JP2765788B2 - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
- Publication number
- JP2765788B2 JP2765788B2 JP4302792A JP30279292A JP2765788B2 JP 2765788 B2 JP2765788 B2 JP 2765788B2 JP 4302792 A JP4302792 A JP 4302792A JP 30279292 A JP30279292 A JP 30279292A JP 2765788 B2 JP2765788 B2 JP 2765788B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- substrate
- plasma
- plasma cvd
- potential
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、グロー放電により反応
ガスを励起分解し、基板を低温域で反応を生じさせて膜
堆積を行い、たとえば基板の表面にSi3N4 やSiO2などの
絶縁膜や保護膜を形成するプラズマＣＶＤ装置に関する
ものである。
ガスを励起分解し、基板を低温域で反応を生じさせて膜
堆積を行い、たとえば基板の表面にSi3N4 やSiO2などの
絶縁膜や保護膜を形成するプラズマＣＶＤ装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の容量結合形のプラズマＣＶＤ装置
は、たとえば図３に示すように、反応室２１内で、平行
平板極板２２に高周波を印加して放電を行わせ、反応ガ
ス供給管２３から供給される反応ガス（SiH4＋NH3 , Si
H4＋N2O など）を励起、イオン化させ、プラズマ中で電
離したイオンと、反応性の高い中性分子とをつくる。そ
して、この反応ガスを平板極板２２の下方に平行に配置
されたアース電極２４上でヒーター２５により加熱され
た基板２６の表面に反応させて、SiX ＮY やSiＯ x など
の絶縁薄膜を堆積形成するものである。
は、たとえば図３に示すように、反応室２１内で、平行
平板極板２２に高周波を印加して放電を行わせ、反応ガ
ス供給管２３から供給される反応ガス（SiH4＋NH3 , Si
H4＋N2O など）を励起、イオン化させ、プラズマ中で電
離したイオンと、反応性の高い中性分子とをつくる。そ
して、この反応ガスを平板極板２２の下方に平行に配置
されたアース電極２４上でヒーター２５により加熱され
た基板２６の表面に反応させて、SiX ＮY やSiＯ x など
の絶縁薄膜を堆積形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成で
は、通常基板２６はアース電極２４上に配置されて薄膜
の形成が行われており、平板極板２２側に電位降下する
シース領域が存在するとともに、アース電極２４側にも
電位の降下するシース領域が存在する。すると、正イオ
ンがこのシース領域内の電界で加速されてアース電極２
４上の基板２６の表面に衝突するイオン衝突が生じ、薄
膜の形成に悪影響を与えるという問題点があった。
は、通常基板２６はアース電極２４上に配置されて薄膜
の形成が行われており、平板極板２２側に電位降下する
シース領域が存在するとともに、アース電極２４側にも
電位の降下するシース領域が存在する。すると、正イオ
ンがこのシース領域内の電界で加速されてアース電極２
４上の基板２６の表面に衝突するイオン衝突が生じ、薄
膜の形成に悪影響を与えるという問題点があった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、アース
電極側のシース電界により生じる基板へのイオン衝突を
防止して膜質の向上を図るとともに、膜の形成速度を高
めて生産性を向上することができるプラズマＣＶＤ装置
を提供することを目的とする。
電極側のシース電界により生じる基板へのイオン衝突を
防止して膜質の向上を図るとともに、膜の形成速度を高
めて生産性を向上することができるプラズマＣＶＤ装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のプラズマＣＶＤ装置は、反応室内に、アー
ス電位であるグランド電極に対向して、高周波またはマ
イクロ波が印加されるプラズマ電極を配置し、このプラ
ズマ電極を、ヒーターが内蔵されて基板ホルダーと、こ
の基板ホルダー上に配置された基板のグランド電極側で
前記グランド電極に対向して発生プラズマのシース領域
の外側に配置されたメッシュ電極とで構成し、前記グラ
ンド電極に反応ガスを供給する反応ガス供給管を設け、
前記基板ホルダーに基板加熱用の加熱ヒーターを設けた
ものである。
めに本発明のプラズマＣＶＤ装置は、反応室内に、アー
ス電位であるグランド電極に対向して、高周波またはマ
イクロ波が印加されるプラズマ電極を配置し、このプラ
ズマ電極を、ヒーターが内蔵されて基板ホルダーと、こ
の基板ホルダー上に配置された基板のグランド電極側で
前記グランド電極に対向して発生プラズマのシース領域
の外側に配置されたメッシュ電極とで構成し、前記グラ
ンド電極に反応ガスを供給する反応ガス供給管を設け、
前記基板ホルダーに基板加熱用の加熱ヒーターを設けた
ものである。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、電位勾配がグランド電極側
よりはるかに大きい強電界のプラズマ電極側で基板上に
成膜を行うことにより、反応が大きい加速電子を利用し
て成膜速度を向上することができる。しかも、電子を加
速して高エネルギー化するシース領域の外側で、加速さ
れた正イオンをメッシュ電極により捕集するので、イオ
ン衝突を防止して成膜への悪影響を防ぎ、良好な膜質を
得ることができる。
よりはるかに大きい強電界のプラズマ電極側で基板上に
成膜を行うことにより、反応が大きい加速電子を利用し
て成膜速度を向上することができる。しかも、電子を加
速して高エネルギー化するシース領域の外側で、加速さ
れた正イオンをメッシュ電極により捕集するので、イオ
ン衝突を防止して成膜への悪影響を防ぎ、良好な膜質を
得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の一
実施例を図１および図２に基づいて説明する。
実施例を図１および図２に基づいて説明する。
【０００８】図１において、１はアース電位にされた反
応容器１ａにより形成される反応室で、反応室１内の上
部にはアース電位にされた対向電極（グランド電極）２
が配置されるとともに、反応室１内の下部でシース領域
の外側に基板ホルダー３を備えたＲＦ電極（プラズマ電
極）４（高周波電極、またはマイクロ波放電電極であっ
てもよい）が配置されている。
応容器１ａにより形成される反応室で、反応室１内の上
部にはアース電位にされた対向電極（グランド電極）２
が配置されるとともに、反応室１内の下部でシース領域
の外側に基板ホルダー３を備えたＲＦ電極（プラズマ電
極）４（高周波電極、またはマイクロ波放電電極であっ
てもよい）が配置されている。
【０００９】前記対向電極２は、反応ガスを供給するガ
ス流入管５が接続されるとともに、内部にガス流入室６
が形成され、ＲＦ電極４に対向する下面に多数のガス噴
射穴６ａが形成されている。
ス流入管５が接続されるとともに、内部にガス流入室６
が形成され、ＲＦ電極４に対向する下面に多数のガス噴
射穴６ａが形成されている。
【００１０】前記ＲＦ電極４は、絶縁材製で上面開口の
保持ボックス７の内に、上面に絶縁板８を介して基板９
を載置する基板ホルダー３が配置されるとともに、この
保持ボックス７の開口面に基板ホルダー３と導通される
メッシュ電極１１が配置されて構成されており、基板ホ
ルダー３に連結されて反応室１を貫通する導管１２に、
高周波電極１０からマッチング回路１３を介して高周波
電力が印加される。また、基板ホルダー３の下部に形成
された中空部３ａ内に基板９を加熱する加熱ヒーター１
４が内蔵され、このヒーター１４には加熱ヒーター制御
電源１５からの導線１６が導管１２内を通って接続され
ている。
保持ボックス７の内に、上面に絶縁板８を介して基板９
を載置する基板ホルダー３が配置されるとともに、この
保持ボックス７の開口面に基板ホルダー３と導通される
メッシュ電極１１が配置されて構成されており、基板ホ
ルダー３に連結されて反応室１を貫通する導管１２に、
高周波電極１０からマッチング回路１３を介して高周波
電力が印加される。また、基板ホルダー３の下部に形成
された中空部３ａ内に基板９を加熱する加熱ヒーター１
４が内蔵され、このヒーター１４には加熱ヒーター制御
電源１５からの導線１６が導管１２内を通って接続され
ている。
【００１１】１７は反応室１の下部に接続されたガス排
出管である。図２は対向電極２とＲＦ電極４の間の放電
領域付近の平均的な電位分布を示す。この放電領域の電
位は、常にアース電位より高いプラズマ電位ＶP に保た
れている。またＲＦ電極４は、セルフバイアス電位ＶDC
となり、（通常グランド電極は対向電極２のみでなく、
反応室１の内壁もグランド電極と考えられることから）
ＲＦ電極４はグランド電極面積も小さく負の電位とな
る。ここで、ＶS はＲＦ電極５にかかる電圧である。
出管である。図２は対向電極２とＲＦ電極４の間の放電
領域付近の平均的な電位分布を示す。この放電領域の電
位は、常にアース電位より高いプラズマ電位ＶP に保た
れている。またＲＦ電極４は、セルフバイアス電位ＶDC
となり、（通常グランド電極は対向電極２のみでなく、
反応室１の内壁もグランド電極と考えられることから）
ＲＦ電極４はグランド電極面積も小さく負の電位とな
る。ここで、ＶS はＲＦ電極５にかかる電圧である。
【００１２】また、ＲＦ電極４と対向電極２付近に生じ
る電位勾配は、シース領域Ｃ1 ，Ｃ 2 で強電界が形成さ
れている。この領域において電子は加速され、高エネル
ギー化した電子が種々の反応に起こす。通常成膜は、グ
ランド電位側に基板を置いて行うが、反応エネルギーを
考慮した場合、より強電界（電位勾配大）を形成してい
るＲＦ電極側で行う方が、加速電子による反応が大きく
成膜速度を向上させることができる。しかし、強電界は
正イオンも加速するので、電極に衝突するイオン衝突を
増加させ膜形成に悪影響を及ぼし、これはＲＦ電極４側
の方が遙に大きいと考えられる。そこで本発明では、基
板９の上方に配置したメッシュ電極１１で、イオン衝突
を起こす正イオンを捕集することによりこの問題を解決
している。
る電位勾配は、シース領域Ｃ1 ，Ｃ 2 で強電界が形成さ
れている。この領域において電子は加速され、高エネル
ギー化した電子が種々の反応に起こす。通常成膜は、グ
ランド電位側に基板を置いて行うが、反応エネルギーを
考慮した場合、より強電界（電位勾配大）を形成してい
るＲＦ電極側で行う方が、加速電子による反応が大きく
成膜速度を向上させることができる。しかし、強電界は
正イオンも加速するので、電極に衝突するイオン衝突を
増加させ膜形成に悪影響を及ぼし、これはＲＦ電極４側
の方が遙に大きいと考えられる。そこで本発明では、基
板９の上方に配置したメッシュ電極１１で、イオン衝突
を起こす正イオンを捕集することによりこの問題を解決
している。
【００１３】上記構成において、高周波電源１０からＲ
Ｆ電極４に高周波を印加して放電を行わせるとともに、
原料となる反応ガス（SiH4＋NH3 , SiH4＋N2O など）を
対向電極２のガス流入室６からガス噴射穴６ａを介して
噴出させ、プラズマ中で反応ガスを励起、イオン化さ
せ、プラズマ中で電離したイオンと、反応性の高い中性
分子とをつくり、この反応性ガスをメッシュ電極１１を
通過させて基板９上に運び、加熱ヒーター１４により加
熱された基板１７の表面で反応させて、SiX ＮYやSiＯ
x などの絶縁薄膜を堆積形成させる。
Ｆ電極４に高周波を印加して放電を行わせるとともに、
原料となる反応ガス（SiH4＋NH3 , SiH4＋N2O など）を
対向電極２のガス流入室６からガス噴射穴６ａを介して
噴出させ、プラズマ中で反応ガスを励起、イオン化さ
せ、プラズマ中で電離したイオンと、反応性の高い中性
分子とをつくり、この反応性ガスをメッシュ電極１１を
通過させて基板９上に運び、加熱ヒーター１４により加
熱された基板１７の表面で反応させて、SiX ＮYやSiＯ
x などの絶縁薄膜を堆積形成させる。
【００１４】したがって、対向電極２（グランド電極）
のシース領域Ｃ1 より強電界のシース領域Ｃ2 側のＲＦ
電極４において基板９上に成膜を行うので、成膜速度を
より向上することができ、生産性を向上することができ
る。しかも、ＲＦ電極４においてシース領域Ｃ2 の外側
にメッシュ電極１１を配置したので、イオン衝撃を生じ
る正イオンを捕集することができ、イオン衝撃による成
膜への悪影響を防止することができる。
のシース領域Ｃ1 より強電界のシース領域Ｃ2 側のＲＦ
電極４において基板９上に成膜を行うので、成膜速度を
より向上することができ、生産性を向上することができ
る。しかも、ＲＦ電極４においてシース領域Ｃ2 の外側
にメッシュ電極１１を配置したので、イオン衝撃を生じ
る正イオンを捕集することができ、イオン衝撃による成
膜への悪影響を防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明のプラズマＣ
ＶＤ装置によれば、電位勾配がグランド電極側よりはる
かに大きい強電界のプラズマ電極側で基板上に成膜を行
うことにより、反応が大きい加速電子を利用して成膜速
度を向上することができる。しかも、電子を加速して高
エネルギー化するシース領域の外側で、加速された正イ
オンをメッシュ電極により捕集するので、イオン衝突を
防止して成膜への悪影響を防ぎ、良好な膜質を得ること
ができる。
ＶＤ装置によれば、電位勾配がグランド電極側よりはる
かに大きい強電界のプラズマ電極側で基板上に成膜を行
うことにより、反応が大きい加速電子を利用して成膜速
度を向上することができる。しかも、電子を加速して高
エネルギー化するシース領域の外側で、加速された正イ
オンをメッシュ電極により捕集するので、イオン衝突を
防止して成膜への悪影響を防ぎ、良好な膜質を得ること
ができる。
【図１】本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の一実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】同プラズマＣＶＤ装置における放電領域の平均
的な電位分布を示すグラフである。
的な電位分布を示すグラフである。
【図３】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す断面図であ
る。
る。
１ 反応室 ２ 対向電極 ３ 基板ホルダー ４ ＲＦ電極 ５ ガス流入管 ６ ガス流入室 ６ａ ガス噴射穴 ７ 保持ボックス ８ 絶縁板 ９ 基板 10 高周波電源 11 メッシュ電極 14 加熱ヒーター 15 加熱ヒーター電源 17 ガス排出管 ＶP プラズマ電位 ＶDC セルフバイアス電位 ＶS ＲＦ電極にかかる電圧 Ｃ1 ，Ｃ2 シース領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−278131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−124223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−8609（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−72126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−88821（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 C23C 16/50
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室内に、アース電位である対向電
極に対向して、高周波またはマイクロ波が印加されるプ
ラズマ電極を配置し、このプラズマ電極に、ヒーターが
内蔵された基板ホルダーと、この基板ホルダー上に配置
された基板のグランド電極側でかつ発生プラズマのシー
ス領域の外側に配置されたメッシュ電極とを備え、前記
対向電極に反応ガスを供給する反応ガス供給管を設けた
ことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302792A JP2765788B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302792A JP2765788B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151334A JPH06151334A (ja) | 1994-05-31 |
| JP2765788B2 true JP2765788B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17913179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4302792A Expired - Lifetime JP2765788B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765788B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3050124B2 (ja) * | 1996-05-27 | 2000-06-12 | 住友金属工業株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US6092486A (en) * | 1996-05-27 | 2000-07-25 | Sumimoto Metal Indsutries, Ltd. | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4302792A patent/JP2765788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06151334A (ja) | 1994-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5647913A (en) | Plasma reactors | |
| US4599135A (en) | Thin film deposition | |
| KR890004881B1 (ko) | 플라즈마 처리 방법 및 그 장치 | |
| US5366586A (en) | Plasma formation using electron cyclotron resonance and method for processing substrate by using the same | |
| JP2765788B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| KR100273326B1 (ko) | 고주파 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막형성방법 | |
| JP2791287B2 (ja) | プラズマエッチング処理方法及びその装置 | |
| JP2569019B2 (ja) | エッチング方法及びその装置 | |
| JP2788154B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2000150196A (ja) | プラズマ処理方法およびその装置 | |
| JP2848755B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH10303188A (ja) | プラズマ処理方法およびその装置 | |
| JPH10172793A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JP2641450B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPS6267822A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2993813B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2675000B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3071450B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH08241797A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP3615919B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH0585633B2 (ja) | ||
| JPH06267863A (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| JPH11323544A (ja) | スパッタ装置 | |
| JP2628529B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS61284918A (ja) | プラズマ化学気相成長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080312 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090312 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |