JPS6140034B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6140034B2 JPS6140034B2 JP2203181A JP2203181A JPS6140034B2 JP S6140034 B2 JPS6140034 B2 JP S6140034B2 JP 2203181 A JP2203181 A JP 2203181A JP 2203181 A JP2203181 A JP 2203181A JP S6140034 B2 JPS6140034 B2 JP S6140034B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- gas
- film
- substrate
- quartz
- 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
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N mercury xenon Chemical compound [Xe].[Hg] VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/123—Ultraviolet light
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、気相から基板表面に光化学反応によ
り生成した物質の被膜を成長させる、いわゆる光
気相成長装置に関し、主として光気相化学成長
（以下光CVDと称する）Si3N4膜の形成方法を対
象とする。 トランジスタやICのごとき半導体装置の製造
において、半導体基板上にSi3N4膜のごとき窒化
膜やアモルフアスSi膜を形成するのに気相化学反
応を進行させるために、半導体基板等を炉中にお
いて直接加熱する方法、すなわち、熱エネルギー
によつて反応させる物質を気相で熱分解させ、同
時に基板上に被膜を成長させるようにしていた。
上記の加熱手段として、赤外線ランプ、高周波加
熱、あるいは電気抵抗加熱等の方法が利用されて
いた。 しかしながら、このような加熱を化学反応の主
要条件とする方法では、かなりの高温度で行なう
ために、例えば金属フレームに組立てられたトラ
ンジスタ上にSi3N4膜を被覆する場合、シリコ
ン・チツプと金属フレームとを接着せるAn―Si
共晶合金等の融点（400℃）をはるかに越える温
度を必要とし、適用が不可能であつた。 ところで、特公昭39−2426号公報によれば、広
い意味で気相化学反応法の一つにあるエピタキシ
ヤル法により半導体基体上に単結晶半導体層を形
成する方法において、半導体基体を加熱体により
加熱しながら紫外線を反応する物質にあてること
により、反応を300℃程低温で行なえることが記
載されている。Si半導体基板上にSi3N4膜を形成
する場合に、CVD法によればモノシラン
（SiH4）とアンモニア（NH3）を用いてSi3N4膜を
600℃程度で生成することができ、石英反応管内
で上記反応を紫外線照射しながら行なうと、100
℃〜300℃の基板加熱温度で低温のSi3N4膜形成が
可能となる。 しかし、上記紫外線照射によるSi3N4（CVD膜
形成法では、石英反応管にもSi3N4膜が徐々に堆
積し、石英反応管の紫外線透過率を徐々に低下さ
せる欠点を有する。そこで、前述の光CVD法に
おいて、反応ガスの紫外線による活性化領域と
CVD膜形成のための反応領域とを分離し、その
間をパイプで連結することにより、上記CVD反
応による石英部失透による反応速度の低下を防ぐ
ことが可能であると考え、本発明が生まれたので
ある。 よつて、本発明の目的は、気相化学成長膜を低
温で安定に反応させる装置を提供することであ
る。 上記目的を達成するための基本的な装置構成
は、気相から基体表面に光化学反応により生成す
る物質を沈着させる装置において、光によりガス
を活性化する部分と、該ガス活性化部分から活性
化ガスを導出する部分と、該活性化ガスを気相反
応させ基板表面に膜形成させる反応部分とを具備
せる装置であることを特徴とする。 以下、実施例にそつて具体的に説明する。 第１図において、本発明による光気相化学成長
法のための装置が示され、２つの導入によりアン
モニア（NH3）ガスとモノシラン（SiH4）ガスが導
入され、コツク１，１′および流量計２，２′を通
つてガス活性化部分３，３′に送られる。ガス活
性化領域は、その光導入部窓４，４′が石英で構
成され、他の領域はステンレス等で構成された容
器となつている。石英窓４，４′へは、Xe―Hg
（キセノン―水銀）ランプ５から2000〜2200Åの
光が照射されることにより、
り生成した物質の被膜を成長させる、いわゆる光
気相成長装置に関し、主として光気相化学成長
（以下光CVDと称する）Si3N4膜の形成方法を対
象とする。 トランジスタやICのごとき半導体装置の製造
において、半導体基板上にSi3N4膜のごとき窒化
膜やアモルフアスSi膜を形成するのに気相化学反
応を進行させるために、半導体基板等を炉中にお
いて直接加熱する方法、すなわち、熱エネルギー
によつて反応させる物質を気相で熱分解させ、同
時に基板上に被膜を成長させるようにしていた。
上記の加熱手段として、赤外線ランプ、高周波加
熱、あるいは電気抵抗加熱等の方法が利用されて
いた。 しかしながら、このような加熱を化学反応の主
要条件とする方法では、かなりの高温度で行なう
ために、例えば金属フレームに組立てられたトラ
ンジスタ上にSi3N4膜を被覆する場合、シリコ
ン・チツプと金属フレームとを接着せるAn―Si
共晶合金等の融点（400℃）をはるかに越える温
度を必要とし、適用が不可能であつた。 ところで、特公昭39−2426号公報によれば、広
い意味で気相化学反応法の一つにあるエピタキシ
ヤル法により半導体基体上に単結晶半導体層を形
成する方法において、半導体基体を加熱体により
加熱しながら紫外線を反応する物質にあてること
により、反応を300℃程低温で行なえることが記
載されている。Si半導体基板上にSi3N4膜を形成
する場合に、CVD法によればモノシラン
（SiH4）とアンモニア（NH3）を用いてSi3N4膜を
600℃程度で生成することができ、石英反応管内
で上記反応を紫外線照射しながら行なうと、100
℃〜300℃の基板加熱温度で低温のSi3N4膜形成が
可能となる。 しかし、上記紫外線照射によるSi3N4（CVD膜
形成法では、石英反応管にもSi3N4膜が徐々に堆
積し、石英反応管の紫外線透過率を徐々に低下さ
せる欠点を有する。そこで、前述の光CVD法に
おいて、反応ガスの紫外線による活性化領域と
CVD膜形成のための反応領域とを分離し、その
間をパイプで連結することにより、上記CVD反
応による石英部失透による反応速度の低下を防ぐ
ことが可能であると考え、本発明が生まれたので
ある。 よつて、本発明の目的は、気相化学成長膜を低
温で安定に反応させる装置を提供することであ
る。 上記目的を達成するための基本的な装置構成
は、気相から基体表面に光化学反応により生成す
る物質を沈着させる装置において、光によりガス
を活性化する部分と、該ガス活性化部分から活性
化ガスを導出する部分と、該活性化ガスを気相反
応させ基板表面に膜形成させる反応部分とを具備
せる装置であることを特徴とする。 以下、実施例にそつて具体的に説明する。 第１図において、本発明による光気相化学成長
法のための装置が示され、２つの導入によりアン
モニア（NH3）ガスとモノシラン（SiH4）ガスが導
入され、コツク１，１′および流量計２，２′を通
つてガス活性化部分３，３′に送られる。ガス活
性化領域は、その光導入部窓４，４′が石英で構
成され、他の領域はステンレス等で構成された容
器となつている。石英窓４，４′へは、Xe―Hg
（キセノン―水銀）ランプ５から2000〜2200Åの
光が照射されることにより、
【表】
の反応によつてSiH4とNH3はそれぞれ活性なSiH3
ガス、NH2ガスとなり、パイプ６，６′を通つて
反応部７へ導入される。反応部７は、ステンレス
や石英等の容器で構成され、ヒーター９で100℃
程度に加熱されたSiウエーハ８上に、 ３・SiH3＋４・NH2＋７・Ｈ〓〓Si3N4＋12H2
↑ の反応によつてSi3N4膜が形成され、残ガスは排
気口１０より排出される。 以上の実施例で述べたような本発明によれば、
下記のようにその目的が達成できる。 Xe―Hgランプにより活性化された個々のガス
は活性部の石英窓に反応物を生成することがな
く、絶えず同一の光透過条件でガスが活性化さ
れ、且つ化学反応は反応部のみで低温で進行させ
ることができる。 本発明によれば安定な光化学反応を行なうこと
ができ、量産性にすぐれ、連絡処理も可能とする
業の効果がもたらされる。
ガス、NH2ガスとなり、パイプ６，６′を通つて
反応部７へ導入される。反応部７は、ステンレス
や石英等の容器で構成され、ヒーター９で100℃
程度に加熱されたSiウエーハ８上に、 ３・SiH3＋４・NH2＋７・Ｈ〓〓Si3N4＋12H2
↑ の反応によつてSi3N4膜が形成され、残ガスは排
気口１０より排出される。 以上の実施例で述べたような本発明によれば、
下記のようにその目的が達成できる。 Xe―Hgランプにより活性化された個々のガス
は活性部の石英窓に反応物を生成することがな
く、絶えず同一の光透過条件でガスが活性化さ
れ、且つ化学反応は反応部のみで低温で進行させ
ることができる。 本発明によれば安定な光化学反応を行なうこと
ができ、量産性にすぐれ、連絡処理も可能とする
業の効果がもたらされる。
第１図は本発明の一実施形態を示す光化学反応
装置原理を示す構成図である。 １…バルブ、２…流量計、３…活性化部、４…
石英窓、５…Xe―Hgランプ、６…パイプ、７…
反応部、８…基体、９…ヒーター、１０排ガス
口。
装置原理を示す構成図である。 １…バルブ、２…流量計、３…活性化部、４…
石英窓、５…Xe―Hgランプ、６…パイプ、７…
反応部、８…基体、９…ヒーター、１０排ガス
口。
Claims (1)
- １ 気相から基板表面に化学反応により生成する
物質の被膜を沈着するにあたり、上記化学反応を
進行させるためにあらかじめガス体に光照射を行
ないガス体の活性化を行なう部分と、該活性化ガ
ス体を誘導する導通部と、該導通部の終端に活性
化ガスによる化学反応を行なう反応部とを具備す
ることを特徴とする光化学反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203181A JPS57136932A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Photochemical reaction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203181A JPS57136932A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Photochemical reaction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57136932A JPS57136932A (en) | 1982-08-24 |
| JPS6140034B2 true JPS6140034B2 (ja) | 1986-09-06 |
Family
ID=12071601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203181A Granted JPS57136932A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Photochemical reaction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57136932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181423A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Kawasaki Steel Corp | ディジタルフィルタ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5982720A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-12 | Nec Corp | 光気相成長法 |
| JPS59182520A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | 光ｃｖｄ法 |
| JP4690148B2 (ja) * | 2005-09-01 | 2011-06-01 | 株式会社アルバック | 有機薄膜製造方法および光ｃｖｄ装置 |
-
1981
- 1981-02-17 JP JP2203181A patent/JPS57136932A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181423A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Kawasaki Steel Corp | ディジタルフィルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57136932A (en) | 1982-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4421592A (en) | Plasma enhanced deposition of semiconductors | |
| JPS5747706A (en) | Lump of silicon nitride containing ti and its manufacture | |
| US4501769A (en) | Method for selective deposition of layer structures consisting of silicides of HMP metals on silicon substrates and products so-formed | |
| JPS6140035B2 (ja) | ||
| JPS6043485A (ja) | アモルフアスシリコン膜の形成方法 | |
| JPH02258689A (ja) | 結晶質薄膜の形成方法 | |
| JPS6054919B2 (ja) | 低圧反応装置 | |
| JPS6140034B2 (ja) | ||
| Kaneko et al. | Epitaxial growth of A1N film by low-pressure MOCVD in gas-beam-flow reactor | |
| JPS6177695A (ja) | 気相成長方法 | |
| US4609424A (en) | Plasma enhanced deposition of semiconductors | |
| US3152932A (en) | Reduction in situ of a dipolar molecular gas adhering to a substrate | |
| JPS61149477A (ja) | 窒化ホウ素膜の形成方法 | |
| JPS6138269B2 (ja) | ||
| JPS61127119A (ja) | シリコン結晶の成長方法 | |
| JPS6225256B2 (ja) | ||
| JPH0360918B2 (ja) | ||
| JPS5957909A (ja) | アモルフアスシリコン膜の形成方法 | |
| JP2618408B2 (ja) | 単結晶合金膜の製法 | |
| JPS5921863Y2 (ja) | 気相成長用反応管 | |
| JPS6086274A (ja) | 多結晶シリコン膜の製造方法 | |
| JPH027423A (ja) | 化学的気相成長法により、高融点金属又はそのシリサイドを析出する方法 | |
| JPH0547519B2 (ja) | ||
| JPH0547518B2 (ja) | ||
| JPS6057507B2 (ja) | 超硬高純度窒化珪素の製造装置とその製造方法 |