JPH01164022A - Formation of silicon germanium amorphous alloy film - Google Patents
Formation of silicon germanium amorphous alloy filmInfo
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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、基体にシリコン系アモルファス合金膜を形成
する方法に関し、特に、光導電特性のすぐれたアモルフ
ァスシリコンゲルマニウム合金膜の形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for forming a silicon-based amorphous alloy film on a substrate, and particularly to a method for forming an amorphous silicon germanium alloy film with excellent photoconductive properties.
アモルファスシリコンゲルマニウム合金膜は、アモルフ
ァスシリコンTFT(薄膜トランジスタ)用n+層のか
わりに用いることによ)、選択エツチングが可能であシ
、また、レーザープリンタ用長波長感度電子写真材料と
しても注目されている・材料である。Amorphous silicon germanium alloy films can be selectively etched by using them in place of the n+ layer for amorphous silicon TFTs (thin film transistors), and are also attracting attention as long-wavelength sensitive electrophotographic materials for laser printers.・It is a material.
従来、シリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形
成は、例えばシランガスとゲルマンガスを混合し、rf
あるいはDCグロー放電分解によシ得る方法が一般的で
ある。rfダグロー放電法用いた例としては、ジャーナ
ルオブノンクリスタリ/ソリッズ77&7B(1985
)第9CN頁から第904頁(Journal of
Non Cr7atalline 5olids 77
&78、(1985)P901〜904)に具体的な
例が示されている。Conventionally, silicon-germanium-based amorphous alloy films have been formed by mixing silane gas and germane gas, for example, and using RF
Alternatively, a method using DC glow discharge decomposition is common. An example of using the RF Douglow discharge method is the Journal of Non-Crystalline Solids 77 & 7B (1985).
) No. 9CN page to No. 904 page (Journal of
Non Cr7atalline 5olids 77
&78, (1985) P901-904).
シランとゲルマンからアモルファスシリコンゲルマニウ
ム合金膜を形成する場合、7ランとゲルマンの化学的な
反応性が異なシ、形成される合金膜として不均一な膜し
か得られないという問題があった。When an amorphous silicon germanium alloy film is formed from silane and germane, there is a problem in that only a non-uniform alloy film is obtained because the chemical reactivity of silane and germane is different.
そこで、上記従来技術では、平行平板製プラズマCVD
法で電極間にメツシュ電極を設け、寿命の長いG、H,
ラジカルを選択的に基板表面に取り出すことにより、シ
ランとゲルマンの反応性の違いを改善している。Therefore, in the above conventional technology, parallel plate plasma CVD
By using mesh electrodes between the electrodes, long-life G, H,
By selectively extracting radicals to the substrate surface, the difference in reactivity between silane and germane is improved.
しかしながら、この方法では、成膜速度がCLIA/秒
程度と非常に遅く、実用上問題であった。However, in this method, the film formation rate was very slow at about CLIA/second, which was a practical problem.
また、グロー放電プラズマCVD法では、比較的成膜圧
力域が高いため、成膜中に微粉が発生しやすいという問
題がある。そこで成膜速度を上げ、かつ、微粉の発生を
防ぐ方法として、最近、高真空領域で高いプラズマ密度
で成膜する電子サイクロトロン共鳴プラズマを利用した
CVD法が検討されるようになってきた。Further, in the glow discharge plasma CVD method, since the film forming pressure range is relatively high, there is a problem that fine powder is likely to be generated during film forming. Therefore, as a method to increase the film formation rate and prevent the generation of fine powder, a CVD method using electron cyclotron resonance plasma, which forms a film at high plasma density in a high vacuum region, has recently been studied.
この方法により、シランとゲルマンから形成されたアモ
ルファスシリコンゲルマニウム合金膜では、成膜速度向
上、微粉発生防止の点で改善されてきた。しかし、この
方法は、得られる膜の電気光学特性の点で更に改善が望
まれる。By this method, an amorphous silicon germanium alloy film formed from silane and germane has been improved in terms of increasing the film formation speed and preventing the generation of fine powder. However, it is desired that this method be further improved in terms of the electro-optical properties of the resulting film.
本発明の目的は、優れた光導電率特性のシリコンゲルマ
ニウム系アモルファス合金膜を高速で形成することが可
能であ)、また、’I’F’l’ IDるいは電子写真
等への応用を可能とするシリコンゲルマニウム系アモル
ファス合金膜の形成方法を提供することにある。The purpose of the present invention is to make it possible to form a silicon-germanium-based amorphous alloy film with excellent photoconductivity at high speed, and to apply it to 'I'F'l' ID or electrophotography. An object of the present invention is to provide a method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film.
上記目的は、真空室の少なくとも一部に磁場を形成し、
上記真空室内にマイクロ波を導入し、上記真空室内に導
入したガスを上記磁場と上記マイクロ波による電子サイ
クロトロン共鳴によってプラズマ励起し、上記真空室内
に導入された成膜ガスを分解し、上記真空室内に設置さ
れた基体上にシリコンゲルマニウム系アモルファス合金
膜を形成スルシリコンゲルマニウム系アモルファス合金
膜の形成方法において、上記成膜ガスとして、1分子中
にシリコン原子とゲルマニウム原子を有する化合物を用
いることによシ達成される。The purpose is to create a magnetic field in at least a portion of the vacuum chamber;
Microwaves are introduced into the vacuum chamber, the gas introduced into the vacuum chamber is plasma excited by electron cyclotron resonance caused by the magnetic field and the microwave, and the film-forming gas introduced into the vacuum chamber is decomposed. Forming a silicon-germanium-based amorphous alloy film on a substrate placed on a silicon-germanium-based amorphous alloy film In the method for forming a silicon-germanium-based amorphous alloy film, a compound having a silicon atom and a germanium atom in one molecule is used as the film-forming gas. is achieved.
上 本発明の成膜ガスとして用いる1分子中にシリコン
原子とゲルマニウム原子を有する化合物としては、一般
弐GeHx (””Hs )4−x (x=Ot’ +
2+3のいずれか)で示される化合物が挙げられる。As a compound having a silicon atom and a germanium atom in one molecule used as the film forming gas of the present invention, general 2GeHx (""Hs)4-x (x=Ot' +
2+3).
本発明の好ましい実施の態様によれば、上記本発明のシ
リコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成方法に
おいて、上記真空室内に形成される磁場強度が、マイク
ロ波の導入経路に沿って電子サイクロトロン共鳴磁界よ
り大きい状態から減少し、共鳴磁界を経て、共鳴磁界よ
シ小さい状態となり、上記磁場強度が電子サイクロトロ
ン共鳴磁界よシ小の領域に1分子中にシリコン原子とゲ
ルマニウム原子を含有する化合物からなる成膜ガスを導
入し、上記磁場強度が電子サイクロトロン共鳴磁界より
小の領域に設置された基体上に成膜する手法によ膜特性
の良いシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜が得
られる。According to a preferred embodiment of the present invention, in the method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention, the magnetic field strength formed in the vacuum chamber is lower than the electron cyclotron resonance magnetic field along the microwave introduction path. The magnetic field decreases from a large state, passes through a resonant magnetic field, becomes smaller than the resonant magnetic field, and forms a film made of a compound containing silicon atoms and germanium atoms in one molecule in a region where the magnetic field strength is smaller than the electron cyclotron resonant magnetic field. A silicon-germanium-based amorphous alloy film with good film properties can be obtained by introducing a gas and forming a film on a substrate placed in a region where the magnetic field strength is smaller than the electron cyclotron resonance magnetic field.
本発明の更に好ましい実施の態様によれば、上記本発明
ノシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成方
法において、上記磁場強度が電子サイクロトロン共鳴磁
界よ)大の領域に水素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、
キセノン、クリプトンのいずれかの非成膜性ガスを導入
して、非成膜性ガスの一部プラズマ流を生成し、上記磁
場強度が電子サイクロトロン共鳴磁界よシ小の領域に導
入された1分子中にシリコン原子とゲルマニウム原子を
含有する化合物を分解し、上記磁場強度がよシ小の領域
に設置された基体上に成膜する手法により、特に光導電
特性が向上する低圧成膜条件において、成膜速度及び膜
特性の均一化が達成される。According to a further preferred embodiment of the present invention, in the method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention, hydrogen, helium, neon, argon,
A non-film-forming gas such as xenon or krypton is introduced to generate a partial plasma flow of the non-film-forming gas, and one molecule is introduced into a region where the magnetic field strength is smaller than the electron cyclotron resonance magnetic field. By decomposing a compound containing silicon atoms and germanium atoms and forming a film on a substrate placed in a region where the magnetic field strength is low, the photoconductive properties are particularly improved under low-pressure film forming conditions. Uniform film formation rate and film properties are achieved.
上記本発明のシリコンゲルマニウム系アモルファス合金
膜の形成方法において、上記1分子中にシリコン原子と
ゲルマニウム原子を含有する化合物が、シリコン原子と
ゲルマニウム原子を1対10割合で1分子中に含有する
場合、形成された膜の光学バンドギャップは、成膜条件
により多少異なるが1.3 e V程度のものが得られ
る。In the method for forming a silicon-germanium-based amorphous alloy film of the present invention, when the compound containing silicon atoms and germanium atoms in one molecule contains silicon atoms and germanium atoms in a ratio of 1:10, The optical bandgap of the formed film is approximately 1.3 eV, although it varies somewhat depending on the film forming conditions.
これ以上の光学バンドギヤ、プが必要な場合には、成膜
ガスとして適当量のシランガスを上記1分子中にシリコ
ン原子とゲルマニウム原子を含有する化合物に混入する
ことKよシ、約1.3 e Vから約1.8 e Vの
範囲で所望の光学バンドギャップを含有するシリコンゲ
ルマニウム系アモルファス合金膜が得られる。例えば、
レーザープリンターに用いられる半導体レーザーの波長
は現在830nm程度であり、これに対応する感光体と
しては、1.4ev程度のシリコンゲルマニウム系アモ
ルファス合金膜を得ればよい。If a larger optical band gear is required, an appropriate amount of silane gas as a film-forming gas should be mixed into the compound containing silicon atoms and germanium atoms in one molecule. A silicon germanium-based amorphous alloy film having a desired optical bandgap in the range from V to about 1.8 eV is obtained. for example,
The wavelength of semiconductor lasers used in laser printers is currently about 830 nm, and a silicon germanium-based amorphous alloy film of about 1.4 ev can be used as a photoreceptor corresponding to this wavelength.
本発明の更に好ましい実施の態様によれば、上記本発明
のシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成方
法において、上記被成膜基体が100℃〜400℃に加
熱された条件で成膜を行うことが、膜の光導電特性向上
に効果的である。According to a further preferred embodiment of the present invention, in the method for forming a silicon-germanium-based amorphous alloy film of the present invention, the film formation may be performed under the condition that the film-forming substrate is heated to 100°C to 400°C. , is effective in improving the photoconductive properties of the film.
本発明の更に好ましい実施の態様によれば、上記本発明
のシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成方
法において、上記プラズマ放電時の上記真空室内のガス
圧が5×10−5〜5 X 10−2Torr成膜を行
うことが膜の光電特性上望ましい。ガス圧が5 x 1
0−2Torr jd上の場合には、圧力上昇によるプ
ラズマ中の電子エネルギーの低下に伴ない、形成された
シリコンゲルマニウム膜の膜質が低下する。一方、ガス
圧が5 X 10−5Torr DA下の場合は、プラ
ズマ放電が不安定となり、また、成膜速度及び膜特性が
不均一になりがちとなる。According to a further preferred embodiment of the present invention, in the method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention, the gas pressure in the vacuum chamber during the plasma discharge is 5 x 10-5 to 5 x 10-2 Torr. It is desirable to perform film formation in view of the photoelectric properties of the film. Gas pressure is 5 x 1
In the case of 0-2 Torr jd, the quality of the formed silicon germanium film deteriorates as the electron energy in the plasma decreases due to the pressure increase. On the other hand, when the gas pressure is 5 x 10-5 Torr DA, plasma discharge becomes unstable and the film formation rate and film properties tend to become non-uniform.
本発明の更に好ましい実施の態様によれば、上記本発明
のシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成方
法において、上記真空室内に導入されるマイクロ波のパ
ワーが真空室内に導入される成膜性ガス1sccmあた
j95W以上の条件とすることが膜の光電特性上望まし
く、導入マイクロ波のパワーが低い場合は、膜中水素量
が多く、光電特性の低下がみられる。According to a further preferred embodiment of the present invention, in the method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention, the power of the microwave introduced into the vacuum chamber is 1 sccm of the film-forming gas introduced into the vacuum chamber. In view of the photoelectric properties of the film, it is desirable to set the power to J95W or more.If the power of the introduced microwave is low, the amount of hydrogen in the film is large and the photoelectric properties are deteriorated.
本発明において、上記のように、磁場とマイクロ波の相
互作用によシ生成する電子サイクロトロン共鳴プラズマ
を利用し、原料ガスとして1分子中Ksi原子とGo原
子を有する化合物を用いることにより、光導電特性の良
好なシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜を高速
で形成することができる。電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマは、通常のラジオ波グロー放電プラズマの場合によ
り著しく低い3 X 10−2Torr H下の成膜圧
力で生成可能であり、電子エネルギーが高いプラズマが
得られるという特徴がある。シリコンゲルマニウム系ア
モルファス合金膜を形成する際に、従来のように、G、
H4だけが分解が進み、不均一な組成になることがなく
、原料ガスそのものに8l−Go結合があるため、分解
して膜形成する際に組成は均一になシやすい。こうして
得られるシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜は
、高速で形成され、まだ、十分真空度が高いため、気相
での分子どおしの衝突は少く、ピンホールの原因となる
微粉の発生も少い。In the present invention, as described above, photoconductivity is achieved by utilizing electron cyclotron resonance plasma generated by the interaction of a magnetic field and microwave, and by using a compound having Ksi atoms and Go atoms in one molecule as a raw material gas. A silicon germanium-based amorphous alloy film with good properties can be formed at high speed. Electron cyclotron resonance plasma is characterized in that it can be generated at a deposition pressure of 3.times.10@-2 Torr H, which is significantly lower than in the case of ordinary radio wave glow discharge plasma, and that a plasma with high electron energy can be obtained. When forming a silicon germanium-based amorphous alloy film, as in the past, G,
Only H4 is decomposed and the composition does not become non-uniform, and since the raw material gas itself has 8l-Go bonds, the composition tends to be uniform when it is decomposed to form a film. The silicon-germanium-based amorphous alloy film obtained in this way is formed at high speed and is still under a sufficiently high degree of vacuum, so there are fewer collisions between molecules in the gas phase, and there is less generation of fine powder that can cause pinholes. .
以下、本発明を実施例により説明する。The present invention will be explained below using examples.
第1図は、本発明のシリコンゲルマニウム系アモルファ
ス合金膜の形成に使用した電子サイクロトロンプラズマ
成膜装置の構成説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an electron cyclotron plasma film forming apparatus used for forming the silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention.
図において、1はマグネトロンであり、通常01〜10
GHzのマイクロ波を発生させる。発生したマイクロ波
は円形導波管2を通して真空室3内に導かれる。In the figure, 1 is a magnetron, usually 01 to 10
Generates GHz microwaves. The generated microwaves are guided into the vacuum chamber 3 through the circular waveguide 2.
4は放電管でありマイクロ波を通すために絶縁物(例え
ば石英ガラス、アルミナ等)で形成されている。4 is a discharge tube made of an insulating material (for example, quartz glass, alumina, etc.) to transmit microwaves.
5は真空室内に磁場を形成させるだめのソレノイドコイ
ルである。5 is a solenoid coil for forming a magnetic field within the vacuum chamber.
6.7は、系統の異なるガス導入口である。ガス導入口
6は、真空室3内の高磁場域にガスを供給するように配
置され、ガス導入ロアは、真空室3内の低磁場域にガス
を供給するように配置されている。6.7 is a gas inlet of a different system. The gas introduction port 6 is arranged to supply gas to the high magnetic field region within the vacuum chamber 3, and the gas introduction lower is arranged to supply gas to the low magnetic field region within the vacuum chamber 3.
8は被成膜基体で1>、ガス導入ロアから供給されるガ
スが表面に入射するよう配置される。Reference numeral 8 denotes a substrate to be film-formed, which is arranged so that the gas supplied from the gas introduction lower is incident on the surface.
9は、加熱機構を備えた試料台である。9 is a sample stage equipped with a heating mechanism.
10は、排気ポートであフ、ターボ分子ポンプや油拡散
ポンプのような排気速度の大きな減圧ポンプ(図示せず
)が接続される。Reference numeral 10 designates an exhaust port to which a decompression pump (not shown) with a high exhaust speed, such as a turbo molecular pump or an oil diffusion pump, is connected.
真空室内に放電ガスを所定の圧力に導入してマイクロ波
電力を供給すると、マイクロ波電界と磁場の相互作用に
よりマイクロ波放電が発生する。When a discharge gas is introduced into a vacuum chamber at a predetermined pressure and microwave power is supplied, a microwave discharge is generated due to the interaction between the microwave electric field and the magnetic field.
ここで、上記磁場の設定条件と上述したガス導入口の配
置について説明する。Here, the setting conditions of the magnetic field and the arrangement of the gas inlets will be explained.
磁場中の電子は、磁力線のまわりをサイクロトロン運動
するが、電子のサイクロトロン周波数fceは、磁場強
度によって、
但し B:@束密度〔T〕
m:電子質量CKg)
e:電子電荷(Coulomb ]
と決定される。 feeが入射マイクロ波周波数と一致
する磁場強度の位置では、電子サイクロトロン共鳴励が
起こる。第1図において、真空室3の放電管4の領域は
、上記電子サイクロトロン共鳴が起こる磁場強度よ〕大
とし、この領域にガス導入口6からのガスを供給し、磁
場強度が電子サイクロトロン共鳴よシ小さな領域にガス
導入ロアからの別系統のガスを供給する構成とする。Electrons in a magnetic field move in a cyclotron around magnetic lines of force, and the cyclotron frequency fce of the electron is determined by the magnetic field strength as follows: B: @flux density [T] m: electron mass CKg) e: electron charge (Coulomb) Electron cyclotron resonance excitation occurs at the position of the magnetic field strength where fee coincides with the incident microwave frequency. ], gas is supplied from the gas introduction port 6 to this region, and another system of gas is supplied from the gas introduction lower to the region where the magnetic field strength is smaller than the electron cyclotron resonance.
このような構成において、水素、He、Ne、Ar。In such a configuration, hydrogen, He, Ne, Ar.
Xs等の非成膜性ガスの一部プラズマ流を利用する場合
は、ガス導入口6からこれら非成膜性のガスを導入する
。この結果、放電管4に高密度プラズマが生成する。生
成プラズマは1反磁性的性質をもつので磁力線に沿って
低磁場側へ輸送され一部プラズマ流を形成する。When using a partial plasma flow of a non-film-forming gas such as Xs, these non-film-forming gases are introduced from the gas inlet 6. As a result, high-density plasma is generated in the discharge tube 4. Since the generated plasma has diamagnetic properties, it is transported toward the lower magnetic field side along the lines of magnetic force and partially forms a plasma flow.
1分子中に81とGeji子を有する原料化合物1は、
ガス導入ロアから供給され、−次プラズマ流中の高エネ
ルギー電子によって分解されて、基体8の表面にシリコ
ンゲルマニウム系アモルファス合金膜が形成される。Raw material compound 1 having 81 and Geji molecules in one molecule is
The gas is supplied from the gas introduction lower and is decomposed by high-energy electrons in the secondary plasma flow to form a silicon-germanium-based amorphous alloy film on the surface of the base 8.
非成膜性ガスを導入しない場合は、ガス導入ロアから供
給された成膜ガスの分解の結果副次的に生成する水素等
の非成膜性ガスが、放電管4の領域に拡散し、高密度プ
ラズマとな9、擬−次プラズマ流を形成する。この擬−
次プラズマ流によシ、経時的に遅れてガス導入ロアから
導入される成膜原料ガスが分解され、基体8の表面にシ
リコンゲルマニウム系アモルファス合金膜が形成される
。When a non-film-forming gas is not introduced, non-film-forming gas such as hydrogen, which is generated as a by-product as a result of the decomposition of the film-forming gas supplied from the gas introduction lower, diffuses into the region of the discharge tube 4. A high-density plasma 9 forms a quasi-order plasma flow. This pseudo-
Due to the subsequent plasma flow, the film-forming raw material gas introduced from the gas introduction lower is decomposed with a time delay, and a silicon-germanium-based amorphous alloy film is formed on the surface of the substrate 8.
膜中にB、P等のドーピング原子を含有させたい場合は
、これらの原子を含有するガスをガス導入ロアから供給
すると効率的である。When it is desired to contain doping atoms such as B and P in the film, it is efficient to supply a gas containing these atoms from the gas introduction lower.
次に、上述したプラズマ成膜装置を用い、本発明のシリ
コンゲルマニウム系アモルファス合金膜を形成する方法
を代表的実施例により説明する。Next, a method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention using the above-mentioned plasma film forming apparatus will be described with reference to representative examples.
〈実施例1〉
成膜原料ガスとしてはH5GsSiH,を用い、これを
4 sccmガス導入ロアから供給した。ここで原料ガ
スのH5GeSiH5の合成は、シラ/とゲルマン1:
1の混合ガスを無声放電により反応させ、真空蒸留して
精製したものを用いた。ガス導入口6からはArガスを
65can供給した。<Example 1> H5GsSiH was used as the film-forming raw material gas, and was supplied from a 4 sccm gas introduction lower. Here, the synthesis of the raw material gas H5GeSiH5 is as follows: sila/ and germane 1:
The mixed gas of No. 1 was reacted by silent discharge and purified by vacuum distillation. 65 cans of Ar gas was supplied from the gas inlet 6.
マイクロ波周波数2.45GHz、マイクロ波入力20
0W、放電ガス圧4 X 10−’ Torr 、基体
温度190℃とした。磁場分布は放電管4の排気側端部
で875Gになるように設定した。排気系には排気速度
5oot/秒のターボ分子ポンプを用いた。この条件で
バンドギャップ1.30θVのアモルファスシリコンゲ
ルマニウム膜を成膜速度6A/秒で得た。この膜は、光
導電率の比が2.0X10’という良質の膜であった。Microwave frequency 2.45GHz, microwave input 20
0W, discharge gas pressure of 4×10-' Torr, and substrate temperature of 190°C. The magnetic field distribution was set to 875 G at the exhaust side end of the discharge tube 4. A turbo molecular pump with an exhaust speed of 5 oot/sec was used for the exhaust system. Under these conditions, an amorphous silicon germanium film with a band gap of 1.30 θV was obtained at a deposition rate of 6 A/sec. This film was of good quality with a photoconductivity ratio of 2.0×10′.
〈実施例2〉
成膜原料ガスとしてはH2Ge (S i H5)2
′t−用い、これを680Off+ガス導入ロアから供
給した。ここで原料ガスのH2Ge (SiJ )2は
、シランとゲルマン2:1の混合ガスを無声放電によυ
反応させ、真空蒸留によシ分離精製したものを用いた。<Example 2> H2Ge (S i H5)2 was used as the film-forming raw material gas.
't- was used, and this was supplied from the 680Off+ gas introduction lower. Here, the raw material gas H2Ge (SiJ)2 is obtained by using a 2:1 mixed gas of silane and germane by silent discharge.
The product was reacted, separated and purified by vacuum distillation, and then used.
ガス導入口6からは水素を12 sccm供給し、放電
ガス圧9、 OX 10−’ Torrとし、その他の
条件は、実施例1と同様に設定してアモルファスシリコ
ンゲルマニウム膜を作成した。この時、成膜速度1&5
A/秒でバンドギャップ1.48eVの合金膜を得喪が
、この膜は光導電率2.5x10−50−5S’光導電
率と暗導電率の比が8 X 10sという良質の膜であ
った。また非成膜ガスを導入せず、H2Go(SiH,
)2のみで同様な成膜を行ったところ、同様に良好な結
果が得られた。Hydrogen was supplied at 12 sccm from the gas inlet 6, the discharge gas pressure was 9, and the other conditions were set as in Example 1 to form an amorphous silicon germanium film. At this time, film formation speed 1 & 5
Although an alloy film with a band gap of 1.48 eV was obtained at A/sec, this film was of good quality with a photoconductivity of 2.5 x 10-50-5S' and a ratio of photoconductivity to dark conductivity of 8 x 10s. . In addition, without introducing a non-film forming gas, H2Go (SiH,
) When a similar film was formed using only 2, similarly good results were obtained.
この他、He 、 Ne 、 Kr 、 Xs fガス
導入口6から供給した場合も、最適成膜圧力は変動する
が、バンドギャップが狭い膜であっても光導電率が高い
良好なwaのアモルファスシリコンゲルマニウム膜が得
られた。In addition, when He, Ne, Kr, or Xs f gases are supplied from the gas inlet 6, the optimum film forming pressure will vary; A germanium film was obtained.
以上述べたように、本発明によれば、すぐれた光導電率
特性のシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜を高
速で形成することが可能となり、TPT (薄膜トラン
ジスタ)あるいは電子写真等への応用が可能である。As described above, according to the present invention, it is possible to form a silicon germanium-based amorphous alloy film with excellent photoconductivity characteristics at high speed, and it is possible to apply it to TPT (thin film transistor), electrophotography, etc. .
第1図は、本発明のシリコンゲルマニウム系アモルファ
ス合金膜の形成に使用する電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマデポジション装置の構成説明図である。
1・・・マグネトロン
2・・・導波管
3・・・真空室
4・・・放電管
5・・・ソレノイドコイル
6.7・・・ガス導入口
8・・・基体
9・・・試料台
10・・・排気ボート
1.−
代理人 弁理士 小川勝男 ゛イFIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an electron cyclotron resonance plasma deposition apparatus used for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film of the present invention. 1... Magnetron 2... Waveguide 3... Vacuum chamber 4... Discharge tube 5... Solenoid coil 6.7... Gas inlet 8... Substrate 9... Sample stage 10... Exhaust boat 1. − Agent: Patent Attorney Katsuo Ogawa
Claims (1)
内にマイクロ波を導入し、上記真空室内に導入したガス
を上記磁場と上記マイクロ波による電子サイクロトロン
共鳴によってプラズマ励起し、上記真空室内に導入され
た成膜ガスを分解し、上記真空室内に設置された基体上
にシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜を形成す
るシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成方
法において、上記成膜ガスが、1分子中にシリコン原子
とゲルマニウム原子を有する化合物であることを特徴と
するシリコンゲルマニウム系アモルファス合金膜の形成
方法。 2、上記成膜ガスが、一般式H_xGe(SiH_3)
_4_−_x(ただしx=0、1、2、3のいずれか)
で示される化合物であることを特徴とする特許請求範囲
第1項記載のシリコンゲルマニウム系アモルファス合金
膜の形成方法。[Claims] 1. A magnetic field is formed in at least a part of the vacuum chamber, microwaves are introduced into the vacuum chamber, and the gas introduced into the vacuum chamber is subjected to electron cyclotron resonance by the magnetic field and the microwaves. In the method for forming a silicon-germanium-based amorphous alloy film, in which plasma is excited, a film-forming gas introduced into the vacuum chamber is decomposed, and a silicon-germanium-based amorphous alloy film is formed on a substrate placed in the vacuum chamber. A method for forming a silicon-germanium-based amorphous alloy film, characterized in that the film gas is a compound having a silicon atom and a germanium atom in one molecule. 2. The film forming gas has the general formula H_xGe(SiH_3)
_4_-_x (x = 0, 1, 2, 3)
The method for forming a silicon germanium-based amorphous alloy film according to claim 1, characterized in that the film is a compound represented by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32126787A JPH01164022A (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Formation of silicon germanium amorphous alloy film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32126787A JPH01164022A (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Formation of silicon germanium amorphous alloy film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01164022A true JPH01164022A (en) | 1989-06-28 |
Family
ID=18130662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32126787A Pending JPH01164022A (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Formation of silicon germanium amorphous alloy film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01164022A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003045811A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Method for manufacturing semiconductor device and wafer processing system |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32126787A patent/JPH01164022A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003045811A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Method for manufacturing semiconductor device and wafer processing system |
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