JPS5884037A - Ｒｆプラズマ析出系における導電板間の短絡を防ぐためのスペ−サ− - Google Patents
Ｒｆプラズマ析出系における導電板間の短絡を防ぐためのスペ−サ−Info
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- JPS5884037A JPS5884037A JP15063682A JP15063682A JPS5884037A JP S5884037 A JPS5884037 A JP S5884037A JP 15063682 A JP15063682 A JP 15063682A JP 15063682 A JP15063682 A JP 15063682A JP S5884037 A JPS5884037 A JP S5884037A
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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
- C23C16/509—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 internal electrodes
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
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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】
しくはＲＦ７’ラズマ反応器において導電膜を析出する
ための改良されたプラズマ促進化学的蒸着（ ＰＥＣＶ
Ｏ）系を提供することに関する。
ための改良されたプラズマ促進化学的蒸着（ ＰＥＣＶ
Ｏ）系を提供することに関する。
過去においては、ＲＦ７’ラズマ反応器はフォトレジス
ト除去、ケイ素化合物のエツチングのような半導体装置
の製造において種々の加工工程中に著しく使用されてお
り、最近では導電膜および絶縁膜の析出と成長に使われ
ている。プラズマ技術（ ＰＥＣＶＤ）はきれいで、均
一で、容易に調節でき、自動化に適する利点を有してい
る。特に、ドーピングし′たＩリケイ素、導電膜、エビ
タクシ−な膜のような導電膜の析出用の生産品位のＲＦ
プラズマ反応器の開発に、多くの研究が向けられてきた
。
ト除去、ケイ素化合物のエツチングのような半導体装置
の製造において種々の加工工程中に著しく使用されてお
り、最近では導電膜および絶縁膜の析出と成長に使われ
ている。プラズマ技術（ ＰＥＣＶＤ）はきれいで、均
一で、容易に調節でき、自動化に適する利点を有してい
る。特に、ドーピングし′たＩリケイ素、導電膜、エビ
タクシ−な膜のような導電膜の析出用の生産品位のＲＦ
プラズマ反応器の開発に、多くの研究が向けられてきた
。
はじめは、半導体装置製造中膜の析出に使われるＲ「プ
ラズマ反応器は、「グロー放電反応器」と呼ばれ、その
内側に輻射加熱された半導体基質ホルダーがある排気石
英反応室および基質ホルダ−のすぐ上で反応器を囲む一
回転コイルを通るＲ Ｆ−クワ−源゛からなっていた。
ラズマ反応器は、「グロー放電反応器」と呼ばれ、その
内側に輻射加熱された半導体基質ホルダーがある排気石
英反応室および基質ホルダ−のすぐ上で反応器を囲む一
回転コイルを通るＲ Ｆ−クワ−源゛からなっていた。
その元素が析出すれる膜の型を決定する反応物ガスは、
当該部屋の底に導入される前にふつうは混合された。
当該部屋の底に導入される前にふつうは混合された。
析出操作は加工片をホルダー上に置き、反応室を排りし
、反応物ガスを反応室内のＲＦ場に導入することによっ
て基質の上方にプラズマ場（強い電場により誘発された
部分イオン化ガスで、中性種とイオンと電子とからなる
）を誘発することからなっていた。このようにして、反
応物はイオン・化され、または次の反応物を導入′しウ
ェーハの露出表面に所望のイオン、化合物または中性分
子を析出することによって化合物を形成できる。膜の厚
さは温度、圧力、反応物濃度、ＲＦ場の強さを独立に変
えることにより制御される。
、反応物ガスを反応室内のＲＦ場に導入することによっ
て基質の上方にプラズマ場（強い電場により誘発された
部分イオン化ガスで、中性種とイオンと電子とからなる
）を誘発することからなっていた。このようにして、反
応物はイオン・化され、または次の反応物を導入′しウ
ェーハの露出表面に所望のイオン、化合物または中性分
子を析出することによって化合物を形成できる。膜の厚
さは温度、圧力、反応物濃度、ＲＦ場の強さを独立に変
えることにより制御される。
はじめのＲＦプラズマ反応器の主要な問題は、同時に処
理できる加工片がごく限られた数であることであった。
理できる加工片がごく限られた数であることであった。
ついに、ＲＦプラズマ反応器の容量は熱析出系の容量に
等しいかまたはこれを越えた。反応器管の内側は石英（
または類似の非導電材料）スペーサーにより互に電気的
に隔離された複数の導電板からなっていた。ＲＦ−ぐワ
ーを交互の導体に適用して、隣接導体間の空間にプラズ
マ場をつくった。各導体の側面には半導体ウェー・・を
置（ポケットがあった。ある種の大きな系では、９０以
上のウェーハを７個の反応器管で加工できた。このよう
な系の例は、本発明の共同出願者のジョージＭ、エング
ル、Ｊｒ、の／９ｇθ年９月７乙日付の米国特許第’ｌ
、 ２２３．０ ’Ｉ ｇ号に記載されている。
等しいかまたはこれを越えた。反応器管の内側は石英（
または類似の非導電材料）スペーサーにより互に電気的
に隔離された複数の導電板からなっていた。ＲＦ−ぐワ
ーを交互の導体に適用して、隣接導体間の空間にプラズ
マ場をつくった。各導体の側面には半導体ウェー・・を
置（ポケットがあった。ある種の大きな系では、９０以
上のウェーハを７個の反応器管で加工できた。このよう
な系の例は、本発明の共同出願者のジョージＭ、エング
ル、Ｊｒ、の／９ｇθ年９月７乙日付の米国特許第’ｌ
、 ２２３．０ ’Ｉ ｇ号に記載されている。
一層太きい、生産寸法のＲＦプラズマ反応器は初期の型
のＰＥＣＶＤ系と同一原理で操作した。
のＰＥＣＶＤ系と同一原理で操作した。
しかし、ごく短時間より長く反応器を動かすことはしば
しば不可能であった。上記時間中ごく少ない析出を半導
体ウエーノ・上に生成できた。この問題はＲＦプラズマ
反応器を導電膜のＰＥＣＶＤで使ったとき特に一般的と
なり、またスペーサー装置上への導電物質の熱的析出か
ら主として生じた。
しば不可能であった。上記時間中ごく少ない析出を半導
体ウエーノ・上に生成できた。この問題はＲＦプラズマ
反応器を導電膜のＰＥＣＶＤで使ったとき特に一般的と
なり、またスペーサー装置上への導電物質の熱的析出か
ら主として生じた。
ＲＦ反応器を比較的長時間動かすと、析出した膜が隣接
導電板間の絶縁スペーサー上に蓄積する。
導電板間の絶縁スペーサー上に蓄積する。
その結果、特に導電膜を析出する場合は、スペーサー上
に蓄積した導電膜によって隣接導電板が短絡する。これ
はプラズマ場を破壊２シ、析出工程を停止させる。失敗
なしに７回の析出操作を完結できても、清浄のため系を
分解することは費用を増し、生産量を限定する。
に蓄積した導電膜によって隣接導電板が短絡する。これ
はプラズマ場を破壊２シ、析出工程を停止させる。失敗
なしに７回の析出操作を完結できても、清浄のため系を
分解することは費用を増し、生産量を限定する。
短縮された稼動時間および導電板の短絡の問題は、最も
進歩したＲＦプラズマ反応器を効率よい、生産速度のＰ
ＥＣＶ［）系で使うことを妨げる。
進歩したＲＦプラズマ反応器を効率よい、生産速度のＰ
ＥＣＶ［）系で使うことを妨げる。
導電膜または他の膜の半導体ウェーハ上へのプラズマ促
進化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）を、生産ロットの大きさで
生産速度で行なえるように、また当該系の分解と清浄の
必要性なしに多数回の操作を行なえるように、ＲＦプラ
ズマ反応器において隣接導電板を隔離してその短絡を防
ぐ装置を提供する必要がある。
進化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）を、生産ロットの大きさで
生産速度で行なえるように、また当該系の分解と清浄の
必要性なしに多数回の操作を行なえるように、ＲＦプラ
ズマ反応器において隣接導電板を隔離してその短絡を防
ぐ装置を提供する必要がある。
本発明の目的は、ＲＦ７’ラズマ反応器において導電板
を隔離しその短絡を防ぐ改良されたスペーサー装置を提
供することにある。 一 本発明の別の目的は、導電板を隔離しその短絡を防ぐ改
良されたスペーサー装置が、ＲＦプラズマ反応器におけ
る導電板隔離の現在の型の装置の代りに矛盾なく使゛え
ることである。
を隔離しその短絡を防ぐ改良されたスペーサー装置を提
供することにある。 一 本発明の別の目的は、導電板を隔離しその短絡を防ぐ改
良されたスペーサー装置が、ＲＦプラズマ反応器におけ
る導電板隔離の現在の型の装置の代りに矛盾なく使゛え
ることである。
本発明の最後の目的は、導電板を隔離しその短終を防ぐ
改良されたスペーサー装置が、実際的生産水準で導ｉｉ
、膜の一層大きい厚さおよび（または）一層多数の析出
操作を達成できるように、ＲＦプラズマ反応器を一層長
時間稼動させることである。
改良されたスペーサー装置が、実際的生産水準で導ｉｉ
、膜の一層大きい厚さおよび（または）一層多数の析出
操作を達成できるように、ＲＦプラズマ反応器を一層長
時間稼動させることである。
ＲＦプラズマ反応器内に置かれた隣接導電板を隔離する
ための絶縁スペーサーと、ＲＦ７６ラズマ場をつくる導
電板と、絶縁スペーサー装置全体を横切る導電膜の析出
を防ぐため絶縁スペーサー装“買上に位置した溝装置と
を含んでいるプラズマ促進化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）に
よる導電膜析出用ＲＦ７’ラズマ反応器において、上記
の目的および他の目的が達成される。当該溝装置の近傍
の区域でプラズマ場を著しく妨げることによって、隔離
装置上への導電膜の析出が防げる。その結果、隣接導電
板間の直接の電気通路は生成せず、一層長い生産時間析
出工程を続けることができる。
ための絶縁スペーサーと、ＲＦ７６ラズマ場をつくる導
電板と、絶縁スペーサー装置全体を横切る導電膜の析出
を防ぐため絶縁スペーサー装“買上に位置した溝装置と
を含んでいるプラズマ促進化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）に
よる導電膜析出用ＲＦ７’ラズマ反応器において、上記
の目的および他の目的が達成される。当該溝装置の近傍
の区域でプラズマ場を著しく妨げることによって、隔離
装置上への導電膜の析出が防げる。その結果、隣接導電
板間の直接の電気通路は生成せず、一層長い生産時間析
出工程を続けることができる。
上記および他の目的、特徴、利点は添付図面に示される
ように、本発明の好ましい具体化の以下の記載から明ら
かとなろう。 ゛ 第１図において、絶縁スペーサー装置は一般に番号１で
示される。任意の孔２が心合せ軸を受けて、スペーサー
装置１を２枚の導電板１００間に位置させる。多数の対
の導電、板１０を使うときは、当該軸がすべての板およ
び介在するスに一す−装置４の位置を定めることができ
る。導電板ｌＯはＲＦ発生器（図示してない）に連結さ
れ、区域５にＲＦプラズマ場を生じる。スペーサー装置
１０両端にある半径方向溝７が減少した円周の部分８を
形成している。この＃７は非導電材料４における減少し
た円周の部分８の近傍の区域でプラズマ場の形成を妨げ
る。その結果、導電膜が加工片上に析出されているとき
、非導電材料４の半径方向溝７の近傍の表面積上に膜析
出が抑制される。このようにして、導電板１０間の非導
電板１０間の非導電材料４０表面上の直接の導電電気通
路は従来の当該技術の、スペーサー装置に比較し著しく
減少しだ速度でのみ形成される。外に析出した物質が析
出温度において有効な短絡を引起すのに十分導電性であ
る限りは、スペーサー装置１の絶縁材料４の表面上の縦
方向の電気通路は短絡の抑制には主として無関係である
。むしろ、溝装置７の幅Ｗはプラズマを誘発するのに必
要な最小間隔−いわゆる気体稗イオン化通路長さによっ
て却宇される暗間隔に類似していると考えられる。寸法
Ｗは０．０ 、！ ０インチ程度が好ましい。半径方向
溝以外の他のもの、たとえばスペーサー装置に沿って伸
びていえらせん状溝を使用できる。
ように、本発明の好ましい具体化の以下の記載から明ら
かとなろう。 ゛ 第１図において、絶縁スペーサー装置は一般に番号１で
示される。任意の孔２が心合せ軸を受けて、スペーサー
装置１を２枚の導電板１００間に位置させる。多数の対
の導電、板１０を使うときは、当該軸がすべての板およ
び介在するスに一す−装置４の位置を定めることができ
る。導電板ｌＯはＲＦ発生器（図示してない）に連結さ
れ、区域５にＲＦプラズマ場を生じる。スペーサー装置
１０両端にある半径方向溝７が減少した円周の部分８を
形成している。この＃７は非導電材料４における減少し
た円周の部分８の近傍の区域でプラズマ場の形成を妨げ
る。その結果、導電膜が加工片上に析出されているとき
、非導電材料４の半径方向溝７の近傍の表面積上に膜析
出が抑制される。このようにして、導電板１０間の非導
電板１０間の非導電材料４０表面上の直接の導電電気通
路は従来の当該技術の、スペーサー装置に比較し著しく
減少しだ速度でのみ形成される。外に析出した物質が析
出温度において有効な短絡を引起すのに十分導電性であ
る限りは、スペーサー装置１の絶縁材料４の表面上の縦
方向の電気通路は短絡の抑制には主として無関係である
。むしろ、溝装置７の幅Ｗはプラズマを誘発するのに必
要な最小間隔−いわゆる気体稗イオン化通路長さによっ
て却宇される暗間隔に類似していると考えられる。寸法
Ｗは０．０ 、！ ０インチ程度が好ましい。半径方向
溝以外の他のもの、たとえばスペーサー装置に沿って伸
びていえらせん状溝を使用できる。
プラズマ誘発析出は溝装置７によって著しく抑制される
が、溝７中の導電物質の熱的析出はなお絶縁体装置１の
失敗に導びくことかできる。そこで、係属中の特許串願
に一層詳しく記載のように、熱的析出を最小にするよう
に析出方倦を選ぶ必要がある。当該系に本発明の絶縁ス
ペーサー装置と共に上記方法を使うことにより、装置の
分解と清浄の必要なしに２０回以上の操作を達成した。
が、溝７中の導電物質の熱的析出はなお絶縁体装置１の
失敗に導びくことかできる。そこで、係属中の特許串願
に一層詳しく記載のように、熱的析出を最小にするよう
に析出方倦を選ぶ必要がある。当該系に本発明の絶縁ス
ペーサー装置と共に上記方法を使うことにより、装置の
分解と清浄の必要なしに２０回以上の操作を達成した。
気体種の平均自由行路は寸法Ｗより大きいから、溝装置
７はまた熱的析出を抑制する助けとなることができる。
７はまた熱的析出を抑制する助けとなることができる。
そこで、高容量プラズマ析出系において導電膜を有利に
析出できる。
析出できる。
第２図においては、絶縁スペーサー装置の第２の具体化
が一般に番号ＩＡにより示されている。
が一般に番号ＩＡにより示されている。
第１図におけるように、孔２Ａは円筒形心合せ軸が一枚
の導電板１０Ａの間にスペーサー装＃１＾の位置を定め
るようにさせる。縦方向の一連の半径方向溝７Ａ、７Ｂ
、７Ｃは非導電材料４＾における減少した円周８Ａ、８
８１８Ｃの複数の長さにおいてプラズマ場の形成を妨げ
る。その結果、導電膜は第１図におけるように非導電材
料の両端で抑制されるだけでなく、その中央長さにおい
ても抑制される。
の導電板１０Ａの間にスペーサー装＃１＾の位置を定め
るようにさせる。縦方向の一連の半径方向溝７Ａ、７Ｂ
、７Ｃは非導電材料４＾における減少した円周８Ａ、８
８１８Ｃの複数の長さにおいてプラズマ場の形成を妨げ
る。その結果、導電膜は第１図におけるように非導電材
料の両端で抑制されるだけでなく、その中央長さにおい
ても抑制される。
第３図では、絶縁スペーサー装置は一般に番号ＩＡで示
されている。種々の寸法がＡ（外径）、Ｂ（溝直径）、
Ｃ（孔直径）により示されている。
されている。種々の寸法がＡ（外径）、Ｂ（溝直径）、
Ｃ（孔直径）により示されている。
寸法Ａ、Ｂ、Ｃの値の例は夫々０．６２３インチ、θ、
３ ／ 、２インチ、０．２．５−０インチである。
３ ／ 、２インチ、０．２．５−０インチである。
本発明を好ましい具体化に関し特に記載したが、本発明
の精神と鮮囲゛力・ら離れることなくその形式と詳細に
おいて種々の変形および省略が可能なことは、当業者に
は明らかである。たとえば、絶縁スペーサー装置１はア
ルミナからつくるのが好ましいが、石英のような他の絶
縁材料も使用できる。
の精神と鮮囲゛力・ら離れることなくその形式と詳細に
おいて種々の変形および省略が可能なことは、当業者に
は明らかである。たとえば、絶縁スペーサー装置１はア
ルミナからつくるのが好ましいが、石英のような他の絶
縁材料も使用できる。
第１図は断面で示されており、ＲＦプラズマ反応器内に
置かれている２枚の導電板部分の間に置かれた本発明の
ス被−サーメンバーの倒立面図である。 第２図は分離メンバーに沿い中程に追加の半径方向溝を
有するス被−サーメンバーの第１図に類似の倒立面図で
ある。 第３図は第１図の本発明のスペーサーメンバーの側面図
である。
置かれている２枚の導電板部分の間に置かれた本発明の
ス被−サーメンバーの倒立面図である。 第２図は分離メンバーに沿い中程に追加の半径方向溝を
有するス被−サーメンバーの第１図に類似の倒立面図で
ある。 第３図は第１図の本発明のスペーサーメンバーの側面図
である。
Claims (1)
- （１） 当該ＲＦプラズマ装置内に位置している隣接
導電板を隔離するための絶縁ス（−サー装響を有し、当
該導電板がＲＦプラズマ場をつくるプラズマ促進化学的
蒸着（ＰＥＣＶＤ）による導電膜の析出用ＲＦプラズマ
装置において、当該絶縁スに一す−装置全体を横切る当
該導電膜の析出を抑制するため当該絶縁スペーサー装置
の少なくとも一表面部分上に位置した溝装置を有し、そ
れによって当該隣接導電板の電気的短絡を防ぐことを特
徴とする上記装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32045381A | 1981-11-12 | 1981-11-12 | |
| US320453 | 1981-11-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884037A true JPS5884037A (ja) | 1983-05-20 |
| JPS607937B2 JPS607937B2 (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=23246502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15063682A Expired JPS607937B2 (ja) | 1981-11-12 | 1982-08-30 | Ｒｆプラズマ析出系における導電板間の短絡を防ぐためのスペ−サ− |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607937B2 (ja) |
| DE (1) | DE3235504A1 (ja) |
| FR (1) | FR2516339B1 (ja) |
| GB (1) | GB2109010B (ja) |
| NL (1) | NL8204404A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211823A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜半導体形成装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5527439A (en) * | 1995-01-23 | 1996-06-18 | The Boc Group, Inc. | Cylindrical magnetron shield structure |
| DE102011109444A1 (de) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Centrotherm Photovoltaics Ag | Abstandselement für Platten eines Waferbootes |
| CN110660698B (zh) * | 2018-06-28 | 2022-04-22 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 压环组件、工艺腔室和半导体处理设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3566185A (en) * | 1969-03-12 | 1971-02-23 | Atomic Energy Commission | Sputter-type penning discharge for metallic ions |
| US4058748A (en) * | 1976-05-13 | 1977-11-15 | Hitachi, Ltd. | Microwave discharge ion source |
| US4223048A (en) * | 1978-08-07 | 1980-09-16 | Pacific Western Systems | Plasma enhanced chemical vapor processing of semiconductive wafers |
| US4287851A (en) * | 1980-01-16 | 1981-09-08 | Dozier Alfred R | Mounting and excitation system for reaction in the plasma state |
-
1982
- 1982-07-12 GB GB08220199A patent/GB2109010B/en not_active Expired
- 1982-08-26 FR FR8214650A patent/FR2516339B1/fr not_active Expired
- 1982-08-30 JP JP15063682A patent/JPS607937B2/ja not_active Expired
- 1982-09-24 DE DE19823235504 patent/DE3235504A1/de not_active Withdrawn
- 1982-11-12 NL NL8204404A patent/NL8204404A/nl not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211823A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜半導体形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2109010A (en) | 1983-05-25 |
| JPS607937B2 (ja) | 1985-02-28 |
| FR2516339B1 (fr) | 1986-04-11 |
| GB2109010B (en) | 1985-11-20 |
| DE3235504A1 (de) | 1983-05-19 |
| NL8204404A (nl) | 1983-06-01 |
| FR2516339A1 (fr) | 1983-05-13 |
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