JPH0380871B2 - - Google Patents
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- JPH0380871B2 JPH0380871B2 JP19969783A JP19969783A JPH0380871B2 JP H0380871 B2 JPH0380871 B2 JP H0380871B2 JP 19969783 A JP19969783 A JP 19969783A JP 19969783 A JP19969783 A JP 19969783A JP H0380871 B2 JPH0380871 B2 JP H0380871B2
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- JP
- Japan
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- gas
- substrate
- radiation
- reaction chamber
- adsorbed
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Toxicology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、所定の気体を基板表面に吸着させ、
その吸着分子を用いて膜堆積を行なうことによ
り、成膜層を微妙に制御することを可能にする新
規の光化学的薄膜製造方法に関するものである。
その吸着分子を用いて膜堆積を行なうことによ
り、成膜層を微妙に制御することを可能にする新
規の光化学的薄膜製造方法に関するものである。
気体を光化学的反応により活性化し基板表面に
目的とする物質を堆積し薄膜化する方法は、処理
が低温で可能であること、荷電粒子の衝撃による
損傷がないこと、光化学的選択性により従来に無
い処理が可能になること、反応過程の選択及び成
膜の制御が容易であることなどから近年急速な進
展をみせている。
目的とする物質を堆積し薄膜化する方法は、処理
が低温で可能であること、荷電粒子の衝撃による
損傷がないこと、光化学的選択性により従来に無
い処理が可能になること、反応過程の選択及び成
膜の制御が容易であることなどから近年急速な進
展をみせている。
従来の光化学的薄膜製造方法は大別して２つの
方法に分けられる。すなわち、放射線により基板
を加熱し所定の気体を熱分解することにより堆積
をはかる基板加熱法と、所定の気体を光分解し堆
積をはかる光分解法の二つの方法である。
方法に分けられる。すなわち、放射線により基板
を加熱し所定の気体を熱分解することにより堆積
をはかる基板加熱法と、所定の気体を光分解し堆
積をはかる光分解法の二つの方法である。
基板加熱法では、放射線により基板加熱するこ
とが原則となる。このことは、光化学反応の最も
重要な利点とされる処理過程の低温化に反するも
のであり、そのためこの方法を用いる利益はあま
り期待できない。
とが原則となる。このことは、光化学反応の最も
重要な利点とされる処理過程の低温化に反するも
のであり、そのためこの方法を用いる利益はあま
り期待できない。
一方、光分解法では、所定の気体が充填されて
いる空間中の放射線の通過する部分で分解反応が
生じ分解生成物が基板表面に堆積するのを利用す
る。従つて膜成長の本質は本来表面反応で進めら
るべきに対し、光分解法による反応は空間分解反
応となつており、そのためこの方法では本質的に
膜の生成を制御することが極めて困難である。
いる空間中の放射線の通過する部分で分解反応が
生じ分解生成物が基板表面に堆積するのを利用す
る。従つて膜成長の本質は本来表面反応で進めら
るべきに対し、光分解法による反応は空間分解反
応となつており、そのためこの方法では本質的に
膜の生成を制御することが極めて困難である。
基板加熱法及び光分解法どちらの場合でも、膜
のエピタキシヤル成長は言うまでもなく、膜厚、
膜質の制御がともに困難であり、これらの方法で
は付加価値の高い膜を得ることは到底望めない。
のエピタキシヤル成長は言うまでもなく、膜厚、
膜質の制御がともに困難であり、これらの方法で
は付加価値の高い膜を得ることは到底望めない。
現在良質のエピタキシヤル膜の作成には、非常
に高価な装置と極めて高度な技術を必要とするこ
とが常識となつており、装置のイニシアルコスト
及びランニングコストは非常に高価なものとなつ
ている。そしてその対策が焦眉の急となつてい
る。
に高価な装置と極めて高度な技術を必要とするこ
とが常識となつており、装置のイニシアルコスト
及びランニングコストは非常に高価なものとなつ
ている。そしてその対策が焦眉の急となつてい
る。
本発明は基板表面に吸着した所定の物質を光化
学反応により基板表面で分解し膜質化することで
成膜の制御性を高めかつ容易にすることを特徴と
し、その目的は膜厚、膜質の改善及び良質のエピ
タキシヤル膜の作成、超格子膜の作成等を容易な
らしめることにある。
学反応により基板表面で分解し膜質化することで
成膜の制御性を高めかつ容易にすることを特徴と
し、その目的は膜厚、膜質の改善及び良質のエピ
タキシヤル膜の作成、超格子膜の作成等を容易な
らしめることにある。
本発明は、基板の表面に吸着された分子が、放
射線によつて分解されるとその場で膜質化される
という、本願の発明者の発見になる新しい知見に
基づいてなされたものであり、「脱ガスによる基
板表面の清浄化」、「清浄な基板表面への所望気体
の吸着」、「その吸着量の制御」、「基板表面の付近
辺からの不用分子の排除」、「放射線の照射による
吸着分子の膜質化」、という作業、またはその作
業の積み重ねによつて、膜厚が原子レベルにまで
コントロールされた成層膜、多層膜、結晶成長膜
または超格子膜等の作成を行なうものである。以
下、実施例を用いてその方法の詳細を説明する。
射線によつて分解されるとその場で膜質化される
という、本願の発明者の発見になる新しい知見に
基づいてなされたものであり、「脱ガスによる基
板表面の清浄化」、「清浄な基板表面への所望気体
の吸着」、「その吸着量の制御」、「基板表面の付近
辺からの不用分子の排除」、「放射線の照射による
吸着分子の膜質化」、という作業、またはその作
業の積み重ねによつて、膜厚が原子レベルにまで
コントロールされた成層膜、多層膜、結晶成長膜
または超格子膜等の作成を行なうものである。以
下、実施例を用いてその方法の詳細を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すための膜式図
である。図において１は反応室２を排除するため
の排気系でありこの排気系１にはしばしば超高真
空まで排気出来るものが用いられる（例えば、ク
ライオポンプ、イオンポンプ等、これにターボ分
子ポンプ、油回転ポンプが重複使用され、反応室
の容積はそれらの機器の排気能力と、要求される
処理速度によつて決まる。後述のａ−Si：Ｈの試
作ではこれらポンプの全部が内容積15の反応質
に対して用いられた）。排気速度は大きいもの程
良い 初期の基板表面には多くの気体が吸着している
が反応室２に基板３を導入した後、反応室２を
10-5Torr以下の圧力で、必要ならば温度制御機
構を付加するなどして、基板ホルダーを加熱する
ことにより、基板表面の初期の脱ガスを行なう
（本願の第１、２、３、４の発明のａ過程）。
である。図において１は反応室２を排除するため
の排気系でありこの排気系１にはしばしば超高真
空まで排気出来るものが用いられる（例えば、ク
ライオポンプ、イオンポンプ等、これにターボ分
子ポンプ、油回転ポンプが重複使用され、反応室
の容積はそれらの機器の排気能力と、要求される
処理速度によつて決まる。後述のａ−Si：Ｈの試
作ではこれらポンプの全部が内容積15の反応質
に対して用いられた）。排気速度は大きいもの程
良い 初期の基板表面には多くの気体が吸着している
が反応室２に基板３を導入した後、反応室２を
10-5Torr以下の圧力で、必要ならば温度制御機
構を付加するなどして、基板ホルダーを加熱する
ことにより、基板表面の初期の脱ガスを行なう
（本願の第１、２、３、４の発明のａ過程）。
吸着分子の全くない表面を作ることは不可能で
あるが、実用上支障のないいわゆる「清浄表面」
は高真空中で基板を加熱し吸着分子の「昇温脱
離」を行なうことにより得られ、これに関する文
献は極めて多く、（例えば、「超高真空の物理」富
永五郎訳、岩波書店）、慣用された技術である。
あるが、実用上支障のないいわゆる「清浄表面」
は高真空中で基板を加熱し吸着分子の「昇温脱
離」を行なうことにより得られ、これに関する文
献は極めて多く、（例えば、「超高真空の物理」富
永五郎訳、岩波書店）、慣用された技術である。
基板３の表面から脱ガスを十分に行なつたの
ち、気体導入系５から所定の気体を反応室２に導
入すると、その気体を基板表面に吸着せしめるこ
とができる（本願の第１、２の発明のｂ過程）。
このとき、基板の温度と所定の気体の圧力を制御
することにより吸着量を制御できる（本願の第
１、２、３、４の発明のｃ過程）。
ち、気体導入系５から所定の気体を反応室２に導
入すると、その気体を基板表面に吸着せしめるこ
とができる（本願の第１、２の発明のｂ過程）。
このとき、基板の温度と所定の気体の圧力を制御
することにより吸着量を制御できる（本願の第
１、２、３、４の発明のｃ過程）。
周知のように、物質表面の気体の吸着量Ｖは一
般に温度Ｔとガス圧力Ｐで規定され、ＴとＰを設
定することで吸着量Ｖが制御出来ることが知られ
ている。（例えばD.O.HAYWARD
“CHEMISORPTION”（Btterworth＆Co.Ltd.）
p160，p13） 次いで、その吸着分子を除く残りの気体を排気
系１により取り除き、吸着分子以外の残留気体は
真空ポンプにより排気することが可能である（本
願の第１、２の発明のｄ過程）。吸着・離脱過程
のポテンシヤルエネルギーに関する議論は、前記
のD.O.HAYWARD“CHEMISORPTION”
（Butterworth＆Co.Ltd.）p88に詳しい。） 反応室内を再び10-3Torr以下の圧力とする。
般に温度Ｔとガス圧力Ｐで規定され、ＴとＰを設
定することで吸着量Ｖが制御出来ることが知られ
ている。（例えばD.O.HAYWARD
“CHEMISORPTION”（Btterworth＆Co.Ltd.）
p160，p13） 次いで、その吸着分子を除く残りの気体を排気
系１により取り除き、吸着分子以外の残留気体は
真空ポンプにより排気することが可能である（本
願の第１、２の発明のｄ過程）。吸着・離脱過程
のポテンシヤルエネルギーに関する議論は、前記
のD.O.HAYWARD“CHEMISORPTION”
（Butterworth＆Co.Ltd.）p88に詳しい。） 反応室内を再び10-3Torr以下の圧力とする。
さて、気体が吸着される速度は高速で、一方吸
着された気体が離脱する速度は極めて遅い。本発
明の方法はこの自明に近い現象を巧みに利用する
ものである。
着された気体が離脱する速度は極めて遅い。本発
明の方法はこの自明に近い現象を巧みに利用する
ものである。
この状態で、必要のときは基板３を温度制御し
ながら、光源６から適当な放射線を光学窓７を通
して基板上に照射すると、基板上にて吸着されて
いるその所定の気体の分解が生じ、これが膜質化
される（本願の第１、２、３、４の発明のｅ過
程）。
ながら、光源６から適当な放射線を光学窓７を通
して基板上に照射すると、基板上にて吸着されて
いるその所定の気体の分解が生じ、これが膜質化
される（本願の第１、２、３、４の発明のｅ過
程）。
この、基板表面における気体の分解と膜質化が
本願の発明者の見いだした新しい現象である。
本願の発明者の見いだした新しい現象である。
「吸着分子また物質表面」が、放射線を吸収し
て吸着分子を分解するプロセスそのものは光触媒
の分野で広く知られている（例えば、日本化学会
編、化学総説、No.39“無機光化学”）。ただし、分
解後にこれが膜質化されるプロセスに関しての文
献は見あたらない。（ただし、もしこれが「遊離
している気体分子」の場合であれば、気体が放射
光を吸収して分解して基板表面に薄膜を堆積する
プロセスは良く知られており、現在すでに光
CVD装置で使用されている。） 膜質化で生じる膜の膜質は導入される気体の種
類およびその成分比率に依存し、膜質化で生ずる
膜の膜厚は先に吸着していた気体の量に正しく依
存する。
て吸着分子を分解するプロセスそのものは光触媒
の分野で広く知られている（例えば、日本化学会
編、化学総説、No.39“無機光化学”）。ただし、分
解後にこれが膜質化されるプロセスに関しての文
献は見あたらない。（ただし、もしこれが「遊離
している気体分子」の場合であれば、気体が放射
光を吸収して分解して基板表面に薄膜を堆積する
プロセスは良く知られており、現在すでに光
CVD装置で使用されている。） 膜質化で生じる膜の膜質は導入される気体の種
類およびその成分比率に依存し、膜質化で生ずる
膜の膜厚は先に吸着していた気体の量に正しく依
存する。
清浄表面に所定の気体が吸着するとその表面は
最早や清浄表面ではなくなり、表面状態は異なつ
たものとなる。このため単分子層を吸着するとそ
の後はもはや吸着を生じないか、弱い吸着しか生
じない。従つて、吸着層を単分子層でコントロー
ル出来る。（Langmuirの単分子吸着理論。実際
に銀表面上の一酸化炭素、アルゴン、窒素ではこ
の理論はよく一致する。） それ故に、膜質化で生じる膜厚は原子レベルで
コントロール出来ることになる。
最早や清浄表面ではなくなり、表面状態は異なつ
たものとなる。このため単分子層を吸着するとそ
の後はもはや吸着を生じないか、弱い吸着しか生
じない。従つて、吸着層を単分子層でコントロー
ル出来る。（Langmuirの単分子吸着理論。実際
に銀表面上の一酸化炭素、アルゴン、窒素ではこ
の理論はよく一致する。） それ故に、膜質化で生じる膜厚は原子レベルで
コントロール出来ることになる。
従つて、気体導入、排気、放射線照射の条件を
適当にして、上記を適当な回数繰り返すときは各
層の膜厚を全て原子レベルでコントロール出来る
ことになる。
適当にして、上記を適当な回数繰り返すときは各
層の膜厚を全て原子レベルでコントロール出来る
ことになる。
実験によれば、所定の気体として、ジシランガ
スを採用し、光源６として低圧水銀ランプ
（185nｍ）を配置し、光学窓７として合成石英ガ
ラスを用いることによつて、本方法によりａ−
Si：Ｈ膜を作成することが可能であり、その膜厚
の制御も容易であつた。
スを採用し、光源６として低圧水銀ランプ
（185nｍ）を配置し、光学窓７として合成石英ガ
ラスを用いることによつて、本方法によりａ−
Si：Ｈ膜を作成することが可能であり、その膜厚
の制御も容易であつた。
最新の文献（Jpn.J.Appl.Phys.22（８月）L544
（1983））には、ａ−Si0.2C0.8：Ｈ／ａ−Si：Ｈ／
ａ−Si0.2C0.8：Ｈのヘテロ構造中の薄い、ａ−
Si：Ｈ層（約10Å、25Å、50Å）で、量子サイズ
効果によりそのバンドギヤツプが変化することが
示されている。これは将来アモルフアス型の超格
子構造が有用となる可能性を暗示するものであ
る。上記の論文には、この薄いヘテロ構造をプラ
ズマCVD装置で作成したとの記載があるが、こ
のプラズマCVD方法では安定して目的の膜厚を
得ることが難しく、10、25、50Åのうち理論的に
最もその有用性が期待されている10Åの膜厚は実
現できていない。
（1983））には、ａ−Si0.2C0.8：Ｈ／ａ−Si：Ｈ／
ａ−Si0.2C0.8：Ｈのヘテロ構造中の薄い、ａ−
Si：Ｈ層（約10Å、25Å、50Å）で、量子サイズ
効果によりそのバンドギヤツプが変化することが
示されている。これは将来アモルフアス型の超格
子構造が有用となる可能性を暗示するものであ
る。上記の論文には、この薄いヘテロ構造をプラ
ズマCVD装置で作成したとの記載があるが、こ
のプラズマCVD方法では安定して目的の膜厚を
得ることが難しく、10、25、50Åのうち理論的に
最もその有用性が期待されている10Åの膜厚は実
現できていない。
さてシリコンの格子定数が5.4Åであることか
ら考えると、２原子層で約10Å、４〜５原子層で
約25Åとなる。
ら考えると、２原子層で約10Å、４〜５原子層で
約25Åとなる。
本発明の実施例で作成されるａ−Si：Ｈ多層膜
は、上記した通り膜厚のコントロールが容易で、
１原子層毎にも行なうことができるため、上記文
献に示されたようなヘテロ構造の多層膜の実現を
容易に可能にするものであり、その効果が期待さ
れる。
は、上記した通り膜厚のコントロールが容易で、
１原子層毎にも行なうことができるため、上記文
献に示されたようなヘテロ構造の多層膜の実現を
容易に可能にするものであり、その効果が期待さ
れる。
さて、本発明では次のことに注目すべきであ
る。即ち、図中８は赤外線放射板であり、この装
置は基板表面加熱および／又は光学窓７に吸着し
た分子の加熱立ガスに用いられる（本願の第、
２、４の発明のｈ過程）。ただし、光学窓７の脱
ガスのためには赤外線放射板８のほかに光学窓加
熱用ヒーター９による伝導熱加熱を利用すること
もできる。両加熱は併用することで一層の効果を
あげることができる。光学窓７の脱ガスは光学窓
上への膜堆積による光学窓のくもりを防止する上
で本発明の場合重要であり、光学窓の脱ガスは本
発明の大きい特徴となる。
る。即ち、図中８は赤外線放射板であり、この装
置は基板表面加熱および／又は光学窓７に吸着し
た分子の加熱立ガスに用いられる（本願の第、
２、４の発明のｈ過程）。ただし、光学窓７の脱
ガスのためには赤外線放射板８のほかに光学窓加
熱用ヒーター９による伝導熱加熱を利用すること
もできる。両加熱は併用することで一層の効果を
あげることができる。光学窓７の脱ガスは光学窓
上への膜堆積による光学窓のくもりを防止する上
で本発明の場合重要であり、光学窓の脱ガスは本
発明の大きい特徴となる。
放射光について言えば、従来法でも、赤外放射
光が利用されていない訳ではない。しかしそれは
基板加熱のための光学としてであつて、光学窓の
加熱を意図するものではなく、光もCO2レーザの
赤外光等が用いられており、対向する光学窓には
この赤外光の透過を良くする目的で、窓材として
専らNaCl等の赤外光を吸収しにくい材質が選定
されている。（参考文献Appl.Phys.Lett.，32，
254（1978）） これに対し本発明では、赤外線放射板として例
えば荏原実業株式会社製赤外線ヒーター「サニー
ビーム」を用い、光学窓としては例えば東芝セラ
ミツクス株式会社製の厚さ10mmの合成石英ガラス
「Ｔ−4040」を用いる。即ちこれら両者の発光ス
ペクトルＡと吸収スペクトルＢを第２図に示すよ
うに、相互には重複部分をもたせ赤外線放射板か
らの赤外放射光が充分に光学窓に吸収されて光学
窓の加熱に利用されるよう配慮されるものであ
る。
光が利用されていない訳ではない。しかしそれは
基板加熱のための光学としてであつて、光学窓の
加熱を意図するものではなく、光もCO2レーザの
赤外光等が用いられており、対向する光学窓には
この赤外光の透過を良くする目的で、窓材として
専らNaCl等の赤外光を吸収しにくい材質が選定
されている。（参考文献Appl.Phys.Lett.，32，
254（1978）） これに対し本発明では、赤外線放射板として例
えば荏原実業株式会社製赤外線ヒーター「サニー
ビーム」を用い、光学窓としては例えば東芝セラ
ミツクス株式会社製の厚さ10mmの合成石英ガラス
「Ｔ−4040」を用いる。即ちこれら両者の発光ス
ペクトルＡと吸収スペクトルＢを第２図に示すよ
うに、相互には重複部分をもたせ赤外線放射板か
らの赤外放射光が充分に光学窓に吸収されて光学
窓の加熱に利用されるよう配慮されるものであ
る。
本発明は、この赤外光光源と光学窓材の取り合
わせ及び／又は光学窓の伝導加熱の点に、従来に
ない著しい特徴を有する。
わせ及び／又は光学窓の伝導加熱の点に、従来に
ない著しい特徴を有する。
なお、上述で明らかなように本発明では中間工
程の排気を省略しさえすれば、従来行なわれてき
た光学薄膜製造方法も行なうことができる。従つ
て成膜の際に、付加価値のあまり重要ではない部
分は従来の方法で加工処理し、付加価値の重要な
部分は本方法で用いるという、新旧両方法の組み
合わせが可能である。さらにまた、気体導入、排
気、放射線照射の繰り返しの際に、途中から所定
の気体の成分を変えることも可能で、これによる
と、いわゆる超格子の作成等も可能となる。
程の排気を省略しさえすれば、従来行なわれてき
た光学薄膜製造方法も行なうことができる。従つ
て成膜の際に、付加価値のあまり重要ではない部
分は従来の方法で加工処理し、付加価値の重要な
部分は本方法で用いるという、新旧両方法の組み
合わせが可能である。さらにまた、気体導入、排
気、放射線照射の繰り返しの際に、途中から所定
の気体の成分を変えることも可能で、これによる
と、いわゆる超格子の作成等も可能となる。
また本発明において、所定の気体を導入する際
排気系を作動したまま適当な間隔のパルスの繰り
返しの形で該気体を導入し（本願の第３、４の発
明のｇ過程）、該放射線を照射したまま、およ
び／又は適当な間隔のパルスの繰り返しの形で基
板を照射することにより（例えば、エキシマレー
ザの放射線はそれ自身パルス状である）、気体導
入、排気、放射線照射を交互に繰り返し行つた前
記過程で得るのと同様の効果で良質の膜をうるこ
とができる。この場合の成膜は一層高速となる。
排気系を作動したまま適当な間隔のパルスの繰り
返しの形で該気体を導入し（本願の第３、４の発
明のｇ過程）、該放射線を照射したまま、およ
び／又は適当な間隔のパルスの繰り返しの形で基
板を照射することにより（例えば、エキシマレー
ザの放射線はそれ自身パルス状である）、気体導
入、排気、放射線照射を交互に繰り返し行つた前
記過程で得るのと同様の効果で良質の膜をうるこ
とができる。この場合の成膜は一層高速となる。
第３図は、本発明の実験に用いた光化学的薄膜
製造装置の概略図である。各部材の符号は第１図
に合わせてある。
製造装置の概略図である。各部材の符号は第１図
に合わせてある。
排気系１としては、通常排気に用いられている
ターポ分子ポンプ１１と、その補助排気用油回転
ポンプおよび高真空排気用のイオンポンプを用い
た。
ターポ分子ポンプ１１と、その補助排気用油回転
ポンプおよび高真空排気用のイオンポンプを用い
た。
ターボ分子ポンプ１１には、約400〜500／
secの排気量をもち粘性流領域でも十分に有効な
排気特性をもつS.G.P（Screw Grooved Pump）
の内蔵の、一般にHi−Ｑターボ分子ポンプとし
て知られている日電アネルバ(株)製のものを用い、
油回転ポンプ１２には、アルカテル社製のT2063
型（排気速度約1200／min）、イオンポンプ１
３には、日電アネルバ(株)製の排気速度約500の
装置を用いた。
secの排気量をもち粘性流領域でも十分に有効な
排気特性をもつS.G.P（Screw Grooved Pump）
の内蔵の、一般にHi−Ｑターボ分子ポンプとし
て知られている日電アネルバ(株)製のものを用い、
油回転ポンプ１２には、アルカテル社製のT2063
型（排気速度約1200／min）、イオンポンプ１
３には、日電アネルバ(株)製の排気速度約500の
装置を用いた。
基板ホルダー４内にはヒーター２２と熱電対２
１が内蔵されており、図示しないサイリスタユニ
ツトを用いて、PID制御またはPI制御によりヒー
ター２２に流す電流を制御し基板３の温度を所定
のものに保つた。図示しないが、基板を冷却した
い場合にそなえて冷却機構も内蔵している。
１が内蔵されており、図示しないサイリスタユニ
ツトを用いて、PID制御またはPI制御によりヒー
ター２２に流す電流を制御し基板３の温度を所定
のものに保つた。図示しないが、基板を冷却した
い場合にそなえて冷却機構も内蔵している。
反応室２としては、直径Ｄ＝20cm、流さＬ＝45
cmの円筒形のものを用いている。
cmの円筒形のものを用いている。
本発明が半導体装置の製造に寄与するところは
大きく、工業上有益な発明ということができる。
大きく、工業上有益な発明ということができる。
第１図は本発明を実施する装置の模式図であ
る。第２図はその場合の、発光スペクトルと吸収
スペクトルを示す。第３図は、本発明を実験した
装置の概略図を示す。 １……排気系、６……光源、２……反応室、７
……光学窓、３……基板、８……赤外線放射板、
４……基板ホルダー、９……光学窓加熱用ヒータ
ー、５……気体導入系。
る。第２図はその場合の、発光スペクトルと吸収
スペクトルを示す。第３図は、本発明を実験した
装置の概略図を示す。 １……排気系、６……光源、２……反応室、７
……光学窓、３……基板、８……赤外線放射板、
４……基板ホルダー、９……光学窓加熱用ヒータ
ー、５……気体導入系。
Claims (1)
- ４ 前記特許請求の範囲第１項記載のｄ項におけ
る気体の排出が、真空容器内を10−3Torr以下に
するものであることを特徴とする光化学的薄膜製
造方法。 ５ 前記特許請求の範囲第１項記載のｅ項におけ
る該放射線の照射が、所定間隔で間欠的に行なわ
れるものであることを特徴とする光化学的薄膜製
造方法。 ６ 気体を反応室内において基板表面に吸着さ
せ、吸着分子および／又は該基板表面を放射線お
よび／又は熱により活性化し、該基板表面に目的
とする物質を堆積せしめる方法であつて、 下記のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｈ過程を含むこと
を特徴とする光化学的薄膜製造方法。 ａ 該反応室を真空に引いて、該基板表面に吸着
している分子を脱ガスする過程。 ｂ 該基板表面の脱ガス後気体を吸着させるため
に、該反応室を該気体で充填する過程と、 ｃ 該気体の吸着量を制御するため、該基板を所
定の温度に保つ過程。 ｄ 該基板表面に該気体が吸着した後、該反応室
内に残留する該気体を排出する過程。 ｅ ランプ、レーザおよび／又は赤外線放射板等
の光源から発する選定された波長および／又は
波長帯の放射線で適温に制御された該基板を照
射し目的とする物質を該基板表面に堆積せしめ
る過程。 ｈ 気体を10−3Torr以下に排気し、10−3Torr
以下の圧力下で放射線を照射するか及び／又は
熱伝導の方法によつて放射線の通過する光学窓
を加熱し、該光学窓の反応室側壁面に吸着され
た気体の脱ガスを行なう過程。 ７ 気体を反応室内において基板表面に吸着さ
せ、吸着分子および／又は該基板表面を放射線お
よび／又は熱により活性化し、該基板表面に目的
とする物質を堆積せしめる方法であつて、 下記のａ、ｇ、ｃ、ｅ過程を含むことを特徴と
する光化学的薄膜製造方法。 ａ 該反応室を真空に引いて、該基板表面に吸着
している分子を脱ガスする過程。 ｇ 該気体を適当な間隔を置いて間欠的に繰り返
し導入する過程と、 ｃ 該気体の吸着量を制御するため、該基板を所
定の温度に保つ過程。 ｅ ランプ、レーザおよび／又は赤外線放射板等
の光源から発する選定された波長および／又は
波長帯の放射線で適温に制御された該基板を照
射し目的とする物質を該基板表面に堆積せしめ
る過程。 ８ 前記特許請求の範囲第７項記載のａ過程にお
ける脱ガスが、反応室の真空度を10−5Torr以下
の圧力にするものであることを特徴とする光化学
的薄膜製造方法。 ９ 前記特許請求の範囲第７項記載のａ過程にお
ける脱ガスが、基板を100℃以上に加熱して行な
われるものであることを特徴とする光化学的薄膜
製造方法。 １０ 前記特許請求の範囲第７項記載のｅ項にお
ける該放射線の照射が、所定間隔で間欠的に行な
われるものであることを特徴とする光化学的薄膜
製造方法。 １１ 気体を反応室内において基板表面に吸着さ
せ、吸着分子および／又は該基板表面を放射線お
よび／又は熱により活性化し、該基板表面に目的
とする物質を堆積せしめる方法であつて、 下記のａ、ｇ、ｃ、ｅ、ｈ過程を含むことを特
徴とする光化学的薄膜製造方法。 ａ 該反応室を真空に引いて、該基板表面に吸着
している分子を脱ガスする過程。 ｇ 該気体を適当な間隔を置いて間欠的に繰り返
し導入する過程と、 ｃ 該気体の吸着量を制御するため、該基板を所
定の温度に保つ過程。 ｅ ランプ、レーザおよび／又は赤外線放射板等
の光源から発する選定された波長および／又は
波長帯の放射線で適温に制御された該基板を照
射し目的とする物質を該基板表面に堆積せしめ
る過程。 ｈ 気体を10−3Torr以下に排気し、10−3Torr
以下の圧力下で放射線を照射するか及び／又は
熱伝導の方法によつて放射線の通過する光学窓
を加熱し、該光学窓の反応室側壁面に吸着され
た気体の脱ガスを行なう過程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19969783A JPS6092475A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 光化学的薄膜製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19969783A JPS6092475A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 光化学的薄膜製造方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092475A JPS6092475A (ja) | 1985-05-24 |
| JPH0380871B2 true JPH0380871B2 (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=16412105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19969783A Granted JPS6092475A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 光化学的薄膜製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092475A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2662396B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1997-10-08 | キヤノン株式会社 | 結晶性堆積膜の形成方法 |
| US7611930B2 (en) * | 2007-08-17 | 2009-11-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing display device |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP19969783A patent/JPS6092475A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6092475A (ja) | 1985-05-24 |
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