(57)【要約】  【課題】  液体シリコン材料を用いてシリコン膜を成膜する方法において、シリコン膜の均一性を向上させ、かつ、低コストでシリコン膜を形成する方法を提供することを目的とする。また、前記シリコン膜の成膜方法を使用するデバイスの製造方法を提供することを目的とする。  【解決手段】  液体シリコン材料を用いて基板の表面上にシリコン膜を成膜する方法において、前記液体シリコン材料を前記基板の表面上に塗布した後、当該基板の表面上にマイクロ波を照射することにより、当該基板の表面上にシリコン膜を形成させるシリコン膜の成膜方法により解決する。また、当該シリコン膜の成膜方法を使用するデバイスの製造方法により解決する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体シリコン材料を用いて基板の表面上にシリコン膜を成膜する方法において、
前記液体シリコン材料を前記基板の表面上に塗布した後、当該基板の表面上にマイクロ波を照射することにより、当該基板の表面上にシリコン膜を形成させることを特徴とするシリコン膜の成膜方法。
【請求項２】
前記シリコン膜が、アモルファスシリコンからなる請求項１記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項３】
更に、前記アモルファスシリコンをポリシリコンにする工程を含む請求項２記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項４】
前記シリコン膜が、ポリシリコンからなる請求項１記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項５】
前記液体シリコン材料はドーパントが添加されており、
前記シリコン膜は、ドープトシリコン膜からなる請求項１記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項６】
前記液体シリコン材料として溶媒を含む材料を用い、前記基板の表面上に塗布した後、前記液体シリコン材料中の溶媒を除去する工程を含む請求項１〜５のいずれか１項記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項７】
前記マイクロ波の照射は、減圧雰囲気中で行われる請求項１〜６のいずれか１項記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項８】
前記マイクロ波の照射は、前記基板を加熱しながら行われる請求項１〜７のいずれか１項記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項９】
前記マイクロ波の周波数が０．３〜３０ＧＨｚである請求項１〜８のいずれか１項記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項１０】
前記液体シリコン材料が、シラン化合物及び／又は高次シランを含む、請求項１〜９のいずれか１項記載のシリコン膜の成膜方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項記載のシリコン膜の成膜方法を使用するデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路、薄膜トランジスタ、光電変換装置等のデバイスに適用されるシリコン膜の成膜方法及び当該シリコン膜の成膜方法を使用するデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路や薄膜トランジスタ等に応用されるシリコン薄膜（アモルファスシリコン膜やポリシリコン膜）のパターニングは、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の真空プロセスにより基板の全面にシリコン膜を形成した後、フォトリソグラフィーにより不要部分を除去するといったプロセスで行なわれるのが一般的である。しかし、この方法では、大掛かりな装置が必要である、原料の使用効率が悪い、原料が気体であるため扱いにくい、大量の廃棄物が発生する、等の問題を有していた。
【０００３】
このような従来方法に対して、近年、液体状のシラン化合物や高次シラン化合物又はその溶液等の液体シリコン材料を基板に塗布し、加熱又はＵＶの照射によってシリコン膜を形成する方法が提案されている（例えば、特開２００３−１１５５３２号公報：特許文献１、特開２００３−１２４４８６号公報：特許文献２、特開２００３−１３３３０６号公報：特許文献３、特開２００３−１７１５５６号公報：特許文献４等）。この方法によれば、原料が液体であるため扱い易く、大型の装置を必要としないため、低コストでシリコン膜を作成することができる。
【０００４】
また、特開２００１−１７９１６７号公報には、溶液シリコン材料をインクジェットなどの手法により直接パターニングしてシリコン膜を作成することができるようになり、これによってフォトリソグラフィーによる工数、材料の無駄を省くことができる旨が開示されている（特許文献５）。
【０００５】
上記の従来技術においては、液体シリコン材料から熱分解によりシリコン膜を作成する方法として、ホットプレートや炉（ファーネス）による加熱、ＵＶ光やレーザー照射等を用いてアニールする方法が開示されている。しかしながら、この方法では、熱や光等による液体シリコン材料の分解が不均一となる場合があり、得られるシリコン膜の均一性が必ずしも十分ではないという問題があった。
【０００６】
また、レーザー照射でアニールを行う場合、基板の処理に多くの時間を要し、また、装置が大掛かりで高価となるため、時間やコスト面で不利となったり、基板を高温で加熱する場合は高価な耐熱性の基板を用いる必要がある事や、材料の選択や加熱プロセスに制限がかかるという問題も有していた。
【特許文献１】特開２００３−１１５５３２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４４８６号公報
【特許文献３】特開２００３−１３３３０６号公報
【特許文献４】特開２００３−１７１５５６号公報
【特許文献５】特開２００１−１７９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、液体シリコン材料を用いてシリコン膜を成膜する方法において、シリコン膜の均一性を向上させ、かつ、低コストでシリコン膜を形成する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、液体シリコン材料を用いて基板の表面上にシリコン膜を成膜する方法において、前記液体シリコン材料を前記基板の表面上に塗布した後、当該基板の表面上にマイクロ波を照射することにより、当該基板の表面上にシリコン膜を形成させることを特徴とするシリコン膜の成膜方法を提供するものである。シリコン膜を形成する際にマイクロ波を用いることにより、膜内に均一に温度がかかり、液体シリコン材料の熱分解が均一に進行するため、膜質が安定化したシリコン膜を得ることができる。また、照射時間も従来の加熱より短時間でよく、設備コストも低く抑えることができるため、時間コスト及び設備コストを抑えることができる。更に、マイクロ波加熱は選択的な加熱となるため、基板に影響を与えない周波数を選択する事により、基板やデバイスのその他の層の過熱による損傷を未然に防止することができる。
【０００９】
本発明において、「液体シリコン材料」とは、分子中にケイ素を含有する物質を少なくとも含む物質またはその溶液であり、液体である材料をいう。
【００１０】
また、本発明の実施形態では、この液体材料にマイクロ波を照射し、液体シリコン材料をマイクロ波のエネルギーで熱分解する事によりアモルファスシリコンからなるシリコン膜を成膜することができる。
【００１１】
更に、前記アモルファスシリコンをマイクロ波照射する事によってポリシリコンにする工程を含むことができる。
【００１２】
前記液体シリコン材料にドーパントを添加することにより、前記シリコン膜を、ドープトシリコン膜を含むシリコン膜とすることもできる。
【００１３】
前記液体シリコン材料を用い、前記基板の表面上に塗布した後、前記液体シリコン材料中の溶媒を除去する工程を含むことができる。液体シリコン材料に含まれる溶媒の除去が不完全の場合、残存する溶媒がシリコン膜の特性劣化の原因となる恐れがあるが、マイクロ波を照射すれば、マイクロ波が溶媒分子に直接作用し、その分子摩擦によって熱エネルギーに変わる結果、溶媒分子自身が加熱されて蒸発するため、従来の加熱法よりも膜内部の溶媒を除去し易くすることができる。
【００１４】
前記マイクロ波の照射は、減圧雰囲気中、特に、１０-7〜１０Ｔｏｒｒで行われることが好ましい。減圧雰囲気中でマイクロ波を照射することにより、より溶媒の除去が容易となり、溶媒等の不純物が少なくより性能のよいシリコン膜を成膜することができる。
【００１５】
前記マイクロ波の照射は、前記基板を加熱しながら行われることが好ましい。適度の加熱は、溶媒を含む液体シリコン材料にとって溶媒の除去がより促進され、シリコン膜を成膜する時間をより一層短縮することができる。具体的には、基板の耐熱温度に応じて適宜設定される。
【００１６】
前記マイクロ波の周波数は、マイクロ波の照射時間やその他の条件によって適宜調整されるが、０．３〜３０ＧＨｚであることが効果の向上の点で好ましい。
【００１７】
前記液体シリコン材料は、シラン化合物及び／又は高次シランを含む。
【００１８】
また、本発明は、上記に記載のシリコン膜の成膜方法を使用するデバイスの製造方法を提供するものである。上記のシリコン膜の成膜方法によりデバイスを製造すれば、シリコン膜の膜質が安定しているため、品質が良好かつ安定したデバイスを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、シリコン膜の形成にマイクロ波を用いることにより、ホットプレートやＩＲランプ等による加熱と比較して膜内に均一に温度がかかるため、熱分解が均一に進行する為に、欠陥密度がすくなく、膜厚の面内均一性が非常に良好で高性能なシリコン膜を得ることができる。また、レーザー照射や高温でアニールを行う場合等と比較して設備コストがかからず、安全で短時間に処理を行うことができる。更に、マイクロ波照射は選択的な加熱であるため、基板に影響を与えない周波数を選択することにより基板の損傷を防止することができ、得られるデバイスの性能向上が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、シリコン膜の成膜方法について詳細に説明する。本発明は、既述のとおり、液体シリコン材料を用いて基板の表面上にシリコン膜を成膜する方法において、前記液体シリコン材料を前記基板の表面上に塗布した後、当該基板の表面上にマイクロ波を照射することにより、当該基板の表面上にシリコン膜を形成させることを特徴とする。
【００２１】
マイクロ波を照射する手段としては、マイクロ波照射装置を使用することができる。マイクロ波照射装置としては、０．３〜３０ＧＨｚの範囲でマイクロ波を照射することができるものであれることが好ましい。例えば、市販のマイクロ波照射装置として、富士電波工業社製２８ＧＨｚミリ波加熱装置（ＦＭＷ−３−２８）、島田理化工業社製のバッチ式マイクロ波加熱装置又はコンベアー式マイクロ波加熱装置、一般的に用いられている電子レンジ等を使用することができる。
【００２２】
マイクロ波の周波数は、０．３〜３０ＧＨｚの範囲であることが好ましく、より好ましくは１〜５ＧＨｚである。この周波数は、一定値に設定した状態で成膜することもできるが、シリコン膜が形成されるまでの間に周波数の設定を変更することもできる。
【００２３】
また、液体シリコン材料として溶媒を含む材料を用いる場合は、その液体シリコン材料を基板の表面上に塗布した後、基板にマイクロ波を照射して、例えば、液体シリコン材料中の溶媒を除去する工程を含むことができる。
【００２４】
溶媒が除去されたシリコン材料からアモルファスシリコン膜が形成される工程、アモルファスシリコン膜からポリシリコン膜が形成される工程が含まれる場合には、溶媒を除去する工程、アモルファスシリコン膜を形成する工程、ポリシリコン膜を形成する工程のそれぞれの工程ごとに、マイクロ波の周波数を設定し、シリコン膜の形成を効率よく行なうこともできる。
【００２５】
マイクロ波の照射時間は、好ましくは１秒〜６０分、より好ましくは３０秒〜１０分である。
【００２６】
また、マイクロ波の周波数やエネルギー、照射時間、並びにマイクロ波照射時のチャンバー内圧力又は温度等を適宜調製することにより、液体シリコン材料からアモルファスシリコン膜を形成することも、ポリシリコン膜を形成することもできる。即ち、液体シリコン材料を塗布した基板にマイクロ波を照射する事により、まず溶媒が脱離し、次に液体シリコン材料の熱分解によって主としてアモルファスシリコンからなる膜が成膜され、次いでシリコン膜の結晶化（ポリシリコン成膜）が起きる。これらの工程は上記の照射条件により連続または同時に起こる為に、これら照射条件を適宜調製することにより、液体シリコン材料からアモルファスシリコン膜を形成することも、ポリシリコン膜を形成することもできる。
【００２７】
ここで、液体シリコン材料としては、シラン化合物、または高次シランを使用することが好ましい。更に、シラン化合物、高次シランまたはその溶液にドーパントを添加したものを用いることによりドープシリコン膜を成膜する事もできる。
【００２８】
ここで、「ドーパント」とは、液体シリコン材料中に含まれ、上述のマイクロ波照射による活性化によってｎ型またはｐ型のドープシリコン膜を形成し得るリン、ホウ素又は砒素等の周期表第３Ｂ族元素又は周期表の第５Ｂ族元素を含む化合物、具体的にはホウ素、黄燐、デカボランや特開２０００−３１０６６号公報に挙げられているような物質が例示される。
【００２９】
上記シラン化合物としては、例えば、一般式ＳｉnＸm（ここで、ｎは３以上の、またｍは４以上のそれぞれ独立な整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子等の置換基を示す。）で表されるシラン化合物等が挙げられる。
【００３０】
また、この液体シリコン材料としては、上記シラン化合物に紫外線（以下「ＵＶ」と称する）を照射することにより光重合してなる高次シランを含有する組成物であるか、又は上記シラン化合物の溶液に、ＵＶを照射することにより光重合してなる高次シランを含有する組成物を用いる事もできる。
【００３１】
かかる高次シランは、光重合性を有するシラン化合物の溶液にＵＶが照射されて該シラン化合物が光重合することにより形成されたもので、その分子量が従来のシリコン作製方法で用いられているシラン化合物（例えば、Ｓｉ6Ｈ14であれば分子量は１８２）に比しても比較にならない程大きなもの（１８００程度までの分子量のものが確認されている）である。このような巨大な分子量を持つ高次シランはその沸点が分解点よりも高く、蒸発してなくなる前に膜を形成することができるため、従来のシリコン膜作製法よりも効果的にシリコン膜の形成を行うことができる。なお、実際にこのような高次シランを加熱すると、沸点に達する以前に分解してしまうため、分解点より高い沸点は実験的に決めることはできない。しかし、ここでは蒸気圧の温度依存性や、理論計算によって求めた理論値としての常圧での沸点を意味している。
【００３２】
また、このような高次シランを含有した液体シリコン材料を用いれば、この高次シランの沸点が分解点より高いという性質から、従来のように蒸発してしまう前に急いで高温で加熱するといった必要がない。つまり、昇温速度を穏やかにしたり、減圧しながら比較的低温で加熱するといったプロセスが可能となる。このことは、シリコン膜を形成する場合のシリコン同士の結合スピードを制御できるだけでなく、シリコン膜を形成するほど高温ではないが溶媒の沸点よりは高い温度を維持するといった方法によって、シリコン中からシリコン膜の特性劣化の原因となる溶媒を従来の方法よりも効率良く減らすことが可能となることを意味する。
【００３３】
光重合して形成する高次シランとしては、前述したようにその沸点がその分解点よりも高いことが好ましい。このような沸点が分解点よりも高い高次シランは、前駆体であるシラン化合物として後述の好ましいシラン化合物を選定したり、照射するＵＶとして後述の好ましい波長のＵＶ、および照射時間、照射方法、照射エネルギー、および用いる溶媒およびＵＶ照射後の精製方法を選定すること等により、容易に得ることができる。
【００３４】
また、この高次シランについては、その分子量分布を、ＵＶの照射時間や照射量、照射方法によってコントロールすることができる。さらに、この高次シランは、シラン化合物へのＵＶ照射後に、一般的な重合体の精製法であるＧＰＣなどを用いて分離精製することで、任意の分子量の高次シラン化合物を取り出すことができる。また、分子量の異なる高次シラン化合物の間での溶解度の差を利用して精製を行うこともできる。また、分子量の異なる高次シラン化合物の間での、常圧または減圧下での沸点の差を利用して分留による精製を行うこともできる。このようにして、液体材料中の高次シランの分子量のコントロールを行うことで、より特性バラツキが抑えられた良質のシリコン層を得ることができるようになる。
【００３５】
高次シランは、その分子量が大きくなればなるほど沸点が高くなり、また溶媒に対する溶解度も減少していく。このため、ＵＶの照射条件によっては光重合後の高次シランが溶媒に溶解しきれずに析出することがあるので、その場合にはマイクロフィルターなどを用いたろ過などによって不溶成分を除去し、高次シランを精製することができる。
【００３６】
ＵＶの照射時間は、所望の分子量分布の高次シランが得られる点で、０．１秒〜１２０分、特に１〜３０分であるのが好ましい。
【００３７】
また、このような高次シランの前駆体であるシラン化合物を含有する前記液体材料については、その粘度および表面張力を、形成する高次シランの分子量分布に関する前記調整方法とともに溶媒を調整することにより、容易にコントロールすることができる。これは、液状体からシリコン層を形成する場合、その最大のメリットとしてインクジェット法を用いたパターニング法が採用できる点が挙げられるが、この液滴吐出法によるパターニングにおいて、前述したように粘度および表面張力が溶媒によって容易にコントロール可能であることが、非常に有利な点として作用する。
【００３８】
前記高次シランの前駆体となるシラン化合物としては、ＵＶの照射により重合し得るという光重合性を有する限り特に制限されず、例えば、前述した一般式ＳｉnＸm（ここで、ｎは３以上の、またｍは４以上のそれぞれ独立な整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子等の置換基を示す。）で表されるシラン化合物等が挙げられる。
【００３９】
このようなシラン化合物としては、一般式ＳｉnＸ2n（式中、ｎは３以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を示す。）で表される環状のシラン化合物や、一般式ＳｉnＸ2n-2（式中、ｎは４以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を示す。）で表される環状構造を２個以上有するシラン化合物の他、分子内に少なくとも一つの環状構造を有する水素化珪素及びそのハロゲン置換体等、本発明に係るマイクロ波照射による重合プロセスを適用し得るシラン化合物の全てが挙げられる。
【００４０】
具体的には、１個の環状構造を有するものとして、シクロトリシラン、シクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等が挙げられ、２個の環状構造を有するものとして、１、１’−ビシクロブタシラン、１、１’−ビシクロペンタシラン、１、１’−ビシクロヘキサシラン、１、１’−ビシクロヘプタシラン、１、１’−シクロブタシリルシクロペンタシラン、１、１’−シクロブタシリルシクロヘキサシラン、１、１’−シクロブタシリルシクロヘプタシラン、１、１’−シクロペンタシリルシクロヘキサシラン、１、１’−シクロペンタシリルシクロヘプタシラン、１、１’−シクロヘキサシリルシクロヘプタシラン、スピロ［２．２］ペンタシラン、スピロ［３．３］ヘプタタシラン、スピロ［４．４］ノナシラン、スピロ［４．５］デカシラン、スピロ［４．６］ウンデカシラン、スピロ［５．５］ウンデカシラン、スピロ［５．６］ウンデカシラン、スピロ［６．６］トリデカシラン等が挙げられ、その他にこれらの骨格の水素原子を部分的にＳｉＨ3基やハロゲン原子に置換したケイ素化合物を挙げることができる。これらは２種以上を混合して使用することもできる。
【００４１】
これら化合物のうち、分子内の最低一箇所に環状構造を有するシラン化合物はＵＶに対する反応性が極度に高く、ＵＶによる重合が効率よく行えるという点から、これを原料として用いるのが好ましい。その中でも、シクロテトラシラン、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン等のＳｉnＸ2n（式中、ｎは３以上の整数を示し、Ｘは水素原子及び／又はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等のハロゲン原子を示す。）で表されるシラン化合物は、以上の理由に加えて合成、精製が容易である利点を有するため特に好ましい。
【００４２】
本発明における液体材料に用いられる溶媒としては、シラン組成物の場合は前記シラン化合物を溶解し、一方高次シラン組成物の場合は前記シラン化合物が光重合されたことにより形成された高次シランを溶解し、かつ該シラン化合物又は高次シランと反応しないものであれば特に限定されない。この溶媒は、通常、室温での蒸気圧が１×１０-3〜２×１０2Ｔｏｒｒのものが用いられる。蒸気圧が２×１０2Ｔｏｒｒより高いものでは、コーティングで塗膜を形成する場合に溶媒が先に蒸発してしまい、良好な塗膜を形成することが困難になるからである。一方、蒸気圧が１×１０-3Ｔｏｒｒより低いものでは、同様にコーティングで塗膜を形成する場合に乾燥が遅くなり、高次シランのコーティング膜中に溶媒が残留し易くなって、マイクロ波照射の後にも良質のシリコン膜が得られ難くなるからである。
【００４３】
また、前記溶媒としては、その常圧での沸点が室温以上であり、シラン化合物又は高次シランの分解点である２５０℃〜３００℃よりも低いものを用いることが好ましい。シラン化合物又は高次シランの分解点よりも低い溶媒を用いることにより、塗布後、加熱によってシラン化合物又は高次シランを分解することなく溶媒のみを選択的に除去することができるため、シリコン層に溶媒が残留するのを防止することができ、より良質の膜を得ることができるからである。
【００４４】
また、前記溶媒としては、マイクロ波を照射した際に、そのマイクロ波の吸収が高いものが好ましい。具体的には、マイクロ波の周波数が０．３〜３０ＧＨｚの範囲にあるときの吸収が高い溶媒を選択することが好ましい。
【００４５】
液体材料に使用される溶媒は、例えば、シラン化合物を含む場合はシラン化合物の溶液中の溶媒であり、高次シランを含む溶液の場合はＵＶ照射前では前駆体としてのシラン化合物の溶液中の溶媒であり、ＵＶ照射後は高次シラン溶液中の溶媒となるものをいう。その具体例としては、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランなどの炭化水素系溶媒の他、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒が挙げられる。
【００４６】
本発明の成膜方法に用いられる液体シリコン材料は、シラン化合物または高次シランを溶質として含有した溶液を使用する場合、溶媒としては前記例示のものからなる。溶質濃度としては、通常１〜８０重量％程度、好ましくは５〜３０重量％程度であり、所望のシリコン膜厚に応じて調製することができる。８０重量％を超えると、高次シランが析出しやすくなり、均一な塗布膜を得るのが困難になる。
【００４７】
また、この液体シリコン材料は、その粘度が通常１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲に調整可能となるが、塗布装置や目的の塗布膜厚に応じて、その粘度を適宜選択することができる。粘度が１ｍＰａ・ｓより小さくなるとコーティングが困難になり、１００ｍＰａ・ｓを超えると均一な塗布膜を得ることが困難になる。
【００４８】
なお、前記液体シリコン材料には、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じてフッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節材を微量添加することができる。このノニオン系表面張力調節材は、溶液の塗布対象物への濡れ性を良好化し、塗布した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
【００４９】
本発明に用いられる基板は、前記シラン化合物を含有する液体材料を該基板の表面上に塗布しその後マイクロ波照射を行うことにより実施するための基材であり、本発明に用いることのできる基板としては、その種類等に制限されず、種々の材料を選択することができる。従って、フィルム状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の可撓性の基板（フィルム）等を好適に用いることができる。もちろん、従来、一般的な基板として利用されてきたシリコン、ガラス等の非可撓性の基板を用いることもできる。
【００５０】
なお、液体シリコン材料の熱分解を促進する観点から、また、溶媒を含む液体シリコン材料を用いる場合はその溶媒の除去を促進する観点から、マイクロ波の照射は、基板がマイクロ派吸収によって損傷しないような材料の基板、マイクロ派の波長、エネルギーを選ぶ事が好ましい。
【００５１】
液体シリコン材料を基板に塗布する方法としては、インクジェット装置、ディスペンサー、マイクロディスペンサー等の一般的な液滴塗布装置を用いることが好ましい。シラン化合物、高次シランは、水、酸素と反応して変性してしまうので、一連の工程は水や酸素が存在しない状態であることが好ましい。よって、一連の工程中の雰囲気は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス中で行うことが好ましい。さらに必要に応じて水素などの還元性ガスを混入したものが好ましい。また、溶媒や添加物も水や酸素を取り除いたものを用いることが望ましい。
【００５２】
本発明に係るデバイスの製造方法においては、前述したシリコン膜の成膜方法を使用することを特徴とする。前述したシリコン膜の成膜方法により製造されたデバイスは、シリコン膜の膜質が安定しているため、品質が良好かつ安定した機能を発揮することができる。
【００５３】
例えば、集積回路、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、太陽電池などの光電変換装置等のデバイスの製造に好適である。
【実施例１】
【００５４】
図１に、マイクロ波を照射してシリコン膜を形成したデバイスの製造工程の一例を示す。  まず、基板としてのＰＥＴフィルムの一方の全面に、スパッタ法にてＩＴＯ電極を形成した（図１（１）参照）。次に、ヘキサシランの２０重量％トルエン溶液に対して、波長４３６ｎｍのＵＶランプ光を５分間照射した溶液（溶液Ａ）を調製した。この溶液Ａにデカボランを０．１重量％添加し、フィルタでろ過した後に、インクジェット法によりＩＴＯ電極の上に塗布した。この基板を、１０-4Ｔｏｒｒに減圧したマイクロ波加熱装置のチャンバ（図示せず）内に設置し、１００℃で基板を加熱しつつ、５００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１０分間照射することにより、溶媒を除去し、ｐ型にドープされたポリシリコン膜（ｐ+−Ｓｉ）を形成した（図１（２）参照）。
【００５５】
次に、インクジェット法により、ポリシリコン膜上（ｐ+−Ｓｉ）に上記の溶液Ａを塗布し、ｐ型にドープされたポリシリコン膜を形成したときと同じ条件でマイクロ波を照射することにより、ノンドープのポリシリコン膜（ｉ−Ｓｉ）を形成した（図１（３）参照）。
【００５６】
次に、前記の溶液Ａに塩化リンを０．１重量％添加し、フィルタでろ過した後に、インクジェット法によりノンドープのポリシリコン膜（ｉ−Ｓｉ）の上に塗布し、上記と同じ条件でマイクロ波を照射することにより、ｎ型にドープされたポリシリコン膜（ｎ+−Ｓｉ）を形成した（図１（４）参照）。
【００５７】
更に、ｎ型にドープされたポリシリコン膜（ｎ+−Ｓｉ）の上に、スパッタ法にてＩＴＯ電極を形成し（図１（５）参照）、その後、保護膜を形成することによって、フレキシブルな太陽電池基板を作成した。この基板から作成された太陽電池の光起電力を測定し、そのエネルギー変換効率を求めた結果、９％という十分なエネルギー変換効率を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】マイクロ波を照射してシリコン膜を形成したデバイスの製造工程の一例を説明する図である。
【図１】
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