JPS6311669A - Ｃｖｄ法 - Google Patents
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- JPS6311669A JPS6311669A JP61152922A JP15292286A JPS6311669A JP S6311669 A JPS6311669 A JP S6311669A JP 61152922 A JP61152922 A JP 61152922A JP 15292286 A JP15292286 A JP 15292286A JP S6311669 A JPS6311669 A JP S6311669A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (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〕
この発明は、基板が表面の一部に絶縁薄ａｔ形成し、表
面のその他部分に絶縁薄膜を形成していないとき、表面
の絶縁薄膜を形成していない部分に金属薄膜を形成する
ＣＶＤ法に関するものである。
面のその他部分に絶縁薄膜を形成していないとき、表面
の絶縁薄膜を形成していない部分に金属薄膜を形成する
ＣＶＤ法に関するものである。
従来のＣＶＤ法に用いられている装置は第１２図に示さ
れている。同図において、Ｑυは横型真空反応炉である
。横型真空反応炉Ｑυの一側には反応ガス専入口のが設
けられ、金属元素を含んだガスで必る留、と還元性ガス
でおるＨ！との混合ガスが横型真空反応炉ＱＤ内に導入
されている。横型真空反応炉Ｑυの他側には反応ガス排
気口のが設けられ、留、とＨｔとの混合ガスが排気され
ている。横型真空反応炉Ｑυの内部には基板支持板例が
水平に配設され、基板支持板＠には複数の基板−が一定
間隔をおいて縦方向に保持されている。横型真空反応炉
Ｑυの外周には加熱用電気炉３６１が設けられている。
れている。同図において、Ｑυは横型真空反応炉である
。横型真空反応炉Ｑυの一側には反応ガス専入口のが設
けられ、金属元素を含んだガスで必る留、と還元性ガス
でおるＨ！との混合ガスが横型真空反応炉ＱＤ内に導入
されている。横型真空反応炉Ｑυの他側には反応ガス排
気口のが設けられ、留、とＨｔとの混合ガスが排気され
ている。横型真空反応炉Ｑυの内部には基板支持板例が
水平に配設され、基板支持板＠には複数の基板−が一定
間隔をおいて縦方向に保持されている。横型真空反応炉
Ｑυの外周には加熱用電気炉３６１が設けられている。
し次がって、従来のＣＶＤ法は加熱用電気炉（至）で横
型真窒反応炉ｆ２１１加熱すると、横型真空反応炉圓の
炉壁が昇温され、横型真空反応炉＋２１＋の炉壁の熱が
留、とＨ６との混合ガスに伝達され几のち、基板［有］
に伝達されるようになる。このような熱伝達によって、
基板［有］が加熱されると、基板Ｇの表面において、靜
、とＨ３との混合ガスによる化学反応が生じ、基板のに
薄膜が形成されるようになる。
型真窒反応炉ｆ２１１加熱すると、横型真空反応炉圓の
炉壁が昇温され、横型真空反応炉＋２１＋の炉壁の熱が
留、とＨ６との混合ガスに伝達され几のち、基板［有］
に伝達されるようになる。このような熱伝達によって、
基板［有］が加熱されると、基板Ｇの表面において、靜
、とＨ３との混合ガスによる化学反応が生じ、基板のに
薄膜が形成されるようになる。
上記の工うなＣＶＤ法によって、第１３図に示すように
表面の一部にＳｉ０．の絶縁薄膜＠全形成しているＳｉ
の基板四の絶縁薄膜面全形成していない部分（２５ａ）
に金属薄膜を形成する場合、基板−の表面の絶縁薄膜（
８）を形成していない部分（２５ａ）では、初期におい
て次の（１）式で示される 留ａ ” ３／ ２Ｓｉ → ３／２ＳｉＦ、＋Ｗ
・・・・・・・・・（１）のような化学反応が生じる
と考えられ、第１４図に示すよりなＷの金属薄膜■が基
板■の表面の絶縁薄膜＠全形成していない部分（２５ａ
）に急速に形成されるようになるが、その後は次の（２
）及び（３）式で示される ３Ｈ鵞 → ６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（２）留６士６Ｈ→６ＨＦ ＋ Ｗ・・・・・・・・・
・・・・・・（３）のような化学反応が生じると考えら
れ、Ｗが時間の経過とともに成長し、初期にできたＷの
金属薄膜の表面に次のＷの金属薄膜のが第１５図に示す
ように形成される。
表面の一部にＳｉ０．の絶縁薄膜＠全形成しているＳｉ
の基板四の絶縁薄膜面全形成していない部分（２５ａ）
に金属薄膜を形成する場合、基板−の表面の絶縁薄膜（
８）を形成していない部分（２５ａ）では、初期におい
て次の（１）式で示される 留ａ ” ３／ ２Ｓｉ → ３／２ＳｉＦ、＋Ｗ
・・・・・・・・・（１）のような化学反応が生じる
と考えられ、第１４図に示すよりなＷの金属薄膜■が基
板■の表面の絶縁薄膜＠全形成していない部分（２５ａ
）に急速に形成されるようになるが、その後は次の（２
）及び（３）式で示される ３Ｈ鵞 → ６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（２）留６士６Ｈ→６ＨＦ ＋ Ｗ・・・・・・・・・
・・・・・・（３）のような化学反応が生じると考えら
れ、Ｗが時間の経過とともに成長し、初期にできたＷの
金属薄膜の表面に次のＷの金属薄膜のが第１５図に示す
ように形成される。
この場合、Ｗの成長速度Ｇは、次の（４）式で表される
ようになる。
ようになる。
λ
Ｇ ＝ Ａ （Ｈｔ〕ｅｘｐ （−Ｅａ／ ｋＴｍ）
・−・−・−・・−（４）なお、Ａは正定数、〔Ｈ２〕
は水素濃度、Ｅａ は活性化エネルギ、ｋはボルツマン
定数、Ｔｍは金属膜の成長する部分の表面温度である。
・−・−・−・・−（４）なお、Ａは正定数、〔Ｈ２〕
は水素濃度、Ｅａ は活性化エネルギ、ｋはボルツマン
定数、Ｔｍは金属膜の成長する部分の表面温度である。
〔発明が解決しようとする問題点コ
従来のＣＶＤ法は、上記のように加熱用電気炉（至）で
横型真空反応炉ｆ２１１を加熱することにより、横型真
空反応炉Ｑυの炉壁を昇温し、横型真空反応炉Ｑυの炉
壁の熱１留、とＨ７との混合ガスに伝達したのち、基板
四と絶ｆ＃薄膜（２）とに伝達して、これらを加熱し、
基板四の表面の絶縁薄膜−全形成していない部分（２５
ａ）において、Ｗの金属博膜澱及びｔｎを形成するよう
にしている。 、 ところが、基板四の表面の絶、碌薄漠面を形成していな
い部分（２５ａ）の表面温度Ｔ、と、絶縁薄膜（２）の
表面温度Ｔｉとかはゾ等しくなるので、基板Ｇの表面の
絶縁薄＠＠全形成していない部分（２５ａ）の表面温度
Ｔｍｆ大きくすれば、（４）式からもわかるようにＷの
成長速度Ｇが速くなるが、同時に絶縁薄膜面の表面温度
Ｔｉも大きくなフ、基板■の表面の絶縁薄膜□□□を形
成していない部分（２５ａ）においてのみＷの金属薄膜
（支）及びＱｔが形成されず、絶縁薄膜（２）の表面に
おいても、上記（２）及び（３）式の化学反応が生じ、
第１２図に示すようなＷの金属薄膜■が形成されるよう
になる問題点があり九。
横型真空反応炉ｆ２１１を加熱することにより、横型真
空反応炉Ｑυの炉壁を昇温し、横型真空反応炉Ｑυの炉
壁の熱１留、とＨ７との混合ガスに伝達したのち、基板
四と絶ｆ＃薄膜（２）とに伝達して、これらを加熱し、
基板四の表面の絶縁薄膜−全形成していない部分（２５
ａ）において、Ｗの金属博膜澱及びｔｎを形成するよう
にしている。 、 ところが、基板四の表面の絶、碌薄漠面を形成していな
い部分（２５ａ）の表面温度Ｔ、と、絶縁薄膜（２）の
表面温度Ｔｉとかはゾ等しくなるので、基板Ｇの表面の
絶縁薄＠＠全形成していない部分（２５ａ）の表面温度
Ｔｍｆ大きくすれば、（４）式からもわかるようにＷの
成長速度Ｇが速くなるが、同時に絶縁薄膜面の表面温度
Ｔｉも大きくなフ、基板■の表面の絶縁薄膜□□□を形
成していない部分（２５ａ）においてのみＷの金属薄膜
（支）及びＱｔが形成されず、絶縁薄膜（２）の表面に
おいても、上記（２）及び（３）式の化学反応が生じ、
第１２図に示すようなＷの金属薄膜■が形成されるよう
になる問題点があり九。
この発明は、上記のような従来の方法のもつ問題点を解
決して、表面の一部に絶家Ｆ４膜を形成していない部分
にのみ金属薄膜を高速度で形成することのできるＣＶＤ
＠’ｆｒ提供することを目的としている。
決して、表面の一部に絶家Ｆ４膜を形成していない部分
にのみ金属薄膜を高速度で形成することのできるＣＶＤ
＠’ｆｒ提供することを目的としている。
この発明に係るＣＶＤ法は、少なくとも金属元素を含ん
だガスを減圧下の反応槽内に導入して、表面の一部に絶
縁薄膜全形成している基板の絶縁薄膜を形成していない
部分に、上記金属元素をもつ次第１の金属薄膜を形成し
次のち、上記金属元素を含んだガスと還元性ガスとを上
記反応槽内に導入しながら、上記基板に加熱ランプの光
を照射し、上記絶縁薄膜、基板及び第１の金属薄膜のそ
れぞれの光の吸収率の差金利用して、上記絶縁薄膜と上
記第１の金属薄膜とに温度差金つけ、上記第１の゛金属
薄膜の表面においてのみ化学反応を生じさせ、上記第１
の金属薄膜の表面に上記金属元素をもつ次第２の金属薄
膜を形成することを特徴とするものである。
だガスを減圧下の反応槽内に導入して、表面の一部に絶
縁薄膜全形成している基板の絶縁薄膜を形成していない
部分に、上記金属元素をもつ次第１の金属薄膜を形成し
次のち、上記金属元素を含んだガスと還元性ガスとを上
記反応槽内に導入しながら、上記基板に加熱ランプの光
を照射し、上記絶縁薄膜、基板及び第１の金属薄膜のそ
れぞれの光の吸収率の差金利用して、上記絶縁薄膜と上
記第１の金属薄膜とに温度差金つけ、上記第１の゛金属
薄膜の表面においてのみ化学反応を生じさせ、上記第１
の金属薄膜の表面に上記金属元素をもつ次第２の金属薄
膜を形成することを特徴とするものである。
以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の
概略構成図である。同図において（１）は減圧される反
応槽である。反応槽（１）内には、回動自在な基板ホル
ダ（２）に載置され九基板（３）が配設式れている。反
応槽（１）の側部（ｌａ）にはスリット状の開口をもっ
た２つのガス導入部（４ａ）（４ｂ）が設けられ、一方
のガス導入部（４ａ）からは還元ガスであるＨ２が反応
槽（１）内に導入され、他方のガス導入部（４ｂ）から
は金属元素を含んだガスである留、が反応槽（１）内に
導入されている。反応槽（１）内に導入されるルとＷＦ
、とは、反応槽（１）内において、基板（３）の表面に
湿って流れるようになっている。反応槽（１）の大部（
１ｂ）には透明な石英ガラス製透過窓（５）と不活性ガ
ス導入部（６）とが設けられている。不活性ガス導入部
（６）のガス噴出部（６ａ）は多孔板になりｍ透明な石
英ガラスでできておシ、石英ガラス製透過窓（５）の下
方に位置して、不活性ガスであるＡｒガス全反応槽（１
）内に下方に噴出するようになっている。反応槽（１）
内に下方に噴出するＡｒガスは、基板（３）の表面に沿
って流れるＨｌと留、とが流れる過程で上方に拡がるの
を防止する九めにＨ，とＷＦ、との流れに対して、上方
より略垂直、に交わるようになっている。反応槽（１）
の底部（１ｃ）には排気部（７）が設けられＨ，と留、
とＭガスとが反応槽（１）内より排気されている。反応
槽（１）の大部（１ｂ）よシ上方に位置する反応槽（１
）外のところには、赤外線ランプ（３）が配設されてい
る。赤外線ランプ（８）からの赤外線は、石英ガラス製
透過窓（５）と透明な石英ガラスでできている不活性ガ
ス導入部（６）のガス噴出部（６２）とを透過して、基
板（３）の表面を照射するようになりている。
明する。第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の
概略構成図である。同図において（１）は減圧される反
応槽である。反応槽（１）内には、回動自在な基板ホル
ダ（２）に載置され九基板（３）が配設式れている。反
応槽（１）の側部（ｌａ）にはスリット状の開口をもっ
た２つのガス導入部（４ａ）（４ｂ）が設けられ、一方
のガス導入部（４ａ）からは還元ガスであるＨ２が反応
槽（１）内に導入され、他方のガス導入部（４ｂ）から
は金属元素を含んだガスである留、が反応槽（１）内に
導入されている。反応槽（１）内に導入されるルとＷＦ
、とは、反応槽（１）内において、基板（３）の表面に
湿って流れるようになっている。反応槽（１）の大部（
１ｂ）には透明な石英ガラス製透過窓（５）と不活性ガ
ス導入部（６）とが設けられている。不活性ガス導入部
（６）のガス噴出部（６ａ）は多孔板になりｍ透明な石
英ガラスでできておシ、石英ガラス製透過窓（５）の下
方に位置して、不活性ガスであるＡｒガス全反応槽（１
）内に下方に噴出するようになっている。反応槽（１）
内に下方に噴出するＡｒガスは、基板（３）の表面に沿
って流れるＨｌと留、とが流れる過程で上方に拡がるの
を防止する九めにＨ，とＷＦ、との流れに対して、上方
より略垂直、に交わるようになっている。反応槽（１）
の底部（１ｃ）には排気部（７）が設けられＨ，と留、
とＭガスとが反応槽（１）内より排気されている。反応
槽（１）の大部（１ｂ）よシ上方に位置する反応槽（１
）外のところには、赤外線ランプ（３）が配設されてい
る。赤外線ランプ（８）からの赤外線は、石英ガラス製
透過窓（５）と透明な石英ガラスでできている不活性ガ
ス導入部（６）のガス噴出部（６２）とを透過して、基
板（３）の表面を照射するようになりている。
したがって、上記第１図の装ｆｔを用いて、第２図に示
すような表面の一部にＳｉＯ，の絶縁薄膜（９）を形成
しているＳｉの基板（３）の絶縁薄膜（９）の形成され
ていない部分（３ａ）にＷの金属薄膜を形成するときの
ＣＶＤ法は基板ホルダ（２）を回転させながら及び還元
性ガスであるＨ３と金属元素を會んだガスである県１．
と全減圧下の反応槽（１）内に尋人しながら最大強度を
与える波長が１．１〜３μｍである赤外線ランプ（８）
からの赤外線を石英ガラス製透過窓（５）と透明な石英
ガラスでできている不活性ガス導入部（６）のガス噴出
部（６ａ）とを透過させて基板（３）の表面に照射させ
ると従来のＣＶＤ法と同様に基板（３）の表面の絶縁薄
膜（９）の形成されていない部分（３ａ）においては、
初期において次の（５）式で示される背、 −）−３／
２Ｓｉ → ３ ／ ２８ ｔ Ｆ ａ ＋ Ｗ
・・・・・・・・・・・・（５〕のような化学反応が
生じると考えられ、第１の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜（ト）が第３図に示すように形成される。しかし、
上記（１）式で示される化学反応は基板（３）の表面の
絶縁薄膜（９）の形成されていない部分（３ａ）にＷの
金属薄膜（２）が形成されると自動的に停止し、Ｗの金
属薄膜（至）は１０００λ以下の膜厚にとどまることが
知られている。
すような表面の一部にＳｉＯ，の絶縁薄膜（９）を形成
しているＳｉの基板（３）の絶縁薄膜（９）の形成され
ていない部分（３ａ）にＷの金属薄膜を形成するときの
ＣＶＤ法は基板ホルダ（２）を回転させながら及び還元
性ガスであるＨ３と金属元素を會んだガスである県１．
と全減圧下の反応槽（１）内に尋人しながら最大強度を
与える波長が１．１〜３μｍである赤外線ランプ（８）
からの赤外線を石英ガラス製透過窓（５）と透明な石英
ガラスでできている不活性ガス導入部（６）のガス噴出
部（６ａ）とを透過させて基板（３）の表面に照射させ
ると従来のＣＶＤ法と同様に基板（３）の表面の絶縁薄
膜（９）の形成されていない部分（３ａ）においては、
初期において次の（５）式で示される背、 −）−３／
２Ｓｉ → ３ ／ ２８ ｔ Ｆ ａ ＋ Ｗ
・・・・・・・・・・・・（５〕のような化学反応が
生じると考えられ、第１の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜（ト）が第３図に示すように形成される。しかし、
上記（１）式で示される化学反応は基板（３）の表面の
絶縁薄膜（９）の形成されていない部分（３ａ）にＷの
金属薄膜（２）が形成されると自動的に停止し、Ｗの金
属薄膜（至）は１０００λ以下の膜厚にとどまることが
知られている。
Ｓｉの基板（３）は波長１．１μｍ以上の赤外線に対し
て微小な吸収率になり、Ｓｉ０．絶縁薄膜（９）は波長
３μｍ以下の赤外線に対して微小な吸収率にな９、Ｗの
金属薄膜ＱＱは１．１〜３μｍの波長域全般においてＳ
ｉの基板（３）や８１ Ｃ）ｘの絶縁薄膜（９）よ）も
大きな吸収率になることが知られているのでＷの金属薄
膜α０はＳｉＯの絶縁薄膜（９）より加熱され、Ｗの金
属薄膜αＱとＳ ｉＯ，の絶縁薄膜（９）とに温度差が
つくようになる。
て微小な吸収率になり、Ｓｉ０．絶縁薄膜（９）は波長
３μｍ以下の赤外線に対して微小な吸収率にな９、Ｗの
金属薄膜ＱＱは１．１〜３μｍの波長域全般においてＳ
ｉの基板（３）や８１ Ｃ）ｘの絶縁薄膜（９）よ）も
大きな吸収率になることが知られているのでＷの金属薄
膜α０はＳｉＯの絶縁薄膜（９）より加熱され、Ｗの金
属薄膜αＱとＳ ｉＯ，の絶縁薄膜（９）とに温度差が
つくようになる。
七の几めＷの金属薄ｇ （ＩＱの表面においてのみ次の
（６）及び（７）式で示される ３Ｈ→ ６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・川・・・・・・・・・・・・・・・（
６）ＷＦ ＋ ｓＨ→ ６ＨＦ ＋ Ｗ・・・曲・曲・
・曲曲・・−曲・（７）のような化学反応が生じると考
えられＷが時間の経過とともに成長し、第２の金Ｍ薄換
に相当するＷの金属薄ｐｉｔ＋ａυが第１の金属薄膜に
相当するＷの金属薄膜ＱＯの表面に第４図に示すように
形成される。
（６）及び（７）式で示される ３Ｈ→ ６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・川・・・・・・・・・・・・・・・（
６）ＷＦ ＋ ｓＨ→ ６ＨＦ ＋ Ｗ・・・曲・曲・
・曲曲・・−曲・（７）のような化学反応が生じると考
えられＷが時間の経過とともに成長し、第２の金Ｍ薄換
に相当するＷの金属薄ｐｉｔ＋ａυが第１の金属薄膜に
相当するＷの金属薄膜ＱＯの表面に第４図に示すように
形成される。
なお上記実施例によれば、初期において基板（３）の表
面の絶縁％膜（９）の形成されていない部分（３ａ）に
Ｗの、金属薄膜αＱが形成されたのちこのＷの金属薄膜
（６）とＳｉ山の絶縁薄膜（９）とが赤外線ランプ（３
）からの赤外線によりて温度差がつきＷの金属薄膜ＱＱ
の表面においてのみ化学反応が生じるようになるので基
板（３）の表面の絶縁薄膜（９）の形成されていない部
分（３ａ）においてのみＷの金属薄Ｆｆ＆全形成するこ
とかできるようになり、第５図で示すように、七の形成
する成長速度（符号Ａ）は従来の方法による成長速度（
符号Ｂ）Ｋ比べて高速度になる。
面の絶縁％膜（９）の形成されていない部分（３ａ）に
Ｗの、金属薄膜αＱが形成されたのちこのＷの金属薄膜
（６）とＳｉ山の絶縁薄膜（９）とが赤外線ランプ（３
）からの赤外線によりて温度差がつきＷの金属薄膜ＱＱ
の表面においてのみ化学反応が生じるようになるので基
板（３）の表面の絶縁薄膜（９）の形成されていない部
分（３ａ）においてのみＷの金属薄Ｆｆ＆全形成するこ
とかできるようになり、第５図で示すように、七の形成
する成長速度（符号Ａ）は従来の方法による成長速度（
符号Ｂ）Ｋ比べて高速度になる。
なお上記実施例では、還元性ガスにＨ，、金属元素を含
んだガスにＷＦ、 ’６それぞれ用いているが、これら
に限定されず還元性ガス及び金属元素を含んだガスはい
かなるものであってもよく、例えば、金属元素を含んだ
ガスはＭ ？ Ｆ、 、ＴａＦｌ、ＣｒＦ、 、 Ｔｉ
ｅ、、ＴｉＣＬ、 、 Ｍ ｏＣＬ、 、ＷＣＬ、 、
ＡＬＣＬ、等でアラてもよい。又、絶縁薄膜（９）にＳ
ｉＯ□を用いているがこれに限定されることなく、例え
ばＡ１．Ｏｓ 、ＢＳＧ（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｇ
ｌａｓｓ） 、ＰＥＧ （Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａ
ｔｅ ｇｌａｓｓ） 、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐ
ｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）等の酸化物、若し
くはＢＮ 、 ＳｉＮｘ等の窒化物、又はＳ １ＮｘＯ
ｙ等の化合物であってもよい（但しＸ、ｙは数値）。更
に、第１の金属薄膜及び第２の金属薄膜に相当するもの
としてＷの金属薄ｒ＆ヲ用いているが、これに限定され
ることなく、第１の金属薄膜及び第２の金属薄膜は、例
えば、Ｍｏ、Ｔａ 、 Ｏｒ、 Ｔｉ 、 ＡＩ等の金
属、若しくはこれらの合金又はＷの合金であってもよい
。基板（３）にＳｉミラいているが、第６図に示すより
に、Ｓｉの基板（３）の表面の一部に金属元素体表の第
■属又は第Ｖ属に属する金属元素（ロ）をイオン注入で
打込み、Ｓｉの基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）を形
成していない部分（３ａ）には少なくともＳｉ元素が露
出しているだけの基板でもよい。又、基板（３）は最上
層にＳｉの薄膜が形成されていれば、いかなる構造・材
質のものでもよく、例えば、第７図に示すようにサファ
イヤ（至）の表面にＳｉの薄膜αｌ−形成し次ものであ
ってもよい。更に、第１の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜が成長する場合、あらかじめ基板（３）の表面に露
出していたＳｉ元素がＷの金属Ｎ膜中に拡散し友もので
おりてもよく、第１の金属薄膜に相当するＭｏ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｔｉ 、ＡＩ 等の金属、若しくはこれらの合金
又はＷの合金の金属薄膜が成長する場合にも、あらかじ
め基板（３）の表面に露出してい友Ｓｉ元素がＷの金属
薄膜中に拡散したものであってもよい。赤外線ランプ（
８ンの最大強度を与える波長上１．１〜３μ７ＦＩＫ＆
ちるが、これに限定されることなく、例えば、０．７５
〜５μｍ等のいかなる波長であってもよい。第８図に示
すように加熱ランプＱ５を用い、加熱ランプ（至）と透
明な石英ガラス製透過窓（５）との間に光学フィルタＯ
ｎ配設して、光学フィルタ叩上通過した光の最大強度を
与える波長を例えば０．７５〜５μｍ等にしてもよい。
んだガスにＷＦ、 ’６それぞれ用いているが、これら
に限定されず還元性ガス及び金属元素を含んだガスはい
かなるものであってもよく、例えば、金属元素を含んだ
ガスはＭ ？ Ｆ、 、ＴａＦｌ、ＣｒＦ、 、 Ｔｉ
ｅ、、ＴｉＣＬ、 、 Ｍ ｏＣＬ、 、ＷＣＬ、 、
ＡＬＣＬ、等でアラてもよい。又、絶縁薄膜（９）にＳ
ｉＯ□を用いているがこれに限定されることなく、例え
ばＡ１．Ｏｓ 、ＢＳＧ（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｇ
ｌａｓｓ） 、ＰＥＧ （Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａ
ｔｅ ｇｌａｓｓ） 、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐ
ｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）等の酸化物、若し
くはＢＮ 、 ＳｉＮｘ等の窒化物、又はＳ １ＮｘＯ
ｙ等の化合物であってもよい（但しＸ、ｙは数値）。更
に、第１の金属薄膜及び第２の金属薄膜に相当するもの
としてＷの金属薄ｒ＆ヲ用いているが、これに限定され
ることなく、第１の金属薄膜及び第２の金属薄膜は、例
えば、Ｍｏ、Ｔａ 、 Ｏｒ、 Ｔｉ 、 ＡＩ等の金
属、若しくはこれらの合金又はＷの合金であってもよい
。基板（３）にＳｉミラいているが、第６図に示すより
に、Ｓｉの基板（３）の表面の一部に金属元素体表の第
■属又は第Ｖ属に属する金属元素（ロ）をイオン注入で
打込み、Ｓｉの基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）を形
成していない部分（３ａ）には少なくともＳｉ元素が露
出しているだけの基板でもよい。又、基板（３）は最上
層にＳｉの薄膜が形成されていれば、いかなる構造・材
質のものでもよく、例えば、第７図に示すようにサファ
イヤ（至）の表面にＳｉの薄膜αｌ−形成し次ものであ
ってもよい。更に、第１の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜が成長する場合、あらかじめ基板（３）の表面に露
出していたＳｉ元素がＷの金属Ｎ膜中に拡散し友もので
おりてもよく、第１の金属薄膜に相当するＭｏ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｔｉ 、ＡＩ 等の金属、若しくはこれらの合金
又はＷの合金の金属薄膜が成長する場合にも、あらかじ
め基板（３）の表面に露出してい友Ｓｉ元素がＷの金属
薄膜中に拡散したものであってもよい。赤外線ランプ（
８ンの最大強度を与える波長上１．１〜３μ７ＦＩＫ＆
ちるが、これに限定されることなく、例えば、０．７５
〜５μｍ等のいかなる波長であってもよい。第８図に示
すように加熱ランプＱ５を用い、加熱ランプ（至）と透
明な石英ガラス製透過窓（５）との間に光学フィルタＯ
ｎ配設して、光学フィルタ叩上通過した光の最大強度を
与える波長を例えば０．７５〜５μｍ等にしてもよい。
赤外線ランプ（８）からの赤外線による照射は、第９図
及び第１０図に示すように基板（３）からの背面からで
あってもよい。第９図及び第１０図において、基板ホル
ダ（２）は石英等の透明な部材でできており、αηは不
活性ガス導入口である。これからの不活性ガスにより赤
外線ランプ（８）及び基板ホルダ（２）に反厄物が付着
するのを防止する。第１１図に示すように基板ホルダ（
２）は加熱手段（至）全備えたものであってもよい。あ
るいは、透明な基板ホルダ（２）内に赤外線ランプ（８
）を備えてもよい。この場合には上方の赤外線ランプ（
８）を省略することができる。また第１図では基板ホル
ダ（２）を回転させるようにしたが、しないようにして
もよい。
及び第１０図に示すように基板（３）からの背面からで
あってもよい。第９図及び第１０図において、基板ホル
ダ（２）は石英等の透明な部材でできており、αηは不
活性ガス導入口である。これからの不活性ガスにより赤
外線ランプ（８）及び基板ホルダ（２）に反厄物が付着
するのを防止する。第１１図に示すように基板ホルダ（
２）は加熱手段（至）全備えたものであってもよい。あ
るいは、透明な基板ホルダ（２）内に赤外線ランプ（８
）を備えてもよい。この場合には上方の赤外線ランプ（
８）を省略することができる。また第１図では基板ホル
ダ（２）を回転させるようにしたが、しないようにして
もよい。
この発明は、上記のような構成をしているので、表面の
一部に絶縁薄膜を形成している基板の絶縁薄膜全形成し
ていない部分にのみ金属薄膜を高速度で形成することの
できるようになる。
一部に絶縁薄膜を形成している基板の絶縁薄膜全形成し
ていない部分にのみ金属薄膜を高速度で形成することの
できるようになる。
第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の概略断面
図２第２図は基板（３）の表面の一部に５ｉＣ１゜の絶
縁薄膜（９）を形成し、表面のその他の部分（３ａ）に
絶縁薄膜（９）を形成していない状態を示す断面図、第
３図は基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）全形成してい
ない部分（３ａ）に第１の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜αＱ全形成した状態を示す断面図、第４図は第３図
に示す第１の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜ＱＱの表
面に第２の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜ＣＩηを形
成した状態を示す断面図、第５図は横軸に１０００／基
板の温度（Ｋ）、縦軸にＷの金属薄膜の成長速度（λ／
Ｍｉｎ）ｉとシ、この発明の実施例の方法によるＷの金
属薄膜の成長速度（符号Ａ）と、従来の方法によるＷの
金属薄膜の成長速度（符号Ｂ）との実験データをそれぞ
れ示すグラフ、第６図はＳｉの基板（３）の表面の一部
に金属元素体表の第■属又は第Ｖ属に属する金属元素＠
をイオン注入で打込み、Ｓｌの基板（３）の表面の絶縁
薄膜（９）を形成していない部分（３ａ）に少なくとも
Ｓｉ元素を露出させている状Ｂを示す断面図、第７図は
サファイヤ（２）の表面にＳｉの薄膜Ｑ嗜を形成し九基
板（３）を示す断面図、第８図は第１変形例を示し加熱
ランプ（４）と透明な石英ガラス製透過窓（５）との間
に光学フィルタ（ｌＦｅ配設して、光学フィルタ０１通
過した光の最大強度を与える波長を、例えば０，７５〜
５踊等にする装置の概略構成図、第９図及び第１０図は
それぞれ第２．第３変形例を示し基板（３）の背面より
赤外線ランプ（８）からの赤外線を照射する断面図、第
１１図は第４変形例を示し基板ホルダ（２）に加熱手段
Ｑａを備えた断面図である。第１２図は従来の方法に用
いられる装置の概略断面図、第１３図は基板（２５１の
表面の一部にＳｉｎ、の絶縁薄ｇ−を形成し、表面のそ
の他の部分（２５ａ）に絶縁薄膜−を形成していない状
態を示す断面図、第１４図は基板Ｇの表面の絶碌ＷＩ膜
（２）全形成していない部分（２５ａ）にＷの金属薄膜
Ｉ藷を形成した状態を示す断面図、第１５図は初期にで
きたＷの金属薄膜（至）の表面に次のＷの金属薄膜（２
９を形成し次状態を示す断面図である。 なお図において、 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・反
厄 槽（３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・基板（３ａ）・・・・・・・・・・・・・・・
絶縁薄膜の形成されていない部分（８）・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・ 赤外線ランプ（加熱ラ
ンプ）（９）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・絶縁薄膜＜１０・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・ Ｗの金属薄膜（第１の金属薄膜）ＣＩト・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Ｗの金属薄
膜（第２の金属薄膜）図中、同一符号は同−又は相当部
分を示す。
図２第２図は基板（３）の表面の一部に５ｉＣ１゜の絶
縁薄膜（９）を形成し、表面のその他の部分（３ａ）に
絶縁薄膜（９）を形成していない状態を示す断面図、第
３図は基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）全形成してい
ない部分（３ａ）に第１の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜αＱ全形成した状態を示す断面図、第４図は第３図
に示す第１の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜ＱＱの表
面に第２の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜ＣＩηを形
成した状態を示す断面図、第５図は横軸に１０００／基
板の温度（Ｋ）、縦軸にＷの金属薄膜の成長速度（λ／
Ｍｉｎ）ｉとシ、この発明の実施例の方法によるＷの金
属薄膜の成長速度（符号Ａ）と、従来の方法によるＷの
金属薄膜の成長速度（符号Ｂ）との実験データをそれぞ
れ示すグラフ、第６図はＳｉの基板（３）の表面の一部
に金属元素体表の第■属又は第Ｖ属に属する金属元素＠
をイオン注入で打込み、Ｓｌの基板（３）の表面の絶縁
薄膜（９）を形成していない部分（３ａ）に少なくとも
Ｓｉ元素を露出させている状Ｂを示す断面図、第７図は
サファイヤ（２）の表面にＳｉの薄膜Ｑ嗜を形成し九基
板（３）を示す断面図、第８図は第１変形例を示し加熱
ランプ（４）と透明な石英ガラス製透過窓（５）との間
に光学フィルタ（ｌＦｅ配設して、光学フィルタ０１通
過した光の最大強度を与える波長を、例えば０，７５〜
５踊等にする装置の概略構成図、第９図及び第１０図は
それぞれ第２．第３変形例を示し基板（３）の背面より
赤外線ランプ（８）からの赤外線を照射する断面図、第
１１図は第４変形例を示し基板ホルダ（２）に加熱手段
Ｑａを備えた断面図である。第１２図は従来の方法に用
いられる装置の概略断面図、第１３図は基板（２５１の
表面の一部にＳｉｎ、の絶縁薄ｇ−を形成し、表面のそ
の他の部分（２５ａ）に絶縁薄膜−を形成していない状
態を示す断面図、第１４図は基板Ｇの表面の絶碌ＷＩ膜
（２）全形成していない部分（２５ａ）にＷの金属薄膜
Ｉ藷を形成した状態を示す断面図、第１５図は初期にで
きたＷの金属薄膜（至）の表面に次のＷの金属薄膜（２
９を形成し次状態を示す断面図である。 なお図において、 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・反
厄 槽（３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・基板（３ａ）・・・・・・・・・・・・・・・
絶縁薄膜の形成されていない部分（８）・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・ 赤外線ランプ（加熱ラ
ンプ）（９）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・絶縁薄膜＜１０・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・ Ｗの金属薄膜（第１の金属薄膜）ＣＩト・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Ｗの金属薄
膜（第２の金属薄膜）図中、同一符号は同−又は相当部
分を示す。
Claims (7)
- （１）少なくとも金属元素を含んだガスを減圧下の反応
槽内に導入して、表面の一部に絶縁薄膜を形成している
基板の絶縁薄膜を形成していない部分に、上記金属元素
をもった第１の金属薄膜を形成したのち、上記金属元素
を含んだガスと還元性ガスとを上記反応槽内に導入しな
がら、上記基板に加熱ランプの光を照射し、上記絶縁薄
膜、基板及び第１の金属薄膜のそれぞれの光の吸収率の
差を利用して、上記絶縁薄膜と上記第１の金属薄膜とに
温度差をつけ、上記第１の金属薄膜の表面においてのみ
化学反応を生じさせ、上記第１の金属薄膜の表面に上記
金属元素をもつた第２の金属薄膜を形成することを特徴
とするＣＶＤ法。 - （２）還元性ガスをＨ＿２、金属元素を含んだガスをＷ
Ｆ＿４、ＭｏＦ＿４、Ｔａ、Ｆ＿５、ＣｒＦ＿４、Ｔｉ
Ｆ＿４、ＴｉＣＬ＿４、ＭｏＣＬ＿■、ＷＣＬ＿■、Ａ
ＬＣＬ＿３等の金属ハロゲン化物のガスのいづれか一つ
又はそれらの２つ以上の組み合わせにすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のＣＶＤ法。 - （３）絶縁薄膜をＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＢＳＧ
、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ等の酸化物、若しくはＢＮ、ＳｉＮ
＿ｘ等の窒化物、又はＳｉＮ＿ｘＯ＿ｙ等の化合物のい
づれか一つ又はそれらの２つ以上 の組み合わせにすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項記載のＣＶＤ法。 - （４）第２の金属薄膜をＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ，
Ａｌ等の金属のいづれか一つ、又はこれらの合金にする
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項まで
のいづれかの項に記載のＣＶＤ法。 - （５）基板をＳｉにし、その基板の表面の絶縁薄膜を形
成していない部分には少なくともＳｉ元素が露出してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項ま
でのいづれかの項に記載のＣＶＤ法。 - （６）基板は最上層にＳｉの薄膜が形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までのい
づれかの項に記載のＣＶＤ法。 - （７）赤外線ランプの光の最大強度を与える波長を０．
７５〜５μｍにすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項から第６項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152922A JPS6311669A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Ｃｖｄ法 |
| EP87305782A EP0252667B1 (en) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Chemical vapour deposition methods |
| US07/068,910 US4849260A (en) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Method for selectively depositing metal on a substrate |
| DE3751756T DE3751756T2 (de) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Verfahren zum Abscheiden aus der Gasphase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152922A JPS6311669A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Ｃｖｄ法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311669A true JPS6311669A (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=15551080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152922A Pending JPS6311669A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Ｃｖｄ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311669A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499589A (ja) * | 1972-03-23 | 1974-01-28 | ||
| JPS5776833A (en) * | 1980-09-04 | 1982-05-14 | Applied Materials Inc | Heat resistant metal depositing method and product thereof |
| JPS6081852A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Nec Kansai Ltd | 半導体装置 |
| JPS60145376A (ja) * | 1983-12-30 | 1985-07-31 | Fujitsu Ltd | タングステンシリサイド膜の成長方法 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61152922A patent/JPS6311669A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499589A (ja) * | 1972-03-23 | 1974-01-28 | ||
| JPS5776833A (en) * | 1980-09-04 | 1982-05-14 | Applied Materials Inc | Heat resistant metal depositing method and product thereof |
| JPS6081852A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Nec Kansai Ltd | 半導体装置 |
| JPS60145376A (ja) * | 1983-12-30 | 1985-07-31 | Fujitsu Ltd | タングステンシリサイド膜の成長方法 |
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