JPH05209278A - Plasma vapor growth device - Google Patents
Plasma vapor growth deviceInfo
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- JPH05209278A JPH05209278A JP1488192A JP1488192A JPH05209278A JP H05209278 A JPH05209278 A JP H05209278A JP 1488192 A JP1488192 A JP 1488192A JP 1488192 A JP1488192 A JP 1488192A JP H05209278 A JPH05209278 A JP H05209278A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプラズマ気相成長装置
（以下プラズマＣＶＤ装置と称す）に関し、特に被処理
基板（以下ウェハーと称す）の温度制御機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma vapor deposition apparatus (hereinafter referred to as a plasma CVD apparatus), and more particularly to a temperature control mechanism for a substrate to be processed (hereinafter referred to as a wafer).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のプラズマＣＶＤ装置の断面図を図
３（ａ）に示し、そのヒーター部の平面図を図３（ｂ）
に示す。従来のプラズマＣＶＤ装置はチャンバー１，シ
ャワー電極板２，ホルダー３，均熱板４，ヒーターＡ
５，自動温調器Ａ６で構成される。シャワー電極板２は
中空で、一端から導入されたプロセスガスを、もう一端
に開けられた小孔から噴出させる構造となっている。ホ
ルダー３は円盤状で、ウェハー７をセットするための複
数の穴が円周に沿って開けられている。また、ホルダー
３にはホルダー回転軸８が取り付けられホルダー３を任
意の速度で回転することが可能である。又、図３（ｂ）
に示すように自動温調器Ａ６には熱電対Ａ９が接続され
ており、熱電対Ａ９で温度をモニターしながらヒーター
Ａ５に流す電流を自動的に調整することにより、ウェハ
ー７を一定の温度に保持することが可能である。2. Description of the Related Art A cross-sectional view of a conventional plasma CVD apparatus is shown in FIG. 3 (a), and a plan view of its heater portion is shown in FIG. 3 (b).
Shown in. The conventional plasma CVD apparatus includes a chamber 1, a shower electrode plate 2, a holder 3, a soaking plate 4, and a heater A.
5. It is composed of an automatic temperature controller A6. The shower electrode plate 2 is hollow and has a structure in which the process gas introduced from one end is ejected from a small hole opened at the other end. The holder 3 has a disk shape, and a plurality of holes for setting the wafer 7 are formed along the circumference. Further, a holder rotating shaft 8 is attached to the holder 3 so that the holder 3 can be rotated at an arbitrary speed. Also, FIG. 3 (b)
As shown in, a thermocouple A9 is connected to the automatic temperature controller A6, and while the temperature is monitored by the thermocouple A9, the current supplied to the heater A5 is automatically adjusted to bring the wafer 7 to a constant temperature. It is possible to hold.
【０００３】成膜作業を行う場合には、まずウェハー７
をホルダー３にセットする。このとき、ウェハー７の表
面をシャワー電極板２と対向する向き、つまり下向きに
セットする。次にチャンバー１内を真空ポンプを用いて
排気し、０．３５Ｔｏｒｒ程度の減圧状態に保持しなが
らヒーターＡ５によりウェハー７を２５０℃程度に加熱
する。そして、ホルダー３を回転させながらプロセスガ
スを流し、ＲＦ電源１０を用いてシャワー電極板２に電
圧を印加すると、シャワー電極板２とホルダー３との間
にプラズマが発生してプロセスガスが反応を起こし、ウ
ェハー７上に薄膜が形成される。プロセスガスとしてＳ
ｉＨ4 ，Ｎ2 Ｏを用いると、プラズマ酸化膜を形成する
ことができる。プラズマ酸化膜は半導体装置の層間絶縁
膜として多く使用される。When performing a film forming operation, first the wafer 7
To the holder 3. At this time, the surface of the wafer 7 is set to face the shower head electrode plate 2, that is, face downward. Next, the inside of the chamber 1 is evacuated using a vacuum pump, and the wafer 7 is heated to about 250 ° C. by the heater A5 while maintaining a reduced pressure state of about 0.35 Torr. Then, when the process gas is caused to flow while rotating the holder 3 and a voltage is applied to the shower head electrode plate 2 using the RF power source 10, plasma is generated between the shower head electrode plate 2 and the holder 3 to cause the process gas to react. Then, a thin film is formed on the wafer 7. S as process gas
If iH 4 and N 2 O are used, a plasma oxide film can be formed. Plasma oxide films are often used as interlayer insulating films for semiconductor devices.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来のプラズマＣ
ＶＤ装置は、１つのヒーターで均熱板を加熱し、その放
射熱でウェハーを加熱する構造となっている。ところ
が、同一の均熱板を長時間使用すると均熱板にゆがみが
生じ、ウェハーを均一に加熱することが不可能となるた
め、ウェハー面内の温度分布が不均一となり、プラズマ
酸化膜の成長膜厚面内ばらつきが大となる。成長膜厚面
内ばらつきが大となると、コンタクトホール等を形成す
るためのエッチングを行う際にエッチング不良が生じ、
半導体装置の製造歩留り低下につながる。This conventional plasma C
The VD device has a structure in which a uniform heating plate is heated by one heater, and the wafer is heated by its radiant heat. However, if the same soaking plate is used for a long time, the soaking plate becomes distorted and it becomes impossible to uniformly heat the wafer, so that the temperature distribution in the wafer surface becomes non-uniform and the plasma oxide film grows. In-plane variation in film thickness becomes large. When the in-plane variation of the grown film thickness becomes large, etching failure occurs when performing etching for forming contact holes and the like,
This leads to a reduction in the manufacturing yield of semiconductor devices.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマＣＶＤ
装置は、複数のゾーンに分割されたヒーターを有し、各
ゾーンのヒーター温度を独立に制御する機構を備えてい
る。Means for Solving the Problems Plasma CVD of the present invention
The apparatus has a heater divided into a plurality of zones, and has a mechanism for independently controlling the heater temperature of each zone.
【０００６】[0006]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ）は本発明の実施例１のプラズマＣＶＤ装
置の断面図，図１（ｂ）はそのヒーター部の平面図であ
る。本実施例のプラズマＣＶＤ装置は、チャンバー１，
シャワー電極板２，ホルダー３，均熱板４，ヒーターＡ
５，ヒーターＢ１１，自動温調器Ａ６，自動温調器Ｂ１
２で構成される。シャワー電極板２は中空で、一端から
導入されたプロセスガスをもう一端の表面に明けられた
小孔から噴出させる構造となっている。ホルダー３は円
盤状で、ウェハー７をセットするための複数の穴が円周
に沿って明けられている。また、ホルダー３にはホルダ
ー回転軸８が取り付けられ、ホルダー３を任意の速度で
回転することが可能である。また、図１（ｂ）に示すよ
うに、実施例１のプラズマＣＶＤ装置では、ヒーターは
ヒーターＡ５とヒーターＢ１１の２つにリング状に分割
されており、それぞれに自動温調器Ａ６と熱電対Ａ９，
自動温調器Ｂ１２と熱電対Ｂ１３を備えているので、ウ
ェハー７の内側と外側をそれぞれ独立して加熱すること
が可能である。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a sectional view of a plasma CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view of a heater portion thereof. The plasma CVD apparatus according to this embodiment includes a chamber 1,
Shower electrode plate 2, holder 3, soaking plate 4, heater A
5, heater B11, automatic temperature controller A6, automatic temperature controller B1
It consists of two. The shower electrode plate 2 is hollow and has a structure in which the process gas introduced from one end is ejected from a small hole formed in the surface of the other end. The holder 3 has a disk shape, and a plurality of holes for setting the wafer 7 are opened along the circumference. Further, a holder rotation shaft 8 is attached to the holder 3 so that the holder 3 can be rotated at an arbitrary speed. Further, as shown in FIG. 1B, in the plasma CVD apparatus according to the first embodiment, the heater is divided into a heater A5 and a heater B11 in a ring shape, and an automatic temperature controller A6 and a thermocouple are provided for each heater. A9,
Since the automatic temperature controller B12 and the thermocouple B13 are provided, the inside and the outside of the wafer 7 can be independently heated.
【０００７】成膜作業を行う場合には、まずウェハー７
をホルダー３にセットする。このとき、ウェハー７の表
面をシャワー電極板２の対向する向き、つまり下向きに
セットする。次にチャンバー１内を真空ポンプを用いて
排気し、０．３５Ｔｏｒｒの減圧状態に保持しながらヒ
ーター５によりウェハー７を２５０℃に加熱する。そし
て、ホルダー３を回転させながらプロセスガスを流し、
ＲＦ電源１０を用いてシャワー電極板２に電圧を印加す
ると、シャワー電極板２とホルダー３との間にプラズマ
が発生してプロセスガスが反応を起こし、ウェハー７上
に薄膜が形成される。プロセスガスとしてはＳｉＨ4 ，
Ｎ2 Ｏを用い、プラズマ酸化膜を形成する。When performing a film forming operation, first the wafer 7
To the holder 3. At this time, the surface of the wafer 7 is set to face the shower electrode plate 2, that is, face downward. Next, the inside of the chamber 1 is evacuated using a vacuum pump, and the wafer 7 is heated to 250 ° C. by the heater 5 while maintaining a reduced pressure state of 0.35 Torr. Then, while rotating the holder 3, the process gas is caused to flow,
When a voltage is applied to the shower head electrode plate 2 using the RF power source 10, plasma is generated between the shower head electrode plate 2 and the holder 3 to cause a reaction of the process gas, and a thin film is formed on the wafer 7. SiH 4 as the process gas,
A plasma oxide film is formed using N 2 O.
【０００８】長時間の使用により均熱板にゆがみが生
じ、成長膜厚面内ばらつきが大となった場合には、成長
膜厚の薄い部分のヒーターの温度を上げ、その部分の成
長膜厚を厚くすることができる。従来のプラズマＣＶＤ
装置では、均熱板４のゆがみが生じた際の成長膜厚ウェ
ハー面内ばらつきが８％であったのに対し、本実施例の
プラズマＣＶＤ装置では５％に低減される。When the soaking plate is distorted due to long-term use and the in-plane variation of the grown film thickness becomes large, the temperature of the heater in the portion where the grown film thickness is thin is raised to increase the grown film thickness in that portion. Can be thickened. Conventional plasma CVD
In the apparatus, the in-plane variation of the grown film thickness when the soaking plate 4 was distorted was 8%, whereas in the plasma CVD apparatus of this embodiment, the variation was reduced to 5%.
【０００９】図２（ａ）は本発明の実施例２の断面図、
図２（ｂ）はヒーター部の平面図である。実施例２にお
いては、ヒーターはヒーターＡ５，ヒーターＢ１１，ヒ
ーターＣ１４の３つに分割されており、それぞれに自動
温調器Ａ６と熱電対Ａ９，自動温調器Ｂ１２と熱電対Ｂ
１３，自動温調器Ｃ１５と熱電対Ｃ１６を備えているの
で、ウェハー７の面内温度分布をより正確に調整するこ
とが可能となる。実施例２のプラズマＣＶＤ装置では、
成長膜厚ウェハー面内ばらつきが３％に低減される。FIG. 2A is a sectional view of a second embodiment of the present invention,
FIG. 2B is a plan view of the heater section. In the second embodiment, the heater is divided into three parts, a heater A5, a heater B11, and a heater C14, and an automatic temperature controller A6 and a thermocouple A9, an automatic temperature controller B12 and a thermocouple B, respectively.
13. Since the automatic temperature controller C15 and the thermocouple C16 are provided, the in-plane temperature distribution of the wafer 7 can be adjusted more accurately. In the plasma CVD apparatus of Example 2,
The in-plane variation of the grown film thickness wafer is reduced to 3%.
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数のゾ
ーンに分割されたヒータを備え、各ゾーンの温度を独立
に制御することにより、均熱板のゆがみによって生ずる
プラズマ酸化膜の成長膜厚のウェハー面内ばらつきを低
減することができる。そのため、コンタクトホール等を
形成する際のエッチング不良による半導体装置の製造歩
留り低下を防止することができるという効果を有する。As described above, the present invention is provided with a heater divided into a plurality of zones, and the temperature of each zone is controlled independently, so that the growth film of the plasma oxide film generated by the distortion of the soaking plate is formed. It is possible to reduce variations in the thickness of the wafer surface. Therefore, there is an effect that it is possible to prevent a reduction in manufacturing yield of semiconductor devices due to etching defects when forming contact holes and the like.
【図１】本発明の実施例１を示す図で、同図（ａ）は断
面図，同図（ｂ）はそのヒーター部の平面図である。1A and 1B are views showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a sectional view and FIG. 1B is a plan view of a heater portion thereof.
【図２】本発明の実施例２を示す図で、同図（ａ）は断
面図，同図（ｂ）はそのヒーター部の平面図である。2A and 2B are views showing a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a sectional view and FIG. 2B is a plan view of a heater portion thereof.
【図３】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す図で、同図
（ａ）は断面図，同図（ｂ）はそのヒーター部の平面図
である。3A and 3B are views showing a conventional plasma CVD apparatus, in which FIG. 3A is a sectional view and FIG. 3B is a plan view of a heater portion thereof.
１ チャンバー ２ シャワー電極板 ３ ホルダー ４ 均熱板 ５ ヒーターＡ ６ 自動温調器Ａ ７ ウェハー ８ ホルダー回転軸 ９ 熱電対Ａ １０ ＲＦ電源 １１ ヒーターＢ １２ 自動温調器Ｂ １３ 熱電対Ｂ １４ ヒーターＣ １５ 自動温調器Ｃ １６ 熱電対Ｃ 1 Chamber 2 Shower Electrode Plate 3 Holder 4 Soaking Plate 5 Heater A 6 Automatic Temperature Controller A 7 Wafer 8 Holder Rotating Axis 9 Thermocouple A 10 RF Power Supply 11 Heater B 12 Automatic Temperature Controller B 13 Thermocouple B 14 Heater C 15 Automatic temperature controller C 16 Thermocouple C
Claims (1)
を導入し、そこでプラズマを発生させることによりヒー
ター加熱された被処理基板上に薄膜を形成するプラズマ
気相成長装置において、複数のゾーンに分割された前記
ヒーター温度を独立に制御する機構を備えることを特徴
とするプラズマ気相成長装置。1. A plasma vapor phase growth apparatus in which a process gas is introduced into an airtight chamber and a plasma is generated therein to form a thin film on a substrate to be processed which is heated by a heater, and is divided into a plurality of zones. A plasma vapor deposition apparatus further comprising a mechanism for independently controlling the heater temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1488192A JPH05209278A (en) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | Plasma vapor growth device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1488192A JPH05209278A (en) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | Plasma vapor growth device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209278A true JPH05209278A (en) | 1993-08-20 |
Family
ID=11873359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1488192A Withdrawn JPH05209278A (en) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | Plasma vapor growth device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05209278A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10116885A (en) * | 1996-10-08 | 1998-05-06 | Anelva Corp | Substrate temperature controlling mechanism |
| JP2003526921A (en) * | 2000-03-07 | 2003-09-09 | シリコン ヴァレイ グループ インコーポレイテッド | Substrate thermal management system |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1488192A patent/JPH05209278A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10116885A (en) * | 1996-10-08 | 1998-05-06 | Anelva Corp | Substrate temperature controlling mechanism |
| JP2003526921A (en) * | 2000-03-07 | 2003-09-09 | シリコン ヴァレイ グループ インコーポレイテッド | Substrate thermal management system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |