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JPS62179717A - Thin film forming method - Google Patents

Thin film forming method

Info

Publication number
JPS62179717A
JPS62179717A JP2028486A JP2028486A JPS62179717A JP S62179717 A JPS62179717 A JP S62179717A JP 2028486 A JP2028486 A JP 2028486A JP 2028486 A JP2028486 A JP 2028486A JP S62179717 A JPS62179717 A JP S62179717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
group
film
adsorbed
substrate
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
Application number
JP2028486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneo Takahashi
庸夫 高橋
Hitoshi Ishii
仁 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2028486A priority Critical patent/JPS62179717A/en
Publication of JPS62179717A publication Critical patent/JPS62179717A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To deposit only an element which constitutes a film dissociating a chemical species except the element which constitutes the film after covering a surface with a gas by providing a process of introducing the gas which is the element of constituting the film, a process wherein the gas is adsorbed in one layer on the surface of a substrate and a process of reacting the gas adsorbed on the surface of the substrate. CONSTITUTION:An AXY gas 20 which contains an element (A) 21 which constitutes a film is introduced on the surface 2 of a substrate. The gas is adsorbed on the surface 2 of the substrate by the interaction of the surface 2 of the substrate and an X group 22 and if the adsorption is continued, an adsorption layer 20a can be formed on the surface 2. In this case, if the attraction by the interaction between Y groups 23 and between the X group 22 and the Y group 23 is weak, the AXY gas 20 is not adsorbed on the adsorption layer 20a. After the not yet adsorbed AXY gas 20 is removed in this state, the X group 22 and the Y group 23 are dissociated by light irradiation or rapid heating and the element (A) 21 is deposited in one atom layer on the surface 2 of the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一原子オーダで膜厚を制御して薄膜を形成す
る方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method of forming a thin film by controlling the film thickness on the order of one atom.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の反応性ガスを用いたCVD法あるいはVPE法で
は、薄膜の形成は、ガスの気相あるいは基板表面での分
解反応を用いて行なっていた。たとえば、第5図に示す
ように、AX4というガス1 (ここで、Aは堆積しよ
うとする膜の構成元素、Xは末端基であり、たとえばX
=Cl1.  F、 H。
In the conventional CVD method or VPE method using a reactive gas, a thin film is formed using a gas phase or a decomposition reaction on a substrate surface. For example, as shown in Figure 5, a gas 1 called AX4 (where A is a constituent element of the film to be deposited and
=Cl1. F, H.

CH,、C!H,等)の雰囲気中に基板表面2を置いて
温度を上げると、ガスが気相で分解し、膜の構成元素(
A)3と末端基(X)4とに分解し、膜構成元素(A)
3が基板表面2に堆積する。末端基(X)4は、Xのま
まで又はX2等の分子で又は他のガス(A X、あるい
はA X aガスと同時に流入させているガス)と反応
した形でガス化する。
CH,,C! When the substrate surface 2 is placed in an atmosphere of H, etc.) and the temperature is raised, the gas decomposes in the gas phase and the constituent elements of the film (
Decomposed into A) 3 and terminal group (X) 4, membrane constituent element (A)
3 is deposited on the substrate surface 2. The terminal group (X) 4 is gasified as it is, in the form of a molecule such as X2, or in the form of a reaction with another gas (A X or a gas flowing simultaneously with A X a gas).

膜構成元素がA以外にもある場合は、それを中心元素と
したガスを用いて第5図のような分解反応を生じさせる
If there is a film-constituting element other than A, a gas containing that element as the central element is used to cause a decomposition reaction as shown in FIG.

同様に、第5図のような気相での分解ではなく、第6図
(alに示すように、ガスAX4がそのまま基板表面2
に吸着し、この吸着種1aが分解して膜構成元素(A)
3が堆積し、第6図(blに示すようにガス化する。
Similarly, instead of being decomposed in the gas phase as shown in Fig. 5, gas AX4 is directly transferred to the substrate surface as shown in Fig.
This adsorbed species 1a decomposes into membrane constituent elements (A).
3 is deposited and gasified as shown in FIG. 6 (bl).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

以上のような方法では、AX4ガスlの分解が連続的に
起こり続けるので、第7図(al、 fblに示すよう
に、A元素3の上にA元素3の堆積が次々と生じていく
。すなわち、A元素3はある堆積速度をもって堆積して
いく。したがって、堆積時間を制御すれば、一原子層相
当分のへ元素を堆積させることは可能となる。しかし、
この方法では、完全な一原子層の保証はなく、一原子層
のA原子が堆積した領域とともに、全く堆積していない
領域および二原子層以上のA原子が堆積した領域が生じ
てしまう(第8図)。
In the method described above, since the decomposition of AX4 gas 1 continues to occur continuously, the A element 3 is deposited one after another on the A element 3, as shown in FIG. 7 (al, fbl). In other words, the A element 3 is deposited at a certain deposition rate. Therefore, by controlling the deposition time, it is possible to deposit the element equivalent to one atomic layer. However,
With this method, there is no guarantee of a complete monoatomic layer; in addition to areas where one atomic layer of A atoms have been deposited, there are also areas where no A atoms are deposited at all, and areas where two or more atomic layers of A atoms have been deposited. Figure 8).

同様な現象は、第9図に示すような方法においても生じ
る。第9図の例では、A元素3を構成元素とするガスと
してAXZY2ガス(ここで、末端基Yは末端基Xと異
なる化学種である必要はない)5を用い、B元素(A元
素3と同じ元素でも良い)7を有しX基4で覆われた基
板表面2に流入している。AXZY!ガス5の末端基Y
6側を基板表面2側にして、AX2Y、ガス5は基板表
面2上に吸着され、吸着ガス5aとなる(第9図(a)
)。
A similar phenomenon occurs also in the method shown in FIG. In the example of FIG. 9, AXZY2 gas (here, the terminal group Y does not have to be a different chemical species from the terminal group X) 5 is used as the gas containing the A element 3, and the B element (A element 3 may be the same element as ) 7 and flows into the substrate surface 2 covered with the X groups 4 . AXZY! End group Y of gas 5
6 side is the substrate surface 2 side, AX2Y, gas 5 is adsorbed onto the substrate surface 2, and becomes adsorbed gas 5a (Fig. 9(a)
).

Y基6と基板表面2上のX基4が反応し、x−yなる化
学種8を作って脱離し、A元素3がB元素7と結合を作
る(第9図(b))。ここで反応が止まれば、一原子層
毎の膜形成も可能になるが、AX。
The Y group 6 and the X group 4 on the substrate surface 2 react to form x-y chemical species 8 and are eliminated, and the A element 3 forms a bond with the B element 7 (FIG. 9(b)). If the reaction stops here, it becomes possible to form a film of one atomic layer at a time, but AX.

Y2ガス5の吸着がひき続き生じ、第9図(C1に示す
第2層の吸着ガス5bが反応して第2層のA原子層を作
ってしまう。したがって、第8図と同様なA原子の堆積
が生じることになり、完全な一原子層状の堆積が保証で
きない。
Adsorption of Y2 gas 5 continues to occur, and the adsorbed gas 5b in the second layer shown in FIG. 9 (C1) reacts to form a second layer of A atoms. , and complete monolayer deposition cannot be guaranteed.

また、サントラ等は「ニス・アイ・デー・80・ダイジ
ェスト(SID80DIGEST)、108頁、198
0Jに、西沢等は「ジャーナル・オプ・エレクトロケミ
カル・ソサイアティ (J、 ofElectroch
em、 Soc、) 、  132巻、1197頁。
In addition, the soundtrack etc. is “Nisu I Day 80 Digest (SID80DIGEST), p. 108, 198
In 0J, Nishizawa et al.
Em, Soc, ), vol. 132, p. 1197.

1985Jに、それぞれ、ZnS半導体およびGaAs
半導体薄膜を原子オーダの膜厚制御を行なって堆積させ
る方法を提案している。
In 1985J, ZnS semiconductor and GaAs semiconductor, respectively.
We have proposed a method for depositing semiconductor thin films with atomic-order thickness control.

サントラ等のZnSの例について第10図により説明す
る。まず、ZnCj!、ガス9を基板表面2上に導入し
く第10図+a))、表面にZnが結合するように付着
させ、一原子層のZnCj!、9aを堆積する(第10
図(b))。次に未結合のZnCl2ガス9を排除した
後、H,Sガス12を導入し、Hasガス12のHと基
板表面2のZn(1!z9aの末端基(CI)11との
反応によりHCj!を解離し、Zn元素10上にS元素
13を堆積させる(第10図(C1,(dl)。
An example of ZnS such as soundtrack will be explained with reference to FIG. First, ZnCj! , gas 9 is introduced onto the substrate surface 2 (Fig. 10+a)), Zn is bonded to the surface, and a single atomic layer of ZnCj! , 9a (10th
Figure (b)). Next, after removing unbonded ZnCl2 gas 9, H, S gas 12 is introduced, and HCj! is generated by a reaction between H of Has gas 12 and the terminal group (CI) 11 of Zn(1!z9a) on the substrate surface 2. is dissociated, and the S element 13 is deposited on the Zn element 10 (FIG. 10 (C1, (dl)).

同様に西沢等は、AsH3とG a M e x (こ
こでMeはCH3基)を用いてGaAs原子層膜形成を
行なっている。この場合、GaMe、は、第11図に示
すようにGa16を頂点とした三角雄型の結合をしてい
る。Z n Cl z、  HzSも同様で、第1θ図
に示すようにZn元素1oおよびS元素13の一方側に
それぞれCZ基11とH基14が結合している。第10
図の反応の特徴は、ガスの膜構成元素(第10図の場合
はZn、S)が直接基板と反応できるガスに限られた方
法であり、さらに、第10図tc+、 Tdlに示され
るように、S元素13は表面側にむき出しになって膜形
成が進み保護されていないので、その上にH2sガス1
2の吸着あるいは残留ガスの吸着を受けやすい構造とな
るという欠点を有することにある。゛従って、完全な一
原子層毎の膜形成が保証できないことになる。これまで
の例でZnSの一原子層毎の堆積ができていたとすれば
、これは、偶然にS元素13の上にHtSガス12の吸
着が起きにくかった(付着確立が小さい)ためであると
考えられる。このようなことは、II−Vl族(Z n
 S、 Z n O等)あるいはm−v族(GaAs、
InP等)のように一原子層毎に膜構成元素が異なる場
合には膜構成元素がイオン性を持つため、このように膜
上への同種元素の付着確立が小さくなることが起こりう
る。しかし、このような例は特殊であり、たとえば、S
t、Ge等の膜のように特にイオン性を有しない膜上で
はこのようなことは生じないので、第10図に示す方法
は適用できない。
Similarly, Nishizawa et al. formed a GaAs atomic layer film using AsH3 and GaMex (here, Me is a CH3 group). In this case, GaMe forms a triangular male bond with Ga16 as the apex, as shown in FIG. The same applies to Z n Cl z and HzS, and as shown in Fig. 1θ, a CZ group 11 and a H group 14 are bonded to one side of the Zn element 1o and the S element 13, respectively. 10th
The characteristic of the reaction shown in the figure is that it is limited to gases in which the film constituent elements of the gas (Zn and S in the case of Fig. 10) can directly react with the substrate. In addition, since the S element 13 is exposed on the surface side and is not protected as a film is formed, H2s gas 13 is placed on top of it.
The disadvantage is that it has a structure that is susceptible to adsorption of 2 or residual gas. ``Therefore, complete film formation of each atomic layer cannot be guaranteed. If in the previous examples, ZnS was deposited one atomic layer at a time, this may be due to the fact that adsorption of the HtS gas 12 on the S element 13 was difficult to occur (the probability of adhesion was small). Conceivable. This kind of thing is related to group II-Vl (Z n
S, ZnO, etc.) or m-v group (GaAs,
In the case where the film constituent elements are different for each atomic layer (such as InP), the film constituent elements have ionicity, so that the probability of attachment of the same kind of element onto the film may be reduced. However, such an example is special; for example, S
Since this does not occur on a film that does not have ionic properties, such as a film made of T, Ge, etc., the method shown in FIG. 10 cannot be applied.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このような問題点を解決するために本発明は、薄膜の形
成において、膜構成元素を構成要素とするガスを基板表
面に導入する工程と、このガスを基板表面に一層吸着さ
せる工程と、基板表面に吸着したガスを反応させる工程
とを有するようにしたものである。
In order to solve these problems, the present invention provides a process for forming a thin film, including a step of introducing a gas containing film constituent elements onto the substrate surface, a step of making this gas further adsorbed onto the substrate surface, and a step of introducing a gas containing film constituent elements onto the substrate surface. The method includes a step of reacting the gas adsorbed on the surface.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、たとえばA原子の上にA原子が連続
的に堆積することを防ぐために、膜構成元素の周囲に膜
構成に用いられない化学種を有するガスを用い、それを
一旦表面に一原子層に吸着させて表面をこのガスで覆っ
た後、光照射あるいは急熱して膜構成元素以外の化学種
を解離し、膜構成元素のみを堆積する。
In the present invention, for example, in order to prevent A atoms from being continuously deposited on A atoms, a gas containing a chemical species that is not used in the film structure is used around the film constituent elements, and the gas is once applied to the surface. After being adsorbed into an atomic layer and covering the surface with this gas, chemical species other than the film constituent elements are dissociated by light irradiation or rapid heating, and only the film constituent elements are deposited.

したがって、ガスの吸着と解離がほぼ同時進行的に起こ
る従来の方法、あるいは、吸着と反応のステップが切り
離されて制御されない従来の方法とは異なる。
Therefore, this differs from conventional methods in which gas adsorption and dissociation occur almost simultaneously, or in which the adsorption and reaction steps are not controlled separately.

(実施例) 第1図は本発明に係わる薄膜の形成方法の一実施例を説
明するための説明図である。基板表面2上に膜の構成元
素(A)21を含むガスとしてAXYガス20を導入す
る。ここで、X基22およびY基23は、H,C1,F
、 C2H4,CH3,πC3H3(シクロペンタジェ
ン)等の基である。
(Example) FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an example of the method for forming a thin film according to the present invention. AXY gas 20 is introduced onto the substrate surface 2 as a gas containing the constituent element (A) 21 of the film. Here, the X group 22 and the Y group 23 are H, C1, F
, C2H4, CH3, πC3H3 (cyclopentadiene), and the like.

このガスを基板表面2とX基22との相互作用(双極子
相互作用、水素結合、ファンデルワールス力等)により
表面2に吸着させる。この吸着を続けていけば、第1図
(b)に示すように、表面2に吸着層20aを形成でき
る。このとき、Y基23同士およびX基22とY基23
との間の相互作用による引力が弱ければ、吸着層20a
上へのAXYガス20の吸着はない。この状態で未吸着
のAXYガス20を排除した後、光照射あるいは急熱し
て、X基22およびY基23を解離し、へ元素21を基
板表面2上に一原子層堆積できる。
This gas is adsorbed onto the surface 2 by interaction between the substrate surface 2 and the X group 22 (dipole interaction, hydrogen bond, van der Waals force, etc.). If this adsorption is continued, an adsorption layer 20a can be formed on the surface 2, as shown in FIG. 1(b). At this time, Y groups 23 and X group 22 and Y group 23
If the attractive force due to the interaction between the adsorption layer 20a and
There is no adsorption of AXY gas 20 on top. After removing the unadsorbed AXY gas 20 in this state, the X group 22 and the Y group 23 are dissociated by light irradiation or rapid heating, and one atomic layer of the element 21 can be deposited on the substrate surface 2.

次に本発明に係わる薄膜の形成方法の第2の実施例を第
2図を用いて説明する。基板表面2を構成する元素(B
)25が末端基(Z)24を有している場合は、Z基2
4とX基22の相互作用が大きくなるようにX基22.
Z基24を選ぶ。表面2のZ基24の種類は、表面の化
学処理により選ぶことができる。ガス20がZ基24と
の相互作用力により、第2図(81,(blに示すよう
に、表面吸着層20aを作る。このとき、Y基23同士
あるいはY基23とX基22の相互作用が弱ければ、吸
着層20a上へのガス20の吸着はない。この状態で、
未吸着のAXYガス20を雰囲気より排除した後、光照
射あるいは急熱して、X基22゜Z基24およびY基2
3を解離して(Y基23に関しては必ずしも解離してし
まう必要はない)、A元素21を基板表面2上に一原子
層堆積できる(第2図(C))。このとき、A元素21
の表面側には切れた結合の手26を有しており、A元素
21は反応活性な状態である。従って、この表面を保護
するために、表面保護基(U)28を構成元素とするガ
ス27を導入し、A元素21の表面にU基28を結合さ
せて安定化しておけば、雰囲気に残留するAXYガス2
0の付着等もさけられる。
Next, a second embodiment of the method for forming a thin film according to the present invention will be described with reference to FIG. Elements constituting the substrate surface 2 (B
) 25 has a terminal group (Z) 24, the Z group 2
4 and the X group 22 so that the interaction between the X group 22.
Select Z base 24. The type of Z group 24 on the surface 2 can be selected by chemical treatment of the surface. Due to the interaction force between the gas 20 and the Z groups 24, a surface adsorption layer 20a is formed as shown in FIG. If the action is weak, the gas 20 is not adsorbed onto the adsorption layer 20a.In this state,
After removing the unadsorbed AXY gas 20 from the atmosphere, it is irradiated with light or rapidly heated to form X group 22, Z group 24 and Y group 2.
By dissociating 3 (the Y group 23 does not necessarily have to be dissociated), one atomic layer of the A element 21 can be deposited on the substrate surface 2 (FIG. 2(C)). At this time, A element 21
has a broken bond 26 on the surface side, and the A element 21 is in a reactive state. Therefore, in order to protect this surface, if a gas 27 containing a surface protective group (U) 28 as a constituent element is introduced, and the U group 28 is bonded to the surface of the A element 21 to stabilize it, it will remain in the atmosphere. AXY gas 2
0 adhesion can also be avoided.

第2図(flにその途中経過を示す。Figure 2 (fl shows the progress during the process).

これらの処置を同時に行なうためには、第2図(blの
吸着層20aが一分子層形成され、次いで未吸着のAX
Yガス20を排除した後、又はその前、又はAXYガス
20の導入と同時に、表面保護基(U)28を構成元素
とするガス27を導入しておき(第2図fdl> 、l
、かる後に、第2図te+に示すように、X基22.Z
基24.Y基23の解離とA元素21と保護基(U)2
8の結合を同時に行なうことも可能である。また、表面
保護基(U)28を構成元素とするガスを選べば、AX
Yガス20を排除する必要はなくなることもありうる。
In order to carry out these treatments at the same time, it is necessary to form one monolayer of the adsorption layer 20a in FIG.
After or before removing the Y gas 20, or simultaneously with the introduction of the AXY gas 20, a gas 27 containing a surface protective group (U) 28 as a constituent element is introduced (Fig. 2 fdl>, l
, and later, as shown in FIG. 2 te+, the X group 22. Z
Group 24. Dissociation of Y group 23 and A element 21 and protecting group (U) 2
It is also possible to perform eight combinations at the same time. In addition, if a gas containing surface protective group (U)28 as a constituent element is selected, AX
There may be no need to exclude Y gas 20.

次に第3の実施例について第3図を用いて説明する。第
1.第2の実施例では、A元素21が2つの結合の手を
存する場合について説明したが、結合の手の数に制限が
ないことは言うまでもない。
Next, a third embodiment will be described using FIG. 3. 1st. In the second embodiment, a case has been described in which the A element 21 has two bonding hands, but it goes without saying that there is no limit to the number of bonding hands.

この第3の実施例では、4つの結合の手を有する場合を
例にとって説明する。第2の実施例と同様に、表面2を
構成する元素(B)25が末端基(Z)24を有してい
る場合に、ガス種A X t Y z 30のX基22
と2基24の相互作用が大きく、Y基23同士あるいは
Y基23とX基22の相互作用が小さいようにそれぞれ
の末端基を選ぶと、第3図(al、 (blのようなガ
スAXzYz30の吸着層30aが形成できる。この吸
着層30aが一原子層形成されたところで、未吸着のA
 X 2 Y zガス30を排除し、表面照射あるいは
急熱によってX基22、 Y基23.Z基24を解離し
、A元素21を堆積させることができる(第3図(C)
)。
This third embodiment will be explained by taking as an example a case where there are four joining hands. Similarly to the second embodiment, when the element (B) 25 constituting the surface 2 has a terminal group (Z) 24, the X group 22 of the gas species A X t Y z 30
If the respective terminal groups are selected so that the interaction between the two groups 24 is large and the interaction between the Y groups 23 or between the Y groups 23 and the X groups 22 is small, then the gas AXzYz30 An adsorption layer 30a of A can be formed.When this adsorption layer 30a is formed in one atomic layer, unadsorbed A
X 2 Y z gas 30 is removed and X groups 22, Y groups 23. are removed by surface irradiation or rapid heating. The Z group 24 can be dissociated and the A element 21 can be deposited (Fig. 3(C)
).

少し複雑な例として、ガス間の反応も同時に起こす方法
もある。これを第4の実施例として第4図を用いて説明
する。第4図に示すようなAXYUVというガス4oを
用い、同時にX基22と表面2のZ基24の相互作用に
より、AXYUVガス40の吸着層40aを形成する。
As a slightly more complicated example, there is also a method in which reactions between gases occur at the same time. This will be explained as a fourth embodiment using FIG. 4. Using a gas 4o called AXYUV as shown in FIG. 4, an adsorption layer 40a of the AXYUV gas 40 is formed by the interaction between the X group 22 and the Z group 24 on the surface 2 at the same time.

このとき、X基22とZ基24の相互作用力のみ強く、
他の基同士および他の基間の相互作用力を弱くしておけ
ば、吸着層40a上へのAXYUVガス4oの吸着は生
じない。この吸着層40aが一原子層形成されたところ
で未吸着のAXYUVガス4oを排除し、光照射あるい
は急熱することにより、Z基24、X基22.Y基23
.U基28.V基29を解離し、A原子21とB原子2
5との結合とA原子21間の結合ができ、A原子21が
堆積する。
At this time, only the interaction force between the X group 22 and the Z group 24 is strong,
If the interaction forces between other groups and between other groups are made weak, adsorption of the AXYUV gas 4o onto the adsorption layer 40a will not occur. When one atomic layer of this adsorption layer 40a is formed, the unadsorbed AXYUV gas 4o is removed, and the Z group 24, the X group 22. Y group 23
.. U group 28. V group 29 is dissociated, A atom 21 and B atom 2
A bond with 5 and a bond between A atoms 21 are formed, and A atoms 21 are deposited.

以上の実施例では、核末端基が解離して脱離していく場
合、基そのものが取れた形で脱離してガス化するように
図示しであるが、これは必ずしもこのとおりである必要
はなく、たとえば第2図の例では、XZ、UVという2
つの基の化合物あるいはY2等の同じ基同士の化合物と
してガス化することもありうる。
In the above example, when the nuclear terminal group dissociates and leaves, the diagram shows that the group itself leaves and becomes gas, but this does not necessarily have to be the case. , for example, in the example in Figure 2, the 2 XZ, UV
It is also possible to gasify as a compound of two groups or a compound of two same groups such as Y2.

また、以上説明したような吸着構造を一原子贋作る場合
には、基板を比較的低温にすることが重要であり、高温
では吸着ガスの脱離が問題となる。
Furthermore, when making a single atom imitation of the adsorption structure as described above, it is important to keep the substrate at a relatively low temperature, and desorption of the adsorbed gas becomes a problem at high temperatures.

さらにつけ加えておくと、吸着ガス分子を分解させる場
合においては、固体表面と吸着ガス分子との相互作用を
用いると効果的な場合がある。たとえば、固体が半導体
あるいは絶縁体である場合などは、光あるいは熱により
固体のバンド間に電子と正孔を励起し、そのどちらか一
方をガス分子に与えることによりガス分子中の電子状態
が変化し分解しやす(なることを利用する方法などが考
えられる。このような方法をとれば、選択的に吸着分子
のみを分解することも可能となり、この場合、未吸着ガ
スを排除する工程が不要となる場合もある。
Additionally, in the case of decomposing adsorbed gas molecules, it may be effective to use the interaction between the solid surface and the adsorbed gas molecules. For example, when a solid is a semiconductor or an insulator, electrons and holes are excited between the bands of the solid by light or heat, and by giving one of them to gas molecules, the electronic state in the gas molecules changes. One possible method is to take advantage of the fact that the adsorbed molecules are easily decomposed.If such a method is used, it becomes possible to selectively decompose only the adsorbed molecules, and in this case, there is no need to remove the unadsorbed gas. In some cases,

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、膜構成元素を構成要素と
するガスを基板表面に導入する工程と、このガスを基板
表面に一層吸着させる工程と、基板表面に吸着したガス
を反応させる工程とを有することにより、原子オーダで
膜厚を制御することができ、膜厚の制御性が格段に向上
すると共に、多種の元素を多層膜として積み重ねること
により半導体のバンドギャップ幅の調節あるいは移動度
の調節も可能となる効果がある。
As explained above, the present invention includes a step of introducing a gas containing film constituent elements onto the substrate surface, a step of making this gas further adsorbed on the substrate surface, and a step of reacting the gas adsorbed on the substrate surface. By having a multi-layered film of various elements, it is possible to control the film thickness on the atomic order, and the controllability of the film thickness is greatly improved. This has the effect of allowing adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係わる薄膜の形成方法の一実施例を説
明するための説明図、第2図〜第4図はその第2〜第4
の実施例を示す説明図、第5図〜第11図は従来の薄膜
の形成方法を説明するための説明図である。 20・・・・AXYガス、20a、30a、40a・・
・・吸着層、21・・・・A元素、22・・・・X基、
23・・・・Y基、24・・・・Z基、25・・・・B
元素、26・・・・結合の手、27・・・・UVガス、
28・・・・U基、29・・・・Y基、30・・・・A
XtY、ガス、40・・・・AXYUVガス。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining one embodiment of the thin film forming method according to the present invention, and FIGS.
FIGS. 5 to 11 are explanatory diagrams illustrating a conventional thin film forming method. 20...AXY gas, 20a, 30a, 40a...
...Adsorption layer, 21...A element, 22...X group,
23...Y group, 24...Z group, 25...B
Element, 26... Bonding hand, 27... UV gas,
28...U group, 29...Y group, 30...A
XtY, gas, 40...AXYUV gas.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 膜構成元素を構成要素とするガスを基板表面に導入する
工程と、このガスを基板表面に一層吸着させる工程と、
前記基板表面に吸着したガスを反応させる工程とを有す
ることを特徴とする薄膜の形成方法。
a step of introducing a gas containing a film constituent element onto the substrate surface; a step of further adsorbing this gas onto the substrate surface;
A method for forming a thin film, comprising the step of reacting the gas adsorbed on the surface of the substrate.
JP2028486A 1986-02-03 1986-02-03 Thin film forming method Pending JPS62179717A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102189A (en) * 1991-08-13 1993-04-23 Fujitsu Ltd Thin film forming method, silicon thin film and silicon thin film transistor forming method
US5480818A (en) * 1992-02-10 1996-01-02 Fujitsu Limited Method for forming a film and method for manufacturing a thin film transistor
JP2011184799A (en) * 1999-04-14 2011-09-22 Asm Internatl Nv Sequential chemical vapor deposition

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