JPH03276625A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造装置Info
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- JPH03276625A JPH03276625A JP7347090A JP7347090A JPH03276625A JP H03276625 A JPH03276625 A JP H03276625A JP 7347090 A JP7347090 A JP 7347090A JP 7347090 A JP7347090 A JP 7347090A JP H03276625 A JPH03276625 A JP H03276625A
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Links
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は光励起を利用して基板上へoH膜堆積基板のエ
ツチング等の加工を行う半導体装置の製造装置に関する
。
ツチング等の加工を行う半導体装置の製造装置に関する
。
(従来の技#)
近年、半導体集積回路の進展に伴い、デバイスO微細化
、高集積化が要求されている。その実現のための一つの
方法として、低温かつイオンダメージのない半導体プロ
セスである光励起プロセスが注目されている。
、高集積化が要求されている。その実現のための一つの
方法として、低温かつイオンダメージのない半導体プロ
セスである光励起プロセスが注目されている。
この光励起プロセスには、例えば光励起を用いた化学気
相成長法(光CVD法)がある。この光CVD法は、光
のエネルギーによシ反応ガス中の分子等を活性化し、所
定温度に加熱された基板上(、薄膜を堆積させる方法で
ある。薄膜の堆積速度は光のエネルギーすなわち光の強
度と関係しており、一般和光の強度が強いと薄g堆積速
度は大きくなる。このような関係は光励起プロセス全般
についても言え、一般に光の強度が強いとその速&は大
きくなる。
相成長法(光CVD法)がある。この光CVD法は、光
のエネルギーによシ反応ガス中の分子等を活性化し、所
定温度に加熱された基板上(、薄膜を堆積させる方法で
ある。薄膜の堆積速度は光のエネルギーすなわち光の強
度と関係しており、一般和光の強度が強いと薄g堆積速
度は大きくなる。このような関係は光励起プロセス全般
についても言え、一般に光の強度が強いとその速&は大
きくなる。
一方、近年、半導体プロセスに用いる基板の大口径化あ
るいは大面積デバイスの開発が進んでおシ、これらの上
に薄膜を堆積させたりこれらを加工する場合、その加工
速度の基板表面内均−性の向上が必要となってきている
。前述した光CVD法等の光励起プロセスの場合このプ
ロセスの加工速度の基板表面内均−性向上を達成するに
は、基板表面に照射される光の強度の面内均一性の向上
を図らなければならない。
るいは大面積デバイスの開発が進んでおシ、これらの上
に薄膜を堆積させたりこれらを加工する場合、その加工
速度の基板表面内均−性の向上が必要となってきている
。前述した光CVD法等の光励起プロセスの場合このプ
ロセスの加工速度の基板表面内均−性向上を達成するに
は、基板表面に照射される光の強度の面内均一性の向上
を図らなければならない。
例えば、従来の光CVD装置の構成を示す断面図を第9
図(船に示す0図の1は膜堆積室でこの膜堆積室1内に
は基板2を載置した基板ホルダ3及びこれを支える試料
台4が収容されており、前記基板ホルダ3はチャック5
により前記試料台4に機械的に載置される。前記試料台
4の内部にはヒーター6が設けられている。また、前記
膜堆積室l内には、ガス供給部7から原料ガスが導入さ
れ、この膜堆積室l内のガスは排気ポンプ8により排気
されるようになりている。
図(船に示す0図の1は膜堆積室でこの膜堆積室1内に
は基板2を載置した基板ホルダ3及びこれを支える試料
台4が収容されており、前記基板ホルダ3はチャック5
により前記試料台4に機械的に載置される。前記試料台
4の内部にはヒーター6が設けられている。また、前記
膜堆積室l内には、ガス供給部7から原料ガスが導入さ
れ、この膜堆積室l内のガスは排気ポンプ8により排気
されるようになりている。
一方、前記膜堆積室1上部には例えば低圧水銀ランプか
らなる光fl1)3を収容する光源収容室14がありこ
の光源13かもの光を反射する反射@15がこの光源1
3の後部に設けられている。
らなる光fl1)3を収容する光源収容室14がありこ
の光源13かもの光を反射する反射@15がこの光源1
3の後部に設けられている。
前記膜堆積室lと前記光源収容室14との間は例えば合
成石英板からなる光導入窓91で仕切られている。17
はパージガスであるN、を導入、排気するためのパイプ
である。
成石英板からなる光導入窓91で仕切られている。17
はパージガスであるN、を導入、排気するためのパイプ
である。
ここで、光源として用いられている低圧水銀ランプ13
の上面概略図を纂9図(b)に示す。前記基板2に対す
る照射面積を大きくするため、通常1本の低圧水銀ラン
プを連続したコの字状に折り曲けるか、あるいは複数本
の低圧水銀ランプを並列に並べることによって構成され
る。このように、光1)[13が配設され九場合の膜堆
積の行われる基板2表面内の光強度の分布を第10図に
示す。この図に示すように、低圧水銀ランプ13−1〜
13−5の直下101−1〜101−5 では光強度
は強く、これらのランプの間に相当する位置102−1
〜102−4では相対的に弱くなる。
の上面概略図を纂9図(b)に示す。前記基板2に対す
る照射面積を大きくするため、通常1本の低圧水銀ラン
プを連続したコの字状に折り曲けるか、あるいは複数本
の低圧水銀ランプを並列に並べることによって構成され
る。このように、光1)[13が配設され九場合の膜堆
積の行われる基板2表面内の光強度の分布を第10図に
示す。この図に示すように、低圧水銀ランプ13−1〜
13−5の直下101−1〜101−5 では光強度
は強く、これらのランプの間に相当する位置102−1
〜102−4では相対的に弱くなる。
このように膜堆積を行う基板2表面内において照射光の
強度が基板位置により不均一になるので前記基板2上へ
の膜堆積速度も不均一となる。従ってこの基板2表面に
堆積する膜の膜厚は面内で不均一となってしまうという
問題があった。
強度が基板位置により不均一になるので前記基板2上へ
の膜堆積速度も不均一となる。従ってこの基板2表面に
堆積する膜の膜厚は面内で不均一となってしまうという
問題があった。
上述した光強度の基板表面内での不均一性の問題は光C
VDのみならず光励起プロセス全般に対して存在し、基
板への照射光の強度が前記基板表面内で不均一であるこ
とによりプロセスの加工速度が該面内で不均一となって
しまう問題があった。
VDのみならず光励起プロセス全般に対して存在し、基
板への照射光の強度が前記基板表面内で不均一であるこ
とによりプロセスの加工速度が該面内で不均一となって
しまう問題があった。
(発明が解決しようとするl!題)
このように、従来の光励起を用いた半導体装置の製造装
置では、基板への照射光の強度が光源の位置と相関して
、この基板表面内で不均一となシ従って光励起を用い九
プロセスの加工速Fjt4に該面内で、不均一となって
しまう問題があった。本発明は上記実情を鑑みてなされ
たもので、前述した問題を解決した半導体装置の製造装
置を提供することを目的とする。
置では、基板への照射光の強度が光源の位置と相関して
、この基板表面内で不均一となシ従って光励起を用い九
プロセスの加工速Fjt4に該面内で、不均一となって
しまう問題があった。本発明は上記実情を鑑みてなされ
たもので、前述した問題を解決した半導体装置の製造装
置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
前述した問題を解決すべく、本発明は内部に反応性ガス
が導入される反応室と、この反応室内に設けられた基板
を載置する試料台と、前記基板表面に光を照射せしめる
光源と、この光源と前記基板間あるいは前記光源の後部
に配置され、前記光源からの光を均一に前記基板表面に
照射せしめる光均−化手段とからなる半導体装置の製造
装置を提供する。
が導入される反応室と、この反応室内に設けられた基板
を載置する試料台と、前記基板表面に光を照射せしめる
光源と、この光源と前記基板間あるいは前記光源の後部
に配置され、前記光源からの光を均一に前記基板表面に
照射せしめる光均−化手段とからなる半導体装置の製造
装置を提供する。
(作用)
本発明の半導体装置の製造装置であれば、光源4し
からの不均一な光が、光均−手段により補正され反応室
内の試料台に載置された基板の表面に、均一に照射され
るのでこの基板の表面で行う光励起プロセスの加工速度
は、誼面内で均一となる。
内の試料台に載置された基板の表面に、均一に照射され
るのでこの基板の表面で行う光励起プロセスの加工速度
は、誼面内で均一となる。
(実*例)
以下、本発明の実施例の詳細を図面を用いて説明する。
謳10実施例
第1図は本発明による纂1の実施例に係わる半導体装置
の製造装置の概略図である。同図において、第9図と同
一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省
略する。この装置は光CVD装置でありl1c9図と異
なるのは光導入窓I6の形状と反射板15の形状である
。
の製造装置の概略図である。同図において、第9図と同
一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省
略する。この装置は光CVD装置でありl1c9図と異
なるのは光導入窓I6の形状と反射板15の形状である
。
前記光導入窓16は第9図(b)に示したような低圧氷
像ランプの線状光源13−1〜13−n直下のそれぞれ
の位置に対応して、それらと同じ数の棒状凸レンズ16
−1〜16−nが一体的に成型されたものとなっている
。前記凸レンズの凸側は光源と対向して配置され、その
裏側は平面でおる。すなわている。
像ランプの線状光源13−1〜13−n直下のそれぞれ
の位置に対応して、それらと同じ数の棒状凸レンズ16
−1〜16−nが一体的に成型されたものとなっている
。前記凸レンズの凸側は光源と対向して配置され、その
裏側は平面でおる。すなわている。
前記凸レンズ16−1〜16−nは合成石英から形成さ
れる。
れる。
一方、前記反射板15は前記線状光1)13−1〜13
〜nのそれぞれの位置に対応して、それと同数の凹面を
有する凹面鏡15−1〜15−ロの連続集合体で出来て
いる。ここでこれらの凹面鏡の反射面の断面形状は円弧
であり、前記光1)13−1〜13−nはそれぞれに対
応した前記凹面鏡15−1〜15−nの曲率半径の中心
に位置して匹る。
〜nのそれぞれの位置に対応して、それと同数の凹面を
有する凹面鏡15−1〜15−ロの連続集合体で出来て
いる。ここでこれらの凹面鏡の反射面の断面形状は円弧
であり、前記光1)13−1〜13−nはそれぞれに対
応した前記凹面鏡15−1〜15−nの曲率半径の中心
に位置して匹る。
次に、このような光導入窓16と反射板15により、線
状光51)3−1〜13−nから、照射された光がどの
ように進むかを図面を用いて説明する。
状光51)3−1〜13−nから、照射された光がどの
ように進むかを図面を用いて説明する。
第2図はその説明図である。同図では簡便のため、それ
ぞれ対応した1つのランプ13−jl、光導入窓の1つ
凸レンズ部16−1.反射板の1つの凹面鏡部15−1
).そしてこれらによって光照射される基板の部分2a
のみに着目して示している。
ぞれ対応した1つのランプ13−jl、光導入窓の1つ
凸レンズ部16−1.反射板の1つの凹面鏡部15−1
).そしてこれらによって光照射される基板の部分2a
のみに着目して示している。
ランプ13−1より前方(基板2方向)に放射された?
25−1〜25−flは、このランプ13−1が光導入
窓の凸レンズ16−aの物体焦点にあるので、この凸レ
ンズ16−a通過後は屈折して平行光線26−1〜26
−nとなって基板2表面に照射される。また前記ランプ
13−息より後方(反射板方向)に放射された光27−
1〜27−nは、このランプ13−aが反射板の凹面鏡
15−暑の曲率半径中心にあるので、この凹面鏡15−
aで反射されて同じ光路を逆進し、このランプ13−a
t通過して、先に示した光25−1〜25−nと同じ光
路を通って基板21表面に照射される。
25−1〜25−flは、このランプ13−1が光導入
窓の凸レンズ16−aの物体焦点にあるので、この凸レ
ンズ16−a通過後は屈折して平行光線26−1〜26
−nとなって基板2表面に照射される。また前記ランプ
13−息より後方(反射板方向)に放射された光27−
1〜27−nは、このランプ13−aが反射板の凹面鏡
15−暑の曲率半径中心にあるので、この凹面鏡15−
aで反射されて同じ光路を逆進し、このランプ13−a
t通過して、先に示した光25−1〜25−nと同じ光
路を通って基板21表面に照射される。
従って、これらの凸レンズを@1図に示すように配置す
れば、基板2に対して均一な光が照射される。この場合
、凹面鏡はなくてもよい。
れば、基板2に対して均一な光が照射される。この場合
、凹面鏡はなくてもよい。
次に本発明による第1の実施例に係わる半導体装置の製
造装置を用い、基板上に薄膜を堆積させる場合の一例を
第1図を用いて説明する。
造装置を用い、基板上に薄膜を堆積させる場合の一例を
第1図を用いて説明する。
まず、基板2を基板ホルダ3に装着し膜堆積室(反応室
)1内をN3ガスによりパージする。次いでガス供給部
7から原料ガスとして水銀を含んだ5rH4ixをJl
[積重IP3に各々i 量100(SCGII[〕圧力
αl[Torr]で導入し、前記基板2を抵抗加熱等の
ヒーター6により250[]に加熱する。低圧水銀ラン
プ13を点灯し波長254[:nm](D紫外光を前記
基板2の表面に照射することにより膜堆積を行なう、こ
の時、前述したように前記低圧水銀ランプ13から照射
された光は光導入窓16において屈折し、平行光線とな
って前記基板2に照射される。このため前記基板2表面
内の光強度分布はIE9図に示される従来型の光CVD
装置に比べて大幅に均一化され、これによってこの基板
2表面内の膜堆積速度の均一化をはかることができる。
)1内をN3ガスによりパージする。次いでガス供給部
7から原料ガスとして水銀を含んだ5rH4ixをJl
[積重IP3に各々i 量100(SCGII[〕圧力
αl[Torr]で導入し、前記基板2を抵抗加熱等の
ヒーター6により250[]に加熱する。低圧水銀ラン
プ13を点灯し波長254[:nm](D紫外光を前記
基板2の表面に照射することにより膜堆積を行なう、こ
の時、前述したように前記低圧水銀ランプ13から照射
された光は光導入窓16において屈折し、平行光線とな
って前記基板2に照射される。このため前記基板2表面
内の光強度分布はIE9図に示される従来型の光CVD
装置に比べて大幅に均一化され、これによってこの基板
2表面内の膜堆積速度の均一化をはかることができる。
@2の実施例
次に、本発明による第2の実施例に係わる半導体装置の
製造装置の概略図をWN2図に示す、譲3図において第
1図と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な
説明は省略する。
製造装置の概略図をWN2図に示す、譲3図において第
1図と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な
説明は省略する。
この実施例装置も光CVD装置であシ、この図に示すよ
うに線状光源13−1〜13−n間に光吸収性のしきり
31−1〜3l−(n−1)が設けられており、このし
きシ31−1〜3l−(n−1)により前記光源13−
1〜13−1の各々から若干わずかに近隣のレンズに照
射される光は、遮断されそれぞれの光源はそれと対応し
て形成されている凸レンズ16−1〜16−n及び凹面
@15−1〜15−n以外には照射しないようにしたの
が特徴である。すなわち、第1の実施例で述べた光CV
D装置と比べると隣接した光源からの光が遮断されるの
で、同実施例よりも隣接する光源からの光の影響を受け
ないより均一な基板表面内光強度分布が得られる。
うに線状光源13−1〜13−n間に光吸収性のしきり
31−1〜3l−(n−1)が設けられており、このし
きシ31−1〜3l−(n−1)により前記光源13−
1〜13−1の各々から若干わずかに近隣のレンズに照
射される光は、遮断されそれぞれの光源はそれと対応し
て形成されている凸レンズ16−1〜16−n及び凹面
@15−1〜15−n以外には照射しないようにしたの
が特徴である。すなわち、第1の実施例で述べた光CV
D装置と比べると隣接した光源からの光が遮断されるの
で、同実施例よりも隣接する光源からの光の影響を受け
ないより均一な基板表面内光強度分布が得られる。
従って、該面内でより均一な膜堆積速度を得ることがで
きる。
きる。
前述した第1.第2の実mNにおいて光導入窓16は凸
レンズ13−1〜13−0から構成されているが、これ
らの形状は前記実施例に示したものに限らず、両面が凸
状の凸レンズを用いてもよい。
レンズ13−1〜13−0から構成されているが、これ
らの形状は前記実施例に示したものに限らず、両面が凸
状の凸レンズを用いてもよい。
この場合4、凸レンズの光軸上の物体焦点に光源を配置
すればよい。さらに、レンズの形状はその光軸上に焦点
を結ぶものであれば何でもよく、複数のレンズを用いて
焦点を結ばせる方法をとってもよい、iた、光吸収性の
しきりも光t−鉄吸収る材料であればどのようなものを
用いてもよい。
すればよい。さらに、レンズの形状はその光軸上に焦点
を結ぶものであれば何でもよく、複数のレンズを用いて
焦点を結ばせる方法をとってもよい、iた、光吸収性の
しきりも光t−鉄吸収る材料であればどのようなものを
用いてもよい。
第3の実施例
第4図に、本発明による第3の実施例に係わる半導体装
置の製造装置の概略構成図を示す。この図において第3
図と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な説
明は省略する。この図に示すように第3図と異なるのは
反射板41の形状と光導入窓42C)形状である。
置の製造装置の概略構成図を示す。この図において第3
図と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細な説
明は省略する。この図に示すように第3図と異なるのは
反射板41の形状と光導入窓42C)形状である。
前記反射板41ji線状光源13−1〜13−n(Dそ
れぞれの位置に対応して、それぞれと同数の凹面を有す
る凹面鏡41−1〜41−nの連続集合体で出来ている
。また、前記光導入窓42は両面が平らな合成石英製平
板からなっている。
れぞれの位置に対応して、それぞれと同数の凹面を有す
る凹面鏡41−1〜41−nの連続集合体で出来ている
。また、前記光導入窓42は両面が平らな合成石英製平
板からなっている。
次にこのような反射板41t−用いた場合、線状光源1
3−1〜13−nから照射された光が基板20表面をど
のように照射するかを第5図(a) 、 (b)を用い
て説明する。
3−1〜13−nから照射された光が基板20表面をど
のように照射するかを第5図(a) 、 (b)を用い
て説明する。
第5図(a)は、本発明による第3の実施例の光CVD
装置において光源から照射される光が前記基板20表面
に照射される際の光の経路を示す概略図である。この図
では簡便のため、それぞれ対応した1つのランプ13−
1、反射板の1つの凹面鏡部41−a、光導入窓42−
8.光吸収性のしき、931−1,31−b及び基板の
部分2aのみを抽出した形で示している。
装置において光源から照射される光が前記基板20表面
に照射される際の光の経路を示す概略図である。この図
では簡便のため、それぞれ対応した1つのランプ13−
1、反射板の1つの凹面鏡部41−a、光導入窓42−
8.光吸収性のしき、931−1,31−b及び基板の
部分2aのみを抽出した形で示している。
第5図(b)は上記光CVD装置において、基板2の表
面の光強度分布を示す説明図である。光源13−aから
基板の部分2a表面には直接光43−1〜43−nが照
射される。この光43−1〜43−nのみを考えた場合
第5図(b)■に示すように基P 板の部分23表面の中心−で光強度が最大となる。
面の光強度分布を示す説明図である。光源13−aから
基板の部分2a表面には直接光43−1〜43−nが照
射される。この光43−1〜43−nのみを考えた場合
第5図(b)■に示すように基P 板の部分23表面の中心−で光強度が最大となる。
一方、前記光源13−aから凹面鏡部41−aに照射さ
れる光44−1〜44−nは、この凹面鏡部41−a表
面で反射され、反射光45−1〜45−nは前記基板の
部分22表面に照射される。この場合、前記反射光45
−1〜45−nは、第5図(alに示すように基板の部
分2aの端部に向けて照射され地 るように前記凹面蛛部41−a表面は加工されている。
れる光44−1〜44−nは、この凹面鏡部41−a表
面で反射され、反射光45−1〜45−nは前記基板の
部分22表面に照射される。この場合、前記反射光45
−1〜45−nは、第5図(alに示すように基板の部
分2aの端部に向けて照射され地 るように前記凹面蛛部41−a表面は加工されている。
この光45−1〜45−nのみを考えた場合、第5図(
b)■に示すように基板の部分28表面の端部で光強度
が最大となる。従って、前記基板の部分21表面での全
体としての光強度分布は、■と■を合成した■のように
均一となり、基板20表面において、光強度分布の均一
性は向上する。このため該面内でより均一な膜堆積を得
ることができる。
b)■に示すように基板の部分28表面の端部で光強度
が最大となる。従って、前記基板の部分21表面での全
体としての光強度分布は、■と■を合成した■のように
均一となり、基板20表面において、光強度分布の均一
性は向上する。このため該面内でより均一な膜堆積を得
ることができる。
なお、凹面鏡部4ト」の表面形状は、光源の大きさ、光
源とjの凹面鏡部41−a間の距離、光源と基板間の距
離、基板表面の照射面積、凹面鏝部の加工精度及び基板
表面上の光強度分布の許容できる誤差等のパラメーター
の値から決定される。これらのパラメーターの値が変わ
っても、それに応じて最適に決められた表面形状を有す
る凹面鏡部を設計すれば基板表面上で所望の均一な光−
(n−1)を設けたが、このしきシは設けなくてもよく
、この場合には、前記光源13−1〜13−nのそれぞ
れは、基板2の表面全体を照射すると考えて凹面鏡部4
ト40表面形状を決定すればよい、また、この場合にお
いて光吸収性のしきりは光を吸収する材料であればどの
よりな4のを用いてもよい。
源とjの凹面鏡部41−a間の距離、光源と基板間の距
離、基板表面の照射面積、凹面鏝部の加工精度及び基板
表面上の光強度分布の許容できる誤差等のパラメーター
の値から決定される。これらのパラメーターの値が変わ
っても、それに応じて最適に決められた表面形状を有す
る凹面鏡部を設計すれば基板表面上で所望の均一な光−
(n−1)を設けたが、このしきシは設けなくてもよく
、この場合には、前記光源13−1〜13−nのそれぞ
れは、基板2の表面全体を照射すると考えて凹面鏡部4
ト40表面形状を決定すればよい、また、この場合にお
いて光吸収性のしきりは光を吸収する材料であればどの
よりな4のを用いてもよい。
第6図は本発明による第4の実施例に係わる半導体装置
の製造装置(光CVD装置)の構成を示した図である。
の製造装置(光CVD装置)の構成を示した図である。
この図において第1図と同一の部分には同一の符号を付
して示し詳細な説明は省略する。
して示し詳細な説明は省略する。
この図に示すように第1図と異なるのは光導入窓をすり
ガラス61で構成した点である。
ガラス61で構成した点である。
この実施例のように光導入窓をすりガラス61で構成す
ると線状光源13−1〜13−nから照射された光はす
りガラス61を通過する際に一様に散乱されることとな
り、前記光はすりガラス61f:通過した後、基板2表
面上に均一に照射される。
ると線状光源13−1〜13−nから照射された光はす
りガラス61を通過する際に一様に散乱されることとな
り、前記光はすりガラス61f:通過した後、基板2表
面上に均一に照射される。
この時の光強度はナシガラス61を通過する際、低下す
るので堆積速度は若干低下するが同面内における照射光
の強度分布は均一となり、前述した実施例と同様基板面
内で均一な堆積速度を得るという効果が得られる。
るので堆積速度は若干低下するが同面内における照射光
の強度分布は均一となり、前述した実施例と同様基板面
内で均一な堆積速度を得るという効果が得られる。
この実施例では前記すりガラス61は両面屯しくけ片面
が研磨された状態の合成石英ガラスを用いたが光を一様
に散乱させるものであれば何でもよい。
が研磨された状態の合成石英ガラスを用いたが光を一様
に散乱させるものであれば何でもよい。
第7図は本発明による第5の実施例に係わる光CVD装
置の構成を示した概略断面図である。この図において1
g1図と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細
な説明は省略する。光導入窓16及び反射板15として
第1図に示した光導入窓16(凸し/ズ16−1〜16
−1) )と反射板15(凹面鏡15−1〜15−rl
)を用いることで、膜堆積速度の均一化をはかることが
できるという点は第1の実施例と同様である。
置の構成を示した概略断面図である。この図において1
g1図と同一の部分には同一の符号を付して示し、詳細
な説明は省略する。光導入窓16及び反射板15として
第1図に示した光導入窓16(凸し/ズ16−1〜16
−1) )と反射板15(凹面鏡15−1〜15−rl
)を用いることで、膜堆積速度の均一化をはかることが
できるという点は第1の実施例と同様である。
この実施例装置の特徴は、光CVD装置に予備排気室を
設けた点である。すなわち、図中9は基板搬送用の予備
排気室でおりゲートパルプ10にの予備排気室9内は基
板2を搬送する時K、前もって排気ポンプ12により排
気されるようになっている。
設けた点である。すなわち、図中9は基板搬送用の予備
排気室でおりゲートパルプ10にの予備排気室9内は基
板2を搬送する時K、前もって排気ポンプ12により排
気されるようになっている。
本実施例によれば前記膜堆積室1内が大気にさらされる
ことなく基板2を基板ホルダー3とともに、試料台4に
着脱することが可能であり、したがって大気中の酸素・
窒素・水分等が前記膜堆積室1の内壁等に吸着し、堆積
膜中に不純物として混入するという問題点が解決され、
また前記吸着分子の影響による前記膜堆積室1内排気の
長時間化の問題も解決される。
ことなく基板2を基板ホルダー3とともに、試料台4に
着脱することが可能であり、したがって大気中の酸素・
窒素・水分等が前記膜堆積室1の内壁等に吸着し、堆積
膜中に不純物として混入するという問題点が解決され、
また前記吸着分子の影響による前記膜堆積室1内排気の
長時間化の問題も解決される。
第8図は、本発明による第6の実施例に係わる光CVD
装置の構成を示す概略断面図である。この図において、
第7図と同一の部分には同一の符号を付して示し、祥細
な説明は省略する。光導入窓16及び反射板15として
第1図に示した光導入窓16(凸レンズ16−1〜l6
−n)と反射板15(凹面鏡15−1〜15−ft )
を用いることで、膜堆積速度の均一化をはかることがで
きるという点は第1の実施例と同様である。
装置の構成を示す概略断面図である。この図において、
第7図と同一の部分には同一の符号を付して示し、祥細
な説明は省略する。光導入窓16及び反射板15として
第1図に示した光導入窓16(凸レンズ16−1〜l6
−n)と反射板15(凹面鏡15−1〜15−ft )
を用いることで、膜堆積速度の均一化をはかることがで
きるという点は第1の実施例と同様である。
本実施例においては基板2を含む基板ホルダー3の搬送
機構1)の他に堆積室1と光源収容室14を分離してい
る光導入窓16も窓搬送機構85によりゲートバルブ8
4を通じて搬送可能とざ1 なっており、チャック罵により所定の位置にチャックさ
れる。この場合前記光導入窓16はレール82.86上
に載置されて搬送される。
機構1)の他に堆積室1と光源収容室14を分離してい
る光導入窓16も窓搬送機構85によりゲートバルブ8
4を通じて搬送可能とざ1 なっており、チャック罵により所定の位置にチャックさ
れる。この場合前記光導入窓16はレール82.86上
に載置されて搬送される。
光源収容室14や予備排気室9,83ti前記基板2、
前記光導入窓16を搬送する時、前もって排気ポンプ1
2によシ真空排気されるようになっており、前記光導入
窓16がチャックされていない場合、前記光源収容室1
4は前記膜堆積室1とともに排気ポンプ8により5 x
10 (:Torr〕以下に排気されている。
前記光導入窓16を搬送する時、前もって排気ポンプ1
2によシ真空排気されるようになっており、前記光導入
窓16がチャックされていない場合、前記光源収容室1
4は前記膜堆積室1とともに排気ポンプ8により5 x
10 (:Torr〕以下に排気されている。
本実m例によれば前記IK6の実施例と同じ効果を得る
他に、前記膜形成室1を大気揉さらすことなく前記光導
入窓16の着脱が可能となる。アモルファスシリコン膜
等の低圧水銀ランプ13からの紫外光を吸収する膜を形
成する場合、前記1板2上に膜堆積が行なわれると同時
に前記光導入窓16の膜堆積室1側にも膜堆積が行なわ
れ、堆積膜厚が増加するにともない前記基板2上での光
照度が低下し膜形成速度が低下するという問題がある。
他に、前記膜形成室1を大気揉さらすことなく前記光導
入窓16の着脱が可能となる。アモルファスシリコン膜
等の低圧水銀ランプ13からの紫外光を吸収する膜を形
成する場合、前記1板2上に膜堆積が行なわれると同時
に前記光導入窓16の膜堆積室1側にも膜堆積が行なわ
れ、堆積膜厚が増加するにともない前記基板2上での光
照度が低下し膜形成速度が低下するという問題がある。
この問題を解決するための一手法として光導入窓16の
膜堆積室1儒にたとえば7オンプリンオイルを塗布する
ことで前記光導入窓16への膜堆積を防止するという方
法がある。しかし、この方法によれば膜堆積を行なうた
びに前記光導入窓16をはずし再度、7オンプリンオイ
ルを塗布し直さなければならず、その5FrL前記膜堆
積室1を大気にさらすことになり前述した第5の実施例
における問題と同様の問題が生ずる。
膜堆積室1儒にたとえば7オンプリンオイルを塗布する
ことで前記光導入窓16への膜堆積を防止するという方
法がある。しかし、この方法によれば膜堆積を行なうた
びに前記光導入窓16をはずし再度、7オンプリンオイ
ルを塗布し直さなければならず、その5FrL前記膜堆
積室1を大気にさらすことになり前述した第5の実施例
における問題と同様の問題が生ずる。
本実施例によれば前述したように、前記堆積室1を大気
にさらすことなく前記光導入窓16の着脱が可能となる
ため、上記の問題は解決される。
にさらすことなく前記光導入窓16の着脱が可能となる
ため、上記の問題は解決される。
なお、この実施例では、第1の実施例による装置に改良
を加えたものを示したがこれに限らず第2乃至第4の実
施例による装置、さらに本発明による光CVD装置で、
膜堆積室内に光導入窓を設は九もの全般に対して改良を
加えてもよい。
を加えたものを示したがこれに限らず第2乃至第4の実
施例による装置、さらに本発明による光CVD装置で、
膜堆積室内に光導入窓を設は九もの全般に対して改良を
加えてもよい。
第1乃至第6の実施例において、光源は低圧水銀ランプ
を用いた例を示したが、これらに限られるものではなく
、重水素ランプ、エキシマレーザ等でもよく、基板表面
上で光の強度分布が不均一となるものであればよい。ま
た原料ガスはモノシラン(8iH4)に限るものではな
く、高次シラン!(例えばジシラン(Si、H@)、ト
リシラン(SisHa)、(GeH,) )でもよい
。混合ガスとしては、ジボラン(B、H,) 、フォス
フイン(PHa ) 、 アセチレン(C5Hs )
等を含んでもよい。更に堆積する薄膜はアモルファスシ
リコンに限るものではなく、シリコン醗化膜やシリコン
窒化膜や化合物半導体(例え1jGaAs、Zn5e
)等でもよい。また実施例では触媒として水銀を用いた
が、水銀を含まない直接励起でもよい。
を用いた例を示したが、これらに限られるものではなく
、重水素ランプ、エキシマレーザ等でもよく、基板表面
上で光の強度分布が不均一となるものであればよい。ま
た原料ガスはモノシラン(8iH4)に限るものではな
く、高次シラン!(例えばジシラン(Si、H@)、ト
リシラン(SisHa)、(GeH,) )でもよい
。混合ガスとしては、ジボラン(B、H,) 、フォス
フイン(PHa ) 、 アセチレン(C5Hs )
等を含んでもよい。更に堆積する薄膜はアモルファスシ
リコンに限るものではなく、シリコン醗化膜やシリコン
窒化膜や化合物半導体(例え1jGaAs、Zn5e
)等でもよい。また実施例では触媒として水銀を用いた
が、水銀を含まない直接励起でもよい。
第7の実施例
次に本発明による第7の実施例に係わる半導体装置の製
造装置を詳細に説明する。
造装置を詳細に説明する。
この実施例装置は光励起エツチング載置であり、その構
成は前述し九実施例における光CVD装置の構成とほぼ
同様なので、第1図を用いてこの実施例を詳細に説明す
る。
成は前述し九実施例における光CVD装置の構成とほぼ
同様なので、第1図を用いてこの実施例を詳細に説明す
る。
第1図に示した光CVD装置と、異なる点は原料ガスと
して、基板上に堆積を起こすガスの代わりに、基板表面
をエツチングするガス(エツチングガス)を用いること
である。
して、基板上に堆積を起こすガスの代わりに、基板表面
をエツチングするガス(エツチングガス)を用いること
である。
まず、ポリシリコン膜が表面に形成された基板2を基板
ホルダ3に装着し、反応室1内にガス供給部7からエツ
チングガスとして、C4ガスを圧力IQTorrで導入
する。前記基板2は、抵抗加熱等のヒーター6により1
50℃に加熱される。
ホルダ3に装着し、反応室1内にガス供給部7からエツ
チングガスとして、C4ガスを圧力IQTorrで導入
する。前記基板2は、抵抗加熱等のヒーター6により1
50℃に加熱される。
次に、消費電力が200WのHg−Xeランプ13(光
源)を点灯し、前記基板2の表面に照射することによシ
、該表面に形成されたポリシリコン膜のエツチングを行
う。この時、第1の実施例大幅に均一化され、これによ
り該表面内のエッチング速度を均一化することができる
。なおこの実施例において、前記ポリシリコン膜は、単
結晶シリコンやアモルファスシリコンで構成されていて
もよい、光源として、前記Hg −Xe ランプの代わ
りに低圧水銀ランプのようなUV(紫外線)ランプ、エ
キシマレーザ、Ar レーザ等のものを用いてもよい
。さらに、基板2の表面にレジストパターンを形成し、
これをマスクとしてエツチングを行ってもよい。この場
合も均一にエツチングすることができる。
源)を点灯し、前記基板2の表面に照射することによシ
、該表面に形成されたポリシリコン膜のエツチングを行
う。この時、第1の実施例大幅に均一化され、これによ
り該表面内のエッチング速度を均一化することができる
。なおこの実施例において、前記ポリシリコン膜は、単
結晶シリコンやアモルファスシリコンで構成されていて
もよい、光源として、前記Hg −Xe ランプの代わ
りに低圧水銀ランプのようなUV(紫外線)ランプ、エ
キシマレーザ、Ar レーザ等のものを用いてもよい
。さらに、基板2の表面にレジストパターンを形成し、
これをマスクとしてエツチングを行ってもよい。この場
合も均一にエツチングすることができる。
また、前述したアモルファスシリコン膜単結晶シリコン
膜、ポリシリコン膜のようなシリコン膜をエツチングす
るガスとしては、他のガスを用いてもよい0例えばSF
、ガスを用いる場合は、CO。
膜、ポリシリコン膜のようなシリコン膜をエツチングす
るガスとしては、他のガスを用いてもよい0例えばSF
、ガスを用いる場合は、CO。
レーザ、エキシマレーザ等の光源を用いればエツチング
を行える。XeF、ガスを用いる場合は、人r+レーザ
等の光源を用いればよい、さらrcHCl を用いる場
合はAr レーザ等の光源を用いればよい。
を行える。XeF、ガスを用いる場合は、人r+レーザ
等の光源を用いればよい、さらrcHCl を用いる場
合はAr レーザ等の光源を用いればよい。
さらにポリシリコン膜をエツチングするガスとしては他
に−F、CoやNF、等のガスを用いることができ、こ
の場合光源としてエキシマレーザを用いるとよい。
に−F、CoやNF、等のガスを用いることができ、こ
の場合光源としてエキシマレーザを用いるとよい。
さらにまた、エツチングする薄膜がタングステン膜であ
る場合、エキシマレーザを光源に用い、NF、ガスをエ
ツチングガスに用いるとよい。
る場合、エキシマレーザを光源に用い、NF、ガスをエ
ツチングガスに用いるとよい。
さらKまた、8i0!膜をエツチングする場合には、エ
キシマレーザを光源に用い、NF、ガスドルガスの混合
ガス、またFi(CF、)、 COガスをエツチングガ
ス圧用いるとよい。
キシマレーザを光源に用い、NF、ガスドルガスの混合
ガス、またFi(CF、)、 COガスをエツチングガ
ス圧用いるとよい。
さらにまたG a A S膜をエツチングする場合には
人r+し′−ザを光源に用い、CCt4fiスをエツチ
ングガスに用いるとよい。
人r+し′−ザを光源に用い、CCt4fiスをエツチ
ングガスに用いるとよい。
以上述べたようなエツチングされる膜、光源、エツチン
グガスはエツチングが行える範囲であれば、どのような
ものであってもかまわない。
グガスはエツチングが行える範囲であれば、どのような
ものであってもかまわない。
さらに、以上述べた第1乃至第7の実施例において、光
導入窓に用いられる材料は光源からの光を透過させる材
料であれば何でもよいが光源に低圧水銀ランプを用いる
場合、合成石英や溶融石英、CiF、等の材料が特に良
い。
導入窓に用いられる材料は光源からの光を透過させる材
料であれば何でもよいが光源に低圧水銀ランプを用いる
場合、合成石英や溶融石英、CiF、等の材料が特に良
い。
さらにまた、反射板に用いる材料は、光源からの光を反
射させる材料であれば何でも良くアルミニウム等の金属
を特に用いると良い、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
射させる材料であれば何でも良くアルミニウム等の金属
を特に用いると良い、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
以上詳述した様に本発明によれば、半導体製造装置にお
ける基板表面内の光強縦分布の不均一性を改善すること
ができるため、前記基板表面内の光励起プロセスの加工
速度の均一化を向上させることが可能となる。
ける基板表面内の光強縦分布の不均一性を改善すること
ができるため、前記基板表面内の光励起プロセスの加工
速度の均一化を向上させることが可能となる。
第1図は本発明によるW、1−&=伊養蜂の実施例に係
わる光CVD装置の構成を示す概略断面図、第2図は第
1図に示した装置における光源から照射される光の経路
を示す説明図、第3図は本発明(よる第2の実施例に係
わる光CVD装置の構成を示す概略断面図、144図は
本発明による第3の実施例に・係わる光CvD装置の構
成を示す概略断面図、1g5図は婢4図に示した装置の
効果を説明するための説明図、菖6図は本発明による第
4の実施例に係わる光CVD装置の構成を示す概略断面
図、纂7図は本発明による第5の実施例に係わる光CV
D装置の構成を示す概略断面図、纂8図は本発明による
第6の実施例に係わる光CVD装置の構成を示す概略断
面図、第9図は従来の光CVD装置の構成を示す概略断
面図、第10図は従来の光CVD装置における基板表面
内の光強度分布を示す特性図である。 1・・・膜堆積室、2・・・基板、2a・・・光照射さ
れる基板の部分、3・・・基板ホルダー 4・・・試料
台、5.81・・・チャック、6・・・ヒーター 7・
・・ガス供給部、8,12・・・排気ポンプ、9.83
・・・予備排気室、10.84・・・ゲートバルブ、1
).85・・・搬送機構、13・・・光源(低圧水銀ラ
ンプ〕、13−1〜13−In、13−a−・・ランプ
(低圧水銀ランプ)、14・−・光源収容室、15・−
・反射板、15−1〜15−fl 、 15−a・・・
凹面鏡、16・・・光導入窓、16−1〜16−n 、
16−a−平凸レンズ、17−N。 ガスの導入、排気用パイプ、25−1〜25−fl 、
26−1〜26−n、27−1〜27−n 、43−
1〜43−fl。 44−1〜44−n 、 45−1〜45−n 、 5
1−1〜51−n 。 52−1〜52−n・・・光源から照射される光の経路
、き 31−1〜31−(n−1)・・・しブリ、41・・・
反射板、41−1〜41−!1,41−1−・・凹面鏡
、42.42m・・・光導入窓、61・・・すりガラス
(光導入窓)、82゜86・・・レール、91・・・光
導入窓。
わる光CVD装置の構成を示す概略断面図、第2図は第
1図に示した装置における光源から照射される光の経路
を示す説明図、第3図は本発明(よる第2の実施例に係
わる光CVD装置の構成を示す概略断面図、144図は
本発明による第3の実施例に・係わる光CvD装置の構
成を示す概略断面図、1g5図は婢4図に示した装置の
効果を説明するための説明図、菖6図は本発明による第
4の実施例に係わる光CVD装置の構成を示す概略断面
図、纂7図は本発明による第5の実施例に係わる光CV
D装置の構成を示す概略断面図、纂8図は本発明による
第6の実施例に係わる光CVD装置の構成を示す概略断
面図、第9図は従来の光CVD装置の構成を示す概略断
面図、第10図は従来の光CVD装置における基板表面
内の光強度分布を示す特性図である。 1・・・膜堆積室、2・・・基板、2a・・・光照射さ
れる基板の部分、3・・・基板ホルダー 4・・・試料
台、5.81・・・チャック、6・・・ヒーター 7・
・・ガス供給部、8,12・・・排気ポンプ、9.83
・・・予備排気室、10.84・・・ゲートバルブ、1
).85・・・搬送機構、13・・・光源(低圧水銀ラ
ンプ〕、13−1〜13−In、13−a−・・ランプ
(低圧水銀ランプ)、14・−・光源収容室、15・−
・反射板、15−1〜15−fl 、 15−a・・・
凹面鏡、16・・・光導入窓、16−1〜16−n 、
16−a−平凸レンズ、17−N。 ガスの導入、排気用パイプ、25−1〜25−fl 、
26−1〜26−n、27−1〜27−n 、43−
1〜43−fl。 44−1〜44−n 、 45−1〜45−n 、 5
1−1〜51−n 。 52−1〜52−n・・・光源から照射される光の経路
、き 31−1〜31−(n−1)・・・しブリ、41・・・
反射板、41−1〜41−!1,41−1−・・凹面鏡
、42.42m・・・光導入窓、61・・・すりガラス
(光導入窓)、82゜86・・・レール、91・・・光
導入窓。
Claims (8)
- (1)内部に反応性ガスが導入される反応室と、この反
応室内に設けられた基板を載置する試料台と、前記基板
の表面に光を照射せしめる光源と、この光源と前記基板
間あるいは前記光源の後部に配置され、前記光源からの
光を均一に前記基板表面に照射せしめる光均一化手段と
からなる半導体装置の製造装置。 - (2)前記光均一化手段は前記光源と前記基板との間に
設けられた光導入窓であり、前記光源から照射される光
を前記基板へ平行に照射させるレンズからなることを特
徴とする請求項(1)記載の半導体装置の製造装置。 - (3)前記光源の後部に、この光源から照射される光を
、この光源自身に反射させる反射手段を具備してなるこ
とを特徴とする請求項(2)記載の半導体装置の製造装
置。 - (4)前記光均一化手段は前記光源後部に設けられ、前
記光源の後方に照射される光をこの光により、前記光源
から前記基板へ直接照射される光が補われ、前記基板表
面内の光強度分布が均一になるように反射せしめる反射
手段であることを特徴とする請求項(1)記載の半導体
装置の製造装置。 - (5)前記光均一化手段は、前記光源から照射される光
を一様に散乱させ、前記基板表面上では均一に光を照射
させる光散乱手段であることを特徴とする請求項(1)
記載の半導体装置の製造装置。 - (6)前記光散乱手段は前記光源と前記試料台との間に
設けられたすりガラスからなる光導入窓であることを特
徴とする請求項(5)記載の半導体装置の製造装置。 - (7)前記反応室内が大気にさらされることなく、前記
基板を試料台に着脱する基板着脱手段を具備してなるこ
とを特徴とする請求項(1)記載の半導体装置の製造装
置。 - (8)前記光導入窓は前記反応室の内部に設けられたも
のであり、前記反応室内が大気にさらされることなく、
前記光導入窓を前記反応室の内部で着脱する光導入窓着
脱手段を具備してなることを特徴とする請求項(2)及
び(6)記載の半導体装置の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7347090A JPH03276625A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 半導体装置の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7347090A JPH03276625A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 半導体装置の製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03276625A true JPH03276625A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13519193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7347090A Pending JPH03276625A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 半導体装置の製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03276625A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001509642A (ja) * | 1997-07-11 | 2001-07-24 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | Cvdリアクタ壁の反射表面 |
JP2002151425A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Tokyo Electron Ltd | 石英ウインドウ及び熱処理装置 |
JP2003022982A (ja) * | 2001-07-09 | 2003-01-24 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置 |
JP2003092267A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Denso Corp | 炭化珪素半導体製造装置及びそれを用いた炭化珪素半導体製造方法 |
US6905983B2 (en) | 2002-12-04 | 2005-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for manufacturing semiconductor devices, and semiconductor device |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP7347090A patent/JPH03276625A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001509642A (ja) * | 1997-07-11 | 2001-07-24 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | Cvdリアクタ壁の反射表面 |
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JP2003092267A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Denso Corp | 炭化珪素半導体製造装置及びそれを用いた炭化珪素半導体製造方法 |
JP4639563B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体製造装置 |
US6905983B2 (en) | 2002-12-04 | 2005-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for manufacturing semiconductor devices, and semiconductor device |
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