JPH0558071B2 - - Google Patents
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- JPH0558071B2 JPH0558071B2 JP26028686A JP26028686A JPH0558071B2 JP H0558071 B2 JPH0558071 B2 JP H0558071B2 JP 26028686 A JP26028686 A JP 26028686A JP 26028686 A JP26028686 A JP 26028686A JP H0558071 B2 JPH0558071 B2 JP H0558071B2
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、光を利用して化学反応を誘起する装
置に関する。
置に関する。
この種の光化学反応装置として、従来より第２
図に示すような装置が知られている。すなわち、
この装置は内部に半導体基板１を設置した反応チ
ヤンバ２と、レーザ光源３、ミラー４、レンズ５
より成り半導体基板１上をレーザ光６で照射する
ための光学系と、反応チヤンバ２を排気するため
の真空ポンプ７と、ガスボンベ８〜１０、マスフ
ローメータ１１より成り反応チヤンバ２に反応性
ガスを供給するガス系とから構成されている。ガ
スボンベ９，１０より反応チヤンバ２内に導入さ
れた反応性ガスは反応チヤンバ２の上部の光入射
窓部１２より照射されるレーザ光６のエネルギー
を吸収して分解し、例えばガスボンベ１０より供
給されたSiH4ガスとガスボンベ９より供給され
たN2OガスとよりSiO2を生成し、半導体基板１
の表面上に堆積する。この装置を使用すると、半
導体基板１の温度が100〜200℃と極めて低くて
も、成長速度を低下させることなく良質の薄膜を
得ることができる。
図に示すような装置が知られている。すなわち、
この装置は内部に半導体基板１を設置した反応チ
ヤンバ２と、レーザ光源３、ミラー４、レンズ５
より成り半導体基板１上をレーザ光６で照射する
ための光学系と、反応チヤンバ２を排気するため
の真空ポンプ７と、ガスボンベ８〜１０、マスフ
ローメータ１１より成り反応チヤンバ２に反応性
ガスを供給するガス系とから構成されている。ガ
スボンベ９，１０より反応チヤンバ２内に導入さ
れた反応性ガスは反応チヤンバ２の上部の光入射
窓部１２より照射されるレーザ光６のエネルギー
を吸収して分解し、例えばガスボンベ１０より供
給されたSiH4ガスとガスボンベ９より供給され
たN2OガスとよりSiO2を生成し、半導体基板１
の表面上に堆積する。この装置を使用すると、半
導体基板１の温度が100〜200℃と極めて低くて
も、成長速度を低下させることなく良質の薄膜を
得ることができる。
しかし上記化学反応が表面反応でない場合、レ
ーザ光６の通過する領域では反応が進行し、反応
生成物が堆積する。すなわち、反応チヤンバ２の
光入射窓部１２においてチヤンバ内部に反応生成
物が付着し、時間の経過とともにレーザ光６を遮
蔽するようになり、半導体基板１上の反応を押さ
えてしまうことになる。したがつてレーザ光入射
窓部の反応生成物付着防止は、光化学反応利用装
置にとつて必要不可欠な技術である。このため従
来は、反応チヤンバ２内の光入射窓部１２に向け
曇り防止ノズル１３を開口させ、ガスボンベ８よ
り窒素等の不活性ガスを光入射窓部１２にのみ局
所的に吹き付け、反応性ガスが光入射窓部１２の
近傍に流れ込まないようにする方法が考えられて
いる。しかしこのような単純な方法では、気体の
乱流が発生し、反応性ガスを光入射窓部から完全
に除去することは困難である。したがつて、長時
間のレーザ光照射後には光入射窓部に曇りが生じ
始め、膜の成長速度の経時変化を押さえることは
できないという問題点があつた。
ーザ光６の通過する領域では反応が進行し、反応
生成物が堆積する。すなわち、反応チヤンバ２の
光入射窓部１２においてチヤンバ内部に反応生成
物が付着し、時間の経過とともにレーザ光６を遮
蔽するようになり、半導体基板１上の反応を押さ
えてしまうことになる。したがつてレーザ光入射
窓部の反応生成物付着防止は、光化学反応利用装
置にとつて必要不可欠な技術である。このため従
来は、反応チヤンバ２内の光入射窓部１２に向け
曇り防止ノズル１３を開口させ、ガスボンベ８よ
り窒素等の不活性ガスを光入射窓部１２にのみ局
所的に吹き付け、反応性ガスが光入射窓部１２の
近傍に流れ込まないようにする方法が考えられて
いる。しかしこのような単純な方法では、気体の
乱流が発生し、反応性ガスを光入射窓部から完全
に除去することは困難である。したがつて、長時
間のレーザ光照射後には光入射窓部に曇りが生じ
始め、膜の成長速度の経時変化を押さえることは
できないという問題点があつた。
本発明の目的は、光入射窓部の曇りを長時間に
わたつて防止し、基板表面上の化学反応を安定に
進行させることが可能な光化学反応利用装置を提
供することにある。
わたつて防止し、基板表面上の化学反応を安定に
進行させることが可能な光化学反応利用装置を提
供することにある。
本発明は、反応チヤンバの光入射窓部の内側
に、入射光を透過させ得るプラスチツクフイルム
を光入射窓部が被われるように且つ一方向に移動
可能なように配置し、プラスチツクフイルムの表
面に付着した反応生成物を除去する手段を反応チ
ヤンバの外側に設けることにより、光入射窓部お
よび光入射窓部に対向するフイルム表面を反応生
成物がほとんど付着しない状態に保つとともに、
フイルムに若干付着した反応生成物は除去するこ
とによりフイルムを再使用し得るようにするもの
である。
に、入射光を透過させ得るプラスチツクフイルム
を光入射窓部が被われるように且つ一方向に移動
可能なように配置し、プラスチツクフイルムの表
面に付着した反応生成物を除去する手段を反応チ
ヤンバの外側に設けることにより、光入射窓部お
よび光入射窓部に対向するフイルム表面を反応生
成物がほとんど付着しない状態に保つとともに、
フイルムに若干付着した反応生成物は除去するこ
とによりフイルムを再使用し得るようにするもの
である。
次に本発明の実施例を図面について説明する。
第１図はシリコン基板上の酸化シリコン膜表面
にｎ型多結晶シリコン膜パターンを形成する場合
について本発明の実施例を示すものである。
にｎ型多結晶シリコン膜パターンを形成する場合
について本発明の実施例を示すものである。
２１は反応チヤンバで、下部に底板２２、上部
に光入射窓部２３を有し、光入射窓部２３の内側
にはプラスチツクフイルム２４が配置され、この
フイルム２４は反応チヤンバ２１の外側に置かれ
た送り出しロール２５から反応チヤンバ２１のス
リツト２６を通して反応チヤンバ２１内に送り込
まれ、スリツト２７を通して反応チヤンバ２１外
に導き出されるようになつている。フイルム２４
はさらにエツチングチヤンバ２８内に送り込ま
れ、巻き取りロール２９に巻取られる。エツチン
グチヤンバ２８内には、高周波電源３０に接続さ
れたプラズマ電極３１が配置されている。３２は
レーザ光源、３３はミラー、３４はレンズで、反
応チヤンバ２１内での光化学反応に必要な光を照
射するための光学系を形成している。反応チヤン
バ２１にはさらに、反応チヤンバ２１を排気する
ための真空ポンプ３５と、反応チヤンバ２１にマ
スフローメータ３６を介して反応性ガスを供給す
るためのガスボンベ３７，３８，３９，４０とが
接続されている。
に光入射窓部２３を有し、光入射窓部２３の内側
にはプラスチツクフイルム２４が配置され、この
フイルム２４は反応チヤンバ２１の外側に置かれ
た送り出しロール２５から反応チヤンバ２１のス
リツト２６を通して反応チヤンバ２１内に送り込
まれ、スリツト２７を通して反応チヤンバ２１外
に導き出されるようになつている。フイルム２４
はさらにエツチングチヤンバ２８内に送り込ま
れ、巻き取りロール２９に巻取られる。エツチン
グチヤンバ２８内には、高周波電源３０に接続さ
れたプラズマ電極３１が配置されている。３２は
レーザ光源、３３はミラー、３４はレンズで、反
応チヤンバ２１内での光化学反応に必要な光を照
射するための光学系を形成している。反応チヤン
バ２１にはさらに、反応チヤンバ２１を排気する
ための真空ポンプ３５と、反応チヤンバ２１にマ
スフローメータ３６を介して反応性ガスを供給す
るためのガスボンベ３７，３８，３９，４０とが
接続されている。
次に本装置の動作を説明する。
反応チヤンバ２１内の底板２２上に、1μｍ厚
さの酸化シリコン膜を披着したシリコン基板４１
を置き、反応チヤンバ２１内を真空ポンプ３５で
排気し、マスフローメータ３６により流量制御さ
れた1500ml／minのSiH4ガスをボンベ３７から、
200ml／minのPH3ガスをボンベ３８から、700
ml／minのHeガスをボンベ３９から導入し、反
応チヤンバ２１内の圧力を10Torr前後に保つ。
レーザ光源３２よりAr+レーザ5144Åの発振光４
２をミラー３３により変向させレンズ３４に入射
する。レンズ３４により絞り込まれたレーザ光は
反応チヤンバ２１の光入射窓部２３、その真下に
配置されたプラスチツクフイルム２４を通つてシ
リコン基板４１の表面上の焦点を結ぶ。シリコン
基板４１の表面上でのレーザパワー密度は直径
2μｍの領域内で10MW／cm2に達し、レーザ光４
２又はチヤンバ底板２２を制御して動かすことに
より、微細なｎ型多結晶シリコン膜のパターンを
直接描画することができる。
さの酸化シリコン膜を披着したシリコン基板４１
を置き、反応チヤンバ２１内を真空ポンプ３５で
排気し、マスフローメータ３６により流量制御さ
れた1500ml／minのSiH4ガスをボンベ３７から、
200ml／minのPH3ガスをボンベ３８から、700
ml／minのHeガスをボンベ３９から導入し、反
応チヤンバ２１内の圧力を10Torr前後に保つ。
レーザ光源３２よりAr+レーザ5144Åの発振光４
２をミラー３３により変向させレンズ３４に入射
する。レンズ３４により絞り込まれたレーザ光は
反応チヤンバ２１の光入射窓部２３、その真下に
配置されたプラスチツクフイルム２４を通つてシ
リコン基板４１の表面上の焦点を結ぶ。シリコン
基板４１の表面上でのレーザパワー密度は直径
2μｍの領域内で10MW／cm2に達し、レーザ光４
２又はチヤンバ底板２２を制御して動かすことに
より、微細なｎ型多結晶シリコン膜のパターンを
直接描画することができる。
プラスチツクフイルム２４としては例えばポリ
カーボネートフイルムを使用することができる
が、ポリカーボネートフイルムは波長3000Å以上
の光に対して90％以上の透過率を示すから、反応
を起させる上になんら問題はない。また、プラス
チツクフイルム２４は連続的又は断続的に矢印方
向に移動させることができるから、フイルムの表
面に付着した多結晶シリコン薄膜で光を遮蔽され
ることもなく、反応チヤンバの光入射窓部はプラ
スチツクフイルムで遮蔽されているからその内面
に反応生成物が付着することはない。多結晶シリ
コン薄膜が付着したプラスチツクフイルム２４は
エツチングチヤンバ２８に導かれ、例えばCF4プ
ラズマで表面多結晶シリコン薄膜を連続的にエツ
チング除去され、巻取りロール２９に巻き取ら
れ、再生使用することができる。
カーボネートフイルムを使用することができる
が、ポリカーボネートフイルムは波長3000Å以上
の光に対して90％以上の透過率を示すから、反応
を起させる上になんら問題はない。また、プラス
チツクフイルム２４は連続的又は断続的に矢印方
向に移動させることができるから、フイルムの表
面に付着した多結晶シリコン薄膜で光を遮蔽され
ることもなく、反応チヤンバの光入射窓部はプラ
スチツクフイルムで遮蔽されているからその内面
に反応生成物が付着することはない。多結晶シリ
コン薄膜が付着したプラスチツクフイルム２４は
エツチングチヤンバ２８に導かれ、例えばCF4プ
ラズマで表面多結晶シリコン薄膜を連続的にエツ
チング除去され、巻取りロール２９に巻き取ら
れ、再生使用することができる。
本発明装置は上述のｎ型多結晶シリコン膜パタ
ーンの堆積に限られることなく、例えばアルミニ
ウム膜パターンの堆積にも適用することができ
る。すなわち、第１図の装置において、反応チヤ
ンバ２１に10ml／minのAl（CH3）3ガスをボンベ
４０から、2500ml／minのHeガスをボンベ３９
から供給し、反応チヤンバ内を100Torr前後の圧
力に設定する。レーザ光源３２として、周波数逓
倍されたAr+レーザ2572Å光を使用し、
0.5MW／cm2のパワー密度で照射すると、アルミ
ニウム膜パターンを直接描画できる。この場合プ
ラスチツクフイルム２４として紫外光用アクリル
フイルムを用いると、波長2572Åは充分透過させ
ることが可能である。
ーンの堆積に限られることなく、例えばアルミニ
ウム膜パターンの堆積にも適用することができ
る。すなわち、第１図の装置において、反応チヤ
ンバ２１に10ml／minのAl（CH3）3ガスをボンベ
４０から、2500ml／minのHeガスをボンベ３９
から供給し、反応チヤンバ内を100Torr前後の圧
力に設定する。レーザ光源３２として、周波数逓
倍されたAr+レーザ2572Å光を使用し、
0.5MW／cm2のパワー密度で照射すると、アルミ
ニウム膜パターンを直接描画できる。この場合プ
ラスチツクフイルム２４として紫外光用アクリル
フイルムを用いると、波長2572Åは充分透過させ
ることが可能である。
本発明は、上述の実施例にとどまらず、使用ガ
ス、光源、プラスチツクフイルムを変えることに
より、酸化シリコン膜などの絶縁膜から、鉄、タ
ングステン、モリブデン等の金属膜まで、種々の
薄膜を生成する光化学反応利用装置に適用するこ
とができる。
ス、光源、プラスチツクフイルムを変えることに
より、酸化シリコン膜などの絶縁膜から、鉄、タ
ングステン、モリブデン等の金属膜まで、種々の
薄膜を生成する光化学反応利用装置に適用するこ
とができる。
本発明によれば、光化学反応利用装置の光入射
窓部の内側に窓部を被うようにして光透過性のフ
イルムを配置し、このフイルムを連続的または断
続的に一方向に移動させ、光入射部分のフイルム
表面に反応生成物がほとんど付着しない状態に保
つものであるから、光入射窓部の反応による曇り
を長時間にわたつて防止し、基板表面上の化学反
応を安定に進行させることができ、さらにフイル
ム表面に付着した反応生成物はエツチングにより
連続的に除去できるようにしたので、装置の稼動
率を著しく向上させることが可能となる。
窓部の内側に窓部を被うようにして光透過性のフ
イルムを配置し、このフイルムを連続的または断
続的に一方向に移動させ、光入射部分のフイルム
表面に反応生成物がほとんど付着しない状態に保
つものであるから、光入射窓部の反応による曇り
を長時間にわたつて防止し、基板表面上の化学反
応を安定に進行させることができ、さらにフイル
ム表面に付着した反応生成物はエツチングにより
連続的に除去できるようにしたので、装置の稼動
率を著しく向上させることが可能となる。
第１図は本発明の一実施例の構成配置図、第２
図は従来装置の構成配置図である。 ２１……反応チヤンバ、２３……光入射窓部、
２４……プラスチツクフイルム、２５……送出し
ロール、２８……エツチングチヤンバ、２９……
巻取りロール、３２…レーザ光源、３３……ミラ
ー、３４……レンズ、３５……真空ポンプ、３７
〜４１……ガスボンベ、４１……シリコン基板。
図は従来装置の構成配置図である。 ２１……反応チヤンバ、２３……光入射窓部、
２４……プラスチツクフイルム、２５……送出し
ロール、２８……エツチングチヤンバ、２９……
巻取りロール、３２…レーザ光源、３３……ミラ
ー、３４……レンズ、３５……真空ポンプ、３７
〜４１……ガスボンベ、４１……シリコン基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応チヤンバの光入射窓部の内側に、入射光
を透過させ得るプラスチツクフイルムを光入射窓
部が被われるように且つ一方向に移動可能なよう
に配置し、プラスチツクフイルムの表面に付着し
た反応生成物を除去する手段を反応チヤンバの外
側に設けたことを特徴とする光化学反応利用装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
プラスチツクフイルムがポリカーボネートフイル
ムであることを特徴とする光化学反応利用装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
プラスチツクフイルムが紫外光用アクリルフイル
ムであることを特徴とする光化学反応利用装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26028686A JPS63114972A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光化学反応利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26028686A JPS63114972A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光化学反応利用装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114972A JPS63114972A (ja) | 1988-05-19 |
| JPH0558071B2 true JPH0558071B2 (ja) | 1993-08-25 |
Family
ID=17345933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26028686A Granted JPS63114972A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光化学反応利用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63114972A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0828336B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1996-03-21 | 工業技術院長 | 光励起化学蒸着式薄膜形成装置 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP26028686A patent/JPS63114972A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63114972A (ja) | 1988-05-19 |
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