專利名稱：硅粒形成方法和硅粒形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作單一電子器件等用的電子器件材料和發(fā)光材料的規(guī)模微小的硅粒(所謂“硅納米粒子”)的形成方法和形成裝置。
背景技術(shù)：
作為硅納米粒子的形成方法，已知道用準(zhǔn)分子激光器在惰性氣體中對硅加熱并使其蒸發(fā)而形成的物理方法，也知道氣體中蒸發(fā)法(參考神奈川縣產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所研究報告No.9/2003，第77～78頁)。后者是一種利用高頻感應(yīng)加熱和弧光放電代替激光器使硅加熱并蒸發(fā)的方法。
此外，還知道往CVD室內(nèi)導(dǎo)入材料氣體，并且在加熱的襯底上形成硅納米粒子的CVD法(參考日本國專利公開2004-179658號公報)。
在這種方法中，經(jīng)襯底上形成硅納米粒子生長用的核的工序，從該核生長硅納米粒子。
然而，利用激光照射對硅加熱并使其蒸發(fā)的方法難以使對硅照射激光將能量密度控制得均勻，不容易使硅粒的粒徑的密度分布一致。
氣體中蒸發(fā)法也產(chǎn)生硅的加熱不均勻，因而難使硅的粒徑和密度分布一致。
此外，在上述CVD法中，在襯底上形成所述核時，必須將襯底加熱到大于等于550℃左右，不能采用耐熱溫度低的襯底，所以襯底材料可選擇范圍受到限制。
因此，本發(fā)明的課題為提供一種能低溫且密度分布均勻地在硅粒形成對象基體上直接形成粒徑一致的硅粒的方法。
本發(fā)明的課題又為提供一種能低溫且密度分布均勻地在硅粒形成對象基體上直接形成粒徑一致的硅粒的硅粒形成裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行解決此課題用的研究，結(jié)果獲得實(shí)際知識如下。
即，通過將濺射用氣體(例如氫氣)變成等離子體后，用該等離子體對硅濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射(反應(yīng)性濺射)，能低溫且密度分布均勻地直接在硅粒形成對象基體上形成粒徑一致的結(jié)晶性硅粒。
具體而言，用等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0、小于等于3.0或小于等于0.5更好的等離子體對硅濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射，則在小于等于500℃的低溫下，也能密度分布均勻地在基體上形成粒徑小于等于20納米的范圍甚至粒徑小于等于10納米的范圍中粒徑一致的結(jié)晶性硅粒。
可通過在等離子體形成區(qū)導(dǎo)入濺射用氣體(例如氫氣)，并對其施加高頻功率，進(jìn)行這種等離子體的形成。
又，對用氫氣稀釋硅烷類氣體后得到的氣體施加高頻功率，將該氣體變成等離子體，使該等離子體成為等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0、小于等于3.0或小于等于0.5更好的等離子體，則在小于等于500℃的低溫下，也能密度分布均勻地在基體上形成粒徑小于等于20納米的范圍甚至粒徑小于等于10納米的范圍中粒徑一致的結(jié)晶性硅粒。這時，可兼用此等離子體的硅濺射靶化學(xué)濺射。
總而言之，本發(fā)明中，硅粒的“粒徑一致”除指各硅粒的粒徑都相同和實(shí)質(zhì)上相同外，還指即使硅粒粒徑有偏差也能在實(shí)用上當(dāng)作硅粒粒徑一致的情況。例如，包含實(shí)用上可當(dāng)作硅粒粒徑在規(guī)定范圍(例如小于等于20納米的范圍或小于等于10納米的范圍)內(nèi)一致的情況、硅粒粒徑分布在例如5納米～6納米范圍和8納米～11納米范圍但實(shí)用上可當(dāng)作硅粒粒徑總體上在規(guī)定范圍(例如小于等于10納米的范圍)內(nèi)實(shí)質(zhì)上一致的情況等?？偫ㄆ饋?，硅粒的“粒徑一致”是指根據(jù)實(shí)用上的觀點(diǎn)總體上可以說實(shí)質(zhì)上一致的情況。
<關(guān)于硅粒形成方法>
本發(fā)明根據(jù)此實(shí)際知識，提供下面的第1、第2、第3和第4硅粒形成方法。
(1)第1硅粒形成方法(第1方法)這種硅粒形成方法包含通過在真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣并對這些氣體施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，利用該等離子體在該真空室的內(nèi)壁形成硅膜的硅膜形成工序；以及通過在內(nèi)壁形成硅膜的所述真空室內(nèi)配置硅粒形成對象基體并往該真空室內(nèi)導(dǎo)入濺射用氣體并且對該氣體施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，利用該等離子體進(jìn)行以所述硅膜為濺射靶的化學(xué)濺射，從而在該基體上形成硅粒的硅粒形成工序。
第2硅粒形成方法(第2方法)這種硅粒形成方法包含通過在第1真空室內(nèi)配置靶襯底又在該第1真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣并對這些氣體施加高頻功率使該第1真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，利用該等離子體在該靶襯底上形成硅膜，從而取得硅濺射靶的濺射靶形成工序；以及從所述第1真空室將所述濺射靶形成工序得到的硅濺射靶以不接觸外部氣體的方式送入第2真空室加以配置，又同時在該第2真空室內(nèi)配置硅粒形成對象基體后往該第2真空室內(nèi)導(dǎo)入濺射用氣體并通過對該氣體施加高頻功率使該第2真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，并且用該等離子體對所述硅濺射靶的硅膜進(jìn)行化學(xué)濺射，從而在該基體上形成硅粒的硅粒形成工序。
根據(jù)第1方法，則能在真空室內(nèi)壁形成成為濺射靶的硅膜，因而與后來在真空室內(nèi)裝配市售硅濺射靶的情況相比，能取得大面積的靶，所以可遍及基體的寬大面積均勻地形成硅粒。
根據(jù)第1方法、第2方法，則能采用不接觸外部氣體的硅濺射靶形成硅粒，所以能形成抑制非預(yù)定雜質(zhì)混入的硅粒，而且能在低溫(例如基體溫度小于等于500℃的低溫)下，密度分布均勻地直接在硅粒形成對象基體上形成粒徑一致的結(jié)晶性硅粒。
作為硅膜濺射用氣體，可舉出氫氣作為典型例。此外，還能采用例如氫氣與稀有氣體(從氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)氣選擇的至少一種氣體)的混合氣體。
即，所述第1、第2硅粒形成方法中，都通過在所述硅粒形成工序往配置所述硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)導(dǎo)入氫氣作為所述濺射用氣體，并對該氫氣施加高頻功率，使各真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，用該等離子體對所述硅膜進(jìn)行化學(xué)濺射，從而能在小于等于500℃的低溫(換言之，使基體溫度小于等于500℃)下，密度分布均勻地直接在所述基體上形成粒徑小于等于20納米或粒徑小于等于10納米的硅粒。
這種第1、第2方法在來自形成成為濺射靶的硅膜用的所述硅烷類氣體和氫氣的等離子體形成中，而且在來自濺射該硅膜用的氫氣的等離子體形成中，最好使這些等離子體成為等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米氫原子的發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0、小于等于3.0更好的等離子體。也可為小于等于0.5的等離子體。其原因結(jié)合下面的第3、第4方法進(jìn)行說明。
(3)第3硅粒形成方法(第3方法)這種硅粒形成方法通過在配置硅濺射靶和硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)導(dǎo)入氫氣，并對該氫氣施加高頻功率，使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0的等離子體，并用該等離子體對所述硅濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射，從而以小于等于500℃的低溫(換言之，使基體溫度小于等于500℃)直接在所述基體上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。
(4)第4硅粒形成方法這種硅粒形成方法通過在配置硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣，并對這些氣體施加高頻功率，使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0的等離子體，用該等離子體以小于等于500℃的低溫(換言之使基體溫度小于等于500℃)直接在所述基體上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。
在這種第4方法中，可在真空室內(nèi)配置硅濺射靶，并且兼用該靶的等離子體化學(xué)濺射。
在所述第1至第4方法中，都在將等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)設(shè)定成小于等于10.0時，表示這是等離子體中氫原子團(tuán)豐富的情況。
第1方法中的在成為濺射靶的真空室內(nèi)壁上形成硅膜用的源于硅烷類氣體和氫氣的等離子體形成中，或者在外濺射靶襯底上形成硅膜用的源于硅烷類氣體和氫氣的等離子體形成中，將該等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)設(shè)定成小于等于10.0、小于等于3.0或小于等于0.5更好，則能以小于等于500℃的低溫在真空室內(nèi)壁或?yàn)R射靶襯底順暢地形成適合對硅粒形成對象基體的優(yōu)質(zhì)硅膜(硅濺射靶)。
又，所述第1方法、第2方法和第3方法中，都通過將對硅濺射靶進(jìn)行濺射用的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)設(shè)定成小于等于10.0(小于等于3.0或小于等于0.5更好)，能以小于等于500℃的低溫在基體上密度分布均勻地形成粒徑小于等于20納米的范圍甚至粒徑小于等于10納米的范圍中粒徑一致的結(jié)晶性硅粒。
所述第4方法中，通過將來自硅烷類氣體和氫氣的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)設(shè)定成小于等于10.0(小于等于3.0或小于等于0.5更好)，也能以小于等于500℃的低溫在基體上密度分布均勻地形成粒徑小于等于20納米的范圍甚至粒徑小于等于10納米的范圍中粒徑一致的結(jié)晶性硅粒。
任一方法中，該發(fā)光強(qiáng)度比大于10.0時，晶粒(硅粒)都難以生長，基體上形成許多非晶硅。因此，發(fā)光強(qiáng)度比以小于等于10.0為佳。在形成粒徑小的硅粒方面，發(fā)光強(qiáng)度比小于等于3.0更好，也可小于等于0.5。
然而，發(fā)光強(qiáng)度比的值過于小，則晶粒(硅粒)生長慢，要取得要求的硅粒粒徑費(fèi)時。再小下去，則侵蝕效應(yīng)大于硅粒生長，不生長硅粒。發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)取決于其它各種條件等，但大于等于實(shí)質(zhì)上0.1即可。
可利用例如等離子體發(fā)射光譜儀測量各種原子團(tuán)的發(fā)光頻譜，并根據(jù)其測量結(jié)果取得發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)的值。能利用控制對導(dǎo)入氣體施加的高頻功率(例如頻率高低、功率大小)、形成硅粒時真空室內(nèi)的氣壓、導(dǎo)入到真空室內(nèi)的氣體(例如氫氣或氫氣和硅烷類氣體)的流量等，進(jìn)行發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)的控制。
根據(jù)所述第1、第2硅粒形成方法(其中都將氫氣用作濺射用氣體時)和第3硅粒形成方法，通過用發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0、小于等于3.0或小于等于0.5更好的等離子體對硅濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射，促進(jìn)在基體上形成晶核，以從該核生長硅粒。第4方法中，兼用硅濺射靶的等離子體化學(xué)濺射時，利用這點(diǎn)也能促進(jìn)基體上形成晶核。
由于這樣促進(jìn)形成晶核以生長硅粒，即使硅粒形成對象基體上未預(yù)先存在能取得核的空鍵或空階等，也能較容易高密度地形成用于生長硅粒的核。又，氫原子團(tuán)和氫離子比硅原子團(tuán)和硅離子豐富，激活的氫原子、氫分子與硅原子的化學(xué)反應(yīng)使核密度過大的部分進(jìn)行脫硅，因而硅粒的核密度雖然在基體上為高密度，但分布均勻。
由等離子體分解并激活的硅原子或硅原子團(tuán)吸附在核上，利用化學(xué)反應(yīng)生長為硅粒，但生長時由于氫原子團(tuán)多，促進(jìn)脫吸化學(xué)反應(yīng)，核生長成晶位和粒徑一致較佳的硅粒。據(jù)此，在基體上高密度且分布均勻地形成晶位和粒徑大小一致的硅粒。
本發(fā)明要在硅粒形成對象基體上形成粒徑微小的硅粒，例如要形成粒徑小于等于20納米、粒徑小于等于10納米更好的硅粒，但實(shí)際上難以形成極小的硅粒，因而不限于此，粒徑會大于等于1納米。例如能示出3納米～15納米的粒徑，3納米～10納米的粒徑則較佳。
根據(jù)本發(fā)明的硅粒形成方法，能在小于等于500℃的低溫下(換言之，使基體溫度小于等于500℃)，根據(jù)條件能在小于等于400℃的低溫下(換言之，根據(jù)條件，使基體溫度小于等于400℃)，在基體上形成硅粒，因而基體材料選擇范圍相應(yīng)擴(kuò)大。例如能對耐熱溫度小于等于500℃的價廉低熔點(diǎn)玻璃襯底形成硅粒。
本發(fā)明要在低溫下(典型為小于等于500℃)形成硅粒，但硅粒形成對象基體溫度太低時，硅難以晶化，因而還取決于其它各條件，但最好以小于等于實(shí)質(zhì)上200℃的溫度(換言之，使基體溫度小于等于實(shí)質(zhì)上200℃)形成硅粒。
所述第4硅粒形成方法那樣兼用硅烷類氣體和氫氣作為等離子體形成用氣體時，能示出對所述真空室內(nèi)的氣體導(dǎo)入流量比(硅烷類氣體流量/氫氣流量)為1/200～1/30的例子。小于1/200時，晶粒(硅粒)生長慢，要取得要求的硅粒粒徑費(fèi)時。再小下去，則晶粒不生長。大于1/30時，晶粒(硅粒)難生長，基體上形成許多非晶硅。
例如將硅烷類氣體的導(dǎo)入流量取為1sccm～5sccm左右時，硅烷類氣體導(dǎo)入流量(sccm)/真空室容積(升)最好為1/200～1/30。此情況下，小于1/200時，晶粒(硅粒)生長慢，要取得要求的硅粒粒徑費(fèi)時。再小下去，則晶粒不生長。大于1/30時，晶粒(硅粒)難生長，基體上形成許多非晶硅。
所述第1至第4硅粒形成方法中，作為形成等離子體時的真空室內(nèi)壓力的例子，都能示出0.1巴～10.0巴。
低于0.1巴時，晶粒(硅粒)生長慢，要取得要求的硅粒粒徑費(fèi)時。再低下去，則晶粒不生長。高于10.0巴時，晶粒(硅粒)難生長，基體上形成許多非晶硅。
所述第3硅粒形成方法那樣，或第4硅粒形成方法中兼用硅濺射靶的化學(xué)濺射時那樣，采用硅濺射靶的情況下，作為該硅濺射靶采用的靶在濺射靶形成用真空室內(nèi)配置靶襯底，并能通過往該真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣，對這些氣體施加高頻功率，使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，利用該等離子體，在該靶襯底上形成硅膜。而且，將該硅濺射靶以不接觸外部空氣的方式從該濺射靶形成用真空室送入并配置到配置所述硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)進(jìn)行使用。
所述第3硅粒形成方法那樣，或第4硅粒形成方法中兼用硅濺射靶的化學(xué)濺射時那樣，采用硅濺射靶的情況下，該硅濺射靶是以硅為主體的靶，可列舉例如單晶硅組成的靶、多晶硅組成的靶、微晶組成的靶、非晶硅組成的靶、這些靶的組合。
硅濺射靶可根據(jù)形成的硅粒的用途適當(dāng)選擇不含雜質(zhì)的靶、即使含雜質(zhì)也盡量減少其含有量的靶、利用含有適量雜質(zhì)而呈現(xiàn)規(guī)定的電阻率的靶等。
作為不含雜質(zhì)的硅濺射靶和即使含雜質(zhì)也盡量減少其含有量的硅濺射靶的例子，可列舉將磷(P)、硼(B)和鍺(Ge)各自的含量抑制到小于10ppm的硅濺射靶。
作為呈現(xiàn)規(guī)定電阻率的硅濺射靶，可示出電阻率為0.001歐姆厘米～50歐姆厘米的硅濺射靶的例子。
所述第2、第3硅粒形成方法和所述第4硅粒形成方法中，兼用硅濺射靶的化學(xué)濺射的情況下，后來在硅粒形成用真空室內(nèi)裝配硅濺射靶時，作為各靶在真空室內(nèi)的配置，只要是利用等離子體進(jìn)行化學(xué)濺射的配置即可，可舉出例如沿真空室的全部或部分內(nèi)壁面進(jìn)行配置的情況。也可在腔室內(nèi)獨(dú)立配置。還可并用沿腔室內(nèi)壁配置的和獨(dú)立配置的。
沿真空室內(nèi)壁形成硅膜并將其作為硅濺射靶或沿真空室內(nèi)壁面配置硅濺射靶時，通過對真空室加熱能對硅濺射靶加熱，并且靶受到加熱時，比靶為室溫時容易濺射，所以容易高密度地形成硅粒。可舉出例如用帶式加熱器、加熱套等對真空室進(jìn)行加熱，將硅濺射靶加熱到80℃或更高。關(guān)于加熱溫度的上限，根據(jù)經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)，可示出實(shí)質(zhì)上300℃的例子。腔室使用O形密封圈等的情況下，有時必須根據(jù)該密封圈等的耐熱性，形成低于300℃的溫度。
本發(fā)明的任一硅粒形成方法中，都用電極進(jìn)行對導(dǎo)入真空室內(nèi)的氣體施加高頻功率，電感耦合型電極或電容耦合型電極均可用。采用電感耦合型電極時，可將其配置在真空室內(nèi)，也可配置在室外。
關(guān)于配置在真空室內(nèi)的電極，用含硅的電絕緣膜、含氧化鋁的電絕緣膜之類的電絕緣膜(例如硅膜、氮化硅膜、氧化硅膜、氧化鋁膜等)加以覆蓋，可謀求維持高密度等離子體、抑制電極表面濺射造成雜質(zhì)混入到硅粒等。
采用電容耦合型電極時，推薦將該電極配置成對基體表面垂直(進(jìn)一步而言，配置成對包含基體的硅粒形成對象面的面垂直的姿態(tài))，以免妨礙對基體形成硅粒。
總而言之，作為形成等離子體用的高頻功率的頻率，可示出較價廉地對付的13兆赫至100兆赫的范圍的例子。頻率高于100兆赫時，既造成電源成本高，又難以在施加高頻功率時取匹配。
又，總而言之，高頻功率的功率密度(外加功率(瓦)/真空室容積(升))最好為5瓦/升～100瓦/升。小于5瓦/升時，基體上的硅變成非晶硅，難以形成具有結(jié)晶性的硅粒。大于100瓦/升時，硅粒形成對象基體表面(例如在硅圓上形成氧化硅膜的基體的該氧化硅膜)的損傷變大。上限可為50瓦/升左右。
<硅粒結(jié)構(gòu)體>
本發(fā)明包括含有上文說明的任一硅粒形成方法形成的硅粒的硅粒結(jié)構(gòu)體。
<硅粒形成裝置>
本發(fā)明還提供實(shí)施本發(fā)明的硅粒形成方法用的下列第1至第4硅粒形成裝置。
(1)第1硅粒形成裝置這種硅粒形成裝置包含具有支持硅粒形成對象基體的支架的真空室；往該真空室內(nèi)供給氫氣的氫氣供給裝置；往該真空室內(nèi)供給硅烷類氣體的硅烷類氣體供給裝置；從該真空室內(nèi)排氣的排氣裝置；對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣和所述硅烷類氣體供給裝置供給的硅烷類氣體施加高頻功率，并形成在該真空室內(nèi)壁形成硅膜用的等離子體的第1高頻功率施加裝置；該硅膜形成后對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣施加高壓，并形成將該硅膜當(dāng)作濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射用的等離子體的第2高頻功率施加裝置；以及求出該真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。
這種第1硅粒形成裝置能實(shí)施所述第1硅粒形成方法。
這種第1硅粒形成裝置還可具有控制部，該控制部在所述第1高頻功率施加裝置和第2高頻功率施加裝置中至少第2高頻功率施加裝置形成等離子體中，對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制該第2高頻功率施加裝置的電源輸出、所述氫氣供給裝置往所述真空室內(nèi)的氫氣供給量和所述排氣裝置的排氣量中的至少一個，使得所述真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
總而言之，第1、第2高頻功率施加裝置可部分或全部相互共用。
可根據(jù)小于等于3.0或小于等于0.5的范圍規(guī)定基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
(2)第2硅粒形成裝置這種硅粒形成裝置包含具有支持濺射靶襯底的支架的第1真空室；往該第1真空室內(nèi)供給氫氣的第1氫氣供給裝置；往該第1真空室內(nèi)供給硅烷類氣體的硅烷類氣體供給裝置；從該第1真空室內(nèi)排氣的第1排氣裝置；對該第1真空室內(nèi)所述第1氫氣供給裝置供給的氫氣和所述硅烷類氣體供給裝置供給的硅烷類氣體施加高頻功率，并在所述濺射靶襯底上形成用于形成硅膜的等離子體的第1高頻功率施加裝置；設(shè)置成以密封地隔斷外部的方式連接所述第1真空室，并具有支持硅粒形成對象基體的支架的第2真空室；往該第2真空室內(nèi)供給氫氣的第2氫氣供給裝置；從該第2真空室內(nèi)排氣的第2排氣裝置；對該第1真空室內(nèi)所述第2氫氣供給裝置供給的氫氣施加高頻功率，并形成對所述濺射靶上的硅膜進(jìn)行化學(xué)濺射用的等離子體的第2高頻功率施加裝置；求出該第2真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀；以及將形成硅膜的所述濺射靶襯底以不接觸外部氣體的方式從所述第1真空室送入并配置到第2真空室的輸送裝置。
這種第2硅粒形成裝置是能實(shí)施所述第2硅粒形成方法的裝置。
這種第2硅粒形成裝置還可具有控制部，該控制部在所述第2高頻功率施加裝置形成等離子體中，對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制該第2高頻功率施加裝置的電源輸出、所述第2氫氣供給裝置往所述第2真空室內(nèi)的氫氣供給量和所述第2排氣裝置的排氣量中的至少一個，使所述第真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
總而言之，也可設(shè)置對第1真空室求出該室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。此情況下，可進(jìn)一步也對該光譜儀設(shè)置與上文所述相同的控制部。
第1、第2氫氣供給裝置也可部分或全部相互共用。
第1、第2排氣裝置也可部分或全部相互共用。
作為所述輸送裝置的配置，可舉出配置在第1或第2真空室的例子。第1與第2真空室的連接設(shè)置既可通過電纜等設(shè)置成直接連接，又可設(shè)置成使配置所述輸送裝置的真空室居間，進(jìn)行間接連接。
總而言之，可根據(jù)小于等于3.0或小于等于0.5的范圍規(guī)定基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度。
如果設(shè)置往第2真空室供給硅烷類氣體的第2硅烷類氣體供給裝置，則成為能實(shí)施兼用所述第4硅粒形成方法中硅濺射靶的化學(xué)濺射的方法的裝置。
(3)第3硅粒形成裝置這種硅粒形成裝置包含具有支持硅粒形成對象基體的支架的真空室；配置在該真空室內(nèi)的硅濺射靶；往該真空室內(nèi)供給氫氣的氫氣供給裝置；從該真空室內(nèi)排氣的排氣裝置；對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣施加高頻功率，并且形成對該濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射用的等離子體的高頻功率施加裝置；以及求出該真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。
這種第3硅粒形成裝置是能實(shí)施所述第3硅粒形成方法的裝置。
這種第3硅粒形成裝置還可具有控制部，該控制部對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制所述高頻功率施加裝置的電源輸出、所述氫氣供給裝置往所述真空室內(nèi)的氫氣供給量和所述排氣裝置的排氣量中的至少一個，使所述真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
可根據(jù)小于等于3.0或小于等于0.5的范圍規(guī)定基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度。
(4)第4硅粒形成裝置這種硅粒形成裝置包含具有支持硅粒形成對象基體的支架的真空室；往該真空室內(nèi)供給氫氣的氫氣供給裝置；往該真空室內(nèi)供給硅烷類氣體的硅烷類氣體供給裝置；從該真空室內(nèi)排氣的排氣裝置；對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣和所述硅烷類氣體供給裝置供給的硅烷類氣體施加高頻功率，并且形成用于形成硅粒的等離子體的高頻功率施加裝置；以及求出該真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。
這種第4硅粒形成裝置是能實(shí)施所述第4硅粒形成方法的裝置。
這種第4硅粒形成裝置還可具有控制部，該控制部對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制所述高頻功率施加裝置的電源輸出、所述氫氣供給裝置往所述真空室內(nèi)的氫氣供給量、所述硅烷類氣體供給裝置往所述真空室內(nèi)的硅烷類氣體供給量和所述排氣裝置的排氣量中的至少一個，使所述真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
可根據(jù)小于等于3.0或小于等于0.5的范圍規(guī)定基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度。
總而言之，可在真空室內(nèi)配置硅濺射靶。
所述第1至第4硅粒形成裝置中，作為所述等離子發(fā)射光譜儀的例子，可舉出的該光譜儀具有檢測出等離子體發(fā)光中的波長288納米處的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)的第1檢測部；檢測出等離子體發(fā)光中的波長484納米處的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的第2檢測部；以及求出第1檢測部檢測出的發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與第2檢測部檢測出的發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288)/Hβ)的運(yùn)算部。
如上文所說明，根據(jù)本發(fā)明，能低溫且密度分布均勻地直接在硅粒形成對象基體上形成粒徑一致的硅粒。
又，根據(jù)本發(fā)明，可提供能低溫且密度分布均勻地直接在硅粒形成對象基體上形成粒徑一致的硅粒的硅粒形成裝置。


圖1是示出一例用于實(shí)施本發(fā)明的硅粒形成方法的裝置的概略組成的圖。
圖2是示出等離子體發(fā)射光譜儀例的框圖。
圖3是示出進(jìn)行排氣裝置的排氣量(真空室內(nèi)壓)控制等的電路例的框圖。
圖4是示出另一例形成硅粒的圖。
圖5是示出形成硅膜的靶襯底與電極等的位置關(guān)系的圖。
圖6是以圖解方式示出實(shí)驗(yàn)例得出的硅粒結(jié)構(gòu)例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明實(shí)施方式。
<硅粒形成裝置的一例>
圖1示出用于實(shí)施本發(fā)明的硅粒形成方法的硅粒形成裝置的一例的概略組成。
圖1所示的裝置A在板狀硅粒形成對象基體(即襯底S)形成硅粒，具有真空室1、設(shè)在室1內(nèi)的襯底架2、設(shè)在該室1內(nèi)的襯底架2的上方區(qū)域左右的一對放電電極3、通過匹配盒41連接各硅粒電極3的放電用高頻電源4、往室1內(nèi)供給氫氣用的氫氣供給裝置5、往室1內(nèi)供給組分中包含硅(具有硅原子)的硅烷類氣體用的供氣裝置6、連接室1以便從室1內(nèi)排氣的排氣裝置7、以及測量室1內(nèi)產(chǎn)生的等離子狀態(tài)用的等離子發(fā)射光譜儀8等。電源4、匹配盒41和電極3構(gòu)成高頻功率施加裝置。
作為硅烷類氣體，除用甲硅烷(SiH4)外，還可用乙硅烷(SiH2)、四氟化硅(SiF4)、四氯化硅(SiCl4)、氯化乙硅烷(SiH2Cl2)等氣體。
襯底架2具有襯底加熱用加熱器2H。
電極3在其內(nèi)側(cè)面預(yù)先設(shè)置作為絕緣膜起作用的硅膜31。在室1的頂壁內(nèi)表面預(yù)先設(shè)置硅濺射靶30。均以對設(shè)在襯底架2上的后面闡述的硅粒形成對象襯底S的表面(較準(zhǔn)確而言，包含襯底S表面的面)垂直的姿態(tài)配置電極3。
硅濺射靶30可根據(jù)要形成的硅粒的用途，采用例如從市場可購得的下列(1)～(3)記載的硅濺射靶選擇的靶。
(1)單晶硅組成的靶、多晶硅組成的靶、微晶組成的靶、非晶硅組成的靶、2種或更多種這些靶的組合組成的靶等中的一個靶；(2)所述(1)記載的一種靶且將磷(P)、硼(B)和鍺(Ge)各自的含量都抑制到小于10ppm的硅濺射靶；(3)所述(1)記載的一種靶且呈現(xiàn)規(guī)定電阻率的硅濺射靶(例如電阻率為0.001歐姆厘米～50歐姆厘米的硅濺射靶)。
電源4是輸出可變的電源，能供給頻率60兆赫的高頻功率。頻率不限于60兆赫，可采用例如13.56兆赫左右至100兆赫左右的頻率或更高的頻率。
將室1和襯底架2都接地。
供氣裝置5除包含氫氣源外，還包含圖中省略的閥、進(jìn)行流量調(diào)整的質(zhì)量流控制器等。
供氣裝置6在這里能供給甲硅烷(SiH4)氣體等硅烷類氣體，除包含SiH4等的氣體源外，還包含圖中省略的閥、進(jìn)行流量調(diào)整的質(zhì)量流控制器等。
排氣裝置7除包含排氣泵外，還包含進(jìn)行流量調(diào)整的傳導(dǎo)閥等。
發(fā)射光譜儀8能檢測出氣體分解生成物的發(fā)射光譜，可根據(jù)其檢測結(jié)果求出發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)。
作為此發(fā)射光譜儀8的具體例，如圖2所示，可舉出的該光譜儀包含從真空室1內(nèi)的等離子發(fā)光檢測出波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)的分光鏡81、從該等離子體發(fā)光檢測出波長484納米的發(fā)光強(qiáng)度Hβ的分光鏡82、以及根據(jù)分光鏡81、82檢測出的發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)和發(fā)光強(qiáng)度Hβ求出兩者的比(Si(288納米)/Hβ)的運(yùn)算部83。也可采用帶濾光鏡的光傳感器，以代替分光鏡81、82。
<在裝置A用氫氣形成硅粒>
接著，說明上文說明的硅粒形成裝置A對基體(本例中為襯底)S形成硅粒的例子，尤其說明僅將氫氣用作等離子體形成用氣體時的例子。
將真空室1內(nèi)的壓力維持在0.1巴～10.0巴的范圍進(jìn)行硅粒形成。真空室內(nèi)壓力在圖中省略示出，但可由連接該室的壓力傳感器得知。
首先，在形成硅粒前，先用排氣裝置7啟動從室1排氣。將排氣裝置7中的傳導(dǎo)閥(未示出)調(diào)整成考慮室1內(nèi)所述硅粒形成時的壓力0.1巴～10.0巴的排氣量。
由于排氣裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，室1內(nèi)的壓力減小到預(yù)定的壓力或低于該預(yù)定壓力時，啟動從供氣裝置5往室1內(nèi)導(dǎo)入氫氣，同時還從電源4對電極3施加高頻功率，使導(dǎo)入的氫氣變成等離子體。
在發(fā)射光譜儀8從這樣產(chǎn)生的等離子體算出發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)后，決定高頻功率的大小(考慮成本等，例如為1000瓦～8000瓦左右)、氫氣導(dǎo)入量、室1內(nèi)的壓力等，使得該強(qiáng)度比的值接近≥0.1且≤10.0的范圍、接近≥0.1且≤3.0或≥0.1且≤0.5的范圍更好的預(yù)定值(基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比)。
又，決定高頻功率的大小，使電極3上施加的高頻功率的功率密度(外加功率(瓦)/真空室容積(升))納入5瓦/升～100瓦/升或5瓦/升～50瓦/升。
這樣決定硅粒形成條件后，按照該條件進(jìn)行硅粒的形成。
形成硅粒中，在室1的襯底架2上設(shè)置硅粒形成對象基體(本例中為襯底)S，用加熱器2H將該襯底加熱到小于等于500℃、例如400℃的溫度。一面用排氣裝置7的運(yùn)轉(zhuǎn)將室1內(nèi)維持為形成硅粒用的壓力，一面從供氣裝置5將氫氣導(dǎo)入到室1內(nèi)，并從電源4對放電電極3施加高頻功率，使導(dǎo)入的氫氣變成等離子體。
于是，產(chǎn)生等離子體發(fā)光中波長288納米處的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米處的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)為≥0.1且≤10.0的范圍(接近≥0.1且≤3.0或≥0.1且≤0.5的范圍更好)的所述基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比或?qū)嵸|(zhì)上為該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比的等離子體。然后，用該等離子體對室1的頂壁內(nèi)壁面等的硅濺射靶30進(jìn)行化學(xué)濺射(反應(yīng)性濺射)，從而在襯底S的表面形成呈現(xiàn)結(jié)晶性的粒徑小于等于20納米的硅粒。
<在裝置A用氫氣和硅烷類氣體形成硅粒>
上文說明的硅粒形成中，不用供氣裝置6的硅烷類氣體，僅用氫氣，但也可在供氣裝置5往真空室1內(nèi)導(dǎo)入氫氣的同時，從供氣裝置6導(dǎo)入硅烷類氣體，以形成硅粒。采用硅烷類氣體和氫氣時，即使省略硅濺射靶30，也能形成硅粒。
采用硅烷類氣體的情況下，不拘使用或不使用硅濺射靶，均產(chǎn)生等離子體發(fā)光中波長288納米處的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米處的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)為≥0.1且≤10.0的范圍(接近≥0.1且≤3.0或≥0.1且≤0.5的范圍更好)的等離子體。不采用硅濺射靶30時，根據(jù)該等離子體也能在襯底S的表面形成呈現(xiàn)結(jié)晶性的粒徑小于等于20納米的硅粒。
采用硅濺射靶30時，兼用等離子體造成的室1的頂壁內(nèi)壁面等的硅濺射靶30的化學(xué)濺射，能在襯底S的表面形成呈現(xiàn)結(jié)晶性的粒徑小于等于20納米的硅粒。
總而言之，為了形成硅粒，將真空室1內(nèi)的壓力維持在0.1巴～10.0巴范圍，由發(fā)射光譜儀8算出發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)，并決定該強(qiáng)度比的值為≥0.1且≤10.0的范圍(≥0.1且≤3.0或≥0.1且≤0.5的范圍更好)的預(yù)定值(基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比)或?qū)嵸|(zhì)上為該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比的高頻功率大小、氫氣和硅烷類氣體各自的導(dǎo)入量、室1內(nèi)的壓力等。
對高頻功率大小而言，還可將其定成電極3上施加的高頻功率的功率密度(外加功率(瓦)/真空室容積(升))納入5瓦/升～100瓦/升或5瓦/升～50瓦/升，并根據(jù)這樣決定的硅粒形成條件進(jìn)行硅粒的形成。
可將硅烷類氣體與氫氣往真空室1內(nèi)的導(dǎo)入流量比(硅烷類氣體流量/氫氣流量)取為1/200～1/30的范圍。例如，可將硅烷類氣體的導(dǎo)入流量取為1sccm～5sccm，將硅烷類氣體導(dǎo)入流量(sccm)/真空室容積(升)取為1/200～1/30。將硅烷類氣體導(dǎo)入流量取為1sccm～5sccm時，作為適當(dāng)?shù)臍錃鈱?dǎo)入量，可示出150sccm～200sccm的例子。
上文說明的硅粒形成裝置A采用平板狀電容耦合型電極作為電極，但也可采用電感耦合型電極。電感耦合型電極的情況下，該電極可采用棒狀、卷曲狀等各種形狀的電極。采用的數(shù)量等為任意。采用電感耦合型電極的情況下，采用硅濺射靶時，將該電極配置在室內(nèi)的場合或配置在室外的場合，都能將該硅濺射靶沿全部或部分室內(nèi)壁面配置，或獨(dú)立配置在室內(nèi)，或采用這兩種配置。
裝置A中省略對真空室1進(jìn)行加熱的裝置(帶式加熱器、通過熱媒加熱的加熱套等)，但為了促進(jìn)硅濺射靶的濺射，也可通過用此加熱裝置對室1加熱，將硅濺射靶加熱到大于等于80℃。
<真空室內(nèi)壓等的其它控制例>
上文說明的硅粒形成中，一面參照發(fā)射光譜儀8求出的發(fā)射光譜強(qiáng)度比一面以手動操作進(jìn)行輸出可變電源4的輸出、氫氣供給裝置5的氫氣供給量(或氫氣供給裝置5的氫氣供給量和硅烷類氣體供給裝置6的硅烷類氣體供給量)、以及排氣裝置7的排氣量等的控制，然而，如圖3所示，也可將發(fā)射光譜儀8的運(yùn)算部83求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)輸入到控制部80。然后，作為此控制部80，也可采用組成如下的控制部判斷從運(yùn)算部83輸入的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)是否預(yù)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比，如果偏離基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比，可控制所述輸出可變電源4的輸出、氫氣供給裝置5的氫氣供給量、硅烷類氣體供給裝置6的硅烷類氣體供給量以及排氣裝置7的排氣量中的至少一個，使其接近基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
作為此控制部80的具體例，可舉出通過控制排氣裝置7的傳導(dǎo)閥控制該排氣裝置7的排氣量，從而將真空室1內(nèi)的氣壓控制成達(dá)到接近所述基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
在這種情況下，可對輸出可變電源4的輸出、氫氣供給裝置5的氫氣供給量(或氫氣供給裝置5的氫氣供給量和硅烷類氣體供給裝置6的硅烷類氣體供給量)、以及排氣裝置7的排氣量采用取得基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比或接近該比的值的用預(yù)先實(shí)驗(yàn)求出的電源輸出、氫氣供給量(或氫氣供給量和硅烷類氣體供給量)和排氣量，作為初始值。
決定該初始值時，也決定排氣裝置7的排氣量，使真空室1內(nèi)的壓力內(nèi)容0.1巴～10.0巴的范圍。
決定電源4的輸出，使電極3上施加的高頻功率的功率密度納入5瓦/升～100瓦/升或5瓦/升～100瓦/升。
又，采用氫氣和硅烷類氣體兩者作為形成等離子體用的氣體時，將這些氣體往真空室1內(nèi)的導(dǎo)入流量比(硅烷類氣體流量/氫氣流量)定在1/200～1/30的范圍。例如，將硅烷類氣體的導(dǎo)入流量取為1sccm～5sccm，將(硅烷類氣體導(dǎo)入流量(sccm)/真空室容積(升))定在1/200～1/30的范圍。
于是，可對電源4的輸出、氫氣供給裝置5的氫氣供給量(或氫氣供給裝置5的氫氣供給量和硅烷類氣體供給裝置6的硅烷類氣體供給量)后來也維持這些初始值，并且控制部80控制排氣裝置7的排氣量，以接近達(dá)到基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
<硅濺射靶的其它例>
上文說明的硅粒形成中，作為硅濺射靶，后來在真空室1內(nèi)裝配市場上能購得的靶。然而，通過采用下面的不暴露于外部氣體的硅濺射靶，可形成進(jìn)一步抑制非預(yù)定雜質(zhì)的混入的硅粒。
即，所述裝置A中，最初真空室1內(nèi)尚未配置基體S就導(dǎo)入氫氣和硅烷類氣體，從電源4對這些氣體施加高頻功率，使其成為等離子體后，利用該等離子體在真空室1的內(nèi)壁形成硅膜。此硅膜形成中，最好用外部加熱器對室壁加熱。然后，在該室1內(nèi)配置基體S，并將該內(nèi)壁上的硅膜作為濺射靶，如已闡述的那樣，用來自氫氣的等離子體對該靶進(jìn)行化學(xué)濺射，從而在襯底S上形成硅粒。
在這種用作硅濺射靶的硅膜的形成中，為了形成質(zhì)量好的硅膜，其形成也以將等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)維持在≥0.1且≤10.0的范圍為佳，維持在≥0.1且≤3.0或≥0.1且≤0.5的范圍更好。
作為別的方法，也可采用下面的方法。
即，如圖4中概略示出那樣，將形成硅濺射靶用的真空室10設(shè)置成通過門閥V以密封地斷開外部的狀態(tài)連接所述真空室1。
在室10的支架2’上配置靶襯底100，一面由排氣裝置7’從該真空室內(nèi)排氣，將該真空室內(nèi)壓維持于規(guī)定的成膜壓，一面從氫氣供給裝置5’和硅烷類氣體供給裝置6’往該室內(nèi)分別導(dǎo)入氫氣和硅烷類氣體。進(jìn)而，通過從輸出可變電源4’經(jīng)匹配盒41’對室內(nèi)電極3’施加高頻功率，使這些氣體形成等離子體。利用該等離子體在用加熱器2’加熱的靶襯底100上形成硅膜。
然后，開通門閥V，用輸送裝置T將形成硅膜的靶襯底100送入真空室1內(nèi)，放在室1內(nèi)的臺架SP上。接著，使輸送裝置T后退后，將門閥V關(guān)斷成密封，在室1內(nèi)將形成該硅膜的靶襯底100當(dāng)作硅濺射靶，用所述的任一種方法在配置在室1內(nèi)的襯底S上形成硅粒。
圖5示出此靶襯底100與電極3(或3’)、室10內(nèi)的加熱器2H’、室1內(nèi)的臺架SP、襯底S等的位置關(guān)系。不限于此關(guān)系，但如圖5所示，為了取得大面積的硅濺射靶，這里的靶襯底100是彎曲成門形的襯底。輸送裝置T能將該襯底100輸送得不碰撞電極等。輸送裝置T只要是能將襯底SP送入并放到真空室1內(nèi)的即可，例如可采用具有支持襯底100且能伸縮的支架的裝置。
往室10中的靶襯底上形成硅膜時，為了形成質(zhì)量良好的硅膜，其形成也以將等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)維持在≥0.1且≤10.0的范圍為佳，維持在≥0.1且≤3.0或≥0.1且≤0.5的范圍更好。
這時，可與所述裝置A中用氫氣和硅烷類氣體在襯底S上形成硅粒時相同地控制真空室10中的電源4’的輸出、來自氫氣供給裝置5’的氫氣供給量、來自硅烷類氣體供給裝置6’的硅烷類氣體供給量、以及排氣裝置7’的排氣量?？墒謩涌刂?，也可用控制部自動控制。
對輸送裝置而言，也可在真空室10與真空室1之間，配置設(shè)有輸送裝置的真空室，并將設(shè)有輸送裝置的室設(shè)置成通過門閥分別連接室10和室1。
<實(shí)驗(yàn)例>
(1)實(shí)驗(yàn)例1使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，其中不采用硅濺射靶，用氫氣和甲硅烷氣直接在襯底上形成硅粒。硅粒形成條件如下。
襯底用氧化膜(SiO2)覆蓋的硅圓室容量180升高頻電源60兆赫、6千瓦功率密度33瓦/升襯底溫度400℃室內(nèi)壓0.6巴硅烷導(dǎo)入量3sccm氫導(dǎo)入量150sccmSi(288納米)/Hβ0.5硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為7納米，形成粒徑小于等于20納米的硅粒，進(jìn)而言之，形成粒徑小于等于10納米的硅粒。硅粒的密度為約1.4×1012個/平方厘米。圖5以圖解方式示出襯底S上形成硅粒Si D的硅粒結(jié)構(gòu)體。
(2)實(shí)驗(yàn)例2使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，使用氫氣和甲硅烷氣，而且兼用硅濺射靶，直接在襯底上形成硅粒。硅粒形成條件如下。
硅濺射靶非晶硅濺射靶襯底用氧化膜(SiO2)覆蓋的硅圓室容量180升高頻電源60兆赫、4千瓦功率密度22瓦/升襯底溫度400℃室內(nèi)壓0.6巴硅烷導(dǎo)入量1sccm氫導(dǎo)入量150sccmSi(288納米)/Hβ0.3硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為10納米，形成粒徑小于等于20納米的硅粒。硅粒的密度為約1.0×1012個/平方厘米。
(3)實(shí)驗(yàn)例3使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，但不采用硅烷氣，而用氫氣和硅濺射靶，直接在襯底上形成硅粒。硅粒形成條件如下。
硅濺射靶單晶硅濺射靶襯底用氧化膜(SiO2)覆蓋的硅圓室容量180升高頻電源60兆赫、4千瓦功率密度22瓦/升襯底溫度400℃室內(nèi)壓0.6巴氫導(dǎo)入量100sccmSi(288納米)/Hβ0.2硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為5納米，形成粒徑小于等于20納米的硅粒，進(jìn)而言之，形成粒徑小于等于10納米的硅粒。硅粒的密度為約2.0×1012個/平方厘米。
(4)實(shí)驗(yàn)例4使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，首先在真空室1的內(nèi)壁形成硅膜，接著將該硅膜作為濺射靶，形成硅粒。硅膜形成條件和硅粒形成條件如下。
硅膜形成條件室內(nèi)壁面積約3平方米室容量440升高頻電源13.56兆赫、10千瓦功率密度23瓦/升室內(nèi)壁溫度80℃(用設(shè)在室內(nèi)部的加熱器對室進(jìn)行加熱)室內(nèi)壓0.67巴甲硅烷導(dǎo)入量100sccm氫導(dǎo)入量150sccmSi(288納米)/Hβ2.0硅粒形成條件襯底用氧化膜(SiO2)覆蓋的硅圓室容量440升高頻電源13.56兆赫、5千瓦功率密度11瓦/升室內(nèi)壁溫度80℃(用設(shè)在室內(nèi)部的加熱器對室進(jìn)行加熱)襯底溫度430℃室內(nèi)壓0.67巴氫導(dǎo)入量150sccm(不使用甲硅烷氣)Si(288納米)/Hβ1.5硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。小的硅粒為5納米～11納米，大的硅粒為9納米～11納米。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為8納米，實(shí)質(zhì)上形成粒徑小于等于10納米的硅粒。硅粒的密度為約7.3×1011個/平方厘米。
(5)實(shí)驗(yàn)例5使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，首先按實(shí)驗(yàn)例4的硅膜形成條件在真空室1的內(nèi)壁形成硅膜，接著將該硅膜作為濺射靶，形成硅粒。硅粒形成條件除室內(nèi)壓力為1.34巴、(Si(288納米)/Hβ)為2.5外，其它與實(shí)驗(yàn)例4相同。
硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為10納米，實(shí)質(zhì)上形成粒徑小于等于10納米的硅粒。硅粒的密度為約7.0×1011個/平方厘米。
(6)實(shí)驗(yàn)例6使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，首先按實(shí)驗(yàn)例4的硅膜形成條件在真空室1的內(nèi)壁形成硅膜，接著將該硅膜作為濺射靶，形成硅粒。硅粒形成條件除室內(nèi)壓力為2.68巴、Si(288納米)/Hβ為4.6外，其它與實(shí)驗(yàn)例4相同。
硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為13納米，實(shí)質(zhì)上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。硅粒的密度為約6.5×1011個/平方厘米。
(7)實(shí)驗(yàn)例7使用圖1所示類型的硅粒形成裝置，首先按實(shí)驗(yàn)例4的硅膜形成條件在真空室1的內(nèi)壁形成硅膜，接著將該硅膜作為濺射靶，形成硅粒。硅粒形成條件除室內(nèi)壓力為6.70巴、(Si(288納米)/Hβ)為8.2外，其它與實(shí)驗(yàn)例4相同。
硅粒形成后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行觀測時，可確認(rèn)分別獨(dú)立形成且分布均勻地形成高密度狀態(tài)的粒徑一致的硅粒。從TEM圖像測量50個硅粒的粒徑并求出其平均值時，確認(rèn)該值為16納米，實(shí)質(zhì)上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。硅粒的密度為約6.1×1011個/平方厘米。
工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明能用于形成用作單一電子器件等的電子器件材料和發(fā)光材料等的微小粒徑的硅粒。
權(quán)利要求
1.一種硅粒形成方法，其特征在于，包含以下工序通過在真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣并對這些氣體施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，利用該等離子體在該真空室的內(nèi)壁形成硅膜的硅膜形成工序；以及通過在內(nèi)壁形成硅膜的所述真空室內(nèi)配置硅粒形成對象基體并往該真空室內(nèi)導(dǎo)入濺射用氣體并且對該氣體施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，用該等離子體進(jìn)行以所述硅膜為濺射靶的化學(xué)濺射，從而在該基體上形成硅粒的硅粒形成工序。
2.如權(quán)利要求2中所述的硅粒形成方法，其特征在于，包含以下工序通過在第1真空室內(nèi)配置靶襯底又在該第1真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣并對這些氣體施加高頻功率使該第1真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體后，利用該等離子體在該靶襯底上形成硅膜，從而取得硅濺射靶的濺射靶形成工序；以及從所述第1真空室將所述濺射靶形成工序得到的硅濺射靶以不接觸外部氣體的方式送入第2真空室加以配置，又同時在該第2真空室內(nèi)配置硅粒形成對象基體后往該第2真空室內(nèi)導(dǎo)入濺射用氣體并通過對該氣體施加高頻功率使該第2真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，并且用該等離子體對所述硅濺射靶的硅膜進(jìn)行化學(xué)濺射，從而在該基體上形成硅粒的硅粒形成工序。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述硅粒形成工序中，在配置所述硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)導(dǎo)入氫氣作為所述濺射用氣體，通過對該氫氣施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，并用該等離子體對所述硅膜進(jìn)行化學(xué)濺射，以小于等于500℃的低溫直接在所述基體上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。
4.如權(quán)利要求3中所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述硅粒形成工序中，直接在所述基體上形成粒徑小于等于10納米的硅粒。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述等離子體是等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0的等離子體。
6.如權(quán)利要求5中所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)小于等于3.0。
7.一種硅粒形成方法，其特征在于，通過在配置硅濺射靶和硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)導(dǎo)入氫氣，并對該氫氣施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0的等離子體，用該等離子體對所述硅濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射，從而以小于等于500℃的低溫直接在所述基體上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。
8.如權(quán)利要求7中所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)小于等于3.0。
9.如權(quán)利要求7或8中所述的硅粒形成方法，其特征在于，直接在所述基體上形成粒徑小于等于10納米的硅粒。
10.一種硅粒形成方法，其特征在于，通過在配置硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣體和氫氣，并對這些氣體施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體發(fā)光中波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)小于等于10.0的等離子體，并用該等離子體以小于等于500℃的低溫直接在所述基體上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。
11.如權(quán)利要求10中所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)小于等于3.0。
12.如權(quán)利要求10或11中所述的硅粒形成方法，其特征在于，直接在所述基體上形成粒徑小于等于10納米的硅粒。
13.如權(quán)利要求10、11或12中所述的硅粒形成方法，其特征在于，在所述真空室內(nèi)配置硅濺射靶，兼用所述等離子體造成的該靶的化學(xué)濺射。
14.如權(quán)利要求7、8、9或13中所述的硅粒形成方法，其特征在于，作為所述硅濺射靶，采用在濺射靶形成用真空室內(nèi)配置靶襯底后通過往該真空室內(nèi)導(dǎo)入硅烷類氣和氫氣并對這些氣體施加高頻功率使該真空室內(nèi)產(chǎn)生等離子體且利用該等離子體在該靶襯底上形成硅膜而取得的硅濺射靶，并將該硅濺射靶從該濺射靶形成用真空室以不接觸外部空氣的方式送入并配置到配置所述硅粒形成對象基體的真空室內(nèi)進(jìn)行使用。
15.如權(quán)利要求7、8、9、13或14中所述的硅粒形成方法，其特征在于，作為所述硅濺射靶，采用磷(P)、硼(B)和鍺(Ge)各自的含量均抑制到小于10ppm的硅濺射靶。
16.如權(quán)利要求7、8、9、13或14中所述的硅粒形成方法，其特征在于，作為所述硅濺射靶，采用電阻率為0.001歐姆厘米～50歐姆厘米的硅濺射靶。
17.如權(quán)利要求7、8、9、13至16中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，沿所述真空室內(nèi)壁配置所述硅濺射靶，并通過加熱該真空室，將該硅濺射靶加熱到大于等于80℃。
18.如權(quán)利要求10至13中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述硅烷類氣體與氫氣對所述真空室內(nèi)的導(dǎo)入流量比(硅烷類氣體流量/氫氣流量)為1/200～1/30。
19.如權(quán)利要求10至13中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述硅烷類氣體的導(dǎo)入流量為1sccm～5sccm，(硅烷類氣體導(dǎo)入流量(sccm)/真空室容積(升))為1/200～1/30。
20.如權(quán)利要求1至19中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，用配置在所述真空室內(nèi)并以含有硅或鋁的電絕緣膜覆蓋的電極，進(jìn)行對導(dǎo)入到所述真空室內(nèi)的氣體施加高頻功率。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述等離子體形成時的所述真空室內(nèi)壓力為0.1帕～10.0帕。
22.如權(quán)利要求1至21中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，用配置在所述真空室內(nèi)的并且同時對所述基體垂直配置的電容耦合型電極，進(jìn)行對導(dǎo)入到所述真空室內(nèi)的氣體施加高頻功率。
23.如權(quán)利要求1至21中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，用電感耦合型電極，進(jìn)行所述對導(dǎo)入到所述真空室內(nèi)的氣體施加高頻功率。
24.如權(quán)利要求1至23中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述高頻功率的頻率是13兆赫～100兆赫。
25.如權(quán)利要求1至24中任一項所述的硅粒形成方法，其特征在于，所述高頻功率的功率密度(外加功率(瓦)/真空室容積(升L))是5瓦/升～100瓦/升。
26.一種硅粒結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具有利用權(quán)利要求1至25中任一項所述的硅粒形成方法形成的硅粒。
27.一種硅粒形成裝置，其特征在于，包含具有支持硅粒形成對象基體的支架的真空室；往該真空室內(nèi)供給氫氣的氫氣供給裝置；往該真空室內(nèi)供給硅烷類氣體的硅烷類氣體供給裝置；從該真空室內(nèi)排氣的排氣裝置；對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣和所述硅烷類氣體供給裝置供給的硅烷類氣體施加高頻功率，并形成在該真空室內(nèi)壁形成硅膜用的等離子體的第1高頻功率施加裝置；該硅膜形成后對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣施加高壓，并形成將該硅膜當(dāng)作濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射用的等離子體的第2高頻功率施加裝置；以及求出該真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比Si((288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。
28.如權(quán)利要求27中所述的硅粒形成裝置，其特征在于，還具有控制部，該控制部在所述第1高頻功率施加裝置和第2高頻功率施加裝置中至少第2高頻功率施加裝置形成等離子體中，對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制該第2高頻功率施加裝置的電源輸出、所述氫氣供給裝置往所述真空室內(nèi)的氫氣供給量和所述排氣裝置的排氣量中的至少一個，使得所述真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
29.一種硅粒形成裝置，其特征在于，包含具有支持濺射靶襯底的支架的第1真空室；往該第1真空室內(nèi)供給氫氣的第1氫氣供給裝置；往該第1真空室內(nèi)供給硅烷類氣體的硅烷類氣體供給裝置；從該第1真空室內(nèi)排氣的第1排氣裝置；對該第1真空室內(nèi)所述第1氫氣供給裝置供給的氫氣和所述硅烷類氣體供給裝置供給的硅烷類氣體施加高頻功率，并在所述濺射靶襯底上形成用于形成硅膜的等離子體的第1高頻功率施加裝置；設(shè)置成以密封地隔開外部的狀態(tài)連接所述第1真空室，并具有支持硅粒形成對象基體的支架的第2真空室；往該第2真空室內(nèi)供給氫氣的第2氫氣供給裝置；從該第2真空室內(nèi)排氣的第2排氣裝置；對該第1真空室內(nèi)所述第2氫氣供給裝置供給的氫氣施加高頻功率，并形成對所述濺射靶上的硅膜進(jìn)行化學(xué)濺射用的等離子體的第2高頻功率施加裝置；求出該第2真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀；以及將形成硅膜的所述濺射靶襯底以不接觸外部氣體的方式從所述第1真空室送入并配置到第2真空室的輸送裝置。
30.如權(quán)利要求29中所述的硅粒形成裝置，其特征在于，還具有控制部，該控制部在所述第2高頻功率施加裝置形成等離子體中，對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制該第2高頻功率施加裝置的電源輸出、所述第2氫氣供給裝置往所述第2真空室內(nèi)的氫氣供給量和所述第2排氣裝置的排氣量中的至少一個，使得所述第真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
31.一種硅粒形成裝置，其特征在于，包含具有支持硅粒形成對象基體的支架的真空室；配置在該真空室內(nèi)的硅濺射靶；往該真空室內(nèi)供給氫氣的氫氣供給裝置；從該真空室內(nèi)排氣的排氣裝置；對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣施加高頻功率，并且形成對該濺射靶進(jìn)行化學(xué)濺射用的等離子體的高頻功率施加裝置；以及求出該真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。
32.如權(quán)利要求31中所述的硅粒形成裝置，其特征在于，還具有控制部，該控制部對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制所述高頻功率施加裝置的電源輸出、所述氫氣供給裝置往所述真空室內(nèi)的氫氣供給量和所述排氣裝置的排氣量中的至少一個，使得所述真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
33.一種硅粒形成裝置，其特征在于，包含具有支持硅粒形成對象基體的支架的真空室；往該真空室內(nèi)供給氫氣的氫氣供給裝置；往該真空室內(nèi)供給硅烷類氣體的硅烷類氣體供給裝置；從該真空室內(nèi)排氣的排氣裝置；對該真空室內(nèi)所述氫氣供給裝置供給的氫氣和所述硅烷類氣體供給裝置供給的硅烷類氣體施加高頻功率，并形成用于形成硅粒的等離子體的高頻功率施加裝置；以及求出該真空室內(nèi)等離子體發(fā)光中的波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288納米)/Hβ)的等離子發(fā)射光譜儀。
34.如權(quán)利要求33中所述的硅粒形成裝置，其特征在于，還具有控制部，該控制部對所述等離子體發(fā)射光譜儀求出的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)與根據(jù)小于等于10.0的范圍規(guī)定的基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)進(jìn)行比較后，控制所述高頻功率施加裝置的電源輸出、所述氫氣供給裝置往所述真空室內(nèi)的氫氣供給量、所述硅烷類氣體供給裝置往所述真空室內(nèi)的硅烷類氣體供給量和所述排氣裝置的排氣量中的至少一個，使得所述真空室內(nèi)的等離子體的發(fā)光強(qiáng)度比(Si(288納米)/Hβ)接近該基準(zhǔn)發(fā)光強(qiáng)度比。
35.如權(quán)利要求27至34中任一項所述的硅粒形成裝置，其特征在于，所述等離子體發(fā)射光譜儀具有檢測出等離子體發(fā)光中的波長288納米處的硅原子發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)的第1檢測部；檢測出等離子體發(fā)光中的波長484納米處的氫原子發(fā)光強(qiáng)度Hβ的第2檢測部；以及求出第1檢測部檢測出的發(fā)光強(qiáng)度Si(288納米)與第2檢測部檢測出的發(fā)光強(qiáng)度Hβ的比(Si(288)/Hβ)的運(yùn)算部。
全文摘要
一種硅粒形成方法，在導(dǎo)入氫氣(或者還導(dǎo)入硅烷類氣體)的真空室(1)內(nèi)產(chǎn)生波長288納米的硅原子發(fā)光強(qiáng)度與波長484納米的氫原子發(fā)光強(qiáng)度的比小于等于10.0的等離子體，利用基于該等離子體的化學(xué)濺射，在基體上形成粒徑小于等于20納米的硅粒。
文檔編號C23C14/14GK1934679SQ20058000952
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者高橋英治, 三上隆司, 岸田茂明, 加藤健治, 東名敦志, 林司, 緒方潔 申請人:日新電機(jī)株式會社