JPS5811781A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPS5811781A
JPS5811781A JP11038481A JP11038481A JPS5811781A JP S5811781 A JPS5811781 A JP S5811781A JP 11038481 A JP11038481 A JP 11038481A JP 11038481 A JP11038481 A JP 11038481A JP S5811781 A JPS5811781 A JP S5811781A
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JP
Japan
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plasma cvd
cvd apparatus
gas
reaction chamber
uniformly
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Pending
Application number
JP11038481A
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English (en)
Inventor
Kenji Maekawa
前川 謙二
Masaaki Mori
正昭 森
Yukihisa Takeuchi
幸久 竹内
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591Fixed means, e.g. wings, baffles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板上に非晶質シリコン、窒化シリコン、炭化
シリコンなどの薄膜を形成させるために使用されるプラ
ズマCVD装置に関する。
プラズマCVD装置は真空下の反応室中に設けた対向電
極にガス流を与え、電極間に電圧を印加しプラズマ反応
を発生せしめて、CYDにより基板上に薄膜を形成させ
るためのものである。
プラダff CVD装置は従来より各種の層成のものが
提案されている。例えば、管路中に管軸と平行に電極面
を配置し、かつ管軸に沿ってガス流を与える温式のもの
が提案されているが、ガス流に対して垂直方向の面の薄
膜の形成が良好でない欠点がある。又、管路中に電極を
配置するためK、大館な基板に薄膜を形成させるためK
は、大径の管路を使用しなければならず電極面の裏側と
管壁との間にガス流がまわり込み、電極面間にガス流を
分布させるのに非効率的である。
円筒状の反応’1jlK電極面が円筒軸と直交するよう
に電極を配置し1反応家内に接地電極の下側からガス流
を導入し、接地電極の上側より接地電極自体に設けられ
た排出孔を通してガス流を排気する型式のCVD装置も
提案されている。このCVD装置ではガス流の流れがあ
る程度薄膜形成に効果的になるようKされているが、電
極自体にガス流の排出孔を有するため、大きな基板での
薄膜形成にはあまり適していない。
大きな基板に薄膜を形成するものとして、円筒状の反応
室に上記と同様に電極面が円筒軸と直交するように電極
を配置し、電圧印加側電極に多数の孔を設け、この孔を
通して電極間にガス流を導き、電極間側方よりガス流を
排出させるようになったCVD装置を提案されている。
このCVD装置において、大きな基板に薄膜を形成させ
ることは可能であるが、ガスの分解割合が70チ以下で
あり。
かつ基板に対しての薄膜の付着力が弱いなどの欠点があ
る。
本発明は上述の電極面に沿ってガスを流す温式のCVD
装置に係る上記欠点を解消するCVI)装置を提供する
ことを目的とする。
本発明によれば、ガス流の入口と出口が設けられた反応
室に平行に対向して平板電極を設け、ガス流入口と出口
には整流装置を設けるようになし。
ガス流を平板電極の表面に沿って生じさせるべく構成し
たプラズマCVD装置が提供される。
以上のごとく反応室の入口と出口に整流装置が設けられ
たために、電極面間のスペースにはガス流が均一に分布
して生じせしめることが可能とな    1す、ガス流
と垂直の方向に一様に安定した薄膜の形成が可能とされ
る。
さらに本発明の一実施例によれば1反応室は矩形状箱型
とされ、゛よって大面積の基板の薄膜形成を可能として
いる。
さらに本発明の実施例によれば、電極と反応室の間のス
ペースを絶縁物質で充填することKより、ガスのまわり
とみを防ぎ、ガスの効率的な利用を可能としている。
本発明を以下に実施例の形で詳細に説明する。
第1龜図と第1b図を参照して1本発明の第1実施例を
説明する。
第1&図はプラズマCVD装置の反応容器10の断面図
を概略的に図示したものであり、第1b図はその上面図
を示すものである。
反応客器10にはガス流入管18とガス流出管19が接
続されていて、反応容器10ヘガス流を与えるようkな
っている。反応容器10はほぼ四角形の箱型形状の反応
室10.と1反応室10&の対向両側に一体に設けられ
、それぞれ流入管18と流出管19に接続された入ロデ
イフユーデ18sLと出ロデイフユーデ19&とで主に
構成されている0反応室tOaの頂壁には開口10りが
設けられ、この開口10bの周囲を取囲むようKO−リ
ング17が頂壁に設けられている。この−口10bKは
、蓋体13がかぶせられる。O−リング1Tがあるため
、蓋体13を閉じれば反応容器10内は大気に対して密
閉される。蓋体13にはテフロン板14を介してこれK
より蓋体13とは電気的に絶縁された平板陽電極12が
設けられている。この平板陽電極12には高周波電源2
2が接続されている。又反応室1eaの底部には平板陰
電極21が取り付けられており、この平板陰電極21に
シースヒータ16が埋めこまれている。
反応容器10の外壁はステンレススケール材で構成され
ており、アースされているため、これに直接的に取付け
られた平板陰電極21はアース電位とされる。蓋体13
を閉じた時に、平板電極12.21は互に平行にかつ対
向して配置されるととkなる。
反応室1eaとデイフユーf18m、19龜とは整流板
11’、20によって区画されている。整流板11,2
0の高さ方向の中間位置は複数の孔11m、20mが水
平に一列に整列されて設けられている。これらの孔11
&、2Q&は平板電極12%21の間の距離を2等分す
る平面と一致する高さである。整流板11.20の孔1
1&、20aは整流板11.200幅方向に端から端ま
で設けられている。
流入管11Hmはガス供給源(図示せず)が接続され、
流出管19tCは排出装置23が接続されている。排出
装置23は油拡散ポンプ(図示せず)と油回転ポンプ(
図示せず)の組合せで構成されており、油拡散ポンプは
プラズマCVDプロセスを行う前の反応容器10の作動
前排気のために使用され、プラズマCVDプロセス中は
油回転ポンプが使用される。
以上のよ5に反応室10&の入口と出口に整流板11%
20が設けられているために流入管18から入ロディフ
ユーデ18aK導入されたガスは整流板11に達するま
でに一様に拡散し、孔11&さらに整流板20の孔20
aを通過するため反応室1Oa内で流れをみだしてガス
の分布を不均一とすることは防止される。
実験例 平板電極12.21の直径!120m+11とし、薄膜
形成ガラス基板として直径が220mのものを用いて、
下記条件でプラズマCVD法による薄膜形成の実験を行
なった。
条件 使用ガス: シランガス 反応容器内圧力 :0.4〜0.6 Torrガス流量
= 40〜60 acov 電極21の加熱温度(シースヒータ16による):25
0℃〜660°0 基板加熱温度: 220℃〜300℃ 印加電カニ 20W−60N (13,56MHm )
以上の条件により平板電極12.21間にはプラズマが
発生し、シランが分解され【非晶質シリコンがガラス基
板上に薄膜を形成する。形成された薄膜はガス流と垂直
方向においても均一性かたもたれている。これは整流板
12.21を設けたためにガスが均一に平板電極12.
21間に分布し【流れるための効果であると認められる
。さらに、、ガスの流れ方向の薄膜も均一性を有する安
定性のあるものであった。さらにガスの流量を増大し高
周波電力を低くすると均一性が向上することが判明した
第2図は第1実施例の変形態様を示すものであり、入ロ
デイフユーデ18&に整流ガイド24が配列されている
。これKより上述のガス流の均一性はさらに向上する。
85図は第1実施例のさらに別の変形態様を示すもので
ある。整流板25にはその高さ方向K11I数の孔25
&が設けられている。とれKより平板電極12.21の
間で電極面に垂直な方向にもさらに均一にガス流が分布
される。
[4図は本発明の第2実施例を示すものであり、整流板
12.21.25の代りに厚みのある整流部材26が設
けられている。整流部材26はPTC(BaT103を
8091、pb’rio3を15 ls、Yaoを35
−の合成材料)又は81C、TiN 、 TiC等の材
料製であり1反応容器100本体とは絶縁性物質27 
(例えば雲母板、アルミナ板など)で電気的に絶縁され
ている。図示のごとくこの整流部材26に電源28より
電力を与えれば、整流部材26は発熱し、よって整流部
材26を通過するガス流は加熱されガスの分解が促進さ
れる。これにより、薄膜の形成が促進される・ 第5図は第4図の実施例の変形でセラセック製の整流部
材26に発熱線を埋め込んだ構成を示す。
この構造においても第4図の構成と同様にガスの分解が
促進され、薄膜の形成が促進される。
以上、本発明を実施例の形で説明したが本発明は上記実
施例に限定されるものでなく、特許請求の範1fflK
記載される範囲で様々に変更可能である。
なお以下に本発明の特徴を列記する。
(1)整流板および整流ガイドを設置するととによって
反応ガスを均一に反応容器内に導入でき均一な薄膜が形
成可能となる。
(2)反応容器を箱型にすることKより、200m径以
上の比較的面積の大きい薄膜の作成が可能になった。
(3)電極と反応容器との間に絶縁性物質を充填するこ
とKより1反応ガスのまわり込みを防ぎ、反応ガスの有
効利用が可能になった。
【図面の簡単な説明】
第11図は本発明の第1実施例である反応容器の断面図
を図示する図・ 第1b図は第1sL図の反応容器の上面図を示し、上面
の一部を切欠いて示す図。 第2図は泥1実施例の変形を示す反応容器の部分上面図
であり、上面の一部を切欠いて図示する図。 tins図は第1実施例の変形態様を示す部分断面図。 第4図及び第5図は本発明の第2実施例を部分断面図で
示す図。 10・・・・・・・・・反応容器。 tOa・・・・・・・・・反応室、 11.20.25.26・・・・・・・・・整流、12
.21・・・・・・・・・平板電極、18・・・・・・
・・・流入管、 18&・・・・・・・・・入ロデイフユーデ、19・・
・・・・・・・流出管、 tSa・・・・・・・・・出口ディフューザ。 24・・・・・・・・・整流ガイド、 27.28.29・・・・・・・・・加熱装置。 代理人 浅 村   皓 外4名

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガス流の入口と出口とを設けた反応室を有するプ
    ラズマCVD装置にし【、該反応室中に平行に対向し【
    設けた平板電極を設け、該平板電極間に電圧を印加しつ
    つ該平板電極の電極面に沿5ガス流を生じせしめるべく
    構成したプラズマCVD装置において。 前記ガス流の入口と出口にそれぞれ整流装置を設けたこ
    とを特徴とするプラズマCVD装置。
  2. (2)  4I許請求の範囲の第(1)項に記載のプラ
    ズマCVD装置において、前記整流装置は整流体を有す
    るプラズマcvp装置。
  3. (3)特許請求の範囲の第(1)項に記載のプラズマC
    VD装置において、前記整流装置は 整流体と整流ガイドとを有するプラズマCVD装置。
  4. (4)  411許請求の範囲の第(1)項から第(3
    )項に記載のプラズマCVD装置において、前記整流装
    置は、加熱装置を有するプラズマCVD装置・
  5. (5)特許請求の範囲の第(1)項に記載のプラダ1C
    vD装置において、前記反応室は箱型形状であるプラダ
    ff CVD装置。
  6. (6)特許請求の範囲の第(1)項に記載のプラズマC
    VD装置において、前記平板電極と前記反応室壁との間
    には絶縁性物質の充填材が挿入されているプラズマCV
    D装置。
  7. (7)特許請求の範囲の第(6)項に記載のゾIfPツ
    マCVD装置において、前記充填材はテフロン板である
    プラズマCVD装置。
JP11038481A 1981-07-15 1981-07-15 プラズマcvd装置 Pending JPS5811781A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267272A (ja) * 1989-04-06 1990-11-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 薄膜形成装置
JPH0468028U (ja) * 1990-10-25 1992-06-16
WO2000070662A1 (fr) * 1999-05-17 2000-11-23 Applied Materials Inc. Dispositif pour former un depot d'un film
WO2024062576A1 (ja) * 2022-09-21 2024-03-28 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、ノズル、半導体装置の製造方法、及びプログラム

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