JPS624869A - 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法 - Google Patents

光化学気相成長法による堆積膜の形成方法

Info

Publication number
JPS624869A
JPS624869A JP14049885A JP14049885A JPS624869A JP S624869 A JPS624869 A JP S624869A JP 14049885 A JP14049885 A JP 14049885A JP 14049885 A JP14049885 A JP 14049885A JP S624869 A JPS624869 A JP S624869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deposited film
substrate
reaction vessel
film
deposited
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14049885A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisanori Tsuda
津田 尚徳
Katsuji Takasu
高須 克二
Masafumi Sano
政史 佐野
Yutaka Hirai
裕 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP14049885A priority Critical patent/JPS624869A/ja
Publication of JPS624869A publication Critical patent/JPS624869A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、材料物質間の光化学反応を利用する低温条件
下での光化学気相成長法により、高純度、高品質の堆積
膜、とりわけ機能性膜、殊に半導体ディバイス、電子写
真用の感光ディバイス、画像入力用のラインセンサー、
撮像ディバイス、光起電力素子などに用いるアモルファ
ス状あるいは多結晶状等の非単結晶状の堆積膜を形成す
る方法に関する。
〔従来技術の説明〕
従来、基板上に堆積膜を光を使用する気相成長法(以下
、光CVD法と略記する。)にニジ形成するいくつかの
方法が提案されて来ているところ、その方法は、反応容
器と、該反応容器内に原料ガスを導入する手段と、該原
料ガスに高エネルギー光を照射する手段とを備え、光化
学反応?利用して該反応容器内に設けた基体上に薄膜を
形成する、というものであって、その原理構成は、代表
的には、第2図に示されるところのものである。〔第2
図において、1′は光束、2′は光透過窓、3′は反応
容器、5′はパルプ4′ヲ備えた原料ガス導入管、6′
は基体、7′は排気口、8′は透光板を示す。〕そして
、従来のこの種装置にあっては、光エネルギーを利用し
て反応ガスを分解ま念は重合し基体上に成膜が行われる
一方、半導体ディバイス、電子写真用感光ディバイス、
画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス光起電力素
子等に使用する素子部材として、幾種類かのアモルファ
スシリコン(以下、単に「a−8i」と記す。)あるい
は多結晶シリコン(以下、単にrp−siJと記す。)
等の堆積膜が提案され、その中のいくつかは実用に付さ
れている。そして、こうしたa−8i堆積膜あるいはp
−8i堆積膜を形成する方法についてもいくつか、例え
ば、真空蒸着法、イオンブレーティング法、グロー放電
堆積法、熱エネルギー堆積法、光CVD法等が提案され
ている。中でも光CVD法による堆積膜形成方法は、堆
積膜を低温で、しかもイオンフリーの反応で行なうこと
ができ、また、原料ガスの励起エネルギーとして光を用
いるものであるため、適宜の光学系?用いて基体の全体
に照射して堆積膜を形成することができるし、あるいは
所望部分のみに選択的制御的に照射して部分的に堆積膜
を形成することができ、またレジスト等を使用して所定
の図形部分のみに照射し堆積膜を形成できるなどの便利
さ?有しているとして注目されているところである。
該a−8i堆積膜を第2図に示すごとき装置?用いて光
CVD法による堆積膜形成方法により形成する場合は、
例えば、SiH4、Si2H6等を反応容器13に導入
し、エキシマレーザ−(eximertaser )や
低圧水領灯等の高エネルギー光を照射し、基体16上に
a−8i堆積膜を形成せしめるものである。
しかしながら、そうした光CVD法による堆積膜形成方
法にあっては、基体上のみならず、光透過窓の透光板内
面にもa−8i等の堆積膜が形成され、それが反応容器
内への入射光の光−強度と大きく下げ、基体上への堆積
膜の形成速度を低下させるといった問題点がある。そし
て、こうした問題点を解決するについて、透光板の内面
に真空ポンプ用の油ヲ塗布する方法及び透光板の内面を
定期的にドライエツチング(食刻)しそれに堆積した膜
を除去する方法が提案されている。しかしこれ等のいず
れの方法も、前述の問題点を解決するに十分なものでは
ない。即ち、前者の方法については、反応容器の内部に
油を主とする有機物が持ち込まれてしまうことになシ、
それが原因で形成される堆積膜内部に前記有機物の分子
が混入してしまうところとなシ、得られる堆積膜は結局
は所望の特性、高品質性を有さないものになってしまう
という問題がある。また後者の方法については、膜形成
用原料ガスとは別にエツチング用ガスが必要であシ、更
にエツチング反応を起こさせるためのガス励起装置(例
えばRF放電装置)を光CVD法用装置の反応室内に導
入することはスペース的にも問題がちシ、さらに、基体
上に形成された堆積膜も同時にエツチングされたり、温
度が上昇して品質が劣化する等の問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、光CVD法による堆積膜形成についての従来
の方法における上述の問題点を解決することを目的とす
るものである。
すなわち、本発明の主たる目的は、光透過窓の透光板内
面に堆積した膜を、基体上に堆積した膜を汚染すること
なく除去する手段?設け、均一にして均質、そして高品
質のものであって、優れた所望の特性?常時安定して具
有する堆積膜?効率的に形成する光CVD法による方法
を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明者は、第2図に示す原理構成の、従来の、光CV
D法による堆積膜形成合方法の前述の問題点を解決すべ
く、鋭意研究を重ねたところ10反応容器の外側に励起
種化装置を取りつけ、該励起種化装置で生成された非堆
積性エツチング性のガスの励起種を、前記反応容器内に
導入することによシ、光透過窓の透光板内面に付着した
堆積膜を除去することで問題点が解決できることが判明
した。
即ち、本発明の方法は、堆積膜形成用の基体を設置した
反応容器内に原料ガスを導入し、該反応容器に配設され
た光透過窓を介して前記原料ガスに高エネルギー光を照
射して光化学反応させることによシ、前記基体上に堆積
膜を形成する光化学気相成長法による堆積膜の形成方法
において、前記反応容器の外側に取り付けられた励起種
化装置において生成された非堆積性のエツチング用ガス
の励起種を反応容器内に導入することによシ、前記反応
容器内に配設された光透過窓の内面に付着した堆積膜を
除去することを特徴とするものである。
本発明の方法では、反応容器の外側にエツチング用のガ
ス分励起種化するための装置?取りつけている友め、反
応容器内に励起種化手段を設けた場合に起こる問題であ
るところの、基体上に形成された堆積膜が該励起種化手
段から発生されるプラズマ、マイクロ波、電子線等に直
接さらされ、損傷をうけるという問題が解決されるもの
である。
本発明の方法に於て使用する原料ガスは、形成する堆積
膜の種類にエリ選択して導入されるものであるが、供給
源から単一にか或いは混合して導入される。例えば、a
−8i堆積膜を形成する場合には、原料ガスとしてケイ
素に水素、ハロゲン、あるいは炭化水素基などが結合し
たシラン類及びハロゲン化シラン類を用いることができ
、これ等の原料ガスは、1種を使用しても、あるいは2
種以上を併用してもよい。また、これ等の原料ガスは、
F2、F2あるいは、He 。
Ar等の不活性ガスにより稀釈して用いることもある。
さらに、a−8i堆積膜はp型不純物又はn型不純物元
素をドーピングすることが可能であシ、これらの不純物
導入用物質は、ガス状態で、または原料ガスと混合して
反応容器内へ導入せしめる。
本発明の方法において用いる高エネルギー光としては、
例えば水銀ランプ、キセノンランプ、炭酸ガスレーザー
、アルゴンイオンレーザ−1窒素レーザー、エキシマレ
ーザ−等全発生源にして発生せしめたものが使用される
。なお、本発明で用いる光エネルギーは、紫外線に限定
されるものではなく、原料ガスを励起、分解させ、分解
生成物を支持体上に堆積させることができるものであれ
ば、波長域を問うものではない。
また、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し、その熱エネルギーによって、
原料ガスが励起、分解されて堆積膜が形成される場合を
排除するものでもない。
本発明の方法において用いる基体は、板状、ベルト状等
任意の形状であることができ、その材質は、導電性のも
のであっても或いは電気絶縁性のものであってもよい。
そして、基体の温度は、成膜前に必ずしも加熱しておく
こと?要しないが、使用する原料ガスの種類、成膜条件
等によっては加熱しておくことが必要な場合もあシ、そ
の場合基体は適宜の加熱手段によシ加熱されるが、一般
的にはその温度範囲は、30乃至450℃である。そし
て、反応域に導入された原料ガスに高エネルギー光を照
射してそれ等原料ガスに光化学反応を生起させて励起・
分解または重合せしめ前記基体上に堆積膜を形成せしめ
るについては、系内金積極的に加熱することは必ずしも
必要としないが、原料ガスの種類によっては加熱するこ
ともできる。またその際系内を減圧条件下におくのが好
ましいが、常圧条件でも勿論よく、場合により加圧条件
下におくこともできる。
減圧下で光CVD法により堆積膜を形成する場合には、
原料ガス等を導入する前に、反応容器内を排気し、反応
容器内の圧力は、好ましくは5 X 10’−6Tor
r以下、より好ましくは1×10”−’ Torr以下
とする。また原料ガス等を導入したときの反応容器内の
圧力は、好ましくは1×10”””’〜100 Tor
r、よシ好ましくは1×10−2〜l Torrとする
本発明の方法に用いるエツチング用ガスとしては、非堆
積性であることが必要であり、具体的には、例えばCF
4ガス等が挙げられる。該非堆積性のエツチング用ガス
を特徴とする特許の励起種化装置としては、グロー放電
装置、マイクロ波放電装置等が挙げられ、あるいは励起
種とするため電子線又はイオン衝撃等を用いることもで
きる。
以下、本発明の方法を図面を用いて詳細に説明する。第
1図は、本発明の方法を実施するのに至適な装置の1例
を示す断面略図であるが、本発・明の方法はこれによっ
て限定されるものではない。
図中、1は反応容器であり、内部に配置された基体支持
台2上に、堆積膜?形成するのに用いる所望の基体3?
載置する。
反応容器1の土壁の高エネルギー光8が照射されるとこ
ろを切欠し、その切欠空間に透光板金埋設し内部を密封
することにより光透過窓4を形成する。
5は、レギュレーターパルプ6?備えたガス排気管であ
シ、反応容器1内を減圧した9、導入された原料ガスや
エツチング用ガスの活性種を排気するための排気装置(
図示せず)に接続されている。
7はパルプ手段(図示せず)を備えていて、一端が反応
容器内に開口し、他端が原料ガス供給源(図示せず)に
連通している原料ガス導入管である。原料ガスは導入管
7の途中で必要に応じて、適宜混合され、反応容器1内
に導入される。
8は高エネルギー光であって、光エネルギー発生装置(
図示せず)から適宜の光学系(図示せず)?用いて基体
3全体あるいは基体3の所望の部分に向けて照射される
。高エネルギー光8は前述の透光板を介して、原料ガス
に照射され、照射された化合物に相互的光化学反応を生
起せしめることにニジ、基体3の全体あるいは所望部分
に堆積膜を形成せしめる。
反応容器1には、ゲートパルプ9を介して、励起種化室
10が接続されている。励起種化装置としてはマイ、ク
ロ波放電装置11キ用いる。
12は非堆積性のエツチング用ガス導入管であり、一端
が励起種化室内に開口し、他端は非堆積性エツチング用
のガスの供給源(図示せず)に連通している。該エツチ
ング用のガスは導入管12?通して励起種化室10内に
導入される。
13ハ、レギュレーターパルプ14?備え危ガス排気管
であり、励起種化室10内を減圧したり、導入された非
堆積性のエツチング用ガスの活性種を排気するための排
気装置(図示せず)に接続されている。
原料ガスは予備混合した後、原料ガス供給管7を介して
反応室A内に導入し、そうしたところで高エネルギー光
8を光透過窓4?介して照射し、反応室Aに導入された
原料ガスに光化学反応を生起せしめて、それを励起、分
解または重合せしめ、基体3上に堆積膜を形成せしめる
このようにして堆積膜を形成していくと、光透過窓4の
反応室内壁面にも、基体3上に形成されるものと同様の
堆積膜が堆積し、これが光透過窓の光の透過率を低下さ
せ、その結果、基体3上への堆積膜の形成速度が低下す
ることとなる。
本発明の方法においては、光透過窓に堆積膜が堆積し、
基体上への堆積膜形成において実質的な影響を及ぼすよ
うになる以前に、反応容器への原料ガスの導入及び高エ
ネルギー光の照射を一端停止し、反応室A内に残存する
原料ガスを排気管5と介して排気する。一方、非堆積性
のエツチング用のガスであるCF4ガスと導入管12よ
シ励起種化室り内に導入する。反応容器側の排気管5に
よシ排気するとともにゲートパルプ5を調整して所望の
圧力に、例えば励起種化室内りと2 X 10 ”fo
rr以上、反応室内Aを5 X 10  Torr以下
となるように調整する。次いでマイクロ波放電装置11
によシマイクロ波を発生させ、励起種化室内CF4ガス
等の非堆積性エツチング用ガスを励起種化し、該ガスの
励卸種を生成せしめる。生成した励起種は前述の励起種
化室内りと反応室内Aの圧力差により励起種化装置の通
路C、ゲートパルプ9、および反応室の通路Bk通って
反応容器1内に導かれる。
光透過窓4に堆積している堆積膜は導入されたCF4ガ
ス活性種の作用によシエッチング除去される。
本発明の方法においては、非堆積性であるエツチング用
ガスを用いているものではあるが、該ガスの励起種によ
るエツチング除去の工程中、基体3上にカバー11、マ
スク(図示せず)等をかぶせておくと、基体3の汚染が
防止される。
また、反応室内の活性種の通路Cにオリフィスを設ける
ことにより、活性種の流れる方向を光透過窓4に向くよ
うに制御することもできる。
以上の光透過窓4に堆積した堆積膜?除去する工程が終
了した後、ゲルトバルブを閉じるとともに排気管5?介
して、非堆積性のエツチング用ガスを反応室内Aより完
全に除去する。その後、前述の堆積膜形成の工程と光透
過窓4上の堆積膜の除去の工程とを繰シ返えして行なう
このようにして光透過窓4上に堆積した堆積膜を必要に
応じて除去することによシ、良質で均一な堆積膜を定常
的に得ることが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。
第1図に示した光CVD法による堆積膜形成装置を用い
、以下のようにしてa−8i堆積膜を形成した。すなわ
ち、原料ガスとしてSi2H6ガスTh 100  S
CCMの流量で導入し、基体温度を250℃に保ち、Q
、5 Torrの圧力で低圧水銀ランプ(15mW/c
i) k用いて照射しa−8i堆積膜を約45OAの膜
厚となるように形成した。
上記のごとくしてa−8i堆積膜の形成?続け、透光板
内面にくもりが発生した時点で、原料ガスの導入および
低圧水銀ランプによる照射をいったん停止し、反応容器
内に残存する原料ガスを排気した。それと同時に、CF
4ガスを導入管12ニジ励起種化室内に導入した。反応
容器側の排気管5にz5排気するとともに、ゲートパル
プ9を調整して励起種化室’jr: 4 X 10  
Torr、反応室内を2 X 10” Torrとなる
ように調整し、次いでマイクロ波放電装置を駆動してマ
イクロ波を発生させ、励起種化室内のCF4ガスを励起
種化し、CF4ガスの励起種を生成した。生成したCF
4ガスの励起種は反応室内と励起種化室内の圧力差によ
シ反応室内に導入された。所定時間経過後、マイクロ波
の発生を中止し、ゲイトバルブを閉じるとともに、反応
室内のCF4ガス励起種を排気管5全介して完全に排気
し友。
透光板?取りはずして検査したところ、透光板に付着し
ていたくもりは完全に除去されていた。
再び透光板?取り付け、前述のa−8i堆積膜の形成の
工程および透光板内面のエツチング工程を繰シ返して行
ない、そのつど、形成されたa−8i堆積膜の品質、均
一性、特性等を調べたところ、いずれの試料についても
安定した良好な結果が得られた。
〔発明の効果の概略〕
本発明の方法は、光CVD法による堆積膜の形成方法に
おいて、反応容器の外側に非堆積性エツチング用ガスを
励起種化する装置を設け、該装置で生成されたエツチン
グ用ガスの励起種を用いて光透過窓の透光板内面に堆積
された堆積膜を除去することにより、基体上の堆積膜を
汚染したり、損傷したりすることなく光透過窓の透光板
内面上の堆積膜を除去しうるものである。その結果、本
発明の方法により均一にして均質であり、高品質な堆積
膜を効率よく形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を実施するのに至適な装置の1
例を示す断面略図であシ、第2図は従来の光CVD法に
よる堆積膜形成方法の原理構成略図である。 1・・・反応容器      2・・・基体支持台3・
・・基  体      4・・・光透過窓5・・・排
 気 管        6・・・レギュレーターバル
ブ7・・・原料ガス導入管   8・・・高エネルギー
光9・・・ゲイトパルプ    10・・・励起種化室
11・・・マイクロ波放電装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 堆積膜形成用の基体を設置した反応容器内に原料ガスを
    導入し、該反応容器に配設された光透過窓を介して前記
    原料ガスに高エネルギー光を照射して光化学反応させる
    ことにより、前記基体上に堆積膜を形成する光化学気相
    成長法による堆積膜の形成方法において、前記反応容器
    の外側に取り付けられた励起種化装置において生成され
    た非堆積性のエッチング用ガスの励起種を反応容器内に
    導入することにより、前記反応容器内に配設された光透
    過窓の内面に付着した堆積膜を除去することを特徴とす
    る光化学気相成長法による堆積膜の形成方法。
JP14049885A 1985-06-28 1985-06-28 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法 Pending JPS624869A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14049885A JPS624869A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14049885A JPS624869A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS624869A true JPS624869A (ja) 1987-01-10

Family

ID=15270028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14049885A Pending JPS624869A (ja) 1985-06-28 1985-06-28 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS624869A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6221685B1 (en) 1997-03-12 2001-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing photovoltaic element
CN1101362C (zh) * 1995-09-27 2003-02-12 三洋化成工业株式会社 无机有机复合泡沫体及其制造法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1101362C (zh) * 1995-09-27 2003-02-12 三洋化成工业株式会社 无机有机复合泡沫体及其制造法
US6221685B1 (en) 1997-03-12 2001-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing photovoltaic element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5753320A (en) Process for forming deposited film
US5232749A (en) Formation of self-limiting films by photoemission induced vapor deposition
US4525382A (en) Photochemical vapor deposition apparatus
JPS60258915A (ja) レ−ザ−化学気相沈積方法および装置
JPS61127121A (ja) 薄膜形成方法
US4910436A (en) Wide area VUV lamp with grids and purging jets
JPS6240428B2 (ja)
JPH1098032A (ja) 薄膜形成方法及び薄膜形成装置
US5112647A (en) Apparatus for the preparation of a functional deposited film by means of photochemical vapor deposition process
JPS624869A (ja) 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法
JPH0697075A (ja) 薄膜堆積室のプラズマクリーニング方法
CA1330601C (en) Apparatus for semiconductor process including photo-excitation process
JP2608456B2 (ja) 薄膜形成装置
JPS63317675A (ja) プラズマ気相成長装置
JPS61216318A (ja) 光cvd装置
JPS60202928A (ja) 光励起反応装置
JPS61143585A (ja) 薄膜形成方法
JPH0429220B2 (ja)
JPS624870A (ja) 光化学気相成長法による堆積膜の形成装置
JPS61119028A (ja) 光化学気相成長装置
JPS5961122A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6034012A (ja) 固体薄膜の製造方法
JPS62154615A (ja) 光化学気相成長法による堆積膜の形成装置
JP4291193B2 (ja) 光処理装置及び処理装置
JP3000382B2 (ja) 紫外光発光源及びこれを用いた光cvd法