JPS633413A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS633413A JPS633413A JP14668586A JP14668586A JPS633413A JP S633413 A JPS633413 A JP S633413A JP 14668586 A JP14668586 A JP 14668586A JP 14668586 A JP14668586 A JP 14668586A JP S633413 A JPS633413 A JP S633413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- absorbing layer
- laser
- laser beam
- transparent substrate
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000001182 laser chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- -1 alkyl metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
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〕
この発明は半導体装置に関し、特にレーザＣＶＤ法（レ
ーザ光による化学的気相成長法）により、透明基板上に
半導体等の薄膜を必要領域のみに微細パターンで形成す
る新しい薄膜形成方法に関するものである。
ーザ光による化学的気相成長法）により、透明基板上に
半導体等の薄膜を必要領域のみに微細パターンで形成す
る新しい薄膜形成方法に関するものである。
近年レーザＣＶＤ法は新しい薄膜形成法として注目され
活発に開発が進められている。レーザＣＶＤ法としては
エキシマレーザ等の紫外光のエネルギで反応ガスの分子
を直接分解して薄膜を基板上に堆積する光分解法、炭酸
ガスレーザ等の赤外光、アルゴンレーザ等の可視光を利
用して基板を局部的に加熱してその熱により反応ガスを
分解して薄膜をレーザ光の照射部のみに堆積する加熱分
解法等が試みられている。これらの方法にはそれぞれ特
徴があり、目的に応じて方法を選ぶ必要がある。ここで
は透明基板上に微細パターンを形成するという目的のも
とに以下説明する。
活発に開発が進められている。レーザＣＶＤ法としては
エキシマレーザ等の紫外光のエネルギで反応ガスの分子
を直接分解して薄膜を基板上に堆積する光分解法、炭酸
ガスレーザ等の赤外光、アルゴンレーザ等の可視光を利
用して基板を局部的に加熱してその熱により反応ガスを
分解して薄膜をレーザ光の照射部のみに堆積する加熱分
解法等が試みられている。これらの方法にはそれぞれ特
徴があり、目的に応じて方法を選ぶ必要がある。ここで
は透明基板上に微細パターンを形成するという目的のも
とに以下説明する。
まずエキシマレーザを用いる方法では前述のようにレー
ザ光エネルギで直接反応ガスを分解するため基板の種類
を選ばず堆積可能であるが、レーザビームを細く絞るこ
とが困難な上、散乱光によるガス分解も加わり微細なパ
ターンの堆積は不可能に近い、また炭酸ガスレーザによ
る熱分解法もレーザビームを細く絞ることが困難である
。
ザ光エネルギで直接反応ガスを分解するため基板の種類
を選ばず堆積可能であるが、レーザビームを細く絞るこ
とが困難な上、散乱光によるガス分解も加わり微細なパ
ターンの堆積は不可能に近い、また炭酸ガスレーザによ
る熱分解法もレーザビームを細く絞ることが困難である
。
以下に比較的レーザビームを絞りやすいアルゴンレーザ
による熱分解ＣＶＤを図を用いて説明する。第２図はア
ルゴンレーザを用いたレーザＣｖＤを説明する一例の断
面の模式図である。４８８ ｎｍ。
による熱分解ＣＶＤを図を用いて説明する。第２図はア
ルゴンレーザを用いたレーザＣｖＤを説明する一例の断
面の模式図である。４８８ ｎｍ。
５１４．５ ｎｍ等の可視光成分を含んだレーザ光３を
例えばＳＩＨ，ガス雰囲気中にセントした例えばシリコ
ン基板１に垂直に走査方向４で走査しながら照射する。
例えばＳＩＨ，ガス雰囲気中にセントした例えばシリコ
ン基板１に垂直に走査方向４で走査しながら照射する。
レーザ光は例えばシリコン酸化膜等の絶縁膜２を透過し
、下地の例えばシリコン基板１で吸収され、シリコン基
板１が局部的に加熱される。その熱がシリコン酸化膜２
内を伝導し、シリコン酸化膜２の表面近傍の反応ガスを
分解し、レーザ光照射部の上部のみに例えばシリコン薄
膜５を堆積させる。この場合の絶縁膜２は必須ではなく
基板上への直接堆積も可能である。
、下地の例えばシリコン基板１で吸収され、シリコン基
板１が局部的に加熱される。その熱がシリコン酸化膜２
内を伝導し、シリコン酸化膜２の表面近傍の反応ガスを
分解し、レーザ光照射部の上部のみに例えばシリコン薄
膜５を堆積させる。この場合の絶縁膜２は必須ではなく
基板上への直接堆積も可能である。
このようなレーザＣＶＤ法をＬＳＩ等の半導体素子の形
成に利用し、微細な必要領域のみに薄膜を選択形成する
為には照射するレーザビーム径を１ミクロン又はそれ以
下に細く絞り込む必要がある。しかしながら、このよう
にレーザビーム径を絞り込むことはレーザ光の特性、光
学系の制約等から困難が伴う、またビームを細く絞るこ
とが可能な場合でも半導体素子形成に利用するためには
ビームの照射位置を精密に制御して高精度で任意形状を
描くようにする制御系が必要で、この制御系はハードウ
ェア、ソフトウェアとも非常に複雑で高価なものが要求
される。また上記従来例のようにアルゴンレーザを利用
した場合は、可視光のため第２図で説明したようにシリ
コン基板等のレーザ光を吸収する基板では可能であるが
石英等の透明基板ではレーザ光が吸収されず、この選択
ＣＶＤは実現できない。
成に利用し、微細な必要領域のみに薄膜を選択形成する
為には照射するレーザビーム径を１ミクロン又はそれ以
下に細く絞り込む必要がある。しかしながら、このよう
にレーザビーム径を絞り込むことはレーザ光の特性、光
学系の制約等から困難が伴う、またビームを細く絞るこ
とが可能な場合でも半導体素子形成に利用するためには
ビームの照射位置を精密に制御して高精度で任意形状を
描くようにする制御系が必要で、この制御系はハードウ
ェア、ソフトウェアとも非常に複雑で高価なものが要求
される。また上記従来例のようにアルゴンレーザを利用
した場合は、可視光のため第２図で説明したようにシリ
コン基板等のレーザ光を吸収する基板では可能であるが
石英等の透明基板ではレーザ光が吸収されず、この選択
ＣＶＤは実現できない。
未発明は以上のような観点から、レーザ光を利用して透
明基板上に半導体等の薄膜を微細パターンで必要領域の
みに選択形成するようにした半導体装置を得ることを目
的とする。
明基板上に半導体等の薄膜を微細パターンで必要領域の
みに選択形成するようにした半導体装置を得ることを目
的とする。
（１，１題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置は、石英等の透明基板上にク
ロム等の薄膜からなるレーザ光吸収層を所要の形状で形
成し、この上に透明な絶縁膜を介して半導体等から成る
薄膜層を吸収層上のみにセルファラインで形成するよう
にしたものである。
ロム等の薄膜からなるレーザ光吸収層を所要の形状で形
成し、この上に透明な絶縁膜を介して半導体等から成る
薄膜層を吸収層上のみにセルファラインで形成するよう
にしたものである。
この発明においては、石英等の透明基板上に形成された
クロム等の薄膜からなるレーザ光吸収層により、レーザ
光が選択的に吸収され、半導体薄膜等の薄膜層がセルフ
ァラインで選択形成される。
クロム等の薄膜からなるレーザ光吸収層により、レーザ
光が選択的に吸収され、半導体薄膜等の薄膜層がセルフ
ァラインで選択形成される。
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１図において、１′は石英等の透明基板、６はクロム
、シリコン等のレーザ光を吸収することができる材質か
らなる任意な必要形状にパターニングされた光吸収層、
２は光吸収層上部に形成したシリコン酸化膜等からなる
透明な絶縁層薄膜、３は例えばアルゴンレーザビーム、
４はこのレーザビームの走査方向、５はレーザ光により
分解し基板上へ薄膜を選択的に形成する方法を以下説明
する。
、シリコン等のレーザ光を吸収することができる材質か
らなる任意な必要形状にパターニングされた光吸収層、
２は光吸収層上部に形成したシリコン酸化膜等からなる
透明な絶縁層薄膜、３は例えばアルゴンレーザビーム、
４はこのレーザビームの走査方向、５はレーザ光により
分解し基板上へ薄膜を選択的に形成する方法を以下説明
する。
まず、石英等からなる透明基板１′の表面にクロム等の
金属又は半導体等からなる薄膜をスパッタ等で全面に形
成し、この薄膜をフォトリソグラフィ、エツチングによ
り、任意形状で必要領域のみに残して光吸収層６を形成
する。更にこの光吸収層６の上部に例えば減圧ＣＶＤ法
によりシリコン酸化膜等の絶縁膜２を全面に形成する。
金属又は半導体等からなる薄膜をスパッタ等で全面に形
成し、この薄膜をフォトリソグラフィ、エツチングによ
り、任意形状で必要領域のみに残して光吸収層６を形成
する。更にこの光吸収層６の上部に例えば減圧ＣＶＤ法
によりシリコン酸化膜等の絶縁膜２を全面に形成する。
このように構成された基板をレーザＣＶＤ装置のチャン
バ内の例えばＳ ｉＨ４ガス雲囲気中にセットし、ある
必要なビーム径に絞ったアルゴンレーザビーム３を例え
ば図で示すビームの走査方向４のように走査しながら基
板表面に照射する。照射されたレーザビーム３は透明な
絶縁Ｎ２を透過し、下部に形成された光吸収Ｎ６の存在
する部分のみで吸収されて発熱し、その熱が絶縁層２内
を表面まで伝導し、表面近傍のＳｉＨ４ガスを分解し、
シリコンが光吸収層６の上部のみに堆積される。したが
って光吸収層６を微細にパターニング形成しておけば、
レーザビーム径は１ミクロン又はそれ以下に細く絞る必
要はなく、またビームの照射位置も精密に位置制御する
必要がな（、セルファライン方式で微細なシリコン薄膜
５が形成できる。なおこのアルゴンレーザを用いたレー
ザＣＶＤ法でシリコン酸化膜上に選択形成したシリコン
薄膜は結晶化していることを確認しており （石津他、
第７回ドライプロセス シンポジウム Ｉ−３、１９８
５年１０月）本発明の方法により、透明基板上に選択形
成した結晶化シリコン層を利用して薄膜トランジスタ等
の半導体素子を形成することも可能である。
バ内の例えばＳ ｉＨ４ガス雲囲気中にセットし、ある
必要なビーム径に絞ったアルゴンレーザビーム３を例え
ば図で示すビームの走査方向４のように走査しながら基
板表面に照射する。照射されたレーザビーム３は透明な
絶縁Ｎ２を透過し、下部に形成された光吸収Ｎ６の存在
する部分のみで吸収されて発熱し、その熱が絶縁層２内
を表面まで伝導し、表面近傍のＳｉＨ４ガスを分解し、
シリコンが光吸収層６の上部のみに堆積される。したが
って光吸収層６を微細にパターニング形成しておけば、
レーザビーム径は１ミクロン又はそれ以下に細く絞る必
要はなく、またビームの照射位置も精密に位置制御する
必要がな（、セルファライン方式で微細なシリコン薄膜
５が形成できる。なおこのアルゴンレーザを用いたレー
ザＣＶＤ法でシリコン酸化膜上に選択形成したシリコン
薄膜は結晶化していることを確認しており （石津他、
第７回ドライプロセス シンポジウム Ｉ−３、１９８
５年１０月）本発明の方法により、透明基板上に選択形
成した結晶化シリコン層を利用して薄膜トランジスタ等
の半導体素子を形成することも可能である。
なお上記本実施例ではＳ ｉ Ｈ４ガス分解によるシリ
コン膜形成について説明したが、本発明はシリコン化合
物系の他の反応ガスによるシリコン膜、アルキル金属系
化合物等の金属化合物系による金属薄膜の選択形成等地
の用途にも応用することが可能である。また炭酸ガスレ
ーザ等地のレーザによる熱分解にも適用が可能である。
コン膜形成について説明したが、本発明はシリコン化合
物系の他の反応ガスによるシリコン膜、アルキル金属系
化合物等の金属化合物系による金属薄膜の選択形成等地
の用途にも応用することが可能である。また炭酸ガスレ
ーザ等地のレーザによる熱分解にも適用が可能である。
以上のように、この発明によれば透明基板上に薄膜から
なるレーザ光吸収層を所要の形状で形成し、半導体等の
薄膜を微細な所要領域のみにセルファラインで選択形成
するようにしたので、レーザＣＶＤ法により薄膜を微細
にパターニング形成できる効果がある。
なるレーザ光吸収層を所要の形状で形成し、半導体等の
薄膜を微細な所要領域のみにセルファラインで選択形成
するようにしたので、レーザＣＶＤ法により薄膜を微細
にパターニング形成できる効果がある。
第１図はこの発明のレーザＣＶＤ法により透明基板上に
薄膜を選択形成する場合の基板構成を説明する概略図、
第２図は従来のレーザＣＶＤ法による薄膜形成を説明す
る基板構成の例を示す概略図である。 １は基板、′１′は透明基板、２は透明絶縁膜、３はレ
ーザビーム、４はレーザビームの走査方向、５は選択形
成した薄膜、６はレーザ光吸収層。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
薄膜を選択形成する場合の基板構成を説明する概略図、
第２図は従来のレーザＣＶＤ法による薄膜形成を説明す
る基板構成の例を示す概略図である。 １は基板、′１′は透明基板、２は透明絶縁膜、３はレ
ーザビーム、４はレーザビームの走査方向、５は選択形
成した薄膜、６はレーザ光吸収層。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (4)
- （１）レーザ光による化学的気相成長法により薄膜を形
成してなる半導体装置において、 透明基板上に薄膜からなるレーザ光吸収層を所要の形状
で形成し、この上に透明な絶縁膜を介して薄膜層を前記
レーザ光吸収層上のみにセルフアラインで選択形成した
ことを特徴とする半導体装置。 - （２）上記透明基板が石英からなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 - （３）上記レーザ光吸収層がクロムの薄膜からなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の半
導体装置。 - （４）上記薄膜層が半導体薄膜からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14668586A JPS633413A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14668586A JPS633413A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633413A true JPS633413A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15413266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14668586A Pending JPS633413A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085311A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP14668586A patent/JPS633413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085311A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-04-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930022602A (ko) | 박막형성법 | |
| US4668528A (en) | Method and apparatus for photodeposition of films on surfaces | |
| JPS633413A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5982732A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2003013236A (ja) | パターニング方法 | |
| JPH01313930A (ja) | 半導体基板の処理方法 | |
| JPH0324259A (ja) | レーザ直接描画装置 | |
| JPS6130028A (ja) | 気相成長法 | |
| RU2017191C1 (ru) | Способ формирования маскирующего слоя фотошаблона | |
| JPH07254556A (ja) | パターン形成方法および形成装置 | |
| JP3826194B2 (ja) | Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む化合物への光照射による酸化ケイ素膜の形成法 | |
| JPH073632Y2 (ja) | レーザｃｖｄ装置 | |
| JPH0380337B2 (ja) | ||
| JPS59129773A (ja) | 選択的酸化膜の作製方法 | |
| JPH04329633A (ja) | 半導体基体の処理方法 | |
| JPH0461074B2 (ja) | ||
| JPS6161665B2 (ja) | ||
| JP2756364B2 (ja) | 光表面処理方法及び処理装置 | |
| JPH0722128B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS634645A (ja) | 導体膜の選択形成方法 | |
| JPH01184278A (ja) | 高純度金属の堆積方法 | |
| JPS62116786A (ja) | 表面選択処理方法 | |
| Boyd | Recent advances in laser processing of microelectronic materials and devices | |
| JPH05102130A (ja) | 酸化膜の形成方法 | |
| JPH04273434A (ja) | 光ｃｖｄ方法 |