JPS58156343A - 化学気相成長方法および成長装置 - Google Patents
化学気相成長方法および成長装置Info
- Publication number
- JPS58156343A JPS58156343A JP3964582A JP3964582A JPS58156343A JP S58156343 A JPS58156343 A JP S58156343A JP 3964582 A JP3964582 A JP 3964582A JP 3964582 A JP3964582 A JP 3964582A JP S58156343 A JPS58156343 A JP S58156343A
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- gas
- reaction
- plasma
- film
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/50—Chemical 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
- C23C16/505—Chemical 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 using radio frequency discharges
- C23C16/507—Chemical 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 using radio frequency discharges using external electrodes, e.g. in tunnel type reactors
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（川 発明の技術分野
本発明は新規な化学気相成長ＣＣＶＤ）方法およびその
成長装置に関する。
成長装置に関する。
（鵜 技術の背景
半導体装置などの電子部品に多種の金属薄膜、あるいは
その酸化物、窒化物、シリコン化合物の薄膜を形成する
化学気相成長法は汎く使用されている。このような気相
成長法は、従来より常温で気体又は液体の化合物をキャ
リヤガスと共に気相成長炉に流入させ、熱分解して被着
させる方法である。しかし、技術の進展と共に、最適の
成長膜を形成するためには、気体や液体のみならず固体
からの気化ガスを反応ガスとして用いる方式も採られる
よう罠なってきた。
その酸化物、窒化物、シリコン化合物の薄膜を形成する
化学気相成長法は汎く使用されている。このような気相
成長法は、従来より常温で気体又は液体の化合物をキャ
リヤガスと共に気相成長炉に流入させ、熱分解して被着
させる方法である。しかし、技術の進展と共に、最適の
成長膜を形成するためには、気体や液体のみならず固体
からの気化ガスを反応ガスとして用いる方式も採られる
よう罠なってきた。
例えば、半導体素子北面に被着させるモリブデン（ＭＯ
）は、五塩化モリブデン（Ｍｏｃ１５ ）ガスの高温熱
分解によって形成されるが、ＭＯ（４５は常温では固体
である。
）は、五塩化モリブデン（Ｍｏｃ１５ ）ガスの高温熱
分解によって形成されるが、ＭＯ（４５は常温では固体
である。
ところで、このようなＭＯｉｌｌｌの形成にはスパッタ
法、又は蒸着法も考えられるが、これらの方法は凹凸面
上に均一な膜厚を被着させることが困難で、特にパター
ンニングされた絶縁膜の窓部分に被着させると、凹部窓
の側面に被着されにくくて、その部分で断線を起こす恐
れがある。したがって。
法、又は蒸着法も考えられるが、これらの方法は凹凸面
上に均一な膜厚を被着させることが困難で、特にパター
ンニングされた絶縁膜の窓部分に被着させると、凹部窓
の側面に被着されにくくて、その部分で断線を起こす恐
れがある。したがって。
と記のＭｏｃ１６、あるいは常温で液体の六弗化上すグ
デン（ＭＯＦａ ）を用いて、気相成長法又は減圧気相
成長法で形成する方法が最適とされている。
デン（ＭＯＦａ ）を用いて、気相成長法又は減圧気相
成長法で形成する方法が最適とされている。
（Ｑ） 従来技術と問題点
このような気相成長法は、従来より第１図に示すような
ＣＶＤ装置が用いられており、これをＭｏ膜を形成する
例で説明すると、反応管ｌ内は加熱体２によって５００
〜８００℃に児熱され、試料８は反応管ｌの中央に載置
される吸引口４より真空排気される。そしてガス流入口
５よりＨ２ガスが希釈ガスとして流入され、またガス流
入口６より同様のＨ２ガスがキャリヤガスとして流入さ
れソース容器７内にあるＭｏｃ４６の気化ガスが混合さ
れて反応管１円に流入される。ソーヌ容器７は７Ｉｌ］
熱体８によって１５０〜１６０℃に加熱されて、ガス状
のＭｏＣ４１’５が揮発する。
ＣＶＤ装置が用いられており、これをＭｏ膜を形成する
例で説明すると、反応管ｌ内は加熱体２によって５００
〜８００℃に児熱され、試料８は反応管ｌの中央に載置
される吸引口４より真空排気される。そしてガス流入口
５よりＨ２ガスが希釈ガスとして流入され、またガス流
入口６より同様のＨ２ガスがキャリヤガスとして流入さ
れソース容器７内にあるＭｏｃ４６の気化ガスが混合さ
れて反応管１円に流入される。ソーヌ容器７は７Ｉｌ］
熱体８によって１５０〜１６０℃に加熱されて、ガス状
のＭｏＣ４１’５が揮発する。
かくして、反応管内で反応ガスが熱分解し、拭＠８とに
ＭＯ＠が被着されるのであるが、ＭｏｃＪｉ５は不安定
な化合物であり、また気化ガスは反応管ｌに流入させる
配管内壁に付着しやすくて、流量が一定せずに膜厚や膜
質が安定しない。また、ＭｏＣｌ５の代りにＭＯＦａを
用いると、゛それは液体であるからソース容器７と加熱
体８とが不要で使用が容易であるが、ソース源のボンベ
によって汚染される必配がおる。
ＭＯ＠が被着されるのであるが、ＭｏｃＪｉ５は不安定
な化合物であり、また気化ガスは反応管ｌに流入させる
配管内壁に付着しやすくて、流量が一定せずに膜厚や膜
質が安定しない。また、ＭｏＣｌ５の代りにＭＯＦａを
用いると、゛それは液体であるからソース容器７と加熱
体８とが不要で使用が容易であるが、ソース源のボンベ
によって汚染される必配がおる。
ゆ 発明の目的
本発明は上記例に見られるよりなＣＶＤ方法およびその
装置の従来の欠点を除去し、常時安定した気相成長膜が
えられるＣＶＤ方法およびその装置を提案する。
装置の従来の欠点を除去し、常時安定した気相成長膜が
えられるＣＶＤ方法およびその装置を提案する。
（８１発明の構成
その特徴は、ガス流入側にプラズマ発生部を設け、その
部分に反応ソーヌを収容して、プラズマ中で反応ガスを
発生せしめ、次いで高温度に加熱した反応部に上記反応
ガスが送入されて成長膜が形成されるＣＶＤ方法および
その装置であり、以下図面を参照して詳細に説明する。
部分に反応ソーヌを収容して、プラズマ中で反応ガスを
発生せしめ、次いで高温度に加熱した反応部に上記反応
ガスが送入されて成長膜が形成されるＣＶＤ方法および
その装置であり、以下図面を参照して詳細に説明する。
（１）発明の実施例
第２図は本発明にか−るＣＶＤ装置の概要断面図であり
、Ｍｏ膜を形成する実施例で説明する。
、Ｍｏ膜を形成する実施例で説明する。
反応管１１は反応部ＬＩＲとプラズマ発生部１１Ｐとに
区分けされて、反応部は加熱体１２によって６００〜９
００℃に加熱され、試料１８はその中央に載置される。
区分けされて、反応部は加熱体１２によって６００〜９
００℃に加熱され、試料１８はその中央に載置される。
プラズマ発生部ｔｔｐには高周波コイ／ｌ／１４が設け
られ、高馬波電Ｓ（図示していない）から、例えば１８
．５６ＭＥ（Ｚ ６ルイｒｉ ２．２ＧＨｚ Ｆ）高周
波電力が印加され、その中央にはＭＯメタル１５が収容
される６反応管１１の吸引口１５から真空吸引されて、
ガス流入口１６からＨ２ガスと四弗化炭素（ＣＦ４）ガ
スが流入され、減圧度を０．１Ｔｏｒｒ程度にする。そ
して数１００ワツトの電力を印加すると、プラズマ発生
部１１Ｐで、プラズマが発生して、プラズマ化したＣＦ
４ガスがＭＯメタＩｖ１５と反応し、ＭＯＦ６ＣＦ６ガ
スされる。そのＭＯＦ６ＣＦ６ガス部１１Ｒに送られて
高温度で熱分解され、Ｍｏ膜として試料１Ｂ上に被着す
る。
られ、高馬波電Ｓ（図示していない）から、例えば１８
．５６ＭＥ（Ｚ ６ルイｒｉ ２．２ＧＨｚ Ｆ）高周
波電力が印加され、その中央にはＭＯメタル１５が収容
される６反応管１１の吸引口１５から真空吸引されて、
ガス流入口１６からＨ２ガスと四弗化炭素（ＣＦ４）ガ
スが流入され、減圧度を０．１Ｔｏｒｒ程度にする。そ
して数１００ワツトの電力を印加すると、プラズマ発生
部１１Ｐで、プラズマが発生して、プラズマ化したＣＦ
４ガスがＭＯメタＩｖ１５と反応し、ＭＯＦ６ＣＦ６ガ
スされる。そのＭＯＦ６ＣＦ６ガス部１１Ｒに送られて
高温度で熱分解され、Ｍｏ膜として試料１Ｂ上に被着す
る。
このようにすれば、反応ソースとしてＭＯメタルが反応
管内に納められており、プラズマ発生部でその化合物が
形成されるため、ソース源のボンベ容器による汚染など
の問題は解消される。且つ高周波電力を変えることによ
って、反応ガヌ量を制御して成長速度をかえることがで
きる。
管内に納められており、プラズマ発生部でその化合物が
形成されるため、ソース源のボンベ容器による汚染など
の問題は解消される。且つ高周波電力を変えることによ
って、反応ガヌ量を制御して成長速度をかえることがで
きる。
上記例では、ＣＦ４ガスを流入したが、その代りに塩酸
（ＨＣＩ ）ガスを流入して、（ＭｏＯれ）を形成する
ことも可能である。またこれらの流入ガスと共に７オス
フイン（ＰＨａ ） 、アルシン（ＡｓＨ３）。
（ＨＣＩ ）ガスを流入して、（ＭｏＯれ）を形成する
ことも可能である。またこれらの流入ガスと共に７オス
フイン（ＰＨａ ） 、アルシン（ＡｓＨ３）。
νボラン（Ｂ２Ｈ２）などの不純物ガスを導入させるこ
ともできる。
ともできる。
匿に、２つのプラズマ発生器を設けて、ＭＯメタルとシ
リコン（Ｓｌ）メタルとを別個のプラズマ発生器に収容
し、電力をコントロールして、例えばＭｏ（Ｊ！６と５
ｉｃ４Ｂ ４との反応ガスによりモリブデンシリサイド
（Ｍｏ５ｉＢ ）膜を形成することもで色る。
リコン（Ｓｌ）メタルとを別個のプラズマ発生器に収容
し、電力をコントロールして、例えばＭｏ（Ｊ！６と５
ｉｃ４Ｂ ４との反応ガスによりモリブデンシリサイド
（Ｍｏ５ｉＢ ）膜を形成することもで色る。
尚、これらの反応ソースには高純度品を用いることが品
質と大切でおる。
質と大切でおる。
（２）発明の効果
以上の実施例はＭｏ膜あるいはＭＯ３ｉｇ ｒｓを形成
する例であるが、タングステンやそのシリサイドソノ池
、シリコンエピタキシャμ層も形成することができる。
する例であるが、タングステンやそのシリサイドソノ池
、シリコンエピタキシャμ層も形成することができる。
特に従来例で説明したような反応ソースが固体で、これ
から気化させて形成する成長膜にその効果は大きくて、
半導体装置などの被膜の品質上に著しく役立つものであ
る。
から気化させて形成する成長膜にその効果は大きくて、
半導体装置などの被膜の品質上に著しく役立つものであ
る。
第１図は従来のＣ’Ｖ Ｄ装置、第２図は本発明にか＼
るＣＶＤ装置の何れも概要断面図である。 図中、１．２は反応−ｉｌ、２，８．１２は加熱体、８
．１８は試料、４．１５は吸引口、６．６゜１６はガス
流入口、１４は高周波コイル、１５はＭＯメタル（反応
ソース）、ＩＩＲは反応部、ＬＬＰはプフズマ発生部を
示す。 第１図 第２図
るＣＶＤ装置の何れも概要断面図である。 図中、１．２は反応−ｉｌ、２，８．１２は加熱体、８
．１８は試料、４．１５は吸引口、６．６゜１６はガス
流入口、１４は高周波コイル、１５はＭＯメタル（反応
ソース）、ＩＩＲは反応部、ＬＬＰはプフズマ発生部を
示す。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１） 反応ソースをプラズマ発生部に載置し、ガス
を流入して、該発生部で反応ガスをプラズマ化し、次い
で該反応ガスを高温部で分解して被膜を成長する工程が
含まれてなることを特徴とする化学気相成長方法。 （２）化学気相成長反応容器内に、プラズマ発生部と高
温加熱部とが設けられ、フ゛ラズマ発生部でプラズマ化
きれた反応ガスが高温加熱部で分解されて、成長膜が形
成される構造が設けられたことを特徴とする化学気相成
長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3964582A JPS58156343A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 化学気相成長方法および成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3964582A JPS58156343A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 化学気相成長方法および成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156343A true JPS58156343A (ja) | 1983-09-17 |
Family
ID=12558814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3964582A Pending JPS58156343A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 化学気相成長方法および成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58156343A (ja) |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3964582A patent/JPS58156343A/ja active Pending
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