JPH0499875A - Laser film forming device - Google Patents

Laser film forming device

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Publication number
JPH0499875A
JPH0499875A JP21722190A JP21722190A JPH0499875A JP H0499875 A JPH0499875 A JP H0499875A JP 21722190 A JP21722190 A JP 21722190A JP 21722190 A JP21722190 A JP 21722190A JP H0499875 A JPH0499875 A JP H0499875A
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JP
Japan
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substrate
film
discharge
reaction vessel
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP21722190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Ishida
修一 石田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To stably start the formation of a film by a laser beam with a low heat input at the time of thermally decomposing a gaseous organometallic compd. by a laser beam to form a film on a substrate by previously generating an electric discharge between a couple of discharge electrodes to decompose the gaseous compd. and depositing the product on the substrate with the decomposed metal as a nucleus. CONSTITUTION:A reaction vessel 7 in which a substrate 18 to be coated with a thin film is set, a light-transmissive window 12 for being incident a laser beam L in the range of visible or near IR radiation for irradiating and heating the substrate in the reaction vessel, an inlet hole 16 for introducing the gaseous organometallic compd. to be thermally decomposed by the laser beam in the reaction vessel toward the substrate 18 in the vessel and a couple of discharge electrodes 20 and 21 provided between the inlet hole and substrate, generating a discharge prior to the thermal decomposition of the gaseous organometallic compd. and decomposing the compd. are provided. The particulate acting as the nucleus in the film forming stage is formed at the area where a film of the metal and metallic compd. formed by the decomposition of the gaseous organometallic compd. by the discharge energy generated between the discharge electrodes begins to be formed, and a film is stably formed from the nucleus with a low heat input.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は有機金属ガスを熱分解して金属膜を基板に生
成するためのレーザ成膜装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a laser film forming apparatus for thermally decomposing an organometallic gas to produce a metal film on a substrate.

(従来の技術) 半導体の製造プロセスにおいては、St基板の表面に形
成された素子間やパターン間などに薄い金属膜を生成す
るということが行われている。
(Prior Art) In a semiconductor manufacturing process, a thin metal film is formed between elements or patterns formed on the surface of an St substrate.

金属膜を生成する方法の1つとしてレーザ光を熱源とし
て利用し、そのレーザ光で有機金属ガスを熱分解して金
属を基板に堆積させる方法が知られている。
One known method for producing a metal film is to use laser light as a heat source, thermally decompose organometallic gas with the laser light, and deposit metal on a substrate.

有機金属ガスとしては金属カルボニル(Cr(Co) 
b 、Mo (Co) 6 、W (Co) b lが
用いられることが多く、レーザとしては可視あるいは近
赤外域のレーザである、たとえばアルゴン・イオンレー
ザ(以下Arレーザと略す)が用いられることが多い。
As the organometallic gas, metal carbonyl (Cr(Co)
b, Mo (Co) 6, W (Co) b l are often used, and the laser used is a visible or near-infrared laser, for example, an argon ion laser (hereinafter abbreviated as Ar laser). There are many.

このような従来技術としてはJ、Vac、Sci。Examples of such prior art include J, Vac, Sci.

Technol、B、Vol、5.No2.Mar/A
pr 1987に示されている。すなわち、この公知資
料においては、成膜を行なおうとする基板は反応容器内
に設置される。
Technol, B, Vol. 5. No.2. Mar/A
pr 1987. That is, in this known document, a substrate on which a film is to be formed is placed in a reaction vessel.

この反応容器内には有機金属ガスがN2(窒素)、Ar
(アルゴン)、N2 (水素)などのキャリアガスとと
もに導入される。上記反応容器には透光性の窓が形成さ
れ、この窓から集光されたレーザ光を反応容器内へ入射
させる。そして、そのレーザ光を上記基板上の成膜を行
なおうとする箇所に走査させることで、この基板に成膜
するようにしている。
Inside this reaction vessel, organometallic gases are N2 (nitrogen), Ar
(argon), N2 (hydrogen), and other carrier gases. A light-transmitting window is formed in the reaction container, and the laser beam focused through this window is made to enter the reaction container. Then, the laser beam is scanned to a location on the substrate where the film is to be formed, thereby forming the film on the substrate.

その場合、第4図と第5図とに示すように基板a上にお
ける成膜すは、レーザ光りの加熱スポットの前方に核形
成領域Cを形成しながら進行していくと言われている。
In that case, as shown in FIGS. 4 and 5, it is said that the film formation on the substrate a proceeds while forming a nucleation region C in front of the heating spot of the laser beam.

上記基板aがレーザ光りの吸収をほとんど期待すること
ができないレーザ光に対して透明なガラス基板である場
合でも、加熱可能なパターン上などから成膜を開始すれ
ば、成膜することが可能である。
Even if the above substrate a is a glass substrate that is transparent to laser light and can hardly be expected to absorb laser light, it is possible to form a film by starting film formation on a pattern that can be heated. be.

このような成膜方法における課題は、開始点における成
膜の安定性の向上にある。たとえば、Cr(クロム)膜
の部分から成膜を開始していく場合、Cr膜は比較的良
好にレーザ光を吸収するから、その安定性にはほとんど
問題がない。しかしながら、i(アルミニュウム)膜の
ようにレーザ光の反射率が高く、しかも熱伝導度の良好
な部分から成膜を開始する場合、不安定な成膜となるこ
とが多い。
The problem with such a film formation method is to improve the stability of film formation at the starting point. For example, when film formation is started from a Cr (chromium) film, there is almost no problem with its stability because the Cr film absorbs laser light relatively well. However, when film formation is started from a part, such as an i (aluminum) film, which has a high reflectance of laser light and good thermal conductivity, the film formation is often unstable.

その原因は、AI上で成膜するためには、加熱が難しい
ため、比較的高いパワーを必要とすることにある。その
パワーレベルは、w(タングステン)膜を5in2上で
形成していくのに必要なパワーの5倍近い値となる。l
上にCr 、、 M OsWなどの膜が一度形成される
と、これらの膜の存在によってレーザ光の吸収率は大幅
に改善される。
The reason for this is that in order to form a film on AI, heating is difficult and relatively high power is required. The power level is nearly five times the power required to form a tungsten (W) film on a 5 in 2 surface. l
Once a film such as Cr, MOsW, etc. is formed thereon, the absorption rate of laser light is greatly improved by the presence of these films.

そのため、5倍近いパワーの入力は入熱過大の状態を生
じ、下地のAρ膜を損傷させることになる。
Therefore, an input of nearly five times the power will cause excessive heat input, which will damage the underlying Aρ film.

Aρ膜の損傷を防止するために、成膜部の吸収率の変化
に応じたレーザ出力のフィードバック制御を行う方法や
UV(紫外線)レーザ光によりA、Q膜上の成膜開始点
に、予め同質の膜を形成し成膜時の核として利用したり
、吸収率の改善を計ったりし成膜を容易にする方法やU
Vレーザ光によって成膜を行う方法などが考えられる。
In order to prevent damage to the Aρ film, there is a method of feedback control of the laser output according to changes in the absorption rate of the film forming part, and a method of applying UV (ultraviolet) laser light to the starting point of film formation on the A and Q films in advance. Methods to facilitate film formation by forming a homogeneous film and using it as a nucleus during film formation, and improving absorption rate.
Possible methods include forming a film using V laser light.

しかしながら、前者の方法によると、吸収率の変化をモ
ニターするための情報源の選定が難しく、後者のUVレ
ーザ光を用いる2つの方法では、UVレーザ光の光解離
作用により基板上だけでなく、窓に膜が生成されるため
、UVレーザ光が窓を透過しずらくなり、ガラス基板の
成膜部位に対して安定にUV光照射することができなく
なるという問題があり、いずれも工業的に利用可能な方
法ではない。
However, according to the former method, it is difficult to select an information source for monitoring changes in absorption rate, and in the latter two methods, which use UV laser light, the photodissociation effect of UV laser light causes damage not only on the substrate. Because a film is formed on the window, it becomes difficult for UV laser light to pass through the window, making it impossible to stably irradiate the film-forming area of the glass substrate with UV light. Not an available method.

UVレーザ光を用いる方法と同様な効果を得る方法とし
て、上述した公知資料には、W (CO) bを反応容
器に導入した状態でUVランプを10秒程度照射し、こ
の照射によってガラス基板上に核を形成し、Arレーザ
からのレーザ光の照射加熱のみでは成膜の困難なガラス
基板上でも、成膜が可能であるとのことが示されている
As a method to obtain the same effect as the method using UV laser light, the above-mentioned publicly known material states that W (CO) b is introduced into the reaction vessel and irradiated with a UV lamp for about 10 seconds, and this irradiation causes the glass substrate to be heated. It has been shown that it is possible to form a film even on a glass substrate where it is difficult to form a film only by irradiation and heating with laser light from an Ar laser.

このような方法によれば、UVレーザ光により成膜する
場合と同程度に、Aj)膜のような加熱の難しい股上に
おける成膜性を改善することができる。
According to such a method, it is possible to improve the film-forming property on a rise that is difficult to heat, such as the Aj) film, to the same extent as in the case of film-forming using UV laser light.

しかしながら、UVランプによる方法も、UVレーザ光
を用いた場合と同様、ランプからのUV光の解離作用の
ため、窓への成膜が進行し、実用的でない。
However, similarly to the method using UV laser light, the method using a UV lamp progresses film formation on the window due to the dissociation effect of the UV light from the lamp, and is not practical.

(発明が解決しようとする課題) このように、従来のレーザ光による成膜方法は、レーザ
光を吸収しずらい箇所から成膜を開始する場合、その開
始点における成膜の安定性が悪いということがあった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional film formation method using laser light, when film formation is started from a location where laser light is difficult to absorb, the stability of film formation at that starting point is poor. That happened.

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、レーザ光を吸収しずらい箇所から成
膜を開始する場合であっても、その成膜を安定に開始す
ることができるようにしたレーザ成膜方法を提供するこ
とにある。
This invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to stably start film formation even when starting film formation from a location that is difficult to absorb laser light. An object of the present invention is to provide a laser film forming method that enables the following.

[発明の構成] (課題を解決するための手段及び作用)上記課題を解決
するためにこの発明は、内部に薄膜が形成される基板が
設置される反応容器と、この反応容器に設けられ上記基
板を照射加熱するための可視もしくは近赤外域のレーザ
光を上記反応容器内へ入射させる透光性の窓と、上記反
応容器に設けられ上記レーザ光によって熱分解される有
機金属ガスを上記反応容器内の上記基板に向けて導入す
る導入部と、この導入部と上記基板との間に設けられ上
記レーザ光による有機金属ガスの熱分解に先立って放電
を発生しその放電エネルギにより上記有機金属ガスを分
解する一対の放電電極とを具備したことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a reaction vessel in which a substrate on which a thin film is formed is installed, and the above-mentioned A translucent window that allows visible or near-infrared laser light to enter the reaction vessel to irradiate and heat the substrate, and a translucent window that allows the organometallic gas to be thermally decomposed by the laser light to enter the reaction vessel. An introduction part is provided between the introduction part and the substrate to introduce the gas toward the substrate in the container, and a discharge is generated before the organic metal gas is thermally decomposed by the laser beam. It is characterized by comprising a pair of discharge electrodes that decompose gas.

このような構成によれば、一対の放電電極間に生じる放
電エネルギによって有機金属ガスを分解すると、分解さ
れて形成された金属および金属化合物によって基板の成
膜を開始する箇所に後の成膜工程において核として作用
する微粒子を形成することができるから、その核から成
膜を低入熱で純度の純金属で形成すれば、放電時のスパ
ッタにより生成された微粒子が成膜した膜における不純
物とならないため、純度の高い膜を形成することができ
る。
According to such a configuration, when the organometallic gas is decomposed by the discharge energy generated between the pair of discharge electrodes, the metal and metal compound formed by the decomposition are used to form a film on the substrate at a location where film formation is to be started. If a film is formed using a pure metal with low heat input, the fine particles generated by sputtering during discharge can be used as impurities in the deposited film. Therefore, a highly pure film can be formed.

また、放電電極の一方に、表面に誘電体層を形成した電
極を使用し、両電極間に交流を印加し、オゾナイザ放電
を形成するとき、オゾナイザ放電の高い解離能力により
、通常のグロー放電では解離の難しい有機金属ガスに対
しても効率良く核となる物質を形成することができる。
In addition, when an electrode with a dielectric layer formed on the surface is used as one of the discharge electrodes and an alternating current is applied between the two electrodes to form an ozonizer discharge, the high dissociation ability of the ozonizer discharge makes it difficult to use a normal glow discharge. It is possible to efficiently form a core substance even for organometallic gases that are difficult to dissociate.

(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図乃至第3図を参照し
て説明する。第2図に示すレーザ成膜装置は可視あるい
は近赤外域のレーザ光りを発振する、たとえばArレー
ザなどのレーザ装置1を備えている。このレーザ装置1
から水平方向に発振されたレーザ光りはA、0(音響光
学素子)シャッタ2を通過したのち、ダイクロイックミ
ラ4で垂直方向に反射する。ダイクロイックミラー4で
反射したレーザ光りは対物レンズ5で集光されてXY子
テーブル上に載置された反応容器7内へ後述するごとく
入射する。上記XYテーブル6はインタフェース8を介
して制御部9によって制御され、また上記A、Oシャッ
タ2も上記制御部9からの制御信号によって制御される
ようになっ部壁11に窓12が形成されている。この窓
12は上記上部壁11に穿設された取付孔13に気密に
嵌着された筒状体14と、この筒状体14の上端開口に
気密に嵌め込まれたガラスや石英などの透光性の窓部材
15とから形成されている。したかって、上記対物レン
ズ5で集光されたレーザ光りは上記窓部材15から反応
容器7内へ入射するようになっている。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. The laser film forming apparatus shown in FIG. 2 includes a laser device 1, such as an Ar laser, which oscillates laser light in the visible or near-infrared region. This laser device 1
The laser beam oscillated in the horizontal direction from the laser beam passes through the A,0 (acousto-optic element) shutter 2, and then is reflected in the vertical direction by the dichroic mirror 4. The laser light reflected by the dichroic mirror 4 is focused by the objective lens 5 and enters the reaction vessel 7 placed on the XY table as described below. The XY table 6 is controlled by a control section 9 via an interface 8, and the A and O shutters 2 are also controlled by control signals from the control section 9. A window 12 is formed in the wall 11 of the section. There is. This window 12 consists of a cylindrical body 14 that is hermetically fitted into a mounting hole 13 bored in the upper wall 11, and a transparent material such as glass or quartz that is hermetically fitted into the upper opening of this cylindrical body 14. It is formed from a transparent window member 15. Therefore, the laser light focused by the objective lens 5 is made to enter the reaction vessel 7 through the window member 15.

上記筒状体14には、一端をその上端面に開口させ、他
端を内周面の中途部に開口させた導入部としての導入孔
16が形成されている。この導入孔16は図示しないガ
スの供給源に接続されていて、この供給源からは有機金
属ガスが単体もしくはキャリアガスとともに導入される
ようになっている。上記導入孔16から反応容器6内に
導入された有機金属ガスは、第1図に矢印で示すように
、筒状体コ4の下端開口へ向かって流れる。この筒状体
14の下端開口よりも下方である反応容器7の内底部に
は、たとえば上面にANパターン17が形成された基板
18が設置されている。また、上記反応容器7には第2
図に示すように排気管]9が接続されている。この排気
管19は図示しない排気ポンプに接続されており、それ
によって上記反応容器7内に導入されて後述するごとく
レーザ光りによって熱分解された有機金属ガスかキャリ
アガスとともに排気されるようになっている。
The cylindrical body 14 is formed with an introduction hole 16 as an introduction part, which has one end opened at its upper end surface and the other end opened at a midway part of the inner circumferential surface. This introduction hole 16 is connected to a gas supply source (not shown), from which the organometallic gas is introduced alone or together with a carrier gas. The organometallic gas introduced into the reaction vessel 6 through the introduction hole 16 flows toward the lower end opening of the cylindrical body 4, as shown by the arrow in FIG. At the inner bottom of the reaction vessel 7 below the lower end opening of the cylindrical body 14, a substrate 18 having, for example, an AN pattern 17 formed on its upper surface is installed. In addition, a second
As shown in the figure, an exhaust pipe] 9 is connected. This exhaust pipe 19 is connected to an exhaust pump (not shown), whereby the organic metal gas or carrier gas introduced into the reaction vessel 7 and thermally decomposed by laser light as described later is exhausted. There is.

上記筒状体14の周壁下部には、先端部を離間対向させ
た陰極20と陽極21とが径方向に沿って設けられてい
る。これら陰極20と陽極21とは薄膜を形成する金属
と同じ高純度の金属からなり、かつスイッチング素子2
3を介して直流高圧電源24に接続されている。この直
流高圧電源24にはコンデンサ25が並列に接続されて
いる。
A cathode 20 and an anode 21 are provided in the lower part of the circumferential wall of the cylindrical body 14 along the radial direction, with their tips facing each other and separated from each other. These cathode 20 and anode 21 are made of the same high-purity metal as the metal forming the thin film, and the switching element 2
3 to a DC high voltage power supply 24. A capacitor 25 is connected in parallel to this DC high voltage power supply 24 .

上記スイッチング素子23には、これをオン−オフ制御
するための制御パルスPが図示しない放電制御部から入
力される。上記スイッチング素子23が導通状態になる
と、上記コンデンサ25に蓄えられた電荷により上記陰
極20と陽極21との間にコロナ放電が点弧される。こ
のコロナ放電はパルス状であるが、上記コンデンサ25
に充電することで繰り返して放電させることができる。
A control pulse P for controlling on/off of the switching element 23 is inputted from a discharge control section (not shown). When the switching element 23 becomes conductive, corona discharge is ignited between the cathode 20 and the anode 21 due to the charge stored in the capacitor 25. This corona discharge is pulsed, but the capacitor 25
It can be discharged repeatedly by charging.

つぎに、上記構成のレーザ成膜装置によって基板18上
のAllパターン17に、たとえばW(タングステン)
の薄膜を生成する場合について第3図(a)〜(c)を
参照しながら説明する。まず、反応容器7内に基板18
を設置したならば、この基板18の成膜を行おうとする
箇所を、窓12を透過するレーザ光りによって照射され
るようXY子テーブルを制御して移動させる。
Next, the All pattern 17 on the substrate 18 is coated with, for example, W (tungsten) using the laser film forming apparatus having the above configuration.
The case of producing a thin film will be described with reference to FIGS. 3(a) to 3(c). First, the substrate 18 is placed inside the reaction container 7.
Once the substrate 18 is installed, the XY child table is controlled and moved so that the portion of the substrate 18 where the film is to be formed is irradiated with the laser light that passes through the window 12.

この状態で、有機金属ガスとしてW(Co)6とキャリ
アガスであるH2ガスとを混合した混合ガスMを導入孔
16から反応容器7内へ供給したならば、スイッチング
素子23にパルス信号Pを入力し、このスイチング素子
23を導通状態にする。それによって、第3図(a)に
示すようにコンデサ25に蓄積された電荷が陰極2oと
陽極21とに流れ、これらの間にコロナ放電りが点弧さ
れるから、その放電エネルギによってW (Co) 6
が分解される。分解により生じたWは第3図(a)に矢
印Mで示す混合ガスの流れにのって基板18方向に移送
されるから、この基板18のA、9パターン17上にW
およびW化合物の核31を形成することになる。
In this state, when a mixed gas M containing W(Co)6 as an organic metal gas and H2 gas as a carrier gas is supplied into the reaction vessel 7 from the introduction hole 16, a pulse signal P is sent to the switching element 23. input, and this switching element 23 is brought into conduction. As a result, the charges accumulated in the capacitor 25 flow to the cathode 2o and the anode 21 as shown in FIG. 3(a), and corona discharge is ignited between them, so that the discharge energy causes W ( Co) 6
is decomposed. Since the W generated by the decomposition is transferred toward the substrate 18 along with the flow of the mixed gas shown by the arrow M in FIG.
And a nucleus 31 of the W compound is formed.

このようにして、Allパターン17上に核31を形成
したならば、レーザ装置1を作動させてレーザ光りを発
振させる。このレーザ光りが対物レンズ5で収束され、
窓12の窓部材15を透過して反応容器7内へ入射する
と、このレーザ光りの熱によってW(Co)6が分解さ
れ、その分解で生じたWによって第3図(b)に示され
るようにAj7パターン17上にW膜32が生成される
。したがって、上記基板18をXY子テーブルによって
移動させれば、第3図(c)に示すようにW配線33を
形成することができる。
Once the nucleus 31 is formed on the All pattern 17 in this manner, the laser device 1 is operated to oscillate laser light. This laser light is focused by the objective lens 5,
When W(Co)6 passes through the window member 15 of the window 12 and enters the reaction vessel 7, the heat of this laser light decomposes W(Co)6, and the W generated by the decomposition causes the W(Co)6 to decompose as shown in FIG. 3(b). A W film 32 is produced on the Aj7 pattern 17. Therefore, by moving the substrate 18 using the XY child table, the W wiring 33 can be formed as shown in FIG. 3(c).

すなわち、上記構成のレーザ成膜装置によれば、レーザ
光りによる成膜に先立って放電によりAΩパターン17
上に予めWおよびW化合物の核31を形成するため、そ
の核31の箇所からW膜32の生成を安定して開始する
ことができる。しかも、加熱することが難しく、低融点
で損傷しやすい、上記Aρパターン17上に成膜するよ
うな場合であっても、予め核31を形成することにより
、レーザ光りのパワーを増大させずに、成膜することが
可能となる。
That is, according to the laser film forming apparatus having the above configuration, the AΩ pattern 17 is formed by discharge prior to film formation by laser light.
Since a nucleus 31 of W and a W compound is formed on the surface in advance, the generation of the W film 32 can be stably started from the position of the nucleus 31. Moreover, even when forming a film on the Aρ pattern 17, which is difficult to heat and easily damaged due to its low melting point, the core 31 can be formed in advance without increasing the power of the laser beam. , it becomes possible to form a film.

また、W (C,O) 6の流れ方向を窓12から基板
18へ向かう一方向にしているから、放電によって生じ
た核31は確実に基板18に向かって移送され、窓12
の窓部材15に付着することがない。そのため、上記窓
部材15に成膜されるということがなくなるから、反応
容器7内に入射するレーザ光りのパワーが安定し、成膜
を均一に行うことができるばかりか、上記窓部材15の
クリーニングも不要となる。
In addition, since the flow direction of W (C, O) 6 is set in one direction from the window 12 toward the substrate 18, the nuclei 31 generated by the discharge are reliably transferred toward the substrate 18, and
It does not adhere to the window member 15. Therefore, since the film is not deposited on the window member 15, the power of the laser light entering the reaction vessel 7 is stabilized, and not only can the film be uniformly deposited, but also the window member 15 can be cleaned. is also no longer necessary.

第6図に放電としてオゾナイザ放電を用いるときの装置
の構成を示す。オゾナイザ放電は電子温度が高く、解離
能力の高い放電である。一般に、放電路に誘電体層を介
在させ、交流を印加させることにより、起こすことがで
きる。
FIG. 6 shows the configuration of the apparatus when ozonizer discharge is used as the discharge. Ozonizer discharge has a high electron temperature and a high dissociation ability. Generally, this can be caused by interposing a dielectric layer in the discharge path and applying alternating current.

そこで、第6図に示す構成では、一対の電極31.32
のうちの一方の電極32の表面に誘電体層33を形成し
、これら電極31.32を交流電源34にスイッチング
素子23を介して接続することで達成するようにしてい
る。この方法は結合エネルギが高く、コロナ放電やグロ
ー放電では解離の難しい有機金属ガスを解離させるのに
効果的な方法である。
Therefore, in the configuration shown in FIG. 6, the pair of electrodes 31, 32
This is achieved by forming a dielectric layer 33 on the surface of one of the electrodes 32 and connecting these electrodes 31 and 32 to an AC power source 34 via a switching element 23. This method is an effective method for dissociating organometallic gases that have high binding energy and are difficult to dissociate using corona discharge or glow discharge.

なお、この発明は上記一実施例に限定されず、種々変形
可能である。たとえば、上記一実施例では有機金属ガス
をキャリアガスとともに反応容器内へ供給するようにし
ているが、有機金属ガスを減圧して上記反応容器へ直接
導入するよにしてもよい。その場合、電極間に点弧され
る放電はグロー放電であっても、同等の効果が得られる
Note that this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified in various ways. For example, in the above embodiment, the organometallic gas is supplied into the reaction vessel together with the carrier gas, but the organometallic gas may be depressurized and directly introduced into the reaction vessel. In that case, the same effect can be obtained even if the discharge ignited between the electrodes is a glow discharge.

また、レーザ装置としてはArレーザに限られず、YA
Gレーザなどであってもよく、要は可視もしくは近赤外
域のレーザ光を発振することができるレーザ装置であれ
ばよい。
In addition, the laser device is not limited to Ar laser, but also YA laser.
It may be a G laser or the like, and in short, any laser device that can oscillate laser light in the visible or near-infrared region may be used.

[発明の効果] 以上述べたようにこの発明は、基板に成膜するに際し、
有機金属ガスをレーザ光で熱分解する前に、一対の放電
電極間に放電を点弧させ、その放電エネルギで有機金属
ガスを分解し、分解された金属を核として上記基板に付
着させるようにしたから、レーザ光による成膜を、上記
核から低入熱でかつ安定して開始することができる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides the following effects when forming a film on a substrate.
Before thermally decomposing the organometallic gas with a laser beam, a discharge is ignited between a pair of discharge electrodes, the discharge energy decomposes the organometallic gas, and the decomposed metal is attached to the substrate as a core. Therefore, film formation using laser light can be stably started from the core with low heat input.

したがって、成膜の開始点かたとえばAΩパターンのよ
うに加熱しずらく、低融点で損傷し易い場合であっても
、パワーの低いレーザ光によって確実に成膜を開始する
ことができる。また、有機金属ガスを導入部から基板に
向けて流すようにしたから、放電によって分離された核
となる金属がレーザ光の入射する窓に付着するの防止で
きる。
Therefore, even if the starting point of film formation is difficult to heat, such as an AΩ pattern, and has a low melting point and is easily damaged, film formation can be reliably started using a low-power laser beam. Furthermore, since the organometallic gas is made to flow toward the substrate from the inlet, it is possible to prevent the core metal separated by the discharge from adhering to the window into which the laser light is incident.

それによって、窓から入射するレーザ光のパワが安定し
、成膜を安定に行うことができる。
This stabilizes the power of the laser light that enters through the window, allowing stable film formation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示す反応容器の一部の拡
大断面図、第2図は同じく装置全体の構成図、第3図(
a)〜(c)は成膜の過程を順次示した説明図、第4図
は一般的な成膜の開始点の説明図、第5図は第4図の2
部の拡大図、第6図はこの発明の他の実施例を示す装置
の構成図である。 である。 7・・・反応容器、16・・・導入孔(導入部)18・
・・基板、20・・・陰極、21・・・陽極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a part of a reaction vessel showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the entire apparatus, and FIG.
a) to (c) are explanatory diagrams sequentially showing the process of film formation, Fig. 4 is an explanatory diagram of the general starting point of film formation, and Fig. 5 is 2 of Fig. 4.
FIG. 6 is a block diagram of an apparatus showing another embodiment of the present invention. It is. 7...Reaction container, 16...Introduction hole (introduction part) 18.
... Substrate, 20... Cathode, 21... Anode. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内部に薄膜が形成される基板が設置される反応容
器と、この反応容器に設けられ上記基板を照射加熱する
ための可視もしくは近赤外域のレーザ光を上記反応容器
内へ入射させる透光性の窓と、上記反応容器に設けられ
上記レーザ光によって熱分解される有機金属ガスを上記
反応容器内の上記基板に向けて導入する導入部と、この
導入部と上記基板との間に設けられ上記レーザ光による
有機金属ガスの熱分解に先立って放電を発生しその放電
エネルギにより上記有機金属ガスを分解する一対の放電
電極とを具備したことを特徴とするレーザ成膜装置。
(1) A reaction vessel in which a substrate on which a thin film is to be formed is installed, and a transparent transducer installed in the reaction vessel that allows visible or near-infrared laser light to enter the reaction vessel to irradiate and heat the substrate. an optical window, an introduction part provided in the reaction vessel and for introducing an organometallic gas to be thermally decomposed by the laser beam toward the substrate in the reaction vessel, and between the introduction part and the substrate; A laser film forming apparatus comprising: a pair of discharge electrodes which generate a discharge prior to thermal decomposition of the organometallic gas by the laser beam, and decompose the organometallic gas with the discharge energy.
(2)上記一対の放電電極は、薄膜を形成する金属と同
じ高純度の金属で形成されていることを特徴とする請求
項(1)に記載のレーザ成膜装置。
(2) The laser film forming apparatus according to claim 1, wherein the pair of discharge electrodes is made of the same high purity metal as the metal forming the thin film.
(3)上記一対の電極の一方は、金属電極の表面に誘電
体層が形成されてなり、これら一対の電極間には交流を
印加してオゾナイザ放電を形成することを特徴とする請
求項(1)に記載のレーザ成膜装置。
(3) One of the pair of electrodes is a metal electrode with a dielectric layer formed on the surface thereof, and an ozonizer discharge is formed by applying an alternating current between the pair of electrodes. 1) The laser film forming apparatus according to item 1).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248847A (en) * 2005-03-10 2006-09-21 Nissan Motor Co Ltd Fuel reformer and fuel reforming apparatus
JP2011060796A (en) * 2009-09-07 2011-03-24 Hitachi Zosen Corp Thin film depositing method and apparatus therefor

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