JPH05347253A - 光励起ｃｖｄ装置 - Google Patents
光励起ｃｖｄ装置Info
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- JPH05347253A JPH05347253A JP2430191A JP2430191A JPH05347253A JP H05347253 A JPH05347253 A JP H05347253A JP 2430191 A JP2430191 A JP 2430191A JP 2430191 A JP2430191 A JP 2430191A JP H05347253 A JPH05347253 A JP H05347253A
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- reaction chamber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光化学反応を用いて基板上に薄膜を形成する
装置において、反応容器内の汚れを反応容器を開放する
ことなく除去できる光励起ＣＶＤ装置の提供。 【構成】 反応ガスを反応容器３１内の基板３６側に導
入する下段のガス供給ノズル３９と反応に関与しないガ
スを光源からの光を透過する光入射窓（図中、基板３６
の上部に位置する）側に導入する上段のガス供給ノズル
３９のそれぞれのガス吹き出し口３８は焼結多孔体等の
多孔質物質からなっている。反応容器３１内のガス流路
形状は、ガスの流れに乱れが生じないように凹凸を有し
ない構造となっており、反応容器３１の両側面部はプラ
ズマ放電用の電極３４が設置され、反応容器３１内の汚
れをプラズマ放電により除去する。
装置において、反応容器内の汚れを反応容器を開放する
ことなく除去できる光励起ＣＶＤ装置の提供。 【構成】 反応ガスを反応容器３１内の基板３６側に導
入する下段のガス供給ノズル３９と反応に関与しないガ
スを光源からの光を透過する光入射窓（図中、基板３６
の上部に位置する）側に導入する上段のガス供給ノズル
３９のそれぞれのガス吹き出し口３８は焼結多孔体等の
多孔質物質からなっている。反応容器３１内のガス流路
形状は、ガスの流れに乱れが生じないように凹凸を有し
ない構造となっており、反応容器３１の両側面部はプラ
ズマ放電用の電極３４が設置され、反応容器３１内の汚
れをプラズマ放電により除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光励起ＣＶＤ装置に係
り、特に光化学反応を用いて薄膜を形成するための装置
において、光入射窓の曇りや汚染を防止するのに好適な
ガス供給手段を備え、容器内の汚れの除去を可能とした
光励起ＣＶＤ装置に関する。
り、特に光化学反応を用いて薄膜を形成するための装置
において、光入射窓の曇りや汚染を防止するのに好適な
ガス供給手段を備え、容器内の汚れの除去を可能とした
光励起ＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光化学反応は反応性ガスにそのガスの吸
収波長に応じた波長を有する光を照射することにより化
学反応を促進するものである。照射する光と反応ガスと
の組合せにより反応を選抜的に進行させることが可能で
ある。さらに光化学反応は熱化学反応のような高温が要
求されないのでプロセスの低温化が可能であり、プラズ
マ反応のような荷電粒子の影響がないため、堆積した膜
に電気的な損傷がないことから、絶縁膜（ＳｉＯ2 ，Ｓ
ｉＮ，ＳｉＯX ＮY ，Ｔａ2 Ｏ5 など）、アモルファス
シリコン膜などの形成に有効であると考えられている。
収波長に応じた波長を有する光を照射することにより化
学反応を促進するものである。照射する光と反応ガスと
の組合せにより反応を選抜的に進行させることが可能で
ある。さらに光化学反応は熱化学反応のような高温が要
求されないのでプロセスの低温化が可能であり、プラズ
マ反応のような荷電粒子の影響がないため、堆積した膜
に電気的な損傷がないことから、絶縁膜（ＳｉＯ2 ，Ｓ
ｉＮ，ＳｉＯX ＮY ，Ｔａ2 Ｏ5 など）、アモルファス
シリコン膜などの形成に有効であると考えられている。
【０００３】しかしながら、光化学反応を用いた光励起
ＣＶＤ装置では、反応容器内に反応ガスを供給し、基板
上に薄膜を堆積させるものであるため、薄膜を堆積する
回数が多くなったり、時間が長くなると、光入射窓の表
面や反応容器の内側に反応生成物が付着し、反応容器の
光の強度が低下したり、異物やパ−ティクルの発生原因
となる問題がある。なお、この種の公知例として特公昭
６３−４４５４がある。
ＣＶＤ装置では、反応容器内に反応ガスを供給し、基板
上に薄膜を堆積させるものであるため、薄膜を堆積する
回数が多くなったり、時間が長くなると、光入射窓の表
面や反応容器の内側に反応生成物が付着し、反応容器の
光の強度が低下したり、異物やパ−ティクルの発生原因
となる問題がある。なお、この種の公知例として特公昭
６３−４４５４がある。
【０００４】また、光入射窓の表面に反応生成物が付着
することを防止する光励起ＣＶＤ装置を本発明者らは先
に提案した。（特開平１−１８６６１３号公報）この光
励起ＣＶＤ装置を図３に示す。図３において、１は反応
室、２は反応室１の壁面の一部を構成している光入射
窓、３は光源、４は薄膜を堆積させるための基板、６は
光化学反応に関係しないガス、７は反応ガス（原料ガ
ス）、８ａ、８ｂは整流ガス供給用ノズル、１０は排気
口である。
することを防止する光励起ＣＶＤ装置を本発明者らは先
に提案した。（特開平１−１８６６１３号公報）この光
励起ＣＶＤ装置を図３に示す。図３において、１は反応
室、２は反応室１の壁面の一部を構成している光入射
窓、３は光源、４は薄膜を堆積させるための基板、６は
光化学反応に関係しないガス、７は反応ガス（原料ガ
ス）、８ａ、８ｂは整流ガス供給用ノズル、１０は排気
口である。
【０００５】即ち、上記した光励起ＣＶＤ装置では、整
流ガス供給ノズル８ａ、８ｂによりガスを整流して反応
室１に供給し、反応室１を凹凸のない断面矩形の流路と
することによって、反応ガス７が光入射窓２へ拡散する
のを防いでいる。この方法により光入射窓２の表面に反
応生成物が付着するのを防止することができるが、基板
４の周辺や反応容器１側壁へ反応生成物が付着すること
には何ら対策を施していないため、反応容器１内の異物
やパ−ティクル発生の原因となる問題があった。
流ガス供給ノズル８ａ、８ｂによりガスを整流して反応
室１に供給し、反応室１を凹凸のない断面矩形の流路と
することによって、反応ガス７が光入射窓２へ拡散する
のを防いでいる。この方法により光入射窓２の表面に反
応生成物が付着するのを防止することができるが、基板
４の周辺や反応容器１側壁へ反応生成物が付着すること
には何ら対策を施していないため、反応容器１内の異物
やパ−ティクル発生の原因となる問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の装置
は、光入射窓２の表面に付着する反応生成物には考慮し
てあるが、基板４の周辺や反応容器１の側壁に付着する
反応生成物については配慮がされておらず、反応容器１
内の異物やパ−ティクル発生の原因となる問題があっ
た。上記の装置において、容器内に異物やパ−ティクル
が発生した場合、基板４の周辺や反応容器１の側壁に付
着した反応生成物を取り除くために反応容器１を開放
し、清掃する。このため、この清掃作業や容器内を開放
するために容器内壁に吸着したガスを脱ガスするための
作業に時間がかかりすぎる問題もある。さらに反応容器
１を開放した際に反応容器１内へ異物や不純物が飛来し
たり、混入するおそれもあり、この結果、薄膜に異物等
が混入し膜質を低下させる。
は、光入射窓２の表面に付着する反応生成物には考慮し
てあるが、基板４の周辺や反応容器１の側壁に付着する
反応生成物については配慮がされておらず、反応容器１
内の異物やパ−ティクル発生の原因となる問題があっ
た。上記の装置において、容器内に異物やパ−ティクル
が発生した場合、基板４の周辺や反応容器１の側壁に付
着した反応生成物を取り除くために反応容器１を開放
し、清掃する。このため、この清掃作業や容器内を開放
するために容器内壁に吸着したガスを脱ガスするための
作業に時間がかかりすぎる問題もある。さらに反応容器
１を開放した際に反応容器１内へ異物や不純物が飛来し
たり、混入するおそれもあり、この結果、薄膜に異物等
が混入し膜質を低下させる。
【０００７】本発明の目的は、反応容器を開放すること
なしに基板の周辺や反応容器の側壁に付着した反応生成
物を除去し、異物やパ−ティクルが発生することを防止
し、基板に対して膜質の良好な薄膜を堆積させることが
できる光励起ＣＶＤ装置を提供することにある。
なしに基板の周辺や反応容器の側壁に付着した反応生成
物を除去し、異物やパ−ティクルが発生することを防止
し、基板に対して膜質の良好な薄膜を堆積させることが
できる光励起ＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は次のことによ
り達成される。すなわち、反応容器内のガス流れを層状
とするためノズルの吹き出し口を多孔質物質で形成し、
ガスの流れを乱さないようにしている凹凸を有しない流
路の一部をプラズマ電極とし、ガス供給ノズルよりエッ
チングガスを供給し、反応容器内をプラズマ放電させ
る。
り達成される。すなわち、反応容器内のガス流れを層状
とするためノズルの吹き出し口を多孔質物質で形成し、
ガスの流れを乱さないようにしている凹凸を有しない流
路の一部をプラズマ電極とし、ガス供給ノズルよりエッ
チングガスを供給し、反応容器内をプラズマ放電させ
る。
【０００９】
【作用】多孔質物質からなるガス吹き出し口から層状と
なって吹き出されたガスは、凹凸を有しないガス流路中
を移動するので、光入射窓への反応生成物の付着が防止
される。基板周辺及び反応容器壁面に反応生成物が付着
したときは、ガス供給ノズルよりエッチングガスを供給
し、ガス流路の一部となっている電極を利用して、プラ
ズマ放電させる。反応容器内全体をプラズマ領域とする
ことにより、基板の周辺や容器の側壁に付着した反応生
成物をエッチングし、反応容器内の異物やパ−ティクル
の発生を防止することができる。
なって吹き出されたガスは、凹凸を有しないガス流路中
を移動するので、光入射窓への反応生成物の付着が防止
される。基板周辺及び反応容器壁面に反応生成物が付着
したときは、ガス供給ノズルよりエッチングガスを供給
し、ガス流路の一部となっている電極を利用して、プラ
ズマ放電させる。反応容器内全体をプラズマ領域とする
ことにより、基板の周辺や容器の側壁に付着した反応生
成物をエッチングし、反応容器内の異物やパ−ティクル
の発生を防止することができる。
【００１０】
【実施例】図１及び図２に本発明の光励起ＣＶＤ装置の
一実施例を示す。図１は光励起ＣＶＤ装置の上面より見
たときの断面図であり、図２は側面より見たときの断面
図である。図２において、断面矩形上の内部空間を有す
る反応容器３１内を構成する反応室の上部には光入射窓
４０が設置されている。この光入射窓４０は反応室の壁
面の一部を構成し、したがって反応室の内壁面と光入射
窓４０の内面は同一面を構成し、凹凸を有しない構造と
なっている。光入射窓４０の上方には光源３２が配設さ
れている。反応室の底面部には凹部が形成され、その凹
部に薄膜を堆積させるための基板３６が配設されると共
に基板３６の上面は反応室の底部と同一面を構成し、凹
凸を有しない構造となっている
一実施例を示す。図１は光励起ＣＶＤ装置の上面より見
たときの断面図であり、図２は側面より見たときの断面
図である。図２において、断面矩形上の内部空間を有す
る反応容器３１内を構成する反応室の上部には光入射窓
４０が設置されている。この光入射窓４０は反応室の壁
面の一部を構成し、したがって反応室の内壁面と光入射
窓４０の内面は同一面を構成し、凹凸を有しない構造と
なっている。光入射窓４０の上方には光源３２が配設さ
れている。反応室の底面部には凹部が形成され、その凹
部に薄膜を堆積させるための基板３６が配設されると共
に基板３６の上面は反応室の底部と同一面を構成し、凹
凸を有しない構造となっている
【００１１】反応室の側面にはプラズマを発生させるた
めの電極３４が配置され、これらの電極３４は高周波電
源３３に接続されている。図１において、電極３４は反
応室の両側面にあり、反応容器３１とは碍子３５を隔て
て絶縁されている。電極３４はガス供給ノズル３９のガ
ス吹き出し口近傍まで延設されている。さらに電極３４
は、絶縁性の硝子３５に形成された凹部に設置され、電
極３４の表面と硝子３５の表面は、それぞれ反応容器３
１の内壁面と略同一面を構成し、したがって、反応容器
１の両側面は凹凸を有しない構造となっている。
めの電極３４が配置され、これらの電極３４は高周波電
源３３に接続されている。図１において、電極３４は反
応室の両側面にあり、反応容器３１とは碍子３５を隔て
て絶縁されている。電極３４はガス供給ノズル３９のガ
ス吹き出し口近傍まで延設されている。さらに電極３４
は、絶縁性の硝子３５に形成された凹部に設置され、電
極３４の表面と硝子３５の表面は、それぞれ反応容器３
１の内壁面と略同一面を構成し、したがって、反応容器
１の両側面は凹凸を有しない構造となっている。
【００１２】ガス供給ノズル３９は、排気口に対向（図
１、２において左側）して配置され、上下に区画されて
いる。ガス供給ノズル３９の吹き出し口にはガスを整流
させるために多孔質物質３８が取りつけられ、ガス供給
ノズル３９からのガスは反応室の左側側面全体より均一
に供給されるようになっている。多孔質物質３８として
は、例えば、平均粒径０．１μｍ〜１ｍｍ、望ましくは
平均粒径０．２μｍ〜５００μｍの金属又はセラミック
スの焼結体からなるものが好適である。
１、２において左側）して配置され、上下に区画されて
いる。ガス供給ノズル３９の吹き出し口にはガスを整流
させるために多孔質物質３８が取りつけられ、ガス供給
ノズル３９からのガスは反応室の左側側面全体より均一
に供給されるようになっている。多孔質物質３８として
は、例えば、平均粒径０．１μｍ〜１ｍｍ、望ましくは
平均粒径０．２μｍ〜５００μｍの金属又はセラミック
スの焼結体からなるものが好適である。
【００１３】次に上記した構成からなる光励起ＣＶＤ装
置の作用について説明する。ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガ
スを用いてアモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉ）膜を
堆積させる場合、図２における上段のガス供給ノズル３
９より水素（Ｈ2 ）ガス、下段のガス供給ノズル３９よ
りジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガスを水素ガスと同じ流速で
反応室に導入する。このとき、基板３６は図示していな
い加熱装置により所定の温度に維持され、反応室内は、
光源３２から光入射窓４０を透過してくる紫外光が照射
される。
置の作用について説明する。ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガ
スを用いてアモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉ）膜を
堆積させる場合、図２における上段のガス供給ノズル３
９より水素（Ｈ2 ）ガス、下段のガス供給ノズル３９よ
りジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガスを水素ガスと同じ流速で
反応室に導入する。このとき、基板３６は図示していな
い加熱装置により所定の温度に維持され、反応室内は、
光源３２から光入射窓４０を透過してくる紫外光が照射
される。
【００１４】整流され、かつ同じ流速で反応室に導入さ
れた水素ガスとジシランガスはガスの吹き出し方向に平
行する反応室内の壁面には凹凸がなく、このため、水素
ガスは上部側を、ジシランガスは下部側をそれぞれ層状
となって流動する。反応室内のジシランガスは紫外線ラ
ンプ等の光源３２から光入射窓４０を透過してきた紫外
光を吸収し、光化学反応によりａ−Ｓｉを生成し、この
ａ−Ｓｉが基板３６上に堆積する。ａ−Ｓｉは、不透明
な膜を形成する物質であるが、光化学反応により生成さ
れたａ−Ｓｉは反応室内の上部側を流動する水素ガスの
流れにより光入射窓４０側に到達しない。このように光
入射窓４０はａ−Ｓｉの付着より防ぐことができるが、
ａ−Ｓｉの堆積を繰り返していると、基板３６の周辺や
反応室内の側壁には、ａ−Ｓｉが堆積し、反応室内の異
物やパ−ティクルの発生原因となる。
れた水素ガスとジシランガスはガスの吹き出し方向に平
行する反応室内の壁面には凹凸がなく、このため、水素
ガスは上部側を、ジシランガスは下部側をそれぞれ層状
となって流動する。反応室内のジシランガスは紫外線ラ
ンプ等の光源３２から光入射窓４０を透過してきた紫外
光を吸収し、光化学反応によりａ−Ｓｉを生成し、この
ａ−Ｓｉが基板３６上に堆積する。ａ−Ｓｉは、不透明
な膜を形成する物質であるが、光化学反応により生成さ
れたａ−Ｓｉは反応室内の上部側を流動する水素ガスの
流れにより光入射窓４０側に到達しない。このように光
入射窓４０はａ−Ｓｉの付着より防ぐことができるが、
ａ−Ｓｉの堆積を繰り返していると、基板３６の周辺や
反応室内の側壁には、ａ−Ｓｉが堆積し、反応室内の異
物やパ−ティクルの発生原因となる。
【００１５】このような場合、ガス供給ノズル３９より
フッ素（Ｆ）を含むガスを導入し、電極３４によりプラ
ズマ放電させ、付着したａ−Ｓｉをエッチングする。プ
ラズマ放電するための電極３４はガスの導入口であるガ
ス供給ノズル３９の近傍から排気口３７近傍まであり、
かつ、反応室の上面から低面にまで配置されているた
め、エッチングガスを導入したときにできるプラズマ領
域は反応室内全体となり、反応室内に付着したａ−Ｓｉ
をエッチングすることが可能となる。本発明による装置
は従来の装置のように反応室内を開放することなく付着
したａ−Ｓｉを除去することができるため、反応室内に
異物やパ−ティクルの混入を防ぐことができる。また、
装置を分解し、洗浄する必要もなくなり、メンテナンス
が容易となる。
フッ素（Ｆ）を含むガスを導入し、電極３４によりプラ
ズマ放電させ、付着したａ−Ｓｉをエッチングする。プ
ラズマ放電するための電極３４はガスの導入口であるガ
ス供給ノズル３９の近傍から排気口３７近傍まであり、
かつ、反応室の上面から低面にまで配置されているた
め、エッチングガスを導入したときにできるプラズマ領
域は反応室内全体となり、反応室内に付着したａ−Ｓｉ
をエッチングすることが可能となる。本発明による装置
は従来の装置のように反応室内を開放することなく付着
したａ−Ｓｉを除去することができるため、反応室内に
異物やパ−ティクルの混入を防ぐことができる。また、
装置を分解し、洗浄する必要もなくなり、メンテナンス
が容易となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、反応室内を大気に開放
することなく、基板の周辺や反応室内の側壁に付着した
反応生成物を除去することができるので、反応室内での
異物やパ−ティクルの混入や発生を防ぐ効果がある。し
たがって、装置のクリ−ニングが容易となるため、メン
テナンス費用の軽減を図ることができる。
することなく、基板の周辺や反応室内の側壁に付着した
反応生成物を除去することができるので、反応室内での
異物やパ−ティクルの混入や発生を防ぐ効果がある。し
たがって、装置のクリ−ニングが容易となるため、メン
テナンス費用の軽減を図ることができる。
【図１】本発明の光励起ＣＶＤ装置の一実施例を示す横
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の光励起ＣＶＤ装置の一実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図３】従来の光励起ＣＶＤ装置を例を示す縦断面図で
ある。
ある。
３１ 反応容器 ３２ 光源 ３３ 高周波電源 ３４ 電極 ３５ 硝子 ３６ 基板 ３７ 排気口 ３８ 多孔質物質 ３９ ガス供給ノズル ４０ 光入射窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿高 三郎 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社横浜研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 反応性のガスを反応容器内に導入し、光
源から照射した光により反応容器内で光化学反応を起こ
すことによって、基板上に薄膜を形成する光励起ＣＶＤ
装置であって、反応ガスを反応容器内の基板側に導入す
るガス供給管と反応に関与しないガスを光源からの光を
透過する光入射窓側に導入するガス供給管のそれぞれの
ガス吹き出し口を多数の微細な連通孔を有する耐熱性の
多孔質物質によって構成すると共に前記ガス吹き出し口
から反応容器内の排気口に至るガス流路形状がガスの流
れに乱れを生じる凹凸を有しない平面状又は曲面状に形
成され、前記ガス流路の一部がプラズマ放電用の電極で
構成されていることを特徴とする光励起ＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記多孔質物質が、金属又はセラミック
スの焼結多孔体からなることを特徴とする請求項１の光
励起ＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 前記反応容器の一側面側に前記ガス吹き
出し口が形成され、反応容器の他側面側に排気口が形成
されると共にこれらのガス吹き出し口と排気口との間に
至る反応容器の両側面の一部に前記電極が設置されてい
ることを特徴とする請求項１の光励起ＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 前記電極が、絶縁性部材で形成された凹
部内に設置され、かつ、電極表面と絶縁性部材表面が反
応容器の側壁面と略同一面を構成していることを特徴と
する請求項１の光励起ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2430191A JPH05347253A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 光励起ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2430191A JPH05347253A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 光励起ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347253A true JPH05347253A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=12134354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2430191A Pending JPH05347253A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 光励起ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05347253A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005101539A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Tokyo Electron Ltd | 減圧処理室内の部材清浄化方法および基板処理装置 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP2430191A patent/JPH05347253A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005101539A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Tokyo Electron Ltd | 減圧処理室内の部材清浄化方法および基板処理装置 |
| US8137473B2 (en) | 2003-08-25 | 2012-03-20 | Tokyo Electron Limited | Method for cleaning elements in vacuum chamber and apparatus for processing substrates |
| US8206513B2 (en) | 2003-08-25 | 2012-06-26 | Tokyo Electron Limited | Method for cleaning elements in vacuum chamber and apparatus for processing substrates |
| US8337629B2 (en) | 2003-08-25 | 2012-12-25 | Tokyo Electron Limited | Method for cleaning elements in vacuum chamber and apparatus for processing substrates |
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