JPS6252921A - 光励起膜形成装置 - Google Patents
光励起膜形成装置Info
- Publication number
- JPS6252921A JPS6252921A JP19201285A JP19201285A JPS6252921A JP S6252921 A JPS6252921 A JP S6252921A JP 19201285 A JP19201285 A JP 19201285A JP 19201285 A JP19201285 A JP 19201285A JP S6252921 A JPS6252921 A JP S6252921A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- inlet window
- light inlet
- film
- heated
- 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
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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、半導体、絶縁膜、金
属膜等の薄膜形成を行なう光励起膜形成装置の改良に関
する。
属膜等の薄膜形成を行なう光励起膜形成装置の改良に関
する。
近年光エネルギーによる化学反応を利用し、化金物ガス
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。
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、光励起膜形成法と称され、通常の薄膜形成
法に比較し、低温で膜形成が可能であることや、荷電粒
子による照射損傷が無い等の特長を有しておシ、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。
法に比較し、低温で膜形成が可能であることや、荷電粒
子による照射損傷が無い等の特長を有しておシ、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。
しかし上記の特徴を有する光励起膜形成法には、光を膜
形成室内に導入する光導入窓上での製膜によシ、光照射
の時間と共に、膜形成室中の光強度が低下し、膜の形成
速度が減少するという問題がある。
形成室内に導入する光導入窓上での製膜によシ、光照射
の時間と共に、膜形成室中の光強度が低下し、膜の形成
速度が減少するという問題がある。
その解決法として、光入射窓に蒸気圧が低く、紫外光を
透過する様な油、例えばパーツロロボリエーテル等を塗
布し、膜が付着するのを防止する方法が提案されている
。しかしこの方法では油から膜中に不純物が入る可能性
がある。また、光導入窓に不活性ガスや、水素ガス等を
吹きつける方法も提案されているが、この方法のみでは
効果はあまり期待されない。
透過する様な油、例えばパーツロロボリエーテル等を塗
布し、膜が付着するのを防止する方法が提案されている
。しかしこの方法では油から膜中に不純物が入る可能性
がある。また、光導入窓に不活性ガスや、水素ガス等を
吹きつける方法も提案されているが、この方法のみでは
効果はあまり期待されない。
本発明の目的は、光導入窓と形成室との間ｋ、入射光束
を防げず、かつ、原料ガスの熱分解温度以上に加熱する
接続部を設けることにより、光導入窓での膜形成を防止
した光励起膜形成装置を提供することにある。
を防げず、かつ、原料ガスの熱分解温度以上に加熱する
接続部を設けることにより、光導入窓での膜形成を防止
した光励起膜形成装置を提供することにある。
本発明によれば、光導入窓へ拡散して到達する原料ガス
が接続部を拡散する時に、接続部が高温に加熱されてい
るために、熱分解され接続部内壁に膜形成が起こり、光
導入窓への原料ガスの拡散は防止され、光導入窓での膜
形成を防止することができ、光照射時間に比例した膜形
成速度が得られる。
が接続部を拡散する時に、接続部が高温に加熱されてい
るために、熱分解され接続部内壁に膜形成が起こり、光
導入窓への原料ガスの拡散は防止され、光導入窓での膜
形成を防止することができ、光照射時間に比例した膜形
成速度が得られる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発ＥＩＡの一実施例に係わる光励起膜形成
装置の概略構成図を示す。この第１図において（１）は
薄膜形成容器で、この容器（１）内には例えばＧａＡｓ
牛導体小導体る基板（２）を設置したサセプタ（３）が
収容されている。基板（２）は外部ヒータ（４）によっ
て所定の温度に設定される。また容器（１）内にはガス
導入口（５）ｔ−介して化合物ガスを含む原料ガスがガ
ス供給系（６）より導入され、容器（１）内の原料ガス
は排気系（７）により排気される。一方薄膜形成容器（
１）の上部（基板直上）には、光導入窓（８）を有する
接続部（９）が設置されている。接続部（９）は、加熱
機構としてシーズヒータ（１０）と、接続部と形成容器
（１）および光導入窓（８）とのシール部（１１）を冷
却するための水冷パイプ（１２）を有している。エキシ
マレーザ（１３）からのレーザビーム（１４）は反射ミ
ラー（１５）、光導入窓（８）を介し膜形成容器（１）
内と基板（２）上に照射される。尚接続部（９）はレー
ザ光のビームを妨げな込形状を有している。
装置の概略構成図を示す。この第１図において（１）は
薄膜形成容器で、この容器（１）内には例えばＧａＡｓ
牛導体小導体る基板（２）を設置したサセプタ（３）が
収容されている。基板（２）は外部ヒータ（４）によっ
て所定の温度に設定される。また容器（１）内にはガス
導入口（５）ｔ−介して化合物ガスを含む原料ガスがガ
ス供給系（６）より導入され、容器（１）内の原料ガス
は排気系（７）により排気される。一方薄膜形成容器（
１）の上部（基板直上）には、光導入窓（８）を有する
接続部（９）が設置されている。接続部（９）は、加熱
機構としてシーズヒータ（１０）と、接続部と形成容器
（１）および光導入窓（８）とのシール部（１１）を冷
却するための水冷パイプ（１２）を有している。エキシ
マレーザ（１３）からのレーザビーム（１４）は反射ミ
ラー（１５）、光導入窓（８）を介し膜形成容器（１）
内と基板（２）上に照射される。尚接続部（９）はレー
ザ光のビームを妨げな込形状を有している。
この様に構成された本装置での具体的な薄膜形成の例と
して、０１人謳半導体薄膜の形成について述べる。原料
ガスとしてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアルシン（
ＡｓＨ３）を、希釈ガスとして水素ガス（Ｈ２）をガス
供給系（６）よシガス導入口（５）を介して薄膜形成容
器（１）内へ導入する。各々の原料ガスの供給量は、Ｔ
ＭＧ ： ｌ Ｘｌ０−’ｍｏｌ／４ｎｉｎ 、 Ａｓ
Ｈ３： ２刈０″ｍｏｌＡ血。
して、０１人謳半導体薄膜の形成について述べる。原料
ガスとしてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアルシン（
ＡｓＨ３）を、希釈ガスとして水素ガス（Ｈ２）をガス
供給系（６）よシガス導入口（５）を介して薄膜形成容
器（１）内へ導入する。各々の原料ガスの供給量は、Ｔ
ＭＧ ： ｌ Ｘｌ０−’ｍｏｌ／４ｎｉｎ 、 Ａｓ
Ｈ３： ２刈０″ｍｏｌＡ血。
Ｈ２５０Ｑ８ＣＣＭで、形成容器（１）内の圧力は、２
０Ｔｏｒｒに設定しな。また接続部（９）をシーズヒー
タ（１０）によって加熱し、シーズヒータが取シ付けら
れ九接続部の内面を６００℃に加熱した。そこでエキシ
マレーザ（１３）からの１９３℃ｍの波長を有する紫外
レーザビーム光を反射ミラー（１５）光導入窓（８）、
接続部（９）を通して形成容器（１）内のＧａＡｓ基板
（２）上へ照射し、ＧａＡｓ膜の形成を行なった。なお
基板（２）は、外部ヒータ（４）によ、９３０００に加
熱した。ここで光導入窓（１０）へのＧａＡｓ膜の形成
はほとんど起こらず、第２図に示す様に光照射時間に比
例した形成膜厚が得られ本発明の効果が実証された。第
２図中波線で示したものは、接続部（１２）の加熱を行
なわない時の前記形成条件での形成膜厚の光照射時間依
存性である。なお第１図に示し九接続部の加熱方法はシ
ーズヒータによるものでありたが、高周波誘導加熱によ
りても曳い。第３図に高周波誘導加熱を用いた接続部を
示す。石英製接続部（３１）の中には金属板（３６）が
設置されておシ、接続部（３１）の回シ巻かれたワーク
コイル（３４） （無酸素鋼裏）に高周波電力を高周波
電源（３５）から供給する事により、金属板（３６）を
１０００℃以上の高温に加熱する事が可能である。第３
図に示した接続部を第１図に示した図番（１０）〜（１
４）より構成される接続部の代りに形成容器（１）に設
置し、前記実施例と同様な手順でＧａＡｓ膜を形成した
ところ、前記実施例と同様な結果が得られた。
０Ｔｏｒｒに設定しな。また接続部（９）をシーズヒー
タ（１０）によって加熱し、シーズヒータが取シ付けら
れ九接続部の内面を６００℃に加熱した。そこでエキシ
マレーザ（１３）からの１９３℃ｍの波長を有する紫外
レーザビーム光を反射ミラー（１５）光導入窓（８）、
接続部（９）を通して形成容器（１）内のＧａＡｓ基板
（２）上へ照射し、ＧａＡｓ膜の形成を行なった。なお
基板（２）は、外部ヒータ（４）によ、９３０００に加
熱した。ここで光導入窓（１０）へのＧａＡｓ膜の形成
はほとんど起こらず、第２図に示す様に光照射時間に比
例した形成膜厚が得られ本発明の効果が実証された。第
２図中波線で示したものは、接続部（１２）の加熱を行
なわない時の前記形成条件での形成膜厚の光照射時間依
存性である。なお第１図に示し九接続部の加熱方法はシ
ーズヒータによるものでありたが、高周波誘導加熱によ
りても曳い。第３図に高周波誘導加熱を用いた接続部を
示す。石英製接続部（３１）の中には金属板（３６）が
設置されておシ、接続部（３１）の回シ巻かれたワーク
コイル（３４） （無酸素鋼裏）に高周波電力を高周波
電源（３５）から供給する事により、金属板（３６）を
１０００℃以上の高温に加熱する事が可能である。第３
図に示した接続部を第１図に示した図番（１０）〜（１
４）より構成される接続部の代りに形成容器（１）に設
置し、前記実施例と同様な手順でＧａＡｓ膜を形成した
ところ、前記実施例と同様な結果が得られた。
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檀々変形して実施する
ことができる。例えば形成する膜はＧａＡｓ膜に限らず
、アモルファスシリコン膜や、他の半導体膜および絶縁
膜また金属膜等でも良い。
く、その要旨を逸脱しない範囲で檀々変形して実施する
ことができる。例えば形成する膜はＧａＡｓ膜に限らず
、アモルファスシリコン膜や、他の半導体膜および絶縁
膜また金属膜等でも良い。
圧力、基板温度、原料ガス流量は所望の膜により適宜定
めれば良ｂ０また接続部の加熱温度も原料ガスの分解が
起こる温度以上で、接続部と光導入窓、および形成容器
との気密性が失なわれない温度範囲ならば良い。また光
源はエキシマレーザの入ｒＦ ：１９３ ｎｍの波長に
限るものではなく、他の工ａｐシーｃｒｖ−ザ発振線（
ＫｒＣ６２２２ｎｍ、ＫｒＦ ２４９ ｎｍ。
めれば良ｂ０また接続部の加熱温度も原料ガスの分解が
起こる温度以上で、接続部と光導入窓、および形成容器
との気密性が失なわれない温度範囲ならば良い。また光
源はエキシマレーザの入ｒＦ ：１９３ ｎｍの波長に
限るものではなく、他の工ａｐシーｃｒｖ−ザ発振線（
ＫｒＣ６２２２ｎｍ、ＫｒＦ ２４９ ｎｍ。
ＸｅＣ７！３０８ｎｍ 、ＸｅＦ３５０ｎｍ 、ＣＯ２
１１０６００ｎ 。
１１０６００ｎ 。
Ｆ２１５７ｎｍ）や、重水素ランプ、低圧水銀ランプ、
希ガスのマイクａ波放電による光源等でも良い。
希ガスのマイクａ波放電による光源等でも良い。
さらに光導入窓は、使用する光源の波長を透過する材料
であれば良い。
であれば良い。
第１図は本発明の一実施例に係わる光励起膜形成装置を
示す概略構成図、第２図は本発明の一実施例で得られた
実験結果を示す図、第３図は本発明の変形例を示す図で
ある。 １・・・薄膜形成容器、２・・・基板、３・・・基板サ
セプタ、４・・・赤外光透過窓、５・・・回転欄内反射
板、６・・・赤外線加熱装置、７・・・ガス導入口、８
・・・ガス供給系、９・・・排気系、１０・・・光導入
窓、１１・・・接ｆ部、１２・・・シーズヒータ、１３
・・・シール部、１４・・・水冷パイプ、１５・・・エ
キシマレーザ、１６・・・レーザビーム、１７・・・反
射ミラー、３１・・・接続部、３２・・・膜形成容器接
合面、３３・・・光導入窓、３４・・・ワークコイル、
３５・・・高周波゛電源、３６・・・金属板、３７・・
・シール部、３８・・・水冷パイプ
示す概略構成図、第２図は本発明の一実施例で得られた
実験結果を示す図、第３図は本発明の変形例を示す図で
ある。 １・・・薄膜形成容器、２・・・基板、３・・・基板サ
セプタ、４・・・赤外光透過窓、５・・・回転欄内反射
板、６・・・赤外線加熱装置、７・・・ガス導入口、８
・・・ガス供給系、９・・・排気系、１０・・・光導入
窓、１１・・・接ｆ部、１２・・・シーズヒータ、１３
・・・シール部、１４・・・水冷パイプ、１５・・・エ
キシマレーザ、１６・・・レーザビーム、１７・・・反
射ミラー、３１・・・接続部、３２・・・膜形成容器接
合面、３３・・・光導入窓、３４・・・ワークコイル、
３５・・・高周波゛電源、３６・・・金属板、３７・・
・シール部、３８・・・水冷パイプ
Claims (1)
- 基板が収容され原料ガスが導入される形成室と、該形成
室内に光を入射する光源と、前記形成室と前記光源との
間に光源からの光を透過する光導入窓とを備え、前記原
料ガスを光励起分解して前記基板上に膜形成を行なう光
励起膜形成装置において、前記光導入窓と前記形成室と
の間に、入射光束を防げず、かつ、原料ガスの熱分解温
度以上に加熱する接続部を有することを特徴とする光励
起膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19201285A JPS6252921A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 光励起膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19201285A JPS6252921A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 光励起膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252921A true JPS6252921A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16284133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19201285A Pending JPS6252921A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 光励起膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277769A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Fuji Electric Co Ltd | 光化学反応利用装置 |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP19201285A patent/JPS6252921A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277769A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-15 | Fuji Electric Co Ltd | 光化学反応利用装置 |
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