JPH04181723A - 光ｃｖｄ装置および光ｃｖｄ成膜方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ＣＶＤ装置に関し、特に、パターン化され
た膜を形成することのできる光ＣＶＤ装置に関する。

［従来の技術］ 光ＣＶＤ技術は低温の成膜技術として注目を集めている
。従来の光ＣＶＤＨ置としては、「ＬＳＩ工場自動化書
新プロセス技術集成Ｊ　　（１９８４，３゜３１１工ビ
ポツク社発行）Ｐ、Ｉ９７、図−１２に示されているよ
うな、米国タイラン（ＴＹＬＡＮ）社製ＰＶＤ−１００
０などが知られている。これは、第５図に示すように、
内部に、ヒータ２１を内蔵する基板載置台２２、基板載
置台２２上に搭載された基板１上面を照射する紫外線ラ
ンプ２３、および紫外線ランプ２３と基板１とを隔離す
る透明な光学窓２４を有する真空容器２５と、真空容器
２５の中の基板１の上面に材料ガスを流すことが可能な
材料ガスボンベ２６と、真空容器２５内の不要ガスを排
出する真空ポンプ２７とで構成されている。

次に、この従来装置の動作について説明する。

まず、ヒータ２１で基板１を加熱する。次に、紫外線ラ
ンプ２３で基板１の上面に遠紫外線を照射する。この状
態で材料ガスボンベ２６からＳｉＨ４ガスを基板１の上
面に流すと、次の反応が起こる。

Ｓ＋Ｈ４＋ｈν　→　ＳｉＨ２＋２Ｈ ３＋Ｈ４＋ｈ　ν　　→　　５ｉ）（３＋Ｈこの１次分
解過程により生成された中間生成物（Ｓ　ｉＨ２、Ｓ　
ｉＨａ　）が基板上で反応してアモルファスシリコンが
成長する。而して、このようにして形成された薄膜をパ
ターニングするには、通常、フォトエツチング工程が必
要となる。

一方、パターン化された薄膜を直接光ＣＶＤ法によって
得る方法としては、光源と基板との間にマスク介在させ
る光ＣＶＤ手段が知られている（例：特開昭６３−５１
６４３号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した第１の従来技術では薄膜をパターニングするに
は煩雑なフォトエツチング工程が必要となり、また、第
２の従来技術ではパターニングされた薄膜が直接得られ
る長所はあるものの、第１の従来例と同様にマスクが必
要となる。

マスクを必要とする従来技術ではマスク作成工程が必要
であり、またマスク自体が高価なものであるので製品の
コスト高を招く欠点があった。更に、製品の設計変更の
場合にはマスク自体を作製し直さなければならないとい
う不都合があった。

また、いずれの従来技術でも、高さ方向に連続して変化
するパターンを作成することは不可能なことであった。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光ＣＶＤ装置は、上面に採光窓を有し採光窓下
に基板搭載台を有する真空容器と、前記真空容器内に材
料ガスを供給する材料ガス供給系と、前記真空容器内の
不要ガスを排出する排気系と、前記採光窓の上方に配置
された光源と、前記採光窓と前記光源との間に配置され
た液晶シャッタと、を含んで構成されるものである。

「実施例コ 次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す模式図であり、第２
図は、第１図のＡ−Ａ線断面図である。

この実施例の光ＣＶＤ装置は、上面と側面に採光窓を有
し、上面採光窓の下方に基板１を設置することが可能な
基板載置台２を有する真空容器３と、真空容器３の中の
基板１の上面に材料ガスを供給する材料ガスボンベ４と
、真空容器３の両線光窓面に不活性ガスを流すことが可
能な不活性ガスボンベ５と、真空容器３中の不要ガスを
排出する真空ポンプ６と、真空容器３の上面採光窓の上
方に設置したレンズ７と、レンズ７の上方に設置した液
晶ンヤッタ８と、液晶シャッタ８の上方に設置した光源
９ａと、真空容器３の側面採光窓の側方で基板１の上面
の高さに設置された光源８ｂと、光源９ｂの放出光を平
面光線とするシリンドリカルレンズ１０とを含んで構成
される。

ここで、側方より光源９ｂから光を照射しているのは、
両光源９ａ、９ｂからの光が照射された箇所においての
み成膜がなされるようにして、上面採光窓に膜が形成さ
れないようにするためである。

次に、本実施例装置を用いた成膜方法について説明する
。

ます、液晶シャッタ８を、第２図に示されるようにリン
グ状に光が透過できるようにする。そして、光源９ａ（
ＡｒＦエキ／マレーザ）の放出光を液晶／ヤソタ８に照
射すると、リング状に光が透過し、この透過光は、レン
ズ７により縮少されて基板１の上面を照射される。次に
側方にある光ｉ［（ＡｒＦエキンマレーザ）９ｂの放出
光を７リンドリカルレンズ１０に入射すると、平面光に
なり基板１の上面上部を照射する。この状態で材料ガス
ボンベ４から材料ガス（Ｓ　１２Ｈ６）を基板１の上面
に流すと、材料ガスは光のフォトンからエネルギーを受
けとり、分解反応を起こして基板１上にリング状のアモ
ルファスシリコン膜に成膜する。この場合に、材料ガス
が拡散して真空容器３の採光窓で成膜しないように採光
窓面に不活性ガスボンベ５から不活性ガスを流す。また
不要なガスは真空ポンプ６により排出する。

材料ガスを長時間流し続けると、基板１上には第３図（
ａ）（平面図）、（ｂ）（断面図）に示されるような形
成物１１が得られる。

上記の成膜例では、材料ガスに５ｉ２Ｈｓを用いてアモ
ルファスシリコンを成膜していたが、材料ガスにＧ　ｅ
　Ｈａを用いれば、ゲルマニュウムの多結晶膜を成膜す
るようにすることができる。また、材料ガスにアルキル
金属化合物ガスであるＡノ（ＣＨ３）３、ｃｄ（ＣＨ３
）２などを用いれば、Ａノ、ｃｄなどの金属膜を形成す
ることができる。

また、時間とともに液晶シャッタ８の光透過部分の形状
を変化させれば、第４図（ａ）（平面図）、（ｂ）（断
面図）に示されるような、立体的構造物である形成物工
２を形成することも可能である。従って、本発明の装置
を用いれば、直径６０〜１２０μｍ程度のマイクロアク
チュエータの製作も、フォトリングラフ技術やエツチン
グ技術を用いることなく実現できる。

［発明の効果コ 本発明の光ＣＶＤ装置は、液晶シャッタを用いて基板上
に選択的に光を照射しつるようにしたものであるので、
本発明によれば、選択的成膜をマスクを使用することな
く容易に実現することができる。また、製品の設計変更
に伴うパターン変更も液晶シャッタにおける印加電圧パ
ターンの変更によって対処できるので、効率的な設計、
試作が可能となる。さらに、シャッタの光透過部分を時
間的に変化させることにより、立体的な構造物の形成が
可能となるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す模式図、第２図は、第
１図のＡ−Ａ線断面図、第３図（ａ）、（ｂ）および第
４図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本実施例により形成さ
れた形成物の平面図と断面図、第５図は従来例を示す模
式図である。 １・・・基板、　　２・・・基板載置台、　　３・・・
真空容器、　　４・・・材料ガスボンベ、　　５・・・
不活性ガスボンベ、　′　６・・・真空ポンプ、　　　
７・・・レンズ、　　　８・・・液晶シャッタ、　　　
９ａ１９ｂ・・・光源、　　　１０・・・シリンドリカ
ルレンズ、　　１１．１２・・・形成物、　　２１・・
・ヒータ、　　２２・・・基板載置台、　　２３・・・
紫外線ランプ、　　２４・・・光学窓、　　２５・・・
真空容器、　　２６・・・材料ガスボンベ、　　　２７
・・・真空ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　上面に採光窓を有し採光窓下に基板搭載台を有する真
   空容器と、前記真空容器内に材料ガスを供給する材料ガ
   ス供給系と、前記真空容器内の不要ガスを排出する排気
   系と、前記採光窓の上方に配置された光源と、前記採光
   窓と前記光源との間に配置された液晶シャッタと、を具
   備する光ＣＶＤ装置。