JPS62136571A - Formation of thin film - Google Patents

Formation of thin film

Info

Publication number
JPS62136571A
JPS62136571A JP27679585A JP27679585A JPS62136571A JP S62136571 A JPS62136571 A JP S62136571A JP 27679585 A JP27679585 A JP 27679585A JP 27679585 A JP27679585 A JP 27679585A JP S62136571 A JPS62136571 A JP S62136571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
thin film
electrode
voltage
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27679585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Gomi
五味 憲一
Hiroshi Miyadera
博 宮寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP27679585A priority Critical patent/JPS62136571A/en
Publication of JPS62136571A publication Critical patent/JPS62136571A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve step coatability and to increase a film forming speed by impressing a voltage between a substrate on which a desired element is to be deposited from a gaseous raw material by irradiating energy to said material and an electrode provided to face the substrate thereby controlling the film forming speed. CONSTITUTION:The substrate 12 and the electrode 20 facing the same are installed in a reaction chamber 7 and the gaseous raw material contg. the desired element is supplied into the chamber. An energy beam of the wavelength matched with the absorption wavelength of said gas is supplied to the gaseous raw material from a laser 1 to form the pulverized particles of the film forming element. The voltage is then impressed between the substrate 12 and the electrode 20 to move the pulverized particles onto the substrate 12. The thin film forming speed is controlled by changing the intensity of the electric field or the time for impressing the voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はエネルギビームを用いる化学的気相析出反応(
Chemical vapor 、[)epositi
on)により選択的に薄膜を形成させる方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a chemical vapor deposition reaction using an energy beam (
Chemical vapor, [)epositi
The present invention relates to a method for selectively forming a thin film by using the method of the present invention.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

有機金属化合物と接触している基板表面にレーザ光を照
射すると、光化学反応により基板表面に金属の薄膜が形
成されることが知られている。また、有機金属化合物と
N 02またはN20 あるいPj N Hsなどのガ
スを基板表面に接触させながら、レーザ光を照射すると
金属酸化物、あるいは、金属窒化物の薄膜が形成される
ことが知られている。
It is known that when the surface of a substrate that is in contact with an organometallic compound is irradiated with laser light, a thin metal film is formed on the surface of the substrate due to a photochemical reaction. It is also known that a thin film of metal oxide or metal nitride is formed when a laser beam is irradiated while an organometallic compound and a gas such as N02, N20, or PjNHs are brought into contact with the substrate surface. ing.

例えば、特開昭58−165330号公報に示されてい
る従来技術を第3図を参照して述べる。
For example, the prior art disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-165330 will be described with reference to FIG.

第3図において、反応室7内のステージ11上に設置さ
れた半導体基板12は、ガス導入口9から導入されるガ
スと接触する。
In FIG. 3, a semiconductor substrate 12 placed on a stage 11 in a reaction chamber 7 comes into contact with a gas introduced from a gas inlet 9. As shown in FIG.

レーザ光源1から発振したレーザ光は色素2を通り、位
置制御系5によって駆動されるミラー6を介して、反応
室70入射窓8全通して半導体基板12上に照射され、
半導体基板12上に薄膜が形成される。
The laser light emitted from the laser light source 1 passes through the dye 2, passes through the mirror 6 driven by the position control system 5, passes through the entire reaction chamber 70 and the entrance window 8, and is irradiated onto the semiconductor substrate 12.
A thin film is formed on the semiconductor substrate 12.

基板上へ薄膜を形成させる従来の技術では、薄膜形成精
度を向上させ、薄膜形成速度を向上させることが重要味
題である。薄膜形成速度を向上させるには、基板表面に
照射するし7ザ光等の単位面積当りのエネルギ密度を大
きくすることが重要である。
In conventional techniques for forming thin films on substrates, it is important to improve the thin film formation accuracy and the thin film formation speed. In order to improve the thin film formation rate, it is important to increase the energy density per unit area of the laser beam irradiated onto the substrate surface.

しかし、レーザ光の強度を上げると光化学反応で生成す
る析出物が、半導体基板面12のみならず、反応室70
入射窓8の内側に付着し、その結果、レーザ光の透過量
を減少させ、析出速度が上がらないという問題がある。
However, when the intensity of the laser beam is increased, precipitates generated by photochemical reactions are generated not only on the semiconductor substrate surface 12 but also on the reaction chamber 70.
There is a problem in that the particles adhere to the inside of the entrance window 8, and as a result, the amount of laser light transmitted is reduced and the deposition rate is not increased.

薄膜の形成方法には、このように、レーザヲ用いる方法
の他に、プラズマ化学蒸着(CVD)法が知られている
。このプラズマCvD法では通常高周波を印加すること
によシプラズマが形成され、これによって反応ガスが分
解されて基板上に薄膜が形成される。しかし、このよう
なプラズマCvD法では、プラズマ中の高エネルギ粒子
により、基板や形成準れた膜が損傷を受けるという欠点
が指摘されている。
In addition to the method using a laser as described above, a plasma chemical vapor deposition (CVD) method is known as a method for forming a thin film. In this plasma CvD method, plasma is usually formed by applying high frequency waves, which decomposes the reactive gas and forms a thin film on the substrate. However, it has been pointed out that such a plasma CVD method has a drawback that the substrate and the film being formed are damaged by high-energy particles in the plasma.

また、薄膜の形成にはスパッター法が広く実用化されて
いるが、ステップカバレジ(段差被覆性)に問題があシ
、さらに、微細化が進ん庭場合には、配線の断線等の問
題が生じることが予想される。
In addition, sputtering is widely used to form thin films, but there are problems with step coverage, and as miniaturization progresses, problems such as wire breakage occur. It is expected that.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、段差被覆性がよく、また、成膜速度が
大きく、しかも、その成膜速度t−調整できる薄膜形成
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a thin film forming method that provides good step coverage, a high film formation rate, and allows the film formation rate t to be adjusted.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、エネルギビーム、特にレーザ51用いて光励
起反応により、基板上に薄膜を形成させる反応過程を検
討した結果、生まれたものであり、光励起反応による成
膜速度の大きい薄膜形成方法を提供するものである。
The present invention was developed as a result of studying a reaction process for forming a thin film on a substrate by a photoexcitation reaction using an energy beam, particularly a laser 51, and provides a method for forming a thin film using a photoexcitation reaction with a high deposition rate. It is something.

光のエネルギを利用して化学的気相析出反応を起こさせ
る反応は光CVD (Chemical vaporJ
)eposition)と呼ばれており、従来から光源
として水銀ランプやクセノンランプ等が多く用いられて
きた。近年、各種のレーザの開発が進み、これが光CV
Dの光源として広く利用されるようになってきた。配線
材料等の金属薄膜を形成させる場合には、原料ガスとし
て、有機金属化合物、金属カルボニル等が多く用いられ
、特に、常温で液状のものが主に用いられている。また
、金属酸化物、あるいは、金属窒化物の薄膜を形成させ
る場合には、有機金属化合物、金属カルボニルとともに
N20、あるいは、NH8を供給する方法が用いられて
いる。
PhotoCVD (Chemical VaporJ) is a reaction that uses light energy to cause a chemical vapor deposition reaction.
)eposition), and mercury lamps, xenon lamps, and the like have traditionally been used as light sources. In recent years, the development of various lasers has progressed, and this has led to optical CV.
It has become widely used as a light source for D. When forming metal thin films such as wiring materials, organic metal compounds, metal carbonyls, and the like are often used as raw material gases, and in particular, those that are liquid at room temperature are mainly used. Furthermore, when forming a thin film of metal oxide or metal nitride, a method is used in which N20 or NH8 is supplied together with an organometallic compound or metal carbonyl.

このような反応ガスにレーザ光のようなエネルギビーム
が照射された場合には、光化学反応により反応ガスが励
起されて活性種が生成し、それらがガス相で衝突し合う
ことにより、微小核が生成し、それらが基板に付着した
後、基板上でそれらの微小核同士が集合して薄膜が形成
されると考えられている。発明者らは薄膜形成過程につ
いて実験的に詳細に検討した結果、本発明を完成させる
に至った。反応ガスにレーザビームを照射した場合、レ
ーザビームに沿って微小粒子が形成され、基板が室温の
場合には、それらが反応器内のガスの流れに乗ってゆっ
くり移動し、一部が基板表面に付着し、大部分は排気系
に移動して膜形成に関与しなくなる。また、一部は反応
器壁に付着し、これも基板上の膜形成に関与しなくなる
。基板上に付着した微粒子を薄膜にするためには、基板
上でのマイグレーションが律速過程となっているため、
基板が室温では膜生成速度が非常に遅い1.そのため、
通常は基板上でのマイグレーション速度を増加させるた
めに、基板を加熱している。しかし、常時基板を加熱し
ている場合には、反応器内でのガスの対流により、レー
ザビームによって生成した微小粒子がこのガスの流れに
よって上昇し、基板上に付着する粒子数が減少し、膜生
成速度は増加しない。さらに、基板温度よりも反応器壁
の温度が低い場合には、上記で生成した微粒子の大部分
が反応器の内壁に付着し、基板上の膜形成にはほとんど
関与しなくなる。
When such a reactive gas is irradiated with an energy beam such as a laser beam, the reactive gas is excited by a photochemical reaction and active species are generated, which collide with each other in the gas phase to form micronuclei. It is thought that after the micronuclei are generated and attached to the substrate, the micronuclei aggregate on the substrate to form a thin film. The inventors conducted detailed experimental studies on the process of forming a thin film, and as a result, completed the present invention. When a reactant gas is irradiated with a laser beam, microparticles are formed along the laser beam, and when the substrate is at room temperature, they move slowly along with the gas flow in the reactor, and some of them reach the substrate surface. most of it moves to the exhaust system and does not participate in film formation. In addition, a portion of it adheres to the reactor wall and does not participate in film formation on the substrate. In order to turn fine particles attached to a substrate into a thin film, migration on the substrate is the rate-limiting process.
Film formation rate is very slow when the substrate is at room temperature1. Therefore,
Typically, the substrate is heated to increase the rate of migration on the substrate. However, when the substrate is constantly heated, the gas convection within the reactor causes the microparticles generated by the laser beam to rise due to the flow of gas, reducing the number of particles adhering to the substrate. Film formation rate does not increase. Furthermore, when the temperature of the reactor wall is lower than the substrate temperature, most of the fine particles generated above adhere to the inner wall of the reactor and hardly participate in film formation on the substrate.

反応器内で、基板に対峙して電極を設け、基板と電極間
にレーザ光全照射した場合には、レーザ光によって生成
した微小粒子に電荷が付与され、その結果、微小粒子が
電界によって基板上に引きをせられ、ガス相で形成され
た微小粒子が効率的に基板上に捕集されて成膜速度が向
上することが明らかとなった。その際の生膜速度は電界
強度に比例し、また、電圧印加時間が長くなるにつれて
増大する。
When an electrode is provided facing the substrate in the reactor and the laser beam is fully irradiated between the substrate and the electrode, a charge is given to the microparticles generated by the laser beam, and as a result, the microparticles are attached to the substrate by the electric field. It has become clear that the fine particles formed in the gas phase are efficiently collected on the substrate and the film formation rate is improved. The biofilm velocity at this time is proportional to the electric field strength, and increases as the voltage application time becomes longer.

さらに、基板と電極間に電圧を印加した場合には、基板
上のスルーホール部に表面電荷が集中し、その部分の生
膜速度が犬きぐなシ、ステップカバレジも向上する。ま
た、層間接続部に配線金属膜全形成する際には、下地の
金属部、例えば、Alに電荷が集中し、絶縁膜部に比較
して相対的に金属薄膜の形成速度が大きくなり、層間接
続孔への金属の埋込みも良好になる、。
Furthermore, when a voltage is applied between the substrate and the electrode, surface charges are concentrated on the through-hole portions of the substrate, and the biofilm speed at that portion is significantly increased and step coverage is also improved. In addition, when forming the entire wiring metal film on the interlayer connection part, charges are concentrated on the underlying metal part, for example, Al, and the formation rate of the metal thin film is relatively high compared to the insulating film part. This also improves the embedding of metal into the connection holes.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on examples.

本発明の一実施例を第1図に示す。反応室7内には基板
12がステージ11に支持されている。
An embodiment of the present invention is shown in FIG. A substrate 12 is supported on a stage 11 within the reaction chamber 7 .

基板には、例えば、シリコンウェハが使用できる。For example, a silicon wafer can be used as the substrate.

基板12と対峙して電極20が設置されておシ、高電圧
制御装置24によシ、高電圧印加装置22を介して、電
極20と基板12間に電圧が印加される。ステージ11
および電極20は反応室7と絶縁され、直流電圧、直流
交番電圧等が使用される。基板12上への電荷の蓄積全
防止するためには、交番電圧全使用するのが望ましい。
An electrode 20 is installed facing the substrate 12, and a voltage is applied between the electrode 20 and the substrate 12 by a high voltage control device 24 and via a high voltage application device 22. stage 11
The electrode 20 is insulated from the reaction chamber 7, and DC voltage, DC alternating voltage, etc. are used. To prevent any buildup of charge on the substrate 12, it is desirable to use a full alternating voltage.

レーザ1から発振したレーザ光はレンズシステム21に
より任意のレーザ光形状に加工されて、電極20と基板
12間に照射される。原料ガスは原料ガス調整装置26
で所望のガス組成に調整され、ノズル等を用いて反応室
7に供給される。反応室7は真空排気システム34に接
続され、バックグラワンドは、例えば、10−6Tor
rオーダーまで排気される。薄膜形成時には反応室7内
は、例えば、IX I Q−”〜10TOrrに調整さ
れて原料ガスが供給される。反応室7のレーザ光入射窓
8の内側に副生物が析出するのを防止するために、パー
ジ用のガス36を供給するが、レーザ光入射窓8付近で
の原料ガス濃度をできるだけ下げるために、レーザ光入
射方向と原料ガスの流れ方向は、向流にすることが望ま
しい。
A laser beam emitted from the laser 1 is processed into an arbitrary laser beam shape by a lens system 21 and irradiated between the electrode 20 and the substrate 12. The raw material gas is supplied to the raw material gas adjustment device 26.
The gas composition is adjusted to a desired value and supplied to the reaction chamber 7 using a nozzle or the like. The reaction chamber 7 is connected to a vacuum evacuation system 34, and the background wand is e.g.
It is exhausted to r order. When forming a thin film, the inside of the reaction chamber 7 is adjusted to, for example, IX I Q-'' to 10 TOrr, and the raw material gas is supplied. By-products are prevented from being deposited inside the laser beam entrance window 8 of the reaction chamber 7. For this purpose, a purge gas 36 is supplied, but in order to reduce the concentration of the source gas near the laser beam entrance window 8 as much as possible, it is desirable that the direction of incidence of the laser beam and the flow direction of the source gas are countercurrent.

原料ガスはレーザ光によって光化学反応で分解し、膜形
成の原料となる微小粒子が生成する1、電極20と基板
12間に印加する電圧は、この微小粒子に電荷が付与さ
れ、基板上に移動するだけの運動エネルギを与えられる
範囲であればよく、例えば、0.1〜15KV印加する
ことができる。この最適電圧は膜形成時の反応性により
変わるが、グロー放電が生じる状態は好ましくない。な
ぜならば、必要以上に高い電圧を印加した場合には、高
エネルギのイオン種が生成し、それが高速で基板に衝突
し、基板を損傷する恐れがあるためである。
The raw material gas is decomposed by a photochemical reaction by laser light, and microparticles that become the raw materials for film formation are generated. 1. The voltage applied between the electrode 20 and the substrate 12 imparts an electric charge to these microparticles, which move onto the substrate. It is sufficient to apply kinetic energy within the range of 0.1 to 15 KV, for example. This optimum voltage varies depending on the reactivity during film formation, but conditions in which glow discharge occurs are not preferred. This is because if a voltage higher than necessary is applied, high-energy ion species are generated and collide with the substrate at high speed, potentially damaging the substrate.

基板12への成膜速度は膜厚モニタ28によって監視し
、この信号により制御装置24を介して、電圧制御装置
22をコントロールし、電界強度または電圧印加時間を
変えて、基板12上での成膜速度を制御する。成膜速度
は、他の条件が同じならば、電界強度に比例し、また、
電界強度が同じ場合には電圧印加時間に比例するので、
どちら全制御指標として用いてもよい。
The film formation rate on the substrate 12 is monitored by a film thickness monitor 28, and this signal is used to control the voltage control device 22 via the control device 24 to change the electric field strength or voltage application time to control the film formation on the substrate 12. Control membrane speed. The deposition rate is proportional to the electric field strength, other things being the same, and
When the electric field strength is the same, it is proportional to the voltage application time, so
Either one may be used as the overall control index.

膜厚モニタ28には水晶式膜厚モニタが使用できる。形
成させる膜が透明な場合には、レーザ光干渉法などの光
学的モニタ装置も使用できる。
A crystal film thickness monitor can be used as the film thickness monitor 28. If the film to be formed is transparent, optical monitoring devices such as laser light interferometry can also be used.

第2図に本発明の他の実施例を示す。この実施例では複
数枚(図では三枚示す)の基板に同時に成膜する方法を
示した。反応室7内に設置された各基板(12a〜12
C)には、各々の基板と対峙して電極(20a〜20C
)が設置され、さらに、膜厚モニタ(28a〜28C)
が設置されている。それぞれの基板への成膜速度をモニ
タしながら、各々の基板に対峙する電極への印加電圧を
コントロールできるようになっている。
FIG. 2 shows another embodiment of the invention. In this example, a method of simultaneously forming a film on a plurality of substrates (three substrates are shown in the figure) was shown. Each substrate (12a to 12
C) has electrodes (20a to 20C) facing each substrate.
) are installed, and film thickness monitors (28a to 28C) are installed.
is installed. While monitoring the film formation rate on each substrate, it is possible to control the voltage applied to the electrodes facing each substrate.

レーザ源1よυ発振するレーザ光はレンズシステムによ
って最適な修状に成形されて、基板に水平に照射される
。レーザ光の照射方向と向流に原料ガスが、原料ガス調
整装置26から、所定のガス組成に調!!キれて供給さ
れる。反応室7内のガス圧力は、例えば、lXl0−〜
lo’l’orrに調整される。
Laser light oscillated by the laser source 1 is shaped into an optimal shape by a lens system, and is irradiated horizontally onto the substrate. The source gas is adjusted to a predetermined gas composition from the source gas adjustment device 26 in the countercurrent direction to the laser beam irradiation direction! ! It is supplied freshly. The gas pressure in the reaction chamber 7 is, for example, lXl0-~
Adjusted to lo'l'orr.

基板(12a〜12C)はヒータ13等の加熱手段によ
って、例えば、200〜450℃に加熱される。
The substrates (12a to 12C) are heated to, for example, 200 to 450°C by heating means such as the heater 13.

本実施例ではレーザ光を基板に平行に照射する場合を示
したが、光学システム等によシ、レーザ光全基板に直接
照射してもよい。また、複数のエネルギビームを用いる
場合にも、成膜速度金印加電圧によってコントロールす
るものは、本発明の思想に含まれる。
Although this embodiment shows a case in which the laser beam is irradiated parallel to the substrate, the entire substrate may be directly irradiated with the laser beam using an optical system or the like. Furthermore, even when a plurality of energy beams are used, it is within the scope of the present invention to control the film formation rate by the gold applied voltage.

基板上にAl配線を形成させる場合を、説明する。原料
ガスとしては、トリメチルアルミニウム(TMAと記す
)を用い、レーザはエキシマレーザを使用した。TMA
の紫外吸収スペクトルから、1931m(ArF)の波
長をもつレーザ光を用い、シリンドリカルレンズにより
25mmX2mmの形状にして、基板上2mmの位置に
照射した。
A case in which Al wiring is formed on a substrate will be described. Trimethyl aluminum (TMA) was used as the source gas, and an excimer laser was used as the laser. TMA
Using a laser beam having a wavelength of 1931 m (ArF) based on the ultraviolet absorption spectrum of , it was formed into a shape of 25 mm x 2 mm using a cylindrical lens, and was irradiated onto a position 2 mm above the substrate.

基板と電極の間隔は約33mmとし、反応器内の圧力は
I’l’orrに保った。基板温度は250℃とし、印
加電圧は350Vとした。この場合、基板上のAlの成
膜速度は3.00OA / m i nで、電圧を印加
しない通常の方法に比べて二倍以上の成膜速度が得られ
た。特に、基板上のAl部分へのAlの析出状況が良好
で、ステップカバレジ(段差被覆性)モ、通常のスパッ
タリング法に比べてはるかにすぐれていた。
The distance between the substrate and the electrode was about 33 mm, and the pressure inside the reactor was maintained at I'l'orr. The substrate temperature was 250° C. and the applied voltage was 350V. In this case, the Al film formation rate on the substrate was 3.00 OA/min, which was more than double the film formation rate compared to a normal method in which no voltage was applied. In particular, the state of Al precipitation on the Al portions on the substrate was good, and the step coverage was far superior to that of ordinary sputtering methods.

この実施例では、トリメチルアルミニウムのガスを用い
る場合を示したが、TMAにCu、’l’i等の他の元
素を含むガスを所定量添加した混合ガスを用いた場合に
も同様の効果が得られる。
Although this example shows the case where trimethylaluminum gas is used, the same effect can be obtained when using a mixed gas in which a predetermined amount of gas containing other elements such as Cu and 'l'i is added to TMA. can get.

基板上に金属薄膜を形成させる場合、特に、配線金属膜
を形成させる場合には、A/、の他に、例えば、Cu、
  Ti等の元素を添加した合金の薄膜を形成させる必
要がある。このような場合には、基板に析出させる金属
を含むガス状の有機金属化合物、ハロゲン化物、金属カ
ルボニル等の混合ガスを原料ガスとして使用する。この
ような時には、それぞれの原料ガスの吸収特性に合致し
た波長のレーザ光を複数混合して照射することになる。
When forming a metal thin film on a substrate, especially when forming a wiring metal film, in addition to A/, for example, Cu,
It is necessary to form a thin film of an alloy to which elements such as Ti are added. In such a case, a mixed gas of a gaseous organometallic compound, halide, metal carbonyl, etc. containing the metal to be deposited on the substrate is used as the source gas. In such a case, a plurality of laser beams having wavelengths matching the absorption characteristics of each source gas are mixed and irradiated.

レーザ光はエキシマレーザ、YAGレーザ等と色素レー
ザとの組合せで最適波長を発振させることができる。
The laser beam can be oscillated at an optimum wavelength by combining an excimer laser, a YAG laser, or the like with a dye laser.

電圧を印加することにより、基板上の絶縁膜部と金属部
では表面電荷の集中度が異なり、配線金属膜を形成させ
る場合に、それぞれの部分での成膜速度が異なる。表面
電荷は金属部に集中し、その部分での成膜速度が大きく
なシ、層間接続孔への金属埋込みを行なうのに効果的で
ある。
By applying a voltage, the degree of concentration of surface charges differs between the insulating film portion and the metal portion on the substrate, and when forming a wiring metal film, the film formation rate at each portion differs. The surface charge is concentrated in the metal part, and the film formation rate in that part is high, which is effective for filling the interlayer connection hole with metal.

反応室内に基板を水平に設置し、それと対峙させて電極
を設置し、電圧を印加しながらエネルギビームを照射し
て成膜させる場合には、エネルギビームによってガス相
に生成した微粒子核が電極板にも付着する現象が見られ
る。この場合、t1甑部に付着した微粒子核の塊が基板
上に落下し、基板を汚染する恐れもある。これに対して
、基板を垂直に設置し、これに対峙させて電極を設けて
も、本発明と同様の効果が得られる。
When a substrate is placed horizontally in a reaction chamber, an electrode is placed facing it, and a voltage is applied while irradiating an energy beam to form a film, the particulate nuclei generated in the gas phase by the energy beam will be attached to the electrode plate. The phenomenon of adhesion is also observed. In this case, there is a possibility that a mass of particle nuclei adhering to the t1 area may fall onto the substrate and contaminate the substrate. On the other hand, the same effect as the present invention can be obtained even if the substrate is installed vertically and electrodes are provided facing the substrate.

なお、図中3は回折格子、10はガス導入口。In the figure, 3 is a diffraction grating, and 10 is a gas inlet.

導出口、13は加熱コイル、14.15は高周波電源に
接続される一対の電極、16.18はレーザ、30は膜
厚測定装置、32は基板加熱装置、34は排気システム
である。
13 is a heating coil, 14.15 is a pair of electrodes connected to a high frequency power source, 16.18 is a laser, 30 is a film thickness measuring device, 32 is a substrate heating device, and 34 is an exhaust system.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、印加電圧をコントロールしながら成膜
することができるので、段差被覆性がよく、均一で、高
速成膜ができ、さらに、反応室内での基板間の成膜速度
が一定になり、スループットが大きくなる。
According to the present invention, since it is possible to form a film while controlling the applied voltage, it is possible to achieve good step coverage, uniformity, and high-speed film formation.Furthermore, the film formation rate between substrates in the reaction chamber is constant. This increases throughput.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の概略図、第2図は本発明の
他の実施例の概略図、第3図は従来技術を示す概略図で
ある。 1・・・レーザ、7・・・反応室、8・・・入射窓、1
1・・・ステージ、12・・・半導体基板、13・・・
加熱コイル、20・・・電極、21・・・レンズシステ
ム、22・・・高電圧印加装置、24・・・高電圧制御
装置、26・・・原料ガス調整装置、28・・・膜厚モ
ニタ、30・・・膜厚測定装置、32・・・基板加熱装
置、34・・・排気システム。
FIG. 1 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a prior art. 1...Laser, 7...Reaction chamber, 8...Incidence window, 1
1... Stage, 12... Semiconductor substrate, 13...
Heating coil, 20... Electrode, 21... Lens system, 22... High voltage application device, 24... High voltage control device, 26... Source gas adjustment device, 28... Film thickness monitor , 30... Film thickness measuring device, 32... Substrate heating device, 34... Exhaust system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に析出させる所望の元素を含む原料ガスを供
給しながら、前記原料ガスの吸収波長に合致したエネル
ギビームを照射して前記基板上に所望の薄膜を形成させ
る方法において、 前記基板と対峙して電極を設け、前記基板と前記電極間
に電圧を印加し、前記基板と前記電極間の電界強度また
は電圧印加時間を変化させて薄膜形成速度を制御するこ
とを特徴とする薄膜形成方法。 2、特許請求の範囲第1項において、 前記エネルギビームを前記基板と前記電極間に照射させ
ることを特徴とする薄膜形成方法。 3、特許請求の範囲第1項において、 前記基板と前記基板に対峙した前記電極を垂直に設置す
ることを特徴とする薄膜形成方法。 4、特許請求の範囲第1項において、 前記エネルギビームとしてレーザ光を用い、前記原料ガ
スとしてAl、W、Cr、Mo等の金属元素を含むガス
を用いて、前記基板上に前記薄膜を形成させることを特
徴とする薄膜形成方法。 5、特許請求の範囲第1項において、 前記原料ガスとしてAlを含むガスとCu、Ti等のガ
スを含む複数の混合ガスを用い、前記基板上に配線金属
膜を形成させることを特徴とする薄膜形成方法。 6、特許請求の範囲第1項において、 多層配線構造の層間接続孔部に、所望の金属元素を含む
配線金属膜を形成させることを特徴とする薄膜形成方法
[Claims] 1. Forming a desired thin film on the substrate by irradiating an energy beam that matches the absorption wavelength of the source gas while supplying a source gas containing the desired element to be deposited on the substrate. In the method, an electrode is provided facing the substrate, a voltage is applied between the substrate and the electrode, and the electric field strength or voltage application time between the substrate and the electrode is changed to control the thin film formation rate. Characteristic thin film formation method. 2. A thin film forming method according to claim 1, characterized in that the energy beam is irradiated between the substrate and the electrode. 3. The thin film forming method according to claim 1, wherein the substrate and the electrode facing the substrate are installed vertically. 4. In claim 1, the thin film is formed on the substrate using a laser beam as the energy beam and a gas containing a metal element such as Al, W, Cr, or Mo as the source gas. A thin film forming method characterized by: 5. Claim 1, characterized in that a wiring metal film is formed on the substrate using a plurality of mixed gases containing a gas containing Al and gases such as Cu and Ti as the raw material gas. Thin film formation method. 6. A thin film forming method according to claim 1, comprising forming a wiring metal film containing a desired metal element in an interlayer connection hole of a multilayer wiring structure.
JP27679585A 1985-12-11 1985-12-11 Formation of thin film Pending JPS62136571A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27679585A JPS62136571A (en) 1985-12-11 1985-12-11 Formation of thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27679585A JPS62136571A (en) 1985-12-11 1985-12-11 Formation of thin film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62136571A true JPS62136571A (en) 1987-06-19

Family

ID=17574481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27679585A Pending JPS62136571A (en) 1985-12-11 1985-12-11 Formation of thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62136571A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3148004B2 (en) Optical CVD apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the same
JP2635021B2 (en) Deposition film forming method and apparatus used for the same
JPS62136571A (en) Formation of thin film
JPH07105350B2 (en) Light reaction device
JP2758247B2 (en) Organic metal gas thin film forming equipment
JPS60128265A (en) Device for forming thin film in vapor phase
JPS59208065A (en) Depositing method of metal by laser
JPS60178622A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS63317675A (en) Plasma vapor growth device
JP3174787B2 (en) Optical CVD equipment
JPS6128443A (en) Photochemical gaseous phase growing apparatus
JPS60249334A (en) Formation of thin film
JPS61196528A (en) Thin film forming apparatus
JPS61281518A (en) Photochemical vapor deposition equipment
JP2719174B2 (en) Manufacturing method of metal film
JPS6271218A (en) Thin film forming apparatus
JPS61119028A (en) Photo-chemical vapor deposition equipment
JPS60236215A (en) Laser cvd method
JPS59209643A (en) Photochemical vapor phase deposition device
JPS62213118A (en) Formation of thin film and device therefor
JPS61219129A (en) Photochemical vapor deposition with synchrotron radiation light
JPS6053015A (en) Thin film formation by laser irradiation
JPS62114230A (en) Semiconductor manufacturing equipment
JPH0717146Y2 (en) Wafer processing equipment
JPS61183920A (en) Apparatus for treating semiconductor or metal with laser beam or light