JPS6326367A - Ｃｖｄ法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基板が表面の一部に絶縁薄膜を形成し、表
面のその他部分に絶縁薄膜を形成していないとき、表面
の絶縁薄膜を形成していない部分に金属薄膜を形成する
ＣＶＤ法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のＣＶＤ法に用いられている装置は第１５図に示さ
れている。同図において、（２１〕は横型真空反応炉で
ある。横型真空反応炉（２１１の一側には反応ガス導入
口のが設けられ、金属元素を含んだガスであるＷＦ、と
還元性ガスであるＨ８との混合ガスが横型真空反応炉＋
２１１内に導入されている。横型真空反応炉Ｉ２１１の
他側には反応ガス排気口ｆ２３１が設けらし靜。

とＨ７との混合ガスが排気されている。横型真空反応炉
Ｑυの内部には基板支持板（２４＋が水平に配設され、
基板支持板（２）には複数の基板（２５１が一定間隔を
おいて縦方向に保持されている。横型真空反応炉ρＤの
外周には加熱用電気炉のが設けられている。

従って、従来のＣＶＤ法は加熱用電気炉■で横型真空反
応炉■を加熱すると、横型真空反応炉（２υの炉壁が昇
温され、横型真空反応炉Ｃ？１１の炉壁の熱が靜、とル
との混合ガスに伝達されたのち、基板（２５１に伝達さ
れるようになる。このような熱伝達によって、基板（２
５１が加熱されると、基板（２５１の表面において、ｗ
Ｆ′６とＨ２との混合ガスによる化学反応が生じ、基板
（ト）に薄膜が形成されるようになる。

上記のようなＣＶＤ法によって、第１６図に示すように
表面の一部にＳｉ　Ｏ，の絶縁薄膜−を形成している８
１の基板（２５１の絶縁薄膜τを形成していない部分（
２５ａ）に金属薄膜を形成する場合、基板のの表面の絶
縁薄膜ばを形成していない部分（２５ａ）では、初期に
おいて、次の（１）式で示される。

ｗＦ１１＋３／２Ｓｉ→３／２ＳｉＦ、＋ｗ・・曲（１
）のような化学反応が生じると考えられ、第１７図に示
すようなＷの金属薄膜２８１が基板Ｑ５１の表面の絶縁
薄膜（２７１を形成していない部分（２Ｓａ）に急速に
形成されるようになるが、その後は次の（２）及び（３
）式で示される ３Ｈ，６Ｈ・川・・・・・・・・・・・・・・・・川・
（２）背、＋６Ｈ→　６Ｉ−ＩＰ　＋　Ｗ　　曲曲曲（
３）のような化学反応が生じると考えられ、Ｗが時間の
経過とともに成長し、初期にできたＷの金属薄膜（２８
１表面に次のＷの金属薄膜（２９）が第１８図に示すよ
るようになる。

Ｇ＝　Ａ　［ＨＬｌ　ｖ′２ｅ　ｘ　ｐ　（−Ｅａ／ｋ
Ｔｍ）　−−（４）なお、Ａは正定数、〔凡〕は水素濃
度、Ｅａは活性化エネルギ、ｋはボルツマン定数、Ｔｍ
は金属膜の成長する部分の表面温度である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のＣＶＤ法は、上記のように加熱用電気炉■で横型
真空反応炉ρＤを加熱することにより、横型真空反応炉
ρＤの炉壁を昇温し、横型真空反応炉（２１１の炉壁の
熱を背、とＨ２との混合ガスに伝達したのち、基板■と
絶縁薄膜（５）とに伝達して、これらを加熱し、基板（
２５１の表面の絶縁薄膜−を形成していない部分（２５
ａ）において、Ｗの金属薄膜啜及びのを形成するように
している。

ところが、基板Ｇの表面の絶縁薄膜−を形成していない
部分（２５ａ）の表面温度Ｔｍと絶縁薄膜−の表面温度
Ｔｉとがはゾ等しくなるので、基板のの表面の絶縁薄膜
（８）を形成していない部分（２５ａ）の表面温度−を
大きくすれば、（４）式からもわかるように、Ｗの成長
速度Ｇが速くなるが、同時に絶縁薄膜□□□の表面温度
Ｔｉも大きくなシ、基板のの表面の絶縁薄膜酊を形成し
ていない部分（２５ａ）においてのみＷの金属薄膜■及
び（２９１が形成されず、絶縁薄膜（２７）の表面にお
いても上記（２）及び（３）式の化学反応が生じ、第１
８図に示すよりなＷの金属薄膜器が形成されるようにな
る問題点があった。

また、第１９図は第１８図に示す基板（２５１の一部の
拡大を示すものであるが、金属薄膜器の成長過程におい
て、８ｉ基板（２５１と絶縁薄膜罰との間に金属Ｗが侵
入して成長するエンクａ−チメント（ｅｎｃｒｏａｃｈ
ｍｅｎｔ　）現象が不可避であった。第１９図において
ｔ４Ｇは金属元素侵入部位（エンクａ−チメント）を表
わす。

また甚しくはＳｉ基板（２５１に空洞（４１）を生じる
事があった。

従来の方法では乱流又は自然対流が基板ωの近傍で生じ
ているが、これが上述のエンクローチメント（４０や空
洞（４１１の成長を促進させているのではないかと本願
発明者達は推定した。

・然しなから制御パラメータとしては圧力と反応ガス流
量と云う２つの内部パラメータのみであり、乱流発生の
抑止、自然対流の抑止等のために外部的にコントロール
する事は不可能である。従ってエンクローチメントや空
洞の成長を抑えて広い圧力、流量領域で再現性５制御性
、均一性に優れた金属成膜を行えない問題点がある。ま
た従来のいづれの方式でも反応成分は炉内全域に拡散す
るので、炉壁、覗き窓等への反応成分の付着は不可避で
ある。これによシダストの発生、薄膜内への不純物の混
入などの問題点もある。

エンクローチメント現象や空洞形成を抑止する手段とし
て低温、低濃度成長が考えられるが、その成長速度は数
１０Ａ／ｍｉｎに過ぎず（Ｂｒｏａｄｋｅｎｔ　ｅｔａ
ｌ　。

＋Ｔ　、Ｅｌ　ｅｃ　ｔ　ｒｏｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ　、
　１３１、ｉＱ　（１９８４）　；　Ｂｌ　ｅｗｅｒ、
ＶＭＩＣ（１９８５）　）　、例えば、深さ１μｍのコ
ンタクトホールを埋めるのに２時間近くも要するといっ
た問題があった。

この発明は、上記のような従来の方法のもつ問題点を解
決して、表面の一部に絶縁薄膜を形成している基板の絶
縁薄膜を形成していない部分にのみ金属薄膜を上述のよ
うなエンクａ−チメントや空洞の成長を抑止しながら高
速度で形成することのできるＣＶＤ法を提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の目的は、少なくとも金属元素を含んだガスを減圧
下の反応槽内の基板の表面にほゞ平行にシート状の流れ
で導入し、かつ前記基板の表面に対向するように不活性
ガスのガス流又は不活性ガスを主体とするガス流を導入
しながら表面の一部に絶縁薄膜を形成している前記基板
の絶縁薄膜を形成していない部分に、前記金属元素をも
った第１の金属薄膜を形成したのち、前記金属元素を含
んだガスと還元性ガスとを前記反応槽内の前記基板の表
面にほゞ平行にシート状の流れに導入し、かつ前記基板
の表面に対向するように不活性ガスのガス流又は不活性
ガスを主体とするガス流を導入しながら前記基板に加熱
ランプの光を照射し、前記絶縁薄膜、基板及び第１の金
属薄膜のそれぞれの光の吸収率の差を利用して、前記絶
縁薄膜と前記第１の金属薄膜とに温度差をつけ、前記第
１の金属薄膜の表面においてのみ化学反応を生じさせ、
前記第１の金属薄膜の表面に前記金属元素をもった第２
の金属薄膜を形成することを特徴とするＣＶＤ法によっ
て達成される。

〔作　用〕

金属元素を含んだガスと還元性ガスとのガス流を基板近
傍全域に於いて制御性の良い層流状態に保つ事ができる
。即ち不活性ガスのガス流又は不活性ガスを主体とする
ガス流は基板近傍で上記金属元素を含んだガスと還元性
ガスとのガス流の舞い上がりを力学的に押え込むと共に
これらガスの成分の乱流拡散を防止する。

また、絶縁薄膜と第１の金属薄膜とに温度差があるので
、この第１の金属薄膜の表面においてのみ化学反応が生
じる。この結果として、（１）　　金属を含んだガスと
還元性ガスの流れが層流状態である為、エンクローチメ
ントや空洞の成長を抑えて上記基板表面の他の部分にお
ける金属薄膜の制御性、再現性に優れている。

（２）第１の金属薄膜の上にのみ第２の金属薄膜を高速
度で形成することができる。

（３）上記ガスの成分が基板近傍のみに押さえ込まれる
為、炉壁、覗き窓の汚染を防止できる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の
概略構成図である。同図において、（１）は減圧される
反応槽である。反応槽（１）内には、回動自在な基板ホ
ルダ（２）に載置された基板（３）が配設されている。

反応槽（１）のｌｊ１部（Ｉａ）にはスリット状の開口
をもった２つのガス導入部（４ａ）（４ｂ）が設けられ
、一方のガス導入部（４ａ）からは還元ガスである■、
が反応槽（］）内にシート状に導入され、他方のガス導
入部（４ｂ）からは金属元素を含んだガスであるｗｐ、
が反応槽（１）内にシート状に導入されている。反応槽
（１）内に導入されるＨ！とＷ、とは、反応槽（１）内
において、基板（３）の表面に沿って流れるように々っ
ている。反応槽（１）の天部（１）））には透明な石英
ガラス製透過窓（５）と不活性ガス導入部（６）とが設
けられている。不活性ガス導入部（６）のガス噴出部（
６ａ）は多孔板になった透明な石英ガラスでできており
、石英ガラス製透過窓（５）の下方に位置して、不活性
ガスであるＭガスを反応槽（１）内に下方に噴出するよ
うになっている。反応槽（１）内に下方に噴出するＭガ
スは、基板（３）の表面に沿りて流れるＨ！とＷＦ、と
が流れる過程で上方に拡がるのを防止するためにＨ，と
箭、との流れに対して、上方よシ略垂直、に交わるよう
になっている。反応槽（１）の底部（ｌｃ）には排気部
（７）が設けられ比とＷＦ、とＭガスとが反応槽（１）
内よシ排気されている。反応槽（１）の大部（４ｂ）よ
ｐ上方に位置する反応槽（１）外のところには、赤外線
ランプ（８）が配設されている。赤外線ランプ（８）か
らの赤外線は、石英ガラス製透過窓（５）と透明な石英
ガラスでできている不活性ガス導入部（６）のガス噴出
部（６ａ）とを透過して、基板（３）の表面を照射する
ようになっている。

従って、上記第１図の装置を用いて、第２図に示すよう
な表面の一部に８４０．の絶縁薄膜（９）を形成してい
るＳｉの基板（３）の絶縁薄膜（９）の形成されていな
い部分（３ａ）にＷの金属薄膜を形成するときのＣＶＤ
法は、還元性ガスであるＨ２と金属元素を含んだガスで
ある県゛６とを減圧下の反応槽（１）内に導入しながら
、かつ基板ホルダ（２）を回転させながら最大強度を与
える波長が１・１〜３μｍである赤外線ランプ（８）か
らの赤外線を石英ガラス製透過窓（５）と、透明な石英
ガラスでできている不活性ガス導入部（６）のガス噴出
部（６ａ）とを透過させて、基板（３）の表面に照射さ
せると、従来のＣＶＤ法と同様に基板（３）の表面の絶
縁薄膜（９）の形成されていない部分（３ａ）において
は、初期において、次の（５）式で示されるｗＦ６＋３
／２Ｓｉ→３／２ＳｉＦ、＋Ｗ曲曲（５）のような化学
反応が生じると考えられ、第１の金属薄膜に相当するＷ
の金属薄膜α０が第３図に示すように形成される。しか
し、上記（１）式で示される化学反応は基板（３）の表
面の絶縁薄膜（９）の形成されていない部分（３ａ）に
Ｗの金属薄膜Ｑ０が形成されると、自動的に停止し、Ｗ
の金属薄膜萌はｔｏｏｏÅ以下の膜厚にとどまることが
知られている。

３１の基板（３）は波長１．１μｍ以上の赤外線に対し
て微小々吸収率になシ、Ｓｉｎ、の絶縁薄膜（９）は波
長３１ｔｍ以下の赤外線に対して微小な吸収率になり、
Ｗの金属薄膜ａＱは１．１〜３μｍの波長域全般におい
て８ｉの基板（３）や８１０２の絶縁薄膜（９）よシも
大きな吸収率になることが知られているので、Ｗの金属
薄膜αＱは８ｉ０の絶縁薄＠（９）より加熱され、Ｗの
金属薄膜顛とＳｉｎ、の絶縁薄膜（９）と圧温度差がつ
くようになる。

そのためＷの金属薄膜α０の表面、においてのみ、次の
（６）及び（７）式で示される ３Ｈ→　　　６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・（６
）ＷＦ　　＋　　６Ｈ→　６ＨＦ　＋　Ｗ・・山曲（７
）のような化学反応が生じると考えられ、Ｗが時間の経
過とともに成長し、第２の金属薄膜に相当するＷの金属
薄膜ＣＩ刀が第１の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜α
Ｑの表面に第４図に示すように形成される。

なお上記実施例によれば、初期において、基板（３）の
表面の絶縁薄膜（９）の形成されていない部分（３ａ）
にＷの金属薄膜Ｑ０が形成されたのち、とのＷの金属薄
膜ＱＱと８ｉ０．の絶縁薄膜（９）とが赤外線ランプ（
８）からの赤外線によって温度差がつきＷの金属薄膜部
の表面においてのみ化学反応が生じる！ｉ（うになるの
で、基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）の形成されてい
ない部分（３ａ）においてのみＷの金属薄膜を形成する
ことができるようになシ、第５図で示すように、その形
成する成長速度（符号Ａ）は従来の方法による成長速度
（符号Ｂ）に比べて高速度になる。

なお、またノズル（４ａ）からは２次元ジェット状に反
応ガス几として還元ガスであるＨ８が反応槽（１）内の
空間Ａに噴出される。またノズル（４ｂ）からは反応ガ
スＲ′として金属元素を含んだガスであるＷ。

が同じく２次元ジェット状に噴出される。他方、上方の
不活性ガス噴出部（６ａ）からは不活性ガスＱとしてＭ
ガスが下方へと噴出される。反応ガス几Ｒ′及び不活性
ガスＱの噴出流量は外部から制御可能であるが、例えば
後者は前者の３倍の流量とされる。

第６Ａ図に示されるように反応ガスＲ１Ｒ′の流れは基
板（３）の近傍に限られ、しかも層流状態とされる。こ
れは不活性ガスＱの流れが反応ガス几、Ｒ′の流れを上
方から抑圧するためであると思われるが、このような安
定化作用はコンビ、−夕による数値シ、ミレージョン並
びに四塩化チタン法可視化実験によって確認されている
。なお、流れを全体として見れば、第３Ｃ図に示すよう
に反応ガスＲ，Ｒ′の流れ（ハツチングしである）は局
限化された層流となっており、不活性ガスＱの流れがこ
の範囲を定めている。換言すれば、不活性ガスＱの流量
を制御することにより、ハツチングの部分の形状、大き
さ、もしくは領域を制御することができる。

第６Ｂ図は上方からの不活性ガスＱの流れがない場合を
示すが、この場合には反応ガス几　Ｒ／の流れは図示す
るように拡散し、空間ｒの領域では乱流状態となる。こ
のような流れによって従来方式のように炉壁、のぞき窓
などが汚染されることになる。

然しながら、本実施例によれば、反応ガスＲ１几′の流
れは第６Ａ図又は第６Ｃ図に示すように安定化されるの
で、反応成分は基板（３）の近傍のみに限定され、炉壁
、のぞき窓などの汚染が防止される。従って、基板（３
）の金属薄膜αＱに形成され２金属薄膜Ｗの膜質の向上
とダストパーティクルの低減が可能となる。すなわち、
第４図に示すようにＷの金属薄膜αＱの上に第２の金属
薄膜に相当する次のＷの金属薄膜ＣＩηが形成されるの
であるが、第１９図に示すようなエンクａ−チメント（
４αや空洞（４υの成長を抑えることができて素子製造
の歩留シを向上させることができる。

また反応ガスＲ５柑の流れが層流とされるため制御性、
再現性にすぐれ不活性ガスＱの流量制御により基板（３
）金属薄膜（１０上に形成される金属膜厚分布制御やエ
ンクローチメントの深さ制御などが可能となってくる。

こ＼で本実施例のガス７０一方式による効果の理論的根
拠について簡単に述べる。

反応ガス几、几′の流れの状態がエンクローチメント現
象に及ぼす作用機序については未だ不明な点はあるが、
以下のような作業仮説を立てる事が可能でおろう。著し
いエンクローチメントは本来、金属薄膜によるシリコン
（Ｓｉ）面の被覆を以て自発的に停止する筈のシリコン
還元反応、すなわち靜、＋−８ｉ→Ｗ　＋　−Ｓｉ　Ｆ
４↑　なる反応が反応初期以降も持続する現象である。

この時反応ガスは金属薄＠α０ｑηと絶縁膜（９）側壁
間の間隙、金属薄膜Ｃ＊ｃＩη結晶粒界間の微細な間隙
を通過して供給されるものと考えられる。金属薄膜−シ
リコン界面に於てシリコン還元が進行し続ける為には反
応生成物（上記反応式ではＳｉｎ、）　　が有効に空間
に排出されなければならない。基板表面近傍に乱流域が
存在すると、乱流拡散によるボンピング作用によシ、反
応生成物は上記間隙を通して速やかに拡散排出される。

しかし表面が全面層流で被覆されている場合、反応生成
物の排出は分子拡散に因る他なく、これは上記間隙が充
分狭隘であれば乱流拡散に対して無視できる程に遅い過
程である。以上の仮説により基板表面近傍のガス流制御
がエンクローチメント現象に大きく関与する事実が理解
されよ−う。

なお、本実施例において成長温度、全圧、反応ガス分圧
を同一条件とし不活性ガス流Ｑによるガス流Ｒ，柑の整
流を行った場合と行なわなかった場合につき比較実験を
実施した。この時反応性ガスとしては上述と同様に六弗
化タングステン暉、）と水素Ｈｔ、不活性ガスとしては
アルゴンＭを用い成長温度４００℃、全圧約０．７Ｔｏ
ｒｒ、タングステン（ハ）膜をコンタクトホールに凡そ
７ｏｏｏＸ堆積した場合の電子顕微鏡断面観察によれば
、不活性ガス流Ｑを用いなかった場合の水平、垂直侵蝕
長は各々３２００．８０００　Ａ以上であシ、不活性ガ
ス流Ｑを用いた場合は各々４００．８０００λ以下であ
る事が確認された。

又広範囲に互る種々の条件下での成膜実験によシ上記整
流作用によるエンクローチメント抑止効果は、成長温度
、圧力とは独立なパラメータとして作用する事も確認さ
れた。

なお上記実施例では、還元性ガスＫＨ，、金属元素を含
んだガスに靜、をそれぞれ用いているが、これらに限定
されず還元性ガス及び金属元素を含んだガスはいかなる
ものであってもよく、例えば、金属元素を含んだガスは
ＭｏＦ、　、ＴａＦ、　、ＣｒＦ、　、ＴｉＦ、、Ｔｉ
ＣＬ、、　ＭｏＣＬ、　、　Ｓ■Ｌ、　、ＡＬＣＬ、等
であッテもよい。又絶縁薄膜（９）にＳｉＯを用いてい
るが、これに限定されることなく、例えば、ＡＩ　、ｏ
ｌ　、ＢＳＧ（Ｂｏｒｏｓｉｌ　ｉｃａｔｅｇｌａｓｓ
　）　Ｐ２Ｏ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌ
ａｓｓ）　、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌ
ｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ　）等の酸化物、若しくはＢＮ
、ＳｉＮｘ等の窒化物、又は５ｉＮｘＯｙ等の化合物で
あってもよい（但しｘ、ｙは数値）。更に、第１の金属
薄膜及び第２の金属薄膜に相当するものとしてＷの金属
薄膜を用いているが、これに限定されることなく、第１
の金属薄膜及び第２の金属薄膜は、例えば、Ｍｏ　、　
Ｔａ　、　Ｃｒ　、　Ｔｉ　、　ＡＩ等の金属、若しく
はこれらの合金又はＷの合金であってもよ■属又は第Ｖ
属に属する今４元素（６）をイオン注入で打込みＳｉの
基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）を形成していない部
分（３ａ）には少なくともＳｉ元素が露出しているだけ
の基板でもよい。又、基板（３）は最上層にＳｉの薄膜
が形成されていれば、いかなる構造。

材質のものでもよく、例えば、第８図に示すように、サ
ファイヤ（至）の表面にＳｉの薄膜α→を形成したもの
であってもよい。更に、第１の金属薄膜に相当するＷの
金属薄膜が成長する場合、あらかじめ基板（３）の表面
に露出していたＳｉ元素がＷの金属薄膜中に拡散したも
のであってもよく、第１の金属薄膜に相当するＭｏ　、
Ｔａ　、　Ｃｒ　、　Ｔｉ　、　ＡＩ等の金属、若しく
はこれらの合金又はＷの合金の金属薄膜が成長する場合
にも、あらかじめ基板（３）の表面に露出していたＳｉ
元素がＷの金属薄膜中に拡散したものであってもよい。

赤外線ランプ（８）の最大強度を与える波長を１．１〜
３μｍにしいるが、これに限定されることなく、例えば
、０．７５〜５μｍ等のいかなる波長であってもよい。

第９図に示すように加熱ランプ（至）を用い、加熱ラン
プα均と透明な石英ガラス製透過窓（５）との間に光学
フィルタ（至）を配設して、光学フィルタαＯを通過し
た光の最大強度を与える波長を、例えば０７７ｉ５〜５
μｍ等にしてもよい。赤外線ランプ（８）からの赤外線
による照射は、第ｉ０図及び第１１図に示すように、基
板（３）からの背面からであってもよい。第１０図及び
第１１図において、基板ホルダ（２）は石英等の透明な
部材でできてお）α力は不活性ガス導入口である。これ
からの不活性ガスによシ赤外線ランプ（８）及び基板ホ
ルダ（２）に反応物が付着するのを防止する。第１２図
に示すように、基板ホルダ（２）は加熱手段（ト）を備
えたものであってもよい。あるいは、透明な基板ホルダ
（２）内に赤外線ランプ（８）を備えてもよい。この場
合には上方の赤外線ランプ（８）を省略することができ
る。また第１図では基板ホルダ（２）を回転させるよう
にしたがしないようにしてもよい。

また以上の実施例では反応ガス几、Ｒ′を噴出するノズ
ル（４ａ）（４ｂ）はスリット状開口を有するものであ
ったが、第１３図に示すように上述の実施例のような偏
平な中空管体（５０）の端壁に多数の小孔ｆ５１）を形
成させたものであってもよい。この場合には金属元素を
含んだガスと還元性ガスとの混合ガスが小孔６Ｄから噴
出される。あるいは、第１４図に示すように偏平な中空
管体（６０）の端壁に横方向に並ぶスリット［１１ｔ６
３を形成させるようにしてもよい。

また以上の実施例では不活性ガス噴出部（６ａ）にいわ
ゆる多孔板が用いられたが、これに代えて適当なアスペ
クト比をもつ透明なストレイナー又はハネカム（ｈｏｎ
ｅｙｃｏｍム）を用いてもよい。あるいはこれと多孔板
とを併用するようにしてもよい。

また、以上の実施例では基板に対向するガスとして不活
性ガスを用いたが、これに代えて一部反応性ガスを含ん
でいるガスであってもよい。その場合、この反応性ガス
はダストパーティクルを発生させないガス種であること
が必要である。例えば・Ｈ！・Ｎ、・・０！などが含ま
れていてもよい。

また以上の実施例では田の導入部（４ａ）と瀞、の導入
部（４ｂ）とを別に設けたが、これらを一つにして、こ
れらの混合ガスを槽（１）内に導入するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

この発明は、上記のような構成をしているので表面の一
部に絶縁薄膜を形成している基板の絶縁薄膜を形成して
いない部分にのみ金属薄膜を高速度で形成することので
きるようになる。しかもエンクａ−テメントや空洞の成
長を抑止して良質の金属薄膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の概略断面
図、第２図は基板（３）の表面の一部にＳｉｎ。 の絶縁薄膜（９）を形成し、表面のその他の部分（３ａ
）に絶縁薄膜（９）を形成していない状態を示す断面図
、第３図は基板（３）の表面の絶縁薄＠（９）を形成し
ていない部分（３ａ）に第１の金属薄膜に相当するＷの
金属薄膜αＱを形成した状態を示す断面図、第４図は第
３図に示す第１の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜（１
０の表面に第２の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜ａυ
を形成した状態を示す断面図、第５図は横軸に１０００
７基板の温度（Ｋ）、縦軸にＷの金属薄膜の成長速度（
Ｘ／ｍ１ｎ）をとシ、この発明の実施例の方法によるＷ
の金属薄膜の成長速度（符号Ａ）と従来の方法によるＷ
の金属薄膜の成長速度（符号Ｂ）との実験データをそれ
ぞれ示すグラフ、第６Ａ図〜第６Ｃ図はガス流の作用を
示す第１図と４Ｓｆｊｋ元素（２）をイオン注入で打込
みＳｉの基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）を形成して
いない部分（３ａ）に少なくともＳｉ元素を露出させて
いる状態を示す断面図、第８図はサファイヤ（２）の表
面にＳｉの薄膜α呻を形成した基板（３）を示す断面図
、第９図は加熱ランプ（ト）と透明な石英ガラス製透過
窓（５）との間に光学フィルタ（４）を配設して、光学
フィルタ（ト）を通過した光の最大強度を与える波長を
、例えば、０．７５〜５μｍ等にする装置の概略構成図
、第１０図及び第１１図は基板（３）の背面より赤外線
ランプ（８）からの赤外線を闇討する断面図、第１２図
は基板ホルダ（２）に加熱手段（至）を備えた断面図で
ある。第１３図、第１４図は第５、第６変形例を示す要
部の正面図。第１５図は従来の方法に用いられる装置の
概略断面図、第１６図は基板Ｇの表面の一部にＳｉ　Ｏ
，の絶縁薄膜（２７１を形成し、表面のその他の部分（
２Ｓａ）に絶縁薄膜□□□を形成していない状態を示す
断面図、第１７図は基板恭の表面の絶縁薄膜−を形成し
ていない部分（２５ａ）にＷの金属薄膜玉を形成した状
態を示す断面図、第１８図は初期にできたＷの金属薄膜
■の表面に次のＷの金属薄膜のを形成した状態を示す断
面図、第１９図は第１８図の基板の部分拡大断面図であ
る。 なお図において、 （１）・・・・・・・・・・・・・・・反　応　槽（３
）・・・・・・・・・・・・・・基　　板（３ａ）・・
・・・・・・・絶縁薄膜の形成されていない部分（８）
・・・・・・・・・・・・・・・赤外線ランプ（加熱ラ
ンプ）（９）・・・・・・・・・・・・・・・絶縁薄膜
αＯ・・・・・・・・・・・・・・・Ｗの金属薄膜（第
１の金属薄膜）ｃＩｌ）・・・・・・・・・・・・・・
・Ｗの金属薄膜（第２の金属薄膜）図中、同一符号は同
−又は相当部分を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも金属元素を含んだガスを減圧下の反応
   槽内の基板の表面にほゞ平行にシート状の流れで導入し
   かつ前記基板の表面に対向するように不活性ガスのガス
   流又は不活性ガスを主体とするガス流を導入しながら表
   面の一部に絶縁薄膜を形成している前記基板の絶縁薄膜
   を形成していない部分に、前記金属元素をもつた第１の
   金属薄膜を形成したのち、前記金属元素を含んだガスと
   還元性ガスとを前記反応槽内の前記基板の表面にほゞ平
   行にシート状の流れで導入し、かつ前記基板の表面に対
   向するように不活性ガスのガス流又は不活性ガスを主体
   とするガス流を導入しながら前記基板に加熱ランプの光
   を照射し、前記絶縁薄膜基板及び第１の金属薄膜のそれ
   ぞれの光の吸収率の差を利用して、前記絶縁薄膜と前記
   第１の金属薄膜とに温度差をつけ、前記第１の金属薄膜
   の表面においてのみ化学反応を生じさせ、前記第１の金
   属薄膜の表面に前記金属元素をもつた第２の金属薄膜を
   形成することを特徴とするＣＶＤ法。
2. （２）還元性ガスをＨ＿２、金属元素を含んだガスをＷ
   Ｆ＿６、ＭｏＦ＿６、ＴａＦ＿３、ＣｒＦ＿４、ＴｉＦ
   ＿４、ＴｉＣＬ＿６、ＭｏＣＬ＿５、ＷＣＬ＿６ＡＬＣ
   Ｌ＿３等の金属ハロゲン化物のいづれか１つ又はそれら
   の２つ以上の組み合わせガスにすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のＣＶＤ法。
3. （３）絶縁薄膜をＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＢＳＧ
   、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ、等の酸化物、若しくはＢＮ、Ｓｉ
   Ｎ＿ｘ等の窒化物、又はＳｉＮ＿ｘＯ＿ｙ等の化合物の
   いづれか１つ又はそれらの２つ以上の組み合わせにする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   のＣＶＤ法。
4. （４）第２の金属薄膜をＷ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ、
   Ａｌ等の金属のいづれか１つ又はこれらの合金にするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までの
   いづれかの項に記載のＣＶＤ法。
5. （５）基板をＳｉにし、その基板の表面の絶縁薄膜を形
   成していない部分には少なくともＳｉ元素が露出してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいづれかの項に記載のＣＶＤ法。
6. （６）基板は最上層にＳｉの薄膜が形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までのい
   づれかの項に記載のＣＶＤ法。
7. （７）赤外線ランプの光の最大強度を与える波長を０．
   ７５〜５μｍにすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項から第６項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ法。