JPS6190421A - 堆積膜形成方法 - Google Patents
堆積膜形成方法Info
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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］
本発明は堆積膜、とりわけ良質の光導電膜、半導体膜又
は絶縁体膜等を制御良く堆積させるのに好適な堆積膜形
成方法に関する。
は絶縁体膜等を制御良く堆積させるのに好適な堆積膜形
成方法に関する。
［従来技術］
従来、たとえばＳｉ等の半導体膜を、ＳｉＨ４又は５ｉ
ＣＩ＋の原料ガスを用いて堆積させる方法として、常圧
ＣＶＤ法、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法が用いられ
てきた。しかし、常圧および低圧ＣＶＤ法等の熱エネル
ギを利用した方法では、堆積の起こる基体の温度が高く
、基体にＳｉ結晶を用いたエピタキシャル成長の場合に
は、成長した結晶に欠陥が多くなり、デバイスを構成し
た場合には歩留りが悪くなる。
ＣＩ＋の原料ガスを用いて堆積させる方法として、常圧
ＣＶＤ法、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法が用いられ
てきた。しかし、常圧および低圧ＣＶＤ法等の熱エネル
ギを利用した方法では、堆積の起こる基体の温度が高く
、基体にＳｉ結晶を用いたエピタキシャル成長の場合に
は、成長した結晶に欠陥が多くなり、デバイスを構成し
た場合には歩留りが悪くなる。
また、基体が高温であることから、使用さ些る基体が限
定される。基体にガラス等のアモルファス材を用いた場
合には、多くの場合、非晶質膜が堆積するが、高温であ
るために、膜中の有用な結合水素が離脱してしまう確率
が増加し、所望の特性が得にくくなる。
定される。基体にガラス等のアモルファス材を用いた場
合には、多くの場合、非晶質膜が堆積するが、高温であ
るために、膜中の有用な結合水素が離脱してしまう確率
が増加し、所望の特性が得にくくなる。
次に、プラズマＣＶＤ法では、常圧および低圧ＣＶＤ法
に比較して基体温度の低温化が計れる。しかし、プラズ
マ中のイオンなどの影響により、堆積膜がダメージを受
けたり、再現性のある安定した条件での制御が困難とな
る。特に、広面積、厚膜の堆積膜を形成する場合に、こ
れが顕著である。
に比較して基体温度の低温化が計れる。しかし、プラズ
マ中のイオンなどの影響により、堆積膜がダメージを受
けたり、再現性のある安定した条件での制御が困難とな
る。特に、広面積、厚膜の堆積膜を形成する場合に、こ
れが顕著である。
この様に、ガスを用いて半導体性、光導電性、絶縁性の
堆積膜を形成する場合、均一な電気的・光学的特性及び
品質の安定性の確保が困難となり、堆積中の膜表面の乱
れ、およびバルク内の欠陥が生じ易い１等の解決される
べき問題点が残されているのが現状である。
堆積膜を形成する場合、均一な電気的・光学的特性及び
品質の安定性の確保が困難となり、堆積中の膜表面の乱
れ、およびバルク内の欠陥が生じ易い１等の解決される
べき問題点が残されているのが現状である。
そこで、近年、これらの問題点を解消すべく、ガスを原
料とするＣＶＤ法の一種として光エネルギ堆積法（光Ｃ
ＶＤ法）が提案され、注目を集めている。この先エネル
ギ堆積法によると、半導体等の堆積膜を低温で作製でき
る利点等により、上記問題点を大幅に改善することがで
きる。
料とするＣＶＤ法の一種として光エネルギ堆積法（光Ｃ
ＶＤ法）が提案され、注目を集めている。この先エネル
ギ堆積法によると、半導体等の堆積膜を低温で作製でき
る利点等により、上記問題点を大幅に改善することがで
きる。
しかしながら、光エネルギといった比較的小さな励起エ
ネルギ下でのガスを原料とした光エネルギ堆積法では、
ガラスのようなアモルファス基体上での結晶性や、堆積
膜中の原子の結合状態まで制御することは困難である。
ネルギ下でのガスを原料とした光エネルギ堆積法では、
ガラスのようなアモルファス基体上での結晶性や、堆積
膜中の原子の結合状態まで制御することは困難である。
そのため、基体を高温にしても単結晶を作製することは
できないし、また、低温で非晶質を作製する場合にも原
子の結合状態のそろった膜を作製することは困難である
。
できないし、また、低温で非晶質を作製する場合にも原
子の結合状態のそろった膜を作製することは困難である
。
本発明は、現状におけるこれら問題点を解消するべくな
されたものである。
されたものである。
［発明の目的］
本発明の目的は、ガラス等のアモルファス基体上でも、
低温で良質の単結晶膜を堆積することができるとともに
、同じく低温で原子の結合状態のそろった非晶質膜を作
製することのできる堆積膜形成方法を提供することにあ
る。
低温で良質の単結晶膜を堆積することができるとともに
、同じく低温で原子の結合状態のそろった非晶質膜を作
製することのできる堆積膜形成方法を提供することにあ
る。
［発明の概要］
本発明による堆積膜形成方法は、基体を収容した室内に
導入された原料ガス★光エネルギを利用して励起して分
解又は重合し、前記基体上に原料ガスに含まれる原子を
含有する堆積膜を形成する堆積プロセスと、前記室内に
導入されたエツチングガスによって前記堆積膜をエツチ
ングするエツチングプロセスと、を交互に繰り返すこと
を特徴とする。
導入された原料ガス★光エネルギを利用して励起して分
解又は重合し、前記基体上に原料ガスに含まれる原子を
含有する堆積膜を形成する堆積プロセスと、前記室内に
導入されたエツチングガスによって前記堆積膜をエツチ
ングするエツチングプロセスと、を交互に繰り返すこと
を特徴とする。
［実施例］
本発明によって形成される堆積膜は、結晶質でも非晶質
でもよく、膜中の原子の結合は、オリゴマー状からポリ
マー状までのいづれの形態でもよい。
でもよく、膜中の原子の結合は、オリゴマー状からポリ
マー状までのいづれの形態でもよい。
本発明の方法によれば、原料ガスを適当に選択すること
によって、種々の材料の膜を形成することができる。
によって、種々の材料の膜を形成することができる。
たとえば、半導体性の材料としては、Ｓｆ、Ｇｅ、Ｃ。
、Ｓｎ等の■族元素の半導体、５ｉ−Ｇｅ、５ｉ−Ｃ等
の二種類以上の■族元素から成る半導体、ＧａＡｓに代
表される■−ｖ族半導体、ＺｎＳ、 ＺｒＳｅに代表
される■−■族半導体、又は酸化物ガラス等が形成可能
である。また、絶縁性の材料としては、５ｉ０２゜Ｓｉ
−Ｎ −Ｈ、Ａｌ２Ｏ３等が形成されうる。 Ｓｉ
膜を形成する場合の原料ガスとしては、ＳｉＨ４１Ｓｉ
Ｃ１４、ＳｉＦ ４等のケイ素の水素化物、塩化物又は
フッ化物が用いられ、Ｃ膜を形成する場合は、ＣＨ４、
Ｃ２Ｈ、等、Ｇｅ膜を形成する場合はＧｅＨ４等、■−
ｖ族半導体を形成する場合は、たとえばＧａ（ＣＩ ２
） ３ とＡｓ２ Ｈ６の混合ガス、■−■族半導体
を形成する場合は、たとえばＺｎ（ＣＨ２） ２ 。
の二種類以上の■族元素から成る半導体、ＧａＡｓに代
表される■−ｖ族半導体、ＺｎＳ、 ＺｒＳｅに代表
される■−■族半導体、又は酸化物ガラス等が形成可能
である。また、絶縁性の材料としては、５ｉ０２゜Ｓｉ
−Ｎ −Ｈ、Ａｌ２Ｏ３等が形成されうる。 Ｓｉ
膜を形成する場合の原料ガスとしては、ＳｉＨ４１Ｓｉ
Ｃ１４、ＳｉＦ ４等のケイ素の水素化物、塩化物又は
フッ化物が用いられ、Ｃ膜を形成する場合は、ＣＨ４、
Ｃ２Ｈ、等、Ｇｅ膜を形成する場合はＧｅＨ４等、■−
ｖ族半導体を形成する場合は、たとえばＧａ（ＣＩ ２
） ３ とＡｓ２ Ｈ６の混合ガス、■−■族半導体
を形成する場合は、たとえばＺｎ（ＣＨ２） ２ 。
Ｈ２Ｓ、Ｈ２Ｓｅの混合ガスがそれぞれ用いられる。
また、本発明の用いられるエツチングガスとしては、Ｃ
Ｉ２ 、Ｆ２ ＣＣＩ ４ 、ＣＦ ４．８０１．ＨＦ
等の主としてハロゲンから成るガスが用いられる。これ
らのガスに０２．Ｈ２が含まれてもよい。
Ｉ２ 、Ｆ２ ＣＣＩ ４ 、ＣＦ ４．８０１．ＨＦ
等の主としてハロゲンから成るガスが用いられる。これ
らのガスに０２．Ｈ２が含まれてもよい。
以下、主として５ｉｊｆｔｆｉ膜の場合について本発明
の詳細な説明する。
の詳細な説明する。
本実施例で使用される原料ガスとしては、一般式Ｓｉｎ
Ｈ２ｎ （ｎ＝３．４，５．ｓ ＊ ＊ ） テ表わ
される環状水素化ケイ素化合物、Ｓｉｎ Ｈ２ｎ＋ ２
（ｎ＝ １．２゜・・番）で表わされる直鎖状又は分
岐を有する鎖状水素化ケイ素化合物、ＳｉＦ、 Ｓｉ
２ Ｆ ６ 。
Ｈ２ｎ （ｎ＝３．４，５．ｓ ＊ ＊ ） テ表わ
される環状水素化ケイ素化合物、Ｓｉｎ Ｈ２ｎ＋ ２
（ｎ＝ １．２゜・・番）で表わされる直鎖状又は分
岐を有する鎖状水素化ケイ素化合物、ＳｉＦ、 Ｓｉ
２ Ｆ ６ 。
Ｓｉ３ Ｆ ｉｏなどのケイ素の７−／化物、５ｉＣ１
４。
４。
Ｓｉ２ Ｃ１６、Ｓｉ３ Ｇ１１０などのケイ素の塩化
物。
物。
５ｉＨＣ１３、ＳｉＨ２０１２、ＳｉＨ３ＣＩ等の塩化
シラン化合物などが使用される。また、Ｓｉのエツチン
グガスとしては、ｃｔ２．Ｆ２ 、ＣＦ ４又はこれら
の混合ガスが使用される。
シラン化合物などが使用される。また、Ｓｉのエツチン
グガスとしては、ｃｔ２．Ｆ２ 、ＣＦ ４又はこれら
の混合ガスが使用される。
なお、シリコンを含有する堆積膜を形成する前記室は、
減圧下におかれるのが好ましいが、常圧下ないし加圧下
においても本発明の方法を実施することができる。
減圧下におかれるのが好ましいが、常圧下ないし加圧下
においても本発明の方法を実施することができる。
本発明において、前記ケイ素化合物を励起・分解又は重
合するのに用いる励起エネルギは、光エネルギに限定さ
れるものであるが、前記一般式のケイ素化合物は、光エ
ネルギ又は比較的低い熱エネルギの付与により容易の励
起−分解又は重合し、良質なシリコン堆積膜を形成する
ことができ、またこれに際し、基体温度も比較的低い温
度とすることができるという特徴を有する。また、励起
エネルギは基体近傍に到達した原料に一様にあるいは選
択的制御的に付与されるが、光エネルギを使用すれば、
適宜の光学系を用いて気体の全体に照射して堆積膜を形
成することができるし、あるいは所望部分のみに選択的
制御的に照射して部分的に堆積膜を形成することもでき
、またレジスト等を使用して所定の図形部分のみに照射
し堆積膜を形成できるなどの便利さを有しているため、
有利に用いられる。
合するのに用いる励起エネルギは、光エネルギに限定さ
れるものであるが、前記一般式のケイ素化合物は、光エ
ネルギ又は比較的低い熱エネルギの付与により容易の励
起−分解又は重合し、良質なシリコン堆積膜を形成する
ことができ、またこれに際し、基体温度も比較的低い温
度とすることができるという特徴を有する。また、励起
エネルギは基体近傍に到達した原料に一様にあるいは選
択的制御的に付与されるが、光エネルギを使用すれば、
適宜の光学系を用いて気体の全体に照射して堆積膜を形
成することができるし、あるいは所望部分のみに選択的
制御的に照射して部分的に堆積膜を形成することもでき
、またレジスト等を使用して所定の図形部分のみに照射
し堆積膜を形成できるなどの便利さを有しているため、
有利に用いられる。
また、前記一般式の原料化合物は、２種類以上を併用し
てもよいが、この場合、各化合物によって期待される膜
特性を平均化した程度の特性、ないしは相乗的に改良さ
れた特性を得られる。
てもよいが、この場合、各化合物によって期待される膜
特性を平均化した程度の特性、ないしは相乗的に改良さ
れた特性を得られる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図面は、本発明方法の実施例に使用するための光エネル
ギ照射型堆積膜形成装置の一例を示した概略的構成図で
ある。
ギ照射型堆積膜形成装置の一例を示した概略的構成図で
ある。
図中、１は堆積室であり、内部の基体支持台２上に所望
の基体３が裁置される。基体３は、導電性、半導電性あ
るいは電気絶縁性のいづれの基体でもよく１例えば、電
気絶縁性の基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート
、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。また、
基体３には予め電極層、他のシリコン層等が積層されて
いてもよい。
の基体３が裁置される。基体３は、導電性、半導電性あ
るいは電気絶縁性のいづれの基体でもよく１例えば、電
気絶縁性の基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート
、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。また、
基体３には予め電極層、他のシリコン層等が積層されて
いてもよい。
その他の基体としては、Ｓｔ、Ｇｅ等の結晶半導体、ス
ピネル、サファイア等の結晶絶縁体、ＳｉＯ２、ガラス
、石英等のアモルファス、又は金属板、蒸着金属ｇ膜等
が用いられる。
ピネル、サファイア等の結晶絶縁体、ＳｉＯ２、ガラス
、石英等のアモルファス、又は金属板、蒸着金属ｇ膜等
が用いられる。
４は基体加熱用のヒータであり、導線５を介して給電さ
れ、発熱する。基体温度は特に制限されないが１本発明
方法を実施するにあたっては、アモルファス基体では５
０〜１５０℃、結晶の基体では４００〜８００℃が望ま
しい。
れ、発熱する。基体温度は特に制限されないが１本発明
方法を実施するにあたっては、アモルファス基体では５
０〜１５０℃、結晶の基体では４００〜８００℃が望ま
しい。
６〜９は、ガス供給源であり、前記一般式で示される鎖
状水素化ケイ素化合物のうち液状のものを使用する場合
には、適宜の気化装置を具備させる。気化装置には、゛
加熱沸騰を利用するタイプ、液体原料中にキャリアガス
を通過させるタイプ等があり、いづれでもよい、ガス供
給源の個数は４個に限定されず、使用する前記一般式の
水素化ケイ素化合物の数、エツチング用ガス、キャリア
ガス、希釈ガス等を使用する場合において、原料ガスで
ある前記一般式の化合物との予備混合の有無等に応じて
適宜選択される０図中、ガス供給源６〜９の符合に、ａ
を付したのは分岐管、ｂを付したのは流量計、Ｃを付し
たのは各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、ｄ又
はｅを付したのは各気体流の開閉及び流量の調整をする
ためのバルブである。
状水素化ケイ素化合物のうち液状のものを使用する場合
には、適宜の気化装置を具備させる。気化装置には、゛
加熱沸騰を利用するタイプ、液体原料中にキャリアガス
を通過させるタイプ等があり、いづれでもよい、ガス供
給源の個数は４個に限定されず、使用する前記一般式の
水素化ケイ素化合物の数、エツチング用ガス、キャリア
ガス、希釈ガス等を使用する場合において、原料ガスで
ある前記一般式の化合物との予備混合の有無等に応じて
適宜選択される０図中、ガス供給源６〜９の符合に、ａ
を付したのは分岐管、ｂを付したのは流量計、Ｃを付し
たのは各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、ｄ又
はｅを付したのは各気体流の開閉及び流量の調整をする
ためのバルブである。
各ガス供給源から供給される原料ガス等は、ガス導入管
１０の途中で混合され１図示しない換気装置に付勢され
て、室ｌ内に導入される。又は、各ガス供給源から交互
に室ｌ内に導入される。 １１は、室ｌ内に導入される
ガスの圧力を計測するための圧力計である。また、１２
はガス排気管であり、堆積室ｌ内を減圧したり、導入ガ
スを強制排気するための図示しない排気装置と接続され
ている。
１０の途中で混合され１図示しない換気装置に付勢され
て、室ｌ内に導入される。又は、各ガス供給源から交互
に室ｌ内に導入される。 １１は、室ｌ内に導入される
ガスの圧力を計測するための圧力計である。また、１２
はガス排気管であり、堆積室ｌ内を減圧したり、導入ガ
スを強制排気するための図示しない排気装置と接続され
ている。
１３はレギュレータ・バルブである。原料ガス等を導入
する前に、室１内を排気し、減圧状態とする場合、室内
の気圧は、好ましくは５Ｘ１０−５Ｔｏｒｒ以下、より
好ましくはＩ Ｘ １０−６ Ｔａｒｒ以、下である。
する前に、室１内を排気し、減圧状態とする場合、室内
の気圧は、好ましくは５Ｘ１０−５Ｔｏｒｒ以下、より
好ましくはＩ Ｘ １０−６ Ｔａｒｒ以、下である。
また、原料ガス等を導入した状態において、室１内の圧
力は、好ましくはｌＸｌ０−２〜１００Ｔａｒｒ、より
好ましくは５ Ｘ １０−２〜１０ Ｔｏｒｒである。
力は、好ましくはｌＸｌ０−２〜１００Ｔａｒｒ、より
好ましくは５ Ｘ １０−２〜１０ Ｔｏｒｒである。
本発明で使用する励起エネルギ供給源の一例として、１
４は光エネルギ発生装置であって、例えば水銀ランプ、
キセノンランプ、炭酸ガスレーザ、アルゴンイオンレー
ザ、エキシマレーザ等が用いられる。なお、本発明で用
いる光エネルギは紫外線エネルギに限定されず、原料ガ
スを励起・分解又重合せしめ、分解生成物を堆積させる
ことができるものであれば、波長域を問うものではない
。
４は光エネルギ発生装置であって、例えば水銀ランプ、
キセノンランプ、炭酸ガスレーザ、アルゴンイオンレー
ザ、エキシマレーザ等が用いられる。なお、本発明で用
いる光エネルギは紫外線エネルギに限定されず、原料ガ
スを励起・分解又重合せしめ、分解生成物を堆積させる
ことができるものであれば、波長域を問うものではない
。
光エネルギ発生装置１４から適宜の光学系を用いて基体
全体あるいは基体の所望部分に向けられた光１５は、矢
印１Ｇの向きに流れている原料ガス等に照射され、励起
拳分解又は重合を起こして基体３上の全体あるいは所望
部分にａ−Ｓｉの堆積膜を形成する。
全体あるいは基体の所望部分に向けられた光１５は、矢
印１Ｇの向きに流れている原料ガス等に照射され、励起
拳分解又は重合を起こして基体３上の全体あるいは所望
部分にａ−Ｓｉの堆積膜を形成する。
本発明の方法によれば、上記装置を用いて堆積室１内へ
原料ガスとエツチングガスとを交互の導入し、光１５を
照射することによって、基体３上に膜を堆積させる堆積
プロセスとエツチングプロセスとを交互に繰り返して行
う。
原料ガスとエツチングガスとを交互の導入し、光１５を
照射することによって、基体３上に膜を堆積させる堆積
プロセスとエツチングプロセスとを交互に繰り返して行
う。
基体３の温度が高い場合には、基体３に結晶Ｓｉを用い
ると、エツチングの異方性によって基体３の面方位に従
った結晶性の良い堆積膜が形成され、アモルファスの基
体３を用いても結晶性の良い堆積膜が形成される。
ると、エツチングの異方性によって基体３の面方位に従
った結晶性の良い堆積膜が形成され、アモルファスの基
体３を用いても結晶性の良い堆積膜が形成される。
基体３の温度が低い場合には、基体３上に原子の結合状
態のそろったアモルファスＳｉの堆積膜が形成される。
態のそろったアモルファスＳｉの堆積膜が形成される。
又、本発明の方法によれば、上記装置の中に同時に膜堆
積用のガスとエツチングガスを導入し、光を当て、ガス
圧力を調節することで、堆積プロセスとエツチングプロ
セスとを交互に繰り返すこともできる。この場合、エツ
チングの圧力依存性、すなわち好適には５〜８０ Ｔｏ
ｒｒを境にして高圧側ではエツチングが行われ、低圧側
では堆積が行われる性質が利用される。
積用のガスとエツチングガスを導入し、光を当て、ガス
圧力を調節することで、堆積プロセスとエツチングプロ
セスとを交互に繰り返すこともできる。この場合、エツ
チングの圧力依存性、すなわち好適には５〜８０ Ｔｏ
ｒｒを境にして高圧側ではエツチングが行われ、低圧側
では堆積が行われる性質が利用される。
このようにして、薄膜から厚膜までの任意の膜厚の堆ａ
膜が得られ、また膜面積も所望により任意に選択するこ
とができる。膜厚の制御は、原料ガスの圧力、流量、濃
度等の制御、励起エネルギ量の制御等通常の方法で行う
ことができる０例えば、一般の光導電膜、半導体膜又は
絶縁体膜等を構成するａ−９ｉ膜を作製する場合、ｌ！
厚は好ましくは１００〜５００００人、より好ましくは
５００−１００００人である。
膜が得られ、また膜面積も所望により任意に選択するこ
とができる。膜厚の制御は、原料ガスの圧力、流量、濃
度等の制御、励起エネルギ量の制御等通常の方法で行う
ことができる０例えば、一般の光導電膜、半導体膜又は
絶縁体膜等を構成するａ−９ｉ膜を作製する場合、ｌ！
厚は好ましくは１００〜５００００人、より好ましくは
５００−１００００人である。
以下、本発明の具体例を示す。
（例１）
原料ガスとしてＳｉ２ Ｈ６、エツチングガスとしてＣ
１２を用い、Ｌ記装置によりａ−Ｓｉｌ！２を形成した
。
１２を用い、Ｌ記装置によりａ−Ｓｉｌ！２を形成した
。
ガラス基体３を支持台２上に裁置し、排気装置を用いて
堆積室ｌ内を排気し、１Ｏ−６Ｔｏｒｒに減圧した。基
体温度１００℃で、まず、前記Ｓｉ２ ＨＢガスを５０
ＳＣＣＭの流量で導入し、堆積室１内の気圧を０．１
Ｔｏｒｒに保持する。そして、光エネルギ発生装置１
４として、低圧水銀灯８００留を用い、基体３に垂直に
光１５を照射して、約１秒で２５人の膜を作製した８次
に、上記Ｓｉ２ Ｈ６ガスを排気して１Ｏ−６Ｔｏｒｒ
に減圧した後、ＣＩ２ガスを２０５ＣＣＩＩＩの流量で
導入し、堆積室１内をＩ Ｔａｒｒに保持する。そして
、同じく低圧水銀灯８００讐を用いて基体３に光１５を
垂直に約１秒間照射した。続いて、 ＣＩ２ガスを排気
してシランガスを導入するというプロセスを繰り返して
基体３上に膜厚５０００人のａ−Ｓｉ膜Ａを堆積させた
。なお、比較のために、Ｓｉ２ Ｈ６のみを用い、連続
照射光でａ−Ｓｉ［Ｂを形成した。
堆積室ｌ内を排気し、１Ｏ−６Ｔｏｒｒに減圧した。基
体温度１００℃で、まず、前記Ｓｉ２ ＨＢガスを５０
ＳＣＣＭの流量で導入し、堆積室１内の気圧を０．１
Ｔｏｒｒに保持する。そして、光エネルギ発生装置１
４として、低圧水銀灯８００留を用い、基体３に垂直に
光１５を照射して、約１秒で２５人の膜を作製した８次
に、上記Ｓｉ２ Ｈ６ガスを排気して１Ｏ−６Ｔｏｒｒ
に減圧した後、ＣＩ２ガスを２０５ＣＣＩＩＩの流量で
導入し、堆積室１内をＩ Ｔａｒｒに保持する。そして
、同じく低圧水銀灯８００讐を用いて基体３に光１５を
垂直に約１秒間照射した。続いて、 ＣＩ２ガスを排気
してシランガスを導入するというプロセスを繰り返して
基体３上に膜厚５０００人のａ−Ｓｉ膜Ａを堆積させた
。なお、比較のために、Ｓｉ２ Ｈ６のみを用い、連続
照射光でａ−Ｓｉ［Ｂを形成した。
こうして得られた各ａ−９ｉ膜ＡおよびＢの試料を蒸着
槽に入れ、ｔｏ −６Ｔｏｒｒまで減圧した後、真空度
１０−５ Ｔｏｒｒ、成膜速度２０人／ｓｅｃテアルミ
ニウムを１５０ＯＡ 蒸着し、クシ型のアルミギャップ
電極（長さ２５０ Ｂｍ、 ＠５■ｌ）を形成した後、
印加電圧１０Ｖ−ｔ’光電流（ＡＭＩ、１００ｍＷ／
ｃｍ２）と暗電流を測定し、光導電率σｐ、σｐ （Ω
・ｃｍ）”と暗電流σｄとの比σｐ／σｄを求めて、ａ
−９ｉ膜を評価した。その結果を第１表に示す。
槽に入れ、ｔｏ −６Ｔｏｒｒまで減圧した後、真空度
１０−５ Ｔｏｒｒ、成膜速度２０人／ｓｅｃテアルミ
ニウムを１５０ＯＡ 蒸着し、クシ型のアルミギャップ
電極（長さ２５０ Ｂｍ、 ＠５■ｌ）を形成した後、
印加電圧１０Ｖ−ｔ’光電流（ＡＭＩ、１００ｍＷ／
ｃｍ２）と暗電流を測定し、光導電率σｐ、σｐ （Ω
・ｃｍ）”と暗電流σｄとの比σｐ／σｄを求めて、ａ
−９ｉ膜を評価した。その結果を第１表に示す。
第１表
（例２）
例１における基体を石英ガラスとし、基体温度を５００
℃に高くして、同様にＳｉ膜Ａを堆積させた。比較のた
めに、グロー放電法（放電パワーＩＱＱＷ／ ２００ｍ
ｍφ）によってＳｉ膜Ｂを形成し、両結晶の配向性と結
晶化度によって評価した。その結果を第２表に示す。
℃に高くして、同様にＳｉ膜Ａを堆積させた。比較のた
めに、グロー放電法（放電パワーＩＱＱＷ／ ２００ｍ
ｍφ）によってＳｉ膜Ｂを形成し、両結晶の配向性と結
晶化度によって評価した。その結果を第２表に示す。
第２表
（例３）
原料ガスとしてＳｉ２ Ｈ６、エツチングガスとしてＦ
２を用い、上記装置によりａ−Ｓｉ膜を形成し
、１だ。
２を用い、上記装置によりａ−Ｓｉ膜を形成し
、１だ。
ガラス基体３を支持台２上に裁置し、排気装置を用いて
堆積室１内を排気し、１０−６ Ｔｏｒｒに減圧した。
堆積室１内を排気し、１０−６ Ｔｏｒｒに減圧した。
基体温度１００℃で、まず、Ｓｉ２ Ｈ６およびＦ２ガ
スを各々５０５ＣＧ１４．２０５ＣＣＨの流量で導入し
、堆積室ｌ内の気圧を０．５ 丁ｏｒｒに保持する。そ
して、低圧水銀灯８０ＱＷを用い、基体３に垂直に光１
５を照射して、約６０秒間堆積を行った０次に、圧力を
２０↑ｏｒｒに上昇させて３０秒間保持した後１元の圧
力０．５ Ｔｏｒｒに減圧した。これたのプロセスを繰
り返すことによって膜厚５０００人のａ−Ｓｉ膜Ａを基
体３上に堆積させた０例１と同様の評価を行い、その結
果を第３表に示す。
スを各々５０５ＣＧ１４．２０５ＣＣＨの流量で導入し
、堆積室ｌ内の気圧を０．５ 丁ｏｒｒに保持する。そ
して、低圧水銀灯８０ＱＷを用い、基体３に垂直に光１
５を照射して、約６０秒間堆積を行った０次に、圧力を
２０↑ｏｒｒに上昇させて３０秒間保持した後１元の圧
力０．５ Ｔｏｒｒに減圧した。これたのプロセスを繰
り返すことによって膜厚５０００人のａ−Ｓｉ膜Ａを基
体３上に堆積させた０例１と同様の評価を行い、その結
果を第３表に示す。
第３表
第１表〜第３表に示すように、本発明の方法によって形
成されたシリコン堆積膜の方が、従来のものに比べて良
質であることがわかる。他の原料ガスを用いても同様で
ある。
成されたシリコン堆積膜の方が、従来のものに比べて良
質であることがわかる。他の原料ガスを用いても同様で
ある。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように１本発明による堆積膜形成方
法によって、低い基体温度で良質の単結晶膜および非晶
質膜を形成することができる。
法によって、低い基体温度で良質の単結晶膜および非晶
質膜を形成することができる。
添付図面は、本発明による堆積膜形成方法に一実施例を
実現するための光エネルギ照射型堆積膜形成装置に一例
を示した概略的構成図である。 １ ・・・堆積室 ２・・拳基体支持台３・・・基体
４・・・ヒータ ８〜８・・・ガス供給源 １０・・・ガス導入管 １２・・−ガス排気管１４φ・
・光エネルギ発生装置
実現するための光エネルギ照射型堆積膜形成装置に一例
を示した概略的構成図である。 １ ・・・堆積室 ２・・拳基体支持台３・・・基体
４・・・ヒータ ８〜８・・・ガス供給源 １０・・・ガス導入管 １２・・−ガス排気管１４φ・
・光エネルギ発生装置
Claims (3)
- （１）基体を収容した室内に導入された原料ガスを光エ
ネルギを利用して励起して分解又は重合し、前記基体上
に原料ガスに含まれる原子を含有する堆積膜を形成する
堆積プロセスと、 前記室内に導入されたエッチングガスに よって前記堆積膜をエッチングするエッチングプロセス
と、 を交互に繰り返すことを特徴とする堆積膜 形成方法。 - （２）上記原料ガスと上記エッチングガスとは、上記室
へ交互に導入されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の堆積膜形成方法。 - （３）上記原料ガスと上記エッチングガスとは、上記室
へ同時に導入され、上記室内の圧力を変化させることで
上記堆積プロセスとエッチングプロセスとを交互に繰り
返すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の堆積
膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211463A JPH0682616B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 堆積膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211463A JPH0682616B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 堆積膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190421A true JPS6190421A (ja) | 1986-05-08 |
| JPH0682616B2 JPH0682616B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=16606353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59211463A Expired - Lifetime JPH0682616B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 堆積膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682616B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004273742A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体ウエハの製造方法 |
| JP4601113B2 (ja) * | 1999-04-21 | 2010-12-22 | アルカテル−ルーセント | 基板の異方性エッチング方法 |
| JP2019161186A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 東芝メモリ株式会社 | 基板処理装置、基板処理方法、および半導体装置の製造方法 |
| JP2021064807A (ja) * | 2021-01-13 | 2021-04-22 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5961124A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | 薄膜形成方法 |
| JPS59104120A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-15 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理方法 |
| JPS59124124A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS59177919A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜の選択成長法 |
| JPS60152023A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-10 | Hitachi Ltd | 光ｃｖｄ装置 |
| JPS60202928A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Toshiba Corp | 光励起反応装置 |
| JPS6123344A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路の製造方法 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP59211463A patent/JPH0682616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
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| JP2021064807A (ja) * | 2021-01-13 | 2021-04-22 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682616B2 (ja) | 1994-10-19 |
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