JPS63190183A - 真空化学反応装置 - Google Patents
真空化学反応装置Info
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- JPS63190183A JPS63190183A JP1972487A JP1972487A JPS63190183A JP S63190183 A JPS63190183 A JP S63190183A JP 1972487 A JP1972487 A JP 1972487A JP 1972487 A JP1972487 A JP 1972487A JP S63190183 A JPS63190183 A JP S63190183A
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Landscapes
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、気相中で薄膜を成長させたり、エツチング
したり、あるいは表面の改質（以下、これらを総称して
改質という）を行なう装置に間し、特にその一部を選択
的に改質する場合に適用して効果が著しいものである。
したり、あるいは表面の改質（以下、これらを総称して
改質という）を行なう装置に間し、特にその一部を選択
的に改質する場合に適用して効果が著しいものである。
（従来の技術）
気相中で物体の表面の改質を行なう装置、特に部分的改
質を行なう装置は、一般に改質を行ないたい部分（全体
に行ないたいときは全体）を加熱し、温度の高いところ
と低いところの化学反応速度の差を利用して表面の改質
を行なう。例えば、金属薄膜を部分的に成長させようと
する、いわゆるメタルＣＶＤ装置の選択的薄膜成長にお
いては、シリコンウェハーの表面に存在する石英膜の部
分が、裏面から加熱用に送られて来る赤外線等の光を透
過し易く、且つ、表面に接触する気体により冷却されや
すいことなどのため、石英膜のあるところは温度が上昇
し難く、石英膜のないところは温度が上がり易いことを
利用し、石英膜のないところへ選択的にタングステン薄
膜の成長を行なうなどのことが行なわれている。
質を行なう装置は、一般に改質を行ないたい部分（全体
に行ないたいときは全体）を加熱し、温度の高いところ
と低いところの化学反応速度の差を利用して表面の改質
を行なう。例えば、金属薄膜を部分的に成長させようと
する、いわゆるメタルＣＶＤ装置の選択的薄膜成長にお
いては、シリコンウェハーの表面に存在する石英膜の部
分が、裏面から加熱用に送られて来る赤外線等の光を透
過し易く、且つ、表面に接触する気体により冷却されや
すいことなどのため、石英膜のあるところは温度が上昇
し難く、石英膜のないところは温度が上がり易いことを
利用し、石英膜のないところへ選択的にタングステン薄
膜の成長を行なうなどのことが行なわれている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、例えば、前述のメタルＣＶＤの場合、更に反応
速度の上昇を行ないたい場合、全体の加熱電力を増加さ
せて温度を上げる以外に方法がない。この場合石英膜の
ある部分の温度も上がってしまい、選択的が低下して選
択的に薄膜の成長を行なうことが出来ない。
速度の上昇を行ないたい場合、全体の加熱電力を増加さ
せて温度を上げる以外に方法がない。この場合石英膜の
ある部分の温度も上がってしまい、選択的が低下して選
択的に薄膜の成長を行なうことが出来ない。
（発明の目的）
本発明の目的は、基板表面は勿論、特にその一部分の選
択的改質を行なうことの出来る装置の提供にある。さら
に、電力効率のよい加熱を行なうことにより、効率的な
加熱を行なうことが出来る装置の提供にある。
択的改質を行なうことの出来る装置の提供にある。さら
に、電力効率のよい加熱を行なうことにより、効率的な
加熱を行なうことが出来る装置の提供にある。
（問題点を解決するための手段と作用）前記の目的を達
成する為に、基板の加熱を電波またはマイクロ波（以下
、総称して電磁波）によ。
成する為に、基板の加熱を電波またはマイクロ波（以下
、総称して電磁波）によ。
り加熱を行なう。基板の一部のみ選択的に改質を行ない
たい場合には、その部分の材料がよく吸収する波長の電
磁波を選び、これを基板に照射する。
たい場合には、その部分の材料がよく吸収する波長の電
磁波を選び、これを基板に照射する。
するとその部分のみが他の部分に較べてよく電磁波を吸
収し、その部分の温度が他の部分より上昇し、選択的に
改質（例えば、薄膜成長、エツチング、改質）を行なう
ことが出来る。
収し、その部分の温度が他の部分より上昇し、選択的に
改質（例えば、薄膜成長、エツチング、改質）を行なう
ことが出来る。
（実施例）
次にこの発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。
この発明は、表面の改質なら何にでも適用出来る。例え
ば、表面のエツチング、表面への成膜、表面の酸化、窒
化、珪化など化学反応を使用する改質などがそれである
。
ば、表面のエツチング、表面への成膜、表面の酸化、窒
化、珪化など化学反応を使用する改質などがそれである
。
ここではその代表的な例である成膜の実施例について説
明するが、成膜でなくてエツチングの場合であると、反
応気体として表面をエツチングする気体、例えば、■ア
ルミニウムに対しては塩素を含む気体、０表面の酸化の
場合には酸素を構成要素としてもつ気体例えば酸素ある
いは水、■窒化の場合では窒素を分子の内部にもつ気体
例えば窒素やアンモニアなど、■珪化の場合には例えば
シランのようにシリコンを分子の構成分子としてもつ気
体、を反応気体として用いればよい。
明するが、成膜でなくてエツチングの場合であると、反
応気体として表面をエツチングする気体、例えば、■ア
ルミニウムに対しては塩素を含む気体、０表面の酸化の
場合には酸素を構成要素としてもつ気体例えば酸素ある
いは水、■窒化の場合では窒素を分子の内部にもつ気体
例えば窒素やアンモニアなど、■珪化の場合には例えば
シランのようにシリコンを分子の構成分子としてもつ気
体、を反応気体として用いればよい。
成膜やエツチング以外の表面の改質についてもこれらの
例と同様、行ないたい改質用の元素を分子の中にもつ気
体を反応気体として用いればよい。
例と同様、行ないたい改質用の元素を分子の中にもつ気
体を反応気体として用いればよい。
さて、第１図の実施例において、１０は真空容器で、１
１が真空室、２０は排気系で２１は主弁、２２は目的に
合わせて作った排気系で、この実施例ではターボポンプ
と油回転ポンプを用いる。３０は基板系で、３１がその
表面が処理される基板である。４０は反応ガス系で、４
１がバリアプルリークバルブ、４２が流量制御系、４３
がボンベである。
１が真空室、２０は排気系で２１は主弁、２２は目的に
合わせて作った排気系で、この実施例ではターボポンプ
と油回転ポンプを用いる。３０は基板系で、３１がその
表面が処理される基板である。４０は反応ガス系で、４
１がバリアプルリークバルブ、４２が流量制御系、４３
がボンベである。
５０がこの発明の特徴である、電磁波を照射する手段で
、この実施例においては、２．５４Ｇ）（２０マイクロ
ウエーブを使用している。５１は石英等で作られた窓で
、石英以外にマイクロウェーブを吸収することなく透過
する材料なら何でも用いることが出来る。５２はラッパ
状アンテナ、５３はウェーブガイド、６４はアイソレー
タやマツチング素子を含む回路素子、５６はマイクロウ
ェーブ発振器である。
、この実施例においては、２．５４Ｇ）（２０マイクロ
ウエーブを使用している。５１は石英等で作られた窓で
、石英以外にマイクロウェーブを吸収することなく透過
する材料なら何でも用いることが出来る。５２はラッパ
状アンテナ、５３はウェーブガイド、６４はアイソレー
タやマツチング素子を含む回路素子、５６はマイクロウ
ェーブ発振器である。
この装置は次のように運転する。
先ず真空室１０の内部を所定の圧力まで排気する。（一
般に圧力は低い程よいが、薄膜の性能に与えない程度の
圧力ならよい）。排気後反応ガス系４０から所定のガス
を導入する。例えば、タングステン薄膜を成長させたい
ときは、ＷＦ’６を主体とした気体を導入矢印４４の方
向に小さい穴から基板３１の表面に一様に吹き付ける。
般に圧力は低い程よいが、薄膜の性能に与えない程度の
圧力ならよい）。排気後反応ガス系４０から所定のガス
を導入する。例えば、タングステン薄膜を成長させたい
ときは、ＷＦ’６を主体とした気体を導入矢印４４の方
向に小さい穴から基板３１の表面に一様に吹き付ける。
必要により小さい大多数をもつｉ）ング状の管４５を基
板３１の周囲に設は矢印４６の方向に吹き出すようにす
ることも出来る。また排気も２３のようにリング状の管
を基板３１の周囲に設は大きいめの穴を多数あけてここ
から排気を行なうことが出来る。
板３１の周囲に設は矢印４６の方向に吹き出すようにす
ることも出来る。また排気も２３のようにリング状の管
を基板３１の周囲に設は大きいめの穴を多数あけてここ
から排気を行なうことが出来る。
これらの配置は改質を行なう目的によっているいろな方
法が用いられているし、可能でもある。
法が用いられているし、可能でもある。
しかるのち電磁波源５０を動作させる。
いま−例として基板にシリコンを用い、その表面にシリ
コンの酸化膜があり、その一部必要な部分のパターンが
取り除かれ、その必要な部分が真空に露出し、露出した
部分にのみタングステン膜を析出させる場合を例にとる
。シリコンは２．５４ＧＨｚ’のマイクロウェーブを比
較的よく吸収し、その温度は上昇する。−刃数化シリコ
ンのあるところは、酸化シリコンが電磁波をよく透過す
る上、熱絶縁物であること、また、吹き付けられる反応
気体によって冷却されることもあって、真空に露出した
ところが局部的によく温度が上がり化学反応が促進され
る。そしてその露出部に優先的にタングステンの薄膜が
析出する。タングステン膜は電磁波を吸収するので化学
反応は一層加速され、結局タングステンの薄膜を選択的
にこの露出部に成長させることが出来る。
コンの酸化膜があり、その一部必要な部分のパターンが
取り除かれ、その必要な部分が真空に露出し、露出した
部分にのみタングステン膜を析出させる場合を例にとる
。シリコンは２．５４ＧＨｚ’のマイクロウェーブを比
較的よく吸収し、その温度は上昇する。−刃数化シリコ
ンのあるところは、酸化シリコンが電磁波をよく透過す
る上、熱絶縁物であること、また、吹き付けられる反応
気体によって冷却されることもあって、真空に露出した
ところが局部的によく温度が上がり化学反応が促進され
る。そしてその露出部に優先的にタングステンの薄膜が
析出する。タングステン膜は電磁波を吸収するので化学
反応は一層加速され、結局タングステンの薄膜を選択的
にこの露出部に成長させることが出来る。
同様に、例えばアルミニウムの薄膜を析出させたい場合
には、トリイソブチルアルミあるいは四塩化アルミニウ
ムのような反応ガスを主体に用いる。
には、トリイソブチルアルミあるいは四塩化アルミニウ
ムのような反応ガスを主体に用いる。
酸化などの表面改質も前述と同様にしてそれぞれ行なう
ことが出来る。
ことが出来る。
電磁波の波長は、改質しようとする目的によって選定さ
れる。一般に金属や半導体に対してはＧＨｚ帯の波長の
短いものを使用する方が成績のよい場合が多い。有機物
や水分を含んだものに対しては一般にＭＨｚ帯からＧＨ
２帯まで広い範囲にわたって使用出来る。これらは被処
理物とその処理目的によって大きく異なるので、その都
度実験的に定めるのがよい。
れる。一般に金属や半導体に対してはＧＨｚ帯の波長の
短いものを使用する方が成績のよい場合が多い。有機物
や水分を含んだものに対しては一般にＭＨｚ帯からＧＨ
２帯まで広い範囲にわたって使用出来る。これらは被処
理物とその処理目的によって大きく異なるので、その都
度実験的に定めるのがよい。
加熱の方法も電磁波の波長によってその方法の形態を変
更すると好成績が得られる。例えば、第２図の実施例に
示すように電磁波源５５から電力を基板３１０近くに設
けられたコイルに供給し電磁誘導により加熱を行なって
いる。
更すると好成績が得られる。例えば、第２図の実施例に
示すように電磁波源５５から電力を基板３１０近くに設
けられたコイルに供給し電磁誘導により加熱を行なって
いる。
また第３図の例では、真空容器１１を例えばその周りに
設けたコイル５７による高周波加熱により加熱している
。
設けたコイル５７による高周波加熱により加熱している
。
これらの更に具体的な方法は、従来のマイクロ波加熱や
高周波加熱の方法をここに用いることが出来る。
高周波加熱の方法をここに用いることが出来る。
第４図（要部の側面図）とに第５図（その５−５′矢視
正面図）にはさらに別の実施例を示しである。この実施
例では、反応ガス吹き出し口４７と基板３１の間に反応
ガスの温度調節手段６０が設けられである。６１が流体
出入口、６２がタンク、６３が羽根で、羽根を冷却した
いときはタンクに冷媒を、加熱したいときは温流体をタ
ンクに送り込み羽根の温度を調節して使用する。例えば
、アルミニウム薄膜の成長を行なうときは羽根の温度を
基板３１よりや＼低めの温度に保つとよいし、タングス
テンの薄膜を作成するときには常温より低い温度に保っ
たりして使用する。
正面図）にはさらに別の実施例を示しである。この実施
例では、反応ガス吹き出し口４７と基板３１の間に反応
ガスの温度調節手段６０が設けられである。６１が流体
出入口、６２がタンク、６３が羽根で、羽根を冷却した
いときはタンクに冷媒を、加熱したいときは温流体をタ
ンクに送り込み羽根の温度を調節して使用する。例えば
、アルミニウム薄膜の成長を行なうときは羽根の温度を
基板３１よりや＼低めの温度に保つとよいし、タングス
テンの薄膜を作成するときには常温より低い温度に保っ
たりして使用する。
第６図にはさらに別の実施例を示しである。
この実施例には側室７０が７１．７４と２室設けてあり
、７２，７７．７５，７８の弁を設け、基板の搬入手段
７３と搬出手段７６（共に、矢印で略示）を設け、真空
室１１の内部を大気に晒すことなく、常に真空に保ちな
がら処理を行なうことが出来る。２３と２５は側室の弁
、２４と２６は排気系である。
、７２，７７．７５，７８の弁を設け、基板の搬入手段
７３と搬出手段７６（共に、矢印で略示）を設け、真空
室１１の内部を大気に晒すことなく、常に真空に保ちな
がら処理を行なうことが出来る。２３と２５は側室の弁
、２４と２６は排気系である。
この実施例では側室７０を２室設けたが、必要により両
室の機能を兼ね備えた一室とすることも出来るし、側室
７１と真空室１００間に多数の室を設けてバッファ室と
したり、加熱冷却、その他各種の前処理を行なわせたり
することも出来る。
室の機能を兼ね備えた一室とすることも出来るし、側室
７１と真空室１００間に多数の室を設けてバッファ室と
したり、加熱冷却、その他各種の前処理を行なわせたり
することも出来る。
真空室１０を多数設けて生産能力を大きくすることも出
来る。
来る。
第７図にはさらに別の実施例を示しである。この実施例
には回転羽根５６．５７を設けこれを回転させて基板３
１にさらに一様に電磁波を送り込むようにした例である
。さらに基板の表面に洩れてくる電磁波を一方向に向け
るための方向板５８を設けである。電磁波の電界に平行
な磁場を設定する手段８０を設けである。８１はコイル
である。
には回転羽根５６．５７を設けこれを回転させて基板３
１にさらに一様に電磁波を送り込むようにした例である
。さらに基板の表面に洩れてくる電磁波を一方向に向け
るための方向板５８を設けである。電磁波の電界に平行
な磁場を設定する手段８０を設けである。８１はコイル
である。
これは洩れてくる電磁波によって基板の表面で放電を生
ずるのを防ぐ目的を持っている。
ずるのを防ぐ目的を持っている。
以上は何ら限定的な意味を持つものではなく多数の変形
が可能であることは言うまでもない。
が可能であることは言うまでもない。
（発明の効果）
この発明は、こうして金属や半導体が全面あるいは一部
露出している表面を改質することが出来る。従って、全
面的あるいは一部の選択的改質を行なうことが出来る。
露出している表面を改質することが出来る。従って、全
面的あるいは一部の選択的改質を行なうことが出来る。
また高周波加熱やマイクロ波加熱は電力効率が良いので
電力効率のよい表面改質を行なうことが出来る。
電力効率のよい表面改質を行なうことが出来る。
第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、第
７図は、それぞれこの発明の実施例を示す図。 図中、１０が真空容器、２０が排気系、３０が基板を設
置する機構、４０が気体を導入する手段、５０が電磁波
またはマイクロ波を照射して加熱する手段である。
７図は、それぞれこの発明の実施例を示す図。 図中、１０が真空容器、２０が排気系、３０が基板を設
置する機構、４０が気体を導入する手段、５０が電磁波
またはマイクロ波を照射して加熱する手段である。
Claims (1)
- （１）内部を真空にする真空容器、前記真空容器内を排
気する排気系、前記真空容器内に基板を設置する機構、
前記真空容器内に所定の気体を導入する手段、および前
記基板に電波またはマイクロ波を照射して前記基板の一
部を加熱することを特徴とする真空化学反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1972487A JPS63190183A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 真空化学反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1972487A JPS63190183A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 真空化学反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190183A true JPS63190183A (ja) | 1988-08-05 |
Family
ID=12007255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1972487A Pending JPS63190183A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 真空化学反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63190183A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999024637A1 (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-20 | Applied Komatsu Technology, Inc. | Method for annealing an amorphous film using microwave energy |
| JP4896713B2 (ja) * | 2005-05-24 | 2012-03-14 | 三菱電機株式会社 | エレベータのかご室 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS53116077A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-11 | Hitachi Ltd | Etching method |
| JPS593929A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 薄膜のエツチング方法 |
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-
1987
- 1987-01-30 JP JP1972487A patent/JPS63190183A/ja active Pending
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