JPS60221575A - 堆積膜の形成法 - Google Patents
堆積膜の形成法Info
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- JPS60221575A JPS60221575A JP7612284A JP7612284A JPS60221575A JP S60221575 A JPS60221575 A JP S60221575A JP 7612284 A JP7612284 A JP 7612284A JP 7612284 A JP7612284 A JP 7612284A JP S60221575 A JPS60221575 A JP S60221575A
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- 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
- C23C16/482—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 incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、励起エネルギーとして光を利用し、光導電膜
、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体」二に形成
させる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、光または光
及び所望により熱等の励起エネルギーの付与により、原
料ガスの励起、分解状態を作り、所定の支持体上に、特
に、アモルファスシリコン（以下ａ−９ｉと略す）の堆
積膜を形成する方法に関する。
、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体」二に形成
させる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、光または光
及び所望により熱等の励起エネルギーの付与により、原
料ガスの励起、分解状態を作り、所定の支持体上に、特
に、アモルファスシリコン（以下ａ−９ｉと略す）の堆
積膜を形成する方法に関する。
従来、ａ−３ｉの堆積膜形成方法としては、ＳｉＨ４、
またはＳｉ２Ｈ６を原料として用いたグロー放電堆積法
及び熱エネルギー堆積法が知られている。即ち、これら
の堆積法は、原料ガスとしてのＳｉＨ４またはＳｉ２Ｈ
６を電気エネルギーや熱エネルギー（励起エネルギー）
により分解して支持体上にａ−３ｉの堆積膜を形成させ
る方法であり、形成された堆積膜は、光導電膜、半導体
あるいは絶縁性の膜等として種々の目的に利用されてい
る。
またはＳｉ２Ｈ６を原料として用いたグロー放電堆積法
及び熱エネルギー堆積法が知られている。即ち、これら
の堆積法は、原料ガスとしてのＳｉＨ４またはＳｉ２Ｈ
６を電気エネルギーや熱エネルギー（励起エネルギー）
により分解して支持体上にａ−３ｉの堆積膜を形成させ
る方法であり、形成された堆積膜は、光導電膜、半導体
あるいは絶縁性の膜等として種々の目的に利用されてい
る。
しかしながら、高出力放電下で堆積膜の形成が行なわれ
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい、特に、面積の大きな
、あるいは厚膜の堆積膜を電気的、光学的特性に於いて
均一にこの方法により形成することは非常に困難であっ
た。
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい、特に、面積の大きな
、あるいは厚膜の堆積膜を電気的、光学的特性に於いて
均一にこの方法により形成することは非常に困難であっ
た。
一方、熱エネルギー堆積法におｌ、％ても、通常４００
°Ｃ以上の高温が必要となることの１ら使用される支持
体材料が限定され、加えて所望のａ−９ｉ中の有用な結
合水素原子が離脱してしまう確率が増加するため、所望
の特性が得難い。
°Ｃ以上の高温が必要となることの１ら使用される支持
体材料が限定され、加えて所望のａ−９ｉ中の有用な結
合水素原子が離脱してしまう確率が増加するため、所望
の特性が得難い。
そこで、これらの問題点を解決する１つの方法として、
Ｓ ｉ Ｈ４、Ｓｉ２Ｈ６を原料とするａ−ｓｉミノエ
ネルギー堆積法（光ＣＶＤ）が最近注目されている。
Ｓ ｉ Ｈ４、Ｓｉ２Ｈ６を原料とするａ−ｓｉミノエ
ネルギー堆積法（光ＣＶＤ）が最近注目されている。
この光エネルギー堆積法は、励起エネルギーとしての前
述の方法に於けるグロー放電や熱の代わりに光を用いた
ものであり、ａ−３ｉの堆積膜の作製が低エネルギーレ
ベルで実施できるようになった。また、光エネルギーは
原料ガスに均一に照射することが容易であり、前述の堆
積法と比べて低いエネルギー消費で、均一性を保持した
高品質の成膜を行なうことができ、また製造条件の制御
が容易で安定した再現性が得られ、更に支持体を高温に
加熱する必要がなく、支持体に対する選枳性が広がって
いる。
述の方法に於けるグロー放電や熱の代わりに光を用いた
ものであり、ａ−３ｉの堆積膜の作製が低エネルギーレ
ベルで実施できるようになった。また、光エネルギーは
原料ガスに均一に照射することが容易であり、前述の堆
積法と比べて低いエネルギー消費で、均一性を保持した
高品質の成膜を行なうことができ、また製造条件の制御
が容易で安定した再現性が得られ、更に支持体を高温に
加熱する必要がなく、支持体に対する選枳性が広がって
いる。
ところが、このようなＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６を原料とし
た光エネルギー堆積法では、飛躍的に効率の良い分解を
期待するのには限度があり、従って膜の形成速度の向上
が図れず、量産性に難点があるという問題点が指摘され
ている。
た光エネルギー堆積法では、飛躍的に効率の良い分解を
期待するのには限度があり、従って膜の形成速度の向上
が図れず、量産性に難点があるという問題点が指摘され
ている。
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、励
起エネルギーとして光を用いて、高品質を維持しつつ高
い成膜速度でシリコン原子を含む堆積膜を低エネルギー
レベルで形成することのできる光エネルギー堆積法を提
供することにある。
起エネルギーとして光を用いて、高品質を維持しつつ高
い成膜速度でシリコン原子を含む堆積膜を低エネルギー
レベルで形成することのできる光エネルギー堆積法を提
供することにある。
本発明の他の目的は、大面積、厚膜の堆積膜の形成にあ
っても、電気的、光学的特性の均一性、品質の安定性を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。
っても、電気的、光学的特性の均一性、品質の安定性を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。
本発明は、鋭意検討の結果、これらの目的が、光エネル
ギーにより分解される原料ガスとして、シリコン原子と
直接結合するアゾ基を少なくとも１つ有するシリコン化
合物を用いることによって達成されることを見い出し完
成されたものである。
ギーにより分解される原料ガスとして、シリコン原子と
直接結合するアゾ基を少なくとも１つ有するシリコン化
合物を用いることによって達成されることを見い出し完
成されたものである。
すなわち、本発明の堆積膜形成法は、支持体がか配置さ
れた堆積室内に、シリコン原子と直接結合したアゾ基を
少なくとも１つ有するシリコン化合物の気体状雰囲気を
形成し、該化合物を光エネルギーを利用して、励起し、
分解することにより、前記支持体上にシリコン原子を含
む堆積膜を形成することを特徴とする。
れた堆積室内に、シリコン原子と直接結合したアゾ基を
少なくとも１つ有するシリコン化合物の気体状雰囲気を
形成し、該化合物を光エネルギーを利用して、励起し、
分解することにより、前記支持体上にシリコン原子を含
む堆積膜を形成することを特徴とする。
本発明の方法に於いて使用される堆積膜形成用の原料は
、シリコン原子と直接結合するアゾ基を少なくとも１つ
有するシリコン化合物であり、光エネルギーによって容
易に励起、分解しうることに特徴があり、代表的なもの
として以下の式で示されるものを挙げることができる。
、シリコン原子と直接結合するアゾ基を少なくとも１つ
有するシリコン化合物であり、光エネルギーによって容
易に励起、分解しうることに特徴があり、代表的なもの
として以下の式で示されるものを挙げることができる。
１
ａ） Ｒ２−３ｉ−Ｎ＝Ｎ−Ｒ４゜
Ｒ３、
これらの化合物の中でも、ｂ、ｅ及びｆは好ましいもの
である。
である。
なお、上記式中計、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独
立して水素、ハロゲン、または炭素数１〜４のアルキル
基、アリール基若しくはアルコキシ基を表わす、なお、
炭素数１〜４のアルキル基、アリール基若しくはアルコ
キシ基は他の置換基によって置換されていても良く、ま
た）（ｌ 、、 Ｒ４ばそれぞれ異なる必要はなく、例
えばＲ１−Ｒ４の全てがメチル基の場合もある。
立して水素、ハロゲン、または炭素数１〜４のアルキル
基、アリール基若しくはアルコキシ基を表わす、なお、
炭素数１〜４のアルキル基、アリール基若しくはアルコ
キシ基は他の置換基によって置換されていても良く、ま
た）（ｌ 、、 Ｒ４ばそれぞれ異なる必要はなく、例
えばＲ１−Ｒ４の全てがメチル基の場合もある。
これらのＲ１−Ｒ４を表わすものの中では、水素、炭素
数１〜４のメチル基、Ｆ、Ｃ１，Ｂｒが好ましい。
数１〜４のメチル基、Ｆ、Ｃ１，Ｂｒが好ましい。
本発明の方法に於いては、このようなシリコン化合物が
、少なくとも堆積室内でガス状となるように堆積室内に
導入され、これに光エネルギーが照射されて、これが励
起、分解され、堆積室内に配置された支持体にシリコン
原子を含む堆積膜（ａ−３ｉ膜）が形成される。
、少なくとも堆積室内でガス状となるように堆積室内に
導入され、これに光エネルギーが照射されて、これが励
起、分解され、堆積室内に配置された支持体にシリコン
原子を含む堆積膜（ａ−３ｉ膜）が形成される。
本発明で言う、光エネルギーとは、上記の原料ガスに照
射した際に十分な励起エネルギーを与えることのできる
エネルギー線を言い、原料ガスを励起、分解せしめ、分
解生成物を堆積させることができるものであれば、波長
域を問わずどのようなものも使用することができる。こ
のような光エネルギーとしては、例えば、紫外線、赤外
線、可視光線、Ｘ線、γ線などを挙げることができ、原
料ガスとの適応性等に応じて適宜選択することができる
。
射した際に十分な励起エネルギーを与えることのできる
エネルギー線を言い、原料ガスを励起、分解せしめ、分
解生成物を堆積させることができるものであれば、波長
域を問わずどのようなものも使用することができる。こ
のような光エネルギーとしては、例えば、紫外線、赤外
線、可視光線、Ｘ線、γ線などを挙げることができ、原
料ガスとの適応性等に応じて適宜選択することができる
。
以下、第１図を参照しつつ本発明の方法を詳細に説明す
る。
る。
第１図は支持体上に、 ａ−Ｓｉからなる光導電膜、半
導体膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積
膜形成装置の概略構成図である。
導体膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積
膜形成装置の概略構成図である。
堆積膜の形成は堆積室１の内部で行なわれる。
堆積室１の内部に置かれる３は支持体２の配置される支
持台である。
持台である。
４は支持体加熱用のヒーターであり、道線５によって該
ヒーターに給電される。堆積室ｌ内にｄ−３ｉの原料ガ
ス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等のガ
スを導入するためのガス導入管１７が堆積室ｌに連結さ
れている。このガス導入管１７の他端は上記ガス及び必
要に応じて使用されるガス供給源９．１Ｏ１１１，１２
に連結されている。ガス供給源９ 、１０．１１．１２
から堆積室１に向って流出する各々のガスの流量を計測
するため、対応するフローメーター１５−１．１５−２
．１５−３．１５−４が対応する分枝したガス導入管１
７−１．１７−２．１７−３．１７−４の途中に設けら
れる。各々のフローメータの前後にはバルブ１４−１．
１４−２．１４−３．１４−４．１６−１． ｌｆｔ−
２゜１６−３．１６−４が設けられ、これらのバルブを
調節することにより、所定の流量のガスを供給しうる。
ヒーターに給電される。堆積室ｌ内にｄ−３ｉの原料ガ
ス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等のガ
スを導入するためのガス導入管１７が堆積室ｌに連結さ
れている。このガス導入管１７の他端は上記ガス及び必
要に応じて使用されるガス供給源９．１Ｏ１１１，１２
に連結されている。ガス供給源９ 、１０．１１．１２
から堆積室１に向って流出する各々のガスの流量を計測
するため、対応するフローメーター１５−１．１５−２
．１５−３．１５−４が対応する分枝したガス導入管１
７−１．１７−２．１７−３．１７−４の途中に設けら
れる。各々のフローメータの前後にはバルブ１４−１．
１４−２．１４−３．１４−４．１６−１． ｌｆｔ−
２゜１６−３．１６−４が設けられ、これらのバルブを
調節することにより、所定の流量のガスを供給しうる。
１３−１．１３−２．１３−３．１３−４は圧力メータ
であり、対応するフローメータの高圧側の圧力を計測す
るためのものである。
であり、対応するフローメータの高圧側の圧力を計測す
るためのものである。
フローメータを通過した各々のガスは混合されて、不図
示の排気装置によって減圧下にある堆積室ｌ内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ１８は混合ガスの場合にはその
総圧が計測される。
示の排気装置によって減圧下にある堆積室ｌ内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ１８は混合ガスの場合にはその
総圧が計測される。
堆積室１内を減圧にしたり、導入されたガスを排気する
ために、ガス排気管２０が堆積室ｌに連結されている。
ために、ガス排気管２０が堆積室ｌに連結されている。
ガス排気管の他端は不図示の排気装置に連結される。７
は光エネルギー発生装置である。
は光エネルギー発生装置である。
堆積室ｌが石英ガラス等の透明材料から出来ていない場
合には、光エネルギー８を照射させるための窓を設けれ
ば良い。
合には、光エネルギー８を照射させるための窓を設けれ
ば良い。
本発明に於いて、ガスの供給源９ 、１０． ’１１．
１２の個数は適宜、増減されうるものである。
１２の個数は適宜、増減されうるものである。
つまり、単一の原料ガスを使用する場合にはガス供給源
は１つで足りる。しかしながら、２種以上の原料ガスを
混合して使用する場合、あるいは単一の原料ガスに触媒
ガスあるいはキャリアーガス等を混合する場合には２つ
以上必要である。
は１つで足りる。しかしながら、２種以上の原料ガスを
混合して使用する場合、あるいは単一の原料ガスに触媒
ガスあるいはキャリアーガス等を混合する場合には２つ
以上必要である。
なお、原料の中には常温で気体にならず、液体のままの
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にギヤリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフロメータ
を通って堆積室ｌ内に導入される。
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にギヤリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフロメータ
を通って堆積室ｌ内に導入される。
このような第１図に示した装置を使用して本発明の方法
により以下のようにしてａ−３ｉからなる堆積膜を形成
することができる。
により以下のようにしてａ−３ｉからなる堆積膜を形成
することができる。
まず、堆積室ｌ内の支持台３上に支持体２をセットする
。
。
支持体２としては、形成された堆積膜の用途等に応じて
種々のものが使用される。該支持体を形成できる材料と
しては、導電性支持体には、例えばＮｉＣｌ、 ステン
レス、 ＡＩ、Ｃｒ、 Ｎｏ、 Ａｕ、Ｎｂ、 Ｔａ、
Ｖ 、Ｔｉ、 Ｐｔ、Ｐｄ等の金属またはこれらの合金
、半導電性支持体には、Ｓｉ、 Ｇｅ等の半導体、また
電気絶縁性支持体には、ポリエステル、ポリエチレン、
ポリカーボネート、セルローズ、アセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂、ガラス、セラミック
ス、紙等を挙げることができる。支持体２の形状及び大
きさは、その使用する用途に応じて、適宜決定される。
種々のものが使用される。該支持体を形成できる材料と
しては、導電性支持体には、例えばＮｉＣｌ、 ステン
レス、 ＡＩ、Ｃｒ、 Ｎｏ、 Ａｕ、Ｎｂ、 Ｔａ、
Ｖ 、Ｔｉ、 Ｐｔ、Ｐｄ等の金属またはこれらの合金
、半導電性支持体には、Ｓｉ、 Ｇｅ等の半導体、また
電気絶縁性支持体には、ポリエステル、ポリエチレン、
ポリカーボネート、セルローズ、アセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリス
チレン、ポリアミド等の合成樹脂、ガラス、セラミック
ス、紙等を挙げることができる。支持体２の形状及び大
きさは、その使用する用途に応じて、適宜決定される。
特に、本発明の方法に於いては、支持体の温度を５０〜
１５０°Ｃ程度と比較的低い温度とすることができるの
で、上記の支持体を形成する材料の中でも、従来のグロ
ー放電堆積法や熱エネルギー堆積法には適用できなかっ
た耐熱性の低い材料からなる支持体をも使用することが
可能となった。
１５０°Ｃ程度と比較的低い温度とすることができるの
で、上記の支持体を形成する材料の中でも、従来のグロ
ー放電堆積法や熱エネルギー堆積法には適用できなかっ
た耐熱性の低い材料からなる支持体をも使用することが
可能となった。
このように支持体２を堆積室ｌ内の支持台３上に置いた
後に、ガス排気管２０を通して不図示の排気装置により
堆積室内の空気を排気し減圧にする。減圧下の堆積室内
の気圧は５Ｘ １０”Ｔｏｒｒ以下、好適にはｌＯ°６
Ｔｏｒｒ以下が望ましい。
後に、ガス排気管２０を通して不図示の排気装置により
堆積室内の空気を排気し減圧にする。減圧下の堆積室内
の気圧は５Ｘ １０”Ｔｏｒｒ以下、好適にはｌＯ°６
Ｔｏｒｒ以下が望ましい。
堆積室ｌ内が減圧されたところで、ヒーター４に通電し
、支持体３を所定の温度に加熱する。このときの支持体
の温度は、好ましくは５０〜１５０℃、より好ましくは
５０〜１００℃とされる。
、支持体３を所定の温度に加熱する。このときの支持体
の温度は、好ましくは５０〜１５０℃、より好ましくは
５０〜１００℃とされる。
このように、本発明の方法に於いては支持体温度が比較
的低温であるので、グロー放電堆積法や熱エネルギー堆
積法に於けるような支持体の高温加熱を必要としないた
めに、このために必要とされるエネルギー消費を節約す
ることができる。
的低温であるので、グロー放電堆積法や熱エネルギー堆
積法に於けるような支持体の高温加熱を必要としないた
めに、このために必要とされるエネルギー消費を節約す
ることができる。
次に、先に挙げたようなａ−Ｓｉ膜形成用の原料化合物
ガスが貯蔵されている供給源９のバルブ１４−１、１６
−１を各々開き、原料ガスを堆積室ｌ内に送りこむ。な
お、一種以上の原料混合ガスを使用する場合、これらが
互いに反応しないものであれば、これらを所定の混合比
で混合したものを供給源９に充填しておいても良い。
ガスが貯蔵されている供給源９のバルブ１４−１、１６
−１を各々開き、原料ガスを堆積室ｌ内に送りこむ。な
お、一種以上の原料混合ガスを使用する場合、これらが
互いに反応しないものであれば、これらを所定の混合比
で混合したものを供給源９に充填しておいても良い。
このとき対応するフローメータ１５’−１，１５−２で
計測しながら流量調整を行う。通常、原料ガスの流量は
ｌＯ〜１０００ ＳＣＣＭ 、好適には２０〜５００９
ＧＣＨの範囲が望ましい。
計測しながら流量調整を行う。通常、原料ガスの流量は
ｌＯ〜１０００ ＳＣＣＭ 、好適には２０〜５００９
ＧＣＨの範囲が望ましい。
堆積室ｌ内の原料ガスの圧力は１Ｏ−２〜１００Ｔｏｒ
ｒ、好ましくはｌｏ−２〜ＩＴｏｒｒの範囲に維持され
ることが望ましい。
ｒ、好ましくはｌｏ−２〜ＩＴｏｒｒの範囲に維持され
ることが望ましい。
堆積室ｌ内に、原料ガスが導入されたところで、光エネ
ルギー発生装置７を駆動させ、光エネルギーを、原料ガ
スに照射する。
ルギー発生装置７を駆動させ、光エネルギーを、原料ガ
スに照射する。
光エネルギー発生装置７としては、例えば水銀ランプ、
キセノンランプ、炭酸ガスレーザー、アルコンイオンレ
ーザ、又はエキシマレーザ等を用いることができる。
キセノンランプ、炭酸ガスレーザー、アルコンイオンレ
ーザ、又はエキシマレーザ等を用いることができる。
光エネルギー発生装置７の駆動により発生する所望の光
エネルギーは堆積室ｌ内に設置された支持体２を照射す
るように不図示の光学系が組みこまれている。
エネルギーは堆積室ｌ内に設置された支持体２を照射す
るように不図示の光学系が組みこまれている。
光エネルギーは、堆積室ｌ内に配置された支持体２の近
傍を流れるガスに対して、一様に、または照射部分を選
択的に制御して照射することができる。
傍を流れるガスに対して、一様に、または照射部分を選
択的に制御して照射することができる。
このようにして、支持体２の表面近傍を流れる原料ガス
には光エネルギーが付与され、光励起・光分解が促され
、生成物質であるａ−５ｉが支持体上に堆積される。本
発明の方法に使用される原料ガスは、先に述べたように
、光エネルギーによって容易に励起、分解するので、５
〜１００ Ａ ／ ｓｅｃ程度の高い成膜速度が得られ
る。ａ−Ｓｉ以外の分解生成物及び分解しなかった余剰
の原料ガス等はガス排気管２０を通して排出され、一方
、新たな原料ガスがガス導入管１７を通して連続的に供
給される。
には光エネルギーが付与され、光励起・光分解が促され
、生成物質であるａ−５ｉが支持体上に堆積される。本
発明の方法に使用される原料ガスは、先に述べたように
、光エネルギーによって容易に励起、分解するので、５
〜１００ Ａ ／ ｓｅｃ程度の高い成膜速度が得られ
る。ａ−Ｓｉ以外の分解生成物及び分解しなかった余剰
の原料ガス等はガス排気管２０を通して排出され、一方
、新たな原料ガスがガス導入管１７を通して連続的に供
給される。
本発明の方法に於いては、励起エネルギーとして、光エ
ネルギーを使用し、この光エネルギーは、該エネルギー
を照射すべき原料ガスの占める所定の空間に対して常に
均一に照射できるように、すなわち励起エネルギーの不
均一な分布を生じることのないように光学系を用いて制
御することが容易であり、また、光エネルギー自身にょ
る、形成過程にある堆積膜へのグロー放電堆積法に於い
て認められたような高出力放電による影響はなく、堆積
時の膜表面の乱れ、堆積膜内の欠陥を起こすことなく、
均一性を保ちつつ堆積膜の形成が継続される。特に、光
エネルギーは、広範囲にわたって均一に照射できるので
、大面積の堆積膜を精度良く、均一に形成することが可
能となった。
ネルギーを使用し、この光エネルギーは、該エネルギー
を照射すべき原料ガスの占める所定の空間に対して常に
均一に照射できるように、すなわち励起エネルギーの不
均一な分布を生じることのないように光学系を用いて制
御することが容易であり、また、光エネルギー自身にょ
る、形成過程にある堆積膜へのグロー放電堆積法に於い
て認められたような高出力放電による影響はなく、堆積
時の膜表面の乱れ、堆積膜内の欠陥を起こすことなく、
均一性を保ちつつ堆積膜の形成が継続される。特に、光
エネルギーは、広範囲にわたって均一に照射できるので
、大面積の堆積膜を精度良く、均一に形成することが可
能となった。
また、光エネルギーの照射部分を選択的に制御すること
によって、支持体上の堆積膜形成部分を限定することも
できる。
によって、支持体上の堆積膜形成部分を限定することも
できる。
なお、本発明に於ける光エネルギーによる原料ガスの励
起、分解には、光エネルギーによって直接原料ガスが励
起、分解される場合のみならず、光エネルギーが原料ガ
ス、または支持体に吸収されて熱エネルギーに変換され
、その熱エネルギーによって原料ガスの励起、分解がも
たらされるような光エネルギーによる派生的効果による
場合をも含むものである。
起、分解には、光エネルギーによって直接原料ガスが励
起、分解される場合のみならず、光エネルギーが原料ガ
ス、または支持体に吸収されて熱エネルギーに変換され
、その熱エネルギーによって原料ガスの励起、分解がも
たらされるような光エネルギーによる派生的効果による
場合をも含むものである。
このようにしてａ−３ｉ膜が支持体２上に形成され、ａ
−３ｉの所望の膜厚が得られたところで、光エネルギー
発生装置７からの光エネルギーの照射を停止し、更にバ
ルブ１４−１．１８−１を閉じ、原料ガスの供給を停止
する。ａ−Ｓｉ膜の膜厚は、形成されたａ−３ｉ膜の用
途等に応じて適宜選択される。
−３ｉの所望の膜厚が得られたところで、光エネルギー
発生装置７からの光エネルギーの照射を停止し、更にバ
ルブ１４−１．１８−１を閉じ、原料ガスの供給を停止
する。ａ−Ｓｉ膜の膜厚は、形成されたａ−３ｉ膜の用
途等に応じて適宜選択される。
次に、不図示の排気装置の駆動により、堆積室内のガス
を排除した後ヒーター４を切り、支持体及び堆積膜が常
温となったところでバルブ２１をあけて、堆積室に大気
を徐々に導入し、堆積室内を常圧に戻して、ａ−３ｉ膜
の形成された支持体を取り出す。
を排除した後ヒーター４を切り、支持体及び堆積膜が常
温となったところでバルブ２１をあけて、堆積室に大気
を徐々に導入し、堆積室内を常圧に戻して、ａ−３ｉ膜
の形成された支持体を取り出す。
このようにして本発明の方法により支持体上に形成され
たａ−５ｉ膜は、電気的、光学的特性の均一性、品質の
安定性に優れたａ−３ｉ膜である。
たａ−５ｉ膜は、電気的、光学的特性の均一性、品質の
安定性に優れたａ−３ｉ膜である。
なお、以上説明した本発明の方法の一例に於いては、減
圧下に於いて堆積膜が形成されたが、これに限定される
ことなく、本発明方法は、所望に応じて、常圧下、加圧
下に於いて行なうこともできる。
圧下に於いて堆積膜が形成されたが、これに限定される
ことなく、本発明方法は、所望に応じて、常圧下、加圧
下に於いて行なうこともできる。
以上のような本発明の方法によれば、励起エネルギーと
して、光エネルギーを使用し、かつ該光エネルギーによ
って容易に励起、分解する原料ガスを用いたことにより
、高い成膜速度による低エネルギーレベルでのａ−３ｉ
堆積膜の形成が可能となり、電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性に優れたａ−３ｉ堆積膜を形成するこ
とができるようになった。従って、本発明の方法に於い
ては、従来のグロー放電堆積法や熱エネルギー堆積法に
は適用できなかった耐熱性の低い材料からなる支持体を
も使用することができ、また支持体の高温加熱に必要と
されるエネルギー消費を節約することが可能となった。
して、光エネルギーを使用し、かつ該光エネルギーによ
って容易に励起、分解する原料ガスを用いたことにより
、高い成膜速度による低エネルギーレベルでのａ−３ｉ
堆積膜の形成が可能となり、電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性に優れたａ−３ｉ堆積膜を形成するこ
とができるようになった。従って、本発明の方法に於い
ては、従来のグロー放電堆積法や熱エネルギー堆積法に
は適用できなかった耐熱性の低い材料からなる支持体を
も使用することができ、また支持体の高温加熱に必要と
されるエネルギー消費を節約することが可能となった。
更に、光エネルギーは、該エネルギーを照射すべき原料
ガスの占める所定の空間に対して常に均一に照射できる
ように制御することが容易であり、厚膜の堆積膜も精度
良く均一に形成でき、特に広範囲にわたって均一に照射
できるので、大面積の堆積膜をも精度良く均一に形成す
ることが可能となった。
ガスの占める所定の空間に対して常に均一に照射できる
ように制御することが容易であり、厚膜の堆積膜も精度
良く均一に形成でき、特に広範囲にわたって均一に照射
できるので、大面積の堆積膜をも精度良く均一に形成す
ることが可能となった。
以下、本発明の方法を実施例に従って更に詳細に説明す
る。
る。
実施例１
第１図に示した装置を使用し、堆積膜形成用の出発物質
として表１に挙げたシリコン化合物遂１を用いて、■型
のａ−Ｓｉ （アモルファス−３ｉ）膜の形成を以下の
ようにして実施した。
として表１に挙げたシリコン化合物遂１を用いて、■型
のａ−Ｓｉ （アモルファス−３ｉ）膜の形成を以下の
ようにして実施した。
まず、支持体（商品名、コーニング＃ ７０５９、透明
導電性フィルム（ポリエステルベース）、タウコーニン
グ社製）を堆積室１内の支持台３にセットし、ガス排気
管２ｏを通して排気装置（不図示）によって堆積室１内
を１０’ Ｔｏｒｒに減圧し、ヒーター４に通電して支
持体温度を６０℃に保ち、次にシリコン化合物逅１が充
填Ｘれた原料供給源９のバルブｘ４−１，１１３−１を
各々開き、原料ガスを堆積室ｌ内に導入した。
導電性フィルム（ポリエステルベース）、タウコーニン
グ社製）を堆積室１内の支持台３にセットし、ガス排気
管２ｏを通して排気装置（不図示）によって堆積室１内
を１０’ Ｔｏｒｒに減圧し、ヒーター４に通電して支
持体温度を６０℃に保ち、次にシリコン化合物逅１が充
填Ｘれた原料供給源９のバルブｘ４−１，１１３−１を
各々開き、原料ガスを堆積室ｌ内に導入した。
このとき対応するフローメータ１５−１．１５−２で計
測しながらガス流量を１５０３ＣＣＨに調製した。次に
、堆積室内の圧力を０．Ｉ Ｔｏｒｒに保ち、光強度１
３０ ｍＷ／ｃｍ′のキャノン光を光エネルギー発生装
置７から発生させ支持体に対して垂直に照射して、厚さ
１００ｏＡのｉ型ａ−Ｓｉ［を、２０Ａ ／ ｓｅｃの
成膜速度で支持体２上に堆積させた。なお、光エネルギ
ーは、堆積室１内に配置された支持体２全体の近傍を流
れるガスに対して、一様に照射された。
測しながらガス流量を１５０３ＣＣＨに調製した。次に
、堆積室内の圧力を０．Ｉ Ｔｏｒｒに保ち、光強度１
３０ ｍＷ／ｃｍ′のキャノン光を光エネルギー発生装
置７から発生させ支持体に対して垂直に照射して、厚さ
１００ｏＡのｉ型ａ−Ｓｉ［を、２０Ａ ／ ｓｅｃの
成膜速度で支持体２上に堆積させた。なお、光エネルギ
ーは、堆積室１内に配置された支持体２全体の近傍を流
れるガスに対して、一様に照射された。
このとき、ａ−３ｉ以外の分解生成物及び分解しなかっ
た余剰の原料ガス等はガス排気管２０を通して排出され
、一方、新たな原料ガスがガス導入管１７を通して連続
的に供給された。
た余剰の原料ガス等はガス排気管２０を通して排出され
、一方、新たな原料ガスがガス導入管１７を通して連続
的に供給された。
このようにして本発明の方法により形成された、ａ−８
ｉ膜の評価は、基板上に形成されたａ−３ｉ膜のそれぞ
れの上に、更にクシ型のＡＩのギャップ電極（長さ２５
０ＩＬ巾５ＩＩＩＩｎ）を形成して、光電流（光照射強
度ＡＭＩ ；約１（ＩＱ ｍ’ｉｌ／ｃｒｎ’）と暗電
流を測定し、その光導電率σｐと暗導電率σｄとの比（
σｐ／σｄ）をることによって行った。
ｉ膜の評価は、基板上に形成されたａ−３ｉ膜のそれぞ
れの上に、更にクシ型のＡＩのギャップ電極（長さ２５
０ＩＬ巾５ＩＩＩＩｎ）を形成して、光電流（光照射強
度ＡＭＩ ；約１（ＩＱ ｍ’ｉｌ／ｃｒｎ’）と暗電
流を測定し、その光導電率σｐと暗導電率σｄとの比（
σｐ／σｄ）をることによって行った。
なお、ギャップ電極は、上記のようにして形成されたａ
−９ｉ膜を蒸着槽に入れて、線種を一度１ｏ−６−Ｔｏ
ｒｒの真空度まで減圧した後、真空度を１０５τｏｒｒ
に調整して、蒸着速度２ＯＡ ／ｓｅｃで、１５０ＯＡ
の膜厚で、ＡＩＱａ−９ｉ膜上に蒸着し、これを所定の
形状を有するパターンマスクを用いて、エツチングして
パターンマスクを行なって形成した。
−９ｉ膜を蒸着槽に入れて、線種を一度１ｏ−６−Ｔｏ
ｒｒの真空度まで減圧した後、真空度を１０５τｏｒｒ
に調整して、蒸着速度２ＯＡ ／ｓｅｃで、１５０ＯＡ
の膜厚で、ＡＩＱａ−９ｉ膜上に蒸着し、これを所定の
形状を有するパターンマスクを用いて、エツチングして
パターンマスクを行なって形成した。
得られたσρ値、σＰ／σｄ比を表２に示す。
実施例２〜７
堆積膜形成用の出発物質として、表１に列挙したシリコ
ン化合物逅２〜遂７（実施例２〜７）のそれぞれを個々
に用いて、■型のａ−３ｉ膜の形成を実施例１と同様に
して実施し、得られたａ−９ｉ膜を実施例１と同様にし
て評価した。評価結果を表２に示す。
ン化合物逅２〜遂７（実施例２〜７）のそれぞれを個々
に用いて、■型のａ−３ｉ膜の形成を実施例１と同様に
して実施し、得られたａ−９ｉ膜を実施例１と同様にし
て評価した。評価結果を表２に示す。
実施例８〜１４
堆積膜形成用の出発物質として表１に列挙したシリコン
化合物逅１−４７（実施例８〜１４）のそれぞれを個々
に用い、支持体温度を表３の様に設定し、光強度１５０
ｍｗ／ｃｒｎ’の高圧水銀灯による光を支持体に垂直に
照射する以外は実施例１と同様にして、ａ−３ｉ膜を堆
積した。得られたａ−Ｓ ｉ膜を実施例１と同様にして
評価した。評価結果を表３に示す。
化合物逅１−４７（実施例８〜１４）のそれぞれを個々
に用い、支持体温度を表３の様に設定し、光強度１５０
ｍｗ／ｃｒｎ’の高圧水銀灯による光を支持体に垂直に
照射する以外は実施例１と同様にして、ａ−３ｉ膜を堆
積した。得られたａ−Ｓ ｉ膜を実施例１と同様にして
評価した。評価結果を表３に示す。
比較例１
堆積膜形成用の出発物質として５ｉ３Ｈ６を用いた以外
は実施例７と同様にしてＩ型ａ−Ｓｉ膜を形成した。得
られた８−８１膜を実施例１と同様にして評価した。評
価結果を表２に示す。
は実施例７と同様にしてＩ型ａ−Ｓｉ膜を形成した。得
られた８−８１膜を実施例１と同様にして評価した。評
価結果を表２に示す。
比較例２
堆積膜形成用の出発物質として５ｉ３Ｈ６を用い、支持
体温度を１１０°Ｃとする以外は、実施例８と同様にし
て■型ａ−３ｉ膜を形成した。得られたａ−Ｓ ｉ膜を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３に示す
。
体温度を１１０°Ｃとする以外は、実施例８と同様にし
て■型ａ−３ｉ膜を形成した。得られたａ−Ｓ ｉ膜を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３に示す
。
以上、表２及び表３の評価結果に示したように、本発明
の方法の実施例のいずれに於いても、従来の原料ガスと
して５ｉ３Ｈ６を用いた光ＣＶＤ法（比較例、支持体温
度１００℃）と比較して、良好″なσｐ値、σＰ／σｄ
比を有するａ−３ｉ膜が形成された。
の方法の実施例のいずれに於いても、従来の原料ガスと
して５ｉ３Ｈ６を用いた光ＣＶＤ法（比較例、支持体温
度１００℃）と比較して、良好″なσｐ値、σＰ／σｄ
比を有するａ−３ｉ膜が形成された。
表 １
【
第１図は、本発明の方法に用いられる堆積膜形成装置の
一例の概略構成図である。 １：堆積室 ２：支持体 ３二支持台 ４：ヒーター ５：導線 ８−１．６−２．８−３：ガスの流れ ７：光エネルギー発生装置 ８：光エネルギー ９，１０，１１，１２ ：ガス供給
源１３−１．１３−２．１３−３．１３−４．１８：圧
力メーター１４−１．１４−２．１４−３．１４−４゜
１Ｂ−１，１６−２，１６−３，１８−４，２１：パル
ブ＋５−１．１５−２．１５−３．１５−４：フローメ
ーター１７．１７−１．１７−２．１７−３．１７−４
：ガス導入管上；社功二 ２０：ガス排気管 特許出願人 キャノン株式会社
一例の概略構成図である。 １：堆積室 ２：支持体 ３二支持台 ４：ヒーター ５：導線 ８−１．６−２．８−３：ガスの流れ ７：光エネルギー発生装置 ８：光エネルギー ９，１０，１１，１２ ：ガス供給
源１３−１．１３−２．１３−３．１３−４．１８：圧
力メーター１４−１．１４−２．１４−３．１４−４゜
１Ｂ−１，１６−２，１６−３，１８−４，２１：パル
ブ＋５−１．１５−２．１５−３．１５−４：フローメ
ーター１７．１７−１．１７−２．１７−３．１７−４
：ガス導入管上；社功二 ２０：ガス排気管 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- （１）支持体が配置された堆積室内に、シリコン原子と
直接結合したアゾ基を少なくとも１つ有するシリコン化
合物の気体状雰囲気を形成し、該化合物を光エネルギー
を利用して励起し、分解することにより、前記支持体上
にシリコン原子を含む堆積膜を形成することを特徴とす
る堆積膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7612284A JPS60221575A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 堆積膜の形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7612284A JPS60221575A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 堆積膜の形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221575A true JPS60221575A (ja) | 1985-11-06 |
Family
ID=13596108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7612284A Pending JPS60221575A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 堆積膜の形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221575A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015088901A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Applied Materials, Inc. | Substituted silacyclopropane precursors and their use for the deposition of silicon-containing films |
-
1984
- 1984-04-16 JP JP7612284A patent/JPS60221575A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015088901A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Applied Materials, Inc. | Substituted silacyclopropane precursors and their use for the deposition of silicon-containing films |
| US9177783B2 (en) | 2013-12-10 | 2015-11-03 | Applied Materials, Inc. | Substituted silacyclopropane precursors and their use for the deposition of silicon-containing films |
| US9382270B2 (en) | 2013-12-10 | 2016-07-05 | Applied Materials, Inc. | Substituted silacyclopropane precursors and their use for the deposition of silicon-containing films |
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