JPS607937B2 - 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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- JPS607937B2 JPS607937B2 JP15063682A JP15063682A JPS607937B2 JP S607937 B2 JPS607937 B2 JP S607937B2 JP 15063682 A JP15063682 A JP 15063682A JP 15063682 A JP15063682 A JP 15063682A JP S607937 B2 JPS607937 B2 JP S607937B2
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- 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
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- H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
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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
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＲＦプラズマ析出系に関し、さらに詳しくはＲ
Ｆプ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（ＰＥＣＶＯ）系を提供
することに関する。
Ｆプ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（ＰＥＣＶＯ）系を提供
することに関する。
過去においては、ＲＦプラズマ反応器はフオトレジスト
除去、ケイ素化合物のエッ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、ドーピングしたポリケィ素、導電膜、ェピタクシ
ー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、半導電体装置製造中膜の析出に使われるＲＦプラ
ズマ反応器は、「グロー放電反応器」と呼ばれ、その内
側に韓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ーのすぐ上で反応器を囲む２回
転コイルを通るＲＦパワー源からなっていた。
除去、ケイ素化合物のエッ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、ドーピングしたポリケィ素、導電膜、ェピタクシ
ー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、半導電体装置製造中膜の析出に使われるＲＦプラ
ズマ反応器は、「グロー放電反応器」と呼ばれ、その内
側に韓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ーのすぐ上で反応器を囲む２回
転コイルを通るＲＦパワー源からなっていた。
その元素が析出さ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。析
出操作は加工片をホルダー上に置き、反応室を排気し、
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。
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、反応室を排気し、
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霧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Ｒ
Ｆ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。
応物を導入しウェーハの霧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Ｒ
Ｆ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。
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）スベ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パワー
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ハを置くポ
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１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．ェングル，Ｊ
ｒ．の１９８０王９月１６日付の米国特許第４２２３０
４８号に記載されている。一層大きい、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。しかし、ごく短時間より長く反応器を動かす
ことはいまいま不可能であった。上記時間中ごく少ない
析出を半導体ゥェーハ上に生成できた。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「 またスベ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ベーサ
ー上に蓄積する。その結果、特に導電膜を析出する場合
は、スベーサ−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し、析出工程を停
止させる。失敗なし‘こ１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ＰＥＣＶＯ系で使うことが妨げる。
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）スベ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パワー
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ハを置くポ
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１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．ェングル，Ｊ
ｒ．の１９８０王９月１６日付の米国特許第４２２３０
４８号に記載されている。一層大きい、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。しかし、ごく短時間より長く反応器を動かす
ことはいまいま不可能であった。上記時間中ごく少ない
析出を半導体ゥェーハ上に生成できた。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「 またスベ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ベーサ
ー上に蓄積する。その結果、特に導電膜を析出する場合
は、スベーサ−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し、析出工程を停
止させる。失敗なし‘こ１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ＰＥＣＶＯ系で使うことが妨げる。
導電腰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
必要性ないこ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、ＲＦプ
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
良されたスベーサー装置を提供することにある。
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
必要性ないこ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、ＲＦプ
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
良されたスベーサー装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、導電板を隔離しその短絡を防ぐ改
良されたスベーサー装置がｔＲＦ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。
良されたスベーサー装置がｔＲＦ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
改良されたスべ−サー装置が、実際的生産水準で導電膜
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。
改良されたスべ−サー装置が、実際的生産水準で導電膜
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
ための絶縁スベーサーと、ＲＦプラズマ場をつくる導電
板と、絶縁スベーサー装置全体を横切る導電膜の析出を
防ぐため絶縁スベーサー装鷹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ＲＦプ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。
ための絶縁スベーサーと、ＲＦプラズマ場をつくる導電
板と、絶縁スベーサー装置全体を横切る導電膜の析出を
防ぐため絶縁スベーサー装鷹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ＲＦプ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腰の析出が防げる。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。
とによって「隔離装置上への導電腰の析出が防げる。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、絶縁スベーサー装置は一般に番号１で
示される。
示される。
任意の孔２が心合せ軸を受けて、スベーサー装置１を２
枚の導電板１０の間に位置させる。多数の対の導電板１
０を使うときは、当該軸がすべての板および介在するス
ベーサー装置４の位置を定めることができる。導露板１
０はＲＦ発生器（図示してない）に連結され、区域５１
こＲＦプラズマ場を生じる。スベーサー装置１の両端に
ある半径方向溝７が減少した円周の部分郡を形成してい
る。この溝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４の表面上の直接の導雷電気適略は従来の
当該技術のスべ−サー装置に比較し著しく減少した速度
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
べ−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
−いわゆる気体種イオン化通路長さによって規定される
階間隔に類似していると考えられる。寸法Ｗは０．０２
０インチ程度が好ましい。半径方向溝以外の他のもの、
たとえばスベーサ−装置に沿って伸びているらせん状溝
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〈ことができる。
枚の導電板１０の間に位置させる。多数の対の導電板１
０を使うときは、当該軸がすべての板および介在するス
ベーサー装置４の位置を定めることができる。導露板１
０はＲＦ発生器（図示してない）に連結され、区域５１
こＲＦプラズマ場を生じる。スベーサー装置１の両端に
ある半径方向溝７が減少した円周の部分郡を形成してい
る。この溝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４の表面上の直接の導雷電気適略は従来の
当該技術のスべ−サー装置に比較し著しく減少した速度
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
べ−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
−いわゆる気体種イオン化通路長さによって規定される
階間隔に類似していると考えられる。寸法Ｗは０．０２
０インチ程度が好ましい。半径方向溝以外の他のもの、
たとえばスベーサ−装置に沿って伸びているらせん状溝
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〈ことができる。
そこで、係属中の特許出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法を選ぶ必要がある
。当該系に本発明の絶縁スベ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。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。第２図において
は、絶縁スベーサー装置の第２の具体化が一般に番号Ｉ
Ａにより示されている。
熱的析出を最小にするように析出方法を選ぶ必要がある
。当該系に本発明の絶縁スベ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。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。第２図において
は、絶縁スベーサー装置の第２の具体化が一般に番号Ｉ
Ａ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２枚
の導電板１０Ａの間にスベーサー装置ＩＡ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４Ａにおける減少した円周８Ａ，８
Ｂ，８Ｃ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‘こお
いても抑制される。第３図では、絶縁スベーサー装置は
一般に番号ＩＡで示されている。
の導電板１０Ａの間にスベーサー装置ＩＡ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４Ａにおける減少した円周８Ａ，８
Ｂ，８Ｃ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‘こお
いても抑制される。第３図では、絶縁スベーサー装置は
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。寸法Ａ，Ｂ，Ｃの値の例は夫々０
．６２５インチ、０．３１２インチ、０．２５０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
「本発明の精神と範囲か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、絶縁スベーサー装置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。
により示されている。寸法Ａ，Ｂ，Ｃの値の例は夫々０
．６２５インチ、０．３１２インチ、０．２５０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
「本発明の精神と範囲か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、絶縁スベーサー装置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
スベーサーメンバーの側立面図である。 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
有するスベーサーメンバーの第１図に類似の側立面図で
ある。第３図は第１図の本発明のスベーサーメンバーの
側面図である。第１図第２図 第３図
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
スベーサーメンバーの側立面図である。 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
有するスベーサーメンバーの第１図に類似の側立面図で
ある。第３図は第１図の本発明のスベーサーメンバーの
側面図である。第１図第２図 第３図
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ペーサー装置を有し、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、当該絶縁スペーサー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 JPS5884037A (ja) | 1983-05-20 |
| JPS607937B2 true 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) |
Families Citing this family (4)
| 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 |
| 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3235504A1 (de) | 1983-05-19 |
| FR2516339A1 (fr) | 1983-05-13 |
| GB2109010B (en) | 1985-11-20 |
| NL8204404A (nl) | 1983-06-01 |
| FR2516339B1 (fr) | 1986-04-11 |
| JPS5884037A (ja) | 1983-05-20 |
| GB2109010A (en) | 1983-05-25 |
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