JPH04365318A - 表面処理装置 - Google Patents

表面処理装置

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JPH04365318A
JPH04365318A JP14175791A JP14175791A JPH04365318A JP H04365318 A JPH04365318 A JP H04365318A JP 14175791 A JP14175791 A JP 14175791A JP 14175791 A JP14175791 A JP 14175791A JP H04365318 A JPH04365318 A JP H04365318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light source
light
container
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP14175791A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Furukawa
古川 章彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14175791A priority Critical patent/JPH04365318A/ja
Publication of JPH04365318A publication Critical patent/JPH04365318A/ja
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  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光励起を利用して基板
上への膜堆積や基板のエッチング等の加工を行う表面処
理装置に係わり、特に照射強度均一化のために光源の形
状を改良した表面処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の進展に伴い、デ
バイスの微細化,高集積化が要求されている。その実現
のための一つの方法として、低温かつイオンダメージの
ない半導体製造プロセスである光励起プロセスが注目さ
れている。
【0003】光励起プロセスとして、例えば光励起を用
いた化学気相成長法(光CVD法)がある。この光CV
D法は、光のエネルギーによりガス中の分子等を活性化
し、所定温度に加熱された基板上に薄膜を堆積させる方
法である。薄膜の堆積速度は光のエネルギー、即ち光の
強度と関係しており、一般に光の強度が強いと薄膜堆積
速度は速くなる。このような関係は光励起プロセス全般
についても言え、一般に光の強度が強いとその処理速度
は速くなる。
【0004】一方、半導体製造プロセスに用いる基板の
大口径化或いは大面積デバイスの開発が進んでおり、こ
れらの上に薄膜を堆積させたりこれらを加工する場合、
その堆積又は加工速度の基板表面内均一性の向上が必要
となってきている。前述した光CVD法等の光励起プロ
セスの場合、このプロセスの堆積速度の基板表面内均一
性向上を達成するには、基板表面に照射される光の強度
の面内均一性の向上をはかる必要がある。
【0005】従来の光CVD装置の構成を図5に示す。 図中10は膜堆積室、11は被処理基板、12は基板ホ
ルダー、13は試料台、14は基板11を固定するため
のチャック、15は基板11を加熱するためのヒータ、
16はガス供給部、17は排気ポンプ、20は光源収容
室、21は光源としての低圧水銀ランプ、22は反射板
、30は光導入窓を示している。
【0006】ここで、光源21として用いられている低
圧水銀ランプは、基板11に対する照射面積を大きくす
るために、1本の低圧水銀ランプを連続したコの字状に
折り曲げるか、或いは複数本の低圧水銀ランプを並列に
並べることによって構成される。この場合における基板
11の表面の光強度の分布を、図6に示す。この図に示
すように、低圧水銀ランプ21の中央部に対応する基板
表面では光強度は強くかつ均一であるが、低圧水銀ラン
プ21の周辺部に相当する位置では相対的に弱くなる。
【0007】このように膜堆積を行う基板11の表面に
おいて、照射光の強度が周辺部において低下するので、
基板11上への膜堆積速度も周辺部で低下する。従って
、この基板11の表面に堆積する膜の膜厚は面内で不均
一となってしまう。上述した光強度の基板表面内での不
均一性の問題は、光CVDのみならず光励起プロセス全
般に対して存在し、基板への照射光の強度が基板表面内
で不均一であることにより、プロセスの加工速度が面内
で不均一となってしまう問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の光
励起を用いた表面処理装置では、基板への照射光の強度
が周辺部で低下するため基板表面内で不均一となり、従
って光励起を用いたプロセスの加工速度も該面内で不均
一となってしまう問題があった。
【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、被処理基板に対する照
射光の強度を基板表面内で均一化することができ、光励
起プロセスの加工速度の均一性の向上をはかり得る表面
処理装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、被処理
基板の周辺部における光照射強度を上げるために、基板
周辺部において光源と基板表面との距離を近付けること
にある。
【0011】即ち本発明は、光励起反応を利用して被処
理基体の表面に膜堆積やエッチング等の処理を施す表面
処理装置において、被処理基板を収容する容器と、この
容器内に所定のガスを導入する手段と、容器内のガスを
排気する手段と、被処理基板の表面に光を照射する光源
とを備え、光源から被処理基板の表面までの距離を、光
源の中央部に対して周辺部を短く設定するようにしたも
のである。また、本発明の望ましい実施態様としては、
次の (1)〜(4) があげられる。 (1) 光源は、少なくとも1本の光源を連続したコの
字状に折り曲げるか、或いは複数本の光源を並列に並べ
ることによって構成されること。 (2) 光源は、渦巻き状に構成されていること。 (3) 容器内に導入するガスとして原料ガスを用い、
被処理基板の表面にCVDで薄膜を堆積すること。 (4) 容器内に導入するガスとして反応性ガスを用い
、被処理基板の表面をエッチングすること。
【0012】
【作用】本発明によれば、基板周辺部において光源との
距離を近付け、被処理基板の周辺部における光照射強度
を上げることにより、被処理基板表面における光の照射
強度を均一にすることができる。従って、被処理基板の
表面で行う光励起プロセスの加工速度は該面内で均一と
なる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。
【0014】図1は、本発明の第1の実施例に係わる光
CVD装置の概略構成を示す断面図である。図中10は
膜堆積室(容器)であり、この膜堆積室10内にはSi
等の被処理基板11を載置した基板ホルダー12及びこ
れを支える試料台13が収容されている。基板ホルダー
12は、チャック14により試料台13に機械的に固定
される。また、試料台13の内部には、基板11を加熱
するためのヒータ15が設けられている。
【0015】膜堆積室10内には、ガス供給部16から
CVDの原料ガスが供給される。そして、膜堆積室10
内のガスは、排気ポンプ17により排気されるものとな
っている。
【0016】膜堆積室10の上部には、基板11の表面
に光を照射する光源21を収容するための光源収容室2
0が設けられている。光源21は、例えば低圧水銀ラン
プからなり、この低圧水銀ランプ21の後方にはランプ
21からの光を反射する反射板22が設置されている。 膜堆積室10と光源収容室20との間は、例えば合成石
英板からなる光導入窓30で仕切られている。そして、
光源収容室20は、パージガスであるN2 が導入・排
気されるものとなっている。
【0017】上記のように基本的な構成は従来装置と同
様であるが、本装置がこれと異なる点は光源21の形状
にある。即ち、本装置における光源21は、基板11に
対する照射面積を大きくするために、図2に示すように
1本の低圧水銀ランプを連続したコの字状に折り曲げて
構成され、かつその周辺部が一方向に湾曲するように構
成されている。
【0018】より具体的には、低圧水銀ランプ21で形
成される面を光源面とすると、従来のように平坦な光源
面の場合に生じていた基板周辺部の照度低下に対し、そ
の部分に対応した光源面の周辺部を中央部に対して基板
11に近付けるように低圧水銀ランプ21の周辺部をお
椀状の形にする。
【0019】このような構成であれば、膜堆積室10内
に原料ガスを導入すると共に、ヒータ15により基板1
1を加熱しながら光源21から基板11の表面に光を照
射することにより、原料ガスを光で励起することができ
、原料ガスの化学反応により基板11の表面に薄膜を堆
積させることができる。
【0020】そしてこの場合、光源21の周辺部を中央
部に対して基板11側に近付けるようにしているので、
平面状の光源では中央部に対して光照射強度が低下する
周辺部の光照射強度を中央部と同程度まで高めることが
できる。本実施例の場合の基板11の照度分布(照射強
度分布)を、図3に示す。この図に示したように、基板
11上の照度均一領域は従来例の場合に比べて周辺部ま
で広がり、基板11の表面内の膜堆積速度の均一化をは
かることができる。また、新たな構成部品を付加する必
要もなく、光源21の形状を変えるのみでよく、実用性
大なる利点がある。
【0021】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。この実施例が第1の実施例と異なる点は、光源4
1の構成のみである。図4は、本実施例における光源4
1の構成を示す。この光源41は低圧水銀ランプを渦巻
状にして構成されており、これによって照射面積を大き
くしている。さらに、基板周辺部の照度低下を補うため
に、先の実施例と同様に低圧水銀ランプの周辺部が中央
部に対して基板11に近付くようにお椀状の形に形成さ
れている。
【0022】この実施例の場合も、基板11の照度分布
は図3に示すようになり、第1の実施例と同様に、基板
11の照度均一領域は従来例の場合に比べて周辺部まで
広がり、基板11表面内の膜堆積速度の均一化をはかる
ことができる。また、光源41としての低圧水銀ランプ
を渦巻き状に構成しているので、光源面をお椀状の形に
するのが容易であると共に、半導体ウェハ等のように基
板11が円形の場合に適している。
【0023】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では原料ガスを光で励起して
薄膜を堆積する光CVD装置の場合を示したが、これに
限らず、反応性ガスを光で励起して基板をエッチングす
る光エッチング装置であってもよい。さらに、光励起反
応を利用した各種の表面処理装置に適用することが可能
である。
【0024】また、光源は低圧水銀ランプに限るもので
はなく、面状の照射面を構成するような光源であれば、
特に限定されるものではない。また、光源を可撓性の材
料で形成すれば、周辺部を基板に近付けるのが容易にな
ると共に、実際に設置した後に微調整を行うことにより
、光照射強度のより一層の均一化をはかることが可能と
なる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、基
板周辺部において基板表面と光源との距離を近付けるよ
うにしているので、基板表面内の光強度分布の不均一性
を改善することができ、これにより光励起プロセスの加
工速度の均一化を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係わる光CVD装置の
概略構成を示す断面図、
【図2】第1の実施例に用いた低圧水銀ランプの具体的
形状を示す平面図、
【図3】第1の実施例における基板位置と相対光強度と
の関係を示す模式図、
【図4】本発明の第2の実施例の要部構成を示す平面図
【図5】従来の光CVD処理装置の概略構成を示す断面
図、
【図6】従来装置の問題点を説明するための模式図。
【符号の説明】
10…膜堆積室(容器)、 11…被処理基板、 12…試料ホルダー、 13…試料台、 14…チャック、 15…ヒータ、 16…ガス供給部、 17…排気ポンプ、 20…光源収容室、 21…コの字型低圧水銀ランプ(光源)、22…反射板
、 30…光導入窓、 41…渦巻き型低圧水銀ランプ(光源)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理基板を収容する容器と、この容器内
    に所定のガスを導入する手段と、前記容器内のガスを排
    気する手段と、前記被処理基板の表面に光を照射する光
    源とを具備し、前記光源から被処理基板の表面までの距
    離を、該光源の中央部に対して周辺部を短く設定してな
    ることを特徴とする表面処理装置。
JP14175791A 1991-06-13 1991-06-13 表面処理装置 Pending JPH04365318A (ja)

Priority Applications (1)

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JP14175791A JPH04365318A (ja) 1991-06-13 1991-06-13 表面処理装置

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JP14175791A JPH04365318A (ja) 1991-06-13 1991-06-13 表面処理装置

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JPH04365318A true JPH04365318A (ja) 1992-12-17

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ID=15299488

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JP14175791A Pending JPH04365318A (ja) 1991-06-13 1991-06-13 表面処理装置

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JP (1) JPH04365318A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313445A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Konica Minolta Medical & Graphic Inc インクジェット記録装置
JP2013064187A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Ulvac Japan Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2017010800A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 光洋サーモシステム株式会社 ランプ加熱装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005313445A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Konica Minolta Medical & Graphic Inc インクジェット記録装置
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