JPS61232612A - 気相反応装置 - Google Patents
気相反応装置Info
- Publication number
- JPS61232612A JPS61232612A JP60075051A JP7505185A JPS61232612A JP S61232612 A JPS61232612 A JP S61232612A JP 60075051 A JP60075051 A JP 60075051A JP 7505185 A JP7505185 A JP 7505185A JP S61232612 A JPS61232612 A JP S61232612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- space
- substrate
- reaction space
- frame structure
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- 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
- C23C16/458—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 supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
-
- 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
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
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CVD (化学蒸着)装置に関゛4
る。
る。
本発明は反応容器内に導電性またば゛I′−導電性の材
料により作られたフートおよび枠よりなる枠構造により
プラズマ化または光励起に上り活1ノl化した反応性気
体を閉し込める筒状空間を設け1、二の空間内部に配設
された被形成面を有するNi1i 41iに反応性気体
を供給するとともに、この空間の反応性気体をグロー放
電またはプラズマ状態と−+=Lめることにより、反応
容器の内壁への不要反応生成物(フレーク(雪片)状)
の付着を防止するに加えて、被形成面一1−に形成され
る反応生成物の生成収率(被膜になった反応生成物の車
Mt/供給された反応性気体の重量)を向」ニさせるプ
ラズマCVII l置に関する。
料により作られたフートおよび枠よりなる枠構造により
プラズマ化または光励起に上り活1ノl化した反応性気
体を閉し込める筒状空間を設け1、二の空間内部に配設
された被形成面を有するNi1i 41iに反応性気体
を供給するとともに、この空間の反応性気体をグロー放
電またはプラズマ状態と−+=Lめることにより、反応
容器の内壁への不要反応生成物(フレーク(雪片)状)
の付着を防止するに加えて、被形成面一1−に形成され
る反応生成物の生成収率(被膜になった反応生成物の車
Mt/供給された反応性気体の重量)を向」ニさせるプ
ラズマCVII l置に関する。
本発明は筒状空間に閉し込められたプうスマ内に基板を
反応性気体の流れおよび電界に平行方向に配列し、その
場合、電極間距離(dcm)、基板の電界方向の長さく
Lcm)’:反応中の圧力(pto’rr)を山」−≦
0.4 (torr ) 好ましくは0.2torr以下の関係を有−せしめるこ
とによ□り基板内での形成された被膜の厚さのバラツキ
を所定の厚さ±10%以下とすることを目的としている
。
反応性気体の流れおよび電界に平行方向に配列し、その
場合、電極間距離(dcm)、基板の電界方向の長さく
Lcm)’:反応中の圧力(pto’rr)を山」−≦
0.4 (torr ) 好ましくは0.2torr以下の関係を有−せしめるこ
とによ□り基板内での形成された被膜の厚さのバラツキ
を所定の厚さ±10%以下とすることを目的としている
。
加えて本発明はかかる筒状空間を構成する枠構造をその
内部に設けられたホルダ(基板保持用冶具ともいう、)
および基板をこの反応容器の一方の側に連設させた予備
室より供給させ、さらにプラズマCVDの後この予備室
または他の第2の予備室に至らしめるいわゆるロードロ
ック方式をとらしめた。
内部に設けられたホルダ(基板保持用冶具ともいう、)
および基板をこの反応容器の一方の側に連設させた予備
室より供給させ、さらにプラズマCVDの後この予備室
または他の第2の予備室に至らしめるいわゆるロードロ
ック方式をとらしめた。
従来、プラズマCVD装置としては、枠構造を有しこの
枠が絶縁物により設けられたプラズマCVD装置に関し
ては本発明人の出願による特願昭(59−79623)
rプラズマ気相反応装置」昭和59年4月201コ出
願に示されている。
枠が絶縁物により設けられたプラズマCVD装置に関し
ては本発明人の出願による特願昭(59−79623)
rプラズマ気相反応装置」昭和59年4月201コ出
願に示されている。
本発明は、第1図に示す如く、一度に多数の基−板を同
時に反応空間に配設し、しかもその生成収率を大きくし
たいわゆる多量生産装置に関する。
時に反応空間に配設し、しかもその生成収率を大きくし
たいわゆる多量生産装置に関する。
本発明は絶縁物の枠構造により活性反応性気体を閉し込
め、この枠の内面を利用し□て筒状空間を設け、この筒
状空間の内部にホルダまたはホルダの大きさの大面積基
板またはホルダに保持された基板の被形成面を裏面を互
いに密接して配設し、かつこの複数の間隔をそれぞれ一
定または概略一定とした。そしてその距離例えば1〜]
Ocm代表的には6cm(±0.6cm以内)19jt
して平行ζこ配列し、この基板が林立した筒状空間にお
いてのみ均一な膜厚の被膜形成を行わしめ、活性反応性
気体がこの空間のみにしか存在しないように導き、結果
として反応性気体の生成収率を従来の1〜3%よりその
20〜60倍の20〜30%にまで高めたごとを特徴と
している。
め、この枠の内面を利用し□て筒状空間を設け、この筒
状空間の内部にホルダまたはホルダの大きさの大面積基
板またはホルダに保持された基板の被形成面を裏面を互
いに密接して配設し、かつこの複数の間隔をそれぞれ一
定または概略一定とした。そしてその距離例えば1〜]
Ocm代表的には6cm(±0.6cm以内)19jt
して平行ζこ配列し、この基板が林立した筒状空間にお
いてのみ均一な膜厚の被膜形成を行わしめ、活性反応性
気体がこの空間のみにしか存在しないように導き、結果
として反応性気体の生成収率を従来の1〜3%よりその
20〜60倍の20〜30%にまで高めたごとを特徴と
している。
本発明は被膜作製を多数回繰り返して行うと、その時反
応容器上部に付着形成された生成物がフレークとなり、
基板の被形成面上に落ち付着してピンホールの発生を誘
発してしまうことを防くため、基板の被形成面を重力に
そって配向せしめた。
応容器上部に付着形成された生成物がフレークとなり、
基板の被形成面上に落ち付着してピンホールの発生を誘
発してしまうことを防くため、基板の被形成面を重力に
そって配向せしめた。
□ 加えて、基板例えばlocm X
10cinまたは電極方向に10〜500mを有する中
15〜120cmの基板(この場合の最大の有効反応空
間は、上下(45cm) x前後(120cm) ’
x左右(130cm)を期待できる)方向がその温度分
布において、100〜400°C例えば所定温度210
℃゛±10°C好ましくは±5℃以内とした。
10cinまたは電極方向に10〜500mを有する中
15〜120cmの基板(この場合の最大の有効反応空
間は、上下(45cm) x前後(120cm) ’
x左右(130cm)を期待できる)方向がその温度分
布において、100〜400°C例えば所定温度210
℃゛±10°C好ましくは±5℃以内とした。
かくの如くに本発明は連続製造方式(ロードロック方式
)を基本条件としているため、それぞれの反応容器内で
の被膜の特性の向上に加えて、チャンバ内壁に不要の反
応生成物が付着することを防ぎ、被膜作製の際、新たに
枠およびホルダ、基板を反応容器内に挿着する度に、あ
たかも新しい内壁が作られるため、くりかえしの被膜作
製によっても被膜か従来のプラズマCVD装置の内壁の
ようなフレークの発生を防止できるという大きな特本発
明はさらにどの反応容器内を単純化するため、基板の発
熱は加熱部を石英板を介して上方、下方から離れた赤外
線ランプ(例えばハロゲンランプ)で設け、反応性気体
にとっ゛C反応容器内にはホルダおよび基板とこの筒状
空間を構成する供給フード、排気フードおよび基板に対
し電界が平行になる向きの上下または前後に相対した電
極のみとし、反応性気体および電界を被形成面に平行な
層流とすることにより単純構造のプラズマCVD反応を
せしめたことを特徴としている。
)を基本条件としているため、それぞれの反応容器内で
の被膜の特性の向上に加えて、チャンバ内壁に不要の反
応生成物が付着することを防ぎ、被膜作製の際、新たに
枠およびホルダ、基板を反応容器内に挿着する度に、あ
たかも新しい内壁が作られるため、くりかえしの被膜作
製によっても被膜か従来のプラズマCVD装置の内壁の
ようなフレークの発生を防止できるという大きな特本発
明はさらにどの反応容器内を単純化するため、基板の発
熱は加熱部を石英板を介して上方、下方から離れた赤外
線ランプ(例えばハロゲンランプ)で設け、反応性気体
にとっ゛C反応容器内にはホルダおよび基板とこの筒状
空間を構成する供給フード、排気フードおよび基板に対
し電界が平行になる向きの上下または前後に相対した電
極のみとし、反応性気体および電界を被形成面に平行な
層流とすることにより単純構造のプラズマCVD反応を
せしめたことを特徴としている。
以下に図面に従って本発明を説明する。
実施例1
第1図に従って本発明のプラズマCVD装置を示す。
第1図において反応容器(2)はその一方の側に基板を
装填するための予備室(1)を有する。予備室(1)と
反応容器(2)との連結部はゲート弁(43)を有し、
基板、ホルダ(5)′および枠(7)。
装填するための予備室(1)を有する。予備室(1)と
反応容器(2)との連結部はゲート弁(43)を有し、
基板、ホルダ(5)′および枠(7)。
(7′)の反応室への移動時に関しては開となり、プラ
ズマ反応中および予備室(1)での基板(4)、枠棒(
6) 、 (6°)の取り出しにおいては閉となる。装
填、取り出しの際、予備室(1)は大気圧となり、(2
o)より大気圧にするための窒素が供給される。
ズマ反応中および予備室(1)での基板(4)、枠棒(
6) 、 (6°)の取り出しにおいては閉となる。装
填、取り出しの際、予備室(1)は大気圧となり、(2
o)より大気圧にするための窒素が供給される。
予備室(1)において、大気圧にて外部より基板(4)
、(4’)を枠(6) 、 (6’ )に挿着し、移動
機構(iJ1称レール)(図示せず)−1−に配設し、
扉を閉める。基板上の呼名物を加熱真空脱気させるため
、赤外線ランプ(] 5) 、 (15’ )、真空排
気手段(19) 、 (19’ )を動作させる。予備
室、反応室のバルブ(1B) 、 (18”)を開とし
、ターボ分子ポンプ(19L(19’)を利用してとも
に1O−7torrll下に真空引きをし、同時にバル
ブ(17) 、 (17’ )を開として、赤外線ラン
プ(15L(15’)および(16)、(16°)をも
真空引きを1.7た。この後ゲート弁(43)を開け、
反応容器(2)内に基板、ホルダ(5)、枠構造を構成
する枠(7) 、 (7’)を移動させた。
、(4’)を枠(6) 、 (6’ )に挿着し、移動
機構(iJ1称レール)(図示せず)−1−に配設し、
扉を閉める。基板上の呼名物を加熱真空脱気させるため
、赤外線ランプ(] 5) 、 (15’ )、真空排
気手段(19) 、 (19’ )を動作させる。予備
室、反応室のバルブ(1B) 、 (18”)を開とし
、ターボ分子ポンプ(19L(19’)を利用してとも
に1O−7torrll下に真空引きをし、同時にバル
ブ(17) 、 (17’ )を開として、赤外線ラン
プ(15L(15’)および(16)、(16°)をも
真空引きを1.7た。この後ゲート弁(43)を開け、
反応容器(2)内に基板、ホルダ(5)、枠構造を構成
する枠(7) 、 (7’)を移動させた。
反応容器(2)内での機構を記す。
反応容器く2)は反応性気体の供給系(10)と真空排
気系(11)を具備する。
気系(11)を具備する。
反応性気体を供給するドーピング系(1o)はバルブ(
51)、流量計(52)とキャリアガス(37) 、反
応性気体(33) 、 (34)、 (35)、 (3
6)よりな、っている。
51)、流量計(52)とキャリアガス(37) 、反
応性気体(33) 、 (34)、 (35)、 (3
6)よりな、っている。
反応性気体として珪化物気体、ゲルマニューム化物気体
のごとく室温で気体のものはり34)より、またI)ま
たはN型用の1−−−ピング用気体(例えはツボラン、
゛ノオスヒン)は(35)より供給するごとか可能であ
る。
のごとく室温で気体のものはり34)より、またI)ま
たはN型用の1−−−ピング用気体(例えはツボラン、
゛ノオスヒン)は(35)より供給するごとか可能であ
る。
またノチルソラン、ヒ1゛ラシン等の室温において液体
のもの4J、バブラー (36)より供給される。
のもの4J、バブラー (36)より供給される。
これらの気体は減圧下Qこて気体となるため、流量計に
より十分制御が可能である。また蒸発にはこのバブラ(
36)の電子↑0温槽による/温度制御を行った。
より十分制御が可能である。また蒸発にはこのバブラ(
36)の電子↑0温槽による/温度制御を行った。
これらの反応性気体は供給I”+ (27)よりイJ(
袷ガイド(フードともいう)(7)に至り、イJ(給手
段(24)の穴(8)(1〜211mψ)より下方向に
均一・な層流になるように放出される。
袷ガイド(フードともいう)(7)に至り、イJ(給手
段(24)の穴(8)(1〜211mψ)より下方向に
均一・な層流になるように放出される。
さらにこの穴の下側にはブラスマ放電用の一対の導電性
電極をアルミニ1.−J、金属により電極の一方(23
)を有し、ごれは電気エネルギ供給用のマツチングトラ
ンス(25)および発振器(21)に接続させている。
電極をアルミニ1.−J、金属により電極の一方(23
)を有し、ごれは電気エネルギ供給用のマツチングトラ
ンス(25)および発振器(21)に接続させている。
他方の端子(22)は排気手段(24°)のフート(7
’)lに設けられて網目状または多孔状の一対の電極(
23’)が対称構造として配設されている。
’)lに設けられて網目状または多孔状の一対の電極(
23’)が対称構造として配設されている。
この一対の電極に対応してマツチングトランスは中点を
接地とし、電極のいずれをも接地レベルに対し対称とさ
せた。
接地とし、電極のいずれをも接地レベルに対し対称とさ
せた。
排気手段(24’)は供給手段(24)と概略同一形状
を有しており、全体の穴より均一に筒状空間に気体を層
流にして排気口(28) 、圧力調整バルブ(18°)
を経てターボ分子ポンプ(19’)に至る。
を有しており、全体の穴より均一に筒状空間に気体を層
流にして排気口(28) 、圧力調整バルブ(18°)
を経てターボ分子ポンプ(19’)に至る。
反応性気体番才供給口(27)より下方向にステンレス
、ニッケルまたはアルミニュームで作られた枠(3)
、 (3°)で囲まれた筒状空間(101)を経−排気
口(28)に至る。筒状空間(101)は外側の枠(3
)。
、ニッケルまたはアルミニュームで作られた枠(3)
、 (3°)で囲まれた筒状空間(101)を経−排気
口(28)に至る。筒状空間(101)は外側の枠(3
)。
(3゛)を矩形の導電性材料例えばアルミニューム金属
、又は半導電性材料のステンレスまたはニッケルで作り
、その内壁に被形成面を有する基板(5)。
、又は半導電性材料のステンレスまたはニッケルで作り
、その内壁に被形成面を有する基板(5)。
(5″)が一定の間隔例えば5cmをとって互いに裏面
を接して配設されている。
を接して配設されている。
この基板の加熱は」二側の赤外線ランプ(16)と下側
の赤外線ランプ(16’)とが互いに直交して金メッキ
された放物面の反射鏡を有して設iJられ、筒状空間の
均熱化を計っている。
の赤外線ランプ(16’)とが互いに直交して金メッキ
された放物面の反射鏡を有して設iJられ、筒状空間の
均熱化を計っている。
この加熱用のランプ(16) 、 (16’)が設BJ
られている空間と1反応容器内の反応室とは、フ−ト(
7)。
られている空間と1反応容器内の反応室とは、フ−ト(
7)。
(7゛)の一部を構成する透明石英板(+3)、 (1
3’)lこよってしきられ、反応生成物が赤外線ランプ
に至りランプの表面に付着することを防いごいる。この
反応容器とランプ加熱部との圧力調整番1L、反応性気
体を流L7ていない時、例えばオーバーボール用の大気
圧にする時、また真空引きをする時、バルブ(17’)
を開として等圧とし、また反応性気体が供給されている
時は閉として赤外線ランプ内に反応性気体が逆流大する
ことを防いでいる6、第2図は第1図における枠構造の
空間をよりわかりやすく示すための斜視図を示した。
3’)lこよってしきられ、反応生成物が赤外線ランプ
に至りランプの表面に付着することを防いごいる。この
反応容器とランプ加熱部との圧力調整番1L、反応性気
体を流L7ていない時、例えばオーバーボール用の大気
圧にする時、また真空引きをする時、バルブ(17’)
を開として等圧とし、また反応性気体が供給されている
時は閉として赤外線ランプ内に反応性気体が逆流大する
ことを防いでいる6、第2図は第1図における枠構造の
空間をよりわかりやすく示すための斜視図を示した。
図面において、この直方体のeM電膜またば11勇。
電膜の枠構造は枠(3) 、 (3′)および」一方、
下方のフ−1’ (7) 、 (7’)は縦断面図の約
半分を示している。
下方のフ−1’ (7) 、 (7’)は縦断面図の約
半分を示している。
これらの図番等は第2図と対応しているが、フード(7
)に対し供給口(27)より供給された気体は供給手段
(24)の穴(8)より基板(5)の表面にそって流れ
(9)、(9’)さらにフード(7゛)排気手段(24
’)を経て不要な反応性気体(2B’)が排気される。
)に対し供給口(27)より供給された気体は供給手段
(24)の穴(8)より基板(5)の表面にそって流れ
(9)、(9’)さらにフード(7゛)排気手段(24
’)を経て不要な反応性気体(2B’)が排気される。
枠構造の内部は部上空間(101)よりなり、かつその
うちの有効な空間即ち反応空間(100)がこの枠内の
内面より2〜15cm代表的には5〜10cm内側の空
間として枠構造の近傍での気流の乱れによる被膜形成の
バラツキを防ぐため内側に設けて位置づけられる。
うちの有効な空間即ち反応空間(100)がこの枠内の
内面より2〜15cm代表的には5〜10cm内側の空
間として枠構造の近傍での気流の乱れによる被膜形成の
バラツキを防ぐため内側に設けて位置づけられる。
このため左右方向(80)、前後方向く80”)の補助
空間を設けて反応空間を補正して設けた。
空間を設けて反応空間を補正して設けた。
かくすることにより、基板、ホルダ(ここでは基板とホ
ルダとが共通になっている場合を示す)(5) 、 (
5’ )上に被膜をその均一性として±10%以内代表
的には±4%の基板内、基板間ばらつきを保持させるこ
とができた。
ルダとが共通になっている場合を示す)(5) 、 (
5’ )上に被膜をその均一性として±10%以内代表
的には±4%の基板内、基板間ばらつきを保持させるこ
とができた。
さらに第2図より明らかなように、不要空間(80L
(80’)を設けることにより、この有効反応空間(1
00)を直方体(含む立方体)とすることができ、結果
として基板の充填率を円筒型の反応空間よりもさらに高
(することができにようになった。
(80’)を設けることにより、この有効反応空間(1
00)を直方体(含む立方体)とすることができ、結果
として基板の充填率を円筒型の反応空間よりもさらに高
(することができにようになった。
例えば基板を20cm X 60cmを20枚6cmの
間隔で配設させんとする時、延べの被形成面は2400
0 cl。
間隔で配設させんとする時、延べの被形成面は2400
0 cl。
これに必要な空間は70cm X 70cm X 30
cm(有効空間60c+n X 60cm X 20c
m) = 147000c+dである。
cm(有効空間60c+n X 60cm X 20c
m) = 147000c+dである。
即ち学位体積当たり16.1%もの面積(24000C
IA/147000c艷)を被膜形成面積とすることが
可能である。
IA/147000c艷)を被膜形成面積とすることが
可能である。
このため供給する反応性気体のうらの被膜となる生成収
率も従来の第1図に示した放散型の1%程度に比べ20
%〜25%と著しい高収率を得ることができるようにな
った。
率も従来の第1図に示した放散型の1%程度に比べ20
%〜25%と著しい高収率を得ることができるようにな
った。
かくして第2図に示された如き反応容器と予備室との間
でのプラズマ□気相反応を連続的に操作させることがで
きた。 11 実施例2 第3図は本発明の他の実施例を示す。
でのプラズマ□気相反応を連続的に操作させることがで
きた。 11 実施例2 第3図は本発明の他の実施例を示す。
第3図は実施例1の第1図に対応して図面の概要を示し
たものである。その他は第2図および実施例1と同様で
ある。
たものである。その他は第2図および実施例1と同様で
ある。
第3図において、枠構造はフード(7)、(7’)、枠
(3)、(3’)を有し、反応性気体は(27)を経て
供給手段(24)より電極(23)を経て筒状空間(1
01)でプラズマ反応をし、さらに不要反応生成物およ
びキャリアガスは排気手段(24′)、電極(23’)
を経て排気系(11)に至る。
(3)、(3’)を有し、反応性気体は(27)を経て
供給手段(24)より電極(23)を経て筒状空間(1
01)でプラズマ反応をし、さらに不要反応生成物およ
びキャリアガスは排気手段(24′)、電極(23’)
を経て排気系(11)に至る。
この実施例において反応空間(100)内には基板(!
5) 、 (5”)が基板ホルダ(5)上にテーバ状(
この望み角(81)は3〜10°とできるだけ小さい方
が基板を多量に挿着できる)に配設され、基板の導入口
側より排気口側に向かって若干狭くなり、基板の落下を
防ぐに加えてその基板上に形成される膜の均一化をさら
に促進させた。
5) 、 (5”)が基板ホルダ(5)上にテーバ状(
この望み角(81)は3〜10°とできるだけ小さい方
が基板を多量に挿着できる)に配設され、基板の導入口
側より排気口側に向かって若干狭くなり、基板の落下を
防ぐに加えてその基板上に形成される膜の均一化をさら
に促進させた。
この実施例においても補助空間(80)が反応空間の周
辺部に設けられ、基板(5)、ホルダ(50)が枠構造
より電気的にフローティングとされている。
辺部に設けられ、基板(5)、ホルダ(50)が枠構造
より電気的にフローティングとされている。
この構造においてはフレークが被形成面にチーパを有し
ているため若干付着するという欠点はあるが、シリコン
ウェハを多数枚同時に固定冶具をイ」けることなく挿着
できるいう点では実施例1より優れたものであった。
ているため若干付着するという欠点はあるが、シリコン
ウェハを多数枚同時に固定冶具をイ」けることなく挿着
できるいう点では実施例1より優れたものであった。
実施例3
この実施例は実施例1のプラズマCVD中置を用い、反
応性気体として(34)よりシランを供給して珪素半導
体膜を作製したものである。
応性気体として(34)よりシランを供給して珪素半導
体膜を作製したものである。
基板温度は210℃とした。被膜の成長速度は4.5人
/秒を高周波(13,56MHzを使用)電界を400
Wとし、シランを400cc /分加え、プラズマCV
D中の圧力を0.07torrとした時得ることができ
た。
/秒を高周波(13,56MHzを使用)電界を400
Wとし、シランを400cc /分加え、プラズマCV
D中の圧力を0.07torrとした時得ることができ
た。
即ち、
■)= 20cm ×0.07torrd’
6cm = 0.23 torr≦0.4 torrとなり
、±10%以下の被膜のバラツキを得ることができた。
6cm = 0.23 torr≦0.4 torrとなり
、±10%以下の被膜のバラツキを得ることができた。
従来のPCVD装置の反応容器においては1回の被膜形
成で最大50cm x 5Qcm 1枚のみ(この場合
もシランの量は200cc /分を必要とする)のロー
トが可能であった。他方、本発明のプラズマCVD装置
においては20cm X 60cmの、!ル板20枚を
1ハツチで挿着(Ill”)でき、その結果1ハツチの
延べの形成面積は20cm X 60cm X 20と
従来例よりも即ら9.6倍も多量生産を可能にできた。
成で最大50cm x 5Qcm 1枚のみ(この場合
もシランの量は200cc /分を必要とする)のロー
トが可能であった。他方、本発明のプラズマCVD装置
においては20cm X 60cmの、!ル板20枚を
1ハツチで挿着(Ill”)でき、その結果1ハツチの
延べの形成面積は20cm X 60cm X 20と
従来例よりも即ら9.6倍も多量生産を可能にできた。
加えて被膜の成長速度を考慮すると、合計19倍の多量
生産が可能になった。
生産が可能になった。
さらに重要なことは、従来は1〜2回のCVD作業を行
うと、チャンバの内壁には0.3〜1μのシリコンのフ
レークが沈着し、掃除をしなりればならなかった。しか
し本発明のプラズマCVD装置においては、0.5pの
膜厚の被膜生成を繰り返して行い、その回数が100回
になっても、反応容器の内壁にはうつすらとフレイクが
観察されるのめであった。このため装置のダウンタイム
を少なくでき、加えて被膜のピンボール等の不良発生を
防ぎ得るといえる二重、三重の長所を有していた。
うと、チャンバの内壁には0.3〜1μのシリコンのフ
レークが沈着し、掃除をしなりればならなかった。しか
し本発明のプラズマCVD装置においては、0.5pの
膜厚の被膜生成を繰り返して行い、その回数が100回
になっても、反応容器の内壁にはうつすらとフレイクが
観察されるのめであった。このため装置のダウンタイム
を少なくでき、加えて被膜のピンボール等の不良発生を
防ぎ得るといえる二重、三重の長所を有していた。
かくして形成された半導体層は、プラズマ状態での反応
性気体のドリフトの距離が長いにもかかねらず、光伝導
度は2 X 1.0−5−7 x 10−’(Ωcm−
’)喧伝導度3 Xl0−1l−I Xl0−”(Ωc
m) −’を有していた。
性気体のドリフトの距離が長いにもかかねらず、光伝導
度は2 X 1.0−5−7 x 10−’(Ωcm−
’)喧伝導度3 Xl0−1l−I Xl0−”(Ωc
m) −’を有していた。
ごればプラズマの電界方向が被形成面に垂直の従来の方
法が光伝導度とし7て3X10−7〜I XIOXlo
−1O’であることを考えると、十分ディバイスへの応
用が可能であることが判明した。
法が光伝導度とし7て3X10−7〜I XIOXlo
−1O’であることを考えると、十分ディバイスへの応
用が可能であることが判明した。
この実施例は不純物を積極的に添加しない場合であるが
、PまたはN型用の不純物を添加しても同様のP型また
はN型の半zn体膜を作ることができる。
、PまたはN型用の不純物を添加しても同様のP型また
はN型の半zn体膜を作ることができる。
実施例4
この実施例は実施例1のプラズマCVD装置を用いて、
窒化珪素被膜を作製した。
窒化珪素被膜を作製した。
即ち、第1図の場合においてジシランを(34)より2
00cc/分、アンモニアを(35)より1000cc
Z分導入した。周波数]、3 、56 M Hz、出力
500W、基板温度は350°Cとし、0.1.−0.
O]torr、例えば0.05torrとして1ハツチ
で5インチウェハを120枚I:J−トできた。即ち、 Lp −−−刈り−7−l□Q司(9r r cm −〇、17 torr ≦ Q、4 torr ここに500〜5000人の厚さに被膜形成速度185
人/分で形成させることができた。
00cc/分、アンモニアを(35)より1000cc
Z分導入した。周波数]、3 、56 M Hz、出力
500W、基板温度は350°Cとし、0.1.−0.
O]torr、例えば0.05torrとして1ハツチ
で5インチウェハを120枚I:J−トできた。即ち、 Lp −−−刈り−7−l□Q司(9r r cm −〇、17 torr ≦ Q、4 torr ここに500〜5000人の厚さに被膜形成速度185
人/分で形成させることができた。
被膜の均一性において、ロット内、ロット間において±
5%以内を得ることができた。
5%以内を得ることができた。
実施例5
この実施例は酸化珪素を形成させた場合である。
即ちモノシランを200cc /分として(34)より
、また過酸化窒素を(35)より100cc 7分導入
し、同時に(33)より窒素を400cc 7分導入し
た。
、また過酸化窒素を(35)より100cc 7分導入
し、同時に(33)より窒素を400cc 7分導入し
た。
高周波電力は50叶とした。基板温度は100〜400
℃において可能であるが、250℃で圧力0.01〜0
.1torr例えば0.07torr形成させたとする
と、1ハツチに5インチウェハ120枚をロートして被
膜の均一性を0.5 μ形成した場合±5%以内におさ
めることができた。
℃において可能であるが、250℃で圧力0.01〜0
.1torr例えば0.07torr形成させたとする
と、1ハツチに5インチウェハ120枚をロートして被
膜の均一性を0.5 μ形成した場合±5%以内におさ
めることができた。
その結果、100回の連続製造をしてもフレークはまっ
たく観察することができなか−、た。
たく観察することができなか−、た。
実施例に
の実施例においては化合物導体例え(31゛窒化チタン
を作製した。即ら実施例1におい(ハブう(36)に塩
化チタンを導入し、さらに窒素を(35)より供給し、
チタンと窒素とを)す「定の比、例えば1:2にしてブ
ラスマcvnを行った。その結果、250℃、500W
、圧力0.6torrにおいて0.4pの1ツさに1〜
2人/秒の成長速度を得ることかできた。
を作製した。即ら実施例1におい(ハブう(36)に塩
化チタンを導入し、さらに窒素を(35)より供給し、
チタンと窒素とを)す「定の比、例えば1:2にしてブ
ラスマcvnを行った。その結果、250℃、500W
、圧力0.6torrにおいて0.4pの1ツさに1〜
2人/秒の成長速度を得ることかできた。
この化合物金属と而(熱金属とを反1:is性気体を、
i1¥1節することにより、層状に多層構造で作ること
ができる。
i1¥1節することにより、層状に多層構造で作ること
ができる。
以上の説明より明らかなごとく、本発明のプラズマCV
D装置番」、半導体、導体または絶縁体のいずれに対し
ても形成させる、二とができる。特に構造敏感な半導体
、またはPまたはN型の不純物を添加した半導体層を複
数層積層さ一■ることも可能である。
D装置番」、半導体、導体または絶縁体のいずれに対し
ても形成させる、二とができる。特に構造敏感な半導体
、またはPまたはN型の不純物を添加した半導体層を複
数層積層さ一■ることも可能である。
さらに導体の形成において、1lliJ熱金属であるチ
タン、モリブデン、タングステンを形成さ−Uることも
可能である。
タン、モリブデン、タングステンを形成さ−Uることも
可能である。
本発明のプラズマCVD装置として第1図は1つの反応
室を示した。しかしこれを複数個連結し、マルチチャン
バ方式とすることも可能であることはいうまでもない。
室を示した。しかしこれを複数個連結し、マルチチャン
バ方式とすることも可能であることはいうまでもない。
また本発明における気相反応装置の1つを光CVDまた
は光プラズマCVD装置としてもよい。
は光プラズマCVD装置としてもよい。
なお本発明装置の電極等の不要反応生成物の除去には、
プラズマエツチングを行った。そのためには弗化窒素を
用い、また電極はアルミニュームまたはアルミニューム
合金を用いた。するとアルミニュームは弗化物に対し対
エツチング性があるため、また電気的導電性に優れてい
るため、不要物特に弗化物生成物のエツチングに有効で
あった。
プラズマエツチングを行った。そのためには弗化窒素を
用い、また電極はアルミニュームまたはアルミニューム
合金を用いた。するとアルミニュームは弗化物に対し対
エツチング性があるため、また電気的導電性に優れてい
るため、不要物特に弗化物生成物のエツチングに有効で
あった。
第1図は本発明のプラズマCVD装置の概要を示す。
第2図は第1図のプラズマCVD装置の筒状空間を構成
する付近の斜視図を示す。 第3図は他のプラズマCVD装置における筒状空(]9
) 間および反応性気体の供給口と1」1気「1との関係を
示す。
する付近の斜視図を示す。 第3図は他のプラズマCVD装置における筒状空(]9
) 間および反応性気体の供給口と1」1気「1との関係を
示す。
Claims (2)
- 1.1気圧以下の減圧状態に保持された反応容器と、該
反応容器に反応性気体を供給する系と、不要反応生成物
を排気する排気系とを具備したプラズマ気相反応装置に
おいて、グロー放電またはプラズマ状態の反応空間また
は光照射により励起した状態の反応空間とし、この空間
を筒状空間に閉じ込めるため、導電性材料または半導電
性材料により枠構造を設けたことを特徴とする気相反応
装置。 - 2.特許請求の範囲第1項において、筒状空間には被形
成面を有する基板が所定の間隔を有して平行に配設され
、かつ Lp/d≦0.4(torr) 但し、L;電界方向の基板の長さ(cm) d;基板間距離(cm) p;反応空間圧力(torr) の関係を有して設けられたことを特徴とする気相反応装
置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60075051A JPS61232612A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 気相反応装置 |
US06/725,596 US4936251A (en) | 1984-04-20 | 1985-04-22 | Vapor-phase reaction apparatus |
US07/498,474 US5036794A (en) | 1985-04-08 | 1990-03-23 | CVD apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60075051A JPS61232612A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 気相反応装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61232612A true JPS61232612A (ja) | 1986-10-16 |
Family
ID=13565009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60075051A Pending JPS61232612A (ja) | 1984-04-20 | 1985-04-08 | 気相反応装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5036794A (ja) |
JP (1) | JPS61232612A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5433812A (en) * | 1993-01-19 | 1995-07-18 | International Business Machines Corporation | Apparatus for enhanced inductive coupling to plasmas with reduced sputter contamination |
JP3298001B2 (ja) * | 1998-07-27 | 2002-07-02 | 株式会社スーパーシリコン研究所 | エピタキシャル成長炉 |
TW201239124A (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-01 | Chi Mei Lighting Tech Corp | Wafer susceptor and chemical vapor deposition apparatus |
HUP1100438A2 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Ecosolifer Ag | Electrode structure for using in reaction chamber |
HUP1100436A2 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Ecosolifer Ag | Gas flow system for using in reaction chamber |
KR101478151B1 (ko) * | 2012-11-29 | 2014-12-31 | 주식회사 엔씨디 | 대면적 원자층 증착 장치 |
US10203604B2 (en) | 2015-11-30 | 2019-02-12 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for post exposure processing of photoresist wafers |
US9958782B2 (en) | 2016-06-29 | 2018-05-01 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for post exposure bake |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5952834A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマ気相反応装置 |
JPS5956726A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマcvd装置 |
JPS59194425A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光化学気相成膜装置 |
JPS6043819A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 気相反応方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS509471B1 (ja) * | 1968-10-25 | 1975-04-12 | ||
US4033287A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-05 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Radial flow reactor including glow discharge limiting shield |
US4287851A (en) * | 1980-01-16 | 1981-09-08 | Dozier Alfred R | Mounting and excitation system for reaction in the plasma state |
US4582720A (en) * | 1982-09-20 | 1986-04-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method and apparatus for forming non-single-crystal layer |
US4424096A (en) * | 1982-12-23 | 1984-01-03 | Western Electric Co., Inc. | R-F Electrode type workholder and methods of supporting workpieces during R-F powered reactive treatment |
JPS59207620A (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-24 | Zenko Hirose | アモルフアスシリコン成膜装置 |
US4593644A (en) * | 1983-10-26 | 1986-06-10 | Rca Corporation | Continuous in-line deposition system |
JPH0732127B2 (ja) * | 1984-04-20 | 1995-04-10 | 株式会社半導体エネルギ−研究所 | プラズマ気相反応装置 |
US4576830A (en) * | 1984-11-05 | 1986-03-18 | Chronar Corp. | Deposition of materials |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP60075051A patent/JPS61232612A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-23 US US07/498,474 patent/US5036794A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5952834A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマ気相反応装置 |
JPS5956726A (ja) * | 1982-09-25 | 1984-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマcvd装置 |
JPS59194425A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光化学気相成膜装置 |
JPS6043819A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 気相反応方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5036794A (en) | 1991-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100272189B1 (ko) | 플라즈마 처리장치 | |
CN100524641C (zh) | 等离子体处理装置 | |
US6758224B2 (en) | Method of cleaning CVD device | |
JP2989063B2 (ja) | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 | |
US5942282A (en) | Method for depositing a titanium film | |
US20030143410A1 (en) | Method for reduction of contaminants in amorphous-silicon film | |
KR19990072926A (ko) | Cvd성막장치 | |
JPH03287770A (ja) | 枚葉式常圧cvd装置 | |
KR20070116186A (ko) | 박막 균일성을 제어하기 위한 방법 및 그 방법으로 제조된제품 | |
JPS61232613A (ja) | プラズマ気相反応装置 | |
KR20050105249A (ko) | 진공 처리 장치 | |
JPS61232612A (ja) | 気相反応装置 | |
JP3129777B2 (ja) | 熱処理装置及び熱処理方法 | |
JPH06168937A (ja) | シリコン酸化膜の製造方法 | |
JPH05198520A (ja) | 薄膜形成装置 | |
US10692730B1 (en) | Silicon oxide selective dry etch process | |
JPH0236058B2 (ja) | ||
JPH0732127B2 (ja) | プラズマ気相反応装置 | |
JPS6294922A (ja) | プラズマcvd法による製膜装置 | |
JP2630089B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
JPS6062113A (ja) | プラズマcvd装置 | |
JPH0831425B2 (ja) | プラズマ気相反応方法 | |
JP3173698B2 (ja) | 熱処理方法及びその装置 | |
JPH04259210A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0633245A (ja) | Cvd装置 |