JPS5940525A - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
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- JPS5940525A JPS5940525A JP15220182A JP15220182A JPS5940525A JP S5940525 A JPS5940525 A JP S5940525A JP 15220182 A JP15220182 A JP 15220182A JP 15220182 A JP15220182 A JP 15220182A JP S5940525 A JPS5940525 A JP S5940525A
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- film
- substrate
- light
- core
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- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—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
- C23C16/48—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/483—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using coherent light, UV to IR, e.g. lasers
-
- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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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、絶縁物、金属、強誘電体等の薄膜を
形成する成膜方法に関するものである。
形成する成膜方法に関するものである。
近年、半導体装置等を製造する過程において、例えば半
導体上にシリコン酸化膜等を成膜する方法として化学蒸
気法（以下、ＣＶＤ法と称する）が主に用いられている
。しかし、ＣＶＤ法は４５０℃〜６００℃程度の高温度
を必要とするために低融点材料で成膜を行えず、また選
択的な成膜が行なえない。これを解決する方法として、
反応性ガスを満たしたチャンバ内に水銀灯にょるＵＶ光
またはレーザ光を照射して成ＪＩ＋４を行う方法が提案
されている。
導体上にシリコン酸化膜等を成膜する方法として化学蒸
気法（以下、ＣＶＤ法と称する）が主に用いられている
。しかし、ＣＶＤ法は４５０℃〜６００℃程度の高温度
を必要とするために低融点材料で成膜を行えず、また選
択的な成膜が行なえない。これを解決する方法として、
反応性ガスを満たしたチャンバ内に水銀灯にょるＵＶ光
またはレーザ光を照射して成ＪＩ＋４を行う方法が提案
されている。
第１図は従来から用いられている成膜方法を適用した装
置の一例を示すブロック図である。同図において容器と
してのチャンバ（１）内の空気を真空排気系であるパル
プＣ）、コールドトラップ（３）、真空ポンプ０）で排
気した後、チャンバ（１）内に反応性ガスとして例えｉ
；（ＳｉＨ４ガスとＮ２０ガスとを満たす。そして、チ
ャンバ（１）内に置かれた基板（５）をヒータ（６）に
よって５０℃〜３００℃に加熱しながら、例えばレーザ
光ｇ）のような光をチャンバ（１）内に照射する。この
結果、反応性ガスは光吸収をおこして分解した後に反応
し、基板Ｇ）上にＳｔｏｗ膜が形成される。
置の一例を示すブロック図である。同図において容器と
してのチャンバ（１）内の空気を真空排気系であるパル
プＣ）、コールドトラップ（３）、真空ポンプ０）で排
気した後、チャンバ（１）内に反応性ガスとして例えｉ
；（ＳｉＨ４ガスとＮ２０ガスとを満たす。そして、チ
ャンバ（１）内に置かれた基板（５）をヒータ（６）に
よって５０℃〜３００℃に加熱しながら、例えばレーザ
光ｇ）のような光をチャンバ（１）内に照射する。この
結果、反応性ガスは光吸収をおこして分解した後に反応
し、基板Ｇ）上にＳｔｏｗ膜が形成される。
なお、（８）はレーザ光源であシ、例えばエキシマレー
ザが用いられる。（９）はレンズ、（１０）は試料ステ
ージ、（１１）はガスフロートコントローラ、（１２）
はＳｉＨ４ガスのボンベ、（１３）はＮ２０ガスのボン
ベ、（１４）はガス流量を制御するバルブである。
ザが用いられる。（９）はレンズ、（１０）は試料ステ
ージ、（１１）はガスフロートコントローラ、（１２）
はＳｉＨ４ガスのボンベ、（１３）はＮ２０ガスのボン
ベ、（１４）はガス流量を制御するバルブである。
しかしながら、このような従来の方法では一般のＣＶＤ
法よシも低い温度で反応が行なえるようになったが、所
定の厚さを有する膜を形成するにはレーザ光をブランキ
ングしながら、０．１ｍｍ／秒程度の速度で掃引を行わ
ねばならず、この掃引速度を得ることは非常に困難であ
シ、このことが工業化を阻んでいた。
法よシも低い温度で反応が行なえるようになったが、所
定の厚さを有する膜を形成するにはレーザ光をブランキ
ングしながら、０．１ｍｍ／秒程度の速度で掃引を行わ
ねばならず、この掃引速度を得ることは非常に困難であ
シ、このことが工業化を阻んでいた。
したがってこの発明の目的は、高速の成膜が行なえるよ
うにした成膜方法を提供することにある。
うにした成膜方法を提供することにある。
このような目的を達成するためにこの発明は、描画に適
する波長を有する光を基板に照射して成膜の核となる極
めて薄い膜を形成した後、成膜に適する波長を有する光
を反応性ガスに照射し、先に形成した薄い膜上だけに成
膜を行うようにしたものである。以下、実施例を示す図
面を用いてこの発明の詳細な説明する。
する波長を有する光を基板に照射して成膜の核となる極
めて薄い膜を形成した後、成膜に適する波長を有する光
を反応性ガスに照射し、先に形成した薄い膜上だけに成
膜を行うようにしたものである。以下、実施例を示す図
面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第２図はこの発明の一実施例を示すブロック図であシ、
第１図と同一部分および相当部分は同記号を用いている
。
第１図と同一部分および相当部分は同記号を用いている
。
先ず、真空排気系によってチャンバ（１）内の排気を行
なった後、反応性ガスをチャンバ（１）内に満たす。こ
の時に使用する反応性ガスとしてはＳｉの成膜を行なう
ためにはＳ ｉＨ４ガスを用い、５ｉＯｚの成膜を行な
うためＳｉＨ４ガスとＮ２０ガスとを混合する。また、
ガス圧力は２ ＯＴｏｒｒ程屁が通している。そして、
石英等で構成されている基板（５）をヒータ（６）によ
って３５０℃程度に加熱し、描画に適する波長を有する
光として例えけＡｒ レーザ光（１５）をレーザ光源（
１６）から照射する。この）時のレーザ出力は約９ワツ
トが適当であシ、偏向ミンー（１７）、 （１８）によ
ってレーザ光（１５）を水平方向および垂直方向に１０
ｃＴｎ／秒程度で掃引し、ビームス％ｌ＋ ポットは１０μｍ程度を使用する。このように比較的早
い掃引を行っても次の膜成長の核となる極めて薄い膜が
基板（５）上に形成され、この薄い膜はレーザ光（１５
）のブランキングを行うことによって選択的に形成され
る。
なった後、反応性ガスをチャンバ（１）内に満たす。こ
の時に使用する反応性ガスとしてはＳｉの成膜を行なう
ためにはＳ ｉＨ４ガスを用い、５ｉＯｚの成膜を行な
うためＳｉＨ４ガスとＮ２０ガスとを混合する。また、
ガス圧力は２ ＯＴｏｒｒ程屁が通している。そして、
石英等で構成されている基板（５）をヒータ（６）によ
って３５０℃程度に加熱し、描画に適する波長を有する
光として例えけＡｒ レーザ光（１５）をレーザ光源（
１６）から照射する。この）時のレーザ出力は約９ワツ
トが適当であシ、偏向ミンー（１７）、 （１８）によ
ってレーザ光（１５）を水平方向および垂直方向に１０
ｃＴｎ／秒程度で掃引し、ビームス％ｌ＋ ポットは１０μｍ程度を使用する。このように比較的早
い掃引を行っても次の膜成長の核となる極めて薄い膜が
基板（５）上に形成され、この薄い膜はレーザ光（１５
）のブランキングを行うことによって選択的に形成され
る。
次に基板（５）の温度を１００℃程度とし、成膜に適す
る波長を有する第２の光として、例えばＡｒＦエキシマ
レーザでレーザ光源（８）からチャンバ（１）内の反応
性ガスを照射する。この時、レーザ光（１）の繰返し周
波数は２０ＨＬ程度を用いまた、基板（５）の温度、ガ
スの圧力や成分比を適度な値とすれば、先に形成した核
となる薄い膜の上だけに所定膜厚を有するＳｉまたはＳ
ｉｎｇの膜を島状に形成できる。
る波長を有する第２の光として、例えばＡｒＦエキシマ
レーザでレーザ光源（８）からチャンバ（１）内の反応
性ガスを照射する。この時、レーザ光（１）の繰返し周
波数は２０ＨＬ程度を用いまた、基板（５）の温度、ガ
スの圧力や成分比を適度な値とすれば、先に形成した核
となる薄い膜の上だけに所定膜厚を有するＳｉまたはＳ
ｉｎｇの膜を島状に形成できる。
この場合、５ｔ）（４のガス圧力が低いうちは膜形成速
度は遅いが、選択的な膜形成が行え、８ｋＨａガス圧力
およびレーザ光（７）の出力をあげると選択性が不明確
となって、基板６）の全面に膜形成が行われるようにな
ることが確認された。
度は遅いが、選択的な膜形成が行え、８ｋＨａガス圧力
およびレーザ光（７）の出力をあげると選択性が不明確
となって、基板６）の全面に膜形成が行われるようにな
ることが確認された。
なお、実施例において、第１の光にＡｒレーザ、第２の
光ＫＡｒＦエキシマレーザを使用したが、第１の光は描
画に適する波長を有し、第２の光は成膜に適する波長を
有していれば何で吃良く、例えば第２の光は水銀ランプ
から発する波長４００ ｎｍ以下の光でも良い。また、
チャンバ（１）内に予め水銀蒸気を導入すると光吸収が
良くなるため反応が容易におこる。
光ＫＡｒＦエキシマレーザを使用したが、第１の光は描
画に適する波長を有し、第２の光は成膜に適する波長を
有していれば何で吃良く、例えば第２の光は水銀ランプ
から発する波長４００ ｎｍ以下の光でも良い。また、
チャンバ（１）内に予め水銀蒸気を導入すると光吸収が
良くなるため反応が容易におこる。
以上説明したようにこの発明に係る成膜方法は、予め核
となる薄い膜を形成した後に成膜を行うようＫしたもの
であるから、従来のＣＶＤ法よシも低温で成膜が行える
ので低融点の拐料を用いても選択的な成膜が確実に行え
るという効果がある。また、描画にレーザ光を使用すれ
ば、選択領域の大きさはレーザビーム幅で規定されるの
で、３〜６０μｍの範囲で任意に選べる効果がある。そ
して、選択的に任意の領域に成膜できることは、表面の
平坦化、プロセスの簡易化等極めて大きな効果があり、
この発明の実用的意義は大きい。
となる薄い膜を形成した後に成膜を行うようＫしたもの
であるから、従来のＣＶＤ法よシも低温で成膜が行える
ので低融点の拐料を用いても選択的な成膜が確実に行え
るという効果がある。また、描画にレーザ光を使用すれ
ば、選択領域の大きさはレーザビーム幅で規定されるの
で、３〜６０μｍの範囲で任意に選べる効果がある。そ
して、選択的に任意の領域に成膜できることは、表面の
平坦化、プロセスの簡易化等極めて大きな効果があり、
この発明の実用的意義は大きい。
第１図は従来の成膜方法を適用した装置のブロック図、
第２図はこの発明の成膜１歩の一実施例を適用した装着
のブロック図である。 （１）・・争・チャンバ、（５）・・・−７Ａ板、（６
）・・９拳ヒータ、（７）、 （１５）・・・・レーザ
光、（８λ（１６）・魯・・レーザ光源、（１７）、
（１Ｂ）−嗜・＠偏光ミラー。 代理人 葛 野 信 − 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５７−１５２２０１号
２、発明の名称 成膜方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二Ｊ′目２散３
号名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表考片由
仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 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３頁第２行の「ガスフロートコントロー
ラ」を［ガスフローコントローラ」と補正する。 （２）明細書第３頁第９行〜１０行の［この掃引速度を
・・・・このことが工業化を阻んでいた。 」を「この掃引速度では妥当なスループットを得ること
が困難であシ、基板への熱的影曽が大きい。このことが
工業化を阻んでいた。」と補正する。 以 上
第２図はこの発明の成膜１歩の一実施例を適用した装着
のブロック図である。 （１）・・争・チャンバ、（５）・・・−７Ａ板、（６
）・・９拳ヒータ、（７）、 （１５）・・・・レーザ
光、（８λ（１６）・魯・・レーザ光源、（１７）、
（１Ｂ）−嗜・＠偏光ミラー。 代理人 葛 野 信 − 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５７−１５２２０１号
２、発明の名称 成膜方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二Ｊ′目２散３
号名 称（６０１） 三菱電機株式会社代表考片由
仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 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３頁第２行の「ガスフロートコントロー
ラ」を［ガスフローコントローラ」と補正する。 （２）明細書第３頁第９行〜１０行の［この掃引速度を
・・・・このことが工業化を阻んでいた。 」を「この掃引速度では妥当なスループットを得ること
が困難であシ、基板への熱的影曽が大きい。このことが
工業化を阻んでいた。」と補正する。 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１反応性ガスが満たされた容器内に光を照射してそ
の容器内に置かれた基板上に成膜を行う成膜方法におい
て、描画に適する波長を有する第１の光を前記基板に照
射して成膜の核となる部分を形成した後、成膜に適する
波長を有する第２の光を前記各器内に照射することによ
って選択的な成膜を行うことを特徴とする成膜方法。 （２）第１の光はＡｒレーザであシ、第２の光はＡｒＦ
レーザであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15220182A JPS5940525A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15220182A JPS5940525A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940525A true JPS5940525A (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=15535265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15220182A Pending JPS5940525A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940525A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60236214A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-25 | Jeol Ltd | レ−ザｃｖｄ方法 |
| JPS60236215A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-25 | Jeol Ltd | レ−ザｃｖｄ方法 |
| JPS60258915A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-12-20 | ゼネラル シグナル コ−ポレ−シヨン | レ−ザ−化学気相沈積方法および装置 |
| EP0169485A2 (en) * | 1984-07-17 | 1986-01-29 | Nec Corporation | Method and apparatus for inducing photochemical reaction |
| JPS61199640A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-04 | Sony Corp | 原子の導入装置 |
| EP0198361A2 (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-22 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for thin film formation using photo-induced chemical reaction |
-
1982
- 1982-08-30 JP JP15220182A patent/JPS5940525A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| APPL PHYS LETT * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60258915A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-12-20 | ゼネラル シグナル コ−ポレ−シヨン | レ−ザ−化学気相沈積方法および装置 |
| JPS60236214A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-25 | Jeol Ltd | レ−ザｃｖｄ方法 |
| JPS60236215A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-25 | Jeol Ltd | レ−ザｃｖｄ方法 |
| EP0169485A2 (en) * | 1984-07-17 | 1986-01-29 | Nec Corporation | Method and apparatus for inducing photochemical reaction |
| JPS61199640A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-04 | Sony Corp | 原子の導入装置 |
| EP0198361A2 (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-22 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for thin film formation using photo-induced chemical reaction |
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