JP2814998B2 - 半導体素子膜の形成方法およびその形成装置 - Google Patents
半導体素子膜の形成方法およびその形成装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子膜の形成
方法およびその形成装置に関する。
方法およびその形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ＣＶＤ法は熱ＣＶＤ法に比べてより低
温で膜形成を行う事ができるという利点がある。また光
ＣＶＤ法はプラズマＣＶＤ法と異なり、荷電粒子による
基板への損傷が極力抑えられ、しかも高い制御性を有し
ており、高品質の膜を形成できる。
温で膜形成を行う事ができるという利点がある。また光
ＣＶＤ法はプラズマＣＶＤ法と異なり、荷電粒子による
基板への損傷が極力抑えられ、しかも高い制御性を有し
ており、高品質の膜を形成できる。
【０００３】この光ＣＶＤを用いた従来の選択的な膜形
成装置の概要図を図５に示し、これによって形成された
膜の断面図を図６に示す。
成装置の概要図を図５に示し、これによって形成された
膜の断面図を図６に示す。
【０００４】まず図５を参照して説明すると、半導体素
子膜形成に使用される原料ガスが供給される膜形成室１
と、原料ガスを分解するための光を照射する紫外光源９
と、サセプタ５上に裁置された基板３の上部の所定領域
を選択的に加熱するための加熱光源１５とを備えてお
り、紫外光源９を有するランプハウス７には紫外光線を
反射する反射板１１および紫外光線を通過する窓１３が
設けられており、さらにガス供給部１７およびガス排気
部１９が設けられている。
子膜形成に使用される原料ガスが供給される膜形成室１
と、原料ガスを分解するための光を照射する紫外光源９
と、サセプタ５上に裁置された基板３の上部の所定領域
を選択的に加熱するための加熱光源１５とを備えてお
り、紫外光源９を有するランプハウス７には紫外光線を
反射する反射板１１および紫外光線を通過する窓１３が
設けられており、さらにガス供給部１７およびガス排気
部１９が設けられている。
【０００５】この従来の半導体素子膜の形成方法によれ
ば、原料ガスを分解する紫外光線とは別の光である加熱
光源１５からの加熱光線１６が、反射板等の光学系４お
よび窓２を通って基板３の上部を膜成長に最適な温度に
選択的に加熱しているので、加熱光線１６のパターンと
略同一パターンの半導体素子膜２６すなわち形成膜２６
（図６）得ることが出来るとされていた。このような技
術は、例えば特開平４−３１３２１７号公報に開示され
ている。
ば、原料ガスを分解する紫外光線とは別の光である加熱
光源１５からの加熱光線１６が、反射板等の光学系４お
よび窓２を通って基板３の上部を膜成長に最適な温度に
選択的に加熱しているので、加熱光線１６のパターンと
略同一パターンの半導体素子膜２６すなわち形成膜２６
（図６）得ることが出来るとされていた。このような技
術は、例えば特開平４−３１３２１７号公報に開示され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、膜形成室に供給された原料ガス全体、又は原
料ガスを分解するための光路全体を分解していたため
に、所定パターンを加熱するための光を照射した部分以
外にも膜が形成される問題があった。
技術では、膜形成室に供給された原料ガス全体、又は原
料ガスを分解するための光路全体を分解していたため
に、所定パターンを加熱するための光を照射した部分以
外にも膜が形成される問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、光により原料
ガスを分解し、化学反応により基板上に薄膜を形成する
半導体素子膜の形成方法において、前記原料ガスを所定
領域で選択的に、２段階光電離または２段階光解離また
は多光子解離により分解するための２つ以上の異なる角
度で入射される異なる波長の光と、前記基板上の上部の
所定領域を選択的に照射する光とを用いることを特徴と
する。
ガスを分解し、化学反応により基板上に薄膜を形成する
半導体素子膜の形成方法において、前記原料ガスを所定
領域で選択的に、２段階光電離または２段階光解離また
は多光子解離により分解するための２つ以上の異なる角
度で入射される異なる波長の光と、前記基板上の上部の
所定領域を選択的に照射する光とを用いることを特徴と
する。
【０００８】すなわち本発明の特徴は、光により原料ガ
スを分解し、化学反応により基板の上面上に薄膜を形成
する半導体素子膜の形成方法において、前記原料ガスを
所定領域で選択的に分解するための複数の異なる波長の
光と、前記基板上の上部の所定領域を選択的に照射する
光とを用い、この複数の異なる波長の光が重なった位置
や状態により前記薄膜を形成する箇所や前記薄膜の形状
を特定する半導体素子膜の形成方法にある。
スを分解し、化学反応により基板の上面上に薄膜を形成
する半導体素子膜の形成方法において、前記原料ガスを
所定領域で選択的に分解するための複数の異なる波長の
光と、前記基板上の上部の所定領域を選択的に照射する
光とを用い、この複数の異なる波長の光が重なった位置
や状態により前記薄膜を形成する箇所や前記薄膜の形状
を特定する半導体素子膜の形成方法にある。
【０００９】本発明の他の特徴は、基板が収容され薄膜
形成に使用される原料ガスが供給される膜形成室と、前
記原料ガスを所定領域で選択的に分解するための異なる
波長の光を照射する複数の光源と、前記基板の上部の所
定領域を選択的に加熱するための光を照射する光源とを
具備した半導体素子膜の形成装置にある。
形成に使用される原料ガスが供給される膜形成室と、前
記原料ガスを所定領域で選択的に分解するための異なる
波長の光を照射する複数の光源と、前記基板の上部の所
定領域を選択的に加熱するための光を照射する光源とを
具備した半導体素子膜の形成装置にある。
【００１０】ここで上記半導体素子膜の形成方法あるい
は上記半導体素子膜の形成装置において、前記複数の異
なる波長の光において、第１の光は前記基板の上面に対
して平行に照射し、第２の光は前記基板の上面に垂直方
向から照射することができる。あるいは、前記複数の異
なる波長の光において、第１および第２の光は前記基板
の上面に斜め方向から照射することができる。
は上記半導体素子膜の形成装置において、前記複数の異
なる波長の光において、第１の光は前記基板の上面に対
して平行に照射し、第２の光は前記基板の上面に垂直方
向から照射することができる。あるいは、前記複数の異
なる波長の光において、第１および第２の光は前記基板
の上面に斜め方向から照射することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明を説明
する。
する。
【００１２】図１は本発明の第１の実施の形態にかかる
ＣＶＤ装置の概略構成図である。
ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【００１３】膜形成室１の内部には例えばガラス基板か
らなる基板３を載置した３次元制御台８が収容されてい
る。この３次元制御台８の中には基板３を冷却するため
の温度調節部６が設けられ、基板３を冷却しながら３次
元的に移動、回転できる。
らなる基板３を載置した３次元制御台８が収容されてい
る。この３次元制御台８の中には基板３を冷却するため
の温度調節部６が設けられ、基板３を冷却しながら３次
元的に移動、回転できる。
【００１４】又、膜形成室の外部には、原料ガスのガス
供給部１７と、ガス排気部１９と、前記原料ガスを所定
領域で選択的に分解するための第１励起光源２１と、第
２励起光源２２と、加熱光源１５とが設けられている。
供給部１７と、ガス排気部１９と、前記原料ガスを所定
領域で選択的に分解するための第１励起光源２１と、第
２励起光源２２と、加熱光源１５とが設けられている。
【００１５】第１励起光源２１および第２励起光源２２
のうち一方だけでは、前記原料ガスを直接分解できない
異なる単一波長を出射し、両方の光が前記原料ガスに照
射された場合に原料ガスが分解するように選択された波
長の光を出射する。
のうち一方だけでは、前記原料ガスを直接分解できない
異なる単一波長を出射し、両方の光が前記原料ガスに照
射された場合に原料ガスが分解するように選択された波
長の光を出射する。
【００１６】例えば、波長可変レーザやフィルタを使っ
て波長を絞った水銀ランプの光を用いる。
て波長を絞った水銀ランプの光を用いる。
【００１７】第１励起光源２１および第２励起光源２２
からそれぞれ出射した第１励起光線２３および第２励起
光線２４はミラー等からなる光学系４により光路が制御
され、それぞれ上部及び側部の窓２を通して基板３の上
部の所定領域の原料ガスに照射される。
からそれぞれ出射した第１励起光線２３および第２励起
光線２４はミラー等からなる光学系４により光路が制御
され、それぞれ上部及び側部の窓２を通して基板３の上
部の所定領域の原料ガスに照射される。
【００１８】加熱光源１５はＡｒイオンレーザからな
り、加熱光源１５から出射された加熱光線２８はミラー
等からなる光学系４により光路が制御され、上部の窓２
を介して基板の所定領域に照射される。
り、加熱光源１５から出射された加熱光線２８はミラー
等からなる光学系４により光路が制御され、上部の窓２
を介して基板の所定領域に照射される。
【００１９】ガス供給部１７は膜形成室１に原料ガスを
供給するためのものである。また、ガス排気部１９は排
気ポンプにより膜形成室１内のガスを排気するためのも
のである。
供給するためのものである。また、ガス排気部１９は排
気ポンプにより膜形成室１内のガスを排気するためのも
のである。
【００２０】次にこのように構成されたＣＶＤ装置を用
いた半導体素子膜の形成方法を説明する。
いた半導体素子膜の形成方法を説明する。
【００２１】先ず、ガス排気部１９により膜形成室１内
のガスを排気し、室内の圧力を約５×１０-5Ｔｏｒｒ以
下まで下げる。
のガスを排気し、室内の圧力を約５×１０-5Ｔｏｒｒ以
下まで下げる。
【００２２】次にガス供給部１７から原料ガスを適切な
条件で膜形成室１内に導入するとともに、３次元制御第
８内に設けられた温度調節部６により基板３を約０℃に
冷却する。
条件で膜形成室１内に導入するとともに、３次元制御第
８内に設けられた温度調節部６により基板３を約０℃に
冷却する。
【００２３】次に加熱光源１５からレーザ光を出射させ
る。そしてこのレーザ光を光学系４により制御して基板
３の所定領域に照射し、その部分の温度を成膜に適した
温度（約３００℃）に加熱する。なお基板３は約０℃に
冷却されているので、表面のみが３００℃に加熱され
る。
る。そしてこのレーザ光を光学系４により制御して基板
３の所定領域に照射し、その部分の温度を成膜に適した
温度（約３００℃）に加熱する。なお基板３は約０℃に
冷却されているので、表面のみが３００℃に加熱され
る。
【００２４】次に第１励起光源２１と第２励起光源２２
から選択された波長の光である第１励起光線２３と第２
励起光線２４を出射させる。この第１励起光線２３と第
２励起光線２４を光学系４により制御して基板３の前記
所定領域の上部にある原料ガスに照射する。第１励起光
源２１からの基板上面に平行な第１励起光線２３と第２
励起光源２２からの基板上面に垂直な第２励起光線２４
とが重なった部分２５で原料ガスの分解が起こり半導体
素子膜が所定領域で得られる。
から選択された波長の光である第１励起光線２３と第２
励起光線２４を出射させる。この第１励起光線２３と第
２励起光線２４を光学系４により制御して基板３の前記
所定領域の上部にある原料ガスに照射する。第１励起光
源２１からの基板上面に平行な第１励起光線２３と第２
励起光源２２からの基板上面に垂直な第２励起光線２４
とが重なった部分２５で原料ガスの分解が起こり半導体
素子膜が所定領域で得られる。
【００２５】次に、３次元制御台８を制御し、第１励起
光線２３、第２励起光線２４、加熱光線２８の強度を変
えたり断続したり、集光範囲を変える制御をそれぞれ行
うことにより、所定のパターンの半導体素子膜が得られ
る。
光線２３、第２励起光線２４、加熱光線２８の強度を変
えたり断続したり、集光範囲を変える制御をそれぞれ行
うことにより、所定のパターンの半導体素子膜が得られ
る。
【００２６】図２は上記第１の実施の形態により得られ
た膜を示す断面図である。第１励起光線２３と第２励起
光線２４とが重なった部分２５のみに原料ガスの分解が
起こり半導体素子膜２６が所定領域のみに形成される。
た膜を示す断面図である。第１励起光線２３と第２励起
光線２４とが重なった部分２５のみに原料ガスの分解が
起こり半導体素子膜２６が所定領域のみに形成される。
【００２７】図３は本発明の第２の実施の形態にかかる
ＣＶＤ装置の概略構成図である。図３の第２の実施の形
態も図１の第１の実施の形態と同じ構成要素であり、第
１励起光線２３、第２励起光線２４、加熱光線２８の入
射角度をそれぞれ制御できるようにしたものであり、こ
れにより第１励起光線２３と第２励起光線２４とを基板
上面に斜め方向から照射することにより重なった部分２
５の形状を変化させて、原料ガスを分解して得るラジカ
ルの発生数の分布を加熱光線２８を照射した所定領域内
で片寄らせて、所定領域内での膜の成長速度を片寄らせ
ることができる。
ＣＶＤ装置の概略構成図である。図３の第２の実施の形
態も図１の第１の実施の形態と同じ構成要素であり、第
１励起光線２３、第２励起光線２４、加熱光線２８の入
射角度をそれぞれ制御できるようにしたものであり、こ
れにより第１励起光線２３と第２励起光線２４とを基板
上面に斜め方向から照射することにより重なった部分２
５の形状を変化させて、原料ガスを分解して得るラジカ
ルの発生数の分布を加熱光線２８を照射した所定領域内
で片寄らせて、所定領域内での膜の成長速度を片寄らせ
ることができる。
【００２８】この第２の実施の形態においても第１の実
施の形態と同じ形成方法で半導体素子を得られ、所定領
域内での膜成長速度の片寄りも制御することにより、膜
の成長方向を制御することができる。図４は上記第２の
実施の形態により得られた膜を示す断面図であり、傾い
た形状の半導体素子膜２６が形成されている。
施の形態と同じ形成方法で半導体素子を得られ、所定領
域内での膜成長速度の片寄りも制御することにより、膜
の成長方向を制御することができる。図４は上記第２の
実施の形態により得られた膜を示す断面図であり、傾い
た形状の半導体素子膜２６が形成されている。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体素
子膜の形成方法およびその形成装置によれば、光のパタ
ーンと同一パターンの半導体素子膜を従来技術より精度
良く得ることができ、また従来技術では得ることができ
なかった半導体素子膜成長方向の制御が可能となる。さ
らに、所定パターンの半導体素子膜を容易に形成するこ
とができる。
子膜の形成方法およびその形成装置によれば、光のパタ
ーンと同一パターンの半導体素子膜を従来技術より精度
良く得ることができ、また従来技術では得ることができ
なかった半導体素子膜成長方向の制御が可能となる。さ
らに、所定パターンの半導体素子膜を容易に形成するこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＣＶＤ装置の
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によって得られた半
導体素子膜を示す断面図である。
導体素子膜を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＣＶＤ装置の
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によって得られた半
導体素子膜を示す断面図である。
導体素子膜を示す断面図である。
【図５】従来技術に係るＣＶＤ装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図６】従来技術によって得られた半導体素子膜を示す
断面図である。
断面図である。
１ 膜形成室 ２ 窓 ３ 基板 ４ 光学系 ５ サセプタ ６ 温度調節部 ７ ランプハウス ８ ３次元制御台 ９ 紫外光源 １１ 反射板 １３ 窓 １５ 加熱光源 １６ 加熱光線 １７ ガス供給部 １９ ガス排気部 ２１ 第１励起光源 ２２ 第２励起光源 ２３ 第１励起光線 ２４ 第２励起光線 ２５ 第１及び第２励起光線の重なった部分 ２６ 半導体素子膜 ２８ 加熱光線
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/205 C23C 16/48
Claims (7)
- 【請求項１】 光により原料ガスを分解し、化学反応に
より基板の上面上に薄膜を形成する半導体素子膜の形成
方法において、前記原料ガスを所定領域で選択的に分解
するための複数の異なる波長の光と、前記基板上の上部
の所定領域を選択的に照射する光とを用いることを特徴
とする半導体素子膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記複数の異なる波長の光が重なった位
置や状態により前記薄膜を形成する箇所や前記薄膜の形
状を特定することを特徴とする請求項１記載の半導体素
子膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記複数の異なる波長の光において、第
１の光は前記基板の上面に対して平行に照射し、第２の
光は前記基板の上面に垂直方向から照射することを特徴
とする請求項１または請求項２記載の半導体素子膜の形
成方法。 - 【請求項４】 前記複数の異なる波長の光において、第
１および第２の光は前記基板の上面に斜め方向から照射
することを特徴とする請求項１または請求項２記載の半
導体素子膜の形成方法。 - 【請求項５】 基板が収容され薄膜形成に使用する原料
ガスが供給される膜形成室と、前記原料ガスを所定領域
で選択的に分解するための異なる波長の光を照射する複
数の光源と、前記基板の上部の所定領域を選択的に加熱
するための光を照射する光源とを具備してなることを特
徴とする半導体素子膜の形成装置。 - 【請求項６】 前記複数の異なる波長の光において、第
１の光は前記基板の上面に対して平行に照射し、第２の
光は前記基板の上面に垂直方向から照射することを特徴
とする請求項５記載の半導体素子膜の形成装置。 - 【請求項７】 前記複数の異なる波長の光において、第
１および第２の光は前記基板の上面に斜め方向から照射
することを特徴とする請求項５記載の半導体素子膜の形
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21628096A JP2814998B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 半導体素子膜の形成方法およびその形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21628096A JP2814998B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 半導体素子膜の形成方法およびその形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064830A JPH1064830A (ja) | 1998-03-06 |
| JP2814998B2 true JP2814998B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=16686068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21628096A Expired - Fee Related JP2814998B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 半導体素子膜の形成方法およびその形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814998B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5838786B2 (ja) * | 2011-12-21 | 2016-01-06 | 東ソー株式会社 | 基体表面の傷の修復方法 |
-
1996
- 1996-08-16 JP JP21628096A patent/JP2814998B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1064830A (ja) | 1998-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980714 |
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