JPS60167316A - 被膜の形成方法 - Google Patents
被膜の形成方法Info
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- JPS60167316A JPS60167316A JP2086284A JP2086284A JPS60167316A JP S60167316 A JPS60167316 A JP S60167316A JP 2086284 A JP2086284 A JP 2086284A JP 2086284 A JP2086284 A JP 2086284A JP S60167316 A JPS60167316 A JP S60167316A
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- JP
- Japan
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- semiconductor substrate
- electron beam
- film
- selectively
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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】
発明の技術分野
本発明は、光を利用した化学気相堆積（ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉ。
ｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉ。
ｎ ： ＣＶＤ）法を適用して被膜を形成する方法の改
良に関する。
良に関する。
従来技術と問題点
近年、半導体装置を製造する際に光ＣＶＤ法を利用して
被膜を形成することが行われている。
被膜を形成することが行われている。
然しなから、その光ＣＶＤ法を実施するには、未だ、種
々の問題がある。
々の問題がある。
例えば、光とソース・ガスの対応もその一つである。即
ち、光照射されたソース・ガスが分解する為には、その
光がソース・ガスに良く吸収される必要があることは当
然であるが、該ソース・ガスに吸収される光の波長は一
義的に決まっている反面、光ＣＶＤ用の光源に好適とさ
れているレーザは、別の条件で発振波長が決まってしま
う。
ち、光照射されたソース・ガスが分解する為には、その
光がソース・ガスに良く吸収される必要があることは当
然であるが、該ソース・ガスに吸収される光の波長は一
義的に決まっている反面、光ＣＶＤ用の光源に好適とさ
れているレーザは、別の条件で発振波長が決まってしま
う。
また、分解されたガスと基板の状態との対応も考慮され
なければならない。即ち、レーザ光を照射してソース・
ガスが効率よく分解されたとしても、その分解されたガ
スが基板と充分に反応して良好な被膜を効率良く形成で
きるとは限らない。
なければならない。即ち、レーザ光を照射してソース・
ガスが効率よく分解されたとしても、その分解されたガ
スが基板と充分に反応して良好な被膜を効率良く形成で
きるとは限らない。
これについて第１図乃至第３図を参照しつつ、更に詳細
に説明すると次ぎの通りである。
に説明すると次ぎの通りである。
第１図乃至第３図は光ＣＶＤを実施している状態を説明
する為の半導体基板近傍を表す要部側面図である。
する為の半導体基板近傍を表す要部側面図である。
図に於いて、１は半導体基板、２はレーザ光、３は不活
性ガス、４は活性ガス、５はヒータ、６はレーザ光に依
る半導体基板の選択的加熱があることを表す記号をそれ
ぞれ示している。
性ガス、４は活性ガス、５はヒータ、６はレーザ光に依
る半導体基板の選択的加熱があることを表す記号をそれ
ぞれ示している。
第１図参照
この例では、レーザ光２がガスを分解することはなく、
半導体基板１を局所的に加熱することに依り、その部分
でＣＶＤを行うものである。
半導体基板１を局所的に加熱することに依り、その部分
でＣＶＤを行うものである。
従って、従来に於ける通常のＣＶＤと本質的に変わりな
いが、選択的に被膜を形成できる点で相違している。
いが、選択的に被膜を形成できる点で相違している。
第２図参照
この例では、レーザ光２がガスを分解し、しかも、その
レーザ光２が第１図に関して説明した例と同様に半導体
基板１を選択的に加熱することに依り、そのレーザ光２
が照射された部分にＣＶＤによる被膜を形成するもので
ある。
レーザ光２が第１図に関して説明した例と同様に半導体
基板１を選択的に加熱することに依り、そのレーザ光２
が照射された部分にＣＶＤによる被膜を形成するもので
ある。
この例は、第１図について説明した例に比較すると、エ
ネルギ密度の低下、即ち、半導体基板１の加熱温度の低
下を実現することができ、また、第１図に見られる例と
同様に選択的に被膜を形成することができる。
ネルギ密度の低下、即ち、半導体基板１の加熱温度の低
下を実現することができ、また、第１図に見られる例と
同様に選択的に被膜を形成することができる。
第３図参照
この例では、レーザ光２がガスの分解のみを行うように
してあり、半導体基板１の選択的加熱はしない。そして
、分解されたガスと半導体基板１とを反応させるには、
半導体基板１をヒータ５により、所謂、バイアス加熱を
加えることに依って行う。
してあり、半導体基板１の選択的加熱はしない。そして
、分解されたガスと半導体基板１とを反応させるには、
半導体基板１をヒータ５により、所謂、バイアス加熱を
加えることに依って行う。
この例は、被膜の形成が、低温で行われ、しかも、第１
図及び第２図に関して説明した例と同様に選択的に被膜
を形成することができる。
図及び第２図に関して説明した例と同様に選択的に被膜
を形成することができる。
さて、前記説明した第１図乃至第３図の例を評価するに
は、レーザ光の特徴を活かした光ＣＶＤが行われている
か否かを検討すると良い。
は、レーザ光の特徴を活かした光ＣＶＤが行われている
か否かを検討すると良い。
そこで、まず、レーザの特徴を列挙すると次ぎの通りで
ある。
ある。
１、 ソース・ガスを量子効果で分解及び励起すること
ができる。
ができる。
２、選択的に半導体基板の加熱或いはソース・ガスの分
解及び励起を行うことができるが、その走査の制御性は
良くない。
解及び励起を行うことができるが、その走査の制御性は
良くない。
３、半導体基板の加熱温度は、その表面状態、その物質
等に大きく依存する。
等に大きく依存する。
このようなことから、第１図乃至第３図に関して説明し
た各側を評価すると、 第１図に関して説明した技術 半導体基板の加熱状態は、半導体基板の表面状態及び被
膜物質の堆積に依存して変化する。極端な場合、例えば
、金属層を堆積させるときには、その金属層が僅かに形
成されただけで光が反射されるようになる為、厚い金属
層は成長させることができない。
た各側を評価すると、 第１図に関して説明した技術 半導体基板の加熱状態は、半導体基板の表面状態及び被
膜物質の堆積に依存して変化する。極端な場合、例えば
、金属層を堆積させるときには、その金属層が僅かに形
成されただけで光が反射されるようになる為、厚い金属
層は成長させることができない。
第２図に関して説明した技術
半導体基板の加熱に関、しては、第１図の例と同様な問
題があり、更に、ソース・ガスとレーザ、或いは、レー
ザと半導体基板のそれぞれの対応がそれぞれの条件を満
足しなければならず、取り扱うことができるものに制限
がある。
題があり、更に、ソース・ガスとレーザ、或いは、レー
ザと半導体基板のそれぞれの対応がそれぞれの条件を満
足しなければならず、取り扱うことができるものに制限
がある。
第３図に関して説明した技術
前記したレーザの特徴を前記他の二つの例に比較して最
も良く利用している例ではあるが、走査の制御性に問題
があり、半導体基板全体の温度は分解されたガスとの反
応を起こさせる為に種々変えなければならない。
も良く利用している例ではあるが、走査の制御性に問題
があり、半導体基板全体の温度は分解されたガスとの反
応を起こさせる為に種々変えなければならない。
また、その温度が十分に低い温度であれば良いが、高い
温度でなければ反応しない場合は、他の素子に悪影響を
及ぼすことになる。
温度でなければ反応しない場合は、他の素子に悪影響を
及ぼすことになる。
このように、光の照射のみ、或いは、光照射とバイアス
加熱に依る場合、半導体基板上に選択的に且つ制御性良
く被膜を形成するには多くの障害がある。
加熱に依る場合、半導体基板上に選択的に且つ制御性良
く被膜を形成するには多くの障害がある。
発明の目的
本発明は、ご（簡単な技術を導入することに依って、前
記第１図乃至第３図に関して説明した従来技術の欠点を
解消し、半導体基板上に選択的に且つ制御性良く被膜を
形成できるようにする。
記第１図乃至第３図に関して説明した従来技術の欠点を
解消し、半導体基板上に選択的に且つ制御性良く被膜を
形成できるようにする。
発明の構成
本発明に於ける被膜の形成方法では、反応室内に半導体
基板を配置してから該半導体基板上に被膜として堆積さ
せるべき物質を含むソース・ガスを導入し、次いで、光
を照射して前記ソース・ガスの励起及び分解を行うと共
に前記半導体基板に電子ビームを照射して選択的に加熱
しその部分に前記被膜を形成する工程が含まれてなる構
成を採っている。
基板を配置してから該半導体基板上に被膜として堆積さ
せるべき物質を含むソース・ガスを導入し、次いで、光
を照射して前記ソース・ガスの励起及び分解を行うと共
に前記半導体基板に電子ビームを照射して選択的に加熱
しその部分に前記被膜を形成する工程が含まれてなる構
成を採っている。
このように、半導体基板の選択的な加熱を電子ビームに
依り、また、ソース・ガスの分解を光に依りそれぞれ独
立に行うようにすると、被膜の形成を低温で行うことが
できるのは勿論のこと、選択性及び制御性を共に向上す
ることができる。
依り、また、ソース・ガスの分解を光に依りそれぞれ独
立に行うようにすると、被膜の形成を低温で行うことが
できるのは勿論のこと、選択性及び制御性を共に向上す
ることができる。
発明の実施例
第４図は本発明を実施して被膜を形成する場合を説明す
る為に必要な反応装置の一例を表す要部説明図である。
る為に必要な反応装置の一例を表す要部説明図である。
図に於いて、１１は反応室、１２はソース・ガス導入管
、１３は排気管、１４は紫外光透過窓、１５はＸ−Ｙ電
磁偏向コイル、１６はレーザ光発生器、１７は被膜を形
成すべき半導体基板、１８は電子ビーム、１９はレーザ
光である紫外光をそれぞれ示している。
、１３は排気管、１４は紫外光透過窓、１５はＸ−Ｙ電
磁偏向コイル、１６はレーザ光発生器、１７は被膜を形
成すべき半導体基板、１８は電子ビーム、１９はレーザ
光である紫外光をそれぞれ示している。
さて、反応室ｌｌ内には化学洗浄した試料である半導体
基板１７を配置する。
基板１７を配置する。
排気管１３に接続した真空ポンプ（図示せず）を作動し
て反応室１１内を排気し高真空にする。
て反応室１１内を排気し高真空にする。
ソース・ガス導入管１２からジシラン（Ｓ ｉ ２Ｈｓ
）を適当な減圧状態で導入して流す。
）を適当な減圧状態で導入して流す。
レーザ光発生器１６からの紫外光１９を半導体基板１７
の表面と平行になるように紫外光透過窓１４から導入し
前記ジシラン・ガスに投射する。
の表面と平行になるように紫外光透過窓１４から導入し
前記ジシラン・ガスに投射する。
この場合、半導体基板１７と紫外光１９との相互作用を
考慮する必要は皆無であり、また、半導体基板１７は室
温に維持されているので、その表面に被膜が堆積するこ
ともない。
考慮する必要は皆無であり、また、半導体基板１７は室
温に維持されているので、その表面に被膜が堆積するこ
ともない。
電子ビーム１８をＸ−Ｙ電磁偏向コイル１５の作用で偏
向させることに依り半導体基板１７上の走査を行わせる
。
向させることに依り半導体基板１７上の走査を行わせる
。
これに依り、半導体基板１７は選択的に昇温され、その
部分で活性化したガスと反応してシリコンが堆積してく
る。この時、電子ビームのエネルギを変えれば、堆積さ
れるシ、リコンはアモルファス、多結晶、単結晶の何れ
のものでも成長させることが可能である。
部分で活性化したガスと反応してシリコンが堆積してく
る。この時、電子ビームのエネルギを変えれば、堆積さ
れるシ、リコンはアモルファス、多結晶、単結晶の何れ
のものでも成長させることが可能である。
また、これ以外に、ソース・ガス及びレーザを選択すれ
ば、酸化膜、窒化膜、金属膜を堆積させることができる
ことは云うまでもない。
ば、酸化膜、窒化膜、金属膜を堆積させることができる
ことは云うまでもない。
光照射でソース・ガスを低温で分解できることの利点は
光ＣＶＤの基本的な特徴であり、一般的に良く知られて
いる。
光ＣＶＤの基本的な特徴であり、一般的に良く知られて
いる。
ここで、電子ビーム照射で半導体基板を加熱する場合の
特徴を列挙すると次ぎの通りである。
特徴を列挙すると次ぎの通りである。
■ 半導体基板との熱変換行程は、電子の運動エネルギ
が格子の運動エネルギに変換される単純なものであり、
その場合のエネルギとしては数１０（ＫｅＶ）と高い為
、半導体基板の表面状態の影響を受け難く、また、熱発
生の深さを電子の加速電圧で制御することができる。
が格子の運動エネルギに変換される単純なものであり、
その場合のエネルギとしては数１０（ＫｅＶ）と高い為
、半導体基板の表面状態の影響を受け難く、また、熱発
生の深さを電子の加速電圧で制御することができる。
■ 走査を電気的に高精度で制御することが可能であり
、選択的には勿論のこと、マルチ・モードにすれば、半
導体基板表面全体を昇温することができる。
、選択的には勿論のこと、マルチ・モードにすれば、半
導体基板表面全体を昇温することができる。
発明の効果
本発明に於ける被膜の形成方法によれば、反応室内に半
導体基板を配置してから該半導体基板上に被膜として堆
積させるべき物質を含むソース・ガスを導入し、次いで
、光を照射して前記ソース・ガスの励起及び分解を行う
と共に前記半導体基板に電子ビームを照射して選択的に
加熱しその部分に前記被膜を形成する工程が含まれてな
る構成を採っている。
導体基板を配置してから該半導体基板上に被膜として堆
積させるべき物質を含むソース・ガスを導入し、次いで
、光を照射して前記ソース・ガスの励起及び分解を行う
と共に前記半導体基板に電子ビームを照射して選択的に
加熱しその部分に前記被膜を形成する工程が含まれてな
る構成を採っている。
即ち、光照射はソース・ガスを分解することのみに用い
、電子ビームは半導体基板を選択的に加熱することのみ
に用いている。
、電子ビームは半導体基板を選択的に加熱することのみ
に用いている。
従って、ソース・ガスの分解が低温で行われる光ＣＶＤ
の利点はそのまま維持され、しかも、被膜の形成は制御
性良好に且つ選択的に行うことができるものである。尚
、本発明のように光と電子ビームとを組合せた場合と電
子ビームのみで被１１りを堆積させる場合とを比較する
と、本発明の方がエネルギ密度を低くすることができ、
従って、選択的な加熱温度も低くすることができる。
の利点はそのまま維持され、しかも、被膜の形成は制御
性良好に且つ選択的に行うことができるものである。尚
、本発明のように光と電子ビームとを組合せた場合と電
子ビームのみで被１１りを堆積させる場合とを比較する
と、本発明の方がエネルギ密度を低くすることができ、
従って、選択的な加熱温度も低くすることができる。
第１図乃至第３図は光ＣＶＤを実施している状態を説明
する為の半導体基板近傍を示す要部側面図、第４図は本
発明を実施して被膜を形成する場合を説明する為に必要
な反応装置の一例を示す要部説明図をそれぞれ表してい
る。 図に於いて、１１は反応室、１２はソース・ガス導入管
、１３は排気管、１４は紫外光透過窓、１５はＸ−Ｙ電
磁偏向コイル、１６はレーザ光発生器、１７は被膜を形
成すべき半導体基板、１８は電子ビーム、１９はレーザ
光である紫外光をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第１図 第２図 第３図
する為の半導体基板近傍を示す要部側面図、第４図は本
発明を実施して被膜を形成する場合を説明する為に必要
な反応装置の一例を示す要部説明図をそれぞれ表してい
る。 図に於いて、１１は反応室、１２はソース・ガス導入管
、１３は排気管、１４は紫外光透過窓、１５はＸ−Ｙ電
磁偏向コイル、１６はレーザ光発生器、１７は被膜を形
成すべき半導体基板、１８は電子ビーム、１９はレーザ
光である紫外光をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 反応室内に半導体基板を配置してから該半導体基板上に
被膜として堆積させるべき物質を含むソース・ガスを導
入し、次いで、光を照射して前記ソース・ガスの励起及
び分解を行うと共に前記半導体基板に電子ビームを照射
して選択的に加熱しその部分に前記被膜を形成する工程
が含まれてなることを特徴とする被膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2086284A JPS60167316A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 被膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2086284A JPS60167316A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 被膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167316A true JPS60167316A (ja) | 1985-08-30 |
Family
ID=12038939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2086284A Pending JPS60167316A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 被膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167316A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152120A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Nec Corp | 薄膜形成方法 |
| EP1363164A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-19 | NaWoTec GmbH | Procedure for etching of materials at the surface with focussed electron beam induced chemical reactions at said surface |
| US7504644B2 (en) | 2003-01-24 | 2009-03-17 | Hans Wilfried Peter Koops | Method and devices for producing corpuscular radiation systems |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP2086284A patent/JPS60167316A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152120A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Nec Corp | 薄膜形成方法 |
| EP1363164A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-19 | NaWoTec GmbH | Procedure for etching of materials at the surface with focussed electron beam induced chemical reactions at said surface |
| US7238294B2 (en) | 2002-05-16 | 2007-07-03 | Nawotec Gmbh | Procedure for etching of materials at the surface with focussed electron beam induced chemical reactions at said surface |
| US7537708B2 (en) | 2002-05-16 | 2009-05-26 | Nawotec Gmbh | Procedure for etching of materials at the surface with focussed electron beam induced chemical reactions at said surface |
| US7504644B2 (en) | 2003-01-24 | 2009-03-17 | Hans Wilfried Peter Koops | Method and devices for producing corpuscular radiation systems |
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