JPS60241222A - Formation of accumulated film - Google Patents
Formation of accumulated filmInfo
- Publication number
- JPS60241222A JPS60241222A JP59098375A JP9837584A JPS60241222A JP S60241222 A JPS60241222 A JP S60241222A JP 59098375 A JP59098375 A JP 59098375A JP 9837584 A JP9837584 A JP 9837584A JP S60241222 A JPS60241222 A JP S60241222A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support
- film
- raw material
- gas
- thermal energy
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、励起エネルギーとして熱を利用し、光導電膜
、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体上に形成さ
せる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、熱エネルギー
の付与により、原料ガスの励起、分解状態を作り、所定
の支持体上に、特にアモルファスシリコン（以下ａ−３
ｔと略記する）の堆積膜を形成する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a photoconductive film, a semiconductor film, or an insulating film on a predetermined support using heat as excitation energy. By applying amorphous silicon (hereinafter referred to as a-3
(abbreviated as t)).
従来、ａ−５ｉの堆積膜形成方法としては、ＳｉＨ４ま
たはＳ ｉ ２Ｈ６を原料として用いたグロー放電堆積
法及び熱エネルギー堆積法が知られている。即ち、これ
らの堆積法は、原料ガスとしてのＳｉＨ４またはＳ ｉ
２Ｈ６を電気エネルギーや熱エネルギー（励起エネル
ギー）により分解して支持体上にａ−３ｉの堆積膜を形
成させる方法であり、形成された堆積膜は、光導電膜、
半導体あるいは絶縁性の膜等として種々の目的に利用さ
れている。Conventionally, glow discharge deposition and thermal energy deposition using SiH4 or Si2H6 as a raw material are known as methods for forming a-5i deposited films. That is, these deposition methods use SiH4 or SiH4 as a raw material gas.
This is a method in which 2H6 is decomposed using electrical energy or thermal energy (excitation energy) to form a deposited film of a-3i on a support, and the deposited film formed is a photoconductive film,
It is used for various purposes as a semiconductor or insulating film.
しかしながら、高出力放電下で堆積膜の形成が行なわれ
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい。特に、厚膜の堆積膜
を電気的、光学的特性に於いて均一にこの方法により形
成することは非常に困難であった。However, in the glow discharge deposition method, in which the deposited film is formed under high-power discharge, it is difficult to control reproducible and stable conditions, such as not always achieving a uniform discharge distribution state, and furthermore, the film formation The high-power discharge has a large effect on the film inside the film, making it difficult to ensure the uniformity of electrical and optical properties and quality stability of the formed film, causing disturbances on the film surface during deposition, and damage to the inside of the deposited film. defects are likely to occur. In particular, it has been extremely difficult to form a thick deposited film with uniform electrical and optical properties using this method.
一方、熱エネルギー堆積法においても、通常４００℃以
上の高温が必要となることから使用される支持体材料が
限定され、加えて所望のａ−３ｉ中の有用な結合水素原
子が離脱してしまう確率が増加するため、所望の特性が
得難い。On the other hand, the thermal energy deposition method also requires a high temperature of 400°C or higher, which limits the support materials that can be used, and in addition, useful bonded hydrogen atoms in the desired a-3i are separated. Since the probability increases, it is difficult to obtain desired characteristics.
そこで、これらの問題点を解決する１つの方法として、
ＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６以外のシリコン化合物を原料とす
るａ−３ｉの低熱量の熱エネルギー堆積法（熱ＣＶＤ）
が注目される。Therefore, one way to solve these problems is to
A-3i low heat energy deposition method (thermal CVD) using silicon compounds other than SiH4 and Si2H6 as raw materials
is attracting attention.
この低熱量の熱エネルギー堆積法は、励起エネルギーと
しての前述の方法に於けるグロー放電や高温加熱の代わ
りに低温加熱を用いるものであり、ａ−３ｉの堆積膜の
作製を低エネルギーレベルで実施できるようにするもの
である。また、低温なほど原料ガスを均一に加温するこ
とが容易であり、前述の堆積法と比べて低いエネルギー
消費で、均一性を保持した高品質の成膜を行なうことが
でき、また製造条件の制御が容易で安定した再現性が得
かれ、更に支持体を高温に加熱する必要がなく、支持体
に対す本発明は上記した点に鑑みなされたものであり、
励起エネルギーとして、低レベルの熱エネルギーを用い
て高品質を維持しつつ高い成膜速度でシリコン原子を含
む堆積膜を低エネルギーレベルで形成することのできる
熱エネルギー堆積法を提供することにある。This low-calorie thermal energy deposition method uses low-temperature heating instead of the glow discharge and high-temperature heating in the above-mentioned methods as excitation energy, and allows the production of a-3i deposited films at low energy levels. It is something that makes it possible. In addition, the lower the temperature, the easier it is to uniformly heat the raw material gas, making it possible to form a high-quality film that maintains uniformity with lower energy consumption than the above-mentioned deposition method. The present invention for a support was made in view of the above points, since it is easy to control and stable reproducibility is obtained, and there is no need to heat the support to a high temperature.
An object of the present invention is to provide a thermal energy deposition method capable of forming a deposited film containing silicon atoms at a high deposition rate while maintaining high quality using low-level thermal energy as excitation energy.
本発明の他の目的は、大面積、厚膜の堆積膜の形成にあ
っても、電気的、光学的特性の均一性１品質の安定生を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。Another object of the present invention is to form a high-quality deposited film that ensures uniformity of electrical and optical properties and stable quality even in the formation of a large-area, thick deposited film. The goal is to provide a way to do so.
本発明は、鋭意検討の結果、これらの百的が、熱エネル
ギーにより分解される原料ガスとして、一般式； Ｓ
１ｎＨ２ｎ＋２ （ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン
化合物をハロゲン化合物との混合状態で用いることによ
って達成されることを見い出し完成されたものである。As a result of extensive studies, the present invention has determined that these 100 targets have the following general formula: S as a raw material gas decomposed by thermal energy
It was discovered and completed that this can be achieved by using a linear silane compound represented by 1nH2n+2 (n≧1) in a mixed state with a halogen compound.
万
すなわち、本発明の堆積膜形成、法は、支持体が配置さ
れた堆積室内に、一般式；５ｉｎ）（２ｎ＋２ （ｎ≧
１）で表わされる直鎖状シラン化合物及びハロゲン化合
物の気体状雰囲気を形成し、これら化合物を熱エネルギ
ーを利用し特徴とする。That is, the method for forming a deposited film of the present invention has a general formula: 5 inches) (2n+2 (n≧
A gaseous atmosphere of the linear silane compound and halogen compound represented by 1) is formed, and these compounds are characterized using thermal energy.
本発明の方法に於いて使用されるａ−Ｓｉ堆積膜形成用
の原料は、一般式； Ｓ ｉ ｎＨ２ｎ＋２（ｎ≧１）
で表わされる直鎖状シラン化合物であり、良質なａ−３
ｉ堆積膜を形成するためには、」二記式中のｎが１〜１
５、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜６である
ことが望ましい。The raw material for forming the a-Si deposited film used in the method of the present invention has the general formula; Si nH2n+2 (n≧1)
It is a linear silane compound represented by
In order to form a deposited film, n in the two notation formula is 1 to 1.
5, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6.
しかしながら、このような直鎖状シラン化合物は、励起
エネルギーとして熱エネルギーを用いた場合、効率良い
、励起１分解が得られず。However, in such a linear silane compound, efficient excitation-1 decomposition cannot be obtained when thermal energy is used as excitation energy.
良好な成膜速度が得られない。A good film formation rate cannot be obtained.
そこで本発明の方法に於いては、熱エネルギーによる上
記の直鎖状シラン化合物の励起、分解をより効率良く促
進させるために、該直鎖状シラン化合物にハロゲン化合
物が混合される。Therefore, in the method of the present invention, a halogen compound is mixed with the linear silane compound in order to more efficiently promote the excitation and decomposition of the linear silane compound by thermal energy.
本発明の方法に於いて上記直鎖状シラン化合物に混合さ
れるハロゲン化合物は、ハロゲン原子を含有した化合物
であり、上記直鎖状シラン化合物の熱エネルギーによる
励起、分解をより効率良く促進させることのできるもの
である。The halogen compound mixed with the linear silane compound in the method of the present invention is a compound containing a halogen atom, and promotes excitation and decomposition of the linear silane compound by thermal energy more efficiently. It is something that can be done.
このようなハロゲン化合物としては、Ｃ１２゜Ｂｒ２．
Ｉ２．Ｆ２等のハロゲンカス等を挙げることができる。Such halogen compounds include C12°Br2.
I2. Examples include halogen residue such as F2.
本発明の方法に於ける前記ａ−３ｔ膜形成用原料化合物
に混合されるハロゲン化合物の割合いは、使用されるａ
−３ｉ膜膜形成用原料台物及びハロゲン化合物の種類等
によって異なるが、０．００１Ｖｏ１％〜９５Ｖｏ１％
、好ましくは０．ＩＶｏ１％ご７０Ｖｏ１％の範囲で使
用される。The ratio of the halogen compound mixed in the raw material compound for forming the a-3T film in the method of the present invention is
0.001Vo1% to 95Vo1%, although it varies depending on the raw materials for forming the 3i film and the type of halogen compound.
, preferably 0. It is used in the range of 70Vo1% per IVo1%.
次に、前記堆積室内に導入された前記シリコン化合物ガ
スに対する熱エネルギーの付与はジュール熱発生要素高
周波加熱手段等を用いて行われる。Next, thermal energy is applied to the silicon compound gas introduced into the deposition chamber using a Joule heat generating element high frequency heating means or the like.
ジュール熱発生要素としては電熱線、電熱板等のヒータ
を、また、高周波加熱手段としては誘導加熱、誘電加熱
等を挙げることができる６ジユ一ル熱発生要素による実
施態様について説明すればヒータを支持体の裏面に接触
ないし近接５せて支持体表面を伝導加熱し、表面近傍の
原料ガスを熱励起、分解せしめ、分解生成物を支持体表
面に堆積させる。The Joule heat generating element may be a heater such as an electric heating wire or an electric heating plate, and the high frequency heating means may be induction heating, dielectric heating, etc.If we describe an embodiment using a 6-joule heat generating element, we will explain the heater. The surface of the support is brought into contact with or in close proximity to the back surface of the support, and the surface of the support is heated by conduction, the raw material gas near the surface is thermally excited and decomposed, and the decomposition products are deposited on the surface of the support.
他にヒーターを支持体の表面近傍に置くことも可能であ
る。Alternatively, it is also possible to place the heater near the surface of the support.
以下、第１図を参照しつつ本発明の方法を詳細に説明す
る。Hereinafter, the method of the present invention will be explained in detail with reference to FIG.
第１図は支持体上に、ａ−３ｉからなる光導電膜、半導
体膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積膜
形成装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a deposited film forming apparatus for forming a functional film such as a photoconductive film, a semiconductor film, or an insulating film made of a-3i on a support.
堆ａ膜の形成は堆積室ｌの内部で行なわれる。Formation of the deposited film takes place inside the deposition chamber l.
堆積室１の内部に置かれる３は支持体の配置される支持
台である。Reference numeral 3 placed inside the deposition chamber 1 is a support base on which a support is placed.
４は支持体加熱用のヒーターであり、導線５によって該
ヒーター４に給電される。堆積室ｌ内にａ−３ｉの原料
ガス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等の
ガスを導入するためのガス導入管内が堆積室ｌに連結さ
れている。Reference numeral 4 denotes a heater for heating the support, and power is supplied to the heater 4 through a conductive wire 5. The inside of the gas introduction pipe for introducing the raw material gas of a-3i and gases such as carrier gas used as needed into the deposition chamber 1 is connected to the deposition chamber 1.
このガス導入管１７の他端は上記原料ガス及び必要に応
じて使用されるキャリアガス等のガスを供給するための
ガス供給源９，１０，１１゜１２に連結されている。ガ
ス供給源９，１０゜１１．１２から堆積室１に向って流
出する各々のガスの流量を計測するため、対応するフロ
ーメータ１５−１．１５−２．１５−３．１５−４が対
応する分枝したガス導入管１７−１゜１７−２．１７−
３．１７−４の途中に設けられる。各々のフローメータ
の前後にはバルブ１４−１．１４−２．１４−３．１４
−４．１６−１，１６−２．１６−３．１６−４が設け
られ、これらのパルプを調節することにより所定の流量
のガスを供給しうる。１３−１．１３−２．１３−３．
１３−４．は圧力メータであり、対応するフローメータ
の高圧側の圧力を計測するためのものである。The other end of this gas introduction pipe 17 is connected to gas supply sources 9, 10, 11, 12 for supplying the raw material gas and gases such as carrier gas used as necessary. In order to measure the flow rate of each gas flowing out toward the deposition chamber 1 from the gas supply sources 9, 10° 11.12, corresponding flow meters 15-1.15-2.15-3.15-4 are used. Branched gas introduction pipe 17-1゜17-2.17-
3. It is set in the middle of 17-4. Valve 14-1.14-2.14-3.14 before and after each flow meter
-4.16-1, 16-2.16-3.16-4 are provided, and a predetermined flow rate of gas can be supplied by adjusting these pulps. 13-1.13-2.13-3.
13-4. is a pressure meter, and is used to measure the pressure on the high pressure side of the corresponding flow meter.
フローメータを通過した各々のガスは混合されて、不図
示の排気装置によって減圧下にある堆積室１内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ１８は混合ガスの場合にはその
総圧が計測される。The gases that have passed through the flow meters are mixed and introduced into the deposition chamber 1 under reduced pressure by an exhaust device (not shown). In addition, the pressure meter 18 measures the total pressure in the case of mixed gas.
堆積室ｌ内を減圧にしたり、導入されたガスを排気する
ために、ガス排気管２０が堆積室ｌに連結されている。A gas exhaust pipe 20 is connected to the deposition chamber 1 in order to reduce the pressure inside the deposition chamber 1 and to exhaust the introduced gas.
ガス排気管の他端は不図示の排気装置に連結される。The other end of the gas exhaust pipe is connected to an exhaust device (not shown).
本発明に於いて、ガス供給源９，１０，１１゜１２の個
数は適宜、増減されうるものである。In the present invention, the number of gas supply sources 9, 10, 11, 12 can be increased or decreased as appropriate.
つまり、単一の原料ガスを使用する場合にはガス供給源
は１つで足りる。しかしながら、２種の原料ガスを混合
して使用する場合、単一の原料ガスに（触媒ガスわ−る
いはキャリアーガス等）を混合する場合には２つ以上必
要である。That is, when using a single raw material gas, one gas supply source is sufficient. However, when two types of raw material gases are mixed and used, or when a single raw material gas (catalyst gas, carrier gas, etc.) is mixed, two or more are required.
なお、原料の中には常温で気体にならず、液体のままの
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にキャリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフローメー
タを通って堆積室ｌ内に導入される。Note that some raw materials do not turn into gas at room temperature and remain liquid, so when using liquid raw materials, a vaporizer (not shown) is installed. There are two types of vaporizers: those that utilize heating and boiling, and those that pass a carrier gas through a liquid raw material. The raw material gas obtained by vaporization is introduced into the deposition chamber 1 through a flow meter.
このような第１図に示した装置を使用して本発明の方法
により以下のようにしてａ−５ｔからなる堆積膜を形成
することができる。Using the apparatus shown in FIG. 1 and the method of the present invention, a deposited film consisting of a-5t can be formed in the following manner.
まず、堆積室１内の支持台３」二に支持体２をセットす
る。First, the support 2 is set on the support stand 3'' in the deposition chamber 1.
支持体２としては、形成された堆積膜の用途等に応じて
種々のものが使用される。該支持体を形成できる材料と
しては、導電性支持体には、例えば、ＮｉＣ１，ステン
レス、 Ａｌ、Ｃｒ。Various types of supports 2 can be used depending on the purpose of the deposited film formed. Examples of materials that can form the conductive support include NiCl, stainless steel, Al, and Cr.
Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ。Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt.
Ｐｄ等の金属またはこれらの合金、半導電性支持体には
、Ｓｔ、Ｇｅ等の半導体、また電気絶縁性支持体には、
ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セル
ローズアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合
成樹脂、カラス、セラミックス、紙等を挙げることがで
きる。支持体２の形状及び大きさは、その使用する用途
に応じて、適宜決定される。Metals such as Pd or alloys thereof; semiconductive supports include semiconductors such as St and Ge; and electrically insulating supports include
Polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride,
Examples include synthetic resins such as polyvinylidene chloride, polystyrene, and polyamide, glass, ceramics, and paper. The shape and size of the support 2 are determined as appropriate depending on the intended use.
特に、本発明の方法に於いては、支持体の温度を１５０
〜３００℃程度と比較的低い温度とすることができるの
で、上記の支持体を形成する材料の中でも、従来のグロ
ー放電堆積法や従来の熱エネルギー堆積法には適用でき
なかった耐熱性の低い材料からなる支持体をも使用する
ことが可能となった。In particular, in the method of the present invention, the temperature of the support is 150°C.
Since the temperature can be relatively low at ~300°C, among the materials for forming the support described above, it is possible to use materials with low heat resistance that cannot be applied to conventional glow discharge deposition methods or conventional thermal energy deposition methods. It has become possible to also use supports made of materials.
このように支持体２を堆積室１内の支持台３上に置いた
後に、ガス排気管２ｏを通して不図示の排気装置により
堆積室内の空気を排気し、減圧にする。減圧下の堆積室
内の気圧は５ＸＩＯ−５Ｔｏｒｒ以下、好適には１Ｏ−
ＧＴｏｒｒ以下が望ましい。After the support 2 is placed on the support stand 3 in the deposition chamber 1 in this way, the air in the deposition chamber is exhausted through the gas exhaust pipe 2o by an exhaust device (not shown) to reduce the pressure. The atmospheric pressure in the deposition chamber under reduced pressure is 5XIO-5 Torr or less, preferably 1O-
It is desirable that it is less than GTor.
熱エネルギー付与手段として、電熱ヒータ４を用いる場
合には堆積室１内が減圧されたところで、ヒーター４に
通電し、支持体３を所定の温度に加熱する。この時の支
持体の温度は、１５０〜３００℃、好ましくは２００〜
２５０℃とされる。When an electric heater 4 is used as the thermal energy applying means, after the pressure inside the deposition chamber 1 is reduced, the heater 4 is energized to heat the support 3 to a predetermined temperature. The temperature of the support at this time is 150 to 300°C, preferably 200 to 300°C.
The temperature is assumed to be 250°C.
このように、本発明の方法に於いては支持体温度が比較
的低温であるので、グロー放電堆積法やＳｉＨ４，Ｓ
１２Ｈ６を原料として用いた熱エネルギー堆積法に於け
るような支持体の高温加熱を必要としないために、この
ために必要とされるエネルギー消費を節約することがで
きる。As described above, since the support temperature is relatively low in the method of the present invention, glow discharge deposition method, SiH4, S
Since there is no need to heat the support to high temperatures as in thermal energy deposition methods using 12H6 as raw material, the energy consumption required for this purpose can be saved.
次に、先に挙げたようなａ−３ｉ膜形成用の原料化合物
の（Ｊ一種現、上の）ガスが貯蔵されている供給１ｉｌ
ｉ９の／ヘルプ１４−１．１６−１を各々開き、原料ガ
スを堆積室１内に送りこむ。Next, the supply 1il in which the gas of the raw material compound for forming the a-3i film (J type, above) as mentioned above is stored.
/Help 14-1 and 16-1 of i9 are opened, and the raw material gas is sent into the deposition chamber 1.
このとき対応するフローメータ１５−１で計測しながら
流量調整を行なう。通常、原料ガスのｆｌＥ量は１０〜
１１０００３ＣＣ，好適には２０〜５００３ＣＣＭの範
囲が望ましい。At this time, the flow rate is adjusted while being measured by the corresponding flow meter 15-1. Usually, the flE amount of raw material gas is 10~
A range of 110,003 CCM, preferably 20 to 5,003 CCM is desirable.
堆積室ｌ内の原料ガスの圧力は１０−２〜１００Ｔｏ
ｒ ｒ、好ましくは１Ｏ−２−ＩＴｏｒｒの範囲に維持
されることが望ましい。The pressure of the raw material gas in the deposition chamber 1 is 10-2 to 100To
It is desirable to maintain r r, preferably in the range of 1O-2-ITorr.
このようにして、支持体２の表面近傍を流れる原料ガス
には熱エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促され
、生成物質であるａ−５ｉが支持体上に堆積される。In this way, thermal energy is imparted to the raw material gas flowing near the surface of the support 2, promoting thermal excitation and thermal decomposition, and a-5i, which is a product, is deposited on the support.
本発明の方ｖ４に使用される原料ガスは、先に述べたよ
うに、熱エネルギーによって容易に励起、分解するので
、５〜５０人／ ｓ ｅ ｃ程度の高い成膜速度が得ら
れる。ａ−３ｉ以外の分解生成物及び分解しなかった余
剰の原料ガス等はガス排気管２０を通して排出され、一
方、新たな原料ガスがガス導入管１７を通して連続的に
供給される。As mentioned above, the raw material gas used in method v4 of the present invention is easily excited and decomposed by thermal energy, so that a high film formation rate of about 5 to 50 persons/sec can be obtained. Decomposition products other than a-3i and undecomposed surplus raw material gas are discharged through the gas exhaust pipe 20, while new raw material gas is continuously supplied through the gas introduction pipe 17.
本発明の方法に於いては励起エネルギーとして熱エネル
ギーを使用するが、高熱量ではなく低熱量の付与である
ので、該エネルギーを付与すべき原料カスの占める所定
の空間に対して常に均一にイ・Ｊ与できる。In the method of the present invention, thermal energy is used as excitation energy, but since a low amount of heat is applied instead of a high amount of heat, the energy is always uniformly applied to the predetermined space occupied by the raw material waste to be applied.・I can give J.
形成過程にある堆積膜へのグロー放電堆積法に於いて認
められたような高出力放電による影響はなく、堆積時で
膜表面の乱れ、堆積１１り内の欠陥を起すことなく、均
一性を保ちつつ堆積膜の形成が継続される。There is no effect of high-power discharge on the deposited film during the formation process, as observed in the glow discharge deposition method, and uniformity can be maintained without causing disturbances on the film surface or defects within the deposition layer during deposition. The formation of the deposited film continues while maintaining the temperature.
このようにしてａ −Ｓ ｉ ＩＩＩが支持体２上に形
成され、ａ−３ｔの所望の膜厚が得られたところで、ヒ
ータ４からの熱エネルギーの付与を停止し、更にバルブ
１４−１．１６−１を閉し、原料カスの供給を停止する
。ａ−３ｉ膜の膜厚は、形成されたａ−３ｉ膜の用途等
に応じて適宜選択される。When a-S i III is thus formed on the support 2 and the desired film thickness of a-3t is obtained, the application of thermal energy from the heater 4 is stopped, and the valve 14-1. 16-1 is closed and the supply of raw material waste is stopped. The thickness of the a-3i film is appropriately selected depending on the intended use of the formed a-3i film.
次に、不図示の排気装置の駆動により、堆積室内のガス
を排除した後、支持体及び堆積膜が常温となったところ
でバルブ２１をあけて、堆積室に大気を徐々に導入し、
堆積室内を常圧に戻して、ａ−Ｓｉ膜の形成された支持
体を取り出す。Next, after the gas in the deposition chamber is removed by driving an exhaust device (not shown), the valve 21 is opened when the support and the deposited film reach room temperature, and atmospheric air is gradually introduced into the deposition chamber.
The inside of the deposition chamber is returned to normal pressure, and the support on which the a-Si film is formed is taken out.
このようにして本発明の方法により支持体上に形成され
たａ−３ｉ膜は、電気的、光学的特性の均一性、品質の
安定性に優れたａ −Ｓ ｉ ＩＩｌである。The a-3i film thus formed on the support by the method of the present invention is an a-S i III film with excellent uniformity of electrical and optical properties and stability of quality.
なお１以上説明した本発明の方法の一例に於いては、減
圧下に於いて堆積膜が形成されたが、これに限定される
ことなく、本発明方法は、所望に応して常圧下、加圧下
に於いて行なうこともできる。In the above-described example of the method of the present invention, the deposited film is formed under reduced pressure, but the present invention is not limited to this, and the method of the present invention can be formed under normal pressure, under normal pressure, as desired. It can also be carried out under pressure.
以上のような本発明の方法によれば、励起エネルギーと
して、低熱量の熱エネルギーを使用し、かつ該熱エネル
ギーによって容易に励起、分解する原料カスを用いたこ
とにより、高い成膜速度による低エネルギーレベルでの
ａ−３ｉ堆積膜の形成が可能となり、電気的、光学的特
性の均一性、品質の安定性に優れたａ−３ｉ堆積膜を形
成することができるようになった。According to the method of the present invention as described above, a low amount of thermal energy is used as excitation energy, and raw material waste that is easily excited and decomposed by the thermal energy is used, so that a high film formation rate can be achieved. It has become possible to form an a-3i deposited film at an energy level, and it has become possible to form an a-3i deposited film with excellent uniformity of electrical and optical properties and stability of quality.
従って、本発明の方法に於いては、従来のグロー放電堆
積法や従来の熱エネルギー堆積法には適用できなかった
耐熱性の低い材料からなる支持体をも使用することがで
き、また支持体の高温加熱に必要とされるエネルギー消
費を節約することが可能となった。Therefore, in the method of the present invention, supports made of materials with low heat resistance that cannot be applied to conventional glow discharge deposition methods or conventional thermal energy deposition methods can be used. It has become possible to save energy consumption required for high-temperature heating.
以下、本発明の方法を実施例に従って更に詳細に説明す
る。Hereinafter, the method of the present invention will be explained in more detail according to examples.
実施例１
第１図に示した装置を使用し、ａ−３ｉ堆積膜形成用の
原料としてＳｉ２Ｈ６を用い、更にハロゲン化合物とし
て、Ｉ２を用い、ａ−３ｉ（アモルファス−３ｉ ）
Ｉ＆ｔの形成を以下のようにして実施した。Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 1, Si2H6 was used as a raw material for forming an a-3i deposited film, and I2 was used as a halogen compound to form a-3i (amorphous-3i).
Formation of I&t was performed as follows.
まず、支持体（ポリエチレンテレフタレート）を堆積室
ｌ内の支持台３にセットし、ガス排気管２０を通して排
気装置（不図示）によって堆積室ｌ内を１Ｏ−６Ｔｏｒ
ｒに減圧し、ヒーター４に通電して支持体温度を２２５
°Ｃに保ち、次にＳｉ２Ｈ６が充填された原料供給源９
のバルブ１４−１．１６−１及び工２充填された供給源
２９のバルブ１４−５．１６−５を各々開き、原料ガス
及びハロゲン化合物ガスを堆積室ｌ内に導入した。First, a support (polyethylene terephthalate) is set on the support stand 3 in the deposition chamber 1, and the interior of the deposition chamber 1 is heated to 10-6 Torr through the gas exhaust pipe 20 and an exhaust device (not shown).
The pressure is reduced to r, and the heater 4 is energized to raise the support temperature to 225
Raw material source 9 kept at °C and then filled with Si2H6
The valve 14-1.16-1 of the step 2 and the valve 14-5.16-5 of the supply source 29 filled with the step 2 were opened, respectively, and the raw material gas and the halogen compound gas were introduced into the deposition chamber 1.
このとき対応するフローメータ１５−、．１ 。At this time, the corresponding flow meters 15-, . 1.
１５−５で計測しなからＳ’１２Ｈ６のガス流量を１５
０３ＣＣＭになるように、Ｉ２のガス流量を２０３ＣＣ
Ｍに調整した。次に、堆積室内の圧力を０．ＩＴｏｒｒ
に保ち、厚さ５０００人のａ−３ｉ層を、４５人／ ｓ
ｅ ｃの成膜速度で支持体２上に堆積させた。なお、
熱エネルギーは、堆積室１内に配置された支持体２表面
全体の近傍を流れるガスに対して、一様に付与された。15-5, the gas flow rate of S'12H6 is 15
Set the gas flow rate of I2 to 203CC so that it becomes 03CCM.
Adjusted to M. Next, the pressure inside the deposition chamber was reduced to 0. ITorr
A-3I layer with a thickness of 5000 people and 45 people/s
It was deposited on support 2 at a deposition rate of e c. In addition,
Thermal energy was uniformly applied to the gas flowing near the entire surface of the support 2 arranged in the deposition chamber 1.
このとき、ａ−３ｉ以外の分解生成物及び分解しなかっ
た余剰の原料ガス等はガス排気管２０を通して排出され
、一方、新たな原料ガス及びハロゲン化合物ガスがガス
導入管１７゜３０を通して連続的に供給された。At this time, decomposition products other than a-3i and surplus raw material gas that has not been decomposed are discharged through the gas exhaust pipe 20, while new raw material gas and halogen compound gas are continuously supplied through the gas introduction pipe 17°30. was supplied to.
このようにして本発明の方法により形成された、ａ−３
ｔｌｔ２の評価は、基板上に形成されたａ −Ｓ ｉ
ｌ！Ｊのそれぞれの上に、さらにクシ型のＡｌのギャッ
プ電極（長さ２５０ｇ、ｒｌ１５ｍｍ）を形成して、光
電流（光照射強度ＡＭ１．約１００ ｍ Ｗ ／ Ｃｍ
２）と暗電流を測定し、その光導電率σＰ及び光導電率
σＰと暗導電率σｄとの比（σＰ／σｄ）をめることに
よって行なった。a-3 thus formed by the method of the present invention.
The evaluation of tlt2 is based on the a-S i formed on the substrate.
l! A comb-shaped Al gap electrode (length 250 g, rl 15 mm) was further formed on each of the J, and a photocurrent (light irradiation intensity AM1.about 100 m W/Cm) was formed.
2) and the dark current were measured, and the photoconductivity σP and the ratio of the photoconductivity σP to the dark conductivity σd (σP/σd) were determined.
なお、ギャップ電極は、上記のようにして形成されたａ
−３ｉ膜を蒸着槽に入れて、数種を一度１Ｏ−ＧＴｏｒ
ｒの真空度まで減圧した後、真空度を１（１５Ｔｏｒｒ
に調整して、蒸着速度２０人／ ｓ ｅ ｃで、１５０
０人の層厚で、Ａ１をａ−３ｉ層上に蒸着し、これを所
定の形状を有するパターンマスクを用いて、エツチング
してパターニングを行なって形成した。Note that the gap electrode is a
-Put the 3i film into a vapor deposition tank and apply several types of 1O-GTor at once.
After reducing the pressure to a vacuum level of r, the vacuum level is reduced to 1 (15 Torr).
The deposition rate was 20 people/sec, and the deposition rate was 150.
A1 was deposited on the a-3i layer to a layer thickness of 0,000 yen, and patterned by etching using a pattern mask having a predetermined shape.
得られたびＰ値、σＰ／σｄ比を表１に示す。The obtained P values and σP/σd ratios are shown in Table 1.
実施例２及び３
ハロゲン化合物として、Ｂ’ｒ？（実施例２）またはＣ
Ｉ２ （実施例３）を用いた以外は、実施例１と同様に
してａ−３ｉ膜の形成を実施し、得られたａ−３ｉ膜を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１に示す
。Examples 2 and 3 As a halogen compound, B'r? (Example 2) or C
An a-3i film was formed in the same manner as in Example 1 except that I2 (Example 3) was used, and the obtained a-3i film was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例４〜１２
ａ−３’ｉ堆積膜形成用の原料及びハロゲン化合物とし
て、表１及び表２に列挙した直鎖状シラン化合物及びＩ
２．Ｂｒ２．Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い
、へロケゲンガス流量を表１及び表２に示した様に設定
した以外は実施例１と同様にして、ａ−３ｉ膜を堆積し
た。得られたａ−５５膜を実施例１と同様にして評価し
た評価結果を表１及び表２に示す。Examples 4 to 12 a-3'i The linear silane compounds and I listed in Tables 1 and 2 were used as raw materials and halogen compounds for forming the deposited film.
2. Br2. An a-3i film was deposited in the same manner as in Example 1, except that each of C12 was used in combination and the herokegen gas flow rate was set as shown in Tables 1 and 2. The obtained a-55 film was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
比較例１〜４
ａ−３ｉ堆積膜形成用の原料として表１及び表２に列挙
した直鎖状シラン化合物を用い、支持体温度を表１と表
２に示したように設定したこと並びにハロゲン化合物を
使用しないこと以外は実施例１と同様にしてａ−３ｉ膜
を堆積した。得られたａ−３ｉ膜を実施例１と同様にし
て評価した。評価結果を表１及び表２に示す。Comparative Examples 1 to 4 The linear silane compounds listed in Tables 1 and 2 were used as raw materials for forming the a-3i deposited film, the support temperature was set as shown in Tables 1 and 2, and the halogen An a-3i film was deposited in the same manner as in Example 1 except that no compound was used. The obtained a-3i film was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
以上の実施例１−１２及び比較例１〜４の結果をまとめ
ると、成膜速度については表１及び表２の評価結果に示
されたように、同種のａ−３ｉ堆積膜形成用原料を用い
たそれぞれ対応する実施例と比較例を比べた場合、ハロ
ゲン化合物を混合した場合は、そうしない場合よりも約
２〜４倍程度成膜速度が大きくなった。ハロゲンの種類
による成膜速度の促進の割合は、一般にＣ１２，Ｂｒ２
．Ｉ２の順に大きい。To summarize the results of Examples 1-12 and Comparative Examples 1-4 above, the film formation rate was as shown in the evaluation results in Tables 1 and 2, using the same type of a-3i deposited film forming raw material. When comparing the corresponding Examples and Comparative Examples, when a halogen compound was mixed, the film formation rate was about 2 to 4 times higher than when it was not mixed. The rate of acceleration of film formation rate depending on the type of halogen is generally C12, Br2
．． Larger in order of I2.
また、木実施例に於いて形成されたａ−５ｉ膜は電気的
特性に関しても良好なものであった。Furthermore, the a-5i film formed in the wood example had good electrical properties.
表 １
よ２ σＰ二先光導電率Ω・ａｍ）−五表 ２
第１図は、本発明の方法に用いられる堆積膜形成装置の
一例の概略構成図である。Table 1 y2 σP Photoconductivity Ω·am) - Table 5 Table 2 FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a deposited film forming apparatus used in the method of the present invention.
ｌ：堆積室
２：支持体
３：支持台
４：ヒーター
５：導線
６−１’、 ６−２ 、６−３ ：ガスの流れＪＩＯ，
ＩＩ、１２．２９ ＋カス供給源＋３−１．１３−２．
１３−３．１３〜４．１８ ：圧力メーター１４−１．
１４−２．１４−３．１４−４゜１Ｂ−１，ｌ６−２．
ｌｆｆ−３，Ｌ、Ｓ−４，２１：バルブ１５−１．１５
−２．１５−３．１５−４ ：フローメーター１７．１
７−１．１７−２．１７−３．１７−４ ：ガス導入管
出願人 キャノン株式会社
代理人 丸 島 儀 −l: Deposition chamber 2: Support body 3: Support table 4: Heater 5: Conductive wires 6-1', 6-2, 6-3: Gas flow JIO,
II, 12.29 + dregs supply source + 3-1.13-2.
13-3.13 to 4.18: Pressure meter 14-1.
14-2.14-3.14-4゜1B-1, l6-2.
lff-3, L, S-4, 21: Valve 15-1.15
-2.15-3.15-4: Flow meter 17.1
7-1.17-2.17-3.17-4: Gas introduction pipe applicant: Canon Co., Ltd. agent, Gi Marushima -
Claims (1)
２ｎ＋２ （ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化合物
及びハロゲン化合物の気体状雰囲気を形成し、これら化
合物に熱エネルギーをひえ、前記支持体上にシリコン原
子を含む堆積膜を形成することを特徴とする堆積膜の形
成方法。In the deposition chamber in which the support is placed, the general formula: S i nH
A gaseous atmosphere of a linear silane compound and a halogen compound represented by 2n+2 (n≧1) is formed, thermal energy is applied to these compounds, and a deposited film containing silicon atoms is formed on the support. A method for forming a deposited film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098375A JPH0719749B2 (en) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Method of forming deposited film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098375A JPH0719749B2 (en) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Method of forming deposited film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241222A true JPS60241222A (en) | 1985-11-30 |
| JPH0719749B2 JPH0719749B2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=14218128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098375A Expired - Fee Related JPH0719749B2 (en) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Method of forming deposited film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719749B2 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0226462A2 (en) * | 1985-12-11 | 1987-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the preparation of a photoelectromotive force member |
| JPS62152171A (en) * | 1985-12-26 | 1987-07-07 | Canon Inc | Thin-film transistor |
| JPS62193243A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | Canon Inc | Formation of deposit film |
| JPS62193242A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | Canon Inc | Formation of deposit film |
| JPS62199014A (en) * | 1986-02-27 | 1987-09-02 | Canon Inc | Formation of deposited film |
| EP0240305A2 (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming a deposited film |
| EP0241204A2 (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming crystalline deposited film |
| EP0240314B1 (en) * | 1986-03-31 | 1993-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming deposited film |
| EP0240306B1 (en) * | 1986-03-31 | 1993-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming deposited film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158646A (en) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | Photoconductive material |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59098375A patent/JPH0719749B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158646A (en) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | Photoconductive material |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0226462A2 (en) * | 1985-12-11 | 1987-06-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the preparation of a photoelectromotive force member |
| EP0226462B1 (en) * | 1985-12-11 | 1995-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the preparation of a photoelectromotive force member |
| JPS62152171A (en) * | 1985-12-26 | 1987-07-07 | Canon Inc | Thin-film transistor |
| JPS62193243A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | Canon Inc | Formation of deposit film |
| JPS62193242A (en) * | 1986-02-20 | 1987-08-25 | Canon Inc | Formation of deposit film |
| JPS62199014A (en) * | 1986-02-27 | 1987-09-02 | Canon Inc | Formation of deposited film |
| EP0240305A2 (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming a deposited film |
| EP0241204A2 (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming crystalline deposited film |
| AU632204B2 (en) * | 1986-03-31 | 1992-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming a deposited film |
| EP0240314B1 (en) * | 1986-03-31 | 1993-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming deposited film |
| EP0240306B1 (en) * | 1986-03-31 | 1993-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming deposited film |
| AU651568B2 (en) * | 1986-03-31 | 1994-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming crystalline deposited film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0719749B2 (en) | 1995-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60241222A (en) | Formation of accumulated film | |
| JPS60242612A (en) | Deposition film forming method | |
| JPS60245128A (en) | Forming method of accumulated film | |
| JPS60242613A (en) | Deposition film forming method | |
| JPS60245129A (en) | Forming method of accumulated film | |
| JPS60244022A (en) | Formation of deposition film | |
| JPS60242614A (en) | Deposition film forming method | |
| JPS60240120A (en) | Formation of deposition film | |
| JPS60241220A (en) | Formation of accumulated film | |
| JPS60246623A (en) | Forming process of deposited film | |
| JPS60247920A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60249315A (en) | Deposited film forming method | |
| JPS60219728A (en) | Forming method of deposited film | |
| JPS60251615A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60221575A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60246624A (en) | Forming process of deposited film | |
| JPS60251613A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60244023A (en) | Formation of deposition film | |
| JPS60219732A (en) | Forming method of deposited film | |
| JPS60218473A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60219734A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60251614A (en) | Formation of deposited film | |
| JPS60249313A (en) | Deposited film forming method | |
| JPS60244021A (en) | Formation of deposition film | |
| JPS60246626A (en) | Forming process of deposited film |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |