JPH0478717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はCVD材料として、昇華性物質を用い
る気相成長装置に関する。

〔発明の背景〕

昇華性物質の蒸気圧は温度により第６図の如く
上昇し、それに伴なつて成膜速度は例えば第７図
のように向上することが知られている。そのた
め、通常昇華性物質をCVDガスの材料として用
いる際は昇華性物質及び反応容器等を加熱し、
CVDガスの圧力を高めて用いている。しかし、
この方式においてはCVDガスが、反応容器内の
温度の低い部分に接触すると冷却され、再び結晶
に戻つてしまう。この現象がレーザ光透過用の窓
で発生すると、レーザ光の透過率が低下するのみ
でなく、試料の観察も困難になるため、今まで
種々の対策が講じられている。

例えば、特開昭59−40523号公報に記載のよう
に、紫外光導入窓に堆積した析出物を溶融蒸発さ
せるためのレーザ装置を設ける場合があるが、こ
の方式においては装置構成が大がかりになり、コ
スト高となる欠点があつた。

また、特開昭60−6540号公報に記載のように反
応容器内にレーザ光透過用窓に近接、対向して該
レーザ光透過用窓を覆うフイルムを設け、該フイ
ルムが析出物ないし付着物で汚れると移動し、新
しいフイルムと交換されるように構成した例があ
るが、このような方式においては、高いレーザパ
ワー密度においてフイルムが破損する欠点があつ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、昇華性物質をCVDガスの原
料として用いるに際し、レーザ光透過用窓上に再
結晶し、レーザ光の透過率を低減せしめる該昇華
性物質の結晶を簡便かつ、安価な装置で取り除く
ことを可能にし、安定したレーザ光照射を実現す
ると共に良好な試料の観察が行なえる気相成長装
置を提供することにある。

〔発明の概要〕

即ち、本発明は上記目的を達成するためにレー
ザ光透過用窓を加熱する手段を設けることで付着
した昇華性物質を加熱し、再びガス状にし除去す
るものであり、その手段として、レーザ光透過用
窓に加熱用の電熱線を設け、レーザ光透過用窓の
温度を制御すること及び、上記レーザ光透過用窓
の加熱手段として加熱空気、赤外線ランプを利用
すること、さらに、レーザ光透過用窓自体がレー
ザ光を僅かに吸収すること及びレーザ光透過用窓
にコーテイングされた物質がレーザ光を僅かに吸
収することで該レーザ光透過用窓の加熱源として
レーザ光を用いることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例として、ホトマスクの欠
損欠陥を修正する装置を例に、図を用いながら説
明する。

第１図においてホトマスク１は反応容器２内に
設置され欠損欠陥位置にレーザ光１１が照射され
るべく、観察光学系及び試料の移動機構（いずれ
も図示せず）により位置合せが行なわれる。ホト
マスクのパターン材であるCr析出用のCVDガス
の原料としては、B.B.C（ビスベンゼンクロム）
４を用い、ヒータ３で100〜200℃に加熱し、数
Torr〜数10Torrの蒸気圧に設定する。CWのAr
レーザ光１１をレンズ１０を介してホトマスクの
欠損欠陥位置に照射し、B.B.C４の分解温度約
300℃まで加熱を行う。この時、レーザ光透過用
窓７上にB.B.Cが再結晶を起こさないように、第
２図に示す如く、レーザ光透過用窓７に配設した
電熱線１２により、加熱を行う。レーザ光透過用
窓７の温度は温度センサー１３で検知し、電熱線
１２の電源８を制御回路９によりコントロールす
るよう構成されている。これにより、レーザ光透
過用窓７はB.B.C結晶の析出を起こさず、なおか
つ、熱分解によりCr膜を析出しない温度範囲に
保たれる。

一定時間レーザ光１１を照射し、所定の厚さの
Cr膜を析出させた後バルブ５を閉じ、バルブ６
を介してCVDガスの排気を行ない、修正行程を
完了する。

次にレーザ光透過用窓の加熱手段として、加熱
空気を利用した場合について第３図を用いて説明
する。

レーザ光透過用窓を除く他の装置構成及び操作
手順は前例と同じであるので省略する。

レーザ光透過用窓７はCVDガスに接するもの
と外気に接するものの二重に構成されており、そ
の空隙にエアヒータ１４で100〜200℃に加熱した
空気をフアン１５及び加熱空気の供給管１６で送
り込まれる。この構造においては、前記電熱線で
加熱する方法に比べて温度分布がより一様に保た
れる利点がある。また、前例と同様、レーザ光透
過用窓に温度検出手段を設け、エアヒータ１４の
消費電力を制御することで、レーザ光透過用窓の
温度を正確にコントロールすることも可能であ
る。

次に、レーザ光透過用窓の加熱手段として、赤
外線ランプを利用した例について第４図を用いて
説明する。第４図は、ホトマスクの欠損欠陥修正
装置の光学系の概要を示した図で、反応容器、排
気系及びCVDガスの供給系等は省略してある。
図において、レーザ装置１７より発生したレーザ
光はハーフミラー１８及び１９を介して対物レン
ズ１０によりホトマスク１の欠損欠陥位置に照射
される。赤外線ランプ２１より発生した赤外線は
ハーフミラー１８で反射された後、前記レーザ光
と同じ光路でレーザ光透過用窓に照射されるが、
赤外線はレーザ光に比べ広がりが大きいため、レ
ーザ光透過用窓において広い範囲を照射し、加熱
を行ない、かつ、ホトマスク１上においては、レ
ーザ光との集束性が格段に違うため、修正には何
ら影響を与えない。なお、試料の観察は観察光学
系２３及びその照明２２を用いて行なう。レーザ
光を照射し、欠損欠陥を修正する操作は前例と同
様である。

次に、レーザ光透過用窓をレーザ光を僅かに吸
収する材質のガラスで構成した場合及びレーザ光
を吸収しない材質のガラスにレーザ光を僅かに吸
収するものをコーテイングした場合の例について
説明する。第５図に示すように、レーザ光がホト
マスク１に結像した場合、レンズ１０の倍率をｎ
とすると、ホトマスク１ではコーテイング材の位
置におけるレーザパワー密度のおおむねn²・
（Ｂ／Ａ＋Ｂ）²倍となるから、コーテイング材の
吸収率をその倍数分より低めに設定することで、
Cr膜の析出を防止出来、かつ、昇華性物質を再
び昇華させ除去することが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザ光透過用窓に付着した
昇華性物質の除去を簡便かつ安価な装置で行なう
ことができ、それに伴ないレーザパワーの有効活
用、さらに試料の観察が良好に行なえる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２
図は第３図の一部の詳細図、第３図、第４図、第
５図はいずれも本発明の実施例を示す概略図、第
６図は従来の昇華性物質の蒸気圧を示すグラフ、
第７図はCVDガスの蒸気圧と成膜速度の関係を
示すグラフである。 １……ホトマスク、２……反応容器、７……レ
ーザ光透過用窓、１２……電熱線、１３……温度
検出手段、１４……エアヒータ、２１……赤外線
ランプ、２４……コーテイング材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 真空に排気した内部に試料を載置する反応容
   器に反応気体を導入して、前記試料に前記反応容
   器の外部から前記反応容器に設けた窓部を介して
   レーザ光を照射することにより前記試料上に薄膜
   を形成する気相成長装置において、前記反応気体
   は昇華性物質を昇華させることにより生成され、
   前記昇華性物質を貯蔵し、かつ前記昇華性物質を
   昇華させて前記反応気体を生成するための貯蔵手
   段と、前記反応気体を前記貯蔵手段から前記反応
   容器に導入させる気体導入手段と、前記反応気体
   が前記窓部に付着して前記窓部に昇華性物質が析
   出するのを防止するための前記窓部の加熱手段を
   設けたことを特徴とする気相成長装置。 ２ 前記加熱手段は、前記反応気体が前記窓部に
   析出せず、かつ前記窓部で熱分解を起こさない温
   度範囲に前記窓部を加熱することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の気相成長装置。 ３ 前記加熱手段が、前記窓部に配設した電熱線
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の気相成長装置。 ４ 前記加熱手段がエアヒータとフアンと供給管
   とで構成され、かつ前記窓部は空隙を有し、前記
   エアヒータで加熱された空気を、前記フアンによ
   り前記供給管を介して前記空隙に導入することに
   より、前記窓部を加熱することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の気相成長装置。 ５ 前記加熱手段が、赤外線ランプであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の気相成長
   装置。 ６ 前記窓部はレーザ光を僅かに吸収する材質の
   ガラスで構成されており、前記レーザ光を照射す
   る手段が前記加熱手段を兼ねていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の気相成長装置。 ７ 前記窓部は、前記反応室の側の表面にレーザ
   光を僅かに吸収する材料を塗布したガラスで構成
   されており、前記レーザ光を照射する手段が前記
   加熱手段を兼ねていることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の気相成長装置。