JPH0887023A - 空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体 - Google Patents

空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体

Info

Publication number
JPH0887023A
JPH0887023A JP6223158A JP22315894A JPH0887023A JP H0887023 A JPH0887023 A JP H0887023A JP 6223158 A JP6223158 A JP 6223158A JP 22315894 A JP22315894 A JP 22315894A JP H0887023 A JPH0887023 A JP H0887023A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous silicon
spatial light
light modulator
film
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6223158A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Yoshino
邦彦 吉野
Isamu Shimizu
勇 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP6223158A priority Critical patent/JPH0887023A/ja
Publication of JPH0887023A publication Critical patent/JPH0887023A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光照射による光伝導度が劣化しない、光感度
特性に優れた非晶質シリコン感光体を用いた空間光変調
素子の製造方法を提供する。 【構成】 モノシラン、ジシラン、ホスフィン、ジボラ
ン、アルゴン、ヘリウムのうち少なくとも1種類以上の
ガスと、水素ガスとを原料ガスとして、1MHz以上1
0GHz以下の高周波を用いたプラズマCVD法によ
り、基板に形成した透明電極上に非晶質シリコン感光体
を形成する空間光変調素子の製造方法において、原料ガ
スによる非晶質シリコン膜の堆積と水素ガスによるプラ
ズマ処理とを周期的に繰り返して基板の透明電極上に非
晶質シリコン感光体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空間光変調素子の製造法
と、空間光変調素子の非晶質シリコン感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大画面ディスプレイとして、空間
光変調素子(Spatial Light Modulator:SLM)を
用いた投射型ディスプレイが注目されている。これは、
大面積の他に、高輝度、高精細な画像を表示可能である
ことが特徴となっている。空間光変調素子は、図5に示
すように一般的には、一対の基板(透明基板、例えばガ
ラス板、透明樹脂板)間に挟持された一対の透明電極
(例えばSnO2、In2(Sn)O3等の薄膜)、感光体、光吸収
層、誘電体ミラー、液晶などの光変調層からなり、透明
電極には交流駆動電源が供給されている。
【0003】このような空間光変調素子の感光体として
は、Se、CdS、非晶質シリコンなどが一般的に用いら
れる。特に、非晶質シリコン感光体は、光導電性を有
し、暗伝導度と光照射時の光伝導度の比が大きくとれる
ことが知られており、空間光変調素子を構成する重要な
部材の一つを担っている。この非晶質シリコン感光体の
膜を形成するにあたっては、例えば、モノシランガスと
水素ガスの混合ガスを連続的にプラズマCVD装置へ導
入し、13.56MHzのグロー放電分解法によって、
原料ガスの分解をし膜を堆積させるという工程を一般に
とっている。図4に従来のプラズマCVD装置の概念図
を示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の製造方法で得られた非晶質シリコン感光体
の膜は、光照射による光伝導度の著しい劣化現象が見受
けられる。図3に示したグラフは、従来の製造方法で作
製した非晶質シリコン感光体の膜に、キセノンランプを
用いて、500mW/cm2の白色光を一定時間照射し
た時の、光伝導度の光照射時間に対する変化を示してい
る。プロットした点を直線で結んだとすれば、その傾き
は大であり、光照射による光伝導度が著しく劣化してい
ることがわかる。この著しい劣化現象は、非晶質シリコ
ン感光体を用いた空間光変調素子の光感度特性に悪影響
を与える。
【0005】本発明の目的は、この問題点の解決にあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、「モノシラ
ン、ジシラン、ホスフィン、ジボラン、アルゴン、ヘリ
ウムのうち少なくとも1種類以上のガスと、水素ガスと
を原料ガスとして、1MHz以上10GHz以下の高周
波を用いたプラズマCVD法により、基板に形成した透
明電極上に非晶質シリコン感光体を形成する空間光変調
素子の製造方法において、原料ガスによる非晶質シリコ
ン膜の堆積と水素ガスによるプラズマ処理とを周期的に
繰り返して基板の透明電極上に非晶質シリコン感光体を
形成することを特徴とする空間光変調素子の製造方法」
を提供する。
【0007】また、本発明は、「書き込み光の強度分布
に応じて読みだし光の強度または位相を変調する空間光
変調素子に用いられる非晶質シリコン感光体において、
プラズマCVD法により非晶質シリコン膜の堆積と、水
素ガスによるプラズマ処理とを周期的に繰り返して得ら
れる、膜中の欠陥が防止された空間光変調素子の非晶質
シリコン感光体」を提供する。
【0008】
【作用】本発明の空間光変調素子の製造方法を用いる
と、非晶質シリコン感光体の膜への光照射による光伝導
度の劣化を低減することが可能である理由は、推定であ
るが以下の事柄が挙げられる。非晶質シリコン感光体の
膜への光照射による光伝導度の劣化には、膜中に存在す
る欠陥が、影響を及ぼしている。この膜中の欠陥の原因
を非晶質シリコン感光体である膜を堆積させる工程と、
水素ガスによるプラズマ処理の工程を周期的に繰り返し
行うことで、作製時につぶしておき、光照射による光伝
導度の劣化の度合いの少ない非晶質シリコン感光体の膜
が得ることができると推定される。
【0009】具体的には、原料ガスにモノシランガスを
用い、このモノシランガスを間歇導入させ、モノシラン
と水素ガスによる非晶質シリコン感光体の膜の堆積と水
素ガスだけのプラズマ処理を周期的に繰り返すことによ
って膜の堆積を行う。膜は約2(オングストローム/s
ec)の速度で堆積させ、数十オングストロームの超薄
膜を堆積させる。その後、2.45GHzのマイクロ波
を用いた水素の励起プラズマを利用した水素プラズマ処
理を行う。原料ガスのモノシランガスと励起させる水素
ガスとは、別々のラインを用いており、モノシランガス
は間歇に導入するのに対して、水素ガスは導入途中で
2.45GHzのマイクロ波を用いて分解し、原子状水
素にして導入する。従って、水素によるプラズマ処理工
程において原子状水素による表面処理が行われる。この
時の水素による処理は、数十オングストロームの堆積膜
に対して膜の構造緩和(エネルギー的な安定化)の効果
を持つ。この構造緩和によって、光劣化に影響を及ぼす
膜中の欠陥の原因が低減する。
【0010】また、劣化の低減に上述の製造方法が関与
していることは、後述する実施例の中で示す実験事実か
らも証明できる。
【0011】
【実施例】本発明の製造方法の実現及びこの方法により
得られた非晶質シリコン感光体の膜は、図1に示す装置
を用いて得られた。ここで図1は、装置の断面図であ
る。この装置は、平行平板型のRFグロー放電(13.
56MHz)CVD装置である。中央に真空チャンバー
4があり、その真中に基板7を設置する。原料ガスにモ
ノシランガスを選択し、図の上部15からエアバルブ1
を用いてチャンバー4へ間歇導入させる。また、図の左
の水素導入管8より水素ガスを導入し途中9で2.45
GHzのマイクロ波で励起させて、水素プラズマとして
チャンバー内へ連続的に供給する。上記のエアバルブを
用いたモノシランガスのチャンバーへの間歇導入によっ
て、モノシランガスと水素ガスによる非晶質シリコン感
光体の膜の堆積の工程と水素ガスによるプラズマ処理の
工程が繰り返されることとなる。非晶質シリコン感光体
の膜製造条件は、以下に記す通りである。真空チャンバ
ー4は、ターボ分子ポンプと油回転ポンプとを用いた排
気装置10によって、5×10-6torr以下の真空度
に到達するまで排気した。基板温度は100℃に保持し
て、膜の作製を行う。原料ガスをチャンバー4へ導入し
て、非晶質シリコン感光体の膜を形成する際は、排気系
は、メカニカルブースタポンプと油回転ポンプ11を用
いるので、そちら11の排気系に切り換える。モノシラ
ンガスの流量は、マスフローコントロールメータを用い
て20sccmに設定し、装置の上部15からエアバル
ブ1を用いてチャンバー4へ間歇導入させた。水素ガス
の流量は、マスフローコントロールメータを用いて80
sccmに設定し、装置の左の水素導入管8より水素ガ
スを導入し、途中9で2.45GHzのマイクロ波で励
起させて、水素プラズマとしてチャンバー内へ連続的に
供給した。カソード5と基板側のアノード6の間には1
3.56MHzのRFグロー放電を生じさせており、モ
ノシランガスと水素ガスとがチャンバーへ導入された時
のみに、非晶質シリコン感光体の膜の堆積が起こる。こ
の時のRFパワー密度は0.3(W/cm 2)である。
そして反応圧は75mtorr、膜堆積時の膜堆積速度
は、1.93(オングストローム/sec)である。こ
こで、モノシランガスと水素ガスによる非晶質シリコン
感光体の膜の堆積の工程と水素ガスによるプラズマ処理
の工程を繰り返しながら、非晶質シリコン感光体の膜の
形成を行ったわけであるが、モノシランガスと水素ガス
による非晶質シリコン感光体の膜の堆積の工程の時間を
10秒、水素ガスによるプラズマ処理の工程の時間を2
0秒と設定し、更にこの2つの工程を611回繰り返す
ことによって、非晶質シリコン感光体の膜の形成を行っ
た。また、モノシランガスがチャンバー4へ導入されな
い時は、2.45GHzのマイクロ波で励起された水素
プラズマのみが、チャンバーへ導入されることとした。
【0012】この製造条件によって、以下のような特性
の非晶質シリコン感光体の膜が得られた。膜厚が1.1
8μm、膜中水素濃度が20.5原子%、光学ギャップ
エネルギーが1.98eV、暗伝導度が、9.28×1
-13 S/cm、500mW/cm2 の白色光を膜に照
射した直後の光伝導度が、5.82×10-6S/cm、
製膜直後の膜中の欠陥密度が、1.65×1016/cm
3 であった。
【0013】この非晶質シリコン感光体の膜に、キセノ
ンランプによる500mW/cm2の白色光を一定時間
照射させて、光照射時間に対する、光伝導度の変化を計
測した。参考までに、光照射時間に対する、膜中の欠陥
密度の変化も合わせて計測した。図2は、上記の結果を
示すものである。図2のグラフの黒丸の点は、この製造
方法で作製した、非晶質シリコン感光体の膜の、光照射
時間に対する、光伝導度の変化をプロットしたものであ
る。また、図2のグラフの白丸の点は、この製造方法で
作製した、非晶質シリコン感光体の膜の、光照射時間に
対する、膜中の欠陥密度の変化をプロットしたものであ
る。従来の製造方法で作製した非晶質シリコン感光体の
膜に、キセノンランプを用いて、500mW/cm2
白色光を一定時間照射した時の、光伝導度の光照射時間
に対する変化を示した図3のグラフと比較すると、図2
において、グラフの黒丸の点を直線で結んだとすれば、
図2と図3のグラフの傾きを比較してみると、図2の非
晶質シリコン感光体の膜、つまり本発明の製造方法によ
って作製した膜の方が緩やかである。光伝導度の光照射
時間に対する変化の傾きが、緩やかになったということ
は、すなわち、膜の光伝導度の光照射時間に対する劣化
の度合いが、低減したといえる。
【0014】
【発明の効果】以上の通り、本発明による製造方法によ
って、非晶質シリコン感光体の膜の、光照射による光伝
導度の著しい劣化の低減が可能となる。さらに、空間光
変調素子としても、光照射による光感度の低下も改善で
きるようになる。
【0015】また、本発明による製造方法によって、ワ
イドバンドギャップで、且つ暗時の抵抗率が高く、そし
て良好な光導電性を有する非晶質シリコン感光体を持つ
空間光変調素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で用いた、プラズマCVD装置の断面
図である。
【図2】 本発明により形成した、非晶質シリコン感光
体の膜に、白色光を一定時間照射させて、光照射時間に
対する、光伝導度の変化を計測した時の結果と、光照射
時間に対する、膜中の欠陥密度の変化を計測した時の結
果を示すグラフである。
【図3】 従来の製造方法で作製した非晶質シリコン感
光体の膜に、白色光を一定時間照射させて、光照射時間
に対する、光伝導度の変化を計測した時の結果を示すグ
ラフである。
【図4】 従来のプラズマCVD装置の概念図である。
【図5】 空間光変調素子の一般的な構造を示した断面
図である。
【符号の説明】
1・・・・・・・エアバルブ 2、18・・・・RF電源 3、19・・・・マッチングボックス 4、20・・・・真空チャンバー 5、21・・・・カソード 6、22・・・・アノード 7、23・・・・基板 8・・・・・・・水素ガス導入管 9・・・・・・・マイクロ波発生装置 10、24・・・ターボ分子ポンプ及び油回転ポンプ排
気系 11、25・・・メカニカルブースターポンプ及び油回
転ポンプ排気系 12、13・・・真空バルブ 26、27・・・真空バルブ 14・・・・・・水素ガス導入口 15・・・・・・モノシランガス導入口 16・・・・・・モノシランガスを真空チャンバーへ供
給する供給管 17・・・・・・モノシランガスを真空チャンバー以外
へ排出する排出管 28・・・・・・原料である混合ガスの導入口
───────────────────────────────────────────────────── 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 C23C 16/50 H01L 31/0248

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モノシラン、ジシラン、ホスフィン、ジボ
    ラン、アルゴン、ヘリウムのうち少なくとも1種類以上
    のガスと、水素ガスとを原料ガスとして、1MHz以上
    10GHz以下の高周波を用いたプラズマCVD法によ
    り、基板に形成した透明電極上に非晶質シリコン感光体
    を形成する空間光変調素子の製造方法において、 原料ガスによる非晶質シリコン膜の堆積と水素ガスによ
    るプラズマ処理とを周期的に繰り返して基板の透明電極
    上に非晶質シリコン感光体を形成することを特徴とする
    空間光変調素子の製造方法。
  2. 【請求項2】書き込み光の強度分布に応じて読みだし光
    の強度または位相を変調する空間光変調素子に用いられ
    る非晶質シリコン感光体において、プラズマCVD法に
    より非晶質シリコン膜の堆積と、水素ガスによるプラズ
    マ処理とを周期的に繰り返して得られる、膜中の欠陥が
    防止された空間光変調素子の非晶質シリコン感光体。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の空間光変調素子の非晶質
    シリコン感光体において、膜中水素濃度が1〜30原子
    %で、かつ光学ギャップエネルギーが1.5〜2.5e
    Vであることを特徴とする空間光変調素子の非晶質シリ
    コン感光体。
JP6223158A 1994-09-19 1994-09-19 空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体 Pending JPH0887023A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6223158A JPH0887023A (ja) 1994-09-19 1994-09-19 空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6223158A JPH0887023A (ja) 1994-09-19 1994-09-19 空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0887023A true JPH0887023A (ja) 1996-04-02

Family

ID=16793706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6223158A Pending JPH0887023A (ja) 1994-09-19 1994-09-19 空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0887023A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4968384A (en) Method of producing carbon-doped amorphous silicon thin film
CA1323528C (en) Method for preparation of multi-layer structure film
JP3062589B2 (ja) ラジカル制御による薄膜形成方法
US20040140036A1 (en) Plasma processing method and apparatus
JPH09129555A (ja) プラズマ化学蒸着装置
JPH0887023A (ja) 空間光変調素子の製造方法及び 空間光変調素子の非晶質シリコン感光体
US4741919A (en) Process for preparation of semiconductor device
JPH0437121A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08262477A (ja) 空間光変調素子の製造方法、 及び非晶質シリコンゲルマニウム合金感光体
US5945353A (en) Plasma processing method
US20020056415A1 (en) Apparatus and method for production of solar cells
JP2608456B2 (ja) 薄膜形成装置
JPH0697078A (ja) 非晶質シリコン薄膜の製造方法
JPS63317675A (ja) プラズマ気相成長装置
JPH0682616B2 (ja) 堆積膜形成方法
JP2629773B2 (ja) 多層薄膜の形成方法
JPS61216318A (ja) 光cvd装置
JPH05335244A (ja) アモルファスシリコン薄膜の成膜方法
JP2007095604A (ja) 透明導電膜の製造方法及び透明導電膜
JPS62180074A (ja) プラズマcvd法による堆積膜形成方法
JPS624869A (ja) 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法
JPH02119125A (ja) アモルファスシリコンゲルマニウム薄膜の製造方法
JPH07273041A (ja) 半導体薄膜の形成方法
JPH0750682B2 (ja) 堆積膜形成方法
JPS6357779A (ja) マイクロ波プラズマcvd法による機能性堆積膜形成装置