JPH10107017A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH10107017A JPH10107017A JP27707596A JP27707596A JPH10107017A JP H10107017 A JPH10107017 A JP H10107017A JP 27707596 A JP27707596 A JP 27707596A JP 27707596 A JP27707596 A JP 27707596A JP H10107017 A JPH10107017 A JP H10107017A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマＣＶＤ装置に於いて、プラズマクリー
ニングによるカソード表面、例えばシャワー板表面の劣
化を抑止し、成膜速度の低下を防止すると共に膜厚分布
特性の向上を図る。 【解決手段】カソード５とアノード４間に高周波電力を
印加し、反応ガスをプラズマ化して被処理基板３表面に
成膜を行うプラズマＣＶＤ装置に於いて、前記カソード
の下面をプラズマクリーニングガスと反応し難い材質で
覆ったものであり、カソードの材質の劣化が防止され、
プラズマクリーンニングによるプラズマ処理への影響が
なくなり、又ガス分散室１３を設けることで反応ガス流
入速度が被処理基板全面に対して均一となり、膜厚分布
の均一性が向上する。
ニングによるカソード表面、例えばシャワー板表面の劣
化を抑止し、成膜速度の低下を防止すると共に膜厚分布
特性の向上を図る。 【解決手段】カソード５とアノード４間に高周波電力を
印加し、反応ガスをプラズマ化して被処理基板３表面に
成膜を行うプラズマＣＶＤ装置に於いて、前記カソード
の下面をプラズマクリーニングガスと反応し難い材質で
覆ったものであり、カソードの材質の劣化が防止され、
プラズマクリーンニングによるプラズマ処理への影響が
なくなり、又ガス分散室１３を設けることで反応ガス流
入速度が被処理基板全面に対して均一となり、膜厚分布
の均一性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置の１
つであり、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）によりシリコンウ
ェーハ等の被処理基板の表面に薄膜の生成を行うプラズ
マＣＶＤ装置に関するものである。
つであり、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）によりシリコンウ
ェーハ等の被処理基板の表面に薄膜の生成を行うプラズ
マＣＶＤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置の製造工程の１つにシリ
コンウェーハ等、被処理基板表面に薄膜を生成する工程
があり、この薄膜の生成にプラズマＣＶＤ装置が供され
る。
コンウェーハ等、被処理基板表面に薄膜を生成する工程
があり、この薄膜の生成にプラズマＣＶＤ装置が供され
る。
【０００３】図３はプラズマＣＶＤ装置の処理室１を示
しており、該処理室１は気密な真空容器２を有し、該真
空容器２内には被処理基板３の載置台を兼ねるアノード
４が設けられると共に該アノード４に対向して処理室１
内の上部にカソード５が設けられる。該カソード５は下
面に前記アノード４に対峙するアルミニウム製のシャワ
ー板６を有しており、該シャワー板６には小径の反応ガ
ス分散孔７が多数穿設されいる。
しており、該処理室１は気密な真空容器２を有し、該真
空容器２内には被処理基板３の載置台を兼ねるアノード
４が設けられると共に該アノード４に対向して処理室１
内の上部にカソード５が設けられる。該カソード５は下
面に前記アノード４に対峙するアルミニウム製のシャワ
ー板６を有しており、該シャワー板６には小径の反応ガ
ス分散孔７が多数穿設されいる。
【０００４】前記シャワー板６上側にはガス溜め室８が
形成され、該ガス溜め室８に反応ガス供給路９が連通
し、該反応ガス供給路９を介して供給された反応ガスは
前記ガス溜め室８を経て反応ガス分散孔７より真空容器
２内に分散導入される。
形成され、該ガス溜め室８に反応ガス供給路９が連通
し、該反応ガス供給路９を介して供給された反応ガスは
前記ガス溜め室８を経て反応ガス分散孔７より真空容器
２内に分散導入される。
【０００５】前記アノード４とカソード５間には高周波
電力が印加され、前記導入された反応ガスは高周波電力
によりプラズマ化され、発生したプラズマにより前記被
処理基板３の表面に成膜が行われる。反応後の排気ガス
は処理室１の下部に設けられた排気口１０より排出され
る。
電力が印加され、前記導入された反応ガスは高周波電力
によりプラズマ化され、発生したプラズマにより前記被
処理基板３の表面に成膜が行われる。反応後の排気ガス
は処理室１の下部に設けられた排気口１０より排出され
る。
【０００６】上述したプラズマＣＶＤ装置に於いて成膜
を行うと、被処理基板３に成膜が行われると同時にシャ
ワー板６には反応生成物が付着堆積する。該シャワー板
６に堆積した反応生成物はやがて剥離し、前記被処理基
板３の表面に付着して被処理基板３を汚染する。この
為、所要枚数処理毎に弗素系ガスを用いて前記シャワー
板６等処理室内のプラズマクリーニングを実施し、シャ
ワー板６表面の反応生成物の除去を行っている。
を行うと、被処理基板３に成膜が行われると同時にシャ
ワー板６には反応生成物が付着堆積する。該シャワー板
６に堆積した反応生成物はやがて剥離し、前記被処理基
板３の表面に付着して被処理基板３を汚染する。この
為、所要枚数処理毎に弗素系ガスを用いて前記シャワー
板６等処理室内のプラズマクリーニングを実施し、シャ
ワー板６表面の反応生成物の除去を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記した様にシャワー
板６の反応生成物除去の為、弗素系ガスを用いて前記シ
ャワー板６等処理室内のプラズマクリーニングを実施し
ているが、弗素系ガスはアルミニウムと反応し、電気的
絶縁物を形成する。この為、プラズマの発生状態が変化
し、プラズマクリーニングを重ねる毎にＳｉＮ膜の成膜
速度、或は膜厚均一性が悪化していく。従って、所定ク
ーリング回数毎に前記シャワー板６の交換を行っている
が、シャワー板６の交換作業はプラズマＣＶＤ装置を停
止して行わなければならず、稼働率の低下を招いてい
た。
板６の反応生成物除去の為、弗素系ガスを用いて前記シ
ャワー板６等処理室内のプラズマクリーニングを実施し
ているが、弗素系ガスはアルミニウムと反応し、電気的
絶縁物を形成する。この為、プラズマの発生状態が変化
し、プラズマクリーニングを重ねる毎にＳｉＮ膜の成膜
速度、或は膜厚均一性が悪化していく。従って、所定ク
ーリング回数毎に前記シャワー板６の交換を行っている
が、シャワー板６の交換作業はプラズマＣＶＤ装置を停
止して行わなければならず、稼働率の低下を招いてい
た。
【０００８】又、上記従来のプラズマＣＶＤ装置では、
前記反応ガス分散孔７からの反応ガス流入速度は、反応
ガス供給路９に近接する中央部分の反応ガス分散孔７に
ついては大きく、周辺の反応ガス分散孔７については小
さくなる。この為、反応ガスを被処理基板３表面に対し
て均一に流すことが困難で、膜厚分布の均一性の確保が
困難となっている。
前記反応ガス分散孔７からの反応ガス流入速度は、反応
ガス供給路９に近接する中央部分の反応ガス分散孔７に
ついては大きく、周辺の反応ガス分散孔７については小
さくなる。この為、反応ガスを被処理基板３表面に対し
て均一に流すことが困難で、膜厚分布の均一性の確保が
困難となっている。
【０００９】本発明は斯かる実情に鑑み、プラズマクリ
ーニングによるカソード表面、例えばシャワー板表面の
劣化を抑止し、成膜速度の低下を防止すると共に膜厚分
布特性の向上を図るものである。
ーニングによるカソード表面、例えばシャワー板表面の
劣化を抑止し、成膜速度の低下を防止すると共に膜厚分
布特性の向上を図るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、カソードとア
ノード間に高周波電力を印加し、反応ガスをプラズマ化
して被処理基板表面に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置に
於いて、前記カソードの下面をプラズマクリーニングガ
スと反応し難い材質で覆ったものであり、又カソード下
面をカバープレートで覆い、該カバープレートをプラズ
マクリーニングガスと反応し難い材質としたものであ
り、又アノードと対峙する面にアルミナを溶射したもの
であり、又カバープレートの材質をアルミナとしたもの
であり、又カソード下面をカバープレートで覆い、カソ
ード下側にガス分散室を形成し、カソードから流出され
る反応ガスをガス分散室を介して供給する様構成したも
のであり、カソード下面に位置するシャワー板に穿設さ
れる反応ガス分散孔とカバープレートに穿設されるガス
分散孔との位置をずらせたものである。
ノード間に高周波電力を印加し、反応ガスをプラズマ化
して被処理基板表面に成膜を行うプラズマＣＶＤ装置に
於いて、前記カソードの下面をプラズマクリーニングガ
スと反応し難い材質で覆ったものであり、又カソード下
面をカバープレートで覆い、該カバープレートをプラズ
マクリーニングガスと反応し難い材質としたものであ
り、又アノードと対峙する面にアルミナを溶射したもの
であり、又カバープレートの材質をアルミナとしたもの
であり、又カソード下面をカバープレートで覆い、カソ
ード下側にガス分散室を形成し、カソードから流出され
る反応ガスをガス分散室を介して供給する様構成したも
のであり、カソード下面に位置するシャワー板に穿設さ
れる反応ガス分散孔とカバープレートに穿設されるガス
分散孔との位置をずらせたものである。
【００１１】本発明の上記構成により、プラズマクリー
ニングガスとカソード表面との反応が抑止され、カソー
ドの材質の劣化が防止され、プラズマクリーンニングに
よるプラズマ処理への影響がなくなり、又ガス分散室を
設けることで反応ガス流入速度が被処理基板全面に対し
て均一となり、膜厚分布の均一性が向上する。
ニングガスとカソード表面との反応が抑止され、カソー
ドの材質の劣化が防止され、プラズマクリーンニングに
よるプラズマ処理への影響がなくなり、又ガス分散室を
設けることで反応ガス流入速度が被処理基板全面に対し
て均一となり、膜厚分布の均一性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１３】図１中、図３中で示したものと同様な構成
要素には同符号を付し、その説明を省略する。
要素には同符号を付し、その説明を省略する。
【００１４】シャワー板６の下側にカバープレート１１
を設け、該カバープレート１１と前記シャワー板６間に
ガス分散室１３を形成し、前記カバープレート１１には
多数のガス分散孔１２を穿設する。又、前記カバープレ
ート１１は弗素系ガスと反応し難い材料であるアルミナ
薄板、アルマイト処理したアルミ材料、金、石英、アル
ミナを溶射加工したものとする。
を設け、該カバープレート１１と前記シャワー板６間に
ガス分散室１３を形成し、前記カバープレート１１には
多数のガス分散孔１２を穿設する。又、前記カバープレ
ート１１は弗素系ガスと反応し難い材料であるアルミナ
薄板、アルマイト処理したアルミ材料、金、石英、アル
ミナを溶射加工したものとする。
【００１５】前記反応ガス供給路９より反応ガスを導入
すると前記ガス溜め室８を経て反応ガス分散孔７を通過
した反応ガスは一旦ガス分散室１３に流入し、ガス分散
室１３内で分散均等化し、前記カバープレート１１のガ
ス分散孔１２から真空容器２内に流入する。前記ガス分
散室１３を経てガス分散孔１２より流出することで、該
ガス分散孔１２からの流出速度は、中央部、周辺部の速
度差がなくなり、反応ガスは被処理基板３表面に対して
均一に流れる。従って、成膜の均一性が向上する。
すると前記ガス溜め室８を経て反応ガス分散孔７を通過
した反応ガスは一旦ガス分散室１３に流入し、ガス分散
室１３内で分散均等化し、前記カバープレート１１のガ
ス分散孔１２から真空容器２内に流入する。前記ガス分
散室１３を経てガス分散孔１２より流出することで、該
ガス分散孔１２からの流出速度は、中央部、周辺部の速
度差がなくなり、反応ガスは被処理基板３表面に対して
均一に流れる。従って、成膜の均一性が向上する。
【００１６】所定枚数の基板処理毎に、カバープレート
１１表面に堆積した反応生成物を除去する為のプラズマ
クリーニングを実施する。前述した様に、カバープレー
ト１１は弗素系ガスと反応し難い材質であり、プラズマ
クリーニングを実施しても前記カバープレート１１の表
面が劣化することがなく、成膜速度、膜厚の均一性が低
下することがない。而して、前記カバープレート１１、
前記シャワー板６の交換を行う必要がなく、プラズマＣ
ＶＤ装置を停止する必要がなくなるので稼働率が向上す
る。
１１表面に堆積した反応生成物を除去する為のプラズマ
クリーニングを実施する。前述した様に、カバープレー
ト１１は弗素系ガスと反応し難い材質であり、プラズマ
クリーニングを実施しても前記カバープレート１１の表
面が劣化することがなく、成膜速度、膜厚の均一性が低
下することがない。而して、前記カバープレート１１、
前記シャワー板６の交換を行う必要がなく、プラズマＣ
ＶＤ装置を停止する必要がなくなるので稼働率が向上す
る。
【００１７】図２は他の実施の形態を示すものであり、
シャワー板６の反応ガス分散孔７とカバープレート１１
のガス分散孔１２との位置をずらせたものである。前記
反応ガス分散孔７とガス分散孔１２との位置をずらせる
ことで、反応ガス分散孔７より流出した反応ガスが直接
ガス分散孔１２より真空容器２内に流入することがなく
なり、反応ガス分散孔７からの反応ガスが一旦ガス分散
室１３に貯留されることとなり、ガス分散室１３での反
応ガスの分散均等化が効果的に行われ、反応ガスの被処
理基板３表面に対する流れは一層均一化される。
シャワー板６の反応ガス分散孔７とカバープレート１１
のガス分散孔１２との位置をずらせたものである。前記
反応ガス分散孔７とガス分散孔１２との位置をずらせる
ことで、反応ガス分散孔７より流出した反応ガスが直接
ガス分散孔１２より真空容器２内に流入することがなく
なり、反応ガス分散孔７からの反応ガスが一旦ガス分散
室１３に貯留されることとなり、ガス分散室１３での反
応ガスの分散均等化が効果的に行われ、反応ガスの被処
理基板３表面に対する流れは一層均一化される。
【００１８】
【実施例】前記アノード４上に３００×４００mm2 のガ
ラス基板を乗置し、真空容器２内を真空ポンプにより真
空引し、１×１０-3Torrの真空に保持し、前記ガス分散
孔１２より成膜ガスのＳｉＨ4 １００sccm、ＮＨ3
２００sccm、Ｎ2 １０００sccmを基板に流す。前記ア
ノード４、カソード５間に１３．５６MHz の高周波で５
００Ｗの電力を印加し、プラズマを発生させ、被処理基
板３にＳｉＮ膜を成膜する。
ラス基板を乗置し、真空容器２内を真空ポンプにより真
空引し、１×１０-3Torrの真空に保持し、前記ガス分散
孔１２より成膜ガスのＳｉＨ4 １００sccm、ＮＨ3
２００sccm、Ｎ2 １０００sccmを基板に流す。前記ア
ノード４、カソード５間に１３．５６MHz の高周波で５
００Ｗの電力を印加し、プラズマを発生させ、被処理基
板３にＳｉＮ膜を成膜する。
【００１９】斯かる条件で成膜を所定枚数行った後プラ
ズマクリーニングを実施する。クリーニング後の本発明
と従来例との比較を成膜速度について表１に示す。又、
従来のシャワー板構造では膜厚の均一性が８％であった
のが、図１で示したカバープレート１１を有する実施の
形態では５％、図２で示したカバープレート１１を有す
る実施の形態では２％〜１％迄改善された。
ズマクリーニングを実施する。クリーニング後の本発明
と従来例との比較を成膜速度について表１に示す。又、
従来のシャワー板構造では膜厚の均一性が８％であった
のが、図１で示したカバープレート１１を有する実施の
形態では５％、図２で示したカバープレート１１を有す
る実施の形態では２％〜１％迄改善された。
【００２０】尚、上記実施の形態では弗素系ガスと反応
し難い材質、或は反応し難い材質で表面処理をしたシャ
ワー板６を覆うカバープレート１１を設けたが、シャワ
ー板６自体にアルミナ溶射表面処理等を施してもよい。
し難い材質、或は反応し難い材質で表面処理をしたシャ
ワー板６を覆うカバープレート１１を設けたが、シャワ
ー板６自体にアルミナ溶射表面処理等を施してもよい。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、シャワ
ー板表面を弗素系ガスと反応し難い材質で覆ったので、
プラズマクリーニングを繰返してもシャワー板が劣化す
ることが防止され、従来クリーニングを８０回繰返すと
初期の成膜速度に対し、６６％迄低下していたが、本発
明では全く低下する現象が見られなく、更にシャワー板
の下側にカバープレートを設けガス分散室を形成したの
で、更にシャワー板の反応ガス分散孔とカバープレート
のガス分散孔との位置をずらせることで膜厚分布の均一
性を最大１％迄改善することができる等の優れた効果を
発揮する。
ー板表面を弗素系ガスと反応し難い材質で覆ったので、
プラズマクリーニングを繰返してもシャワー板が劣化す
ることが防止され、従来クリーニングを８０回繰返すと
初期の成膜速度に対し、６６％迄低下していたが、本発
明では全く低下する現象が見られなく、更にシャワー板
の下側にカバープレートを設けガス分散室を形成したの
で、更にシャワー板の反応ガス分散孔とカバープレート
のガス分散孔との位置をずらせることで膜厚分布の均一
性を最大１％迄改善することができる等の優れた効果を
発揮する。
【図１】本発明の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す概略断面図であ
る。
る。
【図３】従来例を示す概略断面図である。
１ 処理室 ２ 真空容器 ３ 被処理基板 ４ アノード ５ カソード ６ シャワー板 ７ 反応ガス分散孔 ８ ガス溜め室 ９ 反応ガス供給路 １０ 排気口 １１ カバープレート １２ ガス分散孔 １３ ガス分散室
Claims (6)
- 【請求項１】 カソードとアノード間に高周波電力を印
加し、反応ガスをプラズマ化して被処理基板表面に成膜
を行うプラズマＣＶＤ装置に於いて、前記カソードの下
面をプラズマクリーニングガスと反応し難い材質で覆っ
たことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 カソード下面をカバープレートで覆い、
該カバープレートをプラズマクリーニングガスと反応し
難い材質とした請求項１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 アノードと対峙する面にアルミナを溶射
した請求項１、請求項２のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 カバープレートの材質をアルミナとした
請求項２のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項５】 カソード下面をカバープレートで覆い、
カソード下側にガス分散室を形成し、カソードから流出
される反応ガスをガス分散室を介して供給する様構成し
た請求項１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項６】 カソード下面に位置するシャワー板に穿
設される反応ガス分散孔とカバープレートに穿設される
ガス分散孔との位置をずらせた請求項１のプラズマＣＶ
Ｄ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27707596A JPH10107017A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27707596A JPH10107017A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107017A true JPH10107017A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17578434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27707596A Pending JPH10107017A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107017A (ja) |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP27707596A patent/JPH10107017A/ja active Pending
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