JPH0273979A - Formation of thin film - Google Patents

Formation of thin film

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JPH0273979A
JPH0273979A JP22712188A JP22712188A JPH0273979A JP H0273979 A JPH0273979 A JP H0273979A JP 22712188 A JP22712188 A JP 22712188A JP 22712188 A JP22712188 A JP 22712188A JP H0273979 A JPH0273979 A JP H0273979A
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film
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益弘 小駒
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Abstract

PURPOSE:To form a thin film excellent in film characteristics by a CVD method at the atmospheric pressure by providing a high resistor to an electrode and specifying both the distance between a base plate and the electrode and flow rate of gas to be supplied and also coating the high resistor of the electrode with the element constituting the thin film. CONSTITUTION:A high resistor 4 having >=10<11>OMEGAcm resistivity is provided on at least one of the opposed faces of the counter electrodes 2, 3 in a film formation chamber 1. The distance between a base plate 5 and the electrode 2(3) or between the base plate 5 and the high resistor 4 is regulated to 10-0.1mm. The surface of the electrode 2 or the high resistor 4 is coated with at least one of the elements constituting a thin film. A gaseous mixture of gas for forming the film and He is supplied to a discharge space so that Q/S value obtained by dividing flow rate Q of gas with volume S of the discharge space is regulated to 1-10<2>sec<-1>. High-frequency voltage is impressed to the counter electrodes 2, 3 to cause glow discharge close to the atmospheric pressure and the thin film is formed on the base plate 5. Thereby the impurities in the a-Si thin film can be reduced.

Description

【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−5l:an+。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Technical Field The present invention relates to the production of amorphous silicon (a-5l:an+) by a plasma CVD method under pressure near atmospheric pressure.

rphous 5llIcon)などの薄膜を形成する
方法に関する。
The present invention relates to a method for forming thin films such as phous 5lllcon).

例えば、通常膜中に数at%〜数十at%(アトミック
バーセント)のHを含んだアモルファスシリコンa−S
l膜は、低コスト太陽電池の材料とじて有望視されてい
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S
1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, amorphous silicon a-S, which normally contains several at% to several tens of at% (atomic percent) of H in its film.
L films are seen as promising materials for low-cost solar cells. Other uses include image sensors, optical sensors, thin film transistors, and photosensitive materials for copying machines. Single crystal S
It has the advantage that it is cheaper than 1 and that it is easier to obtain one with a large area.

このような薄膜形成法として、熱CVD法、プラズマC
VD法等が知られている。
As such thin film forming methods, thermal CVD method, plasma C
The VD method and the like are 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 only be used with 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, thin films can be formed on low-cost glass substrates, polymer films, etc. with poor heat resistance, and they are 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, excitation energy is provided not in the form of heat but in the form of the kinetic energy of electrons and ions in the plasma, and the chemical energy of neutral radicals. Therefore, the temperature of the substrate can be lowered than in thermal CVD.

−例として、アモルファスシリコンa−5lは、5pe
ar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
用途に耐えうるちのが作られるようになった。
- As an example, amorphous silicon a-5l is 5pe
A thin film forming method using glow discharge was invented by AR.
Since it was possible to incorporate an appropriate amount of H into the film and reduce the defect density in the film, it became possible to produce films that could withstand device applications such as solar cells and sensors.

W、E、5pear、P、G、Lecomber:5o
lld Comn+un、、17.pH9これは、平行
平板型の電極に、100klHz N13.56Mfl
zの交流電圧を印加し、0.1〜2 Torrの低圧で
5IH4/ H2,5IH4−SiF4/ 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。
W, E, 5pear, P, G, Recomber: 5o
lldComn+un,,17. pH9 This is a parallel plate type electrode with 100klHz N13.56Mfl
An AC voltage of z is applied to cause glow discharge in a mixed gas such as 5IH4/H2 or 5IH4-SiF4/H2 at a low pressure of 0.1 to 2 Torr.

もちろん、ドーパントを入れる事もある。これは、P■
a / H2、BJ8/ H2などのガスを混ぜること
によって行う。
Of course, dopants may also be added. This is P■
This is done by mixing gases such as a/H2 and BJ8/H2.

(イ)従来技術 5pearの発明以来、a−Sl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。
(a) Prior Art Since the invention of 5pear, a-Sl manufacturing equipment has been improved many times, but basically it performs glow discharge at 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 0.1-10 Torr. When the pressure is higher than this, the discharge shifts to a localized arc discharge, making it impossible to form a film on a substrate with poor heat resistance or to form a film uniformly over a large area. So such 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 had to be equipped with a vacuum pump.

特に、a−Sl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 photoelectric conversion materials such as solar cells using a-Sl, it is strongly required from a cost standpoint that a large area thin film can be formed all at once.

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
〜10Torr程度)でしか安定に維持できない。
However, in the plasma CVD method, glow discharge is maintained to keep plasma stable. Glow discharge occurs in vacuum (0,1
~10 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。
Films can only be formed in a vacuum, so if you want to make a large-area film, you have to make the entire vacuum container larger.

真空排気装置も大出力のものが必要になる。A high-output vacuum pump is also required.

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

(つ)大気圧下プラズマCVD法 a−5l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CV
D法では、設備費が高いという大きな問題があった。
(1) Atmospheric pressure plasma CVD method In order to put thin films such as A-5L into practical use, cost reduction is an important factor, but conventional plasma CVD under reduced pressure
Method D had a major problem: 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, plasma CVD under atmospheric pressure
An invention was made that made law possible.

例えば、 i 特開昭83−50478号(S、83.3.3公開
)がある。
For example, there is JP-A-83-50478 (S, published on March 3, 1983).

本発明者らは、 ii特願昭83−199647号(S、63.8.10
出願)1ii特願昭83−199848号(S、l1f
3.8.IO出願)iv特願昭83−199649号(
S、83.8.10出願)などの発明をしている。
The present inventors, ii. Japanese Patent Application No. 83-199647
Application) 1ii Japanese Patent Application No. 1983-199848 (S, l1f
3.8. IO application) iv Japanese Patent Application No. 83-199649 (
S, filed on August 10, 1983).

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 the one 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。
Inside the film forming chamber 1, electrodes 2.3 facing each other are provided. One end is grounded and is called a ground electrode 3. The other electrode is referred to as the non-grounded 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。
A high resistance element 4 is placed on the electrode 2. Further, a sample substrate 5 is placed on the electrode 3. Here, the electrode 2 and the high resistance body 4 also serve as a gas supply port to the discharge space, and the high resistance body 4 is a porous plate.

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。
The purpose of inserting the high-resistance element 4 here is to ensure that the glow discharge does not occur locally but widely over the entire electrode plate, and a high-resistance element is inserted between the electrode 3 and the sample substrate 5. You can.

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。
In addition, the high resistance element 4 is a porous plate and the gas supply port is
This is to effectively perform gas replacement at the center of the plasma and to obtain uniform film formation. Here, the distance g between the sample substrate 5 and the high resistance element 4 is set to be 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。A high frequency power source 7 is connected to the non-grounded electrode 2 .

これは、例えば13.58 MHzのRF発振器と増幅
器とを用いることができる。
This can use, for example, a 13.58 MHz RF oscillator and an amplifier.

原料ガスをBe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15ec−” 〜l02sec−’
となるようにする。
A mixed gas obtained by diluting a large amount of raw material gas with Be gas is introduced from the gas inlet 6, supplied to the discharge space via the electrode 2 and the high-resistance element 4, and is discharged outside the film forming chamber 1 from the gas outlet 9. be done. Furthermore, with respect to the volume S of the discharge space, the flow rate Q of the mixed gas is such that Q/S is 15ec-" ~ l02sec-'
Make it so that

Cケン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にもなら
ない。例えば、a−Sl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(σd)との比:Δσah/σd)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(N、)が低いことが好ましい。
Problems that Cken's invention aims to solve Thin film formation using the plasma CVD method under atmospheric pressure is an extremely promising method for reducing costs, but when considering application to devices, the film properties are poor and doesn't amount to anything. For example, a-Sl films are increasingly being applied to solar cells, image sensors, optical sensors, thin film transistors, electrophotographic photoreceptors, etc.; It is desirable that the sensitivity (ratio of photoelectric conductivity to dark electrical conductivity (σd): Δσah/σd) is high, and that the defect density (N, ) in the film, which has a large effect on device characteristics, 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−Sl膜は、Δσ2ゎ、Δσ2t、/σ6については
減圧プラズマCVD法によるa−Slliと同等の値が
得られている。しかし、NsがI X 1018spl
n/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−5l膜の値
(Ns< 5 X 1015spln/cc )に比べ
高く、デバイスへの応用上問題であった。
A thin film, such as an a-Sl film, produced by the conventional atmospheric pressure plasma CVD method has values of Δσ2ゎ, Δσ2t, and /σ6 that are equivalent to a-Slli produced by the low-pressure plasma CVD method. However, Ns is I x 1018spl
n/cc, which is higher than that of the a-5L film formed by low-pressure plasma CVD and used in devices such as solar cells (Ns < 5 x 1015 spln/cc), which poses a problem when applied to devices. Ta.

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 −5lll!のHaが高い
原因について種々検討を加えた。
In order to solve this problem, the inventors developed a-5llll! using the conventional atmospheric pressure plasma CVD method. Various studies were conducted on the causes of high Ha.

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−Sl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, the constituent elements of the electrode or high-resistance material are sputtered from the electrode or high-resistance material that faces the film-forming substrate through the plasma by the high-density plasma at near atmospheric pressure, and a large amount of the constituent elements of the electrode or high-resistance material are sputtered into the a-Sl film. The present invention was based on the discovery that this substance is incorporated as an impurity.

(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。
(J) Purpose The purpose of the present invention is to provide a method for forming a thin film with good film properties that can be used for device applications in a thin film forming method using plasma CVD under atmospheric pressure, which is promising for cost reduction. It is something to do.

(1)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。
(1) Structure of the Invention and Means for Solving Problems The present invention provides an electrode that faces a sample substrate via plasma, or an electrode that faces the sample substrate via plasma, in order to prevent impurity contamination due to plasma sputtering. As the high-resistance material, a material containing at least one element among the constituent elements of the thin film to be formed 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ィングま
たは、貼り付ける。
Or, among the constituent elements of the thin film to be deposited on the surface of the electrode or high-resistance body facing the sample substrate,
Coating or pasting a material consisting of at least one element.

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、本発明の一興体例として、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
をコーティングした例を示す。
FIG. 1 shows a thin film 10 to be formed on the opposite surface of a high resistance element 4 facing a sample substrate 5, as an example of the present invention.
An example of coating is shown below.

試料基板と対向する面に成膜材料をコーティングしたと
いう事態外は、第2図のものと同じである。
The structure is the same as that shown in FIG. 2, except that the surface facing the sample substrate is coated with a film-forming material.

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、これを接他電極3と呼ぶ
。他方を非接地電極2といって区別する。
Inside the film forming chamber 1, electrodes 2.3 facing each other are provided. One end is grounded and is called the other electrode 3. The other electrode is referred to as the non-grounded 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。
A high resistance element 4 is placed on the electrode 2. Further, a sample substrate 5 is placed on the electrode 3. Here, the electrode 2 and the high resistance body 4 also serve as a gas supply port to the discharge space, and the high resistance body 4 is a porous plate.

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 for inserting the high resistance element 4 is to ensure that the glow discharge does not occur locally but widely over the entire electrode plate.If the sample substrate 5 is conductive, the electrode 3 and the sample substrate It is preferable to insert a high-resistance element between the lines 5 and 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。
In addition, the high resistance element 4 is a porous plate and the gas supply port is
This is to effectively perform gas replacement at the center of the plasma and to obtain uniform film formation.

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

非接地電極2には、高周波電源7を接続する。A high frequency power source 7 is connected to the non-grounded electrode 2 .

これは、例えば13.58 MHzのRF発振器と増幅
器とを用いることができる。
This can use, for example, a 13.58 MHz RF oscillator and an 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15ec−’ 〜102sec−’
となるようにする。
A mixed gas obtained by diluting a large amount of raw material gas with He gas is introduced from the gas inlet 6, supplied to the discharge space via the electrode 2 and the high-resistance element 4, and then exhausted from the film forming chamber 1 through the gas outlet 9. be done. In addition, with respect to the volume S of the discharge space, the flow rate Q of the mixed gas is Q/S of 15 sec-' to 102 sec-'
Make it so that

(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−51を成膜する場
合ならば、a−5l(水素を含んでも含まなくてもよい
)或は結晶Sl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。
(ii) Function As shown in FIG. In the case of forming a-C, a film of a-C or graphite is formed respectively.
Even if plasma sputtering occurs, the sputtered elements are
It is a constituent element of the target thin film, can prevent impurities from entering the film, reduce the defect density in the film, and form a thin film that is promising for device applications.

さらに、Bをドープしたp型a−5l、或はPをドープ
したn型a−S+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
SIN!Eを使用しても良い。a−SlGe膜を形成す
る場合は、試料基板と対向する材料として、asIGe
膜、或は結晶5IGe材でも良いしa−5t膜(水素を
含んでも含まなくても良い)、結晶Sl、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(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−5l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5IO3を用い、高
抵抗体の表面コーテイング材10はa−5f膜(膜厚5
 gm)とした。
Furthermore, when forming a p-type a-5L doped with B or an n-type a-S+ film doped with P, the material facing the sample substrate should be a non-doped SIN film that does not contain a doping element! You may also use E. When forming an a-SlGe film, asIGe is used as the material facing the sample substrate.
film, or crystalline 5IGe material, a-5t film (which may or may not contain hydrogen), crystalline Sl, a-Ge film (
(It may or may not contain hydrogen) or may be a crystalline Ge material. This is because the elements mixed into the film formed from the material facing the sample substrate are constituent elements of the formed film. ), the first
A-5L films were formed under the conditions shown in the table, and the film properties were compared. Note that 5IO3 is used as the high-resistance element 4, and the surface coating material 10 of the high-resistance element is an a-5F film (thickness 5
gm).

RFパワー RF周波数 電極面積 高抵抗体、基板間距離 基   板 成膜時間 00 W 13.5f膜MHz 10caX l0cm 3n+m 石英ガラス 0 mln 得られた膜の特性を第2表に示す。RF power RF frequency Electrode area High resistance element, distance between boards Base plate Film forming time 00W 13.5f film MHz 10caX l0cm 3n+m quartz glass 0mln The properties of the obtained film are shown in Table 2.

第2表 膜特性 本発明 Eg (eV)    1.78 Δσah(S/Cm)  7 X 10−5σd(S/
Cm)   8 X 10−’N5(spln/cc)
  8 X 10”比較例 ■、89 Xl0−5 5 X 10−’。
Table 2 Film properties Invention Eg (eV) 1.78 Δσah (S/Cm) 7 X 10-5σd (S/
Cm) 8 X 10-'N5 (spln/cc)
8 X 10'' Comparative Example ■, 89 Xl0-5 5 X 10-'.

I X 10IQ 原料ガス流量 Heガス流量 基板温度 圧   力 第1表 成膜条件 SIH410secm 5000secm 2SO’C 大気圧 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。
I This is the value calculated by

Δσpbは、AMl、51001mW/cm”の光源を
使用して測定した値である。
Δσpb is a value measured using a light source of AMl, 51001 mW/cm".

Nsは電子スピン共鳴(ESR)により求めた膜中の不
対電子対(未結合手であり膜中欠陥のひとつ)の値であ
る。
Ns is the value of unpaired electron pairs (dangling bonds and one of defects in the film) in the film determined 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SIO□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, O from the SIO□ used as the high resistance element 4 is
It can be seen that there is no plasma sputtering, the amount of oxygen in the film is reduced, Ns is reduced, and Δσph is also improved.

(1)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−5l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。
(1) Effects According to the present invention, impurities in thin films such as A-5L films can be reduced by using the atmospheric pressure plasma CVD method, which is expected to reduce equipment costs. , it is possible to form thin films with good film properties that are promising for device applications such as thin film transistors and electrophotographic photoreceptors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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83−199649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゜ 2゜ 3゜ 4゜ 5゜ 6゜ 7゜ 8゜ 9゜ 10゜ 、成膜室 非接地電極 接地電極 多孔板高抵抗体 試料基板 ガス導入口 高周波電源 ヒ    −   タ ガス排出口 成膜目的とする薄膜 発  明 者 富  川   唯  司 藤  1)  順  彦
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus used in the thin film forming method of the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view of an apparatus used in the thin film forming method disclosed in Japanese Patent Application No. 83-199649 filed by the present inventor. 1゜2゜3゜4゜5゜6゜7゜8゜9゜10゜, film formation chamber non-grounded electrode grounded electrode porous plate high resistance sample substrate gas inlet high frequency power supply heater gas outlet purpose of film formation Thin film inventor Yui Shito Tomikawa 1) Junhiko

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 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10^1^1Ωcm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、1〜10^2sec^−^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 element with a resistivity of 10^1^1 Ωcm or more is installed on at least one of the opposing surfaces of two electrodes facing each other, and on the electrode or the high-resistance element facing this high-resistance element,
A sample substrate is installed, and the distance between the sample substrate and the electrode facing the sample substrate, or the distance between the sample substrate and the high resistance element facing the sample substrate, is set to 10 mm or less, 0.1 mm. With the above, the mixed gas consisting of the film forming gas and He is adjusted so that the value Q/S obtained by dividing the gas flow rate Q by the volume S of the discharge space is 1 to 10^2 sec^-^1.
A high-frequency voltage is supplied to the discharge space on the sample substrate and applied to the counter electrode under pressure close to atmospheric pressure to generate a voltage between the sample substrate and the electrode facing the sample substrate, or between the sample substrate and the electrode facing the sample substrate. In the method of forming a thin film on a sample substrate by causing a glow discharge between the electrode and the high-resistance object, the electrode facing the sample substrate on which the thin film is to be formed or the electrode facing the sample substrate on which the thin film is to be formed is used. The surface of the high-resistance material is coated with a material consisting of 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 element facing the sample substrate on which the thin film is to be formed is made of a material consisting of at least one element among the constituent elements of the thin film to be formed. A thin film formation method characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0280578A (en) * 1988-09-17 1990-03-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Formation of thin film
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