JPS61248424A - 光ｃｖｄ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ｍ要］ 本発明は、レーザ光線を使用する光ＣＶＤ装置であって
、反応ガスによって投射されるレーザ光線が吸収されて
減衰されるために、基板が配置された位置からみて、レ
ーザ光線が投射される方向と反対側では、基板表面の膜
厚が不均一になり、これを防止するために、成膜する基
板の両方向からレーザ光線を投射することにより、基板
表面の膜厚を均一化するようにしたものである。

［産業上の利用分野］ 本発明は、光ＣＶＤ装置に係り、特にレーザ光線の投射
する方向の改善により、成膜される膜厚の均一化に関す
るものである。

近時、半導体装置の製造工程では、多種類のＣＶＤ法に
より膜形成が行われているが、そのなかに光ＣＶＤ法が
ある。

光ＣＶＤ法は、光エネルギーによって気体分子の励起、
分解、表面励起、基板加熱等のいずれかを利用して化学
反応を促進させ、基板表面に薄膜を堆積する方法であり
、従って、低温で膜を堆積する場合とか、選択成長をす
る場合には最適の方法といえる。

一般に、気体分子の励起と分解には光源としては紫外線
光が用いられ、また表面励起ではエキシマレーザ光等を
照射することによりなされ、基板加熱はレーザ光により
行われることが多い。

このようなレーザ光線のＣＶＤ法によって、例えば、二
酸化シリコン膜や金属膜の形成、またアモルファスシリ
コン膜の生成などに広範囲に利用されている。

然しながら、光ＣＶＤ装置では、反応容器内にレーザ光
が投射されるために、反応容器内では反応ガスにレーザ
光線が吸収されてしまって減衰し、同一基板の表面でも
レーザ光線の入射方向に近い部分と、その反対の奥側で
は、レーザ光の強度の差によって、基板面における膜厚
分布が不均一になるという不都合があり、その改善が要
望されている。

［従来の技術］ 第４図は、従来の光ＣＶＤ装置の要部断面図である。

反応容器１には反応ガスの供給孔２と排出孔３があり、
その反応容器の内部にはサセプタ４があって、このサセ
プタは加熱装置５によってサセプタ上に載置°される基
板６が加熱されるようになっている。

反応容器の側面には、石英製の光投射窓７が設けられて
おり、その反対側には光出射窓８が設けられている。

反応容器の外部に配置されたレーザ光源９によって、レ
ーザ光線が光投射窓７に向けて投射され、このレーザ光
線は点線の矢印のように、基板の表面に平行に投射され
る。

例えば、レーザ光線によるＣＶＤ法により、二酸化シリ
コンを生成する場合には、反応ガスとして、シランガス
と酸化窒素（Ｎ２０）の混合ガスと、圧力調整用のガス
として窒素ガスを使用し、反応容器内の圧力を１〜２　
Ｔｏｒｒにし、基板温度は膜形成の条件によって、室温
から３００℃の範囲に適宜設定することができる。

レーザ光源は、例えばエキシマレーザを用いることがで
き、このようなＣＶＤ法では、二酸化シリコン膜は２０
００人／分の速度で成膜される。

然しながら、従来は、レーザ光線が基板に対し一方向の
みからの投射であるために、レーザ光線が反応ガスによ
って吸収されて、基板表面の成膜の膜厚が不均一になる
という欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の従来の光ＣＶＤ装置では、反応容器の一方向から
のみ光レーザが投射されるために、基板の光投射側はレ
ーザ光の強度が大きく、反応ガスによってレーザ光の強
度が減衰するために、基板の反対側ではレーザ光の強度
が減衰して、ＣＶＤによる成膜の膜厚が不均一になるこ
とが問題点である。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は、上記問題点を解決するための、本発明による
光ＣＶＤ装置の断面図であって、その手段は、所定の反
応ガスの雰囲気中にレーザ光線が投射されて、基板の表
面に成膜する際に、配置された基板の両側から、レーザ
光線を投射することにより、反応容器内の反応ガスに吸
収されるレーザ光線の影響を少なくして、基板の表面に
成膜される膜厚の不均一を改善したものである。

［作用］ 本発明は、光ＣＶＤ装置の反応容器内におけ乙レーザ光
線の減衰を改善するために、従来の一方向からのレーザ
光線の投射を改め、成膜する基板の両側からレーザ光線
を投射して、基板表面におけるレーザ光線の強度を均一
化して、膜厚の均一化を計ったものであり、゛これによ
って高品質のＣＶＤによる成膜が可能にしたものである
。

［実施例］ 第１図は、本発明の光ＣＶＤ装置の要部断面図である。

レーザ光源が複数個設けられ、反応ｇ器の両面からレー
ザ光線が投射されること以外は、第４図の場合と同様で
ある。

反応容器１には反応ガスの供給孔２と排出孔３があり、
反応容器の内部にはサセプタ４と、サセプタの加熱装置
５と、基板６が載置されている。

反応容器の側面には、石英製の光投射窓１０と、その反
対側に光投射窓１１が設けられている。

反応容器の外部に配置されたレーザ光源１２と１３によ
って、レーザ光線は光投射窓１０と光投射窓１１に向け
て投射され、このレーザ光線は基板の両方向から、点線
の矢印のように、基板の表面に平行に投射される。

第２図は、本発明の他の実施例であって、レーザ光源を
単体で二方向から投射するものである。

反応容器１の投射窓１４に入射する前に、レーザ光源１
５から投射された点線の矢印のレーザ光線は、レーザ用
ビームスプリフト１６によって、矢印のように直進する
光線ａと、直角に偏向される光線すに分割され、光線す
は反射鏡１７．１８．１９によって反射されて、反応容
器の反対側からレーザ光線が入射されるようにしたもの
であり、この場合にはレーザ光源が単体で良いという利
点がある。

第３図は、本発明による光ＣＶＤ法による基板表面の膜
厚分布と、従来の方法による膜厚分布を比較したもので
あるが、本発明による１５！！厚の分布は約２％と従来
の方法よりも極めて優れた特性を有することが判る。

【発明の効果］ 以上、詳細に述べたように、本発明の光ＣＶＤ方法によ
れば、極めて優れた膜厚分布の基板を製造することがで
き、高品質の素子の形成に供し得るという効果大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例である光ＣＶＤ装置の要部断
面図、 第２図は、本発明の他の実施例である光ＣＶＤ装置の要
部断面図、 第３図は、基板表面における膜厚の分布図、第４図は、
従来の光ＣＶＤ装置の要部断面図、図において、 １は反応容器、　　　　　２は供給孔、３は排出孔、　
　　　　　　４はサセプタ、５は加熱装置、　　　　　
６は基板、 １０．１１は光投射窓、　　　１２．１３はレーザ光源
１４は投射窓、　　　　　　１５はレーザ光源、１６は
レーザ用ビームスプリフト、 １７．１８．１９は反射鏡、 をそれぞれ示している。 本発明っ文ＣＶＯダ１−キ節断ｉＩｊ 第　１１ 手１１．明−Ｌ　ｃｖｏ襞１めに４む兜４酎面図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　所定の反応ガスの雰囲気中に基板（６）が配置され、
   該反応ガスの雰囲気中にレーザ光線が投射されて基板（
   ６）の表面に成膜がなされる光ＣＶＤ装置において、 該投射されるレーザ光線が、 配置された該基板（６）の両側から投射されるようにし
   たことを特徴とする光ＣＶＤ装置。