JPH0978245A - 薄膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学的気相法により基板表面に形成された堆
積膜（薄膜）の膜特性を、基板に及ぼす熱影響を避けて
改善する。 【解決手段】 真空下またはガスの存在下紫外線を堆積
膜（薄膜）に照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成方法、特
に、低温で高品質な薄膜を形成する薄膜形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】薄膜形成方法の一例であるマイクロ波Ｃ
ＶＤ方法によるポリカーボネート上への成膜は例えば次
のように行われる。マイクロ波プラズマＣＶＤ装置の成
膜室内に原料ガスを導入し、同時にマイクロ波エネルギ
ーを投入して該成膜室内にプラズマを発生させ該ガスを
励起、分解して該成膜室内に配置された基体上に堆積膜
の薄膜を形成する。更に必要な場合には薄膜を形成させ
た基体を処理室に輸送し後処理を行う。

【０００３】後処理方法で一般的なものとしてはアニー
ル法が挙げられる。この方法はまず処理室に成膜後の基
板を配置し、処理室を真空排気もしくは大気雰囲気でヒ
ーターなどにより熱エネルギーを投入して、薄膜を処理
するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、薄膜部分のみならず、基板の方の温度が上昇
し、ポリカーボネートなどのプラスチック基板を用いる
場合基板が熱変形する等の問題があった。

【０００５】本発明の目的は、従来例の問題点を解決
し、基体の温度上昇を抑えつつ薄膜形成直後の薄膜に処
理を施して低温で高性能かつ安定した薄膜を高速に形成
する薄膜形成方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、薄膜を形成
した基体を低温のままで、薄膜に選択的に吸収される紫
外線を照射することにより、薄膜を構成する分子の電子
状態を励起し例えば水素解離反応等の反応を誘起する。
これにより基板温度上昇を抑えつつ膜質を向上させるこ
とができる。

【０００７】さて、ここで本発明の薄膜形成方法の一般
的な構成を図を参照して示す。図１は成膜室と処理室の
模式的断面図である。１０１は成膜室、１０２は基体、
１０３は陰極、１０４は基体１０２の支持体を兼ねた陽
極、１０５は排気管、１０６はガス導入管、１０７は直
流電源、１０８はゲートバルブ、１０９は処理室、１１
０は基体１０２の支持体、１１１は排気管、１１２はガ
ス導入管、１１３は石英部材、１１４は光源である。

【０００８】成膜室１０１内の陽極１０４上に基体１０
２を設置し、成膜室１０１内を排気する。次にガス導入
管１０６から目的に応じて特定のガスを成膜室１０１内
に導入し、成膜室１０１内の圧力を所望の圧力に保ちな
がら、陽極１０４と陰極１０３との間に直流電圧を印加
する。陰極１０３近傍にプラズマが立ち、基体１０２の
表面に膜が成膜される。基体に所定の薄膜が形成された
後、さらに成膜室１０１内及び処理室１０９内を排気系
（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させ
る。成膜室１０１と処理室１０９の差圧がないのを確認
しゲートバルブ１０８を開けて基体１０２を成膜室１０
１から処理室１０９に輸送し支持体１１０に設置する。
排気管１１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不
図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒ程度に保持す
る。次に光源１１４（例えば超高圧水銀ランプ等）から
紫外線を発射し、石英部材１１３を通して基体１０２上
の膜に必要な量照射する。

【０００９】本発明の薄膜形成方法は、使用するガスを
適宜選択することにより窒化シリコン膜、酸化シリコン
膜、酸化タンタル膜、酸化チタン膜、窒化チタン膜、酸
化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、弗化マグネシ
ウム膜などの絶縁膜、ａ−Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｓｉ
Ｃ、ＧａＡｓ等の半導体膜、各種の堆積膜の薄膜を形成
させることが可能である。

【００１０】本発明の薄膜形成方法により成膜する基体
は導電性のものであっても、電気絶縁性のものであって
も、半導体であってもよいが、特に耐熱性の低い基板上
への薄膜形成に有効である。

【００１１】導電性基体としてはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａ
ｌ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂな
どの金属又はこれらの合金、例えば真鍮、ステンレス鋼
等が挙げられる。

【００１２】絶縁性基体としては、ポリエチレン、ポリ
エステル、ポリカーボネート、セルロースアセテート、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリスチレン、ポリアミドなどの有機物のフィル
ム、シートなどが挙げられる。基体の耐熱温度が１００
℃以下である材質の場合には基板の温度上昇がほとんど
なく変形または溶融しないという理由により特に好まし
く本発明が有効である。

【００１３】本発明の薄膜形成方法に用いる好ましい紫
外線の波長は４００ｎｍ以下で、薄膜で吸収され、薄膜
を構成する分子の電子状態を励起するのに最も有効な波
長領域を選択する。薄膜が窒化シリコン膜で屈折率が
２．１〜２．４の範囲であれば、この範囲外である場合
に比較して照射する紫外線の波長が３００〜４００ｎｍ
であるメリットがあって本発明の目的が一層好ましく達
成される。例えば屈折率２．１〜２．４の窒化シリコン
膜の場合では透過率が５〜７０％になる３００〜４００
ｎｍの波長の紫外線を照射することで、水素含有率の少
ない良質な膜が形成される。透過率が５％未満では紫外
線が膜表面でほとんど反射しその照射効果が不十分とな
り、７０％を越えると膜中を紫外線が７割以上透過する
ので、十分な反応が進まなくなる。波長が３００ｎｍ未
満の紫外線を照射した場合は、紫外線は薄膜のごく表面
付近で吸収されてしまい薄膜全体については十分な反応
が進まず膜質の改善が全体としては観られない。波長４
００ｎｍより長い波長では膜中を透過するので、反応が
ほとんど進まない。

【００１４】また紫外線を放出する光源としてはキセノ
ンランプ、水銀ランプ、ハロゲンランプ等のランプやＡ
ｒレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｎ₂ レーザー等のレ
ーザーが挙げられる。さらにパルスレーザー、フラッシ
ュランプなどのパルス発振の光源を用いると光エネルギ
ーが短時間に集中して薄膜の反応を促進させるため膜質
改善の効果をより大きく発揮する。

【００１５】本発明の薄膜形成方法は薄膜に吸収される
紫外線の作用によるため、基板を低温に保ったままで効
果を得ることができる。

【００１６】また、本発明の薄膜形成方法は処理室内で
紫外線を照射することを特徴としているが処理室内を真
空にして行なう場合とガスを導入しそのガス雰囲気中で
行なう場合がある。例えば、窒化シリコン膜を形成する
場合には窒素ガス雰囲気で紫外線を照射することにより
真空中で行なうよりも水素含有率が少ない良質な膜が形
成される。

【００１７】以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】

実施例１ 本発明の薄膜形成方法を光磁気ディスク用窒化シリコン
膜形成に応用した実施例を図１を用いて説明する。図１
は成膜室及び処理室の断面図である。

【００１９】基体１０２としては、ポリカーボネート
（ＰＣ）基板［φ３．５インチ、耐熱温度６０℃］を使
用した。まず基体１０２を陽極１０４に設置し、成膜室
１０１内を排気した。次にガス導入管１０６からＳｉＨ
₄ とＮ₂ を成膜室１０１内に導入し、成膜室１０１内の
圧力を１〜２０Ｔｏｒｒの範囲に保ちながら、陽極１０
４と陰極１０３との間に直流電圧を印加した。陰極１０
３近傍にプラズマが立ち、基体１０２の表面に窒化シリ
コン膜が成膜された。さらに成膜室１０１内及び処理室
１０９内を排気系（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒ
の値まで減圧させた。成膜室１０１と処理室１０９の差
圧がないのを確認しゲートバルブ１０８を開けて基体１
０２を成膜室１０１から処理室１０９に輸送し支持体１
１０に設置した。排気管１１１側に設けられたコンダク
タンスバルブ（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏ
ｒｒに保持した。次に超高圧水銀ランプ１１４から紫外
線を発射し、石英部材１１３を通して基体１０２上の窒
化シリコン膜に照射した。

【００２０】次に示す表１にＳｉ−ＮとＳｉ−Ｈの吸収
係数（吸光度を膜厚で割った値、単位：μｍ^-1）を示し
た。紫外線処理なしのものと今回の真空中で紫外線処理
をしたものとを比べるとＳｉ−Ｎの吸収係数は変わらず
Ｓｉ−Ｈの吸収係数が１３％減りその分水素含有率が減
ったことが確認できた。よって紫外線がＳｉ−Ｈの結合
を切り、切り放された水素原子が脱離されたものと考え
られる。低温（ＰＣ基板に変形が観られないことから６
０℃以下）で膜中の水素含有率が少ない良質な窒化シリ
コン膜を成膜することができた。

【００２１】

【表１】 実施例２ 本発明の薄膜形成方法を光磁気ディスク用窒化シリコン
膜に応用した実施例を図１・表２を用いて説明する。図
１は処理室の断面図である。

【００２２】基体１０２としては、ポリカーボネート
（ＰＣ）基板［φ３．５インチ、耐熱温度６０℃］を使
用した。まず基体１０２を陽極１０４に設置し、成膜室
１０１内を排気した。次にガス導入管１０６からＳｉＨ
₄ とＮ₂ を成膜室１０１内に導入し、成膜室１０１内の
圧力を１〜２０Ｔｏｒｒの範囲に保ちながら、陽極１０
４と陰極１０３との間に直流電圧を印加した。陰極１０
３近傍にプラズマが立ち、基体１０２の表面に窒化シリ
コン膜が成膜された。さらに成膜室１０１内及び処理室
１０９内を排気系（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒ
の値まで減圧させた。成膜室１０１と処理室１０９の差
圧がないのを確認しゲートバルブ１０８を開けて基体１
０２を成膜室１０１から処理室１０９に輸送し支持体１
１０に設置した。排気管１１１側に設けられたコンダク
タンスバルブ（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏ
ｒｒまで減圧させた。次にガス導入管１１２より窒素ガ
スを導入し排気管１１１側に設けられたコンダクタンス
バルブ（不図示）を調整し、圧力を７６０Ｔｏｒｒに保
持した。次に光源１１４から紫外線を発射し、石英部材
１１３を通して基体１０２上の窒化シリコン膜に照射し
た。

【００２３】また、表２にＳｉ−ＮとＳｉ−Ｈの吸収係
数を示した。紫外線処理なしのものと今回の窒素雰囲気
で紫外線処理をしたものとを比べると、Ｓｉ−Ｎの吸収
係数は変わらずＳｉ−Ｈの吸収係数が２６％減りその分
水素含有率が減ったことが確認できた。

【００２４】

【表２】 実施例３ 本発明の薄膜形成方法をプラスチックレンズ反射防止用
窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜の形成に応用した実
施例を図２を用いて説明する。

【００２５】基体２０２としては、直径５０ｍｍプラス
チック凸レンズを使用した。まず支持体２０３上に基体
２０２を配置し、排気管２０４より成膜室２０１内を排
気し、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。次に、第１
のガス導入管２０５からＳｉＨ₄ を１００ｓｃｃｍ、第
２のガス導入管２０６からＮ₂ を１５０ｓｃｃｍ、第３
のガス導入管２０７からＡｒを２ｓｌｍの流量で成膜室
２０１内に導入し、排気管２０４側に設けられたコンダ
クタンスバルブ（不図示）により１ｍＴｏｒｒの圧力に
保持する。更に、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不
図示）より発振した１ｋＷの電力をスロット付環状導波
管２０８を介して成膜室２０１に導入しプラズマを発生
させた。この際、第２のガス導入管２０６を介して導入
された窒素ガスは成膜室２０１内で励起、分解されて窒
素原子などの活性種となり、基体２０２の方向に輸送さ
れ、第１のガス導入管２０５を介して導入されたモノシ
ランガスと反応し、窒化シリコン膜が基体２０２上に２
１ｎｍの厚さで形成された。さらに成膜室２０１内及び
処理室２１５内を排気系（不図示）を介して、１０ ^-6Ｔ
ｏｒｒの値まで減圧させた。成膜室２０１と処理室２１
５の差圧がないのを確認しゲートバルブ２１０を開けて
基体２０２を成膜室２０１から処理室２１５に輸送し支
持体２１６に設置した。排気管２１１側に設けられたコ
ンダクタンスバルブ（不図示）を全開にし、圧力を１０
^-6Ｔｏｒｒまで減圧させた。次にガス導入管２１２より
窒素ガスを導入し排気管２１１側に設けられたコンダク
タンスバルブ（不図示）を調整し、圧力を７６０Ｔｏｒ
ｒに保持した。次に光源２１４から紫外線を発射し、石
英部材２１３を通して基体２０２上の窒化シリコン膜に
照射した。

【００２６】またさらに成膜室２０１内及び処理室２１
５内を排気系（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値
まで減圧させた。成膜室２０１と処理室２１５の差圧が
ないのを確認しゲートバルブ２１０を開けて基体２０２
を処理室２１５から成膜室２０１に輸送し支持体２０３
に設置した。排気管２０４側に設けられたコンダクタン
スバルブ（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒ
まで減圧させた。次に第１のガス導入管２０５からＳｉ
Ｈ₄ を１００ｓｃｃｍ、第２のガス導入管２０６からＯ
₂ を２００ｓｃｃｍ、第３のガス導入管２０７からＡｒ
を２ｓｌｍの流量で成膜室２０１内に導入し、排気管２
０４側に設けられたコンダクタンスバルブ（不図示）に
より１ｍＴｏｒｒの圧力に保持した。更に、２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波電源（不図示）より発振した１ｋＷの
電力をスロット付環状導波管２０８を介して成膜室２０
１に導入しプラズマを発生させた。この際、第２のガス
導入管２０６を介して導入された酸素ガスは成膜室２０
１内で励起、分解されて酸素原子などの活性種となり、
基体２０２の方向に輸送され、第１のガス導入管２０５
を介して導入されたＳｉＨ₄ と反応し、酸化シリコン膜
が基体２０２上に８６ｎｍの厚さで形成された。さらに
成膜室２０１内及び処理室２１５内を排気系（不図示）
を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。成膜室
２０１と処理室２１５の差圧がないのを確認しゲートバ
ルブ２１０を開けて基体２０２を成膜室２０１から処理
室２１５に輸送し支持体２１６に設置した。排気管２１
１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不図示）を全
開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧させ、その圧力
に維持した。次に光源２１４から紫外線を発射し、石英
部材２１３を通して基体２０２上の酸化シリコン膜に照
射した。

【００２７】得られた窒化シリコン膜及び酸化シリコン
膜の膜質は５００ｎｍ付近の反射率が０．３％と極めて
良好な光学特性であることが確認された。また干渉計で
レンズ表面の曲率を参照レンズと測定比較したが、成膜
による変化は観測されなかった。

【００２８】実施例４ 本発明の薄膜形成方法を光磁気ディスク用窒化シリコン
膜の形成に応用した実施例を図２を用いて説明する。

【００２９】基体２０２としては、ポリカーボネート
（ＰＣ）基板［φ３．５インチ、耐熱温度６０℃］を使
用した。まず支持体２０３上に基体２０２を配し、排気
管２０４より成膜室２０１内を排気し、１０^-6Ｔｏｒｒ
の値まで減圧させた。次に、第１のガス導入管２０５か
らＳｉＨ₄ を４０ｓｃｃｍ、第２のガス導入管２０６か
らＮ₂ を２０ｓｃｃｍ、第３のガス導入管２０７からＡ
ｒを２００ｓｃｃｍの流量で成膜室２０１内に導入し、
排気管２０４側に設けられたコンダクタンスバルブ（不
図示）により６ｍＴｏｒｒの圧力に保持する。更に、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）より発振し
た４ｋＷの電力をスロット付環状導波管２０８を介して
成膜室２０１に導入しプラズマを発生させた。この際、
第２のガス導入管２０６を介して導入された窒素ガスは
成膜室２０１内で励起、分解されて窒素原子などの活性
種となり、基体２０２の方向に輸送され、第１のガス導
入管２０５を介して導入されたＳｉＨ₄ と反応し、窒化
シリコン膜が基体２０２上に２１ｎｍの厚さで形成され
た。さらに成膜室２０１内及び処理室２１５内を排気系
（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させ
た。成膜室２０１と処理室２１５の差圧がないのを確認
しゲートバルブ２１０を開けて基体２０２を成膜室２０
１から処理室２１５に輸送し支持体２１６に設置した。
排気管２１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不
図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧させ
た。次にガス導入管２１２より窒素ガスを導入し排気管
２１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不図示）
を調整し、圧力を７６０Ｔｏｒｒに保持した。次に窒素
レーザ２１４から波長３３７．１ｎｍの紫外線を発射
し、石英部材２１３を通して基体２０２上の窒化シリコ
ン膜に照射した。

【００３０】窒素レーザ処理なしのものと窒素レーザ処
理をしたものとを比べると、Ｓｉ−Ｎの吸収係数は変わ
らずＳｉ−Ｈの吸収係数が約２割減りその分水素含有率
が減ったことで膜質改善の効果を確認できた。

【００３１】実施例５ 本発明の薄膜形成方法を光磁気ディスク用窒化シリコン
膜の形成に応用した実施例を図２を用いて説明する。

【００３２】基体２０２としては、ポリカーボネート
（ＰＣ）基板［φ３．５インチ、耐熱温度６０℃］を使
用した。まず支持体２０３上に基体２０２を配し、排気
管２０４より成膜室２０１内を排気し、１０^-6Ｔｏｒｒ
の値まで減圧させた。次に、第１のガス導入管２０５か
らＳｉＨ₄ を４０ｓｃｃｍ、第２のガス導入管２０６か
らＮ₂ を２０ｓｃｃｍ、第３のガス導入管２０７からＡ
ｒを２００ｓｃｃｍの流量で成膜室２０１内に導入し、
排気管２０４側に設けられたコンダクタンスバルブ（不
図示）により６ｍＴｏｒｒの圧力に保持する。更に、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）より発振し
た４ｋＷの電力をスロット付環状導波管２０８を介して
成膜室２０１に導入しプラズマを発生させた。この際、
第２のガス導入管２０６を介して導入された窒素ガスは
成膜室２０１内で励起、分解されて窒素原子などの活性
種となり、基体２０２の方向に輸送され、第１のガス導
入管２０５を介して導入されたＳｉＨ₄ と反応し、窒化
シリコン膜が基体２０２上に２１ｎｍの厚さで形成され
た。さらに成膜室２０１内及び処理室２１５内を排気系
（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させ
た。成膜室２０１と処理室２１５の差圧がないのを確認
しゲートバルブ２１０を開けて基体２０２を成膜室２０
１から処理室２１５に輸送し支持体２１６に設置した。
排気管２１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不
図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧させ
た。次にガス導入管２１２より窒素ガスを導入し排気管
２１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不図示）
を調整し、圧力を７６０Ｔｏｒｒに保持した。次にＸｅ
フラッシュランプから紫外線を発射し、石英部材２１３
を通して基体２０２上の窒化シリコン膜膜に照射した。

【００３３】Ｘｅフラッシュランプ処理なしのものとＸ
ｅフラッシュランプ処理をしたものとを比べると、Ｓｉ
−Ｎの吸収係数は変わらずＳｉ−Ｈの吸収係数が約２割
減りその分水素含有率が減ったことで膜質改善の効果を
確認できた。

【００３４】実施例６ 本発明の薄膜形成方法を太陽電池用ｐｉｎ接合型光起電
力層の形成に応用した実施例を図２を用いて説明する。

【００３５】基体２０２としてはステンレス（ＳＵＳ４
３０）上に下部電極としてＡｌ膜をコーティングしたも
のを使用した。まず支持体２０３上に基体２０２を配
し、排気管２０４より成膜室２０１内を排気し、１０^-6
Ｔｏｒｒまで減圧させた。更に基体２０２に加熱手段
（不図示）を用いて３５０℃にまで加熱し保持した。次
に第１のガス導入管２０５からＳｉＨ₄ を６０ｓｃｃ
ｍ、Ｈ₂ を１００ｓｃｃｍ、第２のガス導入管２０６か
ら１％ＰＨ₃ ／Ｈ₂ を１０ｓｃｃｍ、第３のガス導入管
２０７よりＳｉＦ₄ を５ｓｃｃｍの流量で導入した。次
に排気管２０４側に設けられたコンダクタンスバルブ
（不図示）により１５ｍＴｏｒｒの圧力に保持する。こ
の状態で２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不図示）よ
り発振した８００Ｗの電力をスロット付環状導波管２０
８を介して成膜室２０１に導入しプラズマを発生させ
て、基体２０２上にｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ膜を形成し
た。さらに成膜室２０１内及び処理室２１５内を排気系
（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させ
た。成膜室２０１と処理室２１５の差圧がないのを確認
しゲートバルブ２１０を開けて基体２０２を成膜室２０
１から処理室２１５に輸送し支持体２１６に設置した。
排気管２１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不
図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧さ
せ、その圧力に維持した。次に光源２１４から紫外線を
発射し、石英部材２１３を通して基体２０２上のｎ型ａ
−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ膜に照射した。

【００３６】またさらに成膜室２０１内及び処理室２１
５内が１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧されているのを確認
し、ゲートバルブ２１０を開けて基体２０２を処理室２
１５から成膜室２０１に輸送し支持体２０３に設置し
た。排気管２０４側に設けられたコンダクタンスバルブ
（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧
させた。次に第１のガス導入管２０５からＳｉＨ₄ を３
００ｓｃｃｍ、第２のガス導入管２０６からＨ₂ を１０
０ｓｃｃｍ、第３のガス導入管２０７よりＳｉＦ ₄ を１
０ｓｃｃｍの流量で導入した。さらに排気管２０４側に
設けられたコンダクタンスバルブ（不図示）により１０
ｍＴｏｒｒの圧力に保持する。この状態で２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波電源（不図示）より発振した１２００Ｗ
の電力をスロット付環状導波管２０８を介して成膜室２
０１に導入しプラズマを発生させて、ｎ型ａ−Ｓｉ：
Ｈ：Ｆ膜上にｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ膜を形成した。さら
に成膜室２０１内及び処理室２１５内を排気系（不図
示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。成
膜室２０１と処理室２１５の差圧がないのを確認しゲー
トバルブ２１０を開けて基体２０２を成膜室２０１から
処理室２１５に輸送し支持体２１６に設置した。排気管
２１１側に設けられたコンダクタンスバルブ（不図示）
を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧させ、その
圧力に維持した。次に光源２１４から紫外線を発射し、
石英部材２１３を通して基体２０２上のｉ型ａ−Ｓｉ：
Ｈ：Ｆ膜に照射した。

【００３７】またさらに成膜室２０１内及び処理室２１
５内が１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧しているのを確認
し、ゲートバルブ２１０を開けて基体２０２を処理室２
１５から成膜室２０１に輸送し支持体２０３に設置し
た。排気管２０４側に設けられたコンダクタンスバルブ
（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで減圧
させた。第１のガス導入管２０５からＳｉＨ₄ を２０ｓ
ｃｃｍ、Ｈ₂ を２００ｓｃｃｍ、第２のガス導入管２０
６から０．３％Ｂ₂ Ｈ₆ ／Ｈ₂ を１０ｓｃｃｍ、第３の
ガス導入管２０７よりＳｉＦ₄ を５ｓｃｃｍの流量で導
入した。次に排気管２０４側に設けられたコンダクタン
スバルブ（不図示）により２０ｍＴｏｒｒの圧力に保持
する。この状態で２．４５ＧＨｚのマイクロ波電源（不
図示）より発振した１２００Ｗの電力をスロット付環状
導波管２０８を介して成膜室２０１に導入しプラズマを
発生させて、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ膜上にｐ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ：Ｆ膜を形成した。さらに成膜室２０１内及び処
理室２１５内を排気系（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏ
ｒｒの値まで減圧させた。成膜室２０１と処理室２１５
の差圧がないのを確認しゲートバルブ２１０を開けて基
体２０２を成膜室２０１から処理室２１５に輸送し支持
体２１６に設置した。排気管２１１側に設けられたコン
ダクタンスバルブ（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6
Ｔｏｒｒまで減圧させ、その圧力に維持した。次に光源
２１４から紫外線を発射し、石英部材２１３を通して基
体２０２上のｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ膜に照射した。

【００３８】このように作製した太陽電池の光電変換率
について評価した。０．１Ｗ／ｃｍ ² の強度を持つ光照
射下で、光電変換率は８．８％という良好な値を示し、
特性が安定していた。

【００３９】実施例７ 本発明の薄膜形成方法を液晶表示用基板の酸化シリコン
膜の形成に応用した実施例を図３を用いて説明する。

【００４０】基体３０２として電極（ＩＴＯ膜やＡｌ膜
など）が形成してあるガラスを使用した。まず支持体３
０３上に基体３０２を配し、排気管３０４より成膜室３
０１内を排気し、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで減圧させた。
次に第１のガス導入管３０５からＳｉＨ₄ を１００ｓｃ
ｃｍ、第２のガス導入管３０６からＯ₂ を２００ｓｃｃ
ｍ、第３のガス導入管３０７からＡｒを２ｓｌｍの流量
で成膜室３０１内に導入し、排気管３０４側に設けられ
たコンダクタンスバルブ（不図示）により１ｍＴｏｒｒ
の圧力に保持する。更に、２．４５ＧＨｚのマイクロ波
電源（不図示）より発振した１ｋＷの電力をスロット付
環状導波管３０８を介して成膜室３０１に導入しプラズ
マを発生させた。この際、第２のガス導入管３０６を介
して導入された酸素ガスは成膜室３０１内で励起、分解
されて酸素原子などの活性種となり、基体３０２の方向
に輸送され、第１のガス導入管３０５を介して導入され
たＳｉＨ₄ と反応し、酸化シリコン膜が基体３０２上に
形成された。さらに成膜室３０１内及び処理室３１１内
を排気系（不図示）を介して、１０^-6Ｔｏｒｒの値まで
減圧させた。成膜室３０１と処理室３１１の差圧がない
のを確認しゲートバルブ３１０を開けて基体３０２を成
膜室３０１から処理室３１１に輸送し支持体３１３に設
置した。排気管３１２側に設けられたコンダクタンスバ
ルブ（不図示）を全開にし、圧力を１０^-6Ｔｏｒｒまで
減圧させ、その圧力に維持した。次にエキシマランプ３
１５から紫外線を発射し、石英部材３１４を通して基体
３０２上の酸化シリコン膜に照射した。

【００４１】得られた酸化シリコン膜の絶縁耐圧につい
て評価した。絶縁耐圧は１２ＭＶ／ｃｍという良好な値
を示し、特性も安定していた。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、薄膜形成後薄膜透
過率５〜７０％紫外線を照射することにより例えば水素
の結合を解離することにより基板温度上昇を抑えつつ例
えば脱水素反応が進み、例えば膜中の水素含有率が少な
くなるなどの膜質改善効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１及び２に係わる成膜室・処理
室の断面を模式的に示した図である。

【図２】本発明の実施例３〜５に係わる成膜室・処理室
の断面を模式的に示した図である。

【図３】本発明の実施例６に係わる成膜室・処理室の断
面を模式的に示した図である。

【符号の説明】 １０１ 成膜室 １０２ 基体 １０３ 陰極 １０４ 陽極 １０５ 排気管 １０６ ガス導入管 １０７ 直流電源 １０８ ゲートバルブ １０９ 処理室 １１０ 基体１０２の支持体 １１１ 排気管 １１２ ガス導入管 １１３ 石英部材 １１４ 光源 ２０１ 成膜室 ２０２ 基体 ２０３ 基体２０２の支持体 ２０４ 排気管 ２０５ 第１のガス導入管 ２０６ 第２のガス導入管 ２０７ 第３のガス導入管 ２０８ 導波管 ２０９ 石英部材 ２１０ ゲートバルブ ２１１ 排気管 ２１２ ガス導入管 ２１３ 石英部材 ２１４ 光源 ２１５ 処理室 ２１６ 基体２０２の支持体 ３０１ 成膜室 ３０２ 基体 ３０３ 基体３０２の支持体 ３０４ 排気管 ３０５ 第１のガス導入管 ３０６ 第２のガス導入管 ３０７ 第３のガス導入管 ３０８ マイクロ波導波管 ３０９ 石英部材 ３１０ ゲートバルブ ３１１ 処理室 ３１２ 排気管 ３１３ 基体３０２の支持体 ３１４ 石英部材 ３１５ 光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学的気相法により成膜室内で基体上に
   薄膜を形成する工程と、該基体を大気に触れることなく
   成膜室から処理室に輸送する工程と、該処理室内でガス
   雰囲気中または真空中で該薄膜面に紫外線を照射する工
   程とを含むことを特徴とする薄膜形成方法。
2. 【請求項２】 該紫外線が、該薄膜の透過率が５〜７０
   ％である波長の紫外線を用いることを特徴とする請求項
   １に記載の薄膜形成方法。
3. 【請求項３】 該紫外線は時間的に強度が変化するパル
   ス光であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   薄膜形成方法。
4. 【請求項４】 該基体は、耐熱温度が１００℃以下であ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   薄膜形成方法。
5. 【請求項５】 該基体が、ポリエチレン、ポリエステ
   ル、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化
   ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミ
   ド、ポリイミド、アクリル樹脂、ゼラチン或いはこれら
   を主成分とする高分子化合物であることを特徴とする請
   求項１乃至４のいずれかに記載の薄膜形成方法。
6. 【請求項６】 該基体がポリカーボネート或いはこれを
   主成分とする高分子化合物であることを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の薄膜形成方法。
7. 【請求項７】 該成膜室で形成させた薄膜が、窒化シリ
   コン膜、酸化シリコン膜、酸化タンタル膜、酸化チタン
   膜、窒化チタン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニ
   ウム膜、弗化マグネシウム膜などの絶縁膜であることを
   特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の薄膜形成
   方法。
8. 【請求項８】 該薄膜が、屈折率２．１〜２．４の窒化
   シリコン膜であることを特徴とする請求項７に記載の薄
   膜形成方法。
9. 【請求項９】 該紫外線の波長が３００ｎｍ〜４００ｎ
   ｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至８のいず
   れかに記載の薄膜形成方法。
10. 【請求項１０】 該ガスが窒素であることを特徴とする
    請求項１乃至９のいずれかに記載の薄膜形成方法。
11. 【請求項１１】 該薄膜がアモルファスシリコン、多結
    晶シリコン、ＳｉＣ、ＧａＡｓ等の半導体膜であること
    を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の薄膜形
    成方法。
12. 【請求項１２】 光磁気ディスクの製造方法における請
    求項１乃至１０のいずれかに記載の薄膜形成方法。
13. 【請求項１３】 液晶表示素子の製造方法における請求
    項１乃至１１のいずれかに記載の薄膜形成方法。