JPS60245129A - Forming method of accumulated film - Google Patents

Forming method of accumulated film

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JPS60245129A
JPS60245129A JP59100793A JP10079384A JPS60245129A JP S60245129 A JPS60245129 A JP S60245129A JP 59100793 A JP59100793 A JP 59100793A JP 10079384 A JP10079384 A JP 10079384A JP S60245129 A JPS60245129 A JP S60245129A
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JP
Japan
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film
support
thermal energy
gas
raw material
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Application number
JP59100793A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Nishimura
征生 西村
Hiroshi Matsuda
宏 松田
Masahiro Haruta
春田 昌宏
Yutaka Hirai
裕 平井
Takeshi Eguchi
健 江口
Takashi Nakagiri
孝志 中桐
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/24Deposition of silicon only

Abstract

PURPOSE:To obtain an alpha-Si film having uniform and stable characteristic and quality on the prescribed support by applying thermal energy to gas atmosphere of Si compound of general formula of SinHmXr. CONSTITUTION:A valve of a supply source 9 of the prescribed Si compound which includes halogen X and m+r=2n+2, where n, m, r are 1 or larger integers such as H2SiBr2 is opened, the flow rate is regulated, and fed to a room 1. The room is reduced under pressure, a support 2 is heated by a heater 4 to approx. 250 deg.C, raw gas pressure is held at 10<-2>-1Torr, thermal energy is applied to raw base flowed near the surface of the support 2, thermally excited, thermally decomposed to accumulate alpha-Si. According to this configuration, the obtained alpha-Si film has uniform electrical and optical properties with stable quality, and can be formed on a low thermal resistance support.

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
望の支持体上に、特に、アモルファスシリコン(以下a
−Si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 utilizes heat as excitation energy to form a photoconductive film, a semiconductor film, or an insulating film on a predetermined support.
More specifically, regarding the method for forming a deposited film, in particular, amorphous silicon (hereinafter referred to as a
-Si (abbreviated as Si).

従来、a−3t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Si2
H6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−3t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-3T deposited films. That is, these deposition methods use SiH4 or Si2 as a raw material gas.
This is a method of decomposing H6 using electrical energy or thermal energy (excitation energy) to form a deposited film of a-3T on a support, and the deposited film formed can be a photoconductive film, a semiconductor film, an insulating film, etc. It is used for various purposes.

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°C
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, in the thermal energy deposition method, the temperature is usually 400°C.
Since the above-mentioned high temperature is required, the support material to be used is limited, and in addition, the probability that the useful bonded hydrogen atoms in the desired a-3i will be separated increases, making it difficult to obtain the desired properties.

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−3tの低熱量の熱エネルギー堆積法(熱cvn)
が注目される。
Therefore, one way to solve these problems is to
A-3T low heat energy deposition method (thermal CVN) 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。
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.

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られ、更
に支持体を高温に加熱する必要がなく、支持体に対する
選択性も広がる利点もある。
In addition, the lower the temperature, the easier it is to uniformly heat the raw material gas, and the energy consumption is lower than that of the above-mentioned deposition method.
It is possible to form a high-quality film that maintains uniformity, it is easy to control manufacturing conditions, and stable reproducibility can be obtained, there is no need to heat the support to high temperatures, and there is good selectivity to the support. There is also the advantage of expanding.

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。
The present invention has been made in view of the above points, and uses low-level thermal energy as excitation energy to form a deposited film containing silicon atoms at a high deposition rate while maintaining high quality at a low energy level. The object of the present invention is to provide a thermal energy deposition method that can be used.

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事のできる方法を提
供する事にある。
Another object of the present invention is to form a high-quality deposited film that ensures uniform electrical and optical properties and stable quality even in the formation of a large-area, thick deposited film. The purpose is to provide a method that can be used.

本発明は、鋭意検討の結果、これらの目的が、熱エネル
ギーにより分解される原料ガスとして、ハロゲン原子を
含有するシリコン化合物を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。
The present invention has been completed based on the discovery that these objects can be achieved by using a silicon compound containing a halogen atom as a raw material gas that is decomposed by thermal energy.

すなわち、本発明の堆積膜形成方法は、支持体が配置さ
れた堆積室内に、下記一般式;%式% (但し、又はハロゲン、n 、 m 、 rは1以上の
整数を表わし、かつm 十r = 2 n + 2であ
る)で示されるシリコン化合物の気体状雰囲気を形成し
、該化合物を熱エネルギーを利用して、励起し、分解す
ることにより、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。
That is, in the deposited film forming method of the present invention, in a deposition chamber in which a support is placed, the following general formula; By forming a gaseous atmosphere of a silicon compound represented by r = 2 n + 2) and using thermal energy to excite and decompose the compound, a deposit containing silicon atoms is formed on the support. It is characterized by forming a film.

本発明の方法に於いて使用される堆積膜形成用の原料は
、ハロゲン原子を含有するシリコン化合物であり、熱エ
ネルギーによって容易に励起、分解しうろことに特徴が
あり、上記の一般式で示される。
The raw material for forming the deposited film used in the method of the present invention is a silicon compound containing halogen atoms, which is characterized by being easily excited and decomposed by thermal energy, and is represented by the above general formula. It will be done.

このような化合物の中でも、上記式に於けるnが3〜7
の整数であることが好ましく、より好ましくは3〜6、
最適には3〜5の整数であることが望ましい。すなわち
、化合物中のシリコン原子の数が3以上であると、隣り
合ったシリコン原子の結合、特に2つのシリコン原子に
挾まれたシリコン原子と該原子に結合した他のシリコン
原子との結合が、比較的低い熱エネルギーによって不安
定となり、ラジカル分解し易い。一方、化合物中の直接
結合するシリコン原子の数が増加するに従って更に低い
熱エネルギーによってラジカル分解し易くなるが、接結
台するシリコン原子の数が8以上であると。
Among such compounds, n in the above formula is 3 to 7.
is preferably an integer of , more preferably 3 to 6,
Optimally, it is desirable to be an integer of 3 to 5. That is, when the number of silicon atoms in the compound is 3 or more, the bond between adjacent silicon atoms, especially the bond between a silicon atom sandwiched between two silicon atoms and another silicon atom bonded to the atom, It becomes unstable due to relatively low thermal energy and is susceptible to radical decomposition. On the other hand, as the number of directly bonded silicon atoms in a compound increases, radical decomposition becomes easier due to lower thermal energy, but when the number of bonded silicon atoms is 8 or more.

形成されたa−3t膜の品質が低下してしまうので好ま
しくない。
This is not preferable because the quality of the formed a-3t film deteriorates.

従って、効率良く励起、分解が行なわれ、しかも良質な
a−St膜を堆積するには、化合物中のシリコン原子の
数が好まのしくは3〜7、より好ましくは3〜6、最適
には3〜5であることが望ましい。
Therefore, in order to efficiently excite and decompose and deposit a high-quality a-St film, the number of silicon atoms in the compound is preferably 3 to 7, more preferably 3 to 6, and most preferably It is desirable that it is 3-5.

一方、上記式中Xで示されたr個のハロゲン原子は、1
種のみに限らず数種の混合でもよい。
On the other hand, r halogen atoms represented by X in the above formula are 1
It is not limited to only seeds, but may be a mixture of several types.

化合物中の全ハロゲン原子の個数は、m+n=rより決
定されるが、 化合物中の全ハロゲン原子の個数が、全
水素原子の個数よりも少ないものが好ましい。
The total number of halogen atoms in the compound is determined by m+n=r, but it is preferable that the total number of halogen atoms in the compound is smaller than the total number of hydrogen atoms.

本発明の方法に使用されるシリコン化合物が含有するハ
ロゲン原子としては、臭素原子及びヨウ素原子が好まし
く、なかでもヨウ素原子がより好適である。これは、シ
リコン−臭素または一ヨウ素結合、特にシリコン−ヨウ
素結合は。
The halogen atom contained in the silicon compound used in the method of the present invention is preferably a bromine atom or an iodine atom, with an iodine atom being more preferred. This is true for silicon-bromine or monoiodine bonds, especially silicon-iodine bonds.

シリコン−水素結合に比べて不安定であり、熱エネルギ
ーのような低いエネルギーでも容易に励起、分解するた
めである。
This is because it is more unstable than the silicon-hydrogen bond and is easily excited and decomposed even with low energy such as thermal energy.

本発明の方法に使用されるシリコン化合物は、熱エネル
ギーにより容易に励起、分解され、:5tH2,:5t
HX、:5i2H,:5iH2X2等のラジカルを生じ
、更にこれらが熱励起、分解されて良質なa−St膜が
形成される。
The silicon compound used in the method of the present invention is easily excited and decomposed by thermal energy.
Radicals such as HX, :5i2H, :5iH2X2 are generated, and these are further thermally excited and decomposed to form a high quality a-St film.

このような本発明の方法に使用されるシリコン化合物の
代表的なものとしては、以下のような化合物が挙げられ
る。
Typical silicon compounds used in the method of the present invention include the following compounds.

No、 1 )12siBr2 No、 2 H2S1I2 No、 3 H3SiF No、 4 H3SiBr No、 5 H3SiI No、6 H3SiFI No、7 H2S1CuI No、8 H2S1B丁I No、9 (HBr2Si)2 No、10 (HI2Si)2 No、11 (H2FSi)2 No、12 (H2C1Si)2 No、13 (H2C1Si)2 No、14 (H2ISi)2 No、15 H45i2FI No、16 H45t2CuI No、17 H45i2BrI No、18 H45i2FBr No、 l 9 H4S i 2CJIB rNo、2
0 H5Si2F No、21 H5S i、Cl No、22 I(5Si2Br No、23 H5St2I F F C文C見 0文 No、26 H6Si6F6 No、27 H2S1I2 No、28 H45t3Br4 No、29 H45i3I4 No、30 H6Si6F6 No、31 H2S1I2 No、32 H7Si3F No’、33 H6Si6F6 No、34 H7Si3Br No、35 H7St3I No、36 eye−H45i2BrINo、37 c
yc−)16si6Br6No、38 cyc−H45
i2FBrNo、39 eye−H6Si6Cu6No
、40 eye−H6Si6F6 No、41 cyc−H2Si6F10本発明の方法に
於いては、このようなシリコン化合物が、少なくとも堆
積室内でガス状となるように堆積室内に導入され、これ
に熱エネルギーが与えられて、これが励起、分解され、
堆積室内に配置された支持体にシリコン原子を含む堆積
膜(a−3t膜)が形成される。
No, 1) 12siBr2 No, 2 H2S1I2 No, 3 H3SiF No, 4 H3SiBr No, 5 H3SiI No, 6 H3SiFI No, 7 H2S1CuI No, 8 H2S1B-I No, 9 (HBr2Si)2 No, 1 0 (HI2Si)2 No , 11 (H2FSi)2 No, 12 (H2C1Si)2 No, 13 (H2C1Si)2 No, 14 (H2ISi)2 No, 15 H45i2FI No, 16 H45t2CuI No, 17 H45i2BrI No, 18 H45i2FBr No, l 9 H4S i 2CJIB rNo, 2
0 H5Si2F No, 21 H5S i, Cl No, 22 I (5Si2Br No, 23 H5St2I F F C sentence C view 0 sentence No, 26 H6Si6F6 No, 27 H2S1I2 No, 28 H45t3Br4 No, 29 H45i3I4 No , 30 H6Si6F6 No. 31 H2S1I2 No, 32 H7Si3F No', 33 H6Si6F6 No, 34 H7Si3Br No, 35 H7St3I No, 36 eye-H45i2BrINo, 37 c
yc-)16si6Br6No, 38cyc-H45
i2FBrNo, 39 eye-H6Si6Cu6No
, 40 eye-H6Si6F6 No, 41 cyc-H2Si6F10 In the method of the present invention, such a silicon compound is introduced into the deposition chamber so that it becomes gaseous at least in the deposition chamber, and thermal energy is given to it. This is excited and decomposed,
A deposited film (a-3t film) containing silicon atoms is formed on a support placed in a deposition chamber.

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, imparting thermal energy to the silicon compound gas introduced into the deposition chamber includes a Joule heat generating element;
This is carried out using 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。
Examples of the Joule heat generating element include heaters such as heating wires and heating plates, and examples of the high frequency heating means include induction heating and dielectric heating.

ジュー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させて支持体表
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。
To explain the embodiment using the Joule heat generating element, the heater is brought into contact with or close to the back surface of the support to conductively heat the surface of the support, thermally excite and decompose the raw material gas near the surface, and the decomposition products are transferred to the surface of the support. to be deposited.

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.

堆積膜の形成は堆積室1の内部で行なわれる。堆積室l
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
Formation of the deposited film takes place inside the deposition chamber 1. Deposition chamber l
Reference numeral 3 placed inside is a support stand on which the support body 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1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l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1 メータ15−1.15−2.15−3.15−4が対応
する分枝したカス導入管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
前後にはパルプ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 from the gas supply sources 9, 10° 11.12 towards the deposition chamber 1, the corresponding flow meters 15-1.15-2.15-3.15-4 are installed. Corresponding branched waste introduction pipe 17-1゜17-2.17-3
.. It is installed in the middle of 17-4. Pulp 14-1.14-2.14-3.14- is placed before and after each flow meter.
4°16-1.16-2.16-3.16-4 are provided, and by adjusting these pulps, a predetermined flow rate of gas can be supplied. 13-1゜13-2.13-3.
13-4 is a pressure meter for measuring 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l内へ導入ネ
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 passing 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).

2 本発明に於いて、カス供給源9,10,11゜12の個
数は適宜、増減されうるものである。
2 In the present invention, the number of waste 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、単一のガスに(触媒ガスあるいはキ
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 gas (catalyst gas, carrier gas, etc.) is mixed, two or more gases 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−3i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-3i can be formed in the following manner.

まず、堆積室l内の支持台3上に支持体2をセットする
First, the support body 2 is set on the support stand 3 in the deposition chamber l.

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、NiCu、ステア
L/ス、An、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 NiCu, Steer L/S, An, 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、ガラス、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°C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 forming the support, it is a material with low heat resistance that cannot be applied to conventional glow discharge deposition methods or thermal energy deposition methods. It has now become possible to use supports made of

このように支持体2を堆積室l内の支持台3L:に置い
た後に、ガス排気管20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5X 1.0−5T o r r以下、好
適には1O−6Torr以下が望ましい。
After the support 2 is placed on the support stand 3L in the deposition chamber 1 in this way, the air in the deposition chamber is exhausted through the gas exhaust pipe 20 by an exhaust device (not shown) to reduce the pressure. The atmospheric pressure in the deposition chamber under reduced pressure is preferably 5X 1.0-5 Torr or less, preferably 10-6 Torr or less.

熱エネルギー伺4手段として、電熱ヒータ4を用いる場
合には堆積室l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。この詩の支
持体の温度は、150〜300℃、好ましくは200〜
2500Cとされる。
When an electric heater 4 is used as the thermal energy measuring means, the heater 4 is energized to heat the support 3 to a predetermined temperature after the pressure inside the deposition chamber 1 is reduced. The temperature of the support for this poem is 150-300℃, preferably 200-300℃
It is said to be 2500C.

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S iH4,S
 i 2H6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, it is possible to use glow discharge deposition method or SiH4,S
Because it does not require high-temperature heating of the support as in the thermal energy deposition method using i2H6 as a raw material,
The energy consumption required for this can be saved.

次に、先に挙げたようなa−5i膜形成用の5 原料化合物の(1種以上の)ガスが貯蔵されている供給
源9のバルブ14−1.16−1を各々開き、原料ガス
を堆積室l内に送りこむ。
Next, the valves 14-1 and 16-1 of the supply source 9 in which the gases of the 5 raw material compounds (one or more) for forming the a-5i film as mentioned above are stored are opened, and the raw material gases are into the deposition chamber l.

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、原料ガスの流量はlO〜11
0003cc、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 flow rate of the raw material gas is lO~11
0003 cc, preferably in the range of 20 to 5003 CCM.

堆積室l内の原料ガスの圧力は10−2〜100Tor
r、好ま七くは10−2〜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 100 Torr.
r, preferably maintained in the range of 10-2 to 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−3i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 the product a-3i is deposited on the support.

本発明の方法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6 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 the method of the present invention is easily excited and decomposed by thermal energy.
A high film formation rate of about 5 to 50 people/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ガスの占める所定
の空間に対して常に均一に付与できる。
In the method of the present invention, thermal energy is used as excitation energy, but since the application is not a high amount of heat but a low amount of heat, the energy is always applied uniformly to a predetermined space occupied by the raw material gas to be provided. can.

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、堆積膜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。
The deposited film in the process of being formed is not affected by high-power discharge as observed in the glow discharge deposition method, and uniformity is maintained without disturbing the film surface or causing defects within the deposited film during deposition. The formation of the deposited film continues.

このようにしてa−St膜が支持体2上に形成され、a
−3i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を閉じ、原料ガスの供給を停止する。a−3t
膜の膜厚は、形成されたa−St膜の用途等に応じて適
宜選択される。
In this way, an a-St film is formed on the support 2, and a
When the desired film thickness of -3i is obtained, the application of thermal energy from the heater 4 is stopped, and further the valve 14-1.
16-1 is closed and the supply of raw material gas is stopped. a-3t
The film thickness of the film is appropriately selected depending on the purpose of the formed a-St 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−3i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-3i 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−gi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−3t膜である。
The a-gi film thus formed on the support by the method of the present invention is an a-3t film with excellent uniformity of electrical and optical properties and stability of quality.

なお、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、所望に応じて常圧下、加圧下
に於いて行なうこともできる。
In the example of the method of the present invention described above, the deposited film was 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 or under 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、分解する原料ガスを用いたこ
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−3t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, thermal energy with a low calorific value is used as excitation energy, and a source gas 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-3t deposited film at a high 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実雄側1 第1図に示した装置を使用し、堆積膜形成用の出発物質
として先に挙げたシリコン化合物No、1を用いて、a
−3t(アモル77スーSt)膜の形成を以下のように
して実施した。
Hereinafter, the method of the present invention will be explained in more detail according to the examples.1 Using the apparatus shown in FIG.
-3t (Amol 77-St) film was formed as follows.

まず支持体(商品名:コーニング#7059、透明導電
性フィルム(ポリエステルベース))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104Torrに減圧し
、ヒーター4に通電して支持体温度を220℃に保ち、
次にシリコン化合物No、1が充填された原料供給源9
のバルブ14−1.16−1を各々開き、原料ガスを堆
積室l内に導入した。
First, a support (trade name: Corning #7059, transparent conductive film (polyester base)) is set on the support stand 3 in the deposition chamber l, and passed through the gas exhaust pipe 20 to the exhaust device (
(not shown) to reduce the pressure in the deposition chamber 1 to 104 Torr, energize the heater 4 to maintain the support temperature at 220°C,
Next, a raw material supply source 9 filled with silicon compound No. 1
The valves 14-1 and 16-1 were opened, and the raw material gas was introduced 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
ガス流量を150SCCMに調製した。次に、堆積室内
の圧力を0.1Torrに保ち、厚さ4000人のa−
S i膜を、47人/secの成膜速度で支持体2上に
堆積させた。
At this time, the gas flow rate was adjusted to 150 SCCM while measuring with the corresponding flow meter 15-1. Next, the pressure inside the deposition chamber was kept at 0.1 Torr, and the thickness of the a-
A Si film was deposited on support 2 at a deposition rate of 47 people/sec.

なお、熱エネルギーは、堆積室l内に配置さ9 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。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、新たな原料ガスがガス導入管
17を通して連続的に供給された。
Note that the thermal energy was uniformly applied to the gas flowing near the entire surface of the support 2 placed in the deposition chamber 1. At this time, decomposition products other than a-3i and surplus raw material gas that has not been decomposed are removed from the gas exhaust pipe 20.
Meanwhile, new raw material gas was continuously supplied through the gas introduction pipe 17.

このようにして本発明の方法により形成された。a−3
t膜の評価は、基板上に形成されたa−Si膜のそれぞ
れの上に、さらにクシ型のAIのギヤyプ電極(長さ2
50IL巾5mm)を形成して、光電流(光照射強度A
MI :約100 mW / c m2)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σ
dとの比(σP/σd)をめることによって行った。
Thus formed by the method of the present invention. a-3
Evaluation of the t-film was performed by adding a comb-shaped AI gap electrode (length 2
50 IL width 5 mm) and photocurrent (light irradiation intensity A
MI: approximately 100 mW/cm2) and the dark current was measured, and its photoconductivity σP and photoconductivity σP and dark conductivity σ were measured.
This was done by calculating the ratio (σP/σd) to d.

なお、キャップ電極は、上記のようにして形成されたa
−Si膜を蒸着槽に入れて、核種を一度1O−6Tor
rの真空度まで減圧した後、真空度を1O−5Torr
に調整して、蒸着速度20人/ s e cで、150
0人の膜厚で、A10 をa−3i膜上に蒸着し、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ンマスク
を行なって形成した。
Note that the cap electrode is a
- Place the Si film in a vapor deposition tank and heat the nuclide once to 1O-6 Torr.
After reducing the pressure to a vacuum level of r, the vacuum level is reduced to 1O-5 Torr.
The deposition rate was 20 people/sec, and the deposition rate was 150.
A10 was deposited on the a-3i film to a film thickness of 0.05 mm, and this was etched using a pattern mask having a predetermined shape to form a pattern mask.

得られたσP値、σP/σd比を表1に示す。The obtained σP values and σP/σd ratios are shown in Table 1.

実施例2〜7 堆積膜形成用の出発物質として、先に列挙したシリコン
化合物No、6 、 No、l 4 、 No、24 
Examples 2 to 7 As starting materials for forming deposited films, the silicon compounds listed above No. 6, No. 14, No. 24
.

No、26 、 No、30 、 No、32 (実施
例2〜7)のそれぞれを個々に用い、実施例1と同様に
してa−Si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。
No. 26, No. 30, No. 32 (Examples 2 to 7) were used individually to form an a-Si film in the same manner as in Example 1, and the resulting a-3i film was Evaluation was made in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

比較例1 Si供給用の原料物質としてSi2H6を用いる以外は
実施例5と同様にしてa−3i膜の形成を実施し、得ら
れたa−3i膜のを実施例1と同様にして評価した。評
価結果を表1に示す。
Comparative Example 1 An a-3i film was formed in the same manner as in Example 5 except that Si2H6 was used as the raw material for supplying Si, 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8〜14 堆積膜形成用の出発物質として、先に列挙したシリコン
化合物No、2 、 No、10 、 No、13 。
Examples 8 to 14 Silicon compounds No. 2, No. 10, and No. 13 listed above were used as starting materials for forming deposited films.

No、14 、 No、27 、 No、30 、 N
o、34のそれぞれ(実施例8〜14)を個々に用い、
支持体温度を250°Cに設定し実施例1と同様して、
a−3i膜を堆積した。得られたa−3t膜を実施例1
と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
No, 14, No, 27, No, 30, N
o, 34 (Examples 8 to 14) individually,
The support temperature was set at 250°C and the same procedure as in Example 1 was carried out.
A-3i film was deposited. The obtained a-3t film was used in Example 1.
It was evaluated in the same manner. The evaluation results are shown in Table 2.

比較例2 Si供給用の原料物質としてSi2H6を用いる以外は
実施例8と同様にしてa−3i膜の形成を実施し、得ら
れたa−3t膜のを実施例5と同様にして評価した。評
価結果を表2に示す。
Comparative Example 2 An a-3i film was formed in the same manner as in Example 8 except that Si2H6 was used as the raw material for supplying Si, and the obtained a-3t film was evaluated in the same manner as in Example 5. . The evaluation results are shown in Table 2.

以上の実施例1−14及び比較例1.2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、支持体温度を220°Cとした場合では
、比較例1に於る成膜速度が10久/ s e cであ
るのに対して、本発明の実施例1.2に於ける成膜速度
が47久/ s e cであり、また支持体温度を25
0℃とした場合では比較例2に於ける成膜速度が11久
/ s e cであるのに対して、本発明の実施例8.
13に於いては45〜49人/ s e cと良好な成
膜速度が得られ、かつ本発明の実施例1〜34のいづれ
の場合に於いても、光導電率σPが5X I O−5〜
9X 10−5、マタσP/σdは7X103〜7X1
04と良好な値を示3 4
To summarize the results of Examples 1-14 and Comparative Example 1.2 above, as shown in the evaluation results in Tables 1 and 2, the film formation rate was lower when the support temperature was 220°C. , the film formation rate in Comparative Example 1 was 10 k/sec, whereas the film forming rate in Example 1.2 of the present invention was 47 k/sec, and the support Body temperature 25
When the temperature was 0°C, the film formation rate in Comparative Example 2 was 11 seconds/sec, whereas in Example 8 of the present invention.
In Example 13, a good film formation rate of 45 to 49 people/sec was obtained, and in any of Examples 1 to 34 of the present invention, the photoconductivity σP was 5X IO- 5~
9X 10-5, Mata σP/σd is 7X103~7X1
Showing a good value of 04 3 4

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

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。 l:堆積室 2:支持体 3:支持台 4:ヒーター 5:導線 6−1.8=2゜6−3:ガ
スの流れ 9.to、11゜12:ガス供給源 13−
1.13−2゜13−3.13−4.18:圧力メータ
ー14−1.14−2.14−3.14−4゜16−1
.16−2.16−3.16−4゜21;バルブ 15
−1.15−2.15−3.15−4:フローメーター
 17゜17−1.17−2.17−3.17−4:ガ
ス導入管 長組立社鼻 20:ガス排気管 出願人 キャノン株式会社 7
FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a deposited film forming apparatus used in the method of the present invention. 1: Deposition chamber 2: Support 3: Support 4: Heater 5: Conductor 6-1.8=2°6-3: Gas flow 9. to, 11° 12: Gas supply source 13-
1.13-2゜13-3.13-4.18: Pressure meter 14-1.14-2.14-3.14-4゜16-1
.. 16-2.16-3.16-4゜21; Valve 15
-1.15-2.15-3.15-4: Flow meter 17゜17-1.17-2.17-3.17-4: Gas inlet pipe Long assembly company nose 20: Gas exhaust pipe Applicant Canon 7 Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)支持体が配置Sれた堆積室内に、下記一般式; %式% (但し、Xはハロゲン、n、m、rは1以上の整数を表
わし、かつm +r = 2 n + 2 テある)で
示されるシリコン化合物の気体状雰囲気を形成し、該化
合物に熱エネルギーを与え、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。
(1) In the deposition chamber in which the support is placed, the following general formula; A method for forming a deposited film, comprising: forming a gaseous atmosphere of a silicon compound represented by (a) and applying thermal energy to the compound to form a deposited film containing silicon atoms on the support.
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