JPS58177135A - プラズマ気相成長装置 - Google Patents
プラズマ気相成長装置Info
- Publication number
- JPS58177135A JPS58177135A JP5854882A JP5854882A JPS58177135A JP S58177135 A JPS58177135 A JP S58177135A JP 5854882 A JP5854882 A JP 5854882A JP 5854882 A JP5854882 A JP 5854882A JP S58177135 A JPS58177135 A JP S58177135A
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- JP
- Japan
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- film
- cathode
- anode
- substrate
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- 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
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、プラズマ気相成長装置の改良に関する０
〔発明の技術的背景とその間照点〕
半導体等の基板上に気相成長膜を形成する一つの方法と
して、最近グロー放電を応用したプラズマ気相成長法が
開発されている。この方法はプラズマの活性さを利用す
るので、室温から４００ （Ｃ） 程度までの低温で成
長膜形成を行うことができ条と云う特長を有する。
して、最近グロー放電を応用したプラズマ気相成長法が
開発されている。この方法はプラズマの活性さを利用す
るので、室温から４００ （Ｃ） 程度までの低温で成
長膜形成を行うことができ条と云う特長を有する。
従来のプラズマ気相成長装置では、電極間基こ数１０
（ＫＨｚ）から数１０ （ＭＨｚ）の高周波電圧を印加
し、反応ガスをＯ，１〜１ （Ｔｏｒｒ） ＠Ｗの圧力
下でクロー放電させる。その際、電子の移動度がイオン
のそれより圧銅的に大きいため、高周波が結合される電
極（陰極）は負電位にバイアスされる。そして、この陰
極降下電圧でグロー放電したプラズマ内の正イオンを加
速し、陰極上の基板に堆積するものとなっている。
（ＫＨｚ）から数１０ （ＭＨｚ）の高周波電圧を印加
し、反応ガスをＯ，１〜１ （Ｔｏｒｒ） ＠Ｗの圧力
下でクロー放電させる。その際、電子の移動度がイオン
のそれより圧銅的に大きいため、高周波が結合される電
極（陰極）は負電位にバイアスされる。そして、この陰
極降下電圧でグロー放電したプラズマ内の正イオンを加
速し、陰極上の基板に堆積するものとなっている。
しかしながら、この種の従来装着にあっては次のような
問題があった。すなわち、陰極降下電圧で加速された正
イオンは互いに衝突を繰り返しながら基板上に到達する
が、イオンの平均自由行程から考えてほとんどのイオン
は基板にｍａｔこ向ってくる。このため、半導体累子の
製造工程で生じた段差の側面に対してはイオンは殆んど
衝突しないことになり、生成膜の膜構造は段差の側面部
と平坦部とで大幅に異ってくる。
問題があった。すなわち、陰極降下電圧で加速された正
イオンは互いに衝突を繰り返しながら基板上に到達する
が、イオンの平均自由行程から考えてほとんどのイオン
は基板にｍａｔこ向ってくる。このため、半導体累子の
製造工程で生じた段差の側面に対してはイオンは殆んど
衝突しないことになり、生成膜の膜構造は段差の側面部
と平坦部とで大幅に異ってくる。
例えば、絶縁膜を形成した場合、側面部の絶縁性は平坦
部のそれより大幅に悪くなり、素子の信頼性を低下させ
ることになる。このように従来のプラズマ気相成長装置
では、段差の側面部と平坦部とで形成される膜厚を等し
くすることは困難であり、これがために糧々の不都合を
招いた。
部のそれより大幅に悪くなり、素子の信頼性を低下させ
ることになる。このように従来のプラズマ気相成長装置
では、段差の側面部と平坦部とで形成される膜厚を等し
くすることは困難であり、これがために糧々の不都合を
招いた。
本発明の目的は、下地段差の側面部と平坦部とで膜構造
が同じ生成膜を形成し得るプラズマ気相成長装置を轡供
することにある。
が同じ生成膜を形成し得るプラズマ気相成長装置を轡供
することにある。
本発明の骨子は陰極降下電圧により加速された正イオン
にａ界を印加して正イオンの運動を不規則化することに
ある。すなわち本発明は。
にａ界を印加して正イオンの運動を不規則化することに
ある。すなわち本発明は。
陽極と陰極との間に高周波電圧を印加しこれらの電極間
に放電プラズマを生成して所定の基板上に気相成長膜を
形成するプラズマ気相成長装置において、上記陽極と陰
極との間に磁界を印加するようにしたものである。
に放電プラズマを生成して所定の基板上に気相成長膜を
形成するプラズマ気相成長装置において、上記陽極と陰
極との間に磁界を印加するようにしたものである。
本発明によれば、陰極降下電圧番こより加速された正イ
オンは印加された磁界によりらせん運動（サイクロトロ
ン運動）を行ないかつ相互に衝突しながら基板に向かっ
て進んで行くので、イオンの動きが不規則となり段差の
側面部および平坦部の双方にイオンは略同様に衝突する
ことになる。このため、段差のｉｎｉ＋面部と平坦部と
で同一構造の膜を形成することができ、素子の信頼性の
向上等憂こ寄与することができる。
オンは印加された磁界によりらせん運動（サイクロトロ
ン運動）を行ないかつ相互に衝突しながら基板に向かっ
て進んで行くので、イオンの動きが不規則となり段差の
側面部および平坦部の双方にイオンは略同様に衝突する
ことになる。このため、段差のｉｎｉ＋面部と平坦部と
で同一構造の膜を形成することができ、素子の信頼性の
向上等憂こ寄与することができる。
図は本発明の一実施例に係わるプラズマ気相成長装置の
概略構成を示す断面図である。図中１は反応容器で、こ
の反応容器１内には平板状の陽極２および陰極３が対向
配置されている。
概略構成を示す断面図である。図中１は反応容器で、こ
の反応容器１内には平板状の陽極２および陰極３が対向
配置されている。
電極３の下部ｌこはヒータ４が設けられている。
そして、気相成長膜を形成すべき基板５は陰極３上に載
置され、ヒータ４（こより加熱されるものとなっている
。一方、反応容器Ｊの外部には永久磁石６が設けられ、
この磁石をこより容器１内番こ磁界が印加されている。
置され、ヒータ４（こより加熱されるものとなっている
。一方、反応容器Ｊの外部には永久磁石６が設けられ、
この磁石をこより容器１内番こ磁界が印加されている。
すなわち、陽極２および陰極３にそれぞれ垂直に磁界が
印加されている。なお、図中７は容器１内に反応ガスを
導入するためのガス導入口、８は容器Ｊ内を真空ポンプ
等で排気するためのガス排気口を示している。また、図
には示さないが前記陽極２と陰極３との間には高周波電
圧が印加されるものとなっている。
印加されている。なお、図中７は容器１内に反応ガスを
導入するためのガス導入口、８は容器Ｊ内を真空ポンプ
等で排気するためのガス排気口を示している。また、図
には示さないが前記陽極２と陰極３との間には高周波電
圧が印加されるものとなっている。
次に、上記構成された装置を用いてプラズマ窒化シリコ
ン膜を生成した例について説明する。
ン膜を生成した例について説明する。
生成反応ガスとしてはＳｔＨ＆とＮＨ，との混合ガスを
用い、それぞれの流量Ｓ Ｉ Ｈ＊ ： ４０ 〔ｃＣ
／−：ＬＮ Ｈｓ ： １６０ （ＣＧ／−：ｌに設定
し、反応容器１内の圧力を０．３ （Ｔｏｒｒ ） 、
高周波電力を３００〔Ｗ〕、その周波数を１３．５６（
ＭＨｚ）、基板温度を３００ （ＴＩ：’）とした。ま
た、磁界の強さは基板５の近傍で約５０００ （Ｇａｕ
ｓｓ ）であった。
用い、それぞれの流量Ｓ Ｉ Ｈ＊ ： ４０ 〔ｃＣ
／−：ＬＮ Ｈｓ ： １６０ （ＣＧ／−：ｌに設定
し、反応容器１内の圧力を０．３ （Ｔｏｒｒ ） 、
高周波電力を３００〔Ｗ〕、その周波数を１３．５６（
ＭＨｚ）、基板温度を３００ （ＴＩ：’）とした。ま
た、磁界の強さは基板５の近傍で約５０００ （Ｇａｕ
ｓｓ ）であった。
このような条件下で形成されたプラズマ窒化シリコン膜
では、下地基板上の１．５〔μｍ〕の垂直段差部の側面
にぢいても十分厚い膜厚さなりその膜の絶縁性の低下は
全く見られなかった。従来製雪においては側面での絶縁
耐圧は平坦部の約半分であったのに比較すると、陽極２
と陰極３との間に磁界を印加する本実施例により段差側
面での絶縁性は非常に良好となり、素子の信頼性を高め
ることができた。
では、下地基板上の１．５〔μｍ〕の垂直段差部の側面
にぢいても十分厚い膜厚さなりその膜の絶縁性の低下は
全く見られなかった。従来製雪においては側面での絶縁
耐圧は平坦部の約半分であったのに比較すると、陽極２
と陰極３との間に磁界を印加する本実施例により段差側
面での絶縁性は非常に良好となり、素子の信頼性を高め
ることができた。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。前記実施例では、磁界を印加するため
に永久磁石を用いたが、磁性体にコイルを巻いてこのコ
イルに電流を流し、磁界を印加するよう【こしてもよい
。
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。前記実施例では、磁界を印加するため
に永久磁石を用いたが、磁性体にコイルを巻いてこのコ
イルに電流を流し、磁界を印加するよう【こしてもよい
。
また、電極構造は実施例で示した以外のものでもよく、
さらに磁界は基板に対して略垂直に印加すれば鳴動であ
る。
さらに磁界は基板に対して略垂直に印加すれば鳴動であ
る。
Ｊ・・・反応容器、２・・・陽極、３・・・陰極、４・
・・ヒータ、５・・基板、６・・・永久磁石、７・・・
ガス導入口、８・・・ガス排気口。
・・ヒータ、５・・基板、６・・・永久磁石、７・・・
ガス導入口、８・・・ガス排気口。
Claims (2)
- （１）陽極と陰極との間に高周波電圧を印加しこれらの
電極間に放電プラズマを生成して所定の基板上に気相成
長膜を形成するプラズマ気相成長装置において、前記陽
極と陰極との間に磁界を印加することを特徴とするプラ
ズマ気相成長装置。 - （２）前記印加する磁界は、前記陽極および＠極に対し
て垂直であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のプラズマ気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5854882A JPS58177135A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | プラズマ気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5854882A JPS58177135A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | プラズマ気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58177135A true JPS58177135A (ja) | 1983-10-17 |
Family
ID=13087506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5854882A Pending JPS58177135A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | プラズマ気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58177135A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2555362A1 (fr) * | 1983-11-17 | 1985-05-24 | France Etat | Procede et dispositif de traitement d'un materiau semi-conducteur, par plasma |
| US5099790A (en) * | 1988-07-01 | 1992-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Microwave plasma chemical vapor deposition apparatus |
| KR20160044102A (ko) * | 2014-10-14 | 2016-04-25 | 참엔지니어링(주) | 가스 분배 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP5854882A patent/JPS58177135A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2555362A1 (fr) * | 1983-11-17 | 1985-05-24 | France Etat | Procede et dispositif de traitement d'un materiau semi-conducteur, par plasma |
| EP0146446A2 (fr) * | 1983-11-17 | 1985-06-26 | ETAT FRANCAIS représenté par le Ministre des PTT (Centre National d'Etudes des Télécommunications) | Procédé et dispositif de traitement d'une matériau semiconducteur, par plasma |
| US5099790A (en) * | 1988-07-01 | 1992-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Microwave plasma chemical vapor deposition apparatus |
| KR20160044102A (ko) * | 2014-10-14 | 2016-04-25 | 참엔지니어링(주) | 가스 분배 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 |
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