JP2650050B2 - Thin film formation method - Google Patents

Thin film formation method

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JP2650050B2
JP2650050B2 JP22712188A JP22712188A JP2650050B2 JP 2650050 B2 JP2650050 B2 JP 2650050B2 JP 22712188 A JP22712188 A JP 22712188A JP 22712188 A JP22712188 A JP 22712188A JP 2650050 B2 JP2650050 B2 JP 2650050B2
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【発明の詳細な説明】 (ア)技術分野 この発明は、大気圧近傍の圧力下でプラズマCVD法に
より、アモルファスシリコン(a−Si:amorphous silic
on)などの薄膜を形成する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Technical Field The present invention relates to an amorphous silicon (a-Si: amorphous silic) formed by a plasma CVD method under a pressure near the atmospheric pressure.
on) and the like.

例えば、通常膜中に数at%〜数十at%(アトミックパ
ーセント)のHを含んだアモルファスシリコンa−Si膜
は、低コスト太陽電池の材料として有望視されている。
このほかにイメージセンサ、光センサ、薄膜トランジス
タ、複写機の感光材料などの用途もある。単結晶Siより
も安価で、大面積のものが得やすいという利点がある。
For example, an amorphous silicon a-Si film that usually contains several at% to several tens at% (atomic percent) of H in a film is promising as a material for a low-cost solar cell.
There are also other uses such as image sensors, optical sensors, thin film transistors, and photosensitive materials for copying machines. There is an advantage that it is cheaper than single-crystal Si and a large-area one is easily obtained.

このような薄膜形成法として、熱CVD法、プラズマCVD
法等が知られている。
Such thin film formation methods include thermal CVD and plasma CVD.
The law is known.

熱CVD法は、基板を加熱しなければならないので、耐
熱性のある材料にしか用いる事ができない。
Since the thermal CVD method requires heating the substrate, it can be used only for heat-resistant materials.

一方、プラズマCVD法は熱CVD法よりも低温で薄膜を形
成することができる。
On the other hand, the plasma CVD method can form a thin film at a lower temperature than the thermal CVD method.

このため、耐熱性の乏しい低コストガラス基板、高分
子フィルムなどの上に薄膜を形成する事ができ、広く使
用されている。
Therefore, a thin film can be formed on a low-cost glass substrate, a polymer film, or the like having poor heat resistance, and is widely used.

プラズマCVD法では、励起エネルギーが、熱ではな
く、プラズマ中のエレクトロン、イオンの運動エネルギ
ー、中性のラデイカルの化学エネルギーの形で与えられ
る。このため、基板の温度を熱CVD法より低く出来るの
である。
In the plasma CVD method, the excitation energy is provided not in the form of heat but in the form of kinetic energy of electrons and ions in the plasma and chemical energy of neutral radicals. For this reason, the temperature of the substrate can be lower than that of the thermal CVD method.

一例として、アモルファスシリコンa−Siは、Spear
によりグロー放電による薄膜形成方法が発明され、膜中
に適量のHを取り込む事ができ、膜中欠陥密度を低減す
る事ができたので、太陽電池やセンサ等のデバイス用途
に耐えうるものが作られるようになった。
As an example, amorphous silicon a-Si is
Invented a method of forming a thin film by glow discharge, and it was possible to incorporate an appropriate amount of H into the film and to reduce the defect density in the film, thereby producing a device that can withstand device applications such as solar cells and sensors. Is now available.

W.E.Spear,P.G.Lecomber:Solid Commun.,17,p1193(197
5) これは、平行平板型の電極に、100kHz〜13.56MHzの交
流電圧を印加し、0.1〜2Torrの低圧でSiH4/H2、SiH4−S
iF4/H2などの混合ガス中で、グロー放電を起こさせるも
のである。
WESpear, PG Lecomber: Solid Commun., 17, p1193 (197
5) This involves applying an alternating voltage of 100 kHz to 13.56 MHz to a parallel plate type electrode, and applying SiH 4 / H 2 , SiH 4 -S at a low pressure of 0.1 to 2 Torr.
Glow discharge is caused in a mixed gas such as iF 4 / H 2 .

もちろん、ドーパントを入れる事もある。これは、PH
3/H2、B2H6/H2などのガスを混ぜることによって行う。
Of course, a dopant may be added. This is the PH
It is performed by mixing gas such as 3 / H 2 and B 2 H 6 / H 2 .

(イ)従来技術 Spearの発明以来、a−Siの製造装置は、改良を重ね
ているが、基本的には、低圧でグロー放電を行うもので
あった。
(B) Prior art Since the invention of Spear, a-Si manufacturing equipment has been continuously improved, but basically glow discharge was performed at a low pressure.

0.1〜10Torr程度の低圧でなければ、グロー放電が起
こらない。これよりも高い圧力になると、放電が局所的
なアーク放電に移行してしまい、耐熱性の乏しい基板上
への成膜や、大面積への均一な成膜が行えなかった。そ
れで、このような圧力が選ばれる。
Glow discharge does not occur unless the pressure is as low as about 0.1 to 10 Torr. If the pressure is higher than this, the discharge shifts to local arc discharge, and film formation on a substrate having poor heat resistance and uniform film formation over a large area cannot be performed. Thus, such a pressure is chosen.

従って、容器は高価な真空チャンバを必要とし、また
真空排気装置が設置されていなければならなかった。
Therefore, the container required an expensive vacuum chamber and a vacuum pump had to be installed.

特に、a−Siなどを用いた太陽電池等の光電変換材料
の場合、大面積の薄膜が一挙に形成できる、という事が
コスト面から強く要求される。
In particular, in the case of a photoelectric conversion material such as a solar cell using a-Si or the like, it is strongly required that a large-area thin film can be formed at once in terms of cost.

ところが、プラズマCVD法は、グロー放電を維持して
プラズマを安定に保つ。グロー放電は、真空中(0.1〜1
0Torr程度)でしか安定に維持できない。
However, the plasma CVD method maintains a stable plasma by maintaining a glow discharge. Glow discharge is carried out in a vacuum (0.1-1
Only about 0 Torr).

真空中でしか成膜出来ないのであるから、大面積のも
のを作ろうとすると、真空容器の全体を大きくしなけれ
ばならない。
Since a film can be formed only in a vacuum, if a large-area product is to be manufactured, the entire vacuum container must be enlarged.

真空排気装置も大出力のものが必要になる。 A high-power evacuation device is required.

そうすると、設備が著しく高価なものになってしま
う。
Then, the equipment becomes extremely expensive.

(ウ)大気圧下プラズマCVD法 a−Si膜などの薄膜の実用化のためには、低コスト化
が重要な因子であるが、従来の減圧下でのプラズマCVD
法では、設備費が高いという大きい問題があった。
(C) Atmospheric pressure plasma CVD method For practical use of thin films such as a-Si films, cost reduction is an important factor.
The law had a major problem of high equipment costs.

ところが、最近になって、大気圧下で、プラズマCVD
法を可能とするような発明がなされた。
However, recently, under atmospheric pressure, plasma CVD
An invention was made that enabled the law.

例えば、 i 特開昭63−50478号(S.63.3.3公開)がある。 For example, i JP-A-63-50478 (S.63.3.3 published).

本発明者らは、 ii特願昭63−199647号(S.63.8.10出願)iii特願昭63−
199648号(S.63.8.10出願)iv特願昭63−199649号(S.6
3.8.10出願)などの発明をしている。
The present inventors, ii Japanese Patent Application No. 63-199647 (S.63.8.10 application) iii Japanese Patent Application No. 63-199647
No. 199648 (S.63.8.10 application) iv Japanese Patent Application No. 63-199649 (S.6
3.8.10 application).

第2図にivで示されたものを少し修正したものを示
す。
FIG. 2 shows a slightly modified version of what is indicated by iv.

成膜室1の中には、互いに対向する電極2、3が設け
られている。一方が接地されており、これを接地電極3
と呼ぶ。他方を非接地電極2といって区別する。
In the film forming chamber 1, electrodes 2 and 3 facing each other are provided. One is grounded, and this is connected to ground electrode 3
Call. The other is referred to as a non-ground electrode 2.

電極2の上に高抵抗体4を配置する。又、電極3の上
に試料基板5を置く。ここで電極2及び高抵抗体4は、
放電空間へのガス供給口を兼ねてお、高抵抗体4は多孔
板となっている。
The high resistance body 4 is arranged on the electrode 2. Also, the sample substrate 5 is placed on the electrode 3. Here, the electrode 2 and the high resistance body 4
The high-resistance body 4 is also a perforated plate, also serving as a gas supply port to the discharge space.

ここで、高抵抗体4を入れるのは、グロー放電が局所
的に起こるのではなく、電極板全体で広く起こるように
するためであり、電極3と試料基板5の間に高抵抗体を
入れてもよい。
Here, the reason why the high resistance body 4 is inserted is not to cause the glow discharge to occur locally but to cause the glow discharge to occur widely in the entire electrode plate, and to insert the high resistance body between the electrode 3 and the sample substrate 5. You may.

又、高抵抗体4を多孔板とし、ガス供給口とするの
は、プラズマ中央部でのガス置換を有効に行い、均一な
成膜を得るためである。ここで、試料基板5と高抵抗体
4との距離gは10mm〜0.1mmとなるようにする。
The reason why the high resistance body 4 is a perforated plate and a gas supply port is to effectively perform gas replacement at the center of the plasma and obtain a uniform film. Here, the distance g between the sample substrate 5 and the high-resistance body 4 is set to 10 mm to 0.1 mm.

非接地電極2には、高周波電源7を接続する。これ
は、例えば13.56MHzのRF発振器と増幅器とを用いること
ができる。
A high frequency power supply 7 is connected to the non-ground electrode 2. This can use, for example, a 13.56 MHz RF oscillator and amplifier.

原料ガスをHeガスで大量に希釈した混合ガスは、ガス
導入口6から導入され、電極2、高抵抗体4を介して放
電空間に供給され、ガス排出口9より成膜室1の外に排
出される。また、放電空間の体積Sに対して、混合ガス
の流量Qは、Q/Sが、1sec-1〜102sec-1となるようにす
る。
A mixed gas obtained by diluting the source gas with He gas in a large amount is introduced from a gas inlet 6, supplied to a discharge space via an electrode 2 and a high-resistance body 4, and discharged from a gas outlet 9 to the outside of the film forming chamber 1. Is discharged. Further, the flow rate Q of the mixed gas with respect to the volume S of the discharge space is set so that Q / S is 1 sec -1 to 10 2 sec -1 .

(ケ)発明が解決しようとする問題点 大気圧下でのプラズマCVD法による薄膜形成は、低コ
スト化にとって極めて有望な方法であるが、デバイスへ
の応用を考えた場合、その膜特性が悪くては何もならな
い。例えば、a−Si膜の場合、太陽電池、イメージセン
サ、光センサ、薄膜トランジスタ、電子写真感光体など
への応用が進みつつあるが、膜特性としては、光電気伝
導度(Δσph)が高く、光感度(光電気伝導度と暗電気
伝導度(σ)との比:Δσph)が高い事が望ま
しく、また、デバイス特性に大きな影響を及ぼす膜中欠
陥密度(Ns)が低いことが好ましい。
(G) Problems to be solved by the invention Thin film formation by plasma CVD under atmospheric pressure is a very promising method for cost reduction, but its film properties are poor when applied to devices. Nothing happens. For example, in the case of an a-Si film, application to a solar cell, an image sensor, an optical sensor, a thin film transistor, an electrophotographic photoreceptor, and the like is progressing, but as a film characteristic, a photoelectric conductivity (Δσ ph ) is high, It is desirable that the photosensitivity (ratio of photo-electric conductivity to dark electric conductivity (σ d ): Δσ ph / σ d ) be high, and the defect density (N s ) in the film, which greatly affects the device characteristics, be increased. Preferably it is low.

従来の大気圧プラズマCVD法で作製した薄膜、例えば
a−Si膜は、Δσph、Δσphについては減圧プラ
ズマCVD法によるa−Si膜と同等の値が得られている。
しかし、Nsが1×1016spin/ccと、減圧プラズマCVD法に
より形成され、太陽電池などのデバイスに用いられてい
るa−Si膜の値(Ns<5×1015spin/cc)に比べ高く、
デバイスへの応用上問題があった。
For a thin film, for example, an a-Si film, manufactured by a conventional atmospheric pressure plasma CVD method, Δσ ph and Δσ ph / σ d have the same values as the a-Si film obtained by the low-pressure plasma CVD method.
However, Ns is 1 × 10 16 spin / cc, which is lower than the value of a-Si film (Ns <5 × 10 15 spin / cc) formed by low pressure plasma CVD and used for devices such as solar cells. high,
There was a problem in application to the device.

この問題点を解決するため、発明者等は、従来の大気
圧プラズマCVD法によるa−Si膜のNsが高い原因につい
て種々検討を加えた。
In order to solve this problem, the present inventors have made various studies on the cause of the high Ns of the a-Si film formed by the conventional atmospheric pressure plasma CVD method.

その結果、成膜用基板とプラズマを介して対向する電
極、もしくは高抵抗体から、大気圧近傍という高密度プ
ラズマにより、電極もしくは高抵抗体の構成元素がスパ
ッタされ、多量にa−Si膜中に不純物として取り込まれ
ることを見い出し、本発明に至った。
As a result, constituent elements of the electrode or the high-resistance body are sputtered by high-density plasma near the atmospheric pressure from the electrode or the high-resistance body facing the film-forming substrate via the plasma, and a large amount of the a-Si film is formed in the a-Si film. And found to be incorporated as impurities into the present invention.

(コ)目的 本発明の目的は、低コスト化に有望な大気圧下でのプ
ラズマCVD法による薄膜形成法において、デバイス用途
に使用できるような膜特性の良好な薄膜を形成する方法
を提供する事である。
(K) Object The object of the present invention is to provide a method for forming a thin film having good film properties that can be used for device applications in a thin film formation method by plasma CVD under atmospheric pressure, which is promising for cost reduction. Is the thing.

(サ)発明の構成、問題点を解決する手段 本発明は、プラズマスパッタによる不純物混入を防止
するために、試料基板とプラズマを介して対向する電
極、もしくは、試料基板とプラズマを介して対向する高
抵抗体として、成膜しようとする薄膜の構成元素の内、
少なくともひとつの元素からなる材料を用いる。
(S) Configuration of the Invention and Means for Solving the Problems The present invention provides an electrode facing a sample substrate via plasma or a sample substrate facing plasma via plasma in order to prevent impurities from being mixed by plasma sputtering. Among the constituent elements of the thin film to be formed as a high-resistance body,
A material composed of at least one element is used.

または、その電極、もしくは高抵抗体の、試料基板に
対向する面に、成膜しようとする薄膜の構成元素のう
ち、少なくともひとつの元素からなる材料をコーテイン
グまたは、貼り付ける。
Alternatively, a material made of at least one of the constituent elements of the thin film to be formed is coated or attached to a surface of the electrode or the high resistance body facing the sample substrate.

この試料基板と対向する材料としては、成膜しようと
する薄膜と同じ材料、或は、成膜しようとする薄膜の主
構成材料を用いることが好ましい。
As the material facing the sample substrate, it is preferable to use the same material as the thin film to be formed or the main constituent material of the thin film to be formed.

第1図は、本発明の一具体例として、試料基板5と対
向する高抵抗体4の対向面に、成膜しようとする薄膜10
をコーテイングした例を示す。
FIG. 1 shows, as a specific example of the present invention, a thin film 10 to be formed on a facing surface of a high-resistance body 4 facing a sample substrate 5.
The following shows an example in which is coated.

試料基板と対向する面に成膜材料をコーテイングした
という事以外は、第2図のものと同じである。
It is the same as that of FIG. 2 except that the film-forming material is coated on the surface facing the sample substrate.

成膜室1の中には、互いに対向する電極2、3が設け
られる。一方が接地されており、これを接地電極3と呼
ぶ。他方を非接地電極2といって区別する。
In the film forming chamber 1, electrodes 2 and 3 facing each other are provided. One is grounded, and this is called a ground electrode 3. The other is referred to as a non-ground electrode 2.

電極2の上に高抵抗体4を配置する。又、電極3の上
に試料基板5を置く。ここで電極2及び高抵抗体4は、
放電空間へのガス供給口を兼ねてお、高抵抗体4は多孔
板となっている。
The high resistance body 4 is arranged on the electrode 2. Also, the sample substrate 5 is placed on the electrode 3. Here, the electrode 2 and the high resistance body 4
The high-resistance body 4 is also a perforated plate, also serving as a gas supply port to the discharge space.

ここで、高抵抗体4を入れるのは、グロー放電が局所
的に起こるのではなく、電極板全体で広く起こるように
するためであり、試料基板5が導電性の場合、電極3と
試料基板5の間にも高抵抗体を入れることが好ましい。
Here, the reason why the high resistance element 4 is inserted is that the glow discharge does not occur locally but occurs widely in the entire electrode plate. When the sample substrate 5 is conductive, the electrode 3 and the sample substrate It is preferable to insert a high-resistance element between 5.

又、高抵抗体4を多孔板とし、ガス供給口とするの
は、プラズマ中央部でのガス置換を有効に行い、均一な
成膜を得るためである。
The reason why the high resistance body 4 is a perforated plate and a gas supply port is to effectively perform gas replacement at the center of the plasma and obtain a uniform film.

ここで、試料基板5と高抵抗体4との距離gは10mm/
0.1mmとなるようにする。
Here, the distance g between the sample substrate 5 and the high resistance body 4 is 10 mm /
Make it 0.1mm.

非接地電極2には、高周波電源7を接続する。これ
は、例えば13.56MHzのRF発振器と増幅器とを用いること
ができる。
A high frequency power supply 7 is connected to the non-ground electrode 2. This can use, for example, a 13.56 MHz RF oscillator and amplifier.

原料ガスをHeガスで大量に希釈した混合ガスは、ガス
導入口6から導入され、電極2、高抵抗体4を介して放
電空間に供給され、ガス排出口9より成膜室1の外に排
出される。また、放電空間の体積Sに対して、混合ガス
の流量Qは、Q/Sが、1sec-1〜102sec-1となるようにす
る。
A mixed gas obtained by diluting the source gas with He gas in a large amount is introduced from a gas inlet 6, supplied to a discharge space via an electrode 2 and a high-resistance body 4, and discharged from a gas outlet 9 to the outside of the film forming chamber 1. Is discharged. Further, the flow rate Q of the mixed gas with respect to the volume S of the discharge space is set so that Q / S is 1 sec -1 to 10 2 sec -1 .

(シ)作用 第1図に示したように、本発明では、試料基板と対向
する高抵抗体の対向面に、例えば、a−Siを成膜する場
合ならば、a−Si(水素を含んでも含まなくてもよい)
或は結晶Siを、a−Cを成膜する場合ならa−C或はグ
ラファイトなどの膜をそれぞれ成膜しているので、プラ
ズマスパッタが生じても、スパッタされる元素は、目的
とする薄膜の構成元素であり、膜中への不純物混入を防
止する事ができ、膜中欠陥密度を低減し、デバイス用途
として有望な薄膜を形成する事ができる。
(X) Function As shown in FIG. 1, in the present invention, if a-Si is formed on the surface of the high resistance body facing the sample substrate, for example, a-Si (including hydrogen) Or not necessarily)
In the case of depositing crystalline Si or aC, a film of aC or graphite is deposited, so even if plasma sputtering occurs, the element to be sputtered is the target thin film Can prevent impurities from being mixed into the film, reduce the defect density in the film, and form a promising thin film for device use.

さらに、Bをドープしたp型a−Si、或はPをドープ
したn型a−Si膜を形成する場合は、試料基板と対向す
る材料としてドーピング元素を含まないノンドープのSi
膜を使用しても良い。a−SiGe膜を形成する場合は、試
料基板と対向する材料として、a−SiGe膜、或は結晶Si
Ge材でも良いし、a−Si膜(水素を含んでも含まなくて
も良い)、結晶Si、a−Ge膜(水素を含んでも含まなく
ても良い)或は、結晶Ge材でも良い。何故なら試料基板
と対向する材料から形成される膜に混入する元素は形成
される膜の構成元素であるからである。
Further, when forming a B-doped p-type a-Si film or a P-doped n-type a-Si film, a non-doped Si film containing no doping element is used as a material facing the sample substrate.
A membrane may be used. When forming an a-SiGe film, an a-SiGe film or a crystalline Si
It may be a Ge material, an a-Si film (which may or may not contain hydrogen), a crystalline Si, an a-Ge film (which may or may not contain hydrogen), or a crystalline Ge material. This is because elements mixed in a film formed from a material facing the sample substrate are constituent elements of the formed film.

(ス)実施例 第1図(本発明)及び、第2図(比較例)を用い、第
1表に示す条件で、a−Si膜を形成し、膜特性の比較を
行った。なお、高抵抗体4としてはSiO2を用い、高抵抗
体の表面コーテイング材10はa−Si膜(膜厚5μm)と
した。
(S) Example Using FIG. 1 (the present invention) and FIG. 2 (comparative example), an a-Si film was formed under the conditions shown in Table 1, and the film characteristics were compared. Note that SiO 2 was used as the high-resistance body 4, and the surface coating material 10 of the high-resistance body was an a-Si film (5 μm in thickness).

第1表 成膜条件 原料ガス流量 SiH4 10sccm Heガス流量 5000sccm 基板温度 250℃ 圧力 大気圧 RFパワー 200W RF周波数 13.56MHz 電極面積 10cm×10cm 高抵抗体、基板間距離 3mm 基板 石英ガラス 成膜時間 30min 得られた膜の特性を第2表に示す。Table 1 Deposition conditions Source gas flow rate SiH 4 10sccm He gas flow rate 5000sccm Substrate temperature 250 ° C Pressure Atmospheric pressure RF power 200W RF frequency 13.56MHz Electrode area 10cm × 10cm High resistance, distance between substrates 3mm Substrate Quartz glass Deposition time 30min Table 2 shows the properties of the obtained film.

第2表 膜特性 本発明 比較例 Eg(eV) 1.78 1.89 Δσph(S/cm) 7×10-5 1×10-5 σ(S/cm) 6×10-9 5×10-10 Ns(spin/cc) 6×1015 1×1016 酸素不純物濃度(ケ/cc) 2×1019 8×1019 バンドギャップ(Eg)は、可視光域の透過率を測定
し、測定値をタウクプロットする事により算出した値で
ある。
Table 2 Film characteristics The present invention Comparative Example Eg (eV) 1.78 1.89 Δσ ph (S / cm) 7 × 10 -5 1 × 10 -5 σ d (S / cm) 6 × 10 -9 5 × 10 -10 Ns (spin / cc) 6 × 10 15 1 × 10 16 oxygen impurity concentration (Ke / cc) 2 × 10 19 8 × 10 19 bandgap (Eg) measures the transmittance of visible light region, Tauku measurements This is a value calculated by plotting.

Δσphは、AM1.5 100mW/cm2の光源を使用して測定し
た値である。
Δσ ph is a value measured using a light source of AM1.5 100 mW / cm 2 .

Nsは電子スピン共鳴(ESR)により求められた膜中の
不対電子対(末結合手であり膜中欠陥のひとつ)の値で
ある。
Ns is a value of an unpaired electron pair (a terminal bond and one of defects in the film) in the film obtained by electron spin resonance (ESR).

酸素不純物濃度は二次イオン質量分析(SIMS)により
求めた値である。
The oxygen impurity concentration is a value determined by secondary ion mass spectrometry (SIMS).

本発明では、高抵抗体4として用いたSiO2からのOの
プラズマスパッタがなく、膜中酸素量が減少しており、
Nsが減少し、Δσphも向上していることがわかる。
In the present invention, there is no plasma sputtering of O from SiO 2 used as the high resistance element 4, and the oxygen content in the film is reduced.
It can be seen that Ns decreases and Δσ ph also increases.

(セ)効果 本発明によれば、設備コストの低減が期待できる大気
圧プラズマCVD法を用いて、a−Si膜などの薄膜の膜中
不純物を低減でき、太陽電池、イメージセンサ、光セン
サ、薄膜トランジスタ、電子写真感光体などのデバイス
応用に有望な膜特性の良好な薄膜を形成することができ
る。
(C) Effect According to the present invention, impurities in a thin film such as an a-Si film can be reduced by using an atmospheric pressure plasma CVD method that can be expected to reduce equipment costs, and solar cells, image sensors, optical sensors, It is possible to form a thin film having excellent film properties which is promising for device applications such as thin film transistors and electrophotographic photosensitive members.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の薄膜形成法に用いられる装置の概略
断面図。 第2図は、本発明者になる特願昭63−199649号に示され
た薄膜形成法に用いられる装置の概略断面図。 1……成膜室 2……非接地電極 3……接地電極 4……多孔板高抵抗体 5……試料基板 6……ガス導入口 7……高周波電源 8……ヒータ 9……ガス排出口 10……成膜目的とする薄膜
FIG. 1 is a schematic sectional view of an apparatus used for the thin film forming method of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an apparatus used for a thin film forming method disclosed in Japanese Patent Application No. 63-199649, the present inventor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Film-forming chamber 2 ... Non-ground electrode 3 ... Ground electrode 4 ... High-resistance perforated plate 5 ... Sample substrate 6 ... Gas inlet 7 ... High frequency power supply 8 ... Heater 9 ... Gas exhaust Exit 10: Thin film intended for film formation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富川 唯司 兵庫県伊丹市昆陽北1丁目1番1号 住 友電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 藤田 順彦 兵庫県伊丹市昆陽北1丁目1番1号 住 友電気工業株式会社伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 平1−138242(JP,A) 特開 昭63−50478(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuuji Tomikawa 1-1-1, Koyokita, Itami-shi, Hyogo Prefecture Inside Itami Works, Sumitomo Electric Industries, Ltd. (72) Inventor Norihiko Fujita 1 Kunyokita, Itami-shi, Hyogo No. 1-1, Itami Works, Sumitomo Electric Industries, Ltd. (56) References JP-A-1-138242 (JP, A) JP-A-63-50478 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】互いに対向したふたつの電極の対向面の少
なくとも一方に抵抗率が1011Ωcm以上の高抵抗体を設置
し、この高抵抗体に対向した電極もしくは高抵抗体上
に、試料基板を設置し、上記試料基板とその試料基板と
対向する電極との間の距離、もしくは、上記試料基板と
その試料基板と対向する高抵抗体との間の距離を10mm以
下、0.1mm以上とし、膜形成用ガスとHeからなる混合ガ
スを、ガス流量Qを放電空間の体積Sで割った値Q/S
が、1〜102sec-1になるように、試料基板上の放電空間
に供給し、大気圧近傍の圧力下で、対向電極に与えた高
周波電圧により、試料基板とその試料基板に対向する電
極との間、もしくは試料基板とその試料基板に対向する
高抵抗体との間にグロー放電を起こさせ、試料基板上に
薄膜を形成する方法に於いて、薄膜を形成すべき試料基
板に対向する電極、または、薄膜を形成すべき試料基板
に対向する高抵抗体の表面に、成膜しようとする薄膜の
構成元素のうち、少なくともひとつの元素からなる材料
が被覆されている事、もしくは、薄膜を形成すべき試料
基板に対向する電極、または、薄膜を形成すべき試料基
板に対向する高抵抗体が、成膜しようとする薄膜の構成
元素のうち、少なくともひとつの元素からなる材料から
なる事を特徴とする薄膜形成法。
A high-resistance body having a resistivity of 10 11 Ωcm or more is provided on at least one of the opposing surfaces of two electrodes facing each other, and a sample substrate is placed on the electrode or high-resistance body facing the high-resistance body. The distance between the sample substrate and the electrode facing the sample substrate, or the distance between the sample substrate and the high-resistance body facing the sample substrate is 10 mm or less, 0.1 mm or more, A value Q / S obtained by dividing the gas flow rate Q by the volume S of the discharge space of the mixed gas composed of the film forming gas and He.
Is supplied to the discharge space on the sample substrate so as to be 1 to 10 2 sec −1 , and is opposed to the sample substrate and the sample substrate by a high frequency voltage applied to the counter electrode under a pressure near the atmospheric pressure In a method of forming a thin film on a sample substrate by causing a glow discharge between the electrodes or between the sample substrate and the high-resistance body facing the sample substrate, the glow discharge faces the sample substrate on which the thin film is to be formed. The electrode to be formed, or that the surface of the high-resistance body facing the sample substrate on which the thin film is to be formed is coated with a material comprising at least one of the constituent elements of the thin film to be formed, or The electrode facing the sample substrate on which the thin film is to be formed, or the high-resistance body facing the sample substrate on which the thin film is to be formed is made of a material comprising at least one of the constituent elements of the thin film to be formed. Feature Thin film forming method.
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