JPH05209278A - プラズマ気相成長装置 - Google Patents
プラズマ気相成長装置Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- wafer
- holder
- thermocouple
- plasma
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Abstract
(57)【要約】
【目的】気密状態のチャンバー内にプロセスガスを導入
し、そこでプラズマを発生させてウェハー上に薄膜を形
成する際、均熱板のゆがみによって生じる成長膜厚面内
ばらつきの低減を図る。 【構成】ヒーターがヒーターＡ５，ヒーターＢ１１に分
割され、それぞれに自動温調器Ａ６と熱電対Ａ９，およ
び自動温調器Ｂ１２と熱電対Ｂ１３を備え、それぞれ分
割されたヒーターを独立して制御する機構を備えてい
る。
し、そこでプラズマを発生させてウェハー上に薄膜を形
成する際、均熱板のゆがみによって生じる成長膜厚面内
ばらつきの低減を図る。 【構成】ヒーターがヒーターＡ５，ヒーターＢ１１に分
割され、それぞれに自動温調器Ａ６と熱電対Ａ９，およ
び自動温調器Ｂ１２と熱電対Ｂ１３を備え、それぞれ分
割されたヒーターを独立して制御する機構を備えてい
る。
Description
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
面図，同図（ｂ）はそのヒーター部の平面図である。
【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。
面図，同図（ｂ）はそのヒーター部の平面図である。
【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。
（ａ）は断面図，同図（ｂ）はそのヒーター部の平面図
である。
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
Claims (1)
- 【請求項１】 気密状態のチャンバー内にプロセスガス
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1488192A JPH05209278A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | プラズマ気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1488192A JPH05209278A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | プラズマ気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209278A true JPH05209278A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=11873359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1488192A Withdrawn JPH05209278A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | プラズマ気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05209278A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10116885A (ja) * | 1996-10-08 | 1998-05-06 | Anelva Corp | 基板温度制御機構 |
| JP2003526921A (ja) * | 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 | 基板熱管理システム |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1488192A patent/JPH05209278A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10116885A (ja) * | 1996-10-08 | 1998-05-06 | Anelva Corp | 基板温度制御機構 |
| JP2003526921A (ja) * | 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 | 基板熱管理システム |
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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 |