JPS591671A - プラズマcvd装置 - Google Patents
プラズマcvd装置Info
- Publication number
- JPS591671A JPS591671A JP57090678A JP9067882A JPS591671A JP S591671 A JPS591671 A JP S591671A JP 57090678 A JP57090678 A JP 57090678A JP 9067882 A JP9067882 A JP 9067882A JP S591671 A JPS591671 A JP S591671A
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- JP
- Japan
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- chamber
- gas
- film
- pipe
- plasma cvd
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- 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
- H01J37/3244—Gas supply 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
- 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
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
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】
(a)発明の技術分野
本発明は集積回路基板にパターン形成用のシリサイド膜
又は金属膜を生成させるプラズマCVD装置〆tに係り
、特に高融点の塩化系無機化合物である例えばモリブデ
ンシリサイド(MoSit)、塩化モリブデン(Moc
t、)又は塩化タングステン(W c Lの)等をプラ
ズマ化して分解反応を容易にし、イオン。
又は金属膜を生成させるプラズマCVD装置〆tに係り
、特に高融点の塩化系無機化合物である例えばモリブデ
ンシリサイド(MoSit)、塩化モリブデン(Moc
t、)又は塩化タングステン(W c Lの)等をプラ
ズマ化して分解反応を容易にし、イオン。
ラジカル、分解物を該起させて成膜するのに有効となる
プラズマCVD装置の改良に関する。
プラズマCVD装置の改良に関する。
(b) 技術の背景
集積回路の回路構成に用いられる一般的な配線材料はア
ルミニウム(A L’)またはシリコン(St)とアル
ミニウムの合金であり、アルミニウム膜は抵抗値が小さ
く、シリコン酸化膜等に対して接着性及び加工性に優れ
ている反面耐湿性に劣り、マイグレーション(elec
tromlgration)を起し易く、シリコンと共
融点を持つため接触面に共晶合金を作り、シリコン層に
深いピットを生ずる。
ルミニウム(A L’)またはシリコン(St)とアル
ミニウムの合金であり、アルミニウム膜は抵抗値が小さ
く、シリコン酸化膜等に対して接着性及び加工性に優れ
ている反面耐湿性に劣り、マイグレーション(elec
tromlgration)を起し易く、シリコンと共
融点を持つため接触面に共晶合金を作り、シリコン層に
深いピットを生ずる。
とれに対し低温プラズマにより、高融点のシリサイド膜
又は高融点金属のモリブデン(MO)又はタングステン
(W)等を成膜させるイオンプレーテングが近年用いら
れている0 イオンプレーテングは嘆厚の成長速度が大きく、良質の
結晶膜を低温で形成する利点があるが気相での化学反応
を利用するため形成した薄膜の性質は、どのような反応
を用いたかということと共に基板温度、ガス成分や流量
、反応装置冷の形状、反応系の清浄度などに大きく依存
する。
又は高融点金属のモリブデン(MO)又はタングステン
(W)等を成膜させるイオンプレーテングが近年用いら
れている0 イオンプレーテングは嘆厚の成長速度が大きく、良質の
結晶膜を低温で形成する利点があるが気相での化学反応
を利用するため形成した薄膜の性質は、どのような反応
を用いたかということと共に基板温度、ガス成分や流量
、反応装置冷の形状、反応系の清浄度などに大きく依存
する。
(c) 従来技術と問題点
集積回路基板上に、ゲート電極、配N材に使用するシリ
サイド又は金属膜形成に有利な低温プラズマCVD装置
が多用されている。
サイド又は金属膜形成に有利な低温プラズマCVD装置
が多用されている。
第1図は従来のプラズマCVD装置を示す構成図である
。
。
図中1はチャンバ、2は高周波電極、3はサセプタ、4
は集積回路基板(ウェハ)f5はガス誘導管、6はガス
導出口、7は排気口、8はシールド。
は集積回路基板(ウェハ)f5はガス誘導管、6はガス
導出口、7は排気口、8はシールド。
9はジャバラ、10は加熱用被覆、11はヒータをそれ
ぞれ示す。
ぞれ示す。
チャンバ1内に高周波電源が印加される高周波電極2に
サセプタ3を介してウェハ4をdllして回転する高周
波電極系と化合物ガスを供給するガス誘導管5及びガス
導出口6からなる電極系を設は高周波電圧を二極間に印
加してプラズマを時起させ、導入する化合物ガスのイオ
ン化を促進させ、ガス反応によりウェハ4上に所定のシ
リサイド又は金属膜を生成させる。
サセプタ3を介してウェハ4をdllして回転する高周
波電極系と化合物ガスを供給するガス誘導管5及びガス
導出口6からなる電極系を設は高周波電圧を二極間に印
加してプラズマを時起させ、導入する化合物ガスのイオ
ン化を促進させ、ガス反応によりウェハ4上に所定のシ
リサイド又は金属膜を生成させる。
チャンバ1内は減圧するだめの真空ポンプ(図示せず)
により排気ロア、7′を介して一定圧に維持される。ま
た成膜速度を加速させ、良質な膜質を得るガス誘導管5
を支持するステンレス材のジャバラ9を設は電極間隔を
調整可能とし、チャンバ1と気密性を保持するためのシ
ールド8で半固定される。ガス誘導管5の経路には図の
ように加熱用被覆10を備える。これは温度降下によっ
て化合物ガスが固体化するのを防止するためのもので室
温で固体化合物となる化合物ガス例えば塩化モリブデン
、塩化タングステンを媒体とする場合は特に必要でステ
ンレスパイプを150℃に加熱するヒータ系を内蔵させ
て被覆する。
により排気ロア、7′を介して一定圧に維持される。ま
た成膜速度を加速させ、良質な膜質を得るガス誘導管5
を支持するステンレス材のジャバラ9を設は電極間隔を
調整可能とし、チャンバ1と気密性を保持するためのシ
ールド8で半固定される。ガス誘導管5の経路には図の
ように加熱用被覆10を備える。これは温度降下によっ
て化合物ガスが固体化するのを防止するためのもので室
温で固体化合物となる化合物ガス例えば塩化モリブデン
、塩化タングステンを媒体とする場合は特に必要でステ
ンレスパイプを150℃に加熱するヒータ系を内蔵させ
て被覆する。
これに対しガス組成が異なり、室温で液体化合物となる
化合物ガス即ち弗化系無機化合物である例えば弗化モリ
ブデン(MoFa)又は弗化タングステン(WF6)は
室温で気化するから化合物ガス誘導系は加熱の必要はな
く誘導系は容易に得られる反面、分離する弗素によりト
ラブルを生ずる。即ち下地基板が例えばシリコン又は二
酸化シリコンで形成される場合、弗素によシエッチング
されるためシリサイドや金属膜が成長しK〈い又ははが
れ易いというトラブルを生ずる。
化合物ガス即ち弗化系無機化合物である例えば弗化モリ
ブデン(MoFa)又は弗化タングステン(WF6)は
室温で気化するから化合物ガス誘導系は加熱の必要はな
く誘導系は容易に得られる反面、分離する弗素によりト
ラブルを生ずる。即ち下地基板が例えばシリコン又は二
酸化シリコンで形成される場合、弗素によシエッチング
されるためシリサイドや金属膜が成長しK〈い又ははが
れ易いというトラブルを生ずる。
これに対し接着強度を保ち良質の膜質が得られ、室温で
固体化合物をなす塩化系化合物ガスでは前述のガス導入
系を加熱する配慮が必要で液化温度は150℃に維持さ
れることが望ましい。
固体化合物をなす塩化系化合物ガスでは前述のガス導入
系を加熱する配慮が必要で液化温度は150℃に維持さ
れることが望ましい。
室温で固体化合物となる化合物ガスは一定温度150℃
の恒温槽よシガス導入管5を紅白してチャンバ1内に導
入されるが、高温に保つために加熱用被覆で保温し約1
50℃に維持されるが、チャンバ1内に導入される部分
は急冷され固体化するためガス誘導管5の内壁に固体化
したガス蒸発物が付着し管内がつまる現象を生ずる。
の恒温槽よシガス導入管5を紅白してチャンバ1内に導
入されるが、高温に保つために加熱用被覆で保温し約1
50℃に維持されるが、チャンバ1内に導入される部分
は急冷され固体化するためガス誘導管5の内壁に固体化
したガス蒸発物が付着し管内がつまる現象を生ずる。
このため化合物ガス流量が変動し、ウェハ4への膜質を
低下させ、接着強度を劣化させる。また装置の修復に時
間がか\り稼動率を低下させる。
低下させ、接着強度を劣化させる。また装置の修復に時
間がか\り稼動率を低下させる。
(d) 発明の目的
本発明は上記の欠点に鑑み、チャンバ導入口周辺及びチ
ャンバ内部の誘導管及び導出口に加熱機構を設け、導入
管に付着する化合物ガスの固体化を防止することを目的
とする。
ャンバ内部の誘導管及び導出口に加熱機構を設け、導入
管に付着する化合物ガスの固体化を防止することを目的
とする。
(e) 発明の構成
上記目的は本発明によれば、チャンバ内にガス誘導管を
介して化合物ガスを導入し、該化合物ガスをプラズマ化
して試料上に被膜を形成する装置であって、該ガス誘導
管近傍に加熱機構を設けることによって達せられる。
介して化合物ガスを導入し、該化合物ガスをプラズマ化
して試料上に被膜を形成する装置であって、該ガス誘導
管近傍に加熱機構を設けることによって達せられる。
(r) 発明の実施例
以下本発明の実施例を図面によシ詳述する。
第2図は本発明の一実施例であるプラズマCVD装置を
示す構成図である。
示す構成図である。
チャンバ21内に導入されるガス誘導管22及aより送
風して内部を循環させ排出口24bより排出させること
により室温で固体化合物をなす高融点の化合物ガスを1
50℃前後に加熱すると、従来のように急激な温度降下
はなくなり化合物ガスの固体化は防止でき蒸発物の管内
付着は防止できる。媒体をなすモリブデンシリサイド(
Moult)、タングステンシリサイド(WSil)等
の高融点メタル、及び塩化系無機化合物の化合物ガスの
流量は一定量に規定できるため安定した膜質が得られる
。
風して内部を循環させ排出口24bより排出させること
により室温で固体化合物をなす高融点の化合物ガスを1
50℃前後に加熱すると、従来のように急激な温度降下
はなくなり化合物ガスの固体化は防止でき蒸発物の管内
付着は防止できる。媒体をなすモリブデンシリサイド(
Moult)、タングステンシリサイド(WSil)等
の高融点メタル、及び塩化系無機化合物の化合物ガスの
流量は一定量に規定できるため安定した膜質が得られる
。
また同時に導入される還元ガス(キャリアガス)である
水素も一定量に規定できる。
水素も一定量に規定できる。
シリサイド膜又は金禰膜を成膜するプロセスは従来通り
であり、高周波電極系の電極25にサセプタ26を介し
てウェハ27を載置し回転させるとともに高周波電圧を
印加する。他の電極系にはガス導入管22及びガス導出
口23をジャバラ30の伸縮により所定位置に上下移動
させ二電極間を固定する。
であり、高周波電極系の電極25にサセプタ26を介し
てウェハ27を載置し回転させるとともに高周波電圧を
印加する。他の電極系にはガス導入管22及びガス導出
口23をジャバラ30の伸縮により所定位置に上下移動
させ二電極間を固定する。
高周波電極系には高周波′電圧を印加し、一方の電極に
はシリサイド膜又は金属膜形成用の化合物ガスを導入き
せる。
はシリサイド膜又は金属膜形成用の化合物ガスを導入き
せる。
例えばモリブデン金属膜を成膜させるためには塩化モリ
ブデン(Moct、1)を高温で気化蒸発させ還元用の
水素を同時に導入する。印加した高周波電源により二電
極間にプラズマを発生させ、分解反応を容易にしイオン
、ラジカル等を誘起させ、ウェハ27上にモリブデン金
H411Kを成膜させる。
ブデン(Moct、1)を高温で気化蒸発させ還元用の
水素を同時に導入する。印加した高周波電源により二電
極間にプラズマを発生させ、分解反応を容易にしイオン
、ラジカル等を誘起させ、ウェハ27上にモリブデン金
H411Kを成膜させる。
第3図は本発明の一実施例である耐熱性加熱容器の外形
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
耐熱性加熱容器24の構造は周辺縁28を空洞とする円
筒と円形底板29からなり中央にはガス誘導管と密着す
る貫通孔を設けたもので、円筒部はガス導入管に、底板
29はガス非出口に接する構造としたものである。この
ような構造の加熱機構を設けることにより化合物ガスの
固体化を防止する。本発明の実施例として温風循環させ
る加熱機構としたがガス誘導管近傍に加熱ヒータを設け
ても同様の効果が期待できる。
筒と円形底板29からなり中央にはガス誘導管と密着す
る貫通孔を設けたもので、円筒部はガス導入管に、底板
29はガス非出口に接する構造としたものである。この
ような構造の加熱機構を設けることにより化合物ガスの
固体化を防止する。本発明の実施例として温風循環させ
る加熱機構としたがガス誘導管近傍に加熱ヒータを設け
ても同様の効果が期待できる。
(g) 廃明の効果
以上詳細に説明したように本発明の加熱機構を設けるこ
とによシチャンバ内におけるガス誘導管に蒸発物質が固
体化するのを防止でき集積回路基板に安定した良質のシ
リサイド膜、金属膜生成が可能となる優れた効果がある
。
とによシチャンバ内におけるガス誘導管に蒸発物質が固
体化するのを防止でき集積回路基板に安定した良質のシ
リサイド膜、金属膜生成が可能となる優れた効果がある
。
第1図は従来のプラズマCVD装置を示す構成図、第2
図は本発明の一実施例を示すプラズマCVD装置を示す
構成図、第3図は本発明の一実施例である耐熱性加熱容
器の外形を示す斜視図である。 図において、21はチャンバ、22はガス誘導管、23
はガス導出口、24は耐熱性加熱容器。 25は高周波電極、26はサセプタ、27はウェハ、2
8は周辺縁、29は円形底版、30はジャバラを示す。 第j図
図は本発明の一実施例を示すプラズマCVD装置を示す
構成図、第3図は本発明の一実施例である耐熱性加熱容
器の外形を示す斜視図である。 図において、21はチャンバ、22はガス誘導管、23
はガス導出口、24は耐熱性加熱容器。 25は高周波電極、26はサセプタ、27はウェハ、2
8は周辺縁、29は円形底版、30はジャバラを示す。 第j図
Claims (1)
- チャンバ内にガス誘導管を介して化合物ガスを導入し、
該化合物ガスをプラズマ化して試料上に被膜を形成する
装置であって、該ガス誘導管近傍に加熱機構を設けてな
ることを特徴とするプラズマCVD装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090678A JPS591671A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | プラズマcvd装置 |
DE8383302990T DE3375028D1 (en) | 1982-05-28 | 1983-05-24 | Apparatus for plasma chemical vapour deposition |
EP83302990A EP0095887B2 (en) | 1982-05-28 | 1983-05-24 | Apparatus for plasma chemical vapour deposition |
US06/740,306 US4625678A (en) | 1982-05-28 | 1985-06-03 | Apparatus for plasma chemical vapor deposition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57090678A JPS591671A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | プラズマcvd装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS591671A true JPS591671A (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=14005190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57090678A Pending JPS591671A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | プラズマcvd装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4625678A (ja) |
EP (1) | EP0095887B2 (ja) |
JP (1) | JPS591671A (ja) |
DE (1) | DE3375028D1 (ja) |
Cited By (4)
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JP5238688B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-07-17 | 東京エレクトロン株式会社 | Cvd成膜装置 |
JP2020528491A (ja) * | 2017-06-21 | 2020-09-24 | ピコサン オーワイPicosun Oy | 基板処理装置および方法 |
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