JPS5969921A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
- Publication number
- JPS5969921A JPS5969921A JP18090682A JP18090682A JPS5969921A JP S5969921 A JPS5969921 A JP S5969921A JP 18090682 A JP18090682 A JP 18090682A JP 18090682 A JP18090682 A JP 18090682A JP S5969921 A JPS5969921 A JP S5969921A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor plate
- chamber
- plate
- susceptor
- reactive gas
- 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
-
- 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
- C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
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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〕
本発明はペルジャー型平行平板非平衡のプラズマＣＶＤ
装置の改良に関する。
装置の改良に関する。
従来、この種のプラズマＣＶＤ装置としては第１図に示
す構造のものが知られている。即ち、図中の１はペルジ
ャー型のチャンバであり、このチャンバ１内にはウェハ
ーを塔載する円板状のサセプタープレート２と円板状の
電極３とが互に対向すると共に平行となるように配設さ
れている。前記サセプタープレート２は回転機構４によ
り矢印方向に回転されるようになっていると共に、該回
転機構４には前記チャンバ１内に反応ガスを供給するた
めのガス導入部５が設けられている。また、前記サセプ
タープレート２の下部には前記電極３と該プレート２の
間の反応部６を所定温度に加熱するためのヒータ７が設
けられている。そして、前記プレート２の外周縁と前記
チャンバ１の側壁内面との間には環状の排気路８が形成
されており、力゛）つ該排気路８下のチャンバ１底面に
は４つの排気口９・・・が設けられている。こうしたプ
ラズマＣＶＤ装置によりウェハ上にＣＶＤ膜を成長させ
るには、サセプタープレート２上に複直エバＩＯ・・・
を載置し、ガス尋人部５から所定の反応ガスを供給しな
がら、サセプタープレート２及びこれに対同配置させた
電極３の間でグロー放電によるプラズマを発生し前記反
応ガスを分解させてウェハ１０・・・表面にＣＶＤ膜を
成長させている。このＣＶ Ｄ 膜の成長速度を均一に
するためζこ、キャリアガス（例えばＮ２ガス等）を反
応ガスと同一のガス導入部５から供給し、サセプタープ
レート２の半径方向の分布改鋳を図り、更にプレート２
を回転機構４ｏこより回転させて円周方向の均一性の改
善を図っている。
す構造のものが知られている。即ち、図中の１はペルジ
ャー型のチャンバであり、このチャンバ１内にはウェハ
ーを塔載する円板状のサセプタープレート２と円板状の
電極３とが互に対向すると共に平行となるように配設さ
れている。前記サセプタープレート２は回転機構４によ
り矢印方向に回転されるようになっていると共に、該回
転機構４には前記チャンバ１内に反応ガスを供給するた
めのガス導入部５が設けられている。また、前記サセプ
タープレート２の下部には前記電極３と該プレート２の
間の反応部６を所定温度に加熱するためのヒータ７が設
けられている。そして、前記プレート２の外周縁と前記
チャンバ１の側壁内面との間には環状の排気路８が形成
されており、力゛）つ該排気路８下のチャンバ１底面に
は４つの排気口９・・・が設けられている。こうしたプ
ラズマＣＶＤ装置によりウェハ上にＣＶＤ膜を成長させ
るには、サセプタープレート２上に複直エバＩＯ・・・
を載置し、ガス尋人部５から所定の反応ガスを供給しな
がら、サセプタープレート２及びこれに対同配置させた
電極３の間でグロー放電によるプラズマを発生し前記反
応ガスを分解させてウェハ１０・・・表面にＣＶＤ膜を
成長させている。このＣＶ Ｄ 膜の成長速度を均一に
するためζこ、キャリアガス（例えばＮ２ガス等）を反
応ガスと同一のガス導入部５から供給し、サセプタープ
レート２の半径方向の分布改鋳を図り、更にプレート２
を回転機構４ｏこより回転させて円周方向の均一性の改
善を図っている。
上述した構造のプラズマＣＶＤ装置ではウェハ１０・・
・上に形成するＣＶＤ膜の膜組成を使用目的に応じた条
件に得ようとすると、反応ガス及びキャリアガス、更に
は真を度で成長速度の均一性分布をコントロールするこ
とになる。しかしながら、反応ガスの流量の特に少なく
する条件（こおいては、キャリアガス、更には真空度を
コントロールしても分解したガスの流れ１１は第２図に
示す如（サセプタープレート２上ではガス導入部５から
排気口９・・・方向へ集中し、サセプタプレート２全域
でのプラズマ密度１２゛は不均一となる。したがって、
プラズマ密度の不均一性によってサセプタプレート２の
半径方向での成長速度が不均一となり、プレート２を回
転してもサセプタプレート２上のウェハ１０・・・への
ＣＶ Ｄ ｇの均一性が低下する。また、サセプタプレ
ート２外周ｉｔこは分解したガスの流出によりＣＶＤ膜
が堆積し、ヒータ７からのヒートトランスファが悪化す
る原因上なり、膜質の安定性が悪くなる。
・上に形成するＣＶＤ膜の膜組成を使用目的に応じた条
件に得ようとすると、反応ガス及びキャリアガス、更に
は真を度で成長速度の均一性分布をコントロールするこ
とになる。しかしながら、反応ガスの流量の特に少なく
する条件（こおいては、キャリアガス、更には真空度を
コントロールしても分解したガスの流れ１１は第２図に
示す如（サセプタープレート２上ではガス導入部５から
排気口９・・・方向へ集中し、サセプタプレート２全域
でのプラズマ密度１２゛は不均一となる。したがって、
プラズマ密度の不均一性によってサセプタプレート２の
半径方向での成長速度が不均一となり、プレート２を回
転してもサセプタプレート２上のウェハ１０・・・への
ＣＶ Ｄ ｇの均一性が低下する。また、サセプタプレ
ート２外周ｉｔこは分解したガスの流出によりＣＶＤ膜
が堆積し、ヒータ７からのヒートトランスファが悪化す
る原因上なり、膜質の安定性が悪くなる。
なお、上述した問題点は第３図に示す如くサセプタプレ
ー１．、 ｚ／を上側に、電極３′を下側に配置したプ
ラズマＣＶＤ装置ζこあっても同様に起こる。
ー１．、 ｚ／を上側に、電極３′を下側に配置したプ
ラズマＣＶＤ装置ζこあっても同様に起こる。
本発明は反応ガスの供給量の多少に関係なくサセプタプ
レート上の各ウェハにＣＶＤ膜を均一膜厚で成長し得る
プラズマＣＶＤ装置けを提供しようとするものである。
レート上の各ウェハにＣＶＤ膜を均一膜厚で成長し得る
プラズマＣＶＤ装置けを提供しようとするものである。
本発明はチャンバの（ｌｌｌｊ 壁内面とこのチャンバ
内ζこ配設されるサセプタプレート又は電極の外周縁と
の間に形成される排気路下に位置する該チャンバ底面（
こ、検数の排気口を周角度３０°以下の間隔で穿設する
こと（こよって、サセプタプレート（又は？ｈ極）の外
周領域（こ発生する不均一な成長速度領域をなくし、サ
セプタプ１／−ト上に塔載された各ウェハにＣＶ Ｄ
ｙ’Ｈを均一膜厚で成長させることを骨子とするもので
ある。
内ζこ配設されるサセプタプレート又は電極の外周縁と
の間に形成される排気路下に位置する該チャンバ底面（
こ、検数の排気口を周角度３０°以下の間隔で穿設する
こと（こよって、サセプタプレート（又は？ｈ極）の外
周領域（こ発生する不均一な成長速度領域をなくし、サ
セプタプ１／−ト上に塔載された各ウェハにＣＶ Ｄ
ｙ’Ｈを均一膜厚で成長させることを骨子とするもので
ある。
〔発Ｂ、１１の実施例〕
」以下、本発明を第４図を参照して詳細に説明する。但
し、前述した第１図図示の部材と同様なものは四伺号を
付して説明を省略する。
し、前述した第１図図示の部材と同様なものは四伺号を
付して説明を省略する。
本発明のＣＶＤ装置は第４図図示のサセプタプレート２
付近の上面図の如く排気路８下方のチャンバ１底面に１
６個の排気口１２・・・を周角度約２２°の間隔で穿設
した構造になっている。
付近の上面図の如く排気路８下方のチャンバ１底面に１
６個の排気口１２・・・を周角度約２２°の間隔で穿設
した構造になっている。
このような構成によればサセプタプレート２上に複数の
ウェハを塔載し、ガス導入部からの所定の反応ガス及び
キャリアガスの供給、排気口９′・・・からの真全引き
及びサセプタプレート２の回転を行ないながら、サセプ
タプレート２、電極間でグロー放電（こよるプラズマを
発生させると、前記排気口９′・・・は周角度３０°以
下（２２°）の間隔で穿設されているため、プラズマに
より分解された反応カスの流れｌ Ｊ’は同第４図の如
く、サセプタプレート２の外周に向けて一様Ｏこ流れ、
更にサセプタプレート２全域に亘って分解した反応ガス
の流れ１１′とプラズマ密度は１２′に示す分布となる
。その結果、反応ガスの流量を少なくしてＣＶＤ膜を成
長させる場合に・おいても、分解した反応ガスの流れは
サセプタプレー１・２上を一様に流れプラズマ密度も均
一となるため、プレート２上に塔載した複数のウェハ全
体に亘って均一膜厚、のＣＶＤ膜を成長できる。
ウェハを塔載し、ガス導入部からの所定の反応ガス及び
キャリアガスの供給、排気口９′・・・からの真全引き
及びサセプタプレート２の回転を行ないながら、サセプ
タプレート２、電極間でグロー放電（こよるプラズマを
発生させると、前記排気口９′・・・は周角度３０°以
下（２２°）の間隔で穿設されているため、プラズマに
より分解された反応カスの流れｌ Ｊ’は同第４図の如
く、サセプタプレート２の外周に向けて一様Ｏこ流れ、
更にサセプタプレート２全域に亘って分解した反応ガス
の流れ１１′とプラズマ密度は１２′に示す分布となる
。その結果、反応ガスの流量を少なくしてＣＶＤ膜を成
長させる場合に・おいても、分解した反応ガスの流れは
サセプタプレー１・２上を一様に流れプラズマ密度も均
一となるため、プレート２上に塔載した複数のウェハ全
体に亘って均一膜厚、のＣＶＤ膜を成長できる。
事実、第４図図示のプラズマＣＶＤ装置と第１図及び第
２図図示の従来のプラズマＣＶＤ装ＲＺとの作動時にお
けるサセプタプレートの半径方向のプラズマ密度を調べ
たところ、第５図に示す如く、従来のｃＶＤ契泄では特
性線Ａ１のような分布をもつのに対し、本発明のＣＶＤ
装置では特性線Ｂ□のように一様となった。しかも、こ
れらＣＶＤ装置の作動時におけるサセプタプレートの半
径方向の、＠長速度を調べたところ、第６図に示す如く
、従来のＣＶＤ装置では特性ｅｌ Ａ ２のようにプレ
ート外周縁付近での成長速度が極端に低くなり大きな分
布をもつのに対し、本発明のＣＶＤ装置では特性線Ｂ２
のように一様番こなった。
２図図示の従来のプラズマＣＶＤ装ＲＺとの作動時にお
けるサセプタプレートの半径方向のプラズマ密度を調べ
たところ、第５図に示す如く、従来のｃＶＤ契泄では特
性線Ａ１のような分布をもつのに対し、本発明のＣＶＤ
装置では特性線Ｂ□のように一様となった。しかも、こ
れらＣＶＤ装置の作動時におけるサセプタプレートの半
径方向の、＠長速度を調べたところ、第６図に示す如く
、従来のＣＶＤ装置では特性ｅｌ Ａ ２のようにプレ
ート外周縁付近での成長速度が極端に低くなり大きな分
布をもつのに対し、本発明のＣＶＤ装置では特性線Ｂ２
のように一様番こなった。
なお、排気路下方のチャンバ底面に複数の排気口を周角
度３０°以下の間隔で穿設することによって、サセプタ
プレートを回転させなくとも、サセプタプレート上で分
解したガスの流れを一様にできるため、第７図に示す如
く回転機構を省略シたプラズマＣＶＤ装置を実現でキル
。その結果、ヒータ７からのヒートトランスファが良好
となり膜質の安定化を図ることができると共に、ヒータ
の電源容景マージンも大巾に改善できる。事実、第８図
に示す如く、従来のＣＶＤ装置では特性線Ａ３のように
サセプタプレートの半径方向に温度分布をもつのに対し
、本発明のＣＶＤ装置では特性線Ｂ、のようにサセプタ
プレートの半径方向の温度分布が一様となる。
度３０°以下の間隔で穿設することによって、サセプタ
プレートを回転させなくとも、サセプタプレート上で分
解したガスの流れを一様にできるため、第７図に示す如
く回転機構を省略シたプラズマＣＶＤ装置を実現でキル
。その結果、ヒータ７からのヒートトランスファが良好
となり膜質の安定化を図ることができると共に、ヒータ
の電源容景マージンも大巾に改善できる。事実、第８図
に示す如く、従来のＣＶＤ装置では特性線Ａ３のように
サセプタプレートの半径方向に温度分布をもつのに対し
、本発明のＣＶＤ装置では特性線Ｂ、のようにサセプタ
プレートの半径方向の温度分布が一様となる。
また、複層な回転機構が不要となることから、構造が簡
単となり、しかもサセプタプレート２の直接接地も可能
となる。更に、第７図のＣＶＤ装置では、ヒータ７゛と
サセプタプレート２とを密着できるため、分解した反応
ガスがサセプタプレート２のｘｋ （ｄｌｌに回り込ん
でＣｖ Ｄ Ｐｔｉが成長するのを防止でき、サセプタ
プレ゛−ト２表面温度の安定化、ひいては成長速度の均
一性を更に向上できる。
単となり、しかもサセプタプレート２の直接接地も可能
となる。更に、第７図のＣＶＤ装置では、ヒータ７゛と
サセプタプレート２とを密着できるため、分解した反応
ガスがサセプタプレート２のｘｋ （ｄｌｌに回り込ん
でＣｖ Ｄ Ｐｔｉが成長するのを防止でき、サセプタ
プレ゛−ト２表面温度の安定化、ひいては成長速度の均
一性を更に向上できる。
上記実施例ではチャンバ内にサセプタプレートを下側、
電極を−Ｆ側となるように平行して対向配置したが、こ
れらサセプタプレートと電極を逆にして配置しても同様
な効果を発揮できる。
電極を−Ｆ側となるように平行して対向配置したが、こ
れらサセプタプレートと電極を逆にして配置しても同様
な効果を発揮できる。
以上詳述した如く、本発明によれば反応ガスの供給量の
多少に関係なくサセプタプレート上の複数のウェハにＣ
ＶＤ膜を均一膜厚で成長でき、ひいてはウェハ内、ウェ
ハ間での性能バラツキ′のない良質な半導体装置等の製
造を達成し得るプラズマＣＶＤ装置を提供できる。
多少に関係なくサセプタプレート上の複数のウェハにＣ
ＶＤ膜を均一膜厚で成長でき、ひいてはウェハ内、ウェ
ハ間での性能バラツキ′のない良質な半導体装置等の製
造を達成し得るプラズマＣＶＤ装置を提供できる。
第１図は従来のプラズマＣＶＤ装置を示ス概略断面図、
第２図は第１図のプラズマＣＶＤ装置のサセプタプレー
ト付近の上面図、第３図は従来の他のプラズマＣＶＤ装
ｆｔｆ示す概略断面図、第４図は本発明の一実施例を示
すプラズマＣＶＤ装置の要部平面図、第５図は従来及び
本発明のプラズマＣＶＤ装置におけるサセプタプレート
の半径方向のプラズマ密度を示す特性図、第６図は従来
及び本発明のプラズマＣＶＤ装置におけるサセプタプレ
ー トの半径方向の成長速度を示す特性図、第７図は本
発明の他の実施例を示すプラズマＣＶＤ装置の概略断面
図、第８図は従来及び第７図図示の本発明のプラズマＣ
ＶＤ装置におけるサセプタプレートの半径方向の温度分
布を示す特性図である。 １・・・チャンバ、２・・・サセプタプレート、３・・
・電極、４・・・回転機構、５・・・ガス導入部、７・
・・ヒータ、８・・・環状の排気路、ｙ・・・排気口。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦５ 図
第 ６ＤＩ
第２図は第１図のプラズマＣＶＤ装置のサセプタプレー
ト付近の上面図、第３図は従来の他のプラズマＣＶＤ装
ｆｔｆ示す概略断面図、第４図は本発明の一実施例を示
すプラズマＣＶＤ装置の要部平面図、第５図は従来及び
本発明のプラズマＣＶＤ装置におけるサセプタプレート
の半径方向のプラズマ密度を示す特性図、第６図は従来
及び本発明のプラズマＣＶＤ装置におけるサセプタプレ
ー トの半径方向の成長速度を示す特性図、第７図は本
発明の他の実施例を示すプラズマＣＶＤ装置の概略断面
図、第８図は従来及び第７図図示の本発明のプラズマＣ
ＶＤ装置におけるサセプタプレートの半径方向の温度分
布を示す特性図である。 １・・・チャンバ、２・・・サセプタプレート、３・・
・電極、４・・・回転機構、５・・・ガス導入部、７・
・・ヒータ、８・・・環状の排気路、ｙ・・・排気口。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦５ 図
第 ６ＤＩ
Claims (1)
- チャンバ内に多数のウェハーが塔載される円板状のサセ
プタプレートと円板状の電極とを互に平行となるように
対向して配設し、かつ前記チャンバの壁部に反応ガス導
入部を設けると共に前記サセプタプレート又は電極の周
縁部と前記チャンバ側壁の内面との間の排気路下方に位
置する該チャンバ底面に排気口を穿設した構造の非平衡
のプラズマＣＶＤ装置において、前記排気路下方に位置
するチャンバ底面に複数の排気口を周角度３０°以下の
間隔で穿設したことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18090682A JPS5969921A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18090682A JPS5969921A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969921A true JPS5969921A (ja) | 1984-04-20 |
Family
ID=16091367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18090682A Pending JPS5969921A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969921A (ja) |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP18090682A patent/JPS5969921A/ja active Pending
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