JPS609116A - 半導体製造方法 - Google Patents
半導体製造方法Info
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- JPS609116A JPS609116A JP11584483A JP11584483A JPS609116A JP S609116 A JPS609116 A JP S609116A JP 11584483 A JP11584483 A JP 11584483A JP 11584483 A JP11584483 A JP 11584483A JP S609116 A JPS609116 A JP S609116A
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- thin film
- laser light
- energy
- laser
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- 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
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体薄膜形成技術に係り、特に、プロセス
の低温度化に好適な半導体製造方法に関する。
の低温度化に好適な半導体製造方法に関する。
半導体低温プロセス技術として、従来、レーザ光化学を
利用した半導体薄膜形成技術が提案されている（たとえ
ば、特顯昭５４−１１８７０８）。第１図にこの方法の
基本構成を示す。モノシラン（Ｓｉｌ−Ｉ４）等のガス
を導入した反応セル１１中に置かれたシリコン（Ｓｉ）
等の半導体基板１２にレーザ光１３を照射することによ
り、薄膜が形成されている。この方法の問題点は、（１
）反応セルの窓１４が曇ること、（２）緻密な薄膜が得
られないことにある。
利用した半導体薄膜形成技術が提案されている（たとえ
ば、特顯昭５４−１１８７０８）。第１図にこの方法の
基本構成を示す。モノシラン（Ｓｉｌ−Ｉ４）等のガス
を導入した反応セル１１中に置かれたシリコン（Ｓｉ）
等の半導体基板１２にレーザ光１３を照射することによ
り、薄膜が形成されている。この方法の問題点は、（１
）反応セルの窓１４が曇ること、（２）緻密な薄膜が得
られないことにある。
本発明の目−的は、従来法の問題点を解決し、低温で緻
密な薄膜を形成できる半導体製造方法を提供することに
ある。
密な薄膜を形成できる半導体製造方法を提供することに
ある。
上記目的を達成するための本発明の構成は、半導体基板
内にプリズムを介して赤外レーザ光を入射し、基板内で
全反射させることによシ、レーザ光を閉じ込め、この光
エネルギを利用して薄膜形成を行なうことにある。
内にプリズムを介して赤外レーザ光を入射し、基板内で
全反射させることによシ、レーザ光を閉じ込め、この光
エネルギを利用して薄膜形成を行なうことにある。
従来法において窓の曇る理由は、レーザ光路中のすべて
のガス分子が分解されるため、窓の近傍で分解された原
子あるいは分子フラグメントが窓に付着することにある
。これを避けるために、本発明では、第２図に示すよう
に、半導体基板の裏面からレーザ光を照射する。ただし
、用いる光は半導体基板中でほとんど吸収を受けない赤
外光が必要である。半導体基板２１と同じ半導体で作っ
たプリズム２２を利用すると、レーザビーム２３の光路
を図のように設定できる。このためには、半導体表面へ
の入射角を全反射の臨界角αに設定する必要がある。プ
リズム２２の頂角をαに選び、基板とプリズムをそれら
と屈折率の等しい液体を介して接着し、プリズム面に垂
直にレーザビームを入射することによシ、ビームは半導
体基板表面に沿って進行する（第２図参照）。赤外レー
ザ光の波長を分子の振動エネルギに同調しておけばこの
基板表面に存在する赤外レーザ光によシ、気体分子２４
を多光子解離し、薄膜を形成できる。
のガス分子が分解されるため、窓の近傍で分解された原
子あるいは分子フラグメントが窓に付着することにある
。これを避けるために、本発明では、第２図に示すよう
に、半導体基板の裏面からレーザ光を照射する。ただし
、用いる光は半導体基板中でほとんど吸収を受けない赤
外光が必要である。半導体基板２１と同じ半導体で作っ
たプリズム２２を利用すると、レーザビーム２３の光路
を図のように設定できる。このためには、半導体表面へ
の入射角を全反射の臨界角αに設定する必要がある。プ
リズム２２の頂角をαに選び、基板とプリズムをそれら
と屈折率の等しい液体を介して接着し、プリズム面に垂
直にレーザビームを入射することによシ、ビームは半導
体基板表面に沿って進行する（第２図参照）。赤外レー
ザ光の波長を分子の振動エネルギに同調しておけばこの
基板表面に存在する赤外レーザ光によシ、気体分子２４
を多光子解離し、薄膜を形成できる。
以上の手法によれば、従来法における窓の曇りの問題は
解消する。さらに、本方法では分子の励起源、すなわち
赤外光が基板表面に存在するので、分子の自己吸収は問
題にならず、°ガス圧を高くすることができる。これに
より、従来法にくらべて高速で薄膜を成長させることが
できる。
解消する。さらに、本方法では分子の励起源、すなわち
赤外光が基板表面に存在するので、分子の自己吸収は問
題にならず、°ガス圧を高くすることができる。これに
より、従来法にくらべて高速で薄膜を成長させることが
できる。
次に、薄膜の膜質を向上させる手法を述べる。
従来法では、緻密な膜にするためには加熱処理が必要で
ある。加熱をする理由は、熱エネルギにより薄膜を構成
する原子をよシ安定なサイトに再配列させることにある
。この場合の熱エネルギは基板の格子振動のエネルギで
ある。すなわち、原子は格子振動のエネルギを利用して
安定なサイトに移動する。
ある。加熱をする理由は、熱エネルギにより薄膜を構成
する原子をよシ安定なサイトに再配列させることにある
。この場合の熱エネルギは基板の格子振動のエネルギで
ある。すなわち、原子は格子振動のエネルギを利用して
安定なサイトに移動する。
この過程における活性化エネルギはｏ、ｉｅｖのオーダ
ーで、この程度のエネルギを持つ格子振動を作るために
は１０００ｔＺ’程度の加熱が必要である。
ーで、この程度のエネルギを持つ格子振動を作るために
は１０００ｔＺ’程度の加熱が必要である。
上の議論によ、）、ｏ、ｉｅｖ程度の格子振動を励起す
れば、薄膜を構成する原子の再配列が可能であることが
わかる。従来の加熱法では再配列に寄与しない低エネル
ギの格子振動をも励起するのに対して、本方法では、波
長を格子振動のエネルギに同調した赤外レーザによ、！
７０．１８Ｖ程度の格子振動のみを選択的に励起する。
れば、薄膜を構成する原子の再配列が可能であることが
わかる。従来の加熱法では再配列に寄与しない低エネル
ギの格子振動をも励起するのに対して、本方法では、波
長を格子振動のエネルギに同調した赤外レーザによ、！
７０．１８Ｖ程度の格子振動のみを選択的に励起する。
このとき、半導体表面への入射角を、臨界角αよシも大
きくとれば、レーザビームは第３図に示すような光路を
通り、格子振動が効率的に励起される。このようにして
、本方法によれば、加熱することなしに高品質の薄膜が
得られる。
きくとれば、レーザビームは第３図に示すような光路を
通り、格子振動が効率的に励起される。このようにして
、本方法によれば、加熱することなしに高品質の薄膜が
得られる。
以下、本発明の一実施例を第４図によシ説明する。第４
図は装置の正面断面図（ａ）と平面図（ｂ）を示す。同
調可能なＣ０２レーザ４１を光学系４２によりシート状
のビームに変換してプリズム４３を介してＳｉ基板４４
に入射する。入射角は、ＳｉのＣＯ２レーザの波長に対
する屈折率３．４２から決まる全反射臨界角１６．３°
以上に設定しである。
図は装置の正面断面図（ａ）と平面図（ｂ）を示す。同
調可能なＣ０２レーザ４１を光学系４２によりシート状
のビームに変換してプリズム４３を介してＳｉ基板４４
に入射する。入射角は、ＳｉのＣＯ２レーザの波長に対
する屈折率３．４２から決まる全反射臨界角１６．３°
以上に設定しである。
この条件では、レーザビームはＳｉ基板内に閉じ込めら
れている。
れている。
Ｓｉ基板は治具４５，４６とオーリング４７゜４８によ
シ構成された反応セル中に固定されている。反応セル中
には、ガス導入パイプ４９より１気圧の８ｊＨ４を導入
した。まずＣＯ２レーザの波長をＰ（２０）線（９４４
，１９ｃｍ’″′）に同調することにより８ｆＨ４が分
解されＳｉの薄膜が形成された。次に、ＣＯ２レーザの
波長をＰ（３８）線（９２５，９３ｃｍ−’ ）に同調
し、Ｓｉ基板中に格子振動を励起したところ薄膜の密度
が向上し、良質のＳｉ薄膜が得られた。また、光学系４
２でレーザビームを図に示した方向にスキャンすること
により、一様性の良い薄膜が得られた。
シ構成された反応セル中に固定されている。反応セル中
には、ガス導入パイプ４９より１気圧の８ｊＨ４を導入
した。まずＣＯ２レーザの波長をＰ（２０）線（９４４
，１９ｃｍ’″′）に同調することにより８ｆＨ４が分
解されＳｉの薄膜が形成された。次に、ＣＯ２レーザの
波長をＰ（３８）線（９２５，９３ｃｍ−’ ）に同調
し、Ｓｉ基板中に格子振動を励起したところ薄膜の密度
が向上し、良質のＳｉ薄膜が得られた。また、光学系４
２でレーザビームを図に示した方向にスキャンすること
により、一様性の良い薄膜が得られた。
以上の実施例による説明から明らかなように、本発明に
よれば、低温で高品質の薄膜が形成できる。
よれば、低温で高品質の薄膜が形成できる。
第１図は従来方法の模式図、第２，３図は本発明の概念
図、第４図は本発明の実施例を示す図である。
図、第４図は本発明の実施例を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板内にプリズムを介して赤外レーザ光を入
射し、基板内で全反射させることによシレーザ光を閉じ
込め、この光エネルギを利用して薄膜形成を行うことを
特徴とする半導体製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記赤外レーザの
エネルギを基板近傍に存在するガス分子の振動エネルギ
に同調し、分子を赤外多光子解離して薄膜形成を行うこ
とを特徴とする半導体製造方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記赤外レーザの
エネルギ金基板の格子振動エネルギに同調し、発生した
格子振動エネルギによシ薄膜を構成する原子の再配列を
行うことを特徴とする半導体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11584483A JPS609116A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 半導体製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11584483A JPS609116A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 半導体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609116A true JPS609116A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14672524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11584483A Pending JPS609116A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 半導体製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0853791A (ja) * | 1994-02-26 | 1996-02-27 | Sung-Soo Moon | パラジウム合金めっき組成物、めっき方法及びめっき製品 |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11584483A patent/JPS609116A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0853791A (ja) * | 1994-02-26 | 1996-02-27 | Sung-Soo Moon | パラジウム合金めっき組成物、めっき方法及びめっき製品 |
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