JPS63113A - Device for forming thin film - Google Patents

Device for forming thin film

Info

Publication number
JPS63113A
JPS63113A JP14437786A JP14437786A JPS63113A JP S63113 A JPS63113 A JP S63113A JP 14437786 A JP14437786 A JP 14437786A JP 14437786 A JP14437786 A JP 14437786A JP S63113 A JPS63113 A JP S63113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cvd
light source
laser light
pulsed laser
laser beam
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.)
Granted
Application number
JP14437786A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0616494B2 (en
Inventor
Yukio Morishige
幸雄 森重
Shunji Kishida
岸田 俊二
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP14437786A priority Critical patent/JPH0616494B2/en
Publication of JPS63113A publication Critical patent/JPS63113A/en
Publication of JPH0616494B2 publication Critical patent/JPH0616494B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PURPOSE:To contrive the reduction of an impurity concentration by controlling the emission time of a second pulse laser beam source so as to make its phase different from a phase of a first pulse laser beam source. CONSTITUTION:A delay circuit 22 gives a delay to a first trigger signal tr.S1 of a first pulse laser beam source 1 and an output signal of a clock generating circuit 23 which starts the generation of repetitive pulses is outputted as a second trigger signal tr.S2 for controlling a second pulse laser beam source 2 through a gate circuit 19 which is switched by an output of a counter circuit 18. The counter circuit 18 operates so as to open the gate circuit 19 only during the time from an output of the delay circuit 22 is accepted till a predetermined number of clock signals are counted. At this time, a delay time, a clock period, and a counted number of the counter are so predetermined that a series of time from a repetitive period control unit 14 accepts the first trigger signal till the output of the second trigger signal finishes becomes shorter than a repetitive period of the first pulse laser beam source 1. Thus, the overlapping of the emission time of the pulse laser beam sources 1 and 2 can be avoided.

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薄膜形
成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film forming apparatus that forms a thin film by optical excitation.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

近年、半導体デバイス製造プロセスにおいては、光CV
Dなとの光励起プロセス技術が、プロセスの低温化、工
程短縮などをもたらすものとして盛んに研究開発されて
いる。光CVDは、従来のプラズマプロセスに比べ、基
板やその上のデバイス層へ与えるダメージが少なく、よ
り低温で良譬な膜形成を可能とするものとして期待が大
きい。既に光CVDの手法を用い、将来の配線材料とし
て有望なタングステンやモリブデンなどの金属材料や、
MOS  ICのゲート絶縁膜に使用されろ5i02な
どの絶縁体などの堆積が実現されている。たとえば、ア
プライド・フィジックス・レター(、〜pplied 
Physics 1etters)誌の第40巻、第7
16〜719ページに、ボイヤー(Boyer)氏等に
より、ArFエキシマ−レーザを光源として、SiH4
とN20気体を原料気体として、SiO□膜を堆積でき
ることが報告されている。この文献によれば、得られた
堆積膜は、付着力やブレークダウン電圧などの特性では
熱酸化SiO□膜と同程度に優れた値を持つことが示さ
れている。しかし、界面準位密度が、熱酸化5i02膜
の10倍から100倍程度と高く、また不純物として、
炭化水素や窒素がかなり含まれていることが記述されて
いる。界面準位は、MOS  ICなどのゲート絶縁膜
などに使う場合に悪影響を与えるため、できるだけ低い
ことが望まれる。この論文では、この界面準位の増加の
原因には特に触れていないが、明らかに上記の窒素や炭
化水素などの不純物が悪影響を与えている。また、第3
2回春季応用物理学会予稿集(1985年)の講演番号
30p−に2の第340ページで開帳等により示されて
いるように、SiO□中の不純物のOH基がArFレー
ザ光の照射のためにトラップを形成し、界面準位の増加
を招いている例もある。これらの界面準位増加の原因を
取り除くには、CVD膜中の窒素や炭化水素、水素など
の不純物の含有を極力低減することが有効である。しか
しながら、従来の光CVDの装置では、効果的にこれら
の不純物の混入を低減することができないという問題が
あった。
In recent years, in the semiconductor device manufacturing process, optical CV
D-nato photoexcitation process technology is being actively researched and developed as a technology that can lower process temperatures and shorten process steps. Compared to conventional plasma processes, photo-CVD causes less damage to substrates and device layers thereon, and has high expectations as a method that enables the formation of acceptable films at lower temperatures. We have already used photo-CVD techniques to develop metal materials such as tungsten and molybdenum, which are promising as future wiring materials.
Deposition of insulators such as 5i02 used for gate insulating films of MOS ICs has been realized. For example, Applied Physics Letters (,~pplied
Physics 1etters, Volume 40, No. 7
On pages 16 to 719, Boyer et al. used an ArF excimer laser as a light source to
It has been reported that a SiO□ film can be deposited using N20 and N20 gases as raw material gases. According to this document, it is shown that the obtained deposited film has properties such as adhesion and breakdown voltage that are comparable to those of the thermally oxidized SiO□ film. However, the interface state density is about 10 to 100 times higher than that of the thermally oxidized 5i02 film, and as impurities,
It has been described that it contains considerable amounts of hydrocarbons and nitrogen. The interface level is desired to be as low as possible because it has an adverse effect when used in a gate insulating film of a MOS IC or the like. Although this paper does not specifically address the cause of this increase in interface states, it is clear that the impurities mentioned above, such as nitrogen and hydrocarbons, have a negative effect. Also, the third
As shown in the 2nd Spring Proceedings of the Japan Society of Applied Physics (1985), lecture number 30p-2, page 340, the OH groups of impurities in SiO In some cases, traps are formed at the interface, leading to an increase in interface states. In order to eliminate the causes of these increases in interface levels, it is effective to reduce the content of impurities such as nitrogen, hydrocarbons, and hydrogen in the CVD film as much as possible. However, conventional photo-CVD equipment has a problem in that it is not possible to effectively reduce the incorporation of these impurities.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の薄膜形成装置は、第1の波長の光を発生する第
1のパルスレーザ光源と、窓を備えたCVDセルと、該
第1のパルスレーザ光源の出射光を該CVDセル内の基
板に導く第1の光学系と、該第1の波長の光の照射によ
って堆積反応を生ずる第1の気体成分を含む気体を該C
VDセルに供給するCVD用原料気体供給系と、該CV
Dセル内に該基板を保持する機構とを具備する薄膜形成
装置において、該堆積反応により生成された薄膜の不純
幹成分を第2の波長の光の照射によりエツチングする第
2の気体成分を該CVDセルに供給するエツチング用気
体供給系と、該第2の波長の光を発生する第2のパルス
レーザ光源と、該第2のパルスレーザ光源の出射光を該
CVDセル内の該基板に導く第2の光学系と、該薄膜の
一分子層成長に要する時間よりも短い所定の繰返し周期
でかつ第1のパルスレーザ光源と位相をずらして第2の
パルスレーザ光源の出射タイミングを制御する繰返し周
期制御ユニットとを備えてなるものである。
The thin film forming apparatus of the present invention includes a first pulsed laser light source that generates light of a first wavelength, a CVD cell provided with a window, and a CVD cell that directs the emitted light of the first pulsed laser light source to a substrate within the CVD cell. a first optical system that guides a gas containing a first gas component that causes a deposition reaction by irradiation with light of the first wavelength.
A CVD raw material gas supply system that supplies a VD cell, and the CVD
In a thin film forming apparatus equipped with a mechanism for holding the substrate in a D cell, a second gas component that etches the main impurity component of the thin film produced by the deposition reaction by irradiation with light of a second wavelength is applied. an etching gas supply system that supplies the CVD cell; a second pulsed laser light source that generates light of the second wavelength; and guides the emitted light of the second pulsed laser light source to the substrate within the CVD cell. a second optical system; and a repetition process that controls the emission timing of the second pulsed laser light source at a predetermined repetition period shorter than the time required to grow a monolayer of the thin film and out of phase with the first pulsed laser light source. It is equipped with a periodic control unit.

゛〔こ発明の原理及び作用〕 パルスレーザ光を用いるC’V D反応では、各レーザ
パルスの照射ごとにCVD原料気体が分解4L<は反応
して、生成された分子が基板上に堆積するステップを繰
り返し、薄膜が形成されていくと考えられる。この時1
パルス当りの堆積厚は、緻密な膜が得られる条件のもと
では、多くとも1人/パルス程度である。つまり各パル
スの照射により、新たに堆積する膜の平均的な厚みは、
一原子層よりも十分に薄いごとになる。このため、各パ
ルス照射後、不純物となる原子もしくは分子は、膜の最
表面に露出している状態にあると考えられる。本発明は
、この点に着目し、CVD用の各レーザパルスの照射直
後に、堆積した原子層オーダーの薄い膜の中の不純物原
子もしくは分子に対して、別の波長の光を照射してエツ
チング反応を起こし、この不純物成分を除去すれば、C
VD膜中への不純物の混入を抑えることかやきるとの考
えに基づいている。この方法によれば、CVD反応単独
では不純物の発生・混入が避けられない場合でも、CV
D膜中に不純物が取り込まれる前にエツチング反応で不
純物を取り除くことができ、その結果として高純度のC
VD膜を得ることができる。また、このエツチング反応
を起こさせるレーザ光には、エツチング反応による不純
物の除去の効果のほかにも、光脱離効果があり、この効
果によって表面に吸着している窒素や酸素などの揮発性
分子の除去を行うことができる。
[Principle and operation of the present invention] In the C'V D reaction using pulsed laser light, the CVD raw material gas decomposes and reacts with each irradiation of each laser pulse, and the generated molecules are deposited on the substrate. It is thought that a thin film is formed by repeating the steps. At this time 1
The deposition thickness per pulse is at most about one person/pulse under conditions where a dense film can be obtained. In other words, the average thickness of the newly deposited film due to each pulse irradiation is
Each layer is sufficiently thinner than one atomic layer. Therefore, after each pulse irradiation, atoms or molecules serving as impurities are considered to be exposed at the outermost surface of the film. The present invention focuses on this point, and etches the impurity atoms or molecules in the deposited atomic layer-order thin film by irradiating light of a different wavelength immediately after irradiation with each laser pulse for CVD. By causing a reaction and removing this impurity component, C
This is based on the idea that it is possible to suppress the incorporation of impurities into the VD film. According to this method, even if the generation and contamination of impurities cannot be avoided with CVD reaction alone, CVD
Impurities can be removed by an etching reaction before they are incorporated into the D film, resulting in highly pure C.
A VD film can be obtained. In addition to the effect of removing impurities due to the etching reaction, the laser light that causes this etching reaction has a photodesorption effect, which causes volatile molecules such as nitrogen and oxygen adsorbed on the surface to be removed. can be removed.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例の主要部のブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of the main parts of a first embodiment of the present invention.

この実施例は、5i02のCVDに本発明を適用した例
である。CVD用原料気体供給系9は5iH2C2□N
2、N20気体の混合気体をCVDセル8に供給する。
This example is an example in which the present invention is applied to CVD of 5i02. The CVD raw material gas supply system 9 is 5iH2C2□N
2. Supply a mixed gas of N20 gas to the CVD cell 8.

またエツチング用気体供給系10は、エツチング用の0
1!2気体を供給する。ArFエキシマ−レーザで構成
される第1のパルスレーザ光源1はCVD用原料気体を
励起するために用いられ、その出射光は第2のミラー4
、第3のミラー5、および第2の窓7を通してCVDセ
ル8内に導かれる。Xel’エキシマ−レーザで構成さ
れる第2のパルスレーザ光源2は、エツチング用気体の
CI!2を励起するために用いられ、出射光は、第1の
ミラー3および第1の窓6を通してCVDセル内の基板
に照射される構成となっている。
In addition, the etching gas supply system 10 is a gas supply system 10 for etching.
1!2 Supply gas. A first pulsed laser light source 1 composed of an ArF excimer laser is used to excite CVD raw material gas, and its emitted light is sent to a second mirror 4.
, third mirror 5, and second window 7 into the CVD cell 8. The second pulsed laser light source 2, which is composed of a Xel' excimer laser, uses etching gas CI! The emitted light is used to excite the CVD cell 2, and the emitted light is irradiated onto the substrate in the CVD cell through the first mirror 3 and the first window 6.

ヒータ12は基板13を良好な膜形成のできる温度に昇
温するために用いる。CVDセル8の内部圧力は、排気
ポンプ11の排気速度とCVD用原料気体供給系9及び
エツチング用気体供給系10からの供給量を調整するこ
とにより、CVD中所定の値になるよう制御される。繰
返し周期制御ユニ・ソト14は、第1のパルスレーザ光
源1の出射信号を受は取り、遅延回路を通してこの出射
信号より第1のパルスレーザ光源1の繰返し周期よりも
短い所定の遅れを持つトリガ信号を第2のパルスレーザ
光源2に与える構成になっている。
The heater 12 is used to raise the temperature of the substrate 13 to a temperature at which a good film can be formed. The internal pressure of the CVD cell 8 is controlled to a predetermined value during CVD by adjusting the exhaust speed of the exhaust pump 11 and the supply amount from the CVD raw material gas supply system 9 and the etching gas supply system 10. . The repetition period control unit 14 receives the emission signal of the first pulsed laser light source 1 and generates a trigger with a predetermined delay shorter than the repetition period of the first pulsed laser light source 1 from this emission signal through a delay circuit. The configuration is such that the signal is given to the second pulsed laser light source 2.

第2図は繰返し周期制御ユニットの第1の具体例のブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a first specific example of the repetition period control unit.

第1のパルスレーザ光源1の第1のトリガ信号に遅延回
路22で遅れを与え、この遅延した信号を受けて繰返し
パルスの発生を開始するクロック発生回路23の出力信
号をカウンタ回路18の出力により開閉されるゲート回
路19を通して第2のパルスレーザ光源2を制御する第
2のトリガ信号として出力する。このとき、カウンタ回
路18は遅延回路22の出力を受けてから、所定の数だ
けクロ・ツク信号を計数するまでの間だけゲート回路1
9を開くよう動作する。この場合、遅延時間、クロック
周期、カウンタのカウント数は、繰返し周期制御ユニッ
ト14が第1のトリガ信号を受けてから第2のトリガ信
号の出力が終了するまでの一連の時間が、第1のパルス
レーザ光源1の繰返し周期より短くなるよう設定してお
く。こうすることにより第1のパルスレーザ光源1と第
2のパルスレーザ光源2との出射タイミングの重なりを
避けることができる。こうして、第1のパルスレーザ光
源1からの照射1回につき複数回兄弟2のパルスレーザ
光源2から照射を行うことができる。
A delay circuit 22 gives a delay to the first trigger signal of the first pulsed laser light source 1, and the output signal of the clock generation circuit 23, which starts generating repetitive pulses in response to this delayed signal, is generated by the output of the counter circuit 18. It is output as a second trigger signal to control the second pulsed laser light source 2 through a gate circuit 19 that is opened and closed. At this time, the counter circuit 18 is operated by the gate circuit 1 only during the period from receiving the output of the delay circuit 22 until counting the clock signal by a predetermined number.
It operates to open 9. In this case, the delay time, clock period, and count number of the counter are such that the series of times from when the repetition period control unit 14 receives the first trigger signal to when the output of the second trigger signal ends is the same as that of the first trigger signal. It is set to be shorter than the repetition period of the pulsed laser light source 1. By doing so, it is possible to avoid overlapping the emission timings of the first pulsed laser light source 1 and the second pulsed laser light source 2. In this way, for each irradiation from the first pulsed laser light source 1, irradiation can be performed multiple times from the pulsed laser light source 2 of the sibling 2.

第3図は繰返し周期制御ユニットの第2の具体例のブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a second specific example of the repetition period control unit.

カウンタ回路20は第1のパルスレーザ光源1からの第
1のトリガ信号を計数し、所定の数を計数したときパル
ス信号を出力し、出射タイミングをずらすための遅延回
路21を通して第2のトリガ信号とじ−でパルス信号を
出力する構成となっている。この場合には、第1のパル
スレーザ光源からの複数回の照射につき1回宛第2のパ
ルスレーザ光源2から照射を行うことができる。
The counter circuit 20 counts the first trigger signal from the first pulse laser light source 1, outputs a pulse signal when a predetermined number is counted, and outputs a second trigger signal through a delay circuit 21 for shifting the emission timing. The structure is such that a pulse signal is output when the paper is closed. In this case, irradiation can be performed from the second pulse laser light source 2 once for every plurality of irradiations from the first pulse laser light source.

いずれの場合にも、第1のパルスレーザ光源と、第2の
パルスレーザ光源の出射タイミングは重なることがなく
、堆積速度に応じて適切な周期でエツチング用気体励起
用の光パルスを照射することができる。
In either case, the emission timings of the first pulsed laser light source and the second pulsed laser light source do not overlap, and the light pulses for excitation of the etching gas are irradiated at appropriate intervals according to the deposition rate. Can be done.

次に、この実施例を用いた薄膜形成方法について説明す
る。用いた気体の組成は、5iH2Cff21%、N2
10%、N2086%、 6223%とし、CVDセル
8内の圧力は1066f’a、基板温度は300℃とし
てSiO□膜を形成した。
Next, a thin film forming method using this example will be explained. The composition of the gas used was 5iH2Cff21%, N2
10%, N2086%, and 6223%, the pressure inside the CVD cell 8 was 1066 f'a, and the substrate temperature was 300° C. to form a SiO□ film.

第4図は、照射レーザを制御するトリガ信号波形図であ
る。
FIG. 4 is a trigger signal waveform diagram for controlling the irradiation laser.

実線CVD用の^「Fレーザを制御する第1のトリガ信
号、−点鎖線はエツチング用のXeCJ7レーザを制御
する第2のトリガ信号を示す。この夕、イミングの照射
によれば、CVD用の^「Fレーザ光の照射により不純
物を含む5i02膜が堆積しても、次のエツチング用の
XeCj’レーザ光の照射によリ、基板表面の炭化水素
やN2は、cCe4やFrC47などの揮発性の塩化物
となって気相中に離脱する。
The solid line shows the first trigger signal for controlling the F laser for CVD, and the dashed line shows the second trigger signal for controlling the XeCJ7 laser for etching.According to the timing irradiation this evening, the ^ "Even if a 5i02 film containing impurities is deposited by irradiation with the F laser beam, the hydrocarbons and N2 on the substrate surface will be converted to volatile materials such as cCe4 and FrC47 by the next irradiation with the XeCj' laser beam for etching. It becomes a chloride and separates into the gas phase.

N2は、光脱離効果によりN2気体として表面から除去
されると考えられる。なお、C22は、ArFレーザの
発振波長193nmには吸収がなく、逆に、CVD用原
料気体成分は、XeCeレーザの発振波長308nmに
は吸収がないので、CVDおよび、エツチングの各反応
は、それぞれ照射するレーザ光の波長により選択的に起
こすことができ、堆積反応などの目的とする以外の不用
な反応は起こらない、このようにして得られた光CVD
5i02膜の界面準位密度は、熱酸化SiO□膜の1.
5倍程度と熱酸化法に比べても殆んど遜色のないほど十
分低くでき、MOS  ICのゲート絶縁膜として十分
使い得る値であることがわかった。−方、上述の光エツ
チング処理を行わない通常の光CVDの場合の界面準位
密度は、本発明によるものに対し20倍以上高くなり、
本発明が不純物などの影響を受けやすい界面準位密度の
改善に有効であることがわかった。
It is believed that N2 is removed from the surface as N2 gas due to photodesorption effects. Note that C22 does not absorb at the oscillation wavelength of 193 nm of the ArF laser, and conversely, the raw material gas component for CVD does not absorb at the oscillation wavelength of 308 nm of the XeCe laser, so each reaction of CVD and etching is different from each other. The optical CVD method obtained in this way can be selectively caused by the wavelength of the irradiated laser light, and unnecessary reactions other than the intended one, such as deposition reactions, do not occur.
The interface state density of the 5i02 film is 1.
It was found that the value can be reduced to about 5 times, which is almost comparable to that of the thermal oxidation method, and is a value that can be used as a gate insulating film of MOS IC. - On the other hand, the interface state density in the case of normal photo-CVD without the above-mentioned photo-etching process is more than 20 times higher than that according to the present invention,
It has been found that the present invention is effective in improving the interface state density, which is susceptible to the effects of impurities and the like.

なお上述の例では、エツチング用気体を励起するパルス
レーザ光の照射回数は、1回のCVD用原料気体励起用
パルス照射につき、1回の場合について説明したが、1
回のCVD用原料気体励起用の光パルス照射につき、複
数回のエツチング用気体励起用の光パルスを照射すれば
、不純物成分を除去する効果がより顕著になることは自
明である。また逆に、CVD速度が極めて小さい場合に
は、複数回のCVD用原料気体励起用の光パルス照射ご
とに1回のエツチング用気体励起用の光パルスを照射し
てもよい。
In the above example, the number of irradiations with the pulsed laser beam to excite the etching gas is once for each pulse irradiation for excitation of the raw material gas for CVD.
It is obvious that the effect of removing impurity components will be more significant if the light pulse for excitation of the etching gas is irradiated multiple times for every light pulse for excitation of the CVD source gas. Conversely, if the CVD rate is extremely low, one light pulse for excitation of the etching gas may be irradiated for every plurality of light pulses for excitation of the CVD source gas.

以上の例では5i02膜のCVDを例にとって説明した
が、他の絶縁体や半導体、金属などのCVDにおいても
、CVD用原料気体、エツチング用気体、及びこれらの
気体を励起できるパルスレーザ光源を組み合わせれば本
発明の薄膜形成装置を用いて、不純物の少ない良質なC
VD膜を形成できる。
In the above example, CVD of 5i02 film was explained as an example, but in CVD of other insulators, semiconductors, metals, etc., it is possible to combine CVD source gas, etching gas, and a pulsed laser light source that can excite these gases. If so, the thin film forming apparatus of the present invention can be used to produce high-quality carbon with few impurities.
A VD film can be formed.

第5図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

第1の実施例と異なる点は、第1のパルスレーザ光源1
の出射光が、基板に垂直に入射されることであり、グイ
クロイックミラー15を用いて、第2のパルスレーザ光
源2と第1のパルスレーザ光源1からの出射光を合成し
て基板13に照射する点が異なっている。この構成は、
基板表面に吸着したCVD用の原料気体分子が光CVD
反応に与る場合に有効となる。このような原料気体とし
ては、金属カルボニルなどの有機金属化合物が挙げられ
る。
The difference from the first embodiment is that the first pulsed laser light source 1
The emitted light of They are different in that they are irradiated. This configuration is
The raw material gas molecules for CVD adsorbed on the substrate surface are photo-CVD.
It is effective when it participates in a reaction. Examples of such raw material gas include organometallic compounds such as metal carbonyl.

第6図は、本発明の第3の実施例を示すブロック図で、
第2の実施例に光路上に照射パターンを定めるマスク1
6とそのパターンを基板上に転写するレンズ17を配置
したことが構成上の違いである。この構成によれば、基
板上の所要の位置にのみ選択的にCVD膜を形成するこ
とができる利点がある。
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention,
Mask 1 that defines the irradiation pattern on the optical path in the second embodiment
6 and a lens 17 for transferring the pattern onto the substrate. This configuration has the advantage that the CVD film can be selectively formed only at required positions on the substrate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明の薄膜形成装置は不純物をエ
ツチングする気体を励起する第2のパルスレーザ光源を
備えているので、従来装置に比べ、不純物濃度を大幅に
低減した薄膜の形成が可能となり広い範囲の半導体製造
プロセスに光CVDの手法を適用することが可能となる
。また、従来装置では膜への不純物の含有率が高くなり
すぎて、実用的に使うことの困難なCVD用原料気体と
光源の組み合せに対しても、本発明の装置を用いれば、
高純度のCVD膜の形成が可能となり、実用的に使いう
るCVD材料の選択の幅を大きく増やすことができる。
As described above, since the thin film forming apparatus of the present invention is equipped with a second pulsed laser light source that excites the gas that etches impurities, it is possible to form thin films with significantly reduced impurity concentration compared to conventional apparatuses. Therefore, it becomes possible to apply the photoCVD method to a wide range of semiconductor manufacturing processes. In addition, the device of the present invention can be used for combinations of CVD raw material gas and light source that are difficult to use practically because the content of impurities in the film becomes too high with conventional devices.
It becomes possible to form a high-purity CVD film, and the range of choices of practically usable CVD materials can be greatly increased.

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

第1図は本発明の第1の実施例の主要部のブロック図、
第2.3図はれぞれ繰返し周期制御ユニットの第1.第
2の具体例のブロック図、第4図はトリガ信号波形図、
第5目、第6図はそれぞれ本発明の第2.第3の実施例
の主要部のプロ・ツク図である。 1・・・第1のパルスレーザ光源、2・・・第2のパル
スレーザ光源、3・・・第1のミラー、4・・・第2の
ミラー、5・・・第3のミラー、6・・・第1の窓、7
・・・第2の窓、8・・・CVDセル、9・・・CVD
用原料気体供給系、10・・・エツチング用気体供給系
、11・・・排気ポンプ、12・・・ヒータ、13・・
・基板、14・・・繰返し周期制御ユニット、15・・
・ダイクロイックミラー、16・・・マスク、17・・
・レンズ、18・−・カウンタ回路、19・・・ゲート
回路、20・・・カウンタ回路、21.22・・・遅延
回路、23・・・クロック発生回路。 阜 l 口 ;゛に
FIG. 1 is a block diagram of the main parts of the first embodiment of the present invention,
Figures 2 and 3 show the first cycle of the repetition cycle control unit. A block diagram of the second specific example, FIG. 4 is a trigger signal waveform diagram,
Figures 5 and 6 are the second figures of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of the main parts of the third embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... 1st pulse laser light source, 2... 2nd pulse laser light source, 3... 1st mirror, 4... 2nd mirror, 5... 3rd mirror, 6 ...first window, 7
...Second window, 8...CVD cell, 9...CVD
raw material gas supply system, 10... etching gas supply system, 11... exhaust pump, 12... heater, 13...
- Substrate, 14... Repetitive cycle control unit, 15...
・Dichroic mirror, 16...Mask, 17...
- Lens, 18... Counter circuit, 19... Gate circuit, 20... Counter circuit, 21.22... Delay circuit, 23... Clock generation circuit.阜 l 口;゛に

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1の波長の光を発生する第1のパルスレーザ光源と、
窓を備えたCVDセルと、該第1のパルスレーザ光源の
出射光を該CVDセル内の基板に導く第1の光学系と、
該第1の波長の光の照射によって堆積反応を生ずる第1
の気体成分を含む気体を該CVDセルに供給するCVD
用原料気体供給系と、該CVDセル内に該基板を保持す
る機構とを具備する薄膜形成装置において、該堆積反応
により生成された薄膜の不純物成分を第2の波長の光の
照射によりエッチングする第2の気体成分を該CVDセ
ルに供給するエッチング用気体供給系と、該第2の波長
の光を発生する第2のパルスレーザ光源と、該第2のパ
ルスレーザ光源の出射光を該CVDセル内の該基板に導
く第2の光学系と、該薄膜の一分子層成長に要する時間
よりも短い所定の繰返し周期でかつ第1のパルスレーザ
光源と位相をずらして第2のパルスレーザ光源の出射タ
イミングを制御する繰返し周期制御ユニットとを備える
ことを特徴とする薄膜形成装置。
a first pulsed laser light source that generates light of a first wavelength;
a CVD cell equipped with a window; a first optical system that guides emitted light from the first pulsed laser light source to a substrate within the CVD cell;
A first component that causes a deposition reaction by irradiation with light of the first wavelength.
CVD supplying a gas containing a gas component to the CVD cell.
In a thin film forming apparatus equipped with a raw material gas supply system and a mechanism for holding the substrate in the CVD cell, impurity components of the thin film generated by the deposition reaction are etched by irradiation with light of a second wavelength. an etching gas supply system that supplies a second gas component to the CVD cell; a second pulsed laser light source that generates light of the second wavelength; and an etching gas supply system that supplies the second gas component to the CVD cell; a second optical system that guides the substrate to the substrate within the cell; and a second pulsed laser light source that is out of phase with the first pulsed laser light source and that has a predetermined repetition period shorter than the time required to grow one monolayer of the thin film. 1. A thin film forming apparatus comprising: a repetition cycle control unit that controls emission timing of the .
JP14437786A 1986-06-19 1986-06-19 Thin film forming equipment Expired - Lifetime JPH0616494B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14437786A JPH0616494B2 (en) 1986-06-19 1986-06-19 Thin film forming equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14437786A JPH0616494B2 (en) 1986-06-19 1986-06-19 Thin film forming equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63113A true JPS63113A (en) 1988-01-05
JPH0616494B2 JPH0616494B2 (en) 1994-03-02

Family

ID=15360708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14437786A Expired - Lifetime JPH0616494B2 (en) 1986-06-19 1986-06-19 Thin film forming equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0616494B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019529A (en) * 2006-08-25 2007-01-25 Nec Corp Device for forming semiconductor thin film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019529A (en) * 2006-08-25 2007-01-25 Nec Corp Device for forming semiconductor thin film

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0616494B2 (en) 1994-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Deutsch et al. Laser photodeposition of metal films with microscopic features
KR100553857B1 (en) Higher silan composition and mehtod of forming silicon film using thereof
EP0456479B1 (en) Pattern forming process and process for preparing semiconductor device utilizing said pattern forming process
US5221561A (en) Process for the photochemical treatment of a material using a flash tube light source
KR100534501B1 (en) Method for processing thin film and apparatus for processing thin film
Hanabusa Photoinduced deposition of thin films
KR20040097252A (en) Method of producing silicon oxide film, method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, display, and infrared irradiating device
JPH0529134B2 (en)
KR100441836B1 (en) A method for forming film
Hezel Si Silicon: Silicon Nitride in Microelectronics and Solar Cells
JP4761041B2 (en) Method for forming silicon film
JPS63113A (en) Device for forming thin film
JPH0618173B2 (en) Thin film formation method
US9330901B2 (en) Nitrogen-containing oxide film and method of forming the same
JPS61228633A (en) Formation of thin film
EP0298126B1 (en) Optical cvd process
JPH04370925A (en) Mask for laser annealing, laser annealing method and device
JP3258121B2 (en) CVD equipment
JPS60225434A (en) Formation of multi-element composite oxide film with high dielectric constant
JP3432013B2 (en) Method of forming oxide film
US20240045332A1 (en) Method of forming photosensitive organometallic oxides by chemical vapor polymerization
JP2005251982A (en) Silicon film forming method, manufacturing method of device using the same, and manufacturing method using manufacturing method of the same device
JP3300781B2 (en) Method of forming oxide film
JP2732903B2 (en) Method for manufacturing electrode wiring of semiconductor integrated circuit device
JP2006216774A (en) Method of forming insulating film