JPS63219585A - 非晶質薄膜の製造方法 - Google Patents
非晶質薄膜の製造方法Info
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- JPS63219585A JPS63219585A JP5162787A JP5162787A JPS63219585A JP S63219585 A JPS63219585 A JP S63219585A JP 5162787 A JP5162787 A JP 5162787A JP 5162787 A JP5162787 A JP 5162787A JP S63219585 A JPS63219585 A JP S63219585A
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Landscapes
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水銀増感光ＣＶＤ法によりアモルファスシリ
コン等の非晶質薄膜を基板上に形成する方法に関する。
コン等の非晶質薄膜を基板上に形成する方法に関する。
非晶質のシリコン（ａ−３ｉ）やゲルマニウム（ａ−Ｇ
ｏ）等は、水素化することによって結晶質のものと変わ
らない特性を有することから、太陽電池、電子写真感光
体、光センサ−、薄膜トランジスタ等の薄膜デバイスに
実用化されている。
ｏ）等は、水素化することによって結晶質のものと変わ
らない特性を有することから、太陽電池、電子写真感光
体、光センサ−、薄膜トランジスタ等の薄膜デバイスに
実用化されている。
コレラの薄膜の製造方法としては、グロー放ｔにより生
成させた原料ガスのプラズマがら薄膜を基板上に堆積さ
せるプラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｅ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が一般的である。しかし
、最近ではこれらの薄膜の特性を更に向上させる為に新
しい成膜方法の開発が盛んであり、その一つとして原料
ガスに紫外線等の光を照射して光励起反応により原料ガ
スから薄膜を基板上に形成する光ｃｖｐ法がある。
成させた原料ガスのプラズマがら薄膜を基板上に堆積さ
せるプラズマＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｅ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が一般的である。しかし
、最近ではこれらの薄膜の特性を更に向上させる為に新
しい成膜方法の開発が盛んであり、その一つとして原料
ガスに紫外線等の光を照射して光励起反応により原料ガ
スから薄膜を基板上に形成する光ｃｖｐ法がある。
この光ＣＶＤ法には直接励起法と水銀増感励起法とがあ
るが、とりわけ水銀増感励起法は既に実用化され、原料
ガスに水銀蒸気をドープし、水銀を光照射により励起し
て原料ガスと反応させるので、励起した水銀の触媒作用
により原料ガスを効率良く分解ができる利点がある。
るが、とりわけ水銀増感励起法は既に実用化され、原料
ガスに水銀蒸気をドープし、水銀を光照射により励起し
て原料ガスと反応させるので、励起した水銀の触媒作用
により原料ガスを効率良く分解ができる利点がある。
即ち、従来の水銀増感による光ＣＶＤ法にょる非晶質薄
膜の製造方法においては、第２図に示すように、真空チ
ャンバー１内の基台２上に基板３を載置して、ヒータ４
で所定の温度に加熱しておき、排気口５を経て減圧した
真空チャンバー１内にＨｇをドープしたＳｉＨ等の原料
ガスを原料ガス供給口６から供給する。真空チャンバー
１の反応室７内に導入された原料ガスに、ランプボック
ス８内の低圧水銀ランプ９から紫外線を石英窓１０を通
して照射し、反応室７内でＨｇを励起させ、その場で原
料ガスと反応させる。
膜の製造方法においては、第２図に示すように、真空チ
ャンバー１内の基台２上に基板３を載置して、ヒータ４
で所定の温度に加熱しておき、排気口５を経て減圧した
真空チャンバー１内にＨｇをドープしたＳｉＨ等の原料
ガスを原料ガス供給口６から供給する。真空チャンバー
１の反応室７内に導入された原料ガスに、ランプボック
ス８内の低圧水銀ランプ９から紫外線を石英窓１０を通
して照射し、反応室７内でＨｇを励起させ、その場で原
料ガスと反応させる。
しかし、かかる従来の方法及び装置では、Ｈｇの励起と
、励起Ｈｇによる原料ガスの分解及び成膜とが、同一の
反応室７内で行なわれていたので、光入射用の石英窓１
０にも成膜物質が付着してしまい、成膜を進めるに従い
入射する光の強度が減少してゆく結果、成膜速度が時々
刻々低下するという欠点があった。又、通常は低圧水銀
ランプ９を基板３と対面させて配置しであるので、紫外
線が基板３の表面に照射されることになり、基板３上に
形成された薄膜に紫外線による欠陥の発生が避けられな
かった。
、励起Ｈｇによる原料ガスの分解及び成膜とが、同一の
反応室７内で行なわれていたので、光入射用の石英窓１
０にも成膜物質が付着してしまい、成膜を進めるに従い
入射する光の強度が減少してゆく結果、成膜速度が時々
刻々低下するという欠点があった。又、通常は低圧水銀
ランプ９を基板３と対面させて配置しであるので、紫外
線が基板３の表面に照射されることになり、基板３上に
形成された薄膜に紫外線による欠陥の発生が避けられな
かった。
本発明は上記した従来の事情に鑑み、水銀増感光ＯＶＤ
法により非晶質薄膜を形成する際に、光入射用窓への成
膜物質の付着を無くして常に一定の光強度で水銀を励起
でき、しかも入射光による欠陥発生がなく高品質の非晶
質薄膜を製造する方法を提供することを目的とする。
法により非晶質薄膜を形成する際に、光入射用窓への成
膜物質の付着を無くして常に一定の光強度で水銀を励起
でき、しかも入射光による欠陥発生がなく高品質の非晶
質薄膜を製造する方法を提供することを目的とする。
□ 本発明の水銀増感光ＯＶＤ法による非晶質薄膜の製
造方法は、反応室外で光照射して水銀を励起させ、励起
した水銀をキャリヤガスにより反応室に搬送し、この励
起した水銀と別経路で反応室に導入した非晶質薄膜の原
料ガスとを反応室内において反応させることを特徴とす
る。
造方法は、反応室外で光照射して水銀を励起させ、励起
した水銀をキャリヤガスにより反応室に搬送し、この励
起した水銀と別経路で反応室に導入した非晶質薄膜の原
料ガスとを反応室内において反応させることを特徴とす
る。
本発明の非晶質薄膜の製造方法を第１図により説明Ｔる
。
。
この成膜装置では、真空チャンバー１を反応室７とＨｇ
励起室１１とに仕切り、画室を開口１３で連通しである
。このＨｇ励起室１１の上壁に石英窓１０を設け、その
上方のランプボックス８内に直流放電又は高周波放電を
用いた低圧水銀ランプ９を配置しである。更に、Ｈｇ励
起室１１の開口１３と反対側には、キャリヤガスにより
Ｈｇ蒸気をＨｇ励起室１１に導入するためのＨｇ供給口
１２が設けである。一方、反応室７内には、通常の如く
基板３を保持する基台２が設けてあり、この基板３の近
くに開口するように原料ガス供給ノズル１４が配置しで
ある。
励起室１１とに仕切り、画室を開口１３で連通しである
。このＨｇ励起室１１の上壁に石英窓１０を設け、その
上方のランプボックス８内に直流放電又は高周波放電を
用いた低圧水銀ランプ９を配置しである。更に、Ｈｇ励
起室１１の開口１３と反対側には、キャリヤガスにより
Ｈｇ蒸気をＨｇ励起室１１に導入するためのＨｇ供給口
１２が設けである。一方、反応室７内には、通常の如く
基板３を保持する基台２が設けてあり、この基板３の近
くに開口するように原料ガス供給ノズル１４が配置しで
ある。
成膜するに際しては、排気口５を通して減圧した反応室
７内の基台２に基板３を保持し、ヒータ４で基板３を加
熱しながら、原料ガス供給ノズル１４を通して製造しよ
うとする薄膜に応じてＳｉＨ。
７内の基台２に基板３を保持し、ヒータ４で基板３を加
熱しながら、原料ガス供給ノズル１４を通して製造しよ
うとする薄膜に応じてＳｉＨ。
やＳｉＦ 、 ＧｅＨやＧｅＦ 等の原料ガスを供給す
る。
る。
この原料ガスは所望によりＢ Ｈ、ＰＨ等のドーピング
ガスを含むことができる。他方、Ｈｇ励起室１１内には
Ｈｇ蒸気をキャリヤガスと一緒にＨｇ供給口１２から供
給する。低圧水銀ランプ９からの紫外線はＨｇ励起室１
１に入射してＨｇを励起させるが、Ｈｇ励起室１１には
原料ガスが存在しないので反応は生じない。励起された
Ｈｇはキャリヤガスと共にそのま一開口１３を通って反
応室７に流入し、そこで原料ガスと反応して、基板３上
にａ−３ｉ：Ｈ等の薄膜が形成される。
ガスを含むことができる。他方、Ｈｇ励起室１１内には
Ｈｇ蒸気をキャリヤガスと一緒にＨｇ供給口１２から供
給する。低圧水銀ランプ９からの紫外線はＨｇ励起室１
１に入射してＨｇを励起させるが、Ｈｇ励起室１１には
原料ガスが存在しないので反応は生じない。励起された
Ｈｇはキャリヤガスと共にそのま一開口１３を通って反
応室７に流入し、そこで原料ガスと反応して、基板３上
にａ−３ｉ：Ｈ等の薄膜が形成される。
使用するキャリヤガスとしては、Ｈｅ５Ｎθ、Ａｒ１Ｘ
ｅ又は水素、若しくはこれらの混合ガスが好ましい。特
に、キャリヤガスとして水素を使用すれば、反応室７で
生成される水素ラジカルとは別に、Ｈｇ励起室１１で水
素ラジカルを生成させて反応室７に導入することができ
るので、水素キャリヤガス流量を変えることにより反応
室７内の水素ラジカル量を制御することが可能となり、
更に高品質なａ−８ｉ：Ｈ等の非晶質薄膜を形成できる
。
ｅ又は水素、若しくはこれらの混合ガスが好ましい。特
に、キャリヤガスとして水素を使用すれば、反応室７で
生成される水素ラジカルとは別に、Ｈｇ励起室１１で水
素ラジカルを生成させて反応室７に導入することができ
るので、水素キャリヤガス流量を変えることにより反応
室７内の水素ラジカル量を制御することが可能となり、
更に高品質なａ−８ｉ：Ｈ等の非晶質薄膜を形成できる
。
本発明においては、水銀を励起する場所と、励起した水
銀を原料ガスと反応させる場所とを別にしであるので、
水銀励起室に設けた光入射用窓には成膜物質が付着する
ことがなくなり、常に一定の光強度で水銀を励起できる
。従って、成膜が進行しても成膜速度が変化せず、成膜
条件のコントロールが極めて簡単である。
銀を原料ガスと反応させる場所とを別にしであるので、
水銀励起室に設けた光入射用窓には成膜物質が付着する
ことがなくなり、常に一定の光強度で水銀を励起できる
。従って、成膜が進行しても成膜速度が変化せず、成膜
条件のコントロールが極めて簡単である。
しかも、水銀励起用の光は反応室の基板に直接到達しな
いので、入射光による欠陥発生が無くなり、高品質の非
晶質薄膜が得られる。
いので、入射光による欠陥発生が無くなり、高品質の非
晶質薄膜が得られる。
反応室７とは別にＨｇ励起室１１を備えた第１図の成膜
装置を用いて、原料ガス供給ノズル１４からＳｉＨを２
ｓｃａｎの流量で反応室７に供給し、同時にＨｇ供給口
１２から６０ ＣのＨｇ蒸気を含むＨｅキャリヤガスを
５０ ｓｅｃｍの流量でＨｇ励起室１１に供給した。Ｈ
ｇ励起室１１に低圧水銀ランプ９から紫外線を照射し、
励起したＨｇをキャリヤガスと一緒に反応室７に搬送し
てＳｉＨと反応させた。
装置を用いて、原料ガス供給ノズル１４からＳｉＨを２
ｓｃａｎの流量で反応室７に供給し、同時にＨｇ供給口
１２から６０ ＣのＨｇ蒸気を含むＨｅキャリヤガスを
５０ ｓｅｃｍの流量でＨｇ励起室１１に供給した。Ｈ
ｇ励起室１１に低圧水銀ランプ９から紫外線を照射し、
励起したＨｇをキャリヤガスと一緒に反応室７に搬送し
てＳｉＨと反応させた。
真空チャンバー１内の圧力０．０５ ｔｏｒｒ及び基板
温度１９０Ｃとして、成膜時間を３０〜１８０分の間で
変化させて基板上にａ−８ｉ：Ｈ薄膜を形成した。この
ようにして形成したａ−３ｉ：Ｈ薄膜の膜厚と成膜時間
との関係を第３図に示した。
温度１９０Ｃとして、成膜時間を３０〜１８０分の間で
変化させて基板上にａ−８ｉ：Ｈ薄膜を形成した。この
ようにして形成したａ−３ｉ：Ｈ薄膜の膜厚と成膜時間
との関係を第３図に示した。
比較のために、第２図に示した成膜装置を用いた従来の
水銀増感光ＯＶＤ法により、上記とほぼ同一条件でａ−
３ｉ：Ｈ薄膜を形成した場合の膜厚と成膜時間の関係を
従来例として第３図に合せて示した。
水銀増感光ＯＶＤ法により、上記とほぼ同一条件でａ−
３ｉ：Ｈ薄膜を形成した場合の膜厚と成膜時間の関係を
従来例として第３図に合せて示した。
第３図から、従来例では成膜時間が長くなるに伴ない成
膜速度が低下していることが判るが、本発明例では膜厚
が直線的に増加しており、成膜速度の低下がない。
膜速度が低下していることが判るが、本発明例では膜厚
が直線的に増加しており、成膜速度の低下がない。
又、上記の如く形成したａ−３ｉ：Ｈ薄膜の膜質をＥ
Ｓ Ｒ（Ｋｊ！ｅｃｔｒｏｎ ５ｐｉｎ Ｒｅ５ｏｎａ
ｎｃｅ）により分析したところ、従来例は１０ 個／
ｃｃのＥＳＲ信号であったのに対し、本発明例では１０
個／ｃｃであり、本発明例の薄膜ではダングリング
ボンド密度が一桁少なくなっていた。
Ｓ Ｒ（Ｋｊ！ｅｃｔｒｏｎ ５ｐｉｎ Ｒｅ５ｏｎａ
ｎｃｅ）により分析したところ、従来例は１０ 個／
ｃｃのＥＳＲ信号であったのに対し、本発明例では１０
個／ｃｃであり、本発明例の薄膜ではダングリング
ボンド密度が一桁少なくなっていた。
本発明によれば、水銀増感光ＯＶＤ法により非晶質薄膜
を成膜する際に、光入射用窓への成膜物質の付着をなく
して常に一定の光強度で水銀を励起できるので、成膜時
間の経過と共に成膜速度が低下することがなく、成膜条
件の制御が簡単で且つ高能率で成膜できる。
を成膜する際に、光入射用窓への成膜物質の付着をなく
して常に一定の光強度で水銀を励起できるので、成膜時
間の経過と共に成膜速度が低下することがなく、成膜条
件の制御が簡単で且つ高能率で成膜できる。
しかも水銀励起の為の入射光が基板表面に直接照射され
ることがないので、形成される薄膜に欠陥の発生が少な
くなり、高品質の非晶質薄膜を製造できる。又、キャリ
ヤガスに水素を使用すれば、水銀の励起と同時に生成す
る水素ラジカルの量を簡単に制御できるので、薄膜中に
含まれる水素原子をフントロールして一層高品質な非晶
質薄膜の形成が可能である。
ることがないので、形成される薄膜に欠陥の発生が少な
くなり、高品質の非晶質薄膜を製造できる。又、キャリ
ヤガスに水素を使用すれば、水銀の励起と同時に生成す
る水素ラジカルの量を簡単に制御できるので、薄膜中に
含まれる水素原子をフントロールして一層高品質な非晶
質薄膜の形成が可能である。
第１図は本発明の方法を実施Ｔるための成膜装置の一具
体例を示す概略断面図であり、第２図は従来の成膜装置
の概略断面図であり、第３図は本発明例と従来例におけ
る成膜時間と膜厚との関係を示すグラフである。 １・・真空チャンバー ３・・基板 ４・・ヒータ６・
・原料ガス供給口 ７・・反応室 ９・・低圧水銀ランプ １０・・石英窓１１・・Ｈｇ励
起室 １２・・Ｈｇ供給口１４・・原料ガス供給ノズル
体例を示す概略断面図であり、第２図は従来の成膜装置
の概略断面図であり、第３図は本発明例と従来例におけ
る成膜時間と膜厚との関係を示すグラフである。 １・・真空チャンバー ３・・基板 ４・・ヒータ６・
・原料ガス供給口 ７・・反応室 ９・・低圧水銀ランプ １０・・石英窓１１・・Ｈｇ励
起室 １２・・Ｈｇ供給口１４・・原料ガス供給ノズル
Claims (2)
- （１）水銀増感光ＣＶＤ法により基板上に非晶質薄膜を
製造する方法において、反応室外で光照射して水銀を励
起させ、励起した水銀をキャリヤガスにより反応室に搬
送し、該励起した水銀と別経路で反応室に導入した非晶
質薄膜の原料ガスとを反応室内において反応させること
を特徴とする、上記非晶質薄膜の製造方法。 - （２）上記キャリヤガスが水素であることを特徴とする
、特許請求の範囲（１）項記載の非晶質薄膜の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162787A JPS63219585A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 非晶質薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162787A JPS63219585A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 非晶質薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63219585A true JPS63219585A (ja) | 1988-09-13 |
Family
ID=12892091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162787A Pending JPS63219585A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 非晶質薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63219585A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194177A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-31 | Anelva Corp | 薄膜作製装置および方法 |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP5162787A patent/JPS63219585A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194177A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-31 | Anelva Corp | 薄膜作製装置および方法 |
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