JPH0122730B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0122730B2 JPH0122730B2 JP58111172A JP11117283A JPH0122730B2 JP H0122730 B2 JPH0122730 B2 JP H0122730B2 JP 58111172 A JP58111172 A JP 58111172A JP 11117283 A JP11117283 A JP 11117283A JP H0122730 B2 JPH0122730 B2 JP H0122730B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- oxide film
- glow discharge
- cathode
- uniform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、低圧の酸素ガスふん囲気中に陽電
極と対向して位置する陰電極上に載置された基体
上に、陽電極および陰電極間に直流電圧を印加し
てグロー放電を発生させ、酸素と基体表面との反
応により酸化膜を形成するプラズマ酸化装置に関
する。
極と対向して位置する陰電極上に載置された基体
上に、陽電極および陰電極間に直流電圧を印加し
てグロー放電を発生させ、酸素と基体表面との反
応により酸化膜を形成するプラズマ酸化装置に関
する。
そのようなプラズマ酸化法においては、基体の
電気的な比抵抗が高い場合や、基体の厚さが大き
い場合には形成されるべき酸化膜の膜厚にばらつ
きが生じ易く、特に基体が半導体基体の場合には
著しく電気的特性を劣化させると云う欠点を有し
ていた。例えば、半導体基体が高比抵抗を有して
いる場合には、グロー放電中の電界分布が基体各
部で不均一となるため、酸素との反応速度が基体
各部で不均一なものとなる。このため基体表面に
形成されるべき酸化膜厚が基体各部で不均一にな
る結果となる。
電気的な比抵抗が高い場合や、基体の厚さが大き
い場合には形成されるべき酸化膜の膜厚にばらつ
きが生じ易く、特に基体が半導体基体の場合には
著しく電気的特性を劣化させると云う欠点を有し
ていた。例えば、半導体基体が高比抵抗を有して
いる場合には、グロー放電中の電界分布が基体各
部で不均一となるため、酸素との反応速度が基体
各部で不均一なものとなる。このため基体表面に
形成されるべき酸化膜厚が基体各部で不均一にな
る結果となる。
第１図はグロー放電中の電界分布の乱れを示し
図示しない真空槽中に配置された陽電極１と対す
る陰電極２の上に高比抵抗の基体例えば半導体板
３を置き、酸素を導入して陽電極１、陰電極２の
間に電源４により直流電圧を印加した場合の電界
は矢印５のように分布する。すなわち高比抵抗基
体１の中心部では電界密度が減少し、周辺部は逆
に電界密度が増加する。これは、グロー放電が角
ばつた個所や突起物の近傍に生じ易いことと放電
電流が高比抵抗の基体内部を流れず、基体の表面
に沿つて流れるためである。このようなグロー放
電により半導体板３の表面に形成された酸化膜
は、第２図に断面で示したように基体周辺で膜厚
が厚く、中心部で膜厚の薄い酸化膜６として形成
される。これは通常の方法でグロー放電を行う手
段を用いる限りは避け難い欠点である。また基体
自身の厚さが大きい場合も、配置された電極と基
体表面の電位差が大きいために第２図に示したよ
うに基体表面に不均一な酸化膜の形成の原因とな
る。
図示しない真空槽中に配置された陽電極１と対す
る陰電極２の上に高比抵抗の基体例えば半導体板
３を置き、酸素を導入して陽電極１、陰電極２の
間に電源４により直流電圧を印加した場合の電界
は矢印５のように分布する。すなわち高比抵抗基
体１の中心部では電界密度が減少し、周辺部は逆
に電界密度が増加する。これは、グロー放電が角
ばつた個所や突起物の近傍に生じ易いことと放電
電流が高比抵抗の基体内部を流れず、基体の表面
に沿つて流れるためである。このようなグロー放
電により半導体板３の表面に形成された酸化膜
は、第２図に断面で示したように基体周辺で膜厚
が厚く、中心部で膜厚の薄い酸化膜６として形成
される。これは通常の方法でグロー放電を行う手
段を用いる限りは避け難い欠点である。また基体
自身の厚さが大きい場合も、配置された電極と基
体表面の電位差が大きいために第２図に示したよ
うに基体表面に不均一な酸化膜の形成の原因とな
る。
この発明は、上記の欠点を除去して高比抵抗基
体の表面上にも均一な酸化膜を形成することので
きるプラズマ酸化装置を提供することを目的とす
る。
体の表面上にも均一な酸化膜を形成することので
きるプラズマ酸化装置を提供することを目的とす
る。
この発明はグロー放電を発生させる対向放電電
極の陰電極の近くに酸化膜を形成すべき基体を配
置し、両電極間に陰電極と等電位のスクリーン電
極を配置して、前記基体全表面に均一な電界密度
を形成し、それにより基体全表面で均一な反応速
度を生じさせ、その結果、基体全表面で均一な酸
化膜を形成しようとするものである。
極の陰電極の近くに酸化膜を形成すべき基体を配
置し、両電極間に陰電極と等電位のスクリーン電
極を配置して、前記基体全表面に均一な電界密度
を形成し、それにより基体全表面で均一な反応速
度を生じさせ、その結果、基体全表面で均一な酸
化膜を形成しようとするものである。
第３図は、この発明の実施例を示し、第１図と
共通の部分には同一の符号が付されている。陽電
極１、陰電極２を収容した反応槽７には、真空計
８、マスフローなどのガス流量計９を介して酸素
ボンベ１０、排気量調整バルブ１１を介して排気
系１２がそれぞれ接続されている。陰電極２の上
に支持された基体３の上には本発明によつて陰電
極２上に載置され、陰極２と等電位のスクリーン
電極１３が存在する。
共通の部分には同一の符号が付されている。陽電
極１、陰電極２を収容した反応槽７には、真空計
８、マスフローなどのガス流量計９を介して酸素
ボンベ１０、排気量調整バルブ１１を介して排気
系１２がそれぞれ接続されている。陰電極２の上
に支持された基体３の上には本発明によつて陰電
極２上に載置され、陰極２と等電位のスクリーン
電極１３が存在する。
このような構成の装置を用いて、反応槽１内に
グロー放電を生じさせ、基体３の表面に酸化膜を
形成した。形成条件は以下に記す通りである。
グロー放電を生じさせ、基体３の表面に酸化膜を
形成した。形成条件は以下に記す通りである。
基体：シリコン単結晶、Ｐ形、抵抗10〜30kΩ
cm、直径40mm、鏡面上げ 反応温度：300℃ 使用ガス：酸素 グロー放電時に槽内圧力：0.3Torr 放電パワー：DC600V 電極間距離：50mm 放電時間：120分 スクリーン電極：0.2mm径のステンレス鋼線か
らなる２mm目の網 なお陰電極２の材料もスクリーン電極と同様、
ステンレス鋼である。比較のためにスクリーン電
極を有しない従来装置を用いて同様の形成条件で
酸化膜を形成した。第４図、第５図は形成された
酸化膜の断面を示し、第４図は従来装置、第５図
は本発明の実施例の装置によつた酸化膜である。
cm、直径40mm、鏡面上げ 反応温度：300℃ 使用ガス：酸素 グロー放電時に槽内圧力：0.3Torr 放電パワー：DC600V 電極間距離：50mm 放電時間：120分 スクリーン電極：0.2mm径のステンレス鋼線か
らなる２mm目の網 なお陰電極２の材料もスクリーン電極と同様、
ステンレス鋼である。比較のためにスクリーン電
極を有しない従来装置を用いて同様の形成条件で
酸化膜を形成した。第４図、第５図は形成された
酸化膜の断面を示し、第４図は従来装置、第５図
は本発明の実施例の装置によつた酸化膜である。
第４図に示すように、従来装置によれば中央部
は最も酸化膜６が薄く、厚さイはエリプメータの
測定によると400Åである。中間部では厚さロは
700Åであり、さらに最外周部では最も酸化膜６
が厚くなり、厚さハに示すとうり、同様の測定に
よると1000Åである。このように、従来の方法で
は、第４図に示すように半導体基体表面で不均一
になつていまう。これに対して、第５図に本発明
のスクリーン電極１３を用いて酸化膜を形成した
場合の半導体基体表面の酸化膜の形成状態を示し
ている。この図に示すとうり、本発明を用いるこ
とにより、極めて均一な酸化膜６が形成される。
この膜厚ハの計測もエリプソメーターを用いた。
膜厚ハは1000Åで、同じグロー放電時間であれ
ば、本発明を用いることにより電界密度が増加す
るため、同一の条件ならば前者の場合の平均厚さ
より200Å程厚く酸化膜が形成されることも明ら
かになつた。
は最も酸化膜６が薄く、厚さイはエリプメータの
測定によると400Åである。中間部では厚さロは
700Åであり、さらに最外周部では最も酸化膜６
が厚くなり、厚さハに示すとうり、同様の測定に
よると1000Åである。このように、従来の方法で
は、第４図に示すように半導体基体表面で不均一
になつていまう。これに対して、第５図に本発明
のスクリーン電極１３を用いて酸化膜を形成した
場合の半導体基体表面の酸化膜の形成状態を示し
ている。この図に示すとうり、本発明を用いるこ
とにより、極めて均一な酸化膜６が形成される。
この膜厚ハの計測もエリプソメーターを用いた。
膜厚ハは1000Åで、同じグロー放電時間であれ
ば、本発明を用いることにより電界密度が増加す
るため、同一の条件ならば前者の場合の平均厚さ
より200Å程厚く酸化膜が形成されることも明ら
かになつた。
本発明により極めて均一な酸化膜の形成が容易
に行なえることから、例えばイオン注入法におい
て、予め半導体基体に酸化膜を形成する際には極
めて有用な技術となる。また、半導体基体表面に
絶縁膜である酸化膜を形成し、その上に金属電極
を付着させるMIS（Metal―Insulator―
Semicondactor）構造の電気的特性の向上にも大
きな役割を果すと考えられる。
に行なえることから、例えばイオン注入法におい
て、予め半導体基体に酸化膜を形成する際には極
めて有用な技術となる。また、半導体基体表面に
絶縁膜である酸化膜を形成し、その上に金属電極
を付着させるMIS（Metal―Insulator―
Semicondactor）構造の電気的特性の向上にも大
きな役割を果すと考えられる。
本発明によれば、グロー放電発生のための陰極
に簡便なスクリーン電極を載置するだけで、基体
表面に極めて均一な酸化膜を形成することが可能
となる。従つて熱酸化法と異なり、基体の温度を
高温にすることなく行うことができるプラズマ酸
化法による酸化膜の厚さが均一になるので、特に
高温加熱によつて特性が変化することをきらう半
導体基体上の酸化膜形成に対して極めて有効に使
用でき、得られる効果は大きい。
に簡便なスクリーン電極を載置するだけで、基体
表面に極めて均一な酸化膜を形成することが可能
となる。従つて熱酸化法と異なり、基体の温度を
高温にすることなく行うことができるプラズマ酸
化法による酸化膜の厚さが均一になるので、特に
高温加熱によつて特性が変化することをきらう半
導体基体上の酸化膜形成に対して極めて有効に使
用でき、得られる効果は大きい。
第１図は従来のプラズマ酸化装置の要部断面
図、第２図はそれによつて得られる酸化膜を有す
る基体の断面図、第３図は本発明の一実施例の断
面図、第４図、第５図はそれぞれ従来装置および
第３図に示す装置によつて得られた酸化膜を有す
る基体の断面図である。 １…陽電極、２…陰電極、３…基体（シリコン
板）、４…直流電源、７…反応槽、１０…酸素ボ
ンベ、１２…排気系、１３…スクリーン電極。
図、第２図はそれによつて得られる酸化膜を有す
る基体の断面図、第３図は本発明の一実施例の断
面図、第４図、第５図はそれぞれ従来装置および
第３図に示す装置によつて得られた酸化膜を有す
る基体の断面図である。 １…陽電極、２…陰電極、３…基体（シリコン
板）、４…直流電源、７…反応槽、１０…酸素ボ
ンベ、１２…排気系、１３…スクリーン電極。
Claims (1)
- １ 直空排気可能な反応槽中の陽電極と対向して
位置する陰電極上に支持された基体上に、低圧の
酸素ふん囲気中で陽電極および陰電極に直流電圧
を印加してグロー放電を発生させることにより酸
化膜を形成するものにおいて、両電極間に陰電極
と等電位のスクリーン電極が配置されたことを特
徴とするプラズマ酸化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111172A JPS603128A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | プラズマ酸化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111172A JPS603128A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | プラズマ酸化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603128A JPS603128A (ja) | 1985-01-09 |
| JPH0122730B2 true JPH0122730B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=14554303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111172A Granted JPS603128A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | プラズマ酸化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603128A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118522B2 (ja) * | 1990-10-24 | 1995-12-18 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 基板表面を酸化処理するための方法及び半導体の構造 |
| JP2008115422A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Parker Netsu Shori Kogyo Kk | プラズマ窒化装置および窒化方法 |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58111172A patent/JPS603128A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS603128A (ja) | 1985-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3616403A (en) | Prevention of inversion of p-type semiconductor material during rf sputtering of quartz | |
| US4393434A (en) | Capacitance humidity sensor | |
| JPH0122730B2 (ja) | ||
| FR2557149A1 (fr) | Procede et dispositif pour le depot, sur un support, d'une couche mince d'un materiau a partir d'un plasma reactif | |
| JPH0649936B2 (ja) | バイアススパツタリング装置 | |
| JP3508651B2 (ja) | 電界放射型電子源およびその製造方法 | |
| JP3259452B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS57153436A (en) | Semiconductor device | |
| JPH0845911A (ja) | プラズマ処理装置用電極 | |
| JPS6227568A (ja) | スパツタリング装置 | |
| JPH029549Y2 (ja) | ||
| JPS6086277A (ja) | 放電による堆積膜の形成方法 | |
| JP2890032B2 (ja) | シリコン薄膜の成膜方法 | |
| JP2001354491A (ja) | ダイヤモンド成長方法及びダイヤモンド成長装置 | |
| JPH0454Y2 (ja) | ||
| JPH0255940B2 (ja) | ||
| JPH0228892B2 (ja) | ||
| TW497133B (en) | Device and method for preventing over-thick film deposition on the edge of a wafer | |
| JPH02105527A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2000064052A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS61219026A (ja) | 液晶配向膜の形成方法 | |
| JPS62238370A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS63238456A (ja) | ガスセンサ | |
| JPS6164123A (ja) | プラズマ化学気相堆積方法 | |
| JPH08143394A (ja) | プラズマ化学蒸着装置 |