JPS643338B2 - - Google Patents
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- JPS643338B2 JPS643338B2 JP3638481A JP3638481A JPS643338B2 JP S643338 B2 JPS643338 B2 JP S643338B2 JP 3638481 A JP3638481 A JP 3638481A JP 3638481 A JP3638481 A JP 3638481A JP S643338 B2 JPS643338 B2 JP S643338B2
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改善されたプラズマ気相成長装置に関
するものである。
するものである。
プラズマCVD（chemical vapor deposition）
法は、その制御性が良く、成長皮膜の特性が優れ
ていることから、半導体装置の製造に必要な
SiN、SiOなどの各種皮膜の形成に利用されてい
る。
法は、その制御性が良く、成長皮膜の特性が優れ
ていることから、半導体装置の製造に必要な
SiN、SiOなどの各種皮膜の形成に利用されてい
る。
従来使用されているプラズマCVD装置では、
高周波印加用の電極は、それが反応室内に置かれ
ている場合でも、その金属表面は全て露出した形
のものが用いられている。その主な理由はきわめ
てアクテイブであるプラズマガスに触れる部位に
は反応し易い材料の使用を避けるという点にある
が、金属面の露出面積が大である結果、反応室内
のほぼ全域にプラズマが分布することが起る。
高周波印加用の電極は、それが反応室内に置かれ
ている場合でも、その金属表面は全て露出した形
のものが用いられている。その主な理由はきわめ
てアクテイブであるプラズマガスに触れる部位に
は反応し易い材料の使用を避けるという点にある
が、金属面の露出面積が大である結果、反応室内
のほぼ全域にプラズマが分布することが起る。
プラズマCVD装置は、たとえば第１図に示す
ように、反応室１内に平行平板型の電極が設けら
れているが、下部電極２は、その上面に半導体基
板４を載置し得るように形成され、又該電極はそ
の内部に設けられたヒータ５によつて加熱せら
れ、基板４を比較的高温に保持するように構成さ
れている。基板を加熱するのは生成皮膜を緻密に
する為であつて、反応の促進に関与するものでは
ない。
ように、反応室１内に平行平板型の電極が設けら
れているが、下部電極２は、その上面に半導体基
板４を載置し得るように形成され、又該電極はそ
の内部に設けられたヒータ５によつて加熱せら
れ、基板４を比較的高温に保持するように構成さ
れている。基板を加熱するのは生成皮膜を緻密に
する為であつて、反応の促進に関与するものでは
ない。
上部電極３は下部電極との間に印加される高周
波電圧によつてプラズマを発生する為のものであ
るが、皮膜成長を効率よくおこなうため、或は制
御性を良好にするために原料ガスは上部電極を通
つて導入され、下部電極と対向する面に設けられ
た多数の小孔から放出されるようになつている。
波電圧によつてプラズマを発生する為のものであ
るが、皮膜成長を効率よくおこなうため、或は制
御性を良好にするために原料ガスは上部電極を通
つて導入され、下部電極と対向する面に設けられ
た多数の小孔から放出されるようになつている。
更に、反応室内を1Torr程度の低圧に維持する
為、排気口６を通じて定常的な排気が行なわれ
る。
為、排気口６を通じて定常的な排気が行なわれ
る。
従来のCVD装置では、両電極の対向面の金属
体が露出していることは当然であるが、それ以外
の表面即ち上部電極３の上面、側面及び原料ガス
導入管部分、下部電極の側面でも金属体が露出し
ている。
体が露出していることは当然であるが、それ以外
の表面即ち上部電極３の上面、側面及び原料ガス
導入管部分、下部電極の側面でも金属体が露出し
ている。
その為、両電極間に高周波電源７を接続し、高
周波電界を印加してやると、プラズマ発生空間領
域は電極間はもちろんのこと、全ての電極表面に
隣接する空間に広がり、反応室内の殆んど全域に
分布してしまう。この状態が第１図にプラズマ発
生領域８として示されている。
周波電界を印加してやると、プラズマ発生空間領
域は電極間はもちろんのこと、全ての電極表面に
隣接する空間に広がり、反応室内の殆んど全域に
分布してしまう。この状態が第１図にプラズマ発
生領域８として示されている。
このように広汎な空間にプラズマが分布する
と、反応室の内壁上に反応生成物が粉体状に積出
する事が起る。この粉状積出物は壁面から剥離し
易く、基板上に落下すればその部分の皮膜成長を
阻害し、ピンボールを発生せしめることになる。
と、反応室の内壁上に反応生成物が粉体状に積出
する事が起る。この粉状積出物は壁面から剥離し
易く、基板上に落下すればその部分の皮膜成長を
阻害し、ピンボールを発生せしめることになる。
内壁面上への積出物が粉状になる壁面の温度が
低いからであるが、反応室内の圧力は1Torr程度
の低圧に保たねばならないので随所に０リング等
のシール材を使用しており、シール材保護の為に
壁面は比較的低温に保たねばならない。
低いからであるが、反応室内の圧力は1Torr程度
の低圧に保たねばならないので随所に０リング等
のシール材を使用しており、シール材保護の為に
壁面は比較的低温に保たねばならない。
本発明の目的はこのような好ましからぬ粉状積
出物の生ずることのないプラズマCVD装置を提
供することであり、更に原料ガスの利用効率の高
いプラズマCVD装置を提供することである。
出物の生ずることのないプラズマCVD装置を提
供することであり、更に原料ガスの利用効率の高
いプラズマCVD装置を提供することである。
この目的は本発明によれば平行平板電極の上部
電極及び下部電極の電極表面を互いに対向する電
極面の領域を除いて、化学的に安定な絶縁材料で
被覆することを特徴とする平行平板電極プラズマ
気相成長装置によつて達成される。
電極及び下部電極の電極表面を互いに対向する電
極面の領域を除いて、化学的に安定な絶縁材料で
被覆することを特徴とする平行平板電極プラズマ
気相成長装置によつて達成される。
本発明のプラズマCVD装置を第２図に示す。
基本的には従来装置に類似しているが、相異点は
電極の側面や上面等、従来金属表面が露出してい
た為不用のプラズマを発生させていた部分を石英
ガラス９で覆つた点である。この被覆材料は弗素
樹脂でも良く、化学的に安定で清浄な絶縁材料で
あれば同様の効果を示す。
基本的には従来装置に類似しているが、相異点は
電極の側面や上面等、従来金属表面が露出してい
た為不用のプラズマを発生させていた部分を石英
ガラス９で覆つた点である。この被覆材料は弗素
樹脂でも良く、化学的に安定で清浄な絶縁材料で
あれば同様の効果を示す。
この被覆部分は第２図からも明らかな如く、上
部電極３に於てはその側面及び上面、さらに原料
ガス導入部表面であり、下部電極２ではその側面
である。
部電極３に於てはその側面及び上面、さらに原料
ガス導入部表面であり、下部電極２ではその側面
である。
このように、本来プラズマを発生させるべき空
間領域に面した部分を除き、電極表面を絶縁材料
で覆つて高周波電界を印加すると電極間領域８′
のみにプラズマが発生し、その他の空間には生じ
ないという現象が起る。
間領域に面した部分を除き、電極表面を絶縁材料
で覆つて高周波電界を印加すると電極間領域８′
のみにプラズマが発生し、その他の空間には生じ
ないという現象が起る。
かかる方法によつてプラズマ発生領域を限定す
ると、反応室の壁面近くでは反応が進行せず、従
つて壁面への粉状積出は起らない。また、基板付
近の空間でのみ反応が進むため原料の利用効率が
向上する。
ると、反応室の壁面近くでは反応が進行せず、従
つて壁面への粉状積出は起らない。また、基板付
近の空間でのみ反応が進むため原料の利用効率が
向上する。
第２図の装置では従来技術と同様原料ガスは上
部電極面の小孔から供給されているが、プラズマ
発生領域が限定されればこのような供給方法は必
要ではなく、導入口の形状や設置位置には関係な
く、とにかく反応室内に導入されれば目的とする
皮膜を成長せしめることができる。
部電極面の小孔から供給されているが、プラズマ
発生領域が限定されればこのような供給方法は必
要ではなく、導入口の形状や設置位置には関係な
く、とにかく反応室内に導入されれば目的とする
皮膜を成長せしめることができる。
これは、1Torrという圧力では原料ガスの移動
が分子流の状態をとるに至らず、流体として挙動
する為、反応領域が広がつていると原料ガスの流
れが皮膜成長速度に影響を及ぼすのに対し、反応
領域が限定されると、反応速度だけが皮膜の成長
速度を律するようになる為と考えられる。
が分子流の状態をとるに至らず、流体として挙動
する為、反応領域が広がつていると原料ガスの流
れが皮膜成長速度に影響を及ぼすのに対し、反応
領域が限定されると、反応速度だけが皮膜の成長
速度を律するようになる為と考えられる。
石英ガラスは化学的にきわめて安定であり、高
純度のものが容易に入手できるので、石英ガラス
で電極を被覆した場合、その一部がプラズマに接
触しても不純物を放出することがなく、成長皮膜
を汚染することがない。
純度のものが容易に入手できるので、石英ガラス
で電極を被覆した場合、その一部がプラズマに接
触しても不純物を放出することがなく、成長皮膜
を汚染することがない。
電極の被覆は第２図のように不要部を全て覆う
ようにしてもよいが、完全に覆つてしまわなくて
も効果は生ずる。被覆の効果が特に顕著な部位は
上部電極の側面及びそれに隣接する上面周辺部で
ある。
ようにしてもよいが、完全に覆つてしまわなくて
も効果は生ずる。被覆の効果が特に顕著な部位は
上部電極の側面及びそれに隣接する上面周辺部で
ある。
原料ガスの供給速度、圧力、印加する高周波電
解等、皮膜の成長に関与する条件は従来技術と同
様でよい。
解等、皮膜の成長に関与する条件は従来技術と同
様でよい。
以上説明したように本発明の装置によれば反応
室壁面への粉状析出が殆んど無いので、基板上に
粉粒が落下してピンホールを発生させることが無
く、原料ガスの利用率向上に伴つて成長速度が向
上する。更に原料ガスの供給形態に関する制約が
無くなるので装置の構成が容易になるという利点
もある。
室壁面への粉状析出が殆んど無いので、基板上に
粉粒が落下してピンホールを発生させることが無
く、原料ガスの利用率向上に伴つて成長速度が向
上する。更に原料ガスの供給形態に関する制約が
無くなるので装置の構成が容易になるという利点
もある。
第１図は従来のプラズマCVD装置、第２図は
本発明のプラズマCVD装置を示す図であつて図
に於て１は反応室、２は下部電極、３は上部電
極、４は半導体基板、５はヒータ、６は排気口、
７は高周波電源、８，８′はプラズマ発生領域、
９は絶縁物被覆体である。
本発明のプラズマCVD装置を示す図であつて図
に於て１は反応室、２は下部電極、３は上部電
極、４は半導体基板、５はヒータ、６は排気口、
７は高周波電源、８，８′はプラズマ発生領域、
９は絶縁物被覆体である。
Claims (1)
- １ 平行平板電極の上部電極及び下部電極の電極
表面を互いに対向する電極面の領域を除いて、化
学的に安定な絶縁材料で被覆することを特徴とす
る平行平板電極型プラズマ気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3638481A JPS57167630A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Plasma vapor-phase growing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3638481A JPS57167630A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Plasma vapor-phase growing device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3105241A Division JP2553256B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | プラズマ気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57167630A JPS57167630A (en) | 1982-10-15 |
| JPS643338B2 true JPS643338B2 (ja) | 1989-01-20 |
Family
ID=12468344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3638481A Granted JPS57167630A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Plasma vapor-phase growing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57167630A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5989759A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-24 | Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd | 気体電気化学反応装置 |
| JPS6037120A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-26 | Seiko Epson Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS61143579A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-07-01 | Nachi Fujikoshi Corp | プラズマイオン供給方法 |
| JPH0685394B2 (ja) * | 1986-01-27 | 1994-10-26 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5555530A (en) * | 1978-10-18 | 1980-04-23 | Takuo Sugano | Electrode device for plasma processor |
| JPS592374B2 (ja) * | 1979-01-30 | 1984-01-18 | 松下電子工業株式会社 | プラズマ気相成長装置 |
| JPS5648099A (en) * | 1979-09-25 | 1981-05-01 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Electrode for generating plasma for sheet type plasma reaction processor |
-
1981
- 1981-03-13 JP JP3638481A patent/JPS57167630A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57167630A (en) | 1982-10-15 |
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