JPS60244020A - 半導体成膜方法 - Google Patents
半導体成膜方法Info
- Publication number
- JPS60244020A JPS60244020A JP9871884A JP9871884A JPS60244020A JP S60244020 A JPS60244020 A JP S60244020A JP 9871884 A JP9871884 A JP 9871884A JP 9871884 A JP9871884 A JP 9871884A JP S60244020 A JPS60244020 A JP S60244020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- polycrystalline
- film formation
- semiconductor 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体薄膜形成技術に係り、特に、プロセス
の低温度化に好適な半導体成膜方法に関する。
の低温度化に好適な半導体成膜方法に関する。
半導体低温プロセス技術のひとつとして、レーザ光化学
を利用した半導体成膜技術（例えば、特願昭５４−１１
８７０８． Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｔ、ｅｔ ｔ。
を利用した半導体成膜技術（例えば、特願昭５４−１１
８７０８． Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｔ、ｅｔ ｔ。
４０．１８３（１９８２）等を参照）が提案されている
。
。
これら従来法により、モノシラン（８ｉＨ４）ｔ＝原料
ガスとしてアモルファスＳｉや多結晶Ｓｉの薄膜が８ｉ
基板上に形成されているが、緻密性に劣る薄膜しか得ら
れていなかった。そのため、従来法では膜質改善のため
３００〜８００Ｃの基板加熱が不可欠で、低温プロセス
の実現は困難であった。
ガスとしてアモルファスＳｉや多結晶Ｓｉの薄膜が８ｉ
基板上に形成されているが、緻密性に劣る薄膜しか得ら
れていなかった。そのため、従来法では膜質改善のため
３００〜８００Ｃの基板加熱が不可欠で、低温プロセス
の実現は困難であった。
本発明の目的は、従来法の問題点を解決し、良質のＳｉ
薄模を低温で形成できる半導体成膜方法を提供すること
にある。
薄模を低温で形成できる半導体成膜方法を提供すること
にある。
本発明の原理を以下に説明する。
まず、従来法による成膜メカニズムを考察する。
ＳｉＨ４分子は、紫外光を吸収した後、ＳｉＨ２ラジカ
ルと８２分子に分解する： ＳｉＨ４＋ｔｌν→８ｉＨ２＋）（、・・・・・・（１
）過程（１）により発生した５ｊＨ２ラジカルは、第１
図（ａ）に示すように８ｉ基板表面（点線により示す）
に吸着する。基板加熱により、表面に吸着したＳｉＨｇ
ラジカルの５ｉ−Ｈ伸縮振動やＨ−８ｉ−Ｈ訃き角の
振動が増大する。その結果、第１図（ｂ）に示すように
、隣りあうＨが接近しＨ−Ｈボンドが形成され８ｉ−Ｈ
結合は切れる。そしてＨはＨ２分子として吸着系から脱
離する。以上の過程を繰り返すことにより成膜が進行す
る。
ルと８２分子に分解する： ＳｉＨ４＋ｔｌν→８ｉＨ２＋）（、・・・・・・（１
）過程（１）により発生した５ｊＨ２ラジカルは、第１
図（ａ）に示すように８ｉ基板表面（点線により示す）
に吸着する。基板加熱により、表面に吸着したＳｉＨｇ
ラジカルの５ｉ−Ｈ伸縮振動やＨ−８ｉ−Ｈ訃き角の
振動が増大する。その結果、第１図（ｂ）に示すように
、隣りあうＨが接近しＨ−Ｈボンドが形成され８ｉ−Ｈ
結合は切れる。そしてＨはＨ２分子として吸着系から脱
離する。以上の過程を繰り返すことにより成膜が進行す
る。
本発明では、第１図（ｂ）の過程、す力わちＨの脱離を
、以下に述べるように、光励起により促進することによ
り、プロセス温度の低温化をはかる。
、以下に述べるように、光励起により促進することによ
り、プロセス温度の低温化をはかる。
第２図にＳｉＨ２ラジカルの分子軌道のエネルギー準位
を示す。最高占有軌道（Ｉ（ＯＭＯ）は５ａ。
を示す。最高占有軌道（Ｉ（ＯＭＯ）は５ａ。
で、第３図にその波動関数の等高線を示すように、［（
−Ｈ間は結合的である。一方、最低非占有軌道（ＬＵＭ
Ｏ）け２ｂｔで、この分子軌道はＳｉの３ｆ）、（Ｓｉ
ｆ−７２分子面をｙ −ｚ面とすル）カラなる孤立軌道
であり結合には寄与しない。ところで、ＳｉＨ＊ ラジ
カルは５０００−６０００ 人の光を吸収するが、この
光吸収はＥ（ＯＭＯからＬＵＭＯへの遷移、５ａｌ→２
ｂ、によるものである。上に述べた分子軌道の特徴によ
り、８ｉＨ２の開き角は光吸収後増大することが知られ
ている。
−Ｈ間は結合的である。一方、最低非占有軌道（ＬＵＭ
Ｏ）け２ｂｔで、この分子軌道はＳｉの３ｆ）、（Ｓｉ
ｆ−７２分子面をｙ −ｚ面とすル）カラなる孤立軌道
であり結合には寄与しない。ところで、ＳｉＨ＊ ラジ
カルは５０００−６０００ 人の光を吸収するが、この
光吸収はＥ（ＯＭＯからＬＵＭＯへの遷移、５ａｌ→２
ｂ、によるものである。上に述べた分子軌道の特徴によ
り、８ｉＨ２の開き角は光吸収後増大することが知られ
ている。
発明者は、基板に吸着したＳｉＨ２（図１ （ａ） ）
においても、５０００−６０００人の光照射によりＳｉ
Ｈ２の開き角が増大し、隣りあうＨが接近して）（−Ｈ
ポンドが形成されることを見出した。したがって、本発
明によれば、基板加熱によらず成膜を進行させることが
でき低温プロセスの実現が可能となる。
においても、５０００−６０００人の光照射によりＳｉ
Ｈ２の開き角が増大し、隣りあうＨが接近して）（−Ｈ
ポンドが形成されることを見出した。したがって、本発
明によれば、基板加熱によらず成膜を進行させることが
でき低温プロセスの実現が可能となる。
以下、本発明の実施例を第４図を用いて説明する。Ａｒ
Ｆレーザ４１より発した紫外光を、光学系４２を用いて
幅２０ｍ、舟さＩＷＩＲのシート状ビームに変換した後
、反応セル４３中に設置したＳｉ基板４４の表面に平行
に導いた。基板表面と平行ビームの間隔は３醪とした。
Ｆレーザ４１より発した紫外光を、光学系４２を用いて
幅２０ｍ、舟さＩＷＩＲのシート状ビームに変換した後
、反応セル４３中に設置したＳｉ基板４４の表面に平行
に導いた。基板表面と平行ビームの間隔は３醪とした。
反応セル中には、窒素希釈したモノシランを出入口４５
．４６を通じて導入した。さらに、Ｓｉ基板表面全面に
垂直にＮａランプ４７の放射光を照射した。
．４６を通じて導入した。さらに、Ｓｉ基板表面全面に
垂直にＮａランプ４７の放射光を照射した。
モノシラン分圧１ ｔｏｒｒ、 Ａ ｒ Ｆレーザパワ
ー１００ ｗ／ ｃｍ” 、Ｎ ａランプパワー１０
ｍ Ｗ ／ ｃｍ”、基板温度室温なる条件下で、多結
晶Ｓｉ薄膜が形成された。成長速咋は１００人／朗であ
った。また、得られた薄膜のエッチレイトは６００Ｃの
基板加熱により得られた薄膜のそれと同等で、基板温度
は室温でも、５０００−６０００人゛光照射により緻密
性の良い薄膜が形成されることが確認された。
ー１００ ｗ／ ｃｍ” 、Ｎ ａランプパワー１０
ｍ Ｗ ／ ｃｍ”、基板温度室温なる条件下で、多結
晶Ｓｉ薄膜が形成された。成長速咋は１００人／朗であ
った。また、得られた薄膜のエッチレイトは６００Ｃの
基板加熱により得られた薄膜のそれと同等で、基板温度
は室温でも、５０００−６０００人゛光照射により緻密
性の良い薄膜が形成されることが確認された。
以上の説明から明きらかなように、本発明によれば、低
温で緻密性の良い多結晶Ｓｉ薄膜の形成が可能となる。
温で緻密性の良い多結晶Ｓｉ薄膜の形成が可能となる。
第１図は、成膜メカニズムのモデル、第２図はＳ目ｈラ
ジカルの分子軌道エネルギー準位、第３図は最高占有軌
道の波動関数、第４図は本発明の実施例（模式図）を示
す図である。 ４１・・・ＡｒＦレーザ、４３・・・反応セル、４４・
・・８ｉ基板、４７・・・Ｎａランプ。 第１図 （先り （ｂ） 寡 Ｚ 図 ■ ３ 図
ジカルの分子軌道エネルギー準位、第３図は最高占有軌
道の波動関数、第４図は本発明の実施例（模式図）を示
す図である。 ４１・・・ＡｒＦレーザ、４３・・・反応セル、４４・
・・８ｉ基板、４７・・・Ｎａランプ。 第１図 （先り （ｂ） 寡 Ｚ 図 ■ ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板表面にガスを導入し、半導体基板に平行
に紫外光を導入するとともに、基板表面に可視光を照射
することにより薄膜形成を行うことを特徴とする半導体
成膜方法。 ２ 上記ガスをモノシラン（８ｉＨ４）とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9871884A JPS60244020A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 半導体成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9871884A JPS60244020A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 半導体成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244020A true JPS60244020A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14227299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9871884A Pending JPS60244020A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 半導体成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244020A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186537A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 光ｃｖｄ装置 |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP9871884A patent/JPS60244020A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186537A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 光ｃｖｄ装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4495218A (en) | Process for forming thin film | |
| US4716852A (en) | Apparatus for thin film formation using photo-induced chemical reaction | |
| JPH02197117A (ja) | 炭素添加非晶質シリコン薄膜の製造方法 | |
| JPH01244623A (ja) | 酸化膜の製造方法 | |
| JPS60244020A (ja) | 半導体成膜方法 | |
| JPS60112697A (ja) | ダイヤモンドの光化学的堆積合成方法およびその装置 | |
| JPS63137174A (ja) | 光化学気相成長法による機能性堆積膜の形成方法 | |
| JPS60190566A (ja) | 窒化珪素作製方法 | |
| JPS5961122A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6284512A (ja) | 水素化アモルフアスシリコンゲルマニウムまたはゲルマニウム半導体膜の製造方法 | |
| JPS61156723A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62116786A (ja) | 表面選択処理方法 | |
| JPH02301565A (ja) | 成膜方法 | |
| JPH0626184B2 (ja) | 水素化非晶質シリコン・炭素膜の製造方法 | |
| JPH0347141B2 (ja) | ||
| JPS6118122A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH0662357B2 (ja) | ダイヤモンド粉末の製法 | |
| JPS61170572A (ja) | 堆積膜形成装置 | |
| JPH02244613A (ja) | 光ｃｖｄ方法 | |
| JPS6328865A (ja) | 硬質炭素膜製造装置 | |
| JPH01197393A (ja) | 分子線エピタキシャル成長方法 | |
| JPS61188928A (ja) | 光励起薄膜形成方法 | |
| JPH04116171A (ja) | 非晶質シリコン薄膜形成方法 | |
| JPS61220891A (ja) | 光学的記録体 | |
| JPS59216630A (ja) | 光ｃｖｄ装置 |