JPH03207852A - シリコン薄膜の成膜方法 - Google Patents
シリコン薄膜の成膜方法Info
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- JPH03207852A JPH03207852A JP139290A JP139290A JPH03207852A JP H03207852 A JPH03207852 A JP H03207852A JP 139290 A JP139290 A JP 139290A JP 139290 A JP139290 A JP 139290A JP H03207852 A JPH03207852 A JP H03207852A
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 2
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Landscapes
- Physical 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。
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］
本発明は電子ビーム加熱による真空蒸着およびイオンブ
レーティング法で、Ｓｉ薄膜を成膜する方法に関するも
のである。
レーティング法で、Ｓｉ薄膜を成膜する方法に関するも
のである。
［従来技術］
一般にＳｉ薄膜は、太陽電池や電子写真感光体，半導体
デバイス等の用途がある。また、Ｓｉ，Ｎ４やＳｉＯ２
，ＳｉＣ等のＳｉ化合物薄膜も絶縁膜，耐摩耗皮膜等の
用途に広くつかわれている。
デバイス等の用途がある。また、Ｓｉ，Ｎ４やＳｉＯ２
，ＳｉＣ等のＳｉ化合物薄膜も絶縁膜，耐摩耗皮膜等の
用途に広くつかわれている。
従来、これらの８１薄膜は、主にＣＶＤ法によって作成
されてきた。例えば特開昭６１−５６２８１号に見られ
る様なマイクロ波プラズマＣＶＤ法，特開昭６１−６１
５１号に見られる光ＣＶＤ法，特開昭６１−４７２２６
号に見られるグロー放電ＣＶＤ法等が挙げられる。
されてきた。例えば特開昭６１−５６２８１号に見られ
る様なマイクロ波プラズマＣＶＤ法，特開昭６１−６１
５１号に見られる光ＣＶＤ法，特開昭６１−４７２２６
号に見られるグロー放電ＣＶＤ法等が挙げられる。
一方、ＰＶＤ法よるＳｉ薄膜の作成法には、特開昭６１
−４８５６４号に見られる様に、マグネトロンスバッタ
ー法による成膜も成されている。
−４８５６４号に見られる様に、マグネトロンスバッタ
ー法による成膜も成されている。
［発明が解決しようとするａｌｌ］
しかしながら、ＣｖＤ法によれば、成膜速度が数〜数１
０λ／ｓｅｃと遅く、限界があると思われる。
０λ／ｓｅｃと遅く、限界があると思われる。
また、Ｓｉ．．等の有毒ガスを原料としているため、そ
の取扱いが面倒であり、工業化する上でも安全の確保が
問題となる。
の取扱いが面倒であり、工業化する上でも安全の確保が
問題となる。
ＰＶＤ法によれば、有毒ガスを使用することがないので
安全上の問題点は解消されるが、スパッタリング法では
成膜速度が遅いという問題が依然として残る。電子ビー
ム加熱による真空蒸着法イオンブレーティング法ではあ
る程度の高速成膜が可能である。しかし、蒸発材として
Ｓｉを用いた場合、電子ビームの出力を高くしていくと
、るつぼ内のＳｉが沸騰を起こしてしまうため、Ｓｉ皮
膜の安定な成膜ができなくなってしまう。
安全上の問題点は解消されるが、スパッタリング法では
成膜速度が遅いという問題が依然として残る。電子ビー
ム加熱による真空蒸着法イオンブレーティング法ではあ
る程度の高速成膜が可能である。しかし、蒸発材として
Ｓｉを用いた場合、電子ビームの出力を高くしていくと
、るつぼ内のＳｉが沸騰を起こしてしまうため、Ｓｉ皮
膜の安定な成膜ができなくなってしまう。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、電子ビーム加熱による真空蒸着法，イオンプレ
ーティング法で、Ｓｌ薄膜を安定に成膜することを目的
とする。
もので、電子ビーム加熱による真空蒸着法，イオンプレ
ーティング法で、Ｓｌ薄膜を安定に成膜することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］
本発明では、電子ビーム加熱による真空蒸着法，もしく
はイオンブレーテイング法でＳｉを安定に成膜するため
に、蒸発材として高融点金属を含むＳｉ系合金を用いる
ことを特徴としている。蒸発材の組成は添加元素がＮｂ
の場合、７０ｖｔ％以上，Ｗでは５５ｖＬ％以上，Ｍｏ
では６８ｗＬ％以上，Ｔａでは６１ｖＬ％以上とする。
はイオンブレーテイング法でＳｉを安定に成膜するため
に、蒸発材として高融点金属を含むＳｉ系合金を用いる
ことを特徴としている。蒸発材の組成は添加元素がＮｂ
の場合、７０ｖｔ％以上，Ｗでは５５ｖＬ％以上，Ｍｏ
では６８ｗＬ％以上，Ｔａでは６１ｖＬ％以上とする。
［作用］
本発明で、Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａの高融点金属を添加し
たＳｉ合金を蒸発材として用いることによって、電子ビ
ーム溶解したときの蒸発材の沸騰現象を押えている。
たＳｉ合金を蒸発材として用いることによって、電子ビ
ーム溶解したときの蒸発材の沸騰現象を押えている。
添加元素がＮｂ，Ｗ，ＭｏもしくはＴａでなければなら
ないのは、これらの元素の蒸気圧がＳｉよりも充分に低
いため、Ｓ１薄膜中への混入がごくわずかだからである
。
ないのは、これらの元素の蒸気圧がＳｉよりも充分に低
いため、Ｓ１薄膜中への混入がごくわずかだからである
。
添加元素がＮｂの場合、Ｎｂが７０ｖｔ％より少ないと
沸騰現象が生じてしまう。Ｎｂ添加量は７０ｗｔ％以上
ならば制限はないが、添加量が多すぎるとＳｉの蒸発の
効率が悪くなる。また、Ｎｂ添加量が多くなると蒸発材
の融点が高くなり、電子ビーム照射部しか溶解，蒸発が
起こらなくなる現象（ドリリング現象）が生じて好まし
くない。
沸騰現象が生じてしまう。Ｎｂ添加量は７０ｗｔ％以上
ならば制限はないが、添加量が多すぎるとＳｉの蒸発の
効率が悪くなる。また、Ｎｂ添加量が多くなると蒸発材
の融点が高くなり、電子ビーム照射部しか溶解，蒸発が
起こらなくなる現象（ドリリング現象）が生じて好まし
くない。
従ってＮｂの添加量は７０ｖｔ％以上７５ｖｔ％以下が
好ましい。
好ましい。
添加元素がＷの場合、Ｗが５５ｖｔ％より少ないと沸騰
現象が生じる。Ｎｂの場合と同様の理由で、Ｗの添加量
は５０ｖｔ％以上５５νｔ％以下が好ましい。
現象が生じる。Ｎｂの場合と同様の理由で、Ｗの添加量
は５０ｖｔ％以上５５νｔ％以下が好ましい。
添加元素がＭｏ，Ｔａの場合についても、同様の理由で
、Ｍｏでは６８ｗｔ％以上７３ｖｔ％以・一下，Ｔａで
は６１ｗｔ％以上６６ｖｔ％以下が望ましい。
、Ｍｏでは６８ｗｔ％以上７３ｖｔ％以・一下，Ｔａで
は６１ｗｔ％以上６６ｖｔ％以下が望ましい。
なお、上記説明では、Ｓｉに、Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏもしくは
Ｔａを単独で添加した二元系合金の場合について説明し
たが、本発明の蒸発材は、本発明を目的を達成できる範
囲内で、他の金属成分を意図的若しくは不可避的に含有
するものでもよい。
Ｔａを単独で添加した二元系合金の場合について説明し
たが、本発明の蒸発材は、本発明を目的を達成できる範
囲内で、他の金属成分を意図的若しくは不可避的に含有
するものでもよい。
さらに、本発明の蒸発材は、Ｓ１にＮｂ，Ｗ，Ｍｏ及び
Ｔａの群から選択された二種以上を添加した合金でもよ
い。この場合、本発明の目的を達成するために必要とす
る添加合金量を少なくすることができる。
Ｔａの群から選択された二種以上を添加した合金でもよ
い。この場合、本発明の目的を達成するために必要とす
る添加合金量を少なくすることができる。
［発明の実施例］
以下に本発明の実施例を示す。
まず、真空蒸着装置の蒸発るつぼ内に蒸発材を設置した
後、真空室内をＩ Ｘ １ ０−’Ｔｏｒｒに排気した
。次に電子ビームの出力を５ｋｖ（５００ｍＡＸ１０ｋ
ｖ）で蒸発材の加熱を行ない、蒸発るつぼから約４０ｃ
ｍ離れた基板上へ威膜を行った。蒸発材の組成と電子ビ
ーム溶解時の蒸発材の沸騰現象およびドリリング現象を
表１に示す。蒸発材の沸騰現象は電子ビーム溶解時に蒸
発るつぼから溶湯のふきこぼれが激しいものをＸ，そう
でないものをＯとした。ドリリング現象については、電
子ビーム溶解時に蒸発るつぼの蒸発面全体が溶解したも
のをＯ，そうでないものを×とした。
後、真空室内をＩ Ｘ １ ０−’Ｔｏｒｒに排気した
。次に電子ビームの出力を５ｋｖ（５００ｍＡＸ１０ｋ
ｖ）で蒸発材の加熱を行ない、蒸発るつぼから約４０ｃ
ｍ離れた基板上へ威膜を行った。蒸発材の組成と電子ビ
ーム溶解時の蒸発材の沸騰現象およびドリリング現象を
表１に示す。蒸発材の沸騰現象は電子ビーム溶解時に蒸
発るつぼから溶湯のふきこぼれが激しいものをＸ，そう
でないものをＯとした。ドリリング現象については、電
子ビーム溶解時に蒸発るつぼの蒸発面全体が溶解したも
のをＯ，そうでないものを×とした。
以上の様にして戊膜したＳｉ皮膜の純度はいずれも９９
．９ｗｔ％以上であった。
．９ｗｔ％以上であった。
以上のように、本発明によれば、電子ビーム加熱による
真空蒸着法、もしくはイオンブレーティング法で、Ｎｂ
，Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ等の高融点金属を添加したＳｉ合金を
蒸発材として用いることによって、Ｓｉ薄膜を安定に成
膜することができる効果がある。
真空蒸着法、もしくはイオンブレーティング法で、Ｎｂ
，Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ等の高融点金属を添加したＳｉ合金を
蒸発材として用いることによって、Ｓｉ薄膜を安定に成
膜することができる効果がある。
Claims (1)
- ７０重量％以上のＮｂを含むＳｉ−Ｎｂ合金、５５重
量％以上のＷを含むＳｉ−Ｗ合金、６８重量％以上のＭ
ｏを含むＳｉ−Ｍｏ合金、及び６１重量％以上のＴａを
含むＳｉ−Ｔａ合金の群から選択された蒸発材を、電子
ビームで加熱蒸発せしめて、基板上に成膜するシリコン
薄膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP139290A JPH03207852A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | シリコン薄膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP139290A JPH03207852A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | シリコン薄膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03207852A true JPH03207852A (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=11500221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP139290A Pending JPH03207852A (ja) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | シリコン薄膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03207852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0969115A1 (en) * | 1996-05-17 | 2000-01-05 | United Technologies Corporation | Method of vacuum vaporization of metals |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP139290A patent/JPH03207852A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0969115A1 (en) * | 1996-05-17 | 2000-01-05 | United Technologies Corporation | Method of vacuum vaporization of metals |
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