JPH0347141B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0347141B2 JPH0347141B2 JP18460883A JP18460883A JPH0347141B2 JP H0347141 B2 JPH0347141 B2 JP H0347141B2 JP 18460883 A JP18460883 A JP 18460883A JP 18460883 A JP18460883 A JP 18460883A JP H0347141 B2 JPH0347141 B2 JP H0347141B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- reaction
- light
- preliminary
- preliminary chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 6
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-BJUDXGSMSA-N Nitrogen-13 Chemical compound [13N] QJGQUHMNIGDVPM-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/121—Coherent waves, e.g. laser beams
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光気相反応方法および反応装置に関
する。
する。
この発明はかかる反応方法において、光を照射
する窓にも反応生成物が付着し、その結果、この
反応生成物が基板上への光照射を妨げることを防
ぐ方法および反応装置に関する。
する窓にも反応生成物が付着し、その結果、この
反応生成物が基板上への光照射を妨げることを防
ぐ方法および反応装置に関する。
この発明は反応炉とは別に予備室を設け、この
予備室と反応室との間に気体の反応室より予備室
に逆流することを防ぐ程度に小さい微細穴（以下
単に穴という）を設け、照射光をこの穴の部分で
は直径１mm以下を有せしめ、被形成面上では１cm
φ以上の照射面積を有せしめたことを特徴とす
る。
予備室と反応室との間に気体の反応室より予備室
に逆流することを防ぐ程度に小さい微細穴（以下
単に穴という）を設け、照射光をこの穴の部分で
は直径１mm以下を有せしめ、被形成面上では１cm
φ以上の照射面積を有せしめたことを特徴とす
る。
従来、光CVD法を含む光気相反応方法におい
て、プラズマCVD法等よりも被形成面への損傷
がなく、より高品質の被膜を形成することができ
るとして注目されていた。
て、プラズマCVD法等よりも被形成面への損傷
がなく、より高品質の被膜を形成することができ
るとして注目されていた。
しかしこの光気相法において、最大の難点は反
応炉の外側より照射する照射光、一般には紫外光
またはレーザ光を用いるが、この照射光の窓（一
般には石英ガラス窓）に反応生成物が付着し、そ
の結果被形成面への被膜形成を阻害するというこ
とである。
応炉の外側より照射する照射光、一般には紫外光
またはレーザ光を用いるが、この照射光の窓（一
般には石英ガラス窓）に反応生成物が付着し、そ
の結果被形成面への被膜形成を阻害するというこ
とである。
この窓への被膜形成を防ぐため、この窓の裏側
をシリコンオイルを薄くコーテイングする方法が
知られている。しかしかかる方法においても、こ
のガラス窓の温度が上昇してしまつた場合、一部
が気体となつて、さらにまたは光にプラズマを同
時に併用し、このプラズマのラジカルがオイルと
衝突すると、このオイル成分がラジカルとなり、
被膜中に炭素不純物として混入してしまうという
欠点を有する。
をシリコンオイルを薄くコーテイングする方法が
知られている。しかしかかる方法においても、こ
のガラス窓の温度が上昇してしまつた場合、一部
が気体となつて、さらにまたは光にプラズマを同
時に併用し、このプラズマのラジカルがオイルと
衝突すると、このオイル成分がラジカルとなり、
被膜中に炭素不純物として混入してしまうという
欠点を有する。
本発明はかかる欠点を防ぐためになされたもの
である。即ち、反応室に照射される光の穴は微細
穴であり、ガラス等の固体の窓材がなく、いわゆ
る無窓の穴のみであり、さらにこの穴を１mmφ以
下例えば100μとすることにより、この穴より反
応性気体が反応室より予備室内に混入してしまう
ことを防いでいる。さらに予備室では照射光例え
ばエキシマレーザを広い窓（低いエネルギ）を通
し予備室に導入する。さらにレンズ系にて光を集
束せしめ、その光径を１／50〜１／100にする。
するとここでは高いエネルギになるため、窓材を
用いていない穴のみであることが好ましい。さら
にこの光を再び広げて被形成面上に所定の面積に
照射する。さらにこの予備室内の圧力を反応室よ
り高くして、穴より反応性気体の逆流を防いでい
る。
である。即ち、反応室に照射される光の穴は微細
穴であり、ガラス等の固体の窓材がなく、いわゆ
る無窓の穴のみであり、さらにこの穴を１mmφ以
下例えば100μとすることにより、この穴より反
応性気体が反応室より予備室内に混入してしまう
ことを防いでいる。さらに予備室では照射光例え
ばエキシマレーザを広い窓（低いエネルギ）を通
し予備室に導入する。さらにレンズ系にて光を集
束せしめ、その光径を１／50〜１／100にする。
するとここでは高いエネルギになるため、窓材を
用いていない穴のみであることが好ましい。さら
にこの光を再び広げて被形成面上に所定の面積に
照射する。さらにこの予備室内の圧力を反応室よ
り高くして、穴より反応性気体の逆流を防いでい
る。
このため反応生成物が窓に付着して光量を吸収
してしまうことがなく、1μ以上の厚い被膜の形
成も容易であるという特長を有する。
してしまうことがなく、1μ以上の厚い被膜の形
成も容易であるという特長を有する。
以下に図面に従つて本発明を記す。
第１図において、反応室１、予備室２１、ドー
ピング系２、排気系３を有す。
ピング系２、排気系３を有す。
ドーピング系は反応性気体の導入口１３，１
４，１５を流量計１６、バルブ１７を経て水銀１
９のバブラ１８を経て反応炉に導入されるよう設
けている。
４，１５を流量計１６、バルブ１７を経て水銀１
９のバブラ１８を経て反応炉に導入されるよう設
けている。
例えば窒化珪素を作る場合、窒素１３、アンモ
ニア１４、シラン１５を各導入口に連結した。
ニア１４、シラン１５を各導入口に連結した。
反応室１はヒータ５がコントローラ６により加
熱され、基板４が所定の温度例えば300℃に保持
される。排気系３はバルブ、真空ポンプ２３より
なり、反応炉内を所定の圧力0.1〜50torrとする。
熱され、基板４が所定の温度例えば300℃に保持
される。排気系３はバルブ、真空ポンプ２３より
なり、反応炉内を所定の圧力0.1〜50torrとする。
光源は水銀灯（1kw）またはレーザ光例えばエ
キシマレーザを１２より光が窓１１を経て予備室
に加えられる。この予備室２１ではレンズ系はこ
こでは人口石英の凸レンズ８を有し、穴７または
その近傍にて焦点１０を結んでいる。さらに光は
９のごとく広がり、基板表面の被形成面上に照射
させている。穴７を有する遮蔽板２２は水冷を
し、この反応室内面での被膜の付着をさらに防い
だ。
キシマレーザを１２より光が窓１１を経て予備室
に加えられる。この予備室２１ではレンズ系はこ
こでは人口石英の凸レンズ８を有し、穴７または
その近傍にて焦点１０を結んでいる。さらに光は
９のごとく広がり、基板表面の被形成面上に照射
させている。穴７を有する遮蔽板２２は水冷を
し、この反応室内面での被膜の付着をさらに防い
だ。
また予備室にはヘリユーム、水素のごとき補助
気体２０を加え、予備室の圧力を反応室より10〜
50torr高くし、予備室内への反応性気体の混入を
防いだ。
気体２０を加え、予備室の圧力を反応室より10〜
50torr高くし、予備室内への反応性気体の混入を
防いだ。
かくのごとくすると、この圧力が１〜10torr程
度であつた。穴が１mmφ以下の例えば100μφとす
ることができ、加えて予備室内に他の気体の出口
がないため、反応性気体が予備室に逆流すること
なく混入してレンズ表面に付着することを完全に
防ぐことができた。
度であつた。穴が１mmφ以下の例えば100μφとす
ることができ、加えて予備室内に他の気体の出口
がないため、反応性気体が予備室に逆流すること
なく混入してレンズ表面に付着することを完全に
防ぐことができた。
さらに１０は強い光エネルギにするが、この部
分は初期気体の水素またはヘリユームを活性化す
るが、その活性化気体が何等被膜形成に悪影響を
与えないように水素または不活性気体を２０より
予備室に導入して反応室より高い圧力とすること
が重要である。
分は初期気体の水素またはヘリユームを活性化す
るが、その活性化気体が何等被膜形成に悪影響を
与えないように水素または不活性気体を２０より
予備室に導入して反応室より高い圧力とすること
が重要である。
かくて光源１２よりの照射光をレンズ系８を用
いて基板上に種々の大きさの面積に照射すること
ができるようになつた。このため前記した窒化珪
素にあつては、0.5μも形成しても何等被形成素度
が初期の200Å／分を下げることがなかつた。
いて基板上に種々の大きさの面積に照射すること
ができるようになつた。このため前記した窒化珪
素にあつては、0.5μも形成しても何等被形成素度
が初期の200Å／分を下げることがなかつた。
なお、ジシラン等のポリシランによりアモルフ
アス、単結晶または多結晶珪素被膜を作製する場
合、SiH4とN2Oとにより酸化珪素を作製する場
合等、全ての光気相反応に本発明の窓方法を適用
できる。
アス、単結晶または多結晶珪素被膜を作製する場
合、SiH4とN2Oとにより酸化珪素を作製する場
合等、全ての光気相反応に本発明の窓方法を適用
できる。
また照射光は１つではなく、複数光加えてその
数だけ窓を設けることは有効である。また、照射
光は紫外光、レーザ光、赤外光等を任意に選ぶこ
とができる。
数だけ窓を設けることは有効である。また、照射
光は紫外光、レーザ光、赤外光等を任意に選ぶこ
とができる。
加えて窓１１は低い光エネルギであるため、人
口石英等の耐熱性窓ではなく、KF、NaFその他
200nｍ以下の紫外光を通すそれほど耐熱性のな
い窓材を用いることができるという他の特徴を有
す。
口石英等の耐熱性窓ではなく、KF、NaFその他
200nｍ以下の紫外光を通すそれほど耐熱性のな
い窓材を用いることができるという他の特徴を有
す。
本発明においては、反応室ではHOMO CVD、
プラズマCVD等の気相反応また固相（基板）−気
相反応を光化学反応に同時に併用してよいことは
いうまでもない。
プラズマCVD等の気相反応また固相（基板）−気
相反応を光化学反応に同時に併用してよいことは
いうまでもない。
第１図は本発明に用いられた光気相反応装置の
概要を示す。
概要を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光エネルギを用いて気相反応を行うに際し、
照射光を予備室の窓を通して導入し、前記予備室
に連結した反応室の被形成面に照射光を照射して
光気相反応を行うに際し、前記予備室と反応室と
の間に微細穴を設け、該微細穴位置またはその近
傍にて前記照射光が焦点を結ぶように前記予備室
内にレンズ系を具備せしめるとともに、前記予備
室に補助気体を導入し、前記微細穴より前記反応
室内の反応性気体が混入しないようにせしめるこ
とを特徴とする光気相反応方法。 ２ 光エネルギを用いて気相反応を行うに際し、
照射光を予備室の窓を通して導入し、前記予備室
に連結した反応室の被形成面に照射光を照射して
光気相反応を行うに際し、前記予備室と反応室と
の間に微細穴を設け、該微細穴位置またはその近
傍にて前記照射光が焦点を結ぶように前記予備室
内にレンズ系を具備せしめることを特徴とする光
気相反応装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記予備室
は前記反応室に反応性気体が導入された条件下に
前記反応室の圧力より高い圧力を保持する手段を
具備することを特徴とする光気相反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18460883A JPS6075328A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 光気相反応方法および反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18460883A JPS6075328A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 光気相反応方法および反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6075328A JPS6075328A (ja) | 1985-04-27 |
| JPH0347141B2 true JPH0347141B2 (ja) | 1991-07-18 |
Family
ID=16156193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18460883A Granted JPS6075328A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | 光気相反応方法および反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6075328A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386880A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-18 | Fuji Electric Co Ltd | 光化学反応利用装置 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP18460883A patent/JPS6075328A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6075328A (ja) | 1985-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61127121A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| US5154945A (en) | Methods using lasers to produce deposition of diamond thin films on substrates | |
| JPH02258689A (ja) | 結晶質薄膜の形成方法 | |
| JPH0347141B2 (ja) | ||
| JPS5940525A (ja) | 成膜方法 | |
| JPH03139824A (ja) | 半導体薄膜の堆積方法 | |
| JP3258121B2 (ja) | Ｃｖｄ装置 | |
| JPS60190566A (ja) | 窒化珪素作製方法 | |
| JPS6314420A (ja) | 薄膜の製造方法 | |
| JPS6126775A (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JPS61196529A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH0356046Y2 (ja) | ||
| JPS62160713A (ja) | 光励起膜形成装置 | |
| JPS61196528A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS61255014A (ja) | 薄膜成長方法 | |
| JPH08262251A (ja) | 光導波路成膜装置 | |
| JPS6126773A (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JPS6118125A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPS61264718A (ja) | 光ｃｖｄ装置 | |
| JPS60236215A (ja) | レ−ザｃｖｄ方法 | |
| JPH03271372A (ja) | エキシマレーザを用いた酸化物薄膜成膜法 | |
| JPS61255015A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS61196527A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPS61164227A (ja) | 薄膜形成方法およびその装置 | |
| JPS61232611A (ja) | 薄膜形成装置 |