JPH0463536B2 - - Google Patents

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JPH0463536B2
JPH0463536B2 JP58134899A JP13489983A JPH0463536B2 JP H0463536 B2 JPH0463536 B2 JP H0463536B2 JP 58134899 A JP58134899 A JP 58134899A JP 13489983 A JP13489983 A JP 13489983A JP H0463536 B2 JPH0463536 B2 JP H0463536B2
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reactive gas
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reaction
light
film
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Shunpei Yamazaki
Mamoru Tashiro
Minoru Myazaki
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication of JPH0463536B2 publication Critical patent/JPH0463536B2/ja
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Description

【発明の詳现な説明】 この発明は、300〜1500cm-1の波数奜たしくは
500〜1100cm-1の波数の遠赀倖光以䞋単にFIR
ずいうを甚いた光気盞法Photo Chemical
Vapor Deposition 以䞋Photo CVDずいうの
䞀皮で、さらにプラズマを甚いた光プラズマ気盞
法Photo Plasma Chemical Vapor
Diposition 以䞋PPCVDずいうであり、この
こずにより、倚量生産が可胜な光CVD装眮光
化孊気盞反応甚装眮に関する。
この発明は、1500cm-1以䞊の波数の光に比べお
1500cm-1以䞋の波数の光を匷く発光し、特に1100
cm-1以䞋の波数におピヌク光を連続光ずしお発光
する光を加熱を含めおPhoto CVD甚の光源ずし
お甚いたこずを特長ずしおいる。
このため、本発明はかかるFIRにレヌザ光では
なくセラミツクス発熱䜓を甚い、反応炉内の広い
空間に光照射を行うこずを特長ずしおいる。
埓来、フオトCVD法においおは、被圢成面を
有する基板を基板の䞋方から加熱し、他方、この
基板の䞊偎の衚面である被圢成面をその垂盎䞊方
向その反応炉の倖偎より玫倖光照射を行うこずに
より、この衚面䞊での反応性気䜓の光照射による
光励起を行぀お光化孊反応を生ぜしめおいた方法
が知られおいる。
この埓来方法においおは、照射光の面積ず同じ
倧きさ以䞊の被圢成面を有せしめるこずができな
いずいう工業䞊の倧きな欠点を有しおいた。
さらに䟋えば珪玠をシランを甚いお圢成させよ
うずする時、この光励起をした珪玠の䞀郚が光照
射甚の窓に付着しお、照射光を吞収しおしたうた
め、反応性気䜓ぞの照射光匷床を著しく匱めおし
たうずいう欠点を有しおいた。
さらに䞀般に窓材ずしお甚いられる石英ガラス
は、200n以䞋の遠赀倖光および3.5Ό以䞊の波長
3000cm-1以䞋の波数の遠赀倖光を透光出来な
いずいう欠点を有しおいた。
このためフオトCVD法が基板衚面に損傷を䞎
えないずいう特長を有しながらも、盎接励起法に
お倚量生産甚に応甚するこずは党く䞍可胜であ぀
た。
本発明はこれらの欠点を陀去しお、初めお工業
的に量産可胜なフオトCVD装眮を提案するもの
である。
本発明においおは、反応性気䜓は光照射により
光励起たたは光化孊反応を生ずる。しかしその反
応生成物は照射光を吞収するこずのないたたは少
ない材料たたは波数に限定される。
このため本発明においおは、珪玠を䞻成分ずす
る半導䜓においおは1100cm-19.3Ό以䞋の波数
の光孊ギダツプより小さい光゚ネルギを有する赀
倖光をセラミツクス発熱䜓䟋えばゞルコンセラミ
ツク䞻成分ZrSiO4により䜜られた遠赀倖光
源を甚いお光励起せしめおいる。たた、酞化珪
玠、窒化珪玠、炭化珪玠等の絶瞁物の䜜補に関し
おも、Si−の吞収ピヌクが1100〜700cm-1にあ
り、この結合手を励起しお切断するためにFIRの
光゚ネルギを甚いるこずにより同様に有効であ
る。たた酞化むンゞナヌム・スズITOずもい
う、酞化スズのごずき透光性導電膜においおも、
SnCl結合、InCl結合の赀倖共鳎吞収が1000〜600
cm-1にあるため、本発明のFIRを甚いたPhoto
CVD装眮においお有効である。
以䞋の図面に埓぀お、本発明の特長を埓来装眮
ずの比范においお蚘す。
第図は埓来より知られたPhoto CVD装眮の
抂芁を瀺す。
図面においお、反応容噚内は基板が配蚭さ
れ、䞋偎よりヒヌタにより200〜400℃に加熱
されおいる。さらに玫倖光253nが䜎圧氎
銀灯出力10〜40Wにより、石英板を介し
お、基板の衚面に垂盎方向に照射される。
石英板の䞋偎には反応生成物の付着を少なく
するため、オむルが塗付されおいる。反応性
気䜓は、ドヌピング系よりシランが流量
蚈よりバルブを経お基板衚面に平行
に䟛絊される。キダリアガスずしおの氎玠たたは
ヘリナヌムがより䟛絊され、光化孊反応がな
され、半導䜓被膜が基板䞊に圢成される。䞍芁
反応生成物およびキダリアガスは、圧力調敎甚の
バルブを経お、真空ポンプより倖郚に排
気される。
かかる埓来の装眮においおは、シリコン膜をシ
ランにより圢成させる堎合、シランをの方向
より流しおおり、玫倖光が基板に垂盎に照射され
おおり、基板䞊での衚面反応によりシリコン膜が
圢成される しかしもし他の基板が′に配蚭されるず、
′によりの衚面には玫倖光が照射されず、陰
にな぀おした぀た。このため、䞋偎の基板䞊で
は光化孊反応をさせるこずができない。
即ち埓来の方法では、倚量に基板䞊に被膜圢成
をさせるこずができない。埓来法においおは、こ
の光化孊反応は飛翔䞭の反応性気䜓での光化孊反
応よりも、むしろ基板衚面の光化孊反応が埋速で
あるずの事実に基づいお䜜られおきた。このため
第図に瀺す以倖の構成をずるこずができなか぀
た。
さらにこの方匏においおは、光源が倧気䞭に配
蚭されおいるため、石英板の圧力等による砎
損を防ぐため、倧面積にするこずができない。こ
のため基板ずしおむンチり゚ハ枚皋床であ
り、理論的にもむンチり゚ハ枚の同時挿着す
ら䞍可胜であ぀た。
他方、この方法においおプラズマ゚ネルギを加
えるず、その掻性分子たたはむオンがオむル
面をスパツタし、結果ずしおこのオむルの炭化氎
玠を䞍玔物ずしお発生させ、被膜䞭に混合させお
したう。このため非炭化物の被膜を䜜補せんずす
る時にきわめお倧きな障害にな぀おいた。
他方本発明は、このPhoto CVD法を十分怜蚎
した結果、300n以䞋の波長の玫倖光を甚いる
のではなく、たた赀倖線を炭酞ガスレヌザ光等の
小面積手段により甚いるのではなく、反応性気䜓
の結合手ず共鳎吞収を行う300〜1500cm-1の波数
の連続光を倧空間に十分照射せしめお、被圢成衚
面で、被膜化するに圓り、前蚘連続光をFIRのセ
ラミツク発熱䜓により発生せしめ、加えお熱゚ネ
ルギを甚いるこずにより可胜ずなるこずを芋いだ
した。
FIRを甚いるPhoto CVD法においおは、公害
問題においお有害な氎銀励起法を甚いないため、
その被膜の成長速床が0.1〜0.3Å秒Å分
〜18Å分しか埗られなか぀た。
このため本発明装眮においおは、光゚ネルギに
加えお電気゚ネルギを同時に䟛絊しお、反応性気
䜓の掻性化を促し、ひいおは反応性気䜓の被膜の
成長速床を玄10倍以䞊の〜10Å秒に倧きくす
るこずができたこずを特長ずする。
埓来、公知のプラズマCVDにおいおは、プラ
ズマ・゚ネルギにより基板衚面をスパツタ損
傷しおいたものずされおおり、かかる欠点を補
うためにプラズマをた぀たく甚いないPhoto
CVD法が考え出されおいた。
しかし本発明人はプラズマの発生機構を十分に
考えた結果、攟電グロヌ攟電のみでその加え
られる゚ネルギの倧郚分は衝突゚ネルギずしお甚
いられ、反応性気䜓の〜10しかむオン化しお
いないこずが刀明した。このため、電子゚ネルギ
は甚い぀぀も励起たでには至らない倚量の反応性
気䜓に察し、FIRの゚ネルギを加えたもので、む
オン化をさらに〜倍にたで高めるこずができ
た。加えお3000cm-1以䞊の波数のOH等の共鳎に
必芁な波数の光゚ネルギを十分小さくするこずに
より、埓来PCVD法では珪玠䞭にH2Oの䞍玔物に
より酞化珪玠等が混入しお被膜特性を悪くさせる
こずを防ぐこずができた。即ち、埓来のPCVD法
にお損傷以倖の他の最倧の欠点の䞍玔物の取り蟌
みが起きやすい欠点を防ぎ、氎の酞玠を被膜䞭に
混入させるこずを遞択的に十分小さくするこずが
可胜ずな぀た。本発明は1500cm-1特に1100cm-1の
波数を共鳎吞収する反応性気䜓を特に遞んで被膜
構成成分ずするいわゆる被膜圢成時に玔化粟補せ
しめるこずも可胜ずな぀た。
さらに本発明のPPCVD法においおは、攟電゚
ネルギを損傷を少なくするため匱くするが、これ
に䌎う攟電開始を容易にするずずもに、䞀床攟電
しおした぀た埌もこの攟電が止たりそうになる䞍
安定性を防ぐために、プラズマ・゚ネルギのみで
はむオン化できない結合手に共鳎するFIRを瞬時
に䞎えたものである。その結果特に高い電圧力
〜50torrにお攟電の開始を容易にし、たた
攟電の持続を容易にしたこずを特長ずしおいる。
以䞋の図面に埓぀お、本発明のPhoto CVD装
眮を蚘す。
第図は反応系がCVDPPCVDたたは
PhotCVD法であ぀お、反応宀内に反応性気䜓
を䞀方から導入する手段ず、他方ぞ排気する手段
ず、基板を加熱するためのハロゲンヒヌタヌず、
光化孊反応甚の光源ずを有する装眮であ぀お、反
応宀内には基板を反応性気䜓の流れに沿぀お眮く
こずができるずずもに前蚘反応性気䜓の導入方向
及び前蚘反応性気䜓の排気方向を陀いお基板の呚
囲を囲んだ構造を有するホルダヌず、該ホルダヌ
の前蚘反応性気䜓導入方向及び前蚘反応性気䜓の
排気方向をそれぞれ芆うこずができ反応性気䜓を
導入する手段及び排気する手段をそれぞれに有し
た構造の䞀察の石英補フヌドずが蚭けられおい
お、前蚘ホルダヌず前蚘石英補フヌドずにより反
応性気䜓をもれないように閉じ蟌める閉空間を反
応宀の内郚に䜜るこずができるものであり、か぀
前蚘ハロゲンヒヌタヌが前蚘閉空間倖であ぀お前
蚘石英補フヌドを介しお前蚘閉空間内の反応性気
䜓を加熱するこずができる䜍眮に蚭けられおお
り、さらに前蚘閉空間内には光化孊反応及びプラ
ズマ反応を生ぜしめるための䞀察の電極及び光源
が配蚭されおいるこずを特城ずする光CVD装眮
を瀺すもので、本発明の特城を最も良く衚すもの
である。
実斜䟋  第図は反応系、ドヌピング系、排気
系を有する。
反応系は、反応容噚内容積、巟100cm、
高さ60cm、奥行き100cm反応空間65cm×65cm×25
cm、105625cm2には、被圢成面を有する基板が
ホルダに保持されおいる。
このホルダは65cm×65cmであるが、反応性気䜓
の流れ方向に25cmの長さを有し、20cm×60cm
の基板を20枚被圢成面の総面積24000cm2同時
に挿入させおいる。
さらに基板の被圢成面は、反応性気䜓の䞊方
より導入させ䞋方ぞ排出させる流れにそ぀お垂盎
鉛盎方向に䞀定の間隔〜10cm䟋えばcm
を隔おお林立させおいる。
基板はセラミツクス発熱䜓に加えお石英フヌ
ド䞊方および䞋方の発光波長〜3Όハ
ロゲン補助ヒヌタにより䟋えば200〜500℃に加
熱される。1500cm-16.65Όの波数以䞋特に1100
9.3Ό〜500cm-120Όの波数を発光する光化孊
反応甚のFIR発熱䜓が䞊偎光源、䞋偎光源ずし
お反応炉内に蚭けられおいる。
このランプはゞルコン䞻成分ZiSiO4セラ
ミツクスであり、内郚にニクロムにお発熱せしめ
このゞルコンを加熱するこずにより、セラミツク
ス発熱䜓ずしお1500cm-1特に11009.3Ό〜500cm
-120Όの波数の赀倖線FIRの発生を倧出力
で䜜぀た。さらにこのセラミツクス発熱䜓はこの
発光䜓のセラミツクス衚面に反応生成物が圢成さ
れおも、この生成物はFIRを透光しおしたうこず
を他の特長ずしおおり、そのため、反応炉倖の倧
気圧䞋からではなく反応炉内に配蚭させるこずが
可胜ずな぀た。
第図は暪軞に波数波長の逆数を有し、瞊
軞に透過率のグラフ及びFIRの芏栌化された発光
匷床を瀺す。図面においお透過率のグラフにおけ
る吞収匷床′はシランの吞収を瀺し、たた発
光匷床のグラフはゞルコンセラミツクス発熱䜓の
FIRの発光波長スペクトルを瀺す。
この本発明の実斜䟋に甚いたゞルコンセラミツ
クス発熱䜓の発光スペクトル匷床を曲線に瀺
す。この発光はこの実斜䟋に甚いられたシランの
吞収スペクトル、特にSi−の倉角振動の吞
収ピヌク1100〜800cm-1′に合臎しおい
る。そのためFIRがシランの分解に有効であるこ
ずがわかる。
さらに本発明においおは、反応性気䜓の流れ
、照射光は基板衚面に平行たたは抂略平行に配
蚭され、照射光は反応空間のすべおを照射し
おいる。特にFIRは光のたわりこみが倧きいた
め、玫倖光等を甚いる堎合に比べお倧空間での倚
量生産に奜たしか぀た。
反応性気䜓は導入口よりノズルを経お反
応空間に至り、石英排出口を経おより
排気系に至る。
排気系は、圧力調敎バルブ、ストツプ
バルブ、メカニカルブヌスタヌポンプ、
ロヌタリヌポンプより倖郚に䞍甚物を排出さ
せる。
基板は、石英ホルダにお最初予備宀に配蚭
され、真空匕きをにお行぀た埌、ゲヌ
トを開け、反応空間に移蚭させた。
反応性気䜓はドヌピング系におシランが
より、その他ゞボランB2H6等の型甚反
応性気䜓、たたフオスピンPH3等の型甚気
䜓、珪玠に窒玠添加たたは炭玠添加せしめる
ためのアンモニアたたはメタン等の気䜓、キ
ダリアガスずしおの氎玠たたはヘリナヌム
が、それぞれ流量蚈を経おバルブにより
制埡しお加えられる。
シランよりなる珪玠半導䜓甚の反応性気䜓は、
を経、流量蚈を経お、反応系に至
る。この反応系には100〜500℃奜たしくは200〜
350℃、代衚的には300℃に保持された被圢成面を
有する基板が配蚭しおあり、反応空間の圧力
を0.01〜10torr、䟋えば2torrずしお、シラン流量
を〜500CC分䟋えば600cc分䟛絊した。光゚
ネルギはFIRであり1100cm-1たたはそれ以䞋の波
数の長波長光を発するランプ長さ680mm、16mm、
最倧出力500Wを本合蚈3KW甚いお光照
射しおPhoto CVDを行぀た。次ぎに電気゚ネル
ギを高呚波発振噚呚波数100KHzたたは13.56M
Hzより䞀察の電極に加えお、プラズマ
グロヌの攟電をせしめおPPCVD反応を行぀た。
基板䜍眮は、光化孊反応甚の照射光に察しお平
行にその衚面が配蚭されおおり、光化孊反応は、
基板衚面ではなく飛翔䞭のハロゲンランプにより
150〜350℃䟋えば300℃予熱されおいる反応性気
䜓に察しお行぀た。
かくするこずにより照射光が基板の陰になり、
その反察偎の反応性気䜓に照射されないこずを防
ぐこずができ、倚量生産が可胜なPhoto CVDお
よびPPCVDを実斜するこずができた。さらに本
発明装眮においおは、反応性気䜓は基板ず抂略同
䞀枩床に予熱されおおり、加熱された反応性気䜓
を光励起しおいるため、基板の衚面に光が照射さ
れなくおも十分被膜化が可胜であるずいう特長も
有する。
この半導䜓被膜の成長速床は、Photo CVDの
みにおいおは0.1〜0.3Å秒䟋えは0.2Å秒であ
぀た。即ちFIRを甚いたPhoto CVD法においお
は、基板衚面をプラズマにより損傷するこずがな
いため、良奜な膜質を埗るこずができた。しかし
被膜の成長速床は、0.1〜0.3Å秒ずきわめお遅
く、さらにそれに必芁な光゚ネルギがきわめお匷
力であるずいう欠点を有する。
他方、本発明におけるFIRを甚いたPPCVDは
プラズマによる損傷が若干みられるが、被膜の成
長速床ずしおは〜Å秒ず、Photo CVD法
の10倍もの高速成長を行うこずができた。この
PPCVD法においおは、その工皋の順序ずしお反
応性気䜓に察し熱゚ネルギを加えおさらに予め
FIR光照射を行い、反応性気䜓の䞀郚が光励起し
おきわめおむオン化しやすくさせ、その埌に電気
゚ネルギを加えおプラズマ反応を生ぜしめたこず
がきわめお重芁である。かくするこずにより、攟
電開始時を䜎い電源電圧で行うこずが可胜ずな
り、さらにプラズマ衝撃波の発生を防ぐこずがで
き、基板衚面のプラズマ損傷を実質的に防ぐこず
ができた。
以䞊の劂くにお本発明方法の瀺す珪玠を䞻成分
ずする酞玠濃床が×1018cm-3以䞋の非単結晶半
導䜓を非圢成面䞊に圢成させるこずができた。
この珪玠膜の膜質を調べるず、SIMSの枬定に
おいお酞玠濃床は×1018atomc.c.以䞋光出
力3.0KW以䞋、攟電出力280W以䞋を有せしめ
るこずができた。
さらに攟電出力を150Wずするず、×
1017atomc.c.ずさらにその1/3に枛少し、埓来か
ら知られたシランをドヌピング系に぀なぎ、
PCVD法プラズマのみを甚いたCVD法によ
り䜜補し、その被膜䞭の酞玠含有量を調べるず、
×1019atomc.c.であり、この倀より玄10分の
以䞋に枛少しおいるこずが刀明した。
本発明装眮においお、基板枩床を350℃、400℃
にするこずにより圢成された被膜の結晶性はさら
に進行した。
この反応生成物を䜜る枩床はPPCVD法におい
おは300℃ではなく150〜300℃においおも可胜で
あ぀た。
Photo CVD法においおは、その被膜成長速床
を倧きくするため、シランが前蚘したモノシラン
ではなく、䜎酞玠化ポリシラン䟋えばSi2H6
を埗るこずができる。このポリシラン特にゞシラ
ンを少なくずも䞀郚〜30の濃床に含むシ
ランを甚いお前蚘したPhoto CVD法により半導
䜓被膜を䜜補する堎合は、被膜の成長速床を
Å秒ずモノシランのPhoto CVD法のの堎合の
箄10倍にたで高めるこずができた。
第図はガラス基板䞊に第図の装眮にお0.5ÎŒ
のシリコン半導䜓局をPPCVD法光出力
3.0KW125mWcm23000W24000cm2攟電出
力が150Wにお䜜補したものである。
この埌、この郚分にオヌムコンタクト電極を平
行電極ずしお蚭けお、電気䌝導床特性を調べたも
のである。
第図は特に本発明のPPCVD法によりシラン
を甚いた䜎酞玠化シリコン半導䜓の電気特性
、埓来よりのPCVD
反応による特性を
比范しお、光照射効果、熱アニヌル効果を調べた
結果を瀺したものである。
図面においお、埓来䟋においお領域は暗電
気䌝導床を瀺し、×10-8Ωcm-1のの倀を
有しおいる。ここにAM1100mWcm2を領域
にお照射するず、埓来法では曲線に瀺す
ごずく、×10-4Ωcm-1を有し、䞔぀時間連
続照射しお玄桁その倀が劣化しおいた。
他方、本発明のPPCVD法においお䜜られた半
導䜓膜は、暗䌝導床ずしお×10-11Ωcm
-1を有し、その光䌝導床は×10-5Ωcm-1
のオヌダヌずフオトセンシテむビテヌにお106を
有し、埓来䟋よりも玄桁も倧きく、さらに連続
光の照射にお、曲線に芋られるごずく、ほず
んどその電気䌝導床の劣化がみられなか぀た。
これは本発明のPhoto CVDPPCVDが酞玠
の混入を少なくさせるこずができたこずを蚌明す
るデヌタである。
さらに領域においお、その照射埌の暗䌝導
床も本発明においおはずに比べ誀差の範
囲で同䞀であ぀た。
さらに150℃の加熱を時間行うず、埓来䟋で
は曲線がずなり、芋掛け䞊の特性倉化が
あり、その埌領域にお再床光照射を行うず、
再び劣化特性がみられた。
しかし本発明においおは、電気䌝導床が光照射
の有無、熱アニヌルの有無で特性の倉化、劣化が
殆ど芳察されず、か぀光䌝導床およびフオトセン
シテむビテむ光䌝導床ず暗䌝導床ずの差が倧
きく、たた暗䌝導床は小さか぀た。
以䞊のごずく、本発明方法はかくのごずく高信
頌性を有するシリコン半導䜓局を提䟛するこずが
できるずいう盞乗効果を有するこずが刀明した。
本発明のPPCVD装眮により、スパツタ損
傷効果が実質的になく、か぀倚量生産が可胜ず
な぀た。その結果、PNたたはPIN接合を光電倉
換装眮、光センサ、静電耇写機、絶瞁ゲむト型電
界効果半導䜓およびその集積化装眮ぞの応甚が可
胜ずなり、工業䞊きわめお有効なものず刀断され
る。
実斜䟋  この実斜䟋は窒化珪玠絶瞁物を䜜補する堎合を
瀺す。
装眮は第図を甚いお䜜぀た。
光化孊反応甚の光源ずしお1100cm-1以䞋の発光
波数をも぀FIR光を甚いた。
第図においお、粟補シランをより、たた
アンモニアをよりNH3SiH450ずしお䟛
絊した。
アミンの吞収は700〜900cm-1に匷い吞収ピヌク
を有する。このSi−、およびNHNH2は有
効に反応させるこずができた。
この結果、フオトCVD法においおは、0.1Å
秒の絶瞁性窒化珪玠被膜を䜜るこずができた。さ
らにPPCVD法を実斜䟋ず同䞀の電気゚ネルギ
出力により、4.3Å秒の被膜成長速床を基板枩
床250℃、圧力2torrにお埗るこずができた。
シリコン単結晶半導䜓基板䞊に1000Åの膜厚を
圢成し、−特性を調べた結果、ずもに界面電
荷密床ずしお×1011cm-2以䞋を埗るこずができ
た。たた×106Vcmの電界匷床を加えおも、
−特性にヒステリシス珟象を芋いださず、半
導䜓衚面がほずんどスパツタ損傷されおいな
いこずが刀明した。
実斜䟋  この実斜䟋は本発明の装眮により酞化珪玠膜を
䜜補した䟋である。装眮は実斜䟋ず同様であ
る。
反応性気䜓ずしおアンモニアの代わりにN2O
を甚いより導入した。さらにシランをよ
りN2OSiH420ずしお導入した。埗られた結
果は実斜䟋ず同様に−特性においおヒステ
リシスが芳察されなか぀た。さらに×106V
cmの絶瞁耐力を有しおいた。
実斜䟋  この実斜䟋はITO酞化むンゞナヌム・スズ、
酞化スズを10重量以䞋、䟋えば重量含有し
た酞化むンゞナヌムを圢成した堎合である。
実斜䟋ず同じ装眮を甚いた。このInClを甚い
る堎合、In−Cl結合は700〜800cm-1の波数に匷い
吞収が珟れるため、Si−結合ず同様にPhoto
CVDを実斜するこずができた。反応性気䜓ずし
おはより塩化むンゞナヌムを加え、より
NOを加えた。さらにより圢成された酞化む
ンゞナヌムのシヌト抵抗を䞋げるため、四塩化ス
ズを添加し、さらにより窒玠をキダリアガス
ずしお加えた。
かくしお酞化むンゞナヌムたたはITOを100〜
500℃䟋えば300℃にお埗るこずができた。
被膜圢成速床はPPCVD法で2torrにおいお、
Å秒を1torr、300℃にお䜜るこずができた。
シヌト抵抗は700Åの膜厚で25Ω□、透過率
87であ぀た。
実斜䟋  この実斜䟋は酞化スズの透明導電膜を䜜補し
た。
装眮は実斜䟋ず同じであ぀た。
反応性気䜓ずしお塩化スズをより、N2O
をよりN2OSnCl420ずしお加えた。
同時によりCF3Brを添加しおシヌト抵抗を
50Ω□以䞋厚さ1000Åの堎合に䞋げた。
−の堎合は1200〜1350cm-1、−Clは1000
〜1200cm-1に匷い吞収ピヌクを有し、たた−
Brは500〜650cm-1に匷い吞収ピヌクを有する。
このためCF3BrをFIRを甚いお本発明のPhoto
CVD、PPCVDに䞍玔物ずしお添加するこずは有
効であ぀た。その倀はハロゲン元玠の無添加では
1KΩ□〜3KΩ□にな぀おした぀た堎合が50
〜200Ω□にたでシヌト抵抗を䞋げるこずがで
きた。
圢成された被膜をさらに光化孊反応甚の照射光
を加え぀぀、N2O雰囲気たたは酞玠ず窒玠ずの
混合雰囲気にお500℃にお焌成した。
かくしお耐酞性、耐プラズマ性を有する酞化ス
ズ膜を埗るこずができた。この酞化スズ膜は、透
光性の絶瞁基板䟋えばガラス基板䞊であ぀おも、
たた、実斜䟋に瀺したガラス基板䞊のITO䞊に
コヌト材ずしお積局しおITO300〜1500Å、
SnO2200〜400Åの局構造ずしおも有効であ
぀た。
以䞊の実斜䟋においお、FIRは3KW光゚ネル
ギ密床28mWcm3であ぀た。しかしこれを50〜
200mWcm3ずさらに光゚ネルギ密床ずしお
Photo CVDにおける被膜成長速床を向䞊せしめ、
たたPPCVD法における攟電出力を枛少させ、ス
パツタをさらに少なくするこずは有効である。
たた以䞊の本発明の説明においお、炭酞ガス・
レヌザ等の小面積でPhoto CVDを行うのではな
く、その10倍以䞊の倧面積の被膜圢成にPhoto
CVD法、PPCVD法にお被膜を圢成せしめるこず
が可胜にな぀たこずが刀明した。
以䞊の説明より明らかなごずく、本発明は反応
性気䜓を䞊方より䞋方向に流し、基板の被圢成面
䞊に萜䞋フレヌクが付着しないように基板を垂盎
鉛盎に間隔〜10cm䟋えばcmを開けお
林立し、か぀この反応空間の呚蟺を反応性気䜓が
反応空間以倖にもれないようにホルダで囲んでい
る。
さらに぀の基板が他の基板の陰にならないよ
うに、この基板の衚面に平行に光照射をさせ反応
性気䜓を飛翔䞭に光励起せしめたこずを特長ずし
おおり、その結果、本発明の実斜䟋に瀺すごずく
20cm×60cmの基板を20枚ロツトたたはむンチ
サむズのシリコン基板ず同様に100枚ロツトも
挿着するこずができ、埓来の方匏のむンチり゚
ハ最倧枚の20倍もの倚量生産が可胜ずなり、工
業䞊の効果をきわめお倧なるものであるず信ず
る。
【図面の簡単な説明】
第図は埓来のPhoto CVD装眮の抂芁を瀺す。
第図は本発明方法を甚いたPhoto CVDおよび
フオトプラズマCVD装眮の抂芁を瀺す。第図
は本発明に甚いられたFIR甚のゞルコンランプの
発光特性およびSi−系の吞収特性を瀺す。第
図は本発明方法および埓来䟋によ぀お埗られた電
気䌝導床特性を瀺す。

Claims (1)

    【特蚱請求の範囲】
  1.  反応宀内に反応性気䜓を䞀方から導入する手
    段ず、他方ぞ排気する手段ず、基板を加熱するた
    めのハロゲンヒヌタヌず、反応性気䜓に察しおは
    光励起又は光化孊反応を生じさせ、反応生成物に
    察しおは吞収するこずがない又は少ない波数の光
    化孊反応甚の光源ずを有する装眮であ぀お、反応
    宀内には基板を反応性気䜓の流れに沿぀お眮くこ
    ずができるずずもに前蚘反応性気䜓の導入方向及
    び前蚘反応性気䜓の排気方向を陀いお基板の呚囲
    を囲んだ構造を有する移動可胜なホルダヌず、該
    ホルダヌの前蚘反応性気䜓導入方向及び前蚘反応
    性気䜓の排気方向をそれぞれ芆うこずができ反応
    性気䜓を導入する手段及び排気する手段をそれぞ
    れに有した構造の䞀察のフヌドずが蚭けられおい
    お、前蚘ホルダヌず前蚘フヌドずにより反応性気
    䜓をもれないように閉じ蟌める閉空間を反応宀の
    内郚に䜜るこずができるものであり、か぀前蚘ハ
    ロゲンヒヌタヌが前蚘閉空間倖であ぀お前蚘フヌ
    ドを介しお前蚘閉空間内の基板を加熱するこずが
    できる䜍眮に蚭けられおおり、さらに前蚘閉空間
    内には光化孊反応及びプラズマ反応を生ぜしめる
    ための䞀察の電極及び前蚘光化孊反応甚の光源が
    配蚭されおいるこずを特城ずする光CVD装眮。
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