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JP3311563B2 - Thin film formation method - Google Patents
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JP3311563B2 - Thin film formation method - Google Patents

Thin film formation method

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JP3311563B2
JP3311563B2 JP30561595A JP30561595A JP3311563B2 JP 3311563 B2 JP3311563 B2 JP 3311563B2 JP 30561595 A JP30561595 A JP 30561595A JP 30561595 A JP30561595 A JP 30561595A JP 3311563 B2 JP3311563 B2 JP 3311563B2
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film
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博昭 伊豆
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や光電
変換装置などのデバイスの製造に用いることができる方
法であって、基板上に金属膜などの薄膜を堆積形成する
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a device such as a semiconductor device or a photoelectric conversion device, and more particularly to a method for depositing a thin film such as a metal film on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】堆積による薄膜形成の方法として、CV
D(Chemical VaporDepositio
n)法が知られている。この方法は、反応室内に反応ガ
スを導入し、化学反応を起こさせ、反応生成物質を基板
上に堆積して薄膜を形成する方法である。このCVD法
は、SiO2 膜やポリシリコン(p−Si)膜などの形
成の他に、金属薄膜の形成にも用いられる。CVD法を
用いて金属薄膜を形成する方法には、従来より、フッ化
タングステン(WF6 )などの金属フッ化物、或いはタ
ングステンカルボニル(W(CO)6 )などの金属カル
ボニル化合物などの化合物材料ガスを反応室内に導入す
るとともに、当該化合物材料に反応させて薄膜を形成す
る水素(H2 )などの反応ガスを反応室内に導入し、紫
外線、レーザー光、プラズマ、或いは熱などの励起手段
により励起分解して、金属薄膜を基板上に堆積させる方
法が知られている(特開平2−225670号公報参
照)。
2. Description of the Related Art As a method of forming a thin film by deposition, CV is used.
D (Chemical Vapor Deposition)
n) The method is known. In this method, a reaction gas is introduced into a reaction chamber to cause a chemical reaction, and a reaction product is deposited on a substrate to form a thin film. This CVD method is used not only for forming a SiO 2 film or a polysilicon (p-Si) film, but also for forming a metal thin film. Conventionally, a method of forming a metal thin film using the CVD method includes a compound material gas such as a metal fluoride such as tungsten fluoride (WF 6 ) or a metal carbonyl compound such as tungsten carbonyl (W (CO) 6 ). Is introduced into the reaction chamber, and a reaction gas such as hydrogen (H 2 ), which reacts with the compound material to form a thin film, is introduced into the reaction chamber, and is excited by excitation means such as ultraviolet light, laser light, plasma, or heat. A method of disassembling and depositing a metal thin film on a substrate is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-225670).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
CVD法は、材料ガス、即ち、気相から成膜を行うもの
であって気相ゆえに基板上の化合物材料密度が低いた
め、成膜速度が遅いという欠点がある。また、前記のレ
ーザー光等を基板に向けて照射した場合に、基板の上方
に気相として存在している化合物材料が反応ガスと反応
して金属原子ができることになるが、この金属原子が基
板上に落下して堆積するときにある程度分散するため、
前記レーザー光のスポット位置よりも広がりを持って金
属膜が形成されることになり、レーザーパターンにおけ
る転写精度が低いという欠点も有していた。
However, in such a CVD method, a film is formed from a material gas, that is, a gaseous phase, and the compound material density on a substrate is low because of the gaseous phase. There is a disadvantage that. In addition, when the substrate is irradiated with the laser light or the like, the compound material existing as a gas phase above the substrate reacts with the reaction gas to form metal atoms. Because it disperses to some extent when it falls and accumulates,
Since the metal film is formed so as to be wider than the spot position of the laser beam, there is a disadvantage that the transfer accuracy in the laser pattern is low.

【0004】本発明は、上記の事情に鑑み、成膜速度が
高く、且つレーザーパターンにおける転写精度を高くで
きる薄膜形成方法を提供することを目的とする。
[0004] In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a thin film forming method capable of increasing a film forming speed and increasing transfer accuracy in a laser pattern.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成方法
は、上記の課題を解決するために、基板の表面に化合物
材料を付着させる工程と、前記化合物材料中にイオン化
された水素ガスを打ち込む工程と、当該水素ガスと前記
の化合物材料とをエネルギービームにて反応させて薄膜
を形成する工程とを含むことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method of forming a thin film, comprising the steps of: adhering a compound material to a surface of a substrate ;
And a step of forming a thin film by reacting the hydrogen gas and the compound material with an energy beam.

【0006】かかる方法は、前記基板表面に付着した化
合物材料から成膜を行うものであって化合物材料が付着
状態で存在するがゆえに基板上の化合物材料密度が高く
なっているから、成膜速度を速くすることができる。
た、基板表面に付着した化合物材料中に水素ガスをイオ
ン化して打ち込むことにより、化合物材料中に水素ガス
を存在させて、膜の生成反応を高めることができる。
に、前記のエネルギービームを基板に向けて照射した場
合に、基板表面に付着している化合物材料が反応ガスと
反応して薄膜形成物ができるわけだが、基板付着状態で
当該薄膜形成物ができることになるから、当該膜形成物
の分散が抑制される。従って、前記エネルギービームの
スポット位置に対して広がりを持たないで薄膜が形成さ
れることになり、ビームパターンにおける転写精度を高
くすることができる。
In this method, a film is formed from the compound material attached to the substrate surface. Since the compound material is present in the attached state, the density of the compound material on the substrate is high. Can be faster. Ma
In addition, hydrogen gas is ionized into the compound material attached to the substrate surface.
Hydrogen gas in the compound material
Is present to enhance the film formation reaction. Furthermore, when the energy beam is directed toward the substrate, the compound material adhering to the substrate surface reacts with the reaction gas to form a thin-film product. , The dispersion of the film-forming product is suppressed. Therefore, a thin film is formed without spreading to the spot position of the energy beam, and the transfer accuracy in the beam pattern can be increased.

【0007】また、本発明の薄膜形成方法は、基板を冷
却することにより反応室内の化合物材料ガスを基板の表
面に吸着或いは凝縮させて基板の表面に化合物材料を付
着させる工程と、前記化合物材料中にイオン化された水
素ガスを打ち込む工程と、当該水素ガスと前記の化合物
材料とをエネルギービームにて反応させて薄膜を形成す
る工程とを含むことを特徴とする。
[0007] The thin-film forming method of the present invention includes the steps of depositing a compound material on the surface of the substrate adsorption or by condensing a compound material gas in the reaction chamber on the surface of the substrate by cooling the substrate, said compound material Water ionized in
And a step of forming a thin film by reacting the hydrogen gas and the compound material with an energy beam.

【0008】かかる方法であれば、前記化合物材料が常
温で気相として存在する場合において、基板の表面に化
合物材料を吸着や凝縮により付着させることができ、前
述の方法と同様に、成膜速度を速くすることができると
ともに、ビームパターンにおける転写精度を高くするこ
とができる。
According to this method, when the compound material exists as a gas phase at room temperature, the compound material can be adhered to the surface of the substrate by adsorption or condensation. And the transfer accuracy in the beam pattern can be increased.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】(実施の形態1) 以下、本発明の実施の形態の参考例を図に基づいて説明
する。
Embodiment 1 Hereinafter, a reference example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0010】図1(a)は、薄膜製造装置の概略構成を
示した断面図であり、同図(b)は同図(a)のA矢示
部拡大説明図である。チャンバー(反応室)1内には、
図示しないガス導入路によって、化合物材料ガスである
例えばタングステンフッ化物(WF6 )ガス、及び反応
ガスである水素(H2 )ガスがそれぞれ、或いは水素ガ
スを搬送ガスとして導入されるようになっている。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a thin film manufacturing apparatus, and FIG. 1B is an enlarged explanatory view of a portion indicated by an arrow A in FIG. In the chamber (reaction chamber) 1,
By a gas introduction path (not shown), for example, a tungsten fluoride (WF 6 ) gas as a compound material gas and a hydrogen (H 2 ) gas as a reaction gas are respectively introduced or a hydrogen gas is introduced as a carrier gas. I have.

【0011】チャンバー1内には基板2が配置され、こ
の基板2は基板ホルダー3によって固定されている。基
板ホルダー3内には、水平方向に冷却パイプ4が通され
ている。この冷却パイプ4内に例えば液体窒素を流すこ
とにより、基板ホルダー3上の基板2を冷却することが
できる。冷却温度は、例えば、前述のごとく、化合物材
料ガスとしてタングステンフッ化物(WF6 )を用いる
場合には、−50℃〜−150℃とされるが、この温度
はチャンバー1内の圧力により変わり得るものであり、
要は、化合物材料ガスが基板2の表面上に凝縮(吸着)
されるような温度に設定されればよい。
A substrate 2 is arranged in a chamber 1, and the substrate 2 is fixed by a substrate holder 3. A cooling pipe 4 is passed through the substrate holder 3 in a horizontal direction. By flowing, for example, liquid nitrogen into the cooling pipe 4, the substrate 2 on the substrate holder 3 can be cooled. The cooling temperature is, for example, −50 ° C. to −150 ° C. when tungsten fluoride (WF 6 ) is used as the compound material gas as described above, but this temperature can be changed depending on the pressure in the chamber 1. Things,
In short, the compound material gas condenses (adsorbs) on the surface of the substrate 2
The temperature may be set to such a value.

【0012】そして、チャンバー1の上方には、エネル
ギービームであるレーザーを照射するエキシマレーザー
照射装置5が配置されている。エキシマレーザー照射装
置は、例えば、KrFエキシマレーザー(波長248n
m)から成っている。エキシマレーザー照射装置5にて
照射されたレーザー光は、前記チャンバー1の図示しな
い上面ガラス窓越しにチャンバー1内に至り、前記の基
板2上に到達するようになっている。そして、エキシマ
レーザー照射装置5とチャンバー1との間にはマスク6
が配置され、前記基板2上にレーザー光が所定パターン
で照射されるようにしてある。
An excimer laser irradiation device 5 for irradiating a laser as an energy beam is disposed above the chamber 1. The excimer laser irradiator is, for example, a KrF excimer laser (wavelength 248 n).
m). The laser light emitted by the excimer laser irradiation device 5 reaches the inside of the chamber 1 through an upper glass window (not shown) of the chamber 1 and reaches the substrate 2. A mask 6 is provided between the excimer laser irradiation device 5 and the chamber 1.
Are arranged so that the substrate 2 is irradiated with laser light in a predetermined pattern.

【0013】次に、上記の薄膜製造装置を用いた薄膜形
成方法について説明する。
Next, a method of forming a thin film using the above-described thin film manufacturing apparatus will be described.

【0014】まず、前記チャンバー1内の基板ホルダー
3上に基板2を配置固定し、液体窒素を前記冷却パイプ
4内に通して基板2を約−100℃の温度に保持する。
そして、化合物材料ガスであるWF6 ガスと反応ガスで
あるH2 ガスを200〜300sccmの流量でチャン
バー1内に導入し、チャンバー1内を10〜300to
rrに設定する。
First, the substrate 2 is placed and fixed on the substrate holder 3 in the chamber 1, and liquid nitrogen is passed through the cooling pipe 4 to keep the substrate 2 at a temperature of about -100.degree.
Then, WF 6 gas as a compound material gas and H 2 gas as a reaction gas are introduced into the chamber 1 at a flow rate of 200 to 300 sccm, and the inside of the chamber 1 is 10 to 300 tons.
Set to rr.

【0015】基板2が前述の如く冷却されることによ
り、基板2の表面付近に存在していたWF6 ガスは、基
板2の表面上に凝縮(吸着)され、化合物材料であるW
6 液化層10が形成される。そして、このように基板
2の表面に所定厚み(例えば、20nm)のWF6 液化
層10が形成された状態で、或いはWF6 が基板2に付
着していく過程で、前記エキシマレーザー照射装置5を
作動させ、このエキシマレーザー照射装置5から照射さ
れたエキシマレーザー光を集光し、チャンバー1の前記
上面ガラス窓を介して前記の基板2上に照射する。エキ
シマレーザー光のエネルギーは約400mJとし、1シ
ョット(20〜30ns)照射を複数回行うようにし
た。
When the substrate 2 is cooled as described above, the WF 6 gas existing near the surface of the substrate 2 is condensed (adsorbed) on the surface of the substrate 2 and the compound material W
An F 6 liquefied layer 10 is formed. In the state where the WF 6 liquefied layer 10 having a predetermined thickness (for example, 20 nm) is formed on the surface of the substrate 2 or in the process of attaching WF 6 to the substrate 2, the excimer laser irradiation device 5 is used. Is operated to collect the excimer laser light emitted from the excimer laser irradiation device 5 and irradiate the substrate 2 through the upper glass window of the chamber 1. The energy of the excimer laser light was set to about 400 mJ, and one shot (20 to 30 ns) irradiation was performed a plurality of times.

【0016】前記のエキシマレーザー光が照射される
と、WF6 が励起分解されるとともに前記のH2 と反応
し、次式のように、W(タングステン)がレーザー照射
部にのみ形成され、このWから成る薄膜が所定パターン
で成膜されていく。
When the excimer laser light is irradiated, WF 6 is excitedly decomposed and reacts with the H 2, and W (tungsten) is formed only in the laser irradiated portion as shown in the following formula. A thin film made of W is formed in a predetermined pattern.

【0017】[0017]

【化1】WF6 +3H2 →W+6HFEmbedded image WF 6 + 3H 2 → W + 6HF

【0018】なお、生成されたフッ化水素(HF)は、
チャンバー1内から図示しない排気通路を介して排出さ
れる。
The produced hydrogen fluoride (HF) is
The gas is discharged from the chamber 1 through an exhaust passage (not shown).

【0019】以上の方法であれば、以下のような利点が
ある。即ち、かかる方法は、前記基板2の表面に付着し
たWF6 から成膜を行うものであってWF6 が付着状態
で存在するがゆえに基板2上のWF6 密度は高くなって
いるから、W膜の成膜速度を速くすることができる。具
体的には、前記エキシマレーザーの1ショット当たりの
成膜レートが向上することになり、W膜の成膜速度が速
くなる。なお、基板2を−100℃程度に冷却している
状態では、低い温度での反応を強いられることになる
が、励起は必ずしもレーザーの熱エネルギーで起こるも
のではなく、レーザーの光子が直接作用して励起を生じ
させることもあるため、基板冷却が成膜速度に悪影響を
与えることはあまりないものと考えられる。
The above method has the following advantages. That is, such methods, since the WF 6 be those for forming a film from a WF 6 attached to the surface of the substrate 2 is WF 6 density on are present because the substrate 2 in attached state is high, W The film formation speed can be increased. Specifically, the film forming rate per shot of the excimer laser is improved, and the film forming speed of the W film is increased. When the substrate 2 is cooled to about −100 ° C., a reaction at a low temperature is forced, but the excitation does not necessarily occur by the thermal energy of the laser, and the photons of the laser directly act. Therefore, it is considered that the substrate cooling does not have a bad influence on the film forming rate because the substrate may be excited by the heat.

【0020】更に、前記のエキシマレーザービームを基
板2に向けて照射した場合に、基板2表面に付着してい
るWF6 がH2 と反応してWができることになるが、W
6が基板2に付着した状態で当該Wが生成されること
になるので、当該Wの分散が抑制されることになる。従
って、前記エキシマレーザーのスポット位置に対して広
がりを持たないでW膜が形成されることになり、ビーム
パターンにおける転写精度を高くすることができる。
Further, when the above-described excimer laser beam is irradiated toward the substrate 2, WF 6 adhering to the surface of the substrate 2 reacts with H 2 to form W.
Since the W is generated in a state where F 6 is attached to the substrate 2, the dispersion of the W is suppressed. Therefore, the W film is formed without having a spread with respect to the spot position of the excimer laser, and the transfer accuracy in the beam pattern can be increased.

【0021】また、かかる成膜方法は、以上のような利
点を有するため、マイクロマシン用光電変換デバイスの
製造に好適に用いることができる。
Further, since such a film forming method has the above-mentioned advantages, it can be suitably used for manufacturing a photoelectric conversion device for a micromachine.

【0022】マイクロマシン用光電変換デバイスは、微
小エリアで高電圧を発生させるものであり、図2に概略
的に示しているように、例えば、結晶質Siからなる光
起電力素子(上層にp層(又はn層)を有する)20…
を微小に分割するとともに、光起電力素子20の上層の
p層(又はn層)とその隣の光起電力素子20の下層の
n層(又はp層)側とをW膜21…にて直列に接続する
必要がある。しかしながら、この光起電力素子20…同
士のW膜21…による直列接続は平面的に行えるもので
はなく、光起電力素子20の上層側に接続すべき部分は
上層側部分に、下層側に接続すべき部分は下層側部分に
という具合に、それぞれ空間的に決められた位置にW膜
21を形成する必要がある。
A photoelectric conversion device for a micromachine generates a high voltage in a very small area. As schematically shown in FIG. 2, for example, a photovoltaic element made of crystalline Si (p-layer on top) (Or n-layer) 20 ...
And the W layer 21 connects the upper p-layer (or n-layer) of the photovoltaic element 20 and the lower n-layer (or p-layer) of the adjacent photovoltaic element 20 with the W film 21. Must be connected in series. However, the series connection of the photovoltaic elements 20 by the W films 21 cannot be performed in a planar manner, and the portion to be connected to the upper layer side of the photovoltaic element 20 is connected to the upper layer side and connected to the lower layer side. It is necessary to form the W film 21 at a spatially determined position, for example, a portion to be formed is a lower layer side portion.

【0023】本参考例の方法を用いると、光起電力素子
20の表面付近に存在していたWF6ガスは、冷却され
ることにより、光起電力素子20の表面の接続すべき部
分に凝縮(吸着)されることになる。このように光起電
力素子20の表面の接続すべき部分にWF6が付着した
状態で、前記のエキシマレーザー光が照射されることに
より、光起電力素子20の上層側の接続すべき部分に付
着していたWF6は当該上層側においてW膜を形成し、
下層側の接続すべき部分に付着していたWF6は当該下
層側においてW膜を形成することになり、それぞれ空間
的に決められた位置にW膜21が高速且つ高転写精度で
形成されることになる。即ち、成膜の空間選択性が向上
する。
According to the method of this embodiment , the WF 6 gas existing near the surface of the photovoltaic element 20 is cooled and condensed on the portion of the surface of the photovoltaic element 20 to be connected. (Adsorption). The excimer laser light is irradiated in a state where WF 6 is adhered to a portion to be connected on the surface of the photovoltaic device 20 in this manner, so that a portion to be connected on the upper layer side of the photovoltaic device 20 is formed. The adhered WF 6 forms a W film on the upper layer side,
The WF 6 adhered to the portion to be connected on the lower layer side forms a W film on the lower layer side, and the W film 21 is formed at a spatially determined position with high speed and high transfer accuracy. Will be. That is, the space selectivity of film formation is improved.

【0024】なお、上記のマイクロマシン用光電変換デ
バイスの製造においては、マスクを用いてレーザービー
ムを所定パターンで照射してもよいが、デバイス表面が
平面形状を有しないような場合には、図2に示している
ように、レーザービームの3次元走査を行うようにすれ
ばよい。
In the manufacture of the above-described photoelectric conversion device for micromachines, a laser beam may be irradiated in a predetermined pattern using a mask. However, when the device surface does not have a planar shape, FIG. As shown in the above, three-dimensional scanning with a laser beam may be performed.

【0025】また、この参考例では、エキシマレーザー
照射装置5としてKrFエキシマレーザーを用いたが、
これに限らず、ArFエキシマレーザー等を用いるよう
にしてもよく、使用する化合物材料に応じて決定するな
どしてもよい。このように、エキシマレーザービームを
用いて反応材料の励起を行わせることにより、光起電力
素子等が形成される下地層への熱影響も低減される。更
に、熱に弱い樹脂等を基板として用いることも可能とな
る。勿論、エネルギービームとしては、エキシマレーザ
ーに限られるものではなく、他のレーザービーム、或い
は紫外線などの他のエネルギービームを用いてもよいも
のである。
In this reference example , a KrF excimer laser was used as the excimer laser irradiation device 5,
However, the present invention is not limited thereto, and an ArF excimer laser or the like may be used, or may be determined according to the compound material used. As described above, by exciting the reaction material using the excimer laser beam, the thermal influence on the underlying layer on which the photovoltaic element and the like are formed is reduced. Further, it is possible to use a heat-sensitive resin or the like as the substrate. Of course, the energy beam is not limited to an excimer laser, and another laser beam or another energy beam such as ultraviolet light may be used.

【0026】ここで、本発明の実施の形態では、イオン
ガン等を用い、イオン化された水素ガスを、凝縮(付
着)した化合物材料内に打ち込むことにより、凝縮状態
の化合物材料の表面上だけでなく凝縮状態の化合物材料
中に水素を存在させて膜の生成反応を高めることができ
る。更に、この実施の形態では、化合物材料ガスとして
WF6を用いたが、これに限らず、常温では気相であり
冷却により凝縮する他の化合物材料(金属化合物材料に
限らない)を用いてもよいものである。
[0026] Here, in the embodiment of the present invention, using the ion-<br/> gun or the like, the ionized hydrogen gas, by implanting the condensation (attached) with compounds in the material, a compound material of condensed state Hydrogen can be present not only on the surface of the compound but also in the compound material in the condensed state to enhance the film formation reaction. Further, in this embodiment, WF 6 is used as the compound material gas. However, the present invention is not limited to this, and other compound materials that are in a gas phase at room temperature and condensed by cooling (not limited to metal compound materials) may be used. Good thing.

【0027】また、エキシマレーザーで描ける最小のス
ポット(或いはライン)は、光の干渉が生じることによ
る解像限界に起因して数μm程度に制限される。しか
し、このコヒーレンス性のあるレーザービームの光の干
渉による干渉縞を利用してラインパターン等を形成する
ようにすれば、数μm以下でW膜配線を行うことが可能
である。
The minimum spot (or line) that can be drawn by an excimer laser is limited to about several μm due to the resolution limit due to interference of light. However, if a line pattern or the like is formed by using interference fringes caused by interference of light of a laser beam having coherence, it is possible to perform W film wiring with a thickness of several μm or less.

【0028】また、前述したマイクロマシン用光電変換
デバイスの製造に限らず、電子回路の修正等にも応用す
ることができる。
Further, the present invention can be applied not only to the manufacture of the photoelectric conversion device for a micromachine described above, but also to the modification of an electronic circuit.

【0029】(実施の形態2) 次に、本発明の他の実施の形態の参考例について説明す
る。
(Embodiment 2) Next, a reference example of another embodiment of the present invention will be described.

【0030】この参考例では、化合物材料として金属カ
ルボニル化合物であるW(CO)6を用いるとともに、
反応ガスとして水素イオンを供給する。W(CO)6
常温では固相をなすものである。従って、前述した実施
の形態1の如く、基板に対する冷却は特に必要がないも
のであり、例えば、粉末状のW(CO)6をガス化装置
で昇華させ、このガス化されたW(CO)6を常温のチ
ャンバー内に導くことにより、W(CO)6が凝縮され
て基板表面に付着する。かかる状態で、実施の形態1と
同様、エキシマレーザー光を照射すると、次式のよう
に、W(タングステン)がレーザー照射部にのみ形成さ
れ、このWから成る薄膜が所定パターンで成膜されてい
く。
In this reference example , W (CO) 6 which is a metal carbonyl compound is used as a compound material,
Hydrogen ions are supplied as a reaction gas. W (CO) 6 forms a solid phase at normal temperature. Therefore, as in the above-described first embodiment, cooling of the substrate is not particularly necessary. For example, powdered W (CO) 6 is sublimated by a gasifier, and this gasified W (CO) By guiding 6 into a room temperature chamber, W (CO) 6 is condensed and adheres to the substrate surface. In this state, when excimer laser light is irradiated in the same manner as in the first embodiment, W (tungsten) is formed only on the laser irradiated portion as shown in the following formula, and a thin film made of W is formed in a predetermined pattern. Go.

【0031】[0031]

【化2】 W(CO)6 +nH+ →W+iH2 O+jCm 2m+2 Embedded image W (CO) 6 + nH + → W + iH 2 O + jC m H 2m + 2

【0032】この参考例における成膜方法においても、
実施の形態1と同様、W膜の成膜速度を速くできるとと
もに、ビームパターンにおける転写精度を高くすること
等が可能である。なお、上述のごとく、基板冷却は特に
必要ないものの、例えば、常温以下の一定温度に基板温
度を保持する必要がある場合には、基板冷却を行うよう
にしてもよいことは勿論である。
In the film forming method in this reference example ,
As in the first embodiment, it is possible to increase the deposition rate of the W film and to increase the transfer accuracy in the beam pattern. As described above, although the substrate cooling is not particularly required, for example, when the substrate temperature needs to be maintained at a constant temperature equal to or lower than the normal temperature, the substrate cooling may be performed.

【0033】また、この参考例では、金属カルボニル化
合物としてW(CO)6を示したが、これに限らず、ク
ロムカルボニル(Cr(CO)6)、モリブデンカルボ
ニル(Mo(CO)6)、鉄カルボルニル(Fe(C
O)5)などを用い、これらを昇華などによりガス化し
て化合物材料ガスとしてチャンバー内に供給することが
できる。
Further, in this reference example , W (CO) 6 is shown as the metal carbonyl compound. However, the metal carbonyl compound is not limited thereto, and chromium carbonyl (Cr (CO) 6 ), molybdenum carbonyl (Mo (CO) 6 ), iron Carbonyl (Fe (C
O) 5 ) or the like, which can be gasified by sublimation or the like and supplied as a compound material gas into the chamber.

【0034】なお、以上に説明した第1,第2の実施の
形態の参考例では、チャンバー1内に化合物材料ガスを
導入して基板の表面に化合物材料を付着させるようにし
たが、基板表面に液状の化合物材料を載せ、例えば、ス
ピンコートにより基板表面に液状の化合物材料を付着さ
せるようにしてもよいものである。なお、第2の実施の
形態の場合には、先にも述べたが、イオンガン等を用
い、イオン化された水素ガスを、凝縮(付着)した化合
物材料内に打ち込むことにより、凝縮状態の化合物材料
の表面上だけでなく凝縮状態の化合物材料中に水素を存
在させて成膜の生成反応を高めることが望ましい。
In the reference examples of the first and second embodiments described above, the compound material gas is introduced into the chamber 1 so that the compound material adheres to the surface of the substrate. A liquid compound material may be placed on the substrate, and the liquid compound material may be attached to the substrate surface by, for example, spin coating. Note that the second implementation
In the case of the form , as described above, the ionized hydrogen gas is injected into the condensed (adhered) compound material using an ion gun or the like, thereby condensing not only on the surface of the condensed compound material but also on the surface. It is desirable that hydrogen be present in the compound material in the state to enhance the film formation reaction.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、基板上
の化合物材料密度を高くして成膜速度を速くすることが
できる。更に、エネルギービームのスポット位置に対し
て広がりを持たないで薄膜が形成されることになるの
で、ビームパターンにおける転写精度を高くできるとい
う効果も併せて奏する。
As described above, according to the present invention, the density of the compound material on the substrate can be increased to increase the film forming rate. Furthermore, since a thin film is formed without spreading with respect to the spot position of the energy beam, the effect that the transfer accuracy in the beam pattern can be increased is also exhibited.

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

【図1】図1(a)は本発明の薄膜形成方法を実施する
薄膜製造装置の概略構成を示した断面図であり、同図
(b)は同図(a)のA矢示部拡大説明図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a thin film manufacturing apparatus for performing a thin film forming method of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of a portion indicated by an arrow A in FIG. FIG.

【図2】本発明の薄膜形成方法を用いて作成されたマイ
クロマシン用光電変換デバイスを示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a photoelectric conversion device for a micromachine manufactured using the thin film forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバー 2 基板 3 基板ホルダー 4 冷却パイプ 5 エキシマレーザー照射装置 6 マスク Reference Signs List 1 chamber 2 substrate 3 substrate holder 4 cooling pipe 5 excimer laser irradiation device 6 mask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/3205 H01L 21/88 B (56)参考文献 特開 平6−252233(JP,A) 特開 平4−80367(JP,A) 特開 平4−63282(JP,A) 特開 平2−209483(JP,A) 特開 昭62−42417(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/285 C23C 16/48 C23C 16/44 H01L 21/205 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 21/3205 H01L 21/88 B (56) References JP-A-6-252233 (JP, A) JP-A-4-80367 ( JP, A) JP-A-4-63282 (JP, A) JP-A-2-209483 (JP, A) JP-A-62-242417 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , (DB name) H01L 21/285 C23C 16/48 C23C 16/44 H01L 21/205

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板の表面に化合物材料を付着させる工
程と、前記化合物材料中にイオン化された水素ガスを打
ち込む工程と、当該水素ガスと前記の化合物材料とをエ
ネルギービームにて反応させて薄膜を形成する工程とを
含むことを特徴とする薄膜形成方法。
A step of depositing a compound material on a surface of a substrate, and bombarding the compound material with ionized hydrogen gas.
And a step of forming a thin film by reacting the hydrogen gas with the compound material with an energy beam.
【請求項2】 基板を冷却することにより反応室内の化
合物材料ガスを基板の表面に吸着或いは凝縮させて基板
の表面に化合物材料を付着させる工程と、前記化合物材
料中にイオン化された水素ガスを打ち込む工程と、当該
水素ガスと前記の化合物材料とをエネルギービームにて
反応させて薄膜を形成する工程とを含むことを特徴とす
る薄膜形成方法。
2. a step of adsorbing or condensing a compound material gas in a reaction chamber on the surface of the substrate by cooling the substrate to attach the compound material to the surface of the substrate;
Implanting ionized hydrogen gas into the material,
Reacting hydrogen gas with the compound material with an energy beam to form a thin film.
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