JPH01306567A - Formation of thin film - Google Patents
Formation of thin filmInfo
- Publication number
- JPH01306567A JPH01306567A JP13728488A JP13728488A JPH01306567A JP H01306567 A JPH01306567 A JP H01306567A JP 13728488 A JP13728488 A JP 13728488A JP 13728488 A JP13728488 A JP 13728488A JP H01306567 A JPH01306567 A JP H01306567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film
- light
- thin film
- forming
- 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
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザ光、ランプなど光を利用した薄膜の
形成方法、さらに詳しく言うと、成子デバイス・高密度
集積回路用の絶縁膜、半導体膜、金＠膜およびマグネッ
トコイル用超伝導薄膜等をレーザ光、ランプ光などの光
によって形成する薄膜の形成方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to a method of forming a thin film using light such as a laser beam or a lamp, and more specifically, a method for forming a thin film using light such as a laser beam or a lamp. The present invention relates to a method for forming thin films such as films, gold@ films, and superconducting thin films for magnet coils using light such as laser light and lamp light.
従来、光を利用した薄膜形成方法において、高付着力の
膜を形成することが困難であったので、高付着力を必要
とする場合は、成膜後に熱処理を行って拡散層を形成す
る等の処理を行って付着力を向上させていた。Conventionally, it has been difficult to form a film with high adhesion using light-based thin film formation methods, so if high adhesion is required, heat treatment is performed after film formation to form a diffusion layer, etc. This treatment was used to improve adhesion.
低温グロセスが要求され、熱処理を施すことができない
等の制約がある場合には、本出願人の先の出願（特願昭
６２−３２２０２０号）に係る、第４図に示す高出力の
紫外光を照射する方法がある。第４図は当核方法の流れ
図で、順次（ａｌ、（＋）−１）、（ｂ−２）、（ｃ−
１）、（ｃ−２）、（ｄ−１）、（ｄ −２）・の順に
工程が進む。図において、（２２）は高出力紫外レーザ
光、、（６）は基板、（２）は紫外レーザ光、（４１）
は成膜用ガス、（４２）は下地密着層、（４３）は薄膜
である。この方法においては、高出力紫外レーザ光（２
２）は基板（６）の極表面層に吸収され、基板（６）の
極表面層を非常に活性化し、成膜用ガス（４１）の光分
解により生成した堆積物、すなわち下地密着層（４２）
を基板の極表面層に埋め込むように作用する。紫外レー
ザ光（２）は基板表面においてｂｌＩ：膜用ガス（４１
）を光分解し、下地密着層（４２）から連続的に上記の
堆積物を堆積させ、薄膜を成長させるように作用する。If low-temperature growth is required and there are restrictions such as not being able to perform heat treatment, the high-power ultraviolet light shown in Figure 4, which is related to the applicant's earlier application (Japanese Patent Application No. 62-322020), may be used. There is a way to irradiate. Figure 4 is a flowchart of our method, in which (al, (+)-1), (b-2), (c-
The steps proceed in the order of 1), (c-2), (d-1), and (d-2). In the figure, (22) is a high-power ultraviolet laser beam, (6) is a substrate, (2) is an ultraviolet laser beam, (41)
is a film-forming gas, (42) is a base adhesion layer, and (43) is a thin film. In this method, high-power ultraviolet laser light (2
2) is absorbed into the extreme surface layer of the substrate (6), greatly activating the extreme surface layer of the substrate (6), and causing deposits generated by photolysis of the film-forming gas (41), that is, the base adhesion layer ( 42)
acts to embed it in the extreme surface layer of the substrate. The ultraviolet laser beam (2) is applied to the substrate surface by blI: film gas (41
) is photodecomposed, the above-mentioned deposits are continuously deposited from the base adhesion layer (42), and a thin film is grown.
薄膜につながっている埋め込まれた下地密着層（４２）
は、アンカーの役割を果たし、基板（６）と薄膜（４３
）との付着力を向上させる。Embedded base adhesion layer connected to thin film (42)
plays the role of an anchor, connecting the substrate (6) and the thin film (43).
) to improve adhesion.
また、成膜用ガスあるいは解離したガスの一部を高光子
エネルギーを有する短波長レーザ光でイオン化し、これ
を電界で基板方向へ移動させることにより、基板平均温
度を室温に維持した状態でイオンの運動エネルギーを使
って反応生成物のマイグレーション効果を促進させ、密
着性がよく、ちゅう密な信頼性の高い薄膜を得る方法と
して、本出願人の先の出願（特開昭６２−２９０８７３
号）になるものがある。これを第５図に示す。図におい
て、（１）は紫外レーザ光学系、（２）は紫外レーザ光
、（３）はシリンドリカルテレスコープ、（４）は窓、
（５）は反応チャンバ、（６）はアルミ配線後のシリコ
ン基板、（７）は基板（６）を保持するサセプタ、（８
）は短波長Ｖ−ザ発振器、（９）は短波長レーザ光、（
１０）は基板（６）に垂直な電界を形成する電界形成用
１を極である。成膜用ガスは供給口（５１）から供給さ
れ、排出口（５２）から排出される。In addition, by ionizing part of the film-forming gas or dissociated gas using a short wavelength laser beam with high photon energy and moving it toward the substrate using an electric field, ions can be produced while maintaining the average substrate temperature at room temperature. The present applicant's previous application (Japanese Patent Laid-Open No. 62-290873) describes a method for obtaining a highly adhesive, dense, and highly reliable thin film by promoting the migration effect of reaction products using the kinetic energy of
There is something that becomes This is shown in FIG. In the figure, (1) is an ultraviolet laser optical system, (2) is an ultraviolet laser beam, (3) is a cylindrical telescope, (4) is a window,
(5) is a reaction chamber, (6) is a silicon substrate after aluminum wiring, (7) is a susceptor that holds the substrate (6), (8)
) is a short wavelength V-laser oscillator, (9) is a short wavelength laser beam, (
10) is a pole 1 for forming an electric field that forms an electric field perpendicular to the substrate (6). The film-forming gas is supplied from the supply port (51) and exhausted from the discharge port (52).
以上の４も置を用い、反応チャンバ（５）内のジシラン
（ＳｉｚＨａ）とアンモニア（ＮＨ３）の成膜用ガス（
数Ｔｏｒｒ〜数＋Ｔｏｒｒ ）は、シリンド・リカルテ
レスコープ（３）により適正なエネルギー密度に整形さ
れたＡｒＦエキシマレーザ光等の紫外レーザ光（２１Ｋ
よって効率よく光解離される。ＡｒＦエキシマレーザ光
の波長１９３ ｎｍは、アンモニアの吸収帯のピーク波
長に・尚たり、ジシランについても同様に吸収の起こる
波長である。この成膜用ガスの解離のエネルギーは、吸
収される光子のエネルギーより低いことから光解離は６
易に起こりうる。短パルスレーザ発振器（８）から出射
され、シリンドリカルテレスコープ（３）によりｕ 十
Ｍ ｗ／ｃｒａｍ度のレーザパワー密ＩｆＫなるように
整形され、基板（６）Ｋ平行に照射される高光子エネル
ギーを有するＦ２エキシマレーザ光等の短波長レーザ光
（９）は、成膜用ガス、あるいは解離したガスを一部イ
オン化する能力を持つ。例えは、アンモニアのイオン化
エネルギーは１０゜５ ｅＶ程度と言われ、一方Ｆ２エ
キシマレーザ光のパワー密度を上げて２光子吸収を実現
することにより、局所空間的にイオンを形成することが
可［Ｉヒとなる。厄界形成用厄惨（１０）Ｋ電圧を印加
することにより、できたイオンを基板（６）の方向にド
リフトさせる。イオン数ｅＶ以下の運動エネルギーをも
つように印加電圧を調整すると、基板表面上に堆積した
反応生成物のマイグレーション効果が促進でき、薄ｊ摸
の基板に対する密着性が向上する。Using the above 4 settings, disilane (SizHa) and ammonia (NH3) film-forming gas (
Several Torr to several + Torr) is an ultraviolet laser beam (21K
Therefore, it is efficiently photodissociated. The wavelength of 193 nm of the ArF excimer laser light is the peak wavelength of the absorption band of ammonia, and is also the wavelength at which absorption occurs in disilane as well. The energy of dissociation of this film-forming gas is lower than the energy of absorbed photons, so photodissociation is 6
It can easily happen. The high photon energy is emitted from a short pulse laser oscillator (8), shaped by a cylindrical telescope (3) to have a laser power density IfK of u 10 Mw/cram degree, and irradiated parallel to the substrate (6) K. The short wavelength laser beam (9) such as F2 excimer laser beam has the ability to partially ionize the film-forming gas or the dissociated gas. For example, the ionization energy of ammonia is said to be about 10°5 eV, and on the other hand, by increasing the power density of F2 excimer laser light and realizing two-photon absorption, it is possible to form ions locally [I It becomes a hit. By applying a voltage of 10 K for forming an evil realm, the formed ions are caused to drift in the direction of the substrate (6). When the applied voltage is adjusted so that the kinetic energy is equal to or less than the number of ions eV, the migration effect of the reaction products deposited on the substrate surface can be promoted, and the adhesion of the thin film to the substrate can be improved.
また、薄膜形成における超音波の利用法としては、レー
ザ光学系により検出した異物を超音波撮動により除去す
る方法は提案（特開昭６２−音
２９１３０号）されているが、超Ｘ波を直接加工現象に
利用する手法はない。Furthermore, as a method of using ultrasonic waves in thin film formation, a method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 62-029130) in which foreign substances detected by a laser optical system are removed by ultrasonic imaging. There is no method that can be used directly for processing phenomena.
さらに、２池の紫外光を用いた技術（％開昭６２−７１
２２号および特開昭６１−２５５０１４号）がある。前
者は、第１の紫外光による分解物を第２の紫外光によっ
てさらに光解離させるもので、高純度の膜を低温で形成
する手法を提供するものである。後者は、２ａの紫外光
は基板に対して水平、出直照射を行い、水平照射によっ
て均一に成膜できなかった部分への成膜を出直照射によ
って実ｉＪＩ！ Ｌ、加えて大■Ｕ積化も実現するもの
であり、両名とも付着力の向上に関するものではない。In addition, the technology using ultraviolet light of 2 ponds (% 62-71
No. 22 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-255014). The former method further photodissociates the decomposition product caused by the first ultraviolet light using the second ultraviolet light, and provides a method for forming a highly pure film at a low temperature. In the latter case, the ultraviolet light of 2a is irradiated horizontally and directly onto the substrate, and the film can be formed on areas where the film could not be uniformly formed by horizontal irradiation by direct irradiation. L, in addition, it also realizes a large ■U stack, and neither of them is about improving adhesion.
以上のよりに、光を利用した薄膜形成方法においては高
付着力な膜を形成することが′Ｎ要で、しかも低温プロ
セスで行えるよう熱処理に依存しない手法が期待されて
いた。Based on the above, it is necessary to form a film with high adhesion in a thin film forming method using light, and a method that does not rely on heat treatment so as to be able to perform the process at a low temperature has been expected.
特願昭６２−３２２０２０号のものでは、比較的低温で
行うことが可能であるが、高出力の紫外レーザを基板表
面に集光させると基板表面の損傷は避けられない。また
、大面積化に対しても表面に照射するパルス光を走査す
ることは効率的ではない。In the method disclosed in Japanese Patent Application No. 62-322020, it is possible to perform the process at a relatively low temperature, but if a high-output ultraviolet laser is focused on the substrate surface, damage to the substrate surface is unavoidable. Further, even when increasing the area, it is not efficient to scan the pulsed light irradiated onto the surface.
１＋＞開昭６２−２９０８７３号のものでは、低温帯低
損傷で実現することがｈ］能であるが、２光子吸収によ
るイオン化の確率は非常に小さく、効果は小さい。1+> Although it is possible to achieve this with low damage in the low temperature range with the method of JP-A No. 62-290873, the probability of ionization due to two-photon absorption is very small, and the effect is small.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、低温・低損傷で高付着力の薄膜を形成する薄
膜の形成方法を得ることを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a thin film forming method that forms a thin film with high adhesion at low temperature and with little damage.
この発明に係る薄ｊ換の形成方法は、真空排気された反
応チャンバ内に設置された基板に紫外光を照射して基板
表面を活性化し、次に反応チャンバ内に成膜用ガスを導
入し、第２の輩外光により成膜用ガスを分解し、基板上
に膜を形成する。The method for forming a thin film according to the present invention includes irradiating a substrate placed in an evacuated reaction chamber with ultraviolet light to activate the substrate surface, and then introducing a film-forming gas into the reaction chamber. , the film-forming gas is decomposed by the second external light, and a film is formed on the substrate.
この発明においては、紫外光の短波長である特性を生か
し、光による表面活性化を成膜の前に行うことにより、
高付着力の薄膜が得られる。In this invention, by taking advantage of the short wavelength characteristic of ultraviolet light and performing surface activation with light before film formation,
A thin film with high adhesion is obtained.
以下、この発明の第一の実施例を紫外光としてＸｅラン
プ（１４７ｎｍ ）、Ｈｇランプ（２５４ｎｍ）を用い
、成膜用ガスとしてアセチレン（Ｃ２Ｈ２）を用いた場
合のカーボン膜の形成を対象にして第１図を参照して説
明する。第１図において、第１、第２の紫外光を発生す
る第１．第２め紫外ランプ（１１）、（１２）は、ここ
ではそわそれＸｅランプとＨｇランプで、光源部（１３
）に収納されている。Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the formation of a carbon film using a Xe lamp (147 nm) and a Hg lamp (254 nm) as ultraviolet light and acetylene (C2H2) as the film forming gas. This will be explained with reference to FIG. In FIG. 1, a first and a second ultraviolet rays are generated. The second ultraviolet lamps (11) and (12) are a Sowasore Xe lamp and a Hg lamp here, and the light source part (13)
) is stored in.
（１４）はサセプタ（７）を通して基板（６）に超音波
振動を与える超音波発振器である。チャンバ（５）は排
気系（５２）より真空排気される。その他、第５図にお
けると同一符号は同一部分を示している。(14) is an ultrasonic oscillator that applies ultrasonic vibration to the substrate (6) through the susceptor (7). The chamber (5) is evacuated by an exhaust system (52). In addition, the same reference numerals as in FIG. 5 indicate the same parts.
以上の構成になる装置により、まず、チャンバ（５）は
排気系（５２）より高真空（１０’ Ｔｏｒｒ以下）に
排気される。サセプタ（力により加熱された基板（６）
に、より短波長の光であるＸｅランプ（１１）の光が照
射され、同時に超音波発振器（１４）により発生した超
音波が基板（６）に与えられる。そうすると、Ｘｅう／
ブ（１１）により基板（６）の表面は活性化されるとと
もに、形成される膜の付着力に悪影響を及ぼす基板（６
）表面の汚染物は超音波の振動によって脱離される。ま
た、超音波は基板表面に付着力向上に対して有効と考え
られる結晶核を形成するようにも働く。With the apparatus configured as described above, the chamber (5) is first evacuated to a high vacuum (10' Torr or less) by the exhaust system (52). Susceptor (substrate heated by force (6)
Light of a shorter wavelength from the Xe lamp (11) is irradiated, and at the same time, ultrasonic waves generated by an ultrasonic oscillator (14) are applied to the substrate (6). Then, Xeu/
The surface of the substrate (6) is activated by the plate (11), and the surface of the substrate (6) is adversely affected by the adhesion of the formed film.
) Contaminants on the surface are desorbed by ultrasonic vibrations. Ultrasonic waves also act to form crystal nuclei on the substrate surface, which are considered effective in improving adhesion.
次にガス供給口（５１）より成膜用のＣ２Ｈ２ガスかチ
ャンバ（５）内に供給され、第２の紫外光であるＨｇラ
ンプ（１２）の光が窓（４）を通して照射される。Ｃ２
Ｈ２は２５４．７ｎｍの光を吸収し、さらに分秀畔→〒
分解する。分解物は基板（６）上に達し、カーボン膜を
形成する。Next, C2H2 gas for film formation is supplied into the chamber (5) from the gas supply port (51), and second ultraviolet light from the Hg lamp (12) is irradiated through the window (4). C2
H2 absorbs light of 254.7 nm, and further
Disassemble. The decomposed products reach the substrate (6) and form a carbon film.
このようにして、カーホ゛ン膜は表面励起した基板上に
しかもクリーンな表面に形成されるので、付着力は向上
する。In this way, the carbon film is formed on the surface-excited substrate and on a clean surface, thereby improving adhesion.
次に、第二の実施例を、エツチング用ガスに０２あるい
はＣＣｌ４を用い、紫外光、成膜用ガスは第一の実施例
と同じ場合について第２図を参照して説明する。第２図
で、第１図、第５図におけると同一符号は同一部分を示
している。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 2, in which 02 or CCl4 is used as the etching gas, and the ultraviolet light and film-forming gas are the same as in the first embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals as in FIGS. 1 and 5 indicate the same parts.
以上の装置により、まず、チャンノ＜ （５）は排気系
（５２）より高真空（１０’Ｔｏｒｒ以下）に排気され
る。サセプタ（力により加熱された基板（６）に、より
短波長の光であるＸｅランプ（１１）の光が照射され、
基板（６）の表面を活性化しておく。次にエツチング用
ガスがガス供給口（５１）よりチャンバ（５）に供給さ
れ、例えば、０２であれば波長２４２ ｎｍが吸収端で
あり１４０ ｎｍが吸収ピークであるのでＸｅランプ（
１１）の光を吸収し、０２→０＋０に分解する。このＯ
が、あるいはＯ＋ Ｏｚ ＋ Ｍ→０３＋Ｍ（Ｍは第３
体を示す）で形成された０３が、基板（６）の表面を活
性化する。特に、０は表面に吸着している汚染物として
のＣをＣＯという形で化学スパッタリングし１表面を清
浄化する役目もある。Using the above-described apparatus, first, Channo (5) is evacuated to a high vacuum (10' Torr or less) from the exhaust system (52). The susceptor (substrate (6) heated by force is irradiated with light from a Xe lamp (11) that has a shorter wavelength,
The surface of the substrate (6) is activated. Next, the etching gas is supplied to the chamber (5) from the gas supply port (51).
11) It absorbs the light and decomposes it into 02→0+0. This O
But, or O + Oz + M → 03 + M (M is the third
03 formed by the substrate (shown here) activates the surface of the substrate (6). In particular, 0 also has the role of cleaning the 1 surface by chemically sputtering C, which is a contaminant adsorbed on the surface, in the form of CO.
また、ＣＣｌ４はＣＣ１＋ＣＩ＋０１２あるいはＣＣｌ
２ ＋ ２０１という形に分解し、ＣＩが基板（６）表
面をエツチングすることにより、表面を清浄化し、かつ
、エツチングにより表面に微細な凹凸を形成し、成膜時
のアンカー効果に役立つ。Also, CCl4 is CC1+CI+012 or CCl4
By decomposing into the form 2 + 201, CI etches the surface of the substrate (6), thereby cleaning the surface and forming fine irregularities on the surface by etching, which are useful for the anchoring effect during film formation.
次にエツチングガスな止めて排気系（５２）より真空排
気し、ガス供給口（５，１より成膜用ガスＣ２Ｈ２をチ
ャンバ（５）に導入し、第一の実施例と同様にＨｇラン
プ（１２）を用いてカーボン膜の形成を行う。Next, the etching gas is stopped, the exhaust system (52) is evacuated, the film forming gas C2H2 is introduced into the chamber (5) through the gas supply port (5, 1), and the Hg lamp ( 12) to form a carbon film.
このようにして、カーボン膜は、表面励起しさらに汚染
物の除去された基板（６）上にアンカー効果を持って形
成さｔするので、付着力は向上する。−た、Ａ１（ＣＨ
３）Ｂ 等を用いたＡＩ膜の形成などにお上するとい
う効果もある。In this way, the carbon film is formed with an anchoring effect on the substrate (6) from which the surface is excited and contaminants have been removed, so that the adhesion is improved. -ta, A1(CH
3) It is also effective in forming AI films using B and the like.
さらに、４三・２）実施例を紫外光として１（ｇランプ
（１８４，９ｎｍ）（１１）とｆ（ｇランプ（２５４，
７ｎｍ）（１２）を用い、成膜用ガスは上記実施例と同
様にＣ２Ｈ２を用いた場合について、第二の実施例と同
様に第２図をυ照して説明する。Furthermore, 1 (g lamp (184, 9 nm) (11) and f (g lamp (254, 9 nm)) and f (g lamp (254, 9 nm)
7 nm) (12) and C2H2 is used as the film-forming gas as in the above embodiment, the case will be described with reference to FIG. 2 as in the second embodiment.
まず、チャンバ（５）は排気系（５２）より高真９（１
０’Ｔｏｒｒ以下）に排気される。サセプタ（力により
加熱された基板（６）に、Ｈｇランプ（１１）の光（１
８４，９ｎｍ ）が照射され、この短波長の光により基
板（６）表面は活性化される。First, the chamber (5) is
(below 0'Torr). The susceptor (substrate (6) heated by force is exposed to the light (1
84.9 nm) is irradiated, and the surface of the substrate (6) is activated by this short wavelength light.
次にガス供給口（５１）よりＣ２Ｈ２ガスがチャンバ（
５）中に供給され、より高出力な第２の紫・外光である
Ｈｇランプ（１２）の光（２５４，７ｎｍ）が窓（４）
を通して照射される。この第２の光は第１の光と併用し
て用いても良い。（ｚｆＩ２は２５４．７ｎｍの光を吸
収し、さらに分解する。分解物は基板（６）上に達し、
カーボン膜を形成する。成膜時の堆積速度は紫外光の出
力に依存しているが、表面励起に対しては短波長性が重
要で、低出力でもかまわないことが知られている。この
ようにしてカーボン膜は表面励起した基板（６）上に高
付着力でしかも高速釦形成される。Next, C2H2 gas is supplied to the chamber (
5) The light (254,7 nm) from the Hg lamp (12), which is the second ultraviolet/external light with higher output, is supplied to the window (4).
irradiated through. This second light may be used in combination with the first light. (zfI2 absorbs 254.7 nm light and further decomposes. The decomposed products reach the substrate (6),
Form a carbon film. The deposition rate during film formation depends on the output of ultraviolet light, but it is known that short wavelength is important for surface excitation, and low output is sufficient. In this way, a carbon film is formed on the surface-excited substrate (6) with high adhesion and at high speed.
なお、１司じ出力のランプを用いた場合、１８４．９ｎ
ｍと２５４．７ｎｍの波長での光強度は約１：５である
ことが知られており、−船釣に光強度の点から言うと１
８４．９ｎｍより２５４．７ｎｍのほうが高い付着力の
ものが得やすい。In addition, when using a lamp with 1 output, 184.9n
It is known that the light intensity at wavelengths of 254.7 nm and 254.7 nm is approximately 1:5.
It is easier to obtain higher adhesion with 254.7 nm than with 84.9 nm.
以上の各実施例は光源としてランプを用いた薄膜形成を
例にとって説明したが、従来の技術で示したよりなＶ−
ザ光に変えてもよい、例えば、第四の実施例においては
第３図に示すような装置構成で、第２の紫外光としてＡ
ｒＦレーザ（１９３ｎｍ）（１１を用いると、紫外レー
ザ光（２）はランプによる紫外光よりも一般的に高出力
であるので、高速成膜に対してはより有効である。Each of the above embodiments has been explained by taking as an example the formation of a thin film using a lamp as a light source.
For example, in the fourth embodiment, with an apparatus configuration as shown in FIG.
When rF laser (193 nm) (11) is used, ultraviolet laser light (2) generally has higher output than ultraviolet light from a lamp, so it is more effective for high-speed film formation.
〔発明の効果］
以上のように、この発明によれば、真空排気された反応
チャンバ内に設置された基板Ｋ、成膜用ガスを導入して
成膜を行う前に、紫外光を照射して基板表面を活性化す
るので、低損傷で、膜の基板に対する付着力が向上し、
信頼性の高い薄膜を提供することができるという効果が
ある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the substrate K placed in the evacuated reaction chamber is irradiated with ultraviolet light before the film formation gas is introduced and film formation is performed. Activates the substrate surface with less damage and improves the adhesion of the film to the substrate.
This has the effect of providing a highly reliable thin film.
第１図はこの発明の第一の実施例を説明するための立断
面図、第２図は第二、第三の実施例を説明するための立
断面図、第３図は第四の実施例を説明するための立断面
図、第４図は従来の薄膜の形成方法を示す流れ図、第５
図は従来の薄膜形成装置の立断面図である。
（１）・・紫外レーザ発振器、（２）・−紫外レーザ光
、（４）−・窓、（５）・・反応チャンバ、（６）・・
基板、（７）・・サセプタ、（１１）、（１２）・−第
１．第２の紫外ランプ、（１：Ｎ−・光源部、（１４）
・・超音波発振器。
なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
代理人 曾 我 道 装置、・１１
第１図
５ 反光チャンバ
６ 基板
７７、＋２ 懲１．懲２の系外ランプ第２図
第３図
８８庁ζ
第 ５ 図
ト続補正書
昭和６３年１２月１２日FIG. 1 is an elevational cross-sectional view for explaining the first embodiment of this invention, FIG. 2 is an elevational cross-sectional view for explaining the second and third embodiments, and FIG. 3 is a fourth embodiment. Fig. 4 is a vertical sectional view for explaining an example, Fig. 4 is a flowchart showing a conventional thin film forming method, and Fig. 5
The figure is an elevational sectional view of a conventional thin film forming apparatus. (1)...Ultraviolet laser oscillator, (2)--Ultraviolet laser light, (4)--Window, (5)...Reaction chamber, (6)...
Substrate, (7)...susceptor, (11), (12)...-first. Second ultraviolet lamp, (1:N-・light source part, (14)
...Ultrasonic oscillator. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agent Zeng Ga Dao Device, 11 Figure 1 5 Anti-light chamber 6 Substrate 77, +2 Punishment 1. External lamp of Punishment 2 Figure 2 Figure 3 88 Office ζ Figure 5 Continuation of amendment December 12, 1988
Claims (1)
するとともに第１の紫外光を照射して前記基板の表面を
活性化し、次に前記反応チャンバ内に成膜用ガスを導入
し第２の紫外光により前記成膜用ガスを分解して前記基
板上に薄膜を形成する薄膜の形成方法。A substrate placed in an evacuated reaction chamber is heated and irradiated with a first ultraviolet light to activate the surface of the substrate, and then a film-forming gas is introduced into the reaction chamber and a second ultraviolet light is applied. A method for forming a thin film, comprising forming a thin film on the substrate by decomposing the film forming gas using ultraviolet light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13728488A JPH01306567A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Formation of thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13728488A JPH01306567A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Formation of thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01306567A true JPH01306567A (en) | 1989-12-11 |
Family
ID=15195086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13728488A Pending JPH01306567A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Formation of thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01306567A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5223039A (en) * | 1991-04-02 | 1993-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Illuminating apparatus and photo-excited process apparatus using same |
| JP2013534275A (en) * | 2010-07-30 | 2013-09-02 | ディアロテック | Method of synthesizing materials, in particular diamond, by chemical vapor deposition and apparatus for applying the method |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP13728488A patent/JPH01306567A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5223039A (en) * | 1991-04-02 | 1993-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Illuminating apparatus and photo-excited process apparatus using same |
| JP2013534275A (en) * | 2010-07-30 | 2013-09-02 | ディアロテック | Method of synthesizing materials, in particular diamond, by chemical vapor deposition and apparatus for applying the method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5907077A (en) | Method and apparatus for treatment of freon gas | |
| JPS62102533A (en) | Plasma device | |
| JP2005527700A (en) | Method for plasma cleaning the surface of a material coated with an organic substance and apparatus for carrying out this method | |
| JPH05117061A (en) | Surface treatment | |
| JPH0496226A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| WO2004008510A1 (en) | Surface treating method for substrate | |
| JPH01306567A (en) | Formation of thin film | |
| JPS62183512A (en) | Laser-induced thin film deposition apparatus | |
| JP2002083803A (en) | Dry processing device such as etching device and ashing device | |
| JPH07169743A (en) | Surface treating method | |
| JPS60202928A (en) | Optical pumping reaction device | |
| JPH1018042A (en) | Thin film forming device | |
| EP0298126B1 (en) | Optical cvd process | |
| JPH07105346B2 (en) | Radical beam photo CVD equipment | |
| JPS60236214A (en) | Laser cvd method | |
| JPH0429220B2 (en) | ||
| JPS61149486A (en) | Surface treatment and plasma reaction vessel | |
| JPS6075327A (en) | Ultraviolet ray generating device and material treating device using it | |
| JPH05160085A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPH01184833A (en) | Method and device for surface treating | |
| JPH04130628A (en) | Dry etching method | |
| JPH0294430A (en) | Photo-assisted cvd apparatus | |
| JPS60182127A (en) | Photoexcitation reactor | |
| JPS6175528A (en) | Si surface processing by irradiation of multiple laser beam | |
| JPH04338197A (en) | Synthesizing method for diamond |