JPS6076126A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
- Publication number
- JPS6076126A JPS6076126A JP58184767A JP18476783A JPS6076126A JP S6076126 A JPS6076126 A JP S6076126A JP 58184767 A JP58184767 A JP 58184767A JP 18476783 A JP18476783 A JP 18476783A JP S6076126 A JPS6076126 A JP S6076126A
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- Japan
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- thin film
- plasma
- atoms
- molecules
- gas
- Prior art date
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- 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
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
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】
本発明は絶縁材料等の薄膜の形成装置に係り、特にプラ
ズマガス中で薄膜形成する装置に関する。
ズマガス中で薄膜形成する装置に関する。
近年の半導体基板表面、特にシリコン半導体基板表面上
に形成される集積回路の発展は著しく、ＬＳＩ、ＶＬ８
Ｉのような高集積化された回路の製作法が種々に検討さ
れている・この様な回路の高集積化並びに大容量化の実
現には、半導体基板表面の加工方法、特にリングラフィ
技術をも含めた微細加工技術の発展が大きな要因の一つ
となっている― 斯くなる微細加工技術の発展の中で、プラズマガスを使
用する千尋体表面の加工技術は、近年顕しく進歩し、集
積回路を半導体基板表面に形成するために必要となる材
料物質の蝕刻方法、更には。
に形成される集積回路の発展は著しく、ＬＳＩ、ＶＬ８
Ｉのような高集積化された回路の製作法が種々に検討さ
れている・この様な回路の高集積化並びに大容量化の実
現には、半導体基板表面の加工方法、特にリングラフィ
技術をも含めた微細加工技術の発展が大きな要因の一つ
となっている― 斯くなる微細加工技術の発展の中で、プラズマガスを使
用する千尋体表面の加工技術は、近年顕しく進歩し、集
積回路を半導体基板表面に形成するために必要となる材
料物質の蝕刻方法、更には。
絶縁拐料等の薄膜を該半導体基板表面へ形成ツーる方法
として広範囲に使用されてきている。しかし後者のプラ
ズマガスを使用した薄膜形成に於いては、該プラズマガ
ス雰囲気にさらされる該薄膜形成装置内のプラズマ発生
用電極又は、該装置内壁部が発生した該プラズマガスに
ｊカスバッターされ、当スパ、ターで離脱した薄膜構成
物質と異る原子又は分子が該薄膜物質中に混入され易い
。このことは、高品質又は信頼性の高い薄膜形成を行わ
んとする時の、解決すべき大きな問題となっている。
として広範囲に使用されてきている。しかし後者のプラ
ズマガスを使用した薄膜形成に於いては、該プラズマガ
ス雰囲気にさらされる該薄膜形成装置内のプラズマ発生
用電極又は、該装置内壁部が発生した該プラズマガスに
ｊカスバッターされ、当スパ、ターで離脱した薄膜構成
物質と異る原子又は分子が該薄膜物質中に混入され易い
。このことは、高品質又は信頼性の高い薄膜形成を行わ
んとする時の、解決すべき大きな問題となっている。
斯、くなる異原子、異分子の薄膜物質中への混入は、被
膜する半導体基板をプラズマガス中に浸漬し、更に抵抗
加熱等で高温度にして薄膜を形成しようとする時に特に
顕著になる。これは、高温度加熱のため薄膜形成装置内
壁の温度及びプラズマ発生用電極の温度が上昇しスパッ
タリングを起ル易くなること更には、該プラズマ発生用
電極からの高熱による異物質の離脱が生じ易くなること
等による。
膜する半導体基板をプラズマガス中に浸漬し、更に抵抗
加熱等で高温度にして薄膜を形成しようとする時に特に
顕著になる。これは、高温度加熱のため薄膜形成装置内
壁の温度及びプラズマ発生用電極の温度が上昇しスパッ
タリングを起ル易くなること更には、該プラズマ発生用
電極からの高熱による異物質の離脱が生じ易くなること
等による。
本発明はプラズマガスを使用した薄膜形成装置に於いて
かかる異原子、異分子の発生を抑え、該異物質の混入の
ない高品質、高信頼性の薄膜形成を容易にする方法を提
供せんとするものである。
かかる異原子、異分子の発生を抑え、該異物質の混入の
ない高品質、高信頼性の薄膜形成を容易にする方法を提
供せんとするものである。
このために本発明に於いては、前記プラズマ発生用電極
、更にはプラズマガス雰囲気にさらされる薄膜形成装置
内壁部に、予め、薄膜を構成する原子又は分子と同じ原
子又は分子で構成された他物質１例えば、高純度の多結
晶半導体膜等をコーティングする。斯くすることで前記
のプラズマガスによる異物質のスパッター又は、プラズ
マ発生用電極からの熱離脱ガスによる異物質の薄膜中へ
の混入は減少し、幾品質、高信頼性の薄膜形成が可能と
なる。
、更にはプラズマガス雰囲気にさらされる薄膜形成装置
内壁部に、予め、薄膜を構成する原子又は分子と同じ原
子又は分子で構成された他物質１例えば、高純度の多結
晶半導体膜等をコーティングする。斯くすることで前記
のプラズマガスによる異物質のスパッター又は、プラズ
マ発生用電極からの熱離脱ガスによる異物質の薄膜中へ
の混入は減少し、幾品質、高信頼性の薄膜形成が可能と
なる。
次に実施例で以って後添附第】図、第２図をもとに不発
明の詳細な説明を行う。
明の詳細な説明を行う。
第１図は従来のプラズマガスを用いた薄膜形成装置を示
したものでるる０通常のプラズマガス中での薄膜形成装
置に於いては１石英ガラスでつくられた石英炉芯管１０
１及び厚いステンレス製のふた１０２で囲われた反応室
１０３内に反応ガス導入口１０４よｐ反応ガス例えにア
ンモニアガス又は窒素ガス及び水素ガス等を導入し、プ
ラズマ発生用電極１０５に高周波電力を供給して該導入
したガス全プラズマガス１０６にする。ここで該高周波
電力は高周波電源１０７より電力導入管１０８を通しプ
ラズマ発生用電極１０５並びに半導体基板１０９例えば
シリコンウェハーを固定する支持台１１０を介して導入
される。斯くして発生したプラズマ反応ガスで該反応室
１０３内のプラズマ発生用電極間におかれた半導体基板
１０９表面に薄膜を形成する。咳薄膜形成装置において
は薄膜形成を容易にするために抵抗加熱部１１１でもっ
て半導体基板１０９ｔ−高温にする。更に又ガス排気口
１１２は真空ポンプに連結され反応室１０３内のガス圧
力の制御？行う、尚石英炉芯等１０１とステンレス製ふ
た１０２との接触部に設けた気密封止部１１３は、反応
室１０３内への外気の混入を防止するためである。
したものでるる０通常のプラズマガス中での薄膜形成装
置に於いては１石英ガラスでつくられた石英炉芯管１０
１及び厚いステンレス製のふた１０２で囲われた反応室
１０３内に反応ガス導入口１０４よｐ反応ガス例えにア
ンモニアガス又は窒素ガス及び水素ガス等を導入し、プ
ラズマ発生用電極１０５に高周波電力を供給して該導入
したガス全プラズマガス１０６にする。ここで該高周波
電力は高周波電源１０７より電力導入管１０８を通しプ
ラズマ発生用電極１０５並びに半導体基板１０９例えば
シリコンウェハーを固定する支持台１１０を介して導入
される。斯くして発生したプラズマ反応ガスで該反応室
１０３内のプラズマ発生用電極間におかれた半導体基板
１０９表面に薄膜を形成する。咳薄膜形成装置において
は薄膜形成を容易にするために抵抗加熱部１１１でもっ
て半導体基板１０９ｔ−高温にする。更に又ガス排気口
１１２は真空ポンプに連結され反応室１０３内のガス圧
力の制御？行う、尚石英炉芯等１０１とステンレス製ふ
た１０２との接触部に設けた気密封止部１１３は、反応
室１０３内への外気の混入を防止するためである。
前記の例のようにアンモニアガスが反応室内に導入され
る場合には、プラズマ化したアンモニアガスとシリコン
ウェハーの反応でシリコン璧化薄膜が該シリコンウェハ
ー表面に形成される。しかしこの様な薄膜形成装置の場
合には、発生したプラズマガスが、石英炉芯管１０１の
内壁をスバ。
る場合には、プラズマ化したアンモニアガスとシリコン
ウェハーの反応でシリコン璧化薄膜が該シリコンウェハ
ー表面に形成される。しかしこの様な薄膜形成装置の場
合には、発生したプラズマガスが、石英炉芯管１０１の
内壁をスバ。
りするため１石英ガラスに含まれるシリコン、又は！１
！累がたたき出され、形成せんとする薄膜中にこれ等の
異物質が混入される。更には又、該プラズマガスは、例
えばシリコンカーバイトでコーティングされたプラズマ
発生用電極１０５又は１石英ガラス等でコーテングされ
た支持台１１０表面もスパッタし同様の理由で薄膜中に
異物質が混入する。更に又５反応室１０３を高温度する
とプラズマ発生用電極１０５からの異物質の熱離脱が起
り易くなり炭素原子等の多量の望ましくない異物質が薄
膜中に混入する。
！累がたたき出され、形成せんとする薄膜中にこれ等の
異物質が混入される。更には又、該プラズマガスは、例
えばシリコンカーバイトでコーティングされたプラズマ
発生用電極１０５又は１石英ガラス等でコーテングされ
た支持台１１０表面もスパッタし同様の理由で薄膜中に
異物質が混入する。更に又５反応室１０３を高温度する
とプラズマ発生用電極１０５からの異物質の熱離脱が起
り易くなり炭素原子等の多量の望ましくない異物質が薄
膜中に混入する。
そこで本発明の実施例に於いては４２図に示す様に、薄
膜形成装置の反応室内壁則ち石英ガラスでつくられた石
英炉芯管２０１の内壁部、ステンレス製のふた２０□２
の内壁部、プラズマ発生用電極２０３の表面部更旧は、
該プラズマ発生用電極２０３、半導体基板２０４を固定
する支持台２０５及び電力導入管２０６表面部に、薄膜
を構成する原子又は分子と同じ原子又は分子で構成され
た高純度のコーテイング材２０７を核種する・例えば半
導体基板と同じ原子を含む薄膜形成をぜんとする場合に
は半導体基板２０４と同質の多結晶材料をコーティング
するとよい、即ち該半導体基板２０４としてシリコンウ
ェハー表面に薄膜形成を行わんとする場合には、膜厚が
１００Ａ〜数μｍの厚さの多結晶シリコン膜でプラズマ
ガス２０８中にさらされる上記治具表面全コーティング
する。斯くすることで前記したプラズｉガススパ、タリ
ングによる望ましくない異物質の薄膜中への混入、又は
プラズマ発生用電極からの熱離脱による望ましくない異
物質の混入祉防は高品質の薄膜形成が可能となる０例と
して前記のように反応室内に反応ガスとしてアンモニア
ガスを導入し、シリコンウェハー上にシリコン窒化薄膜
を形成する場合、石英炉芯管２０１又は、プラズマ発生
用電極２０３からの望ましくない＃！素原子、炭素原子
のシリコン窒化薄膜への混入が無くなり、高品質のシリ
コン窒化膜の形成が行える。尚この場合でも反応室内の
治具表面にコーティングした多結晶シリコンも少しスバ
、りさＡ１該シリコン窒化膜に混入するが。
膜形成装置の反応室内壁則ち石英ガラスでつくられた石
英炉芯管２０１の内壁部、ステンレス製のふた２０□２
の内壁部、プラズマ発生用電極２０３の表面部更旧は、
該プラズマ発生用電極２０３、半導体基板２０４を固定
する支持台２０５及び電力導入管２０６表面部に、薄膜
を構成する原子又は分子と同じ原子又は分子で構成され
た高純度のコーテイング材２０７を核種する・例えば半
導体基板と同じ原子を含む薄膜形成をぜんとする場合に
は半導体基板２０４と同質の多結晶材料をコーティング
するとよい、即ち該半導体基板２０４としてシリコンウ
ェハー表面に薄膜形成を行わんとする場合には、膜厚が
１００Ａ〜数μｍの厚さの多結晶シリコン膜でプラズマ
ガス２０８中にさらされる上記治具表面全コーティング
する。斯くすることで前記したプラズｉガススパ、タリ
ングによる望ましくない異物質の薄膜中への混入、又は
プラズマ発生用電極からの熱離脱による望ましくない異
物質の混入祉防は高品質の薄膜形成が可能となる０例と
して前記のように反応室内に反応ガスとしてアンモニア
ガスを導入し、シリコンウェハー上にシリコン窒化薄膜
を形成する場合、石英炉芯管２０１又は、プラズマ発生
用電極２０３からの望ましくない＃！素原子、炭素原子
のシリコン窒化薄膜への混入が無くなり、高品質のシリ
コン窒化膜の形成が行える。尚この場合でも反応室内の
治具表面にコーティングした多結晶シリコンも少しスバ
、りさＡ１該シリコン窒化膜に混入するが。
もともと該薄膜にはシリコン原子を含有しているので薄
膜の品質劣化を生じることはない。
膜の品質劣化を生じることはない。
更に又、半導体基板２０４上に、該半導体と異質の金属
の酸化物を形成しようとする場合には。
の酸化物を形成しようとする場合には。
該金属膜を反応室内の前記治具表面へのコーテイング材
２０７として使用すればよい。
２０７として使用すればよい。
尚、第２図で高周波電源２０９２反応ガス導入口２１０
．ガス排気口２１１．気密封止部２１２゜抵抗加熱部２
１３は第１図の従米装置祝明で述べたものと同一である
。
．ガス排気口２１１．気密封止部２１２゜抵抗加熱部２
１３は第１図の従米装置祝明で述べたものと同一である
。
第１図は従来の薄膜形成装置の横断面図であり、第２図
は不発明の横断面図である。 １０１・・・・・・石英炉芯’Ｌ１０２・・・・・・ス
テンレスＭ７り、１０３・・・・・・反応室、１０４・
・・・・・反応ガス導入口、１０５・・・・・・プラズ
マ発生用電極、１０６・・・・・・プラズマガス、１０
７・・・・・・高周波電源、１０８・・・・・・電力導
入管、１０９・・・・・・半導体基板、１１Ｏ・・・・
・・支持台、１１１・・・・・・抵抗加熱部、１１２・
・・・・・ガス排気口、１１３・・・・・・気密封止部
、２０１・・・・・・石英炉芯管、２０２・・・・・・
ステンレス製フタ５２０３・・・・・・プラズマ発生用
電極、２０４・・・・・・半導体基板、２０５・・・・
・・支持台、２０６・・・・・・電力導入管、２０７・
・・・・・コーティング材、２０８・・・・・・プラズ
マガス、２０９・・・・・・高周波電源、２１０・・・
・・・反応ガス導入口、２１１・・・・・・ガス排気口
、２１２・・・・・・気密封止部、２１３・・・・・・
抵抗加熱部である。
は不発明の横断面図である。 １０１・・・・・・石英炉芯’Ｌ１０２・・・・・・ス
テンレスＭ７り、１０３・・・・・・反応室、１０４・
・・・・・反応ガス導入口、１０５・・・・・・プラズ
マ発生用電極、１０６・・・・・・プラズマガス、１０
７・・・・・・高周波電源、１０８・・・・・・電力導
入管、１０９・・・・・・半導体基板、１１Ｏ・・・・
・・支持台、１１１・・・・・・抵抗加熱部、１１２・
・・・・・ガス排気口、１１３・・・・・・気密封止部
、２０１・・・・・・石英炉芯管、２０２・・・・・・
ステンレス製フタ５２０３・・・・・・プラズマ発生用
電極、２０４・・・・・・半導体基板、２０５・・・・
・・支持台、２０６・・・・・・電力導入管、２０７・
・・・・・コーティング材、２０８・・・・・・プラズ
マガス、２０９・・・・・・高周波電源、２１０・・・
・・・反応ガス導入口、２１１・・・・・・ガス排気口
、２１２・・・・・・気密封止部、２１３・・・・・・
抵抗加熱部である。
Claims (2)
- （１） プラズマ励起した反応ガスを用いる薄膜形成装
置に於いて、プラズマガスが発生する容器の内壁部と該
容器内に設けたプラズマ発生用高周波電極の表面部と該
容器内におかれた被膜する基板の支持台等薄膜形成に必
要とされる治具表面部が、該薄膜物質に含まれる原子の
中の一部原子で構成される物質で被覆されていることを
特徴とじ九薄膜形成装置。 - （２）プラズマガスの容器内におかれた被膜する基板金
高温度にするための熱発生源が具備されていることを特
徴とする特軒請求範囲（１）項記載の薄膜形成ｆｊ、置
・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184767A JPS6076126A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184767A JPS6076126A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076126A true JPS6076126A (ja) | 1985-04-30 |
Family
ID=16158964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58184767A Pending JPS6076126A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6076126A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273323A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 膜形成装置 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP58184767A patent/JPS6076126A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273323A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 膜形成装置 |
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