JPH08213378A - プラズマｃｖｄ装置及び酸化膜の成膜方法 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置及び酸化膜の成膜方法Info
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- JPH08213378A JPH08213378A JP30686495A JP30686495A JPH08213378A JP H08213378 A JPH08213378 A JP H08213378A JP 30686495 A JP30686495 A JP 30686495A JP 30686495 A JP30686495 A JP 30686495A JP H08213378 A JPH08213378 A JP H08213378A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い膜質改善効果を有するプラズマＣＶＤ装
置を提供する。 【解決手段】 上部電極及び下部電極を有するプラズマ
ＣＶＤ装置の反応炉内に反応ガスを送入し、これらのガ
スをプラズマ雰囲気下で反応させることにより基板上に
酸化膜を生成する際、反応ガスと共に、又は反応ガス送
入後に、反応炉内に窒素，アンモニア，過酸化水素，ア
ルゴン及びヘリウムからなる群から選択される少なくと
も一種類の添加ガスを送入し、前記上部電極に１３．５
６ＭＨｚ超６０ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電
圧を印加し、前記下部電極に３００ＫＨｚ以上１３．５
６ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有するバイアス電圧を
印加することにより該添加ガスのイオンを基板に加速入
射させる。
置を提供する。 【解決手段】 上部電極及び下部電極を有するプラズマ
ＣＶＤ装置の反応炉内に反応ガスを送入し、これらのガ
スをプラズマ雰囲気下で反応させることにより基板上に
酸化膜を生成する際、反応ガスと共に、又は反応ガス送
入後に、反応炉内に窒素，アンモニア，過酸化水素，ア
ルゴン及びヘリウムからなる群から選択される少なくと
も一種類の添加ガスを送入し、前記上部電極に１３．５
６ＭＨｚ超６０ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電
圧を印加し、前記下部電極に３００ＫＨｚ以上１３．５
６ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有するバイアス電圧を
印加することにより該添加ガスのイオンを基板に加速入
射させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマＣＶＤ装置
に関する。更に詳細には、本発明は膜質改善効果の高い
プラズマＣＶＤ装置に関する。
に関する。更に詳細には、本発明は膜質改善効果の高い
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、基板の表
面に酸化シリコンの薄膜を形成する工程がある。薄膜の
形成方法には化学的気相成長法（ＣＶＤ）が用いられて
いる。ＣＶＤ法には、常圧法、減圧法およびプラズマ法
の３方法があるが、最近の高品質で高精度な薄膜が要求
される超ＬＳＩに対してはプラズマ法が好適であるとし
て注目されている。
面に酸化シリコンの薄膜を形成する工程がある。薄膜の
形成方法には化学的気相成長法（ＣＶＤ）が用いられて
いる。ＣＶＤ法には、常圧法、減圧法およびプラズマ法
の３方法があるが、最近の高品質で高精度な薄膜が要求
される超ＬＳＩに対してはプラズマ法が好適であるとし
て注目されている。
【０００３】プラズマ法は、真空中に噴射された反応ガ
スに対し、高周波電圧を印加してプラズマ化し、反応に
必要なエネルギーを得るもので、膜厚の均一性と共に良
好な膜質が得られ、しかも、膜形成速度が速いなど多く
の点で優れている。
スに対し、高周波電圧を印加してプラズマ化し、反応に
必要なエネルギーを得るもので、膜厚の均一性と共に良
好な膜質が得られ、しかも、膜形成速度が速いなど多く
の点で優れている。
【０００４】プラズマ法によるシリコン酸化膜の形成材
料には例えば、ＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージ（段差
被覆性）の低下が問題となってきた。このモノシランガ
スの代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］又はトリエ
トキシシラン（ＴＥＳ）が使用されるようになってき
た。ＴＥＯＳ又はＴＥＳはステップカバレージに優れた
緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳ又はＴＥＳ
を用いてシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳ又は
ＴＥＳを加熱して気化させ、ＴＥＯＳ又はＴＥＳガスと
し、これに酸素ガスを混合して反応炉に供給する。
料には例えば、ＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージ（段差
被覆性）の低下が問題となってきた。このモノシランガ
スの代わりに、最近、液体のテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］又はトリエ
トキシシラン（ＴＥＳ）が使用されるようになってき
た。ＴＥＯＳ又はＴＥＳはステップカバレージに優れた
緻密な膜を形成できるためである。ＴＥＯＳ又はＴＥＳ
を用いてシリコン酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳ又は
ＴＥＳを加熱して気化させ、ＴＥＯＳ又はＴＥＳガスと
し、これに酸素ガスを混合して反応炉に供給する。
【０００５】配線密度の増大に伴って、配線浮遊容量が
増大し、その結果、デバイス動作速度が低下する。更
に、形成酸化膜のオーバーハングにより、グローバルな
平坦化が難しくなる。近年、多層配線の低誘電率化及び
配線の高段差被覆性に効果があるフッ素系ガス（例え
ば、ＣＦ4又はＣ2Ｆ6など）添加プラズマＣＶＤ法が提
案されている。しかし、前記の方法では、酸化膜中にＳ
ｉ−Ｆ結合が含まれ、水分吸湿が顕著である。その結
果、Ｓｉ−ＯＨ，Ｈ2Ｏが発生し、膜質が劣化するとい
う問題がある。また、膜自体に透水性があり、含有水分
の多い膜を間に介在すると容易に水分を透過させてしま
う。そのため、膜中の水分によりホットキャリア耐性の
劣化や、スレッショホールド電圧（Ｖth）のシフトなど
のデバイスの電気的特性が不安定になる。更に、膜中に
取り込まれた水分は後のスパッタリング工程で様々な望
ましからざる現象を生じるため、非常に好ましくない。
増大し、その結果、デバイス動作速度が低下する。更
に、形成酸化膜のオーバーハングにより、グローバルな
平坦化が難しくなる。近年、多層配線の低誘電率化及び
配線の高段差被覆性に効果があるフッ素系ガス（例え
ば、ＣＦ4又はＣ2Ｆ6など）添加プラズマＣＶＤ法が提
案されている。しかし、前記の方法では、酸化膜中にＳ
ｉ−Ｆ結合が含まれ、水分吸湿が顕著である。その結
果、Ｓｉ−ＯＨ，Ｈ2Ｏが発生し、膜質が劣化するとい
う問題がある。また、膜自体に透水性があり、含有水分
の多い膜を間に介在すると容易に水分を透過させてしま
う。そのため、膜中の水分によりホットキャリア耐性の
劣化や、スレッショホールド電圧（Ｖth）のシフトなど
のデバイスの電気的特性が不安定になる。更に、膜中に
取り込まれた水分は後のスパッタリング工程で様々な望
ましからざる現象を生じるため、非常に好ましくない。
【０００６】このため、低誘電率化及び高耐湿性酸化膜
の形成方法が強く求められている。現在までのところ、
酸化膜の低誘電率化方法としてフッ素（Ｆ）を導入する
方法が挙げられる。しかし、前記の通り平行平板型ＣＶ
Ｄ（単周波）装置で反応ガスのＴＥＯＳ又はＴＥＳ−Ｏ
2系にＣＦ4又はＣ2Ｆ6などのフッ素系ガスを添加する
と、酸化膜中のＳｉ−Ｆ結合が不安定で膜質が劣化す
る。一方、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）ＣＶＤ装
置で、反応ガスのＳｉＦ4−Ｏ2で成膜すると堆積した酸
化膜は、Ｓｉ−Ｆ結合も安定し、高品質な膜質が得られ
る。しかし、従来からＥＣＲ（電子サイクロトロン共
鳴）ＣＶＤ装置はコスト的に問題があり、普遍的に使用
できるものではない。
の形成方法が強く求められている。現在までのところ、
酸化膜の低誘電率化方法としてフッ素（Ｆ）を導入する
方法が挙げられる。しかし、前記の通り平行平板型ＣＶ
Ｄ（単周波）装置で反応ガスのＴＥＯＳ又はＴＥＳ−Ｏ
2系にＣＦ4又はＣ2Ｆ6などのフッ素系ガスを添加する
と、酸化膜中のＳｉ−Ｆ結合が不安定で膜質が劣化す
る。一方、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）ＣＶＤ装
置で、反応ガスのＳｉＦ4−Ｏ2で成膜すると堆積した酸
化膜は、Ｓｉ−Ｆ結合も安定し、高品質な膜質が得られ
る。しかし、従来からＥＣＲ（電子サイクロトロン共
鳴）ＣＶＤ装置はコスト的に問題があり、普遍的に使用
できるものではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は高い膜質改善効果を有するプラズマＣＶＤ装置を提供
することである。
は高い膜質改善効果を有するプラズマＣＶＤ装置を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、高周波電源
に接続された上部電極と、高周波バイアス電源に接続さ
れた下部電極とを反応炉内に有し、該反応炉内に気化Ｔ
ＥＯＳと酸素からなる反応ガスを送入する手段と共に、
窒素ガス，アンモニアガス，過酸化水素ガス，アルゴン
ガス及びヘリウムガスからなる群から選択される少なく
とも一種類のガスを反応炉内に送入する手段を有するプ
ラズマＣＶＤ装置により解決される。
に接続された上部電極と、高周波バイアス電源に接続さ
れた下部電極とを反応炉内に有し、該反応炉内に気化Ｔ
ＥＯＳと酸素からなる反応ガスを送入する手段と共に、
窒素ガス，アンモニアガス，過酸化水素ガス，アルゴン
ガス及びヘリウムガスからなる群から選択される少なく
とも一種類のガスを反応炉内に送入する手段を有するプ
ラズマＣＶＤ装置により解決される。
【０００９】高周波電源は１３．５６ＭＨｚ超６０ＭＨ
ｚ以下の高周波電源周波数を有し、、高周波バイアス電
源は３００ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の高周波バ
イアス電源周波数を有する。
ｚ以下の高周波電源周波数を有し、、高周波バイアス電
源は３００ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の高周波バ
イアス電源周波数を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明のプラズマＣＶＤ装
置の模式的構成図である。図において、反応炉（チャン
バ）１０は気密とされ、反応炉１０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ウム製
で、上面から下面に貫通する微小孔４１を多数有する円
盤状のシャワー電極４０を絶縁リング１０３により支持
する。これを上部電極３２とする。シャワー電極４０に
対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設けられて
いる。上部電極３２に対峙して下部電極２０が配設され
ている。下部電極２０は支柱２５により支持されてお
り、この支柱２５は昇降可能に構成されていて、電極間
の間隔を変更することができる。符号２６は気密性の蛇
腹を示す。また、符号２７は支柱台座を示す。支柱２５
の上部にはサセプタ２２が配設され、サセプタ２２の下
部にはヒータ２１が配設されており、サセプタ２２とヒ
ータ２１の周囲にはヒータカバー２３が設けられてい
る。サセプタ２２は例えば、金属製の支柱２５及び台座
２７を介して、高周波バイアス電圧を印加する高周波バ
イアス電源９に接続されている。反応処理においては、
反応炉１０の側面１０５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により基板６を搬
入してサセプタ２２の上面略中央部に載置する。ゲート
を閉じて、ダクト１０４から排気することにより反応炉
内部を所定の真空度にした後、ヒータによりサセプタが
加熱され、これに載置された基板が所定の温度になる
と、インレット３４及び３６から所定の反応ガス及び／
又は添加ガスを反応炉内に送入する。ガスはノズル部３
０を経て、シャワー電極の微小孔４１より基板に向けて
噴射される。
置の模式的構成図である。図において、反応炉（チャン
バ）１０は気密とされ、反応炉１０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ウム製
で、上面から下面に貫通する微小孔４１を多数有する円
盤状のシャワー電極４０を絶縁リング１０３により支持
する。これを上部電極３２とする。シャワー電極４０に
対して高周波電圧を印加する高周波電源７が設けられて
いる。上部電極３２に対峙して下部電極２０が配設され
ている。下部電極２０は支柱２５により支持されてお
り、この支柱２５は昇降可能に構成されていて、電極間
の間隔を変更することができる。符号２６は気密性の蛇
腹を示す。また、符号２７は支柱台座を示す。支柱２５
の上部にはサセプタ２２が配設され、サセプタ２２の下
部にはヒータ２１が配設されており、サセプタ２２とヒ
ータ２１の周囲にはヒータカバー２３が設けられてい
る。サセプタ２２は例えば、金属製の支柱２５及び台座
２７を介して、高周波バイアス電圧を印加する高周波バ
イアス電源９に接続されている。反応処理においては、
反応炉１０の側面１０５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により基板６を搬
入してサセプタ２２の上面略中央部に載置する。ゲート
を閉じて、ダクト１０４から排気することにより反応炉
内部を所定の真空度にした後、ヒータによりサセプタが
加熱され、これに載置された基板が所定の温度になる
と、インレット３４及び３６から所定の反応ガス及び／
又は添加ガスを反応炉内に送入する。ガスはノズル部３
０を経て、シャワー電極の微小孔４１より基板に向けて
噴射される。
【００１１】本発明では、高周波電源７の周波数は１
３．５６ＭＨｚ超６０ＭＨｚ未満である。従来のプラズ
マＣＶＤ装置の上部電極で使用する高周波電源の周波数
は〜１３．５６ＭＨｚ程度であった。このような低周波
数では成膜速度が遅く、充分に良好な特性を有するシリ
コン酸化物膜が得られない。従来のプラズマＣＶＤ装置
が低周波数を使用する理由は、装置の保守が容易だから
である。特に、反応炉内壁面のクリーニングが容易にな
る。また、〜１３．５６ＭＨｚ程度の周波数だと、プラ
ズマを広げたり、狭めたりすることができるなどの利点
があった。しかし、本発明では従来よりも遙かに高い電
源周波数を使用する。このように高い電源周波数を使用
すると、プラズマ密度が上がり、高真空状態でも充分な
成膜速度が得られる。また、高真空状態になると、イオ
ン自体の衝突が無くなるので、イオン自体を一層加速し
て基板に衝突させることができる。その結果、膜表面の
改質効果が充分に発揮され、優れた膜質を有するシリコ
ン酸化物膜が得られる。
３．５６ＭＨｚ超６０ＭＨｚ未満である。従来のプラズ
マＣＶＤ装置の上部電極で使用する高周波電源の周波数
は〜１３．５６ＭＨｚ程度であった。このような低周波
数では成膜速度が遅く、充分に良好な特性を有するシリ
コン酸化物膜が得られない。従来のプラズマＣＶＤ装置
が低周波数を使用する理由は、装置の保守が容易だから
である。特に、反応炉内壁面のクリーニングが容易にな
る。また、〜１３．５６ＭＨｚ程度の周波数だと、プラ
ズマを広げたり、狭めたりすることができるなどの利点
があった。しかし、本発明では従来よりも遙かに高い電
源周波数を使用する。このように高い電源周波数を使用
すると、プラズマ密度が上がり、高真空状態でも充分な
成膜速度が得られる。また、高真空状態になると、イオ
ン自体の衝突が無くなるので、イオン自体を一層加速し
て基板に衝突させることができる。その結果、膜表面の
改質効果が充分に発揮され、優れた膜質を有するシリコ
ン酸化物膜が得られる。
【００１２】上部電極に高周波数を印加すると、上部電
極表面に“電子溜まり”ができ、イオンは電極周辺に集
中するが、基板に向かって移動しない。このため、本発
明では、サセプタに高周波バイアス電源周波数を印加す
ることにより、基板側にセルフバイアスをかける。この
セルフバイアスにより上部電極周辺のイオンが基板側に
向かって引かれ、加速が起こる。高周波バイアス電源９
の周波数は３００ＫＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内が
好ましい。３００ＫＨｚ未満の周波数ではプラズマによ
る損傷が発生し易く、一方、１３．５６ＭＨｚよりも高
い周波数では十分なセルフバイアスの効果が得られない
などの不都合が生じるので好ましくない。高周波バイア
ス電源９とサセプタ２２との間にはブロッキングコンデ
ンサ１２を設けておくことが好ましい。このブロッキン
グコンデンサ１２を設ける理由は下部電極側にセルフバ
イアスを形成するためである。
極表面に“電子溜まり”ができ、イオンは電極周辺に集
中するが、基板に向かって移動しない。このため、本発
明では、サセプタに高周波バイアス電源周波数を印加す
ることにより、基板側にセルフバイアスをかける。この
セルフバイアスにより上部電極周辺のイオンが基板側に
向かって引かれ、加速が起こる。高周波バイアス電源９
の周波数は３００ＫＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内が
好ましい。３００ＫＨｚ未満の周波数ではプラズマによ
る損傷が発生し易く、一方、１３．５６ＭＨｚよりも高
い周波数では十分なセルフバイアスの効果が得られない
などの不都合が生じるので好ましくない。高周波バイア
ス電源９とサセプタ２２との間にはブロッキングコンデ
ンサ１２を設けておくことが好ましい。このブロッキン
グコンデンサ１２を設ける理由は下部電極側にセルフバ
イアスを形成するためである。
【００１３】本発明の別の特徴は、ＴＥＯＳ又はＴＥＳ
及び酸素ガスと共に、又は別に、反応炉内に窒素，アン
モニア，過酸化水素，アルゴン及びヘリウムからなる群
から選択される添加ガスを少なくとも１種類送入し、プ
ラズマ処理することである。プラズマ中で解離した窒
素，アンモニア，過酸化水素，アルゴン及び／又はヘリ
ウムのイオンは、プラズマＴＥＯＳ膜表面層を改質し、
窒化層の形成、膜中の有機物の分解除去、膜の緻密化な
どの作用をもたらす。そのため、膜の水分に対するブロ
ッキング性が向上し、電気的特性の不安定性が改善され
る。また、同時に（Ｓｉ（ＯＨ）4）nなどの中間生成体
を、基板へ垂直に入射するため、ステップカバレージ特
性が改善される。具体的には、窒素及び／又はアンモニ
アガスはプラズマＴＥＯＳ膜表面に窒化層を形成する。
この窒化層は遮水性があるので、プラズマＴＥＯＳ膜の
吸湿性及び透水性を改善することができる。また、過酸
化水素ガスはプラズマＴＥＯＳ膜中の有機物を分解する
効果を有する。プラズマＴＥＯＳ膜中に有機物が存在す
ると吸湿の原因となる。従って、有機物の分解によりプ
ラズマＴＥＯＳ膜の吸湿性が改善され、膜の緻密化が達
成される。更に、アルゴン（Ａｒ）ガスはスパッタリン
グを起こしてステップカバレージを改善する。
及び酸素ガスと共に、又は別に、反応炉内に窒素，アン
モニア，過酸化水素，アルゴン及びヘリウムからなる群
から選択される添加ガスを少なくとも１種類送入し、プ
ラズマ処理することである。プラズマ中で解離した窒
素，アンモニア，過酸化水素，アルゴン及び／又はヘリ
ウムのイオンは、プラズマＴＥＯＳ膜表面層を改質し、
窒化層の形成、膜中の有機物の分解除去、膜の緻密化な
どの作用をもたらす。そのため、膜の水分に対するブロ
ッキング性が向上し、電気的特性の不安定性が改善され
る。また、同時に（Ｓｉ（ＯＨ）4）nなどの中間生成体
を、基板へ垂直に入射するため、ステップカバレージ特
性が改善される。具体的には、窒素及び／又はアンモニ
アガスはプラズマＴＥＯＳ膜表面に窒化層を形成する。
この窒化層は遮水性があるので、プラズマＴＥＯＳ膜の
吸湿性及び透水性を改善することができる。また、過酸
化水素ガスはプラズマＴＥＯＳ膜中の有機物を分解する
効果を有する。プラズマＴＥＯＳ膜中に有機物が存在す
ると吸湿の原因となる。従って、有機物の分解によりプ
ラズマＴＥＯＳ膜の吸湿性が改善され、膜の緻密化が達
成される。更に、アルゴン（Ａｒ）ガスはスパッタリン
グを起こしてステップカバレージを改善する。
【００１４】特に、層間絶縁膜形成において、成膜ガス
にアルゴンガスを混合させてバイアスを印加することに
より、スパッタリングと成膜が同時に進行し、ステップ
カバレージが改善される。この方法により１工程でボイ
ドフリーの絶縁膜形状を得ることができる。しかし、ア
ルゴンガスと共にヘリウムガスを混合して併用すると、
ボイドフリーの埋め込み形状を一層高速で形成すること
ができることが発見された。更に、ヘリウムを併用した
方が、アルゴン単独に比べて、埋め込める配線間スペー
スの幅を一層小さくすることができることも発見され
た。例えば、本発明者らの実験によれば、デポレート、
酸化膜原料ガスなどの他の諸条件を同一として、ヘリウ
ムを添加せずアルゴン単独で成膜した場合、ボイドフリ
ーで埋め込んだ配線間最小スペースは０．４３μｍであ
るのに対し、アルゴンと共にヘリウムを混合併用して成
膜した場合、ボイドフリーで埋め込んだ配線間最小スペ
ースは０．４０μｍであった。高周波出力を更に上昇さ
せることにより、この効果は更に顕著に現れると考えら
れる。ヘリウムガスを併用することにより配線間最小ス
ペースが改善される正確なメカニズムは未だ解明されて
いないので推測の域を出ないが、ヘリウムガスがプラズ
マ中で他の反応ガスとペニング電離を起こすためである
と思われる。ペニング電離とは、ヘリウムを添加するこ
とにより反応ガスのイオン化が促進される現象であり、
これはヘリウムが高い準安定電圧を有するためで、被イ
オン化種の電離電圧（例えば、アルゴンの電離電圧は１
５．７Ｖ）がヘリウムの準安定電圧（約２０Ｖ）よりも
低い場合に起こる。本発明者らの実験によれば、プラズ
マで励起されたヘリウムＨｅ*がアルゴン原子Ａｒと下
記に示される反応、 Ｈｅ* ＋ Ａｒ → Ｈｅ ＋ Ａｒ+ ＋ ｅ- を起こし、アルゴンのイオン化を促進するため、成膜時
のスパッタレートが向上し、一層狭いスペースを埋め込
むことができるものと思われる。
にアルゴンガスを混合させてバイアスを印加することに
より、スパッタリングと成膜が同時に進行し、ステップ
カバレージが改善される。この方法により１工程でボイ
ドフリーの絶縁膜形状を得ることができる。しかし、ア
ルゴンガスと共にヘリウムガスを混合して併用すると、
ボイドフリーの埋め込み形状を一層高速で形成すること
ができることが発見された。更に、ヘリウムを併用した
方が、アルゴン単独に比べて、埋め込める配線間スペー
スの幅を一層小さくすることができることも発見され
た。例えば、本発明者らの実験によれば、デポレート、
酸化膜原料ガスなどの他の諸条件を同一として、ヘリウ
ムを添加せずアルゴン単独で成膜した場合、ボイドフリ
ーで埋め込んだ配線間最小スペースは０．４３μｍであ
るのに対し、アルゴンと共にヘリウムを混合併用して成
膜した場合、ボイドフリーで埋め込んだ配線間最小スペ
ースは０．４０μｍであった。高周波出力を更に上昇さ
せることにより、この効果は更に顕著に現れると考えら
れる。ヘリウムガスを併用することにより配線間最小ス
ペースが改善される正確なメカニズムは未だ解明されて
いないので推測の域を出ないが、ヘリウムガスがプラズ
マ中で他の反応ガスとペニング電離を起こすためである
と思われる。ペニング電離とは、ヘリウムを添加するこ
とにより反応ガスのイオン化が促進される現象であり、
これはヘリウムが高い準安定電圧を有するためで、被イ
オン化種の電離電圧（例えば、アルゴンの電離電圧は１
５．７Ｖ）がヘリウムの準安定電圧（約２０Ｖ）よりも
低い場合に起こる。本発明者らの実験によれば、プラズ
マで励起されたヘリウムＨｅ*がアルゴン原子Ａｒと下
記に示される反応、 Ｈｅ* ＋ Ａｒ → Ｈｅ ＋ Ａｒ+ ＋ ｅ- を起こし、アルゴンのイオン化を促進するため、成膜時
のスパッタレートが向上し、一層狭いスペースを埋め込
むことができるものと思われる。
【００１５】窒素，アンモニア，過酸化水素，アルゴン
及びヘリウムからなる群から選択される添加ガスは、Ｔ
ＥＯＳ及び酸素ガスからなる反応ガスと一緒に、又は別
個に反応炉内に送入することができる。反応ガスと一緒
に送入すると、プラズマＴＥＯＳ膜の成膜と同時に前記
のような膜質改善効果が得られる。プラズマＴＥＯＳ膜
の成膜後、該膜の表面処理のために添加ガスを使用する
こともできる。成膜後の表面処理でも前記と全く同様な
膜質改善効果が得られる。
及びヘリウムからなる群から選択される添加ガスは、Ｔ
ＥＯＳ及び酸素ガスからなる反応ガスと一緒に、又は別
個に反応炉内に送入することができる。反応ガスと一緒
に送入すると、プラズマＴＥＯＳ膜の成膜と同時に前記
のような膜質改善効果が得られる。プラズマＴＥＯＳ膜
の成膜後、該膜の表面処理のために添加ガスを使用する
こともできる。成膜後の表面処理でも前記と全く同様な
膜質改善効果が得られる。
【００１６】成膜処理を行う際の反応炉の圧力は、０．
０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの範囲内であることが好ま
しい。従来のプラズマＣＶＤ装置において、１３．５６
ＭＨｚの高周波電源周波数を用い０．１Ｔｏｒｒの圧力
で成膜処理すると、成膜速度は殆どゼロになってしま
う。これに対し、本発明では、上部電極に１３．５６Ｍ
Ｈｚ超の高周波電源電圧を印加すると共に、下部電極に
セルフバイアスを印加するので、０．１Ｔｏｒｒの圧力
でも非常に高い成膜速度を達成することができる。前記
のように、生成圧力範囲は０．０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏ
ｒｒの範囲内で制御可能であり、プラズマによる表面改
質、加速イオンによるスパッタリングなど使用する物理
的作用に応じて最適な処理圧力を適宜選択することがで
きる。一例として、スパッタリングを用いる場合、０．
１Ｔｏｒｒ以下が望ましく、表面処理では０．１〜１０
Ｔｏｒｒ程度が望ましい。
０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの範囲内であることが好ま
しい。従来のプラズマＣＶＤ装置において、１３．５６
ＭＨｚの高周波電源周波数を用い０．１Ｔｏｒｒの圧力
で成膜処理すると、成膜速度は殆どゼロになってしま
う。これに対し、本発明では、上部電極に１３．５６Ｍ
Ｈｚ超の高周波電源電圧を印加すると共に、下部電極に
セルフバイアスを印加するので、０．１Ｔｏｒｒの圧力
でも非常に高い成膜速度を達成することができる。前記
のように、生成圧力範囲は０．０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏ
ｒｒの範囲内で制御可能であり、プラズマによる表面改
質、加速イオンによるスパッタリングなど使用する物理
的作用に応じて最適な処理圧力を適宜選択することがで
きる。一例として、スパッタリングを用いる場合、０．
１Ｔｏｒｒ以下が望ましく、表面処理では０．１〜１０
Ｔｏｒｒ程度が望ましい。
【００１７】上部電極に４０ＭＨｚの高周波を印加し、
下部電極に４０ＭＨｚ以下の高周波をそれぞれ印加し
て、下部電極３に指示されたウエハに成膜を行うことも
できる。この方式により、従来の１３．５６ＭＨｚのみ
のプラズマＣＶＤ法、１３．５６ＭＨｚとバイアス印加
による２周波励起プラズマＣＶＤ法と比べ、高密度なプ
ラズマを得ることができ、順テーパなカバレージ形状を
有するシリコン酸化膜を配線上に形成することができ
る。６４ＭＤＲＡＭ以降の層間絶縁膜形成では、配線間
スペースの縮小により従来の「シリコン酸化膜／ＳＯＧ
膜／シリコン酸化膜」構造では配線間をボイドフリーで
埋め込むことが困難となり、シリコン酸化膜のカバレー
ジ形状の改善が必要となる。本発明の装置では、上部電
極印加周波数を従来の約３倍にあたる４０ＭＨｚにし、
また下部電極側には４０ＭＨｚ以下のバイアスを印加す
ることによりボイドフリーの層間絶縁膜を形成すること
ができる。
下部電極に４０ＭＨｚ以下の高周波をそれぞれ印加し
て、下部電極３に指示されたウエハに成膜を行うことも
できる。この方式により、従来の１３．５６ＭＨｚのみ
のプラズマＣＶＤ法、１３．５６ＭＨｚとバイアス印加
による２周波励起プラズマＣＶＤ法と比べ、高密度なプ
ラズマを得ることができ、順テーパなカバレージ形状を
有するシリコン酸化膜を配線上に形成することができ
る。６４ＭＤＲＡＭ以降の層間絶縁膜形成では、配線間
スペースの縮小により従来の「シリコン酸化膜／ＳＯＧ
膜／シリコン酸化膜」構造では配線間をボイドフリーで
埋め込むことが困難となり、シリコン酸化膜のカバレー
ジ形状の改善が必要となる。本発明の装置では、上部電
極印加周波数を従来の約３倍にあたる４０ＭＨｚにし、
また下部電極側には４０ＭＨｚ以下のバイアスを印加す
ることによりボイドフリーの層間絶縁膜を形成すること
ができる。
【００１８】本発明の別の特徴は、従来から使用されて
いるＳｉソースのＴＥＯＳまたはＴＥＳのようなシリコ
ンアルコキシドにＳｉＦ4ガス又はＳｉＨ2Ｆ2（二フッ
化シラン）を同時に添加して、酸化膜を形成することで
ある。この場合、使用するプラズマＣＶＤ装置として
は、図１に示されるような平行平板型ＣＶＤ装置であ
り、上部電極に２７．１２又は４０ＭＨｚの高周波を、
更に下部電極には４００ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの低周波
を印加することが好ましい。図２（Ａ）及び（Ｂ）は酸
化膜形状を示す模式的断面図である。図２（Ａ）はＴＥ
ＯＳまたはＴＥＳのようなシリコンアルコキシドのみを
使用する従来法により形成された酸化膜形状を示す。従
来法によれば、酸化膜の上端周縁部が肥大化し、オーバ
ーハング状になる。これに対し、図２（Ｂ）に示される
ように、本発明によりＴＥＯＳまたはＴＥＳと共にＳｉ
Ｆ4ガス又はＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）を同時に添
加すると酸化膜の上端周縁部が肥大化せず、グローバル
な平坦化が可能となる。図中、符号６０は基板を、６２
は配線を、６４はシリコン酸化膜をそれぞれ示す。
いるＳｉソースのＴＥＯＳまたはＴＥＳのようなシリコ
ンアルコキシドにＳｉＦ4ガス又はＳｉＨ2Ｆ2（二フッ
化シラン）を同時に添加して、酸化膜を形成することで
ある。この場合、使用するプラズマＣＶＤ装置として
は、図１に示されるような平行平板型ＣＶＤ装置であ
り、上部電極に２７．１２又は４０ＭＨｚの高周波を、
更に下部電極には４００ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの低周波
を印加することが好ましい。図２（Ａ）及び（Ｂ）は酸
化膜形状を示す模式的断面図である。図２（Ａ）はＴＥ
ＯＳまたはＴＥＳのようなシリコンアルコキシドのみを
使用する従来法により形成された酸化膜形状を示す。従
来法によれば、酸化膜の上端周縁部が肥大化し、オーバ
ーハング状になる。これに対し、図２（Ｂ）に示される
ように、本発明によりＴＥＯＳまたはＴＥＳと共にＳｉ
Ｆ4ガス又はＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）を同時に添
加すると酸化膜の上端周縁部が肥大化せず、グローバル
な平坦化が可能となる。図中、符号６０は基板を、６２
は配線を、６４はシリコン酸化膜をそれぞれ示す。
【００１９】別法として、従来から使用されているＳｉ
ソースのＴＥＯＳまたはＴＥＳのようなシリコンアルコ
キシドを使用せず、ＳｉソースとしてＳｉＨ2Ｆ2（二フ
ッ化シラン）を使用してシリコン酸化膜を成膜すること
もできる。すなわち、上部電極及び下部電極を有するプ
ラズマＣＶＤ装置の反応炉内に反応ガスを送入し、これ
らのガスをプラズマ雰囲気下で反応させることにより基
板上に酸化膜を生成する方法において、反応ガスとし
て、ＳｉＨ2Ｆ2ガス及び酸素ガス又は酸素を含む不活性
ガスを使用し、前記上部電極に１３．５６ＭＨｚ超６０
ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電圧を印加し、前
記下部電極に３００ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の
範囲内の周波数を有するバイアス電圧を印加することに
より該添加ガスのイオンを基板に加速入射させることに
よりシリコン酸化膜を生成することができる。上部電極
に２７．１２又は４０．０ＭＨｚの周波数を有する電圧
を印加し、下部電極に４００ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの範
囲内の周波数を有するバイアス電圧を印加することが好
ましい。
ソースのＴＥＯＳまたはＴＥＳのようなシリコンアルコ
キシドを使用せず、ＳｉソースとしてＳｉＨ2Ｆ2（二フ
ッ化シラン）を使用してシリコン酸化膜を成膜すること
もできる。すなわち、上部電極及び下部電極を有するプ
ラズマＣＶＤ装置の反応炉内に反応ガスを送入し、これ
らのガスをプラズマ雰囲気下で反応させることにより基
板上に酸化膜を生成する方法において、反応ガスとし
て、ＳｉＨ2Ｆ2ガス及び酸素ガス又は酸素を含む不活性
ガスを使用し、前記上部電極に１３．５６ＭＨｚ超６０
ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電圧を印加し、前
記下部電極に３００ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の
範囲内の周波数を有するバイアス電圧を印加することに
より該添加ガスのイオンを基板に加速入射させることに
よりシリコン酸化膜を生成することができる。上部電極
に２７．１２又は４０．０ＭＨｚの周波数を有する電圧
を印加し、下部電極に４００ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの範
囲内の周波数を有するバイアス電圧を印加することが好
ましい。
【００２０】反応ガスとしてＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラ
ン）及び酸素を使用する場合、反応室に導入するまで相
互に混合しないようにすることが好ましい。従って、反
応ガスとしてＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）及び酸素を
使用する場合、図１に示すようなガスインレット３４及
び３６は好ましくない。この場合、ガスノズル部３０内
を、図３に示すように二重構造とし、内部側の管６６に
ＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）を流し、外部側の管６８
に酸素を流すことが好ましい。この逆も当然可能であ
る。更に、ＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）の配管内壁に
テフロンコーティングを施すこともできる。
ン）及び酸素を使用する場合、反応室に導入するまで相
互に混合しないようにすることが好ましい。従って、反
応ガスとしてＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）及び酸素を
使用する場合、図１に示すようなガスインレット３４及
び３６は好ましくない。この場合、ガスノズル部３０内
を、図３に示すように二重構造とし、内部側の管６６に
ＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）を流し、外部側の管６８
に酸素を流すことが好ましい。この逆も当然可能であ
る。更に、ＳｉＨ2Ｆ2（二フッ化シラン）の配管内壁に
テフロンコーティングを施すこともできる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板側にセルフバイアスを形成し、プラズマ中のイオン
を加速して基板に入射できるように下部電極から高周波
バイアスが印加できるようになっている。このため、反
応ガスに窒素，アンモニア，過酸化水素，アルゴン及び
／又はヘリウムを添加し、これらのイオンを基板に加速
入射することで、酸化膜の膜特性，膜の吸湿性を改善さ
せることができる。
基板側にセルフバイアスを形成し、プラズマ中のイオン
を加速して基板に入射できるように下部電極から高周波
バイアスが印加できるようになっている。このため、反
応ガスに窒素，アンモニア，過酸化水素，アルゴン及び
／又はヘリウムを添加し、これらのイオンを基板に加速
入射することで、酸化膜の膜特性，膜の吸湿性を改善さ
せることができる。
【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の一例の模式的構
成図である。
成図である。
【図２】酸化膜形状を示す模式的断面図であり、（Ａ）
は従来の方法により成膜された酸化膜形状を示す模式的
断面図であり、（Ｂ）は本発明の方法により成膜された
酸化膜形状を示す模式的断面図である。
は従来の方法により成膜された酸化膜形状を示す模式的
断面図であり、（Ｂ）は本発明の方法により成膜された
酸化膜形状を示す模式的断面図である。
【図３】反応ガスとしてＳｉＨ2Ｆ2及びＯ2を使用する
場合の好ましいガス導入管の構成例を示す概要断面図で
ある。
場合の好ましいガス導入管の構成例を示す概要断面図で
ある。
１ プラズマＣＶＤ装置 ６ 基板 ７ 高周波電源 ９ 高周波バイアス電源 １０ 反応炉 ２０ 下部電極 ３２ 上部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下野 正貴 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 鈴木 新一 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 工藤 豊 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内
Claims (15)
- 【請求項１】 反応炉を有するプラズマＣＶＤ装置にお
いて、前記反応炉内に、高周波電源に接続された上部電
極と、高周波バイアス電源に接続された下部電極とを有
し、前記反応炉内に窒素，アンモニア，過酸化水素，ア
ルゴン及びヘリウムからなる群から選択される少なくと
も一種類の添加ガスを送入する手段を有することを特徴
とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 高周波電源の電源周波数は１３．５６Ｍ
Ｈｚ超６０ＭＨｚ以下の範囲内であり、高周波バイアス
電源の電源周波数は３００ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ
以下の範囲内である請求項１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 高周波電源の電源周波数は４０ＭＨｚで
あり、高周波バイアス電源の電源周波数は４０ＭＨｚ以
下である請求項１のプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 上部電極及び下部電極を有するプラズマ
ＣＶＤ装置の反応炉内にＴＥＯＳ又はＴＥＳと酸素から
なる反応ガスを送入し、これらのガスをプラズマ雰囲気
下で反応させることにより基板上に酸化膜を生成する方
法において、ＴＥＯＳ又はＴＥＳからなる反応ガスと共
に、又は反応ガス送入後に、反応炉内に窒素，アンモニ
ア，過酸化水素，アルゴン及びヘリウムからなる群から
選択される少なくとも一種類の添加ガスを送入し、前記
上部電極に１３．５６ＭＨｚ超６０ＭＨｚ以下の範囲内
の周波数を有する電圧を印加し、前記下部電極に３００
ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有
するバイアス電圧を印加することにより該添加ガスのイ
オンを基板に加速入射させることを特徴とする酸化膜の
生成方法。 - 【請求項５】 アルゴン及びヘリウムからなる混合ガス
を使用し、０．０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの範囲内の
圧力下で行われる請求項４の方法。 - 【請求項６】 アルゴン及びヘリウムからなる混合ガス
を使用し、０．０１Ｔｏｒｒ〜１．０Ｔｏｒｒの範囲内
の圧力下で行われる請求項５の方法。 - 【請求項７】 ＴＥＯＳ又はＴＥＳと酸素からなる反応
ガスに更にＳｉＦ4ガスを同時に添加し、上部電極に２
７．１２又は４０．０ＭＨｚの周波数を有する電圧を印
加し、下部電極に４００ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの範囲内
の周波数を有するバイアス電圧を印加することからなる
請求項４の方法。 - 【請求項８】 ＴＥＯＳ又はＴＥＳと酸素からなる反応
ガスに更にＳｉＨ2Ｆ2ガスを同時に添加し、上部電極に
２７．１２又は４０．０ＭＨｚの周波数を有する電圧を
印加し、下部電極に４００ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの範囲
内の周波数を有するバイアス電圧を印加することからな
る請求項４の方法。 - 【請求項９】 上部電極及び下部電極を有するプラズマ
ＣＶＤ装置の反応炉内にＴＥＯＳ又はＴＥＳと酸素から
なる反応ガスを送入し、これらのガスをプラズマ雰囲気
下で反応させることにより基板上に酸化膜を生成する方
法において、ＴＥＯＳ又はＴＥＳからなる反応ガスと共
に、又は反応ガス送入後に、反応炉内に窒素，アンモニ
ア，過酸化水素，アルゴン及びヘリウムからなる群から
選択される少なくとも一種類の添加ガスを送入し、前記
上部電極に４０ＭＨｚの周波数を有する電圧を印加し、
前記下部電極に４０ＭＨｚ以下の範囲内の周波数を有す
るバイアス電圧を印加することにより該添加ガスのイオ
ンを基板に加速入射させることを特徴とする酸化膜の生
成方法。 - 【請求項１０】 アルゴン及びヘリウムからなる混合ガ
スを使用し、０．０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの範囲内
の圧力下で行われる請求項９の方法。 - 【請求項１１】 アルゴン及びヘリウムからなる混合ガ
スを使用し、０．０１Ｔｏｒｒ〜１．０Ｔｏｒｒの範囲
内の圧力下で行われる請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 上部電極及び下部電極を有するプラズ
マＣＶＤ装置の反応炉内に反応ガスを送入し、これらの
ガスをプラズマ雰囲気下で反応させることにより基板上
に酸化膜を生成する方法において、反応ガスとして、Ｓ
ｉＨ2Ｆ2ガス及び酸素ガス又は酸素を含む不活性ガスを
使用し、前記上部電極に１３．５６ＭＨｚ超６０ＭＨｚ
以下の範囲内の周波数を有する電圧を印加し、前記下部
電極に３００ＫＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の範囲内
の周波数を有するバイアス電圧を印加することにより該
添加ガスのイオンを基板に加速入射させることを特徴と
する酸化膜の生成方法。 - 【請求項１３】 上部電極に２７．１２又は４０．０Ｍ
Ｈｚの周波数を有する電圧を印加し、下部電極に４００
ＫＨｚ〜１．０ＭＨｚの範囲内の周波数を有するバイア
ス電圧を印加することからなる請求項１２の方法。 - 【請求項１４】 ０．０１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの範
囲内の圧力下で行われる請求項１２の方法。 - 【請求項１５】 ０．０１Ｔｏｒｒ〜１．０Ｔｏｒｒの
範囲内の圧力下で行われる請求項１４の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30686495A JPH08213378A (ja) | 1994-11-09 | 1995-10-31 | プラズマｃｖｄ装置及び酸化膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-300289 | 1994-11-09 | ||
| JP30028994 | 1994-11-09 | ||
| JP30686495A JPH08213378A (ja) | 1994-11-09 | 1995-10-31 | プラズマｃｖｄ装置及び酸化膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08213378A true JPH08213378A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=26562284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30686495A Pending JPH08213378A (ja) | 1994-11-09 | 1995-10-31 | プラズマｃｖｄ装置及び酸化膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08213378A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999038202A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Trikon Equipments Limited | Deposition of a siloxane containing polymer |
| JP2007221165A (ja) * | 2001-08-30 | 2007-08-30 | Tokyo Electron Ltd | プラズマｃｖｄ成膜方法及びプラズマｃｖｄ成膜装置 |
| JP2011162851A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Fujifilm Corp | ガスバリアフィルムの製造方法 |
| JP2014120564A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置、基板処理装置及び成膜方法 |
| JP2014154630A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置及び成膜方法 |
| US9111747B2 (en) | 2012-06-15 | 2015-08-18 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus, substrate processing apparatus and film deposition method |
| US9453280B2 (en) | 2011-09-05 | 2016-09-27 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus, film deposition method and storage medium |
| US9932674B2 (en) | 2011-05-12 | 2018-04-03 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus, film deposition method, and computer-readable recording medium |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP30686495A patent/JPH08213378A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999038202A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Trikon Equipments Limited | Deposition of a siloxane containing polymer |
| GB2346898A (en) * | 1998-01-23 | 2000-08-23 | Trikon Equip Ltd | Deposition of a siloxane containing polymer |
| US6475564B1 (en) | 1998-01-23 | 2002-11-05 | Trikon Equipment Limited | Deposition of a siloxane containing polymer |
| GB2346898B (en) * | 1998-01-23 | 2003-01-29 | Trikon Equip Ltd | Deposition of a siloxane containing polymer |
| JP2007221165A (ja) * | 2001-08-30 | 2007-08-30 | Tokyo Electron Ltd | プラズマｃｖｄ成膜方法及びプラズマｃｖｄ成膜装置 |
| JP2011162851A (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Fujifilm Corp | ガスバリアフィルムの製造方法 |
| US9932674B2 (en) | 2011-05-12 | 2018-04-03 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus, film deposition method, and computer-readable recording medium |
| US9453280B2 (en) | 2011-09-05 | 2016-09-27 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus, film deposition method and storage medium |
| US9111747B2 (en) | 2012-06-15 | 2015-08-18 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus, substrate processing apparatus and film deposition method |
| JP2014120564A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置、基板処理装置及び成膜方法 |
| US9583312B2 (en) | 2012-12-14 | 2017-02-28 | Tokyo Electron Limited | Film formation device, substrate processing device, and film formation method |
| JP2014154630A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置及び成膜方法 |
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