JPS6329583B2 - - Google Patents
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- JPS6329583B2 JPS6329583B2 JP55131234A JP13123480A JPS6329583B2 JP S6329583 B2 JPS6329583 B2 JP S6329583B2 JP 55131234 A JP55131234 A JP 55131234A JP 13123480 A JP13123480 A JP 13123480A JP S6329583 B2 JPS6329583 B2 JP S6329583B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- chemical vapor
- vapor phase
- reaction chamber
- phase reaction
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- Expired
Links
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Classifications
-
- 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
- C23C16/44—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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ化学気相反応（Chemical
Vapor Deposition、以下CVDと略す）装置の改
良に関するものである。
Vapor Deposition、以下CVDと略す）装置の改
良に関するものである。
プラズマCVD法は、通常のCVD法に比べて低
温で膜形成が可能な為、特に半導体産業において
広く用いられつつある。例えば、太陽電池用のア
モルフアスシリコン形成、あるいは、半導体集積
回路（Integratecl Circuits、以下ICと略す）の
表面保護膜内のシリコン窒化膜の形成はプラズマ
CVD法で行われている。このようなプラズマ
CVD装置の一例を第１図に示す。１はプラズマ
化学気相反応を行わせる為の反応室、２は反応室
１を真空排気する為の排気パイプで、ロータリポ
ンプ３に接続されている。４は反応室内に反応ガ
ス５を送り込む為の反応ガス導入パイプである。
６及び７は各々電極であり、通常平行に対向する
ように配置され、一方の電極６はRF電源８に接
続され、他方の電極７は配線９を介して接続され
る。電極７はヒータ１０により加熱されそれによ
り電極７上に載置された被膜形成を行うべき基板
であるシリコンウエーハ１１も加熱される。
温で膜形成が可能な為、特に半導体産業において
広く用いられつつある。例えば、太陽電池用のア
モルフアスシリコン形成、あるいは、半導体集積
回路（Integratecl Circuits、以下ICと略す）の
表面保護膜内のシリコン窒化膜の形成はプラズマ
CVD法で行われている。このようなプラズマ
CVD装置の一例を第１図に示す。１はプラズマ
化学気相反応を行わせる為の反応室、２は反応室
１を真空排気する為の排気パイプで、ロータリポ
ンプ３に接続されている。４は反応室内に反応ガ
ス５を送り込む為の反応ガス導入パイプである。
６及び７は各々電極であり、通常平行に対向する
ように配置され、一方の電極６はRF電源８に接
続され、他方の電極７は配線９を介して接続され
る。電極７はヒータ１０により加熱されそれによ
り電極７上に載置された被膜形成を行うべき基板
であるシリコンウエーハ１１も加熱される。
この様な構成を用いてシリコンウエーハ１１上
に例えばシリコン窒化膜を形成する場合、反応ガ
スとしてNH3及びSiH4を用い、圧力は約1Torr
で、シリコンウエーハの温度は100〜350℃の範囲
で、RF電力として例えば500Wを印加し、反応ガ
スにプラズマ放電を生ぜしめながら膜成長を行
う。
に例えばシリコン窒化膜を形成する場合、反応ガ
スとしてNH3及びSiH4を用い、圧力は約1Torr
で、シリコンウエーハの温度は100〜350℃の範囲
で、RF電力として例えば500Wを印加し、反応ガ
スにプラズマ放電を生ぜしめながら膜成長を行
う。
この様な従来のプラズマCVD法の欠点の一つ
は膜の成長速度が遅いことであり、例えばシリコ
ン窒化膜の場合100〜300A／minであり、例えば
ICの表面保護膜として1.2μm形成する場合、40〜
120minもの長時間の作業となる。成長速度を向
上させる方法として幾つかの方法の内、RF電力
を増す方法はシリコンウエーハ１１への損傷を与
えるのであまり好ましくない上、反応ガス流量で
決まる値以上には向上できない。又反応ガス流量
を増やすことは効果的ではあるが使用するガス量
の増加及び反応室１の壁面、電極６，７等、不要
部分への膜の付着量が増え、反応室１のフリーニ
ング作業の増加につながるだけでなく、排気系、
特にロータリポンプ３の劣化を早める等の悪影響
を有する。
は膜の成長速度が遅いことであり、例えばシリコ
ン窒化膜の場合100〜300A／minであり、例えば
ICの表面保護膜として1.2μm形成する場合、40〜
120minもの長時間の作業となる。成長速度を向
上させる方法として幾つかの方法の内、RF電力
を増す方法はシリコンウエーハ１１への損傷を与
えるのであまり好ましくない上、反応ガス流量で
決まる値以上には向上できない。又反応ガス流量
を増やすことは効果的ではあるが使用するガス量
の増加及び反応室１の壁面、電極６，７等、不要
部分への膜の付着量が増え、反応室１のフリーニ
ング作業の増加につながるだけでなく、排気系、
特にロータリポンプ３の劣化を早める等の悪影響
を有する。
本発明は上述の欠点を改善する目的でなされた
ものであり、膜を成長させるべきシリコンウエー
ハ表面の近傍のみプラズマ密度を高めるようにす
ることにより、実効的に反応ガス流量を増化せし
めるのと同等の効果を得て成長速度の向上を図ら
んとするものであり、その一実施例を第２図に示
す。
ものであり、膜を成長させるべきシリコンウエー
ハ表面の近傍のみプラズマ密度を高めるようにす
ることにより、実効的に反応ガス流量を増化せし
めるのと同等の効果を得て成長速度の向上を図ら
んとするものであり、その一実施例を第２図に示
す。
第２図は第１図の電極７の近傍部分のみを示し
てあり、他は全く第１図の例と同じである。
てあり、他は全く第１図の例と同じである。
第２図において、電極７の直下に１２，１２′
で示す磁石を設け、これらの作る磁力線１３がシ
リコンウエーハ表面の近傍に表面と平行になるよ
うに配置する。
で示す磁石を設け、これらの作る磁力線１３がシ
リコンウエーハ表面の近傍に表面と平行になるよ
うに配置する。
このようにすることにより、プラズマ放電によ
り生じた電子はこの磁力線の回りにとじ込められ
るので、電子と反応ガスとの衝突電極により生じ
るプラズマの密度は磁力線の近傍すなわち、シリ
コンウエーハ表面上で著しく高められ、ひいては
成長速度を速める。また磁石１２，１２′は独立
して設けられているので、電極７の中央部に電極
７の表面と平行な磁力線１３を形成することが容
易である。
り生じた電子はこの磁力線の回りにとじ込められ
るので、電子と反応ガスとの衝突電極により生じ
るプラズマの密度は磁力線の近傍すなわち、シリ
コンウエーハ表面上で著しく高められ、ひいては
成長速度を速める。また磁石１２，１２′は独立
して設けられているので、電極７の中央部に電極
７の表面と平行な磁力線１３を形成することが容
易である。
以上のように、本発明に依れば反応ガスの内、
膜成長に必要なプラズマ化したガスをウエーハ局
在させるだけなので、反応ガス流量を増やす必要
がなく、従つて反応室の不要部分への膜付着量を
増加させたり排気システムの劣化を早めることも 尚、磁石１２，１２′の配置方法としてはヒー
タ１０の下に配置する方法でもかまわない。ま
た、磁石としては永久磁石を用いても、電磁石を
用いてもかまわない。
膜成長に必要なプラズマ化したガスをウエーハ局
在させるだけなので、反応ガス流量を増やす必要
がなく、従つて反応室の不要部分への膜付着量を
増加させたり排気システムの劣化を早めることも 尚、磁石１２，１２′の配置方法としてはヒー
タ１０の下に配置する方法でもかまわない。ま
た、磁石としては永久磁石を用いても、電磁石を
用いてもかまわない。
また上述の実施例ではシリコン窒化膜を例に述
べたが、アモルフアスシリコン、シリコン酸化
膜、シリコンカーバイド等プラズマCVD法で形
成できるものなら何でもかまわない。又装置の構
成として排気系がロータリポンプだけでなく、ト
ラツプあるいは拡散ポンプ等、他の排気システム
であつてもかまわないことは勿論である。
べたが、アモルフアスシリコン、シリコン酸化
膜、シリコンカーバイド等プラズマCVD法で形
成できるものなら何でもかまわない。又装置の構
成として排気系がロータリポンプだけでなく、ト
ラツプあるいは拡散ポンプ等、他の排気システム
であつてもかまわないことは勿論である。
第１図は従来のプラズマCVD装置の構造を示
す図、第２図は本発明の一実施例を示す図であり
第１図の一方の電極部分のみを示してある。 １は反応室、２は排気パイプ、４は反応ガス導
入パイプ、５は反応ガセ、６，７は電極、８は
RF電極、１０はヒータ、１１はシリコンウエハ、
１２，１２は磁石、１３は磁力線を示す。
す図、第２図は本発明の一実施例を示す図であり
第１図の一方の電極部分のみを示してある。 １は反応室、２は排気パイプ、４は反応ガス導
入パイプ、５は反応ガセ、６，７は電極、８は
RF電極、１０はヒータ、１１はシリコンウエハ、
１２，１２は磁石、１３は磁力線を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 化学気相反応室、該化学気相反応室を真空に
排気する為の排気システム、該化学気相反応室へ
反応ガスを導入する為のガス導入手段、該化学気
相反応室内に設けられた対向電極対、該電極対に
接続されたRF電源、該電極対の一方の電極を加
熱するヒーター、該一方の電極の裏面下近傍に設
けられて、該一方の電極の少なくとも中央部に該
一方の電極の表面と平行な磁界を発生する磁石を
備えたプラズマ化学気相反応装置。 ２ 磁石は、一方の電極の表面側にＮ極が設けら
れた第１磁石、及び一方の電極の表面側にＳ極が
設けられた第２磁石を備えていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のプラズマ化学気相
反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13123480A JPS5756036A (en) | 1980-09-20 | 1980-09-20 | Plasma chemical vapor phase reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13123480A JPS5756036A (en) | 1980-09-20 | 1980-09-20 | Plasma chemical vapor phase reactor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5756036A JPS5756036A (en) | 1982-04-03 |
| JPS6329583B2 true JPS6329583B2 (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=15053141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13123480A Granted JPS5756036A (en) | 1980-09-20 | 1980-09-20 | Plasma chemical vapor phase reactor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5756036A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006057132A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Univ Nagoya | プラズマｃｖｄ装置および硬質炭素膜の製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126597A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜の形成方法及び形成装置 |
| US4668365A (en) * | 1984-10-25 | 1987-05-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for magnetron-enhanced plasma-assisted chemical vapor deposition |
| DE3521318A1 (de) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum beschichten, von substraten mittels einer plasmaentladung |
| JPS62124277A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-05 | Ulvac Corp | プラズマｃｖｄ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 |
| DE3774098D1 (de) * | 1986-12-29 | 1991-11-28 | Sumitomo Metal Ind | Plasmageraet. |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5216990A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-08 | Rca Corp | Semiconductor device |
| JPS5435172A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Anelva Corp | Chemical reactor using electric discharge |
| JPS5648238A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma reaction device |
-
1980
- 1980-09-20 JP JP13123480A patent/JPS5756036A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5216990A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-08 | Rca Corp | Semiconductor device |
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| JPS5648238A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma reaction device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006057132A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Univ Nagoya | プラズマｃｖｄ装置および硬質炭素膜の製造方法 |
| JP4649605B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2011-03-16 | 国立大学法人名古屋大学 | プラズマｃｖｄ装置および硬質炭素膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5756036A (en) | 1982-04-03 |
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