JPH08253863A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPH08253863A
JPH08253863A JP5410795A JP5410795A JPH08253863A JP H08253863 A JPH08253863 A JP H08253863A JP 5410795 A JP5410795 A JP 5410795A JP 5410795 A JP5410795 A JP 5410795A JP H08253863 A JPH08253863 A JP H08253863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction chamber
plasma cvd
reaction
side wall
semiconductor wafer
Prior art date
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Pending
Application number
JP5410795A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Koga
智宏 古賀
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応室の側壁の内面全面に反応生成物を堆積
しにくい、或いは堆積しないプラズマCVD装置を得る
こと。 【構成】 この発明のプラズマCVD装置1Aは、反応
室5と、この反応室5内でプラズマ励起状態をつくり出
す上部電極6と下部電極7と、前記反応室5内に反応ガ
スを供給する噴射ノズル13とを備え、前記下部電極7
に載置された半導体ウエハSに反応生成物を成膜中、前
記反応室の側壁2に温水を循環させる給湯装置30とか
ら構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ、光デ
ィスクなどの物体の表面に絶縁膜、導電膜などを成膜す
ることができるプラズマCVD装置の改良に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】先ず、図2を用いて従来技術のプラズマ
CVD装置を説明する。なお、以下の説明において、被
加工物として半導体ウエハを例示して説明する。図2は
現用のプラズマCVD装置を模式的に表した断面図であ
る。
【0003】符号1は全体としてコールドウォール型の
プラズマCVD装置を指す。このプラズマCVD装置1
は円筒状の側壁2と天井板3と底板4とからなる反応室
5を備え、この反応室5内には、その中央部の上方に上
部電極6が、そしてこの上部電極6の下方で、その上部
電極6と所定の間隔を開けて下部電極7が配設されてい
る。前記上部電極6には下部電極7に載置された半導体
ウエハSを加熱するヒータ8と防着兼高周波シールド用
の石英プレート9とが組み込まれていて、これらは支持
装置10により前記天井板3に固定されている。また、
前記下部電極7は回転軸11で前記底板4から浮かした
状態で支持されている。そしてこの回転軸11は接地さ
れている。底板4の内面にも前記の石英プレート9と同
一役目の石英プレート12が装着されている。これら上
部電極6及び下部電極7には、図示していないが、所定
の高周波電圧が印加される。
【0004】また、前記底板4の側壁2に近い部分から
前記反応室5に中央部に向けて反応ガスを噴出する噴射
ノズル13が設置されていて、この噴射ノズル13は、
図示していない反応ガス供給源に管などを介して接続さ
れている。更にまた、前記側壁2そのものの内部には細
管が張りめぐらされていて、その一端は前記底板4のに
装着されている往路管14と接続しており、その他端は
やはり底板4に装着されている復路管15が接続されて
いて、これらは不図示の冷却水源に接続されている。そ
して更にまた、前記側壁2の全内周面にはできるだけ隙
間なくステンレススチール製の防着板16が配設されて
おり、そして側壁2の一部に排気口17が形成されてい
る。
【0005】次に、このような構成のプラズマCVD装
置1の動作を説明する。今、成膜しようとする半導体ウ
エハSはアルミ配線などが施された最終工程にあるもの
とする。従って、その半導体ウエハSの表面に、例え
ば、窒化膜のような保護膜を成膜するものとする。その
ような半導体ウエハSを、例えば、8枚前記下部電極7
に載置し、前記排気口17から不図示の真空ポンプで反
応室5内を所定の真空度に減圧する。そして不図示の駆
動モータで回転軸11を回転させて下部電極7上の各半
導体ウエハSを回転させながら、前記ヒータ8で360
°C程度に加熱する。同時に側壁2に前記往路管14及
び復路管15を通じて冷却水を供給して側壁2を冷却
し、そしてSiH4 とN2 またはSiH4 とNH3 の反
応ガスを前記噴射ノズル13から反応室5内に噴射、導
入し、減圧下で上部電極6及び下部電極7間に所定の高
周波電圧を印加して、プラズマ励起状態をつくり出す
と、前記半導体ウエハSの表面にSi3 4 膜を形成す
ることができる。前記半導体ウエハSのヒータ8による
加熱と成膜は前記アルミ配線が溶けださないように短時
間で行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記のように反応室5
の側壁2に冷却水を流している理由は、反応室5をシー
ルするために用いられているOリングを前記ヒータ8の
熱により劣化することを防止するためであるが、このよ
うに側壁2を冷却しているために、前記のような成膜作
業を重ねる内に、反応ガスが前記防着板16やこの防着
板16と側壁2との隙間に侵入して行って冷え、防着板
16や側壁2内面に反応生成物として成長して行く。
【0007】前記反応生成物が成長、堆積して行くと、
半導体ウエハSへの反応生成物の成長速度が低下するこ
とにつながり、また、防着板16や側壁2内面に堆積し
た反応生成物がそれらから剥離し、半導体ウエハSに付
着し、製品不良の発生の原因になる。更にまた、この反
応生成物を側壁2から除去するための機械的なクリーニ
ング作業は長時間を要し、半導体装置の製造効率を低下
させている。この発明はこのような不都合な問題点を解
決することを課題とするものであって、前記側壁の内面
全面に反応生成物を堆積しにくい、或いは堆積しないプ
ラズマCVD装置を得ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】そのため、この発明のプ
ラズマCVD装置は、反応室と、この反応室内でプラズ
マ励起状態をつくり出す一対の電源電極と、前記反応室
内に反応ガスを供給する反応ガス供給源と、前記一対の
電源電極の一方に載置された半導体ウエハに反応生成物
を成膜中、前記反応室の壁面を保温する保温装置とから
構成して、前記課題を解決した。
【0009】
【作用】従って、この発明のプラズマCVD装置によれ
ば、反応室の側壁が温められているために、噴射した反
応ガスは冷却されず、気体のまま前記排気口から排気さ
れて行くことになる。
【0010】
【実施例】次に、図1を用いて、この発明のプラズマC
VD装置を説明する。図1はこの発明のプラズマCVD
装置を模式的に表した断面図である。なお、以下の説明
では、図2に示した従来技術のプラズマCVD装置の構
成部分と同一の構成部分には同一の符号を付して、それ
らの説明を省略する。
【0011】この発明のプラズマCVD装置1Aは、本
体部分20と給湯部分30とから構成されている。本体
部分20は従来技術のものの構成と殆ど同様の構成であ
って、円筒状の側壁2と天井板3と底板4とからなる反
応室5を備え、この反応室5内には、その中央部の上方
に上部電極6が、そしてこの上部電極6の下方で、その
上部電極6と所定の間隔を開けて下部電極7が配設され
ている。前記上部電極6には下部電極7に載置された半
導体ウエハSを加熱するヒータ8と防着兼高周波シール
ド用の石英プレート9とが組み込まれていて、これらは
支持装置10により前記天井板3に固定されている。ま
た、前記下部電極7は回転軸11で前記底板4から浮か
した状態で支持されている。そしてこの回転軸11は接
地されている。底板4の内面にも前記の石英プレート9
と同一役目の石英プレート12が装着されている。これ
ら上部電極6及び下部電極7には、図示していないが、
所定の高周波電圧が印加される。
【0012】また、前記底板4の側壁2に近い部分から
前記反応室5に中央部に向けて反応ガスを噴出する噴射
ノズル13が設置されていて、この噴射ノズル13は、
図示していない反応ガス供給源に管などを介して接続さ
れている。更にまた、前記側壁2そのものの内部には細
管が張りめぐらされていて、その一端は前記底板4のに
装着されている往路管14と接続しており、その他端は
やはり底板4に装着されている復路管15に接続されて
いて、これらは前記給湯部分30に接続されている。以
上の説明及び図から明らかなように、このプラズマCV
D装置1Aの本体部分20には、従来技術のプラズマC
VD装置1Aの反応室5の側壁2の全内周面に装着され
ていた防着板16が存在しない。
【0013】前記給湯部分30は熱交換媒体の循環装置
で構成されていて、中心部に熱交換媒体であるエチレン
グリコールと純水を収容した容器31を備え、そしてこ
の容器31内にヒータ32と冷却水を供給する給水管3
3が配設されている。この給水管33には電磁バルブ3
4が装着されている。更に容器31の底部には前記往路
管14が、容器31の側面には脱イオンフィルタ35を
介して前記復路管15が接続されている。前記往路管1
4には温度センサ36と循環ポンプ37とフローメータ
38とが装着されている。前記温度センサ36の出力は
温度制御装置39に送られ、容器31内の溶液が予め定
められた設定温度になるように、前記電磁バルブ34を
開閉し、冷却水の給水、停止を制御する。この給湯部分
30と前記往路管14、復路管15及び側壁2に組み込
んである細管とで保温装置を構成している。
【0014】次に、このような構成のプラズマCVD装
置1Aの動作を説明する。従来技術のプラズマCVD装
置1の動作を説明した場合と同様に、今、成膜しようと
する半導体ウエハSはアルミ配線などが施された最終工
程にあるものとする。従って、その半導体ウエハSの表
面に、例えば、窒化膜のような保護膜を成膜するものと
する。
【0015】そのような半導体ウエハSを、例えば、8
枚前記下部電極7に載置し、前記排気口17から不図示
の真空ポンプで反応室5内を所定の真空度に減圧する。
そして不図示の駆動モータで回転軸11を回転させて下
部電極7上の各半導体ウエハSを回転させながら、前記
ヒータ8で360°C程度に加熱する。同時に側壁2に
前記往路管14及び復路管15を通じて、例えば、65
°C〜70°C程度の保温水を供給、循環させて側壁2
を加温し、そしてSiH4 とN2 、またはSiH4 とN
3 の反応ガスを前記噴射ノズル13から反応室5内に
噴射、導入し、減圧下で上部電極6及び下部電極7間に
所定の高周波電圧を印加して、プラズマ励起状態をつく
り出すと、前記半導体ウエハSの表面にSi3 4 膜を
形成することができる。前記半導体ウエハSのヒータ8
による加熱と成膜は前記アルミ配線が溶けださないよう
に短時間で行うことは従来技術と変わりはない。
【0016】前記成膜に使用された後の反応ガスは周辺
部の側壁2に向かうが、この側壁2は前記のように65
°C〜70°C程度に温められているため、その反応ガ
スはガス状態を保ったまま前記排気口17から排気され
るので、従来技術のプラズマCVD装置1の反応室5の
側壁2に付着、堆積したような反応生成物の成長を抑制
することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のプラズ
マCVD装置によれば、反応室の側壁に対する反応生成
物の成長を抑制できるので、1.ダストの発生を防止で
きる2.デポジションレートの低下を防止できる3.側
壁のクリーニング時間を削減できるなど数々の優れた効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のプラズマCVD装置を模式的に表
した断面図である。
【図2】 従来技術のプラズマCVD装置を模式的に表
した断面図である。
【符号の説明】
1A 本発明のプラズマCVD装置 2 側壁 5 反応室 6 上部電極 7 下部電極 8 ヒータ 13 噴射ノズル 14 往路管 15 復路管 20 本発明のプラズマCVD装置1Aの本体部分 30 本発明のプラズマCVD装置1Aの給湯部分 31 容器 32 ヒータ 33 給水管 34 電磁バルブ 35 脱イオンフィルタ 36 温度センサ 37 循環ポンプ 38 フローメータ 39 温度制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応室と、該反応室内でプラズマ励起状
    態をつくり出す一対の電源電極と、前記反応室内に反応
    ガスを供給する反応ガス供給源と、前記一対の電源電極
    の一方に載置された被加工物に反応生成物を成膜中、前
    記反応室の壁面を保温する保温装置とから構成されてい
    ることを特徴とするプラズマCVD装置。
  2. 【請求項2】 前記保温装置は熱交換媒体の循環装置で
    あることを特徴とする請求項1に記載したプラズマCV
    D装置。
JP5410795A 1995-03-14 1995-03-14 プラズマcvd装置 Pending JPH08253863A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005286325A (ja) * 1997-01-14 2005-10-13 Akt America Inc リモートプラズマ源清浄技術を用いた窒化ケイ素堆積中の白色粉末低減用の装置および方法
JP2008288615A (ja) * 2003-03-07 2008-11-27 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び温度調節装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005286325A (ja) * 1997-01-14 2005-10-13 Akt America Inc リモートプラズマ源清浄技術を用いた窒化ケイ素堆積中の白色粉末低減用の装置および方法
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