JPS5892216A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5892216A JPS5892216A JP19115681A JP19115681A JPS5892216A JP S5892216 A JPS5892216 A JP S5892216A JP 19115681 A JP19115681 A JP 19115681A JP 19115681 A JP19115681 A JP 19115681A JP S5892216 A JPS5892216 A JP S5892216A
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- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置に使用される各種の膜を成長させ
さる方法に関するものである。
さる方法に関するものである。
例えば、シリコン基板を用いたシリコン半導体あるいは
シリコン半導体集積回路においては、酸化シリコン膜、
窒化シリコン膜、多結晶シリコン膜、アルミニウム膜、
モリブデン膜等の多種の膜をシリコン基板上に局部的に
形成し、所定の半導体素子を形成してきた。、その基本
は、例えば第１図に示したような工程である。つまり第
１図（ａ）のように、例えばシリコン基板（１）上に、
例えば、熱酸化法、化学的気相成長法等によシ酸化シリ
コン膜（２）を形成したシ、あるいは、化学的気相成長
法によシ窒化シリコンＭ＜２）、あるいは多結晶シリコ
ン膜（２）を、シリコン基板（１）上に全面に形成する
。
シリコン半導体集積回路においては、酸化シリコン膜、
窒化シリコン膜、多結晶シリコン膜、アルミニウム膜、
モリブデン膜等の多種の膜をシリコン基板上に局部的に
形成し、所定の半導体素子を形成してきた。、その基本
は、例えば第１図に示したような工程である。つまり第
１図（ａ）のように、例えばシリコン基板（１）上に、
例えば、熱酸化法、化学的気相成長法等によシ酸化シリ
コン膜（２）を形成したシ、あるいは、化学的気相成長
法によシ窒化シリコンＭ＜２）、あるいは多結晶シリコ
ン膜（２）を、シリコン基板（１）上に全面に形成する
。
しかし、実際に半導体素子あるいは半導体集積回路を形
成するには、シリコン基板（１）上に全面に形成された
膜（２）、例えば、酸化シリコン膜（２）の一部分のみ
を必要とする。このために、第１図（ｂ）に示したよう
に、公知の写真製版技術によって、膜（２）の上の一部
に、例えば、感光性樹脂皮膜パターン（３）を形成する
０次に、この感光性樹脂皮膜（３）をマスクとして、例
えば弗化水素酸や弗素を含むガスプラズ１によシ膜（２
）をエツチング加工し、感光性樹脂（３）で表面が保護
されていた部分（４）のみを局所的に残す。このような
複雑な工程が従来の半導体素子や半導体集積回路の製造
には広く用いられて来た。特に、半導体集積回路におい
ては、極めて多くの半導体素子を複合的に動作させるた
めに、第１図に示したような基本工程を複数回行う必要
がある・このために、例えば、パターンの重ね合せ等に
極めて高価な設備を必要とすると同時に、寸法の不揃い
、欠陥発生による不良の発生等多くの経済的技術的欠陥
を有する技術である。
成するには、シリコン基板（１）上に全面に形成された
膜（２）、例えば、酸化シリコン膜（２）の一部分のみ
を必要とする。このために、第１図（ｂ）に示したよう
に、公知の写真製版技術によって、膜（２）の上の一部
に、例えば、感光性樹脂皮膜パターン（３）を形成する
０次に、この感光性樹脂皮膜（３）をマスクとして、例
えば弗化水素酸や弗素を含むガスプラズ１によシ膜（２
）をエツチング加工し、感光性樹脂（３）で表面が保護
されていた部分（４）のみを局所的に残す。このような
複雑な工程が従来の半導体素子や半導体集積回路の製造
には広く用いられて来た。特に、半導体集積回路におい
ては、極めて多くの半導体素子を複合的に動作させるた
めに、第１図に示したような基本工程を複数回行う必要
がある・このために、例えば、パターンの重ね合せ等に
極めて高価な設備を必要とすると同時に、寸法の不揃い
、欠陥発生による不良の発生等多くの経済的技術的欠陥
を有する技術である。
この発明の目的は、基板（１）上に直接的に局所的に各
種層を形成することによシ、第１図（ｒ）に示したよう
な従来、写真製版工程として知られる工程を除去しよう
とするものである。
種層を形成することによシ、第１図（ｒ）に示したよう
な従来、写真製版工程として知られる工程を除去しよう
とするものである。
次にこの発明の一実施例について説明する。
発明の一実施例を、例えばシリコン基板（１）上にアモ
ルファスシリコン或は多結晶シリコンを局所的に形成す
る場合を例にして、図に従って説明する。
ルファスシリコン或は多結晶シリコンを局所的に形成す
る場合を例にして、図に従って説明する。
まず、例えばシリコン基板（１）を反応槽（２）中に置
かれたサセプター（３）の上におく。このサセプターは
必要に応じて基板（１）を加熱したシ、あるいは冷却し
たりすることができるよう構成されている。
かれたサセプター（３）の上におく。このサセプターは
必要に応じて基板（１）を加熱したシ、あるいは冷却し
たりすることができるよう構成されている。
次に、ガス源（４）よシガス導入口を通して所定のガス
、例えばシラ／ガスを反応槽内（６）に導入する。
、例えばシラ／ガスを反応槽内（６）に導入する。
ガス源からのガス圧の調整にょシ反応檜（６）の圧力は
常圧を高圧かにすることが可能でｊｂ＃）、さらに、ガ
ス源（４）よシのガス流、圧力を調整し、反応槽（２）
にとシつけた排気口（７）を通して、排気系（８）を動
作させることにょシ、・反応槽内（６）の圧力を低圧に
することもできる。
常圧を高圧かにすることが可能でｊｂ＃）、さらに、ガ
ス源（４）よシのガス流、圧力を調整し、反応槽（２）
にとシつけた排気口（７）を通して、排気系（８）を動
作させることにょシ、・反応槽内（６）の圧力を低圧に
することもできる。
さて、反応槽（２）内シランの圧力を所定の圧力、例え
ば１気圧以上に保ったのち、反応槽（２）に取シつけた
ビーム系（９）を動作させ、所定の径とエネルギーのビ
ームＱＧ、例えば電子ビームあるいはレーザビームを基
板（１）上の一部ａυに照射する０例えば、レーザビー
ムを用いた場合、レーザーαＯによりシランガスが解離
すると共に、基板（１）の局部（ロ）近傍のガスなプラ
ズマ化しシランガスプラズマを発生させることができる
。この場合、レーザビームのエネルギーはシランガスの
解離及びプラズマ化に全て消費されるわけではなく、そ
の一部は基板（１）の局部（ロ）に直接あたり、局部ａ
υを加熱する。したがって、サセプター（３）による基
板が熱効果及びレーザビーム１０による加熱効果によシ
、基板（１）の局所Ｑυの表面温度は、表面でのシラン
プラズマによる化学的気相成長反応が生ずるに十分な値
になる。この場合の基板（１）の温度は通常の熱分解に
よる化学的気相成長に必要な温度よシ十分低くて良い、
このような方法により、第４図に示したように、基板（
１）の局所表面（ロ）の近傍にのみ、膜（２）例えばア
モルファスシリコン膜あるいは多結晶シリコン膜を形成
する。この場合の、アモルファスと多結晶の差は同一基
板温度下では、レーザビームのエネルギーによシ制呻で
きる。
ば１気圧以上に保ったのち、反応槽（２）に取シつけた
ビーム系（９）を動作させ、所定の径とエネルギーのビ
ームＱＧ、例えば電子ビームあるいはレーザビームを基
板（１）上の一部ａυに照射する０例えば、レーザビー
ムを用いた場合、レーザーαＯによりシランガスが解離
すると共に、基板（１）の局部（ロ）近傍のガスなプラ
ズマ化しシランガスプラズマを発生させることができる
。この場合、レーザビームのエネルギーはシランガスの
解離及びプラズマ化に全て消費されるわけではなく、そ
の一部は基板（１）の局部（ロ）に直接あたり、局部ａ
υを加熱する。したがって、サセプター（３）による基
板が熱効果及びレーザビーム１０による加熱効果によシ
、基板（１）の局所Ｑυの表面温度は、表面でのシラン
プラズマによる化学的気相成長反応が生ずるに十分な値
になる。この場合の基板（１）の温度は通常の熱分解に
よる化学的気相成長に必要な温度よシ十分低くて良い、
このような方法により、第４図に示したように、基板（
１）の局所表面（ロ）の近傍にのみ、膜（２）例えばア
モルファスシリコン膜あるいは多結晶シリコン膜を形成
する。この場合の、アモルファスと多結晶の差は同一基
板温度下では、レーザビームのエネルギーによシ制呻で
きる。
一方、反応槽内（６）のガス圧力が１気圧以上の場合、
上記と同様にレーザビームＯＯの代シに高エネルギー電
子ビームを用いて第４図と同等の効果を得ることができ
るが、ガスと電子ビームとの衝突効果によシビーム径の
拡大、ビームエネルギーの過剰損失、プラズマ領域の非
局所化等が生じる。
上記と同様にレーザビームＯＯの代シに高エネルギー電
子ビームを用いて第４図と同等の効果を得ることができ
るが、ガスと電子ビームとの衝突効果によシビーム径の
拡大、ビームエネルギーの過剰損失、プラズマ領域の非
局所化等が生じる。
したがって、レーザビームＱＯの代シに電子ビームを用
いるのは、反応槽（６）内が１気圧以下の低圧力の場合
が好ましい。この場合には、第３図と同様に、所定のビ
ーム径とエネルギーの電子ビームにｊ、基板（１）の局
所表面（ロ）近傍のみでシラ／ガスがプラズマ化され、
プラズマ中の活性なシリコンと基板との表面反応にょシ
、所定の温度にある基板（１）上の局所表面（ロ）に局
所的に膜が形成される。
いるのは、反応槽（６）内が１気圧以下の低圧力の場合
が好ましい。この場合には、第３図と同様に、所定のビ
ーム径とエネルギーの電子ビームにｊ、基板（１）の局
所表面（ロ）近傍のみでシラ／ガスがプラズマ化され、
プラズマ中の活性なシリコンと基板との表面反応にょシ
、所定の温度にある基板（１）上の局所表面（ロ）に局
所的に膜が形成される。
このような方法によシ、上記の例でのべた、アモルファ
スシリコン膜、多結晶シリコン膜のみならず、反応槽（
２）内に導入するガス（４）の種類を適当に選択するこ
とによって、基板（１）表面に局所的に。
スシリコン膜、多結晶シリコン膜のみならず、反応槽（
２）内に導入するガス（４）の種類を適当に選択するこ
とによって、基板（１）表面に局所的に。
各種の絶縁膜、半導体膜、金属膜を堆積成長させること
が可能となる。
が可能となる。
さらに、上記各種の膜の成長速度などを制御する要因と
しては、ビームのエネルギー、ガス圧力。
しては、ビームのエネルギー、ガス圧力。
基板表面温度９等かめるが、外部よシ基板（１） ｉＣ
を位を印加する方法も有効である口 以上の方法によ９％基板（１）上に直接に各種の膜を局
所的に堆積することができ、従来の写真製版技術を用い
ることなく基板（１）表面にパターン形成することがで
きる。
を位を印加する方法も有効である口 以上の方法によ９％基板（１）上に直接に各種の膜を局
所的に堆積することができ、従来の写真製版技術を用い
ることなく基板（１）表面にパターン形成することがで
きる。
第１図は従来のパターン形成の工程別断面図、製造方法
を示す工程別断面図である。 （１）は基板、αＯはレーザ・ビーム、Ｏｔｌは基板（
１）の局所、（２）は膜である。 代理人 葛野信− 第１図 ＜（２） 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件ノ表示特り？Ｊｔ昭Ｉ＄ ６−１９１１６６号
３、補正をする者 （ｊすＣχ名′、！ｃｏ：＋（２１：す３４２１Ｈ；’
［明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第１９行〜第２０行に「第１図Ｃｒ
＞に示したような従来、写真製版工程」とあるのを「第
１図（ｂ）に示したような従来の写真製版工程」と訂正
する。 ”（２）明細書第６頁第１２行に「レーザビーム１０」
とあるのを「レーザビームＱ□Ｊと訂正する。 （３）明細書第６頁第１２行〜第１８行に「電子ビーム
によ、」とあるのを「電子ビームによって、」と訂正す
る。 以上
を示す工程別断面図である。 （１）は基板、αＯはレーザ・ビーム、Ｏｔｌは基板（
１）の局所、（２）は膜である。 代理人 葛野信− 第１図 ＜（２） 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件ノ表示特り？Ｊｔ昭Ｉ＄ ６−１９１１６６号
３、補正をする者 （ｊすＣχ名′、！ｃｏ：＋（２１：す３４２１Ｈ；’
［明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第１９行〜第２０行に「第１図Ｃｒ
＞に示したような従来、写真製版工程」とあるのを「第
１図（ｂ）に示したような従来の写真製版工程」と訂正
する。 ”（２）明細書第６頁第１２行に「レーザビーム１０」
とあるのを「レーザビームＱ□Ｊと訂正する。 （３）明細書第６頁第１２行〜第１８行に「電子ビーム
によ、」とあるのを「電子ビームによって、」と訂正す
る。 以上
Claims (4)
- （１）半導体基板を所定の圧力の高圧、低圧及び常圧下
にある、所定のガス雰囲気中におき、基板表面の局所的
にプラズマ状態を形成し、前記基板表面に局所的に絶縁
膜１．半導体膜、金属膜を堆積、成長させることを特徴
とする半導体装置の製造方法− - （２）基板表面の局所部分に所定のエネルギー、ビーム
径の電子ビームを照射して、前記基板表面近傍に局所的
プラズマ状態を形成することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の半導体装置の製造方法。 - （３）基板に外部よシ、所定の電位を印加することによ
シ、各種層の成長を制御することを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載の半導体装置の製造方法。 - （４）外部より基板の全体あるいは一部分を加熱した状
態で各種層の成長を制御することを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115681A JPS5892216A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19115681A JPS5892216A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892216A true JPS5892216A (ja) | 1983-06-01 |
Family
ID=16269829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19115681A Pending JPS5892216A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892216A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60257526A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-19 | インタ−ナシヨナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−シヨン | 絶縁体層の成長方法 |
| JPS61134020A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-21 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
| US5938839A (en) * | 1991-10-04 | 1999-08-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for forming a semiconductor device |
| CN113415805A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-21 | 何良雨 | 一种激光维持等离子体制备多晶硅的方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111585A (ja) * | 1973-02-23 | 1974-10-24 | ||
| JPS50130369A (ja) * | 1974-04-01 | 1975-10-15 | ||
| JPS5642331A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Toyohashi Gijutsu Kagaku Daigaku | Method and device for manufacture of semiconductor thin film using laser cvd |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP19115681A patent/JPS5892216A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0347575B2 (ja) * | 1984-05-29 | 1991-07-19 | Intaanashonaru Bijinesu Mashiinzu Corp | |
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| US6660575B1 (en) | 1991-10-04 | 2003-12-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for forming a semiconductor device |
| US6919239B2 (en) | 1991-10-04 | 2005-07-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for forming a semiconductor device |
| CN113415805A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-21 | 何良雨 | 一种激光维持等离子体制备多晶硅的方法及系统 |
| CN113415805B (zh) * | 2021-06-16 | 2022-03-29 | 何良雨 | 一种激光维持等离子体制备多晶硅的方法及系统 |
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