高次シラン系の膜形成前駆体を作り、それが膜堆積
するためである。なお、基板の表面の凹部の膜厚はほぼ
圧力に比例して増加している。
【００１４】次に、図４は、平板な高周波電極２に印加
する高周波電力を５０Ｗ（０．４４Ｗ／ｃｍ2 ）、基板
４の温度を−１１０℃、圧力を０．２Ｔｏｒｒにし、成
膜用ガスにＨ2 で希釈されたＳｉＨ4 （１００ＳＣＣ
Ｍ）にＯ2 （１０ＳＣＣＭ）をを添加したものを用い
て、凹凸のある基板４の表面に酸化膜の成膜をしたとき
の写真である。この図より、成膜用ガスにＨ2 で希釈さ
れたＳｉＨ4 を用いたときの膜の流動性は、このガスに
Ｏ2 を添加したときでもほぼ維持され、基板４の表面の
凹部に堆積する膜の成長速度が凸部の成長速度に比べ
て、はるかに大きくなっていることが示されている。こ
のことから、基板４の表面の凹部にシリコン酸化膜を埋
め込むことが可能であることを知ることができる。図５
は、図４で示された酸化膜の赤外線スペクトルを示すグ
ラフである。酸化膜は低温で成長したものであるため、
酸化膜中に多量の水素を取り込んでいると考えられる
が、ＳｉＯＨ結合はこのグラフにおいてほとんど観測さ
れない。酸素原子がほとんど全てＳｉ−Ｓｉ結合間に割
り込んで存在しているためである。
する高周波電力を５０Ｗ（０．４４Ｗ／ｃｍ2 ）、基板
４の温度を−１１０℃、圧力を０．２Ｔｏｒｒにし、成
膜用ガスにＨ2 で希釈されたＳｉＨ4 （１００ＳＣＣ
Ｍ）にＯ2 （１０ＳＣＣＭ）をを添加したものを用い
て、凹凸のある基板４の表面に酸化膜の成膜をしたとき
の写真である。この図より、成膜用ガスにＨ2 で希釈さ
れたＳｉＨ4 を用いたときの膜の流動性は、このガスに
Ｏ2 を添加したときでもほぼ維持され、基板４の表面の
凹部に堆積する膜の成長速度が凸部の成長速度に比べ
て、はるかに大きくなっていることが示されている。こ
のことから、基板４の表面の凹部にシリコン酸化膜を埋
め込むことが可能であることを知ることができる。図５
は、図４で示された酸化膜の赤外線スペクトルを示すグ
ラフである。酸化膜は低温で成長したものであるため、
酸化膜中に多量の水素を取り込んでいると考えられる
が、ＳｉＯＨ結合はこのグラフにおいてほとんど観測さ
れない。酸素原子がほとんど全てＳｉ−Ｓｉ結合間に割
り込んで存在しているためである。
【００１５】
【発明の効果】この発明においては、平板な高周波電極
と、平板な接地電極との間に閉じ込められたプラズマ中
のラジカルだけがメッシュ電極の網を通過して、−９０
℃以下に冷却された基板上に到達して付着するが、その
ラジカルは基板の構成物質と反応することなく、ラジカ
ル同士が反応して、低温で流動性をもった液状の化合物
を作り、それを堆積して膜を形成するようにしている。
そのため、膜下地にダメージを与えることなく、０．５
μｍ以下の凹凸をした基板の表面であっても平坦化がで
き、次世代超々ＬＳＩのデバイスの制作が可能になる。
と、平板な接地電極との間に閉じ込められたプラズマ中
のラジカルだけがメッシュ電極の網を通過して、−９０
℃以下に冷却された基板上に到達して付着するが、その
ラジカルは基板の構成物質と反応することなく、ラジカ
ル同士が反応して、低温で流動性をもった液状の化合物
を作り、それを堆積して膜を形成するようにしている。
そのため、膜下地にダメージを与えることなく、０．５
μｍ以下の凹凸をした基板の表面であっても平坦化がで
き、次世代超々ＬＳＩのデバイスの制作が可能になる。
【図１】この発明の実施例を示す説明図
【図２】この発明の実施例の装置を用いて、所定の条件
下で基板の表面に膜を形成したときの写真
下で基板の表面に膜を形成したときの写真
【図３】この発明の実施例の装置を用いて、所定の条件
下で基板の表面に膜を形成したときの写真
下で基板の表面に膜を形成したときの写真
【図４】この発明の実施例の装置を用いて、所定の条件
下で基板の表面に酸化膜を形成したときの写真
下で基板の表面に酸化膜を形成したときの写真
【図５】図４で示される酸化膜の赤外線スペクトルを示
すグラフ
すグラフ
【図６】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す説明図
【図７】従来のＥＣＲＣＶＤ装置を示す説明図
【図８】ＥＣＲＣＶＤによって、０．８μｍＡｌパター
ン上にＳｉＯ2 平坦化膜を形成したときの写真
ン上にＳｉＯ2 平坦化膜を形成したときの写真
【図９】ＥＣＲＣＶＤによって、０．６μｍＡｌパター
ン上にＳｉＯ2 平坦化膜を形成したときの写真
ン上にＳｉＯ2 平坦化膜を形成したときの写真
１・・・・・真空処理室
２・・・・・高周波電極
３・・・・・接地電極
４・・・・・基板
８・・・・・メッシュ電極
Claims (6)
- 【請求項１】成膜用ガスを導入する真空処理室内に、平
板な高周波電極と、平板な接地電極とを対向するように
平行に配置し、これらの電極間の空間に所定の圧力条件
下で発生したプラズマによって、平板な接地電極に載置
した基板上に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置において、
上記平板な高周波電極と、平板な接地電極との間に、上
記基板と同電位のメッシュ電極を配置すると共に、上記
平板な接地電極を−９０℃以下に冷却したことを特徴と
するプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】プラズマを発生させる所定の圧力条件を３
０ｍＴｏｒｒから１Ｔｏｒｒにしてることを特徴とする
請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】成膜用ガスに、ＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、Ｓ
ｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラン系ガスの中の一種を用いて、基
板上にＳｉの平坦な膜を形成したことを特徴とする請求
項１又は２記載のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】成膜用ガスに、ＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、Ｓ
ｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラン系ガスの中の一種にＯ2 又はＮ
2 Ｏを添加したものを用いて、基板上に平坦なシリコン
酸化膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載
のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項５】成膜用ガスに、ＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 、Ｓ
ｉＨ2 Ｃｌ2 等のシラン系ガスの中の一種にＮ2 又はＮ
Ｈ3 を添加したものを用いて、基板上に平坦なシリコン
窒化膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載
のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項６】成膜用ガスを希釈する希釈ガスにＨ2 、Ｈ
ｅ、Ａｒの中から少なくとも１種以上を用いていること
を特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載のプ
ラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8757191A JPH0529229A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8757191A JPH0529229A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529229A true JPH0529229A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=13918688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8757191A Pending JPH0529229A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529229A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012028273A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Nhk Spring Co Ltd | アース電極の接点及びその製造方法 |
| WO2022158331A1 (ja) * | 2021-01-20 | 2022-07-28 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン含有膜の形成方法及び処理装置 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP8757191A patent/JPH0529229A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012028273A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Nhk Spring Co Ltd | アース電極の接点及びその製造方法 |
| WO2022158331A1 (ja) * | 2021-01-20 | 2022-07-28 | 東京エレクトロン株式会社 | シリコン含有膜の形成方法及び処理装置 |
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