JPS629189B2 - - Google Patents
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- JPS629189B2 JPS629189B2 JP57000997A JP99782A JPS629189B2 JP S629189 B2 JPS629189 B2 JP S629189B2 JP 57000997 A JP57000997 A JP 57000997A JP 99782 A JP99782 A JP 99782A JP S629189 B2 JPS629189 B2 JP S629189B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばアモルフアスシリコン等より
成る薄膜の形成に用いられる光化学反応蒸着方法
に関するものである。
成る薄膜の形成に用いられる光化学反応蒸着方法
に関するものである。
近年、太陽電池の光電変換層或いは電子写真感
光体の感光層等の半導体層として、結晶成長工程
が不要であること等の利点から結晶シリコンに代
えてアモルフアスシリコン（以下単に「ａ―シリ
コン」と記す。）を用いることが検討されてい
る。
光体の感光層等の半導体層として、結晶成長工程
が不要であること等の利点から結晶シリコンに代
えてアモルフアスシリコン（以下単に「ａ―シリ
コン」と記す。）を用いることが検討されてい
る。
従来このようなａ―シリコンより成る薄膜を製
造する方法としては、グロー放電法、スパツタ
法、光化学反応蒸着法等が知られている。グロー
放電法とは真空槽内に配置した基体を例えばヒー
ター等の加熱源により加熱すると共に高真空下に
おいて例えばシランガス等のシリコン化合物ガス
を含む蒸着用ガスをグロー放電により化学的に分
解して活性のシリコン原子及び水素原子或いは部
分分解物を生成せしめ、これらを前記基体上に付
着堆積せしめてａ―シリコンより成る薄膜を形成
する方法であり、スパツタ法とは真空槽内に配置
した基体を例えばヒーター等の加熱源により加熱
すると共に高真空下において当該真空槽内に配置
したシリコンに例えばアルゴン原子、水素原子等
を衝突せしめてこれより飛散するシリコン原子を
前記基体上に付着堆積せしめてａ―シリコンより
成る薄膜を形成する方法であり、光化学反応蒸着
法とは光化学反応蒸着槽内に配置した基体を例え
ばヒーター等の加熱源により加熱すると共に高真
空下において当該光化学反応蒸着槽内に波長2537
Åの紫外線により励起される水銀蒸気を含むシリ
コン化合物ガス等より成る反応蒸着ガスを供給
し、これに波長2537Åの紫外線を照射して水銀蒸
気を励起し、この励起された水銀蒸気によりシリ
コン化合物ガスを分解して活性のシリコン原子及
び水素原子等を生成せしめ、これらを前記基体上
に付着堆積せしめてａ―シリコンより成る薄膜を
形成する方法である（特開昭54―163792号公報等
参照）。
造する方法としては、グロー放電法、スパツタ
法、光化学反応蒸着法等が知られている。グロー
放電法とは真空槽内に配置した基体を例えばヒー
ター等の加熱源により加熱すると共に高真空下に
おいて例えばシランガス等のシリコン化合物ガス
を含む蒸着用ガスをグロー放電により化学的に分
解して活性のシリコン原子及び水素原子或いは部
分分解物を生成せしめ、これらを前記基体上に付
着堆積せしめてａ―シリコンより成る薄膜を形成
する方法であり、スパツタ法とは真空槽内に配置
した基体を例えばヒーター等の加熱源により加熱
すると共に高真空下において当該真空槽内に配置
したシリコンに例えばアルゴン原子、水素原子等
を衝突せしめてこれより飛散するシリコン原子を
前記基体上に付着堆積せしめてａ―シリコンより
成る薄膜を形成する方法であり、光化学反応蒸着
法とは光化学反応蒸着槽内に配置した基体を例え
ばヒーター等の加熱源により加熱すると共に高真
空下において当該光化学反応蒸着槽内に波長2537
Åの紫外線により励起される水銀蒸気を含むシリ
コン化合物ガス等より成る反応蒸着ガスを供給
し、これに波長2537Åの紫外線を照射して水銀蒸
気を励起し、この励起された水銀蒸気によりシリ
コン化合物ガスを分解して活性のシリコン原子及
び水素原子等を生成せしめ、これらを前記基体上
に付着堆積せしめてａ―シリコンより成る薄膜を
形成する方法である（特開昭54―163792号公報等
参照）。
このうち光化学反応蒸着法が装置の構成が比較
的簡単であること等の理由からａ―シリコン等よ
り成る薄膜の形成に有利であるとされている。
的簡単であること等の理由からａ―シリコン等よ
り成る薄膜の形成に有利であるとされている。
しかしながら、上述のグロー放電法或いはスパ
ツタ法においては勿論のこと、例えば特開昭54―
163792号公報に記載された光化学反応蒸着法にお
いても、蒸着基体を100〜300℃の高い温度に加熱
することが必要であり、このように蒸着基体を高
温に加熱すると光化学反応蒸着槽内の温度が上昇
し、その結果当該光化学反応蒸着槽内の例えば内
壁等に付着していた不純物が当該光化学反応蒸着
槽内を飛散するようになり、これが基体上に形成
される薄膜中に混入することとなり、この結果形
成される薄膜は良好な特性を有しないものとな
る。
ツタ法においては勿論のこと、例えば特開昭54―
163792号公報に記載された光化学反応蒸着法にお
いても、蒸着基体を100〜300℃の高い温度に加熱
することが必要であり、このように蒸着基体を高
温に加熱すると光化学反応蒸着槽内の温度が上昇
し、その結果当該光化学反応蒸着槽内の例えば内
壁等に付着していた不純物が当該光化学反応蒸着
槽内を飛散するようになり、これが基体上に形成
される薄膜中に混入することとなり、この結果形
成される薄膜は良好な特性を有しないものとな
る。
本発明は以上の如き事情に基いて成されたもの
であつて、実用上充分な膜成長速度でしかも特性
の良好なａ―シリコン等よりなる薄膜を確実に形
成することができる光化学反応蒸着方法を提供す
ることを目的とし、その特徴とするところは、光
化学反応蒸着槽と、この光化学反応蒸着槽内に水
銀蒸気を含有する反応蒸着ガスを供給する反応蒸
着ガス供給機構と、前記光化学反応蒸着槽に設け
た紫外線透過窓と、この紫外線透過窓を介して前
記光化学反応蒸着槽内に配置された蒸着基体に波
長2537Åの紫外線を照射する紫外線放射ランプと
を具えて成る光化学反応蒸着装置を用い、前記蒸
着基体上における波長2537Åの紫外線の強度を
5mW／cm2以上とし、かつ前記光化学反応蒸着槽
内の温度を常温に維持した状態で蒸着を行う点に
ある。
であつて、実用上充分な膜成長速度でしかも特性
の良好なａ―シリコン等よりなる薄膜を確実に形
成することができる光化学反応蒸着方法を提供す
ることを目的とし、その特徴とするところは、光
化学反応蒸着槽と、この光化学反応蒸着槽内に水
銀蒸気を含有する反応蒸着ガスを供給する反応蒸
着ガス供給機構と、前記光化学反応蒸着槽に設け
た紫外線透過窓と、この紫外線透過窓を介して前
記光化学反応蒸着槽内に配置された蒸着基体に波
長2537Åの紫外線を照射する紫外線放射ランプと
を具えて成る光化学反応蒸着装置を用い、前記蒸
着基体上における波長2537Åの紫外線の強度を
5mW／cm2以上とし、かつ前記光化学反応蒸着槽
内の温度を常温に維持した状態で蒸着を行う点に
ある。
以下図面によつて本発明の一実施例を説明す
る。
る。
本発明の一実施例においては、第１図に示すよ
うに、光化学反応蒸着槽１に排気路２を介して真
空ポンプ（図示せず）を接続し、当該光化学反応
蒸着槽１内に蒸着基体３を配置し、例えばその出
口４１が前記蒸着基体３と対向するよう当該出口
４１を前記光化学反応蒸着槽１に接続して設けた
反応蒸着ガス供給管４と、その出口５１が前記蒸
着基体３と対向するよう当該出口５１を前記光化
学反応蒸着槽１に接続して設けた水銀蒸気供給管
５とにより反応蒸着ガス供給機構６を構成し、前
記光化学反応蒸着槽１には例えば石英ガラス等よ
り成る紫外線透過窓７を形成し、この紫外線透過
窓７を介して前記蒸着基体３上を照射するよう例
えば水銀灯等の波長2537Åの紫外線を放射する紫
外線放射ランプ８を当該光化学反応蒸着槽１外に
配設して成る光化学反応蒸着装置を用い、この紫
外線放射ランプ８による前記蒸着基体３上におけ
る波長2537Åの紫外線の強度が5mW／cm2以上と
なるよう当該紫外線放射ランプ８の種類、本数
（図においては２本）或いは配設位置等を選定
し、そして光化学反応蒸着槽１内の温度を常温に
維持した状態で蒸着を行う。
うに、光化学反応蒸着槽１に排気路２を介して真
空ポンプ（図示せず）を接続し、当該光化学反応
蒸着槽１内に蒸着基体３を配置し、例えばその出
口４１が前記蒸着基体３と対向するよう当該出口
４１を前記光化学反応蒸着槽１に接続して設けた
反応蒸着ガス供給管４と、その出口５１が前記蒸
着基体３と対向するよう当該出口５１を前記光化
学反応蒸着槽１に接続して設けた水銀蒸気供給管
５とにより反応蒸着ガス供給機構６を構成し、前
記光化学反応蒸着槽１には例えば石英ガラス等よ
り成る紫外線透過窓７を形成し、この紫外線透過
窓７を介して前記蒸着基体３上を照射するよう例
えば水銀灯等の波長2537Åの紫外線を放射する紫
外線放射ランプ８を当該光化学反応蒸着槽１外に
配設して成る光化学反応蒸着装置を用い、この紫
外線放射ランプ８による前記蒸着基体３上におけ
る波長2537Åの紫外線の強度が5mW／cm2以上と
なるよう当該紫外線放射ランプ８の種類、本数
（図においては２本）或いは配設位置等を選定
し、そして光化学反応蒸着槽１内の温度を常温に
維持した状態で蒸着を行う。
以上のような方法によれば、真空ポンプにより
光化学反応蒸着槽１内を高真空状態とし、反応蒸
着ガスとして反応蒸着ガス供給管４より例えばシ
ランガス、フツ化ケイ素ガス、アンモニアガス及
びヒドラジンガスの混合ガスを前記光化学反応蒸
着槽１内に導入すると共に、水銀蒸気供給管５よ
り水銀蒸気を前記光化学反応蒸着槽１内に導入す
ると当該水銀蒸気と前記反応蒸着ガスとが混合さ
れ、これに紫外線放射ランプ８により波長2537Å
の紫外線が特定以上の強度で照射されるため、水
銀蒸気はこの紫外線を吸収し励起する性質を有す
るものであることから水銀蒸気のみが選択的に励
起され、励起状態の水銀原子が反応蒸着ガス分子
と衝突することにより活性シリコン原子、活性水
素原子、活性フツ素原子、活性窒素原子或いは部
分分解物が生成し、これらの活性原子が蒸着基体
３上に付着堆積してアモルフアス窒化シリコン
（以下単に「ａ―窒化シリコン」と記す。）より成
る薄膜が形成される。
光化学反応蒸着槽１内を高真空状態とし、反応蒸
着ガスとして反応蒸着ガス供給管４より例えばシ
ランガス、フツ化ケイ素ガス、アンモニアガス及
びヒドラジンガスの混合ガスを前記光化学反応蒸
着槽１内に導入すると共に、水銀蒸気供給管５よ
り水銀蒸気を前記光化学反応蒸着槽１内に導入す
ると当該水銀蒸気と前記反応蒸着ガスとが混合さ
れ、これに紫外線放射ランプ８により波長2537Å
の紫外線が特定以上の強度で照射されるため、水
銀蒸気はこの紫外線を吸収し励起する性質を有す
るものであることから水銀蒸気のみが選択的に励
起され、励起状態の水銀原子が反応蒸着ガス分子
と衝突することにより活性シリコン原子、活性水
素原子、活性フツ素原子、活性窒素原子或いは部
分分解物が生成し、これらの活性原子が蒸着基体
３上に付着堆積してアモルフアス窒化シリコン
（以下単に「ａ―窒化シリコン」と記す。）より成
る薄膜が形成される。
而して本発明においては、後述する実験例から
も理解されるように、波長2537Åの紫外線の蒸着
基体３上における強度を5mW／cm2以上としたの
で、反応蒸着ガスを充分に活性化することがで
き、しかも光化学反応蒸着槽１内の温度を常温に
維持した状態で蒸着を行うので、当該光化学反応
蒸着槽１の内壁等に付着していた不純物の混入が
防止され、この結果実用上充分な膜成長速度でし
かも特性の良好なａ―シリコン或いはａ―窒化シ
リコン等より成る薄膜を確実に形成することがで
きる。
も理解されるように、波長2537Åの紫外線の蒸着
基体３上における強度を5mW／cm2以上としたの
で、反応蒸着ガスを充分に活性化することがで
き、しかも光化学反応蒸着槽１内の温度を常温に
維持した状態で蒸着を行うので、当該光化学反応
蒸着槽１の内壁等に付着していた不純物の混入が
防止され、この結果実用上充分な膜成長速度でし
かも特性の良好なａ―シリコン或いはａ―窒化シ
リコン等より成る薄膜を確実に形成することがで
きる。
以上において、紫外線放射ランプ８としては例
えば低圧水銀灯等を好ましいものとして挙げるこ
とができる。そして水銀蒸気の供給量は、反応蒸
着ガスの供給量を1000ml／分とするとき、120
ml／分〜1000ml／分であればよい。そして蒸着基
体３としては第１図に示したような平板型の他回
転円筒型等の形状のものを用いてもよい。
えば低圧水銀灯等を好ましいものとして挙げるこ
とができる。そして水銀蒸気の供給量は、反応蒸
着ガスの供給量を1000ml／分とするとき、120
ml／分〜1000ml／分であればよい。そして蒸着基
体３としては第１図に示したような平板型の他回
転円筒型等の形状のものを用いてもよい。
以下本発明の実験例について説明する。
実験例
反応蒸着ガス供給管４よりシランガス、アンモ
ニアガス、ヒドラジンガスを各流量が300ml／
分、300ml／分、300ml／分の割合で光化学反応蒸
着槽１内に導入すると共に、水銀蒸気供給管５よ
り水銀蒸気を流量250ml／分の割合で光化学反応
蒸着槽１内に導入し、真空ポンプにより当該光化
学反応蒸着槽１内の圧力を10-3〜10-2Torrに保つ
た状態で定格450Wの低圧水銀灯より成る紫外線
放射ランプ８により蒸着基体３上における波長
2537Åの紫外線の強度が5mW／cm2となるよう設
定した紫外線を照射し、光化学反応蒸着槽１内の
温度が25〜35℃の雰囲気下で、蒸着基体３上に厚
さ820Åのａ―窒化シリコンより成る薄膜を形成
した。
ニアガス、ヒドラジンガスを各流量が300ml／
分、300ml／分、300ml／分の割合で光化学反応蒸
着槽１内に導入すると共に、水銀蒸気供給管５よ
り水銀蒸気を流量250ml／分の割合で光化学反応
蒸着槽１内に導入し、真空ポンプにより当該光化
学反応蒸着槽１内の圧力を10-3〜10-2Torrに保つ
た状態で定格450Wの低圧水銀灯より成る紫外線
放射ランプ８により蒸着基体３上における波長
2537Åの紫外線の強度が5mW／cm2となるよう設
定した紫外線を照射し、光化学反応蒸着槽１内の
温度が25〜35℃の雰囲気下で、蒸着基体３上に厚
さ820Åのａ―窒化シリコンより成る薄膜を形成
した。
この薄膜の膜成長速度は30Å／分であり、そし
てこの薄膜の組成を赤外線吸収スペクトル及び
EPMAにより調べたところ、反応蒸着ガスの構成
原子以外の不純物原子の混入は殆どみられず良好
な特性を有するものであつた。
てこの薄膜の組成を赤外線吸収スペクトル及び
EPMAにより調べたところ、反応蒸着ガスの構成
原子以外の不純物原子の混入は殆どみられず良好
な特性を有するものであつた。
更に上記紫外線の強度が５〜60mW／cm2となる
範囲内の紫外線を照射した以外は上述と同様にし
て薄膜を形成したところ、膜成長速度は50Å／分
であり、不純物原子の混入は殆どみられず良好な
特性を有するものであつた。
範囲内の紫外線を照射した以外は上述と同様にし
て薄膜を形成したところ、膜成長速度は50Å／分
であり、不純物原子の混入は殆どみられず良好な
特性を有するものであつた。
以上本発明は、光化学反応蒸着槽と、この光化
学反応蒸着槽内に水銀蒸気を含有する反応蒸着ガ
スを供給する反応蒸着ガス供給機構と、前記光化
学反応蒸着槽に設けた紫外線透過窓と、この紫外
線透過窓を介して前記光化学反応蒸着槽内に配置
された蒸着基体に波長2537Åの紫外線を照射する
紫外線放射ランプとを具えて成る光化学反応蒸着
装置を用い、前記蒸着基体上における波長2537Å
の紫外線の強度を5mW／cm2以上とし、かつ前記
光化学反応蒸着槽内の温度を常温に維持した状態
で蒸着を行うことを特徴とする光化学反応蒸着方
法であるから、実用上充分な膜成長速度でしかも
特性の良好なａ―シリコン等よりなる薄膜を確実
に形成することができる光化学反応蒸着方法を提
供することができる。
学反応蒸着槽内に水銀蒸気を含有する反応蒸着ガ
スを供給する反応蒸着ガス供給機構と、前記光化
学反応蒸着槽に設けた紫外線透過窓と、この紫外
線透過窓を介して前記光化学反応蒸着槽内に配置
された蒸着基体に波長2537Åの紫外線を照射する
紫外線放射ランプとを具えて成る光化学反応蒸着
装置を用い、前記蒸着基体上における波長2537Å
の紫外線の強度を5mW／cm2以上とし、かつ前記
光化学反応蒸着槽内の温度を常温に維持した状態
で蒸着を行うことを特徴とする光化学反応蒸着方
法であるから、実用上充分な膜成長速度でしかも
特性の良好なａ―シリコン等よりなる薄膜を確実
に形成することができる光化学反応蒸着方法を提
供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図であ
る。 １……光化学反応蒸着槽、２……排気路、３…
…蒸着基体、４……反応蒸着ガス供給管、５……
水銀蒸気供給管、６……反応蒸着ガス供給機構、
７……紫外線透過窓、８……紫外線放射ランプ。
る。 １……光化学反応蒸着槽、２……排気路、３…
…蒸着基体、４……反応蒸着ガス供給管、５……
水銀蒸気供給管、６……反応蒸着ガス供給機構、
７……紫外線透過窓、８……紫外線放射ランプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光化学反応蒸着槽と、この光化学反応蒸着槽
内に水銀蒸気を含有する反応蒸着ガスを供給する
反応蒸着ガス供給機構と、前記光化学反応蒸着槽
に設けた紫外線透過窓と、この紫外線透過窓を介
して前記光化学反応蒸着槽内に配置された蒸着基
体に波長2537Åの紫外線を照射する紫外線放射ラ
ンプとを具えて成る光化学反応蒸着装置を用い、
前記蒸着基体上における波長2537Åの紫外線の強
度を5mW／cm2以上とし、かつ前記光化学反応蒸
着槽内の温度を常温に維持した状態で蒸着を行う
ことを特徴とする光化学反応蒸着方法。 ２ 反応蒸着ガスがシランガスを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光化学反応蒸
着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP99782A JPS58119334A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 光化学反応蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP99782A JPS58119334A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 光化学反応蒸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58119334A JPS58119334A (ja) | 1983-07-15 |
| JPS629189B2 true JPS629189B2 (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=11489228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP99782A Granted JPS58119334A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 光化学反応蒸着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58119334A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043484A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 広いバンドギヤツプを有するアモルフアスシリコン膜の形成方法 |
| JPS6199676A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 窒化珪素作製方法 |
| JPH06104901B2 (ja) * | 1986-03-07 | 1994-12-21 | 日本電気株式会社 | 光ｃｖｄ方法 |
| JPS6274084A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 周期構造膜の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54163792A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-26 | Hughes Aircraft Co | Manufacture of silicon nitride membrane |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP99782A patent/JPS58119334A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54163792A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-26 | Hughes Aircraft Co | Manufacture of silicon nitride membrane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58119334A (ja) | 1983-07-15 |
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