JPH04352320A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH04352320A JPH04352320A JP3125725A JP12572591A JPH04352320A JP H04352320 A JPH04352320 A JP H04352320A JP 3125725 A JP3125725 A JP 3125725A JP 12572591 A JP12572591 A JP 12572591A JP H04352320 A JPH04352320 A JP H04352320A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/48—Chemical 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
- C23C16/483—Chemical 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
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
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の製造に用い
られる気相成長装置に係り、特に光エネルギーを使用し
て薄膜を生成する気相成長装置に関する。
られる気相成長装置に係り、特に光エネルギーを使用し
て薄膜を生成する気相成長装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】近年、レーザ光やランプ等による光エネ
ルギーを使用して基板上に薄膜を生成する、いわゆる光
ＣＶＤ法の実用化が進められている。
ルギーを使用して基板上に薄膜を生成する、いわゆる光
ＣＶＤ法の実用化が進められている。
【０００４】図１５は、従来の光ＣＶＤ法による気相成
長装置の一例を示す概略断面図である。この図に示すよ
うに、反応管１００内には基板１０１を載置した基板ホ
ルダ１０２と、基板ホルダ１０２および基板１０１を加
熱する高周波コイル１０３が配設されており、反応管１
００の上部には、原料ガス（例えばＳｉ２ Ｈ６ ）、
キャリアガス（例えばＨ２ ）を導入するガス導入口１
００ａが形成され、下部には反応管１００内の未反応ガ
ス等を排出する排気口１００ｂが形成されている。また
、反応管１００のガス導入口１００ａと基板１０１間に
位置する側面には、石英等から成る透明の窓１０４が配
設されており、窓１０４の外側には光学系１０５と光源
であるレーザ１０６が配設されている。
長装置の一例を示す概略断面図である。この図に示すよ
うに、反応管１００内には基板１０１を載置した基板ホ
ルダ１０２と、基板ホルダ１０２および基板１０１を加
熱する高周波コイル１０３が配設されており、反応管１
００の上部には、原料ガス（例えばＳｉ２ Ｈ６ ）、
キャリアガス（例えばＨ２ ）を導入するガス導入口１
００ａが形成され、下部には反応管１００内の未反応ガ
ス等を排出する排気口１００ｂが形成されている。また
、反応管１００のガス導入口１００ａと基板１０１間に
位置する側面には、石英等から成る透明の窓１０４が配
設されており、窓１０４の外側には光学系１０５と光源
であるレーザ１０６が配設されている。
【０００５】従来の光ＣＶＤ法による気相成長装置は上
記のように構成されており、ガス導入口１００ａから反
応管１００内に導入された原料ガスに、レーザ発振器１
０６から光学系１０５、窓１０４を通してレーザ光を照
射する。すると、原料ガスがレーザ光を吸収することに
より分解されて基板１０１上に薄膜が気相成長する。
記のように構成されており、ガス導入口１００ａから反
応管１００内に導入された原料ガスに、レーザ発振器１
０６から光学系１０５、窓１０４を通してレーザ光を照
射する。すると、原料ガスがレーザ光を吸収することに
より分解されて基板１０１上に薄膜が気相成長する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の光ＣＶＤ法による気相成長装置では、反応管１００
の外にレーザ共振器（レーザ１０６内に）が配設されて
いる。このため、窓１０４を通して反応管１００内に入
力されるレーザ光のエネルギーが小さく（レーザ共振器
から外部に放射されるレーザ光はレーザ共振器内で得ら
れるレーザ光の１／１００程度のエネルギーしかない）
、また、原料ガスに照射されるレーザ光のビームの径が
小さく広い面積を照射することができなかったので、原
料ガスの分解効率が悪く、効率よく基板１０１上に薄膜
を生成することができなかった。
来の光ＣＶＤ法による気相成長装置では、反応管１００
の外にレーザ共振器（レーザ１０６内に）が配設されて
いる。このため、窓１０４を通して反応管１００内に入
力されるレーザ光のエネルギーが小さく（レーザ共振器
から外部に放射されるレーザ光はレーザ共振器内で得ら
れるレーザ光の１／１００程度のエネルギーしかない）
、また、原料ガスに照射されるレーザ光のビームの径が
小さく広い面積を照射することができなかったので、原
料ガスの分解効率が悪く、効率よく基板１０１上に薄膜
を生成することができなかった。
【０００７】本発明は上記した課題を解決する目的でな
され、エネルギーの大きい光によって効率よく薄膜を生
成することができる気相成長装置を提供しようとするも
のである。
され、エネルギーの大きい光によって効率よく薄膜を生
成することができる気相成長装置を提供しようとするも
のである。
【０００８】［発明の構成］
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために第１の本発明は、レーザ媒質、励起媒体、共振器
を有するレーザの前記共振器内に原料ガスを導入し、前
記共振器内で前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起する
ことによって得られるレーザ光を前記原料ガスに照射す
ることにより、基板上に薄膜を成長させることを特徴と
している。
ために第１の本発明は、レーザ媒質、励起媒体、共振器
を有するレーザの前記共振器内に原料ガスを導入し、前
記共振器内で前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起する
ことによって得られるレーザ光を前記原料ガスに照射す
ることにより、基板上に薄膜を成長させることを特徴と
している。
【００１０】第２の本発明は、レーザ媒質、励起媒体、
共振器を有するレーザの前記共振器内に、前記レーザ媒
質と隔てるように光を透過する透過部材で仕切って形成
した反応室を設け、前記反応室に原料ガスを導入し、前
記共振器内で前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起する
ことによって得られるレーザ光を前記透過部材を通して
照射することにより、前記基板上に薄膜を成長させるこ
とを特徴としている。
共振器を有するレーザの前記共振器内に、前記レーザ媒
質と隔てるように光を透過する透過部材で仕切って形成
した反応室を設け、前記反応室に原料ガスを導入し、前
記共振器内で前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起する
ことによって得られるレーザ光を前記透過部材を通して
照射することにより、前記基板上に薄膜を成長させるこ
とを特徴としている。
【００１１】第３の発明は、レーザ媒質、励起媒体、共
振器を有するレーザを用い、基板を前記共振器の一部と
し、前記共振器内に原料ガスを導入し、前記共振器内で
前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起することによって
得られるレーザ光を照射することにより、基板上に薄膜
を成長させることを特徴としている。
振器を有するレーザを用い、基板を前記共振器の一部と
し、前記共振器内に原料ガスを導入し、前記共振器内で
前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起することによって
得られるレーザ光を照射することにより、基板上に薄膜
を成長させることを特徴としている。
【００１２】
【作用】第１，第２の本発明によれば、レーザの共振器
内、あるいは共振器内に光を透過する透過部材で仕切っ
て形成した反応室内に原料ガスを導入したことにより、
共振器内で得られるエネルギーの大きいレーザ光が原料
ガスに照射され、原料ガスの励起あるいはイオン化ある
いは分解効率が良好になり、効率よく基板上に薄膜を生
成することができる。
内、あるいは共振器内に光を透過する透過部材で仕切っ
て形成した反応室内に原料ガスを導入したことにより、
共振器内で得られるエネルギーの大きいレーザ光が原料
ガスに照射され、原料ガスの励起あるいはイオン化ある
いは分解効率が良好になり、効率よく基板上に薄膜を生
成することができる。
【００１３】また、第３の本発明によれば、基板を共振
器の一部とし、共振器内に原料ガスを導入して、共振器
内で得られるエネルギーの大きいレーザ光を基板に照射
することによって、基板表面の励起効率、あるいは原料
ガスの励起，イオン化，分解効率が良好になり、効率よ
く基板上に薄膜を生成することができる。
器の一部とし、共振器内に原料ガスを導入して、共振器
内で得られるエネルギーの大きいレーザ光を基板に照射
することによって、基板表面の励起効率、あるいは原料
ガスの励起，イオン化，分解効率が良好になり、効率よ
く基板上に薄膜を生成することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１５】図１は、本発明の第１の実施例に係る気相
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
本実施例では、Ａｒ＋ レーザ発振器１の共振器２内に
直交状態で交差するようにして反応室３が一体に形成さ
れている。
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
本実施例では、Ａｒ＋ レーザ発振器１の共振器２内に
直交状態で交差するようにして反応室３が一体に形成さ
れている。
【００１６】反応室３の下部には、基板４を載置した基
板ホルダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する高
周波コイル６が配設されている。
板ホルダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する高
周波コイル６が配設されている。
【００１７】Ａｒ＋ レーザの共振器２の両端には、全
反射ミラー７，８が取付けられており、内部には電極９
ａ，９ｂが配設されている。レーザ媒質（Ａｒ）は、ガ
ス導入口３ｊ より導入される。反応室３の上部には、
原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キャリアガスを
導入するガス導入口３ａが配設され、下部には反応室３
内の未反応ガス等を排出する排気口３ｂが配設されてい
る。キャリアガスは、レーザ媒質のＡｒ に対応してＡ
ｒ が使用される。
反射ミラー７，８が取付けられており、内部には電極９
ａ，９ｂが配設されている。レーザ媒質（Ａｒ）は、ガ
ス導入口３ｊ より導入される。反応室３の上部には、
原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キャリアガスを
導入するガス導入口３ａが配設され、下部には反応室３
内の未反応ガス等を排出する排気口３ｂが配設されてい
る。キャリアガスは、レーザ媒質のＡｒ に対応してＡ
ｒ が使用される。
【００１８】次に、上記した本実施例の気相成長装置に
よる薄膜生成手順について説明する。先ず、高周波コイ
ル６の加熱によって基板４を所定温度に加熱し、ガス導
入口３ａから原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キ
ャリアガス（Ａｒ ）を反応室３内に導入する。そして
、電極９ａ，９ｂに電圧を印加することにより放電（励
起媒体）を発生させて共振器２内のＡｒ を励起状態（
Ａｒ＋ イオン励起状態）にし、全反射ミラー７と８の
間で連続発振させてレーザ光を得る。
よる薄膜生成手順について説明する。先ず、高周波コイ
ル６の加熱によって基板４を所定温度に加熱し、ガス導
入口３ａから原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キ
ャリアガス（Ａｒ ）を反応室３内に導入する。そして
、電極９ａ，９ｂに電圧を印加することにより放電（励
起媒体）を発生させて共振器２内のＡｒ を励起状態（
Ａｒ＋ イオン励起状態）にし、全反射ミラー７と８の
間で連続発振させてレーザ光を得る。
【００１９】そして、ガス導入口３ａから導入された原
料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、基板４上の共振
器２内でレーザ光を吸収（多光子吸収）することにより
、励起もしくはイオン化もしくは分解されて基板４上に
薄膜が気相成長する。
料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、基板４上の共振
器２内でレーザ光を吸収（多光子吸収）することにより
、励起もしくはイオン化もしくは分解されて基板４上に
薄膜が気相成長する。
【００２０】このように本実施例では、Ａｒ＋ レーザ
１のレーザ媒質であるＡｒ に対応して原料ガスと共に
導入するキャリアガスにＡｒ を使用することによって
、共振器２内でレーザ光の損失を低減することができる
。尚、この場合、キャリヤガスにＡｒ 以外のガス（例
えばＨ２ ）を使用した時には、共振器２内でのレーザ
光の損失が大きくなるが、上記同様基板４上に薄膜を生
成することができる。
１のレーザ媒質であるＡｒ に対応して原料ガスと共に
導入するキャリアガスにＡｒ を使用することによって
、共振器２内でレーザ光の損失を低減することができる
。尚、この場合、キャリヤガスにＡｒ 以外のガス（例
えばＨ２ ）を使用した時には、共振器２内でのレーザ
光の損失が大きくなるが、上記同様基板４上に薄膜を生
成することができる。
【００２１】また、上記した実施例では、基板４を共振
器２と交差しない反応室３内の下方に配置したが、反応
室３内の共振器２と交差する位置に基板４を配置しても
よい。また、レーザ発振効率を上げるために、励起媒体
を共振器２内、反応室３の左右に２ケ配置してもよい。
器２と交差しない反応室３内の下方に配置したが、反応
室３内の共振器２と交差する位置に基板４を配置しても
よい。また、レーザ発振効率を上げるために、励起媒体
を共振器２内、反応室３の左右に２ケ配置してもよい。
【００２２】図２は、本発明の第２の実施例に係る気相
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
、本実施例ではＡｒ＋ レーザ１の共振器２内と直交状
態で交差するようにして反応室３が形成されている。
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
、本実施例ではＡｒ＋ レーザ１の共振器２内と直交状
態で交差するようにして反応室３が形成されている。
【００２３】反応室３内の下部には、基板４を載置した
基板ホルダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する
高周波コイル６が配設されており、反応室３の上部には
、原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キャリアガス
（例えばＨ２ ）を導入するガス導入口３ａが形成され
、下部には反応室３内の未反応ガス等を排出する排出口
３ｂが形成されている。
基板ホルダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する
高周波コイル６が配設されており、反応室３の上部には
、原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キャリアガス
（例えばＨ２ ）を導入するガス導入口３ａが形成され
、下部には反応室３内の未反応ガス等を排出する排出口
３ｂが形成されている。
【００２４】レーザ媒質としてＡｒ が封入されている
共振器２の両端には、それぞれ全反射ミラー７，８が取
付けられており、内部には電極９ａ，９ｂが配設されて
いる。共振器２内と反応室３の接触面には開口部３ｃ，
３ｄが形成されており、この開口部３ｃ，３ｄには、石
英等から成る透明の窓１０ａ，１０ｂが、共振器２と反
応室３をそれぞれ気密状態で分離するようにして配設さ
れている。また、反応室３内には、窓１０ａ，１０ｂに
沿ってパージガス（例えばＨ２ ）を流すガス導入口３
ｅ，３ｆが形成されている。
共振器２の両端には、それぞれ全反射ミラー７，８が取
付けられており、内部には電極９ａ，９ｂが配設されて
いる。共振器２内と反応室３の接触面には開口部３ｃ，
３ｄが形成されており、この開口部３ｃ，３ｄには、石
英等から成る透明の窓１０ａ，１０ｂが、共振器２と反
応室３をそれぞれ気密状態で分離するようにして配設さ
れている。また、反応室３内には、窓１０ａ，１０ｂに
沿ってパージガス（例えばＨ２ ）を流すガス導入口３
ｅ，３ｆが形成されている。
【００２５】次に、上記した本実施例の気相成長装置に
よる薄膜生成手順について説明する。本実施例において
も前記実施例同様高周波コイル６によって基板４を所定
温度に加熱し、ガス導入口３ａから原料ガス（例えばＳ
ｉ ２ Ｈ６ ）、キャリアガス（例えばＨ２ ）を反
応室３内に導入する。そして、電極９ａ，９ｂに電圧を
印加することにより放電を発生させて共振器２内のＡｒ
を励起状態にし、窓１０ａ，１０ｂを通して全反射ミ
ラー７と８の間で連続発振させてレーザ光を得る。この
時、窓１０ａ，１０ｂに原料ガス等が付着しないように
、ガス導入口３ｅ，３ｆからパージガスを流す。
よる薄膜生成手順について説明する。本実施例において
も前記実施例同様高周波コイル６によって基板４を所定
温度に加熱し、ガス導入口３ａから原料ガス（例えばＳ
ｉ ２ Ｈ６ ）、キャリアガス（例えばＨ２ ）を反
応室３内に導入する。そして、電極９ａ，９ｂに電圧を
印加することにより放電を発生させて共振器２内のＡｒ
を励起状態にし、窓１０ａ，１０ｂを通して全反射ミ
ラー７と８の間で連続発振させてレーザ光を得る。この
時、窓１０ａ，１０ｂに原料ガス等が付着しないように
、ガス導入口３ｅ，３ｆからパージガスを流す。
【００２６】そして、ガス導入口３ａから導入された原
料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓１０ａ，１０
ｂを通して反応室３内を通るレーザ光を吸収することに
より、励起もしくはイオン化もしくは分解されて基板４
上に薄膜が気相成長する。
料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓１０ａ，１０
ｂを通して反応室３内を通るレーザ光を吸収することに
より、励起もしくはイオン化もしくは分解されて基板４
上に薄膜が気相成長する。
【００２７】このように本実施例においても、前記した
第１の実施例同様共振器２内で得られるエネルギーの大
きいレーザ光によって効率よく薄膜を基板４上に生成す
ることができる。また、共振器２内に反応室３を密閉状
態で形成したことにより、共振器２内に反応室３に導入
される原料ガスやキャリアガス等が混入することがない
ので、共振器２内でのレーザ発振を良好に行うことがで
きる。
第１の実施例同様共振器２内で得られるエネルギーの大
きいレーザ光によって効率よく薄膜を基板４上に生成す
ることができる。また、共振器２内に反応室３を密閉状
態で形成したことにより、共振器２内に反応室３に導入
される原料ガスやキャリアガス等が混入することがない
ので、共振器２内でのレーザ発振を良好に行うことがで
きる。
【００２８】図３は、上記した第２の実施例に係る気相
成長装置の変形例を示す概略断面図である。本実施例は
、共振器２の全反射ミラー７と反対側に位置する反応室
３の開口部３ｄに全反射ミラー８を取付けて、反応室３
を共振器２内の全反射ミラー８側の端面に形成した構成
である。他の構成および薄膜生成手順は上記した第２の
実施例と同様である。
成長装置の変形例を示す概略断面図である。本実施例は
、共振器２の全反射ミラー７と反対側に位置する反応室
３の開口部３ｄに全反射ミラー８を取付けて、反応室３
を共振器２内の全反射ミラー８側の端面に形成した構成
である。他の構成および薄膜生成手順は上記した第２の
実施例と同様である。
【００２９】図４は、本発明の第３の実施例に係る気相
成長装置を示す概略断面図である。本実施例は、図２に
示した第２の実施例におけるＡｒ＋ レーザ１の共振器
２と反応室３とが直交状態で交差する接触面に形成され
ている開口部３ｃ，３ｄに、凸レンズ１１ａ，１１ｂを
気密状態で取付けた構成である。凸レンズ１１ａ，１１
ｂは、反応室３のほぼ中央部で焦点を結ぶように形成さ
れている。他の構成は上記した第２の実施例と同様であ
る。
成長装置を示す概略断面図である。本実施例は、図２に
示した第２の実施例におけるＡｒ＋ レーザ１の共振器
２と反応室３とが直交状態で交差する接触面に形成され
ている開口部３ｃ，３ｄに、凸レンズ１１ａ，１１ｂを
気密状態で取付けた構成である。凸レンズ１１ａ，１１
ｂは、反応室３のほぼ中央部で焦点を結ぶように形成さ
れている。他の構成は上記した第２の実施例と同様であ
る。
【００３０】このように本実施例では、共振器２内の全
反射ミラー７と８の間で得られるレーザ光が凸レンズ１
１ａ，１１ｂで集光されることにより、ガス導入口３ａ
から反応室３内に導入される原料ガス（例えばＳｉ ２
Ｈ６ ）は、凸レンズ１１ａ，１１ｂで集光されたレ
ーザ光中を流れる時にガスの非線形光吸収効果が増大し
、原料ガスの光吸収（多光子吸収）が増大することによ
って原料ガスの分解効率が向上し、効率よく薄膜を基板
４上に生成することができる。
反射ミラー７と８の間で得られるレーザ光が凸レンズ１
１ａ，１１ｂで集光されることにより、ガス導入口３ａ
から反応室３内に導入される原料ガス（例えばＳｉ ２
Ｈ６ ）は、凸レンズ１１ａ，１１ｂで集光されたレ
ーザ光中を流れる時にガスの非線形光吸収効果が増大し
、原料ガスの光吸収（多光子吸収）が増大することによ
って原料ガスの分解効率が向上し、効率よく薄膜を基板
４上に生成することができる。
【００３１】また、図５に示すように、共振器２と反応
室３とが交差する接触面の開口部３ｃ，３ｄに石英等か
ら成る透明の窓１０ａ，１０ｂを設けて、共振器２内に
凸レンズ１１ａ，１１ｂを設けてもよい。この場合も、
凸レンズ１１ａ，１１ｂは、反応管３のほぼ中央部で焦
点を結ぶように形成されている。
室３とが交差する接触面の開口部３ｃ，３ｄに石英等か
ら成る透明の窓１０ａ，１０ｂを設けて、共振器２内に
凸レンズ１１ａ，１１ｂを設けてもよい。この場合も、
凸レンズ１１ａ，１１ｂは、反応管３のほぼ中央部で焦
点を結ぶように形成されている。
【００３２】図６は、第４の実施例に係る気相成長装置
を示す概略断面図である。本実施例は、図４に示した第
３の実施例における反応室３の上部から原料ガス、キャ
リアガスを導入するガス導入管１６を、凸レンズ１１ａ
，１１ｂの焦点上に配設した構成であり、他の構成は上
記した第３の実施例と同様である。
を示す概略断面図である。本実施例は、図４に示した第
３の実施例における反応室３の上部から原料ガス、キャ
リアガスを導入するガス導入管１６を、凸レンズ１１ａ
，１１ｂの焦点上に配設した構成であり、他の構成は上
記した第３の実施例と同様である。
【００３３】このように本実施例では、反応室３に原料
ガス、キャリアガスを導入するガス導入管１６を凸レン
ズ１１ａ，１１ｂの焦点上に配設したことによって、レ
ーザ光の集光部に集中的に原料ガスを導入することがで
きるので、原料ガスの非線形光吸収効果がさらに増大す
ることによって原料ガスの分解効率も向上し、より効率
よく薄膜を基板４上に生成することができる。
ガス、キャリアガスを導入するガス導入管１６を凸レン
ズ１１ａ，１１ｂの焦点上に配設したことによって、レ
ーザ光の集光部に集中的に原料ガスを導入することがで
きるので、原料ガスの非線形光吸収効果がさらに増大す
ることによって原料ガスの分解効率も向上し、より効率
よく薄膜を基板４上に生成することができる。
【００３４】また、図４，図５に示した第３，第４の実
施例において、反応室３の凸レンズ１１ａ，１１ｂ上に
パージガスを導入するガス導入口を設けて反応室３内に
パージガスを導入することによって、凸レンズ１１ａ，
１１ｂに原料ガス等が付着するのを防止することができ
る。
施例において、反応室３の凸レンズ１１ａ，１１ｂ上に
パージガスを導入するガス導入口を設けて反応室３内に
パージガスを導入することによって、凸レンズ１１ａ，
１１ｂに原料ガス等が付着するのを防止することができ
る。
【００３５】また、第３，第４の実施例のように、全反
射ミラー７，８と凸レンズ１１ａ，１１ｂの組み合わせ
でなく、２つの凹面ミラーを共振器２の両端に配置して
もよい。
射ミラー７，８と凸レンズ１１ａ，１１ｂの組み合わせ
でなく、２つの凹面ミラーを共振器２の両端に配置して
もよい。
【００３６】図７は、本発明の第５の実施例に係る気相
成長装置を示す概略断面図である。本実施例は、図２に
示した第２の実施例におけるＡｒ＋ レーザ発振器１の
共振器２の両端に、それぞれ光が入射した方向に光を反
射する複素共役ミラー１２ａ，１２ｂを取付けた構成で
ある。他の構成は上記した第２の実施例と同様である。
成長装置を示す概略断面図である。本実施例は、図２に
示した第２の実施例におけるＡｒ＋ レーザ発振器１の
共振器２の両端に、それぞれ光が入射した方向に光を反
射する複素共役ミラー１２ａ，１２ｂを取付けた構成で
ある。他の構成は上記した第２の実施例と同様である。
【００３７】このように本実施例では、電極９ａ，９ｂ
に電圧を印加することによって発生する放電により、共
振器２内のＡｒ を励起状態にし、複素共役ミラー１２
ａ，１２ｂ間で連続発振させてレーザ光を得る。
に電圧を印加することによって発生する放電により、共
振器２内のＡｒ を励起状態にし、複素共役ミラー１２
ａ，１２ｂ間で連続発振させてレーザ光を得る。
【００３８】この時、反応室３内に導入された原料ガス
（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）中をレーザ光が通る時に、
ガス密度の変化によって屈折しても、複素共役ミラー１
２ａ，１２ｂによりレーザ光は入射した方向と同じ方向
に反射されることによりレーザ光の損失を低減すること
ができるので、原料ガスが共振器２の複素共役ミラー１
２ａ，１２ｂ間で得られるレーザ光を吸収することによ
り、効率よく薄膜を基板４上に生成することができる。
（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）中をレーザ光が通る時に、
ガス密度の変化によって屈折しても、複素共役ミラー１
２ａ，１２ｂによりレーザ光は入射した方向と同じ方向
に反射されることによりレーザ光の損失を低減すること
ができるので、原料ガスが共振器２の複素共役ミラー１
２ａ，１２ｂ間で得られるレーザ光を吸収することによ
り、効率よく薄膜を基板４上に生成することができる。
【００３９】図８は、本発明の第６の実施例に係る気相
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
、Ａｒ＋ レーザ１の共振器２と直交状態で交差するよ
うにして形成されている反応室３内の上部と下部には、
それぞれ基板４ａ，４ｂを載置した基板ホルダ５ａ，５
ｂと、基板ホルダ５ａ，５ｂおよび基板４ａ，４ｂを加
熱する高周波コイル（図示省略）と、基板ホルダ５ａ，
５ｂを回転自在に支持する回転軸１３ａ，１３ｂが配設
されており、回転軸１３ａ，１３ｂには回転駆動用のモ
ータ（図示省略）が接続されている。
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
、Ａｒ＋ レーザ１の共振器２と直交状態で交差するよ
うにして形成されている反応室３内の上部と下部には、
それぞれ基板４ａ，４ｂを載置した基板ホルダ５ａ，５
ｂと、基板ホルダ５ａ，５ｂおよび基板４ａ，４ｂを加
熱する高周波コイル（図示省略）と、基板ホルダ５ａ，
５ｂを回転自在に支持する回転軸１３ａ，１３ｂが配設
されており、回転軸１３ａ，１３ｂには回転駆動用のモ
ータ（図示省略）が接続されている。
【００４０】また、反応室３内には、共振器２と交差す
る位置で反応室３内の空間を長さ方向（上下方向）に気
密状態で仕切る石英等から成る透明の仕切り板１４が配
設されており、仕切り板１４で仕切られた反応室３の上
部と下部の各部屋には、それぞれ原料ガス（例えばＳｉ
２ Ｈ６ ）、キャリアガス（例えばＨ２ ）を導入
するガス導入口３ａ，３ｇと反応室３内の未反応ガスな
どとを排出する排気口３ｂ，３ｈが形成されている。他
の構成は上記した第２の実施例と同様である。
る位置で反応室３内の空間を長さ方向（上下方向）に気
密状態で仕切る石英等から成る透明の仕切り板１４が配
設されており、仕切り板１４で仕切られた反応室３の上
部と下部の各部屋には、それぞれ原料ガス（例えばＳｉ
２ Ｈ６ ）、キャリアガス（例えばＨ２ ）を導入
するガス導入口３ａ，３ｇと反応室３内の未反応ガスな
どとを排出する排気口３ｂ，３ｈが形成されている。他
の構成は上記した第２の実施例と同様である。
【００４１】次に、上記した本実施例の気相成長装置に
よる薄膜生成手順について説明する。先ず、反応室３内
の上部と下部に配設した基板４ａ，４ｂを、それぞれ高
周波コイル（図示省略）によって所定温度に加熱すると
共に、モータ（図示省略）を回転駆動して基板ホルダ５
ａ，５ｂおよび基板４ａ，４ｂを回転させ、仕切り板１
４によって仕切られた各部屋にガス導入口３ａ，３ｇか
ら同一の原料ガス（例えば Ｓｉ ２ Ｈ６ ）、キ
ャリアガス（例えばＨ２ ）を導入する。そして、電極
９ａ，９ｂに電圧を印加して共振器２内に放電を発生さ
せてＡｒ を励起状態にし、窓１０ａ，１０ｂと仕切り
板１４を通して全反射ミラー７と８の間で連続発振させ
てレーザ光を得る。
よる薄膜生成手順について説明する。先ず、反応室３内
の上部と下部に配設した基板４ａ，４ｂを、それぞれ高
周波コイル（図示省略）によって所定温度に加熱すると
共に、モータ（図示省略）を回転駆動して基板ホルダ５
ａ，５ｂおよび基板４ａ，４ｂを回転させ、仕切り板１
４によって仕切られた各部屋にガス導入口３ａ，３ｇか
ら同一の原料ガス（例えば Ｓｉ ２ Ｈ６ ）、キ
ャリアガス（例えばＨ２ ）を導入する。そして、電極
９ａ，９ｂに電圧を印加して共振器２内に放電を発生さ
せてＡｒ を励起状態にし、窓１０ａ，１０ｂと仕切り
板１４を通して全反射ミラー７と８の間で連続発振させ
てレーザ光を得る。
【００４２】そして、各ガス導入口３ａ，３ｇから導入
された原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が反応室３
内を通るレーザ光を吸収することにより、励起もしくは
イオン化もしくは分解されて反応室３内の上部と下部に
配設された基板４ａ，４ｂ上に薄膜が気相成長する。
された原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が反応室３
内を通るレーザ光を吸収することにより、励起もしくは
イオン化もしくは分解されて反応室３内の上部と下部に
配設された基板４ａ，４ｂ上に薄膜が気相成長する。
【００４３】このように本実施例においては、反応室３
内のレーザ光が通る位置を仕切り板１４で仕切って２つ
の部屋を形成することにより、各部屋にそれぞれ配設し
た基板４ａ，４ｂ上に同時に薄膜を生成することができ
る。この場合、レーザ光が通過する反応室３において、
左右２つに部屋を仕切り、原料ガスの流れの向きを逆に
することにより、ガス密度変化による光の屈折が相殺さ
れ、レーザ光の損失を低減できる。
内のレーザ光が通る位置を仕切り板１４で仕切って２つ
の部屋を形成することにより、各部屋にそれぞれ配設し
た基板４ａ，４ｂ上に同時に薄膜を生成することができ
る。この場合、レーザ光が通過する反応室３において、
左右２つに部屋を仕切り、原料ガスの流れの向きを逆に
することにより、ガス密度変化による光の屈折が相殺さ
れ、レーザ光の損失を低減できる。
【００４４】また、上記した実施例では、反応室３内に
仕切り板１４によって形成される上部と下部の各部屋に
ガス導入口３ａ，３ｇからそれぞれ導入される原料ガス
は同一のガスを使用したが、それぞれ異なる原料ガスで
もよい。
仕切り板１４によって形成される上部と下部の各部屋に
ガス導入口３ａ，３ｇからそれぞれ導入される原料ガス
は同一のガスを使用したが、それぞれ異なる原料ガスで
もよい。
【００４５】図９は、本発明の第７の実施例に係る気相
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
本実施例ではＡｒ＋ レーザ発振器１の共振器２の一方
の端面に反応室３が形成されている。
成長装置を示す概略断面図である。この図に示すように
本実施例ではＡｒ＋ レーザ発振器１の共振器２の一方
の端面に反応室３が形成されている。
【００４６】共振器２と反応室３の接触面に形成されて
いる開口部３ｃには、石英等から成る透明の窓１０ａが
気密状態で配設されており、共振器２の反応室３と反射
側の端面には全反射ミラー７が配設され、この全反射ミ
ラー８と対向する反応室３内には全反射ミラーの代わり
に基板４（例えばＳｉ 基板）が配設されている。
いる開口部３ｃには、石英等から成る透明の窓１０ａが
気密状態で配設されており、共振器２の反応室３と反射
側の端面には全反射ミラー７が配設され、この全反射ミ
ラー８と対向する反応室３内には全反射ミラーの代わり
に基板４（例えばＳｉ 基板）が配設されている。
【００４７】反応室３の基板４が配設されている外側に
は加熱用の高周波コイル６が配設されており、反応室３
の上部には、原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キ
ャリアガス（例えばＨ２ ）を導入するガス導入口３ａ
が形成され、下部には反応室３内の未反応ガス等を排出
する排気口３ｂが形成されている。共振器２内には、電
極９ａ，９ｂが配設されている。
は加熱用の高周波コイル６が配設されており、反応室３
の上部には、原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）、キ
ャリアガス（例えばＨ２ ）を導入するガス導入口３ａ
が形成され、下部には反応室３内の未反応ガス等を排出
する排気口３ｂが形成されている。共振器２内には、電
極９ａ，９ｂが配設されている。
【００４８】本実施例に係る気相成長装置は、上記のよ
うに構成されており、電極９ａ，９ｂに電圧を印加する
ことによって発生する放電により共振器２内のＡｒ を
励起状態にし、全反射ミラー７と基板４間で連続発振さ
せてレーザ光を得る。そして、高周波コイル６により所
定温度に加熱された基板４の表面にレーザ光が作用して
基板４の表面を励起することによって、ガス導入口３ａ
から反応室３内にキャリアガスと共に導入された原料ガ
スが分解されて基板４上に薄板が気相成長する。
うに構成されており、電極９ａ，９ｂに電圧を印加する
ことによって発生する放電により共振器２内のＡｒ を
励起状態にし、全反射ミラー７と基板４間で連続発振さ
せてレーザ光を得る。そして、高周波コイル６により所
定温度に加熱された基板４の表面にレーザ光が作用して
基板４の表面を励起することによって、ガス導入口３ａ
から反応室３内にキャリアガスと共に導入された原料ガ
スが分解されて基板４上に薄板が気相成長する。
【００４９】このように本実施例では、全反射ミラーの
代わりに基板４を用いて共振器２を形成することにより
、エネルギーの大きいレーザ光を基板４に直接照射する
ことができるので、効率よく薄膜を生成することができ
る。
代わりに基板４を用いて共振器２を形成することにより
、エネルギーの大きいレーザ光を基板４に直接照射する
ことができるので、効率よく薄膜を生成することができ
る。
【００５０】また、窓１０ａをハーフミラーにして、こ
のハーフミラーと全反射ミラー７間、及び基板４と全反
射ミラー７間に共振器を成立させることもできる。この
場合には、前記ハーフミラーと全反射ミラー７間の共振
器によりレーザをより安定して発振させることができる
。
のハーフミラーと全反射ミラー７間、及び基板４と全反
射ミラー７間に共振器を成立させることもできる。この
場合には、前記ハーフミラーと全反射ミラー７間の共振
器によりレーザをより安定して発振させることができる
。
【００５１】図１０は、本発明の第８の実施例に係る気
相成長装置を示す概略断面図である。本実施例は、図２
に示した第２の実施例におけるＡｒ＋ レーザ１の共振
器２と反応室３とが直交状態で交差する接触面に、プリ
ズム１５ａ，１５ｂを気密状態で取付けた構成である。 プリズム１５ａ，１５ｂは、共振器２の全反射ミラー７
と８の間で得られるレーザ光を屈折させて基板４上に導
き、基板４上で反射したレーザ光が再び全反射ミラー７
と８方向に入射するように形成されている。他の構成は
上記した第２の実施例と同様である。
相成長装置を示す概略断面図である。本実施例は、図２
に示した第２の実施例におけるＡｒ＋ レーザ１の共振
器２と反応室３とが直交状態で交差する接触面に、プリ
ズム１５ａ，１５ｂを気密状態で取付けた構成である。 プリズム１５ａ，１５ｂは、共振器２の全反射ミラー７
と８の間で得られるレーザ光を屈折させて基板４上に導
き、基板４上で反射したレーザ光が再び全反射ミラー７
と８方向に入射するように形成されている。他の構成は
上記した第２の実施例と同様である。
【００５２】本実施例に係る気相成長装置は、上記のよ
うに構成されており、電極９ａ，９ｂに電圧を印加する
ことによって発生する放電により共振器２内のＡｒ 原
子を励起状態にし、プリズム１５ａ，１５ｂを通して全
反射ミラー７、基板４、全反射ミラー８間で連続発振さ
せてレーザ光を得る。そして、高周波コイル６により所
定温度に加熱された基板４の表面にレーザ光が作用して
基板４の表面を励起することによって、ガス導入口３ａ
から反応室３内にキャリアガスと共に導入された原料ガ
スが分解されて基板４上に薄膜が気相成長する。
うに構成されており、電極９ａ，９ｂに電圧を印加する
ことによって発生する放電により共振器２内のＡｒ 原
子を励起状態にし、プリズム１５ａ，１５ｂを通して全
反射ミラー７、基板４、全反射ミラー８間で連続発振さ
せてレーザ光を得る。そして、高周波コイル６により所
定温度に加熱された基板４の表面にレーザ光が作用して
基板４の表面を励起することによって、ガス導入口３ａ
から反応室３内にキャリアガスと共に導入された原料ガ
スが分解されて基板４上に薄膜が気相成長する。
【００５３】このように本実施例においても、共振器２
内で得られるエネルギーの大きいレーザ光をプリズム１
５ａ，１５ｂを通して基板４上に直接照射することがで
きるので、効率よく薄膜を生成することができる。
内で得られるエネルギーの大きいレーザ光をプリズム１
５ａ，１５ｂを通して基板４上に直接照射することがで
きるので、効率よく薄膜を生成することができる。
【００５４】また、上記した第１〜第８の各実施例では
、気体レーザ発振器としてＡｒ＋ イオンレーザを使用
したが、これ以外にも例えばＨｅ −Ｎｅ レーザ，Ｎ
２ レーザ，ＣＯ２ レーザ，エキシマレーザ，化学レ
ーザ等の気体レーザ発振器を使用することもできる。
、気体レーザ発振器としてＡｒ＋ イオンレーザを使用
したが、これ以外にも例えばＨｅ −Ｎｅ レーザ，Ｎ
２ レーザ，ＣＯ２ レーザ，エキシマレーザ，化学レ
ーザ等の気体レーザ発振器を使用することもできる。
【００５５】図１１は、本発明の第９の実施例に係る気
相成長装置を示す概略断面図である。この図に示すよう
に本実施例では、固体レーザ（図ではＹＡＧレーザ）２
０の共振器２１内に反応室２２が形成されている。
相成長装置を示す概略断面図である。この図に示すよう
に本実施例では、固体レーザ（図ではＹＡＧレーザ）２
０の共振器２１内に反応室２２が形成されている。
【００５６】共振器２１内にはオシレータ２３とエタロ
ン２４が配設され、共振器２１の両端には全反射ミラー
２５と２６が配設されている。
ン２４が配設され、共振器２１の両端には全反射ミラー
２５と２６が配設されている。
【００５７】エタロン２４と全反射ミラー２６間に形成
されている反応室２２内の下部には、基板２７を載置し
た基板ホルダ２８と、基板ホルダ２８および基板２７を
加熱する高周波コイル（図示省略）が配設されており、
反応室２２の上部には、原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ
６ ）、キャリアガス（例えばＨ２ ）を導入するガス
導入口２２ａが形成され、下部には反応室２２内の未反
応ガス等を排出する排気口２２ｂが形成されている。ま
た、反応室２２のエタロン２４、全反射ミラー２６と対
向する側面には、石英等から成る透明の窓３０ａ，３０
ｂが気密状態で配設されている。
されている反応室２２内の下部には、基板２７を載置し
た基板ホルダ２８と、基板ホルダ２８および基板２７を
加熱する高周波コイル（図示省略）が配設されており、
反応室２２の上部には、原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ
６ ）、キャリアガス（例えばＨ２ ）を導入するガス
導入口２２ａが形成され、下部には反応室２２内の未反
応ガス等を排出する排気口２２ｂが形成されている。ま
た、反応室２２のエタロン２４、全反射ミラー２６と対
向する側面には、石英等から成る透明の窓３０ａ，３０
ｂが気密状態で配設されている。
【００５８】本実施例においても上記した実施例同様ガ
ス導入口２２ａから反応室２２内に導入された原料ガス
（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓３０ａ，３０ｂを通
して反応室２２内を通る共振器２１内で得られたレーザ
光を吸収することにより、励起もしくはイオン化もしく
は分解されて基板２７上に薄膜が気相成長する。
ス導入口２２ａから反応室２２内に導入された原料ガス
（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓３０ａ，３０ｂを通
して反応室２２内を通る共振器２１内で得られたレーザ
光を吸収することにより、励起もしくはイオン化もしく
は分解されて基板２７上に薄膜が気相成長する。
【００５９】図１２は、本発明の第１０の実施例に係る
気相成長装置を示す概略構成図である。この図に示すよ
うに本実施例では、色素レーザ３０の共振器（図示省略
）内に反応室２２が配設されている。
気相成長装置を示す概略構成図である。この図に示すよ
うに本実施例では、色素レーザ３０の共振器（図示省略
）内に反応室２２が配設されている。
【００６０】共振器（図示省略）にはグレーティング３
１、エタロン３２、ビーム拡大器３３、ダイセル３４、
全反射ミラー３５が配設されている。
１、エタロン３２、ビーム拡大器３３、ダイセル３４、
全反射ミラー３５が配設されている。
【００６１】ダイセル３４と全反射ミラー３５間に形成
されている反応室２２は、図１１に示した第９の実施例
と同様に構成されている。
されている反応室２２は、図１１に示した第９の実施例
と同様に構成されている。
【００６２】本実施例においても上記した第９の実施例
同様ガス導入口２２ａから反応室２２内に導入された原
料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓３０ａ，３０
ｂを通して反応室２２内を通る共振器（図示省略）内で
得られた色素レーザ光を吸収することにより、励起もし
くはイオン化もしくは分解されて基板２７上に薄膜が気
相成長する。
同様ガス導入口２２ａから反応室２２内に導入された原
料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓３０ａ，３０
ｂを通して反応室２２内を通る共振器（図示省略）内で
得られた色素レーザ光を吸収することにより、励起もし
くはイオン化もしくは分解されて基板２７上に薄膜が気
相成長する。
【００６３】このように、固体レーザ２０、色素レーザ
３０においても、上記した気体レーザ同様原料ガスが共
振器内で得られるエネルギーの大きいレーザ光を吸収す
ることによって分解効率が向上し、効率よく薄膜を基板
上に生成することができる。
３０においても、上記した気体レーザ同様原料ガスが共
振器内で得られるエネルギーの大きいレーザ光を吸収す
ることによって分解効率が向上し、効率よく薄膜を基板
上に生成することができる。
【００６４】図１３は、本発明の第１１の実施例に係る
気相成長装置を示す概略平面図である。この図に示すよ
うに本実施例では、複数（図では３つ）のレーザ（図で
は気体レーザ発振器）の同一平面上にほぼ６０°間隔で
配設された各共振器２ａ，２ｂ，２ｃ内に、反応室３を
形成した構成である。
気相成長装置を示す概略平面図である。この図に示すよ
うに本実施例では、複数（図では３つ）のレーザ（図で
は気体レーザ発振器）の同一平面上にほぼ６０°間隔で
配設された各共振器２ａ，２ｂ，２ｃ内に、反応室３を
形成した構成である。
【００６５】この場合の共振器２ａ，２ｂ，２ｃと反応
室３の構成は図２で示した第２の実施例と同様であり、
両端にそれぞれ全反射ミラー７ａ，７ｂ，７ｃと全反射
ミラー８ａ，８ｂ，８ｃが取付けられている共振器２ａ
，２ｂ，２ｃと反応室３との接触面には、それぞれ透明
の窓１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ
が配設され、反応室３内の下部には基板４を載置した基
板ホルダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する高
周波コイル（図示省略）が配設されている。
室３の構成は図２で示した第２の実施例と同様であり、
両端にそれぞれ全反射ミラー７ａ，７ｂ，７ｃと全反射
ミラー８ａ，８ｂ，８ｃが取付けられている共振器２ａ
，２ｂ，２ｃと反応室３との接触面には、それぞれ透明
の窓１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ
が配設され、反応室３内の下部には基板４を載置した基
板ホルダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する高
周波コイル（図示省略）が配設されている。
【００６６】本実施例実施例においても、反応室３内に
導入された原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを通
して反応室３内を通る各共振器２ａ，２ｂ，２ｃ内で得
られたそれぞれ同一のレーザ光を吸収することにより、
励起もしくはイオン化もしくは分解されて基板４上に薄
膜が気相成長する。
導入された原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを通
して反応室３内を通る各共振器２ａ，２ｂ，２ｃ内で得
られたそれぞれ同一のレーザ光を吸収することにより、
励起もしくはイオン化もしくは分解されて基板４上に薄
膜が気相成長する。
【００６７】このように本実施例では、各共振器２ａ，
２ｂ，２ｃで得られる同一のレーザ光を用いることによ
って、上記した各実施例の場合よりもさらにエネルギー
の大きいレーザ光を得ることができるので、より効率よ
く薄膜を生成することができる。
２ｂ，２ｃで得られる同一のレーザ光を用いることによ
って、上記した各実施例の場合よりもさらにエネルギー
の大きいレーザ光を得ることができるので、より効率よ
く薄膜を生成することができる。
【００６８】また、前記実施例において、各共振器２ａ
，２ｂ，２ｃでそれぞれ異なる複数種のレーザ光を発振
させてもよく、この場合、原料ガスに複数種のレーザ光
を吸収させることにより、複数の反応を生じさせて基板
４上に薄膜を生成することもできる。
，２ｂ，２ｃでそれぞれ異なる複数種のレーザ光を発振
させてもよく、この場合、原料ガスに複数種のレーザ光
を吸収させることにより、複数の反応を生じさせて基板
４上に薄膜を生成することもできる。
【００６９】また、図１３に示した第１１の実施例では
、反応室３の同一平面上に複数の共振器２ａ，２ｂ，２
ｃを配設した構成であったが、図１４に示す第１２の実
施例のように、複数（図では３つ）のレーザ（例えば気
体レーザ）が上下方向に配設された各共振器２ａ，２ｂ
，２ｃ内に反応室３を形成してもよい。
、反応室３の同一平面上に複数の共振器２ａ，２ｂ，２
ｃを配設した構成であったが、図１４に示す第１２の実
施例のように、複数（図では３つ）のレーザ（例えば気
体レーザ）が上下方向に配設された各共振器２ａ，２ｂ
，２ｃ内に反応室３を形成してもよい。
【００７０】この場合の共振器２ａ，２ｂ，２ｃと反応
室３の構成は、図２で示した第２の実施例における共振
器２を反応室３の上下方向に複数配設した構成と同様で
あり、両端にそれぞれ全反射ミラー７ａ，７ｂ，７ｃと
８ａ，８ｂ，８ｃが取付けられている共振器２ａ，２ｂ
，２ｃと反応室３との接触面には、それぞれ透明の窓１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが配設
され、反応室３内の下部には基板４を載置した基板ホル
ダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する高周波コ
イル６が配設されている。
室３の構成は、図２で示した第２の実施例における共振
器２を反応室３の上下方向に複数配設した構成と同様で
あり、両端にそれぞれ全反射ミラー７ａ，７ｂ，７ｃと
８ａ，８ｂ，８ｃが取付けられている共振器２ａ，２ｂ
，２ｃと反応室３との接触面には、それぞれ透明の窓１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが配設
され、反応室３内の下部には基板４を載置した基板ホル
ダ５と、基板ホルダ５および基板４を加熱する高周波コ
イル６が配設されている。
【００７１】本実施例においても、反応室３内に導入さ
れた原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓１０ａ
，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを通して反
応室３内を通る共振器２ａ，２ｂ，２ｃ内で得られたそ
れぞれ同一あるいは異なる種類のレーザ光を吸収するこ
とにより、励起もしくはイオン化もしくは分解されて基
板４上に薄膜が気相成長する。
れた原料ガス（例えばＳｉ ２ Ｈ６ ）が、窓１０ａ
，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを通して反
応室３内を通る共振器２ａ，２ｂ，２ｃ内で得られたそ
れぞれ同一あるいは異なる種類のレーザ光を吸収するこ
とにより、励起もしくはイオン化もしくは分解されて基
板４上に薄膜が気相成長する。
【００７２】本発明の第１３の実施例として、レーザ媒
質を複数用いるーザを使用する（構成は例えば図１に示
した気相成長装置と同様である）。この場合、レーザ媒
質として例えばＡｒ とＫｒ を用いることにより、共
振器１つで複数の波長のレーザ光が発振し、複数の光を
原料ガスが吸収することにより、複数の反応を生じさせ
て基板４上に薄膜を生成させることができる。
質を複数用いるーザを使用する（構成は例えば図１に示
した気相成長装置と同様である）。この場合、レーザ媒
質として例えばＡｒ とＫｒ を用いることにより、共
振器１つで複数の波長のレーザ光が発振し、複数の光を
原料ガスが吸収することにより、複数の反応を生じさせ
て基板４上に薄膜を生成させることができる。
【００７３】また、以上の実施例において、共振器２，
２１の一端に配置された全反射ミラー８，２６，３５は
１％程度光を透過するミラーにしてもよい。この場合に
は、外部に出射されたレーザ強度により、原料ガスによ
る光の吸収量をモニターできる。
２１の一端に配置された全反射ミラー８，２６，３５は
１％程度光を透過するミラーにしてもよい。この場合に
は、外部に出射されたレーザ強度により、原料ガスによ
る光の吸収量をモニターできる。
【００７４】また、効率は落ちるが窓１０ａ，１０ｂ，
３０ａ，３０ｂあるいは凸レンズ１１ａ，１１ｂあるい
は複素共役ミラー１２ａ，１２ｂあるいはプリズム１５
ａ，１５ｂによる反応室３の分離は気密でなくてもよい
。
３０ａ，３０ｂあるいは凸レンズ１１ａ，１１ｂあるい
は複素共役ミラー１２ａ，１２ｂあるいはプリズム１５
ａ，１５ｂによる反応室３の分離は気密でなくてもよい
。
【００７５】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように本発明によれば、薄膜の生成にレーザの共振器
内で得られるエネルギーの大きいレーザ光を用いたこと
によって、原料ガスの分解効率が良好になり、効率よく
基板上に薄膜を生成することができる。
たように本発明によれば、薄膜の生成にレーザの共振器
内で得られるエネルギーの大きいレーザ光を用いたこと
によって、原料ガスの分解効率が良好になり、効率よく
基板上に薄膜を生成することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る気相成長装置の変
形例を示す概略断面図である。
形例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係る気相成長装置の変
形例を示す概略断面図である。
形例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図７】本発明の第５の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図８】本発明の第６の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図９】本発明の第７の実施例に係る気相成長装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図１０】本発明の第８の実施例に係る気相成長装置を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施例に係る気相成長装置を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図１２】本発明の第１０の実施例に係る気相成長装置
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第１１の実施例に係る気相成長装置
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の第１２の実施例に係る気相成長装置
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図１５】従来の光ＣＶＤ法による気相成長装置を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
１ Ａｒ＋ レーザ
２，２１ 共振器
３，２２ 反応室
４，４ａ，４ｂ，２７ 基板
７，８，２５，２６，３５ 全反射ミラー９ａ，９ｂ
電極 １０ａ，１０ｂ，３０ａ，３０ｂ 窓１１ａ，１１ｂ
凸レンズ １２ａ，１２ｂ 複素共役ミラー １４ 仕切り板 １５ａ，１５ｂ プリズム １６ ガス導入管 ２０ 固体レーザ ３０ 色素レーザ
電極 １０ａ，１０ｂ，３０ａ，３０ｂ 窓１１ａ，１１ｂ
凸レンズ １２ａ，１２ｂ 複素共役ミラー １４ 仕切り板 １５ａ，１５ｂ プリズム １６ ガス導入管 ２０ 固体レーザ ３０ 色素レーザ
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ媒質、励起媒体、共振器を有す
るレーザの前記共振器内に原料ガスを導入し、前記共振
器内で前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起することに
よって得られるレーザ光を前記原料ガスに照射すること
により、基板上に薄膜を成長させることを特徴とする気
相成長装置。 - 【請求項２】 レーザ媒質、励起媒体、共振器を有す
るレーザの前記共振器内に、前記レーザ媒質と隔てるよ
うに光を透過する透過部材で仕切って形成した反応室を
設け、前記反応室に原料ガスを導入し、前記共振器内で
前記レーザ媒質を前記励起媒体で励起することによって
得られるレーザ光を前記透過部材を通して前記原料ガス
に照射することにより、基板上に薄膜を成長させること
を特徴とする気相成長装置。 - 【請求項３】 レーザ媒質、励起媒体、共振器を有す
るレーザを用い、基板を前記共振器の一部とし、前記共
振器内に原料ガスを導入し、前記共振器内で前記レーザ
媒質を前記励起媒体で励起することによって得られるレ
ーザ光を前記基板に照射することにより、前記基板上に
薄膜を成長させることを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項４】 レーザ光を集光する集光手段を用いた
ことを特徴とする請求項１、請求項２あるいは請求項３
のいずれかに記載の気相成長装置。 - 【請求項５】 前記共振器内で、複数の前記レーザ媒
質を前記励起媒体で励起することによって得られる複数
のレーザ光を前記原料ガスに照射することを特徴とする
請求項１に記載の気相成長装置。 - 【請求項６】 前記反応室の周囲に複数の前記共振器
を配設したことを特徴とする請求項１あるいは請求項２
記載の気相成長装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125725A JPH04352320A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 気相成長装置 |
| US07/890,145 US5205870A (en) | 1991-05-29 | 1992-05-29 | Vapor deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125725A JPH04352320A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352320A true JPH04352320A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14917231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3125725A Pending JPH04352320A (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 気相成長装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5205870A (ja) |
| JP (1) | JPH04352320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102108500A (zh) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | 三星移动显示器株式会社 | 汽相沉积装置和使用其制造有机发光显示装置的方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5366559A (en) * | 1993-05-27 | 1994-11-22 | Research Triangle Institute | Method for protecting a substrate surface from contamination using the photophoretic effect |
| US5384289A (en) * | 1993-06-17 | 1995-01-24 | Micron Semiconductor, Inc. | Reductive elimination chemical vapor deposition processes utilizing organometallic precursor compounds in semiconductor wafer processing |
| WO1997031391A1 (fr) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Ebara Corporation | Dispositif et procede de depot chimique en phase vapeur |
| US6827824B1 (en) * | 1996-04-12 | 2004-12-07 | Micron Technology, Inc. | Enhanced collimated deposition |
| US6849334B2 (en) * | 2001-08-17 | 2005-02-01 | Neophotonics Corporation | Optical materials and optical devices |
| US6265033B1 (en) * | 1998-09-11 | 2001-07-24 | Donald Bennett Hilliard | Method for optically coupled vapor deposition |
| WO2001068271A1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Tufts University | Controlling surface chemistry on solid substrates |
| EP1335829B1 (en) * | 2000-10-26 | 2011-10-05 | NeoPhotonics Corporation | Multilayered optical structures |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59129772A (ja) * | 1983-01-18 | 1984-07-26 | Ushio Inc | 光化学蒸着装置 |
| US4500565A (en) * | 1983-09-28 | 1985-02-19 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Deposition process |
| US4664057A (en) * | 1985-12-20 | 1987-05-12 | Allied Corporation | Photoprocessing apparatus including conical reflector |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP3125725A patent/JPH04352320A/ja active Pending
-
1992
- 1992-05-29 US US07/890,145 patent/US5205870A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102108500A (zh) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | 三星移动显示器株式会社 | 汽相沉积装置和使用其制造有机发光显示装置的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5205870A (en) | 1993-04-27 |
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