JPS60128613A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS60128613A JPS60128613A JP58237128A JP23712883A JPS60128613A JP S60128613 A JPS60128613 A JP S60128613A JP 58237128 A JP58237128 A JP 58237128A JP 23712883 A JP23712883 A JP 23712883A JP S60128613 A JPS60128613 A JP S60128613A
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- Japan
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- substrate
- frequency
- plasma
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- 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
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
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- H—ELECTRICITY
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- 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
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
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- 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
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- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3438—Doping during depositing
- H10P14/3441—Conductivity type
- H10P14/3442—N-type
-
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- 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
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- H10P14/3444—P-type
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明はプラズマＣＶＤ装置に関するもので特に半導体
集積回路装置における薄膜形成に用いられるものである
。
集積回路装置における薄膜形成に用いられるものである
。
（従来技術）
プラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｃｐｏａｉｔｉｏｎ ）装置は気体化合物の化学反応
を起させるのに必要なエネルギーをグロー放電のプラズ
マによって得るものであって、膜強度が強い等の特徴を
有するため半導体装置の製造において非晶質半導体薄膜
や絶縁膜等の形成に広く用いられて因る。
Ｄｃｐｏａｉｔｉｏｎ ）装置は気体化合物の化学反応
を起させるのに必要なエネルギーをグロー放電のプラズ
マによって得るものであって、膜強度が強い等の特徴を
有するため半導体装置の製造において非晶質半導体薄膜
や絶縁膜等の形成に広く用いられて因る。
第１図は従来のプラズマＣＶＤ装置の構成の概略を示す
断面図であって、ペルジャー／の内部に互論に平行に対
向する基板側電極−および高周阪電極ｌを有している。
断面図であって、ペルジャー／の内部に互論に平行に対
向する基板側電極−および高周阪電極ｌを有している。
この基板側電極コには加熱用のヒータ３が内蔵されてお
シ、この基板側電極コの表面に取付けられた被処理基板
ＩＯを処理中加熱する。また、高周波電極ｌの表面には
原料ガスの噴出口ｊが設けられておシ、ペルジャー／の
外部にあるガス導人口ｔから尋人された原料ガス／／を
噴出させる。ペルジャー／には排気ロアが設けられてお
り処理中には適当な排気を行ってペルジャー／内の圧力
を一定の低圧に保持する。また、基板側電極コと高周波
電極グ間には高周波電源ｇが接続されている。
シ、この基板側電極コの表面に取付けられた被処理基板
ＩＯを処理中加熱する。また、高周波電極ｌの表面には
原料ガスの噴出口ｊが設けられておシ、ペルジャー／の
外部にあるガス導人口ｔから尋人された原料ガス／／を
噴出させる。ペルジャー／には排気ロアが設けられてお
り処理中には適当な排気を行ってペルジャー／内の圧力
を一定の低圧に保持する。また、基板側電極コと高周波
電極グ間には高周波電源ｇが接続されている。
このような装置を使用した薄膜形成は次のように行われ
る。薄膜を形成すべき被処理基板ＩＯを基板側電極コの
表面上に固定し、ヒータ３を電源りによシ通電して被処
理基板１０を加熱する。排気孔７から排気を行ってガス
導入部ｔから原料ガスｌ／を導入し、高周波電極グの噴
出口！より噴出させる。この高周波電極グと基板側電極
−との間に高周波出力を印加するとグロー放電が起り、
原料ガスがプラズマ化して分解し所定の化学反応が起つ
て所望の半導体薄膜を形成することができる。
る。薄膜を形成すべき被処理基板ＩＯを基板側電極コの
表面上に固定し、ヒータ３を電源りによシ通電して被処
理基板１０を加熱する。排気孔７から排気を行ってガス
導入部ｔから原料ガスｌ／を導入し、高周波電極グの噴
出口！より噴出させる。この高周波電極グと基板側電極
−との間に高周波出力を印加するとグロー放電が起り、
原料ガスがプラズマ化して分解し所定の化学反応が起つ
て所望の半導体薄膜を形成することができる。
しかしながら、このような従来のプラズマＣＶＤ装置に
あっては基板側電極と高周波電極との間でプラズマが発
生することから、形成される膜にイオンや電子が衝突す
るために膜がダメージを受け、良質の膜が得られな込と
いう問題がある。また、高周波電極側から原料ガスが供
給され、未反応ガスが被処理基板の表面に直接当たるた
め、基板表面における反応が妨げられ、これも膜質を悪
化させる要因となっている。
あっては基板側電極と高周波電極との間でプラズマが発
生することから、形成される膜にイオンや電子が衝突す
るために膜がダメージを受け、良質の膜が得られな込と
いう問題がある。また、高周波電極側から原料ガスが供
給され、未反応ガスが被処理基板の表面に直接当たるた
め、基板表面における反応が妨げられ、これも膜質を悪
化させる要因となっている。
（目的）
本発明はこのような従来技術の欠点を解消しようとして
なされたもので、膜質を向上させることのできるプラズ
マＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
なされたもので、膜質を向上させることのできるプラズ
マＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
（実施例）
以下、第２図ないし第３図を参照しながら本発明の実施
例のいくつかを詳細に説明する。
例のいくつかを詳細に説明する。
力１図は本発明の一実施例の構成の概女を示す断面図で
あって、ペルジャー／内にはヒータ３を内蔵した基板側
電極コとこれに対向する対向電極、２０が設けられてい
る。この対向電極の詳細を第３図の概略断面図およびｌ
ｆ、１図の上面図に示す。これによれば、円筒状の中心
高周波電極２／およびこれと同心の中空円筒状高周波電
極、２．２が絶縁物で成る支持部材力で支持され、中心
高周波電極、２／の外面と中空円筒状高周波電極ｎの内
面からいずれも等距離ｅの位置、および中空円筒状高周
波電極、２２の外面から距離ｌの位置にそれぞれ同心円
状のアース電極Ｊおよびｊが同様に支持部材力で支持さ
れて設けられている。これらの電極間の間隙、２６１．
２７１．２ｇはそれぞれ原料ガスの噴出部となっている
。
あって、ペルジャー／内にはヒータ３を内蔵した基板側
電極コとこれに対向する対向電極、２０が設けられてい
る。この対向電極の詳細を第３図の概略断面図およびｌ
ｆ、１図の上面図に示す。これによれば、円筒状の中心
高周波電極２／およびこれと同心の中空円筒状高周波電
極、２．２が絶縁物で成る支持部材力で支持され、中心
高周波電極、２／の外面と中空円筒状高周波電極ｎの内
面からいずれも等距離ｅの位置、および中空円筒状高周
波電極、２２の外面から距離ｌの位置にそれぞれ同心円
状のアース電極Ｊおよびｊが同様に支持部材力で支持さ
れて設けられている。これらの電極間の間隙、２６１．
２７１．２ｇはそれぞれ原料ガスの噴出部となっている
。
筐だ、第３図に示されるように、２つの高周波電極コ／
およびｎは共通の高周波電源に接続されて接地されてい
る。
およびｎは共通の高周波電源に接続されて接地されてい
る。
このような対向電極２０と基板側電極λを用いたＣＶＤ
被Ｂ〆の形成を再び第一図を参照しながら説明すると、
基板側電極コと対向′１ｄ極ユＯ間の距離Ｗは前述の高
周波電極コバ、２２とアース電極、２弘、５との距離ｌ
よりも大きな値を有しておシ、基板側電極λはアース電
極Ｊ、Ｊと同様に接地されている。
被Ｂ〆の形成を再び第一図を参照しながら説明すると、
基板側電極コと対向′１ｄ極ユＯ間の距離Ｗは前述の高
周波電極コバ、２２とアース電極、２弘、５との距離ｌ
よりも大きな値を有しておシ、基板側電極λはアース電
極Ｊ、Ｊと同様に接地されている。
祉ずＣＶＤ被膜を形成する被処理基板１０を基板側電極
−の表面に載置し、ヒータ３を電源りによシ通電し基板
１０を１００な込し３００℃に加熱する。
−の表面に載置し、ヒータ３を電源りによシ通電し基板
１０を１００な込し３００℃に加熱する。
次に排気孔７を通じてペルジャー／内の排気を行いθ、
／ ％ Ｊ Ｔｏｒｒ程度の所定圧力にしておく。次
に、対向電極ユ０の原料ガス導人口２７よシモノシラン
（ｓｔａｌｌ）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジボラン（
Ｂ２ＨＩ、）、アン、モニア（ＮＨ３）等の原料ガスを
窒素（Ｎｚ）９ノキヤリアガスとともに導入し対向電極
、２０の原料ガス１貝出口２乙、コア１．２ｇよシ噴出
させ、対向電極ユ０の周波を印加する。
／ ％ Ｊ Ｔｏｒｒ程度の所定圧力にしておく。次
に、対向電極ユ０の原料ガス導人口２７よシモノシラン
（ｓｔａｌｌ）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジボラン（
Ｂ２ＨＩ、）、アン、モニア（ＮＨ３）等の原料ガスを
窒素（Ｎｚ）９ノキヤリアガスとともに導入し対向電極
、２０の原料ガス１貝出口２乙、コア１．２ｇよシ噴出
させ、対向電極ユ０の周波を印加する。
前述したように対向電極、２０中の副周波電極、！／１
．２ツとアース宛極コ弘、記°の間の距卜、−４は高周
波電極ユへ、２コと基板側電極１０の間の距１４１Ｍ
Ｗより短かいから、前者においてより強ｂプラズマが発
生する。
．２ツとアース宛極コ弘、記°の間の距卜、−４は高周
波電極ユへ、２コと基板側電極１０の間の距１４１Ｍ
Ｗより短かいから、前者においてより強ｂプラズマが発
生する。
すなわち、原料ガスは対向電極、２Ｏ中の高周波電極コ
バ、！ツとアース電極、２４’４．＃との間で発生した
強いプラズマ中で分解され、被膜形成に必要な中性ラジ
カルが生成される。この中性ラジカルの寿命は通常数ｎ
Ｓｅｅであり非常に短かいが、本発明の構成では対向
１ａ極に中の高周波電極ユバｎと基板側電１７１０との
間でも弱いプラズマが発生して因るため、この弱いプラ
ズマから活性状態を維持するのに必要なエネルギーを受
取シながら基板／θまで輸送されるので、基板表面で反
応が起υ、ＣＶ Ｄ Ｉｊ＜、ｒが形成される。
バ、！ツとアース電極、２４’４．＃との間で発生した
強いプラズマ中で分解され、被膜形成に必要な中性ラジ
カルが生成される。この中性ラジカルの寿命は通常数ｎ
Ｓｅｅであり非常に短かいが、本発明の構成では対向
１ａ極に中の高周波電極ユバｎと基板側電１７１０との
間でも弱いプラズマが発生して因るため、この弱いプラ
ズマから活性状態を維持するのに必要なエネルギーを受
取シながら基板／θまで輸送されるので、基板表面で反
応が起υ、ＣＶ Ｄ Ｉｊ＜、ｒが形成される。
このようなプラズマ中にはイオンや゛電子も存在してい
るが、基板側電極−と高周波電極コ／、−コ間の距離Ｗ
よシも高周波電極コへｎとアース電極、２４ｔ、３間の
距ス１ｄの方が短かいため、後者の方でより強い電界と
なシ基板グの方へ向うイオンや１ｄ子はごくわずかであ
って基板１０上に形成される’ｒｒ臭にダメージを与え
ることは少な−。筺た、原料ガスの大部分は高周波電極
ユバ、！、、２とアース電極Ｊ、ユＳとの間で分解され
るため、基板１０上に未反応ガスが達することば少なく
基板１０上での反応は良好に行わｎる。
るが、基板側電極−と高周波電極コ／、−コ間の距離Ｗ
よシも高周波電極コへｎとアース電極、２４ｔ、３間の
距ス１ｄの方が短かいため、後者の方でより強い電界と
なシ基板グの方へ向うイオンや１ｄ子はごくわずかであ
って基板１０上に形成される’ｒｒ臭にダメージを与え
ることは少な−。筺た、原料ガスの大部分は高周波電極
ユバ、！、、２とアース電極Ｊ、ユＳとの間で分解され
るため、基板１０上に未反応ガスが達することば少なく
基板１０上での反応は良好に行わｎる。
第１図は本発明の他の実施例における対向電極３０の構
成を示す断面図であって、円筒および円錐の組合わせよ
り成る電極を３個設け、両瑞の電極３／および３２を高
周波電極中心の電極３３をアース゛Ｌａ極とし各電極の
円錐面１ｉ１の距離が第１図の場合と同じｌを成すよう
に各電極の円錐直径をそれぞれ異なるようにしたもので
ある。なお、図示されていブよいが、各電極の円筒部分
は充分な絶縁がなされている。嫁だ高周波電極３／およ
び３ツは高周波電源に接続され、アース電極は接地され
ている。
成を示す断面図であって、円筒および円錐の組合わせよ
り成る電極を３個設け、両瑞の電極３／および３２を高
周波電極中心の電極３３をアース゛Ｌａ極とし各電極の
円錐面１ｉ１の距離が第１図の場合と同じｌを成すよう
に各電極の円錐直径をそれぞれ異なるようにしたもので
ある。なお、図示されていブよいが、各電極の円筒部分
は充分な絶縁がなされている。嫁だ高周波電極３／およ
び３ツは高周波電源に接続され、アース電極は接地され
ている。
このような対向電極を使用した場合も１，５≠周波寛極
３／、３：ｒとアース電極３３間で強いプラズマが発生
し高周波電極３ハ３２と基板側市価間で弱いプラズマが
発生するため、第１図、第１図で説明したようなＣＶ
Ｄ Ｕｙ’Ｔの形成が行われる。
３／、３：ｒとアース電極３３間で強いプラズマが発生
し高周波電極３ハ３２と基板側市価間で弱いプラズマが
発生するため、第１図、第１図で説明したようなＣＶ
Ｄ Ｕｙ’Ｔの形成が行われる。
第３図、第１図で説明した対向成極を有するプラズマＣ
ＶＤ装置を用Ａて非晶賀シリコン膜を形成したときの光
導電率σｐ（００ｍ） と暗専′喝率σ。
ＶＤ装置を用Ａて非晶賀シリコン膜を形成したときの光
導電率σｐ（００ｍ） と暗専′喝率σ。
（０ｃｍ）’につ込て従来のｔＥ １ｍ ｋ有するプラ
ズマＣＶＤ装置を用いた場合と比較した結果を表に示す
これらの測定はコプレーナ型のセルを用いて１００ｒｎ
Ｗの光を照射することによって行った。
ズマＣＶＤ装置を用いた場合と比較した結果を表に示す
これらの測定はコプレーナ型のセルを用いて１００ｒｎ
Ｗの光を照射することによって行った。
表
高周波′１に極とアース電極から成る対向電極を有する
本発明のプラズマＣＶＤ装置では形成される膜の膜質が
著しく向上して層ることがわかる。
本発明のプラズマＣＶＤ装置では形成される膜の膜質が
著しく向上して層ることがわかる。
（効果）
以上のように、本発明においては基板側電極と、これに
対向し、高周波電極および接地電極よ構成る対向’％
他とをペルジャー内に有し、高周波’ｔ’４＜と接地′
ｌｔ極間の距め１はりも高周波電極と基板側電極間の距
離を大きくとっておシ、高周波電極と接地電極間で強い
プラズマが発生し原料ガスの大部分が分解されるため、
被処理基板上の膜にイオン、電子、未反応ガスが到達せ
ず良質の膜が得られる。
対向し、高周波電極および接地電極よ構成る対向’％
他とをペルジャー内に有し、高周波’ｔ’４＜と接地′
ｌｔ極間の距め１はりも高周波電極と基板側電極間の距
離を大きくとっておシ、高周波電極と接地電極間で強い
プラズマが発生し原料ガスの大部分が分解されるため、
被処理基板上の膜にイオン、電子、未反応ガスが到達せ
ず良質の膜が得られる。
１だ、高周波電極と接地電極間の距離および高周波′電
極と基板側電極の距離の比を適当に選択することにより
力気質および成長率を任意に！Ｉｊ！Ｊ御することがで
きる。
極と基板側電極の距離の比を適当に選択することにより
力気質および成長率を任意に！Ｉｊ！Ｊ御することがで
きる。
第１図は従来のプラズマＣＶＤ装置の４１４成を示す断
面図、第一図は本発明のプラズマＣＶＤ装置の一実施例
の４・ｈ成を示す断面図、第３図および第１１図はそれ
ぞれ第一図における対向電極の構成を示す断面図および
上面図、第１図は本発明の他の実施例における対向電極
の構成を示す断面図である。 ／・・・ペルジャー、コ・・・基板側′成極、３・・・
ヒータ、Ｊ、Ｊ９・・・原料ガス導入口、７・・・排気
へｇ・・・關周波電源、タ・・・ヒータ用電υ１ハ １
０・・・被処理基板、 ／／・・・原料ガス、 ユ０，
３θ・・・対向電極、コ／、、２．２，３／、３コ・・
・尚周波電極、 、２３・・・支持部材、−弘、 、１
５ 、３．ｊ・・・アース電極、コロ、コア、；２２，
３≠、３Ｓ・・・間腺。
面図、第一図は本発明のプラズマＣＶＤ装置の一実施例
の４・ｈ成を示す断面図、第３図および第１１図はそれ
ぞれ第一図における対向電極の構成を示す断面図および
上面図、第１図は本発明の他の実施例における対向電極
の構成を示す断面図である。 ／・・・ペルジャー、コ・・・基板側′成極、３・・・
ヒータ、Ｊ、Ｊ９・・・原料ガス導入口、７・・・排気
へｇ・・・關周波電源、タ・・・ヒータ用電υ１ハ １
０・・・被処理基板、 ／／・・・原料ガス、 ユ０，
３θ・・・対向電極、コ／、、２．２，３／、３コ・・
・尚周波電極、 、２３・・・支持部材、−弘、 、１
５ 、３．ｊ・・・アース電極、コロ、コア、；２２，
３≠、３Ｓ・・・間腺。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入排気装置を有するペルジャー内に、被処理基板を載置
しこの被処理基板を加熱するヒータを有する基板側電極
と、この基板側電極から所定の距離を隔てた対向′電極
とを有し、 この対向電極は、前記基板側電極とともに接地された接
地電極と、この接地電極から前記所定の距Ｌ１Ｌよりも
短い距「准を有しかつ原料ガスの噴出口をなす間隙をも
って配置された高周波電極より成り、 前記噴出口から原料ガスの供給下で前記高周波電極と接
地間に高周波を印加して前記被処理基板表面に膜形成を
行うプラズマＣＶＤ装置。 λ、高周波電極と接地′ｒｕ極とが同心円状に配置され
たものである特許請求の範囲第／項記曜４０プラズマＣ
ＶＤ装置。 ３１．高周波電極と接地電極とが同心の円錐状に配置さ
れたものである特許請求の範囲第１項記載のプラズマＣ
ＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237128A JPS60128613A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237128A JPS60128613A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128613A true JPS60128613A (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=17010818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58237128A Pending JPS60128613A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128613A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199213A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 膜形成装置 |
| JPH01226148A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 膜形成装置 |
| JPH01227427A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-11 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 成膜装置 |
| US4901669A (en) * | 1986-05-09 | 1990-02-20 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for forming thin film |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP58237128A patent/JPS60128613A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4901669A (en) * | 1986-05-09 | 1990-02-20 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for forming thin film |
| JPH0199213A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 膜形成装置 |
| JPH01226148A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 膜形成装置 |
| JPH01227427A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-11 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 成膜装置 |
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