JPS61131431A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPS61131431A JPS61131431A JP25345884A JP25345884A JPS61131431A JP S61131431 A JPS61131431 A JP S61131431A JP 25345884 A JP25345884 A JP 25345884A JP 25345884 A JP25345884 A JP 25345884A JP S61131431 A JPS61131431 A JP S61131431A
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- Japan
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- laser beam
- thin film
- ultraviolet light
- semiconductor manufacturing
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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
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/047—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using irradiation by energy or particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光化学的に反応ガスを分解して、薄膜を基
板上に形成させる方法（ｐｈｏｔｏ ｃｈｅａ＋１ｃａ
ｌｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ：以下光励起
ＣＶＤ法と称す）を用いて薄膜を形成す、る半導体製造
装置に関するものである。
板上に形成させる方法（ｐｈｏｔｏ ｃｈｅａ＋１ｃａ
ｌｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ：以下光励起
ＣＶＤ法と称す）を用いて薄膜を形成す、る半導体製造
装置に関するものである。
第３図に従来の半導体製造装置、特にレーザ光を用いて
基板上に薄膜のパターン形成を行なう装置の基本的な構
成を示す０図において、１は薄膜形成時にその中が高真
空状態に減圧される反応室、４はこの反応室１内に導入
されるシラン等の反応ガス、５は薄膜が形成される基板
１．９はこの基板５を載置する台、３は基板加熱用ヒー
タである。
基板上に薄膜のパターン形成を行なう装置の基本的な構
成を示す０図において、１は薄膜形成時にその中が高真
空状態に減圧される反応室、４はこの反応室１内に導入
されるシラン等の反応ガス、５は薄膜が形成される基板
１．９はこの基板５を載置する台、３は基板加熱用ヒー
タである。
また、２は基板５表面の加熱、及び反応ガス４の熱励起
を行なうためのレーザ光を発振出力するレーザ光預振装
置、１０はこのレーザ光発振装置２から出力されるレー
ザ光を基板５の表面上に集光するレーザ光集光装置、１
１はレーザビーム、１２はレーザビーム１１を基板５上
で走査するスキャナー装置、６は反応室１の上面に設け
られた光透過材からなるレーザ光入射窓である。７は反
応ガス供給０．８は反応後のガス４ａを排出するための
ガス排出口である。
を行なうためのレーザ光を発振出力するレーザ光預振装
置、１０はこのレーザ光発振装置２から出力されるレー
ザ光を基板５の表面上に集光するレーザ光集光装置、１
１はレーザビーム、１２はレーザビーム１１を基板５上
で走査するスキャナー装置、６は反応室１の上面に設け
られた光透過材からなるレーザ光入射窓である。７は反
応ガス供給０．８は反応後のガス４ａを排出するための
ガス排出口である。
次に動作について説明する。
この装置では、反応ガス４が反応ガス供給ロアから反応
室１内に導入される一方、基板５表面の所定部分がレー
ザビーム１１によって熱せられ、この熱により基板５上
の反応ガス４が熱分解される。また基板５は、基板加熱
用ヒータ３によって４００℃程度に加熱されており、該
基板５上の上記レーザビーム１１によって熱せられた部
分に、熱分解によって生じた反応生成物が堆積し、これ
により選択的に薄膜が形成される。このようにして基板
５上の所定部分に薄膜を形成しながら、スキャナー装置
１２により基板５上にレーザビーム１１をスキャンし、
該基板５上に薄膜のパターン形成を行なう。
室１内に導入される一方、基板５表面の所定部分がレー
ザビーム１１によって熱せられ、この熱により基板５上
の反応ガス４が熱分解される。また基板５は、基板加熱
用ヒータ３によって４００℃程度に加熱されており、該
基板５上の上記レーザビーム１１によって熱せられた部
分に、熱分解によって生じた反応生成物が堆積し、これ
により選択的に薄膜が形成される。このようにして基板
５上の所定部分に薄膜を形成しながら、スキャナー装置
１２により基板５上にレーザビーム１１をスキャンし、
該基板５上に薄膜のパターン形成を行なう。
このような従来の装置では、かなりの高速度で薄膜を形
成することはできるが、反応ガス４を熱分解させるため
には基板５表面を１０００℃程度に高温加熱しなければ
ならない、従って形成される薄膜へのダメージも大きく
、その−膜厚が均一には形成できず精度のよい半導体は
得られないという問題がある。又、基板加熱用ヒータ３
により基板５全体を加熱しているため、何層もの薄膜を
繰り返し積み重ねて形成するような集積度の高い半導体
では、既に基板に形成された薄膜はその上に新たに薄膜
が形成されるたびに繰り返し加熱されることとなり、下
層の膜が熱により劣化され、半導体の品質を低下させる
という問題が起きている。
成することはできるが、反応ガス４を熱分解させるため
には基板５表面を１０００℃程度に高温加熱しなければ
ならない、従って形成される薄膜へのダメージも大きく
、その−膜厚が均一には形成できず精度のよい半導体は
得られないという問題がある。又、基板加熱用ヒータ３
により基板５全体を加熱しているため、何層もの薄膜を
繰り返し積み重ねて形成するような集積度の高い半導体
では、既に基板に形成された薄膜はその上に新たに薄膜
が形成されるたびに繰り返し加熱されることとなり、下
層の膜が熱により劣化され、半導体の品質を低下させる
という問題が起きている。
又レーザビーム１１により加熱された基板５表面近傍の
反応ガス４は、この熱により分解され活性化される訳で
あるが、このような製造方法では、レーザビーム１１に
よって照射された部分ばかりでな−く、本来膜の形成の
必要のない基板５表面にも薄膜を形成してしまい、半導
体のパターン精度を低下させる一因ともなっていた。
反応ガス４は、この熱により分解され活性化される訳で
あるが、このような製造方法では、レーザビーム１１に
よって照射された部分ばかりでな−く、本来膜の形成の
必要のない基板５表面にも薄膜を形成してしまい、半導
体のパターン精度を低下させる一因ともなっていた。
この発明は、このような従来の問題点を解消するために
なされたもので、膜質の安定した、精度の高い薄膜パタ
ーンを形成できる半導体製造装置を得ることを目的とす
るものである。
なされたもので、膜質の安定した、精度の高い薄膜パタ
ーンを形成できる半導体製造装置を得ることを目的とす
るものである。
この発明に係る半導体製造装置は、基板上に薄膜をパタ
ーン形成する装置において、反応ガスを励起するための
紫外光源と、基板表面を活性化するためのレーザ光を発
振出力するレーザ光発振装置とを設けたものである。
ーン形成する装置において、反応ガスを励起するための
紫外光源と、基板表面を活性化するためのレーザ光を発
振出力するレーザ光発振装置とを設けたものである。
この発明においては、反応ガスに紫外光を照射して該反
応ガスを励起状態とし、かつレーザ光を基板表面に照射
してこれを加熱し、該基板の加熱された部分にのみ膜質
の均一な精度のよい薄膜を形成する。
応ガスを励起状態とし、かつレーザ光を基板表面に照射
してこれを加熱し、該基板の加熱された部分にのみ膜質
の均一な精度のよい薄膜を形成する。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体製造装置を示し
、図において、第３図と同一符号は同−又は相当部分を
示している。３１は反応ガス４を励起するための例えば
低圧水銀ランプ等の線状ランプ（紫外光源）である、こ
の線状ランプ３１はレーザ光入射窓６の上方に複数本並
列配置されており、これらはレーザビーム１１のスキャ
ンとともに、移動可能となっている。また本実施例にお
けるレーザビーム１１は、基板５表面を加熱して活性化
するためにのみ使用されるものであり、従来のように反
応ガス４の熱励起を生じさせる必要はないものである。
、図において、第３図と同一符号は同−又は相当部分を
示している。３１は反応ガス４を励起するための例えば
低圧水銀ランプ等の線状ランプ（紫外光源）である、こ
の線状ランプ３１はレーザ光入射窓６の上方に複数本並
列配置されており、これらはレーザビーム１１のスキャ
ンとともに、移動可能となっている。また本実施例にお
けるレーザビーム１１は、基板５表面を加熱して活性化
するためにのみ使用されるものであり、従来のように反
応ガス４の熱励起を生じさせる必要はないものである。
次に動作について説明する。
まず反応ガス４が反応ガス供給ロアから反応室１内に導
入されると、該反応ガス４は、複数の線状ランプ３１か
ら入射窓６を経て投射される紫外光によって励起され、
光化学反応を生じる。一方基板５表面の所定部分には、
例えばｃｏ２レーザ等の波長の長いレーザビーム１１が
照射されており、これにより該基板５表面は局部的に加
熱され、活性化されている。従って上記紫外光の照射に
よって生じた反応生成物がこの基板５表面の所定部分に
のみ堆積し、選択的に薄膜が形成される。このようにし
て基板５上の所定部分に薄膜を形成しながらスキャナー
装置１２によりレーザビーム１１を基板５上にスキャン
させると、該基板５上に所望の薄膜パターンが形成され
る。 、−このような本実施例装置では、紫外光によ
って反応ガス４を励起し光化学反応を起こさせているの
で、反応温度を従来に比し低温にすることができ、均一
な膜質のｌＦ膜を形成することが可能となる。即ち、従
来装置のようにレーザビームで基板５を加熱し、その熱
によって反応ガス４を熱分解するものにおいては、基板
５を１０００℃というような高温にする必要があったが
、本実施例装置では例えば４００℃程度の低温加熱でも
十分薄膜を形成することができる。
入されると、該反応ガス４は、複数の線状ランプ３１か
ら入射窓６を経て投射される紫外光によって励起され、
光化学反応を生じる。一方基板５表面の所定部分には、
例えばｃｏ２レーザ等の波長の長いレーザビーム１１が
照射されており、これにより該基板５表面は局部的に加
熱され、活性化されている。従って上記紫外光の照射に
よって生じた反応生成物がこの基板５表面の所定部分に
のみ堆積し、選択的に薄膜が形成される。このようにし
て基板５上の所定部分に薄膜を形成しながらスキャナー
装置１２によりレーザビーム１１を基板５上にスキャン
させると、該基板５上に所望の薄膜パターンが形成され
る。 、−このような本実施例装置では、紫外光によ
って反応ガス４を励起し光化学反応を起こさせているの
で、反応温度を従来に比し低温にすることができ、均一
な膜質のｌＦ膜を形成することが可能となる。即ち、従
来装置のようにレーザビームで基板５を加熱し、その熱
によって反応ガス４を熱分解するものにおいては、基板
５を１０００℃というような高温にする必要があったが
、本実施例装置では例えば４００℃程度の低温加熱でも
十分薄膜を形成することができる。
また本実施例装置では、従来装置のようにヒー、
タ３によって基板５全体を加熱するのではなく、ｑ
レーザビーム１１によって基板５を加熱して
いるので、薄膜を形成するのに必要最小限の広さ及び表
面からの厚さの部分のみを加熱することができ、基板５
表面の他の部分に薄膜が形成されることはな（、精度の
良いパターンが得られる。また、既に形成されている下
層の薄膜に対する熱的影響を減じることができ、該下層
の薄膜が熱により劣化、するのを防止することができ番
。
タ３によって基板５全体を加熱するのではなく、ｑ
レーザビーム１１によって基板５を加熱して
いるので、薄膜を形成するのに必要最小限の広さ及び表
面からの厚さの部分のみを加熱することができ、基板５
表面の他の部分に薄膜が形成されることはな（、精度の
良いパターンが得られる。また、既に形成されている下
層の薄膜に対する熱的影響を減じることができ、該下層
の薄膜が熱により劣化、するのを防止することができ番
。
ここで、反応ガス４の励起に紫外光ではなく、エキシマ
レーザ等の波長の短かいレーザ光を使用することも考え
られるが、レーザ光を使用すると装置が高価になるだけ
ではな（、大型化してしまう、しかるに本実施例のよう
に低圧水銀ランプ等の紫外光を使用すると、装置が安価
、かつコンパクトになる。
レーザ等の波長の短かいレーザ光を使用することも考え
られるが、レーザ光を使用すると装置が高価になるだけ
ではな（、大型化してしまう、しかるに本実施例のよう
に低圧水銀ランプ等の紫外光を使用すると、装置が安価
、かつコンパクトになる。
第２図は本発明の他の実施例を示したもので、これは第
１図に示した装置におけるスキャナー装置の代わりに、
基板を水平移動させるためのテーブル移動機構を設けた
ものである０図において、３０が上記テーブル移動機構
であり、これは基板５６載置されたテーブルを該基板５
に水平な面内で互いに直角な２方向、即ち反応ガス４の
流れるＸ方向及びこれと直角なｙ方向に沿って移動させ
る、Ｘ方向移動部３０ａ及びｙ方向移動部３０ｂからな
っており、Ｘ方向移動部３０ａはテーブル２６ａに固着
された連結子２０ａに螺合したボールネジ２２とこれを
回転駆動するモータ２４とから構成され、ｙ方向移動部
３０ｂはテーブル２６ｂに固着された連結子２０ｂに螺
合したボールネジ２３とこれを回転駆動するモータ２５
とから構成されている。なお、上記テーブル２６ａと２
６ｂとは相互に摺動可能となっており、またモータ２５
はテーブル２６ａに固定されている。
１図に示した装置におけるスキャナー装置の代わりに、
基板を水平移動させるためのテーブル移動機構を設けた
ものである０図において、３０が上記テーブル移動機構
であり、これは基板５６載置されたテーブルを該基板５
に水平な面内で互いに直角な２方向、即ち反応ガス４の
流れるＸ方向及びこれと直角なｙ方向に沿って移動させ
る、Ｘ方向移動部３０ａ及びｙ方向移動部３０ｂからな
っており、Ｘ方向移動部３０ａはテーブル２６ａに固着
された連結子２０ａに螺合したボールネジ２２とこれを
回転駆動するモータ２４とから構成され、ｙ方向移動部
３０ｂはテーブル２６ｂに固着された連結子２０ｂに螺
合したボールネジ２３とこれを回転駆動するモータ２５
とから構成されている。なお、上記テーブル２６ａと２
６ｂとは相互に摺動可能となっており、またモータ２５
はテーブル２６ａに固定されている。
このような実施例によっても、上記実施例と同様の効果
が得られるのはもちろんである。
が得られるのはもちろんである。
以上のように、この発明によれば、基板上に薄膜のパタ
ーン形成を行なう装置において、レーザビームにより基
板表面の活性化を行なうとともに、紫外光源により反応
ガスの励起を行なうようにしたので、基板上の任意の位
置に均一な膜質でかつ高精度の薄膜パターンを形成する
ことができ、高精度で高品質の半導体を得ることができ
る効果がある。
ーン形成を行なう装置において、レーザビームにより基
板表面の活性化を行なうとともに、紫外光源により反応
ガスの励起を行なうようにしたので、基板上の任意の位
置に均一な膜質でかつ高精度の薄膜パターンを形成する
ことができ、高精度で高品質の半導体を得ることができ
る効果がある。
第１図は本発明の一実施例による半導体製造装置の断面
構成図、第２図は本発明の他の実施例に１′、。 よる半導体製造装置の断面構成図、第３図は従来の半導
体製造装置の断面構成図である。 １・・・反応室、２・・・レーザ光発振装置、４・・・
反応ガス、５・・・基板、１１・・・レーザビーム、１
２・・・スキャナー装置、３０・・・テーブル移動機構
、３１・・・線状ランプ（紫外光源）。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
構成図、第２図は本発明の他の実施例に１′、。 よる半導体製造装置の断面構成図、第３図は従来の半導
体製造装置の断面構成図である。 １・・・反応室、２・・・レーザ光発振装置、４・・・
反応ガス、５・・・基板、１１・・・レーザビーム、１
２・・・スキャナー装置、３０・・・テーブル移動機構
、３１・・・線状ランプ（紫外光源）。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）反応室内の反応ガス中に置かれた基板上に光化学
的に該反応ガスを分解して薄膜を形成させる半導体製造
装置において、上記反応ガスに光化学反応を生じさせる
ための紫外光源と、上記基板表面を活性化するためのレ
ーザ光を発振出力するレーザ光発振装置と、上記基板の
任意領域に上記レーザ光が照射されるよう該基板又はレ
ーザ光を走査する走査手段とを備えたことを特徴とする
半導体製造装置。 - （２）上記走査手段は、上記基板上にレーザ光を走査す
るスキャナー装置であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の半導体製造装置。 - （３）上記走査手段は、上記基板を上記紫外光の方向と
直角方向に水平移動させるテーブル移動機構であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25345884A JPS61131431A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25345884A JPS61131431A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131431A true JPS61131431A (ja) | 1986-06-19 |
Family
ID=17251667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25345884A Pending JPS61131431A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61131431A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5368647A (en) * | 1991-06-26 | 1994-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Photo-excited processing apparatus for manufacturing a semiconductor device that uses a cylindrical reflecting surface |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638464A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | Formation of nitride film |
| 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 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP25345884A patent/JPS61131431A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638464A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | Formation of nitride film |
| 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5368647A (en) * | 1991-06-26 | 1994-11-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Photo-excited processing apparatus for manufacturing a semiconductor device that uses a cylindrical reflecting surface |
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