JPH0669032B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
- Publication number
- JPH0669032B2 JPH0669032B2 JP59153414A JP15341484A JPH0669032B2 JP H0669032 B2 JPH0669032 B2 JP H0669032B2 JP 59153414 A JP59153414 A JP 59153414A JP 15341484 A JP15341484 A JP 15341484A JP H0669032 B2 JPH0669032 B2 JP H0669032B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- conductive member
- lower electrode
- plasma processing
- reaction vessel
- 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.)
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-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ化学気相成長装置を構成する導電部材
の改良に関する。
の改良に関する。
ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子はガリウム砒素（ＧａＡ
ｓ）のような化合物半導体あるいはシリコン（Ｓｉ）の
ような単体半導体からなる単結晶基板（以下略してウエ
ハ）を用い、これに熱処理，不純物の拡散，イオン注入
などを行って半導体領域を形成すると共に薄膜形成技術
と写真食刻技術を用いて半導体素子が作られている。
ｓ）のような化合物半導体あるいはシリコン（Ｓｉ）の
ような単体半導体からなる単結晶基板（以下略してウエ
ハ）を用い、これに熱処理，不純物の拡散，イオン注入
などを行って半導体領域を形成すると共に薄膜形成技術
と写真食刻技術を用いて半導体素子が作られている。
すなわちＳｉ半導体を例にとれば導体層としてはアルミ
ニウム（Ａｌ），タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍ
ｏ）などの金属が使用され、スパッタ法，真空蒸着法な
どの薄膜形成方法が使用されており、また絶縁層の形成
には窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４），二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ２），燐珪酸ガラス（略称ＰＳＧ）などが用いられ化
学気相成長法（略称ＣＶＤ）やこれを改良したプラズマ
ＣＶＤ法を使用して作られている。
ニウム（Ａｌ），タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍ
ｏ）などの金属が使用され、スパッタ法，真空蒸着法な
どの薄膜形成方法が使用されており、また絶縁層の形成
には窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４），二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ２），燐珪酸ガラス（略称ＰＳＧ）などが用いられ化
学気相成長法（略称ＣＶＤ）やこれを改良したプラズマ
ＣＶＤ法を使用して作られている。
本発明は絶縁層の形成に使用するプラズマＣＶＤ装置の
改良に関するものである。
改良に関するものである。
ＣＶＤは２種類以上のガス状物質を常圧あるいは減圧の
もとで高温で反応させて新しい固体とガス状物質を生成
する反応であり、一方プラズマＣＶＤは２種類以上のガ
ス状物質をプラズマ中で反応させて新しい固体とガス状
物質を比較的低温で形成するものであり、プラズマを利
用することにより反応の際の基板温度を下げることがで
き、また生成される薄膜の熱的損傷を少なく押さえるこ
とができる。
もとで高温で反応させて新しい固体とガス状物質を生成
する反応であり、一方プラズマＣＶＤは２種類以上のガ
ス状物質をプラズマ中で反応させて新しい固体とガス状
物質を比較的低温で形成するものであり、プラズマを利
用することにより反応の際の基板温度を下げることがで
き、また生成される薄膜の熱的損傷を少なく押さえるこ
とができる。
この理由はガス状物質を構成する分子のエネルギは比較
的低いが、低温プラズマ中の電子との衝突によって励起
され、熱的高温状態に置かれたと等価となり、そのため
低温においても有効な化学反応が進行するためである。
的低いが、低温プラズマ中の電子との衝突によって励起
され、熱的高温状態に置かれたと等価となり、そのため
低温においても有効な化学反応が進行するためである。
第１図はプラズマＣＶＤ装置の構成を示すもので、ステ
ンレスあるいはアルミニウム（以下略してアルミ）から
なる反応容器１には反応ガスの導入口２と排出口３があ
り、装置内にはプラズマ放電を行うアルミ製の上部電極
４と下部電極５が設けられており、下部電極５の上には
被処理ウエハ６が載置され、下部電極５の下に備えられ
ているヒータ７により加熱されるようになっている。
ンレスあるいはアルミニウム（以下略してアルミ）から
なる反応容器１には反応ガスの導入口２と排出口３があ
り、装置内にはプラズマ放電を行うアルミ製の上部電極
４と下部電極５が設けられており、下部電極５の上には
被処理ウエハ６が載置され、下部電極５の下に備えられ
ているヒータ７により加熱されるようになっている。
ここで上部電極４と下部電極５は導電部材８を通して高
周波電源９に回路接続されており、例えば13.56MHzの高
周波電流が供給されるようになっている。
周波電源９に回路接続されており、例えば13.56MHzの高
周波電流が供給されるようになっている。
ここでＳｉからなるウエハ６の上に窒化珪素からなる絶
縁膜を形成する場合を説明すると次のようになる。
縁膜を形成する場合を説明すると次のようになる。
反応容器１の導入口２から反応ガスとしてモノシラン
（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）を窒素（Ｎ２）あ
るいはアルゴン（Ａｒ）ガスをキャリヤとして導入し、
排出口３から排気して中の真空度を１TORRに保つと共に
ヒータ７に通電してウエハ６の温度を300乃至400℃に保
っておく。
（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）を窒素（Ｎ２）あ
るいはアルゴン（Ａｒ）ガスをキャリヤとして導入し、
排出口３から排気して中の真空度を１TORRに保つと共に
ヒータ７に通電してウエハ６の温度を300乃至400℃に保
っておく。
かかる状態でアルミ製の上部電極４と下部電極５の間で
RF放電を行うと、ウエハ６の表面には反応生成物である
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４，正確にはＳｉｘＮｙ）の成長が
進行し、処理時間を調節することによって所定の厚さの
絶縁層を作ることができる。
RF放電を行うと、ウエハ６の表面には反応生成物である
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４，正確にはＳｉｘＮｙ）の成長が
進行し、処理時間を調節することによって所定の厚さの
絶縁層を作ることができる。
またＳｉＯ２やＰＳＧなどの絶縁層を作る場合も同様で
あって前者は反応ガスとしてＳｉＨ４と亜酸化窒素（Ｎ
２Ｏ）を、また後者の場合はＳｉＨ４とホスフィン（Ｐ
Ｈ３）との混合ガスを使用することにより形成すること
ができる。
あって前者は反応ガスとしてＳｉＨ４と亜酸化窒素（Ｎ
２Ｏ）を、また後者の場合はＳｉＨ４とホスフィン（Ｐ
Ｈ３）との混合ガスを使用することにより形成すること
ができる。
このようにプラズマＣＶＤ法によりウエハ６の上に所定
の厚さの絶縁層を形成することができるが、ここで大切
なことは上部電極４と下部電極５の間隔とウエハ６の位
置決めであり、これは反応容器１の導入端子10に接続し
て設けられている導電部材８により行われている。
の厚さの絶縁層を形成することができるが、ここで大切
なことは上部電極４と下部電極５の間隔とウエハ６の位
置決めであり、これは反応容器１の導入端子10に接続し
て設けられている導電部材８により行われている。
そのため導電部材８は機械的強度と熱的強度を備えてい
ることが必要であり、従来はステンレス板材を用いて形
成されていた。
ることが必要であり、従来はステンレス板材を用いて形
成されていた。
このようにしてプラズマＣＶＤによる絶縁層の形成が行
われているが、気相成長により析出は加熱されたウエハ
６の上に優先的に起こるものの、上下の電極部４，５お
よび周辺部にも起こるために時々反応容器１の中をクリ
ーニングする必要があり、このクリーニングにもプラズ
マ処理法が使用されている。
われているが、気相成長により析出は加熱されたウエハ
６の上に優先的に起こるものの、上下の電極部４，５お
よび周辺部にも起こるために時々反応容器１の中をクリ
ーニングする必要があり、このクリーニングにもプラズ
マ処理法が使用されている。
すなわちフレオン（ＣＦ４）ガスを導入口２より反応容
器１より導入し、排出口３より先と同様な真空度に排気
しながらRF放電を行うとＣＦ３＊，ＣＦ２＊，ＣＦ＊，
Ｆ＊などのラジカルが発生し、これにより析出していた
絶縁物がドライエッチングされクリーニングされる。
器１より導入し、排出口３より先と同様な真空度に排気
しながらRF放電を行うとＣＦ３＊，ＣＦ２＊，ＣＦ＊，
Ｆ＊などのラジカルが発生し、これにより析出していた
絶縁物がドライエッチングされクリーニングされる。
然し、この際に導電部材８もエッチングされてしまい、
プラズマＣＶＤを行う際に接触不良を生ずると云う問題
がある。
プラズマＣＶＤを行う際に接触不良を生ずると云う問題
がある。
第２図は上部電極４と導電部材８と導入端子10との関係
を示す斜視図であり、下部電極５の場合も同様である。
を示す斜視図であり、下部電極５の場合も同様である。
ここで上部電極４は耐蝕性の見地からアルミ製であり、
一方導電部材８は耐蝕性と共に機械的強度が必要なこと
からステンレスからなる板材が使用されネジ止めなどの
方法で上部電極４と導入端子10に固定されている。
一方導電部材８は耐蝕性と共に機械的強度が必要なこと
からステンレスからなる板材が使用されネジ止めなどの
方法で上部電極４と導入端子10に固定されている。
このような構成をとるためにＣＦ４によるドライエッチ
ングを行うとネジ止めなどの接合部11も同時に浸食さ
れ、これに原因して接触不良が発生してしまう。
ングを行うとネジ止めなどの接合部11も同時に浸食さ
れ、これに原因して接触不良が発生してしまう。
そのため従来は定期的に反応容器１のなかの電極４，５
および導電部材８を分解して取り出し、熱硝酸（ＨＮＯ
３）などの強酸を用いてエッチングを行っていた。
および導電部材８を分解して取り出し、熱硝酸（ＨＮＯ
３）などの強酸を用いてエッチングを行っていた。
以上記したようにプラズマＣＶＤ法を用いて絶縁層の形
成を行う場合は、ウエハの表面に留まらず、周辺部にも
析出し、これをそのまま放置しておくとキヤリアガスの
中に塵埃となって浮遊し、品質低下の原因となる。
成を行う場合は、ウエハの表面に留まらず、周辺部にも
析出し、これをそのまま放置しておくとキヤリアガスの
中に塵埃となって浮遊し、品質低下の原因となる。
そのため容器内のクリーリングが必要であり、ＣＦ４を
用いてドライエッチングを行えば簡単に済むことは判っ
ているが、導電部材の腐食と導入端子での接触不良が発
生するため実施できないことが問題となっていた。
用いてドライエッチングを行えば簡単に済むことは判っ
ているが、導電部材の腐食と導入端子での接触不良が発
生するため実施できないことが問題となっていた。
上記の問題は半導体素子の絶縁層形成に使用するプラズ
マ化学気相成長装置において、その成長容器内では、放
電電極を保持し且つ高周波電流路を構成する導電部材の
みを、ステンレス基材にアルミニウムのコーティングを
施したものを使用することにより解決することができ
る。
マ化学気相成長装置において、その成長容器内では、放
電電極を保持し且つ高周波電流路を構成する導電部材の
みを、ステンレス基材にアルミニウムのコーティングを
施したものを使用することにより解決することができ
る。
〔作用〕 本発明はＣＦ４ガスをエッチャントとしてドライエッチ
ングを行う際にアルミからなる放電電極部はエッチング
されず、一方ステンレスがらなる導入部材がエッチング
されることから、ステンレス基材にアルミ被覆を施して
導入部材として使用することによって強度と耐蝕性を具
備させるものである。この際アルミ被覆を導電部材に対
して行なうにはステンレスよりなる反応容器の内壁に対
してもアルミの被覆を行なうと、反応容器を真空引きす
る際にアルミ被覆より脱ガスが生じ、真空引きに長時間
を要してしまうからである。
ングを行う際にアルミからなる放電電極部はエッチング
されず、一方ステンレスがらなる導入部材がエッチング
されることから、ステンレス基材にアルミ被覆を施して
導入部材として使用することによって強度と耐蝕性を具
備させるものである。この際アルミ被覆を導電部材に対
して行なうにはステンレスよりなる反応容器の内壁に対
してもアルミの被覆を行なうと、反応容器を真空引きす
る際にアルミ被覆より脱ガスが生じ、真空引きに長時間
を要してしまうからである。
従って、アルミ被覆を行なっていないステンレス反応容
器内壁においては多少腐食が進行する。
器内壁においては多少腐食が進行する。
然し、この腐食生成物は弗化炭素ガスのプラズマにより
反応容器内壁に付着している堆積物を除去する際に同時
に除去されるため影響はない。
反応容器内壁に付着している堆積物を除去する際に同時
に除去されるため影響はない。
本発明は上部電極４および下部電極５を保持すると共に
位置決めの役をする導電部材８は機械的強度が必要なこ
とから従来のようにステンレス鋼をもって形成し、この
表面に厚くアルミを被覆することによって耐蝕性を付与
するもので、この方法としてはアルミの溶融メッキやプ
ラズマ溶射などの方法が適している。
位置決めの役をする導電部材８は機械的強度が必要なこ
とから従来のようにステンレス鋼をもって形成し、この
表面に厚くアルミを被覆することによって耐蝕性を付与
するもので、この方法としてはアルミの溶融メッキやプ
ラズマ溶射などの方法が適している。
例えば実施例として従来のステンレスよりなる導電部材
に脱脂や不動体膜除去などの表面処理を行ったのち、約
1000℃の温度で溶融しているアルミ浴の中に２分間浸漬
することにより約200μｍの厚さのアルミ被覆を行うこ
とができる。
に脱脂や不動体膜除去などの表面処理を行ったのち、約
1000℃の温度で溶融しているアルミ浴の中に２分間浸漬
することにより約200μｍの厚さのアルミ被覆を行うこ
とができる。
このように導電部材８としてアルミをコーティングして
使用すると共に、これをネジ止するネジもアルミ被覆を
施したものを使用することによって充分な耐蝕性を付与
することができる。
使用すると共に、これをネジ止するネジもアルミ被覆を
施したものを使用することによって充分な耐蝕性を付与
することができる。
以上記したように本発明の実施によりＣＦ４ガスを用い
てプラズマＣＶＤを行うドライエッチングが可能とな
り、従来と較べてクリーニング工程の工数削減が可能と
なった。
てプラズマＣＶＤを行うドライエッチングが可能とな
り、従来と較べてクリーニング工程の工数削減が可能と
なった。
第１図はプラズマＣＶＤ装置の側断面図。 第２図は上部電極と導電部材との関係を示す斜視図であ
る。 図において １は反応容器、４は上部電極、 ５は下部電極、６はウエハ、 ８は導電部材、10は導入端子、 11は接合部 である。
る。 図において １は反応容器、４は上部電極、 ５は下部電極、６はウエハ、 ８は導電部材、10は導入端子、 11は接合部 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筑根 敦弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−184527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−139628（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】反応ガスの導入口（２）と排気系に繋がる
排出口（３）を備える反応容器（１）の内部に、上部電
極（４）と下部にヒータ（７）を備える下部電極（５）
とが対向して設けられており、該下部電極（５）上に半
導体ウエハ（６）を載置すると共に、前記上部電極
（４）と下部電極（５）とをそれぞれ導電部材（８）を
介して前記反応容器（１）外の高周波電源（９）と回路
接続してなるプラズマ処理装置において、 ステンレスよりなる反応容器（１）内に設けられ、アル
ミニウムよりなる上部電極（４）および下部電極（５）
をそれぞれ保持し、高周波電流路を構成する導電部材
（８）がステンレス基材にアルミニウムをコーティング
してなることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記導電部材（８）を固定するネジが、前
記アルミニウムによりコーティングされてなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153414A JPH0669032B2 (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153414A JPH0669032B2 (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156415A JPS6156415A (ja) | 1986-03-22 |
| JPH0669032B2 true JPH0669032B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=15561968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153414A Expired - Fee Related JPH0669032B2 (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669032B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE151199T1 (de) * | 1986-12-19 | 1997-04-15 | Applied Materials Inc | Plasmaätzvorrichtung mit magnetfeldverstärkung |
| JP2005167019A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Sharp Corp | トランジスタおよびそのゲート絶縁膜の成膜に用いるｃｖｄ装置 |
| JP7044581B2 (ja) * | 2018-02-20 | 2022-03-30 | 株式会社アルバック | 耐食性膜及び真空部品 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59139628A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-10 | Hitachi Ltd | ドライエツチング装置 |
| JPS59184527A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-19 | Canon Inc | 気相法装置 |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP59153414A patent/JPH0669032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156415A (ja) | 1986-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |