JPH07107190B2 - 光化学気相成長方法 - Google Patents
光化学気相成長方法Info
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- JPH07107190B2 JPH07107190B2 JP59062959A JP6295984A JPH07107190B2 JP H07107190 B2 JPH07107190 B2 JP H07107190B2 JP 59062959 A JP59062959 A JP 59062959A JP 6295984 A JP6295984 A JP 6295984A JP H07107190 B2 JPH07107190 B2 JP H07107190B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/60—Deposition of organic layers from vapour phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、光化学気相成長方法、特に光化学反応を利用
することにより、低温プロセスにて高純度のシリコン原
子と炭素原子を有する薄膜を形成し得る新規な気相成長
薄膜製造方法に関するものである。
することにより、低温プロセスにて高純度のシリコン原
子と炭素原子を有する薄膜を形成し得る新規な気相成長
薄膜製造方法に関するものである。
光化学気相成長装置(以下、光CVD装置と略称する)
は、反応容器と、該反応容器内に原料ガスを導入する手
段と、該原料ガスに高エネルギ光を照射する手段とを備
え、光化学反応を利用して該反応容器内に設けた基板上
に薄膜を堆積するものである。
は、反応容器と、該反応容器内に原料ガスを導入する手
段と、該原料ガスに高エネルギ光を照射する手段とを備
え、光化学反応を利用して該反応容器内に設けた基板上
に薄膜を堆積するものである。
従来の代表的光CVD装置の原理構成図を第1図に示す。
ここで1は光束、2は窓、3は反応容器、4は原料ガス
導入バルブ、5は薄膜、6は基板、7は排気口を示す。
ここで1は光束、2は窓、3は反応容器、4は原料ガス
導入バルブ、5は薄膜、6は基板、7は排気口を示す。
従来のこの種の光CVD装置は、光エネルギを流用するこ
とにより、原料ガスを分解して成膜する方式のものであ
る。例えばシランガスを反応容器3に導入し、エキシマ
レーザー(excimerlaser)等の高エネルギ光を照射し、
基板上に水素化シリコン膜を形成する例等が知られてい
る。しかしこれらの例でも、光エネルギだけで成膜する
ため、成長速度が遅く、水素とシリコン原子との結合も
十分でなく、膜の電気的な性質に劣る欠点があつた。
とにより、原料ガスを分解して成膜する方式のものであ
る。例えばシランガスを反応容器3に導入し、エキシマ
レーザー(excimerlaser)等の高エネルギ光を照射し、
基板上に水素化シリコン膜を形成する例等が知られてい
る。しかしこれらの例でも、光エネルギだけで成膜する
ため、成長速度が遅く、水素とシリコン原子との結合も
十分でなく、膜の電気的な性質に劣る欠点があつた。
例えばシランガスを分解して、水素化シリコン膜を形成
するためには、 SiH4→Si*+2H2 2iH4 *→SiH*+H2+H(*は励起状態を示す) 等の反応が考えられるが、それぞれの解離のために必要
なエネルギは異なる。これらのすべてに対して一つの波
長の光だけで処理することは困難である。
するためには、 SiH4→Si*+2H2 2iH4 *→SiH*+H2+H(*は励起状態を示す) 等の反応が考えられるが、それぞれの解離のために必要
なエネルギは異なる。これらのすべてに対して一つの波
長の光だけで処理することは困難である。
本発明の目的は、上記のような従来の光化学気相成長方
法における欠点を改め、膜の成長速度が早く、化合物薄
膜の形成を可能とし、電気的機械的性質の優れたシリコ
ン原子と炭素原子を有する薄膜を形成し、かつ膜のパタ
ーニングの容易な光化学気相成長方法を提供することに
ある。
法における欠点を改め、膜の成長速度が早く、化合物薄
膜の形成を可能とし、電気的機械的性質の優れたシリコ
ン原子と炭素原子を有する薄膜を形成し、かつ膜のパタ
ーニングの容易な光化学気相成長方法を提供することに
ある。
上記の目的をもって、請求項1の発明は、反応容器内に
原料ガスを導入し、該原料ガスに光を照射し、光化学反
応を利用して前記反応容器内に配置されている基板上に
堆積膜を形成する光化学気相成長方法において、前記反
応容器内にメタンガスとシランガスを導入し、該メタン
ガスとシランガスのそれぞれの光の吸収スペクトルにそ
れぞれ合わせた波長を有する複数種の光を、それぞれ照
射して光化学反応を正起させ、シリコン原子と炭素原子
を有する化合物を基板上に堆積することを特徴とする光
化学気相成長方法を提供する。
原料ガスを導入し、該原料ガスに光を照射し、光化学反
応を利用して前記反応容器内に配置されている基板上に
堆積膜を形成する光化学気相成長方法において、前記反
応容器内にメタンガスとシランガスを導入し、該メタン
ガスとシランガスのそれぞれの光の吸収スペクトルにそ
れぞれ合わせた波長を有する複数種の光を、それぞれ照
射して光化学反応を正起させ、シリコン原子と炭素原子
を有する化合物を基板上に堆積することを特徴とする光
化学気相成長方法を提供する。
上記の目的をもって、請求項2の発明は、前記複数種の
項は赤外光と紫外光である特許請求の範囲第1項に記載
の光化学気相成長方法を提供する。
項は赤外光と紫外光である特許請求の範囲第1項に記載
の光化学気相成長方法を提供する。
上記の目的をもって、請求項3の発明は、前記複数種の
光は同時に照射される特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の光化学気相成長方法を提供する。
光は同時に照射される特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の光化学気相成長方法を提供する。
上記の目的をもって、請求項4の発明は、前記複数種の
光は前記基板に向けて照射される特許請求の範囲第1項
乃至第3項に記載の光化学気相成長方法を提供する。
光は前記基板に向けて照射される特許請求の範囲第1項
乃至第3項に記載の光化学気相成長方法を提供する。
上記の目的をもって、請求項5の発明は、前記化合物は
前記基板に向けて照射された前記複数種の光が合わさっ
た部分に形成される特許請求の範囲第1項に記載の光化
学気相成長方法を提供する。
前記基板に向けて照射された前記複数種の光が合わさっ
た部分に形成される特許請求の範囲第1項に記載の光化
学気相成長方法を提供する。
例えばシランガスを分解して水素化シリコン膜を形成す
る際、本発明によれば、水素の励起に必要な紫外光及び
SiH、SiH2等の励起に有効な赤外光を合せて照射するこ
とにより、水素化シリコンの成長速度を高め、かつ水素
との結合力を強めることができ、水素化シリコン膜の電
気的性質も改善することが可能となる。
る際、本発明によれば、水素の励起に必要な紫外光及び
SiH、SiH2等の励起に有効な赤外光を合せて照射するこ
とにより、水素化シリコンの成長速度を高め、かつ水素
との結合力を強めることができ、水素化シリコン膜の電
気的性質も改善することが可能となる。
第2図は本発明の実施例で21は波長λAなる光束、22は
波長λBなる光束で、反応容器24内に置かれた基板28を
同時に照射する。一方バルブ25及びバルブ26から異なる
原料ガスA、Bをバルブ25、26を通して反応容器内に排
気口29から排気しながら流す。
波長λBなる光束で、反応容器24内に置かれた基板28を
同時に照射する。一方バルブ25及びバルブ26から異なる
原料ガスA、Bをバルブ25、26を通して反応容器内に排
気口29から排気しながら流す。
波長λAは原料ガスAに対して、波長λBは原料ガスB
に対して活性化する波長を選択する。
に対して活性化する波長を選択する。
基板28上の光λA、光λBの重つた点に化合物ABの薄膜
27が成長する。
27が成長する。
前記では、SiH4の分解したガス種SiH、SiH2、H2、H等
に、各々合せた波長の光を照射する場合であつたが、別
々の原料ガスを導入し、それぞれのガスに適合するよう
な複数の波長の光を照射する場合も考えられる。
に、各々合せた波長の光を照射する場合であつたが、別
々の原料ガスを導入し、それぞれのガスに適合するよう
な複数の波長の光を照射する場合も考えられる。
すなわち、メタンガス及びシランガスを同時に反応容器
内に導き、メタンガスの励起用として、3.3μ前後の赤
外光及びシランガス分解用として、エキシマレーザー等
の紫外光を同時に照射することにより、両者の化合物で
あるSiC膜を形成することができる。
内に導き、メタンガスの励起用として、3.3μ前後の赤
外光及びシランガス分解用として、エキシマレーザー等
の紫外光を同時に照射することにより、両者の化合物で
あるSiC膜を形成することができる。
照射光及び原料ガスは二つに限られず、多数のガス又は
波長光を使うことにより、更に効率的に反応を促進させ
ることもできる。
波長光を使うことにより、更に効率的に反応を促進させ
ることもできる。
以上説明したように、本発明を実施することにより、以
下に述べる効果が得られるものである。
下に述べる効果が得られるものである。
従来の方式より、反応速度を早めるため、シリコン
原子と炭素原子を有する膜の成長速度が遅い。
原子と炭素原子を有する膜の成長速度が遅い。
シリコン原子と炭素原子を有する化合物の薄膜を容
易に形成できる。
易に形成できる。
化合物間の結合力を強めるため、シリコン原子と炭
素原子を有する膜膜の電気的、機械的性質が改善され
る。
素原子を有する膜膜の電気的、機械的性質が改善され
る。
複数の光の合わさつたところに、局所的にシリコン
原子と炭素原子を有する膜が形成するため、シリコン原
子と炭素原子を有する膜膜のパターニングが容易にでき
る。
原子と炭素原子を有する膜が形成するため、シリコン原
子と炭素原子を有する膜膜のパターニングが容易にでき
る。
第1図は従来の光化学気相成長装置の概略を示す図、第
2図は本発明を実施する光化学気相成長装置を示す説明
図である。 1……反応光、2……窓 3……反応容器、4……原料ガス導入バルブ 5……膜、6……基板 7……排気口、21、22……反応光 23……窓材、24……反応容器 25、26……原料ガス導入バルブ 27……膜、28……基板 29……排気口
2図は本発明を実施する光化学気相成長装置を示す説明
図である。 1……反応光、2……窓 3……反応容器、4……原料ガス導入バルブ 5……膜、6……基板 7……排気口、21、22……反応光 23……窓材、24……反応容器 25、26……原料ガス導入バルブ 27……膜、28……基板 29……排気口
Claims (5)
- 【請求項1】反応容器内に原料ガスを導入し、該原料ガ
スに光を照射し、光化学反応を利用して前記反応容器内
に配置されている基板上に堆積膜を形成する光化学気相
成長方法において、前記反応容器内にメタンガスとシラ
ンガスを導入し、該メタンガスとシランガスのそれぞれ
の光の吸収スペクトルにそれぞれ合わせた波長を有する
複数種の光を、それぞれ照射して光化学反応を生起さ
せ、シリコン原子と炭素原子を有する化合物を基板上に
堆積することを特徴とする光化学気相成長方法。 - 【請求項2】前記複数種の光は赤外光と紫外光である特
許請求の範囲第1項に記載の光化学気相成長方法。 - 【請求項3】前記複数種の光は同時に照射される特許請
求の範囲第1項または第2項に記載の光化学気相成長方
法。 - 【請求項4】前記複数種の光は前記基板に向けて照射さ
れる特許請求の範囲第1項乃至第3項に記載の光化学気
相成長方法。 - 【請求項5】前記化合物は前記基板に向けて照射された
前記複数種の光が合わさった部分に形成される特許請求
の範囲第1項に記載の光化学気相成長方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59062959A JPH07107190B2 (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 光化学気相成長方法 |
US06/714,575 US4581249A (en) | 1984-03-30 | 1985-03-21 | Photochemical vapor deposition method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59062959A JPH07107190B2 (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 光化学気相成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60206445A JPS60206445A (ja) | 1985-10-18 |
JPH07107190B2 true JPH07107190B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=13215364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59062959A Expired - Fee Related JPH07107190B2 (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 光化学気相成長方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4581249A (ja) |
JP (1) | JPH07107190B2 (ja) |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60211077A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 合金導電膜の形成方法 |
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