JPS6187317A - 光励起ｃｖｄ装置 - Google Patents
光励起ｃｖｄ装置Info
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- JPS6187317A JPS6187317A JP20802084A JP20802084A JPS6187317A JP S6187317 A JPS6187317 A JP S6187317A JP 20802084 A JP20802084 A JP 20802084A JP 20802084 A JP20802084 A JP 20802084A JP S6187317 A JPS6187317 A JP S6187317A
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- light
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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、光化学反応を利用して薄膜形成を行う光励起
ＣＶＤ装置に関する。
ＣＶＤ装置に関する。
近年、光エネルギによる化学反応を利用し、化合物ガス
を分解して半導体ウェハ、ガラス等の試料上に薄膜を形
成する方法が開発されている。この方法は光ＣＶＤと称
され、通常の薄膜形成法に比較し低温で膜形成ができる
ことや荷電粒子Ｃ：よるダメージがない等の特徴を有し
ており、今後の薄膜形成技術において重要な位置を占め
るものとして注目されている。
を分解して半導体ウェハ、ガラス等の試料上に薄膜を形
成する方法が開発されている。この方法は光ＣＶＤと称
され、通常の薄膜形成法に比較し低温で膜形成ができる
ことや荷電粒子Ｃ：よるダメージがない等の特徴を有し
ており、今後の薄膜形成技術において重要な位置を占め
るものとして注目されている。
これらの方法で用いられる光エネルギを放射するための
光源としては、放電灯が一般的である。
光源としては、放電灯が一般的である。
しかし、水銀ランプ等に代表される光化学反応用光源と
しての放電灯には、（１）短波長の光を得るのが碓しい
、（ＩＩ）発光強度が弱い、（ｉｉｌ）大面積に均一な
照射強度が得（二くい、などの問題点があるため、Ｈ２
、Ａｒ、 Ｋｒ、 Ｘｅ等のガスをマイクロ波、ＥＣＲ
，カフマン凰イオン源等（二より放電させる事によって
より短波長の紫外光を得ることができる光源が提案され
ている。このような光源を用いた光ＣＶＤ装置は、光源
と試料が収容される試料室が、光源から放射される光を
透過する窓により仕切られ、光源と試料室が各々密閉さ
れた構造となっている。
しての放電灯には、（１）短波長の光を得るのが碓しい
、（ＩＩ）発光強度が弱い、（ｉｉｌ）大面積に均一な
照射強度が得（二くい、などの問題点があるため、Ｈ２
、Ａｒ、 Ｋｒ、 Ｘｅ等のガスをマイクロ波、ＥＣＲ
，カフマン凰イオン源等（二より放電させる事によって
より短波長の紫外光を得ることができる光源が提案され
ている。このような光源を用いた光ＣＶＤ装置は、光源
と試料が収容される試料室が、光源から放射される光を
透過する窓により仕切られ、光源と試料室が各々密閉さ
れた構造となっている。
光ＣＶ Ｉ）法では、膜形成時（；窓にも積が付着し、
入射光量が減少して膜の堆積速度が時間と共（＝減少す
るため窓の清浄が必要となる。、、マた、パーフロロポ
リエーテル等を塗布することにより、窓に腺が付着しに
くくなるが、この方法を用いても膜の付着は完全（＝は
防止できないため窓の清浄は必要である。
入射光量が減少して膜の堆積速度が時間と共（＝減少す
るため窓の清浄が必要となる。、、マた、パーフロロポ
リエーテル等を塗布することにより、窓に腺が付着しに
くくなるが、この方法を用いても膜の付着は完全（＝は
防止できないため窓の清浄は必要である。
窓の清浄（二は、窓を取はずして行うのが容易であるた
め、上記構造の光ＣＶＤ装置では、窓を取はずすと試料
室内と光源部内が大気にさらされることとなる。
め、上記構造の光ＣＶＤ装置では、窓を取はずすと試料
室内と光源部内が大気にさらされることとなる。
このようにして光源部内に大気からの不純物（Ｎ２ 、
０２等）が混入した場合は、放電用ガスからの発光スペ
クトル以外のスペクトルが重なり、所望の波長以外の光
が放射されることとなり、光ＣＶＤ用の光源として好ま
しくない状態となる。
０２等）が混入した場合は、放電用ガスからの発光スペ
クトル以外のスペクトルが重なり、所望の波長以外の光
が放射されることとなり、光ＣＶＤ用の光源として好ま
しくない状態となる。
光源部内を一度大気にさらしてしまうと、光源部内を排
気して、不純物を除去するためチャンバー壁のベーキン
グ等を行わねばならず、長時間排気する必要がある、 このよう（二、光ＣＶＤ装置では、窓清浄のための窓着
脱に伴い、光源部内が大気にさらされるという問題があ
るっ 〔発明の目的〕 本発明は従来装置の欠点を改良したもので、光源部内を
大気（二さらすことなく、窓の着脱及び清浄を行なうこ
とのできる光ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
気して、不純物を除去するためチャンバー壁のベーキン
グ等を行わねばならず、長時間排気する必要がある、 このよう（二、光ＣＶＤ装置では、窓清浄のための窓着
脱に伴い、光源部内が大気にさらされるという問題があ
るっ 〔発明の目的〕 本発明は従来装置の欠点を改良したもので、光源部内を
大気（二さらすことなく、窓の着脱及び清浄を行なうこ
とのできる光ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
本発明は、光源と試料が収容される試料室が光源から放
射される光を透過する窓により仕切られ、光源と試料室
が各々密閉された構造となっている光ＣＶＤ装置（二於
いて、該窓を２枚重ねとすることを特徴とするものであ
る。
射される光を透過する窓により仕切られ、光源と試料室
が各々密閉された構造となっている光ＣＶＤ装置（二於
いて、該窓を２枚重ねとすることを特徴とするものであ
る。
また、前記２枚重ねの窓と窓の間に、室温での、蒸気圧
がＩＦ’ Ｔｏｒｒ以下で、光源からの光を透過し、前
記窓の屈折率の０．８〜１．２倍の屈折率を有する膜を
塗布することを特徴とするものである。
がＩＦ’ Ｔｏｒｒ以下で、光源からの光を透過し、前
記窓の屈折率の０．８〜１．２倍の屈折率を有する膜を
塗布することを特徴とするものである。
本発明によれば、窓を２枚重ねとするため、窓の清浄に
伴なう窓の着脱の際に、試料室側の一枚を取りはずすだ
けでよいことから、光源内が大気にさらされることがな
く、放電用ガスのみからの発光スペクトルが得られ、ス
ループットもよくなる。
伴なう窓の着脱の際に、試料室側の一枚を取りはずすだ
けでよいことから、光源内が大気にさらされることがな
く、放電用ガスのみからの発光スペクトルが得られ、ス
ループットもよくなる。
また、窓と窓の間に、膜を塗布すること（二より、窓と
窓の間に厚にトガスが入り込んで膜が付着するのを防止
し、窓の屈折率を０．８〜１．２倍の屈折率を有する膜
を塗布することから、窓と窓の間での反射を小さくする
ことができる。
窓の間に厚にトガスが入り込んで膜が付着するのを防止
し、窓の屈折率を０．８〜１．２倍の屈折率を有する膜
を塗布することから、窓と窓の間での反射を小さくする
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を用いた光ＣＶＤ装置を示す
概略溝成図である。図中（１）は薄膜形成容器（試料室
）で、この容器（１）内Ｃ二は、例えばガラス基板から
なる試料台（３）上（二試料（２）が載置収容されてい
る。試料台（３）の内部（二は上記試料（２）を加熱す
るヒーター（４）が設けられている。また容器（１）内
（＝はガス供給部（５）から化合物ガスを含む原料ガス
が導入され、容器（１）内のガスは排気ポンプ（６）に
より排気されるものとなっている。
概略溝成図である。図中（１）は薄膜形成容器（試料室
）で、この容器（１）内Ｃ二は、例えばガラス基板から
なる試料台（３）上（二試料（２）が載置収容されてい
る。試料台（３）の内部（二は上記試料（２）を加熱す
るヒーター（４）が設けられている。また容器（１）内
（＝はガス供給部（５）から化合物ガスを含む原料ガス
が導入され、容器（１）内のガスは排気ポンプ（６）に
より排気されるものとなっている。
一方、薄膜形成容器（１）の上部（二は、マイクロ波放
電空洞（７）が設けられ、該空洞（７）へは導波管（８
）を伝播してきたマイクロ波電力（９）がマイクロ波透
過窓α１を通して投入される。さら（二、上記空洞（カ
へは、放電用ガス供給部αυから放電用ガスが導入され
、空洞（７）内のガスは、排気ポンプＣ１３により排気
される。空洞（部内の放電用ガスはマイクロ波電力（二
より放電し、プラズマｕ３が生成される。該プラズマ（
１３は発光部を有する光源となり、該光源から放射され
た光エネルギーは光透過窓（１４）、（ＬＳを通して前
記容器（１）内（二人射する。
電空洞（７）が設けられ、該空洞（７）へは導波管（８
）を伝播してきたマイクロ波電力（９）がマイクロ波透
過窓α１を通して投入される。さら（二、上記空洞（カ
へは、放電用ガス供給部αυから放電用ガスが導入され
、空洞（７）内のガスは、排気ポンプＣ１３により排気
される。空洞（部内の放電用ガスはマイクロ波電力（二
より放電し、プラズマｕ３が生成される。該プラズマ（
１３は発光部を有する光源となり、該光源から放射され
た光エネルギーは光透過窓（１４）、（ＬＳを通して前
記容器（１）内（二人射する。
第２図は、第１図の光透過窓部分の拡大図であるっこの
光透過窓部は、光透過窓Ｉ、α９の２枚重ねとなってお
り、該窓（１４）と霞の間には、膜ｕＱが塗布しである
。光透過窓ａ、ａ、ａｓは真空紫外光を透過するもので
あるから、アルカリ土類金属のフッ化物またはアルカル
金属のフッ化物を用いる。具体的には、フッ化マグネシ
ウム（ＮｇＦｔ）ｓフッ化カルシウム（ＣａＦＪ 、フ
ッ化ストロンチウム（ＳｒＦ、）、フッ化バリウム（Ｂ
ａＦ、） 、フッ化リチウム（Ｌ＋Ｆ）などにより形成
する。また膜（ｔｅ）は室温での蒸気圧がｉｏ−’Ｔｏ
ｒｒ以下で、真空紫外光を透過し、前記窓の屈折率の０
．８〜１．２倍の屈折率を有する膜である。
光透過窓部は、光透過窓Ｉ、α９の２枚重ねとなってお
り、該窓（１４）と霞の間には、膜ｕＱが塗布しである
。光透過窓ａ、ａ、ａｓは真空紫外光を透過するもので
あるから、アルカリ土類金属のフッ化物またはアルカル
金属のフッ化物を用いる。具体的には、フッ化マグネシ
ウム（ＮｇＦｔ）ｓフッ化カルシウム（ＣａＦＪ 、フ
ッ化ストロンチウム（ＳｒＦ、）、フッ化バリウム（Ｂ
ａＦ、） 、フッ化リチウム（Ｌ＋Ｆ）などにより形成
する。また膜（ｔｅ）は室温での蒸気圧がｉｏ−’Ｔｏ
ｒｒ以下で、真空紫外光を透過し、前記窓の屈折率の０
．８〜１．２倍の屈折率を有する膜である。
Ａ 体的ｔ：、はパーフロロポリエーテル（モンテジソ
ン社製 フオンプリンオイル）など（二より形成する。
ン社製 フオンプリンオイル）など（二より形成する。
マイクロ波シールド部材ａのは、プラズマαｊからの光
を透過する構造（例えばハニカム状）となっておりマイ
クロ波′１力の反応室側へのもれを抑え、試料室（１）
内でのプラズマの生成を防止している。
を透過する構造（例えばハニカム状）となっておりマイ
クロ波′１力の反応室側へのもれを抑え、試料室（１）
内でのプラズマの生成を防止している。
このよう（−構成された本装置での具体例として、アモ
ルファス・シリコン膜の形成について述ヘル。
ルファス・シリコン膜の形成について述ヘル。
まず、マイクロ波放電用ガスとしてキセノン（Ｘｅ）を
供給部０１）より空洞（部内へ圧力１〜１Ｏ−２Ｔｏｒ
ｒ、流Ｑ２Ｑ８ＣＣＭで導入する。周波数２４５０ Ｍ
ｚ ％出力５００ Ｗのマイクロ波電力（９）を石英製
マイクロ波透過１１１１）を介して空洞（部内へ尋人し
、キセノン・プラズマ（１沸を生成する。キセノン・プ
ラノ１０階から放射される短波長紫外光は、１４７．Ｏ
ｎｍ 、 １２９．５ ｎｍの真空紫外領域が主である
。そこで上記波長の大空紫外光をフッ化マグネシウム（
ＭｇＦｚ）製の真空紫外透過窓Ｕを通して容器（１）内
のガラス基板（２）面上へ照射する。一方、容器（１）
内へ反応ガスとしてモノシラン（Ｓｌ）Ｉ、）を流量５
０（ＳＣＣＭ）、ガス圧力（１） （Ｔｏｒｒ ）で流
しヒーター（４）で基板温度を２００（Ｃ）（二上昇さ
せた条件で薄膜形成を行なった。その結果、ガラス基板
上（二８００ （ＩＶｍｉｎ ）の堆積速度でアモルフ
ァス・シリコン膜が得られたつそして、この膜の均一性
は良好で±５□□□）以下であった。
供給部０１）より空洞（部内へ圧力１〜１Ｏ−２Ｔｏｒ
ｒ、流Ｑ２Ｑ８ＣＣＭで導入する。周波数２４５０ Ｍ
ｚ ％出力５００ Ｗのマイクロ波電力（９）を石英製
マイクロ波透過１１１１）を介して空洞（部内へ尋人し
、キセノン・プラズマ（１沸を生成する。キセノン・プ
ラノ１０階から放射される短波長紫外光は、１４７．Ｏ
ｎｍ 、 １２９．５ ｎｍの真空紫外領域が主である
。そこで上記波長の大空紫外光をフッ化マグネシウム（
ＭｇＦｚ）製の真空紫外透過窓Ｕを通して容器（１）内
のガラス基板（２）面上へ照射する。一方、容器（１）
内へ反応ガスとしてモノシラン（Ｓｌ）Ｉ、）を流量５
０（ＳＣＣＭ）、ガス圧力（１） （Ｔｏｒｒ ）で流
しヒーター（４）で基板温度を２００（Ｃ）（二上昇さ
せた条件で薄膜形成を行なった。その結果、ガラス基板
上（二８００ （ＩＶｍｉｎ ）の堆積速度でアモルフ
ァス・シリコン膜が得られたつそして、この膜の均一性
は良好で±５□□□）以下であった。
また、光透過窓（１４）と光透過窓（１つの間には膜」
が塗布しであるため、窓の間にアモルファスシリコン膜
が付着することはなく、光透過窓Ｉと光透退任りの間で
の真空紫外光の反射率も１０チ以内であった（膜αｅを
全血しないと反射率は１６％程度である）。
が塗布しであるため、窓の間にアモルファスシリコン膜
が付着することはなく、光透過窓Ｉと光透退任りの間で
の真空紫外光の反射率も１０チ以内であった（膜αｅを
全血しないと反射率は１６％程度である）。
光透過窓（＋！１９の試料室（１）側（＝はアモルファ
ス・シリコン膜が付着した。光透過窓（國の試料室（１
）側（二フォンプリンオイルを塗布しても、アモルファ
ス・シリコン膜の付着は少なくなるが、長時間（１時間
以上）堆積を行うと、アモルファス・シリコン膜が付着
した。そこで、光透過窓（Ｌ５）を取はずして、清浄化
し、光透過窓（１Ｇを取付けて、再度アモルファス・シ
リコン膜の堆積ができる状態となった。
ス・シリコン膜が付着した。光透過窓（國の試料室（１
）側（二フォンプリンオイルを塗布しても、アモルファ
ス・シリコン膜の付着は少なくなるが、長時間（１時間
以上）堆積を行うと、アモルファス・シリコン膜が付着
した。そこで、光透過窓（Ｌ５）を取はずして、清浄化
し、光透過窓（１Ｇを取付けて、再度アモルファス・シ
リコン膜の堆積ができる状態となった。
この際、光透過窓ｑ９は取はずさないため、放電空洞（
部内が大気にさらされることはない。
部内が大気にさらされることはない。
このよう（一本装置によれば、窓の着脱及び清浄（＝お
いて光静内（放電空洞（７）内）を大気にさらすことが
なく、放゛心用ガ・スのみからの紫外光（所望の波長の
紫外光）を簡単（−照射すること力１できる。
いて光静内（放電空洞（７）内）を大気にさらすことが
なく、放゛心用ガ・スのみからの紫外光（所望の波長の
紫外光）を簡単（−照射すること力１できる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、前記光源はマイクロ波放電（
二限るものではなく、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴
）放電、カフマン型イオン源等でもよい。また、前記の
放電ガスはキセ水素９重水素、窒素、或素などの希ガス
や分子ガス（発光スペクトルはプラズマ中で解離した原
子からのもの）さらには水銀などの蓋属蒸気であっても
よい。薄膜形成（＝用いた反応ガスとしては上記実施例
ではモノシラン（ＳｉＨ，）を用いたが、他の高次シラ
ン（例えばジシラン（Ｓｉ、Ｈ，） 、 ） ’）シラ
ン（ＳｌＪＨ＆）など）やメチルシラン系ガス（例えば
テトラメチルシラン（８１（Ｃ）（３）４ ）など）で
もよく、さら（二上記真空紫外光で反応を起すガス（例
えば有機金属蒸気など）でもよい。
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。例えば、前記光源はマイクロ波放電（
二限るものではなく、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴
）放電、カフマン型イオン源等でもよい。また、前記の
放電ガスはキセ水素９重水素、窒素、或素などの希ガス
や分子ガス（発光スペクトルはプラズマ中で解離した原
子からのもの）さらには水銀などの蓋属蒸気であっても
よい。薄膜形成（＝用いた反応ガスとしては上記実施例
ではモノシラン（ＳｉＨ，）を用いたが、他の高次シラ
ン（例えばジシラン（Ｓｉ、Ｈ，） 、 ） ’）シラ
ン（ＳｌＪＨ＆）など）やメチルシラン系ガス（例えば
テトラメチルシラン（８１（Ｃ）（３）４ ）など）で
もよく、さら（二上記真空紫外光で反応を起すガス（例
えば有機金属蒸気など）でもよい。
Claims (3)
- （１）試料が収容される試料室と光源となる放電室が、
光源から放射される光を透過する窓により仕切られてい
る光励起ＣＶＤ装置に於いて、前記窓が２枚重ねである
ことを特徴とする光励起ＣＶＤ装置。 - （２）試料が収容される試料室と、光源となる放電室が
、光源から放射される光を透過する窓により仕切られて
いる光励起ＣＶＤ装置に於いて、前記窓が２枚重ねてあ
り、該２枚重ねの窓の間に室温での蒸気圧が１０＾−＾
５Ｔｏｒｒ以下で光源からの光を透過する膜が形成され
ていることを特徴とする光励起ＣＶＤ装置。 - （３）前記膜が、前記窓の屈折率の０．８〜１．２倍の
屈折率を有する膜であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の光励起ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20802084A JPS6187317A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 光励起ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20802084A JPS6187317A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 光励起ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187317A true JPS6187317A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16549342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20802084A Pending JPS6187317A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 光励起ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6187317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217559A (en) * | 1990-12-10 | 1993-06-08 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for in-situ deep ultraviolet photon-assisted semiconductor wafer processing |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20802084A patent/JPS6187317A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217559A (en) * | 1990-12-10 | 1993-06-08 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for in-situ deep ultraviolet photon-assisted semiconductor wafer processing |
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