JP3301357B2 - 平行平板型プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
平行平板型プラズマｃｖｄ装置Info
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32697—Electrostatic control
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置に関し、特にたとえば、マイクロ波モノリシ
ックＩＣ（以下、ＭＭＩＣという）等に使用される酸化
チタン薄膜の製造に用いられる平行平板型プラズマＣＶ
Ｄ装置に関する。
ＣＶＤ装置に関し、特にたとえば、マイクロ波モノリシ
ックＩＣ（以下、ＭＭＩＣという）等に使用される酸化
チタン薄膜の製造に用いられる平行平板型プラズマＣＶ
Ｄ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属酸化物薄膜や誘電体薄膜を形成する
方法としては、従来、様々な提案がなされており、たと
えば、特公昭５９−３７５６６号公報、特公昭６０−１
２７７３号公報、特公昭６１−１３９９５号公報、特公
平７−２５５４５号公報などに開示された方法が知られ
ている。なかには、ＣＶＤ法によって酸化チタン薄膜の
形成が可能であるという報告がなされているが、成膜時
の基板温度が一般的に高く、たとえば５００℃以上が必
要とされていた。しかしながら、このような高い温度で
の成膜は、デバイスを形成する際に用いる下地基板およ
び基板に形成された他の素子に及ぼす悪影響が大きいと
いう問題がある。たとえば、ＭＭＩＣ用コンデンサを形
成する温度が高くなると、ＧａＡｓなどの下地基板やト
ランジスタの特性に悪影響を与え、極端な場合、ＭＭＩ
Ｃとして機能しなくなるおそれがあった。そこで、基板
温度を下げる目的でＣＶＤ法による成膜の際に成膜室内
にプラズマを発生させて成膜する方法（以下、プラズマ
ＣＶＤ法という）がしばしば用いられている。
方法としては、従来、様々な提案がなされており、たと
えば、特公昭５９−３７５６６号公報、特公昭６０−１
２７７３号公報、特公昭６１−１３９９５号公報、特公
平７−２５５４５号公報などに開示された方法が知られ
ている。なかには、ＣＶＤ法によって酸化チタン薄膜の
形成が可能であるという報告がなされているが、成膜時
の基板温度が一般的に高く、たとえば５００℃以上が必
要とされていた。しかしながら、このような高い温度で
の成膜は、デバイスを形成する際に用いる下地基板およ
び基板に形成された他の素子に及ぼす悪影響が大きいと
いう問題がある。たとえば、ＭＭＩＣ用コンデンサを形
成する温度が高くなると、ＧａＡｓなどの下地基板やト
ランジスタの特性に悪影響を与え、極端な場合、ＭＭＩ
Ｃとして機能しなくなるおそれがあった。そこで、基板
温度を下げる目的でＣＶＤ法による成膜の際に成膜室内
にプラズマを発生させて成膜する方法（以下、プラズマ
ＣＶＤ法という）がしばしば用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高周波（１３．
５６ＭＨｚ）電源を用いた平行平板型プラズマＣＶＤ法
では、上部電極（高周波電源導入電極）と下部電極（ア
ース電極）との間のグロー放電領域中に混合ガスを導入
し、これを活性化して反応させ、下部電極に設置された
基板上に成膜する方法をとるのが一般的である。この
際、ガスを十分に分解させるためにプラズマのパワー密
度をある程度高くしなければならない。しかし、この場
合、膜の成長する基板表面がプラズマ発生領域の近傍に
あるため、プラズマ放電により発生する高速（高エネル
ギ）粒子の衝撃を受けることがしばしばある。基板表面
への粒子の入射はプラズマＣＶＤ成膜法においては不可
欠であるが、過剰なエネルギを持つ粒子の衝撃により膜
がダメージを受けたり、異常成長したりすることによっ
て、特性を低下させると問題となる。そこで、この問題
を解決するために、基板付近のセルフバイアスを制御す
るなどの手法によって粒子衝撃の程度を適度に軽減する
方法が報告されている。たとえば、J.Appl.Phys.,43,49
65(1972)に公表されたJ.W.Coburnらの論文には、基板の
置かれた下部電極を接地せずに直流電位を印加し、基板
へ入射してくるイオンやラジカルを制御する方法が提案
されている。また、A.Matsuda らは平行平板電極間にメ
ッシュ電極を挿入した３電極型構造を提案している（Th
in solid Films,92,171(1982))。図３は、従来の３電極
式プラズマＣＶＤ装置の原理的構成を示す図解図であ
る。この装置１は、図示しない反応容器中に対向して配
設された下部電極２と上部電極３とを含む。下部電極２
には、直流バイアスを印加するための外部電源４が接続
される。そして、下部電極２上には誘電体薄膜の形成さ
れる基板Ｓが載置される。一方、上部電極３には、高周
波電源５が接続される。また、下部電極２と上部電極３
との間にはメッシュ電極６が配設される。このメッシュ
電極６を接地電位とし、メッシュ電極６と下部電極２と
の間に直流バイアスが印加される。しかしながら、上記
のいずれの方法も、下部電極を電気的に浮遊させておく
必要がある。ところが、従来から用いられている通常の
プラズマＣＶＤ装置の構造は、下部電極が反応容器の本
体に接続されて電気的に接地されているものが一般的で
ある。そのため、上記のいずれの方法も、通常のプラズ
マＣＶＤ装置を流用しての実施が容易でなかった。
５６ＭＨｚ）電源を用いた平行平板型プラズマＣＶＤ法
では、上部電極（高周波電源導入電極）と下部電極（ア
ース電極）との間のグロー放電領域中に混合ガスを導入
し、これを活性化して反応させ、下部電極に設置された
基板上に成膜する方法をとるのが一般的である。この
際、ガスを十分に分解させるためにプラズマのパワー密
度をある程度高くしなければならない。しかし、この場
合、膜の成長する基板表面がプラズマ発生領域の近傍に
あるため、プラズマ放電により発生する高速（高エネル
ギ）粒子の衝撃を受けることがしばしばある。基板表面
への粒子の入射はプラズマＣＶＤ成膜法においては不可
欠であるが、過剰なエネルギを持つ粒子の衝撃により膜
がダメージを受けたり、異常成長したりすることによっ
て、特性を低下させると問題となる。そこで、この問題
を解決するために、基板付近のセルフバイアスを制御す
るなどの手法によって粒子衝撃の程度を適度に軽減する
方法が報告されている。たとえば、J.Appl.Phys.,43,49
65(1972)に公表されたJ.W.Coburnらの論文には、基板の
置かれた下部電極を接地せずに直流電位を印加し、基板
へ入射してくるイオンやラジカルを制御する方法が提案
されている。また、A.Matsuda らは平行平板電極間にメ
ッシュ電極を挿入した３電極型構造を提案している（Th
in solid Films,92,171(1982))。図３は、従来の３電極
式プラズマＣＶＤ装置の原理的構成を示す図解図であ
る。この装置１は、図示しない反応容器中に対向して配
設された下部電極２と上部電極３とを含む。下部電極２
には、直流バイアスを印加するための外部電源４が接続
される。そして、下部電極２上には誘電体薄膜の形成さ
れる基板Ｓが載置される。一方、上部電極３には、高周
波電源５が接続される。また、下部電極２と上部電極３
との間にはメッシュ電極６が配設される。このメッシュ
電極６を接地電位とし、メッシュ電極６と下部電極２と
の間に直流バイアスが印加される。しかしながら、上記
のいずれの方法も、下部電極を電気的に浮遊させておく
必要がある。ところが、従来から用いられている通常の
プラズマＣＶＤ装置の構造は、下部電極が反応容器の本
体に接続されて電気的に接地されているものが一般的で
ある。そのため、上記のいずれの方法も、通常のプラズ
マＣＶＤ装置を流用しての実施が容易でなかった。
【０００４】それゆえに、本発明の主たる目的は、薄膜
形成時に基板などが受けるダメージを軽減でき、品質の
良い誘電体薄膜を形成することができ、しかも通常のプ
ラズマＣＶＤ装置を流用しての実施が容易な、平行平板
型プラズマＣＶＤ装置を提供することである。
形成時に基板などが受けるダメージを軽減でき、品質の
良い誘電体薄膜を形成することができ、しかも通常のプ
ラズマＣＶＤ装置を流用しての実施が容易な、平行平板
型プラズマＣＶＤ装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる平行平板
型プラズマＣＶＤ装置は、反応容器と、反応容器内に配
設され接地された下部電極と、反応容器内において下部
電極と対向して配設され高周波電源に接続された上部電
極と、反応容器内において下部電極と上部電極との間に
配設され、下部電極に抵抗またはコンデンサを介して電
気的に接続されたメッシュ電極を含む、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置である。本発明にかかる平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置では、メッシュ電極と下部電極とを抵抗
またはコンデンサを介して電気的に接続することによ
り、上部電極とメッシュ電極との間に発生するプラズマ
の実効パワーを上げることができる。また、プラズマ放
電領域と薄膜成長領域とがメッシュ電極により空間的に
分離されているので、原料ガスの分解および反応のため
にプラズマ発生密度を高くしても、メッシュ電極の電位
により薄膜成長表面への粒子衝撃を制御できる。したが
って、本発明にかかる装置を用いれば、従来のＣＶＤ法
による場合と比較して薄膜の形成温度を下げることがで
き、たとえば３５０℃以下の温度で酸化チタン薄膜を成
膜することができる。そのため、高誘電率でリークの少
ない薄膜の低温形成が可能となり、また、デバイスを形
成する場合に基板や基板上の他の回路に対する影響も抑
えることができる。さらに、本発明にかかる平行平板型
プラズマＣＶＤ装置は、下部電極を接地させたままでよ
いので、一般的なプラズマＣＶＤ装置を流用して実施す
ることが容易である。
型プラズマＣＶＤ装置は、反応容器と、反応容器内に配
設され接地された下部電極と、反応容器内において下部
電極と対向して配設され高周波電源に接続された上部電
極と、反応容器内において下部電極と上部電極との間に
配設され、下部電極に抵抗またはコンデンサを介して電
気的に接続されたメッシュ電極を含む、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置である。本発明にかかる平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置では、メッシュ電極と下部電極とを抵抗
またはコンデンサを介して電気的に接続することによ
り、上部電極とメッシュ電極との間に発生するプラズマ
の実効パワーを上げることができる。また、プラズマ放
電領域と薄膜成長領域とがメッシュ電極により空間的に
分離されているので、原料ガスの分解および反応のため
にプラズマ発生密度を高くしても、メッシュ電極の電位
により薄膜成長表面への粒子衝撃を制御できる。したが
って、本発明にかかる装置を用いれば、従来のＣＶＤ法
による場合と比較して薄膜の形成温度を下げることがで
き、たとえば３５０℃以下の温度で酸化チタン薄膜を成
膜することができる。そのため、高誘電率でリークの少
ない薄膜の低温形成が可能となり、また、デバイスを形
成する場合に基板や基板上の他の回路に対する影響も抑
えることができる。さらに、本発明にかかる平行平板型
プラズマＣＶＤ装置は、下部電極を接地させたままでよ
いので、一般的なプラズマＣＶＤ装置を流用して実施す
ることが容易である。
【０００６】また、本発明にかかる平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置において、抵抗の抵抗値は１ＭΩ以下である
ことが好ましい。抵抗の抵抗値が１ＭΩ以下の抵抗を用
いて成膜することにより、好ましい特性を有する薄膜を
得ることができる。
ＣＶＤ装置において、抵抗の抵抗値は１ＭΩ以下である
ことが好ましい。抵抗の抵抗値が１ＭΩ以下の抵抗を用
いて成膜することにより、好ましい特性を有する薄膜を
得ることができる。
【０００７】さらに、本発明にかかる平行平板型プラズ
マＣＶＤ装置において、コンデンサの静電容量値は１μ
Ｆ以下であることが好ましい。コンデンサの静電容量値
を１μＦ以下にして成膜することにより、好ましい特性
を有する薄膜を得ることができる。
マＣＶＤ装置において、コンデンサの静電容量値は１μ
Ｆ以下であることが好ましい。コンデンサの静電容量値
を１μＦ以下にして成膜することにより、好ましい特性
を有する薄膜を得ることができる。
【０００８】本発明の上述の目的，その他の目的，特徴
および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の
形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の
形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかる平行平板
型プラズマＣＶＤ装置の第１の例を示す図解図である。
このプラズマＣＶＤ装置１０は、一般的に使用されてい
る平行平板型プラズマＣＶＤ装置の構造を含む。したが
って、このプラズマＣＶＤ装置１０は、反応容器１２を
有する。反応容器１２内には、下部電極１４が配設され
る。下部電極１４上には、誘電体薄膜の形成されるべき
基板Ｓが載置される。この下部電極１４内には基板Ｓを
加熱するためのヒータ１６が内蔵される。さらに、反応
容器１２内には、下部電極１４の基板Ｓの載置された面
と対向して平行に上部電極１８が配設される。さらに、
このプラズマＣＶＤ装置１０では、下部電極１４と上部
電極１８との間にメッシュ電極２０が平行に配設され
る。メッシュ電極２０は、複数の開口部を有する網目状
の電極であり、たとえば７×１４ｍｍの菱形の網目を有
するＳＵＳ３０４製のエキスパンドメタルで形成され
る。上部電極１８とメッシュ電極２０との間には、プラ
ズマを好ましく発生させるための所定の間隔があけられ
る。また、図１に示すように、上部電極１８には高周波
電源２２が接続される。一方、下部電極１４は接地され
る。そして、下部電極１４とメッシュ電極２０との間に
は可変抵抗器２４が接続される。可変抵抗器２４の抵抗
値を変えることにより、メッシュ電極の電位を調整する
ことができる。したがって、成膜条件と印加パワーに応
じて適切な抵抗値を選ぶと、品質の良い膜を得ることが
できる。可変抵抗器２４の値は、条件に応じてたとえば
１ＭΩ以下の範囲で適宜に調整することができる。な
お、ここで説明しなかった部分については、従来、通常
に用いられているプラズマＣＶＤ装置の構造と同様であ
る。また、メッシュ電極２０の材質は、上述のものに限
るものではなく、薄膜へのコンタミネーションの無いも
のであればどのような材質のものを用いてもよい。ま
た、メッシュ電極の網目の形や寸法は分解されたガスが
基板表面に到達できるように選べばよい。
型プラズマＣＶＤ装置の第１の例を示す図解図である。
このプラズマＣＶＤ装置１０は、一般的に使用されてい
る平行平板型プラズマＣＶＤ装置の構造を含む。したが
って、このプラズマＣＶＤ装置１０は、反応容器１２を
有する。反応容器１２内には、下部電極１４が配設され
る。下部電極１４上には、誘電体薄膜の形成されるべき
基板Ｓが載置される。この下部電極１４内には基板Ｓを
加熱するためのヒータ１６が内蔵される。さらに、反応
容器１２内には、下部電極１４の基板Ｓの載置された面
と対向して平行に上部電極１８が配設される。さらに、
このプラズマＣＶＤ装置１０では、下部電極１４と上部
電極１８との間にメッシュ電極２０が平行に配設され
る。メッシュ電極２０は、複数の開口部を有する網目状
の電極であり、たとえば７×１４ｍｍの菱形の網目を有
するＳＵＳ３０４製のエキスパンドメタルで形成され
る。上部電極１８とメッシュ電極２０との間には、プラ
ズマを好ましく発生させるための所定の間隔があけられ
る。また、図１に示すように、上部電極１８には高周波
電源２２が接続される。一方、下部電極１４は接地され
る。そして、下部電極１４とメッシュ電極２０との間に
は可変抵抗器２４が接続される。可変抵抗器２４の抵抗
値を変えることにより、メッシュ電極の電位を調整する
ことができる。したがって、成膜条件と印加パワーに応
じて適切な抵抗値を選ぶと、品質の良い膜を得ることが
できる。可変抵抗器２４の値は、条件に応じてたとえば
１ＭΩ以下の範囲で適宜に調整することができる。な
お、ここで説明しなかった部分については、従来、通常
に用いられているプラズマＣＶＤ装置の構造と同様であ
る。また、メッシュ電極２０の材質は、上述のものに限
るものではなく、薄膜へのコンタミネーションの無いも
のであればどのような材質のものを用いてもよい。ま
た、メッシュ電極の網目の形や寸法は分解されたガスが
基板表面に到達できるように選べばよい。
【００１０】このプラズマＣＶＤ装置１０によって誘電
体薄膜を製造するには、まず、基板Ｓが反応容器１２内
の下部電極１４上に載置される。そして、反応容器１２
内を所定の減圧状態に保持しつつ、基板Ｓがヒータ１６
によって加熱され、所定温度に保持される。その後、気
化器（図示せず）で気化させて得られた原料ガスがＯ2
ガスと混合された後、原料ガス導入口（図示せず）から
反応容器１２内へ導入され、上部電極１８内に形成され
た複数の原料ガス導出口（図示せず）から基板Ｓへ向か
って供給される。これと並行して上部電極１８にたとえ
ば１３．５６ＭＨｚの高周波電圧が印加され、上部電極
１８とメッシュ電極２０との間に放電してプラズマを発
生させる。そして、プラズマをメッシュ電極の開口部を
通過させて基板上へ飛翔させる。こうして、原料ガスを
分解・反応させて基板Ｓ上に反応生成物を堆積させるこ
とにより誘電体薄膜が形成される。
体薄膜を製造するには、まず、基板Ｓが反応容器１２内
の下部電極１４上に載置される。そして、反応容器１２
内を所定の減圧状態に保持しつつ、基板Ｓがヒータ１６
によって加熱され、所定温度に保持される。その後、気
化器（図示せず）で気化させて得られた原料ガスがＯ2
ガスと混合された後、原料ガス導入口（図示せず）から
反応容器１２内へ導入され、上部電極１８内に形成され
た複数の原料ガス導出口（図示せず）から基板Ｓへ向か
って供給される。これと並行して上部電極１８にたとえ
ば１３．５６ＭＨｚの高周波電圧が印加され、上部電極
１８とメッシュ電極２０との間に放電してプラズマを発
生させる。そして、プラズマをメッシュ電極の開口部を
通過させて基板上へ飛翔させる。こうして、原料ガスを
分解・反応させて基板Ｓ上に反応生成物を堆積させるこ
とにより誘電体薄膜が形成される。
【００１１】図２は、本発明にかかる平行平板型プラズ
マＣＶＤ装置の第２の例を示す図解図である。図２に示
すプラズマＣＶＤ装置１０は、図１に示したものと比べ
て可変抵抗器２４の代わりにコンデンサ２６を接続した
点のみが異なる。コンデンサ２６の容量を変えることに
より、メッシュ電位を変更することができる。したがっ
て、成膜条件と印加パワーに応じて適切な静電容量値を
選ぶと、品質の良い膜を得ることができる。なお、コン
デンサとして容量可変のものを用いてもよい。
マＣＶＤ装置の第２の例を示す図解図である。図２に示
すプラズマＣＶＤ装置１０は、図１に示したものと比べ
て可変抵抗器２４の代わりにコンデンサ２６を接続した
点のみが異なる。コンデンサ２６の容量を変えることに
より、メッシュ電位を変更することができる。したがっ
て、成膜条件と印加パワーに応じて適切な静電容量値を
選ぶと、品質の良い膜を得ることができる。なお、コン
デンサとして容量可変のものを用いてもよい。
【００１２】以下に、本発明にかかる平行平板型プラズ
マＣＶＤ装置を用いた薄膜製造についての実施例を説明
する。
マＣＶＤ装置を用いた薄膜製造についての実施例を説明
する。
【００１３】
【実施例】実施例１は、図１に示した平行平板型プラズ
マＣＶＤ装置１０を用いて表１に示す条件で可変抵抗器
２４の抵抗値を１ｋΩにして酸化チタン薄膜を形成した
ものである。なお、Ｔｉ原料ソースとしては、Ｔｉ（Ｏ
−ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 を用いた。この原料は、常温で液体
であるので、４０〜４５℃に加熱して気化し、キャリア
ガスを液体ソース中にバブリングして搬送した。また、
ここではキャリアガスとしてはＡｒガスを用いたが、Ｎ
2 ガスを用いてもよい。
マＣＶＤ装置１０を用いて表１に示す条件で可変抵抗器
２４の抵抗値を１ｋΩにして酸化チタン薄膜を形成した
ものである。なお、Ｔｉ原料ソースとしては、Ｔｉ（Ｏ
−ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 を用いた。この原料は、常温で液体
であるので、４０〜４５℃に加熱して気化し、キャリア
ガスを液体ソース中にバブリングして搬送した。また、
ここではキャリアガスとしてはＡｒガスを用いたが、Ｎ
2 ガスを用いてもよい。
【００１４】
【表１】
【００１５】そして、φ０．５ｍｍ（面積１．９６×１
０-3ｃｍ2 ）の電極を形成し、得られた酸化チタン薄膜
の膜厚、静電容量、比誘電率、誘電損失（ｔａｎδ）、
絶縁抵抗（ｌｏｇＩＲ）をそれぞれ測定した。その結果
を表２に示す。なお、ここで静電容量と誘電損失は１Ｍ
Ｈｚでの値であり、絶縁抵抗は印加電圧１Ｖでの値であ
る。また、比較例として抵抗値を０にして形成した酸化
チタン薄膜についても同じ条件で特性を測定した。その
結果を表２に併せて示す。
０-3ｃｍ2 ）の電極を形成し、得られた酸化チタン薄膜
の膜厚、静電容量、比誘電率、誘電損失（ｔａｎδ）、
絶縁抵抗（ｌｏｇＩＲ）をそれぞれ測定した。その結果
を表２に示す。なお、ここで静電容量と誘電損失は１Ｍ
Ｈｚでの値であり、絶縁抵抗は印加電圧１Ｖでの値であ
る。また、比較例として抵抗値を０にして形成した酸化
チタン薄膜についても同じ条件で特性を測定した。その
結果を表２に併せて示す。
【００１６】実施例２は、図２に示した平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置１０を用い、コンデンサ２６の静電容量
を０．７μＦにして、実施例１と同様の条件で酸化チタ
ン薄膜を形成した。そして、得られた酸化チタン薄膜の
特性を上述と同様に測定した。その結果も表２に併せて
示す。
ズマＣＶＤ装置１０を用い、コンデンサ２６の静電容量
を０．７μＦにして、実施例１と同様の条件で酸化チタ
ン薄膜を形成した。そして、得られた酸化チタン薄膜の
特性を上述と同様に測定した。その結果も表２に併せて
示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２から明らかなように、本発明にかかる
平行平板型プラズマＣＶＤ装置１０によれば、良好な特
性を有する誘電体薄膜を得ることができる。
平行平板型プラズマＣＶＤ装置１０によれば、良好な特
性を有する誘電体薄膜を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる平行平板型プラズマＣＶＤ装置は、下部電極を接
地してメッシュ電極との間に抵抗またはコンデンサを接
続した構造なので、通常使用されている平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置を流用して実施することが容易であり、
なおかつプラズマのパワー密度を上げると同時にメッシ
ュ電極の電位を制御することによって、３５０℃以下の
低い温度において、高誘電率でしかも高絶縁抵抗を有す
る誘電体薄膜としての酸化チタン膜を得ることができ
る。したがって、誘電体薄膜を形成する際、基板や他の
部品に対する熱や高速粒子によるダメージを抑えること
ができ、品質の優れたＭＭＩＣなどのデバイスを得るこ
とができる。
かかる平行平板型プラズマＣＶＤ装置は、下部電極を接
地してメッシュ電極との間に抵抗またはコンデンサを接
続した構造なので、通常使用されている平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置を流用して実施することが容易であり、
なおかつプラズマのパワー密度を上げると同時にメッシ
ュ電極の電位を制御することによって、３５０℃以下の
低い温度において、高誘電率でしかも高絶縁抵抗を有す
る誘電体薄膜としての酸化チタン膜を得ることができ
る。したがって、誘電体薄膜を形成する際、基板や他の
部品に対する熱や高速粒子によるダメージを抑えること
ができ、品質の優れたＭＭＩＣなどのデバイスを得るこ
とができる。
【図１】本発明にかかる平行平板型プラズマＣＶＤ装置
の一例を示す図解図である。
の一例を示す図解図である。
【図２】本発明にかかる平行平板型プラズマＣＶＤ装置
の他の例を示す図解図である。
の他の例を示す図解図である。
【図３】従来の３電極式プラズマＣＶＤ装置の原理的構
成を示す図解図である。
成を示す図解図である。
１０ プラズマＣＶＤ装置 １２ 反応容器 １４ 下部電極 １６ ヒータ １８ 上部電極 ２０ メッシュ電極 ２２ 高周波電源 ２４ 可変抵抗器 ２６ コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (3)
- 【請求項１】 反応容器、 前記反応容器内に配設され接地された下部電極、 前記反応容器内において前記下部電極と対向して配設さ
れ高周波電源に接続された上部電極、および前記反応容
器内において前記下部電極と前記上部電極との間に配設
され、前記下部電極に抵抗またはコンデンサを介して電
気的に接続されたメッシュ電極を含む、平行平板型プラ
ズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記抵抗の抵抗値は１ＭΩ以下である、
請求項１に記載の平行平板型プラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 前記コンデンサの静電容量値は１μＦ以
下である、請求項１に記載の平行平板型プラズマＣＶＤ
装置。
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| JP24619397A JP3301357B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 平行平板型プラズマｃｖｄ装置 |
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|---|---|---|---|
| JP24619397A Expired - Fee Related JP3301357B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 平行平板型プラズマｃｖｄ装置 |
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| US20110132543A1 (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-09 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Brush type plasma surface treatment apparatus |
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| US5242532A (en) * | 1992-03-20 | 1993-09-07 | Vlsi Technology, Inc. | Dual mode plasma etching system and method of plasma endpoint detection |
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| JP3353514B2 (ja) * | 1994-12-09 | 2002-12-03 | ソニー株式会社 | プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び半導体装置の作製方法 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP24619397A patent/JP3301357B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-24 KR KR1019980034203A patent/KR100271911B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-08-26 US US09/139,922 patent/US6050217A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR19990023815A (ko) | 1999-03-25 |
| KR100271911B1 (ko) | 2000-11-15 |
| JPH1161420A (ja) | 1999-03-05 |
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