JPS6299463A - Deposited film formation - Google Patents

Deposited film formation

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JPS6299463A
JPS6299463A JP60238495A JP23849585A JPS6299463A JP S6299463 A JPS6299463 A JP S6299463A JP 60238495 A JP60238495 A JP 60238495A JP 23849585 A JP23849585 A JP 23849585A JP S6299463 A JPS6299463 A JP S6299463A
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Abstract

PURPOSE:To obtain a deposited film, the quality control of which is easy, and has the homogeneous physical characteristics in a rage over a large surface by depositing the following plural precursors on a base material set in the inside of film formation space which are obtained by introducing both a gaseous raw material substance used for deposited film formation and an oxidizing agent contg. a gaseous halogen series oxidizing agent into reaction space. CONSTITUTION:Both the above-mentioned gaseous raw material substance (e.g. straight-chain and branched chain silane compds. or the like) and an oxidizing agent such as the oxygen series, nitrogen series and halogen series oxidizing agents which are made gaseous in case of the being introduced into the inside of reaction space are introduced into the reaction space. These oxidizing agents are mixed with the gas of the above-mentioned raw material substance in a gaseous state and allowed to collide each other and chemical contact is performed and the plural kinds of precursors contg. a precursor having an exciting state are produced. Thereafter these precursors are decomposed or allowed to a react and made to the precursor having other exciting state or if necessary, energy is emitted but a deposited film having a three-dimensional structure is formed by allowing them into contact with the surface of a base material arranged in film formation space in an intact form. Still further O2, O3, N2O4, H2O2, F2, Cl2 or the like can be shown as the above-mentioned oxidizing agent.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機能性膜、殊に半導体デバイス、電子写真用
の感光デバイス、光学的画像入力装置用の光入力センサ
ーデバイス等の電子デバイスの用途に有用な機能性堆積
膜の形成法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to functional films, particularly for electronic devices such as semiconductor devices, photosensitive devices for electrophotography, and optical input sensor devices for optical image input devices. This invention relates to a method for forming a functional deposited film useful for various applications.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、半導体膜、絶縁■ジ、光導電■り、磁性膜或いは
金属膜等の非晶質乃至多結晶質の機能性膜は、所望され
る物理的特性や用途等の観点から個々に適した成膜方法
が採用されている。
Conventionally, amorphous or polycrystalline functional films such as semiconductor films, insulating films, photoconductive films, magnetic films, or metal films have been developed based on their individual properties in terms of desired physical properties and uses. A film-forming method is used.

例えば、必要に応じて、水素原子(H)やハロゲン原子
(X)等の補償剤で不対電子が補。
For example, if necessary, unpaired electrons can be compensated for using a compensating agent such as a hydrogen atom (H) or a halogen atom (X).

償された非晶質や多結晶質の非単結晶シリコン(以後r
NON−3i (H、X)Jと略記し、その中でも殊に
非晶質シリコンを示す場合にはrA−3t  (H、X
) J 、多結晶質シリコンを示す場合にはrpo交y
−3i (H、X) Jと記す)膜等のシリコン堆積膜
(尚、俗に言う微結晶シリコンは、A−3t(H,X)
の範晴にはいることは断るまでもない)の形成には、真
空蒸着法、プラズマCVD法、熱CVD法1反応スパッ
タリング法、イオンブレーティング法、光CVD法など
が試みられており、一般的には、プラズマCVD法が広
く用いられ、企業化されている。
Restored amorphous or polycrystalline non-single crystal silicon (r
NON-3i (H,X)J is abbreviated as rA-3t (H,X
) J, rpo cross y when indicating polycrystalline silicon
-3i (H,X) J) film (commonly called microcrystalline silicon)
(Needless to say, it falls within the range of 100%), vacuum evaporation, plasma CVD, thermal CVD, 1 reaction sputtering, ion blating, photo-CVD, etc. have been attempted, and the general Specifically, the plasma CVD method is widely used and commercialized.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

反応プロセスは、従来のCVD法に比較してかなり複雑
であり、その反応機構も不明な点が少なくない。又、そ
の堆積膜の形成パラメーターも多く(例えば、基体温度
、導入ガスの流量と比、形成時の圧力、高周波電力、電
極構造9反応容器の構造、排気の速度、プラズマ発生方
式など)これらの多くのパラメータの組み合せによるた
め、時にはプラズマが不安定な状態になり、形成された
堆積膜に著しい悪影響を与えることが少なくなかった。
The reaction process is considerably more complicated than that of the conventional CVD method, and the reaction mechanism also has many unknown points. In addition, there are many formation parameters for the deposited film (e.g., substrate temperature, flow rate and ratio of introduced gas, pressure during formation, high frequency power, electrode structure 9 reaction vessel structure, evacuation speed, plasma generation method, etc.). Due to the combination of many parameters, the plasma sometimes becomes unstable, which often has a significant adverse effect on the deposited film formed.

そのうえ、装置特有のパラメータを装置ごとに選定しな
ければならず、しかだって製造条件を一般化することが
むずかしいというのが実状であった。
Moreover, parameters unique to each device must be selected for each device, making it difficult to generalize manufacturing conditions.

特性を各用途毎に十分に満足させ得るものを発現させる
ためには、現状ではプラズマCVD法は、大面積化、膜
厚均一性、膜品質の均一性を十分満足させてf1丁現性
のある破産化を図らねば設備投資が必要となり、またそ
の重席の為の管理項目も複雑になり、管理許容幅も狭く
、装置の調整も微妙であることから、これらのことが、
今後改善すべき問題点として指摘されている。
In order to develop properties that fully satisfy each application, the plasma CVD method currently has a large area, uniform film thickness, and uniform film quality, and has a high f1 density. Unless a certain bankruptcy is achieved, capital investment will be required, and the management items will be complicated due to the heavy burden, the management tolerance will be narrow, and the adjustment of equipment will be delicate.
This has been pointed out as an issue that should be improved in the future.

又、プラズマCVD法の場合には、成膜される基体の配
されている成膜空間に於いて高周波或いはマイクロ波等
によって直接プラズマを生成している為に、発生する電
子や多数のイオン種が成膜過程に於いて膜にダメージを
与え膜品質の低下、膜品質の不均一化の要因となってい
る。
In addition, in the case of plasma CVD method, since plasma is directly generated by high frequency waves or microwaves in the film forming space where the substrate to be film is placed, the generated electrons and many ion species are This causes damage to the film during the film formation process, causing deterioration of film quality and non-uniformity of film quality.

この点の改良として提案されている方法には、間接プラ
ズマCVD法がある。
An indirect plasma CVD method has been proposed as an improvement in this respect.

該間接プラズマCVD法は、成膜空間から離れた」二流
位置にてマイクロ波等によってプラズマを生成し、該プ
ラズマを成膜空間まで輸送することで、成膜に有効な化
学種を選択的に使用出来る様に計ったものである。
In the indirect plasma CVD method, plasma is generated using microwaves or the like at a secondary position away from the film-forming space, and the plasma is transported to the film-forming space to selectively select chemical species that are effective for film-forming. It was designed to be usable.

面乍ら、斯かるプラズマCVD法でも、プラズマの輸送
が必須であることから、成膜に有効な化学種の寿命が長
くなればならず、自ずと、使用するガス種が制限され、
種々の堆積膜が得られないこと、及びプラズマを発生す
る為に多大なエネルギーを要すること、成膜に有効な化
学種の生成及び皐−が簡便な管理下に木質的に置かれな
いこと等の問題点は桟積している。
However, since the plasma CVD method also requires plasma transport, the lifetime of the chemical species effective for film formation must be long, which naturally limits the types of gases that can be used.
The inability to obtain various deposited films, the need for a large amount of energy to generate plasma, the generation of chemical species effective for film formation, and the inability to keep the film under easy control, etc. The problems are stacked up.

プラズマCVD法に対して、光CVD法は、成膜時と膜
品質にダメージを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが、光源にそれ程多くの種類がな
いこと、光源の波長も紫外に片寄っていること、工業化
する場合には大型の光源とその電源を要すること、光源
からの光を成膜空間に導入する窓が成膜時に被膜されて
仕舞う為に成膜中に光量の低下、強いては、光源からの
光が成膜空間に入射され解決されるべき点は、まだまだ
残っており、その実用可能な特性、均一性を維持させな
がら低コストな装置で省エネルギー化を計って量産化で
きる形成方法を開発することが切望されている。これ等
のことは、他の機能性膜、例えば窒化シリコン膜、炭化
シリコン膜、酸化シリコン膜に於ても各々同様の解決さ
れるべき問題として挙げることが出来る。
Compared to the plasma CVD method, the photo-CVD method is advantageous in that it does not generate ion species or electrons that damage film formation and film quality, but it does not have as many types of light sources, and the light source wavelength For industrial use, a large light source and its power source are required; and because the window that introduces the light from the light source into the deposition space is covered with a film during deposition, the amount of light decreases during deposition. There are still issues that need to be resolved, such as the reduction in light from the light source and the fact that the light from the light source enters the deposition space. There is a strong desire to develop a forming method that can be mass-produced. These problems can be cited as similar problems to be solved in other functional films, such as silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide films.

〔目的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、」二連した堆積膜形成法の欠点を除去
すると同時に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜
形成が、を提供するものである。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the double deposited film formation method and at the same time provide a new method of deposited film formation that does not involve conventional methods.

本発明の他の目的は、省エネルギー化を計ると同時に膜
品質の管理が容易で大面積に亘って均一特性の堆積膜が
得られる堆積膜形成法を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a method for forming a deposited film that saves energy, allows easy control of film quality, and provides a deposited film with uniform characteristics over a large area.

本発明の更に別の目的は、生産性、量産性に優れ、高品
質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜
が簡便に得られる堆積膜形成法を提供することでもある
Still another object of the present invention is to provide a method for forming a deposited film that is highly productive and mass-producible, and can easily produce a film with high quality and excellent physical properties such as electrical, optical, and semiconductor properties. be.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

−に記目的を達成する本発明の堆積膜形成法は、堆積膜
形成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用をす
る性質を有する気体状の八にある基体上に堆積膜を形成
することを特徴とする。
The method for forming a deposited film of the present invention, which achieves the objects described in (8) above, includes a gaseous raw material for forming a deposited film, and a gaseous substrate having the property of oxidizing the raw material. It is characterized by forming.

〔作用〕[Effect]

」−記の本発明の堆積膜形成法によれば、省エネルギー
化と同時に大面積化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十
分満足させて管理の簡素化と量産化を図り、量産装置に
多大な設備投資も必要とせず、またその量産の為の管理
項目も明確になり、管理許容幅も広く、装置の調整も簡
単になる。
According to the deposited film forming method of the present invention described in ``--, it is possible to achieve energy saving, large area, uniform film thickness, and uniform film quality, simplify management and mass production, and realize mass production equipment. It does not require a large amount of capital investment, the control items for mass production become clear, the control tolerance is wide, and equipment adjustment becomes easy.

本発明の堆積膜形成法に於いて、使用される堆積膜形成
用の気体状原料物質は、気体状酸化剤との化学的接触に
より醇化作用をうけるものであり、目的とする堆積膜の
種類、特性、用途等によって所望に従って適宜選択され
る。本発明に於いては、上記の気体状原料物質及び気体
状酸化剤は、化学的接触をする際に気体状とされるもの
であれば良く、通常の場合は、気体でも液体でも固体で
あっても差支えない。
In the method for forming a deposited film of the present invention, the gaseous raw material for forming the deposited film used is one that undergoes a liquefaction effect through chemical contact with a gaseous oxidizing agent, and is dependent on the type of deposited film desired. , are selected as desired depending on characteristics, usage, etc. In the present invention, the above-mentioned gaseous raw material and gaseous oxidizing agent may be in the gaseous state during chemical contact, and in normal cases, they may be gaseous, liquid, or solid. There is no problem.

堆積膜形成用の原料物質あるいは酸化剤が液体又は固体
である場合には、Ar、He。
Ar or He when the raw material or oxidizing agent for forming the deposited film is liquid or solid.

N2 、H2等のキャリアーガスを使用し、必要に応じ
ては熱も加えながらバブリングを行なって反応空間に堆
積膜形成用の原料物質及び酸化剤を気体状として導入す
る。
Using a carrier gas such as N2 or H2, bubbling is performed while adding heat if necessary, and the raw material for forming the deposited film and the oxidizing agent are introduced in gaseous form into the reaction space.

この際、上記気体状原料物質及び気体状酸化剤の分圧及
び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは堆積膜形成
用の原料物質及び気体状酸化剤の蒸気圧を調節すること
により設定される。
At this time, the partial pressure and mixing ratio of the gaseous raw material and the gaseous oxidizing agent are set by adjusting the flow rate of the carrier gas or the vapor pressure of the raw material and the gaseous oxidizing agent for forming the deposited film.

木発明に於いて使用される堆積膜形成用の厚膜等のテト
ラヘドラル系の堆積膜を得るのであれば、直鎖状、及び
分岐状の鎖状シラン化合物、環状シラン化合物、鎖状ゲ
ルマニウム化合物等が有効なものとして挙げることが出
来る。
In order to obtain a tetrahedral deposited film such as a thick film for forming a deposited film used in wood invention, linear and branched chain silane compounds, cyclic silane compounds, chain germanium compounds, etc. can be cited as effective.

具体的には、直鎖状シラン化合物としてはS i n)
T2□+2 (,1=1.2,3,4,5゜6.7.8
)、分岐状鎖状シラン化合物としては、5iH3SiH
(SiH3)SiH2SiH3,鎖状ゲルマン化合物と
しては、GemH2m+2 (m=1.2,3,4.5
)等が挙げられる。この他、例えばスズの堆積膜を作成
するのであればSnH4等の水素化スズを有効な原料物
質として挙げることが出来る。
Specifically, the linear silane compound is S in)
T2□+2 (,1=1.2,3,4,5゜6.7.8
), as the branched chain silane compound, 5iH3SiH
(SiH3)SiH2SiH3, as a chain germane compound, GemH2m+2 (m=1.2, 3, 4.5
) etc. In addition, for example, if a deposited film of tin is to be created, tin hydride such as SnH4 can be used as an effective raw material.

勿論、これ等の原料物質は1種のみならず2種以上混合
して使用することも出来る。
Of course, these raw materials can be used not only alone, but also as a mixture of two or more.

本発明に於いて使用される酸化剤は、反応空間内に導入
される際気体状とされ、同時に反応空間内に導入される
1イ1積膜形成川の気体状原料物質に化学的接触だけで
効果的に酸化作用をする性質を有するもので、酸素系酸
化剤、窒素系酸化剤、ハロゲン系酸化剤を挙げることが
出来、具体的には空気、V素、オゾン等の酸素類、N2
O4、N2O3、N20等の酸素の或いは窒素の化合物
、H2O2等の過酸化物。
The oxidizing agent used in the present invention is in a gaseous state when introduced into the reaction space, and at the same time it is brought into chemical contact with the gaseous raw material of the film-forming stream introduced into the reaction space. Oxygen-based oxidizing agents, nitrogen-based oxidizing agents, and halogen-based oxidizing agents are examples of oxidizing agents that have the property of effectively oxidizing.
Oxygen or nitrogen compounds such as O4, N2O3, N20, peroxides such as H2O2.

F2.Cu2.Br2.I2等のハロゲンガス、発生期
状態の弗素、k15素、臭素等が有効なものとして挙げ
ることが出来る。
F2. Cu2. Br2. Effective examples include halogen gas such as I2, nascent fluorine, k15, and bromine.

これ等の酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形成用の原料
物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与えられて反応
空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突することで
化学的接触をし、前記原料物質に酸化作用をして励起状
態の前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に生成する。
These oxidizing agents are in a gaseous state, and are introduced into the reaction space together with the gas of the raw material for forming the deposited film at a desired flow rate and supply pressure, and are mixed and collided with the raw material to cause a chemical reaction. The raw material is brought into contact with the raw material and oxidized to efficiently generate a plurality of types of precursors including excited state precursors.

生成される励起状態の前駆体及び他の前駆体は、少なく
ともそのいずれか1つが形成される堆積膜の構成要素の
供給源として働く。
The excited state precursors and other precursors that are generated serve as a source of components for the deposited film in which at least one of them is formed.

生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで三次
元ネットワーク構造の堆積膜が作成される。
The generated precursor decomposes or reacts to become a precursor in another excited state or a precursor in another excited state, or is deposited in that form, although it releases energy as necessary. A deposited film with a three-dimensional network structure is created by touching the surface of the substrate placed in the space.

励起されるエネルギーレベルとしては、前記励起状態の
前駆体がより低いエネルギーレベルにエネルギ遷移する
、又は別の化学種に変化する過程に於いて発光を伴うエ
ネルギーレベルであることが好ましい。斯かるエネルギ
ーの遷移に発光を伴なう励起状態の前駆体を含め活性化
された前駆体が形成されることで本発明の堆積膜形成プ
ロセスは、より効率良く、より省エネルギーで進行し、
膜全面に亘って均一でより良好な物理特性を有する堆積
膜が形成される。
The excited energy level is preferably an energy level that accompanies luminescence in the process of energy transition of the excited state precursor to a lower energy level or change into another chemical species. By forming activated precursors including excited state precursors that are accompanied by light emission due to such energy transition, the deposited film forming process of the present invention proceeds more efficiently and with more energy savings.
A deposited film is formed that is uniform over the entire surface of the film and has better physical properties.

本発明に於いてハロゲン系酸化剤と、酸素系の又は/及
び窒素系の酸化剤の反応空間への導入量の割合は、作成
される堆積膜の種類及び所望される特性に応じて適宜法
められるが、好ましくは1000/1〜1150、より
好ましくは500/1〜1/20、最適にはZoo/1
〜1/10とされるのが望ましい。
In the present invention, the ratio of the amount of the halogen-based oxidizing agent and the oxygen-based and/or nitrogen-based oxidizing agent introduced into the reaction space can be determined as appropriate depending on the type of deposited film to be created and the desired characteristics. preferably 1000/1 to 1150, more preferably 500/1 to 1/20, most preferably Zoo/1
It is desirable that it be set to ~1/10.

本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及び酸化剤の種類とMl
み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量、成膜空
間内圧、ガスの流型、成膜温度(基体温度)が所望に応
じて適宜選択される。これ等の成膜因子は有機的に関連
し、単独で決定されるものではなく相互関連の下に夫々
に応じて決定される。木発明に於いて、反応空間に導入
される堆積膜形成用の気体状原料物質と気体状酸化剤と
の欅の割合は、上記成膜因子の中間速する成膜因子との
関係に於いて適宜所望に従って決められるが、導入流量
比で、好ましくは、17100〜100/lが適当であ
り、より好ましくは1150〜50/1とされるのが望
ましい。
In the present invention, the deposited film forming process can proceed smoothly and a film having high quality and desired physical properties can be formed by controlling the type of raw materials and oxidizing agent and Ml as film forming factors.
The combination, their mixing ratio, the pressure during mixing, the flow rate, the internal pressure of the film-forming space, the gas flow type, and the film-forming temperature (substrate temperature) are appropriately selected as desired. These film-forming factors are organically related and are not determined independently, but are determined depending on each other in relation to each other. In the invention, the proportion of the gaseous raw material for forming a deposited film introduced into the reaction space and the gaseous oxidizing agent is determined in relation to the film formation factor that is intermediate among the film formation factors mentioned above. Although it can be determined as desired, the introduction flow rate ratio is preferably 17,100 to 100/l, more preferably 1,150 to 50/1.

反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質と前記気体状酸化剤との化学的接触を確率
的により高める為には、より高い方が良いが、反応性を
考慮して適宜所望に応じて最適値を決定するのが良い。
The pressure at the time of mixing when introduced into the reaction space is preferably higher in order to increase the probability of chemical contact between the gaseous raw material and the gaseous oxidizing agent, but taking into account reactivity. It is preferable to determine the optimum value as desired.

前記混合時の圧力としては、上記の様にして決められる
が、夫々の導入時の圧力として、好ましくはI X 1
0−7気圧〜10気圧、より好ましくはlXl0−6気
圧〜3気圧とされるのが望ましい。
The pressure at the time of mixing is determined as described above, but the pressure at the time of each introduction is preferably I x 1
It is desirable that the pressure be 0-7 atm to 10 atm, more preferably 1X10-6 atm to 3 atm.

成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生成
される励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆
体(E)より派生的に生ずる前駆体(D)が成膜プロセ
スに効果的に寄り一する様に適宜所望に応じて設定され
る。
The pressure in the film-forming space, that is, the pressure in the space where the substrate on which the film is to be formed is disposed, is the pressure of the excited state precursor (E) generated in the reaction space and, if necessary, the precursor. The precursor (D), which is derived from the precursor (E), is appropriately set as desired so as to effectively participate in the film forming process.

成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の基体状原料物質と
気体状酸化剤との反応空間での導入圧及び流早との関連
に於いて、例えば差動排気或いは、大型の排気装置の使
用等の工夫を加えて調整することが出来る。
When the film forming space is open and continuous with the reaction space, the internal pressure of the film forming space is determined by the introduction pressure and flow rate of the substrate-like raw material for forming the deposited film and the gaseous oxidizing agent in the reaction space. In relation to speed, adjustments can be made by, for example, using differential exhaust or a large exhaust system.

或いは、反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンス
が小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、
該装置の抽気量を制御することで成膜空間の圧力を調整
することが出来る。
Alternatively, if the conductance of the connection between the reaction space and the film-forming space is small, an appropriate exhaust system may be provided in the film-forming space.
By controlling the amount of air extracted from the device, the pressure in the film forming space can be adjusted.

又、反応空間と成膜空間が一体的になっていて、反応位
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動損気するか或いは、排気能力の充分ある大型の
損気装置を設けてやれば良い。
In addition, if the reaction space and film-forming space are integrated, and the reaction position and film-forming position are only spatially different, use differential air loss as described above or use a large-sized structure with sufficient exhaust capacity. It would be better to install a loss air device.

上記のようにして成膜空間内の圧力は、反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係に於いて決められるが、好ましくは0.00
1 Torr −100Torr。
As described above, the pressure in the film forming space is determined based on the relationship between the gaseous raw material introduced into the reaction space and the introduction pressure of the gaseous halogen oxidizing agent, and is preferably 0.00.
1 Torr -100 Torr.

より好ましくは0.01 Torr 〜30 Torr
 、最適には0.05〜10 Torrとされるのが望
ましい。
More preferably 0.01 Torr to 30 Torr
, the optimum value is 0.05 to 10 Torr.

ガスの流型に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及び酸化剤の導入の際にこれ等が均一に効率
良く混合され、前記前駆体(E)が効率的に生成され且
つ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス導入口と基
体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して設計される
必要がある。この幾何学的な配置の好適な例の1つが第
1図に示される。
Regarding the gas flow type, when the raw material for forming the deposited film and the oxidizing agent are introduced into the reaction space, they are mixed uniformly and efficiently, and the precursor (E) is efficiently produced. It is necessary to take into consideration the geometrical arrangement of the gas inlet, the substrate, and the gas outlet when designing so that the film can be formed properly without any trouble. One preferred example of this geometry is shown in FIG.

成膜時の基体温度(Ts)としては、使用されるガス種
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から450°C1より好ま
しくは50〜400°Cとされるのが望ましい。殊に半
導体性や光導電性等の特性がより良好なシリコン堆積膜
を形成する場合には、基体温度(Ts)は70〜350
℃とされるのが望ましい。また、多結晶の膜を得る場合
には、好ましくは200〜650℃、より好ましくは3
00〜600℃とされるのが望ましい。
The substrate temperature (Ts) during film formation is set as desired depending on the type of gas used, the number of types of deposited film to be formed, and the required characteristics. When obtaining , it is desirable that the temperature is preferably from room temperature to 450°C, more preferably from 50 to 400°C. In particular, when forming a silicon deposited film with better properties such as semiconductivity and photoconductivity, the substrate temperature (Ts) should be 70 to 350.
It is preferable to set the temperature to ℃. In addition, when obtaining a polycrystalline film, preferably 200 to 650°C, more preferably 3
It is desirable that the temperature be 00 to 600°C.

成膜空間の雰囲気温度(Tat)としては、生成される
前記前駆体(E)及び前記前駆体(D)が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(E)が
生成される様に基体温度(Ts)との関連で適宜所望に
応じて決められる。
The atmospheric temperature (Tat) in the film forming space is set such that the precursor (E) and the precursor (D) to be produced do not change into chemical species unsuitable for film formation, and the precursor (E) is efficiently heated. ) is determined as desired in relation to the substrate temperature (Ts).

本発明に於いて使用される基体としては、形成される堆
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体
としては、例えば、NiCr、ステアL/ス、AM、C
r、Mo、Au、I r、Nb、Ta、V、Ti、Pt
、Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
The substrate used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating, as long as it is appropriately selected depending on the intended use of the deposited film to be formed. Examples of the conductive substrate include NiCr, Steer L/S, AM, C
r, Mo, Au, I r, Nb, Ta, V, Ti, Pt
, Pd, or alloys thereof.

電気絶縁性基体としては、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のフィルム又はシート
、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。これら
の電気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方の表
面が導電処理され、該導電処理された表面側に他の層が
設けられるのが望ましい。
As the electrically insulating substrate, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. Preferably, at least one surface of these electrically insulating substrates is subjected to a conductive treatment, and another layer is preferably provided on the conductive treated surface side.

例えばガラスであれば、その表面がNiCr、AM、C
r、Mo、Au、I r、Nb、Ta、V、Ti、Pt
、Pd、In2O3,5n02、ITO(I n203
+5n02)等の薄膜を設ける事によって導電処理され
、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィルムで
あれば、NiCr、AM、Ag、Pb、Zn、Ni、A
u、Cr、Mo、I r、Nb、Ta、V、Ti、Pt
等の金属で真空基若、電子ビーム蒸着、スパッタリング
等で処理し、又は前記金属でラミネート処理して、その
表面が導電処理される。支持体の形状としては、円筒状
、ベルト状、板状等、任意の形状とし得、所望によって
、その形状が決定される。
For example, if it is glass, its surface may be NiCr, AM, or C.
r, Mo, Au, I r, Nb, Ta, V, Ti, Pt
, Pd, In2O3,5n02, ITO(I n203
+5n02) or a synthetic resin film such as a polyester film, NiCr, AM, Ag, Pb, Zn, Ni, A
u, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt
The surface is conductively treated by processing with a metal such as vacuum base, electron beam evaporation, sputtering, etc., or by laminating with the metal. The shape of the support may be any shape, such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined as desired.

基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。
The substrate is preferably selected from the above in consideration of the adhesion and reactivity between the substrate and the membrane. Furthermore, if the difference in thermal expansion between the two is large, a large amount of distortion will occur in the film, and a high-quality film may not be obtained, so select and use a substrate with a close difference in thermal expansion between the two. is preferable.

又、基体の表面状態は、膜の構造(配向)や錐状組織の
発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な膜
構造と膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望ま
しい。
In addition, the surface condition of the substrate is directly related to the structure (orientation) of the film and the occurrence of cone-shaped structures, so it is important to treat the surface of the substrate so that it has a film structure and structure that provides the desired characteristics. is desirable.

第1図は本発明の堆積膜形成法を具現するに好適な装置
の1例を示すものである。
FIG. 1 shows an example of an apparatus suitable for implementing the deposited film forming method of the present invention.

第1図に示す堆積膜形成装置は、装置本体、排気系及び
ガス供給系の3つに大別される。
The deposited film forming apparatus shown in FIG. 1 is roughly divided into three parts: an apparatus main body, an exhaust system, and a gas supply system.

装置本体には、反応空間及び成膜空間が設けられている
The apparatus main body is provided with a reaction space and a film forming space.

101〜108は夫々、成膜する際に使用されるガスが
充填されているボンベ、101a〜108aは夫々ガス
供給パイプ、101b〜108bは夫々各ボンベからの
ガスの流量調整用のマスフローコントローラー、101
c〜108cはそれぞれガス圧力計、101d〜108
d及び101 e 〜108 eは夫々バルブ、101
f〜108fは夫々対応するガスボンベ内の圧力を示す
圧力111である。
101 to 108 are cylinders filled with gases used for film formation, 101a to 108a are gas supply pipes, 101b to 108b are mass flow controllers for adjusting the flow rate of gas from each cylinder, 101
c to 108c are gas pressure gauges, 101d to 108, respectively.
d and 101e to 108e are valves, 101
f to 108f are pressures 111 indicating the pressures inside the corresponding gas cylinders.

120は真空チャンバーであって、上部にガス導入用の
配管が設けられ、配管の下流に反応空間が形成される構
造を有し、且つ該配管のガス排出口に対向して、基体1
18が設置される様に基体ホールダー112が設けられ
た成膜空間が形成される構造を有する。ガス導入用の配
管は、三重同心円配置構造となっており、中よりガスボ
ンベ101,102よりのガスが導入される第1のガス
導入管109、ガスボンベ103〜105よりのガスが
導入される第2のガス導入管110、及びガスボンベ1
06〜108よりのガスが導入される第3のガス導入管
111を有する。
Reference numeral 120 denotes a vacuum chamber, which has a structure in which a pipe for introducing gas is provided at the upper part and a reaction space is formed downstream of the pipe.
It has a structure in which a film forming space is formed in which a substrate holder 112 is provided such that a substrate holder 18 is installed therein. The gas introduction pipes have a triple concentric arrangement structure, with a first gas introduction pipe 109 into which gas from gas cylinders 101 and 102 is introduced, and a second gas introduction pipe into which gas from gas cylinders 103 to 105 is introduced. gas introduction pipe 110 and gas cylinder 1
It has a third gas introduction pipe 111 into which gases from 06 to 108 are introduced.

各ガス導入管の反応空間へのガス排出には、その位置が
内側の管になる程基体の表面位置より遠い位置に配され
る設計とされている。即ち、外側の管になる程その内側
にある管を包囲する様に夫々のガス導入管が配設されて
いる。
Each gas introduction tube is designed to discharge gas into the reaction space so that the inner tube is located further away from the surface of the substrate. That is, the gas introduction pipes are arranged so that the outer pipes surround the inner pipes.

各導入管への管ボンベからのガスの供給は、ガス供給パ
イプライン123〜125によって夫々なされる。
Gas is supplied from the tube cylinder to each introduction pipe through gas supply pipelines 123 to 125, respectively.

各ガス導入管、各ガス供給パイプライン及び真空チャン
バー120は、メイン真空バルブ119を介して不図示
の真空排気装置により真空排気される。
Each gas introduction pipe, each gas supply pipeline, and the vacuum chamber 120 are evacuated via the main vacuum valve 119 by a vacuum evacuation device (not shown).

基体118は基体ホルダー112を上下に移動させるこ
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。
The base body 118 is installed at a desired distance from the position of each gas introduction pipe by moving the base body holder 112 up and down.

本発明の場合、この基体とガス導入管のガス排出口の距
離は、形成される堆積膜の種類及びその所望される特性
、ガス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数mm〜2
0cm、より好ましくは、5 m m〜15cm程度と
されるのが望ましい。
In the case of the present invention, the distance between the substrate and the gas outlet of the gas inlet pipe is determined appropriately by taking into consideration the type of deposited film to be formed, its desired characteristics, gas flow rate, internal pressure of the vacuum chamber, etc. It can be determined as desired, but preferably several mm to 2
It is desirable that the length be 0 cm, more preferably about 5 mm to 15 cm.

113は、基体118を成膜時に適当な温度に加熱した
り、或いは、成膜前に基体118を予備加熱したり、更
には、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱
ヒータである。
Reference numeral 113 denotes a substrate heater that heats the substrate 118 to an appropriate temperature during film formation, preheats the substrate 118 before film formation, and further heats the substrate 118 to anneal the film after film formation. be.

基体加熱ヒータ113は、導線114により電源115
により電力が供給される。
The base heater 113 is connected to a power source 115 by a conductor 114.
Power is supplied by

116は、基体温度(T s)の温度を測定する為の熱
゛敵対で温度表示装置117に電気的に接続されている
116 is a thermal device for measuring the temperature of the substrate temperature (Ts) and is electrically connected to a temperature display device 117.

以下、実施例に従って、本発明を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically explained according to Examples.

実施例1 第1図に示す成膜装置を用いて、次の様にし本発明の方
法による堆積膜を作成した。
Example 1 Using the film forming apparatus shown in FIG. 1, a deposited film was produced by the method of the present invention in the following manner.

ボンベ101に充填されているSiH4ガスを流lit
 20 s e c mでガス導入管109より、ボン
ベ103に充填されているF2ガスを流量2 s e 
cmでガス導入管110より、ボンベ]、 06に充填
されている02ガスを流量2 s e cm 、ボンベ
108に充填されているHeガスを流4140 s e
 c mでガス導入管11、1より真空チャンバー10
2内に導入した。
Flow the SiH4 gas filled in the cylinder 101.
The F2 gas filled in the cylinder 103 is fed from the gas introduction pipe 109 at a flow rate of 20 s e cm.
From the gas inlet pipe 110 at a flow rate of 2 s e cm, the 02 gas filled in 06 is fed into the cylinder at a flow rate of 2 s e cm, and the He gas filled in the cylinder 108 is fed at a flow rate of 4140 s e cm.
Vacuum chamber 10 from gas introduction pipe 11, 1 at cm
It was introduced within 2.

このとき、真空チャンバー120内の圧力を真空7大ル
ブ119の開閉度を調整して100mTorrにした。
At this time, the pressure inside the vacuum chamber 120 was adjusted to 100 mTorr by adjusting the opening/closing degree of the vacuum 7 large valve 119.

基体に石莢ガラス(15cmの距離は3cmに設定した
。SiH4ガスと02ガス及びF2ガスの混合域で青白
い発光が強くみられた。)、(体温度(Ts)は各試料
に対して表1に示す様に室温から400 ’Oまでの間
に設定した。
The substrate was stone capsule glass (the distance of 15 cm was set to 3 cm. Strong bluish light emission was observed in the mixed region of SiH4 gas, 02 gas, and F2 gas). (The body temperature (Ts) was shown for each sample. As shown in 1, the temperature was set between room temperature and 400'O.

この状態で3時間ガスを流すと1表1に示す様な膜厚の
Si:O:H+F膜が基体]二に堆積した。
When gas was allowed to flow in this state for 3 hours, a Si:O:H+F film having a thickness as shown in Table 1 was deposited on the substrate.

表  1 次に基体温度を300′0に固定し、SiH4の流量を
種々かえて作成したときの各試料の膜厚を表2に示す。
Table 1 Next, Table 2 shows the film thickness of each sample when the substrate temperature was fixed at 300'0 and the flow rate of SiH4 was varied.

この際ガスを流した時間はいずれの試料も3時間である
。又、いずれの試料も02ガス流量2SCCm、F2ガ
ス流E¥2secm、Heガス流量40 s e c 
m、内圧100mTorrとした。
At this time, the gas was flowed for 3 hours for all samples. In addition, for all samples, the 02 gas flow rate was 2SCCm, the F2 gas flow rate was E¥2sec, and the He gas flow rate was 40sec.
m, and the internal pressure was 100 mTorr.

表  2 次に、基体温度を300’0.5iH4ガス流7712
0 s e c m、02ガス流量2sccm。
Table 2 Next, the substrate temperature was set to 300'0.5iH4 gas flow 7712
0 sec m, 02 gas flow rate 2 sccm.

F2ガス流量2 s e c m、内圧100mTor
rとし、Heガス流量を種々に変化させて3時間各ガス
を流した後に得られた各試料の膜の膜厚値を表3に示す
F2 gas flow rate 2 sec m, internal pressure 100mTor
Table 3 shows the film thickness values of the respective samples obtained after flowing each gas for 3 hours with various He gas flow rates.

表  3 次に、基体温度を300℃、SiH4ガス流量20se
cm、  02ガス流量2secm、  F2ガス流量
2secm、  Heガス流−%10105eとし、内
圧を種々に変化させて作成した各試料の膜厚の値を表4
に示す。
Table 3 Next, the substrate temperature was set to 300°C and the SiH4 gas flow rate was set to 20s.
Table 4 shows the film thickness values of each sample prepared by varying the internal pressure with 02 gas flow rate of 2 seconds, F2 gas flow rate of 2 seconds, and He gas flow rate of %10105e.
Shown below.

表  4 表1〜表4に示す各試料のBり厚の分布むらはガス導入
管111と基体との距離、ガス導入管109と110お
よび111に流すガス流量、内圧に依存した。各成膜に
おいて、ガス導入管と基体との距離を調整することによ
って膜厚の分布むらは15cmX15cmの基体におい
て、±5%以内におさめることができた。この位置はほ
とんどの場合発光強電の最大の位置に対応していた。ま
た成yしたSi:O:H:Fll!i!はいずれの試料
のも、電子線回折の結果から、非晶質であることを確認
した。
Table 4 The uneven distribution of B thickness of each sample shown in Tables 1 to 4 depended on the distance between the gas introduction tube 111 and the substrate, the flow rate of gas flowing through the gas introduction tubes 109, 110, and 111, and the internal pressure. In each film formation, by adjusting the distance between the gas introduction tube and the substrate, the unevenness in film thickness distribution could be kept within ±5% on a 15 cm x 15 cm substrate. This position corresponded in most cases to the position of maximum luminescence intensity. Si:O:H:Fll has succeeded again! i! It was confirmed from the results of electron beam diffraction that all samples were amorphous.

又、各試料の非晶質Si:O:H:Ftf!上にA文の
くし形電極(ギャップ長200pLm)を蒸着し、導電
率測定用の試料を作成した。各試料を真空クライオスタ
ット中にいれ電圧100Vを印加し、微少電流計(YH
P414 OB)で電流を測定し、導電率(σd)を求
めようとしたが、いずれも測定限界以下で室温での導電
率は10 (4s / c m以下と推定された。
Also, the amorphous Si:O:H:Ftf! of each sample! A comb-shaped electrode (gap length 200 pLm) of pattern A was deposited on top to prepare a sample for conductivity measurement. Each sample was placed in a vacuum cryostat, a voltage of 100 V was applied, and a microcurrent meter (YH
P414 OB) was used to measure the current and attempt to determine the conductivity (σd), but both were below the measurement limit and the conductivity at room temperature was estimated to be 10 (4 s/cm) or less.

実施例2 実施例1において02ガスを導入するかわりに107ボ
ンベよりN2O4ガスを導入し、成膜を行なった(試料
2)。
Example 2 Instead of introducing 02 gas in Example 1, N2O4 gas was introduced from a 107 cylinder to form a film (Sample 2).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420secm F2           2secmN204   
      2 s c CmHe         
  40secm内圧        100mTor
r基体温度          300°Cガス吹き出
し口と基体との距93cm 実施例1と同様、SiH4ガスとN2O4ガスが合流す
る領域で強い青い発光がみられた。
SiH420secm F2 2secmN204
2 s c CmHe
40sec Internal pressure 100mTor
r Substrate temperature: 300° C. Distance between gas outlet and substrate: 93 cm As in Example 1, strong blue light emission was observed in the region where SiH4 gas and N2O4 gas merged.

3時間のガス吹き出し後、石英ガラス基体上に約650
0人のA−3i :N:O:H: F膜が堆積した。
After 3 hours of gas blowing, about 650
0 A-3i :N:O:H:F films were deposited.

この膜が非晶質であることは電子線回折で確認した。It was confirmed by electron diffraction that this film was amorphous.

該A−3i:N:O:H:F膜」二にA文のくし形電極
(ギャップ長200JLm)を真空蒸着した後、試料を
真空クライオスタット中にいれ、実施例1と同様に暗導
電率(σd)を測定したが測定限界以下であった。
After vacuum-depositing a comb-shaped electrode (gap length 200 JLm) in A-3i:N:O:H:F film, the sample was placed in a vacuum cryostat, and the dark conductivity was measured in the same manner as in Example 1. (σd) was measured, but it was below the measurement limit.

実施例3 実施例1においてSiH4ガスを導入するかわりに10
2ボンベよりS+2)T6ガスを導入し、成膜を行なっ
た(試料3)。
Example 3 Instead of introducing SiH4 gas in Example 1, 10
S+2)T6 gas was introduced from the 2 cylinder to form a film (Sample 3).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

Si2H620secm F2            2secm02    
           5sccmHe       
          40secm内圧       
 100mTorr基体温度          30
0℃ガス吹き出し口と基体との距離 3cm3時間のガ
ス吹き出し後、石英ガラス基体上に約1.5ルのA−5
t:O:H:F膜が堆積した。
Si2H620secm F2 2secm02
5sccmHe
40sec internal pressure
100mTorr base temperature 30
Distance between 0°C gas outlet and substrate: 3cm After blowing out gas for 3 hours, approximately 1.5 liters of A-5 was placed on the quartz glass substrate.
A t:O:H:F film was deposited.

この膜が非晶質であることは電子線回折で確認した。It was confirmed by electron diffraction that this film was amorphous.

A−5t :O:H:F膜上にA見のくし形電極(ギャ
ップ長200 ILm)を真空蒸着した後、真空クライ
オスタット中にいれ、暗導電率(σd)を測定したとこ
ろ実施例1と同様測定限界以下であった。
After vacuum-depositing a comb-shaped electrode (gap length 200 ILm) on the A-5t:O:H:F film, it was placed in a vacuum cryostat and the dark conductivity (σd) was measured. It was also below the measurement limit.

実施例4 実施例1においてSiH4ガスを導入するかわりに10
2ボンベよりGeH4ガスを導入し、成膜を行なった(
試料4)。
Example 4 Instead of introducing SiH4 gas in Example 1, 10
GeH4 gas was introduced from two cylinders to form a film (
Sample 4).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

GeH420secm F2               2sccm02 
               2 s c cmHe
                 40secm内圧
        100mTorr基体温度     
     300°Cガス吹き出し口と基体との距#:
  30m3時間のガス吹き出し後、石英ガラス基体上
に約5500人(7)A−Ge:0:H:F膜が堆積し
た。この膜が非晶質であることは電子線回折で確認した
GeH420secm F2 2sccm02
2 s c cmHe
40sec Internal pressure 100mTorr Base temperature
Distance between 300°C gas outlet and base #:
After 30 m3 hours of gas blowing, about 5500 A-Ge:0:H:F films were deposited on the quartz glass substrate. It was confirmed by electron diffraction that this film was amorphous.

該A−Ge:O:H:F膜上にAJJのくし形電極(ギ
ャップ長200gm)を真空蒸着した後、真空クライオ
スタット中にいれ、暗導電率(σd)を測定したところ
実施例1と同様測定限界以下であった。
After vacuum-depositing AJJ interdigitated electrodes (gap length 200 gm) on the A-Ge:O:H:F film, it was placed in a vacuum cryostat and the dark conductivity (σd) was measured, and the results were the same as in Example 1. It was below the measurement limit.

実施例5 実施例1においてSiH4ガスを導入すると共に、10
2ボンベよりGeH4ガスを導入し、成膜を行なった(
試料5)。
Example 5 In addition to introducing SiH4 gas in Example 1, 10
GeH4 gas was introduced from two cylinders to form a film (
Sample 5).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420sccm GeH45secm F2           3secm02     
      5sccmHe           4
0secm内圧        100mTorr基体
温度          300℃ガス吹き出し口と基
体との距離 3cm3時間のガス吹き出し後、石英ガラ
ス基体上に約7800人ノA−3iGe :O: H:
 F膜が堆積した。この膜が非晶質であることは電子線
回折で確認した。
SiH420sccm GeH45secm F2 3secm02
5sccmHe 4
0 sec Internal pressure 100 mTorr Substrate temperature 300°C Distance between gas outlet and substrate 3 cm After blowing out gas for 3 hours, about 7800 A-3iGe :O: H:
F film was deposited. It was confirmed by electron diffraction that this film was amorphous.

該A−3iGe:O:H:F膜上にA?7)くし形電極
(ギャップ長200gm)を真空蒸着した後、試料5を
真空クライオスタット中にいれ、暗導電率(σd)を測
定したところ実施例1と同様測定限界以下であった。
A? on the A-3iGe:O:H:F film? 7) After vacuum-depositing a comb-shaped electrode (gap length 200 gm), Sample 5 was placed in a vacuum cryostat and the dark conductivity (σd) was measured, and as in Example 1, it was below the measurement limit.

31   ′ 実施例6 実施例5においてGeH4ガスを導入するかわりに10
2ボンベよりC2H4ガスを導入し、成膜を行なった(
試料6)。
31' Example 6 Instead of introducing GeH4 gas in Example 5, 10
C2H4 gas was introduced from two cylinders to form a film (
Sample 6).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420sccm C2H45secm F2           2secm02     
      5sccmHe           4
0secm内圧        100mTorr基体
温度          3oo°cガス吹き出し日と
基体との距離 3cm3時間のガス吹き出し後、石英ガ
ラス基体上に約6000人のA−3I%C:O:H:F
膜が堆積した。この膜が非晶質であることは電子線回折
で確認した。
SiH420sccm C2H45secm F2 2secm02
5sccmHe 4
0sec Internal pressure 100mTorr Substrate temperature 3oo°c Distance between gas blowing date and substrate 3cm After gas blowing for 3 hours, approximately 6000 A-3I%C:O:H:F were placed on the quartz glass substrate.
A film was deposited. It was confirmed by electron diffraction that this film was amorphous.

該A −S +% C: O: H: F膜J: +、
: A u ノくし形電極(ギャップ長200gm)を
真空蒸着した後、試料6を真空クライオスタット中にい
れ、暗導電率(σd)を測定したところ実施例1と同様
測定限界以下であった。
The A −S +% C: O: H: F film J: +,
: A u After vacuum-depositing the interdigitated electrode (gap length 200 gm), Sample 6 was placed in a vacuum cryostat and the dark conductivity (σd) was measured, and as in Example 1, it was below the measurement limit.

実施例7 実施例1においてSiH4ガスを導入すると共に、10
2ボンベよりS i 2H6ガスを導入し、成膜を行な
った(試料7)。
Example 7 While introducing SiH4 gas in Example 1, 10
A film was formed by introducing Si 2H6 gas from a 2 cylinder (Sample 7).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420sccm Si2H65secm F2            3secm02    
       5sccmHe           
40secm内圧        100mTorr基
体温度          300°Cガス吹き出し口
と基体との距#、 3cm3時間のガス吹き出し後、石
英ガラス基体上に1.0JLのA−St :O:H:F
膜が堆積した。
SiH420sccm Si2H65secm F2 3secm02
5sccmHe
40sec Internal pressure 100mTorr Substrate temperature 300°C Distance between gas outlet and substrate #, 3cm After blowing out gas for 3 hours, 1.0JL of A-St :O:H:F was placed on the quartz glass substrate.
A film was deposited.

この膜が非晶質であることは電子線回折で確認した。It was confirmed by electron diffraction that this film was amorphous.

該A−3t:O:H:F膜上にA文のくし形33   
                    −り一電極
(ギャップ長200p、m)を真空蒸着した後、試料7
を真空クライオスタット中にいれ、暗導電率(σd)を
測定したところ実施例1と同様測定限界以下であった。
A-shaped comb 33 on the A-3t:O:H:F film
- After vacuum-depositing one electrode (gap length 200p, m), sample 7
was placed in a vacuum cryostat and the dark conductivity (σd) was measured, and as in Example 1, it was below the measurement limit.

実施例8 実施例7において02ガスを導入する代りにN2O4を
ポンベ107より導入し、成膜を行なった(試料8)。
Example 8 Instead of introducing O2 gas in Example 7, N2O4 was introduced from the pump 107 to form a film (Sample 8).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420sccm Si2H65secm F2           3secmN204   
      5sccmHe           4
0secm内圧        100mTo r r
基体温度          300 ’0ガス吹き出
し口と基体との距193cm3時間のガス吹き出し後、
石英ガラス基体上に約1.0gmのA−5i:N:O:
H:F膜が堆積した。この膜が非晶質であることは電子
線口・1−                   9
4折で確認した。
SiH420sccm Si2H65secm F2 3secmN204
5sccmHe 4
0secinternal pressure 100mTorr
Substrate temperature: 300'0 Distance between gas outlet and substrate: 193 cm After 3 hours of gas blowing,
Approximately 1.0 gm of A-5i:N:O: on a quartz glass substrate.
A H:F film was deposited. The fact that this film is amorphous is due to electron beam port ・1-9
Confirmed with 4 folds.

該A−3i :N:O:H:F膜−LにA立のくし形電
極(ギャップ長200 p、m)を真空蒸着した後、試
料8を真空クライオスタット中にいれ、暗導電率(σd
)を測定したところ実施例1と同様測定限界以下であっ
た。
After vacuum-depositing an A-shaped comb-shaped electrode (gap length 200 p, m) on the A-3i :N:O:H:F film-L, sample 8 was placed in a vacuum cryostat, and the dark conductivity (σd
) was measured, and as in Example 1, it was below the measurement limit.

実施例9 実施例1においてSiH4ガスを導入するがわりに10
2ボンベよりSnH4ガスを導入し、成膜を行なった(
試料9)。
Example 9 Instead of introducing SiH4 gas in Example 1, 10
SnH4 gas was introduced from two cylinders to form a film (
Sample 9).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

S nH410s e 0m F2           5secm02     
     20 s c cmHe         
  40secm内圧        100rnTo
rr基体温度          300 ’0ガス吹
き出し口と基体との距離 4cm3時間のガス吹き出し
後、石英ガラス基体上に約3000人のSn:O:H:
F膜が堆積した。電子線回折でm認したところ回折ピー
クがみられこの膜は多品質であることがわかった。
S nH410s e 0m F2 5secm02
20 s c cm He
40sec Internal pressure 100rnTo
rrSubstrate temperature: 300'0 Distance between gas outlet and substrate: 4cm After blowing out gas for 3 hours, about 3000 Sn:O:H:
F film was deposited. When the film was examined by electron beam diffraction, diffraction peaks were observed, indicating that this film was of high quality.

該poly−3n:O:H:F膜七にAnのくし形電極
(ギャップ長200pLm)を真空蒸着した後、実施例
1と同様真空クライオスタット中にいれ、暗導電率(σ
d)を夫々測定した。
After vacuum-depositing An interdigitated electrodes (gap length 200 pLm) on the poly-3n:O:H:F film 7, it was placed in a vacuum cryostat as in Example 1, and the dark conductivity (σ
d) were measured respectively.

得られた値は cr d = 8 X I O−4s 7’ c mで
あった。
The value obtained was cr d = 8 X IO-4s 7' cm.

実施例10 実施例1において基体温度を600℃に設定し、成膜を
行なった(試料10)。
Example 10 In Example 1, the substrate temperature was set at 600° C. and film formation was performed (Sample 10).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420secm F2           2secm02     
      2sccmHe           4
0sccm内圧        100mTorrガス
吹き出し口と基体との距# 3cm3時間のガス吹き出
し後、石英ガラス基体上に約500人のSt :O:H
:F膜が堆積した。
SiH420secm F2 2secm02
2sccmHe 4
0 sccm Internal pressure 100 mTorr Distance between gas outlet and substrate # 3 cm After 3 hours of gas blowing, approximately 500 people St:O:H were placed on the quartz glass substrate.
:F film was deposited.

この堆積膜を電子線回折で測定したところ5t02の回
折ピークがみられ、多結晶化していることがわかった。
When this deposited film was measured by electron beam diffraction, a diffraction peak of 5t02 was observed, indicating that it was polycrystalline.

該poly−5i :O:H:F膜上にA文のくし形電
極(ギャップ長200gm)を真空蒸着した後、試料1
0を真空クライオスタット中にいれ、暗導電率(σd)
を測定したところ実施例1と同様測定限界以下であった
After vacuum-depositing a pattern A comb-shaped electrode (gap length 200 gm) on the poly-5i :O:H:F film, Sample 1
0 into a vacuum cryostat, dark conductivity (σd)
When measured, it was found to be below the measurement limit as in Example 1.

実施例11 実施例1においてF2ガスを導入すると共に104ボン
ベよりt、Q2ガスを導入し、成膜を行なった(試料1
1)。
Example 11 In addition to introducing F2 gas in Example 1, t and Q2 gases were also introduced from the 104 cylinder to form a film (Sample 1).
1).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

SiH420sccm F2            2secmC122sc
cm Q2            2sccmHe    
        40secm内圧        1
00mTorr基体温度          300 
’cガス吹き出し口と基体との距離 3cm実施例1と
同様、SiH4ガスと、F2゜C14ガス及び02ガス
が合流する望域で強い青い発光がみられた。3時間のガ
ス吹き出し後。
SiH420sccm F2 2secmC122sc
cm Q2 2sccmHe
40sec internal pressure 1
00mTorr base temperature 300
'c Distance between gas outlet and substrate: 3 cm As in Example 1, strong blue light emission was observed in the viewing area where SiH4 gas, F2°C14 gas, and 02 gas merged. After 3 hours of gas blowing.

この膜が非晶質であることは電子線回折で電極(ギャッ
プ長200JLm)を真空蒸着した後、試料を真空クラ
イオスタット中にいれ、実施例1と同様に暗導電率(σ
d)を測定したが測定限界以下であった。
The fact that this film is amorphous can be confirmed by electron beam diffraction. After vacuum-depositing an electrode (gap length 200 JLm), the sample was placed in a vacuum cryostat, and the dark conductivity (σ
d) was measured, but it was below the measurement limit.

実施例12 実施例1においてF2ガスを導入するかわりに104ボ
ンベよりC見2ガスを導入し、成膜を行なった(試料1
2)。
Example 12 Instead of introducing F2 gas in Example 1, C2 gas was introduced from a 104 cylinder to form a film (Sample 1
2).

このときの成膜条件は次のとおりである。The film forming conditions at this time are as follows.

5jH420sccm Cf12                 2sec
m02                   2sc
cmHe                    4
0secm内圧        100mTorr基体
温度          300℃ガス吹き出し口と基
体との距離 3cm実施例1と同様、S:iH4ガスと
0文2ガス及び02ガスが合流する領域で強い青い発光
がみられた。3時間のガス吹き出し後、石英ガラこの膜
が非晶質であることは電子線回折で電極(ギャップ長2
00gm)を真空蒸着した後、試料を真空クライオスタ
ット中にいれ、実施例1と同様に暗導電率(σd)を測
定したが測定限界以下であった。
5jH420sccm Cf12 2sec
m02 2sc
cmHe 4
0 sec Internal pressure 100 mTorr Substrate temperature 300° C. Distance between gas outlet and substrate 3 cm As in Example 1, strong blue light emission was observed in the region where S:iH4 gas, 0mon2 gas, and 02 gas merge. After 3 hours of gas blowing, the quartz glass film was confirmed to be amorphous by electron diffraction (gap length 2).
After vacuum evaporating 00gm), the sample was placed in a vacuum cryostat and the dark conductivity (σd) was measured in the same manner as in Example 1, but it was below the measurement limit.

〔効果〕〔effect〕

以上の詳細な説明及び各実施例より、本発明の堆積膜形
成法によれば、省エネルギー化を計ると同時に膜品質の
管理が容易で大面積に亘って均一物理特性の堆積膜が得
られる。又、生産性、量産性に優れ、高品質で電気的、
光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜を簡便に得る
ことが出来る。
From the above detailed description and examples, it is clear that according to the deposited film forming method of the present invention, a deposited film with uniform physical properties over a large area can be obtained with energy saving and easy control of film quality. In addition, it has excellent productivity and mass production, and is of high quality and electrical.
A film with excellent physical properties such as optical and semiconductor properties can be easily obtained.

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

第1図は本発明の実施例に用いた成膜装置の模式的概略
図である。 101〜108−−−−−−−−−−−−−−−−ガス
ボンベ、1’01a〜108 a−、−−−−−−−−
ガスの導入管、101b〜108 b−−−−一−マス
フロメーター、101 c −108c−−−−−−−
一−−−−ガス圧力計、101d N108d及び 101e〜108 e−−−−−−−−−−−−−−−
−バルブ、101 f −108f−−−−−−−−−
−−−−−−一圧力計、109 、110 、111−
−−−−−−−ガス導入管、112−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−一基体ホルダー、113−−
−−−−−−−−−−−−−一基体加熱用ヒーター、1
16−−−−−−−−−−基体温度モニター用熱電対、
118−−−一−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−一一−−−基体、119−−−−−一−−−−−
−−−−−−−−−真空排気バルブ、を夫々表わしてい
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of a film forming apparatus used in an example of the present invention. 101~108------------Gas cylinder, 1'01a~108 a-,------------
Gas inlet pipe, 101b to 108b----1-Mass flow meter, 101c-108c------
1------Gas pressure gauge, 101d N108d and 101e~108e------------
-Valve, 101f -108f------
--------One pressure gauge, 109, 110, 111-
--------Gas introduction pipe, 112---------
-----------One-substrate holder, 113--
--------------Heater for heating one substrate, 1
16---------Thermocouple for monitoring substrate temperature,
118-----------
--- 11 --- Substrate, 119 --- 1 -----
----------Evacuation valves are respectively represented.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)堆積膜形成用の気体状原料物質と、該原料物質に
酸化作用をする性質を有する気体状のハロゲン系酸化剤
と、同性質を有する気体状の酸素系及び窒素系の酸化剤
の少なくともいずれか一方と、を反応空間内に導入して
化学的に接触させることで励起状態の前駆体を含む複数
の前駆体を生成し、これらの前駆体の内少なくとも1つ
の前駆体を堆積膜構成要素の供給源として成膜空間内に
ある基体上に堆積膜を形成することを特徴とする堆積膜
形成法。
(1) A gaseous raw material for forming a deposited film, a gaseous halogen-based oxidizing agent that has the property of oxidizing the raw material, and a gaseous oxygen-based and nitrogen-based oxidizing agent that has the same properties. A plurality of precursors including an excited state precursor are generated by introducing at least one of the precursors into a reaction space and making them come into chemical contact, and at least one of these precursors is deposited into a film. A deposited film forming method characterized by forming a deposited film on a substrate located in a film forming space as a supply source of constituent elements.
(2)成膜時に発光を伴う特許請求の範囲第1項に記載
の堆積膜形成法。
(2) The method for forming a deposited film according to claim 1, which involves emission of light during film formation.
(3)前記気体状原料物質は、鎖状シラン化合物である
特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(3) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous raw material is a chain silane compound.
(4)前記鎖状シラン化合物は、直鎖状シラン化合物で
ある特許請求の範囲第3項に記載の堆積膜形成法。
(4) The deposited film forming method according to claim 3, wherein the chain silane compound is a linear silane compound.
(5)前記直鎖状シラン化合物は、一般式Si_nH_
2_n_+_2(nは1〜8の整数)で示される特許請
求の範囲第4項に記載の堆積膜形成法。
(5) The linear silane compound has the general formula Si_nH_
The deposited film forming method according to claim 4, which is represented by 2_n_+_2 (n is an integer from 1 to 8).
(6)前記鎖状シラン化合物は、分岐状鎖状シラン化合
物である特許請求の範囲第3項に記載の堆積膜形成法。
(6) The deposited film forming method according to claim 3, wherein the chain silane compound is a branched chain silane compound.
(7)前記気体状原料物質は、硅素の環状構造を有する
シラン化合物である特許請求の範囲第1項に記載の堆積
膜形成法。
(7) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous raw material is a silane compound having a silicon ring structure.
(8)前記気体状原料物質は、鎖状ゲルマン化合物であ
る特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(8) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous raw material is a chain germane compound.
(9)前記鎖状ゲルマン化合物は、一般式Ge_mH_
2_m_+_2(mは1〜5の整数)で示される特許請
求の範囲第8項に記載の堆積膜形成法。
(9) The linear germane compound has the general formula Ge_mH_
The deposited film forming method according to claim 8, which is represented by 2_m_+_2 (m is an integer of 1 to 5).
(10)前記気体状原料物質は、水素化スズ化合物であ
る特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(10) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous raw material is a tin hydride compound.
(11)前記気体状原料物質は、テトラヘドラル系化合
物である特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(11) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous raw material is a tetrahedral compound.
(12)前記気体状酸化剤は、酸素化合物である特許請
求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(12) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous oxidizing agent is an oxygen compound.
(13)前記気体状酸化剤は、酸素ガスである特許請求
の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(13) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous oxidizing agent is oxygen gas.
(14)前記気体状酸化剤は、窒素化合物である特許請
求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(14) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous oxidizing agent is a nitrogen compound.
(15)前記基体は、前記気体状原料物質と前記気体状
酸化剤の前記反応空間への導入方向に対して対向する位
置に配設される特許請求の範囲第1項に記載の堆積膜形
成法。
(15) Deposited film formation according to claim 1, wherein the substrate is disposed at a position opposite to the direction in which the gaseous source material and the gaseous oxidizing agent are introduced into the reaction space. Law.
(16)前記気体状原料物質と前記気体状酸化剤は前記
反応空間へ、多重管構造の輸送管から導入される特許請
求の範囲第1項に記載の堆積膜形成法。
(16) The deposited film forming method according to claim 1, wherein the gaseous raw material and the gaseous oxidizing agent are introduced into the reaction space from a transport pipe having a multi-tube structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04123487U (en) * 1991-04-22 1992-11-09 東亜通信工材株式会社 Vending machine security device
JP2015514656A (en) * 2012-02-23 2015-05-21 ピルキントン グループ リミテッド Chemical vapor deposition process for forming silica coatings on glass substrates

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