JP2635021B2 - 堆積膜形成法及びこれに用いる装置 - Google Patents

堆積膜形成法及びこれに用いる装置

Info

Publication number
JP2635021B2
JP2635021B2 JP60211144A JP21114485A JP2635021B2 JP 2635021 B2 JP2635021 B2 JP 2635021B2 JP 60211144 A JP60211144 A JP 60211144A JP 21114485 A JP21114485 A JP 21114485A JP 2635021 B2 JP2635021 B2 JP 2635021B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
compound
light
gas
plasma
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 - Lifetime
Application number
JP60211144A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6290924A (ja
Inventor
宣夫 御子柴
忠弘 大見
和夫 坪内
一哉 益
伸昌 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP60211144A priority Critical patent/JP2635021B2/ja
Publication of JPS6290924A publication Critical patent/JPS6290924A/ja
Priority to US08/471,158 priority patent/US5753320A/en
Priority to US08/479,857 priority patent/US5803974A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2635021B2 publication Critical patent/JP2635021B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/448Chemical 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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452Chemical 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 characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/48Chemical 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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/48Chemical 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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/482Chemical 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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化学的気相法により堆積膜を形成する方
法、及びこれに用いる装置に関する。
〔従来の技術〕
例えば半導体を用いた電子デバイスや集積回路の製造
に際し、シリコンやガリウムヒ素等の基体上に、単結晶
薄膜、多結晶薄膜、非結晶薄膜、絶縁体薄膜、金属薄膜
等所望する堆積膜を順次形成する多数の工程が必要にな
る。この様な半導体プロセスに用いられる薄膜形成法と
して、化学的気相法(Chemical Vapor Deposition法、
以下CVD法という)がある。
従来のCVD法としては、熱CVD法、プラズマ分解CVD
法、光CVD法があり、真空蒸着法等物理的蒸着法(PVD
法)に比べ、段差のある部分への堆積膜形成性、即ち段
差被覆性に優れていることもあって、各々適宜の条件に
より実用されている。
このうち、熱CVD法は、基体のおかれた反応容器を容
器の外側から加熱するか、もしくは基板のおかれた台を
加熱し、原料ガス分子の化学反応を起させる方法であ
る。一般に熱のみで化学反応を起させるため基体温度を
高温とせざるを得ない欠点がある。また基体表面で化学
反応を起させる目的で反応容器圧力、原料ガス流量等の
最適化を図るが、基体からの熱による原料ガスの気相分
解は避けられず、この様な気相中での反応を回避して表
面反応のみにより所望する良質の膜を得ることが難し
い。また、気相反応と表面反応とを各々制御して行なわ
せることもできない。
基体温度を低く抑えて堆積膜を形成させる方法の一つ
にプラズマ分解CVD法がある。通常のプラズマ分解CVD法
において、プラズマは基体と接しており、原料ガス分子
の原料ガス分子の分解又はイオン化等を生起させる、プ
ラズマ中の荷電粒子(イオン化した原料ガス分子、及び
電子)が基体表面に到達し、基体表面での化学反応を促
進させる等の役割を果す。しかしながら、荷電粒子が基
板に到達するため、基板への荷電粒子損傷がある。そこ
で、プラズマ電力を減少させ、基板への荷電粒子損傷を
減少させる考え方もあるが、この場合、気相中で分解し
た原料ガスが降り積もる様に堆積し、緻密な堆積膜を形
成せしめることができない。
また、気相中での分解反応と表面反応とを各々個別に
制御することができない。
また、基体温度を低く抑えて堆碩膜を形成させるもう
1つの方法として、光CVD法がある。
光CVD法の中で水銀増感法と呼ばれる方法がある。原
料ガスに水銀を混合し反応容器へ導入する。水銀ランプ
等を該水銀の混合された原料ガスに照射すると、水銀原
子は励起状態に遷移する。励起水銀原子が原料ガス分子
にエネルギーを供与し原料ガス分子が分解し、更に基体
へ到達し堆積膜が形成される。しかしながら、分解して
原料ガス分子は降り積もる様に基体へ到達するため緻密
な膜となりにくい欠点がある。
この様に、水銀増感法は、原料ガス分子の気相中の分
解等に、水銀原子と、水銀ランプからの光を利用して原
料ガス分子の気相分解を行なうに過ぎないため、緻密で
良質の堆積膜を形成するのが難しい。
また、光CVD法の中に、原料ガスの紫外領域又は赤外
領域の吸収帯に対応する波長の光を照射し、堆積膜を形
成する方法がある。しかし、この方法も、原料ガスを気
相中で分解するに過ぎず、分解した原料ガス分子は降り
積もる様に基体へ到達するため緻密な堆積膜となり得な
い。また反応容器内が減圧の場合、原料ガス分子濃度は
希薄となり光は吸収されにくくなり、気相での原料ガス
分子の分解の効率は低下する。したがって、減圧下での
CVD法における励起手段としても、本質的欠点を有す
る。
また、これらの光CVD法とは別に、基体に光を照射し
て、基体表面における反応を促進させる方法があるが、
基体表面には原料ガス分子がそのまま到達するため、堆
積膜形成速度が遅いという欠点がある。
〔発明の目的及び概要〕
本発明の目的は、従来の問題点を解決し、荷電粒子損
傷等を与えずに、比較的低い基体温度で、しかも実用的
な堆積形成速度を維持しながら緻密で良質の堆積膜を形
成せしめることのできる堆積膜形成法及びこれに用いる
装置を提供することにある。
即ち、本発明によって提供される堆積膜形成法は、減
圧可能な堆積室内に配された基体上に化学的気相法によ
り堆積膜を形成する方法において、第1の気相化合物に
プラズマ発生用の励起エネルギーを供給して励起種を生
成せしめ、該励起種と、該励起種と化学反応する第2の
気相化合物と、を該第2の気相化合物に励起エネルギー
を供給することなく前記基体近傍に供給し、前記基体表
面に前記第1の気相化合物及び前記第2の気相化合物の
吸収極大波長よりも長波長域に属する紫外光を照射して
前記基体表面を実質的にプラズマにさらすことなく堆積
膜を形成することを特徴とする。
また、本発明は、上記方法に用いるための装置とし
て、基体上に化学的気相法により堆積膜を形成する装置
であって、基体が配されると堆積室と、該堆積質を排気
する排気手段と、前記堆積室内もしくは該堆積室に連通
する空間に前記基体に接触しないように局在化するプラ
ズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記プラズマの
発生領域に第1の気相化合物を供給する第1の気相化合
物供給手段と、前記基体近傍に第2の気相化合物を供給
する第2の気相化合物供給手段と、前記第1及び第2の
気相化合物の吸収極大波長よりも長波長域に属する紫外
光を前記基体表面に照射する光照射手段と、を有するこ
とを特徴とする堆積膜形成装置を提供する。
本発明方法においては、堆積膜を構成する構成要素と
なる原子を含む気相化合物の励起種を生成せしめる反応
と、基体表面における表面反応とを各々独立して制御可
能な状態で行なうことができ、気相反応による分解物の
生成や、この分解生成物の基体上への堆積を防止するこ
とができる。また、前記気相化合物として2種類以上の
異種の化合物を用いる場合にも、これらを夫々別個に励
起種として、夫々別々に基体表面に供給することができ
るために、これら化合物間の気相反応生成物の生成を抑
えることができ、これら気相反応を防止して基体表面に
おける表面反応のみによって堆積膜を形成することがで
きるため、緻密質で不純物を含まない良質の堆積膜を形
成せしめることができる。
しかも、気相化合物を予め励起種として基体表面に供
給するため、基体の基体表面への吸着乃至は表面反応が
起り易い状態となり、また、基体表面に光照射すること
によって、基体表面を存在し気相中にあるよりも光子と
の衝突の確率が高められた励起種の結合を切断するなど
の光化学反応を生起せしめたり、基体に吸収される光子
エネルギーによる局所的発熱によって表面反応が促進さ
れるなどの作用を生じせしめるため、比較的低い基体温
度によっても、実用的な堆積膜形成速度を維持すること
ができる。
本発明において、前記気相化合物の励起種とは、気相
化合物が励起、イオン化、不完全な分解反応等をなして
生成される活性種、イオン種、ラジカル種等を言い、前
記堆積膜を構成する構成要素となる原子のみで構成され
る励起種は除外される。
例えば、気相化合物として、金属アルキル化合物のひ
とつトリメチルアルミニウム(化学式〔(CH33A
l〕、以下TMAlと記す)を例にとると、この化合物
は、以下に示す様に気相中で励起、イオン化、不完全な
分解等をなし、励起種を生成する。
前記気相化合物から励起種を生成せしめるために使用
されるエネルギーとしては、光エネルギー、電気エネル
ギー、熱エネルギーが例示できる。
光エネルギーとしては、例えば希ガスエキシマレーザ
(Xe2,Kr2,Ar2)、希ガス−酸素エキシマレーザ(XeO,K
rO,ArO)、水銀ハライドエキシマレーザ(HgBr,HgC
l)、希ガスハライドエキシマレーザ(XeF,XeCl,KrF,Ar
F,Xe2Cl,Kr2F)、ハライドエキシマレーザ(F2)等のエ
キシマレーザ、低圧水銀ランプ(Hg/希ガス)、低圧金
属蒸気ランプ(Cd,Zn/希ガス)、高圧水銀ランプ(Hg/
希ガス)、超高圧水銀ランプ(Hg/希ガス)、Deep−UV
ランプ(Hg/He)、キセノンランプ(Xe)、希ガス共鳴
線ランプ(Ar,Kr,Xe)、希ガス分子発光ランプ(Ar2,Kr
2,Xe2)、水素ランプ(H2,D2)によるものが例示され
る。
電気エネルギーとしては、例えばRF、AC、DCの各グロ
ー放電やアーク放電、マイクロ波励起(2.45GHz)によ
るものが例示される。
堆積膜の膜厚均一性、膜質均一性向上のため及び段差
被覆性向上のため、基体のおかれた空間は、好ましくは
10-3〜10-5Torr程度の減圧状態とすることが望ましいの
で、気相化合物の種類によらず、出力を制御することに
より励起種の生成反応を減圧状態において比較的容易に
制御することのできる電気エネルギーを用いるのが望ま
しい。
基体表面における光化学反応や局所発熱効果を生起せ
しめない波長の光は、不必要に基体を加熱するだけであ
るので、基体表面に照射する光の波長を選択して、基体
表面における表面反応を促進させることが好ましい。
元々の気相化合物が、特定の波長域の光を吸収するの
と同じく、基体表面に吸着した前記励起種にも、結合が
切断するなどの光化学反応を生起せしめるための光の波
長域が当然存在する。
基体表面に吸着した励起種の結合切断などの光化学反
応は、元々の気相化合物の吸収波長域より長波長域で生
起する場合が多い。
原子間の結合の切断を生起せしめる光の波長域は、紫
外波長域となる。
局所的発熱により表面反応を生起せしめるためには、
基体表面に照射する光は、基体表面近傍で吸収されるこ
とが好ましい。基体表面近傍で光吸収を起させるために
は、通常の半導体に用いられる基体に関しては、紫外波
長域にあることが好ましく、気相化合物の吸収極大波長
域からはずれた波長域の紫外光、とりわけ吸収極大波長
より長波長側の紫外光であれば、気相化合物を気相で分
解することなく、局所発熱をひき起し表面反応を促進す
ることができる。
基体表面の反応を促進する光の照射方法は、連続光で
も良いし、局所発熱効果を大きくする目的で尖頭パワー
の大きい断続光とするなど、基体表面に照射される光の
強度を時間的に変化させて基体表面における表面反応を
促進させることが望ましい。
また、基体表面に照射される光の強度を空間的に調整
して、形成される堆積膜の膜厚を制御することができ
る。これにより、例えば照射光ビームの形状を選択し、
出力を適宜調整することにより、基体表面の異なる部位
に、それぞれ異なる膜厚の堆積膜を形成することができ
る。
本発明方法は、前述した半導体を用いた電子デバイス
や集積回路の製造に際し、シリコンやガリウムヒ素等の
基体上に、単結晶薄膜、多結晶薄膜、非晶質薄膜、絶縁
体薄膜、金属薄膜等の堆積膜をはじめとして、ほぼあら
ゆる種類の堆積膜の形成に際し利用することができ、こ
れに応じて、前記気相化合物も、形成する堆積膜の種類
に応じて、1種又は2種以上を適宜選択して使用するこ
とができる。また、基体も適宜選択して使用することが
できる。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明を更に詳
しく説明する。
第1図は、原料である前記気相化合物が1種類である
場合の、本発明装置の1構成例を示した模式図である。
1は、基体に光を照射するための光照射系である。
2は、必要な波長域の光を透過する光透過窓である。
光透過窓は、溶融石英、合成石英、サフアイア,フツ化
マグネシウム,フツ化リチウム,フツ化カルシウム,フ
ツ化バリウム等の材料で構成される。本発明方法では、
基体表面に照射する光の波長は、200nmより長波長であ
る場合が多く、光透過窓は取扱いの容易さから合成石英
が望ましい。光透過窓にくもり防止対策として、H2、H
e、Ar、N2等のガスを吹きつけても良い。
3は、基体で一般にシリコンやガリウムヒ素等の半導
体ウエハである。しかし、基体は半導体ウエハに限られ
るわけではなく、ガラス,金属等でも良い。
4は、基体支持台であり、本実施例に示される様に、
外部から高周波加熱で基体を加熱する場合はカーボン、
もしくはSiCをコーテイングしたカーボン、もしくはモ
リブデンの様な金属を材料として作られるブロツクであ
る。取扱いの容易さから本実施例ではSiCをコーテイン
グしたカーボンを用いるのが好ましい。
第1図の例では、基体加熱に反応容器8の外部にとり
つけた基体加熱用高周波コイル5を用い、プラズマ発生
には、反応容器8の外部に取りつけたプラズマ発生用電
極6を用いている。すなわち上記、基体加熱用コイル5
及びプラズマ発生用電極6は、外部から支持しておけば
良く、反応容器8の工作を容易にすることができる。
反応容器8を石英等のガラスで製作することが容易で
ある。また、反応容器8が石英等で作られていると、酸
等の溶液を使用して、反応容器8を丸洗いすることがで
きる利点がある。
更に、反応容器8を合成石英で製作すると、基体に照
射する光が仮に200nmよりの短波長であっても、光入射
用窓2を特に設ける必要がなくなる利点がある。
基体加熱用高周波コイル5は高周波誘導加熱により基
体3を加熱する。
6は、プラズマ発生用電極である。13.6MHz程度の高
周波を用いる時は電極が必要で、第1図の例では、反応
容器8の外部をとりまく様に、励起電極及び接地電極が
取りつけられている。第1図の実施例では、反応容器の
外側にプラズマ発生電極を設けているが、反応管内部に
電極を設けても良い。
7は、プラズマ発生用高周波電源である。第1図の例
では周波数は略々13.6MHzの実的周波数とすることがで
きる。
8は、反応容器である。第1図の例では、基体加熱に
反応容器外部に取りつけた高周波コイル5による誘導加
熱方式を用いているので反応容器材質は、石英等の絶縁
性材料でできていることが望ましい。
第1図の例において、反応容器は石英の一重管構造で
ある。石英を二重管構造にして反応容器を水冷する構造
としても良い。
10は、圧力計である。堆積中の反応容器8内の圧力を
監視する。反応容器8内のガスの種類により指示値の変
化のない隔膜式絶対圧真空計を用いている。
11は、排気系であり、メカニカルブースターポンプと
ロータリーポンプの直列接続で構成されている。堆積膜
形成時に原料ガス供給系23から所定流量の希釈ガス、及
び気相化合物を反応容器内に供給した際、反応容器8内
を所定の圧力にする機能があれば排気系の構成は上記構
成に限定しない。
12は、反応容器内を略々10-6〜10-8Torrの高真空に排
気できる高真空排気系である。堆積膜形成前後に反応容
器8内を高真空に排気し、残留不純物ガスを減少させ
る。ターボ分子ポンプとロータリーポンプの直列接続で
構成されている。反応容器内を略々10-6〜10-8Torrまで
排気できるポンプであれば、高真空排気系の構成は上記
構成に限定しない。
13は、基体装填用予備室である。基体装填用予備室13
に基体出入口17から搬入した基体3を反応容器8に搬送
する機構を有している。
14は、基体装填用予備室13を真空に排気するための排
気系である。
15は、基体装填用予備室13と反応容器8をささえるチ
ヤンバー9を隔離するゲートバルブである。
16は、バルブである。
17は、基体出入口である。
第1図の例では、反応容器8内が酸素等を含む空気と
接触して汚染されることのない様に、基体装填用予備室
13を設けている。
18は、光フアイバである。プラズマ発光している光を
プラズマ発光スペクトル測定系19へ導くものである。
19は、プラズマ発光スペクトル測定系である。原料ガ
スを気相励起する際の電力を決定するためにプラズマ発
光スペクトルを測定するのに用いる。また、毎回同じ状
態でプラズマが発生しているかを観測するモニターであ
る。
プラズマの状態を観測する手段に例えば四重極質量分
析器を用いて反応容器8内で生成された気体を定性分析
する方法等がある。プラズマ発光スペクトル測定系以外
にプラズマ状態を観測するために、上記四重極質量分析
器等を用いても良い。
20は、プラズマ発光スペクトル観測用窓である。発光
を透過する材質であれば何でも良い。第1図の例では合
成石英を用いている。
21は、ガス導入口で原料ガス供給系から所定流量の
H2、Ar、He、もしくはN2等のガス(以下希釈ガスとい
う)を導入するための導入口である。
希釈ガス以外のガスを導入しても良い。
22は、原料ガス導入口で、プラズマ発生領域で気相励
起したい気相化合物及び希釈ガスを、原料ガス供給系23
から、反応容器へ導入する口である。
23は、原料ガス供給系で希釈ガス及び気相化合物を所
定流量及び所定圧力でガス導入口21及び原料ガス導入口
22を通して、反応容器8へ供給する系である。
第1図(b)は光照射系1の構成例を示した模式図で
ある。光照射系は、所望の波長域の光を所望の強度及び
所望の形状で基体表面に照射できる装置であれば、第1
図(b)の構成に限定されない。第1図(b)の例で
は、ランプ24からの発光スペクトルの一部を多層誘電体
ミラー28で反射し、基体3へ光を照射する。基体3のほ
ぼ全域に光が照射される。光源から必要な波長域の光を
選択照射する手段として第1図(b)の例は、非常に簡
易に製作できる特長がある。即ち、多層誘電体ミラー28
の交換により種々の波長域の光を選択することができ
る。
第1図(b)において24は光源であるところのランプ
である。ランプは、所望の波長域に発光スペクトルを有
し、十分な強度があれば良い。例えば、キセノンアーク
ランプ、もしくは水銀を少量添加したキセノンアークラ
ンプ、もしくは超高圧水銀ランプ、もしくは低圧水銀ラ
ンプ、もしくはメタルハライドランプ、もしくはハロゲ
ンランプ、もしくは重水素ランプ、もしくはホロカソー
ドランプ、もしくはグロー放電を利用した尖光ランプ、
もしくはマイクロ波励起による無電極ランプである。図
1(b)の実施例では、180〜260nmにも発光スペクトル
を有するキセノンアークランプを用いている。
25は、ランプハウスでランプから放射される光が外部
で漏れない様にする。
26は、ランプハウス内からの熱及び発生するオゾンの
排気ダクト及び排気フアンである。
27は、シヤツタである。ランプからの光を必要に応じ
てさえぎる。
28は、多層誘電体ミラーで、発光スペクトルが広い波
長領域に拡がるランプから必要な波長領域の光を取り出
すことができる。
29は、光束を整形するためのレンズである。
第1図(b)において、レンズは1枚である様に描か
れているが、実際は収差を減少させるため複数のレンズ
で構成されている。
本発明の堆積膜形成装置において、基体表面に照射す
る光の波長域は、一般に紫外光領域にある事、及び、レ
ンズでの光の減衰を極力抑えるためレンズ材質は、石英
もしくは合成石英であることが望ましい。光の波長域が
可視光領域にあり、光の減衰も問題にならない場合、レ
ンズ材質は石英である必要はない。
第1図の装置で堆積できる膜体としては、例えば、金
属アルキル化合物、金属カルボニル化合物、もしくは金
属ハロゲン化物を原料として用いる金属膜体を挙げるこ
とができる。具体的な気相化合物材料は、例えば、トリ
メチルアルミニウム(化学式〔(CH33Al〕、以下TM
Alという)、及びトリエチルアルミニウム(化学式Al
(C2H5、以下TEAlという)、及びトリイソブチルア
ルミニウム(化学式Al(C4H9、以下TIBAlとい
う)、及び三塩化アルミニウム(化学式AlCl3)、及び
トリメチルガリウム(化学式Ga(CH3、以下TMGaと
いう)、及びトリエチルガリウム(化学式Ga(C
2H5、以下TEGaという)、及びトリメチルインジウ
ム(化学式In(CH3、以下TMInという)、及びトリ
エチルインジウム(化学式In(C2H5、以下TEInとい
う)、及びテトラエチルスズ(化学式Sn(C2H5、以
下TESnという)、及びジメチルカドミウム(化学式Cd
(CH3、以下DMCdという)、及びジエチルカドミウ
ム(化学式Cd(C2H5、以下DECdという)、及びジメ
チル亜鉛(化学式Zn(CH3、以下DMZnという)、及
びジエチル亜鉛(化学式Zn(C2H5、以下DEZnとい
う)、及びモリブデンカルボニル(化学式Mo(C
O))、及びタングステンカルボニル(化学式W(C
O)、及び六フツ化タングステン(化学式WF6)、等で
ある。上記材料から、Al、Ga、In、Sn、Cd、Zn、Mo、W
等の金属を構成要素とする膜体が形成できる。
次に第1図の装置を用いた実施例を説明する。
基体を基体出入口17から基体装填用予備室(以下、予
備室という)13へ装填する。基体装填用予備室用排気系
14により予備室を排気する。この時、反応容器8内は、
高真空引用排気系12で略々10-6〜10-8Torrの真空度とな
っている。予備室13の真空度が略々10-6〜10-5Torrにな
ったらゲートバルブ15を開く。基体を、予備室3から反
応容器をささえるチヤンバー9へ搬送し、基体支持台4
の上へ載せる。
基体3を基体支持台4に載せ、反応容器8内の所定位
置に基体支持台4を動かす。原料ガス供給系23からガス
導入口21及び原料ガス導入口22を通して、反応容器へ希
釈ガスを所定流量流す。反応容器8に取りつけられた排
気系11で反応容器8内を所定圧力にする。上記状態で基
体加熱用高周波コイル5に高周波電力を加え、基体3を
所定温度まで加熱する。基体温度が所定温度になった
後、放電電極6にプラズマ発生用高周波電源7から高周
波電力を加え反応容器8内の放電電極6付近にプラズマ
を発生させる。
次に、光照射系1から、所定の光を基体表面に照射す
る。
次に、希釈ガス中に所定分圧の金属アルキル化合物、
金属カルボニル化合物、もしくは金属ハロゲン化物を含
んだ原料ガスを原料ガス供給装置23から原料ガス導入口
22を通して反応容器8内へ供給する。放電電極8付近の
プラズマ発生領域で上記原料ガス分子は励起、イオン
化、一部分解、又は一部反応する。プラズマ発生領域で
生成した励起種は、基体表面に到達し、基体表面に照射
されている光の光子エネルギーにより反応して所望の堆
積膜を形成せしめる。堆積終了後、希釈ガスにアルキル
化合物、金属カルボニル化合物、もしくは金属ハロゲン
化物を含んだ原料ガスを止め、原料ガス導入口22から
は、希釈ガスのみを反応容器8へ導入する。反応容器8
内に金属アルキル化合物、金属カルボニル化合物、又は
金属ハロゲン化物が残留しない程度に反応容器8内が希
釈ガスで置換された後、プラズマ発生用高周波電源7及
び光照射系1を切り、基体3を冷却する。原料ガス供給
系23からの希釈ガスの供給を停止し、反応容器8内を高
真空引用排気装置12で排気する。以上で一連の薄膜堆積
工程は終了する。
原料にTMAl、及び希釈ガスに水素ガス(以下、H2ガス
と記す)を用いた場合の成膜条件を示す。プラズマ電力
密度は、0.01〜0.05W/cm3である。望ましくは、略々0.0
1〜0.015W/cm3である。プラズマ電力密度とは、プラズ
マ発生電源7からプラズマ発生用電極6へ印加される電
力をプラズマ発生領域の体積で割った値である。反応容
器8内圧力は、0.2〜3.0Torrである。望ましくは、略々
0.5Torrである。TMAlの輸送量は10-5〜10-4モル/分で
ある。望ましくは、略々4×10-5モル/分である。
基体表面に照射する光の波長域は200〜260nmにある。
TMAlからAl薄膜の形成に用いた光照射系は、第1図
(b)の例において、ランプにキセノンアークランプを
用いた場合の多層誘電体ミラーの反射特性を第2図に示
す。第2図中、ロは反射中心波長、ハは反射反値幅を夫
々示している。光照射強度は、10〜50mW/cm2である。基
体温度は、200〜300℃である。望ましくは、略々250℃
である。上記条件で、光照射した部分にのみ、成膜速度
略々800Å/minでAl薄膜がSi基板上に形成された。
基体に照射する光に、TMAlの紫外吸収帯波長(略々18
0〜210nm)を含む180〜260nmの光を照射してもよい。
原料ガス分子を励起、イオン化、不完全な分解、等さ
せるプラズマ発生領域は、第1図の例では、基体表面か
ら空間的に分離されている。基体への荷電粒子損傷を問
題としない様な場合、プラズマは基体と接していても良
い。
金属アルキル化合物を用いた堆積膜形成において炭素
の混入が問題とされるが、本実施例において作製された
Al膜中に、炭素原子は、オージエ電子分光測定からは観
測されなかった。本実施例において、プラズマを発生さ
せるため必要な電力を決定することが重要な点である。
プラズマ電力の最適値は、反応管形状、及び電極構造等
により異なる場合がある。前記0.01〜0.05W/cm3という
値は、第1図の実施例において適用できる値で一般に適
用できない場合もあり得る。本発明において、プラズマ
で原料ガス分子を励起、イオン化、一部分解等させると
き、金属アルキル化合物が完全に分解してAl等の金属原
子が発生する程の電力を加えてはならない。上記条件を
満すためにプラズマ発光スペクトル測定系19で、プラズ
マからの発光スペクトルを測定する。第3図は、希釈ガ
スであるH2中にTMAlを含む場合の発光スペクトル例で、
ニ及びホは、各々略々394〜397nm及び略々308〜310nmに
出現するAl原子からの発光である。ヘのブロードなスペ
クトルは、水素原子の発光である。本実施例では第3図
に示す様な394〜397nm及び308〜310nm付近にAl原子から
の発光スペクトルが出現する程の電力を加えてはならな
い。第1図の実施例において、略々394〜397nm及び、略
々308〜310nmのスペクトルが観測されない電力が0.01〜
0.05W/cm3にあった。
第1図の実施例において、気相化合物に金属アルキル
化合物(TMAl,TEAl,TIBAl,TMGa,TEGa,TMIn,TEIn,DMCd,D
ECd,OEZn等)を用いる際、希釈ガスはH2であることが望
ましい。プラズマ発生領域、基体近傍、もしくは基板表
面で金属アルキル化合物が一部分解する際、アルキルラ
ジカルを放出することがある。アルキル基が、すみやか
に安定なアルカンとなる事が、基体に炭素を取り込まな
い方法である。従って、金属アルキル化合物から金属薄
膜を形成する際、希釈ガスをH2とすることが望ましい。
しかし、希釈ガスがH2のみで構成されている必要はな
く、金属アルキル化合物から発生するアルキル基が安定
なアルカンになるに十分なH2量を含んでいれば、希釈ガ
スは、H2の他にN2、Ar、He等を含んでもよい。
第1図の実施例において、TMAlからのAl薄膜形成の
他、以下に示す条件で、各種金属膜が形成できた。
反応容器内圧力は、略々0.2〜3.0Torrである。金属カ
ルボニル化合物、金属アルキル化合物、もしくは金属ハ
ロゲン化物の輸送量は10-5〜10-4モル/分程度である。
プラズマ電力密度は、略々0.01〜0.05W/cm3程度であ
る。上記プラズマ電力密度では、プラズマ発光スペクト
ルから金属元素からの発光ピークは観測されない。本発
明においては、プラズマにより原料ガス分子を励起、イ
オン化、一部分解等させることが、原料ガスが完全に分
解して、金属原子からの発光ピークが現われる程のプラ
ズマ電力を印加してはならない。TMAl以外の原料を用い
た場合に、過剰のプラズマ電力を加えた時に観測される
金属元素からの発光ピーク波長は、次の波長域付近に現
われる。
TEAl、もしくはTIBAl及びAlCl3の時、略々394〜397nm
及び略々308〜310nmである。TMGa、もしくはTEGaの時、
略々403nm、及び略々417nmである。TMIn及びTEInの時、
略々303nm、及び略々325nm、及び略々405nm及び略々410
nmである。
TESnの時、略々242nm、及び略々317nm、及び略々452n
mである。DMCd、もしくはDECdの時、略々229nm、及び略
々298nm、及び略々361nm、及び略々509nm、及び略々644
nmである。DMZn、もしくはDEZnの時、略々330nm、及び
略々334nm、及び略々636nmである。
モリブデンカルボニル(化学式(Mo(CO))の時、
略々313nm、及び略々317nm、及び略々379nm、及び略々3
86nm、及び略々390nmである。大フツ化タングステン
(化学式WF6)、もしくはタングステンカルボニル(化
学式W(CO))の時、略々401nm及び略々430nmであ
る。
次に示す基体温度及び基体への光照射波長域で略々50
0〜1000Å/分で光照射のある部分にのみ金属膜が形成
できた。基体へ照射する光の強度は略々10〜100mW/cm2
である。
TEAl,TIBAl,もしくはAlCl3を用いて基体温度略々100
〜300℃,及び基体照射光波長域略々200〜260nmでAl膜
が形成できた。
TMGa,もしくはTEGaを用いて、基体加熱することな
く、基体照射光波長域略々200〜260nmでGa膜が形成でき
た。TMIn,もしくはTEInを用いて基体温度略々100〜150
℃,及び基体照射光波長域略々200〜260nmでIn膜が形成
できた。TESnを用いて、基体温度略々100〜200℃、及び
基体照射光波長域略々200〜260nmでSn膜が形成できた。
DMCd、もしくはDECdを用いて、基体温度略々150〜250
℃、及び基体照射光波長域略々250〜300nmでCd膜が形成
できた。
DMZn、もしくはDEZnを用いて、基体温度略々150〜250
℃、及び基体照射光波長域略々200〜360nmでZn膜が形成
できた。
タングステンカルボニル(化学式W(CO))、もし
くは六フツ化タングステンを用いて基体温度250〜350
℃、及び基体照射光波長域250〜300nmでW膜が形成でき
た。
モリブデンカルボニル(化学式Mo(CO))を用い
て、基体温度250〜350℃、及び基体照射光波長域250〜3
00nmでMo膜が形成できた。
上記金属膜中に炭素原子はオージエ電子分光法からは
検出されなかった。上記形成条件において、示した基体
照射波長域は、使用原料ガスの吸収ピーク波長域より長
波長にある。基体に、使用原料ガスの吸収ピーク付近の
波長域の光を照射しても良い。上記形成条件において示
した基体照射波長域よりも長波長の光の照射により、基
体温度が上昇しない限り膜形成速度は大きくならない。
第4図(a)及び(b)は、それぞれ原料である前記
気相化合物ガスが1種類である本発明装置の他の構成例
を示した模式図である。第4図(a)及び(b)の実施
例では、基体内の膜厚均一性を向上させるため原料ガス
の流れを層流化している。原料ガスの流れと基体3が平
行なので大口径基体にも容易に対応できる特徴がある。
第1図と同一の要素を同一の符号で表わすと、1は、
基体に光を照射するための系であり、第1図(b)で示
した系と同様の構成を有する。2は、必要な波長域の光
を透過する光透過窓である。光透過窓は、溶融石英、合
成石英、サフアイヤ、フツ化マグネシウム、フツ化リチ
ウム、フツ化カルシウム、フツ化バリウム等の材料でで
きている。本発明装置では、基体表面に照射する光の波
長は200nmより長波長である場合が多く、光透過窓は、
取扱いの容易さから合成石英が望ましい。光透過窓にく
もり防止対策として、H2,He,Ar,N2等のガスを吹きつけ
ても良い。
3は、基体で、一般にシリコンやガリウムヒ素等の半
導体のウエハである。しかし、基体は、半導体ウエハに
限られるわけではなく、ガラス、金属等でも良い。
30は基体支持台で、第4図(a)の実施例では基体支
持台30の内にヒータ31が埋め込んであり、基体3を加熱
する。
32は、導波管である。
33は、プラズマ発生用マイクロ波発振器である。第4
図の例では、例えば約2.45GHzの実用的周波数とするこ
とができる。
34は、活性化炉で、絶縁性材料でできていることが望
ましい。第4図(a)及び(b)の実施例では石英製で
ある。活性化炉には、原料ガス導入口22から原料ガスが
供給される。導波管32と活性化炉34は、ほぼ直角に設置
され、プラズマは導波管32と活性化炉34の直交する部分
付近に発生する。
35は、反応チヤンバーである。工作の容易さから第4
図の実施例では、ステンレス製でできている。
第4図の例では、基板照射光は基板3に垂直に入射す
る。基板3と光入射窓2間の距離は略々1〜3cmであ
る。
10は圧力計である。堆積中の反応容器8内の圧力を監
視する。反応容器8内のガスの種類により指示値の変化
のない隔膜式絶対圧真空計を用いている。
36は反応チヤンバー35内を排気する真空排気系であ
る。
第5図の実施例では、耐腐蝕性ターボ分子ポンプとロ
ータリーポンプの直列接続である。上記構成により、反
応容器内を略々10-6〜10-8Torrの高真空に排気する機
能、及び堆積膜形成中に原料ガスを流した時に反応チヤ
ンバー35を所定圧にするために排気する機能を兼ね備え
ている。高真空排気と成膜中の排気を兼ね備えているな
らば、真空ポンプの構成は上記構成に限定されない。
13は、基体装填用予備室である。基体装填用予備室13
に基体出入口17から搬入した基体3を反応チヤンバー35
に搬送する機構を有している。
14は、基体装填用予備室13に真空に排気するための排
気系である。
15は、基体装填用予備室13と反応チヤンバー35を隔離
するゲートバルブである。
16は、バルブである。
17は、基体出入口である。
第4図の例では、反応チヤンバー35内が酸素等を含む
空気と接触して汚染されることのない様に、基体装填用
予備室13を設けている。
18は、光フアイバである。プラズマ発光している光を
プラズマ発光スペクトル測定系19へ導くものである。
19は、プラズマ発光スペクトル測定系である。原料ガ
スを気相励起する際の電力を決定するためのプラズマ発
光スペクトルを測定するのに用いる。また、毎回同じ状
態でプラズマが発生しているかを観測するモニターであ
る。
プラズマの状態を観測する手段に例えば四重極質量分
析器を用いて反応容器8内で生成された気体を定性分析
する方法等がある。プラズマ発光スペクトル測定系以外
にプラズマ状態を観測するために、上記四重極質量分析
器等を用いても良い。
21はガス導入口で原料ガス供給系23から所定流量の
H2、Ar、HeもしくはN2等のガス(以下稀釈ガスと記す)
を導入する口である。稀釈ガス以外のガスを導入しても
良い。
22は原料ガス導入口で、プラズマ発生領域で気相励起
したい原料ガス及び稀釈ガスを原料ガス供給系23から反
応チヤンバー35へ導入する口である。
23は原料ガス供給系で稀釈ガス、及び原料ガスを所定
流量及び所定圧力でガス導入口21、及び顔料ガス導入口
22を通して反応チヤンバー35へ供給する系である。
第4図(b)は、第4図(a)の例の基体支持台部分
のみ変えた例を示している。42は基体支持台、43は基体
加熱用ランプである。基体加熱用ランプからの光が基体
で吸収されて基体は加熱される。42は基体支持台は基体
加熱用ランプ43からの光を透過する材質でなければなら
ない。
第4図(a)のヒータによる加熱法は簡便である利点
を持つが、基体支持台30から熱が基体3へ伝わる様に基
体支持台30と基体3は、基体3のほぼ全面にわたり基体
支持台と接触していなくてはならない、基体支持台30の
熱容量の為、成膜後基体3が冷却するのに時間がかか
る、等の欠点がある。
一方、第4図(b)のランプ加熱方式では、基体支持
台42は基体3と接触している必要がない。すなわち基体
支持台の1部が基体と接触し保持されていれば良い、基
体3のみが加熱されるため、加熱冷却時間が短くなり、
連続に何枚もの基体に成膜する際の1枚当りの成膜速度
が早くなる、等の利点がある。
第4図(a)及び第4図(b)の装置を用いて、第1
図(a)と同様の堆積膜を形成することができる。
次に第4図(a)の装置を用いた実施例を説明する。
基体を基体出入口17から基体装填用予備室(以下、予
備室という)13へ装填する。基体装填用排気装置14によ
り予備室を排気する。この時、反応容器8内は、排気装
置36で略々10-6〜10-8Torrの真空度となっている。予備
室13の真空度が略々10-6〜10-5Torrになったらゲートバ
ルブ15を開く。基体を予備室13から反応チヤンバー35へ
搬送し、基体支持台30の上へ載せる。
基体3を基体支持台30に載せ、反応容器8の所定位置
に基体30を動かす。原料ガス供給系23からガス導入口21
及び原料ガス導入口22を通して、反応チヤンバー35へ稀
釈ガスを所定流量流す。反応チヤンバー35に取りつけら
れた排気系36で反応チヤンバー35内を所定圧力にする。
上記状態で基体加熱用ヒータ31に電圧を印加し、基体3
を所定温度まで加熱する。基体温度が所定温度に到達し
た後、プラズマ発生用マイクロ波発振器33から導波管32
へマイクロ波を導入し、導波管32と活性化炉34の直交す
る部分付近にプラズマを発生させる。
次に、光照射系1から、所定の光を基体表面に照射す
る。次に、稀釈ガス中に所定分圧の金属アルキル化合
物、金属カルボニル化合物もしくは、金属ハロゲン化物
を含んだ気相化合物を原料ガス供給装置23から原料ガス
導入口22を通して反応チヤンバー35内へ供給する。
プラズマ発生領域で上記原料ガスは励起、イオン化、
もしくは原料ガス分子の一部が分解する。プラズマ発生
領域で励起、イオン化、もしくは一部分解した上記原料
ガスは、基体表面に到達し、基体表面に照射されている
光の光子エネルギーにより反応して所望の膜となる。堆
積膜形成終了後、稀釈ガスに金属アルキル化合物、金属
カルボニル化合物もしくは金属ハロゲン化物を含んだ原
料ガスを止め、原料ガス導入口22からは稀釈ガスのみを
反応容器8へ導入する。反応チヤンバー35内に金属アル
キル化合物、金属カルボニル化合物もしくは金属ハロゲ
ン化物が残留しない程度に反応チヤンバー35内が稀釈ガ
スで置換された後、プラズマ発生用マイクロ波発振器33
及び光照射系1を切り、基体3を冷却する。原料ガス供
給系23からの稀釈ガスの供給を停止し、反応チヤンバー
35内を排気系36で略々10-6〜10-8Torrまで排気する。以
上で一連の堆積膜形成工程は終了する。
第4図(a)及び第4図(b)の装置を用いた場合、
第1図(a)に示した装置と同様のプラズマ条件、基体
温度、光照射波長域の選択にによって金属アルキル化合
物、金属カルボニル化合物又は金属ハロゲン化合物を用
いて、同様に金属膜が形成できることが確認された。
第5図は、原料である前記気相化合物を2種類以上用
いて化合物膜体を形成するための、本発明装置の1構成
例を示した模式図である。即ち、構成原子が複数の薄
膜、例えばGaAs,InP等の化合物半導体薄膜、AlN,SiO2
Si3N4等の絶縁体薄膜の形成に用いるのに好適である。
第5図において、原料ガス導入口が2つしか描かれて
いないが気相化合物の数は、3つ以上でも良く、全ての
気相化合物について各々独立にプラズマ発生領域を通過
させても良い。また、例えば3つの原料ガスの場合、2
つを同じプラズマ発生領域、他の1つを例のプラズマ発
生領域を通過させても良い。また何も全ての気相化合物
をプラズマ発生領域を通過させる必要はなく、複数の気
相化合物のうち、任意数の気相化合物をプラズマ発生領
域を通過させてもよい。
第5図において、気相化合物は基体に対して斜方向か
ら導入されている。導入方向は斜方向に限られるわけで
はなく、基体に対して垂直方向からでも基体に対して平
行でも良い。
第1図と同一の要素を同一の符号で表わすと、1は基
体に光を照射するための光照射系であり、第1図(b)
で示した系と同様の構成を有している。
2は必要は波長域の光を透過する光透過窓、光透過窓
は溶融石英、合成石英、サフアイア、フツ化マグネシウ
ム、フツ化リチウム、フツ化カルシウム、フツ化バリウ
ム等の材料でできている。本発明においては基板表面に
照射する光の波長は200nmより長波長である場合が多
く、光透過窓は取扱いの容易さから合成石英が望まし
い。光透過窓にくもり防止対策としてH2、He、Ar、N2
のガスを吹きつけても良い。
3は基体で一般にシリコンやガリウムヒ素等の半導体
ウエハである。しかし、基体は半導体ウエハに限られる
わけではなく、ガラス、金属等でも良い。
4は基体支持台である。
本実施例に示される様に、外部から高周波加熱でウエ
ハを加熱する場合はカーボンもしくはSiCをコーテイン
グしたカーボンもしくはモリブデンの様な金属を材料と
して作られるブロツクである。取扱いの容易さから本実
施例ではSiCをコーテイングしたカーボンを用いてい
る。
5は基体加熱用高周波コイルであり、反応容器8の外
周にとりつけられている。基体は高周波誘導加熱により
加熱される。基体加熱方式は高周波誘導加熱に限定しな
い。
32及び32′は導波管である。
33及び33′はプラズマ発生用マイクロ波電源である。
周波数は略々2.45GHzである。
34及び34′は活性化炉で、絶縁性材料でできることが
望ましい。第5図の実施例では石英製である。活性化炉
には、原料ガス導入口(22及び22′)から気相化合物が
供給される。導波管(32,32′)と活性化炉(34,34′)
はほぼ直角に設置され、プラズマは導波管(32,32′)
と活性化炉34の直交する部分付近に発生する。
8は反応容器である。第5図の実施例では基体加熱方
式に反応容器外部に取りつけた高周波コイル5による誘
導加熱方式を用いているので、反応容器材質は石英等の
絶縁性材料でできていることが望ましい。
第5図の実施例において反応容器は石英の一重管構造
である。石英を二重管構造にして反応容器を水冷する構
造としても良い。
9は反応容器をささえるチヤンバーである。ステンレ
スで作られている。
10は圧力計である。堆積中の反応容器8内の圧力を監
視する。反応容器8内のガスの種類により指示値の変化
のない隔膜式絶対圧真空計を用いている。
36は反応チヤンバー内を排気する真空排気系である。
第5図の例では耐腐触性ターボ分子ポンプとローラリー
ポンプの直列接続である。上記構成により反応容器内を
高真空に排気する機能、及び成膜中に原料ガスを流した
時に反応チヤンバーを所定圧にするために排気する機能
を兼ね備えている。高真空排気を成膜中の排気を前に備
えているならば、真空ポンプの構成は、上記構成に限定
されない。
13は基体装填用予備室である。基体装填用予備室13に
基板出入口17から搬入した基体3を反応容器8に搬送す
る機構を有している。
14は基体装填用予備室13を真空に排気するための排気
系である。15は基体装填用予備室13と反応容器をささえ
るチヤンバー9を隔離するゲートバルブである。
16はバルブである。17は基体出入口である。
第5図の実施例では、反応容器8内が酸素等を含む空
気と接触して汚染されることのない様に、基体装填用予
備室13を設けている。
18及び18′は光フアイバである。プラズマ発光してい
る光をプラズマ発光スペクトル測定系19,19′へ導くも
のである 19及び19′はプラズマ発光スペクトル測定系である。
気相化合物を気相励起する際の電力を決定するためにプ
ラズマ発光スペクトルを測定するのに用いる。また、毎
回同じ状態でプラズマが発生しているかを観測するモニ
ターである。
プラズマの状態を観測する手段に例えば、四重極質量
分析器を用いて反応容器18内で生成された気体を定性分
析する方法等がある。プラズマ発光スペクトル測定系以
外にプラズマ状態を観測するために、上記四重極質量分
析器等を用いても良い。
21及び21′はガス導入口で原料ガス供給系から所定流
量のH2、Ar、HeもしくはN2等のガス(以下稀釈ガスと記
す)を導入する口である。稀釈ガス以外のガスを導入し
ても良い。
22及び22′は原料ガス導入口で、プラズマ発生領域で
気相励起したい気相化合物及び稀釈ガスを原料ガス供給
装置23から反応容器へ導入する口である。
23は原料ガス供給系で稀釈ガス、及び気相化合物を所
定流量及び所定圧力でガス導入口(21,21′)、及び原
料ガス導入口(22,22′)を通して反応容器8へ供給す
る系である。
第5図の装置を用いて堆積できる膜体としてはIII族
元素の金属アルキル化合物とV族元素の水素化物を原料
とするIII−V化合物半導体、III族元素の金属アルキル
化合物とV族元素のアルキル化合物を原料とするIII−
V化合物半導体、II族元素の金属アルキル化合物とVI族
元素の水素化物を原料とするII−VI化合物半導体、II族
元素の金属アルキル化合物とVI族元素のアルキル化合物
を原料とするII−VI化合物半導体、例えばシラン(化学
式SiH4)、もしくはジシラン(化学式Si2H6)等のシリ
コン水素化物とアンモニア(化学式NH3)もしくは窒素
(化学式N2)を原料とするシリコン窒化膜、例えばシラ
ン(化学式SiH4)、もしくはジシラン(化学式Si2H6
等のシリコン水素化物と亜酸化窒素(化学式N2O)、も
しくは酸素(化学式O2)を原料とするシリコン酸化膜な
どである。
次に第5図の装置を用いた実施例を説明する。
基体を基体出入口17から基体装填用予備室(以下、予
備室という)13へ装填する。基体装填用予備室用排気系
14により予備室を排気する。この時、反応容器8内は、
排気系36で略々10-6〜10-8Torrの真空度となっている。
予備室13の真空度が略々10-6〜10-5Torrになったらゲー
トバルブ15を開く。基体を予備室3から反応容器をささ
えるチヤンバー9へ搬送し、基体支持台4の上へ載せ
る。基体3を基体支持台4に載せ、反応容器8内の所定
位置に基体支持台4を動かす。原料ガス供給系23からガ
ス導入口(21,21′)及び原料ガス導入口(22,22′)を
通して、反応容器へ稀釈ガスを所定流量流す。反応容器
8に取りつけられた排気装置36で反応容器8内を所定圧
力にする。上記状態で基体加熱用高周波コイル5に高周
波電力を加え、基体3を所定温度まで加熱する。基体温
度が所定温度に達した後、プラズマ発生用マイクロ波電
極(33,33′)から導波管(32,32′)へマイクロ波電力
を投入する。導波管(32,32′)と活性化炉(34,34′)
の直交する付近にプラズマが発生する。
次に、光照射系1から、所定の光を基体表面に照射す
る。稀釈ガス中に所定分圧の金属アルキル化合物等を含
んだ原料ガスを原料ガス供給系23から原料ガス導入口2
2,22′を通して反応容器8内へ供給する。
例えばIII−V化合物薄膜を形成する場合、ガス導入
口21からH2ガス、原料ガス導入口22からH2ガスで稀釈さ
れたIII族元素の金属アルキル化合物、ガス導入口21′
からH2ガス、原料ガス導入口22′からはH2ガスで稀釈さ
れたV族元素の水素化物を導入する。プラズマ発生領域
で上記原料ガスは励起、イオン化、もしくは原料ガス分
子の一部が分解する。プラズマ発生領域で励起、イオン
化、もしくは一部分解した上記原料ガスは基体表面に到
達し、基体表面に照射されている光の光子エネルギーに
より反応して所望の堆積膜となる。堆積形成積後、原料
ガス導入口(22,22′)から稀釈ガスのみを反応容器へ
導入する。反応容器内が稀釈ガスで置換された後、プラ
ズマ発生用高周波電源7及び光照射系1を切り、基体3
を冷却する。原料ガス供給系23からの稀釈ガスの供給を
停止し、反応容器8内を排気系36で排気する。以上で一
連の薄膜工程は終了する。
例えば、TMAlとNH3を用い、稀釈ガスにH2を用いた場
合のAlN薄膜の形成条件を示す。圧力0.2〜3.0Torr、稀
釈ガス総流量略々50〜200SCCM、NH3流量略々200SCCM、T
MAl輸送量略々1×10-5モル/秒である。プラズマ電力
密度は、第5の実施例において、TMAlは略々0.01〜0.05
w/cm3、NH3は略々0.05〜0.1w/cm3である。照射する光の
波長域は略々200〜260nm、光源ランプはXeデーランプで
ある。
上記条件で500〜800Å/分の堆積速度でAlN薄膜が基
板温度略々300〜500℃で堆積する。
例えば、TMGaとAsH3を用い、稀釈ガスにH2を用いた場
合の形成条件を示す。圧力0.2〜3.0Torr、稀釈ガス総流
量略々50〜200SCCM、AsH2流量略々200SCCM、TMGa輸送量
略々1×10-5モル/秒である。プラズマ電力密度は、第
5図の実施例においてTMGaは略々0.01〜0.05w/cm3、AsH
3は略々0.05〜0.1w/cm3である。照射する光の波長域は
略々200〜260nm、光源ランプはXeアークランプである。
上記条件で、500〜800Å/分の堆積速度でAlN薄膜が
基板温度略々300〜500℃で堆積する。
第6図(a)〜(f)は光照射系部分の第1図(b)
以外の実施例である。光照射系は、基本的には光源及び
光学系から構成される。光照射装置は所望の波長域の光
を、所望の強度で、基板上の所望の場所に照射できる機
能を有する。
第6図(a)〜(f)において24は光源であるところ
のランプである。ランプは所望の波長域の光スペクトル
を有し、十分な強度があれば良い。例えば、キセノンア
ークランプ、水銀を少量添加したキセノンアークラン
プ、超高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライ
ドランプ、ハロゲンランプ、重水素ランプ、ホロカソー
ドランプ、グロー放電を利用した尖光ランプ、マイクロ
波励起による無電極ランプ等である。第6図(a)〜第
6図(f)においてランプを点燈するための電源は省略
している。第6図(b)〜(e)の実施例の様に光束を
整形する光学系を用いる場合、光源の輝度は高い方が望
ましい。例えばキセノンアークランプ、もしくは水銀を
少量添加したキセノンアークランプ、もしくは超高圧水
銀ランプである。180〜250nm付近にも発光スペクトルを
有するキセノンアークランプが望ましい。
25はランプハウス、26は排気ダクト及び排気ファン、
27はシヤツタ、28は多層誘電体ミラー、29はレンズであ
る。
37は分光器である。発光スペクトルが紫外線波長域か
ら赤外領域まで拡がっている様なランプにおいて、必要
な波長域のスペクトルを取り出すために利用する。分光
器としては分解能の高い精密な分光器よりもfナンバー
の小さい、所謂明るい分光器の方が望ましい。
第6図(c)及び第6図(e)の実施例ではfナンバ
ーが3つ分光器を用いている。
38は球面ミラーである。レンズで光束を収速する場
合、レンズの色収差のため焦点距離が変化する。球面ミ
ラーの場合、色収差がないため全ての波長域の光束を同
じ位置に焦点を結ばせることが可能となる。
39は全反射ミラーである。反射特性に波長依存性のな
いミラーである。
第6図(a)及び第6図(b)の実施例は全て基体上
に到達し、基体表面の反応に寄与しない波長の光も基体
表面に照射される。一般に発光スペクトル波長域の狭い
ランプの場合に用いた実施例である。例えば低圧水銀ラ
ンプ、重水素ランプ、ホロカソードランプ、もしくはグ
ロー放電を利用したホローカソードランプ等である。反
応に寄与しない波長域の光が基体に照射されても良い場
合は上記のランプ以外でも第6図(a)及び第6図
(b)の実施例を適用することは十分可能である。
第6図(c)及び第6図(d)は分光器37を用いて、
発光スペクトル波長領域の広いランプから特定波長域の
光のみを取り出すことのできる実施例である。第6図
(c)では、レンズを用いて光束を整形している。レン
ズを用いる場合、レンズの焦点距離さえわかれば、光束
を整形する光学系を容易に構成できる特徴がある。しか
し、300nmより短波長の光を取り扱う時、レンズの色収
差のため、光の波長により焦点位置が移動する欠点があ
る。
第6図(d)では結像光学系にミラーを用いて色収差
をなくしたところに特徴がある。第6図(c)及び第6
図(d)は、本発明において、表面反応を起こす波長域
を決定するために用いた光照射系部分の実施例である。
第6図(e)は、多層誘電体ミラーを用いて、発光スペ
クトル波長領域の広いランプから特定波長域のスペクト
ルのみを取り出す実施例である。第6図(e)は球面ミ
ラーを用いて光束を整形した実施例である。第6図
(e)におけるコールドミラーを用いた方法は半値幅が
略々60nm程度でスペクトルを選択できる。分光器を用い
るより一般的に強度を大きくすることが可能なので高速
成長用装置における光照射系部分の実施例である。
基体上への光照射パターンを任意の形とするために、
第6図(f)、(d)の実施例において適当な位置にマ
スク40を置くことは可能である。
第1図、第4図、第5図の実施例で示した様に、光照
射部分のみに堆積が起るので基体上の任意の場所に薄膜
を堆積させることができる。
基体上への光照射パターンを任意の形にする実施例に
第6図(f)の投影光学系を用いる例がある。44は、輪
体球面鏡、45は、台形ミラー、46は凸面ミラー、47は、
凹面ミラーである。台形ミラーが紙面上左右に移動して
基体3上にマスク40と同じパターンで光が照射すること
ができる。投影露光装置に似た光学系であるが、波長選
択する多層誘電体ミラー28を用いている点が露光装置の
概念と全く異なる。
第1図(b)及び第6図(a)〜(f)の実施例で光
源にランプを用いた。しかし、光源はランプに限定せ
ず、所望の波長域に発光スペクトルを十分な強度で有す
るならばレーザでもよい。特に、尖頭パワーが大きい断
続光とする場合は、Xeフラッシュランプ、パルス発振レ
ーザ(例えば、N2レーザ、エキシマレーザ等)等が望ま
しい。
〔変形例〕
第1図及び第4図の実施例では原料ガスが一種類の場
合について説明している。しかし、第1図及び第4図の
実施例においても原料ガスは一種類に限定されない。
第7図の実施例の様にガス導入口21及び原料ガス導入
口22の他にもう1つ原料ガス導入口40を設けてそれぞれ
使い別けることができる。例えば、光反応しにくい気相
化合物は、プラズマ発生領域もしくはそれより上流側の
位置に導入することができる。また、光反応し易い気相
化合物乃至は励起種の寿命の短いものは、は、プラズマ
発生領域もしくはそれより下流側の位置に導入すること
ができる。
具体的に例えば、原料ガス導入口22からH2及びTMAl及
び新たに設けた原料ガス導入口41からSi2H6を含むH2
反応容器内へ供給する。第1図の実施例の説明の際の成
膜条件と同じでAl中に略々1〜5%のSiを含むAl−Si合
金を形成することができた。Si2H6のかわりにTiCl2を用
いるとAl−Ti合金が得られる。
第1図及び第4図の実施例は、金属薄膜を主体として
述べたが、第1図及び第4図の実施例は金属薄膜に限ら
ず例えばシラン(化学式SiH4)、もしくはジシラン(化
学式Si2H6)を用いればSi単結晶、もしくはSi多結晶、
もしくはSiアモルフアスに薄膜が形成できた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、荷電粒子損傷を与えずに、比較的低
い基体温度でしかも実用的な堆積膜形成速度を維持しな
がら緻密で良質の堆積膜を形成せしめることができる。
例えば、従来100〜350℃という低温で、荷電粒子損傷
がなく、500〜1000Å/分という堆積速度で、基板上の
所望の位置のみに金属薄膜を形成する技術はなかった。
本発明によればこの様な条件を十分に満足させて膜体を
形成せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明装置の1構成例を説明するための
模式図であり、第1図(b)はこれに用いる光照射系の
構成例を説明するための模式図である。 第2図は第1図(a)で示した装置に用いている多層誘
電体ミラーの反射特性を示した模式図である。 第3図はTMAlとH2を含む原料ガスからのプラズマ発光ス
ペクトルっを示したスペクトル曲線図である。 第4図(a)、(b)及び第5図は、それぞれ本発明装
置の他の構成例を説明するための模式図である。 第6図(a)乃至(f)は、それぞれ、本発明に使用す
る光照射系の他の実施例を示した模式図である。 第7図は、本発明装置の他の構成例を説明するための模
式図である。 1……光照射系、2……光透過窓、3……基体、4……
基体支持台、5……基体加熱用高周波コイル、6……プ
ラズマ発生用電極、7……プラズマ発生用高周波電源、
8……反応容器、9……反応容器を支えるチヤンバー、
10……圧力計、11……排気系、12……高真空用排気系、
13……基体装填予備室、14……基体装填予備室用排気
系、15……ゲートバルブ、16……バルブ、17……基体出
入口、18、18′……光フアイバ、19、19′……プラズマ
発光スペクトル測定系、20……合成石英窓、21、21′…
…ガス導入口、22、22′……原料ガス導入口、23……原
料ガス供給系、24……ランプ、25……ランプハウス、26
……排気口及びフアン、27……シヤッタ、28……多層誘
電体ミラー、29……レンズ、30……基体支持台、31……
基体加熱用ヒータ、32……導波管、33……プラズマ発生
用マイクロ波電源、34……活性化炉、35……反応チヤン
バー、36……排気系、37……分光器、38……球面ミラ
ー、39……全反射ミラー、40……マスク、41……原料ガ
ス導入口、42……基体支持台、43……ランプ、44……輪
体球面ミラー、45……台形ミラー、46……凸面ミラー、
47……凹面ミラー、 イ……光束、ロ……反射中心波長、ハ……反射半値幅、
ニ……略々394〜397nm付近のAl原子からの発光スペクト
ル、ホ……略々308〜310nm付近のAl原子からの発光スペ
クトル、ヘ……水素のブロードな発光スペクトル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 伸昌 仙台市長町3−9―6―402 (56)参考文献 特開 昭59−148326(JP,A) 特開 昭60−41047(JP,A) 特開 昭60−27122(JP,A) 特開 昭57−167631(JP,A) 特開 昭61−281868(JP,A) 日経マイクロデバイス、1985年春号、 (1985−2)、第61〜78頁

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】減圧可能な堆積室内に配された基体上に化
    学的気相法により堆積膜を形成する方法において、第1
    の気相化合物にプラズマ発生用の励起エネルギーを供給
    して励起種を生成せしめ、該励起種と、該励起種と化学
    反応する第2の気相化合物と、を該第2の気相化合物に
    励起エネルギーを供給することなく前記基体近傍に供給
    し、前記基体表面に前記第1の気相化合物及び前記第2
    の気相化合物の吸収極大波長よりも長波長域に属する紫
    外光を照射して前記基体表面を実質的にプラズマにさら
    すことなく堆積膜を形成することを特徴とする堆積膜形
    成法。
  2. 【請求項2】前記基体表面に照射される光の強度を時間
    的に変化させて、該基体表面における表面反応を促進さ
    せる特許請求の範囲第(1)項記載の堆積膜形成法。
  3. 【請求項3】前記基体表面に照射される光の強度を空間
    的に調整して、形成される堆積膜の膜厚を制御する特許
    請求の範囲第(1)項記載の堆積膜形成法。
  4. 【請求項4】金属原子を含み前記気相化合物を用いて前
    記基体上に金属膜体を形成せしめる特許請求の範囲第
    (1)項記載の堆積膜形成法。
  5. 【請求項5】前記気相化合物として金属アルキル化合
    物、金属カルボニル化合物又は金属ハロゲン化物を用い
    る特許請求の範囲第(4)項記載の堆積膜形成法。
  6. 【請求項6】前記気相化合物として金属アルキル化合物
    を用い、これとは別に水素ガスを基体表面に供給する特
    許請求の範囲第(5)項記載の堆積膜形成法。
  7. 【請求項7】基体上に化学的気相法により堆積膜を形成
    する装置であって、基体が配される堆積室と、該堆積室
    を排気する排気手段と、前記堆積室内もしくは該堆積室
    に連通する空間に前記基体に接触しないように局在化す
    るプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、前記プラ
    ズマの発生領域に第1の気相化合物を供給する第1の気
    相化合物供給手段と、前記基体近傍に第2の気相化合物
    を供給する第2の気相化合物供給手段と、前記第1及び
    第2の気相化合物の吸収極大波長よりも長波長域に属す
    る紫外光を前記基体表面に照射する光照射手段と、を有
    することを特徴とする堆積膜形成装置。
  8. 【請求項8】前記光照射手段に、基体表面に照射される
    光をパターンニングするための手段を備える特許請求の
    範囲第(7)項記載の堆積膜形成装置。
JP60211144A 1985-09-26 1985-09-26 堆積膜形成法及びこれに用いる装置 Expired - Lifetime JP2635021B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60211144A JP2635021B2 (ja) 1985-09-26 1985-09-26 堆積膜形成法及びこれに用いる装置
US08/471,158 US5753320A (en) 1985-09-26 1995-06-06 Process for forming deposited film
US08/479,857 US5803974A (en) 1985-09-26 1995-06-07 Chemical vapor deposition apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60211144A JP2635021B2 (ja) 1985-09-26 1985-09-26 堆積膜形成法及びこれに用いる装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6290924A JPS6290924A (ja) 1987-04-25
JP2635021B2 true JP2635021B2 (ja) 1997-07-30

Family

ID=16601107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60211144A Expired - Lifetime JP2635021B2 (ja) 1985-09-26 1985-09-26 堆積膜形成法及びこれに用いる装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5753320A (ja)
JP (1) JP2635021B2 (ja)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2611236B2 (ja) * 1987-07-03 1997-05-21 ソニー株式会社 半導体製造装置
JPH01286415A (ja) * 1988-05-13 1989-11-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体製造装置
EP0416646B1 (en) * 1989-09-08 2000-02-09 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for processing substrates
US5707692A (en) * 1990-10-23 1998-01-13 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus and method for processing a base substance using plasma and a magnetic field
US5101764A (en) * 1991-02-20 1992-04-07 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for integrating optical sensor into processor
JPH05234912A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Nippon Steel Corp 有機金属化学気相成長装置
JPH05234910A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Nippon Steel Corp 有機金属化学気相成長装置
JPH05234908A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Nippon Steel Corp エピタキシャル結晶成長装置用励起セル装置
JP2634120B2 (ja) * 1992-02-20 1997-07-23 新日本製鐵株式会社 エピタキシャル結晶成長装置用励起セル装置
JP2634119B2 (ja) * 1992-02-20 1997-07-23 新日本製鐵株式会社 有機金属化学気相成長装置
JPH05234911A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Nippon Steel Corp 有機金属化学気相成長装置
US5653811A (en) * 1995-07-19 1997-08-05 Chan; Chung System for the plasma treatment of large area substrates
US6432492B2 (en) * 1995-12-08 2002-08-13 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft HF-Plasma coating chamber or PECVD coating chamber, its use and method of plating CDs using the chamber
JP3254997B2 (ja) * 1995-12-25 2002-02-12 ソニー株式会社 プラズマcvd方法、およびこれにより形成された金属膜を有する半導体装置
EP0957511B1 (en) * 1996-02-23 2007-04-04 Ebara Corporation Chemical vapor deposition method
JP3279919B2 (ja) * 1996-05-14 2002-04-30 東京応化工業株式会社 同時放電化装置
US6172322B1 (en) * 1997-11-07 2001-01-09 Applied Technology, Inc. Annealing an amorphous film using microwave energy
US6112696A (en) * 1998-02-17 2000-09-05 Dry Plasma Systems, Inc. Downstream plasma using oxygen gas mixture
US6274459B1 (en) 1998-02-17 2001-08-14 Silicon Genesis Corporation Method for non mass selected ion implant profile control
US7804115B2 (en) * 1998-02-25 2010-09-28 Micron Technology, Inc. Semiconductor constructions having antireflective portions
US6274292B1 (en) * 1998-02-25 2001-08-14 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods
JP2961103B1 (ja) * 1998-04-28 1999-10-12 三菱重工業株式会社 プラズマ化学蒸着装置
US6268282B1 (en) 1998-09-03 2001-07-31 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods of forming and utilizing antireflective material layers, and methods of forming transistor gate stacks
US6281100B1 (en) 1998-09-03 2001-08-28 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods
US6156674A (en) * 1998-11-25 2000-12-05 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods of forming insulative materials
US6828683B2 (en) 1998-12-23 2004-12-07 Micron Technology, Inc. Semiconductor devices, and semiconductor processing methods
US6174651B1 (en) 1999-01-14 2001-01-16 Steag Rtp Systems, Inc. Method for depositing atomized materials onto a substrate utilizing light exposure for heating
US7235499B1 (en) * 1999-01-20 2007-06-26 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods
US6900138B1 (en) 1999-03-01 2005-05-31 Micron Technology, Inc. Oxygen plasma treatment for nitride surface to reduce photo footing
US6458723B1 (en) 1999-06-24 2002-10-01 Silicon Genesis Corporation High temperature implant apparatus
US7067414B1 (en) 1999-09-01 2006-06-27 Micron Technology, Inc. Low k interlevel dielectric layer fabrication methods
US6440860B1 (en) 2000-01-18 2002-08-27 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods of transferring patterns from patterned photoresists to materials, and structures comprising silicon nitride
JP3664033B2 (ja) * 2000-03-29 2005-06-22 セイコーエプソン株式会社 セラミックスの製造方法およびその製造装置
US6540839B1 (en) * 2000-03-31 2003-04-01 Seagate Technology Llc Apparatus and method to passivate magnets and magnetic materials
US6569249B1 (en) 2000-04-18 2003-05-27 Clemson University Process for forming layers on substrates
EP1156511A1 (en) * 2000-05-19 2001-11-21 Applied Materials, Inc. Remote plasma CVD apparatus
JP4382265B2 (ja) * 2000-07-12 2009-12-09 日本電気株式会社 酸化シリコン膜の形成方法及びその形成装置
JP2002057106A (ja) * 2000-08-08 2002-02-22 Tokyo Electron Ltd 処理装置のクリーニング方法及び処理装置
US6656539B1 (en) * 2000-11-13 2003-12-02 International Business Machines Corporation Method and apparatus for performing laser CVD
US20030091739A1 (en) * 2001-11-14 2003-05-15 Hitoshi Sakamoto Barrier metal film production apparatus, barrier metal film production method, metal film production method, and metal film production apparatus
US7659209B2 (en) * 2001-11-14 2010-02-09 Canon Anelva Corporation Barrier metal film production method
JP2004031603A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nec Corp レーザcvd装置、レーザcvd法、パターン欠陥修正装置及びパターン欠陥修正方法
KR20040007963A (ko) * 2002-07-15 2004-01-28 삼성전자주식회사 단원자층 증착 반응장치
JP3819335B2 (ja) * 2002-07-15 2006-09-06 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
JP2004165377A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Canon Inc 表面改質方法
JP4557144B2 (ja) * 2004-07-20 2010-10-06 セイコーエプソン株式会社 セラミックスの製造方法
DE602005008375D1 (de) * 2005-04-08 2008-09-04 Advanced Mask Technology Ct Gmbh Methode um eine Substratoberfläche von Kristallisationskeimen zu reinigen
JP2008205427A (ja) * 2007-01-24 2008-09-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 気相反応成長装置および気相反応成長方法
US20090008577A1 (en) * 2007-07-07 2009-01-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Conformal Doping Using High Neutral Density Plasma Implant
US8168268B2 (en) * 2008-12-12 2012-05-01 Ovishinsky Innovation, LLC Thin film deposition via a spatially-coordinated and time-synchronized process
NL2004874C2 (nl) * 2010-06-11 2011-12-19 Draka Comteq Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een primaire voorvorm.
KR101823678B1 (ko) * 2011-06-21 2018-03-14 엘지이노텍 주식회사 증착 장치 및 증착 방법
JP2013222884A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Furukawa Co Ltd 気相成長装置および成膜方法
JP5973969B2 (ja) * 2013-07-31 2016-08-23 国立大学法人徳島大学 インライン型濃度計及び濃度検出方法
CN108028214B (zh) * 2015-12-30 2022-04-08 玛特森技术公司 用于毫秒退火系统的气体流动控制

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3473978A (en) * 1967-04-24 1969-10-21 Motorola Inc Epitaxial growth of germanium
US3888705A (en) * 1973-12-19 1975-06-10 Nasa Vapor phase growth of groups iii-v compounds by hydrogen chloride transport of the elements
US4146657A (en) * 1976-11-01 1979-03-27 Gordon Roy G Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide
USRE31708E (en) * 1976-11-01 1984-10-16 Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide
US4141780A (en) * 1977-12-19 1979-02-27 Rca Corporation Optically monitoring the thickness of a depositing layer
GB2038086A (en) * 1978-12-19 1980-07-16 Standard Telephones Cables Ltd Amorphous semiconductor devices
US4239811A (en) * 1979-08-16 1980-12-16 International Business Machines Corporation Low pressure chemical vapor deposition of silicon dioxide with oxygen enhancement of the chlorosilane-nitrous oxide reaction
US4340617A (en) * 1980-05-19 1982-07-20 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for depositing a material on a surface
JPS5710920A (en) * 1980-06-23 1982-01-20 Canon Inc Film forming process
US4522663A (en) * 1980-09-09 1985-06-11 Sovonics Solar Systems Method for optimizing photoresponsive amorphous alloys and devices
US4357179A (en) * 1980-12-23 1982-11-02 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method for producing devices comprising high density amorphous silicon or germanium layers by low pressure CVD technique
US4421592A (en) * 1981-05-22 1983-12-20 United Technologies Corporation Plasma enhanced deposition of semiconductors
US4402762A (en) * 1981-06-02 1983-09-06 John Puthenveetil K Method of making highly stable modified amorphous silicon and germanium films
JPS5833829A (ja) * 1981-08-24 1983-02-28 Toshiba Corp 薄膜形成装置
US4652463A (en) * 1982-03-29 1987-03-24 Hughes Aircraft Process for depositing a conductive oxide layer
JPS58170536A (ja) * 1982-03-31 1983-10-07 Fujitsu Ltd プラズマ処理方法及びその装置
US4462847A (en) * 1982-06-21 1984-07-31 Texas Instruments Incorporated Fabrication of dielectrically isolated microelectronic semiconductor circuits utilizing selective growth by low pressure vapor deposition
US4504518A (en) * 1982-09-24 1985-03-12 Energy Conversion Devices, Inc. Method of making amorphous semiconductor alloys and devices using microwave energy
US4615905A (en) * 1982-09-24 1986-10-07 Sovonics Solar Systems, Inc. Method of depositing semiconductor films by free radical generation
JPS59148326A (ja) * 1983-02-14 1984-08-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Cvd薄膜製造方法
JPS59159167A (ja) * 1983-03-01 1984-09-08 Zenko Hirose アモルフアスシリコン膜の形成方法
JPS59199035A (ja) * 1983-04-26 1984-11-12 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 薄膜生成装置
JPS6026664A (ja) * 1983-07-22 1985-02-09 Canon Inc アモルフアスシリコン堆積膜形成法
JPS6027122A (ja) * 1983-07-22 1985-02-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光プラズマ気相反応法
DE3429899A1 (de) * 1983-08-16 1985-03-07 Canon K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zur bildung eines abscheidungsfilms
JPS6041047A (ja) * 1983-08-16 1985-03-04 Canon Inc 堆積膜形成法
JPS6043819A (ja) * 1983-08-19 1985-03-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 気相反応方法
US4637938A (en) * 1983-08-19 1987-01-20 Energy Conversion Devices, Inc. Methods of using selective optical excitation in deposition processes and the detection of new compositions
JPS6050923A (ja) * 1983-08-31 1985-03-22 Hitachi Ltd プラズマ表面処理方法
EP0153901B1 (de) * 1984-01-25 1991-05-29 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung von halbleitenden Materialien und/oder Halbleiter-Bauelementen
US4493745A (en) * 1984-01-31 1985-01-15 International Business Machines Corporation Optical emission spectroscopy end point detection in plasma etching
US4645689A (en) * 1984-02-17 1987-02-24 At&T Bell Laboratories Deposition technique
JPS60180999A (ja) * 1984-02-24 1985-09-14 Nec Corp ダイヤモンドの合成方法
US4505949A (en) * 1984-04-25 1985-03-19 Texas Instruments Incorporated Thin film deposition using plasma-generated source gas
JPS60243663A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Kyocera Corp 電子写真感光体
JPS6175529A (ja) * 1984-09-21 1986-04-17 Toshiba Corp ドライエツチング方法及び装置
JPS6184379A (ja) * 1984-09-29 1986-04-28 Kyocera Corp 高硬度窒化ホウ素膜の製法
US4657620A (en) * 1984-10-22 1987-04-14 Texas Instruments Incorporated Automated single slice powered load lock plasma reactor
US4659413A (en) * 1984-10-24 1987-04-21 Texas Instruments Incorporated Automated single slice cassette load lock plasma reactor
US4657777A (en) * 1984-12-17 1987-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Formation of deposited film
US5280983A (en) * 1985-01-22 1994-01-25 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system with robotic autoloader and load lock
US4615761A (en) * 1985-03-15 1986-10-07 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for detecting an end point of plasma treatment
JPH07101751B2 (ja) * 1985-03-28 1995-11-01 キヤノン株式会社 光起電力素子の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
日経マイクロデバイス、1985年春号、(1985−2)、第61〜78頁

Also Published As

Publication number Publication date
US5803974A (en) 1998-09-08
JPS6290924A (ja) 1987-04-25
US5753320A (en) 1998-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2635021B2 (ja) 堆積膜形成法及びこれに用いる装置
US4509451A (en) Electron beam induced chemical vapor deposition
US6150265A (en) Apparatus for forming materials
US5512102A (en) Microwave enhanced CVD system under magnetic field
US6230650B1 (en) Microwave enhanced CVD system under magnetic field
EP0930376B1 (en) Method of processing substrate
JPS61127121A (ja) 薄膜形成方法
US5232749A (en) Formation of self-limiting films by photoemission induced vapor deposition
JP2005033055A (ja) 放射状スロットに円弧状スロットを併設したマルチスロットアンテナを用いた表面波プラズマ処理装置
JP2008181710A (ja) プラズマ処理装置及び方法
US6673722B1 (en) Microwave enhanced CVD system under magnetic field
JPH0149004B2 (ja)
US5990006A (en) Method for forming materials
JPS6141763A (ja) 薄膜作成装置
JP2913671B2 (ja) Ecrプラズマcvd装置及びこれを用いた半導体装置の製造方法
JP2654433B2 (ja) 珪素半導体作製方法
JP2608456B2 (ja) 薄膜形成装置
JPS61160926A (ja) 光励起薄膜形成装置
JP2001043997A (ja) プラズマ処理装置
JP2564754B2 (ja) 絶縁ゲイト型電界効果半導体装置の作製方法
JP2007081341A (ja) 処理装置
JP2001115267A (ja) プラズマ処理装置及び処理方法
JPS62118521A (ja) 半導体被膜作製方法
JPS62127472A (ja) 薄膜形成装置
JPH11167998A (ja) パラボラアンテナを用いたプラズマ処理装置および処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term