JPH0380337B2 - - Google Patents
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- JPH0380337B2 JPH0380337B2 JP9738984A JP9738984A JPH0380337B2 JP H0380337 B2 JPH0380337 B2 JP H0380337B2 JP 9738984 A JP9738984 A JP 9738984A JP 9738984 A JP9738984 A JP 9738984A JP H0380337 B2 JPH0380337 B2 JP H0380337B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、シランガス等のソースガスをレーザ
光により分解して、ソースガスを構成する原子の
層を基板上に形成する膜形成方法に関する。
光により分解して、ソースガスを構成する原子の
層を基板上に形成する膜形成方法に関する。
（従来の技術）
今日、半導体技術分野において、シランガス等
のソースガスをレーザ光により分解して、ソース
ガスを構成する原子の層を基板上に形成するレー
ザCVD方法が、半導体製造プロセスの低温化を
達成する方法として注目されている。このレーザ
CVD方法の内でも、ソースガス分解用レーザ光
と、基板加熱用レーザ光の２種のレーザ光を使用
するレーザCVD方法が、基板上に選択的に膜を
形成しうる方法、即ちレジストレス工程を達成す
る方法として極めて注目される。この２種の役割
の異なるレーザ光を使用するレーザCVD方法に
は、１）ソースガス分解用レーザ光を基板に対し
て、平行に照射し、基板加熱用レーザ光を基板に
対して垂直に照射する方法と、２）基板加熱用レ
ーザ光と同様にソースガス分解用レーザ光を基板
に対して垂直に照射する方法とがある。
のソースガスをレーザ光により分解して、ソース
ガスを構成する原子の層を基板上に形成するレー
ザCVD方法が、半導体製造プロセスの低温化を
達成する方法として注目されている。このレーザ
CVD方法の内でも、ソースガス分解用レーザ光
と、基板加熱用レーザ光の２種のレーザ光を使用
するレーザCVD方法が、基板上に選択的に膜を
形成しうる方法、即ちレジストレス工程を達成す
る方法として極めて注目される。この２種の役割
の異なるレーザ光を使用するレーザCVD方法に
は、１）ソースガス分解用レーザ光を基板に対し
て、平行に照射し、基板加熱用レーザ光を基板に
対して垂直に照射する方法と、２）基板加熱用レ
ーザ光と同様にソースガス分解用レーザ光を基板
に対して垂直に照射する方法とがある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述の２種の役割の異なつたレ
ーザ光を使用するレーザCVD方法においては上
記１）の方法、上記２）の方法のいずれの方法に
も実用化を妨げる重大な問題がある。即ち、ソー
スガスを分解するレーザ光を基板に対して平行に
照射する１）の方法は基板加熱用レーザ光を基板
に選択的に照射することにより、任意の部分に膜
を形成することができるが、ソースガス分解用レ
ーザ光照射によるソースガス励起分解ゾーンと基
板が分離されているため膜形成速度が遅い。膜形
成速度を向上させるため、基盤加熱用レーザ光強
度を強くすると局所的な加熱は困難となり、微小
領域に膜を形成することができない。一方、ソー
スガス分解用レーザ光基板に対して垂直に照射す
る２）の方法は速い膜形成速度が得られるが、ソ
ースガス分解用レーザ光が必然的に基板に吸収さ
れるため、基板温度が上昇し、任意の微小領域に
選択的に膜を形成するが困難となる。
ーザ光を使用するレーザCVD方法においては上
記１）の方法、上記２）の方法のいずれの方法に
も実用化を妨げる重大な問題がある。即ち、ソー
スガスを分解するレーザ光を基板に対して平行に
照射する１）の方法は基板加熱用レーザ光を基板
に選択的に照射することにより、任意の部分に膜
を形成することができるが、ソースガス分解用レ
ーザ光照射によるソースガス励起分解ゾーンと基
板が分離されているため膜形成速度が遅い。膜形
成速度を向上させるため、基盤加熱用レーザ光強
度を強くすると局所的な加熱は困難となり、微小
領域に膜を形成することができない。一方、ソー
スガス分解用レーザ光基板に対して垂直に照射す
る２）の方法は速い膜形成速度が得られるが、ソ
ースガス分解用レーザ光が必然的に基板に吸収さ
れるため、基板温度が上昇し、任意の微小領域に
選択的に膜を形成するが困難となる。
本発明の目的は、ソースガス分解用レーザ光
と、基板加熱用レーザ光の２種の役割の異なるレ
ーザ光を使用するレーザCVD方法において、高
い膜形成速度で任意の部分に局所的にシリコン膜
を形成することのできるシリコン膜形成方法を提
供することにある。
と、基板加熱用レーザ光の２種の役割の異なるレ
ーザ光を使用するレーザCVD方法において、高
い膜形成速度で任意の部分に局所的にシリコン膜
を形成することのできるシリコン膜形成方法を提
供することにある。
（問題を解決するための手段）
本発明のシリコン膜形成方法は、ソースガス雰
囲気中に置かれた基板に、この基板に対して浅い
角度でCO2レーザ光を照射し、この照射部分の少
なくとも一部に、前記基板に対してほぼ垂直に
Ar+レーザ光で照射して、前記CO2レーザ光と前
記Ar+レーザ光が同時に照射された部分にシリコ
ン膜を形成することを特徴とする。従つて、高強
度のレーザ光による基板の加熱を生ずることな
く、基板に近接した位置で照射することが可能と
なるため、高い膜形成速度と高選択性をもつて任
意の部分にシリコン膜を形成することができる。
このように基板を加熱せずかつソースガスを基板
表面で効率よく分離するためにはCO2レーザ光の
基板に対する角度は5゜〜10゜であることが望まし
い。
囲気中に置かれた基板に、この基板に対して浅い
角度でCO2レーザ光を照射し、この照射部分の少
なくとも一部に、前記基板に対してほぼ垂直に
Ar+レーザ光で照射して、前記CO2レーザ光と前
記Ar+レーザ光が同時に照射された部分にシリコ
ン膜を形成することを特徴とする。従つて、高強
度のレーザ光による基板の加熱を生ずることな
く、基板に近接した位置で照射することが可能と
なるため、高い膜形成速度と高選択性をもつて任
意の部分にシリコン膜を形成することができる。
このように基板を加熱せずかつソースガスを基板
表面で効率よく分離するためにはCO2レーザ光の
基板に対する角度は5゜〜10゜であることが望まし
い。
（実施例）
以下、本発明を図面を参照して説明する。
モノシラン（SiH4）ソースガス雰囲気中に、
基板１を設置し、この基板１に、この基板１に対
して浅い角度でCO2レーザ光２を照射し、この
CO2レーザ光２の強度の最も強いビームの中心付
近に、集光レンズ３によつて集光したAr+レーザ
光４を照射する。CO2レーザ光２の強度の大きい
ビームの中心付近によつて照射された基板１表面
上において最も効率よくソースガスが分解されて
いるので、この部分において基板１の温度を上昇
せしめることにより、最も効率よく膜形成を行な
うことができる。また、基板１に対してCO2レー
ザ光２が極めて浅い角度で入射するため、照射さ
れたレーザ光２の大部分が反射され、基板にCO2
レーザ光２のエネルギーが吸収されない結果、集
光したAr+レーザ光４によつて基板１を局所的に
加熱することが可能となり、これによつて基板１
上の所望の箇所に選択的に膜を形成することがで
きる。Ar+レーザ光４あるいは基板１を移動する
ことにより所望パターンを有するシリコン膜が形
成される。
基板１を設置し、この基板１に、この基板１に対
して浅い角度でCO2レーザ光２を照射し、この
CO2レーザ光２の強度の最も強いビームの中心付
近に、集光レンズ３によつて集光したAr+レーザ
光４を照射する。CO2レーザ光２の強度の大きい
ビームの中心付近によつて照射された基板１表面
上において最も効率よくソースガスが分解されて
いるので、この部分において基板１の温度を上昇
せしめることにより、最も効率よく膜形成を行な
うことができる。また、基板１に対してCO2レー
ザ光２が極めて浅い角度で入射するため、照射さ
れたレーザ光２の大部分が反射され、基板にCO2
レーザ光２のエネルギーが吸収されない結果、集
光したAr+レーザ光４によつて基板１を局所的に
加熱することが可能となり、これによつて基板１
上の所望の箇所に選択的に膜を形成することがで
きる。Ar+レーザ光４あるいは基板１を移動する
ことにより所望パターンを有するシリコン膜が形
成される。
なお、上記実施例においてはソースガスとして
モノシラン（SiH4）を使用したが、ジシラン
（Si2H6）等のCO2レーザ光で分解するガスであれ
ば種々のものが使用しうることは言うまでもな
く、また、ソースガス中にPH3等のドーピングガ
スを含有させると、ドープされたシリコン膜を形
成することができる。
モノシラン（SiH4）を使用したが、ジシラン
（Si2H6）等のCO2レーザ光で分解するガスであれ
ば種々のものが使用しうることは言うまでもな
く、また、ソースガス中にPH3等のドーピングガ
スを含有させると、ドープされたシリコン膜を形
成することができる。
本発明者は、本発明に関してさらに研究を進め
たところ、CO2レーザ光に偏光をもたせ、この偏
光方向を基板に対して変化すると、膜形成速度が
大きく変化することが見い出された。即ち、CO2
レーザ光の偏光方向を変化することにより、瞬時
に、堆積、非堆積を制御することができる。
たところ、CO2レーザ光に偏光をもたせ、この偏
光方向を基板に対して変化すると、膜形成速度が
大きく変化することが見い出された。即ち、CO2
レーザ光の偏光方向を変化することにより、瞬時
に、堆積、非堆積を制御することができる。
（発明の効果）
本発明の膜形成方法は、CO2レーザ光を基板に
対して浅い角度で入射するようにし、かつAr+レ
ーザ光を基板に対してほぼ垂直に入射するように
した結果、高強度のCO2レーザ光を基板表面に近
接せしめることが可能となり、高い堆積速度で膜
形成を行なうことができる。また、CO2レーザ光
を基板に対して浅い角度で入射するようにしたた
め、CO2レーザ光の大部分は基板で反射されるこ
とになり、これによつて基板温度を低い温度に保
持することができる。従つて、Ar+レーザ光によ
つて基板温度を局所的に高めることにより、この
局所的に温度が高められた部分に、選択的にシリ
コン膜の形成を行なうことが可能となる。即ち、
本発明による、パターンを有する多結晶シリコン
層をレジストレス工法により作成することがで
き、集積回路の製造工程を簡易なものとすること
ができる。また、レジストを使用しないのでコン
タミネーシヨンフリーとなり、高い歩留りで高信
頼の回路素子を製造することができる。
対して浅い角度で入射するようにし、かつAr+レ
ーザ光を基板に対してほぼ垂直に入射するように
した結果、高強度のCO2レーザ光を基板表面に近
接せしめることが可能となり、高い堆積速度で膜
形成を行なうことができる。また、CO2レーザ光
を基板に対して浅い角度で入射するようにしたた
め、CO2レーザ光の大部分は基板で反射されるこ
とになり、これによつて基板温度を低い温度に保
持することができる。従つて、Ar+レーザ光によ
つて基板温度を局所的に高めることにより、この
局所的に温度が高められた部分に、選択的にシリ
コン膜の形成を行なうことが可能となる。即ち、
本発明による、パターンを有する多結晶シリコン
層をレジストレス工法により作成することがで
き、集積回路の製造工程を簡易なものとすること
ができる。また、レジストを使用しないのでコン
タミネーシヨンフリーとなり、高い歩留りで高信
頼の回路素子を製造することができる。
図は本発明の方法を説明する概略図である。
１……基板、２……CO2レーザ光、３……集光
レンズ、４……Ar+レーザ光。
レンズ、４……Ar+レーザ光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ソースガス雰囲気中に置かれた基板に、この
基板に対して、浅い角度でCO2レーザ光を照射
し、この照射部分の少なくとも一部に、前記基板
に対してほぼ垂直にAr+レーザ光を照射して、前
記CO2レーザ光と前記Ar+レーザ光が同時に照射
された部分に、シリコン膜を形成するシリコン膜
形成方法。 ２ 前記角度が5゜〜10゜であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のシリコン膜形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9738984A JPS60240122A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | シリコン膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9738984A JPS60240122A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | シリコン膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240122A JPS60240122A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH0380337B2 true JPH0380337B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=14191158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9738984A Granted JPS60240122A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | シリコン膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240122A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681640A (en) * | 1986-08-06 | 1987-07-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Laser-induced chemical vapor deposition of germanium and doped-germanium films |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP9738984A patent/JPS60240122A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60240122A (ja) | 1985-11-29 |
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