JPH0558565B2 - - Google Patents
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- JPH0558565B2 JPH0558565B2 JP59236740A JP23674084A JPH0558565B2 JP H0558565 B2 JPH0558565 B2 JP H0558565B2 JP 59236740 A JP59236740 A JP 59236740A JP 23674084 A JP23674084 A JP 23674084A JP H0558565 B2 JPH0558565 B2 JP H0558565B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、希ガス光増感法を用いた半導体製造
方法に関するものである。
方法に関するものである。
（従来技術）
光化学反応を用いた半導体装置の製造方法のう
ち、薄膜の堆積方法には、従来、水銀共鳴線
（2537Å、1849Å）照射下で水銀蒸気を触媒とし
て反応気体の分解を行う水銀光増感法が利用され
ていた。
ち、薄膜の堆積方法には、従来、水銀共鳴線
（2537Å、1849Å）照射下で水銀蒸気を触媒とし
て反応気体の分解を行う水銀光増感法が利用され
ていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、この方法を実施するには、水銀蒸気を
反応器中に供給する目的で水銀溜めを設置する装
置が必要であつた。従つて、この方法及び装置構
成では、(イ)製造された膜中への水銀混入、(ロ)反応
系（反応器・ガス配管）の水銀汚染、(ハ)水銀蒸気
圧の測定・制御が困難である等の欠点を有してい
る。
反応器中に供給する目的で水銀溜めを設置する装
置が必要であつた。従つて、この方法及び装置構
成では、(イ)製造された膜中への水銀混入、(ロ)反応
系（反応器・ガス配管）の水銀汚染、(ハ)水銀蒸気
圧の測定・制御が困難である等の欠点を有してい
る。
一方、薄膜或いは基板のエツチング方法には、
レーザー光による直接光分解法が行われている
が、光増感反応を用いた方法は現在行われていな
い。
レーザー光による直接光分解法が行われている
が、光増感反応を用いた方法は現在行われていな
い。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記の欠点を改善するために提案され
たもので、水銀光増感法の欠点を解決するため、
希ガス共鳴線照射下で、共鳴線源原子と同じ元素
の希ガスを触媒とする希ガス光増感法を用い、薄
膜の堆積及び、薄膜または基板のエツチングを低
温・高速で行うことを目的とする。
たもので、水銀光増感法の欠点を解決するため、
希ガス共鳴線照射下で、共鳴線源原子と同じ元素
の希ガスを触媒とする希ガス光増感法を用い、薄
膜の堆積及び、薄膜または基板のエツチングを低
温・高速で行うことを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は共鳴線源
原子と同じ元素の希ガスと、所定の反応ガスとの
混合ガス中に、被処理基板を設け、前記の混合ガ
スに前記の共鳴線を照射することにより、共鳴線
源原子と同じ元素の希ガスを励起せしめ、生成さ
れた希ガス励起原子をして、前記の反応ガスと反
応せしめ、前記の基板への薄膜堆積またはエツチ
ングを行うことを特徴とする半導体製造方法を発
明の要旨とするものである。
原子と同じ元素の希ガスと、所定の反応ガスとの
混合ガス中に、被処理基板を設け、前記の混合ガ
スに前記の共鳴線を照射することにより、共鳴線
源原子と同じ元素の希ガスを励起せしめ、生成さ
れた希ガス励起原子をして、前記の反応ガスと反
応せしめ、前記の基板への薄膜堆積またはエツチ
ングを行うことを特徴とする半導体製造方法を発
明の要旨とするものである。
次に本発明の実施例を説明する。なお実施例は
一つの例示であつて、本発明の精神を逸脱しない
範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうること
は言うまでもない。
一つの例示であつて、本発明の精神を逸脱しない
範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうること
は言うまでもない。
第１図に本発明において用いられる製造装置を
示す。図において、１は光源である希ガスが封入
された無電極放電ランプで、封入希ガス原子の共
鳴線が得られる。共鳴線波長はキセノン1470Å、
クリプトン1236Å、アルゴン1067Åである。２は
1100Å以上の波長に対してはフツ化マグネシウ
ム、1050Å以上に対してはフツ化リチウム結晶板
を用いた共鳴線の透過窓であり、かつ、交換可能
とすることにより、気相反応生成物の付着による
透過率の低下を防ぐものである。３及び４は反応
気体の導入口、５は希ガス導入口である。６は基
板加熱系である。反応器８は排気口７から減圧に
排気され、大気による光減衰を防ぐ。９は基板、
１０は基板支持台を示す。
示す。図において、１は光源である希ガスが封入
された無電極放電ランプで、封入希ガス原子の共
鳴線が得られる。共鳴線波長はキセノン1470Å、
クリプトン1236Å、アルゴン1067Åである。２は
1100Å以上の波長に対してはフツ化マグネシウ
ム、1050Å以上に対してはフツ化リチウム結晶板
を用いた共鳴線の透過窓であり、かつ、交換可能
とすることにより、気相反応生成物の付着による
透過率の低下を防ぐものである。３及び４は反応
気体の導入口、５は希ガス導入口である。６は基
板加熱系である。反応器８は排気口７から減圧に
排気され、大気による光減衰を防ぐ。９は基板、
１０は基板支持台を示す。
次に本発明の方法について説明する。本発明で
は次のように作用し、薄膜の堆積及び薄膜または
基板のエツチングを行う。
は次のように作用し、薄膜の堆積及び薄膜または
基板のエツチングを行う。
(イ) 放電ランプ１から放出された希ガス共鳴線
は、透過窓２を透過し、５より導入された共鳴
線減原子と同じ元素の希ガスを励起する。
は、透過窓２を透過し、５より導入された共鳴
線減原子と同じ元素の希ガスを励起する。
(ロ) 生成された希ガス励起原子が、導入口３及び
４より導入された反応ガスと衝突することによ
り、励起エネルギーの反応ガス分子への移動が
起こる。
４より導入された反応ガスと衝突することによ
り、励起エネルギーの反応ガス分子への移動が
起こる。
(ハ) その結果、反応ガス分子の励起・分解が起こ
り、基板９上への薄膜堆積及び基板９上の薄膜
または基板９のエツチングを行う。
り、基板９上への薄膜堆積及び基板９上の薄膜
または基板９のエツチングを行う。
例えば、シリコン酸化膜をシラン−酸素系から
シリコン基板上に堆積する場合、キセノンガスを
混入した系にキセノン共鳴線を照射すると、 Xe（5P6 1S0）＋hν（1470Å） →Xe *（6s〔１ １／２〕゜） ……(1) Xe *＋O2→Xe＋O2 * →Xe＋2O ……(2) Xe *＋SiH4→Xe＋SiH4 * →Xe＋SiH3＋Ｈまたは SiH2＋H2 ……(3) のような反応が気相中あるいはシリコン基板上で
起こり、光照射なしで堆積する場合より低温・高
速で、かつ水銀光増感法のような水銀汚染・混入
なしに堆積することができる。
シリコン基板上に堆積する場合、キセノンガスを
混入した系にキセノン共鳴線を照射すると、 Xe（5P6 1S0）＋hν（1470Å） →Xe *（6s〔１ １／２〕゜） ……(1) Xe *＋O2→Xe＋O2 * →Xe＋2O ……(2) Xe *＋SiH4→Xe＋SiH4 * →Xe＋SiH3＋Ｈまたは SiH2＋H2 ……(3) のような反応が気相中あるいはシリコン基板上で
起こり、光照射なしで堆積する場合より低温・高
速で、かつ水銀光増感法のような水銀汚染・混入
なしに堆積することができる。
クリプトン、アルゴンの場合も、(1)に代わる
Kr（4P6 1S0）＋hν（1236Å）
→Kr *（5s〔１ １／２〕゜） ……(4)
Ar（3P61S0）＋hν（1067Å）
→Ar *（4s 3P1） ……(5)
の反応に続いて、(2)、(3)と同様の励起・分散反応
でシリコン酸化膜が堆積できる。
でシリコン酸化膜が堆積できる。
また、例えば、シリコン基板をエツチングする
場合、四フツ化炭素とキセノン混合ガスにキセノ
ン共鳴線を照射すると、 Xe（5P6 1S0）＋hν（1470Å） →Xe *（6s〔１ １／２〕゜） ……(1) Xe *＋CF4→CF3＋Ｆ ……(6) Si＋4F→SiF4↑ ……(7) の反応が起こり、揮発性の四フツ化シリコンが生
成され、シリコンのエツチングが起こる。
場合、四フツ化炭素とキセノン混合ガスにキセノ
ン共鳴線を照射すると、 Xe（5P6 1S0）＋hν（1470Å） →Xe *（6s〔１ １／２〕゜） ……(1) Xe *＋CF4→CF3＋Ｆ ……(6) Si＋4F→SiF4↑ ……(7) の反応が起こり、揮発性の四フツ化シリコンが生
成され、シリコンのエツチングが起こる。
次に本発明の実施例を示す。
キセノン共鳴線ランプ照射下で（電源出力
60W）、シラン５c.c.／分、酸素100c.c.／分、キセノ
ン50c.c.／分、及び希釈ガス（アルゴン）400c.c.／
分を流し、シリコン基板（基板温度140℃）上に
シリコン酸化膜を堆積したところ、200Å／分の
成長速度が得られた。この条件で、共鳴線ランプ
より光照射を行わない場合は、全く成長しなかつ
た。
60W）、シラン５c.c.／分、酸素100c.c.／分、キセノ
ン50c.c.／分、及び希釈ガス（アルゴン）400c.c.／
分を流し、シリコン基板（基板温度140℃）上に
シリコン酸化膜を堆積したところ、200Å／分の
成長速度が得られた。この条件で、共鳴線ランプ
より光照射を行わない場合は、全く成長しなかつ
た。
（発明の効果）
叙上のように、本発明によれば希ガス光増感法
を用いることにより、反応ガス分子に移動する励
起エネルギーを、水銀の4.9eV（2537Å）、6.7eV
（1849Å）に比べて、キセノン8.4eV、クリプト
ン10.0eV、アルゴン11.6eVのように大きくでき
るので、反応ガス分子の励起・分解効果が大きく
なり、水銀混入・汚染のない、低温・高速の薄膜
堆積或いは、薄膜・基板のエツチングが可能にな
る効果を有するものである。
を用いることにより、反応ガス分子に移動する励
起エネルギーを、水銀の4.9eV（2537Å）、6.7eV
（1849Å）に比べて、キセノン8.4eV、クリプト
ン10.0eV、アルゴン11.6eVのように大きくでき
るので、反応ガス分子の励起・分解効果が大きく
なり、水銀混入・汚染のない、低温・高速の薄膜
堆積或いは、薄膜・基板のエツチングが可能にな
る効果を有するものである。
第１図は本発明方法において用いられる装置を
示す。 １……放電ランプ、２……透過窓、３，４……
反応ガス導入口、５……増感ガス（希ガス）導入
口、６……基板加熱系、７……排気口、８……反
応器、９……基板、１０……基板支持台。
示す。 １……放電ランプ、２……透過窓、３，４……
反応ガス導入口、５……増感ガス（希ガス）導入
口、６……基板加熱系、７……排気口、８……反
応器、９……基板、１０……基板支持台。
Claims (1)
- １ 共鳴線源原子と同じ元素の希ガスと、所定の
反応ガスとの混合ガス中に、被処理基板を設け、
前記の混合ガスに前記の共鳴線を照射することに
より、共鳴線源原子と同じ元素の希ガスを励起せ
しめ、生成された希ガス励起原子をして、前記の
反応ガスと反応せしめ、前記の基板への薄膜堆積
またはエツチングを行うことを特徴とする半導体
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23674084A JPS61115328A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 半導体製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23674084A JPS61115328A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 半導体製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115328A JPS61115328A (ja) | 1986-06-02 |
| JPH0558565B2 true JPH0558565B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=17005080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23674084A Granted JPS61115328A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | 半導体製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61115328A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5932122A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-21 | Hitachi Ltd | 表面改質装置 |
-
1984
- 1984-11-12 JP JP23674084A patent/JPS61115328A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5932122A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-21 | Hitachi Ltd | 表面改質装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61115328A (ja) | 1986-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |