JP3174787B2 - 光ｃｖｄ装置 - Google Patents
光ｃｖｄ装置Info
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- JP3174787B2 JP3174787B2 JP25810491A JP25810491A JP3174787B2 JP 3174787 B2 JP3174787 B2 JP 3174787B2 JP 25810491 A JP25810491 A JP 25810491A JP 25810491 A JP25810491 A JP 25810491A JP 3174787 B2 JP3174787 B2 JP 3174787B2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体や液晶ディスプ
レイ等の製造に用いられる薄膜形成装置に関する。
レイ等の製造に用いられる薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光のエネルギーを用い、シラン、
ジシランなどの化合物ガスを分解し、シリコンウエハや
ガラス基板上に薄膜を形成する、光ＣＶＤ装置の開発が
積極的になされている。これら光を用いた光ＣＶＤ装置
は、プロセスの低温化が可能であり、荷電粒子による基
板や形成膜の劣化も発生しないことから、次世代のデバ
イス製造方法として大きく注目されている。しかしなが
ら、このような光ＣＶＤ装置においては、反応生成物が
光透過窓やランプ表面を汚し、光量が低下するという大
きな問題点があった。このような問題点に対処するため
に、例えば、特開昭６０−２０９２４８号公報に示すよ
うに、反応室と光源室とを紫外線透過性の多孔板で仕切
り、該多孔板より不活性ガスをパージすることにより、
光透過窓やランプ表面の汚れを防止する提案がなされて
きた。
ジシランなどの化合物ガスを分解し、シリコンウエハや
ガラス基板上に薄膜を形成する、光ＣＶＤ装置の開発が
積極的になされている。これら光を用いた光ＣＶＤ装置
は、プロセスの低温化が可能であり、荷電粒子による基
板や形成膜の劣化も発生しないことから、次世代のデバ
イス製造方法として大きく注目されている。しかしなが
ら、このような光ＣＶＤ装置においては、反応生成物が
光透過窓やランプ表面を汚し、光量が低下するという大
きな問題点があった。このような問題点に対処するため
に、例えば、特開昭６０−２０９２４８号公報に示すよ
うに、反応室と光源室とを紫外線透過性の多孔板で仕切
り、該多孔板より不活性ガスをパージすることにより、
光透過窓やランプ表面の汚れを防止する提案がなされて
きた。
【０００３】図３は、従来用いられてきた光ＣＶＤ装置
の一例を示す断面図である。図において、１は処理すべ
き基板２を収容する反応室であり、反応ガスの導入系及
び排気系がそれぞれ導入口３及び排気口４に接続されて
いる。この反応室１中には、基板２を装着するステージ
５が設置され、通常、ヒーター６等により一定温度に制
御されている。また、この反応室１は、小孔を多数持っ
た石英製のガス噴出板７を介して光源室９と接続されて
いる。該小孔を多数持った石英製のガス噴出板７は、図
４に示されているように、均一な直径をもった小孔８が
ほぼ全面に一様な密度で分布している。一方、光源室９
には、光化学反応に好適な波長を放出する光源１０が設
置されており、基板２上に光を照射できるようになって
いる。また不活性ガスの導入系も導入口１１に接続され
ている。
の一例を示す断面図である。図において、１は処理すべ
き基板２を収容する反応室であり、反応ガスの導入系及
び排気系がそれぞれ導入口３及び排気口４に接続されて
いる。この反応室１中には、基板２を装着するステージ
５が設置され、通常、ヒーター６等により一定温度に制
御されている。また、この反応室１は、小孔を多数持っ
た石英製のガス噴出板７を介して光源室９と接続されて
いる。該小孔を多数持った石英製のガス噴出板７は、図
４に示されているように、均一な直径をもった小孔８が
ほぼ全面に一様な密度で分布している。一方、光源室９
には、光化学反応に好適な波長を放出する光源１０が設
置されており、基板２上に光を照射できるようになって
いる。また不活性ガスの導入系も導入口１１に接続され
ている。
【０００４】作動時、反応ガスは、反応ガス導入系から
導入口３を経て基板２の表面にほぼ平行にシート状に導
入され、好適な波長の光により分解または反応を起こ
し、基板２上に薄膜を堆積する。この時、不活性ガス導
入口１１より導入した不活性ガスを、小孔を多数もった
石英製のガス噴出板７を通して基板２の表面に対向する
ように反応室１へ導入し、光源１０へ膜付着を防止でき
るように構成されている。
導入口３を経て基板２の表面にほぼ平行にシート状に導
入され、好適な波長の光により分解または反応を起こ
し、基板２上に薄膜を堆積する。この時、不活性ガス導
入口１１より導入した不活性ガスを、小孔を多数もった
石英製のガス噴出板７を通して基板２の表面に対向する
ように反応室１へ導入し、光源１０へ膜付着を防止でき
るように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に構成された従来の光ＣＶＤ装置を用いて長時間の成膜
を行なった場合、成膜時間の増加とともに基板上での照
度が徐々に減少し、実生産を行なう際、一定した成膜時
間が得られないという大きな問題を生じることがわかっ
た。これは光源が真空中に配置されているため、光源冷
却が不十分で、光源自身の温度が上昇するためと推定さ
れる。このような問題を解決する手段として、光源の照
度が常に一定となるように電力を制御することも考えら
れるが、照度計や制御ユニットが必要となり装置の高コ
スト化を招くため、得策ではないと考えられる。
に構成された従来の光ＣＶＤ装置を用いて長時間の成膜
を行なった場合、成膜時間の増加とともに基板上での照
度が徐々に減少し、実生産を行なう際、一定した成膜時
間が得られないという大きな問題を生じることがわかっ
た。これは光源が真空中に配置されているため、光源冷
却が不十分で、光源自身の温度が上昇するためと推定さ
れる。このような問題を解決する手段として、光源の照
度が常に一定となるように電力を制御することも考えら
れるが、照度計や制御ユニットが必要となり装置の高コ
スト化を招くため、得策ではないと考えられる。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決し、
比較的簡単な手段で光源自身の温度上昇を防止し、安定
した光強度とそれによる安定した成膜速度を得ることが
できる光ＣＶＤ装置を提供することを目的としている。
比較的簡単な手段で光源自身の温度上昇を防止し、安定
した光強度とそれによる安定した成膜速度を得ることが
できる光ＣＶＤ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光ＣＶＤ装置は、処理すべき基板を収容す
る反応室と、該反応室内に反応ガスを導入及び排気する
手段と、該反応ガスを光化学反応させ、該基板上に薄膜
を形成させるための光源と、該光源を収容する光源室
と、該反応室と該光源室の間に、多数の小孔を有する光
透過性の第１のガス噴出板を配置し、該反応室内に収容
された基板の表面にほぼ平行にガス導入口より第１のガ
ス流をシート状に導入し、また該基板上の表面に、この
表面に垂直な方向から第２のガス流を、該第１のガス噴
出板より導入して、該基板の表面の近傍に上記第１のガ
ス流を層流状態に保持するようにした光ＣＶＤ装置にお
いて、該光源室を、紫外光または真空紫外光に対し反射
率が高く、しかも多数の小孔を有する第２のガス噴出板
で仕切り、該第２のガス噴出板と上記第１のガス噴出板
との間に光源を配置し、第２のガス流を第２のガス噴出
板より導入して該光源を第２のガス流によって冷却する
ようにしたことを特徴としている。
め、本発明の光ＣＶＤ装置は、処理すべき基板を収容す
る反応室と、該反応室内に反応ガスを導入及び排気する
手段と、該反応ガスを光化学反応させ、該基板上に薄膜
を形成させるための光源と、該光源を収容する光源室
と、該反応室と該光源室の間に、多数の小孔を有する光
透過性の第１のガス噴出板を配置し、該反応室内に収容
された基板の表面にほぼ平行にガス導入口より第１のガ
ス流をシート状に導入し、また該基板上の表面に、この
表面に垂直な方向から第２のガス流を、該第１のガス噴
出板より導入して、該基板の表面の近傍に上記第１のガ
ス流を層流状態に保持するようにした光ＣＶＤ装置にお
いて、該光源室を、紫外光または真空紫外光に対し反射
率が高く、しかも多数の小孔を有する第２のガス噴出板
で仕切り、該第２のガス噴出板と上記第１のガス噴出板
との間に光源を配置し、第２のガス流を第２のガス噴出
板より導入して該光源を第２のガス流によって冷却する
ようにしたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記のように構成した本発明による光ＣＶＤ装
置は、不活性ガスを先ず第２のガス噴出板より導入し、
光源の冷却に使用する。次いで第１のガス噴出板を通し
て反応室内に導入することにより、従来の機能、即ち光
透過性の第１のガス噴出板やランプ表面の汚れをも防止
することができるため、非常に簡単な構成で安定した成
膜条件を得ることができる。
置は、不活性ガスを先ず第２のガス噴出板より導入し、
光源の冷却に使用する。次いで第１のガス噴出板を通し
て反応室内に導入することにより、従来の機能、即ち光
透過性の第１のガス噴出板やランプ表面の汚れをも防止
することができるため、非常に簡単な構成で安定した成
膜条件を得ることができる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す光ＣＶＤ装置の断
面図である。図において、２１は、６インチガラス基板
２２を収容するアルミ製の反応室であり、反応ガスの導
入系及び排気系が、それぞれ導入口２３及び排気口２４
に接続されている。この反応室２１中には、６インチガ
ラス基板２２を装着するステージ２５が設置され、赤外
ランプヒーター２６により２５０℃に制御されている。
またこの反応室２１は、直径０．６ｍｍの小孔２８を多
数持ち、大きさ２００ｍｍ×２５０ｍｍで厚さ２ｍｍの
石英製の第１のガス噴出板２７を介してアルミ製の光源
室２９と接続されている。この光源室２９中には、光化
学反応に好適な波長を放出する大面積の低圧水銀ランプ
３０が配置されており、ガラス基板２２上に均一の照度
で光を照射できるようになっている。
る。図１は、本発明の一実施例を示す光ＣＶＤ装置の断
面図である。図において、２１は、６インチガラス基板
２２を収容するアルミ製の反応室であり、反応ガスの導
入系及び排気系が、それぞれ導入口２３及び排気口２４
に接続されている。この反応室２１中には、６インチガ
ラス基板２２を装着するステージ２５が設置され、赤外
ランプヒーター２６により２５０℃に制御されている。
またこの反応室２１は、直径０．６ｍｍの小孔２８を多
数持ち、大きさ２００ｍｍ×２５０ｍｍで厚さ２ｍｍの
石英製の第１のガス噴出板２７を介してアルミ製の光源
室２９と接続されている。この光源室２９中には、光化
学反応に好適な波長を放出する大面積の低圧水銀ランプ
３０が配置されており、ガラス基板２２上に均一の照度
で光を照射できるようになっている。
【００１０】また、光源室２９は、直径０．６ｍｍの小
孔を多数持ち、大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍで厚さ２
ｍｍのアルミ製の第２のガス噴出板３１を介して、アル
ミ製の不活性ガス導入室３２と接続されている。該不活
性ガス導入室３２は、不活性ガスの導入口３３が設けら
れており、不活性ガスの導入系に接続されている。光源
室２９及び不活性ガス導入室３２の外表面には冷却水配
管（３４）が配置されており、絶えず冷却されている。
孔を多数持ち、大きさ３００ｍｍ×３００ｍｍで厚さ２
ｍｍのアルミ製の第２のガス噴出板３１を介して、アル
ミ製の不活性ガス導入室３２と接続されている。該不活
性ガス導入室３２は、不活性ガスの導入口３３が設けら
れており、不活性ガスの導入系に接続されている。光源
室２９及び不活性ガス導入室３２の外表面には冷却水配
管（３４）が配置されており、絶えず冷却されている。
【００１１】次に、作用（操作）について説明すると、
上記のように構成した装置において、不活性ガスにアル
ゴンを用い、流量０．５、１０ｓｌｍ（＝ｌ／ｍｉｎ）
でそれぞれパージを行ない、基板表面上の照度を測定し
た。図２は、上記測定より得られたパージ流量と点灯時
間と相対照度の関係を示したものである。
上記のように構成した装置において、不活性ガスにアル
ゴンを用い、流量０．５、１０ｓｌｍ（＝ｌ／ｍｉｎ）
でそれぞれパージを行ない、基板表面上の照度を測定し
た。図２は、上記測定より得られたパージ流量と点灯時
間と相対照度の関係を示したものである。
【００１２】この図に示すように、流量０ｓｌｍに比較
しての５、１０ｓｌｍの時は、比較的短時間で一定の照
度に到達し、しかも照度もパージ流量が増加するに従い
大きくなることがわかる。
しての５、１０ｓｌｍの時は、比較的短時間で一定の照
度に到達し、しかも照度もパージ流量が増加するに従い
大きくなることがわかる。
【００１３】この実施例によれば、不活性ガスを導入口
３３より不活性ガス導入室３２へ導き、第２のガス噴出
板３１を通して光源室２９内の低圧水銀ランプ３０をパ
ージするようになっているので、該低圧水銀ランプ３０
が冷却され、比較的短時間で一定の照度に到達し、しか
も大きな照度が得られるため、効率のよい安定したサイ
クルタイムが得られる。
３３より不活性ガス導入室３２へ導き、第２のガス噴出
板３１を通して光源室２９内の低圧水銀ランプ３０をパ
ージするようになっているので、該低圧水銀ランプ３０
が冷却され、比較的短時間で一定の照度に到達し、しか
も大きな照度が得られるため、効率のよい安定したサイ
クルタイムが得られる。
【００１４】なお、上記実施例において、不活性ガス
を、導入口３３を経て第２のガス噴出板３１より光源室
２９へ導入し、次いで、第１のガス噴出板２７を通して
反応室２１へ導入し、排出口２４から反応ガスと共に排
気するようにした構造を採用した。しかしながら、低圧
水銀ランプ３０からの除熱を効果的に行なうため、大量
のパージガスを用いる場合には、反応室２１内における
成膜プロセス、例えば成膜速度や膜厚分布に悪影響を及
ぼすことが考えられる。従ってそのような場合は、第１
のガス噴出板２７から吹出すパージ流量を一定に保つた
め、光源室２９に設けた差動排気口３５を用いて過剰分
を一部排気する構造をとってもよい。そうすることによ
り、光源冷却を効果的に行ない、しかも反応室内のプロ
セスに変化を与えることなく、より安定した照度と成膜
速度を得ることが可能になる。
を、導入口３３を経て第２のガス噴出板３１より光源室
２９へ導入し、次いで、第１のガス噴出板２７を通して
反応室２１へ導入し、排出口２４から反応ガスと共に排
気するようにした構造を採用した。しかしながら、低圧
水銀ランプ３０からの除熱を効果的に行なうため、大量
のパージガスを用いる場合には、反応室２１内における
成膜プロセス、例えば成膜速度や膜厚分布に悪影響を及
ぼすことが考えられる。従ってそのような場合は、第１
のガス噴出板２７から吹出すパージ流量を一定に保つた
め、光源室２９に設けた差動排気口３５を用いて過剰分
を一部排気する構造をとってもよい。そうすることによ
り、光源冷却を効果的に行ない、しかも反応室内のプロ
セスに変化を与えることなく、より安定した照度と成膜
速度を得ることが可能になる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反応室と光源室の間に、多数の小孔を有する光透過性の
第１のガス噴出板を配置し、該反応室内に収容された基
板の表面にほぼ平行にガス導入口より第１のガス流をシ
ート状に導入し、また該基板上の表面に、この表面に垂
直な方向から第２のガス流を、該第１のガス噴出板より
導入して、該基板の表面の近傍に上記第１のガス流を層
流状態に保持するようにした光ＣＶＤ装置において、上
記光源室を、紫外光または真空紫外光に対し反射率が高
く、しかも多数の小孔を有する第２のガス噴出板で仕切
り、該第２のガス噴出板と上記第１のガス噴出板との間
に光源を配置したことにより、比較的容易に光源を冷却
することができるため、短時間で、安定した大きな照度
を得ることができる。従って、成膜速度が安定するた
め、装置コストをそれほど高くせず、生産のサイクルタ
イムを安定させることができる。
反応室と光源室の間に、多数の小孔を有する光透過性の
第１のガス噴出板を配置し、該反応室内に収容された基
板の表面にほぼ平行にガス導入口より第１のガス流をシ
ート状に導入し、また該基板上の表面に、この表面に垂
直な方向から第２のガス流を、該第１のガス噴出板より
導入して、該基板の表面の近傍に上記第１のガス流を層
流状態に保持するようにした光ＣＶＤ装置において、上
記光源室を、紫外光または真空紫外光に対し反射率が高
く、しかも多数の小孔を有する第２のガス噴出板で仕切
り、該第２のガス噴出板と上記第１のガス噴出板との間
に光源を配置したことにより、比較的容易に光源を冷却
することができるため、短時間で、安定した大きな照度
を得ることができる。従って、成膜速度が安定するた
め、装置コストをそれほど高くせず、生産のサイクルタ
イムを安定させることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す光ＣＶＤ装置の断面図
である。
である。
【図２】本発明の実施例で得られたパージＡｒ流量を変
化させた場合の照度測定結果を示す線図である。
化させた場合の照度測定結果を示す線図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【図４】従来例のガス噴出板の平面図である。
２１ 反応室 ２２ ガラス基板 ２３ 反応ガス導入口 ２４ 排気口 ２５ ステージ ２６ 赤外ランプヒータ ２７ 第１のガス噴出板 ２８ 小孔 ２９ 光源室 ３０ 低圧水銀ランプ ３１ 第２のガス噴出板 ３２ 不活性ガス導入室 ３３ 不活性ガス導入口 ３４ 冷却水配管 ３５ 差動排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−7619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209248（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/48 H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (1)
- 【請求項１】 基板を収容する反応室と、該反応室内に
反応ガスを導入及び排気するそれぞれの手段と、該反応
ガスを光化学反応させ、該基板上に薄膜を形成させるた
めの光源と、該光源を収容する光源室と、該反応室と該
光源室の間に、多数の小孔を有する光透過性の第１のガ
ス噴出板を配置し、該反応室内に収容された基板の表面
にほぼ平行にガス導入口より第１のガス流をシート状に
導入し、また該基板上の表面に、この表面に垂直な方向
から第２のガス流を、該第１のガス噴出板より導入し
て、該基板の表面の近傍に上記第１のガス流を層流状態
に保持するようにした光ＣＶＤ装置において、上記光源
室を、紫外光または真空紫外光に対し反射率が高く、し
かも多数の小孔を有する第２のガス噴出板で仕切り、該
第２のガス噴出板と上記第１のガス噴出板との間に上記
光源を配置し、第２のガス流を第２のガス噴出板より導
入して該光源を第２のガス流によって冷却するようにし
たことを特徴とする光ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25810491A JP3174787B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 光ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25810491A JP3174787B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 光ｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598447A JPH0598447A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3174787B2 true JP3174787B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=17315558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25810491A Expired - Lifetime JP3174787B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 光ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174787B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007088200A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Canon Inc | 処理装置及び方法 |
| JP6083096B2 (ja) * | 2012-04-03 | 2017-02-22 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 結晶成長方法および結晶成長装置 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP25810491A patent/JP3174787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0598447A (ja) | 1993-04-20 |
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Legal Events
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