JPS596509B2 - 半導体ウエハの処理方法 - Google Patents
半導体ウエハの処理方法Info
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- JPS596509B2 JPS596509B2 JP16497579A JP16497579A JPS596509B2 JP S596509 B2 JPS596509 B2 JP S596509B2 JP 16497579 A JP16497579 A JP 16497579A JP 16497579 A JP16497579 A JP 16497579A JP S596509 B2 JPS596509 B2 JP S596509B2
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Classifications
-
- 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
- C23C16/44—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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の製造方法特にプラズマ活性化した
ガスを用いてシリコンウェハ等の半導体基板を処理する
方法に関する。
ガスを用いてシリコンウェハ等の半導体基板を処理する
方法に関する。
半導体装置の製造にあたつては、レジスト層・アルミニ
ウム等の金属層・窒化シリコン・酸化シリコン等の絶縁
層あるいは多結晶シリコン層を形成したり、パターン形
成のためにその一部分をエッチングして除去する工程が
不可欠となつている。
ウム等の金属層・窒化シリコン・酸化シリコン等の絶縁
層あるいは多結晶シリコン層を形成したり、パターン形
成のためにその一部分をエッチングして除去する工程が
不可欠となつている。
近年、窒化シリコン膜等の絶縁層の形成には、比較的低
温で堆積でき半導体装置の特性に及ぼす影響が少ないこ
とから、プラズマ堆積方法が広く利用されている。また
、半導体装置の高集積化・微細化に伴ない、半導体基板
上に形成した各種の被膜のエッチングに際してサイドエ
ッチが少なく微細加工が可能であることから、テトラフ
ルオルメタン（ＣＦ４）・ヘキサフロロエタン（Ｃ２Ｆ
６）・オクタフロロプロパン（Ｃ３Ｆ８）・四塩化炭素
（ＣＣｌ４）等のガスを用いたプラズマエッチング方法
が広く採用されている。たとえば、シリコンウェハ上に
、窒化シリコン膜を堆積する従来の装置とこれを用いた
堆積方法を、第１図に示す断面図を参照しつつ説明する
。
温で堆積でき半導体装置の特性に及ぼす影響が少ないこ
とから、プラズマ堆積方法が広く利用されている。また
、半導体装置の高集積化・微細化に伴ない、半導体基板
上に形成した各種の被膜のエッチングに際してサイドエ
ッチが少なく微細加工が可能であることから、テトラフ
ルオルメタン（ＣＦ４）・ヘキサフロロエタン（Ｃ２Ｆ
６）・オクタフロロプロパン（Ｃ３Ｆ８）・四塩化炭素
（ＣＣｌ４）等のガスを用いたプラズマエッチング方法
が広く採用されている。たとえば、シリコンウェハ上に
、窒化シリコン膜を堆積する従来の装置とこれを用いた
堆積方法を、第１図に示す断面図を参照しつつ説明する
。
この装置は、シリコンウェハ１をのせるサセプタ２とこ
れに対向するように、反応ガス供給器４とが反応室３内
に設置されており、このガスの供給器４の下面、つまり
ウェハ１に対向する面には多数のガス吹き出し孔５が等
間隔で均一に並列配置され、またこの面はサセプタ２の
上のウェハ１にほゞ平行に構成されている。反応ガスと
してモノシラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）が
配管６からガス供給器４へ道られ、孔５を通じて反応室
３内へ供給される。反応器内は、排気ポンプ（図示せず
）により、内圧を０．１〜２Ｔｏｒｒに制御される。ガ
ス供給器４とサセプタ２をそれぞれ高周゜ 波電極と兼
ねさせる構造とし、これに高周波を印加し両者の間にプ
ラズマを発生し、窒化シリコン膜をウェハの上に堆積す
る。サセプタは室温のこともあるが、１００〜４００℃
程度に加熱することが多い。従来の方法の欠点は、得ら
れる窒化シリコン膜の厚さが不均一で、ロッド内でのば
らつきの大きいことである。
れに対向するように、反応ガス供給器４とが反応室３内
に設置されており、このガスの供給器４の下面、つまり
ウェハ１に対向する面には多数のガス吹き出し孔５が等
間隔で均一に並列配置され、またこの面はサセプタ２の
上のウェハ１にほゞ平行に構成されている。反応ガスと
してモノシラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）が
配管６からガス供給器４へ道られ、孔５を通じて反応室
３内へ供給される。反応器内は、排気ポンプ（図示せず
）により、内圧を０．１〜２Ｔｏｒｒに制御される。ガ
ス供給器４とサセプタ２をそれぞれ高周゜ 波電極と兼
ねさせる構造とし、これに高周波を印加し両者の間にプ
ラズマを発生し、窒化シリコン膜をウェハの上に堆積す
る。サセプタは室温のこともあるが、１００〜４００℃
程度に加熱することが多い。従来の方法の欠点は、得ら
れる窒化シリコン膜の厚さが不均一で、ロッド内でのば
らつきの大きいことである。
上述の例では、中央部のウェハＩＡに堆積される窒化シ
リコン膜の厚さに対して周縁部のウエハ１Ｂの膜厚は１
０〜２０％ほど薄い。これには、プラズマの効果が中央
部とエツジ部で異なること、サセプタの温度の均一性が
十分に制御できないこと等の多くの原因が考えられ、現
在のところ十分満足できるまでには解決されていない。
本発明は得られる膜厚の不均一を補正し、ロッド内での
ばらつきを小さくすることを可能とし、連続して製造す
る場合に特に効果の著しい方法を与えるものである。
リコン膜の厚さに対して周縁部のウエハ１Ｂの膜厚は１
０〜２０％ほど薄い。これには、プラズマの効果が中央
部とエツジ部で異なること、サセプタの温度の均一性が
十分に制御できないこと等の多くの原因が考えられ、現
在のところ十分満足できるまでには解決されていない。
本発明は得られる膜厚の不均一を補正し、ロッド内での
ばらつきを小さくすることを可能とし、連続して製造す
る場合に特に効果の著しい方法を与えるものである。
本発明の方法で用いられる装置を第２図に示す断面図に
依つて説明する。
依つて説明する。
サセプタ２およびガス供給器４はいずれも円板状でかつ
ほマ同じ大きさであり、反応室内で平行に対向配置され
ている。ガス供給器は２つのガス供給部すなわちガス供
給プロツク４Ａ及び４Ｂから構成され、両側の４Ｂの部
分は環状となつて互に連なつている。これらのプロツク
にガスを供給する配管６Ａ，６Ｂの各各には流量を調整
・設定するための装置７Ａ，７Ｂが接続され、反応ガス
の流量を制御する。流量の調整設定装置７Ａ，７Ｂには
、マスフローメーター或は二ードルバルブ等を用いるこ
とができる。この堆積装置を用いて窒化シリコン膜を形
成するにあたつては、まず、モノシラン（ＳｉＨ４）と
アンモニア（ＮＨ３）からなる混合ガスを配管６Ａ，６
Ｂの各々に流し、周縁部のプロツク４Ｂに供給される量
がより多くなるように流量調整設定装置７Ａ，７Ｂを調
整しつつ、従来と同様に高周波電力を印加する。このよ
うな条件設定の下では、シリコンウエハ１Ｂに対する反
応ガスの供給量が、シリコンウエハ１Ａに対する反応ガ
スの供給量より多くなり、周縁部に位置するシリコンウ
エハ１Ｂの膜厚が薄くなる傾向が補正される。
ほマ同じ大きさであり、反応室内で平行に対向配置され
ている。ガス供給器は２つのガス供給部すなわちガス供
給プロツク４Ａ及び４Ｂから構成され、両側の４Ｂの部
分は環状となつて互に連なつている。これらのプロツク
にガスを供給する配管６Ａ，６Ｂの各各には流量を調整
・設定するための装置７Ａ，７Ｂが接続され、反応ガス
の流量を制御する。流量の調整設定装置７Ａ，７Ｂには
、マスフローメーター或は二ードルバルブ等を用いるこ
とができる。この堆積装置を用いて窒化シリコン膜を形
成するにあたつては、まず、モノシラン（ＳｉＨ４）と
アンモニア（ＮＨ３）からなる混合ガスを配管６Ａ，６
Ｂの各々に流し、周縁部のプロツク４Ｂに供給される量
がより多くなるように流量調整設定装置７Ａ，７Ｂを調
整しつつ、従来と同様に高周波電力を印加する。このよ
うな条件設定の下では、シリコンウエハ１Ｂに対する反
応ガスの供給量が、シリコンウエハ１Ａに対する反応ガ
スの供給量より多くなり、周縁部に位置するシリコンウ
エハ１Ｂの膜厚が薄くなる傾向が補正される。
したがつて、得られる窒化シリコンの膜厚は均一で再現
性のよいものであつた。以上の説明では、周縁部に配置
されたウエハ１Ｂに堆積される膜厚が薄くなる傾向のあ
るときはこの位置に対応するガス供給器のプロツク４Ｂ
からの反応ガスの供給量を多くすることによつてこの傾
向を補正し、膜厚の均一化をはかる場合を例示したが、
前記の傾向とは逆に中央部で膜厚が薄くなる傾向がある
ときには混合ガス流量設定装置による調整を上記とは逆
にし、中央部に位置するシリコンウエハ１Ａに多量の反
応ガスを供給することによりこの傾向をなくすことがで
きる。
性のよいものであつた。以上の説明では、周縁部に配置
されたウエハ１Ｂに堆積される膜厚が薄くなる傾向のあ
るときはこの位置に対応するガス供給器のプロツク４Ｂ
からの反応ガスの供給量を多くすることによつてこの傾
向を補正し、膜厚の均一化をはかる場合を例示したが、
前記の傾向とは逆に中央部で膜厚が薄くなる傾向がある
ときには混合ガス流量設定装置による調整を上記とは逆
にし、中央部に位置するシリコンウエハ１Ａに多量の反
応ガスを供給することによりこの傾向をなくすことがで
きる。
なお、流量をいかにするかは実験的に決定することがで
きる。また連続して製造を行なう場合には、直前のロッ
ドの結果を考え合わせてガス流量を設定し、次のロッド
の堆積を実施すれば更にばらつきを小さくすることがで
きる。
きる。また連続して製造を行なう場合には、直前のロッ
ドの結果を考え合わせてガス流量を設定し、次のロッド
の堆積を実施すれば更にばらつきを小さくすることがで
きる。
本発明の方法によれば、反応ガスの供給量をある程度自
由に調整・設定できるため、各種の条件の変動に伴なつ
て生ずるばらつきを、その都度ガス流量を補正しながら
製造を行なうことにより小さく抑えることができる利点
がある。
由に調整・設定できるため、各種の条件の変動に伴なつ
て生ずるばらつきを、その都度ガス流量を補正しながら
製造を行なうことにより小さく抑えることができる利点
がある。
上記の説明ではガス供給器を２つのプロツクとしたが、
３つ以上にし更に細かく制御することもでき、さらに１
つのガス流量調整設定装置を複数のプロクに接続する構
成を部分的に用いることもできる。また、窒化シリコン
膜の堆積を例として挙げたが、酸化シリコン等の他の膜
の堆積にも適用できる。更に、プラズマを利用したエツ
チングのばらつきに対しても供給する反応ガスの量によ
つてエツチング量が変る範囲においては、本発明の趣旨
従つた装置を用いることができる。これまで述べて来た
ように、本発明の方法に依れば、プラズマ堆積する各種
物質層の膜厚の不均一性或はプテズマエツチングする各
種膜のエツチング量の不均一性を改善することができる
。
３つ以上にし更に細かく制御することもでき、さらに１
つのガス流量調整設定装置を複数のプロクに接続する構
成を部分的に用いることもできる。また、窒化シリコン
膜の堆積を例として挙げたが、酸化シリコン等の他の膜
の堆積にも適用できる。更に、プラズマを利用したエツ
チングのばらつきに対しても供給する反応ガスの量によ
つてエツチング量が変る範囲においては、本発明の趣旨
従つた装置を用いることができる。これまで述べて来た
ように、本発明の方法に依れば、プラズマ堆積する各種
物質層の膜厚の不均一性或はプテズマエツチングする各
種膜のエツチング量の不均一性を改善することができる
。
殊に連続して処理を行なう場合には直前の処理ロッドの
結果をフイードバツクすることができ、各種条件の変動
にも対応することができ、一層ばらつきを小さくできる
等工業上優れた利点を有するものである。
結果をフイードバツクすることができ、各種条件の変動
にも対応することができ、一層ばらつきを小さくできる
等工業上優れた利点を有するものである。
第１図は従来法で用いられるプラズマ処理装置の概略断
面図、第２図は本発明の方法に用いるプラズマ処理装置
の概略構造の断面図である。 １・・・・・・ウエハ、２・・・・・・サセプター、４
Ａ，４Ｂ・・・・・・ガス供給器のプロツク部分、６Ａ
，６Ｂ・・・・・・配管、７Ａ，７Ｂ・・・・・・流量
調整設定装置。
面図、第２図は本発明の方法に用いるプラズマ処理装置
の概略構造の断面図である。 １・・・・・・ウエハ、２・・・・・・サセプター、４
Ａ，４Ｂ・・・・・・ガス供給器のプロツク部分、６Ａ
，６Ｂ・・・・・・配管、７Ａ，７Ｂ・・・・・・流量
調整設定装置。
Claims (1)
- １ 多数枚の半導体ウェハが２次元的に配置可能なサセ
プタの周辺部と対向する第１の反応ガス噴出ブロックと
、同第１の反応ガス噴出ブロックで包囲され、サセプタ
の周辺部を除く残余の部分と対向する第２の反応ガス噴
出ブロックで形成された反応ガス供給器をもつプラズマ
処理装置の、前記サセプタ上に多数枚の半導体ウェハを
２次元的に、配置するとともに、前記第１および第２の
反応ガス噴出ブロックに流量が異なる反応ガスを送り込
み、各反応ガス噴出ブロックの反応ガス噴出孔から異な
る量の反応ガスを２次元配置した半導体ウェハ上へ供給
し、多数枚の半導体ウェハを同時にプラズマ処理するこ
とを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16497579A JPS596509B2 (ja) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | 半導体ウエハの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16497579A JPS596509B2 (ja) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | 半導体ウエハの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5687329A JPS5687329A (en) | 1981-07-15 |
| JPS596509B2 true JPS596509B2 (ja) | 1984-02-13 |
Family
ID=15803437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16497579A Expired JPS596509B2 (ja) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | 半導体ウエハの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596509B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840834U (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | 日本電気株式会社 | 気相成長装置 |
| JPH0766917B2 (ja) * | 1987-05-25 | 1995-07-19 | 東京エレクトロン株式会社 | アッシング方法 |
| US8195693B2 (en) | 2004-12-16 | 2012-06-05 | International Business Machines Corporation | Automatic composition of services through semantic attribute matching |
| JP2013159798A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
-
1979
- 1979-12-18 JP JP16497579A patent/JPS596509B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5687329A (en) | 1981-07-15 |
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