JPS6333568A - Cvd device - Google Patents
Cvd deviceInfo
- Publication number
- JPS6333568A JPS6333568A JP17622886A JP17622886A JPS6333568A JP S6333568 A JPS6333568 A JP S6333568A JP 17622886 A JP17622886 A JP 17622886A JP 17622886 A JP17622886 A JP 17622886A JP S6333568 A JPS6333568 A JP S6333568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- gas
- substrate
- metal
- metal thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 185
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 160
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 123
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 153
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 117
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- -1 SiNxOy Chemical class 0.000 claims 2
- 229910004286 SiNxOy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910008486 TiSix Inorganic materials 0.000 claims 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 claims 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 7
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N metformin Chemical compound CN(C)C(=N)NC(N)=N XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 210000002374 sebum Anatomy 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H tungsten hexafluoride Chemical compound F[W](F)(F)(F)(F)F NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特に基板が表面の一部に絶縁薄膜を形成し
１表面のその他部分に第１の金属薄膜を形成していると
き、この第１の金属薄膜の表面に第２の金属薄膜を形成
するＣＶＤ装置、又は基板が表面の一部に絶縁薄膜を形
成し、表面のその他部分に絶縁薄膜を形成していないと
き、表面の絶縁薄膜を形成していない部分に金属薄膜を
形成するＣＶＤ装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention particularly applies when a substrate has an insulating thin film formed on a part of the surface and a first metal thin film formed on the other part of the surface. A CVD device that forms a second metal thin film on the surface of the first metal thin film, or when the substrate has an insulating thin film formed on a part of the surface and no insulating thin film on other parts of the surface, the surface insulation The present invention relates to a CVD apparatus that forms a metal thin film on areas where no thin film is formed.
従来のＣＶＤ装置は第１６図に示されている。同図にお
いて、（２υは横型真空反応炉である。横型真空反応炉
ＱＩＪの一側には反応ガス導入口のが設けられ、金属元
素を含んだガスであるげ、と還元性ガスであるＨｌとの
混合ガスが横型真空反応炉ＣＬ内に導入されている。横
型真空反応炉ａｌｌの他側には反応ガス排気口のが設け
られｗＦ、とＨｌとの混合ガスが排気されている。横型
真空反応炉Ｑυの内部には基板支持板（２４１が水平に
配設され、基板支持板（２滲には複数の基板［有］が一
定間隔をおいて縦方向に保持されている。横型真空反応
炉（２Ｄの外周には加熱用電気炉＠が設けられている。A conventional CVD apparatus is shown in FIG. In the same figure, (2υ is a horizontal vacuum reactor. On one side of the horizontal vacuum reactor QIJ, a reaction gas inlet is provided. A mixed gas of wF and Hl is introduced into the horizontal vacuum reactor CL.The other side of the horizontal vacuum reactor ALL is provided with a reaction gas exhaust port to exhaust the mixed gas of wF and Hl. Inside the vacuum reactor Qυ, a substrate support plate (241) is arranged horizontally, and a plurality of substrates are held vertically at regular intervals on the substrate support plate (241). A heating electric furnace is provided on the outer periphery of the reaction furnace (2D).
従って、従来のＣＶＤ装置は加熱用電気炉■で横型真空
反応炉Ｃ１ｌを加熱すると、横型真空反応炉＋２１１の
炉壁が昇温され、横型真空反応炉ｃ！Ｄの炉壁の熱が’
ｗＶＦ、とＨ，との混合ガスに伝達されたのち、基板ω
に伝達されるようになる。このような熱伝達によって、
基板Ｇ５ｊが加熱されると、基板ωの表面において、Ｖ
Ｖ’Ｆ、と１１．との混合ガスによる化学反応が生じ、
基板＠に薄膜が形成されるようになる。Therefore, in the conventional CVD apparatus, when the horizontal vacuum reactor C1l is heated with the heating electric furnace (2), the temperature of the furnace wall of the horizontal vacuum reactor +211 is raised, and the horizontal vacuum reactor c! The heat of the furnace wall of D'
After being transmitted to the mixed gas of wVF and H, the substrate ω
It will be transmitted to Due to this heat transfer,
When the substrate G5j is heated, V on the surface of the substrate ω
V'F, and 11. A chemical reaction occurs due to a gas mixture with
A thin film is formed on the substrate.
上記のようなＣＶＤ法によって、第１７図に示すように
表面の一部にＳｉ山の絶縁薄膜σを形成しているＳｌの
基板５の絶縁薄膜■を形成していない部分（２５ａ）に
金属薄膜を形成する場合、基板５の表面の絶縁薄膜＠全
形成していない部分（２５ａ）では、初期において、次
の（１）式で示されるＷＦ、 ＋ ３／２Ｓｉ
→３／２８ｉＦ４＋ Ｗ・・−（１）のような化
学反応が生じると考えられ、第１８図に示すよりなＷの
金属薄膜のが基板■の表面の絶縁薄膜口を形成していな
い部分（２５ａ ）に急速に形成されるようになるが、
その後は次の（２）及び（３）式で示される
３Ｈ，→ ６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・川・・・・（２）ＷＦ、 ＋ ６ｆｌ
→ ６ＨＦ ＋ Ｗ ・・・・・・・・・・・・
（３）のような化学反応が生じると考えられ、Ｗが時間
の経過とともに成長し、初期にできたＷの金属薄膜ｃ！
＆表面に次のＷの金属薄膜のが第１９図に示すように形
成される。As shown in FIG. 17, by the CVD method described above, metal is deposited on the portion (25a) on which the insulating thin film ■ of the Sl substrate 5 on which the insulating thin film σ of the Si mountain is not formed is formed on a part of the surface. When forming a thin film, in the insulating thin film on the surface of the substrate 5 @ the part (25a) where it is not completely formed, WF, + 3/2Si, which is expressed by the following formula (1), is initially formed.
→3/28iF4+ W...-(1) It is thought that a chemical reaction like the one shown in Fig. 18 occurs, and the part of the surface of the substrate (■) where the insulating thin film opening is not formed ( 25a), but
After that, 3H, → 6H, shown by the following formulas (2) and (3)...
... River ... (2) WF, +6fl
→ 6HF + W ・・・・・・・・・・・・
It is thought that a chemical reaction like (3) occurs, and W grows over time, forming an initial W metal thin film c!
&A next metal thin film of W is formed on the surface as shown in FIG.
この場合、Ｗの成長速度Ｇは、次の（４）式で表される
ようになる。In this case, the growth rate G of W is expressed by the following equation (4).
Ｇ＝Ａ［Ｈ，、］ ｅｘｐ（−Ｅａ／ｋＴｍ）
・−−＝（４）なお、Ａは正定数、 ［Ｈ，）は水
素濃度、Ｅａは活性化エネルギ、ｋはボルツマン定数、
−は金属膜の成長する部分の表面温度である。G=A[H,,] exp(-Ea/kTm)
・--=(4) where A is a positive constant, [H,) is hydrogen concentration, Ea is activation energy, k is Boltzmann constant,
- is the surface temperature of the part where the metal film grows.
従来のＣＶＤ装置は、上記のように加熱用電気炉＠で横
型真空反応炉１２１１を加熱することにより、横型真空
反応炉＋２１１の炉壁を昇温し、横型真空反応炉翻の炉
壁の熱をＷＦ、とルとの混合ガスに伝達したのち、基板
ωと絶縁薄膜のとに伝達して、これらを加熱し、基板Ｇ
の表面の絶縁薄膜口を形成していない部分（２５ａ）に
おいて、Ｗの金属薄膜の及び＠を形成するようにしてい
る。Conventional CVD equipment heats the horizontal vacuum reactor 1211 with the heating electric furnace as described above, thereby raising the temperature of the wall of the horizontal vacuum reactor +211, and reducing the heat of the wall of the horizontal vacuum reactor +211. is transmitted to the mixed gas of WF and torle, and then to the substrate ω and the insulating thin film to heat them, and the substrate G
A metal thin film of W is formed on a portion (25a) of the surface where the insulating thin film opening is not formed.
ところが、基板器の表面の絶縁薄膜■を形成していない
部分（２５ａ）の表面温皮脂と絶縁薄膜口の表面温度１
ｉｔｉとかはゾ等しくなるので、基板θの表面の絶縁薄
膜ｔｎｔ形成していない部分（２５ａ）の表面温度Ｔｍ
ｆ、大きくすれば、（４）式からもわかるように、Ｗの
成長速度Ｇが速くなるが、同時に絶縁薄膜口の表面温度
Ｔｉも大きくなシ、基板６０表面の絶縁ｉ！膜口金形成
していない部分（２５ａ）においてのみＷの金属薄膜■
及びのが形成されず、絶縁薄膜（２）の表面においても
上記（２）及び（３）式の化学反応が生じ、第１９図に
示すようなＷの金！ｓ町膜■が形成されるようになる問
題がありな。However, the surface temperature of the sebum on the part (25a) where the insulating thin film (2) is not formed on the surface of the circuit board and the surface temperature of the insulating thin film (1)
Since iti is equal to
As f is increased, the growth rate G of W increases as can be seen from equation (4), but at the same time, the surface temperature Ti at the insulating thin film opening also increases. A thin metal film of W is formed only in the part (25a) where the film cap is not formed.
The chemical reactions of equations (2) and (3) above also occur on the surface of the insulating thin film (2), and the gold of W as shown in FIG. 19 is formed. There is a problem in that a s-town film is formed.
また、第２０図は第１９図に示す基板◎の一部の拡大を
示すものであるが、金属薄膜■の成長過程において、Ｓ
ｉ基板Ｑ５１と絶縁薄膜のとの間に金属Ｗが侵入して成
長するエンクローチメント（ｅｎｃｒｏａｃｈｍｅｎｔ
）現象が不可避であった。第２０１−３において（４
１は金属元素侵入部位（エンクローチメント）ヲ表わす
。In addition, Fig. 20 shows an enlargement of a part of the substrate ◎ shown in Fig. 19, but in the growth process of the metal thin film ■, S
Encroachment in which metal W intrudes and grows between the i-substrate Q51 and the insulating thin film.
) phenomenon was inevitable. In No. 201-3 (4
1 represents a metal element intrusion site (encroachment).
また甚しくは８１基板■に空洞＋４１１を生じる事があ
った。Moreover, in some cases, a cavity +411 was formed in the 81 board (2).
従来の方法では乱流又は自然対流が基板のの近傍で生じ
ているが、これが上述のエンクａ−テメント（４［や空
洞Ａυの成長を促進させているのではないかと本願発明
者達は推定した。In the conventional method, turbulent flow or natural convection occurs near the substrate, but the inventors of the present invention speculate that this may promote the growth of the above-mentioned encavity Aυ and cavities Aυ. did.
然しなから制御パラメータとしては圧力と反応ガス流量
と云う２つの内部パラメータのみであり、乱流発生の抑
止、自然対流の抑止等のために外部的にコントロールす
る事は不可能である。従ってエンクローチメントや空洞
の成長を抑えて広い圧力、流量領域で再現性、制御性、
均一性に優れた金属成膜を行えない問題点がある。また
従来のいづれの方式でも反応成分は炉内全域に拡散する
ので、炉壁、覗き窓等への反応成分の付着は不可避であ
る。これによシダストの発生、薄膜内への不純物の混入
などの問題点もある。However, the only control parameters are the two internal parameters of pressure and reaction gas flow rate, and it is impossible to control them externally in order to suppress the generation of turbulence, natural convection, etc. Therefore, it suppresses the growth of encroachments and cavities, and improves reproducibility and controllability over a wide pressure and flow range.
There is a problem that it is not possible to form a metal film with excellent uniformity. In addition, in any of the conventional methods, since the reaction components diffuse throughout the interior of the furnace, adhesion of the reaction components to the furnace walls, observation windows, etc. is unavoidable. This causes problems such as the generation of dust and the introduction of impurities into the thin film.
エンクａ−チメント現象や空洞形成を抑止する手段とし
て低温、低濃度成長が考えられるが、その成長速度は数
１０Ｘ／ｍｉｎに過ぎず（Ｂｒｏａｄｂｅｎｔ ｅｔａ
ｌ 。Low-temperature, low-concentration growth is considered as a means to suppress the enquenchment phenomenon and cavity formation, but the growth rate is only a few tens of times per minute (Broadbent et al.
l.
、Ｔ 、Ｂｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、１３１．１
４３ （１９８４） ； Ｂｌ ｅｗｅｒ、ＶＭＩＣ（
１９８５） ）、例えば、深さ１μｍのコンタクトホ
ールを埋めるのに２時間近くも要するといった問題があ
りた。,T.,Blectrochem,Soc,131.1
43 (1984); Brewer, VMIC (
(1985) ), for example, there was a problem in that it took nearly two hours to fill a contact hole with a depth of 1 μm.
この発明は、上記のような従来の装置のもつ問題点を解
決して、特に表面の一部に絶縁薄膜を形成している基板
の絶縁薄膜を形成していない部分にのみ、又はその他部
分に第１の金属薄膜を形成しているとき、この上にのみ
金属薄膜又は第２の金属薄膜を上述のようなエンクａ−
チメントや空洞の成長を抑止しながら高速度で形成する
ことのできるＣＶＤ装置を提供することを目的としてい
る。The present invention solves the problems of the conventional devices as described above, and in particular, the present invention solves the problems of the conventional device, and in particular, it can be applied only to the part of the substrate where the insulating thin film is formed on a part of the surface, or to other parts. When the first metal thin film is formed, the metal thin film or the second metal thin film is formed only on the first metal thin film as described above.
It is an object of the present invention to provide a CVD apparatus that can perform formation at high speed while suppressing the growth of stress and cavities.
以上の目的は、減圧された反応槽；該反応槽内に配設さ
れた基板；該基板の表面にはゾ平行にシート状の流れで
第１のガスを導入する手段；前記基板の表面に対向する
ように第２のガスを導入する手段；前記基板を照射する
加熱ランプから成シ前記第２のガスにより前記第１のガ
スを前記基板の近傍で層流状態にしながら、前記加熱ラ
ンプからの光エネルギー及び熱エネルギーを利用して前
記基板上に前記第１のガスの成分による薄膜全形成させ
たことを特徴とするＣ Ｖ Ｄ装置によって達成される
。また、第２の発明によれば、減圧された反応槽；該反
応槽内に配設された基板；該基板の表面にはゾ平行にシ
ート状の流れで第１のガスを導入する手段；前記基板の
表面に対向するように第２のガスを導入する手段；前記
基板を支持し加熱手段を備えた基板ホルダー；前記基板
を胛射する加熱ランプから成り、前記第２のガスによう
前記第１のガスを前記基板の近傍で層流状態にしながら
、前記加熱手段からの熱エネルギー及び前記加熱ランプ
からの此エネルギー及び熱エネルギーを利用して前記基
板上に前記第１のガスの成分による薄膜を形成させたこ
とを特徴とするＣＶＤ装置について達成される。The above objects are: a reaction tank with reduced pressure; a substrate disposed in the reaction tank; a means for introducing a first gas in a sheet-like flow parallel to the surface of the substrate; Means for introducing a second gas so as to face the substrate; means for introducing a second gas from a heating lamp that irradiates the substrate; This is achieved by a C V D apparatus characterized in that a thin film of the first gas component is entirely formed on the substrate using optical energy and thermal energy. Further, according to the second invention, there is provided the following: a pressure-reduced reaction tank; a substrate disposed in the reaction tank; a means for introducing a first gas into the surface of the substrate in a sheet-like flow parallel to each other; A means for introducing a second gas so as to face the surface of the substrate; a substrate holder supporting the substrate and equipped with a heating means; a heating lamp for irradiating the substrate; While the first gas is in a laminar flow state in the vicinity of the substrate, thermal energy from the heating means and this energy and thermal energy from the heating lamp are used to spread the first gas onto the substrate by the components of the first gas. This is achieved with a CVD apparatus characterized by forming a thin film.
例えば金属元素を含んだガスと還元性ガスとのガス流を
基板近傍全域に於いて制御性の良い層流状態に保つ事が
できる。即ち不活性ガスのガス流又は不活性ガスを主体
とするガス流は基板近傍で上記金属元素を含んだガスと
還元性ガスとのガス流の舞い上がりを力学的に押え込む
と共にこれらガスの成分の乱流拡散を防止する。For example, the gas flow of a gas containing a metal element and a reducing gas can be maintained in a laminar flow state with good controllability over the entire area near the substrate. In other words, a gas flow of an inert gas or a gas flow mainly composed of an inert gas dynamically suppresses the rise of the gas flow of the above-mentioned metal element-containing gas and reducing gas near the substrate, and also suppresses the components of these gases. Prevent turbulent diffusion.
また、絶縁薄膜と第１の金属薄膜とに温度差があるので
、この第１の金属薄膜の表面においてのみ化学反応が生
じる。この結果として、（１） 金属ヲ含んだガスと
還元性ガスの流れが層流状態である為、エンクａ−チメ
ントや空洞の成長を抑えて上記基板表面の他の部分にお
ける金属薄膜の制御性、再現性に優れている。Further, since there is a temperature difference between the insulating thin film and the first metal thin film, a chemical reaction occurs only on the surface of the first metal thin film. As a result, (1) the flow of the metal-containing gas and the reducing gas is in a laminar flow state, which suppresses the growth of entrainment and cavities and improves the controllability of the metal thin film on other parts of the substrate surface. , excellent reproducibility.
（２）第１の金属薄膜の上にのみ第２の金属薄膜を高速
度で形成することができる。(2) The second metal thin film can be formed only on the first metal thin film at high speed.
（３）上記ガスの成分が基板近傍のみに押さえ込まれる
為、炉壁、覗き窓の汚染を防止できる。(3) Since the components of the gas mentioned above are suppressed only near the substrate, contamination of the furnace wall and viewing window can be prevented.
以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の
概略構成図である。同図において。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus used in an embodiment of the present invention. In the same figure.
（１）は減圧される反応槽である。反応槽（１）内には
、回動自在な基板ホルダ（２）に載置された基板（３）
が配設されている。反応槽（１）の側部（ｌａ）にはス
リット状の開口をもった２つのガス導入部（４ａ）（４
ｂ）が設けられ、−万のガス導入部（４ａ）からは還元
ガスであるルが反応槽（１）内にシート状に導入され、
他方のガス導入部（４ｂ）からは金属元素を含んだガス
である箭、が反応槽（１）内にシート状に導入されてい
る。反応槽（１）内に導入されるＨ８とＷＦ、とは、反
応槽（１）内において、基板（３）の表面に沿って流れ
るようになっている。反応槽（１）の大部（ｘｂ）には
透明な石英ガラス製透過窓（５）と不活性ガス導入部（
６）とが設けられている。不活性ガス導入部（６）のガ
ス噴出部（６ａ）は多孔板になった透明な石英ガラスで
できており、石英ガラス製透過窓（５）の下方に位置し
て。(1) is a reaction tank that is depressurized. Inside the reaction tank (1), there is a substrate (3) placed on a rotatable substrate holder (2).
is installed. On the side (la) of the reaction tank (1), there are two gas introduction parts (4a) (4) with slit-shaped openings.
b) is provided, and a reducing gas is introduced into the reaction tank (1) in the form of a sheet from the gas introduction part (4a) of -1000,
From the other gas introduction part (4b), a sheet of gas containing a metal element is introduced into the reaction tank (1). H8 and WF introduced into the reaction tank (1) are configured to flow along the surface of the substrate (3) within the reaction tank (1). The main part (xb) of the reaction tank (1) has a transparent quartz glass transmission window (5) and an inert gas introduction part (
6) is provided. The gas ejection part (6a) of the inert gas introduction part (6) is made of transparent quartz glass in the form of a perforated plate, and is located below the quartz glass transmission window (5).
不活性ガスであるＭガスを反応槽（１）内に下方に噴出
するようになっている。反応槽（１）内に下方に噴出す
るＡｒガスは、基板（３）の表面に沿って流れるＨ８と
ＷＦ、とが流れる過程で上方に拡がるのを防止するため
にＨ，と留、との流れに対して、上方より略垂直に交わ
るようになっている。反応槽（１）の底部（ＩＣ）には
排気部（７）が設けられＨ，とＷＦ、とＡｒガスとが反
応槽（１）内より排気されている。反応槽（１）の天部
（１ｂ）より上方に位置する反応槽（１）外のところに
は、赤外線ランプ（８）が配設されている。赤外線ラン
プ（８）からの赤外線は、石英ガラス製透過窓（５）と
透明な石英ガラスでできている不活性ガス導入部（６）
のガス噴出部（６ａ）とを透過して、基板（３）の表面
を照射するようになっている。反応槽（１）外のところ
にはコントａ−ラ（９ｆが配設され、このコントａ−ラ
（９）は反応槽（１）内の特定な位置における温度が一
定に維持できるように熱外線ランプ（８）の出力を制御
している。M gas, which is an inert gas, is spouted downward into the reaction tank (1). The Ar gas ejected downward into the reaction tank (1) is separated by H and WF to prevent it from spreading upward during the flow of H8 and WF flowing along the surface of the substrate (3). It intersects the flow approximately perpendicularly from above. An exhaust part (7) is provided at the bottom (IC) of the reaction tank (1), and H, WF, and Ar gases are exhausted from the inside of the reaction tank (1). An infrared lamp (8) is disposed outside the reaction tank (1) above the top (1b) of the reaction tank (1). The infrared rays from the infrared lamp (8) pass through the quartz glass transmission window (5) and the inert gas introduction part (6) made of transparent quartz glass.
The surface of the substrate (3) is irradiated by passing through the gas ejecting part (6a) of. A controller (9F) is installed outside the reaction tank (1), and this controller (9) controls heat so that the temperature at a specific position within the reaction tank (1) can be maintained constant. It controls the output of the outside line lamp (8).
従って、上記第１図の装置を用いて、第２図に示すよう
な表面の一部にＳ ｉＯ，の絶縁薄膜（９）を形成して
いるＳｉの基板（３）の絶縁薄膜（９）の形成されてい
ない部分（３ａ）にＷの金属薄膜を形成するときのＣＶ
Ｄ法は、コン）ａ−ラ（９ｆで反応槽（１）内の特定な
位置における温度を一定に維持すると共に、還元性ガス
であるＨ８と金属元素を含んだガスである昭、と全減圧
下の反応槽（１）内に導入しながら、かつ基板ホルダ（
２）を回転させながら最大強度を与える波長が１．１〜
３μｍである赤外線ランプ（８）からの赤外線を石英ガ
ラス製透過窓（５）と、透明な石英ガラスでできている
不活性ガス導入部（６）のガス噴出部（６ａ）とを透過
させて、基板（３）の表面に照射させると、従来のＣＶ
Ｄ法と同様に基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）の形成
されていない部分（３ａ）においては、初期において、
次の（５）式で示されるＷＦ、 ＋ ３／２Ｓｉ →
３／２８１ Ｆ＊ ＋ Ｗ・・・・・・・・・・・・
（５）のような化学反応が生じると考えられ、第１の金
属薄膜に相当するＷの金属薄膜（１０が第３図に示すよ
うに形成される。しかし、上記（１）式で示される化学
反応は基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）の形成されて
いない部分（３ａ）にＷの金属薄膜ＱＯが形成されると
、自動的に停止し、Ｗの金属薄膜ＱＯは１００ＯＸ以下
の膜厚にとどまることが知られている。Therefore, using the apparatus shown in FIG. 1 above, an insulating thin film (9) of a Si substrate (3) having an insulating thin film (9) of SiO formed on a part of the surface as shown in FIG. CV when forming a W metal thin film on the unformed part (3a)
D method maintains the temperature constant at a specific position in the reaction tank (1) using a controller (9F), and also uses a reducing gas, H8, a gas containing metal elements, and a total While introducing the substrate into the reaction tank (1) under reduced pressure, the substrate holder (
2) The wavelength that gives the maximum intensity while rotating is 1.1 ~
The infrared rays from the infrared lamp (8) having a diameter of 3 μm are transmitted through the quartz glass transmission window (5) and the gas ejection part (6a) of the inert gas introduction part (6) made of transparent quartz glass. , when the surface of the substrate (3) is irradiated, the conventional CV
As in method D, in the portion (3a) on the surface of the substrate (3) where the insulating thin film (9) is not formed, initially,
WF expressed by the following equation (5), + 3/2Si →
3/281 F* + W・・・・・・・・・・・・
It is thought that a chemical reaction as shown in (5) occurs, and a W metal thin film (10) corresponding to the first metal thin film is formed as shown in FIG. The chemical reaction automatically stops when the W metal thin film QO is formed on the part (3a) where the insulating thin film (9) is not formed on the surface of the substrate (3), and the W metal thin film QO is 100OX or less. It is known that the film thickness remains at .
８ｉの基板（３）は波長１．１μｍ以上の赤外線に対し
て微小な吸収率になり、８ｉ０ｚの絶縁薄膜（９）は波
長３μｍ以下の赤外線に対して微小な吸収率になり、Ｗ
の金属薄膜Ｑｌ）は１．１〜３μｍの波長域全般におい
てＳｉの基板（３）や８１０＊の絶縁薄膜（９）よりも
大きな吸収率になることが知られているので、Ｗの金属
薄膜αＱはＳ ｉ Ｏｔの絶縁薄膜（９）より加熱され
、Ｗの金属薄膜０ＱとＳ ｓ Ｏｔの絶縁薄膜（９）と
に温度差がつくようになる。The substrate (3) of 8i has a small absorption rate for infrared rays with wavelengths of 1.1 μm or more, and the insulating thin film (9) of 8i0z has a small absorption rate of infrared rays of wavelength 3 μm or less.
It is known that the metal thin film Ql) has a higher absorption rate than the Si substrate (3) and the 810* insulating thin film (9) in the entire wavelength range of 1.1 to 3 μm. αQ is heated by the S i Ot insulating thin film (9), and a temperature difference is created between the W metal thin film 0Q and the S s Ot insulating thin film (9).
七のためＷの金属薄膜αＱの表面においてのみ、次の（
６）及び（７）式で示される
３Ｈｔ → ６Ｈ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（６）ＷＦ、 ＋
６Ｈ→ ６ＨＦ ＋ Ｗ・・・・・・・・・・−
・・・（７）のような化学反応が生じると考えられ、Ｗ
が時間の経過とともに成長し、第２の金属薄膜に相当す
るＷの金属′１ｇ膜叩が第１の金属薄膜に相当するＷの
金属薄膜Ｑｌｊの表面に第４図に示すよりに形成される
。7, only on the surface of the W metal thin film αQ, the following (
6) and (7) 3Ht → 6H・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・(6) WF, ＋
6H → 6HF + W・・・・・・・・・・−
It is thought that a chemical reaction like (7) will occur, and W
grows over time, and a W metal thin film Qlj corresponding to the second metal thin film is formed on the surface of the W metal thin film Qlj corresponding to the first metal thin film as shown in FIG. .
なお上記実施例によれば、初期において、基板（３）の
表面の絶縁薄膜（９）の形成されていない部分（３ａ）
にＷの金属薄膜αＱが形成されたのち、このＷの金属薄
膜ＱＧとＳｉｎ、の絶縁薄膜（９ンとが赤外線ランプ（
８）がらの赤外線によって温度差がつきＷの金属薄膜Ｃ
Ｉ□の表面においてのみ化学反応が生じるようになるの
で、基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）の形成されてい
ない部分（３ａ）においてのみＷの金属薄膜全形成する
ことができるよりになｐ、第５図で示すように、その形
成する成長速度（符号Ａ）は従来の方法による成長速度
（符号Ｂ）に比べて高速度になる。According to the above embodiment, initially, the portion (3a) on the surface of the substrate (3) where the insulating thin film (9) is not formed
After a W metal thin film αQ is formed, this W metal thin film QG and an insulating thin film of Sin (9) are connected to an infrared lamp (
8) A metal thin film C with a temperature difference created by the infrared rays of the glass
Since the chemical reaction occurs only on the surface of I□, the entire metal thin film of W can be formed only on the part (3a) on the surface of the substrate (3) where the insulating thin film (9) is not formed. As shown in FIG. 5, the growth rate (labeled A) of the formation is higher than that of the conventional method (labeled B).
なお、またノズル（４ａ）からは２次元ジェット状に反
応ガス几として還元ガスであるルが反応槽（１）内の空
間Ａに噴出される。またノズル（４ｂ）からは反応ガス
几′とじて金属元素を含んだガスであるＷＦ。Furthermore, from the nozzle (4a), a reducing gas is ejected as a two-dimensional jet into the space A in the reaction tank (1) as a reaction gas tank. Further, from the nozzle (4b), the reaction gas is WF, which is a gas containing metal elements.
が同じく２次元ジェット状に噴出される。他方、上方の
不活性ガス噴出部（６ａ）からは不活性ガスＱとしてＡ
ｒガスが下方へと噴出される。反応ガス几。is also ejected in the form of a two-dimensional jet. On the other hand, from the upper inert gas jetting part (6a), inert gas Q is released as A.
r gas is ejected downward. Reactive gas tank.
几′及び不活性ガスＱの噴出流量は外部から制御可能で
あるが、例えば後者は前者の３倍の流量とされる。The ejection flow rates of 几' and the inert gas Q can be controlled from the outside, and for example, the flow rate of the latter is three times that of the former.
第６Ａ図に示されるように反応ガス几、Ｒ′の流れは基
板（３）の近傍に限られ、しかも層流状態とされる。こ
れは不活性ガスＱの流れが反応ガスＲ１几′の流れを上
方から抑圧するためであると思われるが、このような安
定化作用はコンビ、−夕によ；ｂｎｎクシミレージョン
並びに四塩化チタン法可視化実験によって確認されてい
る。なお、流れを全体として見れば、第３Ｃ図に示すよ
うに反応ガスｊ％ 、Ｒ’の流れ（ハツチングしである
）は局限化された層流となっており、不活性ガスＱの流
れがこの範囲を定めている。換言すれば、不活性ガスＱ
の流１：を制御することにより、・・ツチングの部分の
形状、大きさ、もしくは領域を制御することができる。As shown in FIG. 6A, the flow of the reactant gas R' is limited to the vicinity of the substrate (3) and is in a laminar flow state. This seems to be because the flow of the inert gas Q suppresses the flow of the reactant gas R1' from above, but this stabilizing effect is due to the combination, Confirmed by titanium method visualization experiment. Furthermore, if we look at the flow as a whole, as shown in Figure 3C, the flow of the reactant gas j% and R' (hatched) is a localized laminar flow, and the flow of the inert gas Q is This range is defined. In other words, inert gas Q
By controlling flow 1:, it is possible to control the shape, size, or area of the pinching part.
第６Ｂ図は上方からの不活性ガスＱの流れがない場合を
示すが、この場合には反応ガス凡、Ｒ′の流れは図示す
るように拡散し、空間「の領域では乱流状態となる。こ
のような流れによって従来方式のように炉壁、のぞき窓
などが汚染されることになる。Figure 6B shows the case where there is no flow of inert gas Q from above, but in this case, the flow of the reactant gas R' diffuses as shown in the figure, and becomes turbulent in the region of the space. .This flow causes contamination of the furnace walls, observation windows, etc., as in the conventional method.
然しながら、本実施例によれば、反応ガス几、１ｔ′の
流れは第６Ａ図又は第６Ｃ図に示すように安定化される
ので、反與成分は基板（３）の近傍のみに限定され、炉
壁、のぞき窓などの汚染が防止される。従りて、基板（
３）の金属薄膜ＱＯに形成される金属薄膜Ｗの膜質の向
上とダストパーティクルの低減が可能となる。すなわち
、第４図に示すようにＷの金属薄膜αＱの上に第２の金
属薄膜に相当する次のＷの金属薄＠叩が形成されるので
あるが、第１９図に示すようなエンクローチメントｊ４
（Ｉｆや空洞１４１）の成長を抑えることができて素子
製造の歩留りを向上させることができる。However, according to this embodiment, the flow of the reactant gas 1t' is stabilized as shown in FIG. 6A or 6C, so that the reactive gas component is limited only to the vicinity of the substrate (3). Contamination of furnace walls, viewing windows, etc. is prevented. Therefore, the substrate (
3) It becomes possible to improve the film quality of the metal thin film W formed on the metal thin film QO and reduce dust particles. That is, as shown in FIG. 4, the next W metal thin film corresponding to the second metal thin film is formed on the W metal thin film αQ, but the encroachment as shown in FIG. j4
The growth of (If and cavity 141) can be suppressed, and the yield of device manufacturing can be improved.
また反応ガス几、几′の流ｎが層流とされるため制御性
、再現性にすぐれ不活性ガスＱの流量制御によシ基板（
３）金属薄膜ａＱ上に形成される金属膜厚分布制御やエ
ンクローチメントの深さ制御などが可能となりてくる。In addition, since the flow n of the reactant gases Q and Q' is laminar, controllability and reproducibility are excellent, and the flow rate of the inert gas Q can be controlled by the substrate (
3) It becomes possible to control the thickness distribution of the metal film formed on the metal thin film aQ and the depth of encroachment.
こ＼で本実施例のガスフロ一方式による効果の理論的根
拠について簡単に述べる。Here, the theoretical basis of the effect of the gas flow one-type system of this embodiment will be briefly described.
反応ガス几Ｒ／の流れの状態がエンクローチメント現象
に及ぼす作用機序については未だ不明な点はあるが、以
下のような作業仮説を立−Ｃる事が可能であろう。著し
いエンクローチメントは本来、金属薄膜によるシリコン
（８ｉ）面の被覆を以て自発的に停止する筈のシリコン
還元反応、すなわち初期以降も持続する現象である。こ
の時反応ガスは金属薄膜ＱＯσυと絶縁嗅（９）側壁間
の間隙、金属薄１）Ｉ （Ｉｆ） （１υ結晶粒界間の
微細な間隙を通過して供給されるものと考えられる。金
属薄膜−シリコン界面に於てシリコン還元が進行し続け
る為には反応生成物（上記反応式ではＳｉＦ、） が
有効に空間に排出されなければならない。基板表面近傍
に乱流域が存在すると、乱流拡散によるポンピング作用
により、反応生成物は上記間隙を通して速やかに拡散排
出される。しかし表面が全面層流で被覆されている場合
、反応生成物の排出は分子拡散に因る他なく、これは上
記間隙が充分挟隘であれば乱流拡散に対して無視できる
程に遅い過程である。以上の仮説により基板表面近傍の
ガス流制御がエンクａ−チメント現象に大きく関与する
事実が理解されよう。Although the mechanism of action of the flow state of the reaction gas R/ on the encroachment phenomenon is still unclear, it is possible to formulate the following working hypothesis. Significant encroachment is originally a silicon reduction reaction that should spontaneously stop when the silicon (8i) surface is covered with a metal thin film, that is, a phenomenon that continues even after the initial stage. At this time, the reactive gas is thought to be supplied through the gap between the metal thin film QOσυ and the sidewall of the insulating film (9), and the fine gap between the metal thin film 1) I (If) (1υ crystal grain boundaries). In order for silicon reduction to continue to proceed at the thin film-silicon interface, the reaction product (SiF in the above reaction equation) must be effectively discharged into space.If a turbulent region exists near the substrate surface, turbulent flow will occur. Due to the pumping action of diffusion, the reaction products are quickly diffused and discharged through the above-mentioned gaps.However, when the entire surface is covered with a laminar flow, the discharge of the reaction products is only due to molecular diffusion, which is the same as described above. If the gap is sufficiently narrow, the process is so slow that it can be ignored compared to turbulent diffusion.The above hypothesis will help to understand the fact that gas flow control near the substrate surface is greatly involved in the enquenchment phenomenon.
なお、本実施例において成長温度、全圧、反応ガス分圧
を同一条件とし不活性ガス流Ｑによるガス流１（、、ｌ
（、’の整流を行った場合と行なわなかった場合につき
比較実験を実施した。この時反応性ガスとしては上述と
同様に六弗化タングステン（留６）と水素Ｈ１ｓ不活性
ガスとしてはアルゴンＭを用い成長温度４００℃、全圧
約０．７’Ｔｏｒｒ、タングステン（５）膜をコンタク
トホールに凡そ７ｏｏｏＸ堆積した場合の電子顕微鏡断
面観察によれば１．不活性ガス流Ｑを用いなかった場合
の水平、垂直侵蝕長は各々３２００．８０００λ以上で
あり、不活性ガス流Ｑを用いた場合は各々４００．８０
００λ以下である事が確認された。In this example, the growth temperature, total pressure, and reaction gas partial pressure were kept the same, and the inert gas flow Q was used as the gas flow 1 (,, l
A comparative experiment was carried out with and without rectification of (,'). At this time, the reactive gas was tungsten hexafluoride (Reduction 6), hydrogen H1, and argon M as the inert gas. According to an electron microscope cross-sectional observation when a tungsten (5) film was deposited in a contact hole at a growth temperature of 400°C and a total pressure of about 0.7' Torr, approximately 700X was obtained. The horizontal and vertical erosion lengths are each 3200.8000λ or more, and when inert gas flow Q is used, each is 400.80λ.
It was confirmed that it was less than 00λ.
又広範囲に互る種々の条件下での成膜実験により上記整
流作用によるエンクローチメント抑止効果は、成長温度
、圧力とは独立なパラメータとして作用する事も確認さ
れた。Furthermore, through film formation experiments under a wide variety of conditions, it was confirmed that the encroachment inhibiting effect due to the rectification effect acts as a parameter independent of the growth temperature and pressure.
なお上記実施例では、還元性ガスにＨ８、金属元素を含
んだガスにＷＦ、をそれ゛ぞれ用いているが、これらに
限定されず還元性ガス及び金属元素を含んだガスはいか
なるものであってもよく、例えば、金属元素を含んだガ
スはＭｏＦ、 、ＴａＦ、 、（、ｒＦ、 ｓ Ｔ ｉ
Ｆ＜、ＴｉＣＬ４． ＭｏＣＬｓ 、 児］Ｌ、 、Ａ
ＬＣＬ、等であってもよい。又絶縁薄膜（９）にＳｉＯ
を用いているが、これに限定すれることなく、例えば、
Ａｌ＊Ｏｓ、８８Ｇ（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｅａｔｅｇｌａ
ｓｓ）ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌ
ａｓｓ） ％ＢＰ８Ｇ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌ
ｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）等の酸化物、若しくはＢＮ
、 ８ｉＮｘ等の窒化物、又は５ｉＮｘＯｙ等の化合物
であってもよい（但しｘ、ｙは数値）。更に、第１の金
属薄膜及び第２の金属薄膜に相当するものとしてＷの金
属薄膜を用いているが、これに限定されることなく、第
１の金属薄膜及び第２の金属薄膜は、例えば、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｃｒ、Ｔｉ 、ＡＩ等の金属。In the above example, H8 is used as the reducing gas, and WF is used as the gas containing a metal element, but the reducing gas and the gas containing a metal element are not limited to these. For example, the gas containing a metal element is MoF, , TaF, , (, rF, s Ti
F<, TiCL4. MoCLs, child] L, ,A
LCL, etc. may be used. In addition, the insulating thin film (9) is made of SiO
For example, but not limited to,
Al*Os, 88G (Borosiliategla
ss) PSG (Phosphosilicate gl
ass) %BP8G (Borophosphosil
oxide glass) or BN
, 8iNx and other nitrides, or 5iNxOy and other compounds (where x and y are numerical values). Further, although a W metal thin film is used as the first metal thin film and the second metal thin film, the first metal thin film and the second metal thin film are not limited to this, and the first metal thin film and the second metal thin film can be, for example, ,Mo,T.
a, metals such as Cr, Ti, AI, etc.
若しくはこれらの合金又はＷの合金でありてもよい。基
板（３）にＳｉミラいているが、第７図に示すようにＳ
ｉの基板（３）の表面の一部に元素周期律表の第１［１
１Ｋ又は第ｖ風に属する元素（２）をイオン注入で打込
みＳｉの基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）を形成して
いない部分（３ａ）には少なくともＳｉ元素が露出して
いるだけの基板でもよい。又、基板（３）は最上層にＳ
ｉの薄膜が形成されていれば、いかなる構造・材質のも
のでもよく、例えば、第８図に示すように、す７アイヤ
（至）の表面に８ｉの薄膜（ロ）を形成したものであっ
てもよい。更に、第１の金属薄膜に相当するＷの金属薄
膜が成長する場合、あらかじめ基板（３）の表面に露出
していたＳｉ元素が〜Ｖの金属薄膜中に拡散したもので
あってもよく、第１の金属薄１］ｇＫ相当するＭｏ、Ｔ
ａ 、Ｃｒ 、Ｔｉ 、ＡＩ等の金属、若しくはこれら
の合金又はＷの合金の金属薄膜が成長する場合にも、あ
らかじめ基板に（）の表面に１４出していたＳｉ元素が
Ｗの金属薄膜中に拡散したものであってもよい。赤外線
ランプ（８）の最大強度を与える波長を１．１〜３μｍ
ｎにしいるが、これに限定されることなく、例えば、０
．７５〜５μｍ等のいかなる波長であってもよい。第９
図に示すように加熱ランプＱｆ９を用い、加熱ランプ（
至）と透明な石英ガラス製透過窓（５）との間に光学フ
ィルタ（６）を配設して、光学フィルタ（ト）を通過し
た光の最大強度を与える波長を、例えばＯ−７・５ｉ５
μｍ等にしてもよい。赤外線ランプ（３）からの赤外線
による照射は、第１０図及び第１１図に示すように、基
板（３）からの背面からであってもよい。第１Ｏ図及び
第１１図において、基板ホルダ（２）は石英等の透明な
部材でできておりαηは不活性ガス導入口である。これ
からの不活性ガスにより赤外線ランプ（８）及び基板ホ
ルダ（２）に反応物が付着するのを防止する。第１２図
に示すように、基板ホルダ（２）は加熱手段（至）を備
えたものであってもよい。あるいは、透明な基板ホルダ
（２）内に赤外線ランプ（８）を備えてもよい。この場
合には上方の赤外線ランプ（８）を省略することができ
る。また第１図では基板ホルダ（２）を回転させるよう
にしたがしないようにしてもよい。Alternatively, an alloy of these or an alloy of W may be used. There is a Si mirror on the substrate (3), but as shown in Figure 7, the S
Part of the surface of the substrate (3) of
An element (2) belonging to the 1K or Vth wind is implanted by ion implantation, and at least the Si element is exposed in the portion (3a) on the surface of the Si substrate (3) where the insulating thin film (9) is not formed. The substrate may also be used. Also, the substrate (3) has S on the top layer.
Any structure and material may be used as long as a thin film of i is formed. For example, as shown in FIG. You can. Furthermore, when a W metal thin film corresponding to the first metal thin film is grown, the Si element previously exposed on the surface of the substrate (3) may be diffused into the ~V metal thin film, First metal thin 1] Mo, T equivalent to gK
When a metal thin film of metals such as a, Cr, Ti, AI, or alloys of these or alloys of W is grown, the Si element, which was previously exposed on the surface of the substrate ( ), is added to the W metal thin film. It may be diffused. The wavelength that gives the maximum intensity of the infrared lamp (8) is 1.1 to 3 μm.
n, but is not limited to this, for example, 0
．． Any wavelength such as 75 to 5 μm may be used. 9th
As shown in the figure, using the heating lamp Qf9, the heating lamp (
An optical filter (6) is disposed between the transparent quartz glass transmission window (5) and the wavelength that gives the maximum intensity of the light that has passed through the optical filter (g) is set to, for example, O-7. 5i5
It may be expressed in μm or the like. The infrared radiation from the infrared lamp (3) may be from the back side of the substrate (3), as shown in FIGS. 10 and 11. In FIGS. 1O and 11, the substrate holder (2) is made of a transparent member such as quartz, and αη is an inert gas inlet. This inert gas prevents reactants from adhering to the infrared lamp (8) and the substrate holder (2). As shown in FIG. 12, the substrate holder (2) may be equipped with heating means. Alternatively, an infrared lamp (8) may be provided within the transparent substrate holder (2). In this case, the upper infrared lamp (8) can be omitted. Further, although the substrate holder (2) is shown to be rotated in FIG. 1, it may not be rotated.
また以上の実施例では反応ガスＲ，Ｒ′を噴出するノズ
ル（４ａ）（４ｂ）はスリット状開口を有するものであ
ったが、第１３図に示すように上述の実施例のような偏
平な中空管体５ωの端壁に多数の小孔６１）を形成させ
たものであってもよい。この場合には金属元素を含んだ
ガスと還元性ガスとの混合ガスが小孔６１１から噴出さ
れる。あるいは、第１４図に示すように偏平な中空管体
１６０）の端壁に横方向に並ぶスリット６１勺を形成さ
せるようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiments, the nozzles (4a) and (4b) for ejecting the reaction gases R and R' had slit-like openings, but as shown in FIG. A large number of small holes 61) may be formed in the end wall of the hollow tubular body 5ω. In this case, a mixed gas of a gas containing a metal element and a reducing gas is ejected from the small hole 611. Alternatively, as shown in FIG. 14, slits 61 arranged in the horizontal direction may be formed in the end wall of the flat hollow tube body 160).
また以上の実施例では不活性ガス噴出部（６ａ）に論わ
ゆる多孔板が用いられたが、これに代えて遅当なアスペ
クト比をもつ透明な７トレイナー又はハネカム（ｈｏｎ
ｅｙｃｏｍｂ）を用いてもよい。あるいはこれと多孔板
とを併用するようにしてもよい。Furthermore, in the above embodiments, the so-called perforated plate was used for the inert gas ejection part (6a), but instead of this, a transparent 7-trainer or honeycomb (hon) having a reasonable aspect ratio was used.
eycomb) may also be used. Alternatively, this and a perforated plate may be used together.
また、以上の実施例では基板に対向するガスとして不活
性ガスを用いたが、これに代えて一部反応性ガスを含ん
でいるガスであってもよい。その場合、この反応性ガス
はダストパーティクルを発生させないガス種であること
が必要である。例えば、Ｈ，、Ｎ、 、 Ｏ□などが含
まれていてもよい。Further, in the above embodiments, an inert gas was used as the gas facing the substrate, but instead of this, a gas partially containing a reactive gas may be used. In that case, this reactive gas needs to be a gas species that does not generate dust particles. For example, H,, N, , O□, etc. may be included.
また以上の実施例ではＨ３の導入部（４ａ）とけ、の導
入部（４ｂ）とを別に設けたが、これらを一つにして、
これらの混合ガスを槽（１）内に導入するようにしても
よい。Furthermore, in the above embodiments, the introduction part (4a) for H3 and the introduction part (4b) for H3 were provided separately, but by combining them into one,
A mixed gas of these may be introduced into the tank (1).
なお、以上では基板は表面の一部に絶縁薄膜を形成させ
、その他はこれを形成させていない場合の金属薄膜の成
長について説明したが、本発明はこのような基板に限る
ことなく表面の一部に絶縁薄膜を形成し表面の他の部分
に、すでに第１の金属薄膜を形成させているような基板
にも適用可能である。Although the growth of a metal thin film is described above when a thin insulating film is formed on a part of the surface of the substrate and no thin film is formed on the rest of the surface, the present invention is not limited to such a substrate. The present invention can also be applied to a substrate in which an insulating thin film is formed on one part and a first metal thin film is already formed on another part of the surface.
この場合、第３図に示すような基板（３）を他装置で製
造して、これを本実施例による第１図の装置内に配置す
ることになるのであるが、本発明は第１５図に示すよう
な基板（３）にも適用可能である。In this case, the substrate (3) as shown in FIG. 3 is manufactured using another device and placed in the device shown in FIG. 1 according to this embodiment. It is also applicable to a substrate (3) as shown in FIG.
すなわち、第１５図において、基板（３）上には、例え
ばＭ合金で成る金属薄膜（１０ａ）が形成されており、
これを部分的に被僅して絶縁薄膜（９）が基板（３）上
に形成されている。この場合の金ｇ＊膜（ｌｏａ）が露
出している絶縁薄膜（９）の孔（９ａ）は一般にスルー
ホールと呼ばれているが、このような基板（３）の金属
薄膜（４ｏａ）上に本発明の装置により第２の金属薄膜
（異種金属であってもよい）を形成するようにしてもよ
い。That is, in FIG. 15, a metal thin film (10a) made of, for example, M alloy is formed on the substrate (3),
An insulating thin film (9) is formed on the substrate (3) partially covering this. In this case, the hole (9a) in the insulating thin film (9) where the gold g* film (LOA) is exposed is generally called a through hole, but it is A second metal thin film (which may be made of a different metal) may also be formed using the apparatus of the present invention.
なお、第３図の基板でも第１５図の基板でも、第２の金
属薄膜を形成させる前に、第１の金属薄膜α０ （１０
ａ）の表面を何らかの手段で、例えばプラズマによりク
リーニングしておくことが望ましい。Note that in both the substrate of FIG. 3 and the substrate of FIG. 15, the first metal thin film α0 (10
It is desirable to clean the surface of a) by some means, for example, by plasma.
なお、また以上では第２図の絶縁薄Ｍを形成させていな
い部分（３ａ） （この部分は一般にコンタクトホール
と呼ばれている）又は第１５図のスルーホール（９ａ）
にのみ金属ｉ膜を形成させる（選択的成長）ようにした
が、結縁薄膜（９）の上にも形成させる（全面成長）よ
うにしてもよい。この場合にはカスの種類、圧力、流量
などの条件が変更されるが、従来のＣｖＤ装置に比べ、
より高速で所望の浮式の金ｐＡ薄膜又は金属シリサイド
又は合金の薄膜などを形成させることができる。In addition, in the above, the part (3a) in which the insulating thin layer M is not formed in FIG. 2 (this part is generally called a contact hole) or the through hole (9a) in FIG.
Although the metal i film is formed only on the bonding thin film (9) (selective growth), it may also be formed on the bonding thin film (9) (full surface growth). In this case, conditions such as the type of waste, pressure, and flow rate are changed, but compared to conventional CvD equipment,
A desired floating gold pA thin film, metal silicide or alloy thin film, etc. can be formed at higher speed.
なお、全面に薄膜が形成される基板の形状はいかなるも
のであってもよく、上述のようなホールを有しないもの
でちってもよい。この場合には、また、成長する金属薄
膜や金属シリサイド又は合金の薄膜などの膜厚分布は均
一性よく制御可節となる。Note that the shape of the substrate on which the thin film is formed over the entire surface may be of any shape, and may be one that does not have the above-mentioned holes. In this case, the thickness distribution of the grown metal thin film, metal silicide or alloy thin film can be controlled with good uniformity.
なお、また本発明で加熱手段を備えた基板ホルダーとは
、第１２図に示すようにホルダー（２）中にある場合の
みならず、この外部にヒーターａ８を配設させたような
場合も含むものとする。Furthermore, in the present invention, the term "substrate holder equipped with a heating means" includes not only the case where the heating means is provided in the holder (2) as shown in FIG. shall be held.
この発明は、上記のような構成をしているので、表面の
一部に絶縁薄膜を形成している基板の絶縁薄膜を形成し
ていない部分にのみ又はすでに金属薄膜を形成させてい
る場合に、この上にのみ金属薄膜を高速度でしかもエン
クａ−チメントや空洞の成長を抑止して良質に形成する
ことのできるようになる。また、全面成長でも従来より
高速で、しかも均一性良く形成させることができる。Since the present invention has the above-mentioned configuration, it can be applied only to a portion of a substrate having an insulating thin film formed on a part of its surface where no insulating thin film is formed, or when a metal thin film is already formed. It becomes possible to form a metal thin film only on this at a high speed and with good quality while suppressing the growth of entrainment and cavities. Further, even when the entire surface is grown, it can be formed at a higher speed and with better uniformity than before.
第１図はこの発明の実施例に用いられる装置の概略断面
図、第２図は基板（３）の表面の一部に８ｉ０゜の絶縁
薄膜（９）全形成し、表面のその他の部分（３ａ）に絶
縁薄膜（９）を形成していない状態を示す断面図、第３
図は基板（３）の表面の絶縁薄膜（９）を形成していな
い部分（３ａ）に第１の金属薄膜に相当するＷの金属薄
膜住Ｑを形成した状態を示す断面図、第４図は第３図に
示す第１の金属ｉｖ膜に相当するＷの金属薄膜αＱの表
面に第２の金属薄膜に相当するＷの金属薄膜（ｌｌυ全
形成した状態を示す断面図、第５図は横軸に１０００／
基板の温度（Ｋ）、縦軸にＷの金属薄膜の成長速度（Ｘ
／Ｍｉｎ）ｙｋとり、この発明の実施例の方法によるＷ
の金属薄膜の成長速度（符号Ａ）と、従来の方法による
Ｗの金属薄膜の成長速度（符号Ｂ）との実験データをそ
れぞれ示すグラフ、第６Ａ図〜第６Ｃ図はガス流の作用
を示す第１図と同様な概略断面図、第７図は８ｉの基板
（３）の表面なくとも８ｉ元素を露出させている状態を
示す断面図、第８図はサファイヤ（至）の表面に８ｉの
薄膜α４を形成した基板（３）ヲ示す断面図、第９図は
加熱ランプ（イ）と透８Ａな石英ガラス製透過窓（６）
との間に光学フィルタ（４）を配設して、光学フィルタ
（至）を通過した光の最大強度を与える波長を、例えば
、０．７５〜５μｍ等にする装置の概略構成図、第１０
図及び第１１図は基板（３）の背面より赤外線ランプ（
８）からの赤外線を照射する断面図、第１２図は基板ホ
ルダ（２）に加熱手段ｏｆ９を備えた断面図である。第
１３図、第１４図は第５．第６変形例を示す要部の正ａ
の変形例を示す断面図、第１６図は従来の方法に用いら
れる装置の概略断面図、第１７図は基板■の表面の一部
に８ｉ０．の絶縁薄膜＠を形成し、表面のその他の部分
（２５ａ）に絶縁薄膜＠全形成していない状態金示す断
面図、第１８図は基板■の表面の絶縁薄膜−を形成して
いない部分（２５ａ）にＷの金属薄膜＠全形成した状態
を示す断面図、第１９図は初期にできたＷの金属薄膜部
の表面に次のＷの金１＠薄膜のを形成した状態を示す断
面図、第２０図は第１９図の基板の部分拡大断面図であ
る。
なお図において、
（１）・・・・・・・・・・・・・・反 応 槽（３）
・・・・・・・・・・・・・・・基 板（３ａ）・・
・・・・・・・ 絶縁薄膜の形成されていない部分（８
）・・・・・・・・・・・・・・ 赤外線ランプ（刀口
、熱ランプ）、ｊ（９）・・・・・・・・・・・・・・
・絶縁薄膜−・・・・・・・・・・・・・・ Ｗの金属
薄膜（第１の金属薄膜）Ｃ１υ・・・・・・・・・・・
・・・ Ｗの金属薄膜（第２の金属薄膜）図中、同一符
号は同−又は相当部分を示す。Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a device used in an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows an insulating thin film (9) of 8i0° formed entirely on a part of the surface of a substrate (3), and the other part of the surface ( 3a) is a cross-sectional view showing a state where the insulating thin film (9) is not formed;
The figure is a cross-sectional view showing a state in which a thin metal film Q of W corresponding to the first metal thin film is formed on a portion (3a) on the surface of the substrate (3) where the insulating thin film (9) is not formed. is a cross-sectional view showing a state in which a W metal thin film (llυ) corresponding to the second metal thin film is completely formed on the surface of the W metal thin film αQ corresponding to the first metal IV film shown in FIG. 1000/ on the horizontal axis
The temperature of the substrate (K), the growth rate of the W metal thin film (X
/Min)yk and W by the method of the embodiment of this invention
Graphs showing the experimental data of the growth rate of a metal thin film (coded A) and the growth rate of a metal thin film of W (coded B) by the conventional method, respectively, and Figures 6A to 6C show the effect of gas flow. A schematic cross-sectional view similar to Figure 1, Figure 7 is a cross-sectional view showing a state in which at least the 8i element is exposed on the surface of the 8i substrate (3), and Figure 8 is a sectional view of the 8i element on the surface of the sapphire (total). A cross-sectional view showing the substrate (3) on which the thin film α4 is formed, FIG. 9 shows the heating lamp (a) and the transparent 8A quartz glass transmission window (6).
Schematic configuration diagram of an apparatus in which an optical filter (4) is disposed between the optical filter (4) and the wavelength that gives the maximum intensity of the light that has passed through the optical filter (to) is set to, for example, 0.75 to 5 μm, No. 10
The figure and Figure 11 show an infrared lamp (
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the substrate holder (2) equipped with heating means of9. Figures 13 and 14 are 5. Correct a of the main part showing the sixth modification
16 is a schematic sectional view of an apparatus used in the conventional method, and FIG. 17 shows a part of the surface of the substrate (2) with 8i0. Figure 18 is a cross-sectional view showing a state in which an insulating thin film is formed on the surface of the substrate (25a) and the insulating thin film is not completely formed on the other parts (25a) of the surface. 25a) is a cross-sectional view showing a state in which a metal thin film of W has been completely formed, and FIG. , FIG. 20 is a partially enlarged sectional view of the substrate of FIG. 19. In the figure, (1)・・・・・・・・・・・・Reaction tank (3)
・・・・・・・・・・・・・・・Substrate (3a)・・
・・・・・・ Part where the insulating thin film is not formed (8
)・・・・・・・・・・・・・ Infrared lamp (sword mouth, heat lamp), j (9)・・・・・・・・・・・・・
・Insulating thin film - W metal thin film (first metal thin film) C1υ...
... W metal thin film (second metal thin film) In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (25)
；該基板の表面にほゞ平行にシート状の流れで第１のガ
スを導入する手段；前記基板の表面に対向するように第
２のガスを導入する手段；前記基板を照射する加熱ラン
プから成り、前記第２のガスにより前記第１のガスを前
記基板の近傍で層流状態にしながら、前記加熱ランプか
らの光エネルギー及び熱エネルギーを利用して前記基板
上に前記第１のガスの成分による薄膜を形成させたこと
を特徴とするＣＶＤ装置。(1) A reaction tank with reduced pressure; a substrate disposed in the reaction tank; means for introducing a first gas in a sheet-like flow approximately parallel to the surface of the substrate; means for introducing a second gas; comprising a heating lamp that irradiates the substrate, while the first gas is brought into a laminar flow state in the vicinity of the substrate by the second gas; A CVD apparatus characterized in that a thin film of a component of the first gas is formed on the substrate using energy and thermal energy.
の他の部分に第１の金属薄膜を形成させており、前記第
１のガスは金属元素を含んだガスと還元性ガスとであり
前記第２のガスは不活性ガス又は不活性ガスを生体とす
るガスであつて、前記加熱ランプの光の照射により前記
絶縁薄膜、第１の金属薄膜及び基板のそれぞれの光の吸
収率の差を利用して、前記絶縁薄膜と前記第１の金属薄
膜とに温度差をつけ、前記第１の金属薄膜の表面におい
てのみ化学反応を生じさせ、前記第１の金属薄膜の表面
に前記金属元素をもつた第２の金属薄膜を形成すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＣＶＤ装置
。(2) The substrate has an insulating thin film formed on a part of the surface and a first metal thin film formed on the other part of the surface, and the first gas is a gas containing a metal element and a reducing gas. The second gas is an inert gas or a gas whose living body is an inert gas, and the insulating thin film, the first metal thin film, and the substrate each absorb light by irradiation with light from the heating lamp. Using the difference in rate, a temperature difference is created between the insulating thin film and the first metal thin film, a chemical reaction is caused only on the surface of the first metal thin film, and the surface of the first metal thin film is heated. 2. The CVD apparatus according to claim 1, wherein a second metal thin film containing the metal element is formed.
の他はこれを形成させておらず、前記第１のガスは金属
元素を含んだガス及び／又は還元性ガスであり前記第２
のガスは不活性ガス又は不活性ガスを生体とするガスで
あって少なくとも前記金属元素を含んだガスを減圧下の
反応槽内に導入して、絶縁薄膜を形成していない部分に
、前記金属元素をもった第１の金属薄膜を形成したのち
、前記金属元素を含んだガスと還元性ガスとを前記反応
槽内に導入しながら、前記基板に加熱ランプの光を照射
し、前記絶縁薄膜、基板及び第１の金属薄膜のそれぞれ
の光の吸収率の差を利用して、前記絶縁薄膜と前記第１
の金属薄膜とに温度差をつけ、前記第１の金属薄膜の表
面においてのみ化学反応を生じさせ、前記第１の金属薄
膜の表面に前記金属元素をもった第２の金属薄膜を形成
することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＣ
ＶＤ装置。(3) The substrate has an insulating thin film formed on a part of the surface and not on the other part, the first gas is a gas containing a metal element and/or a reducing gas, and the second gas is a gas containing a metal element and/or a reducing gas.
The gas is an inert gas or a gas containing an inert gas as a living body, and a gas containing at least the metal element is introduced into the reaction tank under reduced pressure to inject the metal into the part where the insulating thin film is not formed. After forming a first metal thin film containing the element, the substrate is irradiated with light from a heating lamp while a gas containing the metal element and a reducing gas are introduced into the reaction tank, thereby forming the insulating thin film. , by utilizing the difference in light absorption between the substrate and the first metal thin film, the insulating thin film and the first metal thin film are
forming a second metal thin film containing the metal element on the surface of the first metal thin film by applying a temperature difference to the first metal thin film and causing a chemical reaction only on the surface of the first metal thin film; C according to claim 1, characterized in that
VD device.
同一であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
のＣＶＤ装置。(4) The CVD apparatus according to claim 2, wherein the first metal thin film and the second metal thin film have the same metal element.
異なることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のＣ
ＶＤ装置。(5) C according to claim 2, wherein the first metal thin film and the second metal thin film have different metal elements.
VD device.
Ｆ＿６、ＭｏＦ＿４、ＴａＦ＿■、ＣｒＦ＿４、ＴｉＦ
＿４、ＴｉＣＬ＿４、ＭｏＣＬ＿５、ＷＣＬ＿６、ＡＬ
ＣＬ＿３等の金属ハロゲン化物のガスのいづれか１つ又
はそれらの２つ以上の組み合わせにすることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項から第５項までのいづれかの項
に記載のＣＶＤ装置。(6) Reducing gas is H_2, gas containing metal elements is W
F_6, MoF_4, TaF_■, CrF_4, TiF
_4, TiCL_4, MoCL_5, WCL_6, AL
The CVD apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized in that any one of metal halide gases such as CL_3 or a combination of two or more thereof is used.
、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ等の酸化物、若しくはＢＮ、ＳｉＮ
ｘ等の窒化物、又はＳｉＮｘＯｙ等の化合物のいづれか
１つ又はそれらの２つ以上の組み合わせにすることを特
徴とする特許請求の範囲第２項から第６項までのいづれ
かの項に記載のＣＶＤ装置。(7) Insulating thin film SiO_2, Al_2O_3, BSG
, PSG, BPSG, etc., or BN, SiN
CVD according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the CVD method is made of a nitride such as x, or a compound such as SiNxOy, or a combination of two or more thereof. Device.
Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ等の金属、のいずれか１
つ又はこれらの合金にすることを特徴とする特許請求の
範囲第２項から第７項までのいづれかの項に記載のＣＶ
Ｄ装置。(8) The first metal thin film is W, Mo, Ta, Cr, Ti,
Any one of metals such as Al, Pt, Pd, Au, Ni, etc.
CV according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the CV is made of one or an alloy thereof.
D device.
ｉｘ、ＭｏＳｉｘ、ＰｔＳｉｘ等の金属シリサイド、又
はＴｉＮ等のいづれか１つ又はそれらの２つ以上の組み
合わせにすることを特徴とする特許請求の範囲第２項か
ら第７項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ装置。(9) The first metal thin film is WSix, TiSix, TaS
ix, MoSix, PtSix, metal silicide, TiN, etc., or a combination of two or more thereof, as described in any one of claims 2 to 7. CVD equipment.
ガラス又はサファイヤ又はこれらのいづれかの最上層に
Ｓｉの薄膜を形成させているものにすることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第９項までのいづれかの項
に記載のＣＶＤ装置。(10) The substrate is Si or SiO_2, Al_2O_3,
The CVD apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a thin film of Si is formed on the top layer of glass or sapphire, or either of them.
７５〜５μｍにすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項から第１０項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ装
置。(11) Set the wavelength that gives the maximum intensity of the heat lamp light to 0.
The CVD apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the thickness is 75 to 5 μm.
を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第１１項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ装置。(12) The CVD apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that an optical filter means is disposed between the heating lamp and the substrate.
板；該基板の表面にほゞ平行にシート状の流れで第１の
ガスを導入する手段；前記基板の表面に対向するように
第２のガスを導入する手段；前記基板を支持し加熱手段
を備えた基板ホルダー；前記基板を照射する加熱ランプ
から成り、前記第２のガスにより前記第１のガスを前記
基板の近傍で層流状態にしながら、前記加熱手段からの
熱エネルギー及び前記加熱ランプからの光エネルギー及
び熱エネルギーを利用して前記基板上に前記第１のガス
の成分による薄膜を形成させたことを特徴とするＣＶＤ
装置。(13) A reaction tank with reduced pressure; a substrate disposed in the reaction tank; means for introducing the first gas in a sheet-like flow approximately parallel to the surface of the substrate; means for introducing the second gas; a substrate holder supporting the substrate and equipped with heating means; a heating lamp for irradiating the substrate; A thin film of the components of the first gas is formed on the substrate by using thermal energy from the heating means and light energy and thermal energy from the heating lamp while creating a laminar flow state. CVD
Device.
面の他の部分に第１の金属薄膜を形成させており、前記
第１のガスは金属元素を含んだガスと還元性ガスとであ
り前記第２のガスは不活性ガス又は不活性ガスを生体と
するガスであつて前記加熱ランプの光の照射により前記
絶縁薄膜、第１の金属薄膜及び基板のそれぞれの光の吸
収率の差を利用して、前記絶縁薄膜と前記第１の金属薄
膜とに温度差をつけ、前記第１の金属薄膜の表面におい
てのみ化学反応を生じさせ、前記第１の金属薄膜の表面
に前記金属元素をもった第２の金属薄膜を形成すること
を特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載のＣＶＤ装
置。(14) The substrate has an insulating thin film formed on a part of the surface and a first metal thin film formed on the other part of the surface, and the first gas is a gas containing a metal element and a reducing gas. The second gas is an inert gas or a gas containing an inert gas, and the light absorption rate of each of the insulating thin film, the first metal thin film, and the substrate is increased by irradiation with light from the heating lamp. Using the difference in temperature, a temperature difference is created between the insulating thin film and the first metal thin film, a chemical reaction is caused only on the surface of the first metal thin film, and the temperature difference is applied to the surface of the first metal thin film. 14. The CVD apparatus according to claim 13, wherein a second metal thin film containing a metal element is formed.
その他はこれを形成させておらず、前記第１のガスは金
属元素を含んだガス及び／又は還元性ガスであり、前記
第２のガスは不活性ガス又は不活性ガスを主体とするガ
スであつて少なくとも前記金属元素を含んだガスを減圧
下の反応槽内に導入して絶縁薄膜を形成していない部分
に、前記金属元素をもった第１の金属薄膜を形成したの
ち、前記金属元素を含んだガスと還元性ガスとを前記反
応槽内に導入しながら、前記基板に加熱ランプの光を照
射し、前記絶縁薄膜、基板及び第１の金属薄膜のそれぞ
れの光の吸収率の差を利用して、前記絶縁薄膜と前記第
１の金属薄膜とに温度差をつけ、前記第１の金属薄膜の
表面においてのみ化学反応を生じさせ、前記第１の金属
薄膜の表面に前記金属元素をもつた第２の金属薄膜を形
成することを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載
のＣＶＤ装置。(15) The substrate has an insulating thin film formed on a part of the surface,
Others do not form this, the first gas is a gas containing a metal element and/or a reducing gas, and the second gas is an inert gas or a gas mainly composed of an inert gas. A gas containing at least the metal element is introduced into a reaction tank under reduced pressure to form a first metal thin film containing the metal element on the portion where the insulating thin film is not formed, and then the metal element is introduced into the reaction tank under reduced pressure. The substrate is irradiated with light from a heating lamp while introducing a gas containing . By applying a temperature difference between the insulating thin film and the first metal thin film using 14. The CVD apparatus according to claim 13, wherein the second metal thin film is formed with the following characteristics.
が同一であることを特徴とする特許請求の範囲第１４項
記載のＣＶＤ装置。(16) The CVD apparatus according to claim 14, wherein the first metal thin film and the second metal thin film have the same metal element.
が異なることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載
のＣＶＤ装置。(17) The CVD apparatus according to claim 14, wherein the first metal thin film and the second metal thin film are made of different metal elements.
ＷＦ＿６、ＭｏＦ＿６、ＴａＦ＿５、ＣｒＦ＿４、Ｔｉ
Ｆ＿４、ＴｉＣＬ＿４、ＭｏＣＬ＿５、ＷＣＬ＿６、Ａ
ＬＣＬ＿■等の金属ハロゲン化物のガスのいづれか１つ
又はそれらの２つ以上の組み合わせにすることを特徴と
する特許請求の範囲第１４項から第１７項までのいづれ
かの項に記載のＣＶＤ装置。(18) The reducing gas is H_2, and the gas containing metal elements is WF_6, MoF_6, TaF_5, CrF_4, Ti.
F_4, TiCL_4, MoCL_5, WCL_6, A
The CVD apparatus according to any one of claims 14 to 17, characterized in that any one of metal halide gases such as LCL_■ or a combination of two or more thereof is used.
Ｇ、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ等の酸化物、若しくはＢＮ、Ｓｉ
Ｎｘ等の窒化物、又はＳｉＮｘＯｙ等の化合物のいづれ
か１つ又はそれらの２つ以上の組み合わせにすることを
特徴とする特許請求の範囲第１４項から第１８項までの
いづれかの項に記載のＣＶＤ装置。(19) Insulating thin film SiO_2, Al_2O_3, BS
Oxides such as G, PSG, BPSG, or BN, Si
CVD according to any one of claims 14 to 18, characterized in that it is made of a nitride such as Nx, or a compound such as SiNxOy, or a combination of two or more thereof. Device.
、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ等の金属のいずれか１
つ又はこれらの合金にすることを特徴とする特許請求の
範囲第１４項から第１９項までのいづれかの項に記載の
ＣＶＤ装置。(20) The first metal thin film is made of W, Mo, Ta, Cr, Ti.
, any one of metals such as Al, Pt, Pd, Au, Ni, etc.
The CVD apparatus according to any one of claims 14 to 19, characterized in that the CVD apparatus is made of one or an alloy thereof.
Ｓｉｘ、ＭｏＳｉｘ、ＰｔＳｉｘ等の金属シリサイド又
はＴｉＮ等の金属窒化物のいづれか１つ又はそれらの２
つ以上の組み合わせにすることを特徴とする特許請求の
範囲第１４項から第２０項までのいづれかの項に記載の
ＣＶＤ装置。(21) The first metal thin film is WSix, TiSix, Ta.
Any one or two of metal silicides such as Six, MoSix, and PtSix or metal nitrides such as TiN
The CVD apparatus according to any one of claims 14 to 20, characterized in that a combination of two or more is used.
ガラス又はサファイヤ又はこれらのいづれかの最上層に
Ｓｉの薄膜を形成させたものにすることを特徴とする特
許請求の範囲第１３項から第２１項までのいづれかの項
に記載のＣＶＤ装置。(22) The substrate is Si or SiO_2, Al_2O_3,
The CVD apparatus according to any one of claims 13 to 21, characterized in that the CVD apparatus is made of glass or sapphire, or a thin film of Si is formed on the top layer of either glass or sapphire.
７５〜５μｍにすることを特徴とする特許請求の範囲第
１３項から第２２項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ
装置。(23) Set the wavelength that gives the maximum intensity of the heat lamp light to 0.
CVD according to any one of claims 13 to 22, characterized in that the thickness is 75 to 5 μm.
Device.
を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１３項か
ら第２３項までのいづれかの項に記載のＣＶＤ装置。(24) The CVD apparatus according to any one of claims 13 to 23, characterized in that an optical filter means is disposed between the heating lamp and the substrate.
特許請求の範囲第１３項から第２４項のいづれかの項に
記載のＣＶＤ装置。(25) The CVD apparatus according to any one of claims 13 to 24, wherein the substrate holder rotates.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17622886A JPS6333568A (en) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | Cvd device |
| US07/077,621 US4924807A (en) | 1986-07-26 | 1987-07-24 | Apparatus for chemical vapor deposition |
| EP19870420201 EP0255454A3 (en) | 1986-07-26 | 1987-07-24 | Apparatus for chemical vapor deposition |
| US07/733,373 US5244501A (en) | 1986-07-26 | 1991-07-22 | Apparatus for chemical vapor deposition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17622886A JPS6333568A (en) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | Cvd device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333568A true JPS6333568A (en) | 1988-02-13 |
Family
ID=16009871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17622886A Pending JPS6333568A (en) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | Cvd device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333568A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0272629A (en) * | 1988-09-07 | 1990-03-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPH0336734A (en) * | 1989-07-04 | 1991-02-18 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| WO2008023697A1 (en) * | 2006-08-23 | 2008-02-28 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Vapor phase growth system |
| JP2008053360A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Vapor phase growth apparatus |
| JP2008053359A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Vapor phase growth apparatus |
| US7361222B2 (en) | 2003-04-24 | 2008-04-22 | Norstel Ab | Device and method for producing single crystals by vapor deposition |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6326367A (en) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Ulvac Corp | Cvd method |
| JPS6326366A (en) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Ulvac Corp | Cvd method |
| JPS6328868A (en) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | Cvd method |
-
1986
- 1986-07-26 JP JP17622886A patent/JPS6333568A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6326367A (en) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Ulvac Corp | Cvd method |
| JPS6326366A (en) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Ulvac Corp | Cvd method |
| JPS6328868A (en) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Ulvac Corp | Cvd method |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0272629A (en) * | 1988-09-07 | 1990-03-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPH0336734A (en) * | 1989-07-04 | 1991-02-18 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| US7361222B2 (en) | 2003-04-24 | 2008-04-22 | Norstel Ab | Device and method for producing single crystals by vapor deposition |
| WO2008023697A1 (en) * | 2006-08-23 | 2008-02-28 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Vapor phase growth system |
| JP2008053360A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Vapor phase growth apparatus |
| JP2008053359A (en) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Vapor phase growth apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0252667B1 (en) | Chemical vapour deposition methods | |
| EP0251764B1 (en) | Chemical vapour deposition methods and apparatus | |
| US4924807A (en) | Apparatus for chemical vapor deposition | |
| US5244501A (en) | Apparatus for chemical vapor deposition | |
| US5851589A (en) | Method for thermal chemical vapor deposition | |
| US6325857B1 (en) | CVD apparatus | |
| JP2002064095A (en) | Method and device for processing semiconductor substrate with hydroxyl radical | |
| JPS63140082A (en) | Method for selective growth of thin metallic film | |
| JPS60255611A (en) | Manufacture of light conduction of superfine powder made from metal silicide powder | |
| JPS6333568A (en) | Cvd device | |
| JPS61232613A (en) | Apparatus for vapor-phase reaction in plasma | |
| JP2526039B2 (en) | CVD method | |
| JPS6353272A (en) | Cvd device | |
| JPS6328868A (en) | Cvd method | |
| JPS6326367A (en) | Cvd method | |
| JPS6311668A (en) | Cvd method | |
| JPH07238379A (en) | Cvd method | |
| JPS6333567A (en) | Cvd device | |
| JPH09186095A (en) | Method and apparatus for forming film and manufacture of semiconductor device | |
| JPS6326368A (en) | Cvd method | |
| JPS6326369A (en) | Cvd method | |
| JP3415491B2 (en) | Method of forming silicon nitride film | |
| JPS5940525A (en) | Growth of film | |
| JPS637619A (en) | Gas flow method of cvd apparatus | |
| JPS61220427A (en) | Manufacture of semiconductor device |