JPS6260874A - プラズマ気相成長装置 - Google Patents
プラズマ気相成長装置Info
- Publication number
- JPS6260874A JPS6260874A JP19845685A JP19845685A JPS6260874A JP S6260874 A JPS6260874 A JP S6260874A JP 19845685 A JP19845685 A JP 19845685A JP 19845685 A JP19845685 A JP 19845685A JP S6260874 A JPS6260874 A JP S6260874A
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- Japan
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- upper electrode
- electrode
- atmospheric gas
- diameter
- lower electrode
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- Pending
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、平行平板電極型のプラズマ気相成長装置に関
する。
する。
（従来の技術）
従来から、プラズマ気相成長装置による絶縁膜の成膜が
ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置における、層間絶縁膜や
表面のパッシベーション膜として用いられている。
ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置における、層間絶縁膜や
表面のパッシベーション膜として用いられている。
第５図は、プラズマ気相成長装置を示すもので、（ａ）
は電極部の断面図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ下部
電隈（サセプタ）上に堆積した例えばシリコン窒化膜等
の絶縁膜（以下、絶縁膜として説明する）の屈折率分布
、同じくその膜厚比の分布を。
は電極部の断面図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ下部
電隈（サセプタ）上に堆積した例えばシリコン窒化膜等
の絶縁膜（以下、絶縁膜として説明する）の屈折率分布
、同じくその膜厚比の分布を。
最大膜厚比を１として規格化して示している。（ａ）図
において１はプラズマ気相成長装置の下部電顕。
において１はプラズマ気相成長装置の下部電顕。
２は上部電極、３はＡｒなどの雰囲気ガス（以下、単に
ガスという）の導入口、４は上部電極２の下部電極１へ
の対面部に形成された上記ガスの吹出孔で、併記した図
（ｄ）はその拡大図、また、５はシリコン基板ウェハで
ある。
ガスという）の導入口、４は上部電極２の下部電極１へ
の対面部に形成された上記ガスの吹出孔で、併記した図
（ｄ）はその拡大図、また、５はシリコン基板ウェハで
ある。
このような従来のプラズマ気相成長装置における、上部
電極２に形成したガス吹出孔４の直径および相互間隔は
すべて等しく、したがって、下部電極１と上部電極２の
対向間隔６のプラズマ電界分布の乱れる周辺部では、ガ
スが十分にプラズマ化しないため、第５図（ｂ） 、
（ｃ）に測定値を以って示したように、成膜された絶縁
膜の屈折率は、中心部と周辺部とでは約２０％のバラつ
きを示し、また、膜厚も同様に２０％バラついており、
そのため従来のプラズマ気相成長装置により絶縁膜を成
膜するＭＯＳ ＦＥＴなどの半導体装置の製造歩留を２
０％程度悪化させてている。
電極２に形成したガス吹出孔４の直径および相互間隔は
すべて等しく、したがって、下部電極１と上部電極２の
対向間隔６のプラズマ電界分布の乱れる周辺部では、ガ
スが十分にプラズマ化しないため、第５図（ｂ） 、
（ｃ）に測定値を以って示したように、成膜された絶縁
膜の屈折率は、中心部と周辺部とでは約２０％のバラつ
きを示し、また、膜厚も同様に２０％バラついており、
そのため従来のプラズマ気相成長装置により絶縁膜を成
膜するＭＯＳ ＦＥＴなどの半導体装置の製造歩留を２
０％程度悪化させてている。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記のような従来のプラズマ気相成長装置の欠
点に鑑み、ワンパッチ毎の成膜による膜質（屈折率）お
よび膜厚を均一化して、半導体製造における歩留りを向
上させることを目的とする。
点に鑑み、ワンパッチ毎の成膜による膜質（屈折率）お
よび膜厚を均一化して、半導体製造における歩留りを向
上させることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上部電極と下部電極を対設してなる平行平板
型電極を用いるプラズマ気相成長装置において、下部電
極に対面させて上部電極に、その中心部から半径方向に
雰囲気ガスの吹出孔を複数配列させ、それら雰囲気ガス
吹出孔が上部電極の中心部から周辺部に位置するにした
がい、吹出孔の孔径を順次、または階段的に大きくする
ことにより、上記の目的を達成する。
型電極を用いるプラズマ気相成長装置において、下部電
極に対面させて上部電極に、その中心部から半径方向に
雰囲気ガスの吹出孔を複数配列させ、それら雰囲気ガス
吹出孔が上部電極の中心部から周辺部に位置するにした
がい、吹出孔の孔径を順次、または階段的に大きくする
ことにより、上記の目的を達成する。
（作 用）
本発明は上記の上部電極周辺部におけるガス吹出孔の孔
径を電極中心部より大きくしたので、プラズマ化された
ガスイオンの量が平均化され、したがって成膜される絶
縁膜は膜質、膜厚ともに良好な特性を示すことになり、
半導体製造に大きく寄与する。
径を電極中心部より大きくしたので、プラズマ化された
ガスイオンの量が平均化され、したがって成膜される絶
縁膜は膜質、膜厚ともに良好な特性を示すことになり、
半導体製造に大きく寄与する。
（実施例）
以下、本発明を実施例により図面を用いて詳細に説明す
る。第１図は本発明の平行平板型電極のプラズマ気相成
長装置の電極部を示すもので、７はプラズマ気相成長装
置の下部電極、８は上部電極、９はＡｒなどの雰囲気ガ
ス（以下、単にガスという）の導入口、１０は上部電極
８の下部電極７への対面部に形成された上記ガスの吹出
孔で、併記した図ａ、ｂおよびＣはそれぞれ上記ガス吹
出孔１０の開孔の大きさを例示する拡大図で、上部電極
８の中心部から周辺部に向けて吹出孔ｌＯの孔径が大き
くなっていることを示している。また１１はシリコン基
板ウェハである。
る。第１図は本発明の平行平板型電極のプラズマ気相成
長装置の電極部を示すもので、７はプラズマ気相成長装
置の下部電極、８は上部電極、９はＡｒなどの雰囲気ガ
ス（以下、単にガスという）の導入口、１０は上部電極
８の下部電極７への対面部に形成された上記ガスの吹出
孔で、併記した図ａ、ｂおよびＣはそれぞれ上記ガス吹
出孔１０の開孔の大きさを例示する拡大図で、上部電極
８の中心部から周辺部に向けて吹出孔ｌＯの孔径が大き
くなっていることを示している。また１１はシリコン基
板ウェハである。
孔径は例として上部電極８の中心で１ｍｍ、周辺部で１
．６曜φとし、同一同心円状に、上部電極８の半径方向
に大きくなっている。
．６曜φとし、同一同心円状に、上部電極８の半径方向
に大きくなっている。
上部電極８と下部電極７との対面空間１２のプラズマ電
界強度Ｅは、電極周辺で小さくなるため、このように、
電極周辺の吹出孔１０の孔径を内部側のそれよりも大き
くしてガスの噴出量を増加させ、堆積膜の成長の均一化
を図っている。
界強度Ｅは、電極周辺で小さくなるため、このように、
電極周辺の吹出孔１０の孔径を内部側のそれよりも大き
くしてガスの噴出量を増加させ、堆積膜の成長の均一化
を図っている。
ガス吹出孔ｌＯの直径ｄは、上部電極８の中心のそれを
ｄｉ、同じく周辺部でｄｉとし、ｄｉ＜ｄｆの条件で下
部電極７の直径をｒとし、上部電極８の中心からの距離
をＸとした場合、次式で与えられる。
ｄｉ、同じく周辺部でｄｉとし、ｄｉ＜ｄｆの条件で下
部電極７の直径をｒとし、上部電極８の中心からの距離
をＸとした場合、次式で与えられる。
ｄ＝ｄ、＋（ｄｉ ｄｉ）（）２
第２図は、ｄｌ ＝１ ｒａｓ 、 ｄ量＝ １．６ｍ
ｍ 、 ｒ ＝４０ｒｍとした場合の本発明の実施例に
よって得た絶縁膜としてのシリコン窒化膜の膜質（屈折
率）ａと膜厚すの下部電極７上の分布を示している。
ｍ 、 ｒ ＝４０ｒｍとした場合の本発明の実施例に
よって得た絶縁膜としてのシリコン窒化膜の膜質（屈折
率）ａと膜厚すの下部電極７上の分布を示している。
この図から分かるように、実線ａで示す本発明による、
下部電極７上のシリコン窒化膜の膜質（屈折率）ａと膜
厚比すのバラつきは、同第２図に破線で併記する従来装
置による膜厚ａ″、膜厚比ｂ’に比べ半分以下になって
いる。
下部電極７上のシリコン窒化膜の膜質（屈折率）ａと膜
厚比すのバラつきは、同第２図に破線で併記する従来装
置による膜厚ａ″、膜厚比ｂ’に比べ半分以下になって
いる。
第３図は本発明による上部電極８に形成したガス吹出孔
１０を示す平面図、第４図は同じく上部電極８に、１ｍ
φ、 １．２１１１１１φ、 １．２ｍｍφ、 １．５
ｍｍφおよび１．５ｍｍφの直径の吹出孔１０を設けた
上部電極８の外観を示すもので、本発明はこのように周
辺部に設ける吹出孔の直径を内部のそれより大きくして
１周辺のプラズマ電界強度の不足を補う形に雰囲気ガス
を吹き出させ、膜厚および膜質（屈折率）を均一にする
ものである。
１０を示す平面図、第４図は同じく上部電極８に、１ｍ
φ、 １．２１１１１１φ、 １．２ｍｍφ、 １．５
ｍｍφおよび１．５ｍｍφの直径の吹出孔１０を設けた
上部電極８の外観を示すもので、本発明はこのように周
辺部に設ける吹出孔の直径を内部のそれより大きくして
１周辺のプラズマ電界強度の不足を補う形に雰囲気ガス
を吹き出させ、膜厚および膜質（屈折率）を均一にする
ものである。
以上、本発明を説明したが雰囲気ガスの吹出孔の直径の
変化は、上述の実施例のように連続的とせず、上部電極
８の中心から周辺に向けて段階的に大きくしてもよい。
変化は、上述の実施例のように連続的とせず、上部電極
８の中心から周辺に向けて段階的に大きくしてもよい。
（発明の効果）
本発明の装置はシリコン窒化膜のような絶縁膜の成膜を
、従来の半分程度のバラつきでワンパッチ内の製品の膜
質（屈折率）および膜厚とも均一に形成でき、したがっ
てＭＯＳ ＦＥＴなどの半導体製造に用いて効果を享受
できる。
、従来の半分程度のバラつきでワンパッチ内の製品の膜
質（屈折率）および膜厚とも均一に形成でき、したがっ
てＭＯＳ ＦＥＴなどの半導体製造に用いて効果を享受
できる。
第１図は本発明の一実施例の要部断面図、第２図は本発
明の実施による成膜の特性を示す図、第３図、第４図は
本発明による上部電極上のガス吹出口を示す外観図、第
５図は従来装置を示す断面図（ａ）、成膜特性を示す図
（ｂ） 、 （ｃ）、（ｄ）は（ａ）のガス吹出孔の拡
大図である。 ７・・・下部電極、 ８・・・上部電極、 ９ ・・・
雰囲気ガス導入口、１０・・・雰囲気ガスの吹出孔、１
１・・・シリコン基板ウェハ、１２・・・対面間隔。
明の実施による成膜の特性を示す図、第３図、第４図は
本発明による上部電極上のガス吹出口を示す外観図、第
５図は従来装置を示す断面図（ａ）、成膜特性を示す図
（ｂ） 、 （ｃ）、（ｄ）は（ａ）のガス吹出孔の拡
大図である。 ７・・・下部電極、 ８・・・上部電極、 ９ ・・・
雰囲気ガス導入口、１０・・・雰囲気ガスの吹出孔、１
１・・・シリコン基板ウェハ、１２・・・対面間隔。
Claims (2)
- （１）上部電極と下部電極を対設してなる平行平板型電
極を用いるプラズマ気相成長装置において、下部電極に
対面させて上部電極に、その中心部から半径方向に雰囲
気ガスの吹出孔を複数配列させ、それら雰囲気ガス吹出
孔が上部電極の中心部から周辺部に位置するにしたがい
、吹出孔の孔径を順次、または階段的に大きくしたこと
を特徴とするプラズマ気相成長装置。 - （２）上部電極の中心部に設ける雰囲気ガス吹出孔の直
径をｄ＿ｉ、上部電極の周辺部における雰囲気ガス吹出
孔の直径をｄ＿ｆ、下部電極の直径をｒとし、かつ、上
部電極の中心部から半径方向の距離をｘとするとき、そ
の距離ｘの位置に下記の式で算出される直径ｄを有する
雰囲気ガス吹出孔を設けることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載のプラズマ気相成長装置。 ｄ＝ｄ＿ｉ＋（ｄ＿ｆ−ｄ＿ｉ）（ｘ／ｒ）＾２
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19845685A JPS6260874A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | プラズマ気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19845685A JPS6260874A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | プラズマ気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260874A true JPS6260874A (ja) | 1987-03-17 |
Family
ID=16391403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19845685A Pending JPS6260874A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | プラズマ気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6260874A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11135441A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Canon Inc | プラズマｃｖｄ法による薄膜半導体の作製装置及び作製方法 |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP19845685A patent/JPS6260874A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11135441A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Canon Inc | プラズマｃｖｄ法による薄膜半導体の作製装置及び作製方法 |
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