JPS619577A - プラズマ化学気相成長法 - Google Patents
プラズマ化学気相成長法Info
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- JPS619577A JPS619577A JP13046684A JP13046684A JPS619577A JP S619577 A JPS619577 A JP S619577A JP 13046684 A JP13046684 A JP 13046684A JP 13046684 A JP13046684 A JP 13046684A JP S619577 A JPS619577 A JP S619577A
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- chemical vapor
- plasma chemical
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- 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
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
- C23C16/345—Silicon nitride
-
- 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
- C23C16/503—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 dc or ac discharges
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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】
（技術分野）
本発明はプラズマ化学気相成長法に関するものである。
（従来技術）
従来、プラズマ化学気相成長法においては、平行平板型
のアノード、カソードに高周波電界をかけて、プラズマ
を生成し、カソードに置かれた、基板に薄膜を堆積して
いた。しかしながら、この方法は２００℃〜４００℃と
いう低温で薄膜が形成でき、段差被接性が優れていると
いう利点を有しているが、荷電粒子等による下地基板へ
の損傷という欠点を有し、高集積回路の絶縁膜をこの方
法で形成した場合、この損傷が大きな問題となっていた
。この平行平板型のプラズマ化学気相成長法の欠点を克
服する新しい方法として、弱電場プラズマ化学気相成長
法が開発されている。この方法は特開昭５４−９１０４
８号公報に開示されている。
のアノード、カソードに高周波電界をかけて、プラズマ
を生成し、カソードに置かれた、基板に薄膜を堆積して
いた。しかしながら、この方法は２００℃〜４００℃と
いう低温で薄膜が形成でき、段差被接性が優れていると
いう利点を有しているが、荷電粒子等による下地基板へ
の損傷という欠点を有し、高集積回路の絶縁膜をこの方
法で形成した場合、この損傷が大きな問題となっていた
。この平行平板型のプラズマ化学気相成長法の欠点を克
服する新しい方法として、弱電場プラズマ化学気相成長
法が開発されている。この方法は特開昭５４−９１０４
８号公報に開示されている。
この方法においては、基板が置かれている台座に隣接し
て、電極が設置され、この電極と台座との間で発生する
強電界により、グロー放電が設けられ、この放電から拡
散してきたイオン、ラジカルにより基板上に薄膜が形成
される。
て、電極が設置され、この電極と台座との間で発生する
強電界により、グロー放電が設けられ、この放電から拡
散してきたイオン、ラジカルにより基板上に薄膜が形成
される。
しかしながら、この方法においては堆積速度が数十１７
分と遅く、またグロー放電プラズマによる反応容器壁の
スパッタリングが起こり、膜の汚染が生じるという問題
があった。
分と遅く、またグロー放電プラズマによる反応容器壁の
スパッタリングが起こり、膜の汚染が生じるという問題
があった。
（発明の目的）
本発明の目的は上記の欠点を除き、下地基板への損傷が
少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法を提供
することである。
少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法を提供
することである。
（発明の構成）
本発明のプラズマ化学気相成長法は交流あるいは直流グ
ロー放電により、ソースガスを分解し、基板上に薄膜を
堆積させる方法において前記基板に平行に磁界をかける
ことから、構成される。ここで前記グロー放電は、前記
基板に隣接し、かつ上記基板を榎うように存在する弱電
界領域と上記基板から、より遠く離れた強電界領域から
成る空間的に非一様な電界によって設けられる。ことが
好ましい。
ロー放電により、ソースガスを分解し、基板上に薄膜を
堆積させる方法において前記基板に平行に磁界をかける
ことから、構成される。ここで前記グロー放電は、前記
基板に隣接し、かつ上記基板を榎うように存在する弱電
界領域と上記基板から、より遠く離れた強電界領域から
成る空間的に非一様な電界によって設けられる。ことが
好ましい。
（発明の作用及び効果）
本発明のプラズマ化学気相成長法においては磁界が基板
に平行にかけられていることから、グロー放電内のイオ
ン−子の基板に垂直方向への拡散が抑えられプラズマの
閉じ込めがよくなり基板近傍に存在するイオンラジカル
量が従来よりも増加し、堆積速度が増加するという効果
をもつ。
に平行にかけられていることから、グロー放電内のイオ
ン−子の基板に垂直方向への拡散が抑えられプラズマの
閉じ込めがよくなり基板近傍に存在するイオンラジカル
量が従来よりも増加し、堆積速度が増加するという効果
をもつ。
また、磁場をかけることにより、グロー放電プラズマの
閉じ込めがよくなり、プラズマによる反応管壁のスパッ
タリングが減少するという効果ももつ。
閉じ込めがよくなり、プラズマによる反応管壁のスパッ
タリングが減少するという効果ももつ。
（実施例）
次に本発明をよりよく理解するために図面を用いて説明
する。
する。
第１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は本発明の実施
例であって、第１図（ａ）は装置の平面図であり、第１
図（ｂ）は装置の側面図であり、第１図（Ｃ）は装置の
正面図である。
例であって、第１図（ａ）は装置の平面図であり、第１
図（ｂ）は装置の側面図であり、第１図（Ｃ）は装置の
正面図である。
１０１は台座（カソード）、１０２は電極（アノード）
、１０３は基板、１０４，１０５は磁石、１０６は磁力
線、１０７は反応容器である。
、１０３は基板、１０４，１０５は磁石、１０６は磁力
線、１０７は反応容器である。
次にこの実施例の装置を用いて、シリコン窒化膜を堆積
させる手順を説明する。
させる手順を説明する。
ソースガスとしてモノシランガス２ｓｅｃＭ、 アンモ
ニアガス１５ ｓｅｃＭを反応容器１０７に導入し、反
応容器中の圧力を１． ｌ Ｔｏｒｒとした。又、台座
（カソード）１０１の温度を３００℃に調整して、磁石
１０４，１０５の磁界の強さは基板中央付近で１００Ｇ
ａｕｓｓとなる様に調整した。次に電極（アノード）１
０２と台座（カソード）１０１との間に直流電圧５００
■をかけて、グロー放電を発生し、基板１０３上にシリ
コン窒化膜を堆積した。
ニアガス１５ ｓｅｃＭを反応容器１０７に導入し、反
応容器中の圧力を１． ｌ Ｔｏｒｒとした。又、台座
（カソード）１０１の温度を３００℃に調整して、磁石
１０４，１０５の磁界の強さは基板中央付近で１００Ｇ
ａｕｓｓとなる様に調整した。次に電極（アノード）１
０２と台座（カソード）１０１との間に直流電圧５００
■をかけて、グロー放電を発生し、基板１０３上にシリ
コン窒化膜を堆積した。
その結果、堆積速度は磁界をかけない場合堆積速度は６
３ Ａ／ｍｉｎであったのが、磁界をかけることにより
１５０＾／ｍｉｎと２．５倍近く増加した。
３ Ａ／ｍｉｎであったのが、磁界をかけることにより
１５０＾／ｍｉｎと２．５倍近く増加した。
この様に、膜の堆積速度が大きく、更に基板が弱電界領
域に置かれているため、プラズマによる損傷が少なく、
かつ平行方向磁場の存在によりイオンが管壁をスパッタ
する事が少なくなり、膜汚染の少ないプラズマ化学気相
成長法が達成できた。
域に置かれているため、プラズマによる損傷が少なく、
かつ平行方向磁場の存在によりイオンが管壁をスパッタ
する事が少なくなり、膜汚染の少ないプラズマ化学気相
成長法が達成できた。
次に本発明の第２の実施例を示す。
本実施例においては第１の実施例と同じ装置を用いて、
第１の実施例におけるＸ方向、Ｙ方向の磁界の強さ分布
を調整して第２図（ａ） 、 （ｂ）に示す様に、Ｘ方
向についてはミラー比２．０．Ｙ方向についてはミラー
比１．８とした。
第１の実施例におけるＸ方向、Ｙ方向の磁界の強さ分布
を調整して第２図（ａ） 、 （ｂ）に示す様に、Ｘ方
向についてはミラー比２．０．Ｙ方向についてはミラー
比１．８とした。
この様にして基板に平行方向の電子イオンの拡散も減少
し、基板近傍におけるラジカル、イオンの密度が増加し
て、堆積速度は１５０ Ａ／ｍｉｎから２００＾／ ｍ
ｌ ｎと更に増加した・（発明のまとめ） 以上、説明した様に、本発明によれば、下地基板への損
傷が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法が
達成できる。
し、基板近傍におけるラジカル、イオンの密度が増加し
て、堆積速度は１５０ Ａ／ｍｉｎから２００＾／ ｍ
ｌ ｎと更に増加した・（発明のまとめ） 以上、説明した様に、本発明によれば、下地基板への損
傷が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法が
達成できる。
第１図は本発明の実施例の膜堆積法を説明するための装
置図であり、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は側
面図、第１図（Ｃ）は正面図である。 １０１・・・・・・台座（カソード）、１０２・・・・
・・電極（アノード）、１０３・・・・・・基板、１０
４．１０５・・・、・・・磁石、１０６・・・・・・磁
力線、１０７・・・・・・反応容器。 第２図は本発明の第２の実施例において磁界の強度分布
を示した図である。
置図であり、第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は側
面図、第１図（Ｃ）は正面図である。 １０１・・・・・・台座（カソード）、１０２・・・・
・・電極（アノード）、１０３・・・・・・基板、１０
４．１０５・・・、・・・磁石、１０６・・・・・・磁
力線、１０７・・・・・・反応容器。 第２図は本発明の第２の実施例において磁界の強度分布
を示した図である。
Claims (2)
- （１）交流あるいは直流グロー放電により、ソースガス
を分解し、基板上に薄膜を堆積させる方法において、前
記基板に平行方向に磁界をかけることを特徴とするプラ
ズマ化学気相成長法。 - （２）前記基板に隣接し、かつ前記基板を覆うように存
在する弱電界領域と、より遠く離れた強電界領域とを与
える空間的に非一様な電界によって前記グロー放電が設
けられることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載のプラズマ化学気相成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046684A JPS619577A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | プラズマ化学気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13046684A JPS619577A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | プラズマ化学気相成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619577A true JPS619577A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=15034911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13046684A Pending JPS619577A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | プラズマ化学気相成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619577A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62243772A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-24 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 薄膜合成装置 |
| JPS6328872A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS6328873A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5435172A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Anelva Corp | Chemical reactor using electric discharge |
| JPS5491048A (en) * | 1977-12-05 | 1979-07-19 | Plasma Physics Corp | Method of and device for accumulating thin films |
| JPS5615838A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | Gaseous phase growth device |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13046684A patent/JPS619577A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5435172A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Anelva Corp | Chemical reactor using electric discharge |
| JPS5491048A (en) * | 1977-12-05 | 1979-07-19 | Plasma Physics Corp | Method of and device for accumulating thin films |
| JPS5615838A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | Gaseous phase growth device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62243772A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-24 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 薄膜合成装置 |
| JPS6328872A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS6328873A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
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