JPS62280371A

JPS62280371A - 機能性堆積膜の形成法及び装置

Info

Publication number: JPS62280371A
Application number: JP12222086A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ishihara; 俊一石原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-05-29
Filing date: 1986-05-29
Publication date: 1987-12-05

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】３、発明の詳細な説明〔発明の属する技術分野〕本発明はシリコンを含有する堆積膜、とりわけ機能性膜
、殊に半導体デバイス、電子写真用ノ感光テバイス、画
像入力用のラインセンサー、撮像デバイスなどに用いる
アモルファス状するいは多結晶状等の非単結晶状のシリ
コン含有機能性堆積膜を形成するに好適な方法に関する
。

〔従来技術の説明〕

例、ｔば、アモルファスシリコン膜の形成には、真空蒸
着法、プラズマＣＶＤ法、ＣＶＤ法、反応性スパッタリ
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。

百年ラアモルファスシリコンで構成される堆覆膜は電気
的、光学的特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは
使用環境特性、更には均一性、再現性を含めた生産性、
量産性の点において、更に総合的な特性の向上を図る余
地がある。

従来から一般化されているプラズマＣＶＤ法によるアモ
ルファス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かった。又、その堆積膜の
形成については、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、反応容器の
構造、排気速度、プラズマ発生方式など多くのパラメー
ターが存在して、これら多くのパラメーターの組合せに
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ーを装置ごとに
設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のが実状であった。一方、アモルフ
ァスンリコン膜とじて電気的、光学的、光導電的乃至は
機械的特性の夫々を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いる。

百年ら、堆積膜の応用用途によっては、大面積化、膜厚
均一化、膜品質の均一性を十分満足させ、しかも高速成
膜によって再現性のある量産化を図ねばならないため、
プラズマＣＶＤ法によるアモルファスシリコン堆積膜の
形成においては、量産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って、管理
許容幅も狭くなり、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。他方、通常のＣＶＤ法による従来の技術では、
高温を必要とし、実用可能な特性を有する堆積膜が得ら
れていなかった。

上述の如く、アモルファスノリコン膜の形成に於て、そ
の実用可能な特性、均一性を維持させながら、低コスト
な装置で量産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
ンリコン膜、炭化シリコン膜、酸化ンリコン膜に於ても
同様なことがいえる。

然るに出願人は、上述したプラズマＣＶＤ法の欠点を除
去すると共に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜
形成法として下記の方法を先に提案した。

即ち、基体上に堆積膜を形成するための成膜空間内に、
ケイ素とハロゲンを含む化合物を分解することにより生
成される活性種と、該活性種と化学的相互作用をする、
成膜用の化学物質より生成される活性種とを夫々別々に
導入し、それら活性種を化学反応させることにより前記
基体上に堆積膜を形成せしめる方法である。

そして出願人が先に提案した方法は、上記二種の活性種
を生成せしめる活性化空間と、堆積膜の形成を行う成膜
空間とを分離するものであることがら成膜の制御が容易
に行え高品質の堆積膜が効率的に形成できることから極
めて有用な方法である。

ところでこの方法においては、活性化空間で生成される
活性種を成膜空間知効率的に輸送することが重要である
。そしてまたその際、活性種が輸送路の壁面で失活しな
いようにするため、該輸送路形成部材の選択が重要であ
る。こうしたことから、活性種の前記輸送路は、一般に
は石英又はテフロン部材で形成される。ところが、そう
した部材は高価であるのに加えて、強度面及び熱的耐久
性に難点があることから、前記輸送路を安価であって、
強度面及び熱的耐久性面について優れた材料で形成する
ことが課題としである。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の堆積膜形成法の各種問題点を解決
し、出願人が先に提案した堆積膜形成法における前記課
題を解決して、形成される堆積膜の諸特性、成膜速度、
膜品質の均一化そして再現性の向上を図りながら、膜の
大面積化に適し、膜の生産性の向上及び量産化を容易に
達成することのできる機能性堆積膜の５提供することを
目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、上記の本発明の目的を達成するものであって
、本発明により提供される機能性堆積膜の形成法は、基
体上に堆積膜を形成するための成膜空間内に、ケイ素原
子とハロゲン原子を含む化合物を分解することにより生
成される活性種（Ａ）と、該活性種と化学的相互作用す
る成膜用の化学物質より生成される活性種（Ｂ）とをそ
れぞれ別々に導入し、それら活性種を化学反応せしめる
ことにより前記基体上に機能性堆積膜を形成するに際し
て、前記活性種（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれの活性種を
生成せしめる活性種生成域の内壁に、それら活性種を生
成せしめるのに先立って、炭素又は炭化ケイ素層を形成
した後ハロゲン原子を含有する炭素化合物を含むガスに
よる放電プラズマ処理を行なうことを骨子とするもので
ある。

そして上記構成の本発明の方法においては、堆積膜を形
成する為の成膜空間においてプラズマを生起させる代り
に、ケイ素とハロゲンを含む化合物を分解することによ
り生成される活性種（Ａ）と成膜用の化学物質より生成
される活性種（Ｂ）との共存下に於いて、これ等による
化学的相互作用を生起させて形成される堆積膜は、放電
作用などによる悪影響を受けることはない。

また、本発明によれば、成膜空間の雰囲気温度、基体温
度を所望に従って任意に制御することにより、より安定
したＣＶＤ法とすることができる。

ところで、本発明の方法が従来のＣＶＤ法と違う点の１
つは、あらかじめ成膜空間とは異なる空間（以下、活性
化空間という）に於いて活性化された活性種を使用する
ことである。このことにより、従来のＣＶＤ法より成膜
速度を飛躍的に伸ばすことができ、加えて堆積膜形成の
際の基体温度も一層の低温化を図ることが可能になり、
膜品質の安定した堆積膜を工業的に大量に、しかも低コ
ストで提供できる。本発明では、成膜空間に導入される
活性化空間（Ａ）からの活性種（Ａ）は、生産性及び取
扱い易さなどの点から、その寿命が０．１秒以上、より
好ましくは１秒以上、最適には１０秒以上あるものが、
所望に従って選択されて使用され、この活性種（Ａ）の
構成要素が成膜空間で形成される堆積膜を構成する成分
を構成するものとなる。又、成膜用の化学物質は、活性
化空間（Ｂ）に於いて活性化エネルギーを作用されて活
性化されて、成膜空間に導入され、同時に活性化空間（
Ａ）から導入され、形成される堆積膜の構成成分となる
構成要素を含む活性種（Ａ）と化学的に相互作用する。

その結果、所望の基体上に所望の堆積膜が容易に形成さ
れる。

本発明において、活性化空間（Ａ）に導入されるケイ素
とハロゲンを含む化合物としては、例えば鎖状または環
状シラ／化合物の水素原子の一部乃至全部をハロゲン原
子で置換した化合物が用いられ、具体的には、例えば、
５ｌｕＹ２ｕ＋２（Ｕは１以上の整数、ＹはＦ　、　Ｃ
Ｌ　、　Ｂｒ及びＩより選択される少なくとも一種の元
素である。）で示される鎖状ハロゲン化ケイ素、５ｉｖ
Ｙ２ｖ（Ｖは３以上の整数、Ｙは前述の意味を有する。

）で示される環状ハロゲン化ケイ素、５ｉｕＨＸＹｙ（
Ｕ及びＹは前述の意味を有する。ｘ＋ｙ＝ｚｕ又は２ｕ
＋２である。）で示される鎖状化合物などが挙げられる
。

具体的には、例えばＳｉＦ４．　（ＳｊＦ２）５　、　
（ＳｉＦｚ）６゜（Ｓ’ｒＦ２）＜　、　５ｊ２Ｆ６　
、５ｉ３Ｆｓ　、　ＳｉＨＦ３．５ｊＨ２Ｆ２゜５ｉＣ
Ｌ＊　、　（ＳｉＣＬｚ）ｓ　、　ＳｉＢｒ４．　（Ｓ
ｉＢｒ２）ｓ　、　５ｉ２Ｃ４。

５ｉ２Ｂｒ６　＋　５ｉＨＣ２３＊　５ｉＨＢｒ３．５
ｉＨｉ：＋　、　５ｉ２Ｃ２３Ｆ３などのガス状態の又
は容易にガス化し得るものが挙げられる。

活性種（Ａ）を生成させるためには、前記ケイ素とハロ
ゲンを含む化合物に加えて、必要に応じてケイ素単体等
他のケイ素化合物、水素、ハロゲン化合物（例えばＦ２
ガス、Ｃｔ２ガス、ガス化したＢｒ２．ｈ等）などを併
用することができる。

本発明において、活性化空間（Ａ）で活性種（Ａ）を生
成させる方法としては、各々の条件、装置を考慮してマ
イクロ波、ＲＦ、低周波、ＤＣ等の電気エネルギー、ヒ
ーター加熱、赤外線加熱等による熱エネルギー、光エネ
ルギーなどの活性化エネルギーが使用される。

上述したものに、活性化空間（Ａ）で熱、光。

電気などの励起エネルギーを加えることにより、活性種
（Ａ）が生成される。

本発明の方法で用いられる活性化空間（Ｂ）に於いて、
活性種（Ｂ）を生成させる前記成膜用の化学物質として
は、水素ガス及び／又はハロゲン化合物（例えばＦ２ガ
ス、ＣＬｚガス、ガス化したＢｒ２、Ｉ２等）が有利に
用いられる。また、これらの成膜用の化学物質に加えて
、例えばヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスを
用いることもできる。これらの成膜用の化学物質の複数
を用いる場合には、予め混合して活性化学。

間（Ｂ）内にガス状態で導入することもできるし、ある
いはこれらの成膜用の化学物質をガス状態で夫々独立し
た供給源から各個別に供給し、活性化空間（Ｂ）に導入
することもできるし、又夫々独立の活性化空間に導入し
て、夫々個別に活性化することもできる。

本発明において、成膜空間に導入される前記活性種（’
Ａ）と前記活性種（Ｂ）との量の割合は、成膜条件、活
性種の種類などで適宜所望に従って決められるが、好ま
しくは１ｏ：１〜１：１００（導入流量比）が適当であ
り、より好ましくは４：６〜１：１０とされるのが望ま
しい。

また本発明の方法により形成される堆積膜は、成膜中又
は成膜後に不純物元素でドーピングすることが可能であ
る。使用する不純物元素としては、ｐ型不純物として、
周期律表第■族Ａの元素、例えばＢ　、　Ａｔ、　Ｇａ
　、　Ｉｎ　、　ＴＬ等が好適なものとして挙げられ、
ｎ型不純物としては、周期律表第Ｖ族Ａの元素、例えば
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ。

Ｂｉ等が好適なものとして挙げられるが、特にＢ。

Ｇａ　、　Ｐ　、　Ｓｂ等が最適である。ドーピングさ
れる不純物の量は、所望される電気的・光学的特性に応
じて適宜決定される。

かかる不純物元素を成分として含む物質（不純物導入用
物質）としては、常温常圧でガス状態であるから、ある
いは少なくとも活性化条件下で気体であり、適宜の気化
装置で容易に気化し得る化合物を選択するのが好ましい
。この様な化合物としては、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、ＰＦ３
　、　ＰＦｓ　。

ＰＣｌ３　、　ＡｓＨ３、ＡＳＦ３　、　ＡｓＦ５　、
　Ａ３Ｃｌ３　、　ＳｂＨ３゜５ｂＦｓ、　ＢＦ３．　
ＢＣｌ２．　ＢＢｒ３．　Ｂ２Ｈ６，Ｂ４ＨＩＯ，Ｂ５
Ｈ９゜ＢｓＨｏ　、　Ｂ６ＨＩＯ、Ｂ６ＨＩ２　、　Ａ
ｌＣｌ２等を挙げることができる。不純物元素を含む化
合物は、１種用いても２種ツ、上併用してもよい。

不純物元素を成分として含む化合物は、ガス状態で直接
成膜空間内に導入しても差支えないし、或いは：予め活
性化空間（Ａ）乃至は活性空間（Ｂ）、又は第３の活性
化空間（Ｃ）で活性化してその後、成膜空間に導入する
こともできる。

本発明において、活性化空間で生成された活性種全成膜
空間に輸送するだめの輸送管としては、Ａ／−、Ｃｕ　
、　Ｆｅ等の金属製又はステ／レス、しんちゅう等の合
金製、石英ガラス、パイレックスガラス、又は軟質ガラ
ス製、或いは炭素、ケイ素、Ａｔ２０３等の焼結体製等
のものが使用可能である。そして本発明の方法にあって
は、輸送管と前記活性化空間を形成する域が同一のもの
であっても、又は別個のものであってもよい。

そしてそうした活性種生成域又は活性種輸送域の内壁面
の処理は例えば次のようにして行われる。即ち、活性種
生成域又は活性種輸送域の内壁面に炭素又は炭化ケイ素
化合物を、真空蒸着法、スパッタリング法、又は熱ＣＶ
Ｄ法等の手段により炭素又は炭化ケイ素化合物の層を形
成し、該域中を真空排気した後、ガス状のハロゲン原子
を含有する炭素化合物を導入し、直流、ＲＦ’又はマイ
クロ波放電により該域中に放電プラズマを生起させ、ハ
ロゲン原子を含有する炭素化合物のプラズマ分解物によ
り核酸の内壁面を処理することにより行われる。この方
法の他、次の方法によって行うこともできる。即ち、前
記方法において活性種生成域又は活性種輸送域中でプラ
ズマを生起させるところを、別個のプラズマ生成空間を
それら域に接続しておき、該プラズマ生成空間でハロゲ
ン原子を含有する炭素化合物をプラズマ分解し、その分
解生成物をそれら域に導入し、それら域の内壁面を処理
する。

前記・・ロゲン原子を含有′する炭素化合物としては、
例えば鎖状又は環状炭化水素の水素原子の一部乃至全部
をハロゲン原子で置換した化合物が用いられ、具体的に
は、例えば、　式：ｃｎｙ２ｎ＋２（ｎは１以上の整数
、ＹはＦ、ＣＬ。

Ｂｒ又はＩである。）で表わされる鎖状ハロゲン化炭素
、式’　ＣｖＹ２ｙ　　（ｖは３以上の整数、Ｙは前述
の意味を有する。）で表わされる環状ハロゲン化炭素、
式二〇ｎＨＸＹｙ（ｎ及びＹは前述の意味を有する。ｘ
＋ｙ＝２ｎ又は２ｎ　＋２である。）で表わされる鎖状
又は環状化合物などが挙げられる。

具体的には例えばＣＦ４　、　（ＣＦ２）５　、　（Ｃ
Ｆ２）６　。

（ＣＦ２）４　、　Ｃ２Ｆ６　、Ｃ３Ｆ８　、　ＣＨＦ
３．　ＣＨ２Ｆ２　、　ＣＣｌ２゜（ＣＣｔｚ）ｓ　、
　ＣＢｒ４．　（ＣＢｒ２）ｓ　、　Ｃ２Ｃ２６、Ｃ２
Ｃｔ３Ｆ３などのガス状態の又は容易にガス化し得るも
のが挙げられる。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明の方法の内容を更に詳しく
説明するが、本発明はそれら実施例により何ら限定され
るものではない。

実施例１第２図に示した装置を用い、以下の如き操作によってａ
−８ｉ（Ｈ，Ｘ）堆積膜を形成した。

第１図において、１０１は成膜空間としての堆積室であ
り、内部の基体支持台１０２上に所望の基体１０３が載
置される。

１０４は基体加熱用のヒーターであり、該ヒーター１０
４は、成膜処理前に基体１０４を加熱処理したり、成膜
後に、形成された膜の特性を一層向上させる為にアニー
ル処理したりする際に使用され、導線１０５を介して給
電され、発熱する。

成膜中は、該ヒーター１０４は駆動されない。

１０６乃至１０９は、ガス供給系であり、成膜用のガス
、及び必要に応じて用いられる不活性ガス、不純物元素
を成分とする化合物のガス、ハロゲン原子を含有する炭
素化合物ガス等、ガスの種類に応じて設けられる。これ
等のガスが標準状態に於いて液状のものを使用する場合
には、適宜の気化装置を具備させる。

図中ガス供給系１０６乃至１０９の符合にａを付したの
は分岐管、ｂを付したのは流量計、Ｃを付したのは各流
量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、ｄ又はｅを付し
たのは各気体流量を調整するためのバルブである。１２
３は活性種（Ｂ）を生成するためと、・・ロゲン原子を
含有する炭素化合物をプラズマ分解するための活性化室
１’Ｂ）であり、活性化室１２３の周りには、活性種（
Ｂ’）を生成させるためと、ハロゲン原子を含有する炭
素化合物をプラズマ分解するための活性化エネルギーを
発生するマイクロ波プラズマ発生装置１２２が設けられ
ている。ガス導入管１１０より供給される活性種（Ｂ）
生成用の原料ガス、及びハロゲン原子を含有する炭素化
合物は、活性化室（Ｂ）内に於いて活性化されて生じた
活性種（Ｂ）及びハロゲン原子を含有する炭素化合物の
プラズマ分解物は導入管１２４を介して、成膜室１０１
内に導入される。１１１はガス圧力計である。

図中１１２は活性化室（Ａ）、１１３は電気炉、１１４
は固体８１粒、１１５は活性種（Ａ）の原料となる気体
状態のケイ素とハロゲンを含む化合物の導入管であり、
活性化室（Ａ）　１１２で生成された活性種（Ａ）は導
入管１１６を介して成膜室１０１内に導入される。１１
７は、導入管１１６ヘハロゲン原子を含有する炭素化合
物のプラズマ分解物を導入するための導管である。また
１１８ハバルプであり、ハロゲン原子を含有する炭素化
合物のプラズマ分解物を導入管１１６へ流入せしめると
きのみ開にされ、成膜操作時には閉にされる。

１１９は成膜室１０１内におけるガス流を示す。また、
１２０は排気パルプ、１２１は排気管である。

本実施例においては、活性化室（活性種Ａ用）１１２及
び活性化室（活性種Ｂ用）１２３は、石英ガラス製のも
のとし、導管１１６　、１１７及び１２４はアルミニウ
ム製のものとし、それら管の太さは全て３０咽φにした
。

そして管１１６及び１２４については、それらの内壁に
熱ＣＶＤ法により約１０００　Ｋ厚のＳＦ３層をあらか
じめ形成しておいた。

成膜操作に先立って、排気装置（図示せず）を介して成
膜室、各反応室及び各導管を排気して約１０＝　Ｔｏｒ
ｒに減圧した後、ガス供給ボンベ１０９よりＣＦ４ガス
１００　ＳＣＣＭを導管１１０を介して活性化空間（Ｂ
）１２３中に導入した。活性化空間（Ｂ）　１２３に導
入されたＣＦ４ば、マイクロ波プラズマ発生装置１２２
により分解され、その分解生成物ＣＦｎ（ｎ＝１．２又
は３）は、管１２４及び管１１７を介して管１１６に導
入され、管１１６及び１２４の内壁面のプラズマ処理を
行った。この状態で３０分間保持した後マイクロ波の印
加をとめ、ＣＦ４ガスの導入をとめた後、反応空間及び
成膜空間を大気圧にもどした後、コーニング７０５９ガ
ラス製基体１０３を、支持台１０２上に載置し、排気装
置（不図示）を用いて成膜室１０１内を排気し、約１０
−”ｐｏｒｒに減圧した。そして基体】０３を支持台１
０２に内蔵されたヒーターに通電して２００℃に加熱し
た後、ガス供給用ボンベ１０６よりＨ２ガス１５０ＳＣ
ＣＭをガス導入管１１０を介して活性化室（Ｂ）　１２
３に導入した。活性化室（Ｂ’）　１２３内に導入され
たＨ２ガス等はマイクロ波プラズマ発生装置１２２によ
り活性化されて活性水素等とされ、導入管１２４を通じ
て、活性水素等を成膜室１０１に導入した。

また他方、活性化室（Ａ）１０２に固体Ｓ１粒１１４を
詰めて、電気炉１１３により加熱し、約１１００℃に保
ち、Ｓｉを赤熱状態とし、そこへ導入管１１５を通じて
不図示のボンベよりＳ　ｉ　Ｆ　＜を吹き込むことによ
り、活性種（Ａ）としての５ｊＦｚ”を生成させ、該Ｓ
！Ｆｚ　”を導入管１１６を経て、成膜室１０１・＼導
入した。

成膜室１０１内の圧力を０．４Ｔｏｒｒに保ち、１，５
μｍ厚のａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）膜を形成した。その際の成
膜速度は２６　Ｘ　／　ｓｅｃ、であった。

得られたａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）膜の試料を蒸着槽に入れ、
真空度１０”Ｔｏｒｒでクン型のＡｔギャップ電極（ギ
ャップ長２５０μ、巾５１）を形成した後、印加電圧１
０Ｖの暗電流を測定したところ、暗導電率σｄ　＝　４
　Ｘ　１０−’　Ｓ／ｃｒｎであり、また前記試料に１
　ｍＷ／ｃ屑のＨｅ−Ｎｅンーザーを照射したところ、
導電率は５Ｘ１０−’Ｓ／ｃｒｎであった。

比較例１実施例１において、活性種導入管１１６及び１２４の内
壁面に実施例１に於て行った処理を全く施さずに、成膜
操作したところ、成膜速度ば１＾／ｓｅｃ、以下でａ　
−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ）膜が形成され、その暗導電率σｄ　
＝　８　Ｘ　１０−’　ｓ／ｃｒｎであった。

実施例２活性種導入管１１６及び１２４をパイレックスガラス製
の３０＃ｕのものにし、それらの管内部に炭素棒を挿入
し、それら管の外周面銅パイプコイルを巻き、真空条件
下でのＡｒガス雰囲気中で前記炭素棒スパッタリングし
、前記管の内壁面に炭素層を形成した後、１１００５Ｃ
ＣのＣ２Ｆ６ガスをそこに流入させ、３０分間前記コイ
ルに１３、５６　ＭＨｚの高周波電力１００Ｗを印加し
て該Ｃ２Ｆ５を励起種化して前記炭素層を処理した。

かくして内壁面処理した活性種導入管１１６及び１２４
を装置の所定位置にセットし、以後は実施例１と同様に
成膜操作してａ−ｓｌ（ｎ、Ｘ）膜を形成した。その際
、成膜速度ハ２５＾／　ｓ　ｅ　ｃ、であった。

得られた前記ａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）について実施例１にお
けると同様に測定したところ、暗導電率σｄ＝２ｘｌｏ
−ｇＳ／ｃｒｎで導電率は７　Ｘ　１０−’　Ｓ／、ｚ
であった。

実施例３活性種導入管１１６及び１２４、そして活性化室（Ａ）
　１０２及び活性化室（Ｂ）　１２３を全てパイレック
スガラス製の３０朋グのものにした。そしてそれらの内
壁面を、実施例２におけると同様の手法で５ｉＣ４１を
スパッタリングしてＳｉＣ膜でコートした。

活性種（Ａ）について、前記活性化室（Ａ）をマイクロ
波プラズマ発生装置に入れ、Ｓ　ｉＦ４をそこに導入し
てマイクロ波プラズマにより活性化されるようにした。

前記装置において、前記活性化室（Ａ）　１０２及び活
性化室（Ｂ）　１２３に、ＣＦ４ガスをそれぞれ１１０
０５ＣＣ導入した。ついでマイクロ波電力を印加し、Ｃ
Ｆ４ガスの放電プラズマを生成した。

生成したＣＦ４ガスのプラズマ分解物を前記活性種導入
管１１６及び１２４に導き、それら管の内壁面上のＳｉ
Ｃ膜を該分解物で３０分間処理した。

その後、コーニング７０５９ガラス製基体１０３を加熱
ヒーター１０４により２００℃に加熱し、活性化室（Ａ
）　１０２にＳｉＦ２ガスを５０ＳＣＣＭ通人し、２０
０Ｗのマイクロ波電力印加の下で活性化室（Ａ）１０２
内に活性種（Ａ）としての５ｉＦｎ’　（ｎ＝１　、２
゜３）を生成せしめた。また活性化室（Ｂ）　１０３に
は、Ｈ２ガスを１５０ＳＣＣＭ通人し、６００Ｗのマイ
クロ波電力印加の下で活性化室（Ｂ）　１０３内に活性
種（Ｂ）としてのＨをを生成せしめた。これら二種の活
性種は、成膜室内に導入管１２４及び１１６を介して導
入され、成膜操作に付された。１０分間の成膜操作後、
基体１０３上に１．８μＩ厚のａ　−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ）
膜が形成された。

得られた前記ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）膜について実施例１に
おけると同様に測定したところ、暗導電率σｄ＝８Ｘ１
０−”Ｓ／ｃｒｎであり、導電率ばｌＸｌ０−’Ｓ／ａ
ｎであった。

実施例４実施例３において、基体温度を３５０℃とし、ＳｉＦ４
のガス流景を２５ＳＣＣＭとし、Ｈ２ガス流量を４０Ｓ
ＣＣＭとして成膜したところ、活性種の成膜室１０１に
導入後２０分後に７０００人厚のＳｉ（Ｈ，ｌ堆積膜が
形成された。

得られた堆積膜のＸ線回折パターンをとったところ、粒
径約７００Ｘで結晶化していることがわかった。

〔発明の効果〕

本発明の堆積膜形成法によれば、形成される膜に所望さ
れる電気的、光学的、光導電的及び機械的特性が向上し
、しかも基体を高温に保持することなく高速成膜が可能
となる。また、成膜における再現性が向上し、膜品質の
向上と膜質の均一化が可能になると共に、膜の大面積化
に有利であり、膜の生産性の向上並びに量産化を容易に
達成することができる。更に、使用する成膜装置につい
ては安価な材料で構成できるので装置コストを低減でき
る。更にまた、低温において安価な基板上に結晶質シリ
コン膜を形成できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の機能性堆積膜の形成法を実施するに
使用する装置例の構成を説明するための模式図である。図において、１０１・・・成膜室、１０２・・・基体支持台、１０３
・・・基体、１０４・・・加熱用ヒーター、１０５・・
・導線、１０６　、１０７　、１０８　、１０９・・・
ガス供給ボンベ、１１０・・・ガス導入管、１１１・・
・ガス圧力計、１１２・・・活性化室（活性種（Ａ）用
）、１１３・・・電気炉、１１４・・・固体８１粒、１
１５・・・活性種（Ａ）用化合物導入管、１１６・・・
活性種（Ａ）用導管、１１７　、１２４・・・活性種（
Ｂ）用導管、１１８・・・バルブ、１１９・・・成膜室
におけるガス流、１２０・・・排気バルブ、１２１・・
・排気管、１２２・・・マイクロ波プラズマ発生装置、
１２３・・・活性化室（活性種（Ｂ）用）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体上に堆積膜を形成するための成膜空間内に、
ケイ素とハロゲンを含む化合物を分解することにより生
成される活性種と、該活性種と化学的相互作用をする、
成膜用の化学物質より生成される活性種とを夫々別々に
導入して両者を化学反応せしめて前記基体上に機能性堆
積膜を形成するに際して、前記二種の活性種のそれぞれ
を生成せしめる活性種生成域又は／及び活性種輸送域の
内壁面に活性種を生成せしめるに先立って炭素又は炭化
ケイ素層を形成した後ハロゲン原子を含有する炭素化合
物を含むガスによる放電プラズマ処理を行なうことを特
徴とする機能性堆積膜の形成法。
（２）二種の活性種を個々に生成するための二つの活性
種生成室とそれら活性種を個々に輸送するための輸送管
と成膜室とを有する機能性堆積膜形成用装置であって、
前記活性種生成室又は／及び前記輸送管の内壁面が炭素
又は炭化ケイ素で構成されていることを特徴とする機能
性堆積膜形成装置。