JPH0578846A - 光ｃｖｄ装置 - Google Patents
光ｃｖｄ装置Info
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- JPH0578846A JPH0578846A JP23916791A JP23916791A JPH0578846A JP H0578846 A JPH0578846 A JP H0578846A JP 23916791 A JP23916791 A JP 23916791A JP 23916791 A JP23916791 A JP 23916791A JP H0578846 A JPH0578846 A JP H0578846A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 洗浄と膜形成において異種の装置を使用する
必要がなく、同一の装置を利用して洗浄・膜形成をおこ
なうことが可能であるとともに、成膜の初期段階におい
て成膜核の形成を比較的迅速におこない、膜全体の生成
時間をできるだけ短くすることができる光ＣＶＤ装置を
得る。 【構成】 薄膜形成室１ａ内に基板４を載置する基板保
持台７を備え、前記薄膜形成室１ａ内に薄膜形成用の光
９を照射して、前記基板４上に薄膜６を形成する光ＣＶ
Ｄ装置において、前記薄膜形成室１ａに、前記光９と反
応して前記基板４に対する洗浄ガスとなる洗浄原料ガス
ｇｃの供給手段２０が備えられている光ＣＶＤ装置。
必要がなく、同一の装置を利用して洗浄・膜形成をおこ
なうことが可能であるとともに、成膜の初期段階におい
て成膜核の形成を比較的迅速におこない、膜全体の生成
時間をできるだけ短くすることができる光ＣＶＤ装置を
得る。 【構成】 薄膜形成室１ａ内に基板４を載置する基板保
持台７を備え、前記薄膜形成室１ａ内に薄膜形成用の光
９を照射して、前記基板４上に薄膜６を形成する光ＣＶ
Ｄ装置において、前記薄膜形成室１ａに、前記光９と反
応して前記基板４に対する洗浄ガスとなる洗浄原料ガス
ｇｃの供給手段２０が備えられている光ＣＶＤ装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜形成室内に基板を
載置する基板載置部を備え、前記薄膜形成室内に薄膜形
成用の光を照射して、前記基板上に薄膜を形成する光Ｃ
ＶＤ装置に関する。
載置する基板載置部を備え、前記薄膜形成室内に薄膜形
成用の光を照射して、前記基板上に薄膜を形成する光Ｃ
ＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ＣＶＤ装置の構成が、図３に示
されている。この装置１は、装置内に、その内圧が調節
可能な薄膜形成室１ａを備えたものであり、この薄膜形
成室１ａ内に原料ガスｇを供給する原料ガス供給路２と
ともに、これを薄膜形成室１ａから排出する原料ガス排
出路３を備え、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、薄膜形
成の対象となる基板４が載置される基板保持台７が備え
られている。また、この基板保持台７は、内部に加熱体
８０を備えたものであり、この加熱体８０により原料ガ
スｇ、成膜中の膜が加熱される。さらにこの薄膜形成室
１ａにはレーザー光照射用窓１０が設けられ、この窓１
０より導入されるレーザー光９により基板上部域の原料
ガスｇが励起される。さらに、このような装置を使用し
て基板上に薄膜を形成する場合には、この基板に付着し
ている有機物等を分解・除去する洗浄工程を経させるこ
とが必要であった。従来このような洗浄工程は、ＣＶＤ
装置とは別体の洗浄装置を使用しておこなわれていた。
されている。この装置１は、装置内に、その内圧が調節
可能な薄膜形成室１ａを備えたものであり、この薄膜形
成室１ａ内に原料ガスｇを供給する原料ガス供給路２と
ともに、これを薄膜形成室１ａから排出する原料ガス排
出路３を備え、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、薄膜形
成の対象となる基板４が載置される基板保持台７が備え
られている。また、この基板保持台７は、内部に加熱体
８０を備えたものであり、この加熱体８０により原料ガ
スｇ、成膜中の膜が加熱される。さらにこの薄膜形成室
１ａにはレーザー光照射用窓１０が設けられ、この窓１
０より導入されるレーザー光９により基板上部域の原料
ガスｇが励起される。さらに、このような装置を使用し
て基板上に薄膜を形成する場合には、この基板に付着し
ている有機物等を分解・除去する洗浄工程を経させるこ
とが必要であった。従来このような洗浄工程は、ＣＶＤ
装置とは別体の洗浄装置を使用しておこなわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
工程においては洗浄工程を経た後、薄膜形成をおこなう
工程を別装置でおこなうこととなり、手間が掛かるとと
もに、装置自体も二装置を必要とし、改良の余地があっ
た。さらに上記のような成膜装置を使用する場合は、成
膜速度が遅いという問題点があった。即ち、図２の破線
に示すように、従来の成膜においては、初期の段階に於
ける成膜が非常にゆっくりとおこり、一定の時間経過後
にかなりのスピードで成膜が進行する。ここで、この初
期の段階において成膜速度を低下させている原因は、こ
の段階において成膜核の形成に時間を要するためであ
る。この成膜核形成には、本来の膜形成よりもおおくの
エネルギーが必要とされる。そこで本発明の目的は、洗
浄と膜形成において異種の装置を使用する必要がなく、
同一の装置を利用して洗浄・膜形成をおこなうことが可
能であるとともに、成膜の初期段階において成膜核の形
成を比較的迅速におこない、膜全体の生成時間をできる
だけ短くすることができる光ＣＶＤ装置を得ることであ
る。
工程においては洗浄工程を経た後、薄膜形成をおこなう
工程を別装置でおこなうこととなり、手間が掛かるとと
もに、装置自体も二装置を必要とし、改良の余地があっ
た。さらに上記のような成膜装置を使用する場合は、成
膜速度が遅いという問題点があった。即ち、図２の破線
に示すように、従来の成膜においては、初期の段階に於
ける成膜が非常にゆっくりとおこり、一定の時間経過後
にかなりのスピードで成膜が進行する。ここで、この初
期の段階において成膜速度を低下させている原因は、こ
の段階において成膜核の形成に時間を要するためであ
る。この成膜核形成には、本来の膜形成よりもおおくの
エネルギーが必要とされる。そこで本発明の目的は、洗
浄と膜形成において異種の装置を使用する必要がなく、
同一の装置を利用して洗浄・膜形成をおこなうことが可
能であるとともに、成膜の初期段階において成膜核の形
成を比較的迅速におこない、膜全体の生成時間をできる
だけ短くすることができる光ＣＶＤ装置を得ることであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による光ＣＶＤ装置の特徴構成は、薄膜形成室
に、光と反応して基板に対する洗浄ガスとなる洗浄原料
ガスの供給手段が備えられていることにあり、その作用
・効果は以下のとおりである。
の本発明による光ＣＶＤ装置の特徴構成は、薄膜形成室
に、光と反応して基板に対する洗浄ガスとなる洗浄原料
ガスの供給手段が備えられていることにあり、その作用
・効果は以下のとおりである。
【０００５】
【作用】つまり、本願の光ＣＶＤ装置においては、従来
この光ＣＶＤ装置に備えられていた膜形成に必要な原料
ガス供給手段の他に、光と反応して基板に対する洗浄ガ
スとなる洗浄原料ガスの供給手段が備えられる。そし
て、洗浄原料ガスの供給手段より薄膜形成室に洗浄原料
ガスが供給されると、このガスは光エネルギーを受けて
活性に優れた洗浄ガスに変化する。そして、その洗浄ガ
スが基板上に残存している有機物等と反応してこれを分
解して低分子化させ、結果的に基板を洗浄する。ここ
で、付加的な作用としては、こういった洗浄ガスが強い
反応性を備えるものであるため、基板自体にも直接反応
し、この基板上に後の膜形成においてその成長点となる
成膜核をも形成する。そしてこういった洗浄過程の後、
通常の成膜作業をおこなうと、従来の光ＣＶＤ法による
成膜核形成工程が省略されるため、成膜それ自体を短時
間でおこなうことができる（図２参照）。
この光ＣＶＤ装置に備えられていた膜形成に必要な原料
ガス供給手段の他に、光と反応して基板に対する洗浄ガ
スとなる洗浄原料ガスの供給手段が備えられる。そし
て、洗浄原料ガスの供給手段より薄膜形成室に洗浄原料
ガスが供給されると、このガスは光エネルギーを受けて
活性に優れた洗浄ガスに変化する。そして、その洗浄ガ
スが基板上に残存している有機物等と反応してこれを分
解して低分子化させ、結果的に基板を洗浄する。ここ
で、付加的な作用としては、こういった洗浄ガスが強い
反応性を備えるものであるため、基板自体にも直接反応
し、この基板上に後の膜形成においてその成長点となる
成膜核をも形成する。そしてこういった洗浄過程の後、
通常の成膜作業をおこなうと、従来の光ＣＶＤ法による
成膜核形成工程が省略されるため、成膜それ自体を短時
間でおこなうことができる（図２参照）。
【０００６】
【発明の効果】従って、洗浄と膜形成において異種の装
置を使用する必要がなく、同一の装置を利用して洗浄・
膜形成をおこなうことが可能であるとともに、成膜の初
期段階において成膜核の形成を比較的迅速におこない、
膜全体の生成時間を短くすることができる光ＣＶＤ装置
を得ることができた。
置を使用する必要がなく、同一の装置を利用して洗浄・
膜形成をおこなうことが可能であるとともに、成膜の初
期段階において成膜核の形成を比較的迅速におこない、
膜全体の生成時間を短くすることができる光ＣＶＤ装置
を得ることができた。
【０００７】
【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
１に本願の光ＣＶＤ装置１の構成が示されている。光Ｃ
ＶＤ装置においては、加熱体により供給される熱エネル
ギーと、レーザー光によって供給される光エネルギーに
より原料ガスの励起・膜形成がおこなわれる。光ＣＶＤ
装置は、従来の単純なＣＶＤ装置より低温で膜形成をお
こなうことが可能であるため、基板等に熱的ダメージを
与えること少なく、良好な膜形成が行える利点を備えて
いる。以下に、半導体（ＩＣ、ＬＳＩ等）基板４上に、
薄膜６を形成する場合を例に採って説明する。ここで、
基板４はシリコン基板を例にとるものとし、この基板４
上に絶縁膜あるいは不動態化膜である酸化シリコンの薄
膜６を形成するものとする。
１に本願の光ＣＶＤ装置１の構成が示されている。光Ｃ
ＶＤ装置においては、加熱体により供給される熱エネル
ギーと、レーザー光によって供給される光エネルギーに
より原料ガスの励起・膜形成がおこなわれる。光ＣＶＤ
装置は、従来の単純なＣＶＤ装置より低温で膜形成をお
こなうことが可能であるため、基板等に熱的ダメージを
与えること少なく、良好な膜形成が行える利点を備えて
いる。以下に、半導体（ＩＣ、ＬＳＩ等）基板４上に、
薄膜６を形成する場合を例に採って説明する。ここで、
基板４はシリコン基板を例にとるものとし、この基板４
上に絶縁膜あるいは不動態化膜である酸化シリコンの薄
膜６を形成するものとする。
【０００８】先ずこの装置１の構成について説明する。
この装置１は、装置内に、その内圧調節可能な薄膜形成
室１ａを備えたものであり、この薄膜形成室１ａ内に原
料ガスｇを供給する原料ガス供給路２とともに、これを
薄膜形成室１ａから排出する及び原料ガス排出路３を備
えている。ここで、この原料ガス供給路２には、洗浄原
料ガスｇｃの供給手段である酸素タンク２０も取り付け
られている。さらに、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、
薄膜形成の対象となる基板４が載置される基板保持台７
が備えられ、さらにこの基板４及び基板保持台７に対し
て、この部位を加熱するセラミックヒータ８が備えられ
ている。また、基板上の原料ガスｇを励起するレーザー
光９を薄膜形成室内に導入するレーザー光照射用窓１０
が設けられるとともに、このレーザー光９を発振するレ
ーザー光源であるエキシマレーザー（ＡｒＦ光源）１１
が装置１の側部に備えられている。また、レーザー光
が、薄膜形成室１ａ外へ導出されるレーザー光出口窓１
２が設けられている。
この装置１は、装置内に、その内圧調節可能な薄膜形成
室１ａを備えたものであり、この薄膜形成室１ａ内に原
料ガスｇを供給する原料ガス供給路２とともに、これを
薄膜形成室１ａから排出する及び原料ガス排出路３を備
えている。ここで、この原料ガス供給路２には、洗浄原
料ガスｇｃの供給手段である酸素タンク２０も取り付け
られている。さらに、薄膜形成室１ａの中央部１ｃに、
薄膜形成の対象となる基板４が載置される基板保持台７
が備えられ、さらにこの基板４及び基板保持台７に対し
て、この部位を加熱するセラミックヒータ８が備えられ
ている。また、基板上の原料ガスｇを励起するレーザー
光９を薄膜形成室内に導入するレーザー光照射用窓１０
が設けられるとともに、このレーザー光９を発振するレ
ーザー光源であるエキシマレーザー（ＡｒＦ光源）１１
が装置１の側部に備えられている。また、レーザー光
が、薄膜形成室１ａ外へ導出されるレーザー光出口窓１
２が設けられている。
【０００９】以下に本願の装置１を使用して、基板の洗
浄をおこなう洗浄工程及びこの洗浄工程に引き続いてお
こなわれる成膜工程について説明する。先ず洗浄にあた
っては、薄膜形成室１ａ内に洗浄原料ガスの供給手段２
０より、洗浄原料ガスｇｃである酸素ガス０2が供給さ
れる。そして、酸素ガス０2が室内にある状態におい
て、レーザー光９が発振され、このレーザー光９により
酸素ガス０2がオゾン０3に変換される。このオゾン０3
により基板４上の有機物等が低分子化合物（この場合は
低分子酸化物）に分解され、原料ガス排出路３から流出
除去される。一方この洗浄工程においては、オゾン０3
が基板４にも直接作用する。即ち、基板４を形成するＳ
ｉ原子に直接作用することにより、この基板４上にＳｉ
Ｏ2の結晶核が形成されるのである。この洗浄工程は酸
素０2及びオゾン０3を薄膜形成室１ａ外に除去すること
により完了する。つぎに成膜工程について説明する。基
板４はセラミックヒーター８により約３５０℃程度の温
度域に保持され、原料ガス供給路２より原料ガスｇとし
てのＳｉＨ 4及びＮ2Ｏが供給される。原料ガスｇは基板
上部域に拡散し、この部位４ａにおいて、セラミックヒ
ーター８により供給される遠赤外線からエネルギーの供
給を受ける。一方、レーザー光照射用窓１０より入射す
るレーザー光９からもエネルギーの供給を受ける。結
果、この基板上部位４ａで励起されるとともに、解離
し、前記の洗浄工程で予め形成されている成膜核の周り
に、これを中心としてＳｉＯ2膜となって成長する。こ
のようにして基板４上における膜生成を完了することが
できる。洗浄工程と、成膜工程を時間的にみた場合の膜
厚との関係が図２に示されている。ここで、実線で示さ
れているのが本願の膜形成の状態を示す線であり、破線
が従来のそれを示している。本願においては洗浄と成膜
が一装置で行われ、従来は二装置で行われることとな
る。
浄をおこなう洗浄工程及びこの洗浄工程に引き続いてお
こなわれる成膜工程について説明する。先ず洗浄にあた
っては、薄膜形成室１ａ内に洗浄原料ガスの供給手段２
０より、洗浄原料ガスｇｃである酸素ガス０2が供給さ
れる。そして、酸素ガス０2が室内にある状態におい
て、レーザー光９が発振され、このレーザー光９により
酸素ガス０2がオゾン０3に変換される。このオゾン０3
により基板４上の有機物等が低分子化合物（この場合は
低分子酸化物）に分解され、原料ガス排出路３から流出
除去される。一方この洗浄工程においては、オゾン０3
が基板４にも直接作用する。即ち、基板４を形成するＳ
ｉ原子に直接作用することにより、この基板４上にＳｉ
Ｏ2の結晶核が形成されるのである。この洗浄工程は酸
素０2及びオゾン０3を薄膜形成室１ａ外に除去すること
により完了する。つぎに成膜工程について説明する。基
板４はセラミックヒーター８により約３５０℃程度の温
度域に保持され、原料ガス供給路２より原料ガスｇとし
てのＳｉＨ 4及びＮ2Ｏが供給される。原料ガスｇは基板
上部域に拡散し、この部位４ａにおいて、セラミックヒ
ーター８により供給される遠赤外線からエネルギーの供
給を受ける。一方、レーザー光照射用窓１０より入射す
るレーザー光９からもエネルギーの供給を受ける。結
果、この基板上部位４ａで励起されるとともに、解離
し、前記の洗浄工程で予め形成されている成膜核の周り
に、これを中心としてＳｉＯ2膜となって成長する。こ
のようにして基板４上における膜生成を完了することが
できる。洗浄工程と、成膜工程を時間的にみた場合の膜
厚との関係が図２に示されている。ここで、実線で示さ
れているのが本願の膜形成の状態を示す線であり、破線
が従来のそれを示している。本願においては洗浄と成膜
が一装置で行われ、従来は二装置で行われることとな
る。
【００１０】本願の構成においては、洗浄工程が成膜核
形成工程をも兼ねるため、従来のものと比較して比較的
短時間で成膜を完了することができる。
形成工程をも兼ねるため、従来のものと比較して比較的
短時間で成膜を完了することができる。
【００１１】〔別実施例〕本願の別実施例について以下
に箇条書きする。 （イ）上記の実施例においては、Ｓｉ基板上にＳｉＯ2
膜を形成する例について説明したが、他の膜の例として
は、原料ガスとして、（ＳｉＨ4 ＮＨ3）、（Ｓｉ2Ｈ6
ＮＨ3）を一対として使用して、ＳｉＮ膜を形成する
場合についても、本願の構成を採用することが可能であ
る。 （ロ）さらに上記の実施例においては、洗浄原料ガスと
して酸素を使用する例を示したが、酸素の代わりに亜酸
化窒素を採用することも可能である。この場合は、洗浄
ガスとして過酸化窒素が形成され、これにより洗浄がお
こなわれるとともに、Ｓｉ基板上にはＳｉＯＮの成膜核
が形成されることとなる。
に箇条書きする。 （イ）上記の実施例においては、Ｓｉ基板上にＳｉＯ2
膜を形成する例について説明したが、他の膜の例として
は、原料ガスとして、（ＳｉＨ4 ＮＨ3）、（Ｓｉ2Ｈ6
ＮＨ3）を一対として使用して、ＳｉＮ膜を形成する
場合についても、本願の構成を採用することが可能であ
る。 （ロ）さらに上記の実施例においては、洗浄原料ガスと
して酸素を使用する例を示したが、酸素の代わりに亜酸
化窒素を採用することも可能である。この場合は、洗浄
ガスとして過酸化窒素が形成され、これにより洗浄がお
こなわれるとともに、Ｓｉ基板上にはＳｉＯＮの成膜核
が形成されることとなる。
【００１２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】本願のＣＶＤ薄膜形成装置の構成を示す図
【図２】本願と従来のＣＶＤ薄膜形成装置の洗浄・膜形
成状態の説明図
成状態の説明図
【図３】従来のＣＶＤ薄膜形成装置の構成を示す図
１ａ 薄膜形成室 ４ 基板 ６ 薄膜 ７ 基板保持台 ９ レーザー光 ２０ 洗浄原料ガスの供給手段 ｇｃ 洗浄原料ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 茂 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内 (72)発明者 小林 孝 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 薄膜形成室（１ａ）内に基板（４）を載
置する基板保持台（７）を備え、前記薄膜形成室（１
ａ）内に薄膜形成用の光（９）を照射して、前記基板
（４）上に薄膜（６）を形成する光ＣＶＤ装置におい
て、 前記薄膜形成室（１ａ）に、前記光（９）と反応して前
記基板（４）に対する洗浄ガスとなる洗浄原料ガス（ｇ
ｃ）の供給手段（２０）が備えられている光ＣＶＤ装
置。 - 【請求項２】 前記洗浄原料ガス（ｇｃ）が酸素
（０2）である請求項１記載の光ＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 前記洗浄原料ガス（ｇｃ）が亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）である請求項１記載の光ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23916791A JPH0578846A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 光ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23916791A JPH0578846A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 光ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578846A true JPH0578846A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17040729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23916791A Pending JPH0578846A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 光ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578846A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001007677A1 (fr) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Tokyo Electron Limited | Procede et appareil de fabrication d'un dispositif a semi-conducteurs |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP23916791A patent/JPH0578846A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001007677A1 (fr) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Tokyo Electron Limited | Procede et appareil de fabrication d'un dispositif a semi-conducteurs |
| JP4741769B2 (ja) * | 1999-07-26 | 2011-08-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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