DE4020816A1 - Verfahren und vorrichtung zur duennschichterzeugung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur duennschichterzeugung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Dünnschichterzeugungs­ techniken bei der Herstellung einer Halbleiteranordnung, z.B. eines großintegrierten bzw. VLSI-Schaltkreises. Ins­ besondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dünnschichterzeugung durch chemisches Aufdampfen bzw. nach der CVD-Methode.
In den letzten Jahren ist die CVD-Methode verbreitet für Herstellungsverfahren von Halbleiteranordnungen angewandt worden. Die CVD-Methode umfaßt folgende Schritte: Ein vorbestimmtes Gas wird in einen Reaktions­ ofen eingespeist, in den ein Substrat eingebracht ist, um das Gas chemisch mit der Substratoberfläche reagieren zu lassen und damit auf dem Substrat eine Dünnschicht niederzuschlagen. Da bei Plasma-CVD-Verfahren und licht­ unterstützten CVD-Verfahren unter den CVD-Methoden die Aktivierungsleistung des Gases durch ein Plasma oder einen (Licht-)Strahl erhöht wird, kann eine Dünnschicht auch bei niedriger Temperatur mit hoher Geschwindigkeit oder Leistung niedergeschlagen werden. Die genannten Verfahren sind daher für die Herstellung von Halbleiteran­ ordnungen höchst wirksam; entsprechend einer Senkung der Temperatur im Herstellungsverfahren von Halbleiteran­ ordnungen wird diesen Verfahren damit erhöhte Bedeutung zugemessen.
Diese CVD-Methoden sind jedoch mit folgenden Problemen be­ haftet: Beim Plasma- oder lichtunterstützten (photo­ assisted) CVD-Verfahren wird ein Gas mit einer Hoch­ frequenzwelle oder einem (Licht-)Strahl beaufschlagt bzw. bestrahlt. Aus diesem Grund werden aus dem Gas be­ stehende Atome angeregt. Bevor das Gas das Substrat er­ reicht, tritt (bereits) eine primäre Zersetzungsreaktion des Gases auf. Als Ergebnis vermischen sich in einer (einem) abgelagerten Schicht oder Film zahlreiche Zwi­ schenprodukte, die aufgrund der primären Zersetzung ent­ stehen. Einige Zwischenprodukte bewirken eine Beein­ trächtigung der Dichte, des (der) chemischen Widerstands oder Beständigkeit und der Härte der auf dem Substrat erzeugten Dünnschicht, worunter Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der betreffenden Halbleiteranordnung leiden.
Bei der normalen CVD-Methode kann die primäre Zersetzungs- oder auch Abbaureaktion durch Wärme herbeigeführt werden. Die obigen Probleme betreffen mithin nicht nur die Plasma- und lichtunterstützten CVD-Verfahren, sondern auch alle sonstigen CVD-Verfahren oder -Methoden.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Ver­ fahrens zur Dünnschichterzeugung, bei dem aufgrund einer primären Zersetzungsreaktion eines Gases entstehende Zwischenprodukte an einem Vermischen in einer abgelagerten oder niedergeschlagenen Schicht gehindert werden und damit die Güte der resultierenden Dünnschicht verbessert wer­ den kann.
Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung einer Vorrichtung zur Dünnschichterzeugung, mit der aufgrund einer primären Zersetzungsreaktion eines Gases entstehende Zwischen­ produkte an einem Vermischen in einer abgelagerten oder niedergeschlagenen Schicht gehindert werden und damit die Güte der resultierenden Dünnschicht verbessert wer­ den kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Dünnschicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein Gas zur Erzeugung einer Vielzahl von Spezien positiver oder negativer Ladungen aktiviert wird, die Vielzahl von Spezien durch ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld geleitet werden, um spezifische Spezien zu extrahieren oder auszuziehen, und die extrahierten Spezien auf einer Substratoberfläche zur chemischen Umsetzung (oder Reaktion) miteinander gebracht werden, um auf dem Substrat eine Dünnschicht zu erzeugen.
Gegenstand der Erfindung ist zudem eine Dünnschichter­ zeugungsvorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen ein Substrat aufnehmenden Reaktionsofen und eine mit dem Reaktionsofen verbundene Spezien-Extrahier/Zuführein­ richtung mit einer Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Vielzahl von Spezien positiver oder negativer Ladungen durch Aktivieren eines Speisegases sowie einer der Erzeugungseinrichtung nachgeschalteten Extrahier­ einrichtung zum Extrahieren (Ausziehen) spezifischer Spezien aus der Vielzahl von Spezien.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Dünnschichterzeugung, bei dem ein vorbestimmtes Gas zur Erzeugung einer Vielzahl von Spezien aktiviert, bestimmte oder spezifische Spezien durch Erwärmen oder Kühlen der Vielzahl von Spezien extrahiert oder ausgezogen und die extrahierten Spezien auf der Oberfläche des Substrats zur chemischen Umsetzung miteinander gebracht werden, um auf dem Substrat eine Dünnschicht zu erzeugen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Dünnschichter­ zeugungsvorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen ein Substrat aufnehmenden Reaktionsofen und eine mit dem Reaktionsofen verbundene Spezien-Zuführeinrichtung mit einer Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Viel­ zahl von Spezien durch Aktivieren eines Speisegases sowie einer der Erzeugungseinrichtung nachgeschalteten ersten Extrahiereinrichtung zum Extrahieren spezifischer Spezien durch Erwärmen oder Kühlen der Vielzahl von Spezien.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine schematische Darstellung einer Dünnschicht­ erzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Aus­ führungsform der Erfindung,
Fig. 1B eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schema­ tische Teildarstellung einer anderen Dünn­ schichterzeugungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Dünnschicht­ erzeugungsvorrichtung gemäß einer dritten Aus­ führungsform der Erfindung,
Fig. 3A bis 3D Schnittansichten zur Veranschaulichung von Stufenbedeckungszuständen,
Fig. 4 eine graphische Darstellung eines Infrarot- Absorptionsspektrums,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Dünnschicht­ erzeugungsvorrichtung gemäß einer weiteren Aus­ führungsform der Erfindung,
Fig. 6 eine Darstellung eines Hauptteils einer Dünn­ schichterzeugungsvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 7A und 7B (schematische) Darstellungen eines Zu­ stands, in welchem eine Probe mit Ionen bestrahlt wird, und
Fig. 8A bis 8C Schnittansichten zur Darstellung eines Falls, in welchem eine Dünnschicht auf einem Überhangteil bzw. überhängenden Abschnitt erzeugt wird.
Die in Fig. 1A schematisch dargestellte Dünnschichter­ zeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen Reaktionsofen 10 zur Durch­ führung einer Filmniederschlag- oder -ablagerungsreaktion nach der CVD-Methode und eine Gasextrahierzuführkammer 20 zum Extrahieren oder Ausziehen spezifischer Spezien und zur Einspeisung derselben in den Reaktionsofen 10.
Im Reaktionsofen 10 ist ein Probentisch 12, auf den ein Substrat 11 aufgelegt ist, untergebracht. Im Probentisch 12 ist ein Heizelement 13 zum Erwärmen des Substrats 11 ange­ ordnet. Der Probentisch 12 ist mittels des Heizelements 13 erwärmbar und durch ein Kühl(mittel)gas kühlhar. Der Reaktionsofen 10 wird dabei mittels einer Evakuierein­ richtung, z.B. einer nicht dargestellten Vakuumpumpe evakuiert. Oberhalb des Substrats 11 sind Deflektoren 14a und 14b angeordnet, die dazu dienen, nur neutrale Gase von bzw. aus den von der Spezienzuführkammer 20 zugeführten Spezien zum Substrat 11 zuzuspeisen. An den Probentisch 12 ist eine Gleichstrom- oder -spannungsver­ sorgung 15 zum Anlegen einer Gleichspannung an das Substrat 11 angeschlossen.
In der Spezien-Extrahierzuführkammer 20 sind zwei Spezien-Zuführwege festgelegt, von denen jeder zum Anregen von Spezien in einem Gas für das Extrahieren vorbestimmter Spezien und Zuführen derselben zum Reaktionsofen 10 dient. Ein erster Spezien-Zuführweg besteht aus einer Ionenquelle 21a, einer Ionenanzieh­ elektrode 22a, Sammellinsen 23a und 24a, einem Masse­ filter 25a, einem Verlangsamer 26a und einer Neutrali­ sierkammer 27a. Die Ionenquelle 21a ist in Kontakt mit der Außenwandfläche der Kammer 20 angeordnet. Die Ionenanzieh­ elektrode (ion-drawing electrode) 22a zum Anziehen von Ionen ist vorderhalb der Ionenquelle 21a angeordnet. Die Sammellinsen 23a und 24a zum Konvergieren der extrahierten Ionen sind aufeinanderfolgend der Ionenquelle 21a nachge­ schaltet. Das Massefilter 25a ist seinerseits den Sammel­ linsen 23a und 24a nachgeschaltet (d.h. stromab derselhen angeordnet) und dient zum Extrahieren bzw. Ausziehen von Ionen unter Nutzung einer Spur- oder Bahndifferenz entsprechend einem Verhältnis von Masse zu Ladung von ein elektrisches Feld passierenden Ionen. Anstelle eines elektrischen Felds kann für das Massefilter 25a auch ein Magnetfeld vorgesehen sein. Der Verlangsamer (decelerator) 26a zum Verlangsamer oder Verzögern der extrahierten Ionen ist dem Massefilter 25a nachgeschaltet. Weiterhin ist die Neutralisierkammer 27a zum Neutralisieren der ver­ langsamten Ionen dem Verlangsamer 26a nachgeschaltet. Die vorbestimmten Spezien (Bestandteile) werden von der Neutralisierkammer 27a zum Reaktionsofen 10 geliefert. Wie bei der ersten Spezien-Zuführstrecke ist eine zweite Spezien-Zuführstrecke durch eine Ionenquelle 21b, eine Ionenanziehelektrode 22b, Sammellinsen 23b und 24b, ein Massefilter 25b, einen Verlangsamer 26a und eine Neutralisierkammer 27b gebildet. Die Kammer 20 wird dabei durch eine nicht dargestellte Vakuumpumpe auf einen (Unter-)Druck von etwa 0,000013 Pa (10-6) Torr evakuiert.
Ein mit der beschriebenen Vorrichtung arbeitendes Dünn­ schichterzeugungsverfahren ist nachstehend anhand der Erzeugung einer Siliziumoxid- bzw. SiO2-Schicht erläutert.
Gasförmiges Monosilan (SiH4) wird der Ionenquelle 21a zuge­ speist, und gasförmiger Sauerstoff (O2) wird der Ionenquelle 21b zugeleitet. Von einer nicht dargestellten Hochfrequenz­ energiequelle her werden Mikrowellen jeweils einer Frequenz von 2,45 GHz mit einer Ausgangsleistung von 800 W an die Ionenquellen 21a, 21b angelegt, um damit die Gase zu ionisieren. Beispielsweise werden gasförmiges Monosilan zu SiH⁺, SiH2+, SiH3⁺, SIH2+, SiH2 2+, SiH3 2+ und dgl. und O2-Gas zu O⁺, O2+, O2⁺, O2 2+ und dgl. ionisiert. Dabei wird eine Spannung von -100 V an die Ionenanziehelektroden 22a und 22b angelegt, um jede Ionenart anzuziehen. Somit wird jede Ionenart, die auf 100 eV bis zu einem Mehrfachen von 100 eV beschleunigt werden, durch die Sammellinsen 23a und 24a oder 23b und 24b zu einem Ionenstrahl eines Durchmessers von 15 mm konvergiert. Die Ionenstrahlen werden durch elektrische Felder der Massefilter 25a und 25b gestrahlt bzw. geleitet. Da jede Ionenart ein vorbestimmtes Verhältnis von Masse zu Ladung aufweist, wird jede Ionenart längs der entsprechenden Spur bzw. Bahn (track) geführt (traced). Eine elektrische Feldstärke wird daher zweck­ mäßig gewählt, um beliebige oder willkürliche Ionenarten zu extrahieren und sie zu den Verlangsamern 26a und 26b zu liefern.
Im ersten Ausführungsbeispiel werden SiH3⁺- und O⁺-Ionen zu den Verlangsamern 26a und 26b geliefert. Beide Ionen­ arten werden durch die Verlangsamer 26a und 26b auf 3 eV verlangsamt. Diese Ionen werden durch die bzw. in den Neutralisierkammern 27a und 27b elektrisch neutralisiert und dann dem Reaktionsofen 10 zugeliefert. Letzterer enthält neutrales Gas, das zur Neutralisierung mit einem Ionenstrahl bestrahlt wird. Nichtneutralisierte Ionen werden durch ein elektrisches Feld im Deflektor 14 innerhalb des Reaktionsofens 10 abgelenkt und längs einer Bahn geführt, die das Substrat 11 nicht erreicht. Somit erreichen nur die Spezien SiH3 und O das Substrat 11. Dabei wird das Substrat 11 durch das Heizelement 13 auf eine Temperatur von etwa 420° erwärmt.
Auf der Oberfläche des Substrats 11 wird SiH3 unter Bildung einer SiO2-Schicht chemisch mit O umgesetzt. Die erhaltene SiO2-Schicht wird mit einer Fluorwasserstoffpufferlösung (30% NH4F, 6% HF) mit einer Geschwindigkeit von 95 nm/min (950 A/min) geätzt. Diese Ätzgeschwindigkeit oder -rate ist niedriger als eine Ätzgeschwindigkeit von 700 nm/min bei einer SiO2-Schicht auf der Basis von SiH4/O2, die nach einer herkömmlichen LPCVD-Methode erzeugt wird. Dies bedeutet, daß die erhaltene SiO2-Schicht eine Säurebe­ ständigkeit gleich derjenigen eines thermisch oxidierten oder thermischen Oxidfilms besitzt.
Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand der Erzeugung einer SiO2-Schicht mittels der Dünnschichterzeugungsvorrichtung nach Fig. 1 be­ schrieben.
Gasförmiges Monosilan (SiH4) wird der Ionenquelle 21a, gas­ förmiger Sauerstoff (O2) der Ionenquelle 21b zugeführt. Von einer nicht dargestellten Hochfrequenzenergiequelle her werden Mikrowellen jeweils einer Frequenz von 2,45 GHz bei einer Ausgangsleistung von 1 kW an die Ionenquellen 21a und 21b angelegt, um damit die Gase zu ionisieren. Beispielsweise werden dabei das qasförmige Monisilan zu SiH⁺, SiH2⁺, SiH3⁺, SiH2+, SiH2 2+, SiH3 2+ und dgl. und gasförmiges O2 zu O⁺, O2+, O2⁺, O2 2+ und dgl. ionisiert. Dabei wird eine Spannung von -200 V an die Ionenanzieh­ elektroden 22a und 22b angelegt, um jede Ionenart anzu­ ziehen. Hierdurch wird jede Ionenart, die auf 200 eV bis zu einem Mehrfachen dieses Werts beschleunigt werden, durch die Sammellinsen 23a und 24a oder 23b und 24b zu einem Ionenstrahl eines Durchmessers von 15 mm konvergiert. Die Ionenstrahlen werden durch elektrische Felder der Massefilter 25a und 25b gestrahlt bzw. geleitet. Da jede Ionenart ein vorbestimmtes Verhältnis von Masse zu Ladung aufweist, wird jede Ionenart längs der entsprechenden Strecke oder Bahn geführt. Eine elektrische Feldstärke wird daher zweckmäßig gewählt, um beliebige Arten von Ionen zu extrahieren und sie den Verlangsamern 26a und 26b zuzuliefern.
Im zweiten Ausführungsbeispiel werden elektrische Feld­ stärken in den Massefiltern 25a und 25b in Abhängigkeit vom Zeitablauf geändert. Damit werden die in Tabelle I angegebenen extrahierten Spezien erhalten, die sich während einer Periode von mehr als 40 ms wiederholen (are repeated).
Tabelle I
Beide Ionenarten werden durch die Verlangsamer 26a und 26b auf eine Beschleunigungsenergie von etwa 1 eV verlangsamt. Diese Ionen werden durch die Neutralisierkammern 27a und 27b elektrisch neutralisiert und dann dem Reaktionsofen 10 zugespeist. Nichtneutralisierte Ionen werden durch ein elektrisches Feld im Deflektor 14 im Reaktionsofen 10 abgelenkt und längs einer das Substrat 11 nicht er­ reichenden Bahn geführt (traced), so daß nur die Spezien SiH3 und O das Substrat 11 erreichen, das dabei durch das Heizelement 13 auf eine Temperatur von etwa 380° erwärmt wird.
Die Spezies SiH3 wird auf der Oberfläche des Substrats 11 unter Erzeugung einer SiO2-Schicht chemisch mit der Spezies O umgesetzt. Die gebildete SiO2-Schicht wird mit einer Geschwindigkeit von 85 nm/min mittels einer Fluorwasserstoffpufferlösung (30% HN4F, 6% HF) geätzt. Diese Ätzgeschwindigkeit ist niedriger als beim ersten Ausführungsbeispiel. Dies bedeutet, daß die erzeugte SiO2-Schicht eine höhere Säurebeständigkeit als beim ersten Ausführungsbeispiel aufweist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die während jeder Zeitspanne zuge­ lieferten Spezien zu einem Zeitpunkt entsprechend einer elementaren Reaktion geliefert werden, so daß eine dichte Schicht erzeugt wird.
Bei erstem und zweitem Ausführungsbeispiel können nur SiH3- und O-Spezien aus den durch Ionisieren von SiH4 und O2 erhaltenen Spezien extrahiert und zum Substrat geliefert werden. Aus diesem Grund wird nur die SiH3- Spezies mit lediglich der O-Spezies unter Bildung einer SiO2-Schicht chemisch umgesetzt. Die erzeugte Dünnschicht erhält daher keinerlei Zwischenprodukte (intermediates). Infolgedessen kann eine Dünnschicht ausgezeichneter Schichteigenschaften (im vorliegenden Fall Säurebeständigkeit) erhalten werden. Zu extrahierende oder auszuziehende Spezien können durch zweckmäßige Wahl bzw. Einstellung der elektrischen Felder in den Massefiltern 25a und 25b beliebig gewählt werden. Aus diesem Grund lassen sich Dünnschichten unterschied­ licher Zusammensetzungen erzeugen.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen bzw. -beispielen sind zwei Spezien-Zuführeinrichtungen vorgesehen. Dabei können mindestens zwei derartige Einrichtungen verwendet werden. Ein spezifisches Gas kann auch ohne Extraktion unmittelbar dem Reaktionsofen zugespeist werden. Bei­ spielsweise wird eine spezifische Spezies mittels einer Gaszuführeinrichtung aus gasförmigem SiH4 extrahiert, während gasförmiges O2 dem Reaktionsofen unmittelbar zu­ gespeist wird. Ein Gas kann mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden, um seine Spezien negativ aufzuladen. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Dünnschicht durch Erwärmen des Substrats mittels des Heizelements erzeugt. Zur Verringerung der Filmerzeugungs­ geschwindigkeit kann jedoch auch eine Dünnschicht durch bedarfsweises Kühlen des Substrats erzeugt werden. Zur Beschleunigung der chemischen Umsetzung auf dem Substrat oder zum Neutralisieren aufgeladener Teilchen kann weiter­ hin Licht, ein Ionenstrahl, ein Molekularstrahl oder ein Elektronenstrahl während der Dünnschichterzeugung auf das Substrat aufgestrahlt werden. Zum Verlangsamen von Ionen wird beispielsweise das Substrat durch die Gleich­ spannungsversorgung mit -80 V vorgespannt, um eine scheinbare Beschleunigungsspannung zu verringern. In diesem Fall wird Licht, ein Ionenstrahl, ein Molekular­ strahl oder ein Elektronenstrahl zum Neutralisieren der Ionen auf das Substrat aufgestrahlt.
Fig. 1B veranschaulicht ein anderes Beispiel des Aufbaus des Reaktionsofens 10. Diese Ausgestaltung ist eine Abwandlung der Konstruktion nach Fig. 1A, und zwar durch Abwandlung mit einem Vorreaktionsofen 28a, einem an dessen Außenseite angeordneten Heizelement 29 und einem dem Vorreaktionsofen 28a nachgeschalteten Reaktionsofen 28b. Die Reaktion oder Umsetzung der Spezien findet dabei im Vorreaktionsofen 28a statt. Die Reaktionsprodukte werden sodann auf das im Reaktionsofen 28b angeordnete Substrat 11 überführt, um damit eine Dünnschicht zu erzeugen.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine Dünnschichter­ zeugungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 weist einen Reaktionsofen 30 auf, in welchem ein Probentisch 32 untergebracht ist, auf den ein Substrat 31 aufgelegt ist. Im Probentisch 32 ist ein Heizelement 33 zum Erwärmen des Substrats 31 ange­ ordnet. Oberhalb des Probentisches 32 befindet sich eine Elektrode 34, die mit einer außerhalb des Reaktionsofens 30 vorgesehenen Hochfrequenzenergiequelle 35 verbunden ist. Im Boden des Reaktionsofens 30 ist ein Auslaß 36 vorge­ sehen. Eine nicht dargestellte Evakuiereinrichtung, z.B. eine Vakuumpumpe, ist zum Evakuieren des Reaktionsofens 30 an den Auslaß 36 angeschlossen.
Mit einer Seitenwand des Reaktionsofens 30 ist ein erstes Quarzrohr 41 verbunden, an das ein Kühler (chiller) 42 angeschlossen ist. An den Kühler 42 ist weiterhin ein zweites Quarzrohr 43 angeschlossen, an das wiederum ein Gaszuführrohr 44 angeschlossen ist. Die Innenräume des Gaszuführrohrs 44, des zweiten Quarzrohrs 43, des Kühlers 42, des ersten Quarzrohrs 41 und des Reaktions­ ofens 30 kommunizieren miteinander, wobei ein über das Gaszuführrohr 44 zugespeistes Gas als eine Spezies in den Reaktionsofen 30 eingespeist wird. An der Außen­ fläche des zweiten Quarzrohrs 43 ist ein Wellenleiter 45 angeordnet, der an eine Hochfrequenzenergiequelle 46 angeschlossen ist. Damit wird das Quarzrohr mit Mikro­ wellenenergie beaufschlagt, um im Quarzrohr 43 eine Mikro­ wellenentladung zu erzeugen bzw. herbeizuführen. An der Außenfläche des zweiten Quarzrohrs 43 ist stromab des Wellenleiters 45 ein Heizelement 47 angeordnet. Im Inneren des Kühlers 42 sind Öffnungen oder Bohrungen 48 ausgebildet, durch die ein Kühlmittel geleitet werden kann. Ein das Innere des Kühlers 42 durchströmendes Gas wird durch das durch die Bohrungen 48 strömende Kühlmittel gekühlt.
An das erste Quarzrohr 41 ist ein Gaszuführrohr 51 ange­ schlossen, an dessen Außenfläche ein Wellenleiter 52 angeordnet ist. Letzterer ist mit einer Hochfrequenz­ energiequelle 53 verbunden. Damit kann eine Mikrowellen­ entladung im Inneren des ersten Quarzrohrs 41 herbeigeführt werden. Weiter vorgesehen sind ein Isolator 54 sowie Dichtungspackungen 55, 56 und 57.
Im folgenden ist ein Dünnschichterzeugungsverfahren mittels dieser Vorrichtung beschrieben.
Das auf den Probentisch 32 aufgelegte Si-Substrat 31 wird mittels des Heizelements 33 auf eine Temperatur von 200°C erwärmt. Das Innere des Reaktionsofens 30 wird mittels einer Kreiselpumpe evakuiert, um im Innenraum des Reaktionsofens 30 einen Druck von 106,6 Pa (0,8 Torr) aufrechtzuerhalten. Außerdem wird die Außenfläche des zweiten Quarzrohrs 43 durch das Heizelement 47 auf eine Temperatur von 400°C erwärmt. Ein die Bohrungen 48 des Kühlers 42 durchströmendes N2-Gas kühlt das Innere des Kühlers 42 auf -60°C ab.
Gasförmiges Tetraethoxysilan (TEOS) und gasförmiger Sauer­ stoff (O2) werden über das Gaszuführrohr 44 mit Strömungs­ geschwindigkeiten von 20 Sccm (Standard cm3) bzw. 200 Sccm zugeführt. Von der Mikrowellen- bzw. Hochfrequenzenergie­ quelle 46 wird eine Hochfrequenzwelle von 2,45 GHz an den Wellenleiter 45 angelegt, um damit die Spezien in den TEOS- und O2-Gasen anzuregen.
Im Gasgemisch aus TEOS und O2 werden Spezien im ersten Bereich innerhalb des zweiten Quarzrohrs 43 dicht neben dem Gaszuführrohr 44 durch den Wellenleiter 45 angeregt. Das Gasgemisch wird durch das Heizelement 47 im zweiten, dem ersten Bereich nachgeschalteten Bereich erwärmt. Das Gasgemisch wird mittels des Kühlers 42 im dritten Bereich zwischen erstem und zweitem Quarzrohr 41 bzw. 43, stromab des zweiten Bereichs, gekühlt. Danach wird das Gasgemisch schließlich in den Reaktionsofen 30 einge­ speist, so daß es das Si-Substrat 31 erreicht. Es wird angenommen, daß dabei die nachstehend erläuterte Erscheinung auftritt. Nur die Si, Si(OH)x (X=1-4)-Spezien erreichen das Substrat 31. Die das Substrat 31 erreichenden Si, Si(OH)x- Spezien werden auf dem Substrat 31 unter Bildung einer SiO2-Schicht chemisch miteinander umgesetzt.
Zur Bestätigung der Wirkungen des Erwärmens mittels des Heizelements 47 und des Abkühlens durch den Kühler 42 wurden die im folgenden angegebenen Einzelheiten unter­ sucht; die Ergebnisse erscheinen in Tabelle II. Diese Einzelheiten bzw. Prüfpunkte umfassen eine Filmerzeugungs­ geschwindigkeit, eine Ätzgeschwindigkeit einer Dünnschicht beim Ätzen mit einer Fluorwasserstoffpufferlösung (30% NH4F und 6% HF), eine Stufenbedeckung auf einer Rille einer Öffnungsweite von 1,2 µm und einer Tiefe von 3,5 µm sowie ein Infrarot-Absorptionsspektrum. Die Heiz- und Kühlbedingungen sind ebenfalls in Tabelle II ange­ geben. In Tabelle II stehen Nr. für eine Probennummer, Ts für eine Substrattemperatur (°C), Th für eine Heizelementtemperatur (°C), Tc für eine Kühlertemperatur (°C), DR für eine Schichterzeugungsgeschwindigkeit (nm/min) und ER für eine Ätzgeschwindigkeit (nm/min).
Tabelle II
Aus Tabelle II geht folgendes hervor: Wenn die angeregten Spezien für die Erzeugung einer Dünnschicht (Probe Nr. 4) erwärmt und abgekühlt werden, sind die Schichterzeugungs­ geschwindigkeit hoch und die Ätzgeschwindigkeit niedrig.
Stufenbedeckungszustände sind in den Fig. 3A bis 3D dar­ gestellt. Gemäß Fig. 3D wird eine SiO2-Schicht 57d bei der Probe Nr. 4 unter den SiO2-Schichten 57a-57d (entsprechend Proben Nr. 1 bis 4) genau der Form einer Rille folgend erzeugt. Fig. 4 zeigt in graphischer Dar­ stellung Kennlinien von Infrarot-Absorptionsspektren der SiO2-Schichten bei Proben Nr. 1 bis 4. In Fig. 4 stehen die Kennlinien 58a, 58b, 58c und 58d für die Kennlinien der Infrarot-Absorptionsspektren der SiO2-Schichten bei den Proben Nr. 1 bis 4. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ent­ halten die Kennlinien 58c und 58d keine (in Fig. 4 durch P bezeichnete) Spitzen bzw. Peaks für OH-Gruppen oder Kohlenwasserstoff, wie CH3, wie sie in den Kennlinien 58a und 58b der Proben Nr. 1 bzw. 2 zu finden sind. Damit wird gezeigt, daß in den Schichten der Proben Nr. 3 und 4 keine Zwischenprodukte in der Mischung ent­ halten sind. Infolgedessen kann eine Schicht ausge­ zeichneter Eigenschaften unter Verwendung einer ange­ regten Gasspezies, die erwärmt und gekühlt wird, schnell erzeugt werden.
Obgleich der Mechanismus für die Verbesserung der Schichterzeugung bei Verwendung erwärmter und gekühlter Gasspezien noch nicht geklärt ist, wird angenommen, daß spezifische Spezien durch das Erwärmen/Kühlen ausgesiebt (screened) werden und eine Schicht nur durch gewünschte Spezien erzeugt wird. Beispielsweise wird eine Spezies einer niedrigen Zersetzungstemperatur durch das Erwärmen zersetzt, wobei sich ein Zersetzungsprodukt an die Innenwand des Quarzrohrs anlagert. Außerdem wird eine Spezies eines niedrigen Dampfdrucks durch das Kühlen an der Innenwand des Kühlers kondensiert. Auf diese Weise ist es möglich, nur eine gewünschte Spezies "auszusieben". Aus diesem Grund wird die Temperatur des Heizelements 47 so eingestellt, daß Spezien zersetzt werden, deren Zersetzungstemperatur niedriger ist als diejenige der gewünschten Spezies. Die Temperatur im Inneren des Kühlers 42 wird so eingestellt, daß Spezien eines niedrigeren Dampfdrucks als dem der gewünschten Spezies kondensiert werden.
Im folgenden ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, bei dem die Dünnschichterzeugungs­ vorrichtung gemäß Fig. 2 eingesetzt wird.
Ein Si-Substrat wird als Substrat 31 auf den Probentisch 32 aufgelegt und durch das Heizelement 33 auf eine Temperatur von 200°C erwärmt. Das Innere des Reaktionsofens 30 wird mittels einer Kreiselpumpe auf einen Druck von 399,9 Pa (3 Torr) evakuiert. Weiterhin wird die Außenfläche des zweiten Quarzrohrs 43 mittels des Heizelements 47 auf eine Temperatur von 300°C erwärmt. In den Bohrungen 48 des Kühlers 42 strömt gasförmiges N2 zum Kühlen des Inneren des Kühlers 42 auf eine Temperatur von -80°C.
Gasförmiges Tetramethylsilan (TMS) wird über das Gaszuführ­ rohr 44 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 50 Sccm zugeführt. Von der Mikrowellen- bzw. Hochfrequenzenergie­ quelle 46 her wird eine Hochfrequenzwelle von 2,45 GHz an den Wellenleiter 45 angelegt, um damit die Spezien im TMS-Gas anzuregen. Andererseits wird gasförmiger Sauerstoff (O2) über das Gaszuführrohr 51 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 40 Sccm zugespeist. Die angeregten Spezien des TMS-Gases werden dabei mittels des Heizelements 47 erwärmt und mittels des Kühlers 42 gekühlt, bevor sie schließlich das Si-Substrat 31 er­ reichen. Das O2-Gas erreicht das Si-Substrat ohne Erwärmung oder Kühlung.
An die im Reaktionsofen 30 angeordnete Elektrode 34 wird eine Hochfrequenzwelle von 500 kHz angelegt, wobei eine Spezies des in den Reaktionsofen 30 eingespeisten O2-Gases zur Bildung oder Erzeugung von 0⁺-Ionen o.dgl. angeregt wird. Infolgedessen werden Ionen, wie O⁺-Ionen, auf das Si-Substrat 31 aufgestrahlt. Es wird angenommen, daß dabei die nachstehend beschriebene Erscheinung auftritt. Lediglich Si-Atome erreichen das Substrat 31. Die das Substrat 31 erreichenden Si-Atome reagieren auf dem Substrat 31 unter Erzeugung einer SiO2-Schicht chemisch miteinander.
Die nach dem vierten Ausführungsbeispiel erhaltene SiO2- Schicht wurde mit einer Fluorwasserstoffpufferlösung bei einer Geschwindigkeit von 780 nm/min geätzt. Diese Ätzgeschwindigkeit war im Vergleich zu einer herkömmlichen Ätzgeschwindigkeit von 1500 nm/min verbessert.
Nachstehend ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wobei eine Dünnschichterzeugungs­ vorrichtung entsprechend Fig. 2 verwendet wurde, nur mit dem Unterschied, daß darin ein Probentisch mit einer nicht dargestellten Kühlmittelstrecke vorgesehen ist.
O2-Gas wird über das Gaszuführrohr 44 mit einer Strömungs­ geschwindigkeit von 200 Sccm zugespeist. Über das Gas­ zuführrohr 51 wird TMS-Gas mit einer Strömungsgeschwindig­ keit von 29 Sccm zugeführt. Durch die Kühlmittelstrecke des Probentisches 32 wird ein Kühlmittel geleitet, um das Substrat 31 auf eine Temperatur von -30°C zu kühlen. Dabei wird eine im O2-Gas enthaltene Spezies durch eine über den Wellenleiter 45 angelegte Hochfrequenzwelle angeregt. Andererseits werden im TMS-Gas keinerlei Spezien angeregt. Eine Spezies des O2-Gases, d.h. O-Atome, oxidiert das TMS-Gas in gasförmiger Phase. Dabei entstehen Hexamethyldisiloxan (Si(CH3)) 2O und dgl. Das erzeugte Hexamethyldisiloxan und dgl. erreicht das kalte Substrat 31 und kondensiert darauf. Durch diese Kondensation wird auf dem Substrat eine SiO2-Schicht erzeugt. Dieser Vorgang wird als Kondensations-CVD-Methode bezeichnet. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Kondensation schnell auf einem Bereich eines niedrigen Gleichgewicht­ dampfdrucks oder auf einem Eckbereich einer Rille einer negativen Krümmung auftritt. Die SiO2-Schicht entsteht daher innerhalb der Rille in der Weise, als ob sie in die Rille hineingeströmt wäre.
Wenn beim fünften Ausführungsbeispiel eine dicke SiO2-Schicht auf der Rille eines großen Geometrieverhältnisses (Länge : Breite) erzeugt wird, ist die Schicht einer Rißbildung unterworfen, wenn das Produkt der Luft ausgesetzt wird. Dieses Problem wird durch Erwärmen der O-Atome auf eine Temperatur von 500°C mittels des Heizelements 47 gelöst.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer Dünnschicht­ erzeugungsvorrichtung entsprechend einem sechsten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung. Die Vorrichtung nach Fig. 5 weist ein Reaktionsgefäß 60 aus Quarz auf, in welchem ein Reaktionsrohr 61 aus Karbid angeordnet ist. Das Reaktionsrohr 61 ist an Masse gelegt und durch einen Isolator elektrisch von einer Elektrode 64 isoliert. Im Inneren des Reaktionsrohrs 41 befindet sich ein Quarzschiffchen 62, das mit einem (oder mehreren) Silizium­ plättchen 63 beladen ist. An der Außenseite des Reaktions­ gefäßes 60 ist eine Elektrode 64 angeordnet, die mit einer Hochfrequenzenergiequelle 65 verbunden ist. An der Außenseite des Reaktionsgefäßes 60 befindet sich weiter­ hin ein Heizelement 66. Das Reaktionsgefäß 60, das Reaktionsrohr 61, das Quarzschiffchen 62 und das Silizium­ plättchen 63 werden mittels des Heizelements 66 auf eine Temperatur von z.B. 350°C erwärmt. Das Innere des Reaktionsrohrs 61 wird mittels einer nicht dargestellten Evakuiereinrichtung, z.B. einer Kreiselpumpe, auf einen Druck von etwa 17,3 Pa (0,13 Torr) evakuiert. Im oberen Bereich des Reaktionsrohrs 61 innerhalb des Reaktions­ gefäßes 60 ist ein Kühler 67 angeordnet. Bei dieser An­ ordnung dienen das Reaktionsgefäß 60 als Spezien-Zuführ­ einrichtung und das Reaktionsrohr 61 als Reaktionsofen.
Bei der Dünnschichterzeugungsvorrichtung mit dem be­ schriebenen Aufbau wird gasförmiges Wolframhexafluorid (WF6) dem Reaktionsgefäß 60 über einen Gaszulaß im Boden des Reaktionsgefäßes 60 zwischen diesem und dem Reaktionsrohr 61 zugespeist. An die Elektrode 64 wird eine Hochfrequenzwelle von 13,56 MHz angelegt, um im Reaktionsgefäß 60 ein Plasma zu erzeugen. Da hierbei das Reaktionsrohr 61 abgeschirmt ist, entsteht eine Plasmaatmosphäre im Reaktionsrohr 61. Das zugespeiste WF6-Gas wird im Reaktionsgefäß 60 aktiviert, so daß eine Vielzahl von Spezien entstehen. Diese Spezien bewegen sich aufwärts zu dem auf eine Temperatur von etwa -30°C abgekühlten Kühler 67. Dabei werden die Spezien zum Extrahieren spezifischer Spezien gekühlt. Die spezifischen Spezien fallen auf die Oberfläche des im Reaktionsrohr 61 angeordneten Siliziumplättchens 63 herab. Durch einen mit dem Reaktionsrohr 61 verbundenen Zulaß wird gas­ förmiger Wasserstoff (H2) unmittelbar in das Reaktions­ rohr 61 eingespeist. Damit erfolgt eine W-Dünnschichter­ zeugung.
Eine W-Schicht wird normalerweise nach einer thermischen CVD-Methode erzeugt. Dies ist deshalb der Fall, weil damit das sog. "selektive Aufwachsen" erzielt werden kann, d.h. die W-Schicht (nur) auf Silizium, nicht aber auf einer SiO2-Schicht erzeugt wird. Auf diese Weise können Kontaktlöcher eines großintegrierten Schaltkreises (LSI) in ausgezeichneter Weise vergraben werden. Wenn die W-Schicht nach der Plasma-CVD-Methode erzeugt wird, kann jedoch das "selektive Aufwachsen" nicht realisiert werden, obgleich die Film- oder Schichterzeugungsgeschwindigkeit hoch ist.
Im Gegensatz dazu wird beim sechsten Ausführungsbeispiel eine zum "selektiven Aufwachsen" beitragende Spezies durch den Kühler 67 aus den WF6-Spezien extrahiert. Sodann wird die extrahierte Spezies dem Reaktionsrohr 61 zugeführt, wo sie das Siliziumplättchen 63 erreicht. Infolgedessen kann eine W-Schicht selektiv mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden. Die so erzeugte W-Schicht besitzt einen Widerstand von 6 µΩcm. Dieser Widerstand ist niedriger als derjenige (9-15 µΩcm) einer nach dem bekannten Verfahren erhaltenen W-Schicht.
Bei den dritten bis sechsten Ausführungsbeispielen werden TEOS-, TMS-, O2-, WF6- und H2-Gase als Quellen- bzw. Speise­ gase verwendet. Innerhalb des Rahmens der Erfindung können jedoch auch verschiedene andere Gase verwendet werden. Beispielsweise können gasförmiges Silan (SiH4) und gas­ förmiges Stickoxid (N2O) eingesetzt werden. Die Schwingungs­ frequenz jeder Hochfrequenzenergiequelle ist außerdem ebenfalls keinen Einschränkungen unterworfen. Bei den beschriebenen Ausführungsformen erfolgen das Erwärmen im ersten Extraktionsvorgang und das Kühlen im zweiten Extraktionsvorgang. Diese Reihenfolge kann jedoch auch umgekehrt sein. Je nach den zu erzeugenden Dünn­ schichten kann der Extraktionsvorgang nur durch Erwärmen oder Kühlen durchgeführt werden. Zur Beschleunigung der Erzeugung einer Dünnschicht auf einem Substrat kann letzteres mit Licht, einem Ionenstrahl, einem Molekular­ strahl, einem Elektronenstrahl o.dgl. bestrahlt werden.
Fig. 6 veranschaulicht einen Hauptteil einer Dünnschicht­ erzeugungsvorrichtung entsprechend einem siebten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung. Den Teilen von Fig. 1 entsprechende Teile sind dabei mit den gleichen Bezugs­ ziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr im einzelnen erläutert.
Beim siebten Ausführungsbeispiel (Fig. 6) wird eine Dünnschicht erzeugt, indem ein Probentisch 12, auf den ein Substrat 11 aufgelegt ist, in Drehung versetzt wird. Der Probentisch 12 ist dabei über eine Welle 17 mit einem Motor 16 verbunden. Die Welle ist in diesem Fall um einen vorbestimmten Winkel gegenüber der Lotrechten geneigt. Das Substrat 11 kann somit um die Welle gedreht werden, die senkrecht zur Oberfläche des Substrats 11 steht und unter einem vorbestimmten Winkel zur Lotrechten geneigt ist. Infolgedessen können Spezien aus verschiedenen Richtungen der Substratoberfläche zugeführt werden. Demzu­ folge lassen sich die Schichteigenschaften und die Stufenbedeckung einer auf dem Substrat 11 erzeugten Dünnschicht verbessern.
Aus praktischen Gründen sei eine Dünnschicht betrachtet, die auf einer Probe erzeugt wird, in deren Oberfläche eine U-förmige Rille eingestochen ist. Wenn die Spezien gemäß Fig. 7A lotrecht auf die Probenoberfläche aufge­ strahlt bzw. gerichtet werden, beaufschlagen die Spezien nur die Oberseite der zu erzeugenden Dünnschicht. Dabei treffen die Spezien nicht auf einen Seitenwand- bzw. Flankenabschnitt (70) der U-förmigen Rille auf, so daß die Schichtcharakteristik dieses Abschnitts (70) nicht verbessert wird. Wenn dagegen gemäß Fig. 7B die Spezien aus verschiedenen Richtungen aufgestrahlt werden, treffen sie auch auf den Flankenabschnitt (70) der U-förmigen Rille auf. Infolgedessen kann die Schichtcharakteristik des Abschnitts (70) ebenso wie in den anderen Bereichen verbessert werden. Die Fig. 7A und 7B veranschaulichen ferner ein Substrat 71, eine Primärschicht 72 und eine zu erzeugende Dünnschicht 73. Die ausgezogenen und gestrichelten Pfeile geben jeweils die jeweilige Einfalls­ richtung an.

Claims (20)

1. Verfahren zur Erzeugung einer Dünnschicht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gas zur Erzeugung einer Vielzahl von Spezien positiver oder negativer Ladungen aktiviert wird, die Vielzahl von Spezien durch ein elektrisches Feld oder ein Magnetfeld ge­ leitet werden, um spezifische Spezien zu extrahieren oder auszuziehen, und die extrahierten Spezien auf einer Substratoberfläche zur chemischen Umsetzung (oder Reaktion) miteinander gebracht werden, um auf dem Substrat eine Dünnschicht zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion unter Nutzung einer Bahndifferenz (difference in track) entsprechend einem Verhältnis von Masse zu Ladung der ein elektrisches Feld passierenden Spezien durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gase unabhängig (getrennt) aktiviert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mittels einer Hochfrequenzentladung aktiviert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die extrahierten Spezien elektrisch neutralisiert und dann zur Substratoberfläche zugeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die extrahierten Spezien durch Bestrahlen der Substrat­ oberfläche mit einem Elektronenstrahl, einem Molekular­ strahl, einem Ionenstrahl oder mit Licht neutralisiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezien aufeinanderfolgend beschleunigt, extrahiert, verlangsamt und der Substratoberfläche zugeführt wer­ den.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu extrahierende Spezien während der Dünnschichterzeu­ gung ersetzt oder ausgetauscht werden können.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die extrahierten Spezien der Oberfläche des Substrats, das um eine unter einem vorbestimmten Winkel zur Lot­ rechten geneigten Achse rotiert, zugeführt werden.
10. Verfahren zur Erzeugung einer Dünnschicht, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeweils erste und zweite Gase zur Erzeugung erster bzw. zweiter Ionengruppen aktiviert werden, die ersten und zweiten Ionengruppen beschleunigt werden, die beschleunigten ersten und zweiten Ionen­ gruppen durch ein elektrisches Feld oder Magnetfeld geleitet werden, um unter Nutzung einer Bahndifferenz (difference in track) entsprechend einem Verhältnis von Masse zu Ladung der Ionen erste und zweite spezifische Ionen aus den ersten bzw. zweiten Ionen­ gruppen zu extrahieren bzw. auszuziehen, die ersten und zweiten Ionen verlangsamt werden und die verlang­ samten ersten und zweiten Ionen auf einer Substrat­ oberfläche zur chemischen Umsetzung (oder Reaktion) miteinander gebracht werden, um auf dem Substrat eine Dünnschicht zu erzeugen.
11. Dünnschichterzeugungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen ein Substrat aufnehmenden Reaktionsofen und eine mit dem Reaktionsofen verbundene Spezien-Extrahier/ Zuführeinrichtung mit einer Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Viel­ zahl von Spezien positiver oder negativer Ladungen durch Aktivieren eines Speisegases sowie einer der Erzeugungseinrichtung nachgeschalteten Extrahiereinrichtung zum Extrahieren (Ausziehen) spezifischer Spezien aus der Vielzahl von Spezien.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrahiereinrichtung die spezifischen Spezien unter Nutzung einer Bahndifferenz (difference in track) entsprechend einem Verhältnis von Masse zu Ladung der ein elektrisches Feld passierenden Spezies extrahiert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschleunigungseinrichtung der Erzeugungsein­ richtung nachgeschaltet und eine Verlangsamungsein­ richtung der Extrahiereinrichtung nachgeschaltet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezien-Extrahier/Zuführeinrichtung eine Neutralisiereinrichtung zum Neutralisieren von Spezien an der Erzeugungseinrichtung nachgeschalteter Stelle aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Dreheinrichtung zum Drehen des Substrats um eine Achse, die senkrecht zur Oberfläche des Substrats steht und unter einem vorbestimmten Winkel zur Lot­ rechten geneigt ist.
16. Verfahren zur Erzeugung einer Dünnschicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas zur Erzeugung einer Viel­ zahl von Spezien aktiviert wird, ein erster Extrahier­ vorgang (zum Extrahieren) von spezifischen Spezien durch Erwärmen oder Kühlen der Vielzahl von Spezien durchgeführt wird und die extrahierten Spezien auf der Oberfläche eines Substrats zur chemischen Um­ setzung (oder Reaktion) miteinander gebracht wer­ den, um auf dem Substrat eine Dünnschicht zu erzeugen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Extrahiervorgang für die bzw. an den spezifischen Spezien durch Erwärmen oder Kühlen durchgeführt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Extrahiervorgänge vonein­ ander verschieden sind.
19. Dünnschichterzeugungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen ein Substrat aufnehmenden Reaktionsofen und
eine mit dem Reaktionsofen verbundene Spezien- Zuführeinrichtung mit einer Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Viel­ zahl von Spezien durch Aktivieren eines Speisegases sowie einer der Erzeugungseinrichtung nachgeschalteten ersten Extrahiereinrichtung zum Extrahieren spezifischer Spezien durch Erwärmen oder Kühlen der Vielzahl von Spezien.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spezien-Zuführeinrichtung eine zweite Extrahiereinrichtung zum Extrahieren (Ausziehen) spezifischer Spezien aus den dem ersten Extrahier­ vorgang unterworfenen Spezien durch Erwärmen oder Kühlen der Spezien aufweist.
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