JPH0620956A - 光ｃｖｄ装置及び光ｃｖｄ法 - Google Patents

光ｃｖｄ装置及び光ｃｖｄ法

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JPH0620956A
JPH0620956A JP4178685A JP17868592A JPH0620956A JP H0620956 A JPH0620956 A JP H0620956A JP 4178685 A JP4178685 A JP 4178685A JP 17868592 A JP17868592 A JP 17868592A JP H0620956 A JPH0620956 A JP H0620956A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】膜厚や膜特性等の不均一性を防止し得る光ＣＶ
Ｄ装置を提供する。 【構成】被成膜基板１０６を収容して成膜を行なうため
の反応室１０５と、反応室内１０５に導入された材料ガ
スに紫外光を照射するための紫外光源１０２と、反応室
１０５内の材料ガスの流れの進行方向に向かって紫外光
の透過率が小さなる光導入窓１０４ａとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ＣＶＤ装置及び光Ｃ
ＶＤ法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、シラン，ジボラン等の材料ガスを
光エネルギーにより分解して、化学反応により、半導体
薄膜等を形成する光ＣＶＤ法が注目されている。
【０００３】光ＣＶＤ法は、従来の熱エネルギーにより
材料ガスを分解する熱ＣＶＤ法に比べ、より低温で成膜
できるという利点がある。また、プラズマＣＶＤ法とは
異なり、膜形成に寄与している反応種がラジカルである
ため、荷電粒子による基板への損傷が極力抑えられ、し
かも高い制御性を有しているので高品質の薄膜を形成で
きる。
【０００４】ところで、光ＣＶＤ法においては、一般
に、光エネルギーの供給源となる紫外光源のサイズを基
板のそれに比べて非常に大きくすることは、コストの上
昇を招くので、通常紫外光源のサイズは基板のそれより
もほんのひとまわり大きいだけである。このため、基板
中心部においては紫外光の照度が高く、一方、基板周辺
部においては照度が低くなる。したがって、成膜速度が
基板中心部で速く、基板周辺部で遅くなるので、膜厚や
膜質が均一な半導体薄膜等を得るのが困難であった。
【０００５】ところで、光ＣＶＤ法においては、一般
に、反応生成物は全ては基板に被着するとは限らず、反
応室の内壁にも被着する。反応室の内壁に被着した膜が
剥がれると、反応室内にダストが発生し、歩留りが低下
する。このため、反応室の内壁に被着した膜を除去する
必要がある。
【０００６】除去方法としては、分解クリーニング法や
プラズマ放電クリーニング法などが提案されている。し
かしながら、これらの方法には次のような問題があっ
た。
【０００７】即ち、分解クリーニング法の場合、反応室
を大気に開放して、その構成部品に被着した膜を化学
的，機械的方法によって除去するため、反応室の内壁に
大気中の汚染物が吸着してしまう。このため、汚染物を
除去するためのプロセス、つまり、真空排気プロセスが
新たに必要となり、スループットが低下してしまう。
【０００８】一方、プラズマ放電クリーニング法は、被
着物をプラズマエッチングによって除去するので、大気
に曝すことなく被着物を除去できる。光ＣＶＤ装置でこ
のような除去を行なうには、反応室内にプラズマ放電用
の電極（放電電極）を設置する必要がある。通常、長手
方向が材料ガスの流れに平行な放電電極が、基板の両外
側にそれぞれ一本ずつ配置される。このような配置にす
るのは、放電電極によって、材料ガスの流れや、光の照
射が妨げられないようにするためである。
【０００９】しかしながら、放電電極間の反応室内に被
着した膜のエッチング速度は、放電電極付近が一番速
く、放電電極から遠ざかるにつれて遅くなり、放電電極
間の中央付近が最も遅くなる。このため、反応室内のク
リーニング時間が大幅に長くなり、スループットが低下
するという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の光
ＣＶＤ装置においては、基板上における紫外光の照度分
布が一様でなかったので、膜厚や膜質が均一な半導体薄
膜等を形成するのが困難であるという問題があった。
【００１１】また、歩留まりの低下を防止するために、
成膜の際に反応室の内壁に被着した膜を除去する必要が
あった。プラズマ放電クリーニング法を用いれば、大気
に曝すことなく被着物を除去できるが、放電電極の配置
に制約があるのでクリーニング時間が長くなり、スルー
プットが低下するという問題があった。
【００１２】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、膜質の不均一や、スル
ープットの低下を防止し得る光ＣＶＤ装置及び光ＣＶＤ
法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の光ＣＶＤ装置は、基板を収容して成膜を
行なうための反応室と、前記反応室内に導入された材料
ガスに光を照射する手段と、前記基板上における前記光
の照度を前記反応室内の前記材料ガスの流れ方向に向か
って大きくする手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】また、本発明の他の光ＣＶＤ装置は、基板
を収容して成膜を行なうための反応室と、前記反応室内
に導入された材料ガスに光を照射する手段と、前記反応
室内にエッチングガスを供給する手段と、前記基板上に
設けられ、その形状が前記基板を囲む閉曲線状の被着物
除去用の放電電極とを備えたことを特徴とする。
【００１５】また、本発明の他の光ＣＶＤ装置は、基板
を収容して成膜を行なうための反応室と、前記反応室内
の上方に設けられ、前記反応室内に導入された材料ガス
を光分解するための光源と、前記光源からの光を前記反
応室内の所定領域に照射するための光導入窓と、前記基
板と前記光導入窓との間に設けられ、所定の光透過率分
布を有する光透過型ノズルと、前記光導入窓と前記光透
過型ノズルと間の空間に、前記材料ガスを層流にするた
めのパージガスを供給する手段とを備えたことを特徴と
する。
【００１６】また、本発明の他の光ＣＶＤ装置は、基板
を収容して成膜を行なうための反応室と、前記反応室内
の上方に設けられ、前記反応室内に導入された材料ガス
を光分解するための光源と、前記光源からの光を前記反
応室内の所定領域に照射するための光導入窓と、前記基
板と前記光導入窓との間に設けられ、前記材料ガスの下
流側におけるガスの吹き出し量が、前記材料ガスの上流
側におけるガスの吹き出し量より多くなるべく形成され
た光透過型ノズルと、前記光導入窓と前記光透過型ノズ
ルと間の空間に、前記材料ガスを層流にするためのパー
ジガスを供給する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】また、本発明の他の光ＣＶＤ装置は、基板
を収容して成膜を行なうための反応室と、前記反応室内
に導入された材料ガスを光分解するたの光源と、前記光
源からの光を前記反応室内の所定領域に照射するための
光導入窓と、前記反応室内にエッチングガスを供給する
手段と、前記反応室内に設けられた被着物除去用の放電
電極と、前記光導入窓と前記放電電極との間に設けられ
た遮蔽版とを備えたことを特徴とする。
【００１８】また、本発明の他の光ＣＶＤ装置は、排気
口が中心部に設けられた反応室と、この反応室内に収容
された基板の周囲に設けられた材料ガス導入手段と、前
記排気口と前記材料ガス導入手段との間に基板を配置す
る手段と、前記材料ガス導入手段によって前記反応室内
に導入された材料ガスに光を照射する手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００１９】また、本発明の他の光ＣＶＤ装置は、基板
を収容して成膜を行なうための反応室と、前記反応室内
に導入された材料ガスに光を照射する手段と、前記反応
室内にエッチングガスを供給する手段と、前記反応室内
外に搬送自在の平板状の被着物除去用の放電電極とを備
えたことを特徴とする。
【００２０】また、本発明の光ＣＶＤ法は、反応室の上
方に設けられた光導入窓を介して前記反応室内に光を導
入し、前記反応室内の材料ガスを分解して化学反応によ
り前記反応室の下方に設けられた基板上に薄膜を形成す
る工程と、前記光導入窓から前記基板の方向に流れるべ
く前記反応室内にパージガスを導入すると共に、前記反
応室内にエッチングガスを導入する工程と、プラズマ放
電によってエッチング種を生成して、前記反応室内の被
着物をエッチングする工程とを備えたことを特徴とす
る。
【００２１】
【作用】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項１）によれば、
基板上における光の照度が、材料ガスの流れ方向に向か
って大きくなるので、材料ガスの分解量は材料ガスの流
れ方向に向かって多くなる。例えば、材料ガスがＳｉＨ
4 の場合には、ＳｉＨ4の光分解によって生成されるＳ
ｉＨ3 ラジカルの量は、ＳｉＨ4 の流れ方向に向かって
多くなる。ところで、ＳｉＨ4 を用いた場合、ＳｉＨ3
ラジカル同士間のラジカル反応によって、成膜の際にＳ
ｉＨ2 ラジカルも生成される。ここで、ＳｉＨ2 ラジカ
ルとＳｉＨ3 ラジカルとの比（ＳｉＨ2 ラジカル／Ｓｉ
Ｈ3 ラジカル）は、基板上で一定になる。これはＳｉＨ
2 ラジカルの生成量がＳｉＨ3 ラジカルの量に比例する
ので、ＳｉＨ4 の流れの進行方向に向かってＳｉＨ2 ラ
ジカルの量が多くなるからである。したがって、膜とな
る物質の量が基板上で一様になるので膜質が均一にな
る。
【００２２】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項２）によれ
ば、被着物除去用の放電電極として、その形状が基板を
囲む閉曲線状のものを用いているので、前記基板上の空
間を囲むようにプラズマ放電領域が形成される。このた
め、エッチングガスがどの方向から上記空間内に流れ込
んでも、前記プラズマ放電領域で生成されたエッチング
種は、前記エッチングガスの流れによって輸送される。
【００２３】即ち、エッチング種の輸送は、自己拡散に
よるものの他に、反応室内に供給されるエッチングガス
の流れによっても行なわれる。したがって、反応室内を
エッチング種で効率良く満たすことができるので、被着
物の除去効率が改善され、スル−プットの向上が図れ
る。
【００２４】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項４）によれ
ば、光透過型ノズルの光透過率分布によって、基板上で
の光の照度を一様にできる。このため、基板上での成膜
速度が場所によらず一定になるので、膜厚が一様な薄膜
を形成できる。
【００２５】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項５）によれ
ば、光透過型ノズルによって、材料ガスの下流側におけ
る基板上のパージガスの量を、材料ガスの上流側におけ
る基板上のパージガスの量より多くできる。このため、
上流側の材料ガスが下流側に流れてきて、下流側の材料
ガスの量が多くなっても、材料ガスを基板表面に押さえ
付けることができ、膜質が均一な薄膜を形成できる。
【００２６】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項６）によれ
ば、被着物の除去の際に放電電極がスパッタされても、
光導入窓と前記放電電極との間に設けられた遮蔽版によ
って、スパッタされた前記放電電極の材料が前記光導入
窓に附着するのを防止できる。したがって、前記光導入
窓の光透過率の低下を防止できる。
【００２７】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項７）によれ
ば、排気口が反応室の中心部に設けられ、そして、材料
ガス導入手段が前記排気口の周囲に設けられているの
で、材料ガスの輸送距離が、材料ガス導入手段と排気口
との間の距離程度に短縮化される。このため、材料ガス
の長距離輸送化に起因する膜厚不均一性や、膜特性の不
均一性を防止できる。したがって、複数の基板や、大面
積の基板を用いても、膜厚や膜特性が均一な薄膜を形成
することができる。
【００２８】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項８）によれ
ば、被着物除去用の放電電極が反応室内外に搬送自在で
あるので、成膜時に前記反応室外に前記放電電極を搬送
することで、放電電極による成膜の障害を防止できる。
また、前記放電電極は平行平板状なので、従来の棒状の
放電電極に比べて、プラズマ放電領域が広くなる。した
がって、反応室の内壁に附着した被着物の除去時間が短
縮化され、スル−プットの改善が図れる。
【００２９】本発明の光ＣＶＤ装置（請求項９）によれ
ば、放電電極が反応室内で前記光導入窓を覆うべく設置
されるので、被着物の除去工程の際に、光導入窓がエッ
チングされることはない。したがって、前記被着物の除
去工程に起因する成膜の障害を防止できる。
【００３０】本発明の光ＣＶＤ法（請求項１０）によれ
ば、パージガスによってエッチングガスが下方に押し付
けられるので、被着物のエッチングの際に光導入窓がエ
ッチングされることはない。したがって、光導入窓の光
透過率の低下による成膜速度の低下を防止できる。
【００３１】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。
【００３２】図１は、本発明の第１の実施例に係る水銀
増感法を用いた層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図であ
る。
【００３３】反応室１０５の内部には、被成膜基板１０
６が収容されている。この被成膜基板１０６は、ヒータ
１０７によって加熱されるようになっている。この反応
室１０５の上方には、ランプハウス１０１が設けられて
いる。このランプハウス１０１内には、低圧水銀ランプ
からなる７個の紫外光源１０２が設けられ、これら紫外
光源１０２に対応して７個の電源１１３が設けられてい
る。これによって、上記紫外光源１０２の放電発光がそ
れぞれ独立に制御されるようになっている。また、ラン
プハウス１０１にはパージガスとしてのＮ2 ガスが導入
され、大気成分（酸素ガス，水蒸気等）の光吸収による
紫外光の減衰を防止している。
【００３４】紫外光源１０２の上方には、反射板１０３
が配置されている。紫外光源１０２から出射した光は、
直接、石英等からなる光導入窓１０４を介して被成膜基
板１０６に照射されるか、又は反射板１０３で反射され
て光導入窓１０４を介して被成膜基板１０６に照射され
るようになっている。
【００３５】一方、紫外光源１０２の下方には、紫外光
を通過する材料、例えば、石英からなるガス流制御板１
１２が設けられている。このガス流制御板１１２と光導
入窓１０４との間には、紫外光に対して透明なパージガ
ス導入ノズルプレート１１１が設けられている。
【００３６】反応室１０５の外部には、一定温度に保た
れている水銀が溜まっている水銀溜１０９と、ＳｉＨ4
等の材料ガスが収容された材料ガス供給部（不図示）
と、パージガスとしてのＡｒなどの不活性物質が収容さ
れたパージガス供給部（不図示）と、真空排気ポンプか
らなるガス排気部１０８とが設けられている。なお、パ
ージガス中に紫外光に対して吸収性を示す物質を混入す
る機構を設けても良い。
【００３７】材料ガス供給部から供給された材料ガスＡ
は、水銀溜１０９，材料ガス導入ノズル１１０ａを介し
て反応室内１０５に導入される。即ち、材料ガスＡと水
銀蒸気とが反応室内１０５を流れる。
【００３８】パージガス供給部から供給されたパージガ
スＢは、パージガス導入ノズル１１０ｂ，パージガス導
入ノズルプレート１１１，ガス流制御板１１２を介して
被成膜基板１０６に吹きつけられる。この結果、材料ガ
スＡと水銀蒸気との混合ガスＣが被成膜基板１０６と平
行に流れ、被成膜基板１０６の表面近傍に混合ガスＣの
層流が形成され、それ以外の部分にはパージガスＢの層
流が形成される。
【００３９】次にこのように構成された光ＣＶＤ装置を
用いたシリコン薄膜の形成方法について述べる。
【００４０】先ず、ガス排気部１０８により反応室１０
５内のガスを排気して減圧する。
【００４１】次に材料ガス供給部から材料ガスＡとして
モノシラン（ＳｉＨ4 ）を水銀溜１０９を介して反応室
１０５内に導入すると共に、パージガス供給部からパー
ジガスＢとしてＡｒガスを反応室１Ｏ５内に導入する。
【００４２】次に紫外光源１０２を点灯し、被成膜基板
１０６の表面に紫外光を照射すると共に、被成膜基板１
０６をヒータ１０７によって加熱する。このとき、被成
膜基板１０６上での励起光強度分布が、図２に示すよう
に、混合ガスＣ（材料ガスＡ，水銀ガス）の上流側（材
料ガス導入側）から下流側（材料ガス排気側）に向かっ
て逓増するように、各電源１０２の投入電力を決める。
なお、図中、Ｌａ，Ｌｂはそれぞれ被成膜基板１０６の
上流側の端，下流側の端を表している。
【００４３】このとき、Ｈｇ原子は、低圧水銀ランプの
紫外光により励起され、一方、ＳｉＨ4 分子は、励起水
銀原子との衝突によりエネルギーが与えられ分解され
る。この分解反応式を下記に示す。
【００４４】 ＳｉＨ4 ＋Ｈｇ* →・ＳｉＨ3 ＋Ｈ＋Ｈｇ* なお、式中、Ｈｇ* は励起水銀を表し、・ＳｉＨ3 はＳ
ｉＨ3 ラジカルを表している。
【００４５】また、上記分解反応過程で生成されたＳｉ
Ｈ3 ラジカルは、下記の如きのラジカル−ラジカル反応
を起こし、ＳｉＨ2 ラジカルが生成される。
【００４６】 ・ＳｉＨ3 ＋・ＳｉＨ3 →・ＳｉＨ2 ＋ＳｉＨ4 なお、式中、・ＳｉＨ2 はＳｉＨ2 ラジカルを表してい
る。
【００４７】被成膜基板１０６上におけるＳｉＨ3 ラジ
カルの量は、励起光強度分布が上流側から下流側に向か
って逓増しているので、上流側から下流側に向かって多
くなる。
【００４８】一方、被成膜基板１０６上におけるＳｉＨ
2 ラジカルの量は、ＳｉＨ3 ラジカルの輸送と共に上記
反応が進むので、上流側から下流側に向かって多くな
る。
【００４９】したがって、ＳｉＨ3 ラジカルに対するＳ
ｉＨ2 ラジカルの比が、被成膜基板１０６上で一定にな
るので、膜質が均一なシリコン薄膜が得られる。
【００５０】図３は、本実施例の光ＣＶＤ装置を用いて
成膜された水素化アモルファスシリコン膜の特性と、従
来の光ＣＶＤ装置を用いて成膜された水素化アモルファ
スシリコン膜の特性とを示す特性図である。水素化アモ
ルファスシリコン膜は、ＨＤＴＶ（High Definition Te
levision）用の固体撮像素子の１つであるＰＳＩＤ（Po
toconductor layered Solid-state Imaging Device：光
導電膜積層型固体撮像素子）の光電膜として期待されて
いる。評価した特性は、水素化アモルファスシリコン膜
中の水素原子の結合状態の指標であるＳｉＨ2 結合比
（Ｃa ／Ｃb :a= SiH2 ,b=H）と、積層型固体撮像装置
の残像特性を支配するテイルステート（膜中のバンドエ
ッジ近傍の局在準位）の指標であるアーバッハエネルギ
ー（Eu）とである。また、従来の光ＣＶＤ装置として
は、図１４に示す如きの構成のものを選んだ。即ち、図
１５に示すように、被成膜基板１０６上での励起光強度
分布が略一様なるような紫外光源１０２ａが用いられて
いる。
【００５１】図３から本発明の場合には、ＳｉＨ2 結合
比及びアーバッハエネルギーが基板上で一様になってい
ることが分かる。
【００５２】一方、従来の場合には、下流側に向かうほ
どＳｉＨ2 結合比及びアーバッハエネルギーが大きくな
っていることが分かる。これは次のように説明される。
【００５３】従来の光ＣＶＤ装置では、本発明と異な
り、被成膜基板１０６上での励起光強度分布が略一様で
あるので、被成膜基板１０６上のＳｉＨ3 ラジカルの量
はどこでも同じである。
【００５４】しかしながら、上流側で生成したＳｉＨ3
ラジカルが下流側へ輸送されるに伴い、上述したラジカ
ル反応によりＳｉＨ2 ラジカルが生成されるので、被成
膜基板１０６上のＳｉＨ2 ラジカルの量は、下流ほど多
くなる。この結果、上流側と下流側とにおいて各々形成
される水素化アモルファスシリコン膜中の水素原子の結
合状態及びシリコン原子の結合状態が異なる。このた
め、下流側ではＳｉＨ2結合が多くシリコン原子の結合
状態の揺らぎが多い水素化アモルファスシリコン膜が形
成され、膜質が不均一になる。
【００５５】かくして本実施例によれば、被成膜基板１
０６上での励起光強度分布が下流に向かい逓増加してい
るので、ＳｉＨ3 ラジカルに対するＳｉＨ2 ラジカルの
比が被成膜基板１０６上で一定になるので、膜質が均一
なシリコン膜が得られる。したがって、本実施例のＣＶ
Ｄ装置によってＰＳＩＤの光導電膜として水素化アモル
ファスシリコン膜を形成すれば、従来の場合のように、
材料ガス流の下流側においては上流側よりも残像特性が
劣化してしまうという問題はない。
【００５６】なお、以下の第２〜第２４の実施例の説明
について参照する図面において、前出した図の装置等と
対応する部分には前出した図と同一符号を付してあり、
詳細な説明は省略する。
【００５７】図４は、本発明の第２の実施例に係る水銀
増感法を用いた層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図であ
る。
【００５８】本実施例の光ＣＶＤ装置が先の実施例と異
なる点は、複数の紫外光源１０２の代わりに、光導入窓
１０４ａによって、上流側から下流側に向かって被成膜
基板１０６上の光の強度を逓増させたことにある。
【００５９】即ち、光導入窓１０４ａは、その励起光透
過率の面内分布が、図５（ａ）に示すように、混合ガス
Ｃの流れる方向に向かって紫外光透過率が逓増するよう
に、形成されている。
【００６０】このように構成された光ＣＶＤ装置によれ
ば、図５（ｃ）に示すように、紫外光源１０２の直下の
励起光強度は略一様であるが、図５（ｂ）に示すよう
に、混合ガスＣの上流から下流に向かって励起光強度が
逓増するので、先の実施例と同様に、被成膜基板１０６
上に膜質が一様な膜を形成できる。
【００６１】図６は、本発明の第３の実施例に係る水銀
増感法を用いた層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図であ
る。
【００６２】本実施例の光ＣＶＤ装置が第１の実施例と
異なる点は、複数の紫外光源１０２の代わりに、パージ
ガス導入ノズルプレート１１１ａによって、上流側から
下流側に向かって被成膜基板１０６上の光の強度を逓増
させたことにある。
【００６３】即ち、パージガス導入ノズルプレート１１
１ａは、その励起光透過率の面内分布が、図７（ａ）に
示すように、混合ガスＣの流れる方向に向かって紫外光
透過率が逓増するように、形成されている。
【００６４】このように構成された光ＣＶＤ装置によれ
ば、図７（ｃ）に示すように、紫外光源１０２の直下の
励起光強度は略一様であるが、図７（ｂ）に示すよう
に、混合ガスＣの上流から下流に向かって励起光強度が
逓増するので、先の実施例と同様に、被成膜基板１０６
上に膜質が一様な膜を形成できる。
【００６５】図８は、本発明の第４の実施例に係る水銀
増感法を用いた層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図であ
る。
【００６６】本実施例の光ＣＶＤ装置は、第１の実施例
のそれに第２の水銀溜１０９を付加した構成になってい
る。
【００６７】即ち、パージガスＢは、第２の水銀溜１０
９内を介して光導入窓１０４とガス流制御板１１２とで
囲まれた空間に導入される。この結果、水銀ガスも上記
空間内に導入される。
【００６８】このように構成された光ＣＶＤ装置によれ
ば、紫外光源１０２から出射した紫外光は、混合ガスＣ
中の水銀ガスに吸収される前に、上記空間内の水銀ガス
に吸収される。上記空間内に存在する励起された水銀ガ
スの量は、パージガスＢが混合ガスＣと同様な方向に流
れるので、混合ガスＣの上流側に対応する側から混合ガ
スＣの下流側に相当する側に向かって多くなる。このた
め、上記空間内における励起水銀ガス量／基底水銀ガス
量の比は、混合ガスＣの上流側に対応する側から混合ガ
スＣの下流側に相当する側に向かって大きくなる。換言
すれば、上記空間内のおける紫外光の吸収係数は、混合
ガスＣの上流側に対応する側から混合ガスＣの下流側に
相当する側に向かって小さくなる。
【００６９】したがって、図９（ａ）に示すように、紫
外光源１０２の直下の励起光強度は略一様であるが、図
９（ｂ）に示すように、混合ガスＣの上流から下流に向
かって励起光強度が逓増するので、先の実施例と同様
に、被成膜基板１０６上に膜質が一様な膜を形成でき
る。
【００７０】図１０は、本発明の第５の実施例に係る水
銀増感法を用いた層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図で
ある。
【００７１】本実施例の光ＣＶＤ装置が第１の実施例と
異なる点は、反応室５の上方全体を傾けることによっ
て、パージガス導入ノズルプレート１１１と被成膜基板
１０６との距離が、混合ガスＣの上流から下流に向かっ
て逓減するようにしたことにある。
【００７２】このように構成された光ＣＶＤ装置によれ
ば、紫外光を吸収する空間長が混合ガスＣの上流から下
流に向かって小さくなる。このため、図１１（ｃ）に示
すように、紫外光源１０２の直下の励起光強度は略一様
であるが、図１１（ａ）に示すように、材料ガスを分解
する空間における励起光透過率が混合ガスＣの上流から
下流に向かって逓増する。この結果、図１１（ｂ）に示
すように、励起光強度は、混合ガスＣの上流から下流に
向かって逓増する。また、混合ガスＣの下流側ほど、紫
外光による材料ガスであるＳｉＨ4 の分解反応が、被成
膜基板１０６のより近傍において起こるため、その分解
反応による生成物であるＳｉＨ3 ラジカルの輸送に伴う
ラジカル−ラジカル反応に起因するＳｉＨ2 ラジカルの
生成量が減少し、混合ガスＣの下流側ほど、ＳｉＨ2 ラ
ジカルとＳｉＨ3 ラジカルとの存在比（ＳｉＨ2 ラジカ
ル／ＳｉＨ3 ラジカル）が小さくなる。
【００７３】したがって、先の実施例と同様に、被成膜
基板１０６上に膜質が一様な膜を形成できる。
【００７４】図１２は、本発明の第６の実施例に係る水
銀増感法を用いた層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図で
ある。
【００７５】本実施例の光ＣＶＤ装置が第５の実施例と
異なる点は、反応室５の上部全体を傾ける代わりに、ガ
ス流制御板１１２の下端部だけを傾けることによって、
パージガス導入ノズルプレート１１１と被成膜基板１０
６との距離が、混合ガスＣの上流から下流に向かって逓
減するようにしたことにある。
【００７６】このように構成された光ＣＶＤ装置でも、
図１３（ａ）に示すように、材料ガスを分解する空間に
おける励起光透過率が混合ガスＣの流れる方向に向かっ
て逓増するので、図７（ｃ）に示すように、紫外光源１
０２の直下の励起光強度は略一様であっても、図７
（ｂ）に示すように、混合ガスＣの上流から下流に向か
って励起光強度が逓増するので、先の実施例と同様に、
被成膜基板１０６上に膜質が一様な膜を形成できる。な
お、本実施例では、混合ガスＣの上流から下流に向かっ
てガス流制御板１１２を長くしたがその長さは同じであ
っても良い。
【００７７】なお、上記第１〜第６の実施例では、層流
方式の光ＣＶＤ装置について説明したが、本発明は層流
方式でない光ＣＶＤ装置にも適用できる。
【００７８】また、上記第１〜第６の本実施例では、励
起方法として水銀増感法を用いた光ＣＶＤ法について説
明したが、本発明は他の励起方法、例えば、Ｘｅランプ
＋ＳｉＨ4 による直接励起法の光ＣＶＤ法や、低圧水銀
ランプ＋Ｓｉ2 Ｈ6 による直接励起法の光ＣＶＤ法にも
適用できる。
【００７９】図１６は、本発明の第７の実施例に係る光
ＣＶＤ装置の概略構成図であり、同図（ａ）は上面から
見た場合の概略構成図で、同図（ｂ）は側面から見た場
合の概略構成図である。
【００８０】反応室２０５の内部には、被成膜基板２０
６を載置し、加熱するためのヒータ２０７が設けられて
いる。被成膜基板２０６上には、高周波電源２１５（１
３．５６ＭＨｚ）に接続されたクリーニング放電電極２
１４（被着物除去用の放電電極）が設けられている。こ
のクリーニング放電電極２１４の形状は、輪郭が長方形
で、被成膜基板２０６を囲む閉曲線状になっている。こ
のため、クリーニング放電電極２１４が成膜の障害にな
ることはない。なお、反応室２０５の内壁は接地されて
いる。
【００８１】反応室２０５の上方には、ランプハウス２
０１が設けられている。このランプハウス２０１内には
パージガスとしてのＮ2 ガスが導入されている。
【００８２】また、ランプハウス２０１内には、紫外光
源２０２が設けられ、この紫外光源２０２の上方には、
反射板２０３が配置されている。紫外光源２０２から出
射した光は、光導入窓２０４を介して被成膜基板２０６
に照射されるか、又は反射板２０３で反射されて光導入
窓２０４を介して被成膜基板２０６に照射されるように
なっている。一方、紫外光源２０２の下方には、ガス流
制御板２１２が設けられている。このガス流制御板２１
２と光導入窓２０４との間には、メッシュ型のパージガ
ス導入ノズルプレート２１１が設けられている。
【００８３】反応室２０５の外部には、一定温度に保た
れている水銀が溜まっている水銀溜２０９と、ＳｉＨ4
等の材料ガスが収容された材料ガス供給部（不図示）
と、Ａｒなどの不活性物質からなるパージガスが収容さ
れたパージガス供給部（不図示）と、エッチングガス供
給部（不図示）と、真空排気ポンプからなるガス排気部
２０８とが設けられている。
【００８４】材料ガス供給部から供給された材料ガス
は、水銀溜２０９，材料ガス導入ノズル２１０ａを介し
て反応室内２０５に導入される。即ち、材料ガスＡと水
銀蒸気とが反応室内１０５を流れる。
【００８５】パージガス供給部から供給されたパージガ
スは、光導入窓２０４の端部近傍に設けられたパージガ
ス導入ノズル２１０ｂ，パージガス導入ノズルプレート
２１１，ガス流制御板２１２を介して被成膜基板２０６
の表面に吹きつけられる。パージガス導入ノズルプレー
ト２１１，ガス流制御板２１２はパージ効果を高めるた
めに設けられている。この結果、材料ガスと水銀ガスと
の混合ガスが被成膜基板２０６と平行に流れ、被成膜基
板２０６の表面近傍に混合ガスの層流が形成され、それ
以外の部分にはパージガスの層流が形成される。
【００８６】次に上記の如きに構成された光ＣＶＤ装置
を用いた水素化アモルファスシリコン薄膜の形成方法に
ついて述べる。
【００８７】先ず、ガス排気部２０８により反応室２０
５内のガスを排気して減圧する。
【００８８】次に材料ガス供給部から材料ガスとしての
ＳｉＨ4 ガスを水銀溜２０９を介して反応室２０５内に
導入すると共に、パージガス供給部からパージガスとし
てＡｒガスを反応室２Ｏ５内に導入する。
【００８９】次に紫外光源２０２を点灯し、被成膜基板
２０６の表面に紫外光を照射すると共に、被成膜基板２
０６をヒータ２０７によって２３０℃に加熱する。
【００９０】このとき、Ｈｇ原子は、低圧水銀ランプの
紫外光により励起され、一方、ＳｉＨ4 は、励起水銀原
子との衝突によりエネルギーが与えられ分解され、成膜
種であるＳｉＨ3 ラジカルが生成される。このようにし
て生成されたＳｉＨ3 ラジカルが被成膜基板２０６上に
附着して水素化アモルファスシリコン薄膜が形成され
る。
【００９１】次に上記成膜の際に反応室２０５の内部に
被着した水素化アモルファスシリコン薄膜の除去方法に
ついて述べる。
【００９２】まず、反応室２０５から被成膜基板２０６
を取り出し、次いで反応室２０５内に、エッチングガス
として、例えば、ＳＦ6 ガスを１００［ＳＣＣＭ］ほど
導入する。このエッチングガスは材料ガスの場合と同様
に材料ガス導入ノズル２１０ａから導入する。このと
き、光導入窓２０４のエッチングや腐食を防止するため
に、パージガスとして、例えば、Ａｒガスを４．５［Ｓ
ＬＭ］ほど、薄膜形成時と同様にパージガス導入ノズル
２１０ｂから導入する。また、ガス排気部２０８によっ
て反応室２０５内の圧力を０．５［Ｔｏｒｒ］に減圧
し、ヒ−タ２０７の温度を薄膜形成時と同程度のレベル
に設定する。そして、高周波電源２１５によって、例え
ば、２００［Ｗ］のＲＦパワ−をクリーニング放電電極
２１４に与える。この結果、クリーニング放電電極２１
４と反応室２０６の内壁との間でプラズマ放電領域が形
成され、エッチングガスであるＳＦ6 ガスが分解されて
エッチング種であるＦラジカルが生成される。このＦラ
ジカルによって反応室２０５の内部に被着した水素化ア
モルファスシリコン薄膜がエッチング除去される。
【００９３】図１８にはエッチング速度の測定結果が示
されている。図中、曲線２５１が本実施例の測定結果を
示しており、曲線２５０は従来の光ＣＶＤ装置の測定結
果である。同図（ａ）はエッチングガスの流れ方向にお
けるエッチング速度を表し、同図（ｂ）はエッチングガ
スの流れと直交する方向におけるエッチング速度を表し
ている。
【００９４】従来の光ＣＶＤ装置は、図１９に示すよう
な構成になっている。即ち、長手方向が材料ガスの流れ
に平行なクリーニング放電電極２１４が、被成膜基板２
０６の両外側にそれぞれ一本ずつ配置されている構成に
なっている。
【００９５】図１８から従来の光ＣＶＤ装置の場合、材
料ガス導入ノズル２１０ａから排気口２１３に向かって
急激にエッチング速度が低下し、また、被成膜基板２０
６上の中央部でもエッチング速度が大きく低下している
ことが分かる。
【００９６】一方、本実施例の光ＣＶＤ装置の場合に
は、材料ガス導入ノズル２１０ａから排気口２１３に向
かってエッチング速度がある程度は低下するが、急激に
大きく低下することない。また、被成膜基板２０６上の
中央部でのエッチング速度の低下も低く抑えられてい
る。
【００９７】このような測定結果が得られたのは次のよ
うに考えられる。
【００９８】プラズマ放電領域が形成される領域は主と
してクリーニング放電電極２１４の周りである。このた
め、従来の光ＣＶＤ装置の場合には、材料ガス導入ノズ
ル２１０ａ，排気口２１３の近傍のプラズマ放電領域は
狭い。また、材料ガス導入ノズル２１０ａに近いほど多
くのエッチングガスが存在する。したがって、材料ガス
導入ノズル２１０ａから排気口２１３に向かってラジカ
ルが減少し、これに伴ってエッチング速度も低下する。
また、被成膜基板２０６上の中央部に向かうほどクリー
ニング放電電極２１４から離れるので、中央部に向かっ
てエッチング速度が低下する。
【００９９】したがって、このようなエッチング速度の
低い領域２１６の存在によって、除去効率が律速され、
スル−プットが低下してしまう。このエッチング速度の
低下は、ラジカルの輸送が主として反応室２０５内での
濃度差による自己拡散によって生じるからである。
【０１００】一方、本実施例の場合、クリーニング放電
電極２１４の形状が被成膜基板２０６を囲む閉曲線状な
ので、材料ガス導入ノズル２１０ａ，排気口２１３の近
傍の近傍にも広いプラズマ放電領域が形成される。ま
た、材料ガス導入ノズル２１０ａの近傍のプラズマ放電
領域で生成されたラジカルが、エッチングガスの流れよ
って、被成膜基板２０６上の中央部、排気口２１３に輸
送される。
【０１０１】即ち、反応室２０５内のプラズマ放電領域
が広くなると共に、自己拡散によるラジカルの輸送の他
に、エッチングガスの流れによるラジカルの輸送も起こ
る。この結果、反応室２０５内をラジカルで効率良く満
たすことができ、上述したような測定結果が得られる。
【０１０２】また、パージガスによってエッチングガス
が被成膜基板２０６側に押し付けられるので、被着物の
エッチングの際に光導入窓２０４がエッチングされるこ
とはない。このため、光導入窓２０４の光透過率の低下
による成膜速度の低下を防止できる。
【０１０３】したがって、本実施例によれば、除去効率
が改善され、また、成膜速度の低下を防止でき、もって
スル−プットの向上が図れる。
【０１０４】図１７は、本発明の第８の実施例に係る光
ＣＶＤ装置の概略構成図であり、同図（ａ）は上面から
見た場合の概略構成図で、同図（ｂ）は側面から見た場
合の概略構成図である。
【０１０５】本実施例の光ＣＶＤ装置が先の実施例と異
なる点は、クリーニング放電電極２１４ａの形状にあ
る。
【０１０６】即ち、クリーニング放電電極２１４ａは、
先の実施例のクリーニング放電電極２１４の内部に格子
状の電極２２４を付加した構成になっている。
【０１０７】このようなクリーニング放電電極２１４ａ
を用いると、先の実施例において存在していたエッチン
グ速度の低い領域でもラジカルが生成される。この結
果、エッチング速度は図１８の曲線２５２に示すように
なる。即ち、反応室２０５内でのエッチング速度が略均
一になる。
【０１０８】したがって、クリーニング時間が大幅に短
縮され、更に、スル−プットが改善される。
【０１０９】なお、上記第７，第８の実施例では、エッ
チングガスとしてＳＦ6 ガスを使用したが、その代わり
にＳＦ6 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いても良い。
この場合、被着物の除去工程の際に発生するＳ化合物を
効果的に取り除くことができる。その他のエッチングガ
スとしては、例えば、ＮＦ3 ，Ｆ2 ，ＣＦ4 等のＦ系ガ
スや、この種のＦ系ガスと他のガスとの混合ガスを用い
ても良い。
【０１１０】また、上記第７，第８の本実施例では、水
銀増感光法を利用した光ＣＶＤ装置について説明した
が、本発明は材料ガスとしてＳ2 Ｈ6 ガスを用いた直接
励起法などを利用した光ＣＶＤ装置にも適用できる。
【０１１１】また、上記６，第７の本実施例では、水素
化アモルファスシリコン薄膜の成膜の場合について説明
したが、本発明は、その他の薄膜、例えば、窒化シリコ
ン膜、炭素化シリコン膜、シリコンゲルマニウム膜等の
シリコン化合物薄膜や、更に、Ｔａ2 Ｏ5 ，Ｔｉ，Ｗ，
Ｍｏを含む化合物などのシリコン以外の薄膜の成膜にも
適用できる。
【０１１２】図２０は、本発明の第９の層流方式光ＣＶ
Ｄ装置の概略構成図である。
【０１１３】反応室３０４の内部には、被成膜基板３０
５が収容されている。この被成膜基板３０５は、ヒータ
３０６によって加熱されるようになっている。この反応
室３０４の上方には、ランプハウス３１５が設けられて
いる。このランプハウス３１５内には、単一の低圧水銀
ランプからなる紫外光源３０１が収められている。この
紫外光源３０１は電源３１３に接続され、そのサイズは
被成膜基板３０５のそれよりもほんのひとまわり大き
い。また、Ｎ2 ガスがランプハウス３１５の一端から導
入されている。
【０１１４】紫外光源３０１の上方には、反射板３１４
が配置されている。一方、紫外光源３０１の下方には、
光導入窓３０２，光透過型ノズル３０３，ガス流制御板
３１０が順次配置されている。これら光導入窓３０２，
光透過型ノズル３０３，ガス流制御板３１０は紫外光を
透過する材料、例えば、合成石英で構成されている。ま
た、光透過型ノズル３０３は、そのノズル面内におい
て、中央部の紫外光透過率が周辺部のそれより小さくな
っている。このような紫外光透過率の分布は、光透過型
ノズル３０３を形成するときに金属スパータやレジスト
塗布など薄膜をコートすることで得られる。
【０１１５】紫外光源３０１から出射した紫外光は、直
接、光導入窓３０２，光透過型ノズル３０３，ガス流制
御板３１０を介して被成膜基板３０５に照射されるか、
又は反射板３１４で反射されて光導入窓３０２，光透過
型ノズル３０３，ガス流制御板３１０を介して被成膜基
板３０５に照射されるようになっている。
【０１１６】反応室３０４の外部には、一定温度に保た
れている水銀が溜まっている水銀溜３１１と、ＳｉＨ4
等の材料ガスが収容された材料ガス供給部（不図示）
と、層流を形成するためのパージガスとしてのＡｒなど
の不活性物質が収容されたパージガス供給部（不図示）
と、メカニカルブースターポンプ等で構成されたガス排
気部３０７が設けられている。
【０１１７】材料ガス供給部から供給された材料ガス３
１２は、水銀溜３１１，材料ガス導入ノズル３０８ａを
介して反応室内３０４に導入される。即ち、材料ガス３
１２と水銀ガスとが反応室３０４内を流れる。
【０１１８】また、光導入窓３０２の端部下部にはパー
ジガス導入ノズル３０８ｂが設けられており、このパー
ジガス導入ノズル３０８及びパージガス供給部によっ
て、光導入窓３０２と光透過型ノズル３０３との間の空
間にパージガス３０９が供給され、このパージガス３０
９は、光透過型ノズル３０３，ガス流制御板３１０を介
して被成膜基板３０５に吹きつけられる。この結果、材
料ガス３１２と水銀ガスとの混合ガスが被成膜基板３０
５と平行に流れ、被成膜基板３０３の表面近傍に混合ガ
スの層流が形成され、それ以外の部分にはパージガス３
０９の層流が形成される。
【０１１９】次にこのように構成された光ＣＶＤ装置を
用いたシリコン薄膜の形成方法について述べる。
【０１２０】先ず、ガス排気部３０７により反応室３０
４内のガスを排気して例えば０．２Ｔｏｒｒ以下に減圧
すると共に、ヒ−タ３０６によって被成膜基板３０５を
２００〜３００℃程度に加熱する。
【０１２１】キャリア用のＡｒガスで希釈された材料ガ
ス３１２としてのＳｉＨ4 ガスを、水銀溜３１１，材料
ガス導入ノズル３０８ａを介して総流量０．５ＳＬＭ以
上の条件で反応室３０４内に導入する。また、パージガ
ス導入ノズル３０８ｂからパージガス３０９として流量
４．０ＳＬＭ以上のＡｒガスを導入して、光導入窓３０
２と光透過型ノズル３０３との間の空間に供給する。こ
のパージガス３０９は、光透過型ノズル３０３，ガス流
制御板３１０によって均一化されて被成膜基板３０５の
表面に吹き付けられる。
【０１２２】そして、被成膜基板３０５上における紫外
線照度が波長２５４ｎｍで１５ｍＷ／ｃｍ2 になるべく
紫外光源３０１を設定し、被成膜基板３０５の表面に紫
外光を照射する。この照度条件によって成膜速度が１５
ｎｍ／ｍｉｎとなる。この結果、Ｈｇ原子は、低圧水銀
ランプの紫外光により励起され、一方、ＳｉＨ4 ガス
は、励起水銀原子との衝突によりエネルギーが与えられ
分解され、成膜種であるＳｉＨ3 ラジカルが生成され
る。このようにして生成されたＳｉＨ3 ラジカルが被成
膜基板３０５上に附着してアモルファスシリコン薄膜が
形成される。
【０１２３】このようにして得られたアモルファスシリ
コン薄膜を調べたところ、従来の光ＣＶＤ装置を用いた
場合と異なり、その膜厚は被成膜基板３０５上で一定で
あった。
【０１２４】これは次のように説明される。従来の光Ｃ
ＶＤ装置の場合、光透過型ノズルの紫外光透過率が一定
であるため、図２１の曲線３５１に示すように、基板周
辺部における紫外光の照度は、基板中央部における紫外
光の照度に比べて５％ほど低くなる。したがって、基板
周辺部の膜成膜度は基板中央部のそれより遅くなり、膜
厚が不均一になる。
【０１２５】一方、本実施例の場合、光透過型ノズル３
０３は、被成膜基板３０５の中央部で紫外光透過率が小
さくなるように形成されているので、図２１の曲線３５
２に示すよう、被成膜基板３０５上での紫外光の照度が
一定なる。したがって、被成膜基板３０５上での成膜速
度が一定になり、膜厚が均一なる。
【０１２６】かくして本実施例によれば、紫外光源３０
１の強度分布が不均一であっても、この強度分布に対応
した紫外光透過率分布を有する光透過型ノズル３０３を
用いることで、被成膜基板３０５上での紫外光の照度を
均一にでき、もって、膜厚が一様なシリコン薄膜が得ら
れる。なお、本実施例では、単一の低圧水銀ランプから
なる紫外光源３０１について説明したが、本発明は、低
圧水銀ランプが複数の場合にも適用できる。
【０１２７】図２２は、本発明の第１０の実施例に係る
層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１２８】反応室４０５の内部には、被成膜基板４０
６が収容されている。この被成膜基板４０６は、ヒータ
４０７によって加熱されるようになっている。この反応
室４０５の上方には、ランプハウス４１４が設けられて
いる。このランプハウス４１４内には、低圧水銀ランプ
等の紫外光源４０１が収められている。また、ランプハ
ウス４１４の一端からＮ2 ガスが導入され、他端から排
気されている。
【０１２９】紫外光源４０１の下方には、光導入窓４０
２，光透過型ノズル４０４，ガス流制御板４１１が順次
配置されている。これら光導入窓４０２，光透過型ノズ
ル４０４，ガス流制御板４１１は紫外光を透過する材
料、例えば、合成石英で構成されている。また、光透過
型ノズル４０４は、パージガス４１０の吹き出し量が反
応室４０５内の材料ガスの流れ方向に向かって多くなる
ように形成されている。具体的には、図２３（ａ）に示
すように、材料ガスの流れ方向に向かって、換言すれ
ば、排気口４１５に近づくに従いノズルの開口面積を大
きくしたり、又は図２３（ｂ）に示すように、材料ガス
の流れ方向に向かって、ノズル数の密度を高くすれば良
い。紫外光源４０１から出射した紫外光は、光導入窓４
０２，光透過型ノズル４０４，ガス流制御板４１１を介
して被成膜基板４０６に照射される。
【０１３０】反応室４０５の外部には、一定温度に保た
れている水銀が溜まっている水銀溜４１２と、ＳｉＨ4
等の材料ガスが収容された材料ガス供給部（不図示）
と、層流を形成するためのパージガスとしてのＡｒなど
の不活性物質が収容されたパージガス供給部（不図示）
と、メカニカルブースターポンプ等で構成されたガス排
気部４０８が設けられている。
【０１３１】材料ガス供給部から供給された材料ガスは
キャリアガスと伴に水銀溜４１１，材料ガス導入ノズル
４０９ａを介して反応室内４０５に導入される。
【０１３２】また、光導入窓４０２の端部下部にはパー
ジガス導入ノズル４０９ｂが設けられており、このパー
ジガス導入ノズル４０９ｂ及びパージガス供給部によっ
て、光導入窓４０２と光透過型ノズル４０４との間の空
間、つまり、パージ室４０３にパージガス４１０が供給
され、このパージガス４１０は、光透過型ノズル４０
４，ガス流制御板４１１を介して被成膜基板４０６の表
面に吹きつけられる。この結果、材料ガスと水銀ガス等
からなる混合ガスが被成膜基板４０６と平行に流れ、被
成膜基板４０６の表面近傍に混合ガスの層流が形成さ
れ、それ以外の部分にはパージガス４１０の層流が形成
される。
【０１３３】次にこのように構成された光ＣＶＤ装置を
用いた水素化シリコン薄膜の形成方法について述べる。
【０１３４】先ず、ガス排気部４０８により反応室４０
５内のガスを排気して例えば０．２Ｔｏｒｒ以下に減圧
すると共に、ヒ−タ４０７によって被成膜基板４０６を
２００〜３００℃程度に加熱する。
【０１３５】キャリア用のＡｒガスで希釈された材料ガ
スとしてＳｉＨ4 ガスを、水銀溜４１２，材料ガス導入
ノズル４０９ａを介して総流量０．５ＳＬＭ以上の条件
で反応室４０５内に導入する。また、パージガス導入ノ
ズル４０９ｂからパージガス４１０として流量４．０Ｓ
ＬＭ以上のＡｒガスを導入して、パージ室４０３にパー
ジガス４１０を供給する。このパージガス４１０は、光
透過型ノズル４０４によって、下流側での流量が多くな
るように調整されて被成膜基板４０６の表面に吹き付け
られる。
【０１３６】そして、被成膜基板４０６上における紫外
線照度が波長２５４ｎｍで１５ｍＷ／ｃｍ2 になるべく
紫外光源４０１を設定し、被成膜基板４０６の表面に紫
外光を照射する。この結果、Ｈｇ原子は、紫外光源４０
１の紫外光により励起され、一方、ＳｉＨ4 ガスは、励
起水銀原子との衝突によりエネルギーが与えられ分解さ
れ、成膜種であるＳｉＨ3 ラジカルが生成される。この
ようにして生成されたＳｉＨ3 ラジカルが被成膜基板４
０６上に附着し、１５ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度で水素化
アモルファスシリコン薄膜が形成される。
【０１３７】このようにして得られたアモルファスシリ
コン薄膜を調べたところ、従来の光ＣＶＤ装置を用いた
場合と異なり、その膜厚は被成膜基板４０６上で一定で
あった。
【０１３８】これは次のように説明される。従来の光Ｃ
ＶＤ装置の場合、光透過型ノズルのガス吹き出し量が一
定である。即ち、被成膜基板４０６の表面に吹き付けら
れるパージガス４１０の量は基板面内で一定である。ま
た、下流側には上流側のパージガス４１０や材料ガス等
が流れ込むので、下流側の基板上の全ガス量は上流側の
それより多い。このため、下流側で生成された成膜種で
あるＳｉＨ3 ラジカルを被成膜基板４０６側に押さえ付
けられなくなったり、ＳｉＨ3 ラジカルが被成膜基板４
０６から離れたところを流れる。したがって、上流側と
下流側とでは被成膜基板４０６の表面におけるＳｉＨ3
ラジカル濃度が異なり、膜質が不均一になる。
【０１３９】一方、本実施例の場合、光透過型ノズル４
０４のガス吹き出し量が、下流側に向かって多くなるの
で、被成膜基板４０６の表面におけるＳｉＨ3 ラジカル
濃度が場所によらず一定になる。したがって、膜質が均
一な水素化アモルファスシリコン膜を形成できる。
【０１４０】図２４は、本発明の第１１の実施例に係る
層流方式光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１４１】本実施例の層流方式光ＣＶＤ装置が先の実
施例のそれと異なる点は、パージ室４０３を仕切板４１
６によって分割すると共に、分割された各パージ室４０
３に導入するパージガスの流量を調整するための流量調
整手段を設けたことにある。流量調整手段としては、例
えば、各パージ室４０３とパージガス導入ノズル４０９
ｂとの間にバルブを設けて、バルブの開閉によって流量
を調整すれば良い。他の方法としては、下流に近いほど
容積が大きくなるようにパージ室４０３を仕切板４１６
で仕切れば良い。仕切板４１６の材料としては、紫外光
に対して透明な石英等を用いる。
【０１４２】このように構成された層流方式光ＣＶＤ装
置によれば、流量調整手段によって下流に近いパージ室
４０３により多量のパージガス４１０を導入することが
できる。したがって、先の実施例と同様に光透過型ノズ
ル４０４のガス吹き出し量を下流側に向かって大きくす
ることができ、膜質が均一な水素化アモルファスシリコ
ン膜を形成できる。
【０１４３】次に本発明の第１２の実施例に係る層流方
式光ＣＶＤ装置について説明する。本実施例の層流方式
光ＣＶＤ装置が第１０の実施例のそれと異なる点は、第
１０の実施例で説明したように、パージ室を仕切板によ
って同容積の複数のパージ室に分割すると共に、下流に
近いパージ室には質量が大きい物質、例えば、Ａｒをパ
ージガスとして用い、上流に近いパージ室には質量が小
さい物質、例えば、Ｈｅをパージガスとして用いる。
【０１４４】このように構成された層流方式光ＣＶＤ装
置でも、下流側の被成膜基板上の全ガス量が上流側のそ
れより多くても、下流側で生成された成膜種であるＳｉ
Ｈ3ラジカルが被成膜基板側に押さえ付けられるので、
膜質が均一な水素化アモルファスシリコン膜を形成でき
る。
【０１４５】なお、上記第１０〜第１２の実施例では、
アモルファスシリコンの成膜の場合について説明した
が、本発明は、アモルファスシリコンカ−バイト，アモ
ルファスシリコンナイトライド等の成膜にも適用でき
る。
【０１４６】図２５は、本発明の第１２の実施例に係る
光ＣＶＤ装置の概略構成図である。反応室５０１の内部
には、被成膜基板５０７が収容されている。この被成膜
基板５０７は、ヒータ（不図示）によって加熱されるよ
うになっている。また、被成膜基板５０７上には、高周
波電源（不図示）に接続されたクリーニング放電電極５
１０（被着物除去用の放電電極）が設けられている。
【０１４７】反応室５０１の上部には、ランプハウス５
１１が設けられ、その内部には、低圧水銀ランプ等の紫
外光源５０５が設けられている。
【０１４８】紫外光源５０５から出射した紫外光は、石
英等からなる光導入窓５０６を介して被成膜基板５０７
に照射されるようになっている。この光導入窓５０６と
クリーニング放電電極５１０との間にはアルミニウムか
らなる遮蔽版５１２が設けられている。なお、遮蔽版５
１２の端部５１３は、クリーニング放電電極５１０の下
部端部５１７と光導入窓５０６の端部５１４とを結ぶ直
線（図中の点線Ｌ1 ）の下まで延びていることが望まし
い。同様に、遮蔽版５１２の端部５１５は、クリーニン
グ放電電極５１０の上部端部５１８と光導入窓５０６の
端部５１６とを結ぶ線（図中の点線Ｌ2 ）の上まで延び
ていることが望ましい。
【０１４９】反応室５０１の外部には、材料ガス供給部
（不図示）と、エッチングガス供給部（不図示）と、ガ
ス排気部５０２とが設けられている。このガス排気部５
０２は真空排気ポンプ等で構成されている。
【０１５０】次にこのように構成された光ＣＶＤ装置を
用いたアモルファスシリコン薄膜の形成方法について述
べる。
【０１５１】先ず、ガス排気部５０２により反応室５０
１内のガスを排気して減圧する。
【０１５２】次に材料ガス供給部からの材料ガス５０３
を材料ガス導入ノズル５０４ａを介して反応室５０１内
に導入する。材料ガス５０３としては、例えば、流量１
００ＳＣＣＭのＳｉＨ4 を用いる。このとき、温度８５
℃のＨｇ蒸気も同時に導入する。そして、紫外光源５０
５を点灯し、ヒータによって２３０℃に加熱された被成
膜基板５０７の表面に紫外光を照射する。この結果、Ｈ
ｇ原子は、低圧水銀ランプの紫外光により励起され、一
方、ＳｉＨ4 ガスは、励起水銀原子との衝突によりエネ
ルギーが与えられ分解され、成膜種であるＳｉＨ3 ラジ
カルが生成される。このようにして生成されたＳｉＨ3
ラジカルが被成膜基板５０７上に附着してアモルファス
シリコン薄膜５０８が形成される。
【０１５３】次に反応室２０５の内部に被着したアモル
ファスシリコン薄膜５０８ａの除去方法について述べ
る。
【０１５４】まず、反応室５０１内から被成膜基板５０
７を取り出し、次いでガス排気部５０２により反応室５
０１内のガスを排気し、例えば、０．２Ｔｏｒｒまで減
圧する。次にエッチングガス５０９として、例えば、流
量１００ＳＣＣＭのＳＦ6 ガスをエッチングガス導入ノ
ズル５０４ｂを介して反応室５０１内に導入する。この
後、高周波電源よりクリーニング放電電極５１０にＲＦ
電圧を印加してＲＦ放電（２００Ｗ）を行なう。これに
よって、ＳＦ6 ガスが分解され、Ｆラジカルが生成され
る。そして、このＦラジカルによって、反応室５０１の
内部に被着したアモルファスシリコン薄膜５０８ａがエ
ッチング除去される。
【０１５５】このとき、クリーニング放電電極５１０の
表面がスパッタされ、スパッタ原子５１１が発生する。
しかしながら、光導入窓５０６とクリーニング放電電極
５１０との間に設けられた遮蔽版５１２により、スパッ
タ原子５１１は光導入窓５０６に達することなく遮蔽版
５１２で遮られる。
【０１５６】したがって、光導入窓５０６にスパッタ原
子が被着することによる、光導入窓５０６の光透過率の
低下を防止できる。
【０１５７】なお、本実施例では、遮蔽板５１２の材料
としてアルミニウムを用いたが、その代わりに石英，ス
テンレス或いは反応室５０１の内壁材料と同じ材質のも
のを用いても良い。また、本実施例では、固定の遮蔽板
５１２について説明したが、移動可能な遮蔽板５１２を
用いても良い。また、本発明は、層流方式の光ＣＶＤ装
置を含む種々の光ＣＶＤ装置に適用できる。
【０１５８】図２６は、本発明の第１３の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１５９】反応室６０５の下部には、排気口６１３が
設けられている。この排気口６１３の回りには、ヒ−タ
１０７が設けられており、その上に４枚の被成膜基板６
０６が載置されている。一方、反応室６０５の上部に
は、Ｎ2 ガスでパージされたランプハウス６０１が設け
られている。このランプハウス６０１内には、低圧水銀
ランプからなる紫外光源６０２が設けられ、この紫外光
源６０２には電源６１４に接続されている。
【０１６０】紫外光源６０２から出射した紫外光は、石
英等からなる光導入窓６０４を介して被成膜基板６０６
に照射されるようになっている。
【０１６１】反応室６０５の外部には、一定温度に保た
れている水銀が溜まっている水銀溜６０９と、ＳｉＨ4
等の材料ガスが収容された材料ガス供給部（不図示）
と、真空排気ポンプからなるガス排気部６０８とが設け
られている。
【０１６２】材料ガス供給部からの材料ガスは、水銀溜
６０９，材料ガス導入ノズル６１０ａを介して反応室内
６０５に導入される。この材料ガス導入ノズル６１０ａ
は、図２７に示すように、リング状に形成されている。
材料ガスは、材料ガス導入ノズル６１０ａの内側に周方
向に形成された円状のスリットを介して、図２７中の点
線矢印で示すように、被成膜基板６０６から排気口６１
３の方向に向かって、被成膜基板６０６に対して等方的
に導入される。なお、スリットは連続的でなくても良
く、要は実質的に被成膜基板６０６に対して等方的に材
料ガスを導入できれば良い。
【０１６３】次にこのように構成された光ＣＶＤ装置を
用いたアモルファスシリコン薄膜の形成方法について述
べる。
【０１６４】先ず、ガス排気部６０８により反応室６０
５内のガスを排気して減圧する。
【０１６５】次に材料ガス供給部から材料ガスとしてＳ
ｉＨ4 を水銀溜６０９を介して反応室６０５内に導入す
ると共に、紫外光源６０２を点灯し、被成膜基板１０６
の表面に紫外光を照射する。このとき、被成膜基板６０
６はヒータ６０７によって加熱されている。
【０１６６】この結果、Ｈｇ原子は、紫外光源６０２の
紫外光により励起され、一方、ＳｉＨ4 ガスは、励起水
銀原子との衝突によりエネルギーが与えられ分解され、
成膜種であるＳｉＨ3 ラジカルが生成される。このよう
な水銀増感反応によって生成されたＳｉＨ3 ラジカルが
被成膜基板６０６の表面に附着し、水素化アモルファス
シリコン薄膜が形成される。このとき、被成膜基板６０
６上を通過した材料ガスは、反応室６０５の中央部に設
けられた排気口６１３を介して反応室６０５の外に排気
されるので、材料ガスの輸送距離は１枚の被成膜基板６
０６の直径程度である。
【０１６７】本実施例によれば、材料ガスの上流側、つ
まり、反応室６０５の周辺部において生成された成膜種
であるＳｉＨ3 ラジカルは、被成膜基板６０６上を反応
室６０５の中央部の排気口６１３に向かって通過するこ
とになる。このため、図４８に示す従来の光ＣＶＤ装
置、即ち、反応室６０５の両端部にそれぞれ材料ガス導
入ノズル６１０ａ，排気口６１３が設けられた構成のも
のと比較して、材料ガスの輸送距離が短縮される。これ
により、本実施例の光ＣＶＤ装置は、図４８に示す従来
のＣＶＤ装置における課題であった材料ガスの下流側に
おける２次成膜種であるＳｉＨ2 ラジカルの増加に伴う
膜特性の劣化の影響を受け難い。
【０１６８】また、本実施例では、材料ガスの流れが反
応室６０５の中央部の排気口６１３に向かう逆放射状ｂ
であるため、材料ガスの分布密度が排気口６１３からの
距離の自乗に比例して減少する。したがって、反応室６
０５内の周辺部における材料ガス供給速度が、反応室６
０５の中央部のそれより速くなり、従来のＣＶＤ装置に
おける課題であった材料ガスの下流側における成膜速度
の低下を防止することができる。
【０１６９】図２８はそのことを示す図であり、同図
（ａ）には基板位置とＳｉＨ4 との関係、基板位置とＳ
ｉＨ3 ラジカル（ＳｉＨ3 * ）のガス濃度と関係、基板
位置とＳｉＨ2 ラジカル（ＳｉＨ2 * ）のガス濃度と関
係が示されており、同図（ｂ）には基板位置と成膜温度
との関係が示されており、同図（ｃ）にはＳｉＨ2 結合
比（Ｃa ／Ｃb : a= SiH2 ,b=H）が示されている。な
お、縦軸は任意単位である。
【０１７０】この図から本発明の場合には、各ガス濃
度，成膜速度，ＳｉＨ2 結合比が基板位置によらず一
定、換言すれば、基板面内で一定になるのに対し、従来
の場合には、材料ガスの上流と下流とでは異なる値にな
っていることが分かる。
【０１７１】かくして本実施例によれば、上流側での材
料ガスの消費によって、下流側での成膜が材料ガスの供
給律速となって、下流側での成膜速度が低下するといっ
たことがないので、複数枚の被成膜基板、つまり、被成
膜基板群に対する薄膜形成であっても、膜厚及び膜特性
が均一な薄膜を形成することができる。
【０１７２】図２９は、本発明の第１４の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１７３】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置の特徴
は、図３０に示すように、紫外光源６０２ａの長軸（延
在）方向が排気口６１３を中心とする円周方向に一致し
ていることにある。
【０１７４】即ち、被成膜基板６０６上に実質的に複数
のトーラス状の紫外光源が同心的に設けられていること
にある。
【０１７５】このような紫外光源６０２ａを用いると、
反応室６０５内の励起光強度分布は、図３１（ｂ）に示
すように、排気口６１３を中心とする円周方向では均一
であるが、図３１（ａ）に示すように、排気口６１３を
中心とする円の半径方向、つまり、材料ガスの流れ方向
においては周期的に変動するような分布となる。
【０１７６】しかしながら、励起光強度の変動は、上述
したように、材料ガスの流れ方向に沿った方向に存在す
るので、実際には、励起光強度は、材料ガスの分解によ
り生成された成膜種の輸送によって平均化される。
【０１７７】したがって、複数の被成膜基板６０６を用
いても、被成膜基板６０６上での実効的な励起光強度が
一様になるので、先の実施例と同様に、被成膜基板６０
６上で均一な薄膜形成を行なえる。
【０１７８】なお、励起光強度をより均一にするには、
被成膜基板６０６を基板内に中心点をもつ回転運動、い
わゆる自転させれば良い。例えば、図３４に示すよう
に、ヒ−タ６０７をモ−タ６２０によって回転させれば
良い。
【０１７９】図３２は、本発明の第１５の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１８０】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置の特徴
は、図３３に示すように、紫外光源６０２ｂの長軸（延
在）方向が排気口６１３を中心とする半径方向に一致し
ていると共に、図示しない機構によって全ての被成膜基
板６０６が排気口６１３の近傍に中心を持つ円周方向の
回転運動、いわゆる公転されることにある。
【０１８１】このような紫外光源６０２ｂを用いると、
反応室６０５内の励起光強度分布は、図３６（ａ）に示
すように、排気口６１３を中心とする円の半径方向にお
いては、紫外光源６０２の直下では均一な分布である
が、紫外光源６０２間では中央から反応室周辺に向かっ
て逓減する分布となる。一方、排気口６１３を中心とす
る円周方向では周期的に変動する分布となる。
【０１８２】しかしながら、被成膜基板６０６は、排気
口６１３の近傍に中心を持つ円周方向に公転運動するの
で、半径方向の励起光強度分布は、紫外光源６０２の直
下，紫外光源６０２間にかかわらず、中央から反応室周
辺に向かって逓減するような分布となり、一方、円周方
向の励起光強度分布は、均一化される。このため、第１
〜第６の実施例と同様な効果が得られる。
【０１８３】即ち、材料ガスの流れ方向に沿って上流側
から下流側へと被成膜基板６０６上での励起光強度が逓
増する励起光強度分布形状により、下流側での材料ガス
の分解反応である成膜種生成反応が促進される結果、１
次成膜種であるＳｉＨ3 ラジカル量が相対的に増加し、
下流側における２次成膜種であるＳｉＨ2 ラジカルの増
加が相殺されると共に、上流側での材料ガスの消費に起
因する下流側での成膜速度の低下も抑制される。したが
って、被成膜基板群上に膜質が均一な薄膜を形成でき
る。
【０１８４】なお、先の実施例と同様に、被成膜基板６
０６を基板面内を中心とした回転運動、つまり、自転運
動させることによってより均一な薄膜形成が可能とな
る。
【０１８５】図３７は、本発明の第１６の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１８６】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置が先の実
施例と異なる点は、図３８に示すように、ランプハウス
６０１内の紫外光源６０２間の空間に、基板加熱のため
の熱線光源６０３が設けられていることにある。熱線光
源６０３としては、例えば、赤外光ランプを用いる。
【０１８７】このように構成された水銀増感光ＣＶＤ装
置によれば、先の実施例のヒ−タ６０７が不要になり、
前述した被成膜基板６０６を回転するための回転機構を
簡略化できる。
【０１８８】また、複数の熱線光源６０３の光強度分布
は、被成膜基板６０６が上記回転機構により回転運動さ
れるので平均化される。このため、従来のＣＶＤ装置で
は完全には回避できなかった基板加熱用のヒータ間の温
度分布に起因する被成膜基板間の温度差を完全に平均化
できる。したがって、被成膜基板面内だけではなく、被
成膜基板間においても均一な薄膜形成が可能となる。な
お、本実施例においても、先の実施例と同様に、被成膜
基板６０６を基板面内を中心とした回転運動、つまり、
自転運動させることによってより均一な薄膜形成が可能
となる。
【０１８９】図３９は、本発明の第１７の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１９０】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置が先の実
施例と異なる点は、被成膜基板６０６が絶縁体からなる
基板支持部６１７によって支持されていることにある。
【０１９１】このように構成された水銀増感光ＣＶＤ装
置によれば、図４０に示す熱線光源６０３によって基板
加熱を効率良く行なえると共に、外界の温度変動があっ
ても基板支持部６１７によって基板面内及び基板間の温
度不均一性を抑制できる。したがって、より均一な薄膜
形成が可能となる。なお、本実施例においても、先の実
施例と同様に、被成膜基板６０６を基板面内を中心とし
た回転運動、つまり、自転運動させることによってより
均一な薄膜形成が可能となる。
【０１９２】図４１は、本発明の第１８の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図であり、図４２は、
被成膜基板６０６の配置を示す図である。
【０１９３】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置が第１４
の実施例と異なる点は、反応室６０５の上方の中央部に
排気口６１３が設けられていることにある。
【０１９４】このように構成された水銀増感光ＣＶＤ装
置によれば、反応室６０５の底部が平坦化されるので、
上記回転機構をより簡略化できる。
【０１９５】また、複数の被成膜基板６０６をヒ−タ６
０７上に載置する代わりに、図４３，図４４に示すよう
に、大型フラットパネルディスプレイ基板等の大面積の
長方形の被成膜基板６０６ａを載置すれば、材料ガスの
輸送距離が被成膜基板６０６ａの対角線長の１／２程度
になるので、膜質や膜厚が均一な薄膜を容易に形成でき
るようになる。
【０１９６】なお、排気口６１３の材料として、励起光
透過性材料、例えば、紫外光源６０２が低圧水銀ランプ
の場合には、合成石英により形成することで、排気口６
１３に対向する位置での被成膜基板６０６，６０６ａ上
における励起光強度の低下を抑制でき、より均一な薄膜
形成が可能となる。
【０１９７】図４５は、本発明の第１９の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０１９８】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置は、第１
４の実施例のそれを層流方式化した構成になっている。
【０１９９】即ち、図２６の水銀増感光ＣＶＤ装置に、
反応室６０５と光導入窓６０４との間に設けられたパー
ジ室６１５と、このパージ室６１５内にＡｒガス等の非
成膜性ガスからなるパージガスを導入するためのパージ
ガス導入ノズル６１０ｂと、パージ室６１５と反応室６
０５とを仕切ると共に、被成膜基板６０６上におけるパ
ージガスの流量を均一化するためのパージガス導入ノズ
ルプレート６１１と、反応室６０５内でのパージガスと
材料ガスの流れを制流するためのガス流制御板６１２と
が付加された構成になっている。なお、パージガス導入
ノズル６１０ｂは、材料ガス導入ノズル６１０ａと同様
な構成になっている。
【０２００】このように構成された光ＣＶＤ装置でも、
先の実施例と同様な効果が得られるのは勿論のこと、層
流型ＣＶＤ装置の特徴の１つである非成膜性ガスパージ
による材料ガスの層流化によって、長時間の連続成膜に
よるμｍオーダーの厚膜形成或いは連続薄膜形成が可能
になる共に、従来の層流型ＣＶＤ装置では、その反応室
内における薄膜形成特性分布のために不可能であった多
数基板への同時薄膜形成が可能になり、更に、大面積基
板への薄膜形成を均一に行なえる。
【０２０１】図４６は、本発明の第２０の実施例に係る
水銀増感光ＣＶＤ装置の概略構成図である。
【０２０２】本実施例の水銀増感光ＣＶＤ装置は、図４
１の光ＣＶＤ装置を層流方式化した構成になっている。
【０２０３】このように構成された水銀増感光ＣＶＤ装
置でも、第２０の実施例のそれと同様な効果が得られる
のは勿論のことを、反応室６０５の底部が平坦化される
ので装置全体の簡略化が容易になる。
【０２０４】また、図４７に示すように、大面積の長方
形の被成膜基板６０６ａを載置すれば、材料ガスの輸送
距離が被成膜基板６０６ａの対角線長の１／２程度にな
るので、膜質や膜厚が均一な薄膜を容易に形成できるよ
うになる。
【０２０５】なお、上記第１４〜第２０の実施例では、
水銀増感法を用いたＣＶＤ装置について説明したが、本
発明は、材料ガスを直接光励起する直接励起法を用いた
ＣＶＤ装置にも適用できる。
【０２０６】図４９は、本発明の第２１の実施例に係る
光ＣＶＤ装置の概略構成図である。図中、７０１は反応
室で、この反応室７０１の下方には、例えば、半導体基
板等からなる被成膜基板７０２を載置した基板ホルダー
７０３が収容されており、この基板ホルダー７０３の下
部には、被成膜基板７０２を加熱するためのヒーター７
０４が設けられている。また、材料ガスやエッチングガ
ス等のガス７０７がガス導入部７０６を介して反応室７
０１内に導入され、ガス７０７は排気ポンプ７０８によ
り排気されるようになっている。また、反応室７０１に
付属してゲートバルブ７２１を介してクリーニング用電
極７２３（被着物除去用の放電電極）の収納室７２２が
あり、この収納室７２２の中も排気ポンプ７０８で排気
されるようになっている。なお、クリーニング用電極７
２３の表面は絶縁材料で覆われていることが望ましい。
【０２０７】クリーニング用電極７２３は、通常、この
収納室７２２の内部に収められているが、反応室７０１
をクリーニングするときには、ゲートバルブ７２１を開
放して搬送機構７２４によって反応室７０１内に搬送さ
れ、基板ホルダー７０３上部に設置される。なお、クリ
ーニング用電極７２３を搬送するときに、その先端にた
わみが生じる場合には、クリーニング用電極の両脇を支
えるための絶縁性の搬送ガイド７２５を反応室７０１内
に設置しておくこともできる。
【０２０８】一方、前記反応室７０１の上方には、例え
ば、低圧水銀ランプからなる光源７１１を収容するラン
プハウス７１２があり、光源７１１からの光を反射する
反射板７１３が光源７１１の後部に取り付けられてい
る。
【０２０９】また、反応室７０１とランプハウス７１２
との間は、例えば、合成石英板からなる光導入窓７１４
で仕切られている。なお、図中、７１５は大気成分の光
吸収による紫外光の減衰を防止するためのランプハウス
７１２の内部にパージガスであるＮ2 ガスを導入、排気
するためのパイプである。
【０２１０】次に上記の如きに構成されＣＶＤ装置を用
いた成膜方法及びクリーニング方法を図５０を用いて説
明する。同図は図４９の光ＣＶＤ装置の垂直方向の断面
図を示しており、同図（ａ）は成膜時の状態を示し、同
図（ｂ）はクリーニング時の状態を示している。
【０２１１】まず、同図（ａ）に示すように、成膜時に
は、クリーニング用電極７２３は図４９に示してある状
態のように、クリーニング用電極７２３が収納室７２２
の内部に収容されているため、通常の光ＣＶＤ装置と同
様に光源７１１から出射された光は、光導入窓７１４を
透過して直接被成膜基板７０２の表面に照射される。そ
して、膜材料となるガス７０７は、被成膜基板７０２の
表面に均一に供給されるように、奥から手前に向かって
流されており、上記膜材料となるガス７０７が上記照射
光により分解されことによって被成膜基板７０２上に薄
膜が堆積される。
【０２１２】次に反応室７０１内をクリーニングすると
きには、同図（ｂ）に示すように、クリーニング用電極
７２３が収納室７２２から反応室７０１の内部に搬送さ
れてきて、基板ホルダー７０３の上部に設置され、基板
ホルダー部７０３と共に平行平板型ＲＦ電極を形成す
る。そして、エッチングガスとして、例えば、ＮＦ3 や
ＳＦ6 などＦ系のガス７０７をガス導入部７０６を介し
て反応室７０１内に導入した状態で、基板ホルダー７０
３及び反応室７０１の内壁をアースにし、クリーニング
用電極７２３に高周波電力を印加すると、これらの間で
プラズマ放電が発生する。これより、エッチングガスが
分解されてエッチング種が形成され、成膜時に反応室７
０１の内部に被着した不要な被着物が上記エッチング種
によってエッチング除去される。
【０２１３】本実施例によれば、クリーニング用電極７
２３は、被着物が一番多く被着している基板ホルダー７
０３の上部を覆っているため、この領域全体にプラズマ
領域が形成され、基板ホルダー７０３上に被着した被着
物を略均一にエッチングすることができる。したがっ
て、エッチングの不均一性に起因する反応室７０１の内
部のクリーニング時間の長時間化を防止でき、スループ
ットの向上を図ることができる。
【０２１４】一方、図５３，図５４に示すような従来の
光ＣＶＤ装置、即ち、棒状のクリーニング用電極７０５
が被成膜基板７０２の両外側にそれぞれ一本ずつ配置さ
た構成のものでは、クリーニング用電極７０５間の中央
部のエッチング速度が、クリーニング用電極７０５の近
傍のエッチング速度より極端に遅いため、反応室７０１
の内部のクリーニング時間が大幅に長くなり、スループ
ットの低下をきたすという問題がある。
【０２１５】図５５は、そのことを表している基板ホル
ダー上の位置とエッチング速度との関係を示す実験結果
である。この実験によれば、従来の場合、クリーニング
用電極の間隔が２３ｃｍになると、クリーニング用電極
の近傍のエッチング速度に対するクリーニング用電極間
の中央部の相対的なエッチング速度が１／５以下になる
ことが分かった。
【０２１６】かくして本実施例によれば、反応室７０１
をクリーニングするときのみに、基板ホルダー７０３の
上部に平板状のクリーニング用電極７２３を設置してプ
ラズマエッチングができるので、エッチング時間が大幅
に短縮化され、スループットが改善される。
【０２１７】図５１は、本発明の第２２の実施例に係る
光ＣＶＤ装置の概略構成図である。本実施例の光ＣＶＤ
装置が第２１の実施例のそれと異なる点は、クリーニン
グ用電極が第１，第２のクリーニング用電極で構成され
ていることにある。
【０２１８】図中、基板ホルダー７０３の外側上部に
は、従来の光ＣＶＤ装置と同様な一対のクリーニング用
電極７３１が基板ホルダー７０３及び反応室７０１の内
壁と絶縁されて設置されている。これが第１のクリーニ
ング用電極である。このクリーニング用電極７３１には
高周波電源（不図示）が接続されている。
【０２１９】また、第２１の実施例と同様に、クリーニ
ング用電極の収納室７２２がゲートバルブ７２１を介し
て反応室７０１に付属しており、この中に第２のクリー
ニング用電極７３２が収納されている。なお、この収納
室７２２の中も排気ポンプ７０８で排気されるようにな
っている。
【０２２０】この第２のクリーニング用電極７３２は、
例えば、ステンレスやアルミニウムのような材料からな
る平行平板構造で、反応室７０１の内部をクリーニング
するときにゲートバルブ７２１を開けて、収納室７２２
の内部に設けられた搬送機構７３３によって反応室７０
１内に搬送され、図５２に示すように、第１のクリーニ
ング電極である左右１対配置されているクリーニング用
電極７３１の上部に橋を掛けるように載置される。こう
することによって、第１，第２のクリーニング用電極７
３１，７３２が電気的に接続され、一体のクリーニング
用電極が形成される。
【０２２１】このように構成された光ＣＶＤ装置でも、
先の実施例と同様に、基板ホルダー７０３と第１，第２
のクリーニング用電極７３１，７３２とで平行平板型電
極が形成されるので、最も被着膜厚の厚い基板ホルダー
７０３上に被着した不要な被着物を略均一にエッチング
除去できるため、エッチング時間の短縮化を行なうこと
ができ、スループットの向上を図ることができる。
【０２２２】図５６は、本発明の第２３の実施例に係る
光ＣＶＤ装置の概略構成図である。図中、８０１は反応
室で、この反応室８０１内には、被成膜基板８０２を載
置するための基板ホルダー８０３が収容されており、こ
の基板ホルダー８０３の下方には、被成膜基板８０１を
加熱するためのヒーター８０４が設けられている。そし
て、反応室８０１内には、ガス供給部８０７から材料ガ
スやエッチングガス等のガス８０８が導入され、このガ
ス８０８は排気ポンプ８０９により排気されるようにな
っている。
【０２２３】一方、反応室８０１の上方には、低圧水銀
ランプ等の光源８１１を収容する光源収容室８１２が設
置され、この光源８１１からの光を反射する反射板８１
３がこの光源８１１の後部に取り付けられている。そし
て、反応室８０１と光源収容室８１２との間は、合成石
英板などからなる光導入窓８１４で仕切られている。な
お、８１６は光源収容室８１２の内部にパージガスであ
るＮ2 ガスを導入、排気するためのパイプである。
【０２２４】また、反応室８０１内をプラズマクリーニ
ングするためのクリーニング用電極８２１（被着物除去
用の放電電極）が反応室８０１内の光導入窓８１４の近
傍に設置されている。このクリーニング用電極８２１
は、通常、例えば、成膜を行なうときなどには、同図
（ａ）に示すように、光導入窓８１４の直下から外れた
電極収納部８２２内に収められており、一方、クリーニ
ングを行なうときには、同図（ｂ）に示すように搬送機
構（不図示）によって光導入窓８１４の直下に搬送され
て、光導入窓８１４をカバーするように設置される。こ
れは光導入窓８１４の反応室側表面がエッチングガスに
晒されないようにするためである。なお、クリーニング
用電極８２１には高周波電力が印加されて、アースに落
ちている反応室８０１の内壁との間で放電が行われるた
め、この間は絶縁された構造となっている。また、クリ
ーニング用電極８２１自身がスパッタされるのを防ぐた
めに、クリーニング用電極８２１の表面をスパッタ率の
低い、例えば、石英ガラス等の絶縁材料で覆っても良
い。
【０２２５】次に上記の如きに構成されＣＶＤ装置を用
いた成膜方法及びクリーニング方法を説明する。
【０２２６】まず、成膜の場合には、同図（ａ）に示す
ように、クリーニング用電極８２１は、光導入窓８１４
の直下から外れた電極収納部８２２内にあるため、通常
の光ＣＶＤ装置と同様に光源８１１から出射した光は光
導入窓８１４を透過後、直接被成膜基板８０２の表面に
照射される。そして、ガス供給部８０７から材料ガス８
０８が被成膜基板８０２の表面上に供給され、これが照
射光により分解され、被成膜基板８０２上に薄膜が推積
される。
【０２２７】次に反応室８０１内をクリーニングすると
きには、同図（ｂ）に示すように、クリーニング用電極
８２１が収納部８２２から光導入窓８１４の直下に搬送
されてきて、光導入窓８１４の反応室側表面がエッチン
グガスに晒されないように、これを覆おう形で設置され
る。この状態でクリーニング用電極８２１と基板ホルダ
ー８０３との間で平行平板型ＲＦ電極構造が形成され
る。そして、反応室８０１内にエッチングガス８０８、
例えば、ＮＦ3 やＳＦ6 等を導入した状態で、基板ホル
ダー８０３を含む反応室８０１の内壁をアースにし、ク
リーニング用電極８２１に高周波電力を印加するとこの
間でプラズマ放電が起こり、反応室８０１の内部に推積
した不要な被着物をプラズマエッチングで除去すること
ができる。本実施によれば、先の実施例と同様に、基板
ホルダー８０３上の推積物を略均一にエッチングするこ
とができ、エッチングの不均一性に起因した反応室８０
３の内部のクリーニング時間の長時間化を防止できる。
【０２２８】また、本実施では、光導入窓８１４の反応
室側表面がクリーニング用電極８２１で覆われているた
め、エッチングガスがこの部分に入り込むことがないの
で、光導入窓８１４がエッチングガスによってエッチン
グされて曇り、光透過度が低下することがない。このた
め、成膜速度の低下を防止でき、煩雑な光導入窓８１４
の交換が不要となる。
【０２２９】一方、図５３に示したような従来の光ＣＶ
Ｄ装置の場合には、例えば、エッチングガスとしてＮＦ
3 やＳＦ6 等のＦ系ガスを用いた場合には、プラズマ分
解によってＦラジカルが生成され、このＦラジカルが被
エッチング物であるアモルファスＳｉ膜中に含まれる水
素（Ｈ）若しくは残留水分等のＨと反応するとＨＦラジ
カルが生成され、これらのラジカルが光導入窓の材料、
例えば、合成石英と反応して光導入窓がエッチングさ
れ、光透過度が低下する。
【０２３０】かくして本実施例によれば、クリーニング
時に平板型のクリーニング用電極８２１が光導入窓８１
４を覆うべく設置されるので、光導入窓８１４がエッチ
ングされて曇ることがなく、また、エッチング時間が大
幅に短縮され、もって、スループットが大幅に改善され
る。
【０２３１】図５７は、本発明の第２４の実施例に係る
光ＣＶＤ装置の概略構成図である。第２３の実施例の光
ＣＶＤ装置の場合、光導入窓８１４の透過率低下の原因
となる膜推積を防ぐために、例えば、光導入窓８１４の
反応室側表面に蒸気圧の低いオイル（フォンブリンオイ
ル等）を塗布する方法などがとられる。しかし、オイル
も徐々にではあるが蒸発するため、定期的に塗布し直す
という煩わしさがある。このような煩わしさを解決した
のが本実施例の光ＣＶＤ装置である。
【０２３２】即ち、本実施例の光ＣＶＤ装置が先の実施
例のそれと異なる点は、光導入窓への膜推積を防ぐため
に、光導入窓の下部から不活性ガスを強制的に下方へ吹
き出し、成膜に寄与するラジカルを光導入窓に近付けな
いようにしたことにある。
【０２３３】図中、８３１はスリット状のガスノズルで
あり、材料ガス８０８はここから反応室８０１の内部に
シート状に導入される。一方、これと同時にパージ用の
不活性ガス（パージガス）８３２、例えば、Ａｒガスが
光導入窓８１４の下部に取り付けられたフローガードプ
レート８３３を通して下方に吹き下ろされる。このパー
ジガス８３２はスリットノズル８３１から導入された材
料ガス８０８を被成膜基板８０２の表面上に押し付け、
層流状に流すための役割を果たす。そして、この状態で
光源８１１から出射した光は光導入窓８１４を透過して
被成膜基板８０２の表面に照射され、これによって材料
ガス８０８が分解されて被成膜基板８０２上に膜が推積
される。このような方法によれば、材料ガス８０８が分
解されて生成された成膜に寄与するラジカルが、パージ
ガス８３２によって光導入窓８１４には至らないため、
光導入窓８１４に膜が推積して光透過率が低下すること
はない。
【０２３４】次に反応室８０１内をクリーニングすると
きには、先の実施例と同様に、クリーニング用電極８２
１が電極収納部８２２から光導入窓８１４の直下に搬送
されてきて、光導入窓８１４の反応室側表面がエッチン
グガスに晒されないようにこれを覆う形で設置される。
そして、反応室８０１内にエッチングガス８０８、例え
ば、ＮＦ3 やＳＦ6 等を導入した状態でクリーニング用
電極８２１に高周波電力を印加することにより、反応室
８０１内の不要な被着物をプラズマエッチングで除去す
ることができる。このとき、光導入窓８１４の反応室側
表面がクリーニング用電極８２１で覆われているため、
エッチングガス８０８が分解されてできたエッチング種
がこの部分に入り込むことがない。したがって、先の実
施例と同様に、光導入窓８１４のエッチングによる光透
過度の低下を防止できる。
【０２３５】したがって、本実施例によれば、成膜時及
びクリーニング時における光導入窓８１４の光透過率の
低下を防止でき、もって、スループットが更に改善され
る。
【０２３６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、光
ＣＶＤ法による成膜において、膜厚や膜特性等の不均一
や、スループットの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る光ＣＶＤ装置の概
略構成図。
【図２】図１の光ＣＶＤ装置における基板位置と励起光
強度との関係を示す特性図。
【図３】本発明の効果を説明するための図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る光ＣＶＤ装置の概
略構成図。
【図５】図４の光ＣＶＤ装置における基板位置と励起光
強度との関係を示す特性図。
【図６】本発明の第３の実施例に係る光ＣＶＤ装置の概
略構成図。
【図７】図６の光ＣＶＤ装置における基板位置と励起光
強度との関係を示す特性図。
【図８】本発明の第４の実施例に係る光ＣＶＤ装置の概
略構成図。
【図９】図８の光ＣＶＤ装置における基板位置と励起光
強度との関係を示す特性図。
【図１０】本発明の第５の実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図１１】図１０の光ＣＶＤ装置における基板位置と励
起光強度との関係を示す特性図。
【図１２】本発明の第６の実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図１３】図１２の光ＣＶＤ装置における基板位置と励
起光強度との関係を示す特性図。
【図１４】従来の光ＣＶＤ装置の概略構成図。
【図１５】図１４の光ＣＶＤ装置における基板位置と励
起光強度との関係を示す特性図。
【図１６】本発明の第７の実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図１７】本発明の第８の実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図１８】エッチング速度と反応室内の位置と関係を示
す特性図。
【図１９】従来の光ＣＶＤ装置の概略構成図。
【図２０】本発明の第９のＣＶＤ装置の概略構成図。
【図２１】基板位置と紫外光照度との関係を示す特性
図。
【図２２】本発明の第１０の光ＣＶＤ装置の概略構成
図。
【図２３】図２２の光ＣＶＤ装置の光透過型ノズルの概
略構成図。
【図２４】本発明の第１１の光ＣＶＤ装置の概略構成。
【図２５】本発明の第１２の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【図２６】本発明の第１３の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【図２７】被成膜基板の配置を示す図。
【図２８】本発明の効果を説明するための図。
【図２９】本発明の第１４の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【図３０】図２９の光ＣＶＤ装置の紫外光源の形状を示
す図。
【図３１】図２９の光ＣＶＤ装置の紫外光源の励起強度
分布を示す図。
【図３２】本発明の第１５実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図３３】図３２の光ＣＶＤ装置の紫外光源の形状を示
す図。
【図３４】被成膜基板の回転機構を示す図。
【図３５】図３２の光ＣＶＤ装置の半径方向の紫外光源
の励起強度分布を示す図。
【図３６】図３２の光ＣＶＤ装置の円周方向の紫外光源
の励起強度分布を示す図。
【図３７】本発明の第１６実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図３８】図３７の光ＣＶＤ装置の紫外光源の形状を示
す図。
【図３９】本発明の第１７実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図４０】図４０の光ＣＶＤ装置の紫外光源の形状を示
す図。
【図４１】本発明の第１８実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図４２】被成膜基板の配置を示す図。
【図４３】図４１の光ＣＶＤ装置の応用例を示す図。
【図４４】被成膜基板の配置を示す図。
【図４５】本発明の第１９実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図４６】本発明の第２０の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【図４７】図４５の光ＣＶＤ装置の応用例を示す図。
【図４８】従来の光ＣＶＤ装置の概略構成図。
【図４９】本発明の第２１の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【図５０】図４９のＣＶＤ装置を垂直方向から見た概略
構成図。
【図５１】本発明の第２２の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【図５２】図５１の光ＣＶＤ装置クリーニング時の状態
を示す図。
【図５３】従来の光ＣＶＤ装置の概略構成図。
【図５４】従来の光ＣＶＤ装置の概略構成図。
【図５５】基板位置とエッチング速度との関係を示す
図。
【図５６】本発明の第２３実施例に係る光ＣＶＤ装置の
概略構成図。
【図５７】本発明の第２４の実施例に係る光ＣＶＤ装置
の概略構成図。
【符号の説明】
１０１…ランプハウス、１０２…紫外光源、１０３…反
射板、１０４，１０４ａ…光導入窓、１０５…反応室、
１０６…被成膜基板、１０７…ヒータ、１０８…ガス排
気部、１０９…水銀溜、１１０ａ…材料ガス導入ノズ
ル、１１０ｂ…パージガス導入ノズル、１１１…パージ
ガス導入ノズルプレート、１１２…ガス流制御板、１１
３…電源、２０１…ランプハウス、２０２…紫外光源、
２０３…反射板、２０４…光導入窓、２０５…反応室、
２０６…被成膜基板、２０７…ヒータ、２０８…ガス排
気部、２０９…水銀溜、２１０ａ…材料ガス導入ノズ
ル、２１０ｂ…パージガス導入ノズル、２１１…パージ
ガス導入ノズルプレート、２１２…ガス流制御板、２１
３…排気口、２１４，２１４ａ…クリーニング放電電
極、２１５…高周波電源、３０１…紫外光源、３０２…
光導入窓、３０３…光透過型ノズル、３０４…反応室、
３０５…被成膜基板、３０６…ヒータ、３０７…ガス排
気部、３０８ａ…材料ガス導入ノズル、３０８ｂ…パー
ジガス導入ノズル、３０９…パージガス、３１０…ガス
流制御板、３１１…水銀溜、３１２…材料ガス、３１３
…電源、３１４…反射板、３１５…ランプハウス、４０
１…紫外光源、４０２…光導入窓、４０３…パージ室、
４０４…光透過型ノズル、４０５…反応室、４０６…被
成膜基板、４０７…ヒータ、４０８…ガス排気部、４０
９ａ…材料ガス導入ノズル、４０９ｂ…パージガス導入
ノズル、４１０…パージガス、４１１…ガス流制御板、
４１２…水銀溜、４１３…電源、４１４…ランプハウ
ス、４１５…排気口、４１６…仕切板、５０１…反応
室、５０２…ガス排気部、５０３…材料ガス、５０４ａ
…材料ガス導入ノズル、５０４ｂ…エッチングガス導入
ノズル、５０５…紫外光源、５０６…光導入窓、５０７
…被成膜基板、５０８，５０８ａ…アモルファスシリコ
ン薄膜、５０９…エッチングガス、５１０…クリーニン
グ放電電極、５１１…スパッタ原子、５１２…遮蔽版、
６０１…ランプハウス、６０２…紫外光源、６０３…熱
線光源、６０４…光導入窓、６０５…反応室、６０６…
被成膜基板、６０７…ヒ−タ、６０８…ガス排気部、６
０９…水銀溜、６１０ａ…材料ガス導入ノズル、６１０
ｂ…パージガス導入ノズル、６１１…パージガス導入ノ
ズルプレート、６１２…制流板、６１３…排気口、６１
４…電源、６１５…パージ室、６１７…基板支持部、７
０１…反応室、７０２…被成膜基板、７０３…基板ホル
ダー、７０４…ヒ−タ、７０５…クリーニング用電極、
７０６…ガス導入部、７０７…ガス（材料ガス，エッチ
ングガス）、７０８…排気ポンプ、７１１…光源、７１
２…ランプハウス、７１３…反射板、７１４…光導入
窓、７１５…パイプ、７２１…ゲートバルブ、７２２…
収納室、７２３…クリーニング用電極、７２４…搬送機
構、７３２…クリーニング用電極、８０１…反応室、８
０２…被成膜基板、８０３…基板ホルダー、８０４…ヒ
−タ、８０７…ガス供給部、８０８…ガス（材料ガス，
エッチングガス）、８０９…排気ポンプ、８１１…光
源、８１２…ランプハウス、８１３…反射板、８１４…
光導入窓、８１６…パイプ、８２１…クリーニング用電
極、８３１…ガスノズル、８３２…パージガス、８３３
…フローガードプレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 秀俊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 佐々木 道夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 井原 久典 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 上村 孝明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板を収容して成膜を行なうための反応室
    と、 前記反応室内に導入された材料ガスに光を照射する手段
    と、 前記基板上における前記光の照度を前記反応室内の前記
    材料ガスの流れ方向に向かって大きくする手段とを具備
    してなることを特徴とする光ＣＶＤ装置。
  2. 【請求項２】基板を収容して成膜を行なうための反応室
    と、 前記反応室内に導入された材料ガスに光を照射する手段
    と、 前記反応室内にエッチングガスを供給する手段と、 前記基板上に設けられ、その形状が前記基板を囲む閉曲
    線状の被着物除去用の放電電極とを具備してなることを
    特徴とする光ＣＶＤ装置。
  3. 【請求項３】前記被着物除去用電極は、前記閉曲線内で
    の形状が格子状であることを特徴とする請求項２に記載
    の光ＣＶＤ装置。
  4. 【請求項４】基板を収容して成膜を行なうための反応室
    と、 前記反応室内の上方に設けられ、前記反応室内に導入さ
    れた材料ガスを光分解するための光源と、 前記光源からの光を前記反応室内の所定領域に照射する
    ための光導入窓と、 前記基板と前記光導入窓との間に設けられ、所定の光透
    過率分布を有する光透過型ノズルと、 前記光導入窓と前記光透過型ノズルと間の空間に、前記
    材料ガスを層流にするためのパージガスを供給する手段
    とを具備してなることを特徴とする光ＣＶＤ装置。
  5. 【請求項５】基板を収容して成膜を行なうための反応室
    と、 前記反応室内の上方に設けられ、前記反応室内に導入さ
    れた材料ガスを光分解するための光源と、 前記光源からの光を前記反応室内の所定領域に照射する
    ための光導入窓と、 前記基板と前記光導入窓との間に設けられ、前記材料ガ
    スの下流側におけるガスの吹き出し量が、前記材料ガス
    の上流側におけるガスの吹き出し量より多くなるべく形
    成された光透過型ノズルと、 前記光導入窓と前記光透過型ノズルと間の空間に、前記
    材料ガスを層流にするためのパージガスを供給する手段
    とを具備してなることを特徴とする光ＣＶＤ装置。
  6. 【請求項６】基板を収容して成膜を行なうための反応室
    と、 前記反応室内に導入された材料ガスを光分解するたの光
    源と、 前記光源からの光を前記反応室内の所定領域に照射する
    ための光導入窓と、 前記反応室内にエッチングガスを供給する手段と、 前記反応室内に設けられた被着物除去用の放電電極と、 前記光導入窓と前記放電電極との間に設けられた遮蔽版
    とを具備してなることを特徴とする光ＣＶＤ装置。
  7. 【請求項７】排気口が中心部に設けられた反応室と、 この反応室内に収容された基板の周囲に設けられた材料
    ガス導入手段と、 前記材料ガス導入手段によって前記反応室内に導入され
    た材料ガスに光を照射する手段と、 を具備してなることを特徴とする光ＣＶＤ装置。
  8. 【請求項８】基板を収容して成膜を行なうための反応室
    と、 前記反応室内に導入された材料ガスに光を照射する手段
    と、 前記反応室内にエッチングガスを供給する手段と、 前記反応室内外に搬送自在の平板状の被着物除去用の放
    電電極とを具備してなることを特徴とする光ＣＶＤ装
    置。
  9. 【請求項９】前記放電電極は、前記反応室内では前記光
    導入窓を覆うべく設置されることを特徴とする請求項８
    に記載の光ＣＶＤ装置。
  10. 【請求項１０】反応室の上方に設けられた光導入窓を介
    して前記反応室内に光を導入し、前記反応室内の材料ガ
    スを分解して化学反応により前記反応室の下方に設けら
    れた基板上に薄膜を形成する工程と、 前記光導入窓から前記基板の方向に流れるべく前記反応
    室内にパージガスを導入すると共に、前記反応室内にエ
    ッチングガスを導入する工程と、 プラズマ放電によってエッチング種を生成して、前記反
    応室内の被着物をエッチングする工程とを有することを
    特徴とする光ＣＶＤ法。
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