JPH049458A - 含シリコン薄膜の製造方法 - Google Patents
含シリコン薄膜の製造方法Info
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本ＲＨＡは、シリコン及びシリコンゲルマニウム、シリ
コンカーバイド、シリコンナイトライド、Ｓ ｊ ０２
等のシリコン系合金薄膜を製造する方法に関し、基板（
基材）材料の選択範囲が広く、シかも良質のシリコン系
合金膜を高速で製造することができる製膜方法に関する
ものである。
コンカーバイド、シリコンナイトライド、Ｓ ｊ ０２
等のシリコン系合金薄膜を製造する方法に関し、基板（
基材）材料の選択範囲が広く、シかも良質のシリコン系
合金膜を高速で製造することができる製膜方法に関する
ものである。
（従来の技術）
シリコン及びシリコン系合金薄膜は、太陽電池、光セン
サ−、薄膜トランジスター、電子写真感光体等に幅広く
実用化されつつある。かかるシリコン及びシリコン系合
金薄膜の形成手段として、シリコンターゲットを活性水
素雰囲気でスパッタリングする方法、又はＳｉＨ４等の
ガスをグロー放電で分解する方法が知られている。
サ−、薄膜トランジスター、電子写真感光体等に幅広く
実用化されつつある。かかるシリコン及びシリコン系合
金薄膜の形成手段として、シリコンターゲットを活性水
素雰囲気でスパッタリングする方法、又はＳｉＨ４等の
ガスをグロー放電で分解する方法が知られている。
（発明が解決しようとする課題）
上記スパッタリング法で得られるシリコン及びシリコン
系合金薄膜は、膜特性に大きく影響を与える水素含有量
をフントロールすることが困難なため良質のものが得ら
れ難い。
系合金薄膜は、膜特性に大きく影響を与える水素含有量
をフントロールすることが困難なため良質のものが得ら
れ難い。
一方グロー放電ではダングリングボンド、ボイド等の欠
陥の少ない膜が得られるため、シリコン及びシリコン系
合金薄膜形成の主流となっている。
陥の少ない膜が得られるため、シリコン及びシリコン系
合金薄膜形成の主流となっている。
しかしながらこのグロー放電といえども解決すべき問題
点を内在させている。グロー放電によるシリコン及びシ
リコン系合金薄膜の製造においては、成膜速度が遅く生
産性が悪い。成膜速度を高める改良方法として放電電圧
を大きくしてプラズマ中のガス分解に寄与する電子数を
増加させる方法、あるいは反応圧力を高めて分解に寄与
する原料ガスの濃度を上げる方法がある。しかしながら
これらの方法により作製したシリコン及びシリコン系合
金薄膜は、光導電特性が悪く、膜欠陥も多い。
点を内在させている。グロー放電によるシリコン及びシ
リコン系合金薄膜の製造においては、成膜速度が遅く生
産性が悪い。成膜速度を高める改良方法として放電電圧
を大きくしてプラズマ中のガス分解に寄与する電子数を
増加させる方法、あるいは反応圧力を高めて分解に寄与
する原料ガスの濃度を上げる方法がある。しかしながら
これらの方法により作製したシリコン及びシリコン系合
金薄膜は、光導電特性が悪く、膜欠陥も多い。
又、従来の成膜方法では、基板（基材）を加熱する必要
があるために、高分子材料等の比較的融点の低い材料は
基板として適用することができず、基板材料の適用範囲
が狭くなるという問題がある。
があるために、高分子材料等の比較的融点の低い材料は
基板として適用することができず、基板材料の適用範囲
が狭くなるという問題がある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、従来法のような高温に基材を加熱する必要が
少なく、比較的低温で、しかも速い堆積速度で薄膜を製
造することができ、かつ優れた特性を有する含シリコン
薄膜の製造方法を提供するものである。
少なく、比較的低温で、しかも速い堆積速度で薄膜を製
造することができ、かつ優れた特性を有する含シリコン
薄膜の製造方法を提供するものである。
本発明の含シリコン薄膜の製造方法は、基材上で複数種
類の材料を反応させて化合物薄膜を作製するに際し、蒸
気化した第一の材料と、プラズマ中に導入した第二の材
料を、同時に基材上に供給し、含シリコン薄膜を形成す
ることを特徴とするものである。すなわち本発明は、基
材上に含シリコン薄膜を形成するに際して（Ａ）シリコ
ン、シリコン系合金、ゲルマニウム、炭素から選ばれた
１種または２種以上のかつ少なくともシリコンを含む蒸
気化した材料と、（Ｂ） Ｈ２、Ｏ２、Ｎ２ 、Ｇ
ｅ Ｈ４Ｎハロゲンおよび炭化水素ガスから選ばれた１
種または２種以上がプラズマ中に導入された材料とを、
同一チャンバに導入し、基材上に（Ａ）と（Ｂ）とを含
有する薄膜を形成せしめることを特徴とする含シリコン
薄膜の製造方法である。
類の材料を反応させて化合物薄膜を作製するに際し、蒸
気化した第一の材料と、プラズマ中に導入した第二の材
料を、同時に基材上に供給し、含シリコン薄膜を形成す
ることを特徴とするものである。すなわち本発明は、基
材上に含シリコン薄膜を形成するに際して（Ａ）シリコ
ン、シリコン系合金、ゲルマニウム、炭素から選ばれた
１種または２種以上のかつ少なくともシリコンを含む蒸
気化した材料と、（Ｂ） Ｈ２、Ｏ２、Ｎ２ 、Ｇ
ｅ Ｈ４Ｎハロゲンおよび炭化水素ガスから選ばれた１
種または２種以上がプラズマ中に導入された材料とを、
同一チャンバに導入し、基材上に（Ａ）と（Ｂ）とを含
有する薄膜を形成せしめることを特徴とする含シリコン
薄膜の製造方法である。
より具体的に本発明を説明する。第１図は本発明におけ
る１例の装置の概略を示す図である。
る１例の装置の概略を示す図である。
チャンバ１１、チャンバ２は真空ライン（ガス排気口）
を有しており、チャンバ内を大気圧より低圧にすること
ができる。チャンバｚ１内部には第１の材料を入れるた
めの“るつぼ５．が設けられており、このるつぼは、Ｅ
Ｂガン６、（電子銃）または抵抗加熱装置により加熱さ
れ、中の材料は蒸気となる。第１の材料を２種以上使用
するときは、氏は２ヶ以上設けることにより対応する。
を有しており、チャンバ内を大気圧より低圧にすること
ができる。チャンバｚ１内部には第１の材料を入れるた
めの“るつぼ５．が設けられており、このるつぼは、Ｅ
Ｂガン６、（電子銃）または抵抗加熱装置により加熱さ
れ、中の材料は蒸気となる。第１の材料を２種以上使用
するときは、氏は２ヶ以上設けることにより対応する。
るつぼ上部には、基材３．が基材ホルダー４．によって
支持されている。基材ホルダー４．は任意の角度θで固
定されている。さらに基材および基材ホルダーは、ヒー
ター１ｚによって加熱されてもよいが、但し基材が高分
子フィルムのような高分子基材であるときは、勿論、基
材に損傷のおよぼさないように制御されねばならない。
支持されている。基材ホルダー４．は任意の角度θで固
定されている。さらに基材および基材ホルダーは、ヒー
ター１ｚによって加熱されてもよいが、但し基材が高分
子フィルムのような高分子基材であるときは、勿論、基
材に損傷のおよぼさないように制御されねばならない。
一方、第２の材料、すなわち（Ｂ）はチャンバ１゜内に
、ガス導入口１１．から導入される。導入された第２の
材料は、マイクロ波電源９．（通常は２゜４５ＧＨｚ程
度）により発生するマイクロ波が導波管１０．を通り第
２の材料と接することにより、励起されプラズマが発生
する。この発生したプラズマは、好ましい適応として、
フィル＆により磁場にとじこめられ、そのラジカル濃度
が高められる、この際の磁場の磁束密度は１００〜３０
００ガウスが好ましい。
、ガス導入口１１．から導入される。導入された第２の
材料は、マイクロ波電源９．（通常は２゜４５ＧＨｚ程
度）により発生するマイクロ波が導波管１０．を通り第
２の材料と接することにより、励起されプラズマが発生
する。この発生したプラズマは、好ましい適応として、
フィル＆により磁場にとじこめられ、そのラジカル濃度
が高められる、この際の磁場の磁束密度は１００〜３０
００ガウスが好ましい。
このプラズマ中で発生したラジカルと、るつぼで蒸気化
された第１の材料とが同時に基材上、または基材近傍に
供給され、基材上に両者を含む薄膜が堆積する。チャン
バ内の圧力は、電子銃の動作を安定させるために、Ｉ
Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ以下であることが好ましい。
された第１の材料とが同時に基材上、または基材近傍に
供給され、基材上に両者を含む薄膜が堆積する。チャン
バ内の圧力は、電子銃の動作を安定させるために、Ｉ
Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ以下であることが好ましい。
（実施例）
以下に本発明の実施例を示すが本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。
に限定されるものではない。
＊実施例１
基材としてガラス基材を用いて、その表面に５ｉＧｅ膜
を以下の条件で堆積させた。
を以下の条件で堆積させた。
製膜条件
真 空 度 ： Ｉ Ｘ １ ０−’Ｔｏｒｒ
第一の材料二ポリシリコン（ＮＷ） 第二の材料：ＧｅＨ４ガス マイクロ波パワー：１０００Ｗ 電子続出カニ １０ＫＶ、１００ｍＡ 磁束密度：２０００ガウス 基材温度：２００℃ 得られた膜の暗導電率は、２ Ｘ １０−”Ｓ−ｃｍ−
”光導電率は１ｘｌＯ−’５−ｃｍ伺であった。
第一の材料二ポリシリコン（ＮＷ） 第二の材料：ＧｅＨ４ガス マイクロ波パワー：１０００Ｗ 電子続出カニ １０ＫＶ、１００ｍＡ 磁束密度：２０００ガウス 基材温度：２００℃ 得られた膜の暗導電率は、２ Ｘ １０−”Ｓ−ｃｍ−
”光導電率は１ｘｌＯ−’５−ｃｍ伺であった。
本実施例２
基材としてガラス基材を用いて、その表面にＳｉＣ膜を
以下の条件で堆積させた。
以下の条件で堆積させた。
製膜条件
真 空 度 ： Ｉ Ｘ １ ０−’Ｔｏｒｒ
第一の材料；単結晶シリコン（Ｎ型） 第二の材料：ＣＨ４ガス マイクロ波パワー：ｉｏｏｏｗ 電子続出カニ １０ＫＶ、１００ｍＡ 磁束密度：８７５ガウス 基材温度：２００℃ 得られた膜の暗導電率は２ ｘ １０−”ｓ−ａｍ−”
、光導電率は、１ｘｉｏ−’ｓ・。、−１であった。
第一の材料；単結晶シリコン（Ｎ型） 第二の材料：ＣＨ４ガス マイクロ波パワー：ｉｏｏｏｗ 電子続出カニ １０ＫＶ、１００ｍＡ 磁束密度：８７５ガウス 基材温度：２００℃ 得られた膜の暗導電率は２ ｘ １０−”ｓ−ａｍ−”
、光導電率は、１ｘｉｏ−’ｓ・。、−１であった。
本実施例３
基材としてガラス基材を用いて、その表面にＳｉＮ膜を
以下の条件で堆積させた。
以下の条件で堆積させた。
製膜条件
真 空 度： Ｉ Ｘ １ ０ ”’Ｔｏｒｒ
第一の材料：ポリシリコン（Ｎ型） 第二の材料：窒素ガス マイクロ波パワー：ｓｏｏｗ 電子続出カニ １０ＫＶ、１００ｍＡ 磁束密度：２０００ガウス 基材温度：２００℃ 得られた膜の導電率は、２ ｘ １０−１０ｓ−ＣＩ−
’であった。
第一の材料：ポリシリコン（Ｎ型） 第二の材料：窒素ガス マイクロ波パワー：ｓｏｏｗ 電子続出カニ １０ＫＶ、１００ｍＡ 磁束密度：２０００ガウス 基材温度：２００℃ 得られた膜の導電率は、２ ｘ １０−１０ｓ−ＣＩ−
’であった。
（発明の効果）
本発明によれば、比較的低温または常温での基材を用い
て、含シリコンの薄膜を基材上に、製造しうるし、また
成膜されたものの物性においても優れたものが製造しう
る。
て、含シリコンの薄膜を基材上に、製造しうるし、また
成膜されたものの物性においても優れたものが製造しう
る。
第１図は、本発明における１例の装置の概略を示す図で
ある。
ある。
Claims (1)
- （１）基材上に含シリコン薄膜を形成するに際して、（
Ａ）シリコン、シリコン系合金、ゲルマニウム、炭素か
ら選ばれた１種または２種以上の、かつ少なくともシリ
コンを含む蒸気化した材料と、（Ｂ）Ｈ＿２、Ｏ＿２、
Ｎ＿２、ＧｅＨ＿４、ハロゲン、および炭化水素ガスか
ら選ばれた１種または２種以上がプラズマ中に導入され
た材料とを、同一チャンバに導入し、基材上に（Ａ）と
（Ｂ）とを含有する薄膜を形成せしめることを特徴とす
る含シリコン薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11238390A JPH049458A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 含シリコン薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11238390A JPH049458A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 含シリコン薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049458A true JPH049458A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14585307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11238390A Pending JPH049458A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 含シリコン薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH049458A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838260A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-03-05 | チバ−ガイギ−・アクチエンゲゼルシヤフト | ベンズアゼピン―２―オン，その製造法，およびそれらの化合物を含む医薬製剤 |
| JPS63213664A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | イオンプレ−テイング装置 |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP11238390A patent/JPH049458A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838260A (ja) * | 1981-08-11 | 1983-03-05 | チバ−ガイギ−・アクチエンゲゼルシヤフト | ベンズアゼピン―２―オン，その製造法，およびそれらの化合物を含む医薬製剤 |
| JPS63213664A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | イオンプレ−テイング装置 |
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