專利名稱：形成含硅薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成含硅薄膜的方法，更具體地，涉及一種通過使用含硅烷溶液來(lái)形成含硅薄膜的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于形成非晶硅薄膜或多晶硅薄膜，迄今一直使用熱化學(xué)氣相沉積(CVD)方法、等離子體CVD方法、光學(xué)CVD方法、真空沉積方法、濺射方法等。通常，將等離子體強(qiáng)化CVD方法用于非晶硅薄膜，(參見W.E.Spear的“Solid State Com”，1975，第17卷，1193頁(yè))，以及將熱CVD方法廣泛用于多晶硅薄膜(參見Kern，W.，的“Journal of Vacuum Science and Technology”，1977，14卷第(5)期，1082頁(yè))。
對(duì)于經(jīng)常性地用于形成非晶硅薄膜的等離子體強(qiáng)化CVD方法，用作為初始?xì)怏w的硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H6)是通過輝光放電來(lái)分解，以允許在基片上生長(zhǎng)非晶硅的薄膜。對(duì)于基片，可使用晶體硅、玻璃、耐熱塑料等。通常在400℃或更低溫度即可生長(zhǎng)薄膜。該方法的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是可以相對(duì)低廉的成本制造大面積的薄膜。對(duì)于多晶硅薄膜，用脈沖振蕩準(zhǔn)分子激光器以大約25ns的間隔輻照按照上述工序形成的非晶硅薄膜，加熱和熔化該非晶硅薄膜，隨后冷卻熔化的薄膜，以引起重結(jié)晶，藉此形成多晶硅薄膜。
對(duì)于使用高級(jí)硅烷的CVD方法，已經(jīng)提出了幾種方法，包括在環(huán)境壓力或高于環(huán)境壓力下來(lái)熱分解高級(jí)硅烷氣體的方法(參見日本專利公告.平5-469)，熱分解環(huán)狀硅烷氣體的方法(參見日本專利公告.平4-62703)，使用支鏈硅烷氣體的方法(參見日本專利公開.昭60-26665)，將包含丙硅烷或高級(jí)硅烷的高級(jí)硅烷氣體在480℃或更低溫度進(jìn)行熱CVD的方法(參見日本專利公告平5-56852)，等等。
但是，根據(jù)CVD方法形成一種硅薄膜時(shí)，采用氣相反應(yīng)在氣相中形成微粒，隨之而來(lái)的問題是成膜裝置受損，結(jié)果降低器件產(chǎn)率。此外，由于初始材料本質(zhì)是氣態(tài)的，因而涉及到一些問題在具有不規(guī)則表面的基片上難以獲得具有良好階梯覆蓋的薄膜，并且成膜速度慢，同時(shí)產(chǎn)量下降。特別地，等離子體強(qiáng)化CVD方法不僅需要諸如高頻發(fā)生器之類的復(fù)雜、昂貴的裝置，還需要昂貴的高真空設(shè)備。
另一方面，對(duì)除了上述的CVD方法之外，采用不需任何昂貴設(shè)備的涂覆方法來(lái)形成硅薄膜進(jìn)行了研究。對(duì)于這種形成硅薄膜方法的一個(gè)例子，已經(jīng)報(bào)道一種形成硅薄膜的方法，即，將液態(tài)硅烷施用到基片上并進(jìn)行加熱，隨后進(jìn)行經(jīng)歷包括升溫步驟的熱過程，該熱過程足可以在所施用的薄膜內(nèi)部發(fā)生分解反應(yīng)(參見日本專利3517934)。此外，已經(jīng)報(bào)道了一種形成硅薄膜的方法，即，在UV輻照含環(huán)戊硅烷(cyclopentasilane)的溶液后，將該溶液涂覆在一支撐物上，形成涂層薄膜，隨后加熱(參見日本專利.3424232)。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于在日本專利3517934中提出的形成硅薄膜的方法，必須經(jīng)歷達(dá)到例如550℃或更高溫度的熱歷程時(shí)才形成多晶硅薄膜。該溫度超過了幾乎所有塑料材料的耐熱溫度，因此，在塑料基片上形成多晶硅薄膜就困難了。此外，對(duì)在日本專利3424232中提出的形成硅薄膜的方法，是通過熱處理形成硅薄膜，因此難以在塑料薄膜上形成薄膜。此外，當(dāng)通過上述日本專利3517934和3424232所形成的硅薄膜進(jìn)行圖案化時(shí)，在薄膜成形步驟之后的圖案化步驟成為必需的。
期望提供一種通過較少步驟、同時(shí)無(wú)需借助于熱處理來(lái)形成含硅薄膜的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，預(yù)期提供一種在基片表面形成含硅薄膜的方法，該方法包括在使溶液和基片相互接觸的狀態(tài)下光輻照包含含硅化合物(其主鏈由硅組成)的溶液基片，從而在接觸表面即基片和溶液之間的面的光輻照區(qū)域形成含硅薄膜。
根據(jù)如上所述的形成含硅薄膜的方法，在包含含硅化合物的溶液與基片彼此接觸的狀態(tài)下進(jìn)行光輻照，在此條件下含硅薄膜中的硅原子之間以及硅原子和其它原子之間的相互連接或鍵斷裂，并重新組合或再結(jié)合，形成含硅薄膜。這樣，無(wú)需熱處理，而僅僅通過光輻照就可以形成含硅薄膜。因此，可以簡(jiǎn)化形成含硅薄膜的工藝。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明形成含硅薄膜的方法，無(wú)需通過熱處理就可以形成含硅薄膜。因此，可以在耐熱性差的塑料基片上形成含硅薄膜。簡(jiǎn)化了含硅薄膜的成形工藝，并因此確保高的生產(chǎn)率。
附圖簡(jiǎn)述

圖1所示是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式形成硅薄膜的方法的截面示意圖；圖2是石英槽(quartz cell)和玻璃槽(glass cell)的透射率的圖表；圖3A所示是說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式形成硅薄膜的方法的示意圖，圖3B是圖3A的主要部分的放大視圖；圖4是來(lái)自實(shí)施例1和比較例1中所用的點(diǎn)式UV輻射器的輻射光譜圖；圖5是實(shí)施例1中獲得的沉積薄膜的EDX光譜圖；圖6是實(shí)施例1中獲得沉積薄膜的電子衍射圖；圖7A是實(shí)施例2中獲得的沉積薄膜的Raman光譜圖，圖7B是不同類型硅薄膜的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的Raman光譜圖；以及圖8是實(shí)施例3中獲得的沉積薄膜的UV光譜圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的形成含硅薄膜的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
第一實(shí)施方式本發(fā)明中所用的含硅化合物是具有硅原子組成的主鏈、并包含硅原子和硅原子之外的其它原子或取代基之間的鍵的化合物。連接或鍵合到硅的原子包括氫、碳、氧、氮、硫、磷、硼、鹵素等。鍵合到硅的取代基包括含有上述原子的取代基，即羥基、羰基、酯基、烷基、烯基、烷氧基、芳基、雜環(huán)基、氰基、硝基、氨基、酰氨基、硫羥基等。
如上所述的含硅化合物溶解在稍后描述的溶劑中。在溶劑和基片相互接觸的狀態(tài)下輻照光時(shí)，在基片與溶液的接觸表面的光輻照區(qū)域形成主要由硅鍵組成、此外還包含硅之外的原子或取代基的含硅薄膜。
下面說明使用硅烷作為含硅化合物的例子。對(duì)于硅烷，可以使用環(huán)硅烷或者直鏈或支鏈的硅烷。環(huán)硅烷不僅包括單環(huán)硅烷，還包括梯形結(jié)構(gòu)的環(huán)硅烷，其中的環(huán)硅烷以共享兩個(gè)或多個(gè)硅原子的方式連接，以及籠型的環(huán)硅烷，其中硅烷的單環(huán)結(jié)構(gòu)彼此三維相連。在這些類型中，由化學(xué)式SinH2n(其中n是4或更大的整數(shù))表示的單環(huán)硅烷，或者是由化學(xué)式SinH2n+2(其中n是3或更大的整數(shù))表示的直鏈或支鏈硅烷的通用功能性較高，實(shí)際上優(yōu)選這些硅烷。
SinH2n的特定例子包括環(huán)丁硅烷(Si4H8)、環(huán)戊硅烷(Si5H10)、環(huán)己硅烷(Si6H12)、環(huán)庚硅烷(Si7H14)等。SinH2n+2的特定例子包括丙硅烷(Si3H8)、正丁硅烷(Si4H10)、異丁硅烷(Si4H10)、正戊硅烷(Si5H12)、異戊硅烷(Si5H12)、新戊硅烷(Si5H12)、正己硅烷(Si6H14)、正庚硅烷(Si7H16)、正辛硅烷(Si8H18)、正壬硅烷(Si9H20)及其異構(gòu)體。對(duì)于SinH2n+2，還可以使用其中有甲硅烷基鍵合到環(huán)戊硅烷上的甲硅烷基環(huán)戊硅烷(silylcyclopentasilane)。可以單獨(dú)使用這些硅烷，也可使用這些硅烷的混合物。此外，這些硅烷可以甲硅烷(SiH4)和乙硅烷(Si2H6)的混合物使用，其中n小于3。為了解釋，下文對(duì)單獨(dú)使用以下化學(xué)式(1)所示的環(huán)戊硅烷(Si5H10)進(jìn)行描述。
環(huán)戊硅烷在制備之后就可直接使用，或者在分離之后使用。為了制備環(huán)戊硅烷，例如，在四氫呋喃中用金屬鋰將苯基二氯硅烷環(huán)化，制成十苯基環(huán)戊硅烷，隨后在氯化鋁存在下用氯化氫處理，并進(jìn)一步用氫化鋁鋰和硅膠處理，制得環(huán)戊硅烷。
接下來(lái)，將這樣獲得的環(huán)戊硅烷溶解到合適的溶劑中以得到硅烷溶液。溶劑并不限于特定的某一些，只要它們能夠溶解環(huán)戊硅烷又不與其發(fā)生反應(yīng)即可。
溶劑的較佳例子包括烴溶劑，諸如正庚烷、正辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、甲基乙丙基苯、均四甲苯、茚、二戊烯、四氫萘、十氫萘、環(huán)己苯等，醚溶劑如乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、1，2-二甲氧基乙烷、二(2-甲氧基乙基)醚、對(duì)二噁烷等，以及非質(zhì)子溶劑如碳酸亞丙酯(propylene carbonate)、γ-丁內(nèi)酯、n-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、環(huán)己酮等?？梢詥为?dú)使用這些溶劑，或者兩種或多種溶劑的混合物。為了解釋，在此使用甲苯，例如，環(huán)戊硅烷溶解在甲苯中，制備環(huán)戊硅烷溶液。
該溶液除了包含環(huán)戊硅烷之外，還包含有自由基生成劑。自由基生成劑的例子包括聯(lián)咪唑(biimidazole)化合物、苯偶姻化合物、三嗪化合物、乙酰苯化合物、二苯酮化合物、α-二酮化合物、多環(huán)醌化合物、呫噸酮化合物、偶氮化合物等。
接下來(lái)，將上述環(huán)戊硅烷化合物與要在其上形成硅薄膜的基片相接觸。如圖1所示，例如，環(huán)戊硅烷溶液12填充到由石英制成的槽11(基片)中，使該槽11的內(nèi)壁表面11a與環(huán)戊硅烷溶液12相互接觸。如下文所述，進(jìn)行光輻照，在內(nèi)壁表面11a上形成硅薄膜21。在諸如氬(Ar)等的惰性氣體的氣氛中將環(huán)戊硅烷溶液12填充到槽11中。在填充完成之后，用帽13將槽11封閉。這樣是要防止氧氣被吸入到在隨后步驟形成的硅薄膜中。
要注意雖然在上面已經(jīng)陳述雖然其上形成有硅薄膜21的槽11(基片)是由石英制成的，但是基片的材料除了石英之外，包括有玻璃、塑料等。尤其當(dāng)使用具有低耐熱性的塑料材料時(shí)，可無(wú)需借助于熱處理來(lái)形成硅薄膜，并且這樣的塑料材料有利地用于本發(fā)明的實(shí)踐中。但是，如果以在該實(shí)施方式中一樣的方式使光透過基片輻照，則基片材料應(yīng)該優(yōu)選對(duì)所輻照光透射率高。
如下文所述，因?yàn)樵诒景l(fā)明的實(shí)踐中透射200nm到450nm的光，優(yōu)選使用由光透射率在如上所述波長(zhǎng)范圍內(nèi)的材料構(gòu)成的基片。例如，如圖2所示，相互比較玻璃槽和石英槽時(shí)，優(yōu)選使用在200nm到450nm范圍有較高光透射率的石英槽。使用塑料，優(yōu)選在如上所述波長(zhǎng)范圍具有良好光透射率的聚烯烴。
接下來(lái)，如圖1所示，在填充有環(huán)戊硅烷溶液12的槽11上輻照光。更具體地，在槽11和環(huán)戊硅烷溶液12之間的接觸表面附近對(duì)環(huán)戊硅烷溶液12輻照光。在該實(shí)施方式中，例如，使點(diǎn)式UV輻射器14與槽11的外壁表面11b的區(qū)域11b’密切接觸，在該輻射器下輻照光，使光通過槽11的壁，從而輻照在和區(qū)域11b’相反一側(cè)的內(nèi)壁表面11a的區(qū)域11a’附近的環(huán)戊硅烷溶液12。這樣，環(huán)戊硅烷的鍵斷裂并重組，在區(qū)域11a’選擇性地形成由非晶硅或多晶硅構(gòu)成的硅薄膜21。
在本發(fā)明實(shí)踐中使用的光優(yōu)選主要在UV波長(zhǎng)范圍內(nèi)即200nm-450nm波長(zhǎng)范圍的光。更佳地，使用在200nm-320nm的光以及波長(zhǎng)在320nm到450nm的兩種光輻照。用兩種類型波長(zhǎng)的光進(jìn)行輻照能夠可靠斷裂并重組環(huán)戊硅烷的Si-Si鍵和Si-H鍵，還能提高硅薄膜21的成膜速度。
在該實(shí)施方式中，例如，采用水銀氙燈作為UV輻射器14的光源，并使用濾波器，使能夠發(fā)射在290nm、325nm和365nm附近具有峰值波長(zhǎng)的UV光V。要注意，雖然可依照含硅化合物的類型適當(dāng)改變輻照光的波長(zhǎng)范圍，但UV輻照具有較高的通用性，實(shí)際上，優(yōu)選UV輻照用于含硅化合物中的鍵的斷裂和重組目的。
UV光V的光源除水銀氙燈之外，還包括低壓或高壓汞燈、重氫燈、如氬、氪、氙等的稀有氣體的放電燈、還包括YAG激光器、氬激光器、二氧化碳激光器、如XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等的準(zhǔn)分子激光器。
根據(jù)UV輻射器14的輸出功率和輻照時(shí)間來(lái)控制UV光V的輻照能量。改變輻照的能量使得能按要求設(shè)定硅薄膜21的厚度。
UV光V的輻照能量足夠高時(shí)，如上所述，在內(nèi)壁表面11a的區(qū)域11a’形成硅薄膜21，同時(shí)，由于UV光V穿過環(huán)戊硅烷溶液12，輻照到內(nèi)壁表面11a上成面-面相對(duì)關(guān)系的相對(duì)區(qū)域11a”上，在區(qū)域11a”上也形成硅薄膜。要注意，在相對(duì)區(qū)域11a”附近的環(huán)戊硅烷溶液12上輻照的UV光V的能量低于輻照到區(qū)域11a’附近的環(huán)戊硅烷溶液12上的UV光V的能量，因此在相對(duì)區(qū)域11a”形成的硅薄膜比硅薄膜21要薄。
根據(jù)上述形成硅薄膜的方法，無(wú)需通過熱處理可形成硅薄膜21，因此，可以在低耐熱性的塑料材料構(gòu)成的基片表面形成。由于可以只采用UV光V輻照來(lái)形成硅薄膜21，因此簡(jiǎn)化了硅薄膜21的成形工藝，并具有高的生產(chǎn)率。
此外，可以只在光輻照區(qū)域形成硅薄膜，因此控制光輻照區(qū)域的位置和形狀，以在任意位置形成任意形狀的硅薄膜圖案。因此，可以同時(shí)進(jìn)行成膜和圖案化。
要注意，雖然在該實(shí)施方式中說明了在槽11的內(nèi)壁表面11a的區(qū)域11a’選擇性形成硅薄膜21的情況，但是通過將UV光V經(jīng)槽11的整個(gè)外部表面11b照射在填充有環(huán)戊硅烷溶液12的部分上，可以在槽11的內(nèi)部表面11a的整個(gè)區(qū)域形成硅薄膜21。
此外，該實(shí)施方式涉及只通過UV光V輻照來(lái)形成硅薄膜21的情況，但在輻照UV光V時(shí)可以進(jìn)行加熱?；蛘?，可以最初輻照UV光V，形成硅薄膜21，隨后進(jìn)行熱處理。
實(shí)施方式2在該實(shí)施方式中，參照?qǐng)D3A和3B說明例如在平面基片上形成硅薄膜的情況。要注意，使用實(shí)施方式1中所用的環(huán)戊硅烷溶液12作為含硅烷溶液，在這些圖中，類似的標(biāo)記數(shù)字表示類似的部分或部件。
如圖3A所示，將環(huán)戊硅烷溶液12填充到容器15中。接著，將由石英制成的基片16保持只有其主要表面浸在或接觸到環(huán)戊硅烷溶液12的狀態(tài)。隨后，從基片16與環(huán)戊硅烷溶液12接觸的接觸表面16a相反的一側(cè)，向基片16的整個(gè)區(qū)域輻照UV光V，使光能穿過基片16輻照到在基片16和環(huán)戊硅烷溶液12之間的接觸表面附近的環(huán)戊硅烷溶液12上。要注意，在諸如Ar等的惰性氣體的環(huán)境中進(jìn)行上述過程。
這樣，如3B的主要部分的放大截面圖所示，在基片與環(huán)戊硅烷溶液12的接觸表面16a的整個(gè)區(qū)域上形成了由非晶硅構(gòu)成的硅薄膜21。
應(yīng)注意，雖然從與環(huán)戊硅烷溶液12和基片16之間的接觸表面16a相反的一側(cè)輻照UV光，也可將UV光V直接施加在接觸表面16a一側(cè)。在這種情形下，將基片16排列成將形成硅薄膜21的表面在填有環(huán)戊硅烷溶液12的容器15的底表面上向上翻轉(zhuǎn)。然后，從上面向基片16的整個(gè)區(qū)域輻照UV光V。以這種方式，在基片16和環(huán)戊硅烷溶液12的接觸表面16a上形成硅薄膜21。
在基片16與環(huán)戊硅烷溶液12接觸的接觸表面16a一側(cè)直接輻照UV光V的情況，采用除上述浸入方法之外的包括例如旋涂方法、蘸涂方法、噴涂方法等的方法在基片16的表面涂覆環(huán)戊硅烷溶液12之后，可以從涂覆后的表面一側(cè)輻照UV光V。
應(yīng)注意，雖然上面已經(jīng)說明了在基片16的整個(gè)表面形成硅薄膜21的情況，但通過控制光輻照區(qū)域的位置和形狀，可以在任意位置形成任意形狀的硅薄膜。在這種情況下，例如，可以通過有其中形成有圖案的掩模進(jìn)行光輻照，以在基片16的表面形成硅薄膜21的圖案?；蛘?，使用點(diǎn)式UV輻射器，使硅薄膜21圖式地(descriptively)形成圖案。這樣，可以在同一步驟中進(jìn)行硅薄膜21的成形和圖案化。
根據(jù)上述形成硅薄膜的方法，可以只通過光輻照，而無(wú)需通過熱處理，就能形成硅薄膜21，因此實(shí)現(xiàn)了和實(shí)施方式1類似的效果。
通過示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中說明按照實(shí)施方式1提出的方式形成硅薄膜的情況。
實(shí)施例1如圖1所示，在Ar氣氛中，將含約1.8體積％環(huán)戊硅烷的甲苯溶液倒入2ml的螺旋蓋石英槽11中。然后，使點(diǎn)式UV輻射器14(LC-5(附加03型濾波器)，由Hamamatsu PhoneticsK.K.制造)與石英槽11的外壁表面11b的區(qū)域11b’密切接觸，以3.6W/cm2的輸出來(lái)輻照光。如圖4的輻射光譜1所示，來(lái)自點(diǎn)式UV輻射器的輻照光的輻射波長(zhǎng)范圍為200nm-450nm，在200nm-320nm波長(zhǎng)范圍，在290nm和305nm有峰，以及在320nm-450nm波長(zhǎng)范圍在365nm有最大峰。進(jìn)行3分鐘的光輻照，在區(qū)域11a’觀察到光澤的沉積薄膜。
該沉積薄膜進(jìn)行能量色散X-射線(EDX)光譜的測(cè)量，并確認(rèn)TEM圖像和電子衍射圖像。結(jié)果，從圖5所示的EDX光譜看，識(shí)別出作為薄膜的一種成分的重要的Si峰。應(yīng)注意，雖然在該光譜中也檢測(cè)到了氧的峰，但是確認(rèn)這種氧是來(lái)自于石英槽。此外，從TEM圖像看，獲得均勻致密的沉積薄膜，并且從圖6所示的電子衍射圖像看，該沉積薄膜由非晶硅薄膜組成。
實(shí)施例2如圖1所示，在Ar氣氛中，將含約0.9體積％環(huán)戊硅烷的甲苯溶液倒入2ml的螺旋蓋石英槽11中。然后，使點(diǎn)式UV輻射器14(LC-5(附加03型濾波器)，由濱松光子學(xué)K.K.制造)與石英槽11的外壁表面11b的區(qū)域11b’密切接觸，以3.6W/cm2的輸出，輻照在200nm-450nm輻射波長(zhǎng)范圍的光(在365nm處有最大峰)，持續(xù)5到6分鐘。這樣使得在區(qū)域11a’可觀察到光澤的沉積薄膜。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7A和7B，其中圖7A所示是沉積薄膜的Raman光譜，圖7B所示是非晶硅、多晶硅、單晶硅的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的Raman光譜。圖7A中淀積薄膜的Raman光譜與圖7B中各光譜之間的比較揭示了在圖7A中看到非晶硅所固有的寬峰A。雖然沒有特別示出，沉積薄膜的TEM圖像表明形成了具有約100nm均勻厚度的非晶硅薄膜。
實(shí)施例3在Ar氣氛中，將環(huán)戊硅烷濃度不同于實(shí)施例1的環(huán)戊硅烷/甲苯溶液倒入2ml的螺旋蓋石英槽11中。然后，在和實(shí)施例1相同的條件下輻照UV光V。這樣，在槽11的內(nèi)壁11a的經(jīng)UV光V輻照的區(qū)域11a’觀察到光澤的沉積薄膜。
圖8所示是沉積薄膜的UV光譜B和槽11的UV光譜C。如圖8所示，沉積薄膜的UV光譜B具有在277nm和360nm處的峰。這兩個(gè)峰是晶體硅所固有的，并且確認(rèn)出這些峰處于與硅晶片的UV光譜峰相似的位置。
實(shí)施例4在Ar氣氛中，將環(huán)戊硅烷/甲苯溶液倒入2ml的螺帽蓋頂?shù)牟ＡР?1中。本實(shí)施例不同于實(shí)施例1之處是所用槽是由玻璃制成。然后，在和實(shí)施例1相同的條件下輻照UV光V。在這種情況下，由于槽11的材料是玻璃，因此，透射率相互不同，使輻射能量減少約27％。在本實(shí)施例中，在槽11的內(nèi)壁表面11a經(jīng)UV光V輻照的區(qū)域11a’觀察到光澤的沉積薄膜。
比較例1對(duì)于與實(shí)施例1-4相關(guān)的比較例1，類似于實(shí)施例1，在Ar氣氛中，將環(huán)戊硅烷/甲苯溶液倒入2ml的螺旋蓋石英槽11中。然后，使具有與實(shí)施例1不同類型的濾波器的點(diǎn)式UV輻射器14(LC-5(附加05型濾波器)，由Hamamatsu PhoneticsK.K.制造)與石英槽11的外壁表面11b的區(qū)域11b’密切接觸，其中以3.6W/cm2的輸出輻照光。具體如圖4的輻射光譜2所示，來(lái)自點(diǎn)式UV輻射器的輻照光的輻射波長(zhǎng)范圍為300nm-450nm，在365nm處有最大峰，并有在325nm處的峰。光輻照持續(xù)10分鐘，但是沒有確認(rèn)出沉積薄膜。
比較例2對(duì)于與實(shí)施例1-4相關(guān)的比較例2，類似于實(shí)施例1，在Ar氣氛中，將環(huán)戊硅烷/甲苯溶液倒入2ml的螺旋蓋石英槽11中。然后，類似于比較例1，使點(diǎn)式UV輻射器14(LC-5(附加03型濾波器)，由Hamamatsu Phonetics K.K.制造)通過一帶通濾光器(365nm)與石英單體11的外壁表面11b的區(qū)域11b’密切接觸，以3.6W/cm2的輸出輻照光。光輻照持續(xù)20分鐘，但是沒有確認(rèn)出沉積薄膜。
比較例3對(duì)于與實(shí)施例1-4相關(guān)的比較例3，類似于實(shí)施例1，在Ar氣氛中，將環(huán)戊硅烷/甲苯溶液倒入2ml的螺旋蓋石英槽11中。然后，類似于比較例1，使點(diǎn)式UV輻射器14(LC-5(附加03型濾波器)，由Hamamatsu Phonetics K.K.制造)通過一帶通濾光器(291nm)與石英槽11的外壁表面11b的區(qū)域11b’密切接觸，以3.6W/cm2的輸出來(lái)輻照光。光輻照持續(xù)20分鐘，但是沒有確認(rèn)出沉積薄膜。此外，在光輻照40分鐘之后，觀察到了沉積，但不是薄膜形式的沉積。
雖然使用特定的術(shù)語(yǔ)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，這些描述僅僅是用于說明目的，應(yīng)理解，在不偏離以下權(quán)利要求的精神或范圍內(nèi)可以做出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種在基片表面形成含硅薄膜的方法，該方法包括在包含含硅化合物的溶液和所述基片相互接觸的條件下，光輻照該包含含硅化合物的溶液，所述含硅化合物的主鏈由硅組成，在所述基片和所述溶液之間的接觸表面的光輻照區(qū)域形成含硅薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的在基片表面形成含硅薄膜的方法，其特征在于，所述含硅化合物由硅烷組成，所述含硅薄膜由硅薄膜組成。
3.如權(quán)利要求1所述的在基片表面形成含硅薄膜的方法，其特征在于，所述光的輻射波長(zhǎng)范圍為200nm-450nm。
4.如權(quán)利要求1所述的在基片表面形成含硅薄膜的方法，其特征在于，用波長(zhǎng)為200nm-320nm的光以及波長(zhǎng)為320nm-450nm的光來(lái)輻照所述溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的在基片表面形成含硅薄膜的方法，其特征在于，用波長(zhǎng)為290nm、325nm和365nm的光來(lái)輻照所述溶液。
6.如權(quán)利要求1所述的在基片表面形成含硅薄膜的方法，其特征在于，從與所述基片和所述溶液之間的接觸表面相反的一側(cè)輻照光通過所述基片。
7.如權(quán)利要求1所述的在基片表面形成含硅薄膜的方法，其特征在于，通過任意控制所述光輻輻區(qū)域的位置和形狀，可在任意位置以任意形狀對(duì)所述含硅薄膜進(jìn)行圖案化。
全文摘要
描述了一種在基片表面形成含硅薄膜的方法。在該方法中，將環(huán)戊硅烷溶液填入一個(gè)槽中，使該槽的內(nèi)壁表面和環(huán)戊硅烷溶液相互接觸。隨后，從點(diǎn)式UV輻射器輻照光，使光通過槽壁輻照在內(nèi)壁表面一個(gè)區(qū)域附近的環(huán)戊硅烷溶液上，從而在該區(qū)域形成含硅薄膜。因此，通過減少步驟，無(wú)需通過熱處理來(lái)形成含硅薄膜。
文檔編號(hào)C01B33/04GK1824605SQ20061005492
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月23日
發(fā)明者貝野由利子, 亀井隆広 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社