JPS6310892B2 - - Google Patents
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- JPS6310892B2 JPS6310892B2 JP16903079A JP16903079A JPS6310892B2 JP S6310892 B2 JPS6310892 B2 JP S6310892B2 JP 16903079 A JP16903079 A JP 16903079A JP 16903079 A JP16903079 A JP 16903079A JP S6310892 B2 JPS6310892 B2 JP S6310892B2
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- semiconductor substrate
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- Expired
Links
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Classifications
-
- 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
- C23C16/509—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 using internal electrodes
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ気相成長装置の改良に関す
る。従来、半導体基板などの被処理体に気相成長
させるプラズマCVD（Chemical Vapour
Deposition）方法が、例えば窒化シリコン
（Si3N4）膜を形成するなどの目的でしばしば用
いられている。これは一対の対向電極間の一方の
電極面より反応ガスを噴射し、両電極間に加える
高周波電力によつて励起してプラズマ化し、他方
の電極に保持した被処理体の表面で反応させて被
着させる方法で、第１図にこの様なプラズマ
CVD装置の一例を図示している。例えば半導体
表面にSi3N4膜を形成する場合には、反応容器１
内を排気口２より真空に引きながら、ガス流入口
３よりモノシラン（SiH4）ガスとアンモニア
（NH3）ガスとを導入し、反応容器内を通常の0.2
〜2torr程度の真空度に保ちながら、対向電極４，
５間に高周波電力を加える。導入された反応ガス
は一方の電極４に設けられた多数の噴射孔より、
他方の電極５上に載置され、300℃程に加熱され
た半導体基板６の表面に向つて噴射され、且つ高
周波電力によつて励起されてプラズマ化し、半導
体基板６面で反応してSi3N4膜が被着する。
る。従来、半導体基板などの被処理体に気相成長
させるプラズマCVD（Chemical Vapour
Deposition）方法が、例えば窒化シリコン
（Si3N4）膜を形成するなどの目的でしばしば用
いられている。これは一対の対向電極間の一方の
電極面より反応ガスを噴射し、両電極間に加える
高周波電力によつて励起してプラズマ化し、他方
の電極に保持した被処理体の表面で反応させて被
着させる方法で、第１図にこの様なプラズマ
CVD装置の一例を図示している。例えば半導体
表面にSi3N4膜を形成する場合には、反応容器１
内を排気口２より真空に引きながら、ガス流入口
３よりモノシラン（SiH4）ガスとアンモニア
（NH3）ガスとを導入し、反応容器内を通常の0.2
〜2torr程度の真空度に保ちながら、対向電極４，
５間に高周波電力を加える。導入された反応ガス
は一方の電極４に設けられた多数の噴射孔より、
他方の電極５上に載置され、300℃程に加熱され
た半導体基板６の表面に向つて噴射され、且つ高
周波電力によつて励起されてプラズマ化し、半導
体基板６面で反応してSi3N4膜が被着する。
該プラズマCVD装置に加えられる電源の周波
数は13.56MHzと法規で定められているが、電力
は半導体基板６の大きさと数量によつて増減し、
通常径100mmの基板なれば１ケにつき10ワツト前
後である。
数は13.56MHzと法規で定められているが、電力
は半導体基板６の大きさと数量によつて増減し、
通常径100mmの基板なれば１ケにつき10ワツト前
後である。
ところで、この電力量を増大させると、ち密な
Si3N4膜などの被膜が形成され、クラツク（割
れ）が生じにくいことが判つてきた。これは反応
に際してSiH4ガスの分解が促進され、被膜中の
水素が減少するなどのため、高密度となると考え
られるが、未だ理論は定かではない。
Si3N4膜などの被膜が形成され、クラツク（割
れ）が生じにくいことが判つてきた。これは反応
に際してSiH4ガスの分解が促進され、被膜中の
水素が減少するなどのため、高密度となると考え
られるが、未だ理論は定かではない。
しかし一方、高電力を加えると、アーク放電を
起して、電極５の半導体基板６面の被膜が白濁
し、その被膜の密度は低下する。
起して、電極５の半導体基板６面の被膜が白濁
し、その被膜の密度は低下する。
これは半導体基板６面で反応せずに、電極５に
到する前に遊走中に反応して、半導体基板６面に
附着する状態となるものと推定されている。
到する前に遊走中に反応して、半導体基板６面に
附着する状態となるものと推定されている。
本発明はこの様に矛循した問題を解決し、良質
のち密な被膜を形成せしめることを目的とするも
ので、この目的は本発明によれば真空度0.2〜
2torrに保たれる反応容器内に２個の電極が対向
して設けられ、第一の電極は反応ガスの流入口に
結合され、且つ反応ガスを噴射するための多数の
噴射孔を表面に有するような電極板を備え、第二
の電極は第一の電極に対向する表面に被処理半導
体基板を載置し且つ加熱手段を備え、この第一、
第二電極間に加えられる高周波電力によつて反応
ガスがプラズマ化され、半導体基板表面に反応物
質が被着される装置において第一電極の電極板は
直径100〜600mm内で、電極表面には10〜30mm2の範
囲内に１個の噴射孔を有し且つ噴射孔の孔径は
500μm以下に選ばれていることを特徴とするプラ
ズマ気相成長装置によつて達成される。
のち密な被膜を形成せしめることを目的とするも
ので、この目的は本発明によれば真空度0.2〜
2torrに保たれる反応容器内に２個の電極が対向
して設けられ、第一の電極は反応ガスの流入口に
結合され、且つ反応ガスを噴射するための多数の
噴射孔を表面に有するような電極板を備え、第二
の電極は第一の電極に対向する表面に被処理半導
体基板を載置し且つ加熱手段を備え、この第一、
第二電極間に加えられる高周波電力によつて反応
ガスがプラズマ化され、半導体基板表面に反応物
質が被着される装置において第一電極の電極板は
直径100〜600mm内で、電極表面には10〜30mm2の範
囲内に１個の噴射孔を有し且つ噴射孔の孔径は
500μm以下に選ばれていることを特徴とするプラ
ズマ気相成長装置によつて達成される。
以下、本発明を実施例により説明すると、第２
図は第１図に示す一方の電極４に用いる電極板７
を示し、第２図ａは断面図、第２図ｂは平面図で
ある。該電極板７は例えば厚さ200μmのステンレ
ス製で多数の反応ガスを噴射する噴射孔８が設け
られ、通常10〜30mm2に１ケの割合で形成されてい
る。
図は第１図に示す一方の電極４に用いる電極板７
を示し、第２図ａは断面図、第２図ｂは平面図で
ある。該電極板７は例えば厚さ200μmのステンレ
ス製で多数の反応ガスを噴射する噴射孔８が設け
られ、通常10〜30mm2に１ケの割合で形成されてい
る。
上述した様にアーク放電を起せば表面が白濁し
て膜質を悪くするために、これを防ぐため種々の
実験を行なつたところ、噴射孔の孔径を変化させ
ることにより、高電力を加えてもアーク放電を起
さないことが判明した。
て膜質を悪くするために、これを防ぐため種々の
実験を行なつたところ、噴射孔の孔径を変化させ
ることにより、高電力を加えてもアーク放電を起
さないことが判明した。
第３図はその実験結果を図表としたもので、縦
軸はアーク放電開始電力量、横軸は孔径を表わし
ている。この場合電極板の大きさは直径100〜600
mm内に選ばれ、穴の数は10〜30mm2に１個の範囲と
した真空度も0.2〜2torrの範囲に設定された場
合、図から判る様に孔径500μm又はそれ以下なれ
ば、どの様に高電力を与えてもアーク放電が起ら
ないことを示している。
軸はアーク放電開始電力量、横軸は孔径を表わし
ている。この場合電極板の大きさは直径100〜600
mm内に選ばれ、穴の数は10〜30mm2に１個の範囲と
した真空度も0.2〜2torrの範囲に設定された場
合、図から判る様に孔径500μm又はそれ以下なれ
ば、どの様に高電力を与えてもアーク放電が起ら
ないことを示している。
これより考えると、プラズマCVD装置は処理
数の多少によつて、装置に大小の差異はあるが、
大きな電力量を与えてもアーク放電を起さない噴
射孔の孔径の限界が500μmであり、このように孔
径が選ばれた電極板を用いれば、高電力を加える
ことにより高密度をもつた良質の被膜が得られる
ことが判る。
数の多少によつて、装置に大小の差異はあるが、
大きな電力量を与えてもアーク放電を起さない噴
射孔の孔径の限界が500μmであり、このように孔
径が選ばれた電極板を用いれば、高電力を加える
ことにより高密度をもつた良質の被膜が得られる
ことが判る。
従つて本発明はこの様な孔径をもつた電極板を
使用して、半導体基板などの被処理体に被膜を形
成するもので、かくして良質の保護膜などを形成
することができる。
使用して、半導体基板などの被処理体に被膜を形
成するもので、かくして良質の保護膜などを形成
することができる。
本発明はこの様にして半導体装置の信頼性を向
上せしめるのに役立つもので、実用価値は大き
い。
上せしめるのに役立つもので、実用価値は大き
い。
尚、上記はSi3N4膜で説明したが、アモルフア
ス・シリコン膜、燐けい酸ガラス、オキシ窒化シ
リコン膜などの形成にも同様に適用させることが
できる。
ス・シリコン膜、燐けい酸ガラス、オキシ窒化シ
リコン膜などの形成にも同様に適用させることが
できる。
第１図は本発明を適用するプラズマCVD装置、
第２図は本発明に関する電極板、第３図は本発明
の実験データ図表である。 図中、４，５は対向電極、７は電極４の電極
板、８はその噴射孔を示す。
第２図は本発明に関する電極板、第３図は本発明
の実験データ図表である。 図中、４，５は対向電極、７は電極４の電極
板、８はその噴射孔を示す。
Claims (1)
- １ 真空度0.2〜2torrに保たれる反応容器内に２
個の電極が対向して設けられ、第一の電極は反応
ガスの流入口に結合され、且つ反応ガスを噴射す
るための多数の噴射孔を表面に有するような電極
板を備え、第二の電極は第一の電極に対向する表
面に被処理半導体基板を載置し且つ加熱手段を備
え、この第一、第二電極間に加えられる高周波電
力によつて反応ガスがプラズマ化され、半導体基
板表面に反応物質が被着される装置において第一
電極の電極板は直径100〜600mm内で、電極表面に
は10〜30mm2の範囲内に１個の噴射孔を有し且つ噴
射孔の孔径は500μm以下に選ばれていることを特
徴とするプラズマ気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16903079A JPS5691435A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Plasma vapor growing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16903079A JPS5691435A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Plasma vapor growing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5691435A JPS5691435A (en) | 1981-07-24 |
| JPS6310892B2 true JPS6310892B2 (ja) | 1988-03-10 |
Family
ID=15879012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16903079A Granted JPS5691435A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Plasma vapor growing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5691435A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5000113A (en) | 1986-12-19 | 1991-03-19 | Applied Materials, Inc. | Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process |
-
1979
- 1979-12-25 JP JP16903079A patent/JPS5691435A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5691435A (en) | 1981-07-24 |
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