JPH08260153A - Induction coupling plasma cvd apparatus - Google Patents

Induction coupling plasma cvd apparatus

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JPH08260153A
JPH08260153A JP7060701A JP6070195A JPH08260153A JP H08260153 A JPH08260153 A JP H08260153A JP 7060701 A JP7060701 A JP 7060701A JP 6070195 A JP6070195 A JP 6070195A JP H08260153 A JPH08260153 A JP H08260153A
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JP
Japan
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chamber
dielectric window
gas supply
stage
cvd apparatus
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Application number
JP7060701A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Fukuyama
聡 福山
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide an induction coupling plasma CVD apparatus capable of preventing the adhesion of the intermediate products generated during film formation on a surface to be formed with films. CONSTITUTION: Plasma 83 is generated on the inner side of a chamber 5 of a dielectric window 53 disposed in contact with an annular antenna 69 when a high-frequency is impressed on this antenna 69. The chamber 5 is evacuated from a discharge pipe 11 to a vacuum state and a stage 25 disposed therein heats a work 13. Gas supplying devices 35, 63 supply at least two kinds of reactive gases into the chamber 5. The dielectric window 53 is disposed on the rear surface of the chamber 5 and the antenna 69 is disposed on the rear surface of the dielectric window 53 and, therefore, the plasma 83 is generated in the lower part of the chamber 5. The stage 25 is disposed above the dielectric window 53 and a work retainer 27 fixes the work 13 which is held in contact with the rear surface of the stage 25.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は誘導結合プラズマCV
D装置に係り、さらに詳しくは、中間生成物によるコン
タミネーションの少ない誘導結合プラズマ(ICP)C
VD装置に関するものである。
This invention relates to an inductively coupled plasma CV.
D device, more specifically, inductively coupled plasma (ICP) C with less contamination by intermediate products
It relates to a VD device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2にはいわゆる誘導結合プラズマCV
D装置101が示されており、SiO2膜を成膜する場合を
例として説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a so-called inductively coupled plasma CV.
The D device 101 is shown, and a case of forming a SiO2 film will be described as an example.

【0003】図2において、冷却のため二重構造となっ
ているチャンバ103の内側には石英円環105が設け
られており、チャンバ103の上側には上蓋107が、
また下側には下蓋109がそれぞれOリング111等に
よりシールされて設けられている。
In FIG. 2, a quartz ring 105 is provided inside the chamber 103 having a double structure for cooling, and an upper lid 107 is provided above the chamber 103.
Further, lower lids 109 are provided on the lower side and sealed by O-rings 111 and the like.

【0004】チャンバ103の上蓋107の上面には、
石英から成る高周波電波の誘電体窓113が設けられて
おり、この誘電体窓113の上には二つの端子115,
117を有する銅製のリング状アンテナ119が設けら
れている。前記誘電体窓113は石英の外、電波を通す
が赤外線を透過させないアルミナのような材料を使用す
ることができる。また、前記端子115,117にはマ
ッチングボックス121が接続されており、さらに高周
波電源123が接続されている。
On the upper surface of the upper lid 107 of the chamber 103,
A dielectric window 113 for high-frequency radio waves made of quartz is provided, and two terminals 115,
A copper ring antenna 119 having 117 is provided. In addition to quartz, the dielectric window 113 may be made of a material such as alumina that transmits radio waves but does not transmit infrared rays. Further, a matching box 121 is connected to the terminals 115 and 117, and a high frequency power source 123 is further connected.

【0005】ここでは、前記リング状アンテナ119は
冷却されていないが、供給される高周波によって数10
0°Cまで温度が上昇することを考えると、アンテナ1
19を管状にして冷却水を流すことも考えられる。
Although the ring-shaped antenna 119 is not cooled here, it is in the range of several tens depending on the supplied high frequency.
Considering that the temperature rises to 0 ° C, antenna 1
It is also conceivable that 19 is tubular and the cooling water is flowed.

【0006】前記誘電体窓113と上蓋107との間に
はOリング125が設けられており、チャンバ103の
内部空間を密閉している。このOリング125を冷却す
るために、上蓋107には冷却水用の流路127が設け
られており、注入口129から冷却水を注入して排水口
131から排水している。
An O-ring 125 is provided between the dielectric window 113 and the upper lid 107 to seal the internal space of the chamber 103. In order to cool the O-ring 125, the upper lid 107 is provided with a channel 127 for cooling water, and the cooling water is injected from the inlet 129 and drained from the drain 131.

【0007】また、上蓋107には酸素(O2 ) ガス供給
用の配管133が設けられており、この配管133に接
続する供給路135が設けられている。この供給路13
5の先端にはガス供給穴137が設けられており、この
ガス供給穴137から誘電体窓113近傍に酸素(O2 )
ガスを供給している。
Further, the upper lid 107 is provided with a pipe 133 for supplying oxygen (O 2 ) gas, and a supply path 135 connected to this pipe 133 is provided. This supply path 13
A gas supply hole 137 is provided at the tip of No. 5, and oxygen (O 2 ) is supplied from this gas supply hole 137 to the vicinity of the dielectric window 113.
Supplying gas.

【0008】一方、チャンバ103の下蓋109上には
複数本の下支柱139が立設されており、この下支柱1
39の上側にはヒータ支持板141が設けられていて、
ヒータ支持板141の上にはさらに複数本の上支柱14
3が設けられている。
On the other hand, a plurality of lower columns 139 are erected on the lower lid 109 of the chamber 103.
A heater support plate 141 is provided on the upper side of 39.
A plurality of upper support columns 14 are further provided on the heater support plate 141.
3 is provided.

【0009】上支柱143の上には、数組の反射板14
5が設けられており、この反射板145の内側にヒータ
147が設けられている。このヒータ147の上にワー
クであるウエハ149を載置し、例えば600°C程度
まで均一に加熱する。このため、上支柱143はセラミ
ックスのような熱伝導率の小さな材質でできている。
On the upper column 143, several sets of reflectors 14 are provided.
5 is provided, and a heater 147 is provided inside the reflection plate 145. A wafer 149, which is a work, is placed on the heater 147 and uniformly heated to, for example, about 600 ° C. Therefore, the upper column 143 is made of a material having a small thermal conductivity such as ceramics.

【0010】また、ヒータ147の上方には例えば石英
製のリング状をしたガス供給管151が設けられてお
り、ガスをリングの内側へ向けて吹き出すようになって
いる。このガス供給管151にはガスを供給するための
枝管153が取付けられている。この枝管153は、ユ
ニオン継手155によりチャンバ103の下蓋109を
貫通するSUS 管157に接続されている。
A ring-shaped gas supply pipe 151 made of, for example, quartz is provided above the heater 147 to blow out gas toward the inside of the ring. A branch pipe 153 for supplying gas is attached to the gas supply pipe 151. The branch pipe 153 is connected to a SUS pipe 157 that penetrates the lower lid 109 of the chamber 103 by a union joint 155.

【0011】前記ヒータ支持板141の上面における前
記ヒータ147および反射板145の周囲には、ヒータ
147から反射板145を超えてくる熱流を遮蔽するた
めの冷却ユニット159が設けられている。また、下蓋
109には排気管161が設けられており、チャンバ1
03内の排気を行うものである。
A cooling unit 159 is provided around the heater 147 and the reflector 145 on the upper surface of the heater support plate 141 to shield the heat flow from the heater 147 to the reflector 145. Further, an exhaust pipe 161 is provided in the lower lid 109, and the chamber 1
The inside of 03 is exhausted.

【0012】次に、前述の誘導結合プラズマ(ICP)
CVD装置101の動作について説明する。まず、図示
しないローダによりウエハ149をチャンバ103内の
ヒータ147上に載置する。もしチャンバ103内が大
気圧であれば、図示しない排気ポンプにより排気管16
1から例えば10-6〜10-7Torrの真空まで排気する。
Next, the above-mentioned inductively coupled plasma (ICP)
The operation of the CVD apparatus 101 will be described. First, the wafer 149 is placed on the heater 147 in the chamber 103 by a loader (not shown). If the pressure in the chamber 103 is atmospheric pressure, the exhaust pipe 16
Evacuate from 1 to, for example, a vacuum of 10 −6 to 10 −7 Torr.

【0013】ヒータ147に電流を供給して、300°
C〜500°C程度まで加熱する。この時、すべての冷
却部には冷却水を流しておく。適当な温度まで昇温した
後、ガス供給穴137から酸素(O2 ) ガスが供給され、
ガス供給管151からジクロールシラン(SiH2 Cl2 ) ガ
スが所定の割合で供給される。
An electric current is supplied to the heater 147 so that the temperature becomes 300 °.
Heat to about C to 500 ° C. At this time, cooling water is allowed to flow in all the cooling sections. After the temperature is raised to an appropriate temperature, oxygen (O 2 ) gas is supplied from the gas supply hole 137,
Dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) gas is supplied from the gas supply pipe 151 at a predetermined ratio.

【0014】チャンバ103内の圧力を図示しないスロ
ットルバルブ等で所定圧力に調整した後、マッチングボ
ックス121を介して高周波電力が端子115,117
からアンテナ119に供給される。これにより、誘電体
窓113の直下にプラズマ163が形成される。そし
て、このプラズマ163が先に供給された酸素(O2 ) ガ
スおよびジクロールシラン(SiH2 Cl2 ) ガスを分解・合
成してウエハ149上にSiO2 膜が堆積される。堆積し
た膜厚はin-situ (その場)で確認してもよいし、時間
で管理してもよい。成膜が終了したら、酸素ガス,ジク
ロールシランガスの供給をストップして高周波電源12
3をオフとし、排気管161から排気して処理を終了す
る。
After the pressure inside the chamber 103 is adjusted to a predetermined pressure by a throttle valve or the like (not shown), high frequency power is supplied to the terminals 115 and 117 via the matching box 121.
From the antenna 119. As a result, plasma 163 is formed immediately below the dielectric window 113. Then, the plasma 163 decomposes and synthesizes the oxygen (O 2 ) gas and the dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) gas previously supplied, and the SiO 2 film is deposited on the wafer 149. The deposited film thickness may be confirmed in-situ (in-situ) or may be controlled by time. When the film formation is completed, the supply of oxygen gas and dichlorosilane gas is stopped and the high frequency power source 12
3 is turned off, the exhaust pipe 161 exhausts, and the process ends.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、ジクロールシラン等のガス
を用いた場合、塩化物と思われる粉状の中間生成物が多
量に発生し、この生成物がウエハ149の被成膜面上に
付着する結果、付着した部分のみ成膜が行われず凹部が
形成されて欠陥を生じるという問題がある。
However, in such a conventional technique, when a gas such as dichlorosilane is used, a large amount of powdery intermediate products which are considered to be chlorides are generated, As a result of the product adhering to the film formation surface of the wafer 149, there is a problem that a film is not formed only on the adhered part and a recess is formed to cause a defect.

【0016】この欠陥の数は、成膜する膜の膜厚が大き
くなればなるほど大きくなるので、厚膜を堆積させる場
合には非常に大きな問題となる。
Since the number of defects increases as the film thickness of the film to be formed increases, it becomes a very serious problem when a thick film is deposited.

【0017】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、成膜中に発生する中
間生成物が被成膜面上に付着することを防止できる誘導
結合プラズマCVD装置を提供することにある。
The object of the present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional techniques, and inductive coupling capable of preventing an intermediate product generated during film formation from adhering to a film formation surface. It is to provide a plasma CVD apparatus.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1による本発明の誘導結合プラズマCVD装
置は、高周波印加が可能なリング状のアンテナと、この
アンテナに接して設けられた誘電体窓と、この誘電体窓
を有すると共に気密保持可能に設けられたチャンバと、
このチャンバ内部にあってワークを加熱すべく設けられ
たステージと、前記チャンバ内部を排気するための排気
装置と、前記チャンバに少なくとも2種類の反応ガスを
所望量供給可能なガス供給装置と、を備えた誘導結合プ
ラズマCVD装置であって、前記誘電体窓を前記チャン
バの下面に設けると共にこの誘電体窓の下側に前記アン
テナを配し、前記誘電体窓の上方に前記ステージを設
け、このステージの下面に接してワークを取付けるべく
ワーク押えを設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the inductively coupled plasma CVD apparatus of the present invention according to claim 1 is provided with a ring-shaped antenna capable of applying high frequency and in contact with this antenna. A dielectric window, and a chamber provided with the dielectric window and capable of maintaining airtightness;
A stage provided inside the chamber for heating a work; an exhaust device for exhausting the interior of the chamber; and a gas supply device capable of supplying at least two kinds of reaction gases in desired amounts to the chamber. An inductively coupled plasma CVD apparatus provided with the dielectric window provided on the lower surface of the chamber, the antenna arranged below the dielectric window, and the stage provided above the dielectric window. It is characterized in that a work retainer is provided in contact with the lower surface of the stage to mount the work.

【0019】請求項2による本発明の誘導結合プラズマ
CVD装置は、請求項1記載のガス供給装置の一方のガ
ス供給管がリング形状を呈すると共に前記ステージの下
側近傍に設けられ、他方のガス供給管が前記誘電体窓の
チャンバ内側に近接して設けられていることを特徴とす
るものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an inductively coupled plasma CVD apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein one gas supply pipe of the gas supply apparatus has a ring shape and is provided near the lower side of the stage, and the other gas is supplied. It is characterized in that the supply pipe is provided close to the inside of the chamber of the dielectric window.

【0020】また、請求項3による本発明の誘導結合プ
ラズマCVD装置は、請求項2における一方のガス供給
管を前記ステージに対して上下動させる移動手段を備え
てなることを特徴とするものである。
Further, the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention according to claim 3 is characterized by comprising moving means for moving one of the gas supply pipes according to claim 2 up and down with respect to the stage. is there.

【0021】[0021]

【作用】請求項1による誘導結合プラズマCVD装置で
は、リング状のアンテナが高周波印加されると、このア
ンテナに接して設けられた誘電体窓のチャンバ内側にプ
ラズマを発生させる。チャンバは排気装置により排気さ
れて真空状態とすることが可能であり、このチャンバ内
部に設けられているステージがワークを加熱する。ま
た、ガス供給装置が前記チャンバ内部に少なくとも2種
類の反応ガスを所望量供給する。この際、前記誘電体窓
を前記チャンバの下面に設けると共にこの誘電体窓の下
側に前記アンテナを配しているので、アンテナが高周波
印加されるとチャンバの下部にプラズマを発生する。ま
た、前記ステージは前記誘電体窓の上方に設けられてお
り、ワーク押えがワークをステージの下面に接した状態
で固定してワークの下面に膜を堆積させるものである。
In the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the first aspect, when a high frequency is applied to the ring-shaped antenna, plasma is generated inside the chamber of the dielectric window provided in contact with the antenna. The chamber can be evacuated by an exhaust device to be in a vacuum state, and a stage provided inside the chamber heats the work. A gas supply device supplies at least two kinds of reaction gases in desired amounts into the chamber. At this time, since the dielectric window is provided on the lower surface of the chamber and the antenna is arranged on the lower side of the dielectric window, plasma is generated in the lower part of the chamber when the antenna is applied with a high frequency. Further, the stage is provided above the dielectric window, and the work retainer fixes the work in contact with the lower surface of the stage to deposit a film on the lower surface of the work.

【0022】請求項2による誘導結合プラズマCVD装
置では、請求項1記載のガス供給装置のうち前記ステー
ジの下側近傍に設けられている一方のリング形状をした
ガス供給管がステージに対して下側からガスを供給す
る。また、請求項1記載のガス供給装置のうち前記誘電
体窓のチャンバ内側に近接して設けられている他方のガ
ス供給管がチャンバの下部に発生したプラズマに向かっ
てガスを供給するものである。
In the inductively coupled plasma CVD apparatus according to a second aspect, one of the ring-shaped gas supply pipes provided near the lower side of the stage in the gas supply apparatus according to the first aspect is located below the stage. Supply gas from the side. Further, in the gas supply device according to claim 1, the other gas supply pipe provided close to the inside of the chamber of the dielectric window supplies gas toward the plasma generated in the lower portion of the chamber. .

【0023】また、請求項3よる誘導結合プラズマCV
D装置では、請求項2における一方のガス供給管が移動
手段により前記ステージに対して上下動するものであ
る。
The inductively coupled plasma CV according to claim 3
In the D device, one of the gas supply pipes according to claim 2 moves up and down with respect to the stage by the moving means.

【0024】[0024]

【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1にはこの発明に係る誘導結合プラズマ
CVD装置1が示されている。図1において、誘導結合
プラズマCVD装置1が架台3上に設けられている。即
ち、冷却水を流すために二重構造となっているチャンバ
5には上蓋7および下蓋9が各々密閉を保つ状態で設け
られており、下蓋9が前記架台3の上に設けられてい
る。また、チャンバ5の側面にはチャンバ5の内部を排
気するための排気管11およびワークとしてのウエハ1
3のロード/アンロードを行うためのポート15が設け
られている。
FIG. 1 shows an inductively coupled plasma CVD apparatus 1 according to the present invention. In FIG. 1, an inductively coupled plasma CVD apparatus 1 is provided on a pedestal 3. That is, the chamber 5 having a double structure for flowing the cooling water is provided with the upper lid 7 and the lower lid 9 in a state where each of them is kept sealed, and the lower lid 9 is provided on the pedestal 3. There is. Further, on the side surface of the chamber 5, an exhaust pipe 11 for exhausting the inside of the chamber 5 and a wafer 1 as a work are provided.
A port 15 for loading / unloading 3 is provided.

【0026】上蓋7の上面には上下移動手段としてのシ
リンダ17が設けられており、そのピストンロッド19
が上下動自在となっている。このピストンロッド19の
上端には昇降板21が取付けられており、この昇降板2
1には上蓋7を貫通してチャンバ5の内部に伸びる複数
本の支持棒23が取付けられている。従って、シリンダ
17の作動によりこの支持棒23はチャンバ5の密閉状
態を保持して上下動することとなる。
A cylinder 17 as a vertically moving means is provided on the upper surface of the upper lid 7, and a piston rod 19 thereof is provided.
Can be moved up and down. An elevating plate 21 is attached to the upper end of the piston rod 19, and the elevating plate 2
A plurality of support rods 23 extending through the upper lid 7 and extending inside the chamber 5 are attached to the unit 1. Therefore, the operation of the cylinder 17 causes the support rod 23 to move up and down while maintaining the sealed state of the chamber 5.

【0027】前記支持棒23の下端部にはヒータを内蔵
したステージとしての試料台25が取付けられており、
この試料台25の下面にはワーク押えとしてのウエハ押
え27によりウエハ13が密着した状態で固定されてい
る。すなわち、ウエハ13は被成膜面を下側にして固定
されている。従って、ウエハ13の上面は試料台25の
ヒータにより300°C程度まで加熱される。
A sample stage 25 as a stage having a built-in heater is attached to the lower end of the support rod 23.
The wafer 13 is fixed to the lower surface of the sample table 25 by a wafer retainer 27 as a workpiece retainer in a state in which the wafer 13 is in close contact. That is, the wafer 13 is fixed with the film formation surface facing down. Therefore, the upper surface of the wafer 13 is heated to about 300 ° C. by the heater of the sample table 25.

【0028】また、試料台25の周囲上方には、試料台
25を囲う複数組の反射板29が熱伝導率の低いセラミ
ックスのような材質の複数の支柱31により上蓋7の下
面に取付けられている。さらに、この反射板29の周囲
には冷却ユニット33が設けられている。
A plurality of sets of reflectors 29 surrounding the sample table 25 are attached to the lower surface of the upper lid 7 above the sample table 25 by a plurality of columns 31 made of a material such as ceramics having a low thermal conductivity. There is. Further, a cooling unit 33 is provided around the reflection plate 29.

【0029】前記ウエハ押え27の下側には、リング形
状をした石英製のガス供給管35がガス管用ブラケット
37により取付けられている。このガス供給管35には
図示しない多数のノズルが設けられており、ウエハ13
に向かってジクロールシランガスを噴出するようになっ
ている。
A ring-shaped quartz gas supply pipe 35 is attached to the lower side of the wafer retainer 27 by a gas pipe bracket 37. The gas supply pipe 35 is provided with a large number of nozzles (not shown), and the wafer 13
Dichlorosilane gas is spouted toward.

【0030】また、このガス供給管35には枝管39が
接続されており、この枝管39にはOリングシールタイ
プのユニオン継手41が設けられている。このユニオン
継手41と上蓋7に設けられている溶接継手43との間
における前記枝管39の周囲には、伸縮自在のフレキシ
ブルチューブ45が設けられており、枝管39の上下動
の際にチャンバ5内部の気密を保持している。前記枝管
39の上蓋7から上方へ突出した配管47にはバルブ4
9が設けられており、ガスの供給をオン/オフするもの
である。
A branch pipe 39 is connected to the gas supply pipe 35, and an O-ring seal type union joint 41 is provided on the branch pipe 39. An expandable flexible tube 45 is provided around the branch pipe 39 between the union joint 41 and the welded joint 43 provided on the upper lid 7, and the flexible tube 45 is provided when the branch pipe 39 moves up and down. 5 Maintains airtightness inside. The pipe 47 protruding upward from the upper lid 7 of the branch pipe 39 has a valve 4
9 is provided to turn on / off the gas supply.

【0031】以上のように構成されているので、シリン
ダ17を駆動してピストンロッド19を上下動させるこ
とにより、試料台25、ガス供給管35、枝管39、ウ
エハ13等が一体で上下動し、フレキシブルチューブ4
5が伸縮することになる。
Since the cylinder 17 is driven as described above and the piston rod 19 is moved up and down, the sample stage 25, the gas supply pipe 35, the branch pipe 39 and the wafer 13 are moved up and down as a unit. And flexible tube 4
5 will expand and contract.

【0032】一方、前記架台3の上面に取付けられてい
るチャンバ5の下蓋9は、中央部には開口51が設けら
れており、この開口51を下側から覆う誘電体窓53が
取付けられている。この誘電体窓53はOリングシール
55によりチャンバ5の密閉を保持するようになってい
る。このOリングシール55の耐熱温度は200°C程
度であり高温に耐えられないため、下蓋9の内部に流路
57を設け、冷却水を給水口59から注入して排水口6
1から排出することにより冷却している。また、下蓋9
には酸素ガス供給管63およびガス供給路65が設けら
れており、供給穴67からチャンバ5の内部に酸素ガス
を供給している。
On the other hand, the lower lid 9 of the chamber 5 attached to the upper surface of the pedestal 3 is provided with an opening 51 at the center, and a dielectric window 53 is attached to cover the opening 51 from below. ing. The dielectric window 53 keeps the chamber 5 sealed by an O-ring seal 55. Since the heat-resistant temperature of the O-ring seal 55 is about 200 ° C. and cannot withstand high temperature, the flow path 57 is provided inside the lower lid 9, and the cooling water is injected from the water supply port 59 to drain the water.
It is cooled by discharging from 1. Also, the lower lid 9
Is provided with an oxygen gas supply pipe 63 and a gas supply path 65, and oxygen gas is supplied from the supply hole 67 into the chamber 5.

【0033】前記誘電体窓53の下面に密着してリング
形状をしたアンテナ69が設けられている。このアンテ
ナ69には高周波供給用の端子71,73が下方に向け
て設けられている。
A ring-shaped antenna 69 is provided in close contact with the lower surface of the dielectric window 53. The antenna 69 is provided with terminals 71 and 73 for supplying high frequency so as to face downward.

【0034】また、下蓋9の下方には、チャンバ5を支
持している架台3に設けられているチャンネル等の支持
部材75によりブラケット77が吊下げられている。こ
のブラケット77にはマッチングボックス79が設けら
れており、前記下蓋9に設けられている端子71,73
と接続されている。また、このマッチングボックス79
は高周波電源81に接続されている。
Below the lower lid 9, a bracket 77 is hung by a supporting member 75 such as a channel provided on the frame 3 supporting the chamber 5. A matching box 79 is provided on the bracket 77, and terminals 71, 73 provided on the lower lid 9 are provided.
Connected with. Also, this matching box 79
Is connected to a high frequency power supply 81.

【0035】次に、以上説明した誘導結合プラズマCV
D装置1の動作を説明する。
Next, the inductively coupled plasma CV described above
The operation of the D device 1 will be described.

【0036】まず、ポート15からウエハ13を図示し
ないロボットハンド等によりチャンバ5の内部に搬入す
る。このとき、ウエハ押え27およびガス供給管35等
はシリンダ17により最も下がった位置にあり、ウエハ
押え27の上にウエハ13を載置する。
First, the wafer 13 is loaded from the port 15 into the chamber 5 by a robot hand (not shown) or the like. At this time, the wafer retainer 27, the gas supply pipe 35, and the like are at the lowest position by the cylinder 17, and the wafer 13 is placed on the wafer retainer 27.

【0037】図示しないセンサ等でウエハ13がウエハ
押え27に載置されたことを確認したら、シリンダ17
によりウエハ13やガス供給管35等を上昇させる。こ
れによりフレキシブルチューブ45は収縮する。そし
て、ウエハ13が試料台25の下面に接触したところ
(図1の状態)で、シリンダ17の駆動を停止させる。
After confirming that the wafer 13 is placed on the wafer retainer 27 by a sensor (not shown) or the like, the cylinder 17
Thus, the wafer 13, the gas supply pipe 35, etc. are raised. As a result, the flexible tube 45 contracts. Then, when the wafer 13 comes into contact with the lower surface of the sample table 25 (the state of FIG. 1), the driving of the cylinder 17 is stopped.

【0038】ロードロック機構を有していない場合に
は、チャンバ5の内部は大気圧になっているため、排気
管11より10-6〜10-7Torrまで真空引きをする。ロ
ードロック機構を有している場合には前記排気工程は不
要となる。所定の真空度に達すると、試料台25に内蔵
されているヒータをオンとして試料台25を300°C
程度まで加熱する。このとき、冷却水によりチャンバ5
等を冷却している。
When the chamber 5 is not equipped with a load lock mechanism, the inside of the chamber 5 is at atmospheric pressure, so that the exhaust pipe 11 is evacuated to 10 -6 to 10 -7 Torr. When the load lock mechanism is provided, the exhaust step is not necessary. When a predetermined degree of vacuum is reached, the heater built in the sample table 25 is turned on and the sample table 25 is heated to 300 ° C.
Heat to a degree. At this time, the chamber 5 is cooled by the cooling water.
Etc. are cooling.

【0039】次に、酸素ガスを酸素ガス供給管63によ
り供給して、供給穴67からチャンバ5の内部に酸素ガ
スを吹き出す。一方、バルブ49を開けてジクロールシ
ランガスをガス供給管35へ供給し、ガス供給管35の
多数のノズルから成膜面であるウエハ13の下面へ向け
てジクロールシランガスを吹き出す。
Next, oxygen gas is supplied through the oxygen gas supply pipe 63, and the oxygen gas is blown into the chamber 5 through the supply hole 67. On the other hand, the valve 49 is opened to supply the dichlorosilane gas to the gas supply pipe 35, and the dichlorosilane gas is blown from the many nozzles of the gas supply pipe 35 toward the lower surface of the wafer 13 which is the film formation surface.

【0040】その後、高周波電源81をオンとし、高周
波電力をマッチングボックス79を介してアンテナ69
へ供給する。高周波電波は誘電体窓53を介してチャン
バ5の内部に伝わり、誘導結合プラズマ83を形成す
る。このプラズマ83によりジクロールシランガスおよ
び酸素ガスは分解・合成し、ウエハ13の下面に SiO2
膜を堆積させる。
After that, the high frequency power supply 81 is turned on, and the high frequency power is supplied to the antenna 69 through the matching box 79.
Supply to The high frequency radio wave is transmitted to the inside of the chamber 5 through the dielectric window 53 and forms the inductively coupled plasma 83. Dichlorosilane gas and oxygen gas are decomposed and synthesized by the plasma 83, and SiO 2 is deposited on the lower surface of the wafer 13.
Deposit the film.

【0041】膜厚はin-situ で確認してもよいし、時間
で管理してもよい。目標とする膜厚まで成膜が完了した
ら、ガスの供給を停止して高周波電源81をオフとし
て、チャンバ5の内部が10-6〜10-7Torrの真空度と
なるまで排気を行う。続いて、ロードロック機構がない
場合にはチャンバ5内を大気に解放する。
The film thickness may be confirmed in-situ or may be controlled by time. When the film formation to the target film thickness is completed, the gas supply is stopped, the high frequency power supply 81 is turned off, and the chamber 5 is evacuated to a vacuum degree of 10 −6 to 10 −7 Torr. Then, when there is no load lock mechanism, the chamber 5 is opened to the atmosphere.

【0042】所定の圧力になったら、ウエハ押え27や
ガス供給管35等をシリンダ17により下降させ、図示
しないロボットハンドにより成膜されたウエハ13をチ
ャンバ5から取出して処理が完了する。
When the predetermined pressure is reached, the wafer retainer 27, the gas supply pipe 35, etc. are lowered by the cylinder 17, and the wafer 13 formed by the robot hand (not shown) is taken out from the chamber 5 to complete the process.

【0043】このような誘導結合プラズマCVD装置1
によれば、10μm の成膜後検知された中間生成物は2
0個/cm2 となり、従来のプラズマCVD装置において
同じ条件で成膜を行った場合の80個/cm2 と比較して
大幅に減少していることがわかった。これにより、質の
高い成膜を行うことが可能になる。
Such an inductively coupled plasma CVD apparatus 1
According to, the intermediate product detected after the film formation of 10 μm is 2
It was found that the number was 0 pieces / cm 2 , which was significantly reduced compared to 80 pieces / cm 2 when the film was formed under the same conditions in the conventional plasma CVD apparatus. As a result, high quality film formation can be performed.

【0044】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。前述の実施例におい
ては、供給穴67から酸素ガスを供給し、ガス供給管3
5からジクロールシランガスを供給する場合について説
明したが、これらは成膜対象等によって種々に変更され
るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in other modes by making appropriate changes. In the above-described embodiment, the oxygen gas is supplied from the supply hole 67, and the gas supply pipe 3
The case of supplying the dichlorosilane gas from No. 5 has been described, but these are variously changed depending on the object of film formation and the like.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よる誘導結合プラズマCVD装置では、誘電体窓を前記
チャンバの下面に設けるとともにこの誘電体窓の下側に
前記アンテナを配しているので、アンテナに高周波印加
するとチャンバの下部にプラズマを発生する。また、前
記ステージは前記誘電体窓の上方に設けられており、ワ
ーク押えがワークをステージの下面に接した状態で固定
しているので、ガス供給装置から供給された少なくとも
二種類のガスが分解・合成してワークの下面に下側から
膜を堆積させる。このため、ガスの分解・合成に際して
発生する中間生成物はワークの下面に付着しにくいの
で、中間生成物をあまり含まない質の高い成膜が可能に
なる。
As described above, in the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the first aspect of the present invention, the dielectric window is provided on the lower surface of the chamber and the antenna is arranged below the dielectric window. Therefore, when a high frequency is applied to the antenna, plasma is generated in the lower part of the chamber. Further, since the stage is provided above the dielectric window and the work retainer fixes the work in contact with the lower surface of the stage, at least two kinds of gas supplied from the gas supply device are decomposed. -Synthesize and deposit a film on the lower surface of the work from below. For this reason, since the intermediate product generated during the decomposition / synthesis of the gas hardly adheres to the lower surface of the work, it is possible to form a high-quality film containing little intermediate product.

【0046】請求項2による誘導結合プラズマCVD装
置では、請求項1記載のガス供給装置のうち前記ステー
ジの下側近傍に設けられている一方のリング形状をした
ガス供給管がステージに対して下側からガスを供給する
と共に、ガス供給装置のうち前記誘電体窓のチャンバ内
側に近接して設けられている他方のガス供給管がチャン
バの下部に発生したプラズマに向かってガスを供給する
ので、ワークの下方においてガスの分解・合成が効率よ
く行われる。このため、ワークの下面に容易に膜を堆積
させることができる。
In the inductively coupled plasma CVD apparatus according to a second aspect, one of the ring-shaped gas supply pipes provided near the lower side of the stage in the gas supply apparatus according to the first aspect is located below the stage. While supplying gas from the side, since the other gas supply pipe provided near the inside of the chamber of the dielectric window of the gas supply device supplies gas toward the plasma generated in the lower part of the chamber, Gas is efficiently decomposed and synthesized below the work. Therefore, the film can be easily deposited on the lower surface of the work.

【0047】また、請求項3よる誘導結合プラズマCV
D装置では、請求項2における一方のガス供給管、すな
わち、ステージの下側近傍に設けられているガス供給管
が移動手段により前記ステージに対して上下動するの
で、処理前のワークの搬入および成膜後のワークの搬出
を容易に行うことができる。
An inductively coupled plasma CV according to claim 3
In the apparatus D, one of the gas supply pipes according to claim 2, that is, the gas supply pipe provided near the lower side of the stage moves up and down with respect to the stage by the moving means. The work after film formation can be easily carried out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る誘導結合プラズマCVD装置の
一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of an inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention.

【図2】従来の誘導結合プラズマCVD装置を示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a conventional inductively coupled plasma CVD apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘導結合プラズマCVD装置 5 チャンバ 11 排気管(排気装置) 13 ウエハ(ワーク) 17 シリンダ(移動手段) 25 試料台(ステージ) 35 一方のガス供給管(ガス供給装置) 53 誘電体窓 63 他方のガス供給管(ガス供給装置) 69 アンテナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inductively coupled plasma CVD apparatus 5 Chamber 11 Exhaust pipe (exhaust device) 13 Wafer (workpiece) 17 Cylinder (moving means) 25 Sample stage (stage) 35 One gas supply pipe (gas supply device) 53 Dielectric window 63 The other Gas supply pipe (gas supply device) 69 Antenna

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波印加が可能なリング状のアンテナ
と、このアンテナに接して設けられた誘電体窓と、この
誘電体窓を有すると共に気密保持可能に設けられたチャ
ンバと、このチャンバ内部にあってワークを加熱すべく
設けられたステージと、前記チャンバ内部を排気するた
めの排気装置と、前記チャンバに少なくとも2種類の反
応ガスを所望量供給可能なガス供給装置と、を備えた誘
導結合プラズマCVD装置であって、前記誘電体窓を前
記チャンバの下面に設けると共にこの誘電体窓の下側に
前記アンテナを配し、前記誘電体窓の上方に前記ステー
ジを設け、このステージの下面に接してワークを取付け
るべくワーク押えを設けたことを特徴とする誘導結合プ
ラズマCVD装置。
1. A ring-shaped antenna to which a high frequency can be applied, a dielectric window provided in contact with the antenna, a chamber having the dielectric window and capable of maintaining airtightness, and inside the chamber. And a gas supply device capable of supplying a desired amount of at least two kinds of reaction gases to the chamber, and an exhaust device for exhausting the inside of the chamber. A plasma CVD apparatus, wherein the dielectric window is provided on a lower surface of the chamber, the antenna is arranged below the dielectric window, the stage is provided above the dielectric window, and the lower surface of the stage is provided. An inductively coupled plasma CVD apparatus characterized in that a work holder is provided so as to attach a work in contact therewith.
【請求項2】 前記ガス供給装置の一方のガス供給管が
リング形状を呈すると共に前記ステージの下側近傍に設
けられ、他方のガス供給管が前記誘電体窓のチャンバ内
側に近接して設けられていることを特徴とする請求項1
記載の誘導結合プラズマCVD装置。
2. One of the gas supply pipes of the gas supply device has a ring shape and is provided near the lower side of the stage, and the other gas supply pipe is provided near the inside of the chamber of the dielectric window. Claim 1 characterized by the above.
The inductively coupled plasma CVD apparatus described.
【請求項3】 前記一方のガス供給管を前記ステージに
対して上下動させる移動手段を備えてなることを特徴と
する請求項2記載の誘導結合プラズマCVD装置。
3. The inductively coupled plasma CVD apparatus according to claim 2, further comprising moving means for moving the one gas supply pipe up and down with respect to the stage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007027086A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Samsung Sdi Co Ltd Inductively coupled plasma processing apparatus

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JP4698454B2 (en) * 2005-07-20 2011-06-08 三星モバイルディスプレイ株式會社 Inductively coupled plasma processing equipment

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