JPS59162267A - 蒸着装置及び蒸着方法 - Google Patents
蒸着装置及び蒸着方法Info
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- JPS59162267A JPS59162267A JP3453883A JP3453883A JPS59162267A JP S59162267 A JPS59162267 A JP S59162267A JP 3453883 A JP3453883 A JP 3453883A JP 3453883 A JP3453883 A JP 3453883A JP S59162267 A JPS59162267 A JP S59162267A
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- Japan
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- substrate
- light
- free jet
- reaction product
- gas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/483—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using coherent light, UV to IR, e.g. lasers
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は薄膜形成装置に係シ、特に基板にダメージを与
えない方法に関する。
えない方法に関する。
従来の薄膜形成法には、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶ
Ｄ１、プラス−ｒ ＣＶ Ｄ ７Ｅ、Ｖ−ｆ−ＣＶＤ法
等がある。
Ｄ１、プラス−ｒ ＣＶ Ｄ ７Ｅ、Ｖ−ｆ−ＣＶＤ法
等がある。
真全蒸着法は、蒸着源を抵抗あるいは電子線で加熱し、
蒸発した蒸着物質を基板に付着せしめる方法でめる。こ
の方法は、蒸着源から飛び出１−た蒸着分子が、直接、
基板と衝突しこれに付着する方法でるるため、熱せられ
た蒸着源と基板の間に逅蔽物を置くことが出来ない。こ
のため、蒸４源から放射される熱線により基板温度が上
昇する。
蒸発した蒸着物質を基板に付着せしめる方法でめる。こ
の方法は、蒸着源から飛び出１−た蒸着分子が、直接、
基板と衝突しこれに付着する方法でるるため、熱せられ
た蒸着源と基板の間に逅蔽物を置くことが出来ない。こ
のため、蒸４源から放射される熱線により基板温度が上
昇する。
したがって、この方法は基板温度を上げたくない場合に
は不適切である。
は不適切である。
徒だ、プラズムＣＶＤ法およびスパッタ法だよる薄膜形
成法は、加速さｎたイオンや二次電子が基板にダメージ
を与えるのが欠点である。
成法は、加速さｎたイオンや二次電子が基板にダメージ
を与えるのが欠点である。
ＣＶＤ法と、レーザーによる衣面を熱して反応を起こき
せるレーザーＣＶＤ法は、基板次面温度を上昇させるの
で、基板温度を上昇させたくない場合は、やはり不過当
である。
せるレーザーＣＶＤ法は、基板次面温度を上昇させるの
で、基板温度を上昇させたくない場合は、やはり不過当
である。
その他、光化学反応を使うレーザーｃｖＪ）法の場合、
基板表面だけでなく、反応ガスを含むチャンバー内の基
板へ到達するレーザー光路においても光化学反応が起こ
り生成物ができる。このためレーザー入射用の芯にも生
成物が付着し、チャンバー内へのレーザー光入射をさま
たけることがある。また、強力なレーザー光を基板に照
射するため、基板表面に損傷を与える可能性がある。
基板表面だけでなく、反応ガスを含むチャンバー内の基
板へ到達するレーザー光路においても光化学反応が起こ
り生成物ができる。このためレーザー入射用の芯にも生
成物が付着し、チャンバー内へのレーザー光入射をさま
たけることがある。また、強力なレーザー光を基板に照
射するため、基板表面に損傷を与える可能性がある。
本発明の目的（は、基板に熱的損傷、あるいは加速さｎ
たイオンあるいは二次電子等による損傷を与えずに、基
板に薄膜を形成し、かつ光化学反応を利用したレーザー
ＣＶｆ）ｆ発生するレーザー入射用の窓のＲｎを避ける
方法を提供することにある。
たイオンあるいは二次電子等による損傷を与えずに、基
板に薄膜を形成し、かつ光化学反応を利用したレーザー
ＣＶｆ）ｆ発生するレーザー入射用の窓のＲｎを避ける
方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、方向性を持つ粒子の流れ
であるフリージェットあるいはモレキュラービームに光
を照射して反応を起こさせる。この光化学反応による生
成物もフリージェットあるいはモレキュラービームと同
じ方向性をもっているため、生成物が基板に付着し残る
ものであるならば、フリージェットるるいはモレキュラ
ービームの軸上に置いた基板に、生成物の薄膜が形成さ
れる。この方法は光を基板に照射せず反応物質の流れに
照射するため基板の温度を上昇させたり、基板に損傷を
与えたシすることはない。
であるフリージェットあるいはモレキュラービームに光
を照射して反応を起こさせる。この光化学反応による生
成物もフリージェットあるいはモレキュラービームと同
じ方向性をもっているため、生成物が基板に付着し残る
ものであるならば、フリージェットるるいはモレキュラ
ービームの軸上に置いた基板に、生成物の薄膜が形成さ
れる。この方法は光を基板に照射せず反応物質の流れに
照射するため基板の温度を上昇させたり、基板に損傷を
与えたシすることはない。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
第１の実施例ではタングステンＷの薄膜を基板上に付着
せしめる。
せしめる。
ヘキサカルボニルタングステンＷ（ＣＯ）ｅは、常温で
数’ｆ’ｃ）、ｒｒの蒸気圧を持つ。この蒸気に２６０
ｎｍ〜２７０ｎｍの紫外線を照射すると、の解離反応が
起こり、タングステンを析出する。
数’ｆ’ｃ）、ｒｒの蒸気圧を持つ。この蒸気に２６０
ｎｍ〜２７０ｎｍの紫外線を照射すると、の解離反応が
起こり、タングステンを析出する。
本実施例は上記の反応を利用する。
溜め１には粉末状のヘキサカルボニルタングステンＷ
（ＣＯ） ａ ２が入れである。この粉末の蒸気圧は常
温で数ＴＯｒｒと低いため、真空タンク３の中ヘノズル
４よシ噴き出さぜだとき、超音速７リージエツトとなら
ない。このため本実施例では、ガス５はキャリアガスで
、Ｈｅｋ使用する。Ｈｅガス５の流量はニードルバルブ
６により調節し、ノズル内の全圧力は７６０ Ｔｏｒｒ
に保たれた。
（ＣＯ） ａ ２が入れである。この粉末の蒸気圧は常
温で数ＴＯｒｒと低いため、真空タンク３の中ヘノズル
４よシ噴き出さぜだとき、超音速７リージエツトとなら
ない。このため本実施例では、ガス５はキャリアガスで
、Ｈｅｋ使用する。Ｈｅガス５の流量はニードルバルブ
６により調節し、ノズル内の全圧力は７６０ Ｔｏｒｒ
に保たれた。
Ｗ（ＣＯ）ａ分子は）（ｅガスに乗ってノズル径１００
μｍのノズル４よシ真空中に自由）膨張してフリージェ
ット７となり、分子の速度が１５００ｍ／ｓ付近に集中
した分子の流れとなる。
μｍのノズル４よシ真空中に自由）膨張してフリージェ
ット７となり、分子の速度が１５００ｍ／ｓ付近に集中
した分子の流れとなる。
紫外線の透過する水晶窓９を通して、平均出力５ ｍ
ＸＶ 、波長５７Ｑｎｍのレーザー光を真空タンク３の
中へ導入し、フリージェット７に照射する。
ＸＶ 、波長５７Ｑｎｍのレーザー光を真空タンク３の
中へ導入し、フリージェット７に照射する。
本実ｈ１列ではレーザー光のエネルギーを十分ｌ史うた
めに、平行な反射鏡１０合用恩し、フリージェットの軸
に対して少し傾けて設置する。フリージェット７は反射
鏡１０によシ何回も照射されるので、レーザー光８のエ
ネルギーは十分有効にオＵ用される。レーザー光８を照
射したフリージェット７中のヘキサカルボニルタングス
テンＷ（ＣＯ）ｅ ハ光化学反応〔式（１）〕を起こし
て、ＷとＣＯに分解する。ノズル４の前方（（は基板１
１が置いてあり、タングステンＷは基板１１に衝突、付
着する。一方、−酸化炭素ＣＯは付着せず、Ｈｅガス及
び未反応のＷ（Ｃｏ）ｓと共に排気される。
めに、平行な反射鏡１０合用恩し、フリージェットの軸
に対して少し傾けて設置する。フリージェット７は反射
鏡１０によシ何回も照射されるので、レーザー光８のエ
ネルギーは十分有効にオＵ用される。レーザー光８を照
射したフリージェット７中のヘキサカルボニルタングス
テンＷ（ＣＯ）ｅ ハ光化学反応〔式（１）〕を起こし
て、ＷとＣＯに分解する。ノズル４の前方（（は基板１
１が置いてあり、タングステンＷは基板１１に衝突、付
着する。一方、−酸化炭素ＣＯは付着せず、Ｈｅガス及
び未反応のＷ（Ｃｏ）ｓと共に排気される。
フリージェット７はノズル４から離れるに従って、拡が
り、濃度が薄くなるので、レーザー光８の照射位置は出
来るだけノズルの近くがよい。本芙施例の場合、レーザ
ー光はノズル口から１００μｍ離れだところから照射し
始めている。レーサー光の太さは３００μｍ程度なので
、上記の距離ぐらいでめれば、フリージェットの径全体
にレーザー光を照射することが可能である。
り、濃度が薄くなるので、レーザー光８の照射位置は出
来るだけノズルの近くがよい。本芙施例の場合、レーザ
ー光はノズル口から１００μｍ離れだところから照射し
始めている。レーサー光の太さは３００μｍ程度なので
、上記の距離ぐらいでめれば、フリージェットの径全体
にレーザー光を照射することが可能である。
ノズル４と基板１１とのｊ臣ス比は１５ｊ７７１である
。
。
基板ＩＪの支持台はフリージェット７の中心軸に対して
垂直平面内で矢印１４で示す如く動かすことができ、膜
厚を均一にすることができる。
垂直平面内で矢印１４で示す如く動かすことができ、膜
厚を均一にすることができる。
本実施１＋ｌＪではパルスレーザ−をｉ更っているので
、フリージェット中のＷ（ＣＯ）６の有効利用がなされ
ておらず、未反応のＷ（Ｃｏ）ｅが多量に排気されるが
、４時間の蒸脇時間で５ Ｘ ５ ｃｒＡの基板上に付
着したタングステン薄膜の厚さは９００人であった。
、フリージェット中のＷ（ＣＯ）６の有効利用がなされ
ておらず、未反応のＷ（Ｃｏ）ｅが多量に排気されるが
、４時間の蒸脇時間で５ Ｘ ５ ｃｒＡの基板上に付
着したタングステン薄膜の厚さは９００人であった。
タングステン薄膜の基板への付着性は、基板の前処理に
強く依存しており、十分な有機洗浄が必要である。十分
な洗浄を行なわないと、付着性は非常に悪くなる。
強く依存しており、十分な有機洗浄が必要である。十分
な洗浄を行なわないと、付着性は非常に悪くなる。
タングステンの超音速フリージェットヲ、金属状のタン
グステンから蒸発させてＨｉｇるのは、タングステンが
高融点金属であるため、非常に困難である。電子線加熱
による方法が考えられるが、ノズル内が複雑になること
、十分な蒸気圧を得るのが困難なことなどから実現は難
しい。本芙施例に２いては、気体であるＷ（Ｃｏ）６を
使用し、これを１（ｅガスにシードするため、十分な圧
力を得ることが出来、超音速フリージェットが可能にな
る。
グステンから蒸発させてＨｉｇるのは、タングステンが
高融点金属であるため、非常に困難である。電子線加熱
による方法が考えられるが、ノズル内が複雑になること
、十分な蒸気圧を得るのが困難なことなどから実現は難
しい。本芙施例に２いては、気体であるＷ（Ｃｏ）６を
使用し、これを１（ｅガスにシードするため、十分な圧
力を得ることが出来、超音速フリージェットが可能にな
る。
超音速フリージェット中のＷ（ＣＯ）６をレーザー光に
より解離して、タングステン原子を作るので、タングス
テン原子も超音速フリージェットとなっている。本実Ａ
Ｗ’Ｊではタングステン原子の超音速ノリニジエツトを
可能にした。
より解離して、タングステン原子を作るので、タングス
テン原子も超音速フリージェットとなっている。本実Ａ
Ｗ’Ｊではタングステン原子の超音速ノリニジエツトを
可能にした。
第２の実施例では溜め１を取シ除き、ガス５をモノシラ
ン５ＩＨ４と笑気ガスＮ２０との混合ガスとする。この
混合ガスの超音速フリージェットに１９３０ｍのレーザ
ー光８を照射する。この波長のレーザー光はＡｒＦエキ
シマレ〜ザーにより得られる。１９３ｎｍのレーサー光
てより次のような反応が起こる。
ン５ＩＨ４と笑気ガスＮ２０との混合ガスとする。この
混合ガスの超音速フリージェットに１９３０ｍのレーザ
ー光８を照射する。この波長のレーザー光はＡｒＦエキ
シマレ〜ザーにより得られる。１９３ｎｍのレーサー光
てより次のような反応が起こる。
８１ Ｈ４＋２ＮｚＯ−８ｊｏｚ＋２Ｎ２ ＋２Ｈ２・
・・・・・（２）ＳｉＨ４とＮ ｘ Ｏのガスの混合比
は１：１０とし、全圧力は７６０ ＴＯｒｒである。ｈ
ｒＦエキシマレ〜ザーの平均出力は４０Ｗ／ｃｔｒｉで
必る。約１時間の蒸着で、５×５ｃｎｉの基板上に、５
００人の乳白色の５ｉ０２ノ臭を得た。
・・・・・（２）ＳｉＨ４とＮ ｘ Ｏのガスの混合比
は１：１０とし、全圧力は７６０ ＴＯｒｒである。ｈ
ｒＦエキシマレ〜ザーの平均出力は４０Ｗ／ｃｔｒｉで
必る。約１時間の蒸着で、５×５ｃｎｉの基板上に、５
００人の乳白色の５ｉ０２ノ臭を得た。
以上説明したごとく、本発明によれば基板温度を上昇さ
せず、゛また２次成子やイオンによる基板への損傷を与
えずに薄膜が形成出来る。また真空タンク内の圧力は１
０”ｌ’ｏｒｒ 台なのでレーザー入射用の窓等に反応
生成物は付着しない。
せず、゛また２次成子やイオンによる基板への損傷を与
えずに薄膜が形成出来る。また真空タンク内の圧力は１
０”ｌ’ｏｒｒ 台なのでレーザー入射用の窓等に反応
生成物は付着しない。
第１図は、超音速フリージェットとレーザー化学反応を
利用した本発明による蒸着装置の概略構成図である。
利用した本発明による蒸着装置の概略構成図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ノズルと、光を導入するだめの窓とを設けた真空装
置において、光により反応生成物を生じるべき気体をノ
ズルから噴出させてフリージェットとｌし、このフリー
ジェットに光を照射して反応生成物を作り、ノズル前方
に置かれた基板に反応生成物を常温にて付着せしめるこ
とを特徴とする蒸着装置。 ２、上記基板をフリージェットの軸に対して垂直に移動
させることを特徴とする第１項記載の蒸着装置。 ３、上記の光による反応生成物を生じるべき気体が光に
よって反応生成物を生じさせな埴気体と混合してノズル
から噴出されることを特徴とする第１項記載の蒸着装置
。 ４、上記反応生成物を生じるべき気体が光によって解離
を起こし反応生成物を生み出すものであることを特徴と
する第１〜３項のいずれかに記載の蒸着装置。 ５、上記反応生成物を生じるべき気体が２種以上のもの
で、原子あるいは分子の組み合わせが光によシ変化する
反応が起こり、この反応生成物が蒸層膜となるようなも
のであることを特徴とする第１〜４項のいずれかに記載
の蒸着装置。 ６、上記反応生成物を生じるべき気体が、固体から昇化
するものであり、このガスを他の千ヤリアガスでノズル
の方へ運び出すようにしたことを特徴とする第１〜４項
のいｆｒｔかに記載の蒸着装置。 ７、第１項記載の蒸着装置に２いて、跳を設けて真空内
に導入された光を多重反射させて何度もフリージェット
と父叉させるようにしたことを特徴とする蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3453883A JPS59162267A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 蒸着装置及び蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3453883A JPS59162267A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 蒸着装置及び蒸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162267A true JPS59162267A (ja) | 1984-09-13 |
| JPH0480116B2 JPH0480116B2 (ja) | 1992-12-17 |
Family
ID=12417060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3453883A Granted JPS59162267A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 蒸着装置及び蒸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162267A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193830A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Nec Corp | 光気相成長法 |
| US5164040A (en) * | 1989-08-21 | 1992-11-17 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for rapidly growing films on substrates using pulsed supersonic jets |
| JPH06283534A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子における配線接続装置 |
| JPH06283535A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子に対する絶縁膜形成方法 |
| JPH06295910A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-21 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子およびｉｃ素子における配線接続方法 |
| JPH06302603A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-28 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子 |
| JP2007049128A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-22 | Seiko Epson Corp | 製膜装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5961920A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜製造方法およびその装置 |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP3453883A patent/JPS59162267A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5961920A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-04-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜製造方法およびその装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6193830A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Nec Corp | 光気相成長法 |
| US5164040A (en) * | 1989-08-21 | 1992-11-17 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for rapidly growing films on substrates using pulsed supersonic jets |
| JPH06283534A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子における配線接続装置 |
| JPH06283535A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子に対する絶縁膜形成方法 |
| JPH06295910A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-21 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子およびｉｃ素子における配線接続方法 |
| JPH06302603A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-28 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子 |
| JP2007049128A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-22 | Seiko Epson Corp | 製膜装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480116B2 (ja) | 1992-12-17 |
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