JPH0654756B2 - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
- Publication number
- JPH0654756B2 JPH0654756B2 JP18235485A JP18235485A JPH0654756B2 JP H0654756 B2 JPH0654756 B2 JP H0654756B2 JP 18235485 A JP18235485 A JP 18235485A JP 18235485 A JP18235485 A JP 18235485A JP H0654756 B2 JPH0654756 B2 JP H0654756B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- electron beam
- deposited
- thin film
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板上にデポジション材料をデポジションさ
せる薄膜形成方法に関するものである。
せる薄膜形成方法に関するものである。
従来、基板上にパターンを形成する場合、第４図(a)〜
(e)および第５図(a)〜(d)に示されている工程が行なわ
れている。第４図では、基板41上にパターン形成材料42
を蒸着やスパッタ法により形成する（第４図(a)）。さ
らにレジスト43を塗布し（第４図(b)）、次に光露光や
電子ビーム露光によりレジスト43のパターニングをする
（第４図(c)）。そして、レジスト43のパターンをマス
クとしてケミカルエッチングまたは、ドライエッチング
によりパターン形成材料42へパターントランスファーを
行なう（第４図(d)）。そして、レジスト43をはくりす
る（第４図(e)）。第５図(a)〜(d)ではリフトオフ工程
を示している。基板51上にレジスト52を塗布し（第５図
(a)）、次に光露光や電子ビーム露光によりレジスト52
のパターニングをする（第５図(b)）。次にパターン材
料53を蒸着し（第５図(c)）、レジスト52を剥離するこ
とにより、基板51上にパターン材料53をパターン形成で
きる（第５図(d)）。
(e)および第５図(a)〜(d)に示されている工程が行なわ
れている。第４図では、基板41上にパターン形成材料42
を蒸着やスパッタ法により形成する（第４図(a)）。さ
らにレジスト43を塗布し（第４図(b)）、次に光露光や
電子ビーム露光によりレジスト43のパターニングをする
（第４図(c)）。そして、レジスト43のパターンをマス
クとしてケミカルエッチングまたは、ドライエッチング
によりパターン形成材料42へパターントランスファーを
行なう（第４図(d)）。そして、レジスト43をはくりす
る（第４図(e)）。第５図(a)〜(d)ではリフトオフ工程
を示している。基板51上にレジスト52を塗布し（第５図
(a)）、次に光露光や電子ビーム露光によりレジスト52
のパターニングをする（第５図(b)）。次にパターン材
料53を蒸着し（第５図(c)）、レジスト52を剥離するこ
とにより、基板51上にパターン材料53をパターン形成で
きる（第５図(d)）。
この従来の方法では基板上にパターン材料を形成するの
に工程がきわめて長いという欠点を有していた。
に工程がきわめて長いという欠点を有していた。
本発明の目的は、レジスト等のマスクを必要とせず、高
精度，高純度の微細な薄膜パターンを形成することので
きる、電子ビームを用いた薄膜形成方法を提供すること
にある。
精度，高純度の微細な薄膜パターンを形成することので
きる、電子ビームを用いた薄膜形成方法を提供すること
にある。
本発明は、少なくとも堆積させるべき材料を構成元素と
して含んだガスを被堆積基板上に供給し、基板を10℃以
下に冷却し、その表面の所望の部分に電子ビームを照射
して前記材料を基板上に堆積させることを特徴とする薄
膜形成方法である。
して含んだガスを被堆積基板上に供給し、基板を10℃以
下に冷却し、その表面の所望の部分に電子ビームを照射
して前記材料を基板上に堆積させることを特徴とする薄
膜形成方法である。
次に、本発明の原理と作用について第１図を用いて説明
する。デポジションさせるべき材料を含んだガス分子13
の雰囲気中に冷却した被デポジション基板11を設置する
と、ガス分子13が被デポジション基板11の表面上に吸着
する。12がその吸着ガス分子を示している。その吸着量
は基板温度に依存し、基板温度が低い程その吸着量は大
きい。電子ビーム16を基板11上に照射すると、照射され
た部分の雰囲気ガスの吸着分子12が電子ビーム16のエネ
ルギーにより雰囲気ガス吸着分子12に含まれるデポジシ
ョン材料元素14と揮発性材料分子15に分解し、デポジシ
ョン材料元素14は基板表面に析出する。一方揮発性材料
分子15は排出される。以上の様な原理により被デポジシ
ョン基板11の表面上に電子ビーム照射により、直接、雰
囲気ガス中に含まれるデポジション材を析出させパター
ニングする。
する。デポジションさせるべき材料を含んだガス分子13
の雰囲気中に冷却した被デポジション基板11を設置する
と、ガス分子13が被デポジション基板11の表面上に吸着
する。12がその吸着ガス分子を示している。その吸着量
は基板温度に依存し、基板温度が低い程その吸着量は大
きい。電子ビーム16を基板11上に照射すると、照射され
た部分の雰囲気ガスの吸着分子12が電子ビーム16のエネ
ルギーにより雰囲気ガス吸着分子12に含まれるデポジシ
ョン材料元素14と揮発性材料分子15に分解し、デポジシ
ョン材料元素14は基板表面に析出する。一方揮発性材料
分子15は排出される。以上の様な原理により被デポジシ
ョン基板11の表面上に電子ビーム照射により、直接、雰
囲気ガス中に含まれるデポジション材を析出させパター
ニングする。
以下に本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第２図は本実施例で用いる装置の構成図である。本
装置は電子ビーム照射系208、試料室206及び雰囲気ガス
材料収納室201とから構成されている。本実施例におい
ては、タングステン(Ｗ)を構成元素として含む六フッ化
タングステンWF6を雰囲気ガスとして用い、集束された
電子ビーム照射により0.5μｍ厚のSiO2又はSi基板上に
Ｗをデポジションさせた。WF6 202を雰囲気ガス材料収
納室201に入れ、Ｗをデポジションさせる0.5μｍ厚のSi
O2又はSi基板205を試料として試料台204にセットする。
電子ビーム照射系208と試料室206を10-7Torr程度以上の
高真空に排気する。雰囲気ガス材料であるWF6は大気中
では液体であるが真空にひくことにより、容易にガス化
し、配管203を通り、試料である基板205上に照射され
る。試料室206の圧力は5×10-5Torr程度である。電子ビ
ームガン209より発した電子ビーム210を収束レンズ207
で収束して0.5μｍSiO2又はSi基板205上の所望の部分に
照射することにより0.5μｍSiO2又はSi基板205表面上に
吸着されたWF６202を分解する。その分解の結果WF6 202
はＷとＦとに分かれる。Ｗは0.5μｍSiO2又はSi基板205
上に折出する。一方、Ｆは揮発ガスであるので排出され
る。この様にしてＷが0.5μｍのSiO2又はSi基板205上に
折出される。第３図は基板温度とデポジション厚さとの
関係を示している。電子ビームの加速電圧及びドーズ量
はそれぞれ、10kV，2C/cm2であった。基板温度として25
℃,-60℃，-110℃の３点で測定された。基板温度の減少
と共にWF6の基板表面への吸着率が増大するために、デ
ポジション膜厚は増大している。基板温度-110℃のデポ
ジション膜厚は基板温度25℃のデポジション膜厚の約40
00倍である。この様に、基板温度によりデポジション膜
厚が制御される。
る。第２図は本実施例で用いる装置の構成図である。本
装置は電子ビーム照射系208、試料室206及び雰囲気ガス
材料収納室201とから構成されている。本実施例におい
ては、タングステン(Ｗ)を構成元素として含む六フッ化
タングステンWF6を雰囲気ガスとして用い、集束された
電子ビーム照射により0.5μｍ厚のSiO2又はSi基板上に
Ｗをデポジションさせた。WF6 202を雰囲気ガス材料収
納室201に入れ、Ｗをデポジションさせる0.5μｍ厚のSi
O2又はSi基板205を試料として試料台204にセットする。
電子ビーム照射系208と試料室206を10-7Torr程度以上の
高真空に排気する。雰囲気ガス材料であるWF6は大気中
では液体であるが真空にひくことにより、容易にガス化
し、配管203を通り、試料である基板205上に照射され
る。試料室206の圧力は5×10-5Torr程度である。電子ビ
ームガン209より発した電子ビーム210を収束レンズ207
で収束して0.5μｍSiO2又はSi基板205上の所望の部分に
照射することにより0.5μｍSiO2又はSi基板205表面上に
吸着されたWF６202を分解する。その分解の結果WF6 202
はＷとＦとに分かれる。Ｗは0.5μｍSiO2又はSi基板205
上に折出する。一方、Ｆは揮発ガスであるので排出され
る。この様にしてＷが0.5μｍのSiO2又はSi基板205上に
折出される。第３図は基板温度とデポジション厚さとの
関係を示している。電子ビームの加速電圧及びドーズ量
はそれぞれ、10kV，2C/cm2であった。基板温度として25
℃,-60℃，-110℃の３点で測定された。基板温度の減少
と共にWF6の基板表面への吸着率が増大するために、デ
ポジション膜厚は増大している。基板温度-110℃のデポ
ジション膜厚は基板温度25℃のデポジション膜厚の約40
00倍である。この様に、基板温度によりデポジション膜
厚が制御される。
本実施例では、デポジション材料としてＷを含むWF6を
雰囲気ガスとして用いたが、その他にも原料としてWC
l6,WCl5,WBr5等を用いればＷが堆積できる。又、構成元
素としてMoを含むMo(C6H6)2、構成元素としてAlを含むA
l(CH3)3、構成元素としてCrを含むCr(C6H6)2等の有機金
属化合物に対しても同様の効果を示す。Mo(C6H6)2を用
いるとMoが堆積され、Al(CH3)3を用いるとAlが堆積さ
れ、Cr(C6H6)2を用いると、Crが堆積される。またMoC
l5,MoBr5等を用いればMoを堆積できる。同様にしてTaCl
5,TaBr5等でTa,TiI4等でTi,ZrI4等でZrが堆積できる。
以上述べたAl,Mo,W,Ti等はIC,LSIにおいて配線，ゲート
電極等に用いることができる。
雰囲気ガスとして用いたが、その他にも原料としてWC
l6,WCl5,WBr5等を用いればＷが堆積できる。又、構成元
素としてMoを含むMo(C6H6)2、構成元素としてAlを含むA
l(CH3)3、構成元素としてCrを含むCr(C6H6)2等の有機金
属化合物に対しても同様の効果を示す。Mo(C6H6)2を用
いるとMoが堆積され、Al(CH3)3を用いるとAlが堆積さ
れ、Cr(C6H6)2を用いると、Crが堆積される。またMoC
l5,MoBr5等を用いればMoを堆積できる。同様にしてTaCl
5,TaBr5等でTa,TiI4等でTi,ZrI4等でZrが堆積できる。
以上述べたAl,Mo,W,Ti等はIC,LSIにおいて配線，ゲート
電極等に用いることができる。
また本発明の方法で堆積できる薄膜材料は何も金属に限
るわけではない。例えば原料としてSiH4ガスを用いれば
Si膜を堆積できる。一方BCl3やBBr3を用いればB,POCl3
を用いればＰを堆積でき、また基板中にこのＢやＰをド
ープできる。更に基板上での流量比や圧力を調整すれば
ＢやＰがドープされたSi膜を基板上に形成できる。また
前記のようにＢやＰを堆積あるいはドープできるから、
SiやGaAs等の半導体基板表面にpn接合を形成することが
できる。
るわけではない。例えば原料としてSiH4ガスを用いれば
Si膜を堆積できる。一方BCl3やBBr3を用いればB,POCl3
を用いればＰを堆積でき、また基板中にこのＢやＰをド
ープできる。更に基板上での流量比や圧力を調整すれば
ＢやＰがドープされたSi膜を基板上に形成できる。また
前記のようにＢやＰを堆積あるいはドープできるから、
SiやGaAs等の半導体基板表面にpn接合を形成することが
できる。
またTiCl4ガスと、Ｎ２ガスを同時に基板表面上に流し
て電子ビームを照射することによってTiNを堆積でき
る。TiI4とN2,Ti〔N(C2H5)2〕4でもTiNを形成できる。
またSi(OC2H5)4を用いればSiO2,Ta(OC2H5)5を用いればT
a2O5が形成できる。また前記BCl3,BBr3と前記金属形成
材料とを同時に用いるとボライド膜を形成できる。
て電子ビームを照射することによってTiNを堆積でき
る。TiI4とN2,Ti〔N(C2H5)2〕4でもTiNを形成できる。
またSi(OC2H5)4を用いればSiO2,Ta(OC2H5)5を用いればT
a2O5が形成できる。また前記BCl3,BBr3と前記金属形成
材料とを同時に用いるとボライド膜を形成できる。
本発明は以上説明した様に、デポジション材料を含む雰
囲気ガス中において冷却した基板表面に電子ビームを照
射することによりデポジション材料を析出させることが
でき、従来の方法に比べて工程がきわめて簡単である。
囲気ガス中において冷却した基板表面に電子ビームを照
射することによりデポジション材料を析出させることが
でき、従来の方法に比べて工程がきわめて簡単である。
なお前記実施例では集束された電子ビームを用いたが、
集束されていない電子ビームを用いてもよい。
集束されていない電子ビームを用いてもよい。
第１図は本発明の原理と作用を説明する模式図、第２図
は本発明の実施例で用いる装置の構成図、第３図は、第
２図に示した実施例の実験データを示す図、第４図(a)
〜(e)および第５図(a)〜(d)は基板上にパターンを形成
する従来の方法を説明するための図で、主要工程におけ
る基板の断面を順次示した模式的断面図である。 14……電子ビーム照射により、基板表面に吸着した雰囲
気ガス分子が分解した結果析出したデポジション材料分
子、15……電子ビーム照射により、基板表面に吸着した
雰囲気ガス分子が、分解した結果生成された揮発性物質
分子、16……電子ビーム、201……雰囲気ガス材料収納
室、202……デポジション材料を含む雰囲気ガス材料、2
03……雰囲気ガス材料収納室と試料室とを接続する配
管、204……試料台、205……デポジションさせる基板、
206……試料室、207……電子ビーム収束レンズ、208…
…電子ビーム照射系、209……電子ビームガン、210……
電子ビーム。
は本発明の実施例で用いる装置の構成図、第３図は、第
２図に示した実施例の実験データを示す図、第４図(a)
〜(e)および第５図(a)〜(d)は基板上にパターンを形成
する従来の方法を説明するための図で、主要工程におけ
る基板の断面を順次示した模式的断面図である。 14……電子ビーム照射により、基板表面に吸着した雰囲
気ガス分子が分解した結果析出したデポジション材料分
子、15……電子ビーム照射により、基板表面に吸着した
雰囲気ガス分子が、分解した結果生成された揮発性物質
分子、16……電子ビーム、201……雰囲気ガス材料収納
室、202……デポジション材料を含む雰囲気ガス材料、2
03……雰囲気ガス材料収納室と試料室とを接続する配
管、204……試料台、205……デポジションさせる基板、
206……試料室、207……電子ビーム収束レンズ、208…
…電子ビーム照射系、209……電子ビームガン、210……
電子ビーム。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも堆積させるべき材料を構成元素
として含んだガスを被堆積基板上に供給し、基板を10℃
以下に冷却し、その表面の所望の部分に電子ビームを照
射して前記材料を基板上に堆積させることを特徴とする
薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18235485A JPH0654756B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18235485A JPH0654756B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6242417A JPS6242417A (ja) | 1987-02-24 |
| JPH0654756B2 true JPH0654756B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16116843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18235485A Expired - Lifetime JPH0654756B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654756B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0361460A3 (en) * | 1988-09-29 | 1990-08-01 | Sony Corporation | A method for forming a pattern |
| JPH04223329A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-13 | Nec Corp | 微細パタ−ン形成方法および形成装置 |
| JPH088254A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 金属薄膜形成方法 |
| KR100678553B1 (ko) * | 2002-10-29 | 2007-02-06 | 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 평면 표시 장치 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18235485A patent/JPH0654756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6242417A (ja) | 1987-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4324854A (en) | Deposition of metal films and clusters by reactions of compounds with low energy electrons on surfaces | |
| US4505949A (en) | Thin film deposition using plasma-generated source gas | |
| JPH0654756B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| EP0054189A1 (en) | Improved photochemical vapor deposition method | |
| JPS63317676A (ja) | 無粒構造金属化合物薄膜の製造方法 | |
| JPH0830272B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPH0658889B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2776807B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0559991B2 (ja) | ||
| JPH0341435B2 (ja) | ||
| JPS59169129A (ja) | 高融点金属あるいは高融点金属シリサイドの成膜方法 | |
| JPH079059B2 (ja) | 炭素薄膜の製造方法 | |
| JPS634915B2 (ja) | ||
| JP2765295B2 (ja) | アルミ薄膜の形成方法 | |
| JP2732903B2 (ja) | 半導体集積回路装置の電極配線の製造方法 | |
| JPH0758712B2 (ja) | 配線の形成方法 | |
| JP2985294B2 (ja) | 配線形成方法 | |
| JPH01184278A (ja) | 高純度金属の堆積方法 | |
| JPH0519975B2 (ja) | ||
| Hanabusa et al. | Scanning Tunneling Microscopic Study of the Growth Process in Photochemical Vapor Deposition of Aluminum Film | |
| JPH02143412A (ja) | 軟ｘ線光学素子の製造方法 | |
| JPH03289122A (ja) | Ｘ線マスク構造体 | |
| JPH03235320A (ja) | Ｘ線マスク作製方法 | |
| JPH01173716A (ja) | Ｘ線マスクの製造方法 | |
| JPH01128446A (ja) | 薄膜形成方法 |