JP3060528B2 - 光ｃｖｄ装置および光ｃｖｄ成膜方法 - Google Patents
光ｃｖｄ装置および光ｃｖｄ成膜方法Info
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- JP3060528B2 JP3060528B2 JP2310726A JP31072690A JP3060528B2 JP 3060528 B2 JP3060528 B2 JP 3060528B2 JP 2310726 A JP2310726 A JP 2310726A JP 31072690 A JP31072690 A JP 31072690A JP 3060528 B2 JP3060528 B2 JP 3060528B2
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- light source
- light
- optical cvd
- irradiating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光CVD装置に関し、特に、パターン化され
た膜を形成することのできる光CVD装置に関する。
た膜を形成することのできる光CVD装置に関する。
［従来の技術］ 光CVD技術は低温の成膜技術として注目を集めてい
る。従来の光CVD装置としては、「LSI工場自動化・新プ
ロセス技術集成」（1984.3.31、エビポック社発行）P.1
97、図−12に示されているような、米国タイラン（TYLA
N）社製PVD−1000などが知らてれいる。これは、第５図
に示すように、内部に、ヒータ21を内蔵する基板載置台
22、基板載置台22上に搭載された基板１上面を照射する
紫外線ランプ23、および紫外線ランプ23と基板１とを隔
離する透明な光学窓24を有する真空容器25と、真空容器
25の中の基板１の上面に材料ガスを流すことが可能な材
料ガスボンベ26と、真空容器25内の不要ガスを排出する
真空ポンプ27とで構成されている。
る。従来の光CVD装置としては、「LSI工場自動化・新プ
ロセス技術集成」（1984.3.31、エビポック社発行）P.1
97、図−12に示されているような、米国タイラン（TYLA
N）社製PVD−1000などが知らてれいる。これは、第５図
に示すように、内部に、ヒータ21を内蔵する基板載置台
22、基板載置台22上に搭載された基板１上面を照射する
紫外線ランプ23、および紫外線ランプ23と基板１とを隔
離する透明な光学窓24を有する真空容器25と、真空容器
25の中の基板１の上面に材料ガスを流すことが可能な材
料ガスボンベ26と、真空容器25内の不要ガスを排出する
真空ポンプ27とで構成されている。
次に、この従来装置の動作について説明する。まず、
ヒータ21で基板１を加熱する。次に、紫外線ランプ23で
基板１の上面に遠紫外線を照射する。この状態で材料ガ
スボンベ26からSiH4ガスを基板１の上面に流すと、次の
反応が起こる。
ヒータ21で基板１を加熱する。次に、紫外線ランプ23で
基板１の上面に遠紫外線を照射する。この状態で材料ガ
スボンベ26からSiH4ガスを基板１の上面に流すと、次の
反応が起こる。
SiH4＋ｈν→SiH2＋2H SiH4＋ｈν→SiH3＋Ｈ この１次分解過程により生成された中間生成物（Si
H2、SiH3）が基板上で反応してアモルファスシリコンが
成長する。而して、このようにして形成された薄膜をパ
ターニングするには、通常、フォトエッチング工程が必
要となる。
H2、SiH3）が基板上で反応してアモルファスシリコンが
成長する。而して、このようにして形成された薄膜をパ
ターニングするには、通常、フォトエッチング工程が必
要となる。
一方、パターン化された薄膜を直接光CVD法によって
得る方法としては、光源と基板との間にマスク介在させ
る光CVD手段が知られている（例：特開昭63−51643号公
報）。
得る方法としては、光源と基板との間にマスク介在させ
る光CVD手段が知られている（例：特開昭63−51643号公
報）。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した第１の従来技術では薄膜をパターニングする
には煩雑なフォトエッチング工程が必要となり、また、
第２の従来技術ではパターニングされた薄膜が直接得ら
れる長所はあるものの、第１の従来例と同様にマスクが
必要となる。
には煩雑なフォトエッチング工程が必要となり、また、
第２の従来技術ではパターニングされた薄膜が直接得ら
れる長所はあるものの、第１の従来例と同様にマスクが
必要となる。
マスクを必要とする従来技術ではマスク作成工程が必
要であり、またマスク自体が高価なものであるので製品
のコスト高を招く欠点があった。更に、製品の設計変更
の場合にはマスク自体を作製し直さなければならないと
いう不都合があった。また、いずれの従来技術でも、高
さ方向に連続して変化するパターンを作成することは不
可能なことであった。
要であり、またマスク自体が高価なものであるので製品
のコスト高を招く欠点があった。更に、製品の設計変更
の場合にはマスク自体を作製し直さなければならないと
いう不都合があった。また、いずれの従来技術でも、高
さ方向に連続して変化するパターンを作成することは不
可能なことであった。
［課題を解決するための手段］ 本発明の光CVD装置は、基板を搭載可能な基板搭載台
を有する真空容器と、前記容器の外部にあり、液晶シャ
ッタを介して前記基板を照射する第一の光源と、前記第
一の光源とは異なる方向から、前記基板上部方向を照射
する第二の光源と、を有することを特徴としている。
を有する真空容器と、前記容器の外部にあり、液晶シャ
ッタを介して前記基板を照射する第一の光源と、前記第
一の光源とは異なる方向から、前記基板上部方向を照射
する第二の光源と、を有することを特徴としている。
また、本発明の光CVD成膜方法は、真空容器内の基板
搭載台に搭載された基板の上部の材料ガスに側面方向か
ら光を照射すると共に、前記基板上部方向から光を液晶
シャッターを介して前記基板上に照射することにより前
記基板上の所定形状の構造物を形成することを特徴とす
るものである。
搭載台に搭載された基板の上部の材料ガスに側面方向か
ら光を照射すると共に、前記基板上部方向から光を液晶
シャッターを介して前記基板上に照射することにより前
記基板上の所定形状の構造物を形成することを特徴とす
るものである。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。
する。
第１図は、本発明の一実施例を示す模式図であり、第
２図は、第１図のＡ−Ａ線断面図である。
２図は、第１図のＡ−Ａ線断面図である。
この実施例の光CVD装置は、上面と側面に採光窓を有
し、上面採光窓の下方に基板１を設置することが可能な
基板載置台２を有する真空容器３と、真空容器３の中の
基板１の上面に材料ガスを供給する材料ガスボンベ４
と、真空容器３の両採光窓面に不活性ガスを流すことが
可能な不活性ガスボンベ５と、真空容器３中の不要ガス
を排出する真空ポンプ６と、真空容器３の上面採光窓の
上方に設置したレンズ７と、レンズ７の上方に設置した
液晶シャッタ８と、液晶シャッタ８の上方に設置した光
源9aと、真空容器３の側面採光窓の側方で基板１の上面
の高さに設置された光源9bと、光源9bの放出光を平面光
線とするシリンドリカルレンズ10とを含んで構成され
る。
し、上面採光窓の下方に基板１を設置することが可能な
基板載置台２を有する真空容器３と、真空容器３の中の
基板１の上面に材料ガスを供給する材料ガスボンベ４
と、真空容器３の両採光窓面に不活性ガスを流すことが
可能な不活性ガスボンベ５と、真空容器３中の不要ガス
を排出する真空ポンプ６と、真空容器３の上面採光窓の
上方に設置したレンズ７と、レンズ７の上方に設置した
液晶シャッタ８と、液晶シャッタ８の上方に設置した光
源9aと、真空容器３の側面採光窓の側方で基板１の上面
の高さに設置された光源9bと、光源9bの放出光を平面光
線とするシリンドリカルレンズ10とを含んで構成され
る。
ここで、側方より光源9bから光を照射しているのは、
両光源9a、9bからの光が照射された箇所においてのみ成
膜がなされるようにして、上面採光窓に膜が形成されな
いようにするためである。
両光源9a、9bからの光が照射された箇所においてのみ成
膜がなされるようにして、上面採光窓に膜が形成されな
いようにするためである。
次に、本実施例装置を用いた成膜方法について説明す
る。
る。
まず、液晶シャッタ８を、第２図に示すようにリング
状に光が透過できるようにする。そして、光源9a（ArF
エキシマレーザ）の放出光を液晶シャッタ８に照射する
と、リング状に光が透過し、この透過光は、レンズ７に
より縮少されて基板１の上面を照射される。次に側方に
ある光源（ArFエキシマレーザ）9bの放出光をシリンド
リカルレンズ10に入射すると、平面光になり基板１の上
面上部を照射する。この状態で材料ガスボンベ４から材
料ガス（Si2H6）を基板１の上面に流すと、材料ガスは
光のフォトンからエネルギーを受けとり、分解反応を起
こして基板１上にリング状のアモルファスシリコン膜に
成膜する。この場合に、材料ガスが拡散して真空容器３
の採光窓で成膜しないように採光窓面に不活性ガスボン
ベ５から不活性ガスを流す。また不要なガスは真空ポン
プ６により排出する。
状に光が透過できるようにする。そして、光源9a（ArF
エキシマレーザ）の放出光を液晶シャッタ８に照射する
と、リング状に光が透過し、この透過光は、レンズ７に
より縮少されて基板１の上面を照射される。次に側方に
ある光源（ArFエキシマレーザ）9bの放出光をシリンド
リカルレンズ10に入射すると、平面光になり基板１の上
面上部を照射する。この状態で材料ガスボンベ４から材
料ガス（Si2H6）を基板１の上面に流すと、材料ガスは
光のフォトンからエネルギーを受けとり、分解反応を起
こして基板１上にリング状のアモルファスシリコン膜に
成膜する。この場合に、材料ガスが拡散して真空容器３
の採光窓で成膜しないように採光窓面に不活性ガスボン
ベ５から不活性ガスを流す。また不要なガスは真空ポン
プ６により排出する。
材料ガスを長時間流し続けると、基板１上には第３図
（ａ）（平面図）、（ｂ）（断面図）に示されるような
形成物11が得られる。
（ａ）（平面図）、（ｂ）（断面図）に示されるような
形成物11が得られる。
上記の成膜例では、材料ガスにSi2H6を用いてアモル
ファスシリコンを成膜していたが、材料ガスにGeH4を用
いれば、ゲルマニュウムの多結晶膜を成膜するようにす
ることができる。また、材料ガスにアルキル金属化合物
ガスであるAl（CH3）３、Cd（CH3）２などを用いれば、
Al、Cdなどの金属膜を形成することができる。
ファスシリコンを成膜していたが、材料ガスにGeH4を用
いれば、ゲルマニュウムの多結晶膜を成膜するようにす
ることができる。また、材料ガスにアルキル金属化合物
ガスであるAl（CH3）３、Cd（CH3）２などを用いれば、
Al、Cdなどの金属膜を形成することができる。
また、時間とともに液晶シャッタ８の光透過部分の形
状を変化させれば、第４図（ａ）（平面図）、（ｂ）
（断面図）に示されるような、立体的構造物である形成
物12を形成することも可能である。従って、本発明の装
置を用いれば、直径60〜120μｍ程度のマイクロアクチ
ュエータの製作も、フォトリソグラフ技術やエッチング
技術を用いることなく実現できる。
状を変化させれば、第４図（ａ）（平面図）、（ｂ）
（断面図）に示されるような、立体的構造物である形成
物12を形成することも可能である。従って、本発明の装
置を用いれば、直径60〜120μｍ程度のマイクロアクチ
ュエータの製作も、フォトリソグラフ技術やエッチング
技術を用いることなく実現できる。
［発明の効果］ 本発明の光CVD装置は、液晶シャッタを用いて基板上
に選択的に光を照射しうるようにしたものであるので、
本発明によれば、選択的成膜をマスクを使用することな
く容易に実現することができる。また、製品の設計変更
に伴うパターン変更も液晶シャッタにおける印加電圧パ
ターンの変更によって対処できるので、効率的な設計、
試作が可能となる。さらに、シャッタの光透過部分を時
間的に変化させることにより、立体的な構造物の形成が
可能となるという効果も有する。
に選択的に光を照射しうるようにしたものであるので、
本発明によれば、選択的成膜をマスクを使用することな
く容易に実現することができる。また、製品の設計変更
に伴うパターン変更も液晶シャッタにおける印加電圧パ
ターンの変更によって対処できるので、効率的な設計、
試作が可能となる。さらに、シャッタの光透過部分を時
間的に変化させることにより、立体的な構造物の形成が
可能となるという効果も有する。
第１図は本発明の一実施例を示す模式図、第２図は、第
１図のＡ−Ａ線断面図、第３図（ａ）、（ｂ）および第
４図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本実施例により形成さ
れた形成物の平面図と断面図、第５図は従来例を示す模
式図である。 １……基板、２……基板載置台、３……真空容器、４…
…材料ガスボンベ、５……不活性ガスボンベ、６……真
空ポンプ、７……レンズ、８……液晶シャッタ、9a、9b
……光源、10……シリンドリカルレンズ、11、12……形
成物、21……ヒータ、22……基板載置台、23……紫外線
ランプ、24……光学窓、25……真空容器、26……材料ガ
スボンベ、27……真空ポンプ。
１図のＡ−Ａ線断面図、第３図（ａ）、（ｂ）および第
４図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本実施例により形成さ
れた形成物の平面図と断面図、第５図は従来例を示す模
式図である。 １……基板、２……基板載置台、３……真空容器、４…
…材料ガスボンベ、５……不活性ガスボンベ、６……真
空ポンプ、７……レンズ、８……液晶シャッタ、9a、9b
……光源、10……シリンドリカルレンズ、11、12……形
成物、21……ヒータ、22……基板載置台、23……紫外線
ランプ、24……光学窓、25……真空容器、26……材料ガ
スボンベ、27……真空ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 C23C 16/00 - 16/56
Claims (5)
- 【請求項１】基板を搭載可能な基板搭載台を有する真空
容器と、前記容器の外部にあり、液晶シャッタを介して
前記基板を照射する第一の光源と、前記第一の光源とは
異なる方向から、前記基板上部方向を照射する第二の光
源と、を有することを特徴とする光CVD装置。 - 【請求項２】上面と側面にそれぞれ第一、第二の採光窓
を有し、前記第一の採光窓下に基板搭載台を有する真空
容器と、前記真空容器内に材料ガスを供給する材料ガス
供給系と、前記真空容器内の不要ガスを排出する排気系
と、前記第一の採光窓の上方に配置された第一の光源
と、前記第一の採光窓と前記第一の光源との間に配置さ
れた液晶シャッタと、前記真空容器の側面から前記第二
の採光窓を介して前記基板搭載台の上部の材料ガスを照
射する第二の光源と、を有することを特徴とする光CVD
装置。 - 【請求項３】第二の光源の放出光を平面光線とするレン
ズを有していることを特徴とする請求項１または２記載
の光CVD装置。 - 【請求項４】真空容器内の基板搭載台に搭載された基板
の上部の材料ガスに側面方向から光を照射すると共に、
前記基板上部方向から光を液晶シャッターを介して前記
基板上に照射することにより前記基板上の所定形状の構
造物を形成することを特徴とする光CVD成膜方法。 - 【請求項５】側面方向から照射される光はレンズにより
平面光線となされていることを特徴とする請求項４記載
の光CVD成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2310726A JP3060528B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光ｃｖｄ装置および光ｃｖｄ成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2310726A JP3060528B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光ｃｖｄ装置および光ｃｖｄ成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181723A JPH04181723A (ja) | 1992-06-29 |
| JP3060528B2 true JP3060528B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=18008738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2310726A Expired - Lifetime JP3060528B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光ｃｖｄ装置および光ｃｖｄ成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060528B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2310726A patent/JP3060528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04181723A (ja) | 1992-06-29 |
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