JPH08139038A - 気相反応装置 - Google Patents
気相反応装置Info
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- JPH08139038A JPH08139038A JP6300287A JP30028794A JPH08139038A JP H08139038 A JPH08139038 A JP H08139038A JP 6300287 A JP6300287 A JP 6300287A JP 30028794 A JP30028794 A JP 30028794A JP H08139038 A JPH08139038 A JP H08139038A
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- Japan
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- susceptor
- high frequency
- wire
- gas phase
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度センサのＣＡ線への高周波の流れ込みを
遮断し、膜質均一性の劣化を防止する気相反応装置を提
供する。 【構成】 反応炉を有し、該反応炉内に、高周波電源に
接続された上部電極と、上面に基板が載置されるサセプ
タを有し、プラズマにより成膜処理を行う気相反応装置
において、前記サセプタにはクロメルアルメル線からな
る温度センサが接続されており、該クロメルアルメル線
はサセプタの接続点から外部の温度表示装置の接続点ま
での途中に、少なくとも一巻のコイル状捲回部分を設け
る。
遮断し、膜質均一性の劣化を防止する気相反応装置を提
供する。 【構成】 反応炉を有し、該反応炉内に、高周波電源に
接続された上部電極と、上面に基板が載置されるサセプ
タを有し、プラズマにより成膜処理を行う気相反応装置
において、前記サセプタにはクロメルアルメル線からな
る温度センサが接続されており、該クロメルアルメル線
はサセプタの接続点から外部の温度表示装置の接続点ま
での途中に、少なくとも一巻のコイル状捲回部分を設け
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は温度センサに関する。更
に詳細には、本発明はプラズマＣＶＤ装置などのような
プラズマを用いる気相反応装置のヒータ用の温度センサ
にに関する。
に詳細には、本発明はプラズマＣＶＤ装置などのような
プラズマを用いる気相反応装置のヒータ用の温度センサ
にに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣの製造においては、基板の表
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好適であるとし
て注目されている。
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好適であるとし
て注目されている。
【０００３】プラズマ法は、真空中に噴射された反応ガ
スに対し、高周波電圧を印加してプラズマ化し、反応に
必要なエネルギーを得るもので、膜厚の均一性と共に良
好な膜質が得られ、しかも、膜形成速度が速いなど多く
の点で優れている。
スに対し、高周波電圧を印加してプラズマ化し、反応に
必要なエネルギーを得るもので、膜厚の均一性と共に良
好な膜質が得られ、しかも、膜形成速度が速いなど多く
の点で優れている。
【０００４】プラズマ法によるシリコン酸化膜の形成材
料には例えば、ＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージ（段差
被覆性）の低下が問題となってきた。このモノシランガ
スの代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］が使用され
るようになってきた。ＴＥＯＳはステップカバレージに
優れた緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳを用
いてシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳを加熱し
て気化させ、ＴＥＯＳガスとし、これに酸素ガスを混合
して反応炉に供給する。
料には例えば、ＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージ（段差
被覆性）の低下が問題となってきた。このモノシランガ
スの代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］が使用され
るようになってきた。ＴＥＯＳはステップカバレージに
優れた緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳを用
いてシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳを加熱し
て気化させ、ＴＥＯＳガスとし、これに酸素ガスを混合
して反応炉に供給する。
【０００５】図４は従来のプラズマＣＶＤ装置１の一例
の模式的構成図である。図において、反応炉（チャン
バ）１０は気密とされ、反応炉１０の蓋板１０２に金属
製のノズル部３０を固定し、その下部にアルミニウム製
で、上面から下面に貫通する微小孔４１を多数有する円
盤状のシャワー電極４０を絶縁リング１０３により支持
する。これを上部電極３２とする。シャワー電極４０に
対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設けられて
いる。
の模式的構成図である。図において、反応炉（チャン
バ）１０は気密とされ、反応炉１０の蓋板１０２に金属
製のノズル部３０を固定し、その下部にアルミニウム製
で、上面から下面に貫通する微小孔４１を多数有する円
盤状のシャワー電極４０を絶縁リング１０３により支持
する。これを上部電極３２とする。シャワー電極４０に
対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設けられて
いる。
【０００６】上部電極３２に対峙して下部電極２０が配
設されている。下部電極２０は支柱２５により支持され
ている。支柱２５の上部にはサセプタ２２が配設され、
サセプタ２２の下部にはヒータ２１が配設されており、
サセプタ２２とヒータ２１の周囲にはヒータカバー２３
が設けられている。サセプタ２２は例えば、金属製の係
合部材２７及び絶縁部材２９を介して支柱２５により支
持されている。また、サセプタは金属製係合部材に接続
された導体３１及び反応炉ベース１０１を介して接地さ
れている。サセプタ２２の略中央部にクロメルアルメル
線（ＣＡ線）３６からなる温度センサが埋設されてい
る。ＣＡ線の上端はキャップ３８により封止されてい
る。また、ＣＡ線の他端は温度表示装置／温度コントロ
ーラ６０に接続されている。
設されている。下部電極２０は支柱２５により支持され
ている。支柱２５の上部にはサセプタ２２が配設され、
サセプタ２２の下部にはヒータ２１が配設されており、
サセプタ２２とヒータ２１の周囲にはヒータカバー２３
が設けられている。サセプタ２２は例えば、金属製の係
合部材２７及び絶縁部材２９を介して支柱２５により支
持されている。また、サセプタは金属製係合部材に接続
された導体３１及び反応炉ベース１０１を介して接地さ
れている。サセプタ２２の略中央部にクロメルアルメル
線（ＣＡ線）３６からなる温度センサが埋設されてい
る。ＣＡ線の上端はキャップ３８により封止されてい
る。また、ＣＡ線の他端は温度表示装置／温度コントロ
ーラ６０に接続されている。
【０００７】反応処理においては、反応炉１０の側面１
０５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により基板６を搬入してサセプタ２
２の上面略中央部に載置する。ゲートを閉じて、ダクト
１０４から排気することにより反応炉内部を所定の真空
度にした後、ヒータ２１によりサセプタ２２が加熱さ
れ、これに載置された基板が所定の温度になると、イン
レット３４から所定の反応ガス（例えば、ＴＥＯＳ及び
酸素ガス）を反応炉内に送入する。ガスはノズル部３０
を経て、シャワー電極４０の微小孔４１より基板に向け
て噴射される。
０５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により基板６を搬入してサセプタ２
２の上面略中央部に載置する。ゲートを閉じて、ダクト
１０４から排気することにより反応炉内部を所定の真空
度にした後、ヒータ２１によりサセプタ２２が加熱さ
れ、これに載置された基板が所定の温度になると、イン
レット３４から所定の反応ガス（例えば、ＴＥＯＳ及び
酸素ガス）を反応炉内に送入する。ガスはノズル部３０
を経て、シャワー電極４０の微小孔４１より基板に向け
て噴射される。
【０００８】しかし、図４に示されるように、従来のプ
ラズマＣＶＤ装置のサセプタに接続されたＣＡ線が支柱
内部を通り、真直ぐに反応炉外部へ引き出されている。
このため、アース線３１の他に、ＣＡ線３６にも高周波
が流れ込む。サセプタ温度センサのＣＡ線がプラズマ放
電時のアース経路となると、高周波の流れる量が多い場
合、温度表示が変化し、更に量が増すと温度コントロー
ラ６０を破損することがある。また、キャップ３８付近
に電界集中が起きるために電極間の電位分布が乱れ、プ
ラズマＣＶＤ装置の膜質不均一性を誘発する。
ラズマＣＶＤ装置のサセプタに接続されたＣＡ線が支柱
内部を通り、真直ぐに反応炉外部へ引き出されている。
このため、アース線３１の他に、ＣＡ線３６にも高周波
が流れ込む。サセプタ温度センサのＣＡ線がプラズマ放
電時のアース経路となると、高周波の流れる量が多い場
合、温度表示が変化し、更に量が増すと温度コントロー
ラ６０を破損することがある。また、キャップ３８付近
に電界集中が起きるために電極間の電位分布が乱れ、プ
ラズマＣＶＤ装置の膜質不均一性を誘発する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
はＣＡ線への高周波の流れ込みを遮断し、膜質均一性の
劣化を防止する気相反応装置を提供することである。
はＣＡ線への高周波の流れ込みを遮断し、膜質均一性の
劣化を防止する気相反応装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題は、反応炉を有
し、該反応炉内に、高周波電源に接続された上部電極
と、上面に基板が載置されるサセプタを有し、プラズマ
により成膜処理を行う気相反応装置において、前記サセ
プタにはクロメルアルメル線からなる温度センサが接続
されており、該クロメルアルメル線はサセプタの接続点
から外部の温度表示装置の接続点までの途中に、少なく
とも一巻のコイル状捲回部分を設けることにより解決さ
れる。
し、該反応炉内に、高周波電源に接続された上部電極
と、上面に基板が載置されるサセプタを有し、プラズマ
により成膜処理を行う気相反応装置において、前記サセ
プタにはクロメルアルメル線からなる温度センサが接続
されており、該クロメルアルメル線はサセプタの接続点
から外部の温度表示装置の接続点までの途中に、少なく
とも一巻のコイル状捲回部分を設けることにより解決さ
れる。
【００１１】
【作用】前記のように、ＣＡ線の途中にコイル状の捲回
部分を設けることにより高周波の流れ込みを遮断した。
これにより、サセプタ上面における電界集中が起こらな
くなり、サセプタ上面の電位分布が均一になる。その結
果、高い膜質均一性が得られる。
部分を設けることにより高周波の流れ込みを遮断した。
これにより、サセプタ上面における電界集中が起こらな
くなり、サセプタ上面の電位分布が均一になる。その結
果、高い膜質均一性が得られる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００１３】図１は本発明による下部電極の一例の概要
図である。図において、支柱２５の内径が大きいこと、
及びＣＡ線３６にコイル状捲回部分が設けられているこ
と以外は図３に示された従来のプラズマＣＶＤ装置の下
部電極と部材は全て同一である。従って、図１でも同じ
参照符号を使用する。図示されているように、本発明の
温度センサのＣＡ線３６の特徴はその途中にコイル状の
捲回部分６２を有することである。このコイル状捲回部
分６２を収容するために、支柱２５の内径は大きくされ
ている。
図である。図において、支柱２５の内径が大きいこと、
及びＣＡ線３６にコイル状捲回部分が設けられているこ
と以外は図３に示された従来のプラズマＣＶＤ装置の下
部電極と部材は全て同一である。従って、図１でも同じ
参照符号を使用する。図示されているように、本発明の
温度センサのＣＡ線３６の特徴はその途中にコイル状の
捲回部分６２を有することである。このコイル状捲回部
分６２を収容するために、支柱２５の内径は大きくされ
ている。
【００１４】コイル状捲回部分６２の捲回数は少なくと
も一巻あればよい。三巻よりも多い捲回数は高周波遮断
効果が飽和するので不経済となる。実際、通常のプラズ
マＣＶＤ装置の上部電極で使用される１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源周波数はＣＡ線を一巻きするだけでも充分
な遮断効果が得られる。また、ＣＡ線をコイル状に捲回
する加工は大変難しいので、最大でも三巻程度にするこ
とが好ましい。ＣＡ線をコイル状に捲回する加工は容易
であり、その形成方法も当業者に周知である。
も一巻あればよい。三巻よりも多い捲回数は高周波遮断
効果が飽和するので不経済となる。実際、通常のプラズ
マＣＶＤ装置の上部電極で使用される１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源周波数はＣＡ線を一巻きするだけでも充分
な遮断効果が得られる。また、ＣＡ線をコイル状に捲回
する加工は大変難しいので、最大でも三巻程度にするこ
とが好ましい。ＣＡ線をコイル状に捲回する加工は容易
であり、その形成方法も当業者に周知である。
【００１５】コイルの巻き径は特に限定されない。ＣＡ
線をコイル状に捲回加工することができ、所定の内径の
支柱内に収納させることができる巻き径であればよい。
しかし、一般的に、コイルの巻き径，巻き数，コイルの
長さは１３．５６ＭＨｚの電源周波数に対し、支柱のイ
ンピーダンスの約１００倍以上のインピーダンスを持つ
ように設定するのが効果的である。
線をコイル状に捲回加工することができ、所定の内径の
支柱内に収納させることができる巻き径であればよい。
しかし、一般的に、コイルの巻き径，巻き数，コイルの
長さは１３．５６ＭＨｚの電源周波数に対し、支柱のイ
ンピーダンスの約１００倍以上のインピーダンスを持つ
ように設定するのが効果的である。
【００１６】図２に示されるように、ＣＡ線３６のコイ
ル状捲回部分６２は反応炉１０の外部に設けることがで
きる。ＣＡ線３６のコイル状捲回部分６２を反応炉１０
の外部に設けることができるのは、下部電極の機構部に
余裕がある場合に限られる。従って、下部電極の機構部
に余裕が無い場合には、前記にようにＣＡ線３６のコイ
ル状捲回部分６２は反応炉内に設けられる。
ル状捲回部分６２は反応炉１０の外部に設けることがで
きる。ＣＡ線３６のコイル状捲回部分６２を反応炉１０
の外部に設けることができるのは、下部電極の機構部に
余裕がある場合に限られる。従って、下部電極の機構部
に余裕が無い場合には、前記にようにＣＡ線３６のコイ
ル状捲回部分６２は反応炉内に設けられる。
【００１７】図３は、従来の温度センサを有するプラズ
マＣＶＤ装置により成膜した場合の膜厚分布（点線）
と、本発明の温度センサを有するプラズマＣＶＤ装置に
より同一条件で成膜した場合の膜厚分布（実線）とを比
較する特性図である。図示されているように、従来の温
度センサではキャップ付近に電界集中が起こるため、こ
の付近の膜厚が非常に高くなり、一方、キャップ周辺部
の膜厚が低くなる。そしてサセプタの周縁部に向かって
再び膜厚が増大する。このように、従来の温度センサを
有する装置では膜厚分布が不均一になりやすい。これに
対して、本発明の温度センサでは、サセプタ全面におい
て特に電界が集中する部分がないので、サセプタの中心
から周縁にかけて、膜厚が均一化する。
マＣＶＤ装置により成膜した場合の膜厚分布（点線）
と、本発明の温度センサを有するプラズマＣＶＤ装置に
より同一条件で成膜した場合の膜厚分布（実線）とを比
較する特性図である。図示されているように、従来の温
度センサではキャップ付近に電界集中が起こるため、こ
の付近の膜厚が非常に高くなり、一方、キャップ周辺部
の膜厚が低くなる。そしてサセプタの周縁部に向かって
再び膜厚が増大する。このように、従来の温度センサを
有する装置では膜厚分布が不均一になりやすい。これに
対して、本発明の温度センサでは、サセプタ全面におい
て特に電界が集中する部分がないので、サセプタの中心
から周縁にかけて、膜厚が均一化する。
【００１８】本発明のコイル状捲回部分を有する温度セ
ンサはプラズマＣＶＤ装置のサセプタの他、プラズマを
使用する気相反応装置、例えば、エッチャー及びアッシ
ャーなどのサセプタでも使用できる。
ンサはプラズマＣＶＤ装置のサセプタの他、プラズマを
使用する気相反応装置、例えば、エッチャー及びアッシ
ャーなどのサセプタでも使用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
温度センサのＣＡ線の途中にコイル状の捲回部分を設け
ることにより高周波の流れ込みを遮断した。これによ
り、サセプタ上面における電界集中が起こらなくなり、
サセプタ上面の電位分布が均一になる。その結果、高い
膜質均一性が得られる。
温度センサのＣＡ線の途中にコイル状の捲回部分を設け
ることにより高周波の流れ込みを遮断した。これによ
り、サセプタ上面における電界集中が起こらなくなり、
サセプタ上面の電位分布が均一になる。その結果、高い
膜質均一性が得られる。
【図１】本発明のコイル状捲回部分を有する温度センサ
を備えた下部電極の部分概要断面図である。
を備えた下部電極の部分概要断面図である。
【図２】本発明の別の実施例のコイル状捲回部分を有す
る温度センサを備えた下部電極の部分概要断面図であ
る。
る温度センサを備えた下部電極の部分概要断面図であ
る。
【図３】従来の温度センサを備えた下部電極と本発明の
温度センサを備えた下部電極による膜厚分布を示す特性
図である。
温度センサを備えた下部電極による膜厚分布を示す特性
図である。
【図４】従来の温度センサを備えた下部電極を有するプ
ラズマＣＶＤ装置の一例の概要断面図である。
ラズマＣＶＤ装置の一例の概要断面図である。
１ プラズマＣＶＤ装置 ６ 基板 ７ 高周波電源 １０ 反応炉 ２０ 下部電極 ２１ ヒータ ２２ サセプタ ２３ ヒータカバー ２５ 支柱 ２９ 絶縁材 ３１ アース線 ３２ 上部電極 ３６ ＣＡ線 ３８ キャップ ６２ コイル状捲回部分
Claims (7)
- 【請求項１】 反応炉を有し、該反応炉内に、高周波電
源に接続された上部電極と、上面に基板が載置されるサ
セプタを有し、プラズマにより成膜処理を行う気相反応
装置において、前記サセプタにはクロメルアルメル線か
らなる温度センサが接続されており、該クロメルアルメ
ル線はサセプタの接続点から外部の温度表示装置の接続
点までの途中に、少なくとも一巻のコイル状捲回部分を
有することを特徴とする気相反応装置。 - 【請求項２】 クロメルアルメル線は３巻のコイル状捲
回部分を有する請求項１の気相反応装置。 - 【請求項３】 前記捲回部分が反応炉内に存在する請求
項１の気相反応装置。 - 【請求項４】 前記捲回部分が反応炉外に存在する請求
項１の気相反応装置。 - 【請求項５】 プラズマＣＶＤ装置である請求項１の気
相反応装置。 - 【請求項６】 エッチャーである請求項１の気相反応装
置。 - 【請求項７】 アッシャーである請求項１の気相反応装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6300287A JPH08139038A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 気相反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6300287A JPH08139038A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 気相反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139038A true JPH08139038A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17882979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6300287A Pending JPH08139038A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 気相反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139038A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086230A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体製造装置 |
| JP2007518233A (ja) * | 2004-01-15 | 2007-07-05 | ドクトル・ラウレ・プラスマテヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 大容積の構成要素のプラズマ加工 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP6300287A patent/JPH08139038A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007518233A (ja) * | 2004-01-15 | 2007-07-05 | ドクトル・ラウレ・プラスマテヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 大容積の構成要素のプラズマ加工 |
| JP2006086230A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体製造装置 |
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