JPH03248525A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造装置Info
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- JPH03248525A JPH03248525A JP2046517A JP4651790A JPH03248525A JP H03248525 A JPH03248525 A JP H03248525A JP 2046517 A JP2046517 A JP 2046517A JP 4651790 A JP4651790 A JP 4651790A JP H03248525 A JPH03248525 A JP H03248525A
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造装置に関し、特に微細な薄膜
を半導体基板上に選択的に成長させる装置に関する。
を半導体基板上に選択的に成長させる装置に関する。
従来、精密な薄膜（結晶）の成長には第３図に示すよう
な分子線エピタキシー法（ＭＢＥ ：Ｍｏ１ｅｃｕｌａ
ｒ Ｂｅａｎ Ｅｐｉｔａｘｙ）が用いられていた０分
子線エピタキシー法とは１０−’ 〜１０ ” ［Ｐ
ａ］という高真空下で行なう一種の真空蒸着法であり、
作成する薄膜の制御性に優れている。
な分子線エピタキシー法（ＭＢＥ ：Ｍｏ１ｅｃｕｌａ
ｒ Ｂｅａｎ Ｅｐｉｔａｘｙ）が用いられていた０分
子線エピタキシー法とは１０−’ 〜１０ ” ［Ｐ
ａ］という高真空下で行なう一種の真空蒸着法であり、
作成する薄膜の制御性に優れている。
この方法では、まず反応室１内を〜１０−” ［Ｐａ
］程度に排気し、基板８を約６００℃程度（温度は膜の
種類等の各種条件により変動する。）に加熱する。蒸発
源セル１８では、成膜のための原料を加熱・蒸発させる
。気体となった原料は反応室１内に導入されるが、反応
室１内の気圧は極めて低いなめ、原料ガスはほぼ直進し
、ビーム状となって分子線となる。この分子線が基板支
持台１７の基板８上に到達し、基板８上は薄膜を形成す
る０反応室１の気圧が低いなめ、成膜の速さが遅く、電
子銃２、蛍光板９を用いた電子回折像により成膜の状態
を見ながら膜を成長させることができ、シャッターによ
り蒸発源セル１８を変えることによって異種の膜を積層
することも可能である。
］程度に排気し、基板８を約６００℃程度（温度は膜の
種類等の各種条件により変動する。）に加熱する。蒸発
源セル１８では、成膜のための原料を加熱・蒸発させる
。気体となった原料は反応室１内に導入されるが、反応
室１内の気圧は極めて低いなめ、原料ガスはほぼ直進し
、ビーム状となって分子線となる。この分子線が基板支
持台１７の基板８上に到達し、基板８上は薄膜を形成す
る０反応室１の気圧が低いなめ、成膜の速さが遅く、電
子銃２、蛍光板９を用いた電子回折像により成膜の状態
を見ながら膜を成長させることができ、シャッターによ
り蒸発源セル１８を変えることによって異種の膜を積層
することも可能である。
この従来の分子線エピタキシー法では、蒸発源セル１８
と反応室１との圧力差で原料の分子線を生じさせていた
なめ、分子線にはある程度の広がりがあり、また分子線
の方向が一定であるため、基板全面に成膜する場合には
良いが、基板中の特定部分に選択的に成膜をすることは
不可能であった。
と反応室１との圧力差で原料の分子線を生じさせていた
なめ、分子線にはある程度の広がりがあり、また分子線
の方向が一定であるため、基板全面に成膜する場合には
良いが、基板中の特定部分に選択的に成膜をすることは
不可能であった。
本発明の目的は前記課題を解決した半導体装置の製造装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の製
造装置においては、半導体基板上に薄膜を形成する半導
体装置の製造装置であって、薄膜の原料となるイオンを
発生させるイオン発生部と、 イオンを絞ってビーム状とする電子レンズと、イオンの
ビームに方向性を与え、基板上の定まった範囲にビーム
を放射するイオン走査部と、光照射のための光源と、 光源から発した光を基板上の定まった範囲に照射する可
動反射鏡と、 イオンビームと光が同時に同位置を走査するようにイオ
ン走査部及び可動反射鏡を制御する制御部と、成膜状態
を観察する測定部とを有するものである。
造装置においては、半導体基板上に薄膜を形成する半導
体装置の製造装置であって、薄膜の原料となるイオンを
発生させるイオン発生部と、 イオンを絞ってビーム状とする電子レンズと、イオンの
ビームに方向性を与え、基板上の定まった範囲にビーム
を放射するイオン走査部と、光照射のための光源と、 光源から発した光を基板上の定まった範囲に照射する可
動反射鏡と、 イオンビームと光が同時に同位置を走査するようにイオ
ン走査部及び可動反射鏡を制御する制御部と、成膜状態
を観察する測定部とを有するものである。
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す原理図である。
図において、１は反応室、２は電子銃、３はレーザー、
４は透光窓、５は向きが変更可能な可動反射鏡、６はイ
オン発生器である。
４は透光窓、５は向きが変更可能な可動反射鏡、６はイ
オン発生器である。
反応室１は陰極となる基板支持台７を備えているととも
に、複数のイオン発生器６，６．６を備えている。また
、レーザー３は反射鏡５及び透過窓４を介して基板支持
台７の基板８上に光照射を行う、９は蛍光板である。
に、複数のイオン発生器６，６．６を備えている。また
、レーザー３は反射鏡５及び透過窓４を介して基板支持
台７の基板８上に光照射を行う、９は蛍光板である。
第２図は第１図のイオン発生器６を示すものである０図
において、イオン発生器６は、陽極１０と、プラズマ発
生器１１と、電子レンズ１２と、偏向板１３と、スリッ
ト１４と、シャッター１５と、イオン源供給器１６とを
有している。電子レンズ１２は、イオンを絞りビーム状
とするものであり、偏向板１３は、イオンビームに方向
性を与えて基板８上の定まった範囲にビームを放射する
イオン走査部として機能する。
において、イオン発生器６は、陽極１０と、プラズマ発
生器１１と、電子レンズ１２と、偏向板１３と、スリッ
ト１４と、シャッター１５と、イオン源供給器１６とを
有している。電子レンズ１２は、イオンを絞りビーム状
とするものであり、偏向板１３は、イオンビームに方向
性を与えて基板８上の定まった範囲にビームを放射する
イオン走査部として機能する。
また、第１図、第２図において、１９は、イオンビーム
とレーザー光が同時に同位置を走査するために偏向板（
イオン走査部）１３及び可動反射鏡５を制御する制御部
である。
とレーザー光が同時に同位置を走査するために偏向板（
イオン走査部）１３及び可動反射鏡５を制御する制御部
である。
実施例において、気化された原料は、イオン源供給器１
６によりイオン発生器６内に導入され、プラズマ発生器
１１により電離されイオンとなる。プラズマの発生方法
は１３．５６ＭＨｚの高周波による誘導放電、２．４５
０Ｈ７のマイクロ波による中空共振等による方法を用い
る。イオンは電子レンズ１２により、電界又は磁界を加
えられ、中央に集束し、細いビーム状となる。このイオ
ンビームは偏向板１３により、電界又は磁界を加えられ
、基板８上のある任意の場所に放射される。
６によりイオン発生器６内に導入され、プラズマ発生器
１１により電離されイオンとなる。プラズマの発生方法
は１３．５６ＭＨｚの高周波による誘導放電、２．４５
０Ｈ７のマイクロ波による中空共振等による方法を用い
る。イオンは電子レンズ１２により、電界又は磁界を加
えられ、中央に集束し、細いビーム状となる。このイオ
ンビームは偏向板１３により、電界又は磁界を加えられ
、基板８上のある任意の場所に放射される。
イオンビームの直進性を良くするためにイオン発生器６
と基板支持台７との間に電圧を印加することが望ましく
、基板８へのダメージの低減等のために印加する電圧は
１００Ｖ程度以下の低電圧が望ましい。
と基板支持台７との間に電圧を印加することが望ましく
、基板８へのダメージの低減等のために印加する電圧は
１００Ｖ程度以下の低電圧が望ましい。
また、イオンビームの選択的な放射のみではイオンビー
ムと基板との衝突による散乱等により、成膜の選択性は
高いとは言えない。
ムと基板との衝突による散乱等により、成膜の選択性は
高いとは言えない。
本発明では、膜を成長させる位置にレーザー光を照射す
る光励起成長法を併用することにより、選択性の高い膜
成長を可能としている。レーザー（光源）３としては、
基板の励起の選択性に優れ、光量子エネルギーの大きい
紫外光を用いるのが望ましく、代表的にはλ＝ １９３
ｎＩｌのＡｒＦエキシマレーザ−等が考えられる。
る光励起成長法を併用することにより、選択性の高い膜
成長を可能としている。レーザー（光源）３としては、
基板の励起の選択性に優れ、光量子エネルギーの大きい
紫外光を用いるのが望ましく、代表的にはλ＝ １９３
ｎＩｌのＡｒＦエキシマレーザ−等が考えられる。
この場合、イオンビームの放射のみでは膜が成長しにく
い状態にするために基板温度を〜３００〜４００℃程度
の低温とし、光照射によるエネルギーの加わった位置の
みに膜が成長するようにする。
い状態にするために基板温度を〜３００〜４００℃程度
の低温とし、光照射によるエネルギーの加わった位置の
みに膜が成長するようにする。
選択性の分解能はレーザー光源の性能にもよるが、数μ
ｍが可能である。レーザー光の照射方向は可動反射鏡５
により容易に変化させることが可能である。また、イオ
ン発生器６はシャッター１５を持っている。反応室１内
は低圧にする等により、前記分子線エピタキシー法と同
様な特長を併せ持たせることが可能である。
ｍが可能である。レーザー光の照射方向は可動反射鏡５
により容易に変化させることが可能である。また、イオ
ン発生器６はシャッター１５を持っている。反応室１内
は低圧にする等により、前記分子線エピタキシー法と同
様な特長を併せ持たせることが可能である。
第２の実施例としては、前記一実施例と同様の装置を用
い、イオン源供給器１６よりホウ素（Ｂ）、ひ素（Ａｓ
） 、またはこれらを含むガスをイオン発生器６に供
給し、それらのガスを用いて光励起イオン注入を行なう
ことも可能である。レーザー光源として紫外線レーザー
を用いた場合には、通常の光励起イオン注入となり、赤
外線レーザーを用いた場合には、レーザーアニールを同
時に行なうイオン注入を行なうことが可能である。
い、イオン源供給器１６よりホウ素（Ｂ）、ひ素（Ａｓ
） 、またはこれらを含むガスをイオン発生器６に供
給し、それらのガスを用いて光励起イオン注入を行なう
ことも可能である。レーザー光源として紫外線レーザー
を用いた場合には、通常の光励起イオン注入となり、赤
外線レーザーを用いた場合には、レーザーアニールを同
時に行なうイオン注入を行なうことが可能である。
また、イオン源としてＡｒ、ＨＣＱ等のエツチング性の
ガスを用いることにより、光励起選択エツチングを行な
うことも可能である。
ガスを用いることにより、光励起選択エツチングを行な
うことも可能である。
以上説明したように本発明は分子線ではなく、電離した
イオンのビームを用い、レーザー光の照射を併用するこ
とによって、基板上の任意の位置に選択的に膜を成長さ
せることができるという効果を有する。
イオンのビームを用い、レーザー光の照射を併用するこ
とによって、基板上の任意の位置に選択的に膜を成長さ
せることができるという効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す原理図、第２図は第１
図に示したイオン発生器を示す原理図、第３図は従来の
分子線エピタキシーの原理図である。 １・・・反応室 ２・・・電子銃３・・・レ
ーザー ４・・・透光窓５・・・可動反射鏡
６・・・イオン発生器７・・・基板支持台（陰極
） ８・・・基板 ９・・・蛍光板１０・・・
陽極 １１・・・プラズマ発生器１２・・
・電子レンズ １３・・・偏向板１４・・・スリ
ブ ト １５・・・シャッター １６・・・イオン源供給器 特 許 出 願 人 日 本 轡 気 株 式 ： ： ３：レーザ゛− ４；透光窓 ５；可動反射鏡 ６：イオン発１器 ７：基板文行８（陰極） Ｂｊ＠板 ９；螢尤板 １９；制御部 第１図 ６イオン元生器 Ｏ陽極 １プラズマ発生器 ２電子レンズ ３偏向板（イオンポ） ４スリツト ５ンＶツタ− ６イオン別１人泊な器 第２図 第３図
図に示したイオン発生器を示す原理図、第３図は従来の
分子線エピタキシーの原理図である。 １・・・反応室 ２・・・電子銃３・・・レ
ーザー ４・・・透光窓５・・・可動反射鏡
６・・・イオン発生器７・・・基板支持台（陰極
） ８・・・基板 ９・・・蛍光板１０・・・
陽極 １１・・・プラズマ発生器１２・・
・電子レンズ １３・・・偏向板１４・・・スリ
ブ ト １５・・・シャッター １６・・・イオン源供給器 特 許 出 願 人 日 本 轡 気 株 式 ： ： ３：レーザ゛− ４；透光窓 ５；可動反射鏡 ６：イオン発１器 ７：基板文行８（陰極） Ｂｊ＠板 ９；螢尤板 １９；制御部 第１図 ６イオン元生器 Ｏ陽極 １プラズマ発生器 ２電子レンズ ３偏向板（イオンポ） ４スリツト ５ンＶツタ− ６イオン別１人泊な器 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）半導体基板上に薄膜を形成する半導体装置の製造
装置であって、 薄膜の原料となるイオンを発生させるイオン発生部と、 イオンを絞ってビーム状とする電子レンズと、イオンの
ビームに方向性を与え、基板上の定まった範囲にビーム
を放射するイオン走査部と、光照射のための光源と、 光源から発した光を基板上の定まった範囲に照射する可
動反射鏡と、 イオンビームと光が同時に同位置を走査するようにイオ
ン走査部及び可動反射鏡を制御する制御部と、成膜状態
を観察する測定部とを有することを特徴とする半導体装
置の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046517A JPH03248525A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 半導体装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046517A JPH03248525A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 半導体装置の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248525A true JPH03248525A (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12749467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2046517A Pending JPH03248525A (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 半導体装置の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03248525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018504774A (ja) * | 2014-12-18 | 2018-02-15 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | ウエハー処理のためのダイナミック加熱方法及びシステム |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2046517A patent/JPH03248525A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018504774A (ja) * | 2014-12-18 | 2018-02-15 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | ウエハー処理のためのダイナミック加熱方法及びシステム |
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