JPS62207872A - 光cvd方法 - Google Patents
光cvd方法Info
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- JPS62207872A JPS62207872A JP4961686A JP4961686A JPS62207872A JP S62207872 A JPS62207872 A JP S62207872A JP 4961686 A JP4961686 A JP 4961686A JP 4961686 A JP4961686 A JP 4961686A JP S62207872 A JPS62207872 A JP S62207872A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光励起することにより、薄膜を形成する光CV
D方法に関する。
D方法に関する。
近年半導体デバイスの製造プロセスにおいては光CvD
などのプロセス技術がプロセスの低温化、工程短縮をも
たらすものとして盛んに研究開発されている。光Cv口
の手法を用いれば、従来のプラズマCVDで得られる膜
と同等の良好な膜がより低い温度で得られることが既に
明らかにされ、光CVDの手法の利点が一部明らかとな
ってきた。従来の光CvD方法では一般に、CVO反応
を起こす原料ガスを基板を装着したCVDセルに流し、
その後一定強度の光を基板上に照射して所定の膜厚にな
るまで光照射を続けることにより成膜を行っていた。
などのプロセス技術がプロセスの低温化、工程短縮をも
たらすものとして盛んに研究開発されている。光Cv口
の手法を用いれば、従来のプラズマCVDで得られる膜
と同等の良好な膜がより低い温度で得られることが既に
明らかにされ、光CVDの手法の利点が一部明らかとな
ってきた。従来の光CvD方法では一般に、CVO反応
を起こす原料ガスを基板を装着したCVDセルに流し、
その後一定強度の光を基板上に照射して所定の膜厚にな
るまで光照射を続けることにより成膜を行っていた。
しかしながら、一定強度の光を基板上に照射して所定の
膜厚になるまで光照射を続ける従来の光プロセス方法に
おいては、基板とCVD膜との付着強度が堆積膜の利用
用途によっては不十分で、かつその付着強度の再現性に
も問題があった。この付着力を改善し得る一方法として
、堆積膜のピーク表面温度をモニタしてこの表面温度が
CVDプロセス中変らないよう照射光強度を抑制するこ
とにより、CVD膜の厚み方向の膜質の均一性を向上す
る光CVD方法が特願昭60−155963号に森重等
により報告されている。この出願の発明による方法は、
照射光の吸収によるCVD膜の加熱効果が良好な膜を得
る上で重要な場合に特に有効である。また、この発明で
は、付着力の改善要因として、堆積開始時の強い光照射
による光洗浄効果を挙げている。
膜厚になるまで光照射を続ける従来の光プロセス方法に
おいては、基板とCVD膜との付着強度が堆積膜の利用
用途によっては不十分で、かつその付着強度の再現性に
も問題があった。この付着力を改善し得る一方法として
、堆積膜のピーク表面温度をモニタしてこの表面温度が
CVDプロセス中変らないよう照射光強度を抑制するこ
とにより、CVD膜の厚み方向の膜質の均一性を向上す
る光CVD方法が特願昭60−155963号に森重等
により報告されている。この出願の発明による方法は、
照射光の吸収によるCVD膜の加熱効果が良好な膜を得
る上で重要な場合に特に有効である。また、この発明で
は、付着力の改善要因として、堆積開始時の強い光照射
による光洗浄効果を挙げている。
但しこの方法では、非接触かつ効率的に堆積中のCVD
膜の表面温度を測定する手段として赤外線発光を利用し
ており、この場合には、CVDの領域が数μm程度と微
小になってくると温度の測定が極めて複雑となる欠点が
ある。
膜の表面温度を測定する手段として赤外線発光を利用し
ており、この場合には、CVDの領域が数μm程度と微
小になってくると温度の測定が極めて複雑となる欠点が
ある。
本発明の目的は、以上の従来の光CVO方法の欠点を除
去し、比較的簡単な構成を用いることにより装置コスト
が安< 、CVD膜と基板との付着力を従来方法に比べ
格段に強くできる光CVD方法を提供することにある。
去し、比較的簡単な構成を用いることにより装置コスト
が安< 、CVD膜と基板との付着力を従来方法に比べ
格段に強くできる光CVD方法を提供することにある。
本発明は光CVO反応を起こす気体中にさらされた基板
上にレーザ光を照射して、該基板上に薄膜を形成させる
光CvD方法において、2段階に照射強度を切り換えて
基板上にレーザ光を照射し、後段の第2段階では該薄膜
形成に通常用いる照射強度で照射し、前段の第1段階で
は、前記通常用いる照射強度よりも高く、該薄膜の付着
力増加に有効な値の強度で照射することを特徴とする光
CVD方法である。
上にレーザ光を照射して、該基板上に薄膜を形成させる
光CvD方法において、2段階に照射強度を切り換えて
基板上にレーザ光を照射し、後段の第2段階では該薄膜
形成に通常用いる照射強度で照射し、前段の第1段階で
は、前記通常用いる照射強度よりも高く、該薄膜の付着
力増加に有効な値の強度で照射することを特徴とする光
CVD方法である。
本発明は、照射する光の照射強度をCVD開始直後の短
時間の間、膜の堆積の起こる通常の強度よりも高い照射
強度に設定して基板に照射することにより、CVD膜の
付着力を著しく強くできるという新たな実験的知見に基
ずいて成された。本発明は光の照射強度を、第2図に示
すように2段階のステップ状に制御することが特徴であ
る。実験においては、付着力改善効果は、第1ステツプ
での光強度及びその持続時間がある値以上の場合にのみ
得られることがわかった。強いレーザ光照射による基板
表面の水分や有機物の脱離効果は既に知られており、こ
の脱離による基板表面の洗浄効果が、本発明の付着力増
加の一要因と考えられる。
時間の間、膜の堆積の起こる通常の強度よりも高い照射
強度に設定して基板に照射することにより、CVD膜の
付着力を著しく強くできるという新たな実験的知見に基
ずいて成された。本発明は光の照射強度を、第2図に示
すように2段階のステップ状に制御することが特徴であ
る。実験においては、付着力改善効果は、第1ステツプ
での光強度及びその持続時間がある値以上の場合にのみ
得られることがわかった。強いレーザ光照射による基板
表面の水分や有機物の脱離効果は既に知られており、こ
の脱離による基板表面の洗浄効果が、本発明の付着力増
加の一要因と考えられる。
これに加え、第1ステツプのみの照射で得られた膜を顕
微鏡で観察したところでは、明らかに第2ステツプのみ
で得られる膜と外見が異なる膜が堆積していることから
、第1ステツプにおいて第2ステツプで形成する膜と基
板とを強固に結びつけるのに有効な膜が堆積しているこ
とがわかった。
微鏡で観察したところでは、明らかに第2ステツプのみ
で得られる膜と外見が異なる膜が堆積していることから
、第1ステツプにおいて第2ステツプで形成する膜と基
板とを強固に結びつけるのに有効な膜が堆積しているこ
とがわかった。
なお第1ステツプの照射強度で堆積を継続すると、膜厚
の増加に伴う光の吸収量の増加とともに膜の蒸散が起こ
るなどの問題を生ずるために、良好なCVD膜を得るに
は本発明の2段階の照射を行うことが有効である。
の増加に伴う光の吸収量の増加とともに膜の蒸散が起こ
るなどの問題を生ずるために、良好なCVD膜を得るに
は本発明の2段階の照射を行うことが有効である。
以下図面を用いて、本発明方法の実施例を詳細に説明す
る。第1図は、本発明による具体的一実施例の構成図で
ある。この実施例は、クロムのCvDに本発明を適用し
た例であり、強い付着力の堆積膜を必要とする露光用フ
ォトマスクの欠陥修正などの用途に有用である。光化学
反応を生ずる原料ガスにはI Torrの蒸気圧のクロ
ムカルボニル蒸気を大気圧のアルゴンガスをバッファガ
スと混合して用いている。この原料ガスは、ガス供給ユ
ニット6よりCVDセルフに導入され、反応終了後のガ
スはガス処理ユニット11で無害化処理を行う構成にな
っている。また基板9はCVDセルフ内に保持され、C
VDセルフは、X−Yステージ10により基板上の光照
射位置を変えることができる構成になっている。一方Q
スイッチNd : YAGレーザの第4高調波システム
からなる光源1からの照射光は、可変減衰器2を通り、
ミラー4で反射されたあと、レンズ5と窓8を通って基
板9上に照射される。可変減衰器2は制御ユニット3に
より光源1からの照射光強度を制御するために用いる。
る。第1図は、本発明による具体的一実施例の構成図で
ある。この実施例は、クロムのCvDに本発明を適用し
た例であり、強い付着力の堆積膜を必要とする露光用フ
ォトマスクの欠陥修正などの用途に有用である。光化学
反応を生ずる原料ガスにはI Torrの蒸気圧のクロ
ムカルボニル蒸気を大気圧のアルゴンガスをバッファガ
スと混合して用いている。この原料ガスは、ガス供給ユ
ニット6よりCVDセルフに導入され、反応終了後のガ
スはガス処理ユニット11で無害化処理を行う構成にな
っている。また基板9はCVDセルフ内に保持され、C
VDセルフは、X−Yステージ10により基板上の光照
射位置を変えることができる構成になっている。一方Q
スイッチNd : YAGレーザの第4高調波システム
からなる光源1からの照射光は、可変減衰器2を通り、
ミラー4で反射されたあと、レンズ5と窓8を通って基
板9上に照射される。可変減衰器2は制御ユニット3に
より光源1からの照射光強度を制御するために用いる。
この構成において、基板9への照射光強度を、第2図に
示すように第1ステツプでは通常のCVDに用いる強度
I2より高いI3、第2ステツプではI2とし、また第
1ステツプの持続時間をI7、全反応時間をTtであら
れした時、この■いI2、T1、T−をパラメータとし
て、これらの照射条件と堆積した膜の付着力との関係を
調べた。他の実験条件は以下のごとく、レーザ光の繰り
返しは2kHz 、 CVD面積は10μm1基板は石
英である。I2はCVD膜の蒸散の闇値強度である3M
11/aJよりわずかに弱い2MW/calに選んだ。
示すように第1ステツプでは通常のCVDに用いる強度
I2より高いI3、第2ステツプではI2とし、また第
1ステツプの持続時間をI7、全反応時間をTtであら
れした時、この■いI2、T1、T−をパラメータとし
て、これらの照射条件と堆積した膜の付着力との関係を
調べた。他の実験条件は以下のごとく、レーザ光の繰り
返しは2kHz 、 CVD面積は10μm1基板は石
英である。I2はCVD膜の蒸散の闇値強度である3M
11/aJよりわずかに弱い2MW/calに選んだ。
その結果、■1が5MW/cut以上、かつT、が2秒
以上にすると、CVD膜に、ピンセットによる引っかき
試験でなんら変化を起こさない非常に強い付着力を付与
しうろことを見い出した。また、第1のステップを省略
すると、大幅に付着力は低下した。ただしこの場合、C
VD前の基板の洗浄の有無により付着力の弱さに差が見
られた。即ち、基板洗浄のない場合には節単にCVD膜
が基板から剥離し、また洗浄のある場合にはビンセット
による引っかき試験により部分的に膜がはがれた。また
T。
以上にすると、CVD膜に、ピンセットによる引っかき
試験でなんら変化を起こさない非常に強い付着力を付与
しうろことを見い出した。また、第1のステップを省略
すると、大幅に付着力は低下した。ただしこの場合、C
VD前の基板の洗浄の有無により付着力の弱さに差が見
られた。即ち、基板洗浄のない場合には節単にCVD膜
が基板から剥離し、また洗浄のある場合にはビンセット
による引っかき試験により部分的に膜がはがれた。また
T。
を1秒から12秒まで変えて付着力を調べたが、この範
囲ではT2による付着力の変化はなかった。これらの結
果は、付着力改善に第1ステツプでの強い照射が重要で
あることをよ(示している。また第2ステツプの光照射
を省略して第1ステツプの光強度で照射を継続すると、
一度形成された均一な厚みで滑らかな表面の薄いCVD
膜が部分的に蒸散してしまうことから、本発明の2ステ
ツプの照射が付着力が強くかつ表面の滑らかな良好膜を
得るために有効であることがわかる。またこの方法は、
従来の装置に照射光強度を時間的に変化させるための制
御手段を加えるのみで実現できるので、装置価格を低く
抑えることができ、かつ膜質の再現性などの点でも高い
信頼性が得られる。
囲ではT2による付着力の変化はなかった。これらの結
果は、付着力改善に第1ステツプでの強い照射が重要で
あることをよ(示している。また第2ステツプの光照射
を省略して第1ステツプの光強度で照射を継続すると、
一度形成された均一な厚みで滑らかな表面の薄いCVD
膜が部分的に蒸散してしまうことから、本発明の2ステ
ツプの照射が付着力が強くかつ表面の滑らかな良好膜を
得るために有効であることがわかる。またこの方法は、
従来の装置に照射光強度を時間的に変化させるための制
御手段を加えるのみで実現できるので、装置価格を低く
抑えることができ、かつ膜質の再現性などの点でも高い
信頼性が得られる。
以上の例ではクロムカルボニルからのクロムのレーザC
VDの場合について述べたが、他の有機金属材料を用い
たレーザCVDにおいても成膜メカニズムの類似性から
強い付着力を得る上で本発明の2ステツプの光照射が有
効となる。また光源に関しても、レーザCVDに有効な
他のエキシマレーザやアルゴンレーザなどの光源を用い
た場合にも本発明が適用できることは言うまでもない。
VDの場合について述べたが、他の有機金属材料を用い
たレーザCVDにおいても成膜メカニズムの類似性から
強い付着力を得る上で本発明の2ステツプの光照射が有
効となる。また光源に関しても、レーザCVDに有効な
他のエキシマレーザやアルゴンレーザなどの光源を用い
た場合にも本発明が適用できることは言うまでもない。
以上述べたように、従来の方法では、強い付着力を得る
ことが容易でなかったが、本発明の方法によれば、従来
方法によるよりも格段に強い付着力のCVD膜を形成で
き、かつプロセスの信頼性の高い優れた光07口方法を
提供することができ、また本発明の方法を実現するため
の装置構成も簡単で低価格にできる効果がある。
ことが容易でなかったが、本発明の方法によれば、従来
方法によるよりも格段に強い付着力のCVD膜を形成で
き、かつプロセスの信頼性の高い優れた光07口方法を
提供することができ、また本発明の方法を実現するため
の装置構成も簡単で低価格にできる効果がある。
第1図は、本発明を適用した場合の一実施例の概略的構
成図、第2図は本発明による照射光強度の制御時間波形
を示す図である。 1・・・光源、2・・・可変減衰器、3・・・制御ユニ
ット、4・・・ミラー、5・・・レンズ、6・・・ガス
供給ユニット、7・・・CVDセル、8・・・窓、9・
・・基板、lO・・・X−Yステージ、11・・・ガス
処理ユニット。 第1図
成図、第2図は本発明による照射光強度の制御時間波形
を示す図である。 1・・・光源、2・・・可変減衰器、3・・・制御ユニ
ット、4・・・ミラー、5・・・レンズ、6・・・ガス
供給ユニット、7・・・CVDセル、8・・・窓、9・
・・基板、lO・・・X−Yステージ、11・・・ガス
処理ユニット。 第1図
Claims (1)
- (1)光CVD反応を起こす気体中にさらされた基板上
にレーザ光を照射して、該基板上に薄膜を形成させる光
CVD方法において、2段階に照射強度を切り換えて基
板上にレーザ光を照射し、後段の第2段階では該薄膜形
成に通常用いる照射強度で照射し、前段の第1段階では
、前記通常用いる照射強度よりも高く、該薄膜の付着力
増加に有効な値の強度で照射することを特徴とする光C
VD方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61049616A JPH06104901B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 光cvd方法 |
US06/886,125 US4711790A (en) | 1985-07-17 | 1986-07-16 | Optical CVD method with a strong optical intensity used during an initial period and device therefor |
DE8686109787T DE3682716D1 (de) | 1985-07-17 | 1986-07-16 | Optisches verfahren zur herstellung von schichten aus der gasphase mit einer starken optischen intensitaet waehrend der beginnphase und vorrichtung dafuer. |
EP86109787A EP0209131B1 (en) | 1985-07-17 | 1986-07-16 | Optical cvd method with a strong optical intensity used during an initial period and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61049616A JPH06104901B2 (ja) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | 光cvd方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62207872A true JPS62207872A (ja) | 1987-09-12 |
JPH06104901B2 JPH06104901B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=12836164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61049616A Expired - Fee Related JPH06104901B2 (ja) | 1985-07-17 | 1986-03-07 | 光cvd方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06104901B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58119334A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-15 | Ushio Inc | 光化学反応蒸着方法 |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP61049616A patent/JPH06104901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58119334A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-15 | Ushio Inc | 光化学反応蒸着方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06104901B2 (ja) | 1994-12-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |