JPH06349810A - 気相反応装置 - Google Patents
気相反応装置Info
- Publication number
- JPH06349810A JPH06349810A JP15604493A JP15604493A JPH06349810A JP H06349810 A JPH06349810 A JP H06349810A JP 15604493 A JP15604493 A JP 15604493A JP 15604493 A JP15604493 A JP 15604493A JP H06349810 A JPH06349810 A JP H06349810A
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- ceramic material
- nitride ceramic
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- plasma cvd
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セルフクリーニングによりセラミック部品が
劣化しないプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【構成】 反応炉を有し、該反応炉内には少なくともシ
ャワー電極とサセプタが配設されており、前記シャワー
電極は絶縁リングにより支持されており、前記サセプタ
はその上面に均熱板とその均熱板の周囲を取り囲む絶縁
カバーを有する気相反応装置において、少なくとも前記
絶縁リング、均熱板およびその絶縁カバーを窒化アルミ
ニウムセラミック材料から形成する。
劣化しないプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【構成】 反応炉を有し、該反応炉内には少なくともシ
ャワー電極とサセプタが配設されており、前記シャワー
電極は絶縁リングにより支持されており、前記サセプタ
はその上面に均熱板とその均熱板の周囲を取り囲む絶縁
カバーを有する気相反応装置において、少なくとも前記
絶縁リング、均熱板およびその絶縁カバーを窒化アルミ
ニウムセラミック材料から形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマＣＶＤ装置に関
する。更に詳細には、本発明は反応炉内部がセルフクリ
ーニングによる劣化を受けにくいプラズマＣＶＤ装置に
関する。
する。更に詳細には、本発明は反応炉内部がセルフクリ
ーニングによる劣化を受けにくいプラズマＣＶＤ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣの製造においては、ウエハの
表面に酸化シリコンなどの薄膜を形成する工程がある。
このような薄膜の形成方法には例えば、化学的気相成長
法（ＣＶＤ）が用いられている。ＣＶＤ法は大別する
と、常圧法、減圧法およびプラズマ法の３種類がある。
最近の超ＬＳＩにおいては高集積化に対応して高品質で
高精度な薄膜が要求され、従来の常圧、または減圧ＣＶ
Ｄ法では対応が困難となり、プラズマＣＶＤ法が注目さ
れている。この方法は真空中において反応ガスをグロー
放電させてプラズマ化して反応に必要なエネルギーを得
るもので、ステップカバレージ（まわり込み、またはパ
ターン段差部の被覆性）が良好で、また膜質が強くて耐
湿性が優れているなどの特長があり、さらに成膜速度
（デポレート）が減圧法に比べて極めて速い点が有利で
ある。
表面に酸化シリコンなどの薄膜を形成する工程がある。
このような薄膜の形成方法には例えば、化学的気相成長
法（ＣＶＤ）が用いられている。ＣＶＤ法は大別する
と、常圧法、減圧法およびプラズマ法の３種類がある。
最近の超ＬＳＩにおいては高集積化に対応して高品質で
高精度な薄膜が要求され、従来の常圧、または減圧ＣＶ
Ｄ法では対応が困難となり、プラズマＣＶＤ法が注目さ
れている。この方法は真空中において反応ガスをグロー
放電させてプラズマ化して反応に必要なエネルギーを得
るもので、ステップカバレージ（まわり込み、またはパ
ターン段差部の被覆性）が良好で、また膜質が強くて耐
湿性が優れているなどの特長があり、さらに成膜速度
（デポレート）が減圧法に比べて極めて速い点が有利で
ある。
【０００３】従来から使用されているプラズマＣＶＤ装
置の一例を図１に示す。図において、筐体（反応炉）１
０は気密とされ、そのベース１０１にヒーター２１と均
熱板２２とよりなるサセプタ２０を固設し、これを接地
電極とする。筐体の蓋板１０２に金属製のノズル部30を
固定し、その下部にアルミニューム製の円盤状のシャワ
ー電極４０を絶縁リング１０３により支持する。シャワ
ー電極に対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設
けられる。反応処理においては、筐体１０の側面に設け
られた搬入／搬出路５０のゲート５１を開き、キャリッ
ジ５２によりウエハ６を搬入して均熱板２２に載置す
る。ゲートを閉じて筐体内部を真空とした後、ヒーター
により均熱板が加熱され、これに載置されたウエハが所
定の温度となると、インレット３１，３２より所定の反
応ガスおよびキャリヤーガスが吸入されてノズル部３０
の内部で混合され、シャワー電極の噴射孔４１より噴射
される。ここで、シャワー電極に高周波電圧が印加され
るとグロー放電により反応ガスがプラズマ化し、反応に
よる生成物がウエハの表面に蒸着して薄膜が形成され
る。反応後のガスは矢印の経路を通って排気口１０４よ
り外部に排出される。
置の一例を図１に示す。図において、筐体（反応炉）１
０は気密とされ、そのベース１０１にヒーター２１と均
熱板２２とよりなるサセプタ２０を固設し、これを接地
電極とする。筐体の蓋板１０２に金属製のノズル部30を
固定し、その下部にアルミニューム製の円盤状のシャワ
ー電極４０を絶縁リング１０３により支持する。シャワ
ー電極に対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設
けられる。反応処理においては、筐体１０の側面に設け
られた搬入／搬出路５０のゲート５１を開き、キャリッ
ジ５２によりウエハ６を搬入して均熱板２２に載置す
る。ゲートを閉じて筐体内部を真空とした後、ヒーター
により均熱板が加熱され、これに載置されたウエハが所
定の温度となると、インレット３１，３２より所定の反
応ガスおよびキャリヤーガスが吸入されてノズル部３０
の内部で混合され、シャワー電極の噴射孔４１より噴射
される。ここで、シャワー電極に高周波電圧が印加され
るとグロー放電により反応ガスがプラズマ化し、反応に
よる生成物がウエハの表面に蒸着して薄膜が形成され
る。反応後のガスは矢印の経路を通って排気口１０４よ
り外部に排出される。
【０００４】更に、従来のプラズマＣＶＤ装置では、成
膜処理を続けていくと次第に筐体（反応炉）の内壁やシ
ャワー電極、均熱板などに反応生成物が付着してくる。
このような反応生成物は製品不良の原因になったり、膜
厚均一性の阻害要因になったりする。このため、所定の
枚数のウエハの処理が終了すると反応ガスの供給を停止
し、インレット３１と３２よりＣＦ4 あるいはＣ2 Ｆ6
またはＮＦ3 とＯ2 を導入し、ノズル部３０で混合して
シャワー電極より噴射しながら高周波電圧を印加し、プ
ラズマエッチングにより、付着した反応生成物を除去し
なければならない。このようなプラズマエッチングは、
プラズマＣＶＤ装置のセルフクリーニング作業と呼ばれ
ている。
膜処理を続けていくと次第に筐体（反応炉）の内壁やシ
ャワー電極、均熱板などに反応生成物が付着してくる。
このような反応生成物は製品不良の原因になったり、膜
厚均一性の阻害要因になったりする。このため、所定の
枚数のウエハの処理が終了すると反応ガスの供給を停止
し、インレット３１と３２よりＣＦ4 あるいはＣ2 Ｆ6
またはＮＦ3 とＯ2 を導入し、ノズル部３０で混合して
シャワー電極より噴射しながら高周波電圧を印加し、プ
ラズマエッチングにより、付着した反応生成物を除去し
なければならない。このようなプラズマエッチングは、
プラズマＣＶＤ装置のセルフクリーニング作業と呼ばれ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、反応炉内で使
用されているＳｉＣおよびＳｉＮなどのセラミック部品
はセルフクリーニングで発生するフッ素イオンラジカル
によって腐食し、パーティクルの発生原因となってい
た。
用されているＳｉＣおよびＳｉＮなどのセラミック部品
はセルフクリーニングで発生するフッ素イオンラジカル
によって腐食し、パーティクルの発生原因となってい
た。
【０００６】このようなセラミック部品の劣化は高温に
なるほど顕著となり、ＣＶＤ装置の性能を維持するため
に部品の交換頻度が高かった。このため、保守費用の増
大ばかりか、スループットの低下原因にもなっていた。
なるほど顕著となり、ＣＶＤ装置の性能を維持するため
に部品の交換頻度が高かった。このため、保守費用の増
大ばかりか、スループットの低下原因にもなっていた。
【０００７】このようなセラミック部品を金属に変更す
ることは、熱変形、電気絶縁性の点から使用できない。
また、耐フッ素性の強いセラミックであるアルミナは熱
衝撃に弱く、温度サイクルや温度勾配の部分には使用で
きない。
ることは、熱変形、電気絶縁性の点から使用できない。
また、耐フッ素性の強いセラミックであるアルミナは熱
衝撃に弱く、温度サイクルや温度勾配の部分には使用で
きない。
【０００８】従って、本発明の目的は、セルフクリーニ
ングによるセラミック部品の劣化を受けないプラズマＣ
ＶＤ装置を提供することである。
ングによるセラミック部品の劣化を受けないプラズマＣ
ＶＤ装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】反応炉を有し、該反応炉
内には少なくともシャワー電極とサセプタが配設されて
おり、前記シャワー電極は絶縁リングにより支持されて
おり、前記サセプタはその上面に均熱板とその均熱板の
周囲を取り囲む絶縁カバーを有する気相反応装置におい
て、少なくとも前記絶縁リング、ヒータクロージャー、
均熱板およびその絶縁カバーが窒化アルミニウムセラミ
ック材料から形成されていることを特徴とする気相反応
装置を提供する。気相反応装置は例えば、プラズマＣＶ
Ｄ装置である。
内には少なくともシャワー電極とサセプタが配設されて
おり、前記シャワー電極は絶縁リングにより支持されて
おり、前記サセプタはその上面に均熱板とその均熱板の
周囲を取り囲む絶縁カバーを有する気相反応装置におい
て、少なくとも前記絶縁リング、ヒータクロージャー、
均熱板およびその絶縁カバーが窒化アルミニウムセラミ
ック材料から形成されていることを特徴とする気相反応
装置を提供する。気相反応装置は例えば、プラズマＣＶ
Ｄ装置である。
【００１０】
【作用】前記のように、本発明のプラズマＣＶＤ装置で
は、反応炉内部の部材が窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セ
ラミック材料から形成されている。窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）セラミック材料は熱衝撃に強く、電気絶縁性
にも優れている。また、耐フッ素性は、表面にＡｌＦ3
の緻密な槽を形成して腐食の進行を防止することができ
る。
は、反応炉内部の部材が窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セ
ラミック材料から形成されている。窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）セラミック材料は熱衝撃に強く、電気絶縁性
にも優れている。また、耐フッ素性は、表面にＡｌＦ3
の緻密な槽を形成して腐食の進行を防止することができ
る。
【００１１】
【実施例】以下、具体例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
【００１２】本発明のプラズマＣＶＤ装置の構成自体は
図１に示された従来のプラズマＣＶＤ装置と大体同一で
ある。従って、下記の説明でも図１に示された符号を用
いて説明する。
図１に示された従来のプラズマＣＶＤ装置と大体同一で
ある。従って、下記の説明でも図１に示された符号を用
いて説明する。
【００１３】本発明の装置では、シャワー電極４０を支
持する絶縁リング１０３を窒化アルミニウムセラミック
材料で形成する。窒化アルミニウムセラミック製の絶縁
リングは電気絶縁性が高く、熱衝撃にも強いので特に好
ましい。所望ならば、絶縁リング１０３の外周面および
シャワーリング接触部分だけを窒化アルミニウムセラミ
ック材料でライニング形成することもできる。
持する絶縁リング１０３を窒化アルミニウムセラミック
材料で形成する。窒化アルミニウムセラミック製の絶縁
リングは電気絶縁性が高く、熱衝撃にも強いので特に好
ましい。所望ならば、絶縁リング１０３の外周面および
シャワーリング接触部分だけを窒化アルミニウムセラミ
ック材料でライニング形成することもできる。
【００１４】また、サセプタ２０において、均熱板２０
およびその周囲を取り囲む絶縁カバー２３を窒化アルミ
ニウムセラミック材料で形成することが特に好ましい。
所望により、ヒータ２１を包込むクロージャー２４およ
びサセプタの脚部２５も窒化アルミニウムセラミック材
料で形成するか、または該材料でライニングすることも
できる。
およびその周囲を取り囲む絶縁カバー２３を窒化アルミ
ニウムセラミック材料で形成することが特に好ましい。
所望により、ヒータ２１を包込むクロージャー２４およ
びサセプタの脚部２５も窒化アルミニウムセラミック材
料で形成するか、または該材料でライニングすることも
できる。
【００１５】本発明のプラズマＣＶＤ装置では、少なく
とも反応炉内の均熱板およびその周囲の絶縁カバーと、
シャワー電極を支持する絶縁リングとヒータクロージャ
ーが窒化アルミニウムセラミック材料で形成されている
ことが好ましい。その理由は、これらの部分が集中的に
プラズマに暴露され、しかも、フッ素イオンラジカルの
攻撃を最も受け易いからである。
とも反応炉内の均熱板およびその周囲の絶縁カバーと、
シャワー電極を支持する絶縁リングとヒータクロージャ
ーが窒化アルミニウムセラミック材料で形成されている
ことが好ましい。その理由は、これらの部分が集中的に
プラズマに暴露され、しかも、フッ素イオンラジカルの
攻撃を最も受け易いからである。
【００１６】更に、窒化アルミニウムセラミック材料で
形成されたこれらの部材の耐フッ素性を一層高めるため
に、窒化アルミニウムセラミック材料の表面にＡｌＦ3
の緻密な層を形成することもできる。ＡｌＦ3 層の存在
により腐食の進行を防止することができる。ＡｌＦ3 層
は予め人為的に形成することもできるが、ＣＦ4 を用い
るプラズマセルフクリーニング過程でも発生する。
形成されたこれらの部材の耐フッ素性を一層高めるため
に、窒化アルミニウムセラミック材料の表面にＡｌＦ3
の緻密な層を形成することもできる。ＡｌＦ3 層の存在
により腐食の進行を防止することができる。ＡｌＦ3 層
は予め人為的に形成することもできるが、ＣＦ4 を用い
るプラズマセルフクリーニング過程でも発生する。
【００１７】所望により、反応炉１０の蓋板１０２，ベ
ース１０１，および胴部１０５の内壁面を窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）セラミック材料で形成することもでき
る。蓋板１０２，ベース１０１，および胴部１０５の全
体を窒化アルミニウムセラミック材料で形成することも
できるし、あるいは、適当な厚さの板状をした窒化アル
ミニウムセラミック材料でライニングすることもでき
る。
ース１０１，および胴部１０５の内壁面を窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）セラミック材料で形成することもでき
る。蓋板１０２，ベース１０１，および胴部１０５の全
体を窒化アルミニウムセラミック材料で形成することも
できるし、あるいは、適当な厚さの板状をした窒化アル
ミニウムセラミック材料でライニングすることもでき
る。
【００１８】最近、プラズマ放電を利用したセルフクリ
ーニング機構を有する枚様式常圧ＣＶＤ装置が開発され
ているが、このような常圧ＣＶＤ装置の反応炉内部の前
記と同様な箇所を窒化アルミニウムセラミック材料で形
成することもできる。
ーニング機構を有する枚様式常圧ＣＶＤ装置が開発され
ているが、このような常圧ＣＶＤ装置の反応炉内部の前
記と同様な箇所を窒化アルミニウムセラミック材料で形
成することもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
ＣＶＤ装置では、反応炉内部の部材が窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）セラミック材料から形成されている。窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）セラミック材料は熱衝撃に強く、
電気絶縁性にも優れている。また、耐フッ素性は、表面
にＡｌＦ3 の緻密な槽を形成して腐食の進行を防止する
ことができる。
ＣＶＤ装置では、反応炉内部の部材が窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）セラミック材料から形成されている。窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）セラミック材料は熱衝撃に強く、
電気絶縁性にも優れている。また、耐フッ素性は、表面
にＡｌＦ3 の緻密な槽を形成して腐食の進行を防止する
ことができる。
【図１】本発明によるプラズマＣＶＤ装置の一例の概要
断面図である。
断面図である。
１ プラズマＣＶＤ装置 ６ ウエハ ７ 高周波電源 １０ 筐体（反応炉） １０１ ベース １０２ 蓋板 １０３ 絶縁リング １０４ 排気口 １０５ 胴部 ２０ サセプタ ２１ ヒーター ２２ 均熱板 ２３ 絶縁カバー ２４ ヒータクロージャー ２５ 脚部 ３０ ノズル部 ３１，３２ インレット ４０ シャワー電極 ４１ 噴射孔 ５０ 搬入／搬出路 ５１ ゲート ５２ キャリッジ
Claims (5)
- 【請求項１】 反応炉を有し、該反応炉内には少なくと
もシャワー電極とサセプタが配設されており、前記シャ
ワー電極は絶縁リングにより支持されており、前記サセ
プタはその上面に均熱板とその均熱板の周囲を取り囲む
絶縁カバーを有する気相反応装置において、少なくとも
前記絶縁リング、均熱板およびその絶縁カバーが窒化ア
ルミニウムセラミック材料から形成されていることを特
徴とする気相反応装置。 - 【請求項２】 反応炉本体の内壁面およびサセプタの他
の部分も窒化アルミニウムセラミック材料で形成または
ライニングされている請求項１の気相反応装置。 - 【請求項３】 窒化アルミニウムセラミック材料の表面
にフッ化アルミニウム（ＡｌＦ3 ）層が形成されている
請求項１の気相反応装置。 - 【請求項４】 プラズマＣＶＤ装置である請求項１の気
相反応装置。 - 【請求項５】 常圧ＣＶＤ装置である請求項１の気相反
応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15604493A JPH06349810A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 気相反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15604493A JPH06349810A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 気相反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349810A true JPH06349810A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15619098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15604493A Pending JPH06349810A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 気相反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349810A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100440632B1 (ko) * | 2001-01-22 | 2004-07-21 | 아넬바 가부시기가이샤 | Ｃｖｄ 장치의 클리닝 방법 |
| JP2006157043A (ja) * | 1995-12-28 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | 耐食性部材 |
| KR100658402B1 (ko) * | 2000-09-18 | 2006-12-15 | 주성엔지니어링(주) | 부도체로 이루어진 샤워헤드를 구비하는 ｈｄｐㅡｃｖｄ장치 |
| JP2008042023A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2008258508A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Sharp Corp | 気相成長装置及び気相成長方法 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP15604493A patent/JPH06349810A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006157043A (ja) * | 1995-12-28 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | 耐食性部材 |
| KR100658402B1 (ko) * | 2000-09-18 | 2006-12-15 | 주성엔지니어링(주) | 부도체로 이루어진 샤워헤드를 구비하는 ｈｄｐㅡｃｖｄ장치 |
| KR100440632B1 (ko) * | 2001-01-22 | 2004-07-21 | 아넬바 가부시기가이샤 | Ｃｖｄ 장치의 클리닝 방법 |
| JP2008042023A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2008258508A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Sharp Corp | 気相成長装置及び気相成長方法 |
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