JPS63187619A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS63187619A JPS63187619A JP2016887A JP2016887A JPS63187619A JP S63187619 A JPS63187619 A JP S63187619A JP 2016887 A JP2016887 A JP 2016887A JP 2016887 A JP2016887 A JP 2016887A JP S63187619 A JPS63187619 A JP S63187619A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はグロー放電を利用して薄膜を形成するプラズマ
ＣＶＤ装置に係り、特に均質で均一な厚さの膜を得るた
めの電極形状の改良に関する。
ＣＶＤ装置に係り、特に均質で均一な厚さの膜を得るた
めの電極形状の改良に関する。
半導体技術において、酸化シリコン、窒化シリコン、多
結晶シリコン等の薄膜形成には気相成長法（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、以下略
してＣＶＤ法という）がしばしば用いられる。ＣＶＤ法
の中でもＣＶＤの反応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プラズマＣＶＤ法は膜の成長が
３００℃程度の低温で起こること、膜の強度が強いなど
の特長があるため、特に半導体薄膜の形成などに非常に
有用である。
結晶シリコン等の薄膜形成には気相成長法（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、以下略
してＣＶＤ法という）がしばしば用いられる。ＣＶＤ法
の中でもＣＶＤの反応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プラズマＣＶＤ法は膜の成長が
３００℃程度の低温で起こること、膜の強度が強いなど
の特長があるため、特に半導体薄膜の形成などに非常に
有用である。
この装置は通常第３図、第４図に示すような構造になっ
ている。即ち図において１は反応室、２は基板側電極（
アノード）、ａ、３３は高周波電極（カソード）、４は
基板加熱用ヒータ、５は薄膜が被着される基板、６は高
周波電源、７．３７はガス導入口、８．３８はガス排気
口である。
ている。即ち図において１は反応室、２は基板側電極（
アノード）、ａ、３３は高周波電極（カソード）、４は
基板加熱用ヒータ、５は薄膜が被着される基板、６は高
周波電源、７．３７はガス導入口、８．３８はガス排気
口である。
反応室１の中では平行平板型電極２と３．あるいは２と
３３が対向しておシ、その対向電極の間に高周波電源６
によシ高周波電界を印加しグロー放電を起こす。反応ガ
スをその電極間に導入し放電のプラズマで活性化し、プ
ラズマ反応によシ基板加熱用ヒータ４で加熱された基板
側電極２上に配置した基板５の表面に薄膜を形成するも
のである０ ここで第３図のものは反応室１の側面の一ケ所にガス導
入口３７が設けられ、それに対向する側面にガス排気口
３８を設けてアシ、ガス導入口３７よシ反応室１内に導
入された反応ガスは対向電極２と３３間を流れつつプラ
ズマによシ活性化されて基板上に成膜するとともに残シ
のガスは排気口３８より排気される。そのため、ガスの
流れ方向にガス濃度分布を生じ対向電極間のガス導入口
３７に近い部分のガス濃度が他に比べて高くなる。一般
にガスの量、４ａ度によって基板５上に成膜する成長速
度や膜の特性が変化し、この場合ガス導入口３７側の膜
厚が厚くな）膜質も均一にならない。
３３が対向しておシ、その対向電極の間に高周波電源６
によシ高周波電界を印加しグロー放電を起こす。反応ガ
スをその電極間に導入し放電のプラズマで活性化し、プ
ラズマ反応によシ基板加熱用ヒータ４で加熱された基板
側電極２上に配置した基板５の表面に薄膜を形成するも
のである０ ここで第３図のものは反応室１の側面の一ケ所にガス導
入口３７が設けられ、それに対向する側面にガス排気口
３８を設けてアシ、ガス導入口３７よシ反応室１内に導
入された反応ガスは対向電極２と３３間を流れつつプラ
ズマによシ活性化されて基板上に成膜するとともに残シ
のガスは排気口３８より排気される。そのため、ガスの
流れ方向にガス濃度分布を生じ対向電極間のガス導入口
３７に近い部分のガス濃度が他に比べて高くなる。一般
にガスの量、４ａ度によって基板５上に成膜する成長速
度や膜の特性が変化し、この場合ガス導入口３７側の膜
厚が厚くな）膜質も均一にならない。
第４図のものは、この点を改良するためのもので、ガス
導入ロアをカソード側電極３内に設け。
導入ロアをカソード側電極３内に設け。
電極３のアノード側電極２対向面に多数のガス導入孔１
０が均等に配置されたガス導入孔付き板９と、その下に
前記ガス導入孔と孔の大きさは同じで数が粗であるガス
分散孔４２を均等に設けたガス分散用板４１を配置する
。第４図（ｂ）はガス分散用板４１の平面図を示し、ガ
ス分散孔４２は板４１０表面でその大きさも配列も均等
に構成されている。
０が均等に配置されたガス導入孔付き板９と、その下に
前記ガス導入孔と孔の大きさは同じで数が粗であるガス
分散孔４２を均等に設けたガス分散用板４１を配置する
。第４図（ｂ）はガス分散用板４１の平面図を示し、ガ
ス分散孔４２は板４１０表面でその大きさも配列も均等
に構成されている。
この形状の分散孔を持つガス分散用板４１．ガス導入孔
付板９を介して反応ガスを対向電極間に導入して、活性
化させて基板上に薄膜を成長させ。
付板９を介して反応ガスを対向電極間に導入して、活性
化させて基板上に薄膜を成長させ。
残シの反応ガスはカソード側電極３の下方のガス排気口
８より排気する。
８より排気する。
この構造によれば反応室１内の一方の電極の中心から反
応ガスを電極面全体に分散させつつ導入することが出来
るので、対向電極間にそれらに平行に流れ方向を形成せ
ず、対向する基板５上に均質な膜を成膜することができ
る。
応ガスを電極面全体に分散させつつ導入することが出来
るので、対向電極間にそれらに平行に流れ方向を形成せ
ず、対向する基板５上に均質な膜を成膜することができ
る。
・ ところが、この構造にすると第３図の構成のもの
よシ膜の均一性は向上したが反応ガスはガス導入ロアに
近いガス分散用板４１の中心部付近が周辺部に較べてや
はシガス流量が多くなシ、基板５上に成膜される薄膜の
膜厚は中央部で厚くなってしまうという問題点があった
。
よシ膜の均一性は向上したが反応ガスはガス導入ロアに
近いガス分散用板４１の中心部付近が周辺部に較べてや
はシガス流量が多くなシ、基板５上に成膜される薄膜の
膜厚は中央部で厚くなってしまうという問題点があった
。
従って本発明ではプラズマＣＶＤ装置において反応室内
の対向電極間のガス濃度分布を均一にし。
の対向電極間のガス濃度分布を均一にし。
基板上に均一な膜質および膜厚の薄膜を成膜することの
できるプラズマＣＶＤ装置を提供するものである。
できるプラズマＣＶＤ装置を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明では
カソード側電極のガス導入孔付板の下に配置された。ガ
ス流量を分散させるガス分散用板のガス分散孔の配置密
度を分散用板の中心部を粗に周辺部を密に形成したυ、
ガス分散孔の間隔拳密度は均等にしその大きさを中心部
で小さく。
カソード側電極のガス導入孔付板の下に配置された。ガ
ス流量を分散させるガス分散用板のガス分散孔の配置密
度を分散用板の中心部を粗に周辺部を密に形成したυ、
ガス分散孔の間隔拳密度は均等にしその大きさを中心部
で小さく。
周辺部で大きく構成したり、これらを混合した構成にす
るものである。
るものである。
この構成により対向電極間に導入される反応ガスのガス
流量は電極面の全体で均一となシ、従って基板上に形成
される薄膜の膜質も膜厚も均一になる。
流量は電極面の全体で均一となシ、従って基板上に形成
される薄膜の膜質も膜厚も均一になる。
本発明の一実施例を第１図によって説明する。
第１図において１は反応室、２は基板側のアノード電極
、３は高周波カソード側電極、４は基板加熱用ヒータ、
５は基板、６は高周波電源、７はガス導入口、８はガス
排気口、９はガス導入孔付き板、１１はガス分散用板を
示す。
、３は高周波カソード側電極、４は基板加熱用ヒータ、
５は基板、６は高周波電源、７はガス導入口、８はガス
排気口、９はガス導入孔付き板、１１はガス分散用板を
示す。
反応室１内の基本構造は第３図の従来例とはソ変らず、
その動作もはソ同様で２反応室１内に例えばシラン（Ｓ
ｉＨ４）から成る反応ガスをガス導入ロアから導入し、
平行平板型の基板側電極２とカソード側電極３との間に
高周波電源６によシ１３゜５６ＭＨｚの高周波電圧を印
加してプラズマを発生させる。このプラズマ中で反応ガ
スを分解・反応させて基板５の表面上に半導体膜である
アモルファスシリコン膜を成膜させる。この時成膜処理
中は余剰反応ガスを排気口８から排気させ、基板５はヒ
ータ４により１５０〜３５０℃に加熱される０ここでガ
ス導入ロアはカンード側高周波電極３内に形成され、カ
ソード側電極３の基板側電極２との対向面のガス導入孔
付板９には多数のガス導入孔１０が等間隔で均等に配置
されておシ、その下側にはガス導入ロアから導入された
ガスが電極３の表面に均等に分散されるように多数のガ
ス分散孔１２ 、１２’を設けたガス分散用板１１が配
置されている。
その動作もはソ同様で２反応室１内に例えばシラン（Ｓ
ｉＨ４）から成る反応ガスをガス導入ロアから導入し、
平行平板型の基板側電極２とカソード側電極３との間に
高周波電源６によシ１３゜５６ＭＨｚの高周波電圧を印
加してプラズマを発生させる。このプラズマ中で反応ガ
スを分解・反応させて基板５の表面上に半導体膜である
アモルファスシリコン膜を成膜させる。この時成膜処理
中は余剰反応ガスを排気口８から排気させ、基板５はヒ
ータ４により１５０〜３５０℃に加熱される０ここでガ
ス導入ロアはカンード側高周波電極３内に形成され、カ
ソード側電極３の基板側電極２との対向面のガス導入孔
付板９には多数のガス導入孔１０が等間隔で均等に配置
されておシ、その下側にはガス導入ロアから導入された
ガスが電極３の表面に均等に分散されるように多数のガ
ス分散孔１２ 、１２’を設けたガス分散用板１１が配
置されている。
本実施例ではこのガス分散用板１１に設けたガス分散孔
の配置密度を、中心部付近で粗にしガスを通シにくくシ
１周辺部で密にしガスが容易に通過出来るようにしたも
のである。その結果ガス導入孔付板９のガス導入孔１０
よシ反応室１内に導入される反応ガス流量を均一に近い
量に調整できる。第１図（ｂ）は本実施例のガス分散用
板１１の平面図であってその中心部の分散孔１２は周辺
部の分散孔１２′に比べて少なく設けである。従ってガ
ス導入ロアよシ導入された反応ガスの流量はガス分散用
板１１を通過する際に中心部のみにかたよらず均一にガ
ス導入孔を介して反応室１内に導入される。
の配置密度を、中心部付近で粗にしガスを通シにくくシ
１周辺部で密にしガスが容易に通過出来るようにしたも
のである。その結果ガス導入孔付板９のガス導入孔１０
よシ反応室１内に導入される反応ガス流量を均一に近い
量に調整できる。第１図（ｂ）は本実施例のガス分散用
板１１の平面図であってその中心部の分散孔１２は周辺
部の分散孔１２′に比べて少なく設けである。従ってガ
ス導入ロアよシ導入された反応ガスの流量はガス分散用
板１１を通過する際に中心部のみにかたよらず均一にガ
ス導入孔を介して反応室１内に導入される。
ここでガス導入孔付板９は放電の際の電極となシ放電状
態に直接影響を及ぼすので、この電極の形状が不均一に
なると放電もアンバランスになるため ！極の形状を均
一にする必要がある。従ってガス導入孔１０は均等に設
けその下側のガス分散用板１１の孔１２の状態をかえて
ガス流量を均一化させるのである。
態に直接影響を及ぼすので、この電極の形状が不均一に
なると放電もアンバランスになるため ！極の形状を均
一にする必要がある。従ってガス導入孔１０は均等に設
けその下側のガス分散用板１１の孔１２の状態をかえて
ガス流量を均一化させるのである。
本発明の他の実施例を第２図によシ説明する。
第２図ではガス分散用板１１に形成した孔の大きさに大
小をつけたものである。ガス導入ロアの近くの中心部分
には小さな孔２２−１を形成し、その周辺部分に順次大
きな孔２２−２．２２−３を設けて、ガス流を均一にす
ることもできる。順次大きな孔を設ける代シに周辺部分
のみ大きな孔を形成してもよい。
小をつけたものである。ガス導入ロアの近くの中心部分
には小さな孔２２−１を形成し、その周辺部分に順次大
きな孔２２−２．２２−３を設けて、ガス流を均一にす
ることもできる。順次大きな孔を設ける代シに周辺部分
のみ大きな孔を形成してもよい。
勿論本発明では孔の数を中心部分と周辺部分で不均一に
し、しかも孔の大きさを中心部分と周辺部分とで不均一
としてもよい０ また２本発明はアモルファスシリコン膜の形成等半導体
装置の製造ばかりでなく、プラズマＣｖＤ法で成膜する
ものであればいかなる薄膜形成の場合も適用できる。
し、しかも孔の大きさを中心部分と周辺部分とで不均一
としてもよい０ また２本発明はアモルファスシリコン膜の形成等半導体
装置の製造ばかりでなく、プラズマＣｖＤ法で成膜する
ものであればいかなる薄膜形成の場合も適用できる。
〔発明の効果〕
本発明によりガス導入孔より反応室１内に導入されるガ
ス流量が均一に近い量に調整することができ、対向する
基板５の表面上に従来よりかなシ犬面積にわたり均一で
良好な膜厚および膜質の膜を得ることができた。
ス流量が均一に近い量に調整することができ、対向する
基板５の表面上に従来よりかなシ犬面積にわたり均一で
良好な膜厚および膜質の膜を得ることができた。
第１図、第２図は本発明の詳細な説明図。
第３図、第４図は従来例の説明図である。
１・・・反応室。
２・・・基板側電極（アノード）。
３・・・高周波電極（カソード）。
４・・・基板加熱用ヒータ。
５・・・基板。
６・・・高周波電源。
７・・・・ガス導入口。
８・・・ガス排気口。
９・・・ガス導入孔付板。
１０・・・ガス導入孔。
１１・・・ガス分散用板。
１２ 、１２’・・・ガス分散孔。
２２−１〜２２−３・・・ガス分散孔。
Claims (3)
- （１）平行平板型の対向電極を備え、グロー放電を利用
して薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、一方
の電極にガス導入孔付板と、そのガス流が中心部分が小
に周辺部分が大になるようなガス分散孔が形成されたガ
ス分散用板を配置したことを特徴とするプラズマＣＶＤ
装置。 - （２）前記ガス分散用板には中心部分より周辺部分のガ
ス分散孔の密度が大きくなるようにガス分散孔を設けた
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
ＣＶＤ装置。 - （３）前記ガス分散用板には、ガス分散孔の大きさを中
心部分で小さく、周辺部分で大きくなるように形成した
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
ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016887A JPS63187619A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016887A JPS63187619A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187619A true JPS63187619A (ja) | 1988-08-03 |
Family
ID=12019636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016887A Pending JPS63187619A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63187619A (ja) |
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-
1987
- 1987-01-30 JP JP2016887A patent/JPS63187619A/ja active Pending
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