JPH07106197A - Method of manufacturing capacitor for thin film circuit - Google Patents
Method of manufacturing capacitor for thin film circuitInfo
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- JPH07106197A JPH07106197A JP5244462A JP24446293A JPH07106197A JP H07106197 A JPH07106197 A JP H07106197A JP 5244462 A JP5244462 A JP 5244462A JP 24446293 A JP24446293 A JP 24446293A JP H07106197 A JPH07106197 A JP H07106197A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜堆積速度を速くするとともに、反応室側壁
等への膜堆積を少なくし、かつ膜堆積速度を速くすると
増大する膜応力をコントロールする。
【構成】 反応ガス導入管24と真空排気口21を有す
る反応室20と反応室20内で基板29を載置する基板
台28と、基板台28を加熱するヒーターブロック24
と、基板台28に対向した位置に設けられた高周波電極
22からなるプラズマCVD装置において、電極22と
基板台28間の距離を4〜10mmとし、基板台22に
低周波電力を供給する方法により、プラズマを電極22
と基板台28間に閉じ込めてプラズマ密度を増加させ、
基板29上への膜堆積速度を増加させ、さらに基板29
に低周波電力を供給することにより膜へのイオン衝撃を
起こして膜密度を増加させ、膜応力をコントロールす
る。この構成により、薄膜回路用コンデンサの生産効率
を上げ、かつ信頼性の高い絶縁膜を形成することができ
る。
(57) [Summary] [Purpose] To increase the film deposition rate, to reduce the film deposition on the side wall of the reaction chamber, and to control the film stress which increases when the film deposition rate is increased. A reaction chamber 20 having a reaction gas introduction pipe 24 and a vacuum exhaust port 21, a substrate table 28 on which a substrate 29 is placed in the reaction chamber 20, and a heater block 24 for heating the substrate table 28.
In the plasma CVD apparatus including the high frequency electrode 22 provided at a position facing the substrate table 28, the distance between the electrode 22 and the substrate table 28 is set to 4 to 10 mm, and low frequency power is supplied to the substrate table 22. , Plasma electrode 22
By confining it between the substrate and the substrate table 28 to increase the plasma density,
The film deposition rate on the substrate 29 is increased, and
By supplying low frequency power to the film, ion bombardment of the film is caused to increase the film density and control the film stress. With this configuration, it is possible to improve the production efficiency of the thin film circuit capacitor and form a highly reliable insulating film.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、小型・軽量化が要求さ
れる民生機器、高精度・高品質の要求される産業機器分
野における薄膜回路用コンデンサの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor for thin film circuits in the field of consumer equipment, which is required to be small and lightweight, and industrial equipment, which is required to have high precision and high quality.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、薄膜技術を応用した薄膜回路は、
小型、軽量化の要求される民生機器、高精度・高品質の
要求される産業機器において用いられている。図3に薄
膜回路基板の断面図を示す。1は基板、2は抵抗体用の
抵抗、3は電極、4は導体配線、5はコンデンサ用絶縁
膜、6はコンデンサ用電極である。材料として、基板1
はアルミナ、抵抗2はニクロム、電極3、導体配線4、
コンデンサ用電極6はそれぞれ金、または銅が用いら
れ、下地密着層としてクロムが用いられる。ニクロム、
金、銅、クロム等はスパッタ法で形成される。コンデン
サ用絶縁膜5を形成する方法として、CVD法、スパッ
タ法、蒸着法等があるが、高純度の膜としてはCVD法
が最も高純度な膜を得ることができる。CVD法の中で
も400度以下で形成可能なプラズマCVD法が一般に
用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, thin film circuits applying thin film technology have
It is used in consumer equipment that requires small size and light weight, and industrial equipment that requires high precision and high quality. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the thin film circuit board. Reference numeral 1 is a substrate, 2 is a resistor for a resistor, 3 is an electrode, 4 is a conductor wiring, 5 is a capacitor insulating film, and 6 is a capacitor electrode. Substrate 1 as material
Is alumina, resistor 2 is nichrome, electrode 3, conductor wiring 4,
Each of the capacitor electrodes 6 is made of gold or copper, and chromium is used as the base adhesion layer. Nichrome,
Gold, copper, chromium, etc. are formed by the sputtering method. As a method for forming the capacitor insulating film 5, there are a CVD method, a sputtering method, a vapor deposition method, and the like, but as the high-purity film, the CVD method can obtain the highest-purity film. Among the CVD methods, a plasma CVD method that can be formed at 400 degrees or less is generally used.
【0003】以下に図面を参照しながら、薄膜回路用コ
ンデンサの絶縁膜を形成するプラズマCVD法について
SiN膜を堆積する場合を説明する。A plasma CVD method for forming an insulating film of a thin film circuit capacitor will be described below with reference to the drawings, in which a SiN film is deposited.
【0004】図4において、反応室7は真空排気口8を
有しかつ接地されている。9は電極で、高周波発振器か
らの電力がマッチングチューナ、高周波電力供給部10
を通って、供給される。電極9は反応ガス導入管11か
ら供給された反応ガスを反応室7内に分散させて供給す
るためのガス流出孔12を有する。13は反応室7と電
極9を絶縁するための絶縁リングである。14は反応ガ
ス導入管11と電極9とを絶縁するための絶縁管であ
る。15は基板16を載置するための基板台であり、接
地されている。電極9と基板台15の間の距離は20m
m程度に設定されている。17は基板台15及び基板1
6を加熱するためのヒーターブロックであり、ヒーター
及び熱電体(図示せず)が埋め込まれている。18はヒ
ーターブロック17と反応室7との間の熱移動を少なく
するための絶縁リングである。電極9、絶縁リング1
3、ヒーターブロック17、絶縁リング18にはOリン
グシール(図示せず)が用いられ、反応室7内の真空を
保っている。19はOリングが200度以上に加熱され
ないように冷却水を流すための水冷溝である。In FIG. 4, the reaction chamber 7 has a vacuum exhaust port 8 and is grounded. Reference numeral 9 denotes an electrode, which is a matching tuner for receiving power from the high frequency oscillator, and a high frequency power supply unit 10.
Supplied through. The electrode 9 has a gas outflow hole 12 for dispersing and supplying the reaction gas supplied from the reaction gas introduction pipe 11 into the reaction chamber 7. Reference numeral 13 is an insulating ring for insulating the reaction chamber 7 and the electrode 9. Reference numeral 14 is an insulating pipe for insulating the reaction gas introducing pipe 11 and the electrode 9 from each other. Reference numeral 15 denotes a substrate table on which the substrate 16 is placed, which is grounded. The distance between the electrode 9 and the substrate stand 15 is 20 m
It is set to about m. Reference numeral 17 is the substrate table 15 and the substrate 1.
It is a heater block for heating 6, and a heater and a thermoelectric body (not shown) are embedded therein. Reference numeral 18 is an insulating ring for reducing heat transfer between the heater block 17 and the reaction chamber 7. Electrode 9, insulating ring 1
3, O-ring seals (not shown) are used for the heater block 17 and the insulating ring 18 to maintain the vacuum in the reaction chamber 7. Reference numeral 19 is a water cooling groove for flowing cooling water so that the O-ring is not heated to more than 200 degrees.
【0005】以上のように構成されたCVD装置及びS
iN膜が形成される過程を説明する。基板台15上の基
板16をヒーターブロック17で約300度に加熱し、
反応室7にはガス流出孔12からSiH4(モノシラ
ン)ガスを200sccm、N2(窒素)ガスを1000scc
m、NH3(アンモニア)ガスを600sccm流した状態
で、反応室7を約2Torrに真空保持する。電極9には1
3.56MHzの高周波電力が400W印加され、電極9
と基板台15間でプラズマ放電を起こす。反応室7中の
反応ガスとしてのSiH4ガス、N2ガス、NH3ガスは
プラズマのエネルギーにより分解され、基板10上にS
iN(シリコンナイトライド)膜を堆積する。A CVD apparatus and an S having the above-mentioned structure
The process of forming the iN film will be described. The substrate 16 on the substrate table 15 is heated to about 300 degrees by the heater block 17,
In the reaction chamber 7, 200 sccm of SiH 4 (monosilane) gas and 1000 sccc of N 2 (nitrogen) gas were introduced from the gas outlet 12.
The reaction chamber 7 is vacuum-held at about 2 Torr with a flow of m, NH 3 (ammonia) gas of 600 sccm. 1 for electrode 9
400W of high frequency power of 3.56MHz was applied to the electrode 9
A plasma discharge is generated between the substrate base 15 and the substrate base 15. SiH 4 gas, N 2 gas, and NH 3 gas as the reaction gas in the reaction chamber 7 are decomposed by the energy of plasma, and S on the substrate 10
Deposit an iN (silicon nitride) film.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では膜堆積速度が約2000オングストロー
ム/分と遅く、かつ放電によって励起・解離されたガス
が電極9、ヒーターブロック17あるいは反応室7の側
壁に到達して膜堆積が起こり、1回堆積する毎にCF4
(4フッ化炭素)ガス等のエッチングガスを導入して除
去する必要があり、生産性が悪いという問題点を有して
いた。However, in the above-mentioned method, the film deposition rate is as slow as about 2000 angstrom / min, and the gas excited / dissociated by the discharge causes the gas in the electrode 9, the heater block 17 or the reaction chamber 7 to flow. When the film reaches the sidewall and film deposition occurs, CF 4 is deposited each time the film is deposited.
Since it is necessary to introduce and remove an etching gas such as (carbon tetrafluoride) gas, there is a problem that productivity is poor.
【0007】本発明は上記従来の問題点に鑑み、反応室
側壁への膜堆積を少なくし、膜堆積速度を速くし、かつ
膜堆積を速くすることにより生じた膜応力をコントロー
ルすることができるプラズマCVD法により薄膜回路用
コンデンサを製造することを目的とする。In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention can reduce the film deposition on the side wall of the reaction chamber, increase the film deposition rate, and control the film stress generated by increasing the film deposition. The purpose of the present invention is to manufacture a thin film circuit capacitor by the plasma CVD method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜回路用のコ
ンデンサの製造方法は、絶縁膜を形成する手段として、
反応ガス導入口と真空排気口を有する反応室し、反応室
内で基板を載置する基板台と、基板台を加熱するヒータ
ーブロックと、基板台に対して対向位置に配置され、高
周波電力が供給される高周波電極からなるプラズマCV
D装置において、基板台と高周波電極の距離を4〜10
mmとし、反応室の圧力を1〜10Torrとして絶縁膜を
形成することを特徴とする。さらに、より信頼性ある絶
縁膜を形成するために基板台に200〜800KHzの低
周波電力を印加することを特徴とする。The method of manufacturing a capacitor for a thin film circuit according to the present invention comprises:
A reaction chamber having a reaction gas inlet and a vacuum exhaust port, a substrate table on which a substrate is placed, a heater block for heating the substrate table, and a position opposed to the substrate table, and high-frequency power is supplied. CV consisting of high frequency electrode
In the D device, the distance between the substrate stand and the high-frequency electrode is 4 to 10
It is characterized in that the insulating film is formed by setting the pressure in the reaction chamber to 1 to 10 Torr. Further, a low-frequency power of 200 to 800 KHz is applied to the substrate table in order to form a more reliable insulating film.
【0009】[0009]
【作用】本発明の方法によると、電極と基板台の間隔を
通常の20mmに対して4〜10mmと狭く設定したこ
とにより、プラズマが電極と基板台間で閉じ込められて
プラズマ密度が増加し、そのためプラズマ放電によって
生じた電子のエネルギーによって励起、解離される反応
ガスの分子が増加して基板上への膜堆積が増加する。ま
たプラズマを閉じ込めることにより反応室側壁への膜堆
積が少なくなり、反応室内のエッチング回数を少なくす
ることができる。このように膜堆積速度を速くし、かつ
エッチング回数を減らすことができ生産性が飛躍的に向
上する。According to the method of the present invention, the distance between the electrode and the substrate table is set to be narrower than 4 to 10 mm as compared with the usual 20 mm, so that the plasma is confined between the electrode and the substrate table to increase the plasma density. Therefore, the number of molecules of the reaction gas excited and dissociated by the energy of electrons generated by the plasma discharge increases, and the film deposition on the substrate increases. Further, by confining the plasma, film deposition on the side wall of the reaction chamber is reduced, and the number of etchings in the reaction chamber can be reduced. In this way, the film deposition rate can be increased and the number of etchings can be reduced, resulting in a dramatic improvement in productivity.
【0010】一方、膜堆積が増加すると、堆積された膜
の膜密度が低くなって膜応力(引張応力)が増大する。
薄膜回路用コンデンサの寸法として、SiN膜の場合、
誘電率は約9であり、膜厚として4000オングストロ
ームとすると、103PF(ピコファラッド)では3m
mとなり、さらに大容量のコンデンサを得るためには、
より大きな寸法が必要となり、信頼性から膜応力をコン
トロールする必要がある。基板に低周波電力を供給する
ことにより、高周波では追従できなかったイオンも追従
できて膜へのイオン衝撃が起こり、このイオン衝撃を受
けながら膜が堆積することにより膜密度が増加するとと
もに、膜の応力が引張応力から圧縮応力へと変化する。
かくして、膜堆積速度を速くし、かつエッチング回数を
減らすことができて生産性が向上するとともに、膜密度
が増大してクラックの原因となる膜応力をコントロール
することができる。On the other hand, when the film deposition increases, the film density of the deposited film decreases and the film stress (tensile stress) increases.
As the dimensions of thin film circuit capacitors, in the case of SiN film,
The dielectric constant is about 9, and if the film thickness is 4000 Å, 10 3 PF (picofarad) is 3 m.
m, to obtain a larger capacity capacitor,
Larger dimensions are required and film stress must be controlled for reliability. By supplying low-frequency power to the substrate, ions that could not follow at high frequencies can also follow, causing ion bombardment to the film, and while the film is deposited while receiving this ion bombardment, the film density increases and the film density increases. Stress changes from tensile stress to compressive stress.
Thus, the film deposition rate can be increased and the number of etchings can be reduced to improve the productivity, and the film density can be increased to control the film stress that causes cracks.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例の薄膜回路用コンデ
ンサの絶縁膜を形成するためのプラズマCVD方法につ
いて図1を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plasma CVD method for forming an insulating film of a thin film circuit capacitor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【0012】図1において、反応室20は真空排気口2
1を有し、アースに接地されている。22はプラズマ放
電用の電極である。高周波発振器(周波数13.56MH
z)からの電力が、マッチングチューナ、フィルタ、高
周波電力供給部23を通ってこの電極22に供給され
る。電極22は、反応ガス導入管24から供給された反
応ガスを反応室20内にシャワー状に分散させて供給す
るためのガス流出孔25を有する。26は反応室20と
電極22とを絶縁するためのアルミナからなる絶縁リン
グである。27は反応ガス導入管24と電極22を絶縁
するためのアルミナからなる絶縁管である。28は基板
29を載置するための基板台である。30は基板台28
及び基板29を加熱するためのヒーターブロックであ
り、ヒーター及び熱電対(図示せず)が埋め込まれてい
る。31はヒーターブロック30と反応室20の間の熱
移動を少なくするための絶縁物(例えばアルミナ)から
なる絶縁リングである。基板台28には低周波発振器
(400KHz)からの電力がマッチングチューナ・フィ
ルタ、低周波電力供給部32を通って供給される。33
はアルミナからなる絶縁リングでOリングを用いて反応
室20を真空に保っている。電極22、絶縁リング2
6、ヒーターブロック31にもOリングシール(図示せ
ず)が用いられ、反応室20内の真空を保っている。3
4はOリングが200度以上に加熱されないように冷却
水を流すための水冷溝である。35は電極32と反応室
20側壁との放電が生じないように電極22から約1〜
2mmの間隙を保つよう設けられた上部側面シールド板
であり、接地されている。36は基板台28と反応室2
0側壁との放電が生じないように基板台28から約1〜
2mmの間隙を保つように設けられた下部側面シールド
板であり、接地されている。In FIG. 1, the reaction chamber 20 has a vacuum exhaust port 2
1 and is grounded to earth. 22 is an electrode for plasma discharge. High frequency oscillator (frequency 13.56MH
Power from z) is supplied to this electrode 22 through a matching tuner, a filter and a high frequency power supply 23. The electrode 22 has a gas outflow hole 25 for supplying the reaction gas, which is supplied from the reaction gas introducing pipe 24, into the reaction chamber 20 in a shower shape. Reference numeral 26 is an insulating ring made of alumina for insulating the reaction chamber 20 and the electrode 22. Reference numeral 27 is an insulating tube made of alumina for insulating the reaction gas introducing tube 24 and the electrode 22. Reference numeral 28 denotes a substrate table on which a substrate 29 is placed. 30 is a substrate stand 28
And a heater block for heating the substrate 29, in which a heater and a thermocouple (not shown) are embedded. Reference numeral 31 is an insulating ring made of an insulating material (for example, alumina) for reducing heat transfer between the heater block 30 and the reaction chamber 20. Electric power from a low frequency oscillator (400 KHz) is supplied to the substrate table 28 through a matching tuner / filter and the low frequency power supply unit 32. 33
Is an insulating ring made of alumina, and the reaction chamber 20 is kept in vacuum by using an O-ring. Electrode 22, insulating ring 2
6. An O-ring seal (not shown) is also used for the heater block 31 to maintain the vacuum inside the reaction chamber 20. Three
Reference numeral 4 is a water cooling groove for flowing cooling water so that the O-ring is not heated to more than 200 degrees. Numeral 35 indicates about 1 to about 1 from the electrode 22 so as to prevent discharge between the electrode 32 and the side wall of the reaction chamber 20.
It is an upper side shield plate provided so as to maintain a gap of 2 mm and is grounded. 36 is the substrate table 28 and the reaction chamber 2
0 to about 1 to prevent the occurrence of discharge with the side wall.
It is a lower side shield plate provided so as to maintain a gap of 2 mm and is grounded.
【0013】以上のように構成されたプラズマCVD装
置でSiN膜を堆積する場合について説明する。The case of depositing a SiN film with the plasma CVD apparatus configured as described above will be described.
【0014】基板29をヒーターブロック30にて約3
00度に加熱し、反応室20にガス流出孔25からSi
H4(モノシラン)ガスを200sccm、N2(窒素)ガス
を1000sccm、NH3(アンモニア)ガスを600scc
m流した状態で、反応室20内で約2Torrに真空保持す
る。電極22には13.56MHzの高周波電力を高周波
電力供給部23を通して400W印加し、電極22と基
板台28間でプラズマ放電を起こす。また基板台28に
は400KHzの低周波電力を200W印加する。反応室
20中の反応ガスとしてのSiH4ガス、N2ガス、NH
3ガスはプラズマ中の電子によって励起・解離され、基
板29上にSiN(シリマンナイトライド)膜を堆積す
る。この成膜時に電極22と基板29間の距離を3〜1
5mmに連続的に変化してそれぞれの距離で膜堆積を行
った結果、11mm以上ではプラズマ自体電極22、基
板29間だけでなく、それらを包み込むように広がった
プラズマとなった。また、10mm以下では、電極22
と基板29間にプラズマが閉じ込められたように放電
し、3mm以下では放電しなかった。また、図2に低周
波電力をOWとした場合の電極22と基板29間の距離
に対する膜堆積速度を示す。距離が11mm以上では圧
力が1Torr以上では異常放電領域となるため、0.9To
rrで行った。10mm以下では圧力を2Torrとした。1
0mm以下では8000オングストローム/分の堆積速
度であるのに対し、11mm以上では約4000オング
ストローム/分以下の膜堆積速度となった。このとき距
離を変えて堆積した膜の応力を測定すると、引張応力と
なり、電極22、基板29間の距離が11mm以上では
約1.5×109dynes/cm2であるのに対し、10mm
以下では約2倍の3×109dynes/cm2となった。これ
に対し、10mm以下の場合でも基板台28に低周波電
力400KHzを0〜300Wに変化させてそれぞれ膜堆
積すると、低周波電力が0〜150Wまでは引張応力で
あるのに対して150Wを越えることを圧縮応力に変化
した。これは、低周波ではプラズマ中のイオンと電子と
もに電場に追従できるため、イオンの基板28中へのイ
オン衝撃が加わり緻密な膜が形成されるためである。こ
のように低周波電力を印加することにより、応力のコン
トロールをすることができる。すなわち、電極22と基
板29間の距離を10mm以下と狭くし、膜堆積速度を
増加しても、低周波電力を印加することにより応力の小
さな膜を得ることができる。また、低周波電力の周波数
を50〜1000KHzで変化させて応力を測定した場
合、800KHz以下では顕著な効果が見られた。The substrate 29 is heated to about 3 by the heater block 30.
The reaction chamber 20 is heated to 00 ° C., and gas is discharged from the gas outlet holes 25 into the reaction chamber 20.
200 sccm of H 4 (monosilane) gas, 1000 sccm of N 2 (nitrogen) gas, and 600 scc of NH 3 (ammonia) gas
In the state of m flow, a vacuum is maintained in the reaction chamber 20 at about 2 Torr. A high-frequency power of 13.56 MHz is applied to the electrode 22 through the high-frequency power supply unit 400 at 400 W to cause plasma discharge between the electrode 22 and the substrate table 28. Further, 200 W of low frequency power of 400 KHz is applied to the substrate table 28. SiH 4 gas, N 2 gas, NH as a reaction gas in the reaction chamber 20
The 3 gas is excited and dissociated by the electrons in the plasma, and deposits a SiN (siliman nitride) film on the substrate 29. During this film formation, the distance between the electrode 22 and the substrate 29 should be 3 to 1
As a result of continuously changing the film thickness to 5 mm and depositing films at each distance, the plasma became plasma not only between the electrode 22 and the substrate 29 but also so as to wrap them around 11 mm or more. Further, when the distance is 10 mm or less, the electrode 22
The discharge occurred as if the plasma was trapped between the substrate 29 and the substrate 29, and did not occur at 3 mm or less. Further, FIG. 2 shows the film deposition rate with respect to the distance between the electrode 22 and the substrate 29 when the low frequency power is OW. If the pressure is 1 Torr or more when the distance is 11 mm or more, the abnormal discharge region occurs.
I went with rr. When it was 10 mm or less, the pressure was 2 Torr. 1
When the thickness is 0 mm or less, the deposition rate is 8000 angstroms / minute, whereas when the thickness is 11 mm or more, the film deposition rate is approximately 4,000 angstroms / minute or less. At this time, when the stress of the deposited film is measured while changing the distance, it becomes a tensile stress, which is about 1.5 × 10 9 dynes / cm 2 when the distance between the electrode 22 and the substrate 29 is 11 mm or more, whereas it is 10 mm.
Below, it doubled to 3 × 10 9 dynes / cm 2 . On the other hand, even when the thickness is 10 mm or less, when the low frequency power of 400 KHz is changed to 0 to 300 W and the films are deposited on the substrate pedestal 28, respectively, the low frequency power of 0 to 150 W is tensile stress, but exceeds 150 W. That turned into compressive stress. This is because at low frequencies, both ions and electrons in the plasma can follow the electric field, so that ions are bombarded into the substrate 28 to form a dense film. By applying the low frequency power in this way, the stress can be controlled. That is, even if the distance between the electrode 22 and the substrate 29 is narrowed to 10 mm or less and the film deposition rate is increased, a low stress film can be obtained by applying low frequency power. Further, when the stress was measured by changing the frequency of the low frequency power from 50 to 1000 KHz, a remarkable effect was observed at 800 KHz or less.
【0015】以上のように本実施例によれば、電極22
と基板台28間の距離を4〜10mmとすることによ
り、プラズマが電極22と基板台28の間で閉じ込めら
れて膜堆積速度が増加する。As described above, according to this embodiment, the electrode 22
By setting the distance between the substrate table 28 and the substrate table 28 to be 4 to 10 mm, plasma is confined between the electrode 22 and the substrate table 28 and the film deposition rate is increased.
【0016】また、電極22と基板29間の距離が11
mm以上の場合に比べて、10mm以下の場合、反応室
20の側壁への膜堆積量が減少する。そのため、反応室
20の膜堆積物を除去する回数を減らすことができ、生
産性を向上することができる。Further, the distance between the electrode 22 and the substrate 29 is 11
When the thickness is 10 mm or less, the film deposition amount on the side wall of the reaction chamber 20 is smaller than when the thickness is 10 mm or more. Therefore, the number of times the film deposits in the reaction chamber 20 are removed can be reduced, and the productivity can be improved.
【0017】さらに、基板台22に低周波電力(400
KHz)を印加することにより、膜堆積速度が増加しても
ストレスの小さな良質のSiN膜を堆積することができ
る。Further, a low frequency power (400
By applying (KHz), it is possible to deposit a good-quality SiN film with small stress even if the film deposition rate increases.
【0018】なお、上記実施例において、SiN膜を堆
積する場合について説明したが、他の絶縁膜、例えばS
iO2膜等の形成にも応用できる。In the above embodiment, the case of depositing the SiN film has been described, but another insulating film, for example, S
It can also be applied to the formation of an iO 2 film or the like.
【0019】また、上記実施例において高周波電力は1
3.56MHzとしたが、高周波であれば特にこの周波数
に限定されるものではない。In the above embodiment, the high frequency power is 1
Although it is set to 3.56 MHz, it is not particularly limited to this frequency as long as it is a high frequency.
【0020】また上記実施例において、低周波電力は4
00KHzとしたが、200KHz〜800KHzの範囲では膜
応力低減の効果が大きい。In the above embodiment, the low frequency power is 4
Although it was set to 00 KHz, the effect of reducing the film stress is large in the range of 200 KHz to 800 KHz.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、以上のように電極と基
板台の間隔を通常の20mmに対して4〜10mmと狭
く設定したことにより、プラズマが電極と基板台間で閉
じ込められてプラズマ密度が増加して基板上への膜堆積
速度が増加し、かつプラズマが閉じ込もることにより、
反応室側壁への膜堆積が少なくなってその除去作業を少
なくできて生産性が向上する。また一般に膜堆積速度が
増加すると膜密度が低くなって膜応力(引張応力)が増
大するが、本発明では基板に低周波電力を供給すること
によって高周波では追従できなかったイオンも追従でき
て膜へのイオン衝撃が起こり、このイオン衝撃を受けな
がら膜が堆積することにより膜密度が増加するとともに
膜の応力が引張応力から圧縮応力へと変化する。従っ
て、膜堆積速度を速くできるとともに、反応室側壁への
堆積が少なくなってその除去作業を少なくできて生産性
が向上し、しかも膜密度を増大させてクラックの原因と
なる膜応力をコントロールすることができ、クラックを
生じる恐れのない良質の膜を得ることができる。According to the present invention, as described above, the distance between the electrode and the substrate table is set narrower than 4 to 10 mm as compared with the usual 20 mm, so that the plasma is confined between the electrode and the substrate table. The increased density increases the film deposition rate on the substrate, and the plasma is trapped,
Since the film deposition on the side wall of the reaction chamber is reduced, the removal work can be reduced and the productivity is improved. Generally, when the film deposition rate increases, the film density decreases and the film stress (tensile stress) increases. However, in the present invention, by supplying low frequency power to the substrate, ions that could not follow at high frequency can follow up. Ion bombardment occurs, and the film density increases due to the film deposition while receiving the ion bombardment, and the stress of the film changes from tensile stress to compressive stress. Therefore, the film deposition rate can be increased, the deposition on the side wall of the reaction chamber can be reduced, and the removal work can be reduced to improve the productivity, and the film density can be increased to control the film stress that causes cracks. It is possible to obtain a high-quality film that is free from cracks.
【図1】本発明の一実施例における薄膜回路用コンデン
サの絶縁膜を形成するためのプラズマCVD装置の断面
図FIG. 1 is a sectional view of a plasma CVD apparatus for forming an insulating film of a thin film circuit capacitor according to an embodiment of the present invention.
【図2】電極と基板台間の距離に対する膜堆積速度の関
係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a film deposition rate and a distance between an electrode and a substrate table.
【図3】薄膜回路基板の断面図FIG. 3 is a sectional view of a thin film circuit board.
【図4】従来例のプラズマCVD装置の断面図FIG. 4 is a sectional view of a conventional plasma CVD apparatus.
20 反応室 22 電極 23 高周波電力供給部 24 反応ガス導入管 28 基板台 29 基板 30 ヒーターブロック 32 低周波電力供給部 20 Reaction Chamber 22 Electrode 23 High Frequency Power Supply Section 24 Reactive Gas Introducing Tube 28 Substrate Stand 29 Substrate 30 Heater Block 32 Low Frequency Power Supply Section
Claims (2)
る手段として、反応ガス導入口と真空排気口を有する反
応室と、前記反応室内で基板を載置する基板台と、前記
基板台を加熱するヒーターブロックと、前記基板台に対
して対向位置に配置され、高周波電力が供給される高周
波電極からなるプラズマCVD装置において、前記基板
台と前記高周波電極の距離を4〜10mmとし、反応室
の圧力を1〜10Torrとして絶縁膜を形成することを特
徴とする薄膜回路用コンデンサの製造方法。1. A reaction chamber having a reaction gas introducing port and a vacuum exhaust port, a substrate stage on which a substrate is placed in the reaction chamber, and the substrate stage being heated as means for forming an insulating film of a thin film circuit capacitor. In a plasma CVD apparatus including a heater block and a high-frequency electrode that is arranged at a position facing the substrate table and is supplied with high-frequency power, the distance between the substrate table and the high-frequency electrode is set to 4 to 10 mm, A method of manufacturing a thin-film circuit capacitor, which comprises forming an insulating film at a pressure of 1 to 10 Torr.
力を印加することを特徴とする請求項1記載の薄膜回路
用コンデンサの製造方法。2. The method for manufacturing a thin film circuit capacitor according to claim 1, wherein low frequency power of 200 to 800 KHz is applied to the substrate table.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5244462A JPH07106197A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Method of manufacturing capacitor for thin film circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5244462A JPH07106197A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Method of manufacturing capacitor for thin film circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106197A true JPH07106197A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17119010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5244462A Pending JPH07106197A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Method of manufacturing capacitor for thin film circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106197A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6897144B1 (en) * | 2002-03-20 | 2005-05-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Cu capping layer deposition with improved integrated circuit reliability |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5244462A patent/JPH07106197A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6897144B1 (en) * | 2002-03-20 | 2005-05-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Cu capping layer deposition with improved integrated circuit reliability |
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