JPS6138269B2 - - Google Patents
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- JPS6138269B2 JPS6138269B2 JP2203081A JP2203081A JPS6138269B2 JP S6138269 B2 JPS6138269 B2 JP S6138269B2 JP 2203081 A JP2203081 A JP 2203081A JP 2203081 A JP2203081 A JP 2203081A JP S6138269 B2 JPS6138269 B2 JP S6138269B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/123—Ultraviolet light
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は気相から基体表面に光化学反応により
生成した物質の被膜を成長させる、いわゆる光気
相化学成長法に関し、主として光気相化学成長
（以下光CVDと称する）Si3N4膜の形成装置を対
象とする。 トランジスタやICのごとき半導体装置の製造
において、半導体基板上にSi3N4膜のごとき室化
膜やSiO2膜のごとき酸化膜、あるいはアモルフ
アスSi膜を形成するのに気相化学反応法を用いて
上記膜を析出するが、従来の方法では上記化学反
応を進行させるために半導体基板を炉中において
直接加熱する方法、すなわち、熱エネルギーによ
つて反応させる物質を気相で熱分解させ、同時に
基板上に被膜を成長させるようにしていた。上記
の加熱手段として赤外線ランプ、高周波加熱、あ
るいは電気抵抗加熱等の方法が利用されていた。 しかしながらこのような加熱を化学反応の主要
条件とする方法では、かなりの高温度で行なうた
めに、融点の低い材料部分を有する基板上への膜
形成には不向まであつた。 ところで特公昭39−2426号公報によれば、広い
意味で気相化学成長法の一つにあるエピタキシヤ
ル法により半導体基板上に単結晶半導体層を形成
する方法において、半導体基体を加熱体により加
熱しながら紫外線を反応物質にあてることにより
反応を300℃程度低い温度でも促進させることが
記載されている。 Si半導体基板上にSi3N4膜を形成する場合に従
来のCVD法では、例えばモノシラン（SiM4）とア
ンモニア（NH3）を反応させる方法では、400℃〜
600℃と比較的低い温度で形成できるが、トラン
ジスタやICの如く半動体装置上にSi3N4膜を形成
する場合には紫外線照射を行ない、100〜300℃程
度と低くする必要がある。しかしこの光気相化学
反応を、例えば石英管内に試料を入れ、反応ガス
を石英管内に導通させながら石英管表面から光照
射を行なうと、石英管内壁にCVD膜が被着し、
光の反応ガスへの到着が妨げられるという欠点が
あつた。そこで、前述のCVD Si3N4膜形成時に
おいても、光エネルギーの低下なしに分解成長作
用を行なわせるように考案したのが、本発明であ
る。 よつて本発明の目的は、光気相化学成長膜を安
定に形成する方法を提供することである。 上記目的を達成するための基本的な方法は、光
透過窓を通過した光を気体ノズル中を透過させ、
試料表面に該光を照射し得るような構成をするこ
とにより、活性ガス反応を試料表面で行なわせ、
光透過窓への膜被着をなくすることを特徴とす
る。 以下、実施例にそつて具体的に説明する。 図面において、本発明による光気相化学成長の
ための装置が示され、１はキセノン−水銀（Xe
−Hg）ランプ、２は光透過窓およびノズルとも
なり得る石英治具、３はガス・カーテンおよびキ
ヤリヤー・ガスとして作用させるためのN2ガス
の供給口、４はSiH4ガスの供給口、５はNH3ガス
の供給口である。６はSiウエーハであり、支持台
７上に置かれ、ヒート・ブロツク８により、100
℃〜300℃に加熱される。光源１から出た光は、
石英治具２の窓を通してノズル内のガス体を透過
し、Siウエーハ表面迄を照射することにより、光
がSiH4ガス及びNH3ガスを照射し、
生成した物質の被膜を成長させる、いわゆる光気
相化学成長法に関し、主として光気相化学成長
（以下光CVDと称する）Si3N4膜の形成装置を対
象とする。 トランジスタやICのごとき半導体装置の製造
において、半導体基板上にSi3N4膜のごとき室化
膜やSiO2膜のごとき酸化膜、あるいはアモルフ
アスSi膜を形成するのに気相化学反応法を用いて
上記膜を析出するが、従来の方法では上記化学反
応を進行させるために半導体基板を炉中において
直接加熱する方法、すなわち、熱エネルギーによ
つて反応させる物質を気相で熱分解させ、同時に
基板上に被膜を成長させるようにしていた。上記
の加熱手段として赤外線ランプ、高周波加熱、あ
るいは電気抵抗加熱等の方法が利用されていた。 しかしながらこのような加熱を化学反応の主要
条件とする方法では、かなりの高温度で行なうた
めに、融点の低い材料部分を有する基板上への膜
形成には不向まであつた。 ところで特公昭39−2426号公報によれば、広い
意味で気相化学成長法の一つにあるエピタキシヤ
ル法により半導体基板上に単結晶半導体層を形成
する方法において、半導体基体を加熱体により加
熱しながら紫外線を反応物質にあてることにより
反応を300℃程度低い温度でも促進させることが
記載されている。 Si半導体基板上にSi3N4膜を形成する場合に従
来のCVD法では、例えばモノシラン（SiM4）とア
ンモニア（NH3）を反応させる方法では、400℃〜
600℃と比較的低い温度で形成できるが、トラン
ジスタやICの如く半動体装置上にSi3N4膜を形成
する場合には紫外線照射を行ない、100〜300℃程
度と低くする必要がある。しかしこの光気相化学
反応を、例えば石英管内に試料を入れ、反応ガス
を石英管内に導通させながら石英管表面から光照
射を行なうと、石英管内壁にCVD膜が被着し、
光の反応ガスへの到着が妨げられるという欠点が
あつた。そこで、前述のCVD Si3N4膜形成時に
おいても、光エネルギーの低下なしに分解成長作
用を行なわせるように考案したのが、本発明であ
る。 よつて本発明の目的は、光気相化学成長膜を安
定に形成する方法を提供することである。 上記目的を達成するための基本的な方法は、光
透過窓を通過した光を気体ノズル中を透過させ、
試料表面に該光を照射し得るような構成をするこ
とにより、活性ガス反応を試料表面で行なわせ、
光透過窓への膜被着をなくすることを特徴とす
る。 以下、実施例にそつて具体的に説明する。 図面において、本発明による光気相化学成長の
ための装置が示され、１はキセノン−水銀（Xe
−Hg）ランプ、２は光透過窓およびノズルとも
なり得る石英治具、３はガス・カーテンおよびキ
ヤリヤー・ガスとして作用させるためのN2ガス
の供給口、４はSiH4ガスの供給口、５はNH3ガス
の供給口である。６はSiウエーハであり、支持台
７上に置かれ、ヒート・ブロツク８により、100
℃〜300℃に加熱される。光源１から出た光は、
石英治具２の窓を通してノズル内のガス体を透過
し、Siウエーハ表面迄を照射することにより、光
がSiH4ガス及びNH3ガスを照射し、
【表】
の反応により、活性な・SiH3ガスと・NH2ガスを
生成し、これらのガスは石英治具の窓や石英ノズ
ル内に被膜を形成することなく、Siウエーハ表面
に於いて、３・SiH3＋４・NH3＋12・Ｈｈν／１００℃ Si3N4＋12H2↑の反応によりSi3N4膜を被着させ
る。 上記のガスに代つてSiH4ガスとO2ガスを導入
して同様に光照射を行なうことにより、Siウエー
ハ表面にSiO2膜が形成される。 以上の実施例で述べた様な本発明によれば、下
記のようにその目的を達成できる。 Xe−Hgランプからの紫外線は、石英治具内の
個々のガスの活性化と透過により、Siウエーハ表
面での光化学反応の一層の促進が行なえると同時
に、石英治具内でのガス体への光照射は何らかの
被着膜を石英治具の窓部への被着を行なわせるも
のではないので、窓への膜被着による光透過の減
少、ひいてはガスの活性化や光化学反応の低下を
来たすことなく光CVD反応を行なわせることが
できる。 上述の如く本発明は、光源、該光源からの光を
透過する光透過窓及び不活性ガスや沈着ガスを発
生させるノズルを有する治具、該沈着ガスを沈着
させるウエーハを支持する支持台、該支持台を加
熱するヒートブロツクよりなり、光源から出た光
は、該光透過窓を通しノズル内のガス体を照射
し、かつウエーハ表面上にも照射されるようにし
たから、活性ガス反応をウエーハ表面上で行なわ
せて、光透過窓への膜の被着をなくすことのでき
る光化学反応装置を提供することができる効果を
有する。
生成し、これらのガスは石英治具の窓や石英ノズ
ル内に被膜を形成することなく、Siウエーハ表面
に於いて、３・SiH3＋４・NH3＋12・Ｈｈν／１００℃ Si3N4＋12H2↑の反応によりSi3N4膜を被着させ
る。 上記のガスに代つてSiH4ガスとO2ガスを導入
して同様に光照射を行なうことにより、Siウエー
ハ表面にSiO2膜が形成される。 以上の実施例で述べた様な本発明によれば、下
記のようにその目的を達成できる。 Xe−Hgランプからの紫外線は、石英治具内の
個々のガスの活性化と透過により、Siウエーハ表
面での光化学反応の一層の促進が行なえると同時
に、石英治具内でのガス体への光照射は何らかの
被着膜を石英治具の窓部への被着を行なわせるも
のではないので、窓への膜被着による光透過の減
少、ひいてはガスの活性化や光化学反応の低下を
来たすことなく光CVD反応を行なわせることが
できる。 上述の如く本発明は、光源、該光源からの光を
透過する光透過窓及び不活性ガスや沈着ガスを発
生させるノズルを有する治具、該沈着ガスを沈着
させるウエーハを支持する支持台、該支持台を加
熱するヒートブロツクよりなり、光源から出た光
は、該光透過窓を通しノズル内のガス体を照射
し、かつウエーハ表面上にも照射されるようにし
たから、活性ガス反応をウエーハ表面上で行なわ
せて、光透過窓への膜の被着をなくすことのでき
る光化学反応装置を提供することができる効果を
有する。
第１図は、本発明の一実施例形成を示す光化学
反応装置の縦断面図である。 １……Xe−Hgランプ、２……石英治具、３，
４，５……ガス供給口、６……試料、７……支持
体、８……ヒーター。
反応装置の縦断面図である。 １……Xe−Hgランプ、２……石英治具、３，
４，５……ガス供給口、６……試料、７……支持
体、８……ヒーター。
Claims (1)
- １ 光源、該光源からの光を透過する光透過窓及
び不活性ガスや沈着ガスを発生させるノズルを有
する治具、該沈着ガスを沈着させるウエーハを支
持する支持台、該支持台を加熱するヒートブロツ
クよりなり、光源から出た光は、該光透過窓を通
しノズル内のガス体を照射し、かつウエーハ表面
上にも照射されてなる事を特徴とする光化学反応
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203081A JPS57136931A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Photochemical reaction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203081A JPS57136931A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Photochemical reaction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57136931A JPS57136931A (en) | 1982-08-24 |
| JPS6138269B2 true JPS6138269B2 (ja) | 1986-08-28 |
Family
ID=12071574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203081A Granted JPS57136931A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Photochemical reaction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57136931A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194440A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | パタ−ン形成装置 |
| JPS6063534A (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | Mitsubishi Electric Corp | 微細加工方法 |
| JPS62238369A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Nissin Electric Co Ltd | 光ｃｖｄ装置 |
| JP2506100B2 (ja) * | 1987-02-16 | 1996-06-12 | 株式会社東芝 | Ｃｖｄ装置 |
-
1981
- 1981-02-17 JP JP2203081A patent/JPS57136931A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57136931A (en) | 1982-08-24 |
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