JPS60176224A - プラズマ化学気相成長法 - Google Patents
プラズマ化学気相成長法Info
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- JPS60176224A JPS60176224A JP3171484A JP3171484A JPS60176224A JP S60176224 A JPS60176224 A JP S60176224A JP 3171484 A JP3171484 A JP 3171484A JP 3171484 A JP3171484 A JP 3171484A JP S60176224 A JPS60176224 A JP S60176224A
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- JP
- Japan
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- substrate
- magnetic field
- chemical vapor
- intensity
- deposition method
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
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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】
(技術分野):
不発明はプラズマ化学気相成長法に関するものである。
(従来技術):
従来、プラズマ化学気相成長法においては、平行平板型
のアノード、カソードに高周波電界をかけて、プラズマ
を生成し、カソードVc#かれた基板に薄膜を堆積して
いた。
のアノード、カソードに高周波電界をかけて、プラズマ
を生成し、カソードVc#かれた基板に薄膜を堆積して
いた。
しかしながらこの方法は200℃〜400°0という低
温で薄膜が形成でき段差被覆性が優れているという利点
を有しているが、荷電粒子等による下地基板への損傷と
いう欠点を有し、高集積回路の絶縁膜をこの方法で形成
した場合、この損傷が大きな問題となっていた。
温で薄膜が形成でき段差被覆性が優れているという利点
を有しているが、荷電粒子等による下地基板への損傷と
いう欠点を有し、高集積回路の絶縁膜をこの方法で形成
した場合、この損傷が大きな問題となっていた。
この平行平板型のプラズマ化学気相成長法の欠点を克服
する新しい方法として、弱電場プラズマ化学気相成長法
が開発されている(%開昭54−91048号公法)。
する新しい方法として、弱電場プラズマ化学気相成長法
が開発されている(%開昭54−91048号公法)。
この方法においては、基板が置かれている台座に隣接し
て、電極が設置され、この電極と台座との間で発生する
強電界によジグロー放電が設けられ、この放電から拡散
してきたイオン、ラジカルによシ基板上に薄膜が形成さ
れる。
て、電極が設置され、この電極と台座との間で発生する
強電界によジグロー放電が設けられ、この放電から拡散
してきたイオン、ラジカルによシ基板上に薄膜が形成さ
れる。
しかしながら、この方法においては、堆積速度が数十λ
/ S e c と遅く、また、グロー放電プラズマに
よる反応容器壁のスパッタリングが起こり、膜の汚染と
いう問題があった。
/ S e c と遅く、また、グロー放電プラズマに
よる反応容器壁のスパッタリングが起こり、膜の汚染と
いう問題があった。
(発明の目的):
不発明の目的は、上記の欠点を除き、下地基板への損傷
が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法を提
供することである。
が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法を提
供することである。
(発明の構成):
本1発明のプラズマ化学気相成長法は、交流あるいは直
流グロー放電によシ、ソースガスを分解し、基板上に薄
膜を堆積させる方法において、基板に垂直に磁界をかけ
前記磁界の強度を基板に垂直方向に変化させることから
構成される。ここで前記グロー放電は、前記基板に隣接
し、かつ上記基板を覆うより吟存在する弱電界領域と、
上記基板からよシ遠く離れた強電界領域から成る空間的
に非一様な電界によって設けられる。
流グロー放電によシ、ソースガスを分解し、基板上に薄
膜を堆積させる方法において、基板に垂直に磁界をかけ
前記磁界の強度を基板に垂直方向に変化させることから
構成される。ここで前記グロー放電は、前記基板に隣接
し、かつ上記基板を覆うより吟存在する弱電界領域と、
上記基板からよシ遠く離れた強電界領域から成る空間的
に非一様な電界によって設けられる。
(発明の作用及び効果):
本発明のプラズマ化学気相成長法においては、磁界が基
板に垂直に変化させていることから、グロー放電中のイ
オン、電子の基板に垂直方向への拡散が抑えられ、基板
近くに存在するイオン・ラジカル量が従来よフも増加し
、堆積速度が増加するという効果をもつ。また、磁場を
かけることにより、グロー放電プラズマと反応管壁との
接触がなくなって、スパッタリングがなくなシ、膜の汚
染が減少するという効果ももつ。
板に垂直に変化させていることから、グロー放電中のイ
オン、電子の基板に垂直方向への拡散が抑えられ、基板
近くに存在するイオン・ラジカル量が従来よフも増加し
、堆積速度が増加するという効果をもつ。また、磁場を
かけることにより、グロー放電プラズマと反応管壁との
接触がなくなって、スパッタリングがなくなシ、膜の汚
染が減少するという効果ももつ。
(実施例)
次に本発明をよりよく理解するために図面を用いて説明
する。
する。
第1図は本発明の実施例を示す図であって。
100.101は磁場コイル% 102はアノード電極
、103は台座、104は基板、105は反応容器、1
06は100,101の磁場コイルによって生成せられ
た磁界である。1030台座はカソード電極としても用
いる。
、103は台座、104は基板、105は反応容器、1
06は100,101の磁場コイルによって生成せられ
た磁界である。1030台座はカソード電極としても用
いる。
次に実施例の装置を用いてシリコン窒化膜を堆積させる
手順を説明する。
手順を説明する。
ソースガスとして、モノシランガス28CCM、7ンモ
ニアガス15SCCM ′f:、反応容器105に導入
し、反応容器中の圧力をi、i’I’orr Kまた5
台座103の温度全300℃に調整して、磁場コイル1
oo、ioiによって生成される磁界の強さは基板中央
付近で100Gaussとし、この時の磁界の強さの基
板に垂直方向の分布は第2図に示す様にミラー比2.5
の分布で基板に垂直方向の電子、イオンの閉じ込めをよ
くしている0次にアノード102、カソード103に直
流電圧500■をかけてグロー放電を発生し、基板10
4上にシリコン窒化膜を堆積した。
ニアガス15SCCM ′f:、反応容器105に導入
し、反応容器中の圧力をi、i’I’orr Kまた5
台座103の温度全300℃に調整して、磁場コイル1
oo、ioiによって生成される磁界の強さは基板中央
付近で100Gaussとし、この時の磁界の強さの基
板に垂直方向の分布は第2図に示す様にミラー比2.5
の分布で基板に垂直方向の電子、イオンの閉じ込めをよ
くしている0次にアノード102、カソード103に直
流電圧500■をかけてグロー放電を発生し、基板10
4上にシリコン窒化膜を堆積した。
その結果堆積速度は磁界をかけない場合53 A/m
i nであったのが、磁界をかけることにより150
A/m t nと、2.5倍近く増加した。この様に膜
の堆積速度が大きく、更に、基板が弱電界領域に−置か
れているため、プラズマによる損傷が少なく、かつ縦方
向磁場の存在によってイオンが管壁をスパッタする事が
少くなシ、膜汚染の少ないプラズマ化学気相成長法が達
成できた。
i nであったのが、磁界をかけることにより150
A/m t nと、2.5倍近く増加した。この様に膜
の堆積速度が大きく、更に、基板が弱電界領域に−置か
れているため、プラズマによる損傷が少なく、かつ縦方
向磁場の存在によってイオンが管壁をスパッタする事が
少くなシ、膜汚染の少ないプラズマ化学気相成長法が達
成できた。
第3図は本発明の第2の実施例であって、200はSU
S製反応容器、201は磁場コイル、202は台座、2
03はアノード電極、204は基板である。202の台
座はカソード電極としても用いる・ この実施例の装置においては、磁場コイル201による
磁界強度が、第2図に示した様に台座202付近で弱く
1台座から離なれるに従って強くなる様に磁場コイル2
01を配置し、台座202とアノード電極204の間で
グロー放電を発生させ。
S製反応容器、201は磁場コイル、202は台座、2
03はアノード電極、204は基板である。202の台
座はカソード電極としても用いる・ この実施例の装置においては、磁場コイル201による
磁界強度が、第2図に示した様に台座202付近で弱く
1台座から離なれるに従って強くなる様に磁場コイル2
01を配置し、台座202とアノード電極204の間で
グロー放電を発生させ。
基板204上に薄膜を成長させる。
この装置は第1の実施例と同程度の堆積速度で、しかも
第1の実施例に比べて、一度に多数の基板上に薄膜が成
長できる。
第1の実施例に比べて、一度に多数の基板上に薄膜が成
長できる。
(発明のまとめ):
以上、説明したように、不発明によれば下地基板への損
傷が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法が
達成できる。
傷が少なく、堆積速度の速いプラズマ化学気相成長法が
達成できる。
第1図は本発明の実施例の膜堆積法を説明するための装
置図である。 100.101・・・・・・磁場コイル、102・・・
・・・アノード電極、103・・・・・・台座(カソー
ド電極ン。 104・・・・・・基板、105・・・・・・SUS製
反応答器、106・・・・・・磁界。 第2図は第1図で示した不発明の実施例において、基板
104に垂医方同の磁界1060強度分布を示した図で
ある。 第3図は不発明の第2の実施例の膜堆積法を説明するた
めの装置図である− 200・・・・・・8U8製反応容器、201・・・・
・・磁場コイル、202・・・・・・台座(カソード電
極)、303・・・・・・アノード電極%204・・・
・・・基板、205・・・・・・磁界。 第2 圀
置図である。 100.101・・・・・・磁場コイル、102・・・
・・・アノード電極、103・・・・・・台座(カソー
ド電極ン。 104・・・・・・基板、105・・・・・・SUS製
反応答器、106・・・・・・磁界。 第2図は第1図で示した不発明の実施例において、基板
104に垂医方同の磁界1060強度分布を示した図で
ある。 第3図は不発明の第2の実施例の膜堆積法を説明するた
めの装置図である− 200・・・・・・8U8製反応容器、201・・・・
・・磁場コイル、202・・・・・・台座(カソード電
極)、303・・・・・・アノード電極%204・・・
・・・基板、205・・・・・・磁界。 第2 圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 jl) 交流あるいは直流グロー放電によりソースガス
を分解し、基板上に薄膜を堆積させる方法において、基
板に、垂直方向に磁界をかけ、上記磁界強度を基板に垂
直方向に変化させることを特徴とするプラズマ化学気相
成長法。 (2)前記基板に隣接し、かつ前記基板を覆うように存
在する弱電界領域とよシ遠く離れた強電界領域とを与え
る空間的に非一様な電界によって前記グロー放電が設け
られることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のプラズマ化学気相成長法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3171484A JPS60176224A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | プラズマ化学気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3171484A JPS60176224A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | プラズマ化学気相成長法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60176224A true JPS60176224A (ja) | 1985-09-10 |
Family
ID=12338728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3171484A Pending JPS60176224A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | プラズマ化学気相成長法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60176224A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312778A (en) * | 1989-10-03 | 1994-05-17 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma processing using magnetically enhanced plasma chemical vapor deposition |
JPH0645801U (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-21 | 清三 伊藤 | 運搬用キャスター |
-
1984
- 1984-02-22 JP JP3171484A patent/JPS60176224A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312778A (en) * | 1989-10-03 | 1994-05-17 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma processing using magnetically enhanced plasma chemical vapor deposition |
JPH0645801U (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-21 | 清三 伊藤 | 運搬用キャスター |
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