JPS599928A - プラズマモニタ装置 - Google Patents
プラズマモニタ装置Info
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- JPS599928A JPS599928A JP11852782A JP11852782A JPS599928A JP S599928 A JPS599928 A JP S599928A JP 11852782 A JP11852782 A JP 11852782A JP 11852782 A JP11852782 A JP 11852782A JP S599928 A JPS599928 A JP S599928A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
-
- 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
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
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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】
本発明は、プラズマを利用し、薄膜を形成する装置で、
薄膜形成中のプラズマ発光を利用し一薄膜々質をモニタ
する装置に関するものである、従来、薄膜形成装置では
、膜厚を時々刻々モニタする装置はあるが、膜質に関し
ては適切なモニタがなかった。薄膜形成後、装置外に測
定試料を取り出し、各種分析法１例えば赤外分析表面分
析、元素分析等によりて、成膜中に薄膜に影響を与えて
いると思われた因子、例えば原料ガス流量、圧力、高周
波出力等の変化の影響を間接的に把握していたにすぎな
い。したがって、成膜中に上記の各因子が変化しても、
即時にフィードバックを行うことかできず、薄膜形成プ
ロセスの生産性、信頼性を阻害していた。
薄膜形成中のプラズマ発光を利用し一薄膜々質をモニタ
する装置に関するものである、従来、薄膜形成装置では
、膜厚を時々刻々モニタする装置はあるが、膜質に関し
ては適切なモニタがなかった。薄膜形成後、装置外に測
定試料を取り出し、各種分析法１例えば赤外分析表面分
析、元素分析等によりて、成膜中に薄膜に影響を与えて
いると思われた因子、例えば原料ガス流量、圧力、高周
波出力等の変化の影響を間接的に把握していたにすぎな
い。したがって、成膜中に上記の各因子が変化しても、
即時にフィードバックを行うことかできず、薄膜形成プ
ロセスの生産性、信頼性を阻害していた。
本発明の目的は、薄膜形成装置で、形成される薄膜の膜
質を監視するのに好適なモニタ装置を提供するにある。
質を監視するのに好適なモニタ装置を提供するにある。
プラス−ｒ ＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏ
ｕｒ Ｄｅｐｏｓｉ−１ｉｏｎ）プロセスで生じている
プラズマ発光のうち、複数の特定の発光化学種の発光強
度の関係と形成される薄膜の膜質とに相関があることが
見出された。即ち、ある発光化学種（中性分子種）とそ
の発光化学種のイオン種の発光強度比と薄膜々質の間に
は相関があるので、これらの発光強度比を成膜中に測光
し、モニタすれば薄膜膜質の評価ができることが判った
。
ｕｒ Ｄｅｐｏｓｉ−１ｉｏｎ）プロセスで生じている
プラズマ発光のうち、複数の特定の発光化学種の発光強
度の関係と形成される薄膜の膜質とに相関があることが
見出された。即ち、ある発光化学種（中性分子種）とそ
の発光化学種のイオン種の発光強度比と薄膜々質の間に
は相関があるので、これらの発光強度比を成膜中に測光
し、モニタすれば薄膜膜質の評価ができることが判った
。
本発明の一実施例を以下に説明する。
本実施例では、 ＳｉＮ薄膜形成のため、平行平板型プ
ラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとしてＳｉＨ４トＮ
！を用い、周波数１３．５５ ＭＨＺ （７）高周波電
力を印加して、Ｓｉ ！７エハ上に成膜している。
ラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとしてＳｉＨ４トＮ
！を用い、周波数１３．５５ ＭＨＺ （７）高周波電
力を印加して、Ｓｉ ！７エハ上に成膜している。
ガス圧０．０５〜０．５ Ｔｏｒｒ 、高周波密［ｏ、
１〜１Ｗ／−の範囲では、ガス圧が高いか、高周波密度
が低い場合（実験Ｉ）には、生成した薄膜の赤外スペク
トルに、ＳｉＨに基づ（吸収が測定されたしかしガス圧
が低いか、高周波密度が高い場合（実験■）には、生成
した薄膜の赤外スペクトルに、ＳｔＨに基づく吸収は測
定されなかった。
１〜１Ｗ／−の範囲では、ガス圧が高いか、高周波密度
が低い場合（実験Ｉ）には、生成した薄膜の赤外スペク
トルに、ＳｉＨに基づ（吸収が測定されたしかしガス圧
が低いか、高周波密度が高い場合（実験■）には、生成
した薄膜の赤外スペクトルに、ＳｔＨに基づく吸収は測
定されなかった。
実験■のプラズマ発光の測定例を第１図に、実験■の場
合の測定例を第２図に示す。ＳｉＮ薄膜中にＳｉＨを含
む場合（実験Ｉ）では第１図に示すように−Ｎ−のろ９
ｔ４４ ｎｍ （振動スペクトル０−０に該当）の発光
スペクトル１０強度は凡の３８０．４９ ｎｍ （振動
スベク） ＃ ０−２ Ｋ該当）ノ発光スペクトル２の
強度よりも弱いが、ＳｉＮ薄膜中ＫＳｉＨを含まない場
合（実験■）では第２図に示すように、Ｎ２＋の３９１
．４４ ｎｍの発光スペクトル１′の強度はＮ、の３８
０．４９ｎｍの発光スペクトル２′の強度よりも逆に強
くなっている。
合の測定例を第２図に示す。ＳｉＮ薄膜中にＳｉＨを含
む場合（実験Ｉ）では第１図に示すように−Ｎ−のろ９
ｔ４４ ｎｍ （振動スペクトル０−０に該当）の発光
スペクトル１０強度は凡の３８０．４９ ｎｍ （振動
スベク） ＃ ０−２ Ｋ該当）ノ発光スペクトル２の
強度よりも弱いが、ＳｉＮ薄膜中ＫＳｉＨを含まない場
合（実験■）では第２図に示すように、Ｎ２＋の３９１
．４４ ｎｍの発光スペクトル１′の強度はＮ、の３８
０．４９ｎｍの発光スペクトル２′の強度よりも逆に強
くなっている。
Ｎ−の絶対的な発光強度は、プラズマ中のＮ。
素や、プラズマ発光を装置外部に出すための察の汚れＫ
も左右されるため、Ｎ−とＮ！の発光スペクトルの強度
比を用いることにより、これらの影響を排除した。Ｎ、
＋とＮ、の発光スペクト）ｖの強度比と赤外分析より得
た８ｉＮ薄膜中の８ｉＨ量との関係を図３に示した。こ
の図から、発光スペクトルの強度比と８ｔＨ量はよい相
関にあることが判る。即ち、成膜中にＮ、＋とＮ２の発
光スペクトル強度比をモニタすれば、ＳｉＮの膜質がモ
ニタできる。
も左右されるため、Ｎ−とＮ！の発光スペクトルの強度
比を用いることにより、これらの影響を排除した。Ｎ、
＋とＮ、の発光スペクト）ｖの強度比と赤外分析より得
た８ｉＮ薄膜中の８ｉＨ量との関係を図３に示した。こ
の図から、発光スペクトルの強度比と８ｔＨ量はよい相
関にあることが判る。即ち、成膜中にＮ、＋とＮ２の発
光スペクトル強度比をモニタすれば、ＳｉＮの膜質がモ
ニタできる。
以下モニタ装置について説明する。
プラズマＣＶＤ装置１１内で発生したプラズマ発光１５
は測光用窓１４を透過し、レンズ１６により菓光せられ
１分光器１７に入り、波長別に分光される。
は測光用窓１４を透過し、レンズ１６により菓光せられ
１分光器１７に入り、波長別に分光される。
本分光器１７は焦点距離２５０ｍ、明るさＦ ｔｓ。
分散５’Ｌｍ／鯖、分解能０．１２’Ｌｍのものである
。分光器内のグレーテングは固定し、波長３９１．４４
’Ｌｍと５８０．４９ ＋＋、ｍのプラズマ発光スペク
トルがでてくる分光器スペクトル結像位置に、それぞれ
幅ｏ１諭、高さ５膿のスリ７） ２８．２８’を設け、
元フ丁イバ２９．２９’により、それぞれのスリット２
８．’２８’からでたプラズマ発光スペクトルを検出器
（光電子増倍管使用） １８．１８’に導入する。次い
で。
。分光器内のグレーテングは固定し、波長３９１．４４
’Ｌｍと５８０．４９ ＋＋、ｍのプラズマ発光スペク
トルがでてくる分光器スペクトル結像位置に、それぞれ
幅ｏ１諭、高さ５膿のスリ７） ２８．２８’を設け、
元フ丁イバ２９．２９’により、それぞれのスリット２
８．’２８’からでたプラズマ発光スペクトルを検出器
（光電子増倍管使用） １８．１８’に導入する。次い
で。
それぞれ専用の増幅器２１．２１’とＡＤ変換器２２゜
２２′を通ってメモリＡ２４とメモリ８２５に入る。
２２′を通ってメモリＡ２４とメモリ８２５に入る。
今回はＮ２の５９１．４４ａｒｎのプラズマ発光スペク
トル強°度をメモリＡ２４に、Ｎｔの３８０．４９ｒＬ
ｍのプラズマ発光スペクトル強度をメモリＢ２５に記憶
させた。演算装置２６により、Ｎ２＋とＮ、の発光スペ
クトルや強度比を計算［７その結果を表示装Ｒ２７に表
示、記録させることができる。
トル強°度をメモリＡ２４に、Ｎｔの３８０．４９ｒＬ
ｍのプラズマ発光スペクトル強度をメモリＢ２５に記憶
させた。演算装置２６により、Ｎ２＋とＮ、の発光スペ
クトルや強度比を計算［７その結果を表示装Ｒ２７に表
示、記録させることができる。
上述のようにＮＪとＮ、のそれぞれのプラズマ発光スペ
クトル強度を連続的にモニタすることが可能になったた
め、それらの光強度の変化に応じて、Ｎガス流量や圧力
、高周波印加電圧などにフィードバックをかけることが
でき所定の均質な８ｓＮ薄膜を形成することができた。
クトル強度を連続的にモニタすることが可能になったた
め、それらの光強度の変化に応じて、Ｎガス流量や圧力
、高周波印加電圧などにフィードバックをかけることが
でき所定の均質な８ｓＮ薄膜を形成することができた。
これＫより、従来成膜稜、行っていた赤外分析などが不
用となり、さらにＳｉＮ薄膜形成プロセスの生産性や信
頼性の向上が可能となった。
用となり、さらにＳｉＮ薄膜形成プロセスの生産性や信
頼性の向上が可能となった。
本発明により、薄膜形成装置の成膜中の膜質をモニタで
きるので、常に均質な薄膜を作ることが可能となり、薄
膜形成プロセスの高生産性。
きるので、常に均質な薄膜を作ることが可能となり、薄
膜形成プロセスの高生産性。
高信頼性を確保、維持できる。
第１図は原料ガスの圧力が高いか、高周波密度が低い場
合のプラズマ発光スペクトル図、第２図は原料ガスの圧
力が低いか、高周波密度が高い場合のスペクトル図、第
３図はＮ−とＮ、のプラズマ発光スペク）ｙの強度比と
８ｉＮ膜中０８ｉＨ量の関係暑示した線図、第４囚は本
発明の一実施例のプラズマモニタ装置の構成を示したブ
ロック内、第５図は第４図の分光器と検出器の部分拡大
図である。 １，１′・・・Ｉ′１２′＋のプラズマ発光スペクトル
２．２′・・・Ｎ！のプラズマ発光スペクトル１１・・
・プラズマＣＶＤ装置 １２・・・高周波電源 １３・・電極 １４・・・測光用窓 １５・・プラズマ発ブ０ １６・・・レンズ １７・・・分光器 １８．１８’・・・検出器 ２１．２１’・・・増幅器 ２２．２２’・・・ＡＤ変換器 ２４・・・メモリＡ ２５・・・メモリＢ ２６・・・演算装置 ２７・・・表示装置 ２８．２８’・・・スリット ２９．２９’・・光フ丁イバ 代理人弁理士 薄 １）利 第１図 ５皮 長 （九ｍ） う次長（ｎ７）’Ｌ） 第３図 Ｒ崖Ｆ穴遠Ａヤ、） −３＋５図 −１２６−
合のプラズマ発光スペクトル図、第２図は原料ガスの圧
力が低いか、高周波密度が高い場合のスペクトル図、第
３図はＮ−とＮ、のプラズマ発光スペク）ｙの強度比と
８ｉＮ膜中０８ｉＨ量の関係暑示した線図、第４囚は本
発明の一実施例のプラズマモニタ装置の構成を示したブ
ロック内、第５図は第４図の分光器と検出器の部分拡大
図である。 １，１′・・・Ｉ′１２′＋のプラズマ発光スペクトル
２．２′・・・Ｎ！のプラズマ発光スペクトル１１・・
・プラズマＣＶＤ装置 １２・・・高周波電源 １３・・電極 １４・・・測光用窓 １５・・プラズマ発ブ０ １６・・・レンズ １７・・・分光器 １８．１８’・・・検出器 ２１．２１’・・・増幅器 ２２．２２’・・・ＡＤ変換器 ２４・・・メモリＡ ２５・・・メモリＢ ２６・・・演算装置 ２７・・・表示装置 ２８．２８’・・・スリット ２９．２９’・・光フ丁イバ 代理人弁理士 薄 １）利 第１図 ５皮 長 （九ｍ） う次長（ｎ７）’Ｌ） 第３図 Ｒ崖Ｆ穴遠Ａヤ、） −３＋５図 −１２６−
Claims (1)
- １、 プラズマ利用薄膜形成装置のプラズマモニタ装置
で、プラズマ光を薄膜形成装置外に出す部分と、出たプ
ラズマ光を集光する部分と、分光器と、分光さｒしたプ
ラズマ光のうちプラズマモニタとして最適なプラズマ発
光化学種に基づ（輝線スペクトルを複数同時に測光する
ための複数個の検出器と、これらの電気信号に変換され
たプラズマ発光強度をディジタル量に変換し、記憶し、
各信号を演算処理する部分と得られた結果を表示、記録
する部分とからなることを特徴とするプラズマモニタ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11852782A JPS599928A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | プラズマモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11852782A JPS599928A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | プラズマモニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS599928A true JPS599928A (ja) | 1984-01-19 |
Family
ID=14738804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11852782A Pending JPS599928A (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | プラズマモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599928A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177415A (ja) * | 1987-01-17 | 1988-07-21 | Yuasa Battery Co Ltd | プラズマ反応監視装置 |
| JPH01212776A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ温度測定方法 |
| US5556138A (en) * | 1994-03-28 | 1996-09-17 | Nippondenso Co., Ltd. | Pipe connecting device |
-
1982
- 1982-07-09 JP JP11852782A patent/JPS599928A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177415A (ja) * | 1987-01-17 | 1988-07-21 | Yuasa Battery Co Ltd | プラズマ反応監視装置 |
| JPH01212776A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ温度測定方法 |
| US5556138A (en) * | 1994-03-28 | 1996-09-17 | Nippondenso Co., Ltd. | Pipe connecting device |
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