JP3157510B2 - Light excitation treatment method - Google Patents

Light excitation treatment method

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JP3157510B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光励起CVD、光励起エッチング、リソグラフィ等の光
励起処理方法に関し、 光源から照射される光のうち、基板にダメージを及ぼ
す波長の光を基板に到達する前に遮断することを目的と
して、 光源からの光を、分光部材を介して基板上の試料に照
射し、所定の処理を施す光励起処理方法において、前記
分光部材を、前記基板とほぼ同一の材料または前記基板
の組成元素を含む化合物とする構成とした。更に、前記
分光部材の角度調節ができる構成とした。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] Regarding photoexcitation processing methods such as photoexcitation CVD, photoexcitation etching, and lithography, of light emitted from a light source, light having a wavelength that damages a substrate is blocked before reaching the substrate. For the purpose, in a light excitation processing method of irradiating a sample on a substrate with light from a light source through a spectral member and performing a predetermined process, the spectral member is made of substantially the same material as that of the substrate or of the substrate. It was configured to be a compound containing a composition element. Further, the angle of the light-splitting member can be adjusted.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、光励起CVD、光励起エッチング、リソグラ
フィ等の光励起処理方法に関する。
The present invention relates to a photoexcitation processing method such as photoexcitation CVD, photoexcitation etching, and lithography.

近年、半導体装置の高集積化・高密度化に伴い、リソ
グラフィ技術やCVD法の改良が期待される。
2. Description of the Related Art In recent years, improvements in lithography technology and CVD methods are expected with the increase in integration and density of semiconductor devices.

ここに、例えばリソグラフィ技術では、LSIの高集積
化に伴う微細化の要請に応え、理論的分解能の高い露光
媒体を使った光励起リソグラフィが利用される。また、
CVD法では、膜質制御のための温度調節を行なったり、
材料分子を振動励起する等のための光励起CVD法が利用
される。
Here, for example, in lithography technology, photoexcitation lithography using an exposure medium having a high theoretical resolution is used in response to a demand for miniaturization accompanying high integration of LSI. Also,
In the CVD method, temperature control is performed to control the film quality,
A photo-excited CVD method for, for example, vibrationally exciting material molecules is used.

このように、半導体素子の高性能な動作を可能にする
ために、高エネルギー光を光源として各種の処理を行な
う光励起処理方法が要求される。
As described above, in order to enable a high-performance operation of a semiconductor device, a light excitation processing method for performing various processes using high-energy light as a light source is required.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体処理技術における光励起処理方法(光励起CV
D、光励起エッチング、光励起リソグラフィ等)では、
原料ガスの光吸収特性や高い励起状態の利用あるいは短
波長光による解像度の向上を目的とする。
Photoexcitation processing method in semiconductor processing technology (photoexcitation CV
D, photoexcitation etching, photoexcitation lithography, etc.)
The purpose is to improve the light absorption characteristics of the source gas, the use of a high excited state, or the resolution by short-wavelength light.

以下、かかる光励起処理方法のうち、光励起CVD、リ
ソグラフィを例に説明する。
Hereinafter, among such light excitation processing methods, light excitation CVD and lithography will be described as examples.

光励起CVDとは、光エネルギーを利用した化学蒸着法
である。そして、今日の主流は、材料ガスを紫外光によ
り光分解する方法である。熱CVDのように基板温度をあ
げる必要がなく、膜質制御のための温度調節を可能にす
る。紫外光源として低圧水銀灯等を用い、1μm以下の
薄膜形成も可能である。
Photoexcited CVD is a chemical vapor deposition method using light energy. And the mainstream of today is a method of photodecomposing a material gas by ultraviolet light. This eliminates the need to raise the substrate temperature as in thermal CVD, and enables temperature control for film quality control. A low-pressure mercury lamp or the like can be used as an ultraviolet light source to form a thin film of 1 μm or less.

リソグラフィでは、半導体素子の微細化、特に、LSI
の高集積化の要請に伴って、光源に原理的に分解能の高
い露光媒体を使った技術開発が促されている。ここで
は、X線露光を用いたリソグラフィを例に説明する。
In lithography, miniaturization of semiconductor devices, especially LSI
With the demand for higher integration, technology development using an exposure medium having a high resolution in principle as a light source has been promoted. Here, lithography using X-ray exposure will be described as an example.

X線露光は、光露光の光より回折、干渉が少なく、パ
ターン転写を高精度で行なうことができる。X線露光に
おいては電子線励起のX線源よりもシンクロトロン放射
光(以下、SR光という。)等が利用される。これは、電
子線励起のX線源が有限の大きさを持ち、発散ビームで
あるため転写パターンの精度に影響を与えるからであ
る。SR光とは、電子シンクロトロン中で、磁場中を高速
に近い速度で運動している電子が放出する電磁波に含ま
れる高強度の光をいう。光は赤外線からX線にまでわた
り、平行性・強度・輝度において、他のX線源に比べ格
段に優れている。特に、1〜5nmの波長をもつ軟X線は
ウエハ上で100mW/cm2以上のエネルギー密度のもつ。
X-ray exposure has less diffraction and interference than light of light exposure, and can perform pattern transfer with high accuracy. In X-ray exposure, synchrotron radiation (hereinafter referred to as SR light) is used rather than an electron beam-excited X-ray source. This is because the electron beam excited X-ray source has a finite size and is a divergent beam, which affects the accuracy of the transfer pattern. SR light is high-intensity light contained in electromagnetic waves emitted by electrons moving at a speed close to high speed in a magnetic field in an electron synchrotron. Light ranges from infrared rays to X-rays, and is remarkably superior to other X-ray sources in parallelism, intensity and brightness. In particular, soft X-rays having a wavelength of 1 to 5 nm have an energy density of 100 mW / cm 2 or more on a wafer.

そして、従来光励起処理方法では、光源からの光を直
接試料へ照射するか回折格子、薄膜フィルタ、多層膜ミ
ラー等の分光部材を介し、特定波長の光を選択して試料
に照射していた。紫外光やSR光には光分解、露光に不要
な光も含まれからである。
In the conventional light excitation processing method, a sample is irradiated with light from a light source directly or selected through a spectral member such as a diffraction grating, a thin film filter, or a multilayer mirror to irradiate the sample. This is because ultraviolet light and SR light include light unnecessary for photolysis and exposure.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

紫外光やSR光に含まれる光のうち、ある特定の波長の
光は、試料を積載する基板、例えば半導体基板へ照射さ
れると、基板表面や内部へダメージを及ぼす。そして、
かかるダメージは最終的には、半導体回路の性能悪化を
もたらす。また、X線領域では、物質の吸収係数が小さ
くなるのでダメージは基板奥深くまで浸透し、その後の
プロセスでも除去が困難となる。このため、基板にダメ
ージを及ぼす波長の光は、基板に到達する前に何らかの
手段で遮断することが要求される。
When light of a specific wavelength out of the light included in ultraviolet light and SR light is irradiated on a substrate on which a sample is mounted, for example, a semiconductor substrate, it damages the substrate surface and the inside. And
Such damage ultimately results in performance degradation of the semiconductor circuit. Further, in the X-ray region, since the absorption coefficient of the substance is small, the damage penetrates deep into the substrate, and it is difficult to remove the damage even in a subsequent process. For this reason, it is required that light having a wavelength that damages the substrate be blocked by some means before reaching the substrate.

光源からの光を直接試料に照射し、更に前記の不要な
波長の光を遮断する方法としては、アンジュレータ等の
ように光源に処理を施して、希望のスペクトル領域巾を
得るものがある。しかし、かかる方法では大面積のCVD
やエッチングを行なうには出力強度が十分ではない。
As a method of directly irradiating the sample with the light from the light source and further blocking the light of the unnecessary wavelength, there is a method in which the light source is processed such as an undulator to obtain a desired spectral region width. However, such a method requires a large area CVD.
And the output intensity is not enough to perform etching.

また、光源と試料との間に各種の分光部材を配設する
方法では、例えば、回折格子は分散が大き過ぎ、光が弱
くなってしまうため、試料のCVDやエッチングには適さ
ない。また、金属や絶縁物の薄膜フィルタは極めて薄い
(1000〜2000Å)ため破損しやすく、放射光の光によっ
て破られることが多い。更に、多層膜ミラーは長波長の
光を遮断できない。(以上、総裁は「放射光励起CVD、
宇理須 恒雄著、1987年の25巻3号の光技術コンタクト
収録、」参照のこと。) このように、基板上の試料に光励起処理を施す場合、
光源から試料に照射される光のうち、基板へダメージを
及ぼす波長の光を効果的に遮断することは困難であると
いう課題があった。
Further, in the method of disposing various light-splitting members between the light source and the sample, for example, the diffraction grating has an excessively large dispersion and weakens the light, and thus is not suitable for CVD or etching of the sample. Further, a thin film filter made of a metal or an insulator is extremely thin (1000 to 2000 mm) and thus is easily broken, and is often broken by radiated light. Furthermore, a multilayer mirror cannot block long wavelength light. (The President stated, "Radiation-excited CVD,
Tsuneo Urisu, Optical Technology Contact Record, Vol. 25, No. 3, 1987 ". As described above, when the sample on the substrate is subjected to the optical excitation processing,
There is a problem that it is difficult to effectively block light having a wavelength that damages the substrate, out of the light emitted from the light source to the sample.

そこで、上記課題に鑑み、基板にダメージを及ぼす波
長の光を基板に到達する前に遮断することを目的として
以下の手段を設けた。
In view of the above problem, the following means are provided for the purpose of blocking light having a wavelength that damages the substrate before reaching the substrate.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記課題を解決すべく、本発明では、光源からの光1
を、分光部材5を介して基板7上の試料に照射し、所定
の処理を施す光励起処理方法において、前記分光部材5
を、前記基板7とほぼ同一の材料または前記基板の組成
元素を含む化合物とする構成とした。更に、前記分光部
材5の角度調節を可能にする構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a light source 1 from a light source.
Is irradiated on the sample on the substrate 7 through the spectral member 5 to perform a predetermined process.
Is made of substantially the same material as the substrate 7 or a compound containing a composition element of the substrate. Further, the angle of the beam splitting member 5 can be adjusted.

〔作用〕[Action]

分光部材5を基板とほぼ同一材料又は同一組成を含む
化合物とすることにより、基板7にダメージを及ぼす波
長の光が基板7に照射される前にかかる分光部材5で吸
収される。そして、基板7にダメージを及ぼす波長の光
が減衰した状態で試料、基板7に照射されるので基板7
の表面、内部へのダメージは減少する。
When the light-splitting member 5 is made of a compound containing substantially the same material or the same composition as the substrate, light having a wavelength that damages the substrate 7 is absorbed by the light-splitting member 5 before the substrate 7 is irradiated. Then, the sample and the substrate 7 are irradiated in a state where the light having a wavelength that damages the substrate 7 is attenuated.
The damage to the surface and the inside of the is reduced.

そして、試料への光励起処理に必要な光は分光部材に
はそれほど吸収されず、光励起CVD,リソグラフィ等の処
理にはそれほど影響しない。
The light required for the light excitation processing on the sample is not so much absorbed by the spectral member, and does not significantly affect the processing such as the light excitation CVD and lithography.

また、分光部材5の角度を調節して、光源からの光1
のうちで任意の波長の光も選択でき、例えば、光励起リ
ソグラフィにおいて分光部材5を反射膜とした場合に、
入射角を変え、光源からの光1のうち露光に必要な光だ
けを選択することが可能になる。
Also, the angle of the light separating member 5 is adjusted so that the light 1
Among them, light of any wavelength can be selected. For example, when the light-splitting member 5 is a reflective film in photoexcitation lithography,
By changing the angle of incidence, it becomes possible to select only the light necessary for exposure from the light 1 from the light source.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明の実施例によるSR光1によるシリコン
の光励起成長装置の要部断面図を示す。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an apparatus for photoexcited growth of silicon by SR light 1 according to an embodiment of the present invention.

SR光1は、ビームライン2、フランジ3aを通って、分
光部材であるシリコンミラー5のある真空チャンバ4に
入る。
The SR light 1 passes through a beam line 2 and a flange 3a and enters a vacuum chamber 4 having a silicon mirror 5 as a spectral member.

ここで、SR光1は、図示しない電子蓄積リングから放
射され、図示しない平行反射ミラー等によって、一定波
長(例えば、0.5nm程度)以下の放射光は殆ど吸収され
る。なお、SR光によらずに、前述した紫外光を利用して
もよい。
Here, the SR light 1 is radiated from an electron storage ring (not shown), and radiated light having a certain wavelength (for example, about 0.5 nm) or less is almost absorbed by a parallel reflection mirror (not shown). The above-described ultraviolet light may be used instead of the SR light.

ビームライン2は、かかる電子蓄積リングからシリコ
ン基板7のある成長チャンバまでの領域をいう。そし
て、真空チャンバ4までは、その内部を少なくとも10-9
Torr程度の高真空状態でなければならない。
The beam line 2 refers to a region from such an electron storage ring to a growth chamber where the silicon substrate 7 is located. Then, up to the vacuum chamber 4, at least 10 -9
It must be in a high vacuum of about Torr.

分光部材であるシリコンミラー5は、光源とシリコン
基板7の間においてSR光1の行路上に設けられ、電子蓄
積リングから放射されたSR光1をシリコン基板7へ反射
する反射膜となっている。なお、本実施例ではシリコン
基板7を単結晶構造とする。但し、多結晶構造でも、非
結晶構造でも、同じ材料から構成されていれば同様の効
果が期待できる。分光部材の材質をシリコン基板7と同
一の材料のシリコン膜としたのは、基板が受けるダメー
ジを与える波長の光を分光部材で吸収させ、シリコンミ
ラー5からシリコン基板7に照射される反射光にかかる
波長の光が含まれないようにするためである。
The silicon mirror 5, which is a light-splitting member, is provided on the path of the SR light 1 between the light source and the silicon substrate 7, and is a reflection film that reflects the SR light 1 emitted from the electron storage ring to the silicon substrate 7. . In this embodiment, the silicon substrate 7 has a single crystal structure. However, the same effect can be expected in both a polycrystalline structure and an amorphous structure as long as they are made of the same material. The reason why the material of the light-splitting member is a silicon film of the same material as that of the silicon substrate 7 is that light having a wavelength that causes damage to the substrate is absorbed by the light-splitting member, and reflected light radiated from the silicon mirror 5 to the silicon substrate 7. This is to prevent light having such a wavelength from being included.

ここに、シリコンの光吸収は、シリコンの原子構造に
おける電子の結合エネルギーに対応し、8、99、149、
及び1800eVのエネルギーを持つ波長の光に対応する。な
おシリコン化合物をミラーに使用した場合は上記結合エ
ネルギー少しずれる。かかるずれは8、99eV等の低エネ
ルギー程大きくなるが、高エネルギーを処理用光源とし
て使用する場合にはずれは無視できる。そして、上記ダ
メージとは、具体的には、かかる波長の光をシリコン基
板7が吸収した場合の半導体素子の電気的特性(安定
性、信頼性)に及ぼす格子欠陥等のダメージをいう。シ
リコン基板がダメージを受け、薄膜とシリコン基板界面
との不安定性が生じた状態でトランジスタ等を製造する
と、かかる不安定な箇所にキャリアが流れた場合にトラ
ップされ、閾値電圧が変化する。また、電子が少しづつ
抜け出して素子特性もずれていく。その結果、長期にわ
たる安定性に欠け、また、動作速度が落ちたり、耐圧が
減るる等信頼性にも欠けることになる。本発明では、こ
れらのダメージを与える波長の光は分光部分であるシリ
コンミラー5で除去されるために、基板へのダメージは
低減される。ダメージの低減は、例えば、閾値の変化が
ほとんどなくなる程度である。しかも、後述するガス導
入装置9により供給されるCVDに必要な導入ガスが吸収
する波長の光は、シリコンとは結合状態が異なるため
に、それに対応する電子の結合エネルギーが異なり、吸
収波長も相違する。具体的には、結晶シリコンは99eVに
吸収があるが、シリコン膜成長用ガスSiH4の吸収は107e
Vにずれる。従って、反射光を用いても効率良く光分解
できる。
Here, the light absorption of silicon corresponds to the binding energy of electrons in the atomic structure of silicon, and 8, 99, 149,
And light having a wavelength of 1800 eV. When a silicon compound is used for the mirror, the above binding energy is slightly shifted. Such a shift becomes larger as the energy becomes lower, such as 8, 99 eV, but when the high energy is used as the processing light source, the shift can be ignored. Specifically, the damage refers to damage such as lattice defects on the electrical characteristics (stability and reliability) of the semiconductor element when the silicon substrate 7 absorbs the light having the wavelength. When a transistor or the like is manufactured in a state where the silicon substrate has been damaged and instability between the thin film and the silicon substrate interface has occurred, carriers are trapped when carriers flow into such unstable portions, and the threshold voltage changes. In addition, the electrons gradually escape and the element characteristics also shift. As a result, stability over a long period of time is lacking, and operating reliability is reduced, such as a decrease in operating speed and a decrease in withstand voltage. In the present invention, since the light having the wavelength that causes such damage is removed by the silicon mirror 5 which is a spectral portion, damage to the substrate is reduced. The damage is reduced, for example, to such an extent that the threshold value hardly changes. In addition, since light having a wavelength absorbed by a gas required for CVD supplied by a gas introducing device 9 described later has a different bonding state from silicon, the light has a different electron binding energy and a different absorption wavelength. I do. Specifically, crystalline silicon has an absorption at 99 eV, but silicon film growth gas SiH 4 has an absorption of 107 eV.
Shift to V. Therefore, even if the reflected light is used, the light can be efficiently decomposed.

第1図におけるシリコンミラー5の設置角度は45゜に
限定されない。必要なら、シリコンミラー5の角度は角
度調節器等によって調節され、その結果光の入射角は変
更されうる。角度調節器の一例として、反射光の波長検
出器11、処理コンピュータ12、シリコンミラー5の角度
調整手段13を有する角度調節器が提供される。第2図
に、かかる角度調節器の概要図を示す。ここで、波長検
出器11及び角度調整手段13は処理コンピュータ12に接続
され、角度調整手段13は部材13a、13b、13c、13dを有す
る。処理コンピュータ12は波長検出器11のデータを基に
部材13aを回転させ、かかる回転により部材13aが軸着さ
れる部材13bと噛合する部材13cが回転し、部材13cに軸
着される部材13dと係合するシリコンミラー5の角度が
調節される。これにより、反射光において所定の波長が
検出されるようにシリコンミラー5の入射角の角度調節
がなされる。なお、角度調節器はシリコンミラー5の角
度調節ができるものであれば他の方法によるものであっ
ても構わない。また、角度調節も第2図におけるそれと
垂直方向に行なってもよい。ところで、分光部材の入射
角と反射光とは以下の関係にある。即ち、分光部材の入
射角を変えると反射光の波長が変わる。入射角を鈍角に
すればするほど、波長の短いものが強く反射光の中に含
まれる。逆に、入射角を鋭角にすればするほど、波長の
長いものが強く反射光の中に含まれる。つまり、入射角
を大きくすると短波長成分/長波長成分の比が大きくな
る。従って、この分光部材の角度調節により、光励起CV
Dにおける励起の選択性が可能になる一方、基板ダメー
ジの調節も可能となる。光励起リソグラフィにおいて
は、露光を波長の短い軟X線等で行なうため、入射角を
光励起CVDのそれより鈍角にする必要がある。
The installation angle of the silicon mirror 5 in FIG. 1 is not limited to 45 °. If necessary, the angle of the silicon mirror 5 is adjusted by an angle adjuster or the like, so that the incident angle of light can be changed. As an example of the angle adjuster, an angle adjuster including a reflected light wavelength detector 11, a processing computer 12, and an angle adjusting means 13 of the silicon mirror 5 is provided. FIG. 2 shows a schematic diagram of such an angle adjuster. Here, the wavelength detector 11 and the angle adjusting means 13 are connected to the processing computer 12, and the angle adjusting means 13 has members 13a, 13b, 13c, and 13d. The processing computer 12 rotates the member 13a based on the data of the wavelength detector 11, and the rotation of the member 13c meshing with the member 13b on which the member 13a is mounted by this rotation rotates the member 13d which is mounted on the member 13c. The angle of the engaging silicon mirror 5 is adjusted. Thereby, the angle of incidence of the silicon mirror 5 is adjusted so that a predetermined wavelength is detected in the reflected light. Note that the angle adjuster may be of another method as long as the angle of the silicon mirror 5 can be adjusted. The angle adjustment may be performed in a direction perpendicular to that in FIG. By the way, the incident angle of the spectral member and the reflected light have the following relationship. That is, when the incident angle of the light-splitting member is changed, the wavelength of the reflected light changes. The more the incident angle is made obtuse, the stronger the light having a shorter wavelength is included in the reflected light. Conversely, the more the incident angle is made acute, the stronger the wavelength is included in the reflected light. That is, when the incident angle is increased, the ratio of the short wavelength component / the long wavelength component increases. Therefore, the optical excitation CV
While allowing for selectivity of excitation at D, it also allows for adjustment of substrate damage. In photoexcitation lithography, since exposure is performed using soft X-rays or the like having a short wavelength, it is necessary to make the incident angle obtuse than that of photoexcitation CVD.

シリコンミラー5のシリコン膜は膜厚が7,8mm〜1cm程
度であり、基板がダメージを受ける波長の光を十分吸収
するような厚さとなっている。そしてシリコンミラー5
は、シリコンを鏡面に研磨することにより形成する。な
お、被シリコン研磨材の種類は問わない。また必要な
ら、入射角を一定に保ったまま反射点を変えるように移
動させることもできる。シリコンミラー5の耐久性を向
上させるためである。第3図に、シリコンミラー5を
A1、A2方向に移動させる移動装置の概要図を示す。移動
装置は移動手段14と処理コンピュータ15を有し、移動手
段14は部材14a、14b、14cを有する。処理コンピュータ1
5によって部材14aを回転させ、固定部材14cと噛合する
部材14bによってシリコンミラー5をA1、A2方向に移動
させるものである。但し、移動方法はシリコンミラー5
を移動できるものであればその手段は問わない。
The silicon film of the silicon mirror 5 has a thickness of about 7.8 mm to 1 cm, and is thick enough to absorb light having a wavelength at which the substrate is damaged. And silicon mirror 5
Is formed by polishing silicon to a mirror surface. It should be noted that the type of the silicon abrasive is not limited. If necessary, it is possible to move the reflection point so as to change it while keeping the incident angle constant. This is for improving the durability of the silicon mirror 5. FIG. 3 shows the silicon mirror 5
FIG. 2 shows a schematic diagram of a moving device that moves in the A 1 and A 2 directions. The moving device has a moving means 14 and a processing computer 15, and the moving means 14 has members 14a, 14b, 14c. Processing computer 1
The member 14a is rotated by 5 and the silicon mirror 5 is moved in the A 1 and A 2 directions by the member 14b meshing with the fixed member 14c. However, the moving method is silicon mirror 5
Any means can be used as long as it can be moved.

また、分光部材はシリコンを含む混合物あるいはシリ
コン化合物から構成されていてもよい。例えば、SiCやS
iN等が考えられる。
Further, the light-splitting member may be made of a mixture containing silicon or a silicon compound. For example, SiC or S
iN and the like are conceivable.

分光部材は反射膜に限定されない。例えば、光源から
の光を、基板とほぼ同一又は基板の主要な組成元素を含
む化合物の透過膜たる分光部材を介して試料に照射して
もよい。即ち、シリコン基板であれば、シリコン透過膜
を分光部材として設けることができる。シリコン透過膜
は光を透過するような厚さ、例えば、1Å程度の薄膜構
造にしなければならない。なお、透過膜と反射膜を組み
合わせせる等分光部材同士を組合わせられることは言う
までもない。
The spectral member is not limited to the reflection film. For example, the sample may be irradiated with light from a light source via a spectral member which is a transmission film of a compound containing substantially the same element as or a main constituent element of the substrate. That is, in the case of a silicon substrate, a silicon permeable film can be provided as a spectral member. The silicon permeable film must be thin enough to transmit light, for example, a thin film structure of about 1 mm. It goes without saying that the spectral members can be combined with each other, such as by combining the transmission film and the reflection film.

更に、分光部材は固体に限定されない。例えば、シリ
コン化合物をガス状にしたチャンバを光源と基板との間
に設けてもよい。かかるガス状のシリコン化合物の例と
しては、SiH4、Si2H6、SiCl4、SiF4等が考えられる。加
えて、分光部材を液体で構成しても本発明の目的は失わ
れない。
Further, the light separating member is not limited to a solid. For example, a chamber in which a silicon compound is gasified may be provided between the light source and the substrate. Examples of such gaseous silicon compounds include SiH 4 , Si 2 H 6 , SiCl 4 , and SiF 4 . In addition, the object of the present invention is not lost even if the light-splitting member is formed of a liquid.

真空チャンバ4とフランジ3bとの間には、差圧維持装
置8が配設されている。差圧維持装置8は真空チャンバ
4と成長チャンバ6との真空差を維持する一方、反射さ
れるSR光1を透過する機能を有する。具体的には途中に
光を通過させるスリットを設け、そのスリット間を排気
する差動排気装置が一般的である。
A differential pressure maintaining device 8 is provided between the vacuum chamber 4 and the flange 3b. The differential pressure maintaining device 8 has a function of maintaining the vacuum difference between the vacuum chamber 4 and the growth chamber 6 and transmitting the reflected SR light 1. Specifically, a differential exhaust device is generally provided with a slit through which light passes, and exhausting air between the slits.

成長チャンバ6はガス導入装置9から反応ガスを導入
して、シリコン基板7に薄膜を成長させる部屋である。
成長条件は、例えば、反応ガス圧力を0.1〜1Torrとし、
基板温度を0〜500℃とすることで非晶質シリコンの堆
積が可能である。導入ガスにはSiH4、Si2H6等を用い
る。また、薄膜成長に不要なガスは排気装置10によって
排気される。
The growth chamber 6 is a room for introducing a reaction gas from the gas introduction device 9 to grow a thin film on the silicon substrate 7.
The growth conditions are, for example, a reaction gas pressure of 0.1 to 1 Torr,
By setting the substrate temperature at 0 to 500 ° C., it is possible to deposit amorphous silicon. SiH 4 , Si 2 H 6 or the like is used as the introduced gas. Gases unnecessary for thin film growth are exhausted by the exhaust device 10.

なお、本発明は光励起CVD以外の他の光励起処理方法
にも適用でき、また、半導体処理方法にも限定されな
い。
The present invention can be applied to other photoexcitation processing methods other than photoexcitation CVD, and is not limited to a semiconductor processing method.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、半導体処理方
法等において基板にダメージを与えずに試料に光励起方
法を施すことができる。
As described above, according to the present invention, a sample can be subjected to an optical excitation method without damaging a substrate in a semiconductor processing method or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例によるSR光1によるシリコンの
光励起成長装置の要部断面図、 第2図は角度調節器の概要図、 第3図は移動装置の概要図である。 図において、 1はSR光、 2はビームライン、 3a、3bはフランジ、 4は真空チャンバ、 5はシリコンミラー、 6は成長チャンバ、 7はシリコン基板、 8は差圧維持装置、 9はガス導入装置、 10は排気装置、 11は波長検出器、 12は処理コンピュータ、 13は角度検出器、 14は移動手段、 15は処理コンピュータ を示す。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a device for photoexcited growth of silicon by SR light 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of an angle adjuster, and FIG. 3 is a schematic diagram of a moving device. In the figure, 1 is SR light, 2 is a beam line, 3a and 3b are flanges, 4 is a vacuum chamber, 5 is a silicon mirror, 6 is a growth chamber, 7 is a silicon substrate, 8 is a differential pressure maintaining device, and 9 is gas introduction. The device, 10 is an exhaust device, 11 is a wavelength detector, 12 is a processing computer, 13 is an angle detector, 14 is a moving means, and 15 is a processing computer.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光源からの光(1)を、分光部材(5)を
介して基板(7)に照射し、所定の処理を施す光励起処
理方法において、 前記分光部材(5)を、前記基板(7)と同一の材料ま
たは前記基板の組成元素を含む化合物としたことを特徴
とする光励起処理方法。
1. A light excitation processing method for irradiating a substrate (7) with light (1) from a light source via a light separating member (5) and performing a predetermined processing, wherein the light separating member (5) is provided on the substrate (5). A photoexcitation treatment method, wherein the same material as in (7) or a compound containing a composition element of the substrate is used.
【請求項2】前記分光部材(5)を、前記基板(7)と
前記光源からの光(1)を前記基板(7)に反射する反
射膜としたことを特徴とする請求項1記載の光励起処理
方法。
2. The device according to claim 1, wherein the light-splitting member is a reflection film for reflecting the light from the light source from the light source to the substrate. Light excitation treatment method.
【請求項3】前記分光部材(5)を、前記基板(7)と
前記光源からの光(1)を透過する透過膜としたことを
特徴とする請求項1記載の光励起処理方法。
3. The photoexcitation processing method according to claim 1, wherein the light separating member is formed as a transmission film that transmits the light from the substrate and the light source.
【請求項4】前記分光部材(5)の角度を調節可能とし
た請求項1乃至請求項3記載の光励起処理方法。
4. The light excitation processing method according to claim 1, wherein the angle of the light separating member is adjustable.
【請求項5】前記分光部材(5)を、気体又は液体とし
たことを特徴とする請求項1記載の光励起処理方法。
5. A light excitation processing method according to claim 1, wherein said dispersing member is made of a gas or a liquid.
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