(57)【要約】【課題】液体シリコン材料からのアモルファスシリコンの製造プロセスの簡素化及び／又はその製造時間の短縮化を実現する。【解決手段】本発明の１つアモルファスシリコンの製造方法は、液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコン２０ｃを製造する方法である。具体的には、このアモルファスシリコンの製造方法は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気中で、基体１０の表面上又はその上方に点状、島状、又は層状の液体シリコン材料２０ｂを形成する液体シリコン材料形成工程と、液体シリコン材料２０ｂ及びアモルファスシリコン２０ｃが吸収する波長の光を、前述の雰囲気中の常圧下で液体シリコン材料２０ｂに対して照射することのみによって、基体１０の温度を２００℃以上３００℃未満である第１温度にまで上昇させる光照射工程とを含む。【選択図】図１
2013187260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体シリコン材料からアモルファスシリコンを製造する方法であって、
酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気中で、基体の表面上又はその上方に点状、島状、又は層状の前記液体シリコン材料を形成する液体シリコン材料形成工程と、
前記液体シリコン材料及び前記アモルファスシリコンが吸収する波長の光を、前記雰囲気中の常圧下で前記液体シリコン材料に対して照射することのみによって、前記基体の温度を２００℃以上３００℃未満である第１温度にまで上昇させる光照射工程と、を含む、
アモルファスシリコンの製造方法。
【請求項２】
前記第１温度の上限が、２７０℃以下である、
請求項１に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項３】
前記光照射工程の照射時間が、３０秒以上５分以内である、
請求項１又は請求項２に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項４】
前記基体が、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の前記光を、７０％以上の透過率で透過する材料からなり、
前記光照射工程において、前記基体の裏面側から、前記基体を透過させることによって、前記光を前記液体シリコン材料に対して照射する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項５】
前記液体シリコン材料形成工程の前に、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気中で、点状、島状、又は層状の前記液体シリコン材料の前駆体を前記基体の表面上又はその上方に配置する配置工程を含み、かつ
前記液体シリコン材料形成工程においては、前記前駆体に対して、前記前駆体の光重合を開始させる波長を含む光を照射することによって、前記前駆体から前記液体シリコン材料を形成し、
前記光を前記液体シリコン材料形成工程から継続して照射することのみによって前記基体の温度を２００℃以上３００℃未満である第１温度にまで上昇させる前記光照射工程を含む、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項６】
前記液体シリコン材料が、ＳｉｘＨＹ（ここで、ｘは７以上の、またｙは１５以上のそれぞれ独立な整数を示す。）で表される組成物を含む、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項７】
前記液体シリコン材料の前駆体が、シクロペンタシラン及びシクロヘキサシランから選択される少なくとも１種である、
請求項５に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項８】
前記液体シリコン材料を溶解する溶媒が、シクロオクタン又は、シクロペンタシラン及びシクロヘキサシランから選択される少なくとも１種である、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のアモルファスシリコンの製造方法。
【請求項９】
酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されたチャンバーと、
少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過
する基体の表面上又はその上方の、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して、前記基体の裏面側から、前記基体を透過させることによって、前記光を常圧下で前記液体シリコン材料に対して照射する光照射部と、
前記光の照射によって前記液体シリコン材料から放出される生成ガスを前記チャンバーから排気する排気部と、を備える、
アモルファスシリコンの製造装置。
【請求項１０】
酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されたチャンバーと、
少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過するステージと、
前記ステージ上に載置された、前記光を７０％以上の透過率で透過する基体の表面上又はその上方の、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して、前記基体の裏面側から、前記基体を透過させることによって、前記光を常圧下で前記液体シリコン材料に対して照射する光照射部と、
前記光の照射によって前記液体シリコン材料から放出される生成ガスを前記チャンバーから排気する排気部と、を備える、
アモルファスシリコンの製造装置。
【請求項１１】
前記光を照射する時間を３０秒以上５分以下に調整する制御部を、さらに備える、
請求項９又は請求項１０に記載のアモルファスシリコンの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファスシリコンの製造方法及びアモルファスシリコンの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シラン化合物や高次シラン等の溶液である液体シリコン材料からシリコン膜又はアモルファスシリコン膜を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、特許文献１には、液体シリコン材料を熱分解させる温度（例えば、３００℃〜４５０℃）においてもフォトレジストが変形又は分解することなくレジストパターンを維持するための技術が開示されている。より具体的には、レジストパターンの凹部に塗布された液体シリコン材料に対して光処理及び第１熱処理が行われた後、さらに第２熱処理（特許文献１の実施形態では、３００℃〜４５０℃）が施されることによりシリコン膜が形成される技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５１９８２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、最終的に液体シリコン材料からシリコン膜を製造するための加熱処理温度（第２熱処理の温度）について、液体シリコン材料の熱分解を起こさせるには３００℃以上の温度で加熱する必要があることを指摘している（特許文献１の段落［０００８］）。
【０００５】
また、液体シリコン材料の熱分解をより低温で生じさせる手法として減圧下での加熱処理が考えられるが、この場合も減圧するための装置が別途必要となるため、シリコン膜又はシリコン層（以下、総称して「シリコン層」という。アモルファスシリコン膜又はアモルファスシリコン層についても同じ。）の製造コストの増加を招くことになる。加えて、特許文献１のように、光照射を行う装置に加えて、その液体シリコン材料を加熱するための装置を要する場合も、シリコン層の製造コストが増加する。同様に、生産性を高める観点から、液体シリコン材料からアモルファスシリコンに代表されるシリコンを製造するための時間の短縮化を更に図ることも、産業界の強い要望の１つである。
【０００６】
本発明は、上述の諸問題の少なくとも１つを解決することにより、液体シリコン材料からのアモルファスシリコンの製造プロセスの簡素化及び／又はその製造時間の短縮化を実現する。その結果、本発明は、従来と比較して格段に、工業性ないし量産性に優れたアモルファスシリコンの製造方法、製造装置、並びにそのような製造方法によるアモルファスシリコンの提供に大きく貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、光照射及び加熱処理による液体シリコン材料からのアモルファスシリコンの製造方法の更なる簡素化及び低コスト化、並びにそのアモルファスシリコンを用いたデバイスの信頼性向上に向けた研究と分析に鋭意取り組んだ。その研究の過程の中で、発明者らは、照射される光自身が液体シリコン材料に与える作用ないし効果に着目し、それらについて詳細な分析を行った。その結果、液体シリコン材料及びそのシリコン材料から照射時間の経過とともに形成されていくアモルファスシリコンが吸収する波長の光を照射すれば、他の加熱手段を用いなくても、従来よりも低温下で、アモルファスシリコンの製造が簡便に実現できることが確認された。さらに分析を進めていくと、この現象は、その光の吸収のみによって生じる液体シリコン材料又はアモルファスシリコンの温度上昇が、その照射された光と相俟って、液体シリコン材料からのアモルファスシリコンの製造を容易にすることを発明者らは見出した。
【０００８】
さらに、その光の照射によって液体シリコン材料が分解する過程において放出される生成ガスに対する配慮ないし工夫をしなければ、照射される光を継続的、安定的に液体シリコン材料に届けることが困難となることを、発明者らは併せて知見した。本発明は上述の各視点に基づいて創出された。
【０００９】
本発明の１つアモルファスシリコンの製造方法は、液体シリコン材料からアモルファスシリコンを製造する方法である。具体的には、このアモルファスシリコンの製造方法は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気中で、基体の表面上又はその上方に点状、島状、又は層状の前述の液体シリコン材料を形成する液体シリコン材料形成工程と、その液体シリコン材料及びそのアモルファスシリコンが吸収する波長の光を、前述の雰囲気中の常圧下でその液体シリコン材料に対して照射することのみによって、前述の基体の温度を２００℃以上３００℃未満である第１温度にまで上昇させる光照射工程と、を含んでいる。
【００１０】
このアモルファスシリコンの製造方法によれば、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気中で、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して常圧下で所定の波長の光を照射することのみによって、液体シリコン材料からアモルファスシリコンを製造することができる。加えて、その光の照射のみによる基体の温度の上昇を２００℃以上３００℃未満の範囲に抑えることが可能となるため、低温下でのアモルファスシリコンの製造を確度高く実現することができる。
【００１１】
なお、上述のアモルファスシリコンの製造方法によれば、例えば、そのアモルファスシリコンの層を含む複数の層が積層されたデバイスにおいては、液体シリコン材料を備えた基体の温度を低く抑えることにより、各層の界面における不純物の拡散が抑制されるとともに、基体及び各層の熱によるダメージが軽減される。その結果、そのデバイスの信頼性が向上することになる。
【００１２】
本発明の１つアモルファスシリコンの製造装置は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されたチャンバーと、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過する基体の表面上又はその上方の、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して、その基体の裏面側から、その基体を透過させることによって、前述の光を常圧下でその液体シリコン材料に対して照射する光照射部と、その光の照射によってその液体シリコン材料から放出される生成ガスを前述のチャンバーから排気する排気部と、を備えている。
【００１３】
また、本発明のもう１つアモルファスシリコンの製造装置は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されたチャンバーと、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過するステージと、そのステージ上に載置された、前述の光を７０％以上の透過率で透過する基体の表面上又はその上方の、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して、その基体の裏面側から、その基体を透過させることによって、前述の光を常圧下でその液体シリコン材料に対して照射する光照射部と、その光の照射によってその液体シリコン材料から放出される生成ガスを前述のチャンバーから排気する排気部と、を備えている。
【００１４】
上述の各アモルファスシリコンの製造装置によれば、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されたチャンバー内において、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して常圧下で所定の波長の光を照射することのみによって、液体シリコン材料からアモルファスシリコンを製造することができる。加えて、その光の照射のみによる基体の温度の上昇を２００℃以上３００℃未満の範囲に抑えることが可能となるため、低温下でのアモルファスシリコンの製造を確度高く実現することができる。加えて、このアモルファスシリコンの製造装置は、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過するステージを備えているため、基体の裏面側から、その光を７０％以上の透過率で透過する基体を透過させることによって、前述の光を常圧下でその液体シリコン材料に対して照射する光照射部を備えている。そのため、液体シリコン材料からの生成ガスによって、その光の出射部に付着等することによる光の吸収や遮蔽という問題が生じない。その結果、より安定的に光照射のみによるアモルファスシリコンの製造を実現することができる。したがって、製造コストの低減とともに、工業性ないし量産性に優れたアモルファスシリコンの提供が可能となる。
【００１５】
なお、上述のアモルファスシリコンの製造装置によれば、例えば、そのアモルファスシリコンの層を含む複数の層が積層されたデバイスにおいては、液体シリコン材料を備えた基体の温度を低く抑えることにより、各層の界面における不純物の拡散が抑制され得るとともに、基体及び各層の熱によるダメージが軽減される。また、短時間でのアモルファスシリコンの製造の実現によっても、そのアモルファスシリコンの層を含む複数の層が積層されたデバイスにおいては、各層の界面における不純物の拡散が抑制さされ得る。その結果、そのデバイスの信頼性が向上することになる。
【００１６】
ところで、本出願における「基体」とは、平面状や曲面状の無機材料の基板又は有機材料の基板に代表される各種の基板のみならず、樹脂製フィルム等の軟質材からなる固体材料を意味する。その代表的なものは、シリコン、ガラス等の非可撓性の基板のほか、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）である。
【００１７】
また、本出願における「常圧」とは、代表的には「大気圧」をいう。但し、本出願においては、「常圧」とは、前述の意味に加えて、液体シリコン材料が設置ないし配置されている所定空間内において、加圧ポンプや減圧ポンプ等の圧力変動を生じさせる装置によって加圧又は減圧操作が施されていない状態をいう。なお、液体シリコン材料に対する光の照射によって揮発性ガスが所定空間内に放出されることによる当該所定空間内の圧力変動、あるいはその揮発性ガスの排出に伴う当該所定空間内の圧力変動の範囲は、本出願における「常圧」に含まれる。
【００１８】
また、本出願における「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液体である。なお、この「液体シリコン材料」には、シラン化合物及び／又は高次シラン、あるいはその溶液にドーパントを添加したものも含まれる。そして、本出願の各発明においては、所定の光照射によって前述のシラン化合物または高次シランが熱分解を起こすことにより、アモルファスシリコン（例えば、点状、島状、又は層状のアモルファスシリコン）が形成されることになる。なお、前述の液体シリコン材料を基体上又はその上方（例えば、該基体上に導電層、半導体層、及び絶縁層の群から選択される１種類の又は複数の種類の層が形成されている場合の該導電層、該半導体層、又は該絶縁層の上）に形成する方法には、スピンコーター、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公知の装置による形成方法が含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の１つアモルファスシリコンの製造方法によれば、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気中で、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して常圧下で所定の波長の光を照射することのみによって、液体シリコン材料からアモルファスシリコンを製造することができる。加えて、その光の照射のみによる基体の温度の上昇を２００℃以上３００℃未満の範囲に抑えることが可能となるため、低温下でのアモルファスシリコンの製造を確度高く実現することができる。
【００２０】
また、本発明の１つアモルファスシリコンの製造装置によれば、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されたチャンバー内において、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料に対して常圧下で所定の波長の光を照射することのみによって、液体シリコン材料からアモルファスシリコンを製造することができる。加えて、その光の照射のみによる基体の温度の上昇を２００℃以上３００℃未満の範囲に抑えることが可能となるため、低温下でのアモルファスシリコンの製造を確度高く実現することができる。加えて、このアモルファスシリコンの製造装置は、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過するステージを備えているため、基体の裏面側から、その光を７０％以上の透過率で透過する基体を透過させることによって、前述の光を常圧下でその液体シリコン材料に対して照射する光照射部を備えている。そのため、液体シリコン材料からの生成ガスによって、その光の出射部に付着等することによる光の強度の低下が殆ど又は全く生じない。その結果、より安定的に光照射のみによるアモルファスシリコンの製造を実現することができる。したがって、製造コストの低減とともに、工業性ないし量産性に優れたアモルファスシリコンの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるアモルファスシリコンの製造装置の構成を示す概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における光照射部の絞りの変化に伴う照射光の強度（代表的には、波長３６５ｎｍの光の強度）の変化を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるアモルファスシリコンの製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるアモルファスシリコンの製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における光強度と相関する光照射部の絞りの変化による、液体シリコン材料の前駆体及び液体シリコン材料の層の変色状況を示す写真である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるアモルファスシリコン及び液体シリコン材料のラマン分光法による分析結果を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態における光照射部の絞りの変化に伴う基体温度の変化を示すグラフである。
【図８Ａ】参考例における、アモルファスシリコン及び液体シリコン材料のラマン分光法による分析結果を示すグラフである。
【図８Ｂ】参考例における、アモルファスシリコン及び液体シリコン材料のラマン分光法による分析結果を示すグラフ（但し、規格化されたもの）である。
【図９】参考例における、光学バンドギャップ値と基体１０のの温度との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明のその他の実施形態における、アモルファスシリコンの製造装置の構成を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態におけるアモルファスシリコン及びその製造方法、並びに本発明の実施形態であるアモルファスシリコンの製造装置を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしも互いの縮尺を保って記載されるものではない。さらに、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態におけるアモルファスシリコンの製造装置１００の構成を示す概要図である。また、図２は、光照射部１１４の絞りの変化に伴う照射光の強度（代表的には、波長３６５ｎｍの光の強度）の変化を示すグラフである。以下に、アモルファスシリコンの製造装置１００の構成について説明する。
【００２４】
［アモルファスシリコンの製造装置１００の構成］
図１に示すように、本実施形態のアモルファスシリコンの製造装置１００は、大別して４つの構成部分、すなわち、チャンバー１１０、ガスボンベ１２０、排気ポンプ１３０、及びそれらの諸々の動作を制御する制御部１１８とコンピューター１１９から構成されている。
【００２５】
具体的には、まず、チャンバー１１０内には、ステージ支持部１１５によって支持された石英製のステージ１１２と、光照射部１１４とが設けられている。また、チャンバー１１０は、チャンバー１１０に対して所定のガスを導入する導入口１１６ａと、チャンバー１１０内のガスを排出する排気口１１６ｂとを備えている。なお、本実施形態における光照射部１１４には、ＨＯＹＡ製のＵＶ光源である「ＵＬ７５０」を採用した。また、本実施形態の光照射部１１４は、図２に示すように、の絞りを変化させることにより、照射する光の強度（代表的には、波長３６５ｎｍの光の強度）を変えることができる。なお、図２及び後述する図５と図７においては、「絞り」を全くしていない状態を１００％とし、完全に絞り切って光が照射されない状態を０％として表示している。
【００２６】
また、導入口１１６ａにつながる配管１２４及びバルブ１２２を経由して窒素（Ｎ２）ガスをチャンバー１１０に供給するためのガスボンベ１２０が設けられている。ここで、本実施形態では、後述する制御部１１８により、チャンバー１１０内の雰囲気は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気となるように制御される。さらに、光照射部１１４からの光によって液体シリコン材料２０ｂがアモルファスシリコン２０ｃへと変化する過程において生成され、かつ放出されるガス（例えば、シランガス）を排気口１１６ｂから排出させるための排気ポンプ１３０が設けられている。なお、本実施形態では、チャンバー１１０の排気口１１６ｂと排気ポンプ１３０とが排気部を構成する。
【００２７】
ここで、本実施形態では、窒素がチャンバー１１０内に供給されることによってチャンバー１１０内の酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気となるように制御されているが、供給されるガスの種類は窒素に限定されない。例えば、アルゴン（Ａｒ）又は水素（Ｈ２）が窒素の代わりに供給されることも本実施形態で採用し得る一態様である。また、窒素、アルゴン、及び水素の中から選択される少なくとも２種類のガスが混合されたものも、本実施形態で採用し得る他の一態様である。したがって、本実施形態のアモルファスシリコンの製造装置１００は、後述する液体シリコン材料の前駆体２０ａ又は液体シリコン材料２０ｂと反応して最終的に酸化シリコン（ＳｉＯＸ）が形成されないようなガスが導入されることにより、上述の雰囲気が形成される。なお、前述の観点から、チャンバー１１０内の雰囲気は、酸素濃度が５ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されることがより好ましく、酸素濃度が１ｐｐｍ以下の雰囲気に制御されることが最も好ましい。
【００２８】
ここで、本実施形態においては、常圧下において液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコン２０ｃを製造するため、高真空用の排気ポンプは必要ない。したがって、本実施形態の排気ポンプ１３０は、生成ガスの１つとして例示されるシランガスを排気するためのものであるため、チャンバー１１０内の圧力を積極的に減圧するためには用いられない。また、本実施形態の排気ポンプ１３０からのガスは、必要に応じて、図示しない除害装置（例えば、公知の燃焼式除害装置）に送られる。なお、チャンバー１１０内の圧力を監視する圧力モニター（図示しない）が設置されることも採用し得る一態様である。
【００２９】
また、石英製のステージ１１２上の基体１０の表面上には、公知の装置によって液体シリコン材料の前駆体２０ａが点状、島状、又は層状に形成されている。図１には、その一例として層状の液体シリコン材料の前駆体２０ａが基体１０上に形成されている。ここで、本実施形態におけるチャンバー１１０内の雰囲気は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気である。また、図１に示すように、本実施形態の光照射部１１４は、基体１０の裏面側から、ステージ１１２及び基体１０を透過させることによって、その光を液体シリコン材料の前駆体２０ａ（及び、時間の経過とともに液体シリコン材料２０ｂとアモルファスシリコン２０ｃ）に対して照射する。これは、仮に液体シリコン材料の前駆体２０ａ及び／又は液体シリコン材料２０ｂの上方（表面側）から光を照射する場合、主として液体シリコン材料２０ｂからの生成ガスが照射される光の出射部に付着等することによる光の強度の低下を生じさせるためである。る。特に、液体シリコン材料２０ｂと光照射部１１４との間に、石英製のカバー等を介在させている場合は、そのカバーの壁面に付着する（いわば蒸着している）物質によって光の遮蔽又は吸収作用が顕著に現れることになる。
【００３０】
なお、本実施形態のアモルファスシリコンの製造装置１００における光照射部１１４の設置場所の特殊性により、ステージ１１２は、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過する材料（例えば、無アルカリガラス又は溶融石英）であることが好ましい。加えて、基体１０は、光照射部１１４からの光の波長のうち、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過する材料であることが好ましい。そのようなステージ１１２及び基体１０を採用することにより、確度高く、その光を液体シリコン材料の前駆体２０ａ（及び、時間の経過とともに液体シリコン材料２０ｂとアモルファスシリコン２０ｃ）に対して照射することが可能となる。
【００３１】
加えて、本実施形態においては、コンピューター１１９に接続する制御部１１８が、代表的には、以下の各種の状態及び／又は動作の少なくとも１つを制御する。
（１）チャンバー１１０内の雰囲気
（２）基体１０の搬送
（３）バルブ１２２によるガスボンベ１２０からのガスの供給（量及び速度，並びに供給の有無を含む）
（４）排気ポンプ１３０によるチャンバー１１０内のガスの排気（量及び速度，並びに排気の有無を含む）
（５）光照射部１１４による光の照射強度と照射時間
なお、上述の各種の状態及び／又は動作を制御する制御部は、公知ないし市販の制御装置に担わせることができる。
【００３２】
ところで、本実施形態では、基体１０の表面の直上に液体シリコン材料の前駆体２０ａが配置されているが、本実施形態はそのような態様に限定されない。例えば、基体１０の表面上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）層に代表される透明導電膜や、極薄（例えば、１０ｎｍ厚）のアモルファスシリコン層など、本実施形態において照射される光の主たる波長を透過させる材料が基体１０上に形成され、その材料の上に、液体シリコン材料の前駆体２０ａ又は後述する第２の実施形態における液体シリコン材料２０ｂが配置（公知の装置による塗布及び滴下によるものを含む）されている場合も、本実施形態において採用し得る他の一態様である。
【００３３】
なお、本実施形態では、当初の段階においてステージ１１２上の基体１０の表面上に液体シリコン材料の前駆体２０ａが点状、島状、又は層状に形成されている態様を示すが、本実施形態のアモルファスシリコンの製造装置１００はそのような態様に限定されない。例えば、後述する第２の実施形態のように、液体シリコン材料の前駆体２０ａの代わりに当初の段階から液体シリコン材料２０ｂが石英製のステージ１１２上の基体１０の表面上に点状、島状、又は層状に形成されている態様も採用され得る。
【００３４】
［アモルファスシリコン２０ｃの製造工程］
次に、アモルファスシリコン２０ｃの製造工程について説明する。また、図３及び図４は、それぞれ、本実施形態におけるアモルファスシリコン２０ｃの製造方法の一過程を示す断面模式図である。
【００３５】
本実施形態における液体シリコン材料の前駆体２０ａである溶質は、シクロペンタシラン（ＣＰＳと表記される場合がある）である。また、この液体シリコン材料の前駆体２０ａの溶媒は、シクロオクタンである。本実施形態では、最終的に約１２０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚さのアモルファスシリコン層を形成するために、該溶質の濃度を２５重量％とした。なお、前述の溶質の濃度を１０％程度にした場合であっても、液体シリコン材料の前駆体２０ａから液体シリコン材料２０ｂ、及び液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコンの製造が可能であることが確認されている。
【００３６】
まず、図３に示すように、窒素雰囲気であるチャンバー１１０内のステージ１１２上に配置された基体１０である無アルカリガラス又は溶融石英の表面上に、公知のスピンコート法又はインクジェット法により、液体シリコン材料の前駆体２０ａの層を形成した。なお、本実施形態の場合は、シクロペンタシラン及びそれが光開環重合することによって形成される液体シリコン材料２０ｂであるポリジヒドロシランは、酸素活性が高いため、チャンバー１１０内をガスボンベ１２０から供給された窒素ガス雰囲気に置換した後に、出発物質である液体シリコン材料の前駆体２０ａの層が形成される。
【００３７】
次に、光照射部１１４を用いて、基体１０の裏面側から、所定の波長の光（主たる波長は、３６５ｎｍ）を一定時間（本実施形態では３分間）、液体シリコン材料の前駆体２０ａに対して照射した。この照射により、図５に示すように、時間の経過とともに、液体シリコン材料の前駆体２０ａから液体シリコン材料２０ｂに、また液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコンに変化していくことが確認された。より具体的には、前述の光が照射される初期段階においては、その光によって液体シリコン材料の前駆体２０ａであるシクロペンタシランの光開環重合が進行すると、液体シリコン材料２０ｂであるポリジヒドロシランが形成される。本実施形態では、その後、継続して前述の光を照射することにより、液体シリコン材料２０ｂがアモルファスシリコンに変化することになる。なお、本実施形態においては、光照射部１１４から照射される光によって基体１０の温度（第１温度ともいう。）がどのように変化するかについての調査が行われた。
【００３８】
図５は、本実施形態における光強度（より正確には、３６５ｎｍの波長の強度）と相関する光照射部１１４の絞りの変化による、液体シリコン材料の前駆体２０ａ及び液体シリコン材料２０ｂの層の変色状況を示す写真である。また、図６は、本実施形態におけるアモルファスシリコン２０ｃ及び液体シリコン材料２０ｂのラマン分光法による分析結果を示すグラフである。なお、図６では、代表的に、そのうちの約３Ｗ／ｃｍ２の光強度で照射したサンプルの着色状況の異なる場所に対して、ラマン分光法による分析結果を行った結果を示している。さらに、図７は、本実施形態における光照射部１１４の絞りを変化に伴う基体１０の温度（第１温度）の変化を示すグラフである。
【００３９】
図５に示すように、上述の光を照射することによって液体シリコン材料２０ｂが着色し、その光の強度を上げていくと徐々に濃い色に変色している様子が視認できた。また、図６に示すように、ラマン分光法による分析の結果、最も濃い色に着色している中央付近では、後述する参考例のアモルファスシリコンの分析結果と一致する結果が得られた。加えて、その光学バンドギャップ値が１．７ｅＶであることが判明し、この値が前述の参考例の値と略一致することも分かった。したがって、中央付近ではアモルファスシリコン２０ｃが形成されていることが確認できた。なお、後述する参考例との比較結果から、光学バンドギャップ値が２．５ｅＶの場所（中央付近と比較して少し薄い着色状態の場所）では、液体シリコン材料２０ｂの一部がアモルファスシリコン２０ｃに変化していると考えられる。また、外周付近のほどんど着色していない場所では、液体シリコン材料２０ｂがほぼ残されている状態であると考えられる。
【００４０】
また、図７に示すように、その光の強度を上げていくと第１温度、すなわち基体１０の温度も上昇していくことが分かる。そして、上述のとおり、少なくとも横軸の値が６０％（すなわち、図２より、３６５ｎｍの光強度が約３Ｗ／ｃｍ２）のときには、アモルファスシリコンが形成されている。したがって、図７に示すように、第１温度が２６０℃又は２７０℃以下で、液体シリコン材料２０ｂをアモルファスシリコン２０ｃに変化させることが可能であることが分かった。なお、図５に示すように、横軸の値が５０％（すなわち、図２より、３６５ｎｍの光強度が約２．５Ｗ／ｃｍ２）のときにアモルファスシリコンの領域が視認される。したがって、より積極的に表現すれば、最も低温の条件としては、図７に示すように、第１温度が約２４０℃以下において、液体シリコン材料２０ｂをアモルファスシリコン２０ｃに変化させることが可能であることも確認できた。なお、さらなる調査によれば、液体シリコン材料の前駆体２０ａ及び／又は液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコンが形成されるための第１温度の下限は２００℃であるといえる。これは、２００℃以上になれば、図６に示すラマン分光法による特徴的なスペクトル（代表的には約４７０ｃｍ−１）が顕在化するようになるからである。
【００４１】
ところで、本実施形態では、光照射部１１４による照射時間が３分であったが、照射時間はその時間に限定されない。例えば、その照射時間が３０秒以上５分以内であれば、照射する光の強度を調整することにより、上述の実施形態の同様の効果が奏され得る。なお、本実施形態の効果が奏され得るためのより短い照射時間の例は、３０秒以上３分以下である。したがって、光照射部１１４による光の照射時間が上述のような短時間で足りるため、アモルファスシリコンの製造コストの低減とともに、工業性ないし量産性に優れたアモルファスシリコンの提供が可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、液体シリコン材料２０ｂであるポリジヒドロシラン及びアモルファスシリコン２０ｃは、いずれも前述の波長（３６５ｎｍ）を吸収する。一方、本実施形態において用いた出発物質であるシクロペンタシランは、光照射部１１４から照射される光の主たる波長（３６５ｎｍ）をほとんど吸収しない。つまり、本実施形態の光照射部１１４から照射される光は、シクロペンタシランからポリジヒドロシラン（液体シリコン材料２０ｂ）に変化するための云わば重合開始剤としての役割を果たすに過ぎないと考えられる。したがって、必ずしも、液体シリコン材料の前駆体２０ａが光照射部１１４から照射される光を吸収することを要さない。本実施形態においては、液体シリコン材料の前駆体２０ａの光重合を開始させる波長を含む光を照射すれば、液体シリコン材料２０ｂは形成されることになる。
【００４３】
＜参考例の実施形態＞
本参考例の実施形態においては、第１の実施形態と異なり、出発物質として液体シリコン材料２０ｂであるポリジヒドロシランが配置された基体１０を、光照射を行わずに公知の電気ホットプレートのみを用いて加熱することにより、アモルファスシリコンを製造する手法を採用した。なお、その他の条件は第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００４４】
図８Ａ及び図８Ｂは、本参考例における液体シリコン材料及びアモルファスシリコンのラマン分光法による分析結果を示すグラフである。なお、図８Ｂは縦軸である光強度に対して規格化されたグラフである。また、図９は、本参考例における、光学バンドギャップ値と基体１０のの温度との関係を示すグラフである。
【００４５】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、基体１０の加熱温度（より正確には、上述の電気ホットプレートの設定温度）の上昇に伴って、第１の実施形態における図６と同様に、約４７０ｃｍ−１、約３００ｃｍ−１、及び約１４０ｃｍ−１のピークが顕著に現れてきていることが分かる。また、特に加熱温度が３３０℃以上の各データが示すスペクトルは、ピークの位置がほぼ安定的に現れてきている。したがって、加熱温度が３３０℃を超えると、液体シリコン材料２０ｂの熱分解に加えて、アモルファスシリコンの三次元構造の形成がなされことにより、格子の振動モードが出現すると考えられる。さらに、図９に示すように、基体１０の温度が３６０℃以上になれば、光学バンドギャップ値が約１．６５ｅＶで略一定になることが確認された。したがって、少なくとも３６０℃の加熱温度によって、液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコンが形成されることが分かる。他方、加熱温度が３３０℃より低い場合、明確なピークが現れていないことから、前述の三次元構造が十分に形成されていないと言える。
【００４６】
上述のとおり、光照射を行わずに電気ホットプレートのみを用いて加熱する場合は、液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコンを形成するために、少なくとも３３０℃を超える温度が必要であることが分かる。一方、上述の第１の実施形態においては、所定の波長の光の照射のみにより、その光による液体シリコン材料の前駆体２０ａ及び液体シリコン材料２０ｂの温度上昇と相俟って、液体シリコン材料の前駆体２０ａから液体シリコン材料２０ｂ、及び液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコンを形成することが可能である。
【００４７】
特に、第１の実施形態においては、高次シランの１つであるポリジヒドロシラン（液体シリコン材料２０ｂ）ではなく、その前駆体であるシクロペンタシランを出発物質として採用している。そのため、本実施形態の製造方法は、該前駆体を出発物質として、所定の波長の光を該前駆体に対して継続して照射することのみにより、当初の光開環重合による高次シランの形成から、アモルファスシリコンの製造に至るまでの工程が、いわば連続的に行われることになる。また、前述の各工程が、基体１０の温度（第１温度）を２００℃以上３００℃未満、より好ましくは上限が２７０℃以下、最も好ましくは上限が２５０℃未満という低温下で実現されることは特筆に値する。したがって、第１の実施形態によれば、工業性ないし量産性に非常に優れたアモルファスシリコンの製造が実現され得る。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
本実施形態では、出発物質が高次シランである液体シリコン材料２０ｂとなっている点を除き、第１の実施形態と同様の製造方法及び製造装置が採用されている。したがって、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００４９】
まず、第１の実施形態と同様に、石英製のステージ１１２上の基体１０の表面上には、公知の装置によって液体シリコン材料２０ｂが点状、島状、又は層状に形成される。なお、本実施形態の液体シリコン材料は、高次シランの１つである、ポリジヒドロシランである。
【００５０】
その後、第１の実施形態と同様に、アモルファスシリコンの製造装置１００を用いて、光照射部１１４より、液体シリコン材料２０ｂに対して所定の波長の光を照射する。その結果、第１の実施形態と同様に、液体シリコン材料２０ｂからアモルファスシリコン２０ｃの製造が実現される。
【００５１】
したがって、出発材料が高次シランである液体シリコン材料２０ｂであっても、第１の実施形態と同様のアモルファスシリコン２０ｃを製造することができる。
【００５２】
＜その他の実施形態＞
ところで、上述の各実施形態では、「液体シリコン材料」は、高次シランを含む液体であったが、シラン化合物と高次シランとが両方を含まれる液体であっても良い。加えて、この「液体シリコン材料」には、高次シラン、又はシラン化合物と高次シランとの混合物、あるいはその溶液にドーパントを添加したものも含まれる。ここで、本実施形態における「ドーパント」は、代表的には、液体シリコン材料中に含まれ、光処理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である。より具体的には白燐、デカボラン等の物質が例示される。
【００５３】
また、上述の実施形態におけるシラン化合物には、例えば、一般式ＳｉｎＨｍ（ここで、ｎは６以下の、ｍは１４以下のそれぞれ独立な整数を示す。）で表されるシラン化合物が含まれる。
【００５４】
また、上述の実施形態における「高次シラン」は、上述のシラン化合物を前駆体として、その前駆体に対して、代表的には紫外線を照射することにより光重合してなる組成物であるか、又は上述のシラン化合物の溶液を前駆体として、その溶液に代表的には紫外線を照射することにより光重合してなる組成物が含まれる。なお、代表的には、「液体シリコン材料」のうち、「高次シラン」は、ＳｉｘＨＹ（ここで、ｘは７以上の、ｙは１５以上のそれぞれ独立な整数を示す。）で表される組成物である。
【００５５】
上述のとおり、この「高次シラン」は、光重合性を有するシラン化合物又はその溶液に対して、代表的には紫外線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ある。その分子量は、従来のシリコン層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（１００万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層を形成することができるため、従来のシリコン層の製造方法よりも効果的にシリコン層を製造することができる。換言すれば、光重合して形成する高次シランは、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。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。
【００５６】
ここで、上述の高次シランの前駆体となるシラン化合物は、代表的には紫外線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ない。、例えば、該シラン化合物は、上述した、一般式ＳｉｎＨｍ（ここで、ｎは６以下の、ｍは１４以下のそれぞれ独立な整数を示す。）で表されるシラン化合物が含まれる。また、シラン化合物には、一般式ＳｉｎＨ２ｎ（式中、ｎは６以下の整数を示す。）で表される１個の環状のシラン化合物も含まれる。
【００５７】
より具体的には、１個の環状構造を有する該シラン化合物には、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が含まれる。そして、該シラン化合物には、上述のいずれかの化合物を２種以上混合したものも含まれる。
【００５８】
上述の各化合物のうち、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、光に対する反応性が極度に高く、光重合が効率よく行えるため、それらの内の少なくとも１つ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であるシラン化合物は、上記理由に加えて、合成、精製が容易である利点を有するため特に好ましい。加えて、上述のシラン化合物、すなわち液体シリコン材料の前駆体が、シクロペンタシラン及びシクロヘキサシランから選択される少なくとも１種であることは、高次シランの合成、精製の容易性の観点から最も好ましい一態様である。
【００５９】
また、本出願における液体シリコン材料に用いられる溶媒の種類は、上述のシラン化合物、又は該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及び／又は分散し、かつ該シラン化合物又は該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０．００１〜２００ｍｍＨｇのものが用いられる。
【００６０】
ここで、蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い溶媒は、コーティング等によって層を形成する際に溶媒が先に蒸発してしまうため、良好な層を形成することが困難になる。一方、蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い溶媒は、同様にコーティング等によって層を形成する際に乾燥が遅くなる。その結果、シラン化合物又は高次シランの層中に溶媒が残留し易くなるため、アモルファスシリコンを形成するための光照射後にも良質の層が得られ難くなる。なお、溶媒としては、その常圧での沸点が室温以上であり、シラン化合物のうち分子量の大きいもの又は高次シランの分解点よりも低いものを用いることが好ましい。そのよう溶媒を採用すれば、光照射に伴う基体及び液体シリコン材料の温度上昇によってシラン化合物及び／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。
【００６１】
液体シリコン材料の前駆体２０ａ又は液体シリコン材料２０ｂに使用される溶媒、すなわち、シラン化合物溶液中の溶媒、又は高次シランを形成する場合の紫外線照射前では前駆体としてのシラン化合物溶液中の溶媒、若しくは紫外線照射後は高次シラン溶液中の溶媒となるものの例は以下のとおりである。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、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロヘプテン、シクロオクタン、シクロオクテン、シクロノナン、シクロノネン、シクロデカン、シクロデセン、トルエン、キシレン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレ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該溶媒の例として挙げられる。
【００６２】
また、上述の各溶媒（いわば、炭素系の溶媒）に加えて、以下の珪素系の溶媒も上述の各実施形態における液体シリコン材料の溶媒として適用できる。一般式によって表現すれば、分子中に１個以上の環状構造を有する珪素系の溶媒が好ましい。また、より好ましい例としては、下記の式（１）及び（２）
ＳｉｉＨ２ｉ    ・・・（１）
ＳｉｊＨ２ｊ−２  ・・・（２）
（但し、上記の各式中、ｉは３〜８の整数であり、ｊは４〜１４の整数である。）
のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも１種の珪素系の溶媒を挙げることができる。
【００６３】
なお、上記の式（１）で表される珪素系の溶媒は、分子中に環状構造を１個有する珪素系の溶媒であり、上記式（２）で表される珪素系の溶媒は、分子中に環状構造を２個有するシラン化合物である。このような珪素系の溶媒の具体例としては以下の例を挙げることができる。
【００６４】
まず、上記式（１）で表されるものとしては、例えばシクロトリシラン、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を挙げることができる。また、上記式（２）で表されるものとしては、例えば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］ドデカシラン、スピロ［６．６］トリデカシラン等を挙げることができる。加えて、上述の各実施形態における溶媒は、上述の珪素系の溶媒の水素原子の一部または全部をＳｉＨ３基に置換した溶媒であってもよい。
【００６５】
ここで、上記の式（１）におけるｉは、好ましくは３〜７の整数であり、上記の式（２）におけるｊは、好ましくは４〜７の整数である。なお、上述の珪素系の溶媒は、１種類を単独で用いられてもよく、２種類以上を混合して用いられてもよい。さらに、上述の珪素系の溶媒は、上述の炭素系の溶媒と混合して用いられてもよい。上述の溶媒の中でも特に、シクロペンタシラン及びシクロヘキサシランから選択される少なくとも１種の溶媒を選択することは、高次シラン化合物との相溶性が高いこと、及びその蒸気圧が点状、島状、又は層状の液体シリコン材料２０ｂの形成工程に適した範囲にあることから、好ましい。
【００６６】
また、上述の液体シリコン材料の溶質の濃度は通常１〜８０重量％程度であり、所望のシリコン層厚に応じてその濃度を調製することができる。なお、該溶質の濃度が８０重量％を超えると、シラン化合物のうち分子量の大きいもの又は高次シランが析出しやすくなり、均一な塗布層を得るのが困難になる。
【００６７】
また、上述の液体シリコン材料の粘度は、通常０．５〜１００ｍＰａ・ｓの範囲に調製され得る、また、その粘度は、塗布装置や目的の塗布層厚に応じて適宜選択され得る。なお、その粘度が０．５ｍＰａ・ｓより小さくなるとコーティングが困難になり、その粘度が１００ｍＰａ・ｓを超えると均一な塗布層を得ることが困難になる。
【００６８】
なお、上述の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。例えば、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及び形成した層のレベルリング性を向上、あるいは、塗層の表面荒れ（例えばブツブツやゆず肌）の抑制ないし防止に役立つ。
【００６９】
また、上述の各実施形態では、光照射部１１４からの光を基体１０の裏面側から照射しているが、光照射部１１４の配置位置はその位置に限定されない。例えば、光照射部１１４を図１における液体シリコン材料２０ｂの上方（換言すれば、基体１０の表面側）に配置する場合であっても、チャンバー１１０内に導入するガス（例えば、窒素ガス）の流れ、及び排気口１１６ｂからの排気速度を適宜調整することにより、液体シリコン材料２０ｂから放出される生成ガスが光の出射部に付着等することによる光の強度の低下を抑制することは可能である。但し、既に述べたとおり、その生成ガスによる光の遮蔽ないし吸収作用を可能な限り低減、又は除去することが出来る観点から、光照射部１１４からの光を基体１０の裏面側から照射することは好ましい一態様である。
【００７０】
また、上述の各実施形態においては、基体１０がステージ１１２上に載置されていたが、ステージ１１２を用いずに、上述の各実施形態の効果と同等の効果が奏される態様も採用され得る。例えば、図１０は、その他の実施形態としてのアモルファスシリコンの製造装置２００の構成を示す概要図である。
【００７１】
このアモルファスシリコンの製造装置２００は、基体支持部２１５が直接、基体１０を支持している。なお、この基体支持部２１５が、図１０に示すように、光照射部１１４からの光を可能な限り遮らないように配慮されていることは言うまでもない。また、基体１０が、少なくとも３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長の光を、７０％以上の透過率で透過する材料（例えば、無アルカリガラス又は溶融石英）からなることも第１の実施形態と同様である。
【００７２】
したがって、アモルファスシリコンの製造装置２００を用いれば、基体１０の表面上又はその上方の、点状、島状、又は層状の液体シリコン材料２０ｂに対して、基体１０の裏面側から、基体１０を透過させることによって、光照射部１１４からの光を常圧下で液体シリコン材料２０ｂに対して照射することが可能となる。その結果、液体シリコン材料２０ｂから第１又は第２の実施形態と同様のアモルファスシリコン２０ｃを製造することができる。また、アモルファスシリコンの製造装置２００を採用した場合であっても、基体１０の温度（第１温度）が２００℃以上３００℃未満、より好ましくは上限が２７０℃以下、最も好ましくは上限が２５０℃未満という低温下で、アモルファスシリコン２０ｃの製造を実現することができる。そのため、この実施形態においても、工業性ないし量産性に非常に優れたアモルファスシリコンの製造が実現され得る。
【００７３】
以上述べたとおり、上述の各実施形態の開示は、それらの実施形態の説明のために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。加えて、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７４】
１０      基体
２０ａ    液体シリコン材料の前駆体
２０ｂ    液体シリコン材料
２０ｃ    アモルファスシリコン
１００，２００    アモルファスシリコンの製造装置
１１０    チャンバー
１１２    ステージ
１１４    光照射部
１１５    ステージ支持部
１１６ａ  導入口
１１６ｂ  排気口
１１８    制御部
１１９    コンピューター
１２０    ガスボンベ
１２２    バルブ
１２４    配管
１３０    排気ポンプ
２１５    基体支持部
【図１】
2013187260.tif 000003
【図２】
2013187260.tif 000004
【図３】
2013187260.tif 000005
【図４】
2013187260.tif 000006
【図７】
2013187260.tif 000007
【図８Ａ】
2013187260.tif 000008
【図８Ｂ】
2013187260.tif 000009
【図９】
2013187260.tif 000010
【図１０】
2013187260.tif 000011
【図５】
2013187260.tif 000012
【図６】
2013187260.tif 000013