JPH0559558A - Ｃｖｄ薄膜形成装置 - Google Patents
Ｃｖｄ薄膜形成装置Info
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- JPH0559558A JPH0559558A JP22152791A JP22152791A JPH0559558A JP H0559558 A JPH0559558 A JP H0559558A JP 22152791 A JP22152791 A JP 22152791A JP 22152791 A JP22152791 A JP 22152791A JP H0559558 A JPH0559558 A JP H0559558A
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- film forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板が大口径化し、薄膜形成を必要とする処
理対象面の面積が大きくなった場合にも、この対象面を
可能な限り均一に加熱することができる加熱構造を備え
たＣＶＤ薄膜形成装置を得る。 【構成】 原料ガスｇ雰囲気中で基板４上に薄膜６を形
成するＣＶＤ薄膜形成装置を、基板４全面に向けて面状
に赤外線Ｌを放射する赤外線放射手段８を備え、薄膜形
成に必要なエネルギーが赤外線Ｌにより供給するものと
して構成する。
理対象面の面積が大きくなった場合にも、この対象面を
可能な限り均一に加熱することができる加熱構造を備え
たＣＶＤ薄膜形成装置を得る。 【構成】 原料ガスｇ雰囲気中で基板４上に薄膜６を形
成するＣＶＤ薄膜形成装置を、基板４全面に向けて面状
に赤外線Ｌを放射する赤外線放射手段８を備え、薄膜形
成に必要なエネルギーが赤外線Ｌにより供給するものと
して構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原料ガス雰囲気中で基
板上に薄膜を形成するＣＶＤ薄膜形成装置に関する。
板上に薄膜を形成するＣＶＤ薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＶＤ薄膜形成装置の構成が、図
３に示されている。この装置１は、装置内に、その内圧
が調節可能な薄膜形成室１ａを備えたものであり、この
薄膜形成室１ａ内に原料ガスｇを供給する原料ガス供給
路２と、これを薄膜形成室１ａから排出する原料ガス排
出路３とを備え、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、薄膜
形成の対象となる基板４が載置される基板保持台７が備
えられている。また、この基板保持台７は、内部に抵抗
加熱体８０を備えたものであり、この加熱体８０により
原料ガスｇ、成膜中の膜が加熱される。さらにこの薄膜
形成室１ａにはレーザー光照射用窓１０が設けられ、こ
の窓１０より導入されるレーザー光９により基板上部域
の原料ガスｇが励起される。膜形成にあたっては、この
基板保持台７及びその近傍部が、形成に適する温度（原
料ガスの励起・膜形成促進エネルギー供給を熱のみによ
る場合は７００〜８００℃、レーザーを共用する場合は
３５０℃以下）に保持されて薄膜６形成がおこなわれる
（加熱は上記の抵抗加熱体８０による。）。さて基板保
持台の加熱については、従来抵抗発熱体によるものが主
なものであった。
３に示されている。この装置１は、装置内に、その内圧
が調節可能な薄膜形成室１ａを備えたものであり、この
薄膜形成室１ａ内に原料ガスｇを供給する原料ガス供給
路２と、これを薄膜形成室１ａから排出する原料ガス排
出路３とを備え、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、薄膜
形成の対象となる基板４が載置される基板保持台７が備
えられている。また、この基板保持台７は、内部に抵抗
加熱体８０を備えたものであり、この加熱体８０により
原料ガスｇ、成膜中の膜が加熱される。さらにこの薄膜
形成室１ａにはレーザー光照射用窓１０が設けられ、こ
の窓１０より導入されるレーザー光９により基板上部域
の原料ガスｇが励起される。膜形成にあたっては、この
基板保持台７及びその近傍部が、形成に適する温度（原
料ガスの励起・膜形成促進エネルギー供給を熱のみによ
る場合は７００〜８００℃、レーザーを共用する場合は
３５０℃以下）に保持されて薄膜６形成がおこなわれる
（加熱は上記の抵抗加熱体８０による。）。さて基板保
持台の加熱については、従来抵抗発熱体によるものが主
なものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうい
った抵抗発熱体は一般に薄板棒状の部材を、加熱対象物
の形状に合わせて、適当に配置構成したものである。例
えば、加熱対象物がウエハのように円盤状の場合は、前
述の薄板棒状の部材をとぐろ状に巻いて、これを形成し
ている。従って、こういった抵抗加熱体においては、抵
抗発熱体がある部位（薄板棒状の部材の直上部）と抵抗
発熱体がない部位（薄板棒状の部材の中間部の直上部）
との間で、加熱状態、ひいては温度状態の不均一な部分
が生じる。結果、加熱対象の基板は、二次元的に不均一
に加熱され、基板上での薄膜形成が不均一となり、膜品
質に問題を残すこととなっていた。このような理由か
ら、製品である完成品の歩留りが悪く、状況が悪い場合
は約４割り程度の不良品を生じる場合もあった。この傾
向は、近来薄膜形成の対象となる基板が大口径化してい
るため、特に著しくなっている。そこで本発明の目的
は、例えば基板が大口径化し、薄膜形成を必要とする処
理対象体の膜形成面積が大きくなった場合にも、この対
象面を可能な限り均一に加熱することができ、均一な薄
膜が形成できる加熱構成を備えたＣＶＤ薄膜形成装置を
得ることにある。
った抵抗発熱体は一般に薄板棒状の部材を、加熱対象物
の形状に合わせて、適当に配置構成したものである。例
えば、加熱対象物がウエハのように円盤状の場合は、前
述の薄板棒状の部材をとぐろ状に巻いて、これを形成し
ている。従って、こういった抵抗加熱体においては、抵
抗発熱体がある部位（薄板棒状の部材の直上部）と抵抗
発熱体がない部位（薄板棒状の部材の中間部の直上部）
との間で、加熱状態、ひいては温度状態の不均一な部分
が生じる。結果、加熱対象の基板は、二次元的に不均一
に加熱され、基板上での薄膜形成が不均一となり、膜品
質に問題を残すこととなっていた。このような理由か
ら、製品である完成品の歩留りが悪く、状況が悪い場合
は約４割り程度の不良品を生じる場合もあった。この傾
向は、近来薄膜形成の対象となる基板が大口径化してい
るため、特に著しくなっている。そこで本発明の目的
は、例えば基板が大口径化し、薄膜形成を必要とする処
理対象体の膜形成面積が大きくなった場合にも、この対
象面を可能な限り均一に加熱することができ、均一な薄
膜が形成できる加熱構成を備えたＣＶＤ薄膜形成装置を
得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明によるＣＶＤ薄膜形成装置の構成の特徴は、基
板全面に向けて赤外線を面状に放射する赤外線放射手段
を備え、薄膜形成に必要なエネルギーが赤外線により供
給されることにあり、その作用・効果は次の通りであ
る。
の本発明によるＣＶＤ薄膜形成装置の構成の特徴は、基
板全面に向けて赤外線を面状に放射する赤外線放射手段
を備え、薄膜形成に必要なエネルギーが赤外線により供
給されることにあり、その作用・効果は次の通りであ
る。
【０００５】
【作用】つまり、本願のＣＶＤ薄膜形成装置において
は、薄膜形成に必要なエネルギーが赤外線によって供給
される。ここで、この赤外線は、薄膜形成対象の基板に
対して、その全面に赤外線を面状に供給できる構成とさ
れている。従って、薄膜形成に必要なエネルギーは基板
に対して面状に且つ均等に供給されることとなる。結
果、薄膜形成に必要な核分布が均一になるとともに、こ
の核を中心として成長する膜も二次元的に均一に成長す
る。よって形成される薄膜は、基板上においてその面に
沿って均一・均質なものとなり、良好な膜が得られる。
は、薄膜形成に必要なエネルギーが赤外線によって供給
される。ここで、この赤外線は、薄膜形成対象の基板に
対して、その全面に赤外線を面状に供給できる構成とさ
れている。従って、薄膜形成に必要なエネルギーは基板
に対して面状に且つ均等に供給されることとなる。結
果、薄膜形成に必要な核分布が均一になるとともに、こ
の核を中心として成長する膜も二次元的に均一に成長す
る。よって形成される薄膜は、基板上においてその面に
沿って均一・均質なものとなり、良好な膜が得られる。
【０００６】
【発明の効果】従って、従来のように基板が抵抗加熱体
により不均一に加熱される場合と比べて、膜品質の良好
な薄膜を得ることが可能となった。さらに、例えば基板
がＳｉ基板の場合は、赤外線は単結晶であるＳｉ基板に
対しては透明であるため、このＳｉ基板が不必要に加熱
されることはなく、基板の熱による歪み、割れ等を可能
な限り回避でるようになった。一方同様の理由から、エ
ネルギーが直接反応物（原料ガス及び膜）に供給される
ため、反応物の活性化、成膜速度の加速化を得ることが
可能となった。以上説明したように、諸般の要素から本
願の発明を採用する場合は、良好な薄膜形成が可能とな
り、製品の歩留りが格段に上昇した（従来例の歩留りが
６割り程度であったのが、本願の構成を採用することに
よりこれが９割り程度となった。）。
により不均一に加熱される場合と比べて、膜品質の良好
な薄膜を得ることが可能となった。さらに、例えば基板
がＳｉ基板の場合は、赤外線は単結晶であるＳｉ基板に
対しては透明であるため、このＳｉ基板が不必要に加熱
されることはなく、基板の熱による歪み、割れ等を可能
な限り回避でるようになった。一方同様の理由から、エ
ネルギーが直接反応物（原料ガス及び膜）に供給される
ため、反応物の活性化、成膜速度の加速化を得ることが
可能となった。以上説明したように、諸般の要素から本
願の発明を採用する場合は、良好な薄膜形成が可能とな
り、製品の歩留りが格段に上昇した（従来例の歩留りが
６割り程度であったのが、本願の構成を採用することに
よりこれが９割り程度となった。）。
【０００７】さらに上記の実施例において、赤外線放射
手段が、赤外線放射波を基板表面近傍に集束させて放射
する凹面状の遠赤外線放射体であるものとする場合は、
原料ガスの励起・解離を基板近傍の赤外線集中部に位置
させる制御が可能となり、エネルギーを効率よく使用す
るとともに、薄膜形成を良好な制御の下においておこな
うことができるようになった。
手段が、赤外線放射波を基板表面近傍に集束させて放射
する凹面状の遠赤外線放射体であるものとする場合は、
原料ガスの励起・解離を基板近傍の赤外線集中部に位置
させる制御が可能となり、エネルギーを効率よく使用す
るとともに、薄膜形成を良好な制御の下においておこな
うことができるようになった。
【０００８】
【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
１に本願のＣＶＤ薄膜形成装置１の構成が示されてい
る。このＣＶＤ薄膜形成装置１は、所謂レーザーＣＶＤ
薄膜形成装置であり、加熱体により供給される熱エネル
ギーと、レーザー光によって供給されるエネルギーによ
り原料ガスの励起・膜形成がおこなわれる。このレーザ
ーＣＶＤ薄膜形成装置は、従来の単純なＣＶＤ薄膜形成
装置より低温で膜形成をおこなうことが可能であるた
め、基板等に熱的ダメージを与えること少なく、良好な
膜形成が行える利点を備えている。以下に、半導体（Ｉ
Ｃ、ＬＳＩ等）基板４上に、薄膜層６を形成する場合を
例に採って説明する。ここで、基板４はシリコン基板を
例にとるものとし、この基板４上に絶縁膜あるいは不動
態化膜である酸化シリコンの薄膜６を形成するものとす
る。
１に本願のＣＶＤ薄膜形成装置１の構成が示されてい
る。このＣＶＤ薄膜形成装置１は、所謂レーザーＣＶＤ
薄膜形成装置であり、加熱体により供給される熱エネル
ギーと、レーザー光によって供給されるエネルギーによ
り原料ガスの励起・膜形成がおこなわれる。このレーザ
ーＣＶＤ薄膜形成装置は、従来の単純なＣＶＤ薄膜形成
装置より低温で膜形成をおこなうことが可能であるた
め、基板等に熱的ダメージを与えること少なく、良好な
膜形成が行える利点を備えている。以下に、半導体（Ｉ
Ｃ、ＬＳＩ等）基板４上に、薄膜層６を形成する場合を
例に採って説明する。ここで、基板４はシリコン基板を
例にとるものとし、この基板４上に絶縁膜あるいは不動
態化膜である酸化シリコンの薄膜６を形成するものとす
る。
【０００９】先ずこの装置１の構成について説明する。
この装置１は、装置内に、その内圧調節可能な薄膜形成
室１ａを備えたものであり、この薄膜形成室１ａ内に原
料ガスｇを供給する原料ガス供給路２と、これを薄膜形
成室１ａから排出する原料ガス排出路３を備えている。
さらに、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、薄膜形成の対
象となる基板４が載置される基板保持台７が備えられて
いる。本願においては、この基板４及び基板保持台７に
対して、この部位を加熱する赤外線放射手段としてのセ
ラミックヒーター８が備えられている。また、基板上の
原料ガスｇを励起するレーザー光９が薄膜形成室内に導
入されるレーザー光照射用窓１０が設けられるととも
に、このレーザー光９を発振するレーザー光源であるエ
キシマレーザー１１が装置１の側部に備えられている。
さらに、レーザー光が、薄膜形成室１ａ外へ導出される
レーザー光出口窓１２が設けられている。
この装置１は、装置内に、その内圧調節可能な薄膜形成
室１ａを備えたものであり、この薄膜形成室１ａ内に原
料ガスｇを供給する原料ガス供給路２と、これを薄膜形
成室１ａから排出する原料ガス排出路３を備えている。
さらに、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、薄膜形成の対
象となる基板４が載置される基板保持台７が備えられて
いる。本願においては、この基板４及び基板保持台７に
対して、この部位を加熱する赤外線放射手段としてのセ
ラミックヒーター８が備えられている。また、基板上の
原料ガスｇを励起するレーザー光９が薄膜形成室内に導
入されるレーザー光照射用窓１０が設けられるととも
に、このレーザー光９を発振するレーザー光源であるエ
キシマレーザー１１が装置１の側部に備えられている。
さらに、レーザー光が、薄膜形成室１ａ外へ導出される
レーザー光出口窓１２が設けられている。
【００１０】以下に本願の装置１を使用して、基板４上
に薄膜６を形成する状態について説明する。この薄膜形
成室１ａ内はセラミックヒーター８により約３５０℃程
度の温度域に保持され、原料ガス供給路２より原料ガス
ｇとしてのＳｉＨ4及びＮ2Ｏが供給される。この原料ガ
スｇはセラミックヒーター８の背面側から、このセラミ
ックヒーター８の下部の基板上部域４ａに拡散供給され
る。そして、この原料ガスｇはこの部位４ａにおいて、
セラミックヒーター８により供給される遠赤外線Ｌから
エネルギーの供給を受ける。一方、レーザー光照射用窓
１０より入射するレーザー光９からもエネルギーの供給
を受ける。結果、この基板上部位４ａで励起されるとと
もに、解離し、初期の段階においては核として基板４上
に落下し、核形成が終了するとこの核を中心として基板
４上でＳｉＯ2膜となって成長する。このようにして基
板４上における膜生成を完了することができる。
に薄膜６を形成する状態について説明する。この薄膜形
成室１ａ内はセラミックヒーター８により約３５０℃程
度の温度域に保持され、原料ガス供給路２より原料ガス
ｇとしてのＳｉＨ4及びＮ2Ｏが供給される。この原料ガ
スｇはセラミックヒーター８の背面側から、このセラミ
ックヒーター８の下部の基板上部域４ａに拡散供給され
る。そして、この原料ガスｇはこの部位４ａにおいて、
セラミックヒーター８により供給される遠赤外線Ｌから
エネルギーの供給を受ける。一方、レーザー光照射用窓
１０より入射するレーザー光９からもエネルギーの供給
を受ける。結果、この基板上部位４ａで励起されるとと
もに、解離し、初期の段階においては核として基板４上
に落下し、核形成が終了するとこの核を中心として基板
４上でＳｉＯ2膜となって成長する。このようにして基
板４上における膜生成を完了することができる。
【００１１】本願の構成においては、この膜形成におい
て、平板状のセラミックヒーター８により供給される遠
赤外線Ｌにより反応が進行させられるため、原料ガスｇ
に対する空間的に均等な加熱が可能となるとともに、膜
形成段階においても空間的な熱分布が均等で良好な状態
となっている。従って、従来よりも均一で均質な膜形成
が可能となった。
て、平板状のセラミックヒーター８により供給される遠
赤外線Ｌにより反応が進行させられるため、原料ガスｇ
に対する空間的に均等な加熱が可能となるとともに、膜
形成段階においても空間的な熱分布が均等で良好な状態
となっている。従って、従来よりも均一で均質な膜形成
が可能となった。
【００１２】〔別実施例〕本願の別実施例について以下
に箇条書きする。 （イ）図２に、この例の構成が示されている。上記の実
施例においては、基板４（基板保持台７）に対して、ほ
ぼ平行な輻射面を備えたセラッミックヒーター８の例を
示したが、輻射面を凹面形状とし、基板面上に遠赤外線
を集中的に供給する構成を採用することも可能である。
この構成を採用すると、エネルギー効率アップ、原料ガ
スの励起・もしくは解離部の基板近傍上部部位への集中
化、膜生成効率のアップを得ることが可能である。 （ロ）さらに上記の実施例においては、レーザー光９を
原料ガスの励起・解離手段として使用するレーザーＣＶ
Ｄ装置に、本願の発明の構成を採用する場合を示した
が、本願の発明は、熱エネルギーを原料ガス等に供給し
て薄膜を形成するものに対しては、いかなるものに対し
ても適応することができる。こういったものの例として
は、単なる熱ＣＶＤ装置がある。 （ハ）さらに上記の実施例においては、Ｓｉ基板上にＳ
ｉＯ2膜を形成する例について説明したが、原料ガスと
して、（ＳｉＨ4 ＮＨ3）、（Ｓｉ2Ｈ6 ＮＨ 3）を一
対として使用して、ＳｉＮ膜を形成する場合について
も、本願の構成を採用することが可能である。 （ニ）赤外線放射手段を構成する材料としては、赤外線
放射体（ＭｎＯ2、ＺｒＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2 Ｔｉ
Ｎ、ＳｉＣ）等、ＳｉＯ2やＳｉＮ膜の赤外域の吸収波
長に対応する赤外線を高効率に放射する物質であれば何
でもよい。特に遷移金属酸化物は、一般に黒体い近い放
射特性を有する場合が多いため望ましい。
に箇条書きする。 （イ）図２に、この例の構成が示されている。上記の実
施例においては、基板４（基板保持台７）に対して、ほ
ぼ平行な輻射面を備えたセラッミックヒーター８の例を
示したが、輻射面を凹面形状とし、基板面上に遠赤外線
を集中的に供給する構成を採用することも可能である。
この構成を採用すると、エネルギー効率アップ、原料ガ
スの励起・もしくは解離部の基板近傍上部部位への集中
化、膜生成効率のアップを得ることが可能である。 （ロ）さらに上記の実施例においては、レーザー光９を
原料ガスの励起・解離手段として使用するレーザーＣＶ
Ｄ装置に、本願の発明の構成を採用する場合を示した
が、本願の発明は、熱エネルギーを原料ガス等に供給し
て薄膜を形成するものに対しては、いかなるものに対し
ても適応することができる。こういったものの例として
は、単なる熱ＣＶＤ装置がある。 （ハ）さらに上記の実施例においては、Ｓｉ基板上にＳ
ｉＯ2膜を形成する例について説明したが、原料ガスと
して、（ＳｉＨ4 ＮＨ3）、（Ｓｉ2Ｈ6 ＮＨ 3）を一
対として使用して、ＳｉＮ膜を形成する場合について
も、本願の構成を採用することが可能である。 （ニ）赤外線放射手段を構成する材料としては、赤外線
放射体（ＭｎＯ2、ＺｒＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2 Ｔｉ
Ｎ、ＳｉＣ）等、ＳｉＯ2やＳｉＮ膜の赤外域の吸収波
長に対応する赤外線を高効率に放射する物質であれば何
でもよい。特に遷移金属酸化物は、一般に黒体い近い放
射特性を有する場合が多いため望ましい。
【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】本願のＣＶＤ薄膜形成装置の構成を示す図
【図２】本願のＣＶＤ薄膜形成装置の別実施例の構成を
示す図
示す図
【図３】従来のＣＶＤ薄膜形成装置の構成を示す図
４ 基板 ６ 薄膜 ８ 赤外線放射手段 Ｌ 赤外線 ｇ 原料ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２３Ｃ 14/28 7308−4Ｋ (72)発明者 土肥 祥司 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 原料ガス（ｇ）雰囲気中で基板（４）上
に薄膜（６）を形成するＣＶＤ薄膜形成装置であって、
前記基板（４）全面に向けて面状に赤外線（Ｌ）を放射
する赤外線放射手段（８）を備え、前記薄膜形成に必要
なエネルギーが前記赤外線（Ｌ）により供給されるＣＶ
Ｄ薄膜形成装置。 - 【請求項２】 前記赤外線放射手段（８）が、前記赤外
線（Ｌ）を前記基板表面近傍に集束させて放射する凹面
状の遠赤外線放射体である請求項１記載のＣＶＤ薄膜形
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22152791A JPH0559558A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Ｃｖｄ薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22152791A JPH0559558A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Ｃｖｄ薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559558A true JPH0559558A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16768115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22152791A Pending JPH0559558A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Ｃｖｄ薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559558A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543998B2 (en) | 2004-06-15 | 2009-06-09 | Fujitsu Component Limited | Transceiver module |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP22152791A patent/JPH0559558A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543998B2 (en) | 2004-06-15 | 2009-06-09 | Fujitsu Component Limited | Transceiver module |
| US7549805B2 (en) | 2004-06-15 | 2009-06-23 | Fujitsu Component Limited | Transceiver module |
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