JP2597086B2 - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JP2597086B2 JP2597086B2 JP9559786A JP9559786A JP2597086B2 JP 2597086 B2 JP2597086 B2 JP 2597086B2 JP 9559786 A JP9559786 A JP 9559786A JP 9559786 A JP9559786 A JP 9559786A JP 2597086 B2 JP2597086 B2 JP 2597086B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- ultraviolet light
- reaction
- electrode
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ)発明の利用分野 本発明は光化学気相反応生成物薄膜を基板上に作製す
る方法に関するものである。
る方法に関するものである。
(ロ)従来技術 近年、非単結晶珪素半導体用または、パッシベーショ
ン用薄膜作製方法において、光化学気相反応(以下光CV
D法)が注目されている。
ン用薄膜作製方法において、光化学気相反応(以下光CV
D法)が注目されている。
この光CVD法を用いた薄膜作製に使用される、従来の装
置は、紫外光の透過窓を有する反応容器内に被膜形成基
板を配置して、減圧下にて薄膜作製用気体を導入し、紫
外光透過窓を通して導入された紫外光により、反応容器
内で光化学気相反応を起し、その反応生成物薄膜を基板
上に被着させるようになっている。そして、紫外光の透
過窓としては石英ガラスや、フッ化リチウム、フッ化マ
グネシュウムなどの紫外光を透過し易い材料で作られて
いる。
置は、紫外光の透過窓を有する反応容器内に被膜形成基
板を配置して、減圧下にて薄膜作製用気体を導入し、紫
外光透過窓を通して導入された紫外光により、反応容器
内で光化学気相反応を起し、その反応生成物薄膜を基板
上に被着させるようになっている。そして、紫外光の透
過窓としては石英ガラスや、フッ化リチウム、フッ化マ
グネシュウムなどの紫外光を透過し易い材料で作られて
いる。
また、薄膜の生成速度を増すために、反応容器内に薄膜
作製用気体と一緒に、水銀を添加する水銀増感法や、大
面積の薄膜形成を可能とするため、紫外光源室を減圧と
し、紫外光透過窓を大きくする工夫もされている。
作製用気体と一緒に、水銀を添加する水銀増感法や、大
面積の薄膜形成を可能とするため、紫外光源室を減圧と
し、紫外光透過窓を大きくする工夫もされている。
ところでこの光CVD法は、紫外光透過窓を通して反応容
器内に紫外光を導入するため、被膜形成基板上だけでな
く、該透過窓上にも薄膜が形成されるため、紫外光導入
直後は充分な量の紫外光が窓より基板に照射されている
が、薄膜が透過窓上に形成されてゆくに従がい、紫外光
の透過量が減少してゆき、最後には基板上に薄膜が形成
されなくなってしまうという問題があった。
器内に紫外光を導入するため、被膜形成基板上だけでな
く、該透過窓上にも薄膜が形成されるため、紫外光導入
直後は充分な量の紫外光が窓より基板に照射されている
が、薄膜が透過窓上に形成されてゆくに従がい、紫外光
の透過量が減少してゆき、最後には基板上に薄膜が形成
されなくなってしまうという問題があった。
また、この問題の解決法の1つとして、透過窓の反応
容器側にオイルをコーテングすることが提案されている
が、オイルの成分が光化学気相反応時に形成膜中にとり
込まれ膜質を悪くするという問題があった。
容器側にオイルをコーテングすることが提案されている
が、オイルの成分が光化学気相反応時に形成膜中にとり
込まれ膜質を悪くするという問題があった。
(ハ)発明の目的 本発明は、これらの問題を解決するものである。すなわ
ち、オイル等を塗布せずに紫外光透過窓上に、反応生成
物薄膜を形成させずに光CVD法により薄膜を形成する方
法である。
ち、オイル等を塗布せずに紫外光透過窓上に、反応生成
物薄膜を形成させずに光CVD法により薄膜を形成する方
法である。
(ニ)発明の構成 本発明は、紫外光を用いて薄膜作製用気体を分解、活性
化させ基板上に、薄膜を形成させる方法において紫外光
透過窓上またはその近傍あるいは、紫外光源近傍に設け
られた第1の電極と、該第1の電極と相対して、離間に
設けられた第2の電極に、光化学気相反応時の、反応室
内圧力における放電開始電圧以下のバイアス電圧を印加
しながら、光化学気相反応により基板上に、薄膜を形成
することを特徴とする薄膜形成方法であります。
化させ基板上に、薄膜を形成させる方法において紫外光
透過窓上またはその近傍あるいは、紫外光源近傍に設け
られた第1の電極と、該第1の電極と相対して、離間に
設けられた第2の電極に、光化学気相反応時の、反応室
内圧力における放電開始電圧以下のバイアス電圧を印加
しながら、光化学気相反応により基板上に、薄膜を形成
することを特徴とする薄膜形成方法であります。
すなわち、反応気体中に含まれる反応生成物が固体と
なるような、イオン種または若干の電荷を帯びた活性種
を、第1の電極と第2の電極間に印加するバイアス電圧
により、紫外光透過窓あるいは紫外光源付近より遠ざけ
ることを特徴とするものであります。
なるような、イオン種または若干の電荷を帯びた活性種
を、第1の電極と第2の電極間に印加するバイアス電圧
により、紫外光透過窓あるいは紫外光源付近より遠ざけ
ることを特徴とするものであります。
当然のことながらこのバイアス電圧は、光化学気相反
応時の反応容器内圧力における放電開始電圧より低い値
である。
応時の反応容器内圧力における放電開始電圧より低い値
である。
以下に実施例を示す。
実施例1 第1図に本発明で用いた装置の概略を示す。
反応容器(1)内に、設けられた第2の電極(2)は基
板加熱用ヒータと基板支持体とを兼ねている。
板加熱用ヒータと基板支持体とを兼ねている。
紫外光源としては、低圧水銀ランプ(6)を用い、紫
外光源室(10)は減圧にして、紫外光透過窓の石英ガラ
ス板(5)を介して反応室と隣り合っている。
外光源室(10)は減圧にして、紫外光透過窓の石英ガラ
ス板(5)を介して反応室と隣り合っている。
紫外光透過窓上の第1の電極(4)はニッケルを用い、
該窓上全面に蒸着後線巾50μm、開口率90%となるよう
に格子状にパターニングを施した物を用いた。該窓の大
きさは300mm×300mmで厚さ約3mmであった。また第1の
電極(4)と第2の電極(2)間に、バイアス電圧を加
えられるように印加用電源(11)が設けてある。
該窓上全面に蒸着後線巾50μm、開口率90%となるよう
に格子状にパターニングを施した物を用いた。該窓の大
きさは300mm×300mmで厚さ約3mmであった。また第1の
電極(4)と第2の電極(2)間に、バイアス電圧を加
えられるように印加用電源(11)が設けてある。
この装置を用い、光CVD法により窒化珪素薄膜の作製
を試みた。以下にその条件を示す。
を試みた。以下にその条件を示す。
ガス流量 Si2H6 10 SCCM NH3 500 SCCM N2 500 SCCM 反応圧力 400 Pa 基板温度 300 ℃ この時第1の電極(4)と第2の電極(2)間隔は約50
mmでバイアス電圧は、例えばイオン化したSiが窓側へ近
づかないように第1の電極(4)側の負極性とし、0、
30、60Vとした。その時の薄膜の膜厚と反応時間の関係
を第2図に示す。曲線(12)は0V時の結果であり、反応
時間60分で約1000Å程度で、それ以上は厚く膜がつかな
い傾向が見られる。これは紫外光透過窓(5)にも膜が
形成されるため、反応気体を十分に分解させるだけの量
の紫外光が透過してこないことを示している。
mmでバイアス電圧は、例えばイオン化したSiが窓側へ近
づかないように第1の電極(4)側の負極性とし、0、
30、60Vとした。その時の薄膜の膜厚と反応時間の関係
を第2図に示す。曲線(12)は0V時の結果であり、反応
時間60分で約1000Å程度で、それ以上は厚く膜がつかな
い傾向が見られる。これは紫外光透過窓(5)にも膜が
形成されるため、反応気体を十分に分解させるだけの量
の紫外光が透過してこないことを示している。
一方、本発明のバイアス電圧を30V(曲線(13))、6
0V(曲線(14))と加えた場合は、時間とともに成膜速
度が遅くなる傾向は見られるが曲線(12)と較べて、明
らかに速くまた厚い膜を形成することが可能であり、ま
た限界膜厚も曲線(14)の場合、OV(曲線(12))と較
べて約3倍程度の3000Åにまで達している。
0V(曲線(14))と加えた場合は、時間とともに成膜速
度が遅くなる傾向は見られるが曲線(12)と較べて、明
らかに速くまた厚い膜を形成することが可能であり、ま
た限界膜厚も曲線(14)の場合、OV(曲線(12))と較
べて約3倍程度の3000Åにまで達している。
またこれらの成膜後、第1および第2の電極間に放電
開始電圧以上の電圧を印加し、エッチングガスを反応室
に導入すると、反応室内のクリーニングを同一装置構成
にて行なえるという利点がある。
開始電圧以上の電圧を印加し、エッチングガスを反応室
に導入すると、反応室内のクリーニングを同一装置構成
にて行なえるという利点がある。
実施例2 次に実施例1と同じ装置を用い、アモルファスシリコ
ン膜の作製を行った。
ン膜の作製を行った。
薄膜生成用気体としてHeベースの10%Si2H6を20SCCM
流しその他の実験条件は実施例1と全く同じであった。
本実施例の場合バイアス電圧は0Vと25Vで行った。その
結果を第3図に示す。0Vの場合は曲線(15)のように反
応開始後、約10分で完全に膜厚が増えなくなっていた
が、本発明のように25Vのバイアス電圧を第1と第2電
極間に加えた場合、曲線(16)のように10分をすぎても
膜厚は増加しつづけ、60分で約1000Åまで達している。
なお、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
流しその他の実験条件は実施例1と全く同じであった。
本実施例の場合バイアス電圧は0Vと25Vで行った。その
結果を第3図に示す。0Vの場合は曲線(15)のように反
応開始後、約10分で完全に膜厚が増えなくなっていた
が、本発明のように25Vのバイアス電圧を第1と第2電
極間に加えた場合、曲線(16)のように10分をすぎても
膜厚は増加しつづけ、60分で約1000Åまで達している。
なお、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
また、実施例1、2では第2電極として基板支持体を
兼ねているが、特にこの構成に限定されることはない。
兼ねているが、特にこの構成に限定されることはない。
さらに、本実施例では紫外光透過窓を設けたが、紫外光
源を直接反応室内に入れた構造でもよい。
源を直接反応室内に入れた構造でもよい。
(ホ)効果 本発明の構成をとることにより、従来の光CVD法と比
較して膜の成膜速度および限界膜厚が約3倍程度に向上
することになった。
較して膜の成膜速度および限界膜厚が約3倍程度に向上
することになった。
これにより、巾広い、半導体ディバイスへ光CVD法が適
用可能となり、光CVD法の特徴である下地へのダメージ
のない良好な界面特性を持つ半導体装置が簡単に得られ
るようになった。
用可能となり、光CVD法の特徴である下地へのダメージ
のない良好な界面特性を持つ半導体装置が簡単に得られ
るようになった。
また、従来法のように紫外光透過窓上にオイル等を塗布
しないため、成膜された薄膜中に不純物が混入せず、良
好な膜質が得られる。
しないため、成膜された薄膜中に不純物が混入せず、良
好な膜質が得られる。
また、第1の電極と第2の電極間に放電開始電圧以上の
電圧を印加し、反応ガスとしてエッチングを用いた場
合、反応室のエッチングを同一装置構成で行なえるとい
う利点もある。
電圧を印加し、反応ガスとしてエッチングを用いた場
合、反応室のエッチングを同一装置構成で行なえるとい
う利点もある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の装置を示す。 第2図、第3図は本発明により得られた薄膜の膜厚と反
応時間の関係を示す。 1……反応室 2……第2の電極(基板支持体) 4……第1の電極 5……紫外光透過窓 6……紫外光源
応時間の関係を示す。 1……反応室 2……第2の電極(基板支持体) 4……第1の電極 5……紫外光透過窓 6……紫外光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 店村 悠爾 厚木市長谷398番地 株式会社半導体エ ネルギー研究所内 (72)発明者 田代 衛 厚木市長谷398番地 株式会社半導体エ ネルギー研究所内 (72)発明者 浦田 一男 厚木市長谷398番地 株式会社半導体エ ネルギー研究所内 (72)発明者 伊藤 健二 厚木市長谷398番地 株式会社半導体エ ネルギー研究所内 (72)発明者 尾高 政一 厚木市長谷398番地 株式会社半導体エ ネルギー研究所内 (72)発明者 浜谷 敏次 厚木市長谷398番地 株式会社半導体エ ネルギー研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−189631(JP,A) 実開 昭62−52927(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】紫外光を用いて、薄膜作製用気体を分解、
活性化させ基板上に薄膜を形成させる方法において、紫
外光透過窓上またはその近傍、あるいは紫外光源近傍に
設けられた第1の電極と、該第1の電極と相対して設け
られた第2の電極との間に、被形成面上への被膜形成を
助長せしめるバイアス電圧を印加しながら、光化学気相
反応を行い基板上の被形成面に薄膜を形成する工程と、 前記基板を除去して前記反応室内にエッチングガスを導
入し、かつ前記一対の電極にプラズマ放電電圧を印加し
て反応室内のクリーニングを行う工程と、 を有することを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9559786A JP2597086B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9559786A JP2597086B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 薄膜形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62259426A JPS62259426A (ja) | 1987-11-11 |
JP2597086B2 true JP2597086B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=14141970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9559786A Expired - Fee Related JP2597086B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2597086B2 (ja) |
-
1986
- 1986-04-24 JP JP9559786A patent/JP2597086B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62259426A (ja) | 1987-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5686999B2 (ja) | 改良されたチャンバ洗浄方法及び装置 | |
TW200947154A (en) | Method of forming thin film pattern for semiconductor device and apparatus for the same | |
US5387542A (en) | Polycrystalline silicon thin film and low temperature fabrication method thereof | |
JP3112880B2 (ja) | Cvd装置のクリーニング方法 | |
JP2597086B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
JPH0855804A (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
JP3204735B2 (ja) | 水素化アモルファスシリコン薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH07122532A (ja) | 再生ウェーハの製造方法 | |
JP2726414B2 (ja) | ケイ素系薄膜の製造方法 | |
US4998979A (en) | Method for washing deposition film-forming device | |
JP2874241B2 (ja) | 半導体装置のドライクリーニング方法 | |
JP2564748B2 (ja) | プラズマ気相反応装置およびプラズマ気相反応方法 | |
JPH0818063A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタおよび液晶表示装置 | |
JPS63124419A (ja) | ドライエツチング方法 | |
JPS62259423A (ja) | 薄膜作製装置 | |
JP2928538B2 (ja) | 基板処理方法 | |
JP2622188B2 (ja) | 薄膜デバイスの微細加工方法 | |
JPH10317150A (ja) | 成膜方法及び成膜装置 | |
JPH01100272A (ja) | 光cvd装置 | |
JPH05343685A (ja) | シリコン薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP2589792B2 (ja) | 不純物導入方法 | |
JPS62259424A (ja) | 薄膜作製装置 | |
JPH05335337A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPS62259425A (ja) | 薄膜作製装置 | |
JPH0650733B2 (ja) | 薄膜の形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |