JPS61117839A - 絶縁薄膜形成装置 - Google Patents
絶縁薄膜形成装置Info
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- JPS61117839A JPS61117839A JP24009784A JP24009784A JPS61117839A JP S61117839 A JPS61117839 A JP S61117839A JP 24009784 A JP24009784 A JP 24009784A JP 24009784 A JP24009784 A JP 24009784A JP S61117839 A JPS61117839 A JP S61117839A
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- 238000009413 insulation Methods 0.000 title abstract 2
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- 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
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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〉
本発明は絶縁薄膜の形成装置に関するものであシ、特に
酸素あるいは窒素プラズマ中で直流電界をかけ、陽極側
に置かれた試料を酸化あるいは窒化して絶縁薄膜を形成
する、いわゆるプラズマ陽極酸（窒）化装置の電極構造
の改良に関するものである。
酸素あるいは窒素プラズマ中で直流電界をかけ、陽極側
に置かれた試料を酸化あるいは窒化して絶縁薄膜を形成
する、いわゆるプラズマ陽極酸（窒）化装置の電極構造
の改良に関するものである。
〈発明の技術的背景とその問題点〉
プラズマ陽極酸〔窒〕化法、例えばプラズマ陽極酸化法
は低温状態で材料表面を直接酸化することが出来ること
から、化合物半導体例えばＧａＡｓの酸化等によく用い
られている。また近年シリコン（Ｓｉ）を使った半導体
装置の製造工程に関しても低温状態での酸化膜の作製が
望まれていることから、多方面で検討がなされている。
は低温状態で材料表面を直接酸化することが出来ること
から、化合物半導体例えばＧａＡｓの酸化等によく用い
られている。また近年シリコン（Ｓｉ）を使った半導体
装置の製造工程に関しても低温状態での酸化膜の作製が
望まれていることから、多方面で検討がなされている。
しかしながら、化合物半導体では通常５ｃｍ径程度の基
板が用いられているのに対し、シリコン（Ｓｉ）では一
般Ｋ １０ ｃｍ〜１２の径程度の基板が使用されてお
り、化合物半導体用に用いられているプラズマ陽極酸化
装置によってシリコン基板を酸化しようとしても、充分
に均一な絶縁薄膜を形成することが出来なかった。
板が用いられているのに対し、シリコン（Ｓｉ）では一
般Ｋ １０ ｃｍ〜１２の径程度の基板が使用されてお
り、化合物半導体用に用いられているプラズマ陽極酸化
装置によってシリコン基板を酸化しようとしても、充分
に均一な絶縁薄膜を形成することが出来なかった。
即ち、従来より用いられている絶縁薄膜形成装置の構成
例を第３図に示し、電極部分の構造を第４図に拡大して
示している。
例を第３図に示し、電極部分の構造を第４図に拡大して
示している。
第３図及び第４図において、１は陰極、２はガス導入口
、３は高周波コイル、４は石英反応管、５は陽極、６は
真空排気口であり、ガス導入口２から導入された酸素ガ
スが高周波電源Ｖｌに接続された高周波コイル３によっ
て励起されて酸素プラズマとなり、陰極である３ｃ１ｎ
径程度のシリコン棒１と陽極を兼ねた試料台５の間に印
加された直流電源Ｖ２の直流電界中において、試料台５
の上面に置かれた試料表面を酸化する。
、３は高周波コイル、４は石英反応管、５は陽極、６は
真空排気口であり、ガス導入口２から導入された酸素ガ
スが高周波電源Ｖｌに接続された高周波コイル３によっ
て励起されて酸素プラズマとなり、陰極である３ｃ１ｎ
径程度のシリコン棒１と陽極を兼ねた試料台５の間に印
加された直流電源Ｖ２の直流電界中において、試料台５
の上面に置かれた試料表面を酸化する。
このような従来の装置において、試料台５上に例えば１
０ｍ径程度の試料を載置した場合、両極間に直流電圧を
印加した場合の陽極面での電界密度が面内で一定になら
ず、その為に下部電極（試料台）５に載せられた試料表
面には均一な絶縁膜が形成されず、同心円状の膜厚分布
を生じることになり、半導体装置の製造プロセスにとっ
て生産上の歩留りを低下させることＫなり、半導体装置
製造プロセスへの適用を困難にしていた。
０ｍ径程度の試料を載置した場合、両極間に直流電圧を
印加した場合の陽極面での電界密度が面内で一定になら
ず、その為に下部電極（試料台）５に載せられた試料表
面には均一な絶縁膜が形成されず、同心円状の膜厚分布
を生じることになり、半導体装置の製造プロセスにとっ
て生産上の歩留りを低下させることＫなり、半導体装置
製造プロセスへの適用を困難にしていた。
〈発明の目的〉
本発明は上記諸点に鑑みて成されたものであシ、均一で
良質な絶縁薄膜を形成することが可能な電極構造を備え
た絶縁薄膜形成装置を提供することを目的としている。
良質な絶縁薄膜を形成することが可能な電極構造を備え
た絶縁薄膜形成装置を提供することを目的としている。
〈発明の構成〉
上記目的を達成するため、本発明は酸素あるいは窒素プ
ラズマ中で直流電界をかけ、陽極側に置かれた試料を酸
化あるいは窒化して絶縁薄膜を形成する装置において、
陰極を試料と同一物質よシなる円盤状となすように構成
しており、このような構成により、陰極−陽極間に均一
な電界が与えられ、例えば１０ｃｒＩｔ径以上の大口径
を持つ試料全面に渡って均一な絶縁膜の形成が可能とな
る０〈発明の実施例〉 以下、本発明を一実施例を挙げて詳細に説明する。
ラズマ中で直流電界をかけ、陽極側に置かれた試料を酸
化あるいは窒化して絶縁薄膜を形成する装置において、
陰極を試料と同一物質よシなる円盤状となすように構成
しており、このような構成により、陰極−陽極間に均一
な電界が与えられ、例えば１０ｃｒＩｔ径以上の大口径
を持つ試料全面に渡って均一な絶縁膜の形成が可能とな
る０〈発明の実施例〉 以下、本発明を一実施例を挙げて詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例装置の要部構造を示す図であ
り、第３図に示した装置と異なる部分を示している。
り、第３図に示した装置と異なる部分を示している。
第１図において、５は陽極（試料台）、７はステンレス
製電極（支持部材）、８は円盤状電極、９は石英製電極
カバーであシ、上記の円盤状電極８は試料台５あるいは
試料台５に載せられる試料と同程度の面積を有し、該電
極８を耐熱ステンレス鋼部材７の一端部に取付けて、こ
の耐熱ステンレス鋼部材７を介して電極８に高周波電力
を供給するように成している。
製電極（支持部材）、８は円盤状電極、９は石英製電極
カバーであシ、上記の円盤状電極８は試料台５あるいは
試料台５に載せられる試料と同程度の面積を有し、該電
極８を耐熱ステンレス鋼部材７の一端部に取付けて、こ
の耐熱ステンレス鋼部材７を介して電極８に高周波電力
を供給するように成している。
上記の如き構成によって、陰極８と陽極５との間には均
一な電界が形成され、陽極（試料台）５上の試料表面に
は均一な酸化膜が形成される。このとき、試料としてシ
リコン基板を用いる場合には、陰極８をシリコン製円盤
状電極とする。このシリコン製円盤状電極８は上述のよ
うに導体、例えばステンレス製の棒状（電極）部材、あ
るいは複数（例えば４本によって中空角柱状になした）
の長板部材７によって固定されている。またステンレス
製電極７は不純物の混入及びステンレス製電極側面から
の漏れ電流を防止するために石英製電極カバー９によっ
て保護・絶縁されている０なお、シリコンを電極として
用いる場合には抵抗値を充分に小さくするために、高温
に加熱する必要があるが、第１図に示した本発明のよう
に円盤状電極構造とすることによって、ステンレス電極
部は特に高温にする必要がなく、シリコン製円盤部をプ
ラズマ中に置くことによって電極としての使用が可能と
なる。
一な電界が形成され、陽極（試料台）５上の試料表面に
は均一な酸化膜が形成される。このとき、試料としてシ
リコン基板を用いる場合には、陰極８をシリコン製円盤
状電極とする。このシリコン製円盤状電極８は上述のよ
うに導体、例えばステンレス製の棒状（電極）部材、あ
るいは複数（例えば４本によって中空角柱状になした）
の長板部材７によって固定されている。またステンレス
製電極７は不純物の混入及びステンレス製電極側面から
の漏れ電流を防止するために石英製電極カバー９によっ
て保護・絶縁されている０なお、シリコンを電極として
用いる場合には抵抗値を充分に小さくするために、高温
に加熱する必要があるが、第１図に示した本発明のよう
に円盤状電極構造とすることによって、ステンレス電極
部は特に高温にする必要がなく、シリコン製円盤部をプ
ラズマ中に置くことによって電極としての使用が可能と
なる。
断面が試料面積と同程度のシリコン棒を電極として使用
することも考えられるが、この場合、試料の径が大きく
なった場合、シリコン棒を高温にするための電力が膨大
なものになって実用的でなく、またプラズマ放電が励起
されない場合も生じ好ましくない。
することも考えられるが、この場合、試料の径が大きく
なった場合、シリコン棒を高温にするための電力が膨大
なものになって実用的でなく、またプラズマ放電が励起
されない場合も生じ好ましくない。
第２図は本発明装置に用いられる陰極構造の他の実施例
を示したものであり、円盤状電極８の円盤部分に孔１０
を開口することにより、反応ガスの流れを良好にして、
より均一で高速な酸化を行い得るようにしたものである
。
を示したものであり、円盤状電極８の円盤部分に孔１０
を開口することにより、反応ガスの流れを良好にして、
より均一で高速な酸化を行い得るようにしたものである
。
なお、上記実施例においてはシリコン基板への酸化膜形
成について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば反応ガスとして窒素を用いて窒化膜を
形成する場合にも適用することが出来ることは言うまで
もない。
成について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えば反応ガスとして窒素を用いて窒化膜を
形成する場合にも適用することが出来ることは言うまで
もない。
またシリコン以外の材質の試料（ＧａＡｓ、Ｇｅ等ンの
酸化あるいは窒化膜等の形成にも同質の円盤状電極を用
いて同様に適用することが可能である。
酸化あるいは窒化膜等の形成にも同質の円盤状電極を用
いて同様に適用することが可能である。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、例えば１０備径程度の大
口径の試料に対しても、試料全面に渡って均一な絶縁膜
を形成することが出来、その結果半導体装置製造プロセ
スにおける生産性の歩留りを向上させることが出来る。
口径の試料に対しても、試料全面に渡って均一な絶縁膜
を形成することが出来、その結果半導体装置製造プロセ
スにおける生産性の歩留りを向上させることが出来る。
第１図は本発明一実施例装置の要部構成を示す図、第２
図は本発明装置に用いられる陰極構造の他の構成例を示
す図、第３図は一般的な絶縁薄膜形成装置の構成例を示
す図、第４図は従来の陰極構造を示す図である。 ２・・ガス導入口、 ３・・高周波コイル、４・・・
石英反応管、 ５・・陽極（試料台）、６・・真空排
気口、 ７ ・ステンレス製電極、８・・・シリコン
製円盤状電極、 ９・・・石英製電極保護カバー。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）＄１ 薗 （Ｃ１） ｒｂノ ：＄２ 図 ＄４ｒｊ！Ｊ
図は本発明装置に用いられる陰極構造の他の構成例を示
す図、第３図は一般的な絶縁薄膜形成装置の構成例を示
す図、第４図は従来の陰極構造を示す図である。 ２・・ガス導入口、 ３・・高周波コイル、４・・・
石英反応管、 ５・・陽極（試料台）、６・・真空排
気口、 ７ ・ステンレス製電極、８・・・シリコン
製円盤状電極、 ９・・・石英製電極保護カバー。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）＄１ 薗 （Ｃ１） ｒｂノ ：＄２ 図 ＄４ｒｊ！Ｊ
Claims (3)
- １．酸素あるいは窒素プラズマ中で直流電界をかけ、陽
極側に置かれた試料を酸化あるいは窒化して絶縁薄膜を
形成する装置において、 陰極を試料と同一物質よりなる円盤状となしたことを特
徴とする絶縁薄膜形成装置。 - ２．前記円盤状の陰極の試料と対向する面の大きさを少
なくとも試料と同程度になしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の絶縁薄膜形成装置。 - ３．シリコンよりなる試料に絶縁薄膜を形成する装置で
あって、前記陽極を耐熱ステンレス鋼部材に円盤状シリ
コンを付設せしめて構成してなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の絶縁薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24009784A JPS61117839A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 絶縁薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24009784A JPS61117839A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 絶縁薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117839A true JPS61117839A (ja) | 1986-06-05 |
Family
ID=17054445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24009784A Pending JPS61117839A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 絶縁薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117839A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281032A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP24009784A patent/JPS61117839A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281032A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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