JPH0456447B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0456447B2 JPH0456447B2 JP57172022A JP17202282A JPH0456447B2 JP H0456447 B2 JPH0456447 B2 JP H0456447B2 JP 57172022 A JP57172022 A JP 57172022A JP 17202282 A JP17202282 A JP 17202282A JP H0456447 B2 JPH0456447 B2 JP H0456447B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- etching
- reaction
- film
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の技術分野
本発明は、薄膜を形成しても基板表面の平坦性
を維持したい場合に適用して好ましい薄膜形成方
法に関する。
を維持したい場合に適用して好ましい薄膜形成方
法に関する。
従来技術と問題点
一般に、半導体装置を製造する際、薄膜の形成
は極めて重要な技術である。
は極めて重要な技術である。
その薄膜としては、金属、絶縁膜、半導体膜等
があり、それ等は種々の技法、例えば、真空蒸着
法、スパツタ法、気相成長法等を利用して作製さ
れてきた。
があり、それ等は種々の技法、例えば、真空蒸着
法、スパツタ法、気相成長法等を利用して作製さ
れてきた。
然し乍ら、半導体集積回路装置に於いて、素子
の高密化が進むにつれて装置表面の凹凸が激しく
なり、その上に所望の精密なパターンを形成する
ことが困難になつたり、薄膜の不連続を生じたり
している。
の高密化が進むにつれて装置表面の凹凸が激しく
なり、その上に所望の精密なパターンを形成する
ことが困難になつたり、薄膜の不連続を生じたり
している。
これを解決する為、基板表面にシリコンを含む
液体をスピン・コート法にて一様に塗布して平坦
にする技術も開発されたが、前記液体のような無
機材料を使用した場合には、清浄な薄膜を形成す
ることは困難である。また、気相成長法に依つて
成長させた薄膜を方向性があるエツチング液にて
一部エツチングして除去し、この操作を繰り返す
ことに依り表面の凹凸を緩和して平坦化すること
も行なわれているが、操作が複雑で実用的ではな
い。更にまた、スパツタ法を用いた薄膜形成の過
程で、イオン衝撃に依る物理的なエツチング作用
を利用し、或程度の平坦化を図ることができるの
も知られているが、操作に特殊な条件を必要とす
るので実施することは困難である。
液体をスピン・コート法にて一様に塗布して平坦
にする技術も開発されたが、前記液体のような無
機材料を使用した場合には、清浄な薄膜を形成す
ることは困難である。また、気相成長法に依つて
成長させた薄膜を方向性があるエツチング液にて
一部エツチングして除去し、この操作を繰り返す
ことに依り表面の凹凸を緩和して平坦化すること
も行なわれているが、操作が複雑で実用的ではな
い。更にまた、スパツタ法を用いた薄膜形成の過
程で、イオン衝撃に依る物理的なエツチング作用
を利用し、或程度の平坦化を図ることができるの
も知られているが、操作に特殊な条件を必要とす
るので実施することは困難である。
発明の目的
本発明は、基板表面の凹凸を緩和し、平坦な表
面状態を得ることができる薄膜形成方法を提供す
るもので、半導体装置を製造する際に用いて好適
である。
面状態を得ることができる薄膜形成方法を提供す
るもので、半導体装置を製造する際に用いて好適
である。
発明の構成
本発明では、気相反応に依り薄膜を成長するガ
ス系と、成長する該薄膜をエツチングすることが
可能なガス系との混合ガス雰囲気に基板を配置
し、光を照射して薄膜成長反応とエツチング反応
とを同時に進行させるものである。
ス系と、成長する該薄膜をエツチングすることが
可能なガス系との混合ガス雰囲気に基板を配置
し、光を照射して薄膜成長反応とエツチング反応
とを同時に進行させるものである。
薄膜の成長は、熱エネルギの供給を受けて進行
するので、本質的には基板の凹凸に沿う成長をす
ることになるが、エツチング作用は光の直進性に
依り方向性を持つたものとなり、従つて、それ等
が組み合うことに依り、基板に於ける凹凸の段差
部では、谷部分の膜のエツチング量より膜の成長
量の方が大になり、結果的に段差を解消するよう
な形で膜が残ることになる。
するので、本質的には基板の凹凸に沿う成長をす
ることになるが、エツチング作用は光の直進性に
依り方向性を持つたものとなり、従つて、それ等
が組み合うことに依り、基板に於ける凹凸の段差
部では、谷部分の膜のエツチング量より膜の成長
量の方が大になり、結果的に段差を解消するよう
な形で膜が残ることになる。
因に、方向性があるエツチング方法としては、
従来、リアクテイブ・イオン・エツチングなどの
方法があるが、それに依るエツチングでは雰囲気
の圧力を10-1〔Torr〕以下にしなければならず、
この状態に於ける薄膜の成長は難しいので実用的
ではない。
従来、リアクテイブ・イオン・エツチングなどの
方法があるが、それに依るエツチングでは雰囲気
の圧力を10-1〔Torr〕以下にしなければならず、
この状態に於ける薄膜の成長は難しいので実用的
ではない。
本発明では、基本的に雰囲気圧力依存性がない
から、薄膜を充分に高い速度で成長させ得る条件
を設定できる。
から、薄膜を充分に高い速度で成長させ得る条件
を設定できる。
発明の実施例
第１図は本発明を実施する装置の一実施例を表
わすものである。
わすものである。
図に於いて、１は反応室、２は基板支持台、３
は基板、４は基板３を一定温度に加熱する為のヒ
ータ、５は光透過窓、６はガス送入管、７はガス
排出管、８はガス系、９は光をそれぞれ示してい
る。
は基板、４は基板３を一定温度に加熱する為のヒ
ータ、５は光透過窓、６はガス送入管、７はガス
排出管、８はガス系、９は光をそれぞれ示してい
る。
次に、この装置を使用して二酸化シリコン膜を
成長させる場合について説明する。
成長させる場合について説明する。
二酸化シリコン膜を成長するには、ガス系８と
して、モノシラン（SiH4）、酸素（O2）、四フツ
化炭素（CF4）の混合ガスを用いる。
して、モノシラン（SiH4）、酸素（O2）、四フツ
化炭素（CF4）の混合ガスを用いる。
基板３は400〔℃〕の温度に保持することが必要
である。
である。
この状態で、反応室１内に前記混合ガスを導入
すると、 SiO4＋2O2→SiO2＋2Si2O の反応に依つて、基板３上には二酸化シリコン
（SiO2）膜が成長する。
すると、 SiO4＋2O2→SiO2＋2Si2O の反応に依つて、基板３上には二酸化シリコン
（SiO2）膜が成長する。
これを第２図及び第３図を参照しつつ具体的に
説明する。
説明する。
第２図は前記したように単純に二酸化シリコン
膜を成長させた場合を示していて、基板３上に被
膜１０が形成されているものとし、その上に二酸
化シリコン膜１１を形成してある。
膜を成長させた場合を示していて、基板３上に被
膜１０が形成されているものとし、その上に二酸
化シリコン膜１１を形成してある。
この場合は、被膜１０に依る段差があるので、
これに忠実に沿うか、或いは、所謂オーバ・ハン
グするように二酸化シリコン膜１１が形成される
ものである。
これに忠実に沿うか、或いは、所謂オーバ・ハン
グするように二酸化シリコン膜１１が形成される
ものである。
しかし、第１図に見られるように、成長時に光
９を照射することに依り、混合ガス中のCF4が励
起状態になり、二酸化シリコン膜と接触するとそ
れをエツチングすることになる。尚、この光のフ
オトン・エネルギはCF4のＣ−Ｆ結合を解離する
のに充分な値であることが望ましい。本実施例で
は、水銀ランプから発生する波長2000〜2400〔Å〕
の光を利用してCF4を励起している。
９を照射することに依り、混合ガス中のCF4が励
起状態になり、二酸化シリコン膜と接触するとそ
れをエツチングすることになる。尚、この光のフ
オトン・エネルギはCF4のＣ−Ｆ結合を解離する
のに充分な値であることが望ましい。本実施例で
は、水銀ランプから発生する波長2000〜2400〔Å〕
の光を利用してCF4を励起している。
第３図は光を照射して二酸化シリコン膜１２を
成長させた状態を表わしている。
成長させた状態を表わしている。
二酸化シリコン膜１２のエツチングは基板３に
垂直な方向からなされているので段差部に於ける
膜厚の低下が少なくなり、段差はかなり緩和され
ている。
垂直な方向からなされているので段差部に於ける
膜厚の低下が少なくなり、段差はかなり緩和され
ている。
発明の効果
本発明に依れば、半導体装置を製造する際に於
ける薄膜形成工程で、基板が配置された反応室に
気相反応に依り薄膜を形成するガス系及び該薄膜
をエツチングすることが可能なガス系の混合ガス
を導入し、前記基板に光を照射した状態で薄膜成
長反応とエツチング反応の両方同時に行なうこと
に依り、段差が少ない薄膜を形成することができ
るので、基板表面は平坦になり、精密なパターン
を容易に形成することができ、配線の切断も生じ
ないから高集積化された半導体装置を製造する場
合に有効である。
ける薄膜形成工程で、基板が配置された反応室に
気相反応に依り薄膜を形成するガス系及び該薄膜
をエツチングすることが可能なガス系の混合ガス
を導入し、前記基板に光を照射した状態で薄膜成
長反応とエツチング反応の両方同時に行なうこと
に依り、段差が少ない薄膜を形成することができ
るので、基板表面は平坦になり、精密なパターン
を容易に形成することができ、配線の切断も生じ
ないから高集積化された半導体装置を製造する場
合に有効である。
第１図は本発明を実施する装置の一実施例を表
わす要部説明図、第２図及び第３図は本発明一実
施例を説明するための工程要所に於ける半導体装
置の要部切断側面図である。 図に於いて、１は反応室、２は基板支持台、３
は基板、４は基板３を一定温度に加熱する為のヒ
ータ、５は光透過窓、６はガス送入管、７はガス
排出管、８はガス系、９は光である。
わす要部説明図、第２図及び第３図は本発明一実
施例を説明するための工程要所に於ける半導体装
置の要部切断側面図である。 図に於いて、１は反応室、２は基板支持台、３
は基板、４は基板３を一定温度に加熱する為のヒ
ータ、５は光透過窓、６はガス送入管、７はガス
排出管、８はガス系、９は光である。
Claims (1)
- １ 表面に段差をもつ基板が配置された反応室に
気相反応に依り薄膜を形成するガス系及び該薄膜
をエツチングすることが可能なガス系の混合ガス
を導入し、前記基板主面に略垂直な方向から光を
照射した状態で薄膜成長反応とエツチング反応の
両方を同時に行なつて前記段差が低減された薄膜
を成長させることを特徴とする薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172022A JPS5961124A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172022A JPS5961124A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961124A JPS5961124A (ja) | 1984-04-07 |
| JPH0456447B2 true JPH0456447B2 (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=15934066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57172022A Granted JPS5961124A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961124A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682616B2 (ja) * | 1984-10-11 | 1994-10-19 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成方法 |
| DE3784537T2 (de) * | 1986-04-11 | 1993-09-30 | Canon Kk | Herstellungsverfahren einer niedergeschlagenen Schicht. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50130370A (ja) * | 1974-04-01 | 1975-10-15 | ||
| JPS50130369A (ja) * | 1974-04-01 | 1975-10-15 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57172022A patent/JPS5961124A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5961124A (ja) | 1984-04-07 |
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