JPS62158868A - 堆積膜形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機能性膜、殊に半導体デバイス、電子写真用
の感光デバイス、光学的画像入力装置用の光入力センサ
ーデパイ、ス等の電子デバイスの用途に有用な機能性堆
積膜の形成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体膜、絶縁膜、光導電膜、磁性膜或いは金属
膜等の非晶質乃至多結晶質の機能性膜は、所望される物
理的特性や用途等の観点か　　　へら個々に適した成膜
方法が採用されている。

例えば、必要に応じて、水素原子（Ｈ）やハロゲン原子
（Ｘ）等の補償剤で不対電子が補償された非晶質や多結
晶質の非単結晶シリコン（以後ｒＮＯＮ−８ｉ　（Ｈ、
Ｘ）Ｊと略記し、その中でも殊に非晶質シリコンを示す
場合にはｒＡ−８ｉ　　（Ｈ、Ｘ）　Ｊ　、多結晶質シ
リコンを示す場合にはｒｐｏＬｙ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）Ｊ
と記す）膜等のシリコン堆積膜（尚、俗に言う微結晶シ
リコンは、Ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）の範嗜にはいることは断
るまでもない）の形成には、真空蒸着法、プラズマＣＶ
Ｄ法、熱ＣＶＤ法９反応スパッタリング法、イオンブレ
ーティング法。

光ＣＶＤ法などが試みられており、一般的には、プラズ
マＣＶＤ法が広く用いられ、企業化されている。

〔発明が解決し、ようとする問題点〕

百年ら、従来から一般化されているプラズマＣＶＤ法に
よるシリコン堆積膜の形成に於ての反応プロセスは、従
来のＣＶＤ法に比較してかなり複雑であり、その反応機
構も不明な点が少なくない。又、その堆積膜の形成パラ
メーターも多く（例えば、基体温度、導入ガスの流量と
比、形成時の圧力、高周波電力、電極構造２反応容器の
構造、排気の速度、プラズマ発生方式など）これらの多
くのパラメータの組み合せによるため、時にはプラズマ
が不安定な状態になり、形成された堆積膜に著しい悪影
響を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置特有
のパラメータを装置ごとに選定しなければならず、した
がって製造条件を一般化することがむずかしいというの
が実状であった。

他方、シリコン堆積膜として、電気的、光学的特性を各
用途毎に十分に満足させ得るものを発現させるためには
、現状ではプラズマＣＶＤ法によって形成することが最
良とされてる。

百年ら、シリコン堆積膜の応用用途によっては、大面積
化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十分満足させて再現
性のある量産化を図らねばならないため、プラズマＣＶ
Ｄ法によるシリコン堆積膜の形成においては、１ｔｆｆ
ｉ装置に多大な設備投資が必要となり、またその量産の
為の管理項目も複雑になり、管理許容幅も狭く、装置の
調整も微妙であることから、これらのことが、今後改善
すべき問題点として指摘されている。

父、プラズマＣＶＤ法の場合には、成膜される基体の配
されている成膜空間に於いて高周波或いはマイクロ波等
によって直接プラズマを生成している為に、発生する電
子や多数のイオン種が成膜過程に於いて膜にダメージを
与え膜品質の低下、膜品質の不均一化の要因となってい
る。

この点の改良として提案されている方法には、間接プラ
ズマＣＶＤ法がある。

該間接プラズマＣＶＤ法は、成膜空間から離れた上流位
置にてマイクロ波等によってプラズマを生成し、該プラ
ズマな成膜空間まで輸送することで、成膜に有効な化学
種を選択的に使用出来る様に計ったものである。

百年ら、斯かるプラズマＣＶＤ法でも、プラズマの輸送
が必須であることから、成膜に有効な化字種の寿命が長
くなればならず、自ずと、１史用するガス種が制限され
、種々の堆積膜が得られないこと、及びプラズマを発生
する為に多大なエネルギーを要すること、成膜に有効な
化学種の生成及び址が簡便な管理下に本質的に置かれな
いこと等の問題点は桟積している。

プラズマＣＶＤ法に対して、光ＣＶＤ法は、成膜時と膜
品質にダメージを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが、光源疋それ程多くの種類がな
いこと、光源の波畏も紫外に片寄っていること、工業化
する場合には大型の光源とその電源を要すること、光源
からの光を成膜空間に導入する窓が成膜時に被膜されて
仕舞う為に成膜中に光量の低下、強いては、光源からの
光が成膜空間に入射されなくなるという問題点がある。

上述の如く、シリコン堆積膜の形成に於ては、解決され
るべき点は、まだまだ残っており、その実用可能な特性
、均一性を維持させながら低コストな装置で省エネルギ
ー化を計ってｉｔ化できる形成方法を開発することが切
望されている。これ等のことは、他の機能性膜、例えば
窒化シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化シリコン膜に於
ても谷々同様の解決きれるべき問題として挙げることが
出来る。

〔目的〕

本発明の目的は、上述し１こ堆積膜形成法の欠点を除去
すると同時に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜
形成装置を提供するものである。

本発明の他の目的は、省エネルギー化を計ると同時に膜
品質の管理が容易で大面積に亘って均一特性の堆積膜が
得られる堆積膜形成装置を提供するものである。

本発明の更に別の目的は、生産性、量産性に優れ、高品
質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜
が簡便に得られる堆積膜形成装置を提供することでもあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の堆積膜形成法は、堆積膜形
成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用をする
性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空間内
に導入して化学的に接触させることで励起状態の前駆体
を生成し、該前駆体を堆積膜構成要素の供給源として成
膜空間内にある基体上に堆積膜を形成する装置に於いて
、気体状原料物質と気体状７１０ゲン酸化剤を、異なっ
た導入によりそれぞれ導入し、多重管構造のガス吹き出
し口より、吹き出す機構乞複数個有することを特徴とす
る。

〔作用〕

上記の本発明の堆積膜形成法によれば、省エネルギー化
と同時に大面積化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十分
満足させて管理の簡素化と量産化を図り、量産装置に多
大な設備投資も必要とせず、またその量産の為の管理項
目も明確になり、管理許容幅も広く、装置の調整も簡単
になる。

本発明の堆積膜形成法に於いて、使用される堆積膜形成
用の気体状原料物質は、気体状ハロゲン系酸化剤との化
学的接触により酸化作用をうけるものであり、目的とす
る堆積膜の種類。

特性、用途等によって所望に従って適宜選択される。本
発明に於いては、上記の気体状原料物質及び気体状ハロ
ゲン系酸化剤は、化学的接触をする際に気体状とされる
ものであれば良く、通常の場合は、気体でも液体でも固
体であっても差支えない。

堆積膜形成用の原料物質あるいはハロゲン系酸化剤が液
体又は固体である場合には、Ａｒ。

Ｈｅ、Ｎ２．Ｈ２等のキャリアーガスを使用し、必要に
応じては熱も加えながらバブリングを行なって反応空間
に堆積膜形成用の原料物質及びハロゲン系酸化剤を気体
状として導入する。

この際、上記気体状原料物質及び気体状ハロゲン系酸化
剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは
堆積膜形成用の原料物質及び気体状ハロゲン系酸化剤の
蒸気圧を調節することにより設定される。

本発明に於いて使用される堆積膜形成用の原料物質とし
ては、例えば、半導体性或いは電気的絶縁性のシリコン
堆積膜やゲルマニウム堆積膜等のテトラヘドラル系の堆
積膜を得るのであれば、直鎖状、及び分岐状の鎖状シラ
ン化合物。

環状シラン化合物、鎖状ゲルマニウム化合物等が有効な
ものとして挙げることが出来る。

具体的には、直鎖状シラン化合物としては５ｉｎＨ２ｎ
＋２　（ｎ＝１１２１３１４１５１６　、７　、８）　
、分岐状鎖状シラン化合物としては、Ｓ　１Ｈ３Ｓ　ｉ
Ｈ（Ｓ　１Ｈ３）Ｓ　１Ｈ２Ｓ　ｉＨ３、鎖状ゲルマン
化合物としては、Ｇ　ｅ　ｍＨ２ｍ＋２　（ｍ＝１１２
１３ｔ４１５）等が挙げられる。この他、例えばスズの
堆積膜を作成するのであればＳｎＨ４等の水素化スズを
有効な原料物質として挙げることが出来る。

勿論、これ等の原料物質は１種のみならず２種以上混合
して使用することも出来る。

本発明に於いて使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空
間内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に
導入されろ堆積膜形成用の気体状原料物質に化学的接触
だけで効果的に酸化作用をする性質を有するもので、Ｆ
２．＋Ｃｔ２　＋　Ｂ　ｒ　２　＋　Ｉ　２　＊　Ｆ　
Ｃｔ　＋　Ｆ　Ｂ　ｒ等のハロゲンガス、発生期状態の
弗素、塩素、臭素等が有効なものとして挙げることが出
来る。

これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで化学的接触をし、前記原料物質に酸化作用を
して励起状態の前連体を含む複数種の前駆体を効率的に
生成する。生成される励起状態の前駆体及び他の前駆体
は、少なくともそのいずれか１つが形成される堆積膜の
構成要素の供給源として働く。

生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで三次
元ネットワーク構造の堆積膜が作成される。

励起されるエネルギーレベルとしては、前記励起状態の
前駆体がより低いエネルギーレベルにエネルギー遷移す
る、又は別の化学種に変化する過程に於いて発光を伴う
エネルギーレベルであることが好ましい。斯かるエネル
ギーの遷移に発光を伴なう励起状態の前車体を含め活性
化された前駆体が形成されることで本発明の堆積膜形成
プロセスは、より効率良く、工つ省エネルギーで進行し
、膜全面に亘って均一でより良好な物理特性を有する堆
積膜が形成される。

本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の
種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量
、成膜空間内圧、ガスの流型、成膜温度（基体温度及び
雰囲気温度）が所望に応じて適宜選択されろ。

これ等の成膜因子は有機的に関連し、単独で決定される
ものではなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。

本発明に於いて、反応空間に導入される堆積膜形成用の
気体状原料物質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合
は、上記成膜因子の中関連する成膜因子との関係に於い
て適宜所望に従って決められるが、導入流量比で、好ま
しくは、１／２０〜１００／１が適当であり、より好ま
しくは１〜５〜５０／１とされるのが望ましい。

反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との化学的
接触を確率的により高める為には、より高い方が良いが
、反応性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定する
のが良い。

ｍｌ記混合時の圧力としては、上記の様にして決められ
るが、夫々の導入時の圧力として、好ましくはＩ　Ｘ　
１０−’気圧〜１０気圧、より好ましくはＩ　Ｘ　１０
−６気圧〜３気圧とされるのが望ましい。

また、本発明のように、２種類以上の気体状原料物質を
導入して、それぞれ気体状ハロゲン系酸化剤と接触させ
、反応させて前駆体を作成する場合、各々の原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤の反応性が異なるため、２種類
以上の気体状原料物質を混合した状態で導入し、それと
気体状ハロゲン系酸化剤とを、接触、反応させろと、望
まれる前、実体が、間々独立にはできない。例えばａ　
−Ｓ　ｉ　Ｇ　ｅ膜を成膜する目的でＳ　ｉ　Ｈ４ガス
とＧｅＨ４ガスとを所定の貴導入し、それらとＦ２ガス
とを反応させる場合、Ｇ　ｅ　Ｈ４とＦ２との反応性が
Ｓ　ｉ　Ｈ４とＦ２との反応性より犬ぎいため、Ｇ　ｅ
　Ｉ（４よりＨがぬく過程がＳｉＨ４よりＨ′ｆｆ：ぬ
く過程より進むため、成膜した膜では、Ｇｅに寄因する
未結合手の多い特性の悪い膜になってしまう。

そこで、本発明では、個々の気体状原料物質と気体状ハ
ロゲン系酸化剤とを個別に混合し、前駆体を生成し、成
膜空間に個々の前駆体を導入し成膜する方法を用いた。

成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生成
される励起状態の前駆体（Ｅ）及び場合によって該前駆
体（Ｅ）より派生的に生ずる前駆体（Ｄ）が成膜に効果
的に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。

成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於いて、例えば差動排気或いは、大型の排
気装置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。

或いは、反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンス
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の排気量を制御する・ことで成膜空間の圧力を調
整することが出来る。

又、反応空間と成膜空間が一体的罠なっていて、反応位
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或いは、排気能力の充分ある大型の
排気装置を設けてやれば良い。

上記のようにして成膜空間内の圧力は、反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係に於いて決められるが、好ましくは１００Ｔ
ｏｒｒ以下、より好ましくは３０Ｔｏｒｒ以下、最適に
は１０Ｔｏｒｒ以下とされるのが望ましい。

ガスの波型に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及びハロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等が
均一に効率良く混合され、前記前駆体（Ｅ）が効率的に
生成され且つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス
導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して
設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な例
の１つが第１図に示されろ。

成膜時の基体温度（Ｔｓ）としては、使用されるガス種
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から４５０℃、より好まし
くは５０〜４００℃とされるのが望ましい。殊に半導体
性や光導電性等の特性がより良好なシリコン堆積膜を形
成する場合には、基体温度（Ｔｓ）は７０〜３５０℃と
されるのが望ましい。また、多結晶の膜を得る場合には
、好ましくは２００〜６５０℃、より好ましくは３００
〜６００°Ｃとされるのが望ましい。

成膜空間の雰囲気温度（Ｔａｔ）としては、生成される
前記前駆体（Ｅ）及び前記前駆体（Ｄ）が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体−（Ｅ）
が生成される様に基体温度（Ｔｓ）との関連で適宜所望
に応じて決められる。

本発明に於いて使用される基体としては、形成される堆
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体
としては、例えば、Ｎ　ｒ　Ｃｒ　ｔステンレス＋Ａｚ
　＋　Ｃｒ　＋Ｍｏ　＋Ａ　ｕ　、Ｉ　ｒ　＊　Ｎ　ｂ
　＋　Ｔ　ａ　ｒ　Ｖ　＋　Ｔ　ｒ　ｒ　Ｐ　ｔ　＋Ｐ
ｄ等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。

電気絶縁性基体としては、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
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。

セラミック、紙等が通常使用される。これらの電気絶縁
性基体は、好適には少なくともその一方の表面が導電処
理され、該導電処理された表面側に他の層が設けられる
のが望ましい。

例えばガラスであれば、その表面がＮｉＣｒ　＋Ａｔ　
＋Ｃｒ　＋Ｍｏ　＋Ａｕ　ｔ　Ｉ　ｒ　＋Ｎｂ　＋Ｔａ
　＋Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２゜Ｉ
ＴＯ（Ｉ　ｎ　２０３＋５ｎ０２）等の薄膜を設ける事
によって導電処理され、或いはポリエステルフィルム等
の合成樹脂フィルムであれば、Ｎ　ｒ　Ｃｒ　＋　Ａ　
ｌ　＊　Ａ　ｇ　＋　Ｐ　ｂ　＋　Ｚ　ｎ　ｔ　Ｎ　ｒ
　。

Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ。

Ｔｉ　、Ｐｔ等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス
パッタリング等で処理し、又は前記金属でラミネート処
理して、その表面が導電処理される。支持体の形状とし
ては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状とし得、
所望によって、その形状が決定される。

基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。

又、基体の表面状態は、膜の構造（配向）や錐状組織の
発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な膜
構造と膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望ま
しい。

第１図は本発明の堆積膜形成装置の１例を示すものであ
る。

第１図に示す堆積膜形成装置は、装置本体、排気系及び
ガス供給系の３つに大別される。

装置本体には、反応空間及び成膜空間が設けられている
。

１０１〜１０８は夫々、成膜する際に使用されるガスが
充填されているボンベ、１０１ａ〜１０８ａは夫々ガス
供給パイプ、１０１ｂ〜１０８ｂは夫々各ボンベからの
ガスの流量調整用ツマスフ０−コントローラー、１０１
ｃ〜１０８ｃはそれぞれガス圧力計、１０１ｄ〜１０８
ｄ及び１０１ｅ〜１０８ｅは夫々パルプ、１０１ｆ〜１
０８ｆは夫々対応するガスボンベ内の圧力を示す圧力計
である。

１２０は真空チャンバーであって、上部にガス導入用の
吹き出し管が２ｆ［ｉ！ｉ！設けられ、吹き出し管の下
流に反応空間が形成される構造を有し、且つ該吹き出し
管のガス排出口に対向して、基体１１８が設置される様
に基体ホールダー１１２が設けられた成膜空間が形成さ
れる構造を有する。ガス導入用の吹き出し管は、それぞ
れ二重同心円配置構造となっており、中よりガスボンベ
１０１．１０２よりのガスが導入される第１のガス導入
管１０９、ガスボンベ１０３，１０４よりのガスが導入
される第２のガス導入管１１０よりなる第１の吹き出し
管１１１及びガスボンベ１０５．１０６よりのガスが導
入される第３のガス導入管１２３、ガスボンベ１０７，
１０８よりのガスが導入される第４のガス導入管１２４
よりなる第２の吹き出し管１１２がある。

各ガス吹き出し管の反応空間へのガス排出には、その位
置が内側のガス導入管が基体の表面位置より遠い位置に
配されろ設計とされている。

即ち、外側のガス導入管がその内側にある管を包囲する
様に夫々のガス導入管が配設されている。

各導入管への管ボンベからのガスの供給は、ガス供給パ
イプライン１２５〜１２８によって夫々なされる。

各ガス導入管、各ガス供給パイプライン及び真空チャン
バー１２０は、メイン真空バルブ１１９を介して不図示
の真空排気装置により真空排気される。

基体１１８は基体ホルダー１２２を上下に移動させるこ
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。

本発明の場合、この基体とガス導入管のガス排出口の距
離は、形成されろ堆積膜の種類及びその所望される特性
、ガス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数Ｕ〜２０
ｃｆＩＬより好ましくは、５　ｍｔｎ〜１５Ｃ７ｒＬ程
度とされるのが望ましい。

１１３は、基体１１８を成膜時に適当な温度に加熱した
り、或いは、成膜前に基体１１８を予備加熱したり、更
には、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱
ヒータである。

基体加熱ヒータ１１３は、導線１１４により電源１１５
により電力が供給される。

１１６は、基体温度（Ｔｓ）の温度を測定する為の熱電
対で温度表示装置１１７に電気的に接続されている。

以下、実施例に従って、本発明を具体的に説明する。

実施例１ 第１図に示す成膜装置を用いて、次の様にし本発明の方
法による堆積膜を作成した。

ボンベ１０１に充填されているＳ　ｉ　Ｈ４ガスを流ｔ
２０ｓｅｃｍでガス導入管１０９より、ボンベ１０３に
充填されているＨｅガスで１０％に希釈したＦ２ガスを
流量２００ｓｅｃｍでガス導入管１１０よりガス吹き出
し管１１１内に導入した。

ＳｉＨ４ガスとＦ２ガスの混合域で青白い発光が強くみ
られた。

次に、ボンベ１０５に充填されているＧｅＨ４ガスを流
３１５ｓｅｃｍでガス導入管１２３工り、ボンベ１０７
に充填されているＨｅガスで１０％に希釈したＦ２ガス
を流量２０ｓｅｃｍでガス導入管１２４より、ガス吹き
出し管１１２内に導入した。このときＧｅＨ４ガスとＦ
２ガスの混合域で同じように発光がみられた。

真空チャンバー１２０内の圧力は２００ｍＴｏｒｒであ
った。基体に石英ガラス（１５Ｃ！ＩＬ×１５６ｒＩＬ
）を用いガス導入口１１１と基体との距離は５ｃｍに設
定した。

基体温度（Ｔｓ）は２００℃に設定した。

この状態で３０分間ガスを流すと、膜厚１５μの５ｉＧ
ｅ：Ｈ：Ｆ膜が基体上に堆積した。

又膜厚の分布むらは±５％以内におさまった。

成膜したＳ　ｉＧｅ　：Ｈ：Ｆ膜は電子線回折によって
非晶質であることが確認された。

試料の非晶質５ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ膜上にＡｔのくし形電極
（ギャップ長２００μｍ）を蒸着し、導電率測定用の試
料を作成した。各試料を真空クライオスタット中にいれ
電圧１００■を印加し、微少電流計（ＹＨＰ４１４０Ｂ
）で電流を測定し、暗導電率（σｄ）６Ｘ１０−９Ｓ／
ぼを求めた。又７００　ｎ　ｍ　、　０．３　ｍｗ／　
ｃｍ２　　の光を照射し、光導電率（σｐ）　２　ｘ　
１ｏ−’Ｓムを求めた。更に光の吸収より光学的バンド
ギャップ（Ｅｇ”ｔ）　　１．４５　ｅ　Ｖを求めた。

比較例 第２図は第１図の吹き出し口を１つにした構造の装置で
ある。

第２図に示す装置を用いてＳｉＨ４ガスをガス導入管よ
り導入すると共に、１０２ボンベよりＧｅＨ４ガスをガ
ス導入管１０９よりガス吹き出管１１１に導入した。

Ｈｅガスで１０％に希釈したＦ２ガスをガス導入管１１
０よりガス吹き出し管１１１に導入した。

このときの成膜条件は次のとおりである。

ＳｉＨ４２０ｓｃｃｍ Ｇ　ｅ　Ｈ４５ｓ　ｅ　ｃ　ｍ Ｆ２／Ｈｅ　　２０ｓｅｃｍ 内圧　　　２００ｍＴｏｒｒ 基体温度　２００℃ ガス吹き出し口と基体との距離　５ｃｍこのときガス吹
き出し管内において青い強い発光がみられた。３０分間
のガス吹き出し後、石英ガラス基体上罠約１．３μｍの
Ａ−ＳｉＧｅ：　Ｈ＊　Ｆ膜が堆積した。非晶質である
ことは電子線回折で確認した。

該Ａ−３ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ膜上にＡｔのくし形−＊ｈ＜ギ
ャップ長２００μｍ）を真空蒸着した後、試料を真空ク
ライオスタット中にいれ、暗導電率（’ｄ）　、６００
ｎｍ、０．３ｍｗ／ｃｍ”の光照射時の導電率（σｐ）
、及び光学吸収の測定より光学的バンドギャップ（Ｅｇ
Ｏｐｔ）ヲ夫々測定した。

得られた値は σｃｌ＝２Ｘ　１０−’　ｓ／ｃｍ σｐ＝９Ｘ　１０−８ｓ／ｃｍ Ｅｇ”ｔ＝　１．４　ｅ　Ｖ であった。

〔効果〕

以上の詳細な説明及び各実施例より、本発明の堆積膜形
成装置を用いれば、省エネルギー化を計ると同時に膜品
質の管理が容易で大面積に亘って均−物ｆＭ特性の２元
素以上堆積膜が得られる。又、生産性、量産性に優れ、
高品質で電気的１元学的、半導体的等の物理特性に優れ
た膜を簡便に得ることが出来ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いた成膜装置の模式的概略
図である。 第２図は、本発明の比較例に用いた成膜装置の模式的概
略図である。 １０１〜１０８・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ガスボンベ、１０１ａ〜１０８ａ・・・・
・・・・・・・・・・・ガスの導入管、１０１ｂ〜１０
８ｂ・・・・・・・・・マＸ７０／ｌ−ター、１０１ｃ
〜１０８ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガス
圧力計、１０１ｄ〜１０８ｄ及び １０１ｅ〜１０８ｅ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・バルブ、１０１ｆ〜１０８ｆ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・圧力計、１
０９．１１０，１２３，１２４ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガス導入管、１
１１．１１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・ガ
ス吹き出し管、１１３・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・基体加熱用ヒーター、１１６・・・
・・・・・・・・・・・・基体温度モニター用熱電対、
１１８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・旧・・
・・・・旧・・・・・・・川・・・・基体、１１９・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・真空排気バルブ、１２２・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・団・・旧・・基体ホルタ−１
を夫々表わしている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２種類以上の堆積膜形成用の気体状原料物質と、
   該原料物質に酸化作用をする性質を有する気体状ハロゲ
   ン系酸化剤と、を反応空間内に導入して化学的に接触さ
   せることで励起状態の前駆体を含む複数の前駆体を生成
   し、これらの前駆体の内少なくとも１つの前駆体を堆積
   膜構成要素の供給源として成膜空間内にある基体上に２
   元素以上よりなる堆積膜を形成する堆積膜形成装置にお
   いて、気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤を、異な
   った導入口よりそれぞれ導入し、多重管構造のガス吹き
   出し口より吹き出す機構を複数個有することを特徴とす
   る堆積膜形成装置。