JPH079886B2 - 薄膜の製造方法 - Google Patents
薄膜の製造方法Info
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- JPH079886B2 JPH079886B2 JP61047525A JP4752586A JPH079886B2 JP H079886 B2 JPH079886 B2 JP H079886B2 JP 61047525 A JP61047525 A JP 61047525A JP 4752586 A JP4752586 A JP 4752586A JP H079886 B2 JPH079886 B2 JP H079886B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/486—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using ion beam radiation
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、加速された荷電粒子ビームをエネルギ源と
して原料ガスを分解し、分解によって生成したラジカル
（高反応性の活性種）を基板上に堆積させて、薄膜を形
成するCVDによる薄膜の製造方法に関する。
して原料ガスを分解し、分解によって生成したラジカル
（高反応性の活性種）を基板上に堆積させて、薄膜を形
成するCVDによる薄膜の製造方法に関する。
真空排気可能な反応室に原料ガスを導入してあるエネル
ギを与えると、原料ガスが分解してラジカルが生じ、基
板上に堆積する。従来このようなCVD法においては、弱
電離プラズマを用いたプラズマCVD法が主流となってい
る。これを第８図に示す。この従来方法においては排気
口16を介して排気された反応室１に原料ガスが原料ガス
導入管５により導入され、圧力が数ミリtorrに制御され
る。高周波電源18により交流電界を高周波電極17に印加
するとグロー放電が起こり、原料ガスはイオン化してプ
ラズマを発生する。このプラズマにより原料ガスは励起
されて分解し、ラジカルを発生してヒータ４で所定温度
に維持された基板３の上に堆積する。しかしこのプラズ
マをエネルギとして用いたプラズマCVD法においては、
プラズマ中の電子のエネルギー分布が広範囲にわたるた
め、多種類のラジカルを発生して反応が多様化し、膜質
が制御し難い欠点があった。
ギを与えると、原料ガスが分解してラジカルが生じ、基
板上に堆積する。従来このようなCVD法においては、弱
電離プラズマを用いたプラズマCVD法が主流となってい
る。これを第８図に示す。この従来方法においては排気
口16を介して排気された反応室１に原料ガスが原料ガス
導入管５により導入され、圧力が数ミリtorrに制御され
る。高周波電源18により交流電界を高周波電極17に印加
するとグロー放電が起こり、原料ガスはイオン化してプ
ラズマを発生する。このプラズマにより原料ガスは励起
されて分解し、ラジカルを発生してヒータ４で所定温度
に維持された基板３の上に堆積する。しかしこのプラズ
マをエネルギとして用いたプラズマCVD法においては、
プラズマ中の電子のエネルギー分布が広範囲にわたるた
め、多種類のラジカルを発生して反応が多様化し、膜質
が制御し難い欠点があった。
近年プラズマに代わるエネルギ源として、光を用いたい
わゆる光CVD法が注目されている。これを第９図に示
す。この従来方法においては、排気された反応室１に原
料ガスが原料ガス導入管５により導入され、この導入さ
れた原料ガスに光源20からの紫外光19が光入射窓21を経
て照射される。このとき原料ガスは、紫外光19によって
分解し、ラジカルを発生する。このような光CVD法で
は、光源の波長を選択することによって、ある特定のエ
ネルギーをもった光子がラジカル生成に寄与するように
し、特定の反応だけを促進することが可能である。さら
に光CVD法では、光学レンズや反射鏡などを用いて任意
の場所に集光することができ反応効率は高くなる。
わゆる光CVD法が注目されている。これを第９図に示
す。この従来方法においては、排気された反応室１に原
料ガスが原料ガス導入管５により導入され、この導入さ
れた原料ガスに光源20からの紫外光19が光入射窓21を経
て照射される。このとき原料ガスは、紫外光19によって
分解し、ラジカルを発生する。このような光CVD法で
は、光源の波長を選択することによって、ある特定のエ
ネルギーをもった光子がラジカル生成に寄与するように
し、特定の反応だけを促進することが可能である。さら
に光CVD法では、光学レンズや反射鏡などを用いて任意
の場所に集光することができ反応効率は高くなる。
しかしこのような光CVD法においては、光の入射窓21に
光分解によって生じたラジカルが附着して窓がくもり、
反応の進行が阻害されるという欠点がある。また現段階
では、入射光の光子１ケあたりのエネルギは高くとも7e
V程度の光源しか使用されておらず、任意のエネルギー
の光子を使用することは不可能であった。
光分解によって生じたラジカルが附着して窓がくもり、
反応の進行が阻害されるという欠点がある。また現段階
では、入射光の光子１ケあたりのエネルギは高くとも7e
V程度の光源しか使用されておらず、任意のエネルギー
の光子を使用することは不可能であった。
この発明は、上述のような従来技術の欠点を克服して、
原料ガスの分解反応により形成する薄膜について、その
膜質の制御性を向上させる薄膜の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
原料ガスの分解反応により形成する薄膜について、その
膜質の制御性を向上させる薄膜の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
この発明は、真空排気可能な反応室内に設けた基板支持
体に薄膜を形成すべき基板を支持させておき、薄膜形成
のための原料ガスを原料ガス供給手段により反応室に供
給するとともにそのガス噴出口を原料ガス流が基板に向
く方向に指向させ、反応室に供給された原料ガスを励起
するための荷電粒子ビームを発しかつビーム室内に設け
られた荷電粒子ビーム源のビーム出射口が反応室内に開
口するようにしかつ該出射口からの荷電粒子ビームが反
応室内に自由膨脹する以前のガス流出口近傍の反応ガス
流と交差する向きにこれを指向させ、さらに荷電粒子ビ
ーム源からの荷電粒子のエネルギーを所定値に加速する
ことによって上記の目的を達成する。
体に薄膜を形成すべき基板を支持させておき、薄膜形成
のための原料ガスを原料ガス供給手段により反応室に供
給するとともにそのガス噴出口を原料ガス流が基板に向
く方向に指向させ、反応室に供給された原料ガスを励起
するための荷電粒子ビームを発しかつビーム室内に設け
られた荷電粒子ビーム源のビーム出射口が反応室内に開
口するようにしかつ該出射口からの荷電粒子ビームが反
応室内に自由膨脹する以前のガス流出口近傍の反応ガス
流と交差する向きにこれを指向させ、さらに荷電粒子ビ
ーム源からの荷電粒子のエネルギーを所定値に加速する
ことによって上記の目的を達成する。
すなわち、荷電粒子のエネルギーを所定値に加速したの
で、荷電粒子によって励起される原料ガスは所望のラジ
カルに分解して反応に選択性が生じることになる。また
反応室に供給されたシラン系ガス，ゲルマン系ガス，あ
るいはこれらとアルゴン，水素等の希釈ガスとの混合ガ
スを励起するための荷電粒子ビームを発しかつビーム室
内に設けられた荷電粒子ビーム源のビーム出射口が反応
室内に開口するようにしかつ該出射口からの荷電粒子ビ
ームがガム噴出口近傍の反応ガス流と所定角度で交差す
る向きにこれを指向させたので、原料ガスは荷電粒子と
全て衝突してイオン化，励起，分解がおこる。その際ガ
ス噴出口を原料ガス流が基板に向く方向に開口させたの
で、励起，分解によって生じたラジカルは基板に吹きつ
けられ有効に基板の表面に堆積する。
で、荷電粒子によって励起される原料ガスは所望のラジ
カルに分解して反応に選択性が生じることになる。また
反応室に供給されたシラン系ガス，ゲルマン系ガス，あ
るいはこれらとアルゴン，水素等の希釈ガスとの混合ガ
スを励起するための荷電粒子ビームを発しかつビーム室
内に設けられた荷電粒子ビーム源のビーム出射口が反応
室内に開口するようにしかつ該出射口からの荷電粒子ビ
ームがガム噴出口近傍の反応ガス流と所定角度で交差す
る向きにこれを指向させたので、原料ガスは荷電粒子と
全て衝突してイオン化，励起，分解がおこる。その際ガ
ス噴出口を原料ガス流が基板に向く方向に開口させたの
で、励起，分解によって生じたラジカルは基板に吹きつ
けられ有効に基板の表面に堆積する。
次に第１図にもとづいて、本発明の第一の実施例を説明
する。ここで第８図，第９図と共通する部分には、同一
符号を使用する。
する。ここで第８図，第９図と共通する部分には、同一
符号を使用する。
反応室１には基板支持体（サセプタ）２が設けられ、そ
れに基板３が取りつけられている。基板３の温度は、ヒ
ータ４により所定値に設定される。原料ガスを噴出させ
るノズル６は、原料ガス導入管５に連結するとともに、
そのガス噴出口を反応ガス流が基板に向く方向に指向さ
せる。反応室１及びこれに接続されているビーム室７の
内部は、真空排気口16を介して高排気速度の真空ポンプ
で高真空、例えば10-4torrあるいはそれ以下の真空度に
排気される。
れに基板３が取りつけられている。基板３の温度は、ヒ
ータ４により所定値に設定される。原料ガスを噴出させ
るノズル６は、原料ガス導入管５に連結するとともに、
そのガス噴出口を反応ガス流が基板に向く方向に指向さ
せる。反応室１及びこれに接続されているビーム室７の
内部は、真空排気口16を介して高排気速度の真空ポンプ
で高真空、例えば10-4torrあるいはそれ以下の真空度に
排気される。
荷電粒子ビーム15としては、イオンビームあるいは電子
ビームのいずれをも用いることができる。荷電粒子ビー
ム源８は、イオンビームの場合例えば、高周波放電形，
マイクロ波放電形，デユオプラズマトロン形，電子衝撃
形などのイオン源があり、電子ビームの場合は、電子源
として熱電子形，ホロカソード形などを使用することが
できる。
ビームのいずれをも用いることができる。荷電粒子ビー
ム源８は、イオンビームの場合例えば、高周波放電形，
マイクロ波放電形，デユオプラズマトロン形，電子衝撃
形などのイオン源があり、電子ビームの場合は、電子源
として熱電子形，ホロカソード形などを使用することが
できる。
荷電粒子ビーム源８よりとり出された荷電粒子は、ビー
ム加速用電源10により適当な加速方法、例えば荷電粒子
ビーム源８を反応室１及びノズル６に対して正電位（イ
オンビームの場合）あるいは負電位（電子ビームの場
合）とすることによって、荷電粒子をノズル６の方向へ
加速することができる。加速電位としては、数Ｖから数
kVの範囲の電位の適当値が選択される。荷電粒子ビーム
15は、ビーム室７内部に設けられた静電レンズ11によっ
て、ノズル６の先端部にあるガス噴出口23近傍に集束さ
れる。ビーム出射口12はその構造がオリフイス13であ
り、これは荷電粒子ビームを集束しかつ原料ガスの拡散
を低減させる働きをする。
ム加速用電源10により適当な加速方法、例えば荷電粒子
ビーム源８を反応室１及びノズル６に対して正電位（イ
オンビームの場合）あるいは負電位（電子ビームの場
合）とすることによって、荷電粒子をノズル６の方向へ
加速することができる。加速電位としては、数Ｖから数
kVの範囲の電位の適当値が選択される。荷電粒子ビーム
15は、ビーム室７内部に設けられた静電レンズ11によっ
て、ノズル６の先端部にあるガス噴出口23近傍に集束さ
れる。ビーム出射口12はその構造がオリフイス13であ
り、これは荷電粒子ビームを集束しかつ原料ガスの拡散
を低減させる働きをする。
原料ガスは、例えばアモルフアスシリコンの薄膜を形成
するときは、シラン系ガス（SiH4，Si2H6）あるいはこ
れに希釈用ガス（希ガスやH2）を混合したものを用い
る。原料ガスはノズル６より噴出され、自由膨脹流とな
って基板３に向かう。その際ノズル６より噴出した直後
の原料ガス流９には、荷電粒子ビーム15を所定の入射角
で交差させる。このため原料ガスは全て荷電粒子ビーム
15と衝突を起こす。衝突を起こした原料ガスはイオン化
しあるいは励起状態となり、あるものは分解を起こして
ラジカルを多数形成する。また原料ガス噴出口は、原料
ガス流が基板に向く方向にこれを指向させたので、荷電
粒子ビームとの反応によって生成したラジカルは、原料
ガス流９となって基板３に吹きつけられ有効に基板表面
に堆積し上述の交差の効果とあいまって薄膜を効率良く
形成できる。
するときは、シラン系ガス（SiH4，Si2H6）あるいはこ
れに希釈用ガス（希ガスやH2）を混合したものを用い
る。原料ガスはノズル６より噴出され、自由膨脹流とな
って基板３に向かう。その際ノズル６より噴出した直後
の原料ガス流９には、荷電粒子ビーム15を所定の入射角
で交差させる。このため原料ガスは全て荷電粒子ビーム
15と衝突を起こす。衝突を起こした原料ガスはイオン化
しあるいは励起状態となり、あるものは分解を起こして
ラジカルを多数形成する。また原料ガス噴出口は、原料
ガス流が基板に向く方向にこれを指向させたので、荷電
粒子ビームとの反応によって生成したラジカルは、原料
ガス流９となって基板３に吹きつけられ有効に基板表面
に堆積し上述の交差の効果とあいまって薄膜を効率良く
形成できる。
荷電粒子のエネルギーは、加速電位の設定値により所定
の値に制御することが可能である。原料ガス分解の確率
である反応断面積は、荷電粒子のエネルギーとともに変
わるが、ピーク値を有しこのピークエネルギーは、各分
解反応に固有のものである。従って加速電位を変えて荷
電粒子エネルギーを所定値に制御することにより、任意
の分解反応を選択的に行なわせることが可能になる。そ
の際荷電粒子のエネルギーは目的とする分解反応の反応
断面積のピークエネルギーに合わせる。
の値に制御することが可能である。原料ガス分解の確率
である反応断面積は、荷電粒子のエネルギーとともに変
わるが、ピーク値を有しこのピークエネルギーは、各分
解反応に固有のものである。従って加速電位を変えて荷
電粒子エネルギーを所定値に制御することにより、任意
の分解反応を選択的に行なわせることが可能になる。そ
の際荷電粒子のエネルギーは目的とする分解反応の反応
断面積のピークエネルギーに合わせる。
ビーム出射口12にあるオリフイス13は、その直径を縮少
することにより原料ガスがビーム室内へ拡散する量を低
減することができ、それによってビーム源８を保護し、
ビーム15の散乱を防ぐ。
することにより原料ガスがビーム室内へ拡散する量を低
減することができ、それによってビーム源８を保護し、
ビーム15の散乱を防ぐ。
原料ガスの供給は、ノズル６によりこれを連続的に行な
ってもよくまた間欠的に行なってもよい。間欠的な動作
を行なうのはこれにより反応室１の内部の真空度を所定
値に維持するためである。間欠的に原料を供給するとき
は、薄膜は断続かつ持続的に基板３の表面に形成され
る。また間欠的に原料ガスを供給するときは、荷電粒子
ビーム15は原料ガスの供給に同期し、あるいは同期をず
らしてあるいは連続的に入射することができる。
ってもよくまた間欠的に行なってもよい。間欠的な動作
を行なうのはこれにより反応室１の内部の真空度を所定
値に維持するためである。間欠的に原料を供給するとき
は、薄膜は断続かつ持続的に基板３の表面に形成され
る。また間欠的に原料ガスを供給するときは、荷電粒子
ビーム15は原料ガスの供給に同期し、あるいは同期をず
らしてあるいは連続的に入射することができる。
荷電粒子ビーム15は、原料ガス流９に所定の入射角で交
差させる。通常は90度の入射角が採用されるが、これに
限定されるものではない。さらに荷電粒子ビーム15を間
欠的に入射するときは、基板支持体２の電位は生成した
ラジカルイオンの正負に応じ、荷電粒子ビーム15を停止
したあと負あるいは正にバイアスし、ラジカルイオンを
電場の作用で基板３の上に堆積させることもできる。基
板３をノズル６に対し走査すると、大きな基板に均一に
薄膜を形成することもできる。
差させる。通常は90度の入射角が採用されるが、これに
限定されるものではない。さらに荷電粒子ビーム15を間
欠的に入射するときは、基板支持体２の電位は生成した
ラジカルイオンの正負に応じ、荷電粒子ビーム15を停止
したあと負あるいは正にバイアスし、ラジカルイオンを
電場の作用で基板３の上に堆積させることもできる。基
板３をノズル６に対し走査すると、大きな基板に均一に
薄膜を形成することもできる。
第２図にこの発明の異なる実施例を示す。この実施例に
おいては、ビーム出射口12であるオリフイス13は多段に
設けられる。すなわち、荷電粒子ビーム源８とビーム出
射口12の間に複数の小室を設けるとともに、各室の境界
壁にビーム15の通るオリフイス13を設け各室を排気口16
を介して排気する。この方法によりビーム源８を保護
し、ビーム15の散乱を防ぐ効果をさらに高めることがで
きる。
おいては、ビーム出射口12であるオリフイス13は多段に
設けられる。すなわち、荷電粒子ビーム源８とビーム出
射口12の間に複数の小室を設けるとともに、各室の境界
壁にビーム15の通るオリフイス13を設け各室を排気口16
を介して排気する。この方法によりビーム源８を保護
し、ビーム15の散乱を防ぐ効果をさらに高めることがで
きる。
第３図，第４図には、この発明のさらに異なる実施例を
示す。この実施例においては、ノズルはニードルが附加
されてニードルバルブとなる。この場合は、ニードルバ
ルブ14の開閉によってガス噴出口23から原料ガスを反応
室１内に噴射するので間欠的な原料供給を有効に行なう
ことができる。ニードルバルブ14の開閉は例えば機械的
作用（バネや高圧ガスなど），あるいは電気的作用（電
磁石など）及びこれらの組み合わせによって達成する。
示す。この実施例においては、ノズルはニードルが附加
されてニードルバルブとなる。この場合は、ニードルバ
ルブ14の開閉によってガス噴出口23から原料ガスを反応
室１内に噴射するので間欠的な原料供給を有効に行なう
ことができる。ニードルバルブ14の開閉は例えば機械的
作用（バネや高圧ガスなど），あるいは電気的作用（電
磁石など）及びこれらの組み合わせによって達成する。
この実施例につき、例えば次のような実験結果を得た。
原料ガスとしてシラン（SiH4）を用い、ノズル内ガス内
1.5kg/cm2，ノズル開閉周期1Hz,反応槽内圧力約0.1tor
r,基板温度250℃とし、電子ビームのエネルギーを10eV
と20eVにつき実験した。基板上にアモルフアスシリコン
薄膜の形成が認められ、その膜特性は次の通りであった
（第１表参照）。
原料ガスとしてシラン（SiH4）を用い、ノズル内ガス内
1.5kg/cm2，ノズル開閉周期1Hz,反応槽内圧力約0.1tor
r,基板温度250℃とし、電子ビームのエネルギーを10eV
と20eVにつき実験した。基板上にアモルフアスシリコン
薄膜の形成が認められ、その膜特性は次の通りであった
（第１表参照）。
電子ビームエネルギーが10eVのときは得られた膜質はア
モルフアスであり、20eVのときは微結晶であった。得ら
れた光導電率，暗導電率は10eVのときは従来法で得られ
たものとほぼ同様の特性値となっている。このようにし
て電子ビームエネルギーを選択することによって薄膜の
性質を制御できることがわかる。
モルフアスであり、20eVのときは微結晶であった。得ら
れた光導電率，暗導電率は10eVのときは従来法で得られ
たものとほぼ同様の特性値となっている。このようにし
て電子ビームエネルギーを選択することによって薄膜の
性質を制御できることがわかる。
第５図，第６図に、この発明の第４実施例を示す。この
実施例においては、原料ガスを噴出させるノズル６が反
応室１の内部に複数個設置される。配置は円状（第５
図），だ円状，直線状（第６図），格子状等のいずれで
もよい。この際ビーム室７がノズル６と同数設けられ、
１つのビームが１つのノズルと対応する。このような構
成をとると、各ノズルに同一の原料ガスを供給するとき
は、広い面積の薄膜を形成することが可能となり、各ノ
ズルに異なる原料ガスを供給するときは、これらの原料
による合金薄膜を形成できる。
実施例においては、原料ガスを噴出させるノズル６が反
応室１の内部に複数個設置される。配置は円状（第５
図），だ円状，直線状（第６図），格子状等のいずれで
もよい。この際ビーム室７がノズル６と同数設けられ、
１つのビームが１つのノズルと対応する。このような構
成をとると、各ノズルに同一の原料ガスを供給するとき
は、広い面積の薄膜を形成することが可能となり、各ノ
ズルに異なる原料ガスを供給するときは、これらの原料
による合金薄膜を形成できる。
第７図にこの発明の第５実施例を示す。この実施例にお
いては、１つのビーム室７の内部に複数個のビーム源８
と、それにともなう複数個の静電レンズ11が設けられ
る。この構成をとると、ビーム室７が小さくなり、装置
全体がコンパクトになる。
いては、１つのビーム室７の内部に複数個のビーム源８
と、それにともなう複数個の静電レンズ11が設けられ
る。この構成をとると、ビーム室７が小さくなり、装置
全体がコンパクトになる。
本発明によれば、反応ガスの分解に用いる荷電粒子の加
速エネルギーを所望の反応の反応断面積のピーク値に合
わせて選定可能であり、反応ガスの分解により所望のラ
ジカルが選択的に形成されて他のラジカルの生成量は少
なくなり、その結果目的とする性質の薄膜を形成するこ
とが可能となる。また荷電粒子ビームを、反応室内に自
由膨脹する以前のガス噴出口近傍の原料ガス流に集束し
て入射するようにしたので、原料ガスの濃度も荷電粒子
のフラックスもともに高く所望のラジカルの生成量は大
きい。その際原料ガスの供給手段はその噴射口を基板に
向けるようにしたので、生成したラジカルは基板に吹き
つけられて有効に基板表面に堆積し、その結果目的とす
る薄膜の形成を効率良く行なうこともできる。
速エネルギーを所望の反応の反応断面積のピーク値に合
わせて選定可能であり、反応ガスの分解により所望のラ
ジカルが選択的に形成されて他のラジカルの生成量は少
なくなり、その結果目的とする性質の薄膜を形成するこ
とが可能となる。また荷電粒子ビームを、反応室内に自
由膨脹する以前のガス噴出口近傍の原料ガス流に集束し
て入射するようにしたので、原料ガスの濃度も荷電粒子
のフラックスもともに高く所望のラジカルの生成量は大
きい。その際原料ガスの供給手段はその噴射口を基板に
向けるようにしたので、生成したラジカルは基板に吹き
つけられて有効に基板表面に堆積し、その結果目的とす
る薄膜の形成を効率良く行なうこともできる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はこの発明
の異なる実施例の部分的断面図、第３図，第４図はこの
発明のさらに異なる実施例の部分的断面図、第５図，第
６図はこの発明の第４実施例のノズルとビーム室の配置
を示す断面図、第７図はこの発明の第５実施例の部分的
断面図、第８図は従来の弱電離プラズマCVD法の原理
図、第９図は従来の光CVD法の原理図である。 １……反応室、２……基板支持体、３……基板、５……
原料ガス導入管、６……ノズル、７……ビーム室、８…
…荷電粒子ビーム源、９……原料ガス流、12……ビーム
出射口、15……荷電粒子ビーム。
の異なる実施例の部分的断面図、第３図，第４図はこの
発明のさらに異なる実施例の部分的断面図、第５図，第
６図はこの発明の第４実施例のノズルとビーム室の配置
を示す断面図、第７図はこの発明の第５実施例の部分的
断面図、第８図は従来の弱電離プラズマCVD法の原理
図、第９図は従来の光CVD法の原理図である。 １……反応室、２……基板支持体、３……基板、５……
原料ガス導入管、６……ノズル、７……ビーム室、８…
…荷電粒子ビーム源、９……原料ガス流、12……ビーム
出射口、15……荷電粒子ビーム。
Claims (13)
- 【請求項１】真空排気可能な反応室内に設けた基板支持
体に薄膜を形成すべき基板を支持させておき、薄膜形成
のための原料ガスを原料ガス供給手段により反応室に供
給するとともにそのガス噴出口を原料ガス流が基板に向
く方向に指向させ、反応室に供給された原料ガスを励起
するための荷電粒子ビームを発しかつビーム室内に設け
られた荷電粒子ビーム源のビーム出射口が反応室内に開
口するようにし、かつ該出射口からの荷電粒子ビームが
反応室内に自由膨脹する以前のガス噴射口近傍の原料ガ
ス流と交差する方向にこれを指向させ、荷電粒子により
励起される原料ガスが所望のラジカルに変換されるよう
に荷電粒子ビーム源からの荷電粒子のエネルギーを所定
値に加速するようにしたことを特徴とする薄膜の製造方
法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、基板支持体の電位を反応室の電位に対し、所定電位
にバイアスさせることを特徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、薄膜はアモルフアスシリコンであって、原料ガスと
してシラン系ガスを用いることを特徴とする薄膜の製造
方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、薄膜はアモルフアスシリコンであって、原料ガスと
してシラン系ガスに希釈用ガス（希ガスやH2）を混合し
たものを用いることを特徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、原料ガスの供給を間欠的に行なうことを特徴とする
薄膜の製造方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第５項記載の方法におい
て、原料ガスの供給をニードルバルブの開閉によって行
なうことを特徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第５項記載の方法におい
て、荷電粒子の入射が原料ガスの供給と同期して行なわ
れることを特徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、荷電粒子が電子であることを特徴とする薄膜の製造
方法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、荷電粒子ビームが原料ガス流と直角に交差されるこ
とを特徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、ビーム室内の荷電粒子ビーム源とビーム出射口の中
間に、オリフイスを備えた小室を多段に設けることを特
徴とする薄膜の製造方法。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
て、複数のガス供給手段とこれと同数の荷電粒子ビーム
源とを設け、反応室内に自由膨脹する以前のガス噴出口
近傍の原料ガス流と荷電粒子ビームとを反応室内の相異
なる複数の場所で１対１に交差させることを特徴とする
薄膜の製造方法。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第11項記載の方法におい
て、上述の原料ガス流と荷電粒子ビームとが交差する複
数の場所を同一の円周上に配置することを特徴とする薄
膜の製造方法。 - 【請求項１３】特許請求の範囲第11項記載の方法におい
て、複数の荷電粒子ビーム源を同一のビーム室内部に設
置することを特徴とする薄膜の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047525A JPH079886B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 薄膜の製造方法 |
| US07/311,094 US5089289A (en) | 1986-03-05 | 1989-02-15 | Method of forming thin films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047525A JPH079886B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62204520A JPS62204520A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH079886B2 true JPH079886B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=12777536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047525A Expired - Lifetime JPH079886B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 薄膜の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5089289A (ja) |
| JP (1) | JPH079886B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5501745A (en) * | 1994-05-31 | 1996-03-26 | Southwest Research Institute | Low temperature method for making a photovoltaic material |
| US5575451A (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-19 | Hydril Company | Blowout preventer ram for coil tubing |
| JP3119131B2 (ja) * | 1995-08-01 | 2000-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | シリコン薄膜の製造方法及びこの方法を用いた太陽電池の製造方法 |
| FR2764309B1 (fr) * | 1997-06-06 | 1999-08-27 | Corning Inc | Procede de creation d'une couche de silicium sur une surface |
| US6596399B2 (en) | 2000-12-04 | 2003-07-22 | Guardian Industries Corp. | UV absorbing/reflecting silver oxide layer, and method of making same |
| US9721760B2 (en) * | 2013-05-16 | 2017-08-01 | Applied Materials, Inc. | Electron beam plasma source with reduced metal contamination |
| US9564297B2 (en) | 2013-05-16 | 2017-02-07 | Applied Materials, Inc. | Electron beam plasma source with remote radical source |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4082636A (en) * | 1975-01-13 | 1978-04-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion plating method |
| JPS523583A (en) * | 1975-06-27 | 1977-01-12 | Toshinori Takagi | Crystal film forming process |
| AU530905B2 (en) * | 1977-12-22 | 1983-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member |
| JPS59135730A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-04 | Hitachi Ltd | 表面改質装置 |
| US4509451A (en) * | 1983-03-29 | 1985-04-09 | Colromm, Inc. | Electron beam induced chemical vapor deposition |
| JPH0622212B2 (ja) * | 1983-05-31 | 1994-03-23 | 株式会社東芝 | ドライエッチング方法 |
| JPH0830268B2 (ja) * | 1983-12-12 | 1996-03-27 | 三菱電機株式会社 | 薄膜蒸着装置 |
| US4544423A (en) * | 1984-02-10 | 1985-10-01 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Amorphous silicon semiconductor and process for same |
| JPS60170234A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 気相反応装置および気相反応被膜作製方法 |
| WO1987002026A1 (en) * | 1984-05-28 | 1987-04-09 | Shuhara Akira | Process for producing silicon dioxide film |
| JPS60257515A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Ricoh Co Ltd | 薄膜製造方法 |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP61047525A patent/JPH079886B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-15 US US07/311,094 patent/US5089289A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5089289A (en) | 1992-02-18 |
| JPS62204520A (ja) | 1987-09-09 |
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