JPH05121337A - 固体表面と気体とを反応させる方法 - Google Patents
固体表面と気体とを反応させる方法Info
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- JPH05121337A JPH05121337A JP28131991A JP28131991A JPH05121337A JP H05121337 A JPH05121337 A JP H05121337A JP 28131991 A JP28131991 A JP 28131991A JP 28131991 A JP28131991 A JP 28131991A JP H05121337 A JPH05121337 A JP H05121337A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁基板上へのSi薄膜形成のように固体表面
と気体とを反応させる方法において、固体表面における
気体の実効的ガス流量を向上させて均一なガス流を形成
することにより反応の律速条件を制御する。 【構成】 減圧状態にした反応炉１内に水平に置かれた
実質的に平坦な固体試料２表面と、この反応炉内に導入
した気体とを反応させるにあたり、固体試料２表面に平
行な方向に反応気体を供給しつつ、固体試料２表面の上
方から反応気体と同組成の気体を噴出して反応させる。
反応律速の状態に制御されるので、すぐれた膜質の薄膜
が堆積される。
と気体とを反応させる方法において、固体表面における
気体の実効的ガス流量を向上させて均一なガス流を形成
することにより反応の律速条件を制御する。 【構成】 減圧状態にした反応炉１内に水平に置かれた
実質的に平坦な固体試料２表面と、この反応炉内に導入
した気体とを反応させるにあたり、固体試料２表面に平
行な方向に反応気体を供給しつつ、固体試料２表面の上
方から反応気体と同組成の気体を噴出して反応させる。
反応律速の状態に制御されるので、すぐれた膜質の薄膜
が堆積される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば化学的気相成
長法による絶縁基板上への半導体薄膜形成などのよう
に、固体表面と気体とを反応させる方法に関する。
長法による絶縁基板上への半導体薄膜形成などのよう
に、固体表面と気体とを反応させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、絶縁基板または絶縁膜上にSiなど
の半導体薄膜を形成し、薄膜半導体素子を形成する薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）技術
が、ＳＲＡＭなどの半導体分野や液晶などのディスプレ
イ分野を中心に盛んに研究されてきている。
の半導体薄膜を形成し、薄膜半導体素子を形成する薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）技術
が、ＳＲＡＭなどの半導体分野や液晶などのディスプレ
イ分野を中心に盛んに研究されてきている。
【０００３】このような半導体薄膜を形成する方法とし
て、たとえば減圧式化学的気相成長法（ＬＰＣＶＤ：Lo
w Pressure Chemical Vapor Deposition）や、超高真空
中での真空蒸着法などに代表される各種の方法が知られ
ている。なかでも減圧式化学的気相成長法（以下文中で
はＬＰＣＶＤと記す）は、他の方法に比較して、Si原子
同士の結合が強い、大気にさらしたときに不純物を取り
込みにくいなどの長所があるため、非晶質Si膜あるいは
多結晶Si膜を形成する方法として多用されている。
て、たとえば減圧式化学的気相成長法（ＬＰＣＶＤ：Lo
w Pressure Chemical Vapor Deposition）や、超高真空
中での真空蒸着法などに代表される各種の方法が知られ
ている。なかでも減圧式化学的気相成長法（以下文中で
はＬＰＣＶＤと記す）は、他の方法に比較して、Si原子
同士の結合が強い、大気にさらしたときに不純物を取り
込みにくいなどの長所があるため、非晶質Si膜あるいは
多結晶Si膜を形成する方法として多用されている。
【０００４】図４には、ＬＰＣＶＤによる半導体薄膜形
成のために使用される従来装置の一例の概略を示してあ
る。図４において、反応炉１の内部には、試料基板２を
載置して加熱するためのヒータ３が設けられ、反応炉１
の側面に設けられたガス導入口４には、反応気体を供給
するためのガス供給管５が接続されている。反応炉１の
ガス導入口４の反対側には、排気口６が設けられたとえ
ばロータリーポンプなどの排気機器系７、８、９が接続
されている。
成のために使用される従来装置の一例の概略を示してあ
る。図４において、反応炉１の内部には、試料基板２を
載置して加熱するためのヒータ３が設けられ、反応炉１
の側面に設けられたガス導入口４には、反応気体を供給
するためのガス供給管５が接続されている。反応炉１の
ガス導入口４の反対側には、排気口６が設けられたとえ
ばロータリーポンプなどの排気機器系７、８、９が接続
されている。
【０００５】図４に示した装置を用いた半導体薄膜形成
は以下のように行われる。まず、反応炉１の内部に設け
たヒータ３の上に試料基板２を載置し、 500℃前後の所
定の温度に加熱するとともに排気系機器７、８、９を作
動させて、反応炉１内を反応炉１内部を真空度１×10-8
Torr程度の減圧状態に到達させる。次いで、ガス供給管
５からたとえばSiＨ4 などの反応気体を、ガス流量 200
sccm 程度で反応炉１の内部に供給するとともに反応炉
１内を真空度0.4 Torr程度に保ちつつ、Siを堆積させ
る。
は以下のように行われる。まず、反応炉１の内部に設け
たヒータ３の上に試料基板２を載置し、 500℃前後の所
定の温度に加熱するとともに排気系機器７、８、９を作
動させて、反応炉１内を反応炉１内部を真空度１×10-8
Torr程度の減圧状態に到達させる。次いで、ガス供給管
５からたとえばSiＨ4 などの反応気体を、ガス流量 200
sccm 程度で反応炉１の内部に供給するとともに反応炉
１内を真空度0.4 Torr程度に保ちつつ、Siを堆積させ
る。
【０００６】ところで、ＬＰＣＶＤにおける膜形成の反
応のパラメータは、主に温度、真空度、ガス流量、ガス
組成比などであり、これらのパラメータの適正化によ
り、所望の薄膜が形成される。そして、得られた薄膜半
導体素子においては、活性層である半導体層の膜質が素
子特性を大きく左右し、とくに膜形成時の律速条件が素
子特性に大きく影響を与えることが判明している。
応のパラメータは、主に温度、真空度、ガス流量、ガス
組成比などであり、これらのパラメータの適正化によ
り、所望の薄膜が形成される。そして、得られた薄膜半
導体素子においては、活性層である半導体層の膜質が素
子特性を大きく左右し、とくに膜形成時の律速条件が素
子特性に大きく影響を与えることが判明している。
【０００７】すなわちＬＰＣＶＤによる薄膜形成におい
ては、反応律速の状態とすることにより堆積速度が大き
くなり、膜中への酸素などの不純物の巻き込みも抑えら
れることがこれまでに判明している。さらに、このよう
な反応律速下で形成した非晶質Si膜を低温再結晶化させ
た場合には、供給律速下で形成した膜に比べ、膜の結晶
粒径が数倍以上の大きさに成長することも知られてい
る。したがって、反応律速の状態で薄膜を形成すること
により、不純物の巻き込みが少なくSi結晶粒径の大きい
Si薄膜が得られ、薄膜半導体素子の特性が向上しうるこ
とになる。
ては、反応律速の状態とすることにより堆積速度が大き
くなり、膜中への酸素などの不純物の巻き込みも抑えら
れることがこれまでに判明している。さらに、このよう
な反応律速下で形成した非晶質Si膜を低温再結晶化させ
た場合には、供給律速下で形成した膜に比べ、膜の結晶
粒径が数倍以上の大きさに成長することも知られてい
る。したがって、反応律速の状態で薄膜を形成すること
により、不純物の巻き込みが少なくSi結晶粒径の大きい
Si薄膜が得られ、薄膜半導体素子の特性が向上しうるこ
とになる。
【０００８】なお、ＬＰＣＶＤによる薄膜形成において
は、ガス流量を大きくすることによって、気体の供給速
度より拡散速度を大きくして反応律速の状態とすること
ができることも知られている。したがって、上記した反
応のパラメータの中でもとくにガス流量に着目して反応
の制御を行い、反応律速の状態として薄膜を形成するこ
とにより堆積速度が大きくなり、その結果すぐれた特性
を有する薄膜半導体素子がＬＰＣＶＤにより得られるこ
とが理解されよう。
は、ガス流量を大きくすることによって、気体の供給速
度より拡散速度を大きくして反応律速の状態とすること
ができることも知られている。したがって、上記した反
応のパラメータの中でもとくにガス流量に着目して反応
の制御を行い、反応律速の状態として薄膜を形成するこ
とにより堆積速度が大きくなり、その結果すぐれた特性
を有する薄膜半導体素子がＬＰＣＶＤにより得られるこ
とが理解されよう。
【０００９】図５は、ガス流量とSi堆積速度との関係を
示したものであり、ガス流量の増加により堆積速度が増
大することがわかる。
示したものであり、ガス流量の増加により堆積速度が増
大することがわかる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、温度や
真空度などの他の条件と異なり、反応炉内の試料基板表
面におけるガス流量を実際に測定することは難しい。そ
のため堆積条件を定める際には、図４中反応炉１内ガス
導入管に設置したガス流量計１２により得られる測定値
で近似しているのが現状である。そのため、従来ＬＰＣ
ＶＤによって薄膜を形成する際に、ガス流量とは試料表
面での値を意味せず炉内導入での値を示しているだけで
あって、実際に起こっている試料表面の反応状態には殆
ど関与していなかった。したがって従来の方法において
は、このような内容のガス流量の値を制御したとして
も、形成される薄膜の膜質の向上には直接繋がらないと
いう難点があった。
真空度などの他の条件と異なり、反応炉内の試料基板表
面におけるガス流量を実際に測定することは難しい。そ
のため堆積条件を定める際には、図４中反応炉１内ガス
導入管に設置したガス流量計１２により得られる測定値
で近似しているのが現状である。そのため、従来ＬＰＣ
ＶＤによって薄膜を形成する際に、ガス流量とは試料表
面での値を意味せず炉内導入での値を示しているだけで
あって、実際に起こっている試料表面の反応状態には殆
ど関与していなかった。したがって従来の方法において
は、このような内容のガス流量の値を制御したとして
も、形成される薄膜の膜質の向上には直接繋がらないと
いう難点があった。
【００１１】さらに、従来の方法においては、反応炉内
の位置によってガス流が不均一であるという難点もあっ
た。このことは、枚様式のＬＰＣＶＤ装置はもちろん、
試料を一括して処理可能なバッチ式の反応炉においては
とくに顕著にみられており、ガス流がウェハの周辺部の
みを流れてウェハ中央部には流れてこない、または流れ
ても非常にガス流量が小さいという現象が指摘されてい
る。したがって、形成される薄膜の膜厚の不均一などの
不都合を生じていた。
の位置によってガス流が不均一であるという難点もあっ
た。このことは、枚様式のＬＰＣＶＤ装置はもちろん、
試料を一括して処理可能なバッチ式の反応炉においては
とくに顕著にみられており、ガス流がウェハの周辺部の
みを流れてウェハ中央部には流れてこない、または流れ
ても非常にガス流量が小さいという現象が指摘されてい
る。したがって、形成される薄膜の膜厚の不均一などの
不都合を生じていた。
【００１２】図６は、図４に一例として示した従来方法
装置において薄膜形成を行う際の、反応炉内のガス流量
の理論値を計算により求め、その結果をコンピュータグ
ラフィックスにより描いたものである。図６中矢印は各
点での気体の向きと流れの大きさを示している。図６に
示されているように従来方法装置においては、ガス導入
口４から反応炉１内に導入された気体はすぐに拡散し、
その結果気体の流速は激減し、試料表面でのガス流が小
さくかつ不均一になっている。
装置において薄膜形成を行う際の、反応炉内のガス流量
の理論値を計算により求め、その結果をコンピュータグ
ラフィックスにより描いたものである。図６中矢印は各
点での気体の向きと流れの大きさを示している。図６に
示されているように従来方法装置においては、ガス導入
口４から反応炉１内に導入された気体はすぐに拡散し、
その結果気体の流速は激減し、試料表面でのガス流が小
さくかつ不均一になっている。
【００１３】図６からも明らかなように、従来方法で
は、たとえガス導入口４に接続されるガス配管部でのガ
ス流量を増大させたとしても、試料２の表面におけるガ
ス流量を増加させることは難しい。
は、たとえガス導入口４に接続されるガス配管部でのガ
ス流量を増大させたとしても、試料２の表面におけるガ
ス流量を増加させることは難しい。
【００１４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、固体表面において気体を反応させる際に、固
体表面における気体の実効的ガス流量を向上させて均一
なガス流を形成することにより反応の律速条件を制御す
るように構成した、固体表面と気体とを反応させる方法
を提供することをその目的とする。より具体的には、た
とえば絶縁基板または絶縁膜などの固体試料表面にSi薄
膜を形成する際に、反応の律速条件を制御して、すぐれ
た膜質の薄膜を堆積しうる薄膜の形成方法を提供しよう
とするものである。
のであり、固体表面において気体を反応させる際に、固
体表面における気体の実効的ガス流量を向上させて均一
なガス流を形成することにより反応の律速条件を制御す
るように構成した、固体表面と気体とを反応させる方法
を提供することをその目的とする。より具体的には、た
とえば絶縁基板または絶縁膜などの固体試料表面にSi薄
膜を形成する際に、反応の律速条件を制御して、すぐれ
た膜質の薄膜を堆積しうる薄膜の形成方法を提供しよう
とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の方法
は、減圧状態にした反応炉内に水平に置かれた実質的に
平坦な固体試料表面と、この反応炉内に導入した気体と
を反応させるにあたり、前記固体試料表面に平行な方向
に反応気体を供給しつつ、前記固体試料表面の上方から
前記反応気体と同組成の気体を噴出させて、固体試料表
面と反応させることを特徴とする。
は、減圧状態にした反応炉内に水平に置かれた実質的に
平坦な固体試料表面と、この反応炉内に導入した気体と
を反応させるにあたり、前記固体試料表面に平行な方向
に反応気体を供給しつつ、前記固体試料表面の上方から
前記反応気体と同組成の気体を噴出させて、固体試料表
面と反応させることを特徴とする。
【００１６】本発明において、固体試料表面の上方から
導入される気体は、固体試料表面全面に均一な状態で噴
出されることが好ましく、それは、反応炉上面に多数の
ガス供給ノズルを穿設するなどの手段により達成され
る。
導入される気体は、固体試料表面全面に均一な状態で噴
出されることが好ましく、それは、反応炉上面に多数の
ガス供給ノズルを穿設するなどの手段により達成され
る。
【００１７】本発明において、固体試料表面の上方から
導入される気体の流量が、平行な方向に供給される気体
の流量の２〜10倍の範囲であることが好ましい。上方か
ら導入される気体の流量が、平行な方向に供給される気
体の流量の２倍より小さい場合には、平行な方向一方向
から気体を供給した場合のように拡散が大きく、試料表
面での反応を充分に増加し得ない。また、10倍を越える
場合には、ガスノズルから吹き付けるような状態とな
り、膜厚のムラを生じたり不均一な結晶成長を起こすな
どの現象を生じるため、膜形成には好ましくない。
導入される気体の流量が、平行な方向に供給される気体
の流量の２〜10倍の範囲であることが好ましい。上方か
ら導入される気体の流量が、平行な方向に供給される気
体の流量の２倍より小さい場合には、平行な方向一方向
から気体を供給した場合のように拡散が大きく、試料表
面での反応を充分に増加し得ない。また、10倍を越える
場合には、ガスノズルから吹き付けるような状態とな
り、膜厚のムラを生じたり不均一な結晶成長を起こすな
どの現象を生じるため、膜形成には好ましくない。
【００１８】なお、一例としてこのようなガス流量の関
係は、反応炉容積 250〜6,400,000cm3 の範囲、気体の
総供給量10〜100,000 sccmの範囲で成立することが確認
された。また、反応律速で行うことが好ましい固体試料
表面と気体との反応であれば、固体試料、反応気体の種
類に因らない。たとえば、非晶質Si薄膜形成であれば、
反応気体SiＨ4 、Si2 Ｈ6 、Si3 Ｈ8 などの熱分解によ
るＬＰＣＶＤ、あるいは減圧炉内でプラズマや光を用い
るＰＥＣＶＤや光ＣＶＤなどが好適に実施される。ま
た、反応気体を変えることにより、たとえばGeなどの半
導体薄膜形成へも同様に適用可能である。さらには、薄
膜形成だけではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で、たとえばアッシングやドライエッチングなどの技術
に対しても、本発明を種々変形して実施することができ
る。
係は、反応炉容積 250〜6,400,000cm3 の範囲、気体の
総供給量10〜100,000 sccmの範囲で成立することが確認
された。また、反応律速で行うことが好ましい固体試料
表面と気体との反応であれば、固体試料、反応気体の種
類に因らない。たとえば、非晶質Si薄膜形成であれば、
反応気体SiＨ4 、Si2 Ｈ6 、Si3 Ｈ8 などの熱分解によ
るＬＰＣＶＤ、あるいは減圧炉内でプラズマや光を用い
るＰＥＣＶＤや光ＣＶＤなどが好適に実施される。ま
た、反応気体を変えることにより、たとえばGeなどの半
導体薄膜形成へも同様に適用可能である。さらには、薄
膜形成だけではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で、たとえばアッシングやドライエッチングなどの技術
に対しても、本発明を種々変形して実施することができ
る。
【００１９】
【作用】本発明においては、固体試料表面に平行な方向
に反応気体を供給しつつ、固体試料表面の上方から反応
気体と同組成の気体を噴出させることにより、固体試料
表面に平行な方向に供給された反応気体が導入口近傍で
拡散することを防ぎ、固体試料表面における反応気体の
流量を増大させる。
に反応気体を供給しつつ、固体試料表面の上方から反応
気体と同組成の気体を噴出させることにより、固体試料
表面に平行な方向に供給された反応気体が導入口近傍で
拡散することを防ぎ、固体試料表面における反応気体の
流量を増大させる。
【００２０】このように２方向から導入される気体の流
量およびび流量比を制御することにより、固体試料表面
での実効流量が向上する。その結果堆積速度が増加して
反応律速の状態とすることができる。反応律速の状態で
反応が行われることにより、たとえばSi薄膜の形成に際
しては良質の膜を得ることができる。
量およびび流量比を制御することにより、固体試料表面
での実効流量が向上する。その結果堆積速度が増加して
反応律速の状態とすることができる。反応律速の状態で
反応が行われることにより、たとえばSi薄膜の形成に際
しては良質の膜を得ることができる。
【００２１】
【実施例】以下本発明の詳細を図面にしたがって説明す
る。
る。
【００２２】実施例１ 図１は本発明の方法の一実施例に係わる半導体薄膜形成
装置の概略図である。図１において、反応炉１の内部に
は、試料基板２を載置して加熱するためのヒータ３が設
けられ、反応炉１の側面に設けられたガス導入口４に
は、反応気体を供給するためのガス供給管５が接続され
ている。反応炉１のガス導入口４の反対側の底部には排
気口６が設けられ、ターボ分子ポンプ７、ロータリーポ
ンプ８などの排気機器系が接続されている。反応炉１の
固体試料上面には、上部ガス供給管１０に接続された上
部ガス導入口１１が設けられている。上部ガス導入口１
１は、反応気体を供給するため多数穿設されたノズルに
より構成されている。ガス供給管５および上部ガス供給
管１０にはそれぞれガス流量制御装置１２，上部ガス流
量制御装置１３が設けられ、排気口６と排気機器系７と
の間には圧力調整弁１４が設けられている。
装置の概略図である。図１において、反応炉１の内部に
は、試料基板２を載置して加熱するためのヒータ３が設
けられ、反応炉１の側面に設けられたガス導入口４に
は、反応気体を供給するためのガス供給管５が接続され
ている。反応炉１のガス導入口４の反対側の底部には排
気口６が設けられ、ターボ分子ポンプ７、ロータリーポ
ンプ８などの排気機器系が接続されている。反応炉１の
固体試料上面には、上部ガス供給管１０に接続された上
部ガス導入口１１が設けられている。上部ガス導入口１
１は、反応気体を供給するため多数穿設されたノズルに
より構成されている。ガス供給管５および上部ガス供給
管１０にはそれぞれガス流量制御装置１２，上部ガス流
量制御装置１３が設けられ、排気口６と排気機器系７と
の間には圧力調整弁１４が設けられている。
【００２３】図１に示した装置を用いた半導体薄膜形成
は以下のように行われる。まず、反応炉１の内部に設け
たヒータ３の上に試料基板２を載置し、温度 550℃に加
熱するとともに排気機器系７，８，および９を作動させ
て、反応炉１内部を真空度１×10-8Torrに到達させた。
次いで、ガス供給管５からSiＨ4 ガス（99.999％）を、
ガス流量 80 sccmで反応炉１の内部に供給するととも
に、上部ガス供給管１０からSiＨ4 ガス（99.999％）
を、ガス流量240 sccmで反応炉１内に噴出させ、真空度
0.4Torrに保ちつつSiを堆積させた。このときのガス供
給管５と上部ガス供給管１０とから供給された反応気体
のガス流量の比は１：３であった。
は以下のように行われる。まず、反応炉１の内部に設け
たヒータ３の上に試料基板２を載置し、温度 550℃に加
熱するとともに排気機器系７，８，および９を作動させ
て、反応炉１内部を真空度１×10-8Torrに到達させた。
次いで、ガス供給管５からSiＨ4 ガス（99.999％）を、
ガス流量 80 sccmで反応炉１の内部に供給するととも
に、上部ガス供給管１０からSiＨ4 ガス（99.999％）
を、ガス流量240 sccmで反応炉１内に噴出させ、真空度
0.4Torrに保ちつつSiを堆積させた。このときのガス供
給管５と上部ガス供給管１０とから供給された反応気体
のガス流量の比は１：３であった。
【００２４】図２は、図１に示した装置により行った本
実施例において、反応炉内のガス流量の理論値を計算に
より求め、その結果をコンピュータグラフィックスによ
り描いたものである。矢印は各点でのガスの向きと流れ
の大きさを示している。上方からのガス流を加えたこと
により試料表面でのガス流量が大きく、かつほぼ均一と
なっていることが図２からも理解されよう。
実施例において、反応炉内のガス流量の理論値を計算に
より求め、その結果をコンピュータグラフィックスによ
り描いたものである。矢印は各点でのガスの向きと流れ
の大きさを示している。上方からのガス流を加えたこと
により試料表面でのガス流量が大きく、かつほぼ均一と
なっていることが図２からも理解されよう。
【００２５】このようにして非晶質Si薄膜の堆積後、 6
00℃程度の低温アニールによる再結晶化を行った。得ら
れたSi結晶の粒径は平均数μm にまで増加していた。そ
して、本発明の方法により得られたSi薄膜上にＭＯＳ素
子を作成し、再結晶化膜の膜質を評価した。ＭＯＳ素子
の作成にあたっては、まず本発明の方法によってSi薄膜
堆積後、 600℃で再結晶化し、しかるのちに常法にした
がってゲート絶縁膜、ゲート電極などを形成した。この
ようにして得られたＭＯＳ素子の特性を図３に示した。
図３から明らかなように本発明にしたがって得られたＭ
ＯＳ素子は、移動度、駆動力などが良好であり、本発明
の方法による膜質の向上が確認された。
00℃程度の低温アニールによる再結晶化を行った。得ら
れたSi結晶の粒径は平均数μm にまで増加していた。そ
して、本発明の方法により得られたSi薄膜上にＭＯＳ素
子を作成し、再結晶化膜の膜質を評価した。ＭＯＳ素子
の作成にあたっては、まず本発明の方法によってSi薄膜
堆積後、 600℃で再結晶化し、しかるのちに常法にした
がってゲート絶縁膜、ゲート電極などを形成した。この
ようにして得られたＭＯＳ素子の特性を図３に示した。
図３から明らかなように本発明にしたがって得られたＭ
ＯＳ素子は、移動度、駆動力などが良好であり、本発明
の方法による膜質の向上が確認された。
【００２６】なお、本実施例に用いられた装置におい
て、排気口６は反応炉１の底面に設けられているが、反
応炉１のガス導入口４の反対側の側面に設けるようにし
てもよい。
て、排気口６は反応炉１の底面に設けられているが、反
応炉１のガス導入口４の反対側の側面に設けるようにし
てもよい。
【００２７】実施例２ 実施例１と同様にして、石英基板上に再結晶化Si薄膜上
に、ｎ，ｐ両チャンネルを持つＴＦＴを作成し、このＣ
ＭＯＳをドライバーとした液晶ディスプレイを作成し
た。画素数 640× 400、高移動度、低リークといった特
性向上した素子が作成可能となったことにより、アクテ
ィブマトリックス方式の液晶ディスプレイを作成するこ
とができた。
に、ｎ，ｐ両チャンネルを持つＴＦＴを作成し、このＣ
ＭＯＳをドライバーとした液晶ディスプレイを作成し
た。画素数 640× 400、高移動度、低リークといった特
性向上した素子が作成可能となったことにより、アクテ
ィブマトリックス方式の液晶ディスプレイを作成するこ
とができた。
【００２８】実施例３ 図８に示す断面図は、図１に示す本発明に係わる装置の
変形例を説明するためのものである。図８において、反
応炉１の底面中央には排気口６が設けられ、その周囲に
は複数の試料基板２，２，…がヒータ３，３，…上に載
置されて配置されている。反応炉１の側面には複数のガ
ス導入口４、４、…が設けられ、それぞれ反応気体を供
給するためのガス供給管５、５、…が接続されている。
反応炉１の固体試料上面には、反応気体を供給するため
多数穿設されたノズルにより構成される上部ガス導入口
１１が設けられている。本装置において実施例１と同様
にSi薄膜形成を行ったところ、膜質良好な薄膜を形成す
ることができた。
変形例を説明するためのものである。図８において、反
応炉１の底面中央には排気口６が設けられ、その周囲に
は複数の試料基板２，２，…がヒータ３，３，…上に載
置されて配置されている。反応炉１の側面には複数のガ
ス導入口４、４、…が設けられ、それぞれ反応気体を供
給するためのガス供給管５、５、…が接続されている。
反応炉１の固体試料上面には、反応気体を供給するため
多数穿設されたノズルにより構成される上部ガス導入口
１１が設けられている。本装置において実施例１と同様
にSi薄膜形成を行ったところ、膜質良好な薄膜を形成す
ることができた。
【００２９】比較例 図４に示す従来方法装置により、絶縁基板上に非晶質Si
薄膜を堆積させた。得られた半導体薄膜を用いてＭＯＳ
素子を作成するにあたっては、常法にしたがいゲート絶
縁膜、ゲート電極などを形成した。得られたＭＯＳ素子
の特性を図７に示した。
薄膜を堆積させた。得られた半導体薄膜を用いてＭＯＳ
素子を作成するにあたっては、常法にしたがいゲート絶
縁膜、ゲート電極などを形成した。得られたＭＯＳ素子
の特性を図７に示した。
【００３０】図７の特性図を図３に示した本発明による
ＭＯＳ素子の特性図と比較したところ、移動度、駆動力
などが劣っており、本発明によるＭＯＳ素子より膜質低
下が明らかであった。
ＭＯＳ素子の特性図と比較したところ、移動度、駆動力
などが劣っており、本発明によるＭＯＳ素子より膜質低
下が明らかであった。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、固
体試料表面と気体とを反応させるにあたり反応律速の状
態にすることが可能になるので、膜質のすぐれた半導体
薄膜が容易に得られる。したがって膜質のすぐれた半導
体薄膜がえられることにより、それを用いて作成するＭ
ＯＳ素子などの半導体装置の特性が改善される。
体試料表面と気体とを反応させるにあたり反応律速の状
態にすることが可能になるので、膜質のすぐれた半導体
薄膜が容易に得られる。したがって膜質のすぐれた半導
体薄膜がえられることにより、それを用いて作成するＭ
ＯＳ素子などの半導体装置の特性が改善される。
【図１】本発明の方法の実施例１に用いる薄膜形成装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明の方法におけるガス流を示す図である。
【図３】本発明の方法により形成した薄膜を備えたＭＯ
Ｓ素子の特性図である。
Ｓ素子の特性図である。
【図４】従来方法による薄膜形成装置の一例の構成図で
ある。
ある。
【図５】ガス流量とSi堆積速度との関係を示す図であ
る。
る。
【図６】従来方法におけるガス流を示す図である。
【図７】従来方法により形成した薄膜を備えたＭＯＳ素
子の特性図である。
子の特性図である。
【図８】本発明の方法の実施例３に用いる薄膜形成装置
の構成図である。
の構成図である。
１………反応炉 ２………試料基板 ３………ヒータ ４………ガス導入口 ５………ガス供給管 ６………排気口 ７………ターボ分子ポンプ ８………ロータリーポンプ ９………除害装置 １０……上部ガス供給管 １１……上部ガス導入口 １２……ガス流量制御装置 １３……上部ガス流量制御装置 １４……圧力調整弁
Claims (1)
- 【請求項１】 減圧状態にした反応炉内に水平に置かれ
た実質的に平坦な固体試料表面と、この反応炉内に導入
した気体とを反応させるにあたり、 前記固体試料表面に平行な方向に反応気体を供給しつ
つ、前記固体試料表面の上方から前記反応気体と同組成
の気体を噴出させて、固体試料表面と反応させることを
特徴とする固体表面と気体とを反応させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03281319A JP3100702B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 減圧化学反応方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03281319A JP3100702B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 減圧化学反応方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121337A true JPH05121337A (ja) | 1993-05-18 |
| JP3100702B2 JP3100702B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=17637446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03281319A Expired - Fee Related JP3100702B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 減圧化学反応方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100702B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002525841A (ja) * | 1998-09-16 | 2002-08-13 | トーレックス・イクイップメント・コーポレーション | 低圧における高速シリコン堆積法 |
| JP2013507004A (ja) * | 2009-10-05 | 2013-02-28 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | クロスフローを有するエピタキシャルチャンバ |
| US9171734B1 (en) | 2014-08-25 | 2015-10-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer-readable recording medium |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP03281319A patent/JP3100702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002525841A (ja) * | 1998-09-16 | 2002-08-13 | トーレックス・イクイップメント・コーポレーション | 低圧における高速シリコン堆積法 |
| JP2013507004A (ja) * | 2009-10-05 | 2013-02-28 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | クロスフローを有するエピタキシャルチャンバ |
| US9127360B2 (en) | 2009-10-05 | 2015-09-08 | Applied Materials, Inc. | Epitaxial chamber with cross flow |
| US9171734B1 (en) | 2014-08-25 | 2015-10-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer-readable recording medium |
| JP5840268B1 (ja) * | 2014-08-25 | 2016-01-06 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 |
| KR20160024713A (ko) * | 2014-08-25 | 2016-03-07 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3100702B2 (ja) | 2000-10-23 |
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