JPH0270066A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラズマＣＶＤ装置に関する。更に詳細には、
本発明は異物の発生を抑制し、膜厚の均一性を同一１−
させることのできるサセプタを有するプラズマＣＶ　Ｉ
）装置に関する。

［従来技術］ 薄膜の形成方法として゛１′導体１′、業において・般
に広く用いられているものの一つに化学的気相成長法（
ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）がある。ＣＶ　Ｉ）とは、ガス状物質を化
学反応で固体物質にし、基板１−に堆積することをいう
。

ＣＶ　Ｄの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりか
なり低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および
、成長した薄膜の純度が高＜、ＳｉやＳｔ上の熱酸化膜
」−に成長した場合も電気的特性が安定であることで、
広＜１へ導体表面のパッシベーション膜として利用され
ている。

最近の超ＬＳＩ技術の急速な進歩により、“超々ＬＳＩ
”という言簗も間かれはじめた。これに伴い、Ｓｉデバ
イスはますます高来積化、高速度化が進み、６インチか
ら８インチ、史には１２インチ人口径基板が使用される
ようになった。

）１／、導体デバイスの高集積化が進むに伴い、高品質
、高精度な絶縁膜が求められ、常圧ＣＶ　Ｄ法では対応
か困難になってきた。そこで、プラズマ化学を利用した
プラズマＣＶＤ法が注目を浴びている。

この方法はＣＶ　ｌ）の反応の活性化に必要なエネルギ
ーを、真空中におけるグロー放電のプラズマによって１
１１るもので、成長は３００°Ｃ前後の低温で起こり、
ステップカバレージ（まわりこみ、またはパターン段差
部被覆性）が良く、膜の強度が強く、更に耐湿性に優れ
ているといった特長を有する。また、プラズマＣＶＤ法
による成膜生成速度（デボレート）は、減圧ＣＶ　Ｄ法
に比べて極めて速い。

［発明が解決しようとする課題］ プラズマＣＶＤ装置でシリコン酸化膜またはシリコン窒
化膜を連続して生成すると、電極などに反応生成物が付
着し、ある付着量以−１−になると剥離して、プラズマ
放電を阻害する。このため、所定枚数のウェハについて
成膜処理が行われたら、プラズマエツチングにより電極
などをクリーニングしなければならない。

しかし、クリーニングの後に空デボ、デボと続けると絶
縁カバーに堆積した膜が剥がれてくることがある。

この膜が剥がれると、ウェハに異物としてず・１青し、
ピンホールなどを発生させることがある。また、放電時
に放電を乱したり、ガスの流れを不均一・にしたりして
、ウェハ内の膜厚の均一性を損なう可能性がある。

このため、デバイス製造」−の歩留りが低＝ドするばか
りか、炉内全体を開票にクリーニングしなければならな
いのでスループットも低ドする。

従って、本発明の［１的は異物の発生を抑制し、膜厚の
均一性を向−１ニさせることのできるサセプタを有する
プラズマＣＶ　Ｉ）装置を提供することである。

［課題を解決するための手段コ 前記の問題点を解決し、あわせて本発明の１・１的を達
成するための手段として、この発明は、接地基板電極を
構成する金属製均熱板を自し、この金属製均熱板を加熱
するための加熱手段を自゛するサセプタさ、このサセプ
タにの接地基板電極に対峙する高周波電極とを有するプ
ラズマＣＶＤ装置において、前記サセプタ１−の金属製
均熱板の周囲は非金属系絶縁材のカバーで包囲されてい
ることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提供する。

この非金属系絶縁材のカバーは炭化ケイ素から構成され
ていることか好ましい。

［作用］ 前記のように、本発明のプラズマＣＶＤ装置においては
、均熱板の周囲に配設される絶縁カバーが炭化ケイ素の
ような非金属絶縁材から構成されている。

従来のサセプタの絶縁カバーで膜が剥離する原因は末だ
正確に解明されていないので推測の域を出ないが、絶縁
カバーの表面にフッ化アルミニウム（ＡＪ！　Ｆ３）が
出来ているためと思われる。

プラズマエツチングクリーニングに使用されるフロン−
１４（ＣＦ４）と絶縁カバーの材質のアルミナ（Ａヌク
０３）とが反応し、ＡＪＩＦａが生成され、絶縁カバー
全体を薄く覆ってしまうものと思われる。ＡλＦ３は表
面エネルギーが小さいために、このＬにプラズマシリコ
ン酸化膜またはプラズマシリコン窒化膜が堆積して膜厚
が厚くなってい（と膜剥離が起こるものと考えられる。

従来の金属のアルミナに代えて、）１金属の炭化ケイ素
（ＳｉＣ）を使用すれば前記のような問題は起こらない
。ＳｉＣとＣＦ４とが反応するとＳｉＦ４が生成するが
、この物質は常温で気体であり、しかも、反応室内は高
真空状態なので絶縁カバー表面に付着していることは不
可能である。従って、ＳｉＣ絶縁カバー表面に、表面エ
ネルギーの小さな物質が生成されることはない。

かくして、従来のような膜剥離による異物増加や膜質の
低下は効果的に防止される。その結果、半導体デバイス
製造十の歩留り低ドを防１１・６することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の−・実施例について
史に詳細に説明する。

第１図は本発明のプラズマＣＶ　ｌ）装置の・例の概要
断面図である。

第１図に小されるように、本発明のプラズマＣＶＤ装置
１は反応室１０を有する。

反応室１０の−・？ｍ≦に反応室内部の伏況を観察する
ための石英ガラス製のぞき窓１２を配設し、史にウェハ
を反応室へ搬入したり、搬出したりするための予備室１
４が固設されている。反応室１０と予備室１４とはゲー
ト１６により遮断・連通可能に構成できる。予備室は別
の側壁部にも固設し、合計２室とすることもできる。反
応室の下部には真空排気ダクト１８が配設されている。

反応室の天井には高周波電極機構２０が取付られている
。高周波電極機構２０は下部に、サセプタの直径より大
きな、円盤状で、多数の貫通孔が穿設された金属製シャ
ワー電極２２をイ１°する。この金属製シャワー電極２
２は、内部に反応ガス導路２４を有する金属導体２６と
接触されている。

また、この金属導体２６は高周波型？ｒＸ２８に接続さ
れている。金属製ンヤワー電極２２および金属導体２６
は絶縁リング３０により保持されている。

金属製シャワー電極２２に対峙して、この直ドに、サセ
プタ３２が配設されている。サセプタの中心には金属製
の均熱板３４があり、その周囲に炭化ケイ素の絶縁カバ
ー３６が配設されている。

均熱板を加熱するためのヒータ３８が炉壁を介して配設
されている。均熱板３４のト、にはウェハ３５が載置さ
れる。

金属製シャワー電極２２と均熱板３４とにより形成され
る反応空間内に反応ガスを滞留させるために、サセプタ
に隣接して、昇降可能なシャッターリング４０を配設す
ることが好ましい。

絶縁カバーの材質としては、ＣＦ　４によるプラズマエ
ツチングクリーニングの際にカバー表面に低表面エネル
ギーの膜が形成されないものであれば全て使用できる。

また、従来の装置では、前記の絶縁リング３０はアルミ
ナ（Ａλ２ｏ３）で出来ていたが、これを炭化ケイ素に
代えることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のプラズマＣＶ　Ｄ装置に
おいては、本発明のプラズマＣＶ　Ｉ）　Ｍ置において
は、均熱板の周囲に配設される絶縁カバーが炭化ケイ素
のような非金属絶縁材から構成されている。

炭化ケ、イ素を絶縁カバーに用いることで、空デポ・デ
ボ・クリーニングのサイクルを繰り返しても、絶縁カバ
ー−Ｌに堆積した酸化膜または窒化膜は剥離しない。

その結果、膜剥離による異物増加や膜質の低下は効果的
に防１１−され、゛ト導体デバイス製造上の歩留り低下
を防止することができる。

絶縁カバー−にに堆積した酸化膜または窒化膜を除去す
るために数サイクルに一回は装置全体を清掃しなければ
ならないことは従来の装置と同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラズマＣＶＤ装置の一例の概髪断面
図である。 １・・・プラズマＣＶ　ｌ）装置、１０・・・反応室。 １２・・・のぞき窓、１４・・・ｒ備室、１６・・・ゲ
ート。 ８・・・排気ダクト、２０・・・高周波電極機構。 ２・・・シャワー電極、２４・・・反応ガス導路。 ６・・・金属導体、２８・・・高周波電源。 Ｏ・・・絶縁リング、３２・・・サセプタ。 ４・・・均熱板、３５・・・ウェハ、３６・・・絶縁リ
ング。 ８・・・ヒータ、４０・・・ンヤソターリング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）接地基板電極を構成する金属製均熱板を有し、こ
   の金属製均熱板を加熱するための加熱手段を有するサセ
   プタと、このサセプタ上の接地基板電極に対峙する高周
   波電極とを有するプラズマＣＶＤ装置において、前記サ
   セプタ上の金属製均熱板の周囲は非金属系絶縁材のカバ
   ーで包囲されていることを特徴とするプラズマＣＶＤ装
   置。
2. （２）非金属系絶縁材のカバーは炭化ケイ素から構成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶ
   Ｄ装置。