JPH01149426A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH01149426A
JPH01149426A JP30790687A JP30790687A JPH01149426A JP H01149426 A JPH01149426 A JP H01149426A JP 30790687 A JP30790687 A JP 30790687A JP 30790687 A JP30790687 A JP 30790687A JP H01149426 A JPH01149426 A JP H01149426A
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JP
Japan
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laser beam
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laser beams
irradiated
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JP30790687A
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English (en)
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Ryoichi Mukai
良一 向井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • 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
    • C23C16/483Chemical 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 coherent light, UV to IR, e.g. lasers
    • 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
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言え
ば、反応混合ガスにレーザ光を照射し、該反応混合ガス
を分解、反応させて反応生成物を生成し、該反応生成物
を被堆積基板に堆積させるレーザCVD技術を用いた堆
積膜の形成方法に関し、 レーザ光のビームラインの調整が容易でかつ質のよい均
一な堆積膜を速い堆積速度で形成することを目的とし、 反応混合ガスにレーザ光を照射し、該反応混合ガスを分
解、反応させて反応生成物を生成し、該反応生成物を被
堆積基板の表面上に堆積させるレーザCVD技術を用い
た堆積膜の形成方法において、 前記レーザ光の進行方向において該レーザ光のビーム範
囲内に前記被堆積基板をすべて含むように、該レーザ光
を前記被堆積基板表面に対して低角度で照射させる工程
を含み構成する。
〔産業上の利用分野°〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言え
ば、反応混合ガスにレーザ光を照射し、該反応混合ガス
を分解、反応させて反応生成物を生成し、該反応生成物
を被堆積基板に堆積させるレーザCVD技術を用いた堆
積膜の形成方法に関する。
従来よりポリシリコンや酸化物を半導体基板などに堆積
膜を形成する技術として外部よりの電気的な加熱により
反応生成物を生成し、堆積させる技術がある。
本発明に係るレーザCVD技術は、比較的新しく今後半
導体分野をはじめとして広い応用が期待される。
〔従来の技術〕
第4図(a)、  (b)、  (C)は従来のレーザ
CVD技術を用いた堆積膜の形成方法を示す模式断面図
である。
図において、101は被堆積基板、102はレーザ光を
絞るためのレンズ系を示す。(a)はレーザ光を被堆積
基板101に対して水平に照射する水平照射の場合、(
b)はレーザ光を被堆積基板101に対して垂直に照射
する垂直照射の場合、(C)はレーザ光を被堆積基板1
01に対して45°の角度をもって照射する45°傾斜
照射の場合をあられす。
従来は上記の三種類の方法のいずれかを用いて堆積膜が
形成されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし上述の各々の従来方法によると次のような問題点
がある。
(a)水平照射による方法 レーザ光と被堆積基板101との間隔の設定が難しく、
該間隔を広げすぎるとパウダー状の反応生成物が生成、
堆積し、堆積速度の低下が生ずる又反応生成物が上方か
ら堆積していくので、被堆積基板101に凹凸がある場
合はステップカバレージが悪くなる。
本方法において堆積速度を上げるためには特殊なレンズ
系102によりレーザ光を絞って単位面積当たりのエネ
ルギーを上げる必要があり、装置が大きり?3を雑にな
る。
(b)垂直照射による方法 照射面積はレーザ光のビームサイズに対応するので狭く
、これを広げるにはレーザビームサイズを拡大しなけれ
ばならないが、このようにすると単位面積当たりのエネ
ルギーが下がり、堆積速度の低下又は反応生成物が生成
しない場合が起こる。
(C)45°傾斜照射による方法 (b)の垂直入射の場合と同様な問題が生じる。
C問題点を解決するための手段) 上記問題点は、反応混合ガスにレーザ光を照射し、該反
応混合ガスを分解、反応させて反応生成物を生成し、該
反応生成物を被堆積基板の表面上に堆積させるレーザC
VD技術を用いた堆積膜の形成方法において、 前記レーザ光の進行方向において該レーザ光のビーム範
囲内に前記被堆積基板をすべて含むように、該レーザ光
を前記被堆積基板表面に対して低角度で照射させる工程
を含むことを特徴とするレーザCVD技術を用いた堆積
膜の形成方法によって解決される。
(作用〕 即ち本発明は、レーザ光を被堆積基板表面に対して低角
度で照射することによって、単位面積当たりのレーザ光
のエネルギーを低下することなしに照射面積を拡げるこ
とができるので、堆積速度を速くでき、しかも水平照射
の場合のようにレーザ光と被堆積基板との間隔の調整と
いう面倒なことをする必要がなく、良質な堆積膜が得ら
れる。
更に被堆積基板表面上に凹凸があっても低角度でレーザ
光を照射することによって、これらの凹凸でレーザ光が
反射をくり返し、凹凸の陰になっている部分や段差のあ
る部分にもレーザ光があたり、ステップカバレージを良
くすることができる。
[実施例〕 以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
第1図は本発明の一実施例におけるレーザC■D技術を
用いた堆積膜、例えばSiO□膜の形成方法を示す模式
図で、(a)はその断面図、(b)は上から見たその平
面回で、第2図は一実施例におけるステップカバレージ
の改善効果を説明する模式断面図で、第3図は一実施例
における堆積速度に対する効果を従来方法におけるもの
と比較して説明する図である。
図において、1は被堆積基板、2は堆積膜が形成される
領域を示す。
第1図(a)、(b)に示すように、反応混合ガス(S
 1ZH6+NZO)の含まれる雰囲気中に被堆積基板
1、例えば直径10cmの平板を適当な位置においてレ
ーザ光、例えばArFエキシマレーザ光を該被堆積基板
1に対して照射面の長さが少なくとも該被堆積基板1を
すべて含むように、又照射面の幅はレーザ光のビーム幅
例えば4craになるように低角度の照射角(タテ1c
mのビームで6mになる)で照射する。こうすることに
より特別にレーザ光のビームを拡大しなくても単位面積
当たりのレーザ光のエネルギーを一定のまま照射面を拡
くすることができる。そしてレーザ光の照射された堆積
膜が形成される領域2に堆積膜が形成される。
図中のレーザ光のビームの縦の長さがl cmの場合、
3インチから6インチの基板1の−@lOから他端11
を全てレーザ光で照射するには角度は約10″〜4°が
必要である。
第3図は出力12W、くり返し周波数50 Hz、パル
スエネルギー240mJのレーザ光を用いた場合の低角
度照射による堆積膜の形成方法における照射時間と堆積
膜厚の関係を、平行照射によるものと比較したグラフで
、本発明による方が堆積速度を速くすることができる。
更に第2図に示すように、レーザ光を表面に凹凸のある
被堆積基板1に対して低角度で照射することによって、
レーザ光が前記表面の凹凸で反射をくり返し凹凸の陰に
なっている部分や段差のある部分にもレーザ光があたり
、ステップカバレージを良くすることができる。
なお第1図において、レーザ光の照射角の調整と被堆積
基板1の調整は、例えば被堆積基板1のおかれる場所に
レーザ光が照射されると蛍光を発する物質をセットし、
蛍光を観察しながらその位置を確定しておき、次いで被
堆積基板1をその位置にセントすることにより、容易に
行うことができる。
〔発明の効果] 以上のように本発明によれば、レーザ光のビームライン
の調整が容易で、かつ質のよい均一な堆積膜を速い堆積
速度で形成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1[ffl (a) 、  (b)は本発明の一実施
例における堆積膜を形成する方法を示す模式図、第2図
は一実施例におけるステップカバレージの改善効果を説
明する模式断面図、 第3図は本発明の一実施例における堆積速度に対する効
果の従来方法に対する比較説明図、第4図は従来方法を
示す模式断面図である。 (符号の説明) 1.101・・・被堆積基板、 2・・・堆積膜が形成される領域、 102・・・レンズ系。 4号積グ餌φ−寮3をメダj1てお1するIH便モクに
5払1斤、1蝉六゛囮第1図 屏、射綺間 鴻≦ドR二p月a−”1方ギゴクiす1てシ引するす色
珂4も−L4岨1で→(丁子(17頂2く〕尤芝ネあじ
云1ぐさづ1ろyt枝配a明圏第3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  反応混合ガスにレーザ光を照射し、該反応混合ガスを
    分解、反応させて反応生成物を生成し、該反応生成物を
    被堆積基板の表面上に堆積させるレーザCVD技術を用
    いた堆積膜の形成方法において、 前記レーザ光の進行方向において該レーザ光のビーム範
    囲内に前記被堆積基板をすべて含むように、該レーザ光
    を前記被堆積基板表面に対して低角度で照射させる工程
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP30790687A 1987-12-04 1987-12-04 半導体装置の製造方法 Pending JPH01149426A (ja)

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JP30790687A JPH01149426A (ja) 1987-12-04 1987-12-04 半導体装置の製造方法
EP19880120152 EP0319021B1 (en) 1987-12-04 1988-12-02 Apparatus for laser chemical vapour deposition

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EP0319021B1 (en) 1993-11-18
EP0319021A3 (en) 1990-04-11
EP0319021A2 (en) 1989-06-07

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