JPH02134814A - Manufacture of thin film through plasma cvd method and its device - Google Patents
Manufacture of thin film through plasma cvd method and its deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、プラズマＣＶＤ法による薄膜の製造方法にか
かり、例えば、水素化非晶賛シリコン（＝ａ−８ｉ：Ｈ
１以下、非晶質シリコンと略称する）薄膜等の薄膜の製
造に利用できるものに関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a thin film by plasma CVD method, for example, hydrogenated amorphous silicon (=a-8i:H
This invention relates to a material that can be used for manufacturing thin films such as thin films (hereinafter referred to as amorphous silicon).
［従来の技術］
第２図は、従来のプラス？ ＣＶ Ｄ （ＰＩ−ａｓｍ
ａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法による薄膜の製造方法を
実施するための装置の構成を示す図である。[Conventional technology] Figure 2 shows the conventional plus? CV D (PI-asm
a Enhanced Chemical Vapor
1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for carrying out a thin film manufacturing method using a deposition method.
第２図において、真空チャンバー１内には、平板状のカ
ソード２と、このカソード２に相対向して平行に配置さ
れた平板状のアノード３が設けられている。In FIG. 2, a vacuum chamber 1 is provided with a flat cathode 2 and a flat anode 3 arranged parallel to and opposite to the cathode 2.
前記アノード３は接地されているとともに、該アノード
３と前記カソード２との間には、前記真空チャンバー１
の外部に設けられた高周波発生装置４から高周波（以下
、ＲＦと略称する。周波数約１３．５６ＨＨ２）を印加
できるようになっている。The anode 3 is grounded, and the vacuum chamber 1 is provided between the anode 3 and the cathode 2.
A high frequency (hereinafter abbreviated as RF, frequency of approximately 13.56HH2) can be applied from a high frequency generator 4 provided outside the device.
また、前記アノード３の下部にはヒータ等の加熱手段５
が設けられており、図示しない温度制御手段によって前
記アノード３を適切な温度に加熱できるようになってい
る。Further, a heating means 5 such as a heater is provided below the anode 3.
is provided so that the anode 3 can be heated to an appropriate temperature by a temperature control means (not shown).
さらに、前記真空チャンバー１の図中側部には反応ガス
の導入口６が設けられ、また、前記真空チャンバー１の
下部には該真空チャンバー１内を所定の真空度にするた
めの排気ロアが設けられている。Furthermore, a reaction gas inlet 6 is provided on the side of the vacuum chamber 1 in the figure, and an exhaust lower is provided at the bottom of the vacuum chamber 1 to maintain a predetermined degree of vacuum in the vacuum chamber 1. It is provided.
次に、上述のプラズマＣＶＤ装置を用いて非晶質シリコ
ン薄膜を製造する場合を例にとって、従来のプラズマＣ
ＶＤ法による薄膜の製造方法を説明する。なお、非晶質
シリコン薄膜は、太陽電池、イメージセンサ、電子写真
感光体、液晶駆動用ＴＰＴその他の大面積デバイス用と
して適しており、これらデバイスに適用するための研究
・開発が進められている。この場合、これらデバイスの
性能は主として非晶質シリコンＮＷＡ中の欠陥密度の大
小によって決定され、欠陥密度を小さくすることがこれ
らデバイスの高性能化を図る鍵とされている。Next, taking as an example the case of manufacturing an amorphous silicon thin film using the above-mentioned plasma CVD apparatus, we will explain the conventional plasma CVD method.
A method for manufacturing a thin film using the VD method will be explained. Note that amorphous silicon thin films are suitable for use in large-area devices such as solar cells, image sensors, electrophotographic photoreceptors, TPTs for driving liquid crystals, and other large-area devices, and research and development is underway to apply them to these devices. . In this case, the performance of these devices is mainly determined by the magnitude of the defect density in the amorphous silicon NWA, and reducing the defect density is considered to be the key to improving the performance of these devices.
まず、前記真空チャンバー１内のアノード３上に、非晶
質シリコン薄膜を形成すべき基板８を載置する。First, a substrate 8 on which an amorphous silicon thin film is to be formed is placed on the anode 3 in the vacuum chamber 1 .
次に、前記排気ロアから図示しない真空排気装置によっ
て前記真空チャンバー内を真空（１０７３程度）にする
。Next, the inside of the vacuum chamber is evacuated (approximately 1073 cm) using a vacuum evacuation device (not shown) from the exhaust lower.
続いて、前記加熱手段５によって前記アノード３を２０
０〜３５０°Ｃに加熱する。Subsequently, the heating means 5 heats the anode 3 to 20°C.
Heat to 0-350°C.
次いで、前記反応カス導入口６からシラン（ＳｉＨａ）
ガス等の反応ガスを流入させて該反応ガスの分圧が所定
の圧力（０，１〜２Ｔｏｒｒ ）を保持するように流量
を調節する。Next, silane (SiHa) is introduced from the reaction scum inlet 6.
A reactant gas such as gas is introduced and the flow rate is adjusted so that the partial pressure of the reactant gas is maintained at a predetermined pressure (0.1 to 2 Torr).
しかる後、前記高周波発生装置４によって前記カソード
２とアノード３との間にＲＦ電力（０，０１〜０．１
Ｗ／ ｃ ｍ２）を投入し、前記シランガスを放電分解
させて前記基板８上に非晶質シリコン薄膜を堆積させる
。Thereafter, the high frequency generator 4 generates RF power (0.01 to 0.1
W/cm2), the silane gas is decomposed by discharge, and an amorphous silicon thin film is deposited on the substrate 8.
［発明が解決しようとする課題］
ところで、上述の方法においては、薄膜中に生・する欠
陥密度を少なくする手段として、ＲＦ電力もしくは基板
８の温度（＝アノード３の温度）という２つのパラメー
タを適切なものにするということが考えられるが、この
２つのパラメータを種々選定することによる膜質の向上
（欠陥密度の減少）には一定の限界があった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the above-mentioned method, two parameters, RF power or the temperature of the substrate 8 (=temperature of the anode 3), are adjusted as a means to reduce the density of defects generated in the thin film. Although it is conceivable to make these two parameters appropriate, there is a certain limit to the improvement in film quality (reduction in defect density) by variously selecting these two parameters.
すなわち、上述の方法は、前記基板８の表面を直接プラ
ズマ中にさらすことにより該プラズ′マ中の励起活性種
（ラジカル成分）が前記基板８の表面で反応して薄膜を
形成するようにしたものである。しかし、この励起活性
種の中には、寿命が短かく、良質の薄膜を形成すること
のできないラジカルＳ ｉ Ｈ２も含まれている。この
ため、このラジカルＳ ｉ Ｈ２も基板表面に到達する
可能性が大きく、良質の薄膜形成に寄与する寿命の長い
ラジカルＳ ｉ Ｈ３の存在確率が相対的に小さくなり
、形成されるＭ’Ａが低下しがちであるという欠点があ
った。That is, in the above method, the surface of the substrate 8 is directly exposed to plasma so that the excited active species (radical components) in the plasma react on the surface of the substrate 8 to form a thin film. It is something. However, these excited active species also include radicals S i H2, which have a short lifetime and cannot form a high-quality thin film. Therefore, there is a large possibility that this radical S i H2 will also reach the substrate surface, and the existence probability of the long-lived radical S i H3 that contributes to the formation of a high-quality thin film is relatively small, and the formed M'A is It has the disadvantage that it tends to decrease.
また、上述の非晶質シリコン薄膜に類似した池の薄膜を
形成する場合も同様の欠点があった。Further, similar drawbacks occur when forming a thin film similar to the amorphous silicon thin film described above.
本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、比
較的簡単な構成によって良質な薄膜を形成することを可
能にしたプラズマＣＶＤ法による薄膜の製造方法を提供
することを目的とする。The present invention was made against the above-mentioned background, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film using plasma CVD, which makes it possible to form a high-quality thin film with a relatively simple configuration. .
［課題を解決するための手段］
上述の課題を解決するために、本発明は、（１）相対向
するカソードとアノードとが収容された真空チャンバー
内に反応ガスを流通させ、前記アノードを加熱して該ア
ノード上に載置された基板を加熱するとともに、前記カ
ソードとアノードとの間に高周波電力を印加することに
より前記反応ガスを放電分解して、前記基板上に薄膜を
形成するようにしたプラズマＣＶＤ法による薄膜の製造
方法において、
前記基板の周囲に非プラズマ領域を形成して前記基板に
薄膜を形成させるようにしたことを特徴とする構成、
（２）前記構成（１）を備えたプラズマＣＶＤ法による
薄膜の製造方法において、
前記基板の周囲を該基板が載置されるアノードと同電位
に保持しつつ前記基板に薄膜を形成させるようにしたこ
とを特徴とする構成、
（３）相対向するカソードとアノードとが収容された真
空チャンバー内に反応ガスを流通させ、前記アノードを
加熱して該アノード上に載置された基板を加熱するとと
もに、前記カソードとアノードとの間に高周波電力を印
加することにより前記反応ガスを放電分解して、前記基
板上に薄膜を形成するようにしたプラズマＣＶＤ法によ
る薄膜の製造装置において、
前記基板の周囲を前記アノードに電気的に接続されて該
アノードと同電位に保持された電極部材で囲むとともに
、この電極部材の少なくとも一部を前記反応ガスを通過
させることのできる通気性部材で構成したことを特徴と
する構成をそれぞれ有する。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides: (1) flowing a reaction gas into a vacuum chamber in which a cathode and an anode facing each other are housed, and heating the anode; and heating the substrate placed on the anode, and applying high frequency power between the cathode and the anode to discharge and decompose the reaction gas to form a thin film on the substrate. A method for manufacturing a thin film using a plasma CVD method, characterized in that a non-plasma region is formed around the substrate to form a thin film on the substrate, (2) comprising the structure (1) above. A method for manufacturing a thin film by plasma CVD method, characterized in that the thin film is formed on the substrate while maintaining the periphery of the substrate at the same potential as the anode on which the substrate is placed, (3) ) A reaction gas is passed through a vacuum chamber containing a cathode and an anode facing each other, and the anode is heated to heat the substrate placed on the anode, and a reaction gas is passed between the cathode and the anode. In a thin film manufacturing apparatus using a plasma CVD method, which forms a thin film on the substrate by discharging and decomposing the reaction gas by applying high frequency power, the periphery of the substrate is electrically connected to the anode. The anode is surrounded by an electrode member held at the same potential as the anode, and at least a portion of the electrode member is made of an air-permeable member through which the reaction gas can pass.
［作用］
上述の構成（１）によれば、前記薄膜を形成する基板の
周囲に非プラズマ領域を設けたことにより、上述の従来
例（第２図の装置で実施される例）のように、前記基板
の表面が直接プラズマ中にさらされる場合に比較して、
反応ガスが放電分解されて生じているプラズマ中のイオ
ン等が前記基板に衝突する確率が著しく小さくなる。し
たがって、この衝突によって既に堆積された薄膜に欠陥
を生じさせる確率が著しく減少する。[Operation] According to the above configuration (1), by providing a non-plasma region around the substrate on which the thin film is formed, it is possible to achieve the same effect as in the above-mentioned conventional example (example implemented with the apparatus shown in FIG. 2). , compared to the case where the surface of the substrate is directly exposed to the plasma,
The probability that ions, etc. in the plasma generated by discharge decomposition of the reactive gas will collide with the substrate is significantly reduced. Therefore, the probability that this collision will cause defects in the already deposited film is significantly reduced.
また、前記構成のように基板周囲に非プラズマ領域を形
成することによって、基板表面に到達できる粒子を、寿
命が長いために非プラズマ領域でも一定時間存在でき、
かつ、良質の薄膜を形成する励起活性種、例えば、ラジ
カルＳｉＨ３等に限定することが可能になる。これによ
り良質の薄膜を形成させることが可能になる。Furthermore, by forming a non-plasma region around the substrate as in the above configuration, particles that can reach the substrate surface can exist for a certain period of time in the non-plasma region due to their long lifespan.
Moreover, it becomes possible to limit the use to excited active species that form a high-quality thin film, such as radical SiH3. This makes it possible to form a high quality thin film.
また、上述の構成（２）によれば、前記基板の周囲を前
記アノードと同電位にすることによって前記基板の周囲
を非プラズマ領域とすることができる。しかも、この方
法によれば、前記基板の周囲を前記アノードと同電位に
するだけでよいから、例えば、前記第２図にかかげた従
来の装置におけるアノードに、前記基板の周囲を同電位
にする電極部材を収り付けることによって実現できる。Further, according to the above-described configuration (2), by setting the periphery of the substrate to the same potential as the anode, the periphery of the substrate can be made into a non-plasma region. Furthermore, according to this method, it is only necessary to make the surroundings of the substrate the same potential as the anode, so for example, the anode in the conventional device shown in FIG. This can be achieved by fitting the electrode members.
したがって、従来の装置にこの方法を適用する場合もア
ノードに簡単な改造を施すだけでよく、大幅な改造を必
要としない。Therefore, when this method is applied to a conventional device, only a simple modification of the anode is required and no major modification is required.
また、前記構成（３）によれば、比較的簡単な構成によ
って前記構成（１）の方法を実施する装置を得ることが
できる。Further, according to the configuration (3), it is possible to obtain an apparatus that implements the method of the configuration (1) with a relatively simple configuration.
［実施例コ
第１図は、本発明の一実施例にかかるプラズマＣＶＤ法
による薄膜の製造方法を実施するための装置の構成を示
す図である。以下、第１図を参照にしながら、本発明の
一実施例にかかるプラズマＣＶＤ法による薄膜の製造方
法及びその装置を説明する。なお第１図に示される装置
は、前記第２図に示される従来のプラズマＣＶＤ法によ
る薄膜の製造方法を実施するための装置とその構成の大
部分が共通する。したがって、共通の部分には同）じ符
号を付してその詳細説明は省略する。[Example 1] FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for carrying out a thin film manufacturing method by plasma CVD according to an example of the present invention. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method and apparatus for manufacturing a thin film by plasma CVD according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The apparatus shown in FIG. 1 has most of its configuration in common with the apparatus shown in FIG. 2 for carrying out the conventional thin film manufacturing method by plasma CVD. Therefore, common parts will be given the same reference numerals and detailed explanation thereof will be omitted.
さて、第１図において、前記第２図に示される従来の装
置と異なる点は、前記第２図におけるアノード３のかわ
りに、前記第１図に示される装置ではアノード３０が設
けられている点である。Now, the difference in FIG. 1 from the conventional device shown in FIG. 2 is that an anode 30 is provided in the device shown in FIG. 1 instead of the anode 3 in FIG. 2. It is.
このアノード３０は、板状体の外周部を図中上方に延長
して側壁部３１とすることで、該アノード３０を浅い皿
状に形成し、この側壁部３１の上部に導電性線材（例え
ば、ステンレス製で太さ０．３ｍｍφの線材〉で網目状
（例えば、網目の大きさ：ＩＸ１ｍｍ）に形成された通
気性電極部材３２を掛は渡すようにしたものである。This anode 30 is formed into a shallow dish shape by extending the outer peripheral part of the plate-like body upward in the figure to form a side wall part 31, and a conductive wire (e.g. The air permeable electrode member 32 is made of stainless steel wire rod with a thickness of 0.3 mm and is formed into a mesh shape (for example, mesh size: IX 1 mm).
すなわち、前記アノード３０の底部３３に基板８を載置
したときに該基板８は、アノード３０の側壁部３１と前
記通気性電極部材３２とによってその周囲が囲まれるよ
うになっている。これにより、この囲まれた領域である
前記基板８の周囲は前記アノード３０とほぼ同電位に保
持され、この領域内においてはプラズマが形成されなく
なる。That is, when the substrate 8 is placed on the bottom 33 of the anode 30, the substrate 8 is surrounded by the side wall 31 of the anode 30 and the breathable electrode member 32. As a result, the surrounding region of the substrate 8, which is the surrounded region, is maintained at substantially the same potential as the anode 30, and no plasma is formed within this region.
なお、この場合、前記基板８の表面と前記通気性電極部
材３２とのなす距離りは０．５ｍｍ〜士数ｍｍ程度とさ
れる。すなわち、この距離りは、基板表面をプラズマ中
のイオン等が衝撃する度合いが一定以下となり、かつ、
寿命が長く良質の薄膜を形成するラジカルＳ ｉ Ｈ３
が十分基板表面に達し得る距離に設定される。この距Ｍ
Ｌが小さすぎると形成された薄膜の欠陥が多くなるとと
もに、前記通気性電極部材３２の線材の影になる部分と
そうでない部分とにＷＡ買の差ができ、逆に大きすぎる
と薄膜形成時間が長くなる。In this case, the distance between the surface of the substrate 8 and the breathable electrode member 32 is approximately 0.5 mm to several mm. In other words, this distance is such that the degree of impact of ions, etc. in the plasma on the substrate surface is below a certain level, and
Radical S i H3 that has a long life and forms a high quality thin film
is set at a distance that can sufficiently reach the substrate surface. This distance M
If L is too small, there will be many defects in the formed thin film, and there will be a difference in WA between the part of the breathable electrode member 32 that is shaded by the wire and the part that is not. On the other hand, if L is too large, the thin film forming time will be reduced. becomes longer.
次に、上述の装置を用いて非晶質シリコン薄膜を製造す
る方法の手順を説明する。Next, a procedure for manufacturing an amorphous silicon thin film using the above-described apparatus will be explained.
■ 前記真空チャンバー１内のアノード３０の底部３３
上に、非晶質シリコン薄膜を形成すべき基板８を載置す
る。■ The bottom 33 of the anode 30 in the vacuum chamber 1
A substrate 8 on which an amorphous silicon thin film is to be formed is placed thereon.
■ 排気ロアから図示しない真空排気装置によって前記
真空チャンバー１内を真空（１Ｏ−３Ｔｏｒｒ程度）に
する。(2) The inside of the vacuum chamber 1 is evacuated (approximately 10-3 Torr) using an evacuation device (not shown) from the exhaust lower.
■ 前記加熱手段５によって前記アノード３０を２００
〜３５０’Ｃに加熱する。(2) The heating means 5 heats the anode 30 to 200%
Heat to ~350'C.
■ 反応ガス導入口６から反応ガスとして、モノシラン
（ＳｉＨ４）ガスを流入させて該モノシランガスの分圧
が所定の圧力（０，１〜２Ｔｏｒｒ ）を保持するよう
に流量を調節するか、あるいは、気圧を一定に保持しつ
つ排気できるコンダクタンスバルブを介して排気を行う
。(2) Inject monosilane (SiH4) gas as a reaction gas from the reaction gas inlet 6 and adjust the flow rate so that the partial pressure of the monosilane gas maintains a predetermined pressure (0.1 to 2 Torr); or Exhaust is performed through a conductance valve that can exhaust while maintaining a constant value.
■ 前記高周波発生装置４によって前記カソード２とア
ノード３０との間にＲＦ主電力 ｏ、 ｏｉ〜０、 Ｉ
Ｗ／ ｃ ｍ２）を投入し、前記モノシランガスを放
電分解させて前記基板８上に非晶質シリコン薄膜を堆積
させる。■ RF main power o, oi~0, I between the cathode 2 and anode 30 by the high frequency generator 4
W/cm2) is introduced, and the monosilane gas is decomposed by discharge to deposit an amorphous silicon thin film on the substrate 8.
上述の実施例の方法によれば、前記薄膜を形成する基板
８の周囲、すなわち、前記アノード３０の側壁部３１と
通気性電極部材３２とで囲まれる領域が前記アノード３
０と同電位となることがら、この基板８の周囲にはプラ
ズマが形成されない。According to the method of the above-described embodiment, the periphery of the substrate 8 on which the thin film is formed, that is, the area surrounded by the side wall portion 31 of the anode 30 and the breathable electrode member 32 is the anode 3
Since the potential is the same as 0, no plasma is formed around this substrate 8.
したがって」−述の従来例（第２図の装置で実施される
例）のように、前記基板８の表面が直接プラズマ中にさ
らされる場合に比較して、反応ガスが放電分解されて生
じているプラズマ中のイオン等が前記基板８に衝突する
確率が著しく小さくなる。Therefore, compared to the case where the surface of the substrate 8 is directly exposed to the plasma as in the conventional example described above (the example implemented with the apparatus shown in FIG. 2), the reaction gas is generated by discharge decomposition. The probability that ions and the like in the plasma will collide with the substrate 8 is significantly reduced.
したがって、この衝突によって既に堆積された薄膜に欠
陥を生じさせる確率が著しく減少する。Therefore, the probability that this collision will cause defects in the already deposited film is significantly reduced.
また、前記従来例のように、前記基板８の表面が直接プ
ラズマ中にさらされる場合には、寿命が短かく、良貨の
薄膜を形成することのできないラジカルＳ Ｉ Ｈ２も
基板表面に到達する可能性が大きく、良りτの薄膜形成
に寄与する寿命の長いラジカルＳｉＨ３の存在確率が相
対的に小さいため、形成される膜質が低下しがちである
。これに比較して、本実施例のように基板８の周囲を同
電位にすることによって、基板８の表面に到達できる粒
子を、寿命が長いために非プラズマ領域でも一定時間存
在でき、かつ、良質の薄膜を形成するラジカルＳ ｉ
Ｈ３に限定することが可能になる。これにより、良質の
薄膜を形成させることが可能になる。In addition, when the surface of the substrate 8 is directly exposed to plasma as in the conventional example, the radical S I H2, which has a short life and cannot form a good thin film, may also reach the substrate surface. Since the probability of the existence of radicals SiH3, which have a large property and a long life and contribute to the formation of a thin film with a good τ, is relatively small, the quality of the formed film tends to deteriorate. In contrast, by setting the surroundings of the substrate 8 at the same potential as in this embodiment, particles that can reach the surface of the substrate 8 can exist for a certain period of time even in a non-plasma region due to their long lifespan. Radical Si that forms a high quality thin film
It becomes possible to limit it to H3. This makes it possible to form a high quality thin film.
さらに、前記実施例の装置は、前記第２図にかかげた従
来の装置におけるアノード８のかわりに、前記アノード
３０を用いているだけである。したがって、従来の装置
に極めて簡単な改造を施すだけで得ることができるから
、従来の装置を有効に利用することが可能である。Furthermore, the apparatus of the embodiment merely uses the anode 30 in place of the anode 8 in the conventional apparatus shown in FIG. Therefore, since it can be obtained by making extremely simple modifications to the conventional device, it is possible to effectively utilize the conventional device.
次に、本発明者等は、前記一実施例にかかる方法及び装
置を用いて実際に非晶質シリコン薄膜の製造を行ったの
で、以下に、それによって得られた非晶質シリコン薄膜
の膜質を示すデータを別表１に示す。なお、別表１には
、比較のなめに、従来の方法及び装置（前記第２図に示
される装置を用いた例）によって製造した薄膜の膜質の
データを比較例として示しである。Next, the present inventors actually manufactured an amorphous silicon thin film using the method and apparatus according to the above example, and the film quality of the amorphous silicon thin film obtained thereby will be described below. Data showing this is shown in Attached Table 1. For comparison, Table 1 shows, as a comparative example, data on the film quality of a thin film produced by a conventional method and apparatus (an example using the apparatus shown in FIG. 2).
製造条件は前記−実施例及び比較例ともに以下の通りで
あった。The manufacturing conditions for both the above-mentioned Examples and Comparative Examples were as follows.
反応ガス
モノシラン（ＳｉＨ４）ガス
反応気圧
０．８丁ｏｒｒ
基板温度（Ｔｓ）
Ｔｓ＝２５０’Ｃ
印加高周波電力
０．０２Ｗ／ｃｍ２
形成膜厚
０．３μｍ
なお、前記一実施例における通気性電極部材３２と前記
基板８との距離りは１ ｍｍとした。Reaction gas monosilane (SiH4) gas reaction pressure 0.8 torr Substrate temperature (Ts) Ts=250'C Applied high frequency power 0.02 W/cm2 Formed film thickness 0.3 μm Note that the air permeable electrode member 32 in the above embodiment The distance between the substrate 8 and the substrate 8 was 1 mm.
別表１から明らかなように、前記一実施例によって製造
した非晶質シリコン薄膜はημτ値（光導重度）が比較
例に比べて著しく高い値（３０倍）を示す。このημτ
値は、薄膜中の欠陥（例えば、ダングリングボンド：薄
膜中において、Ｓｉ等の元素が他の元素と何等の結合も
せずに存在する状態）密度と密接な関係を有し、この値
が大きいほど欠陥密度が小さいことを示すものであるか
ら、前記一実施例によって製造した非晶質シリコン薄膜
は比較例の場合に比べて欠陥密度が著しく小さいことが
わかる。As is clear from Attached Table 1, the amorphous silicon thin film produced according to the above example has a significantly higher ημτ value (light guiding degree) than that of the comparative example (30 times). This ημτ
The value has a close relationship with the density of defects in the thin film (for example, dangling bonds: a state in which elements such as Si exist without any bond with other elements in the thin film), and this value is large. This indicates that the defect density is significantly lower in the amorphous silicon thin film manufactured according to the above-mentioned example than in the case of the comparative example.
なお、前記一実施例によると薄膜の成長速度が比較例に
比べて約５倍と長くなるが、非晶質シリコン薄膜は、一
般に、その膜厚が極めて薄くてよい（例えば、ＴＰＴに
用いる非晶質シリコン薄膜の膜厚は０．３μｍである）
から、実用上問題はない。According to the above example, the growth rate of the thin film is about 5 times longer than that of the comparative example, but the thickness of the amorphous silicon thin film can generally be extremely thin (for example, the thickness of the amorphous silicon thin film can be extremely thin (for example, The thickness of the crystalline silicon thin film is 0.3 μm)
Therefore, there is no problem in practical use.
また、例えば、全体の膜厚が比鮫的厚い（〜１μｍ）セ
ンサ等のデバイスの場合にあっては、膜質が性能に大き
く影響する部分、例えば、光吸収層（光キヤリア発生層
）だけを前記一実施例の方法によって製造し、他の部分
を他の膜形成スピードの早い方法で形成することによっ
て前記一実施例の方法を適用することができる。In addition, for example, in the case of devices such as sensors where the overall film thickness is relatively thick (~1 μm), only the parts where the film quality has a large effect on performance, such as the light absorption layer (light carrier generation layer), may be The method of the above embodiment can be applied by manufacturing the film using the method of the above embodiment and forming other parts using another method with a faster film formation speed.
さらに、前記一実施例にあっては、本発明の方法を非晶
質シリコン薄膜の製造に適用する例をかかげたが、本発
明は、これに限られることなく、類似の他の薄膜製造に
も適用することができる。Furthermore, although the method of the present invention is applied to the production of an amorphous silicon thin film in the above embodiment, the present invention is not limited to this, but can be applied to the production of other similar thin films. can also be applied.
また、前記一実施例では、基板の周囲に非プラズマ領域
を形成するために、前記基板の周囲をアノードと同電位
にする例をかかげたが、本発明はこれに限られることな
く、例えば、基板の周囲から該基板に吹き掛けるように
して反応ガスを導入することによって基板の周囲だけを
プラズマが発生しない状態にして非プラズマ領域を形成
してもよい。Further, in the above-mentioned embodiment, in order to form a non-plasma region around the substrate, the area around the substrate is made to have the same potential as the anode, but the present invention is not limited to this, and for example, A non-plasma region may be formed by introducing a reactive gas such that it is sprayed onto the substrate from the periphery of the substrate so that plasma is not generated only around the substrate.
また、前記一実施例では、通気性電極部材を、導電性線
材で網目状に形成して構成した例をかかげたが、本発明
はこれに限られることなく、例えば、前記通気性電極部
材を、多数の導電性線材を単に平行に配列したもので構
成してもよく、あるいは、線材を用いることなく、例え
ば、導電性の布材その他の導電性と通気性とを兼ね備え
た部材を用いてもよいことは勿論である。Further, in the above-mentioned embodiment, an example was given in which the breathable electrode member was configured by forming the conductive wire material into a mesh shape, but the present invention is not limited to this, and for example, the breathable electrode member It may be constructed by simply arranging a large number of conductive wires in parallel, or it may be constructed by using conductive cloth or other material that has both conductivity and air permeability without using wires. Of course, this is a good thing.
［発明の効果コ
以上詳述したように、本発明は、プラズマＣＶＤ法によ
って薄膜を製造するにあたり、薄膜を形成すべき基板の
周囲に非プラズマ領域を形成するようにしたもので、こ
れにより、基板がプラズマ中に直接さらされることによ
るプラズマ中のイオンの衝撃による欠陥の発生を緩和し
、同時に、プラズマ中にあって比較的寿命が長く、がっ
、良質な膜の形成に寄与する活性物質だけが基板表面に
到達できるようにして、膜質の良好な薄膜を比較的簡単
に得られるようにしたものである。[Effects of the Invention] As detailed above, in the present invention, when manufacturing a thin film by the plasma CVD method, a non-plasma region is formed around the substrate on which the thin film is to be formed. An active substance that alleviates the occurrence of defects caused by the bombardment of ions in the plasma when the substrate is directly exposed to the plasma, and at the same time contributes to the formation of a high-quality film with a relatively long life in the plasma. This makes it possible to obtain a thin film with good quality relatively easily by allowing only the thin film to reach the substrate surface.
第１図は、本発明の一実施例にががるプラズマＣＶＤ法
による薄膜の製造方法を実施するための装置の構成を示
す図、第２図は従来のプラズマＣＶＤ法による薄膜の製
造方法を実施するための装置の構成を示す図である。
１・・・真空チャンバー、２・・・カソード、３，３０
・・・アノード、４・・・高周波発生装置、５・・・加
熱手段、６・・・反応ガス導入口、７・・・排気口、８
・・・基板、３１・・・アノード３０の側壁部、３２・
・・通気性電極部材。
別表１
第
図
樅
手続性■正書（自発）
平成元年 ９月２７日
特許庁長官 吉 １）文 毅 殿
１、事件の表示
昭和６３年特許願第２８７７９３号
２、発明の名称
プラズマＣＶＤ法による薄膜の製造方法及びその装置３
、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所（〒１０５）東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名
称（０２９） 沖電気工業株式会社代表者小杉信光
４、代理人
住所（〒１０８）東京都港区芝浦４丁目１０番３号５、
補正の対象
明細書の「発明の詳細な説明」の欄。
第２図
６、補正の内容
（１）明細書第１６頁第２行のｒ３０倍」を「３倍」と
訂正する。
（２）明細書第１６頁第１１行の「成長速度」を「成長
時間」と訂正する。
（３）明細書第１７頁第１１行〜第１７頁第１５行の「
限られることなく、例えば、基板の周囲から該基板に吹
き掛けるようにして反応ガスを導入することによって基
板の周囲だけをプラズマが発生しない状態にして非プラ
ズマ領域を形成してもよい。」を［限られることはない
。」と訂正する９
以上FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for implementing a method for manufacturing a thin film by plasma CVD according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an apparatus for implementing the method. 1... Vacuum chamber, 2... Cathode, 3,30
... Anode, 4... High frequency generator, 5... Heating means, 6... Reaction gas inlet, 7... Exhaust port, 8
. . . Substrate, 31 . . . Side wall portion of anode 30, 32.
...Breathable electrode member. Attached Table 1 Figure 1 Procedurality ■ Official text (spontaneous) September 27, 1989 Director General of the Japan Patent Office Yoshi 1) Takeshi Moon 1, Indication of the case 1987 Patent Application No. 287793 2, Name of the invention Plasma CVD method Thin film manufacturing method and device 3
, Relationship with the person making the amendment Patent applicant address (105) 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Name (029) Oki Electric Industry Co., Ltd. Representative Nobumitsu Kosugi 4 Address of agent (108) 4-10-3-5 Shibaura, Minato-ku, Tokyo.
"Detailed Description of the Invention" column of the specification to be amended. 2.6, Contents of amendment (1) In the second line of page 16 of the specification, "r30 times" is corrected to "3 times". (2) "Growth rate" on page 16, line 11 of the specification is corrected to "growth time." (3) "Page 17, line 11 to page 17, line 15 of the specification"
Without limitation, for example, a non-plasma region may be formed by introducing a reactive gas by spraying onto the substrate from around the substrate so that plasma is not generated only around the substrate. ” [not limited to]. 9 or more
Claims (3)
空チャンバー内に反応ガスを流通させ、前記アノードを
加熱して該アノード上に載置された基板を加熱するとと
もに、前記カソードとアノードとの間に高周波電力を印
加することにより前記反応ガスを放電分解して、前記基
板上に薄膜を形成するようにしたプラズマＣＶＤ法によ
る薄膜の製造方法において、 前記基板の周囲に非プラズマ領域を形成して前記基板に
薄膜を形成させるようにしたことを特徴とするプラズマ
ＣＶＤ法による薄膜の製造方法。(1) A reaction gas is passed through a vacuum chamber containing a cathode and an anode facing each other, and the anode is heated to heat the substrate placed on the anode, and the cathode and anode are heated. In a method for producing a thin film by plasma CVD method, in which a thin film is formed on the substrate by discharging and decomposing the reactive gas by applying high frequency power between the steps, a non-plasma region is formed around the substrate. A method for producing a thin film by a plasma CVD method, characterized in that the thin film is formed on the substrate using a plasma CVD method.
の製造方法において、 前記基板の周囲を該基板が載置されるアノードと同電位
に保持しつつ前記基板に薄膜を形成させるようにしたこ
とを特徴とするプラズマＣＶＤ法による薄膜の製造方法
。(2) In the method for manufacturing a thin film by the plasma CVD method according to claim (1), the thin film is formed on the substrate while maintaining the periphery of the substrate at the same potential as the anode on which the substrate is placed. A method for producing a thin film using a plasma CVD method, characterized in that:
空チャンバー内に反応ガスを流通させ、前記アノードを
加熱して該アノード上に載置された基板を加熱するとと
もに、前記カソードとアノードとの間に高周波電力を印
加することにより前記反応ガスを放電分解して、前記基
板上に薄膜を形成するようにしたプラズマＣＶＤ法によ
る薄膜の製造装置において、 前記基板の周囲を前記アノードに電気的に接続されて該
アノードと同電位に保持された電極部材で囲むとともに
、この電極部材の少なくとも一部を前記反応ガスを通過
させることのできる通気性部材で構成したことを特徴と
するプラズマＣＶＤ法による薄膜の製造装置。(3) A reaction gas is passed through a vacuum chamber containing a cathode and an anode facing each other, and the anode is heated to heat the substrate placed on the anode, and the cathode and anode are heated. In an apparatus for manufacturing a thin film by a plasma CVD method, in which a thin film is formed on the substrate by discharging and decomposing the reaction gas by applying high frequency power between the substrates, the periphery of the substrate is electrically connected to the anode. A plasma CVD method characterized in that the method is surrounded by an electrode member that is connected and held at the same potential as the anode, and that at least a part of the electrode member is made of a breathable member that allows the reaction gas to pass through. Thin film manufacturing equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63287793A JPH02134814A (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Manufacture of thin film through plasma cvd method and its device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63287793A JPH02134814A (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Manufacture of thin film through plasma cvd method and its device |
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|---|---|
| JPH02134814A true JPH02134814A (en) | 1990-05-23 |
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ID=17721820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02134814A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107109618A (en) * | 2015-06-29 | 2017-08-29 | 株式会社爱发科 | Substrate board treatment |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP63287793A patent/JPH02134814A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107109618A (en) * | 2015-06-29 | 2017-08-29 | 株式会社爱发科 | Substrate board treatment |
| JPWO2017002564A1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-11-02 | 株式会社アルバック | Substrate processing equipment |
| US10490390B2 (en) | 2015-06-29 | 2019-11-26 | Ulvac, Inc. | Substrate processing device |
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