JPS60176224A - プラズマ化学気相成長法 - Google Patents
プラズマ化学気相成長法Info
- Publication number
- JPS60176224A JPS60176224A JP59031714A JP3171484A JPS60176224A JP S60176224 A JPS60176224 A JP S60176224A JP 59031714 A JP59031714 A JP 59031714A JP 3171484 A JP3171484 A JP 3171484A JP S60176224 A JPS60176224 A JP S60176224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- magnetic field
- chemical vapor
- intensity
- deposition method
- 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.)
- Pending
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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
- H10P14/20—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]
-
- 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
- H10P14/20—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
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）：
不発明はプラズマ化学気相成長法に関するものである。
（従来技術）：
従来、プラズマ化学気相成長法においては、平行平板型
のアノード、カソードに高周波電界をかけて、プラズマ
を生成し、カソードＶｃ＃かれた基板に薄膜を堆積して
いた。
のアノード、カソードに高周波電界をかけて、プラズマ
を生成し、カソードＶｃ＃かれた基板に薄膜を堆積して
いた。
しかしながらこの方法は２００℃〜４００°０という低
温で薄膜が形成でき段差被覆性が優れているという利点
を有しているが、荷電粒子等による下地基板への損傷と
いう欠点を有し、高集積回路の絶縁膜をこの方法で形成
した場合、この損傷が大きな問題となっていた。
温で薄膜が形成でき段差被覆性が優れているという利点
を有しているが、荷電粒子等による下地基板への損傷と
いう欠点を有し、高集積回路の絶縁膜をこの方法で形成
した場合、この損傷が大きな問題となっていた。
この平行平板型のプラズマ化学気相成長法の欠点を克服
する新しい方法として、弱電場プラズマ化学気相成長法
が開発されている（％開昭５４−９１０４８号公法）。
する新しい方法として、弱電場プラズマ化学気相成長法
が開発されている（％開昭５４−９１０４８号公法）。
この方法においては、基板が置かれている台座に隣接し
て、電極が設置され、この電極と台座との間で発生する
強電界によジグロー放電が設けられ、この放電から拡散
してきたイオン、ラジカルによシ基板上に薄膜が形成さ
れる。
て、電極が設置され、この電極と台座との間で発生する
強電界によジグロー放電が設けられ、この放電から拡散
してきたイオン、ラジカルによシ基板上に薄膜が形成さ
れる。
しかしながら、この方法においては、堆積速度が数十λ
／ Ｓ ｅ ｃ と遅く、また、グロー放電プラズマに
よる反応容器壁のスパッタリングが起こり、膜の汚染と
いう問題があった。
／ Ｓ ｅ ｃ と遅く、また、グロー放電プラズマに
よる反応容器壁のスパッタリングが起こり、膜の汚染と
いう問題があった。
（発明の目的）：
不発明の目的は、上記の欠点を除き、下地基板への損傷
が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法を提
供することである。
が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法を提
供することである。
（発明の構成）：
本１発明のプラズマ化学気相成長法は、交流あるいは直
流グロー放電によシ、ソースガスを分解し、基板上に薄
膜を堆積させる方法において、基板に垂直に磁界をかけ
前記磁界の強度を基板に垂直方向に変化させることから
構成される。ここで前記グロー放電は、前記基板に隣接
し、かつ上記基板を覆うより吟存在する弱電界領域と、
上記基板からよシ遠く離れた強電界領域から成る空間的
に非一様な電界によって設けられる。
流グロー放電によシ、ソースガスを分解し、基板上に薄
膜を堆積させる方法において、基板に垂直に磁界をかけ
前記磁界の強度を基板に垂直方向に変化させることから
構成される。ここで前記グロー放電は、前記基板に隣接
し、かつ上記基板を覆うより吟存在する弱電界領域と、
上記基板からよシ遠く離れた強電界領域から成る空間的
に非一様な電界によって設けられる。
（発明の作用及び効果）：
本発明のプラズマ化学気相成長法においては、磁界が基
板に垂直に変化させていることから、グロー放電中のイ
オン、電子の基板に垂直方向への拡散が抑えられ、基板
近くに存在するイオン・ラジカル量が従来よフも増加し
、堆積速度が増加するという効果をもつ。また、磁場を
かけることにより、グロー放電プラズマと反応管壁との
接触がなくなって、スパッタリングがなくなシ、膜の汚
染が減少するという効果ももつ。
板に垂直に変化させていることから、グロー放電中のイ
オン、電子の基板に垂直方向への拡散が抑えられ、基板
近くに存在するイオン・ラジカル量が従来よフも増加し
、堆積速度が増加するという効果をもつ。また、磁場を
かけることにより、グロー放電プラズマと反応管壁との
接触がなくなって、スパッタリングがなくなシ、膜の汚
染が減少するという効果ももつ。
（実施例）
次に本発明をよりよく理解するために図面を用いて説明
する。
する。
第１図は本発明の実施例を示す図であって。
１００．１０１は磁場コイル％ １０２はアノード電極
、１０３は台座、１０４は基板、１０５は反応容器、１
０６は１００，１０１の磁場コイルによって生成せられ
た磁界である。１０３０台座はカソード電極としても用
いる。
、１０３は台座、１０４は基板、１０５は反応容器、１
０６は１００，１０１の磁場コイルによって生成せられ
た磁界である。１０３０台座はカソード電極としても用
いる。
次に実施例の装置を用いてシリコン窒化膜を堆積させる
手順を説明する。
手順を説明する。
ソースガスとして、モノシランガス２８ＣＣＭ、７ンモ
ニアガス１５ＳＣＣＭ ′ｆ：、反応容器１０５に導入
し、反応容器中の圧力をｉ、ｉ’Ｉ’ｏｒｒ Ｋまた５
台座１０３の温度全３００℃に調整して、磁場コイル１
ｏｏ、ｉｏｉによって生成される磁界の強さは基板中央
付近で１００Ｇａｕｓｓとし、この時の磁界の強さの基
板に垂直方向の分布は第２図に示す様にミラー比２．５
の分布で基板に垂直方向の電子、イオンの閉じ込めをよ
くしている０次にアノード１０２、カソード１０３に直
流電圧５００■をかけてグロー放電を発生し、基板１０
４上にシリコン窒化膜を堆積した。
ニアガス１５ＳＣＣＭ ′ｆ：、反応容器１０５に導入
し、反応容器中の圧力をｉ、ｉ’Ｉ’ｏｒｒ Ｋまた５
台座１０３の温度全３００℃に調整して、磁場コイル１
ｏｏ、ｉｏｉによって生成される磁界の強さは基板中央
付近で１００Ｇａｕｓｓとし、この時の磁界の強さの基
板に垂直方向の分布は第２図に示す様にミラー比２．５
の分布で基板に垂直方向の電子、イオンの閉じ込めをよ
くしている０次にアノード１０２、カソード１０３に直
流電圧５００■をかけてグロー放電を発生し、基板１０
４上にシリコン窒化膜を堆積した。
その結果堆積速度は磁界をかけない場合５３ Ａ／ｍ
ｉ ｎであったのが、磁界をかけることにより１５０
Ａ／ｍ ｔ ｎと、２．５倍近く増加した。この様に膜
の堆積速度が大きく、更に、基板が弱電界領域に−置か
れているため、プラズマによる損傷が少なく、かつ縦方
向磁場の存在によってイオンが管壁をスパッタする事が
少くなシ、膜汚染の少ないプラズマ化学気相成長法が達
成できた。
ｉ ｎであったのが、磁界をかけることにより１５０
Ａ／ｍ ｔ ｎと、２．５倍近く増加した。この様に膜
の堆積速度が大きく、更に、基板が弱電界領域に−置か
れているため、プラズマによる損傷が少なく、かつ縦方
向磁場の存在によってイオンが管壁をスパッタする事が
少くなシ、膜汚染の少ないプラズマ化学気相成長法が達
成できた。
第３図は本発明の第２の実施例であって、２００はＳＵ
Ｓ製反応容器、２０１は磁場コイル、２０２は台座、２
０３はアノード電極、２０４は基板である。２０２の台
座はカソード電極としても用いる・ この実施例の装置においては、磁場コイル２０１による
磁界強度が、第２図に示した様に台座２０２付近で弱く
１台座から離なれるに従って強くなる様に磁場コイル２
０１を配置し、台座２０２とアノード電極２０４の間で
グロー放電を発生させ。
Ｓ製反応容器、２０１は磁場コイル、２０２は台座、２
０３はアノード電極、２０４は基板である。２０２の台
座はカソード電極としても用いる・ この実施例の装置においては、磁場コイル２０１による
磁界強度が、第２図に示した様に台座２０２付近で弱く
１台座から離なれるに従って強くなる様に磁場コイル２
０１を配置し、台座２０２とアノード電極２０４の間で
グロー放電を発生させ。
基板２０４上に薄膜を成長させる。
この装置は第１の実施例と同程度の堆積速度で、しかも
第１の実施例に比べて、一度に多数の基板上に薄膜が成
長できる。
第１の実施例に比べて、一度に多数の基板上に薄膜が成
長できる。
（発明のまとめ）：
以上、説明したように、不発明によれば下地基板への損
傷が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法が
達成できる。
傷が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法が
達成できる。
第１図は本発明の実施例の膜堆積法を説明するための装
置図である。 １００．１０１・・・・・・磁場コイル、１０２・・・
・・・アノード電極、１０３・・・・・・台座（カソー
ド電極ン。 １０４・・・・・・基板、１０５・・・・・・ＳＵＳ製
反応答器、１０６・・・・・・磁界。 第２図は第１図で示した不発明の実施例において、基板
１０４に垂医方同の磁界１０６０強度分布を示した図で
ある。 第３図は不発明の第２の実施例の膜堆積法を説明するた
めの装置図である− ２００・・・・・・８Ｕ８製反応容器、２０１・・・・
・・磁場コイル、２０２・・・・・・台座（カソード電
極）、３０３・・・・・・アノード電極％２０４・・・
・・・基板、２０５・・・・・・磁界。 第２ 圀
置図である。 １００．１０１・・・・・・磁場コイル、１０２・・・
・・・アノード電極、１０３・・・・・・台座（カソー
ド電極ン。 １０４・・・・・・基板、１０５・・・・・・ＳＵＳ製
反応答器、１０６・・・・・・磁界。 第２図は第１図で示した不発明の実施例において、基板
１０４に垂医方同の磁界１０６０強度分布を示した図で
ある。 第３図は不発明の第２の実施例の膜堆積法を説明するた
めの装置図である− ２００・・・・・・８Ｕ８製反応容器、２０１・・・・
・・磁場コイル、２０２・・・・・・台座（カソード電
極）、３０３・・・・・・アノード電極％２０４・・・
・・・基板、２０５・・・・・・磁界。 第２ 圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｊｌ） 交流あるいは直流グロー放電によりソースガス
を分解し、基板上に薄膜を堆積させる方法において、基
板に、垂直方向に磁界をかけ、上記磁界強度を基板に垂
直方向に変化させることを特徴とするプラズマ化学気相
成長法。 （２）前記基板に隣接し、かつ前記基板を覆うように存
在する弱電界領域とよシ遠く離れた強電界領域とを与え
る空間的に非一様な電界によって前記グロー放電が設け
られることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のプラズマ化学気相成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031714A JPS60176224A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | プラズマ化学気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031714A JPS60176224A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | プラズマ化学気相成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176224A true JPS60176224A (ja) | 1985-09-10 |
Family
ID=12338728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59031714A Pending JPS60176224A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | プラズマ化学気相成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60176224A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5312778A (en) * | 1989-10-03 | 1994-05-17 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma processing using magnetically enhanced plasma chemical vapor deposition |
| JPH0645801U (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-21 | 清三 伊藤 | 運搬用キャスター |
-
1984
- 1984-02-22 JP JP59031714A patent/JPS60176224A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5312778A (en) * | 1989-10-03 | 1994-05-17 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma processing using magnetically enhanced plasma chemical vapor deposition |
| JPH0645801U (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-21 | 清三 伊藤 | 運搬用キャスター |
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