JPS6357774A - Formation of functional deposited film - Google Patents

Formation of functional deposited film

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JPS6357774A
JPS6357774A JP61199102A JP19910286A JPS6357774A JP S6357774 A JPS6357774 A JP S6357774A JP 61199102 A JP61199102 A JP 61199102A JP 19910286 A JP19910286 A JP 19910286A JP S6357774 A JPS6357774 A JP S6357774A
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film
gaseous
deposited film
forming
gas
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JP61199102A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Murakami
勉 村上
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Canon Inc
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited

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Abstract

PURPOSE:To form a functional deposited film having various excellent characteristics on a substrate surface in a vacuum vessel with the conserved energy by introducing gaseous raw materials contg. group IV elements and gaseous halogen series oxidizing agents and further, a gaseous valence electron controlling agent at need into the vacuum vessel and bringing the same into reaction. CONSTITUTION:The conductive or nonconductive substrate 118 consisting of a metal, alloy or synthetic resin, glass, etc., is placed in the vacuum vessel 120 and is heated to 250 deg.C by a heater 113. The inside of the vacuum vessel 120 is simultaneously evacuated to about 10<-5>Torr by a vacuum valve 119. The gaseous raw materials expressed by formula [I] are supplied by an introducing pipe 109 from cylinders 101, 102 into the vacuum vessel 120, and the gaseous halogen oxidizing agents such as Cl, Br and I as the oxidizing agent thereof are supplied by a gas introducing pipe 111 into the vacuum vessel 120; further, the gaseous valence electron controlling agent contg. the group III element or group V element is supplied at need from a conduit 110 into the vessel. The amorphous deposited film having the various excellent electrical, optical and semiconductor characteristics is formed on the substrate 118 with conserved energy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性膜、特に半
導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画像入力用
ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力デバイス等に
用いる機能性堆積膜の形成方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention relates to a film deposited on a substrate, particularly a functional film, particularly a semiconductor device, a photoreceptor device for electrophotography, a line sensor for image input, an imaging device, an optical The present invention relates to a method for forming a functional deposited film used in electromotive force devices and the like.

〔従来技術の説明〕[Description of prior art]

従来、半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画
像人力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力デバ
イス、その他各種エレクトロニクス素子、光学素子、等
に用いる半導体膜、絶縁膜、光導電膜、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, semiconductor films, insulating films, photoconductive films, magnetic films or For amorphous to polycrystalline functional films such as metal films, a film formation method that is individually suited from the viewpoint of desired physical properties, intended use, etc. is adopted.

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償された非晶質や多結
晶質の非単結晶シリコン(以後rNON−3i  (H
,X)コと略記し、その中でも殊に非晶質シリコンを示
す場合にはrA−3i  (H,X)J、多結晶質シリ
コンを示す場合にはrpo7!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、イオンブレ
ーティング法、反応性スパッタリング法、熱CVD法、
プラズマCVD法、光CVD法等があり、中でもプラズ
マCVD法は至適なものとして実用に付され一般に広く
知られているところである。
For example, if necessary, amorphous or polycrystalline non-single crystal silicon (rNON-3i (H
,X). Among them, rA-3i (H, y-3i (H,X)
The vacuum evaporation method is used to form silicon deposited films such as (denoted as J) films (it goes without saying that microcrystalline silicon, which is commonly referred to as microcrystalline silicon, falls within the range of A-3t(H,X)). , ion blasting method, reactive sputtering method, thermal CVD method,
There are plasma CVD methods, photo-CVD methods, and the like, and among them, the plasma CVD method has been put to practical use as the most suitable method and is generally widely known.

ところで従来の非単結晶シリン堆積膜は、例えばプラズ
マCVD法により得られるものは、特性発現性に富み一
応満足のゆくものとされてはいるものの、それであって
も、確固たる当該製品の成立に要求される、電気的、光
学的、光導電的特性、繰返し使用についての耐疲労特性
、使用環境特性の点、経時的安定性および耐久性の点、
そして更に均質性の点の全ての点を総じて満足せしめる
、という課題を解決するには未だ問題のある状態のもの
である。
By the way, conventional non-single-crystal silane deposited films, such as those obtained by plasma CVD, have excellent properties and are said to be somewhat satisfactory, but even so, there are still many requirements to establish a reliable product. electrical, optical, photoconductive properties, fatigue resistance for repeated use, use environment characteristics, stability over time and durability,
Further, there is still a problem in solving the problem of satisfying all points of homogeneity.

その原因は、目的とする機能性堆積膜が、使用する材料
もさることながら、単純な層堆積操作で得られるという
類のものではなり、就中の工程操作に熟練的工夫が必要
とされるところが大きい。
The reason for this is that the desired functional deposited film cannot be obtained by a simple layer deposition operation, not to mention the materials used, and the process operations in particular require skilled ingenuity. However, it is large.

因みに、例えば、いわゆる熱CVD法により、アモルフ
ァスシリコン(以下、ra  SIJと表記する。)膜
を形成する場合、ケイ素系気体材料を希釈した後いわゆ
る不純物を混入し、ついで500〜650℃といった高
温で熱分解することから、所望のa−3i膜を形成する
については緻密な工程操作と制御が要求され、ために装
置も複雑となって可成りコスト高のものとなるが、そう
したとごろで均質にして前述したような所望の特性を具
有するa−3tで構成された堆積膜を定常的に得ること
は極めてむずかしく、したがって工業的規模には採用し
難いものである。
Incidentally, when forming an amorphous silicon (hereinafter referred to as RA SIJ) film by, for example, the so-called thermal CVD method, a silicon-based gas material is diluted, so-called impurities are mixed in, and then the film is heated at a high temperature of 500 to 650°C. Since it is thermally decomposed, precise process operations and control are required to form the desired a-3i film, which makes the equipment complex and the cost considerably high. It is extremely difficult to regularly obtain a deposited film composed of a-3t having the desired properties as described above, and therefore it is difficult to employ it on an industrial scale.

また、前述したところの、至適な方法として−Cに広く
用いられているプラズマCVD法であっても、工程操作
上のいくつかの問題、そしてまた設備投資上の問題が存
在する。工程操作については、その条件は前述の熱CV
D法よりも更に複雑であり、−膜化するには至難のもの
である。即ち、例えば、基体温度、導入ガスの流量並び
に流量比、層形成時の圧力、高周波電力、電極構造、反
応容器の構造、排気速度、プラズマ発生方式の相互関係
のパラメーターをとってみても既に多くのパラメーター
が存在し、この他にもパラメーターが存在するわけであ
って、所望の製品を得るについては厳密なパラメーター
の選択が必要とされ、そして厳密に選択されたパラメー
ターであるが故に、その中の1つの構成因子、とりわけ
それがプラズマであって、不安定な状態になりでもする
と形成される膜は著しい悪影響を受けて製品として成立
し得ないものとなる。そして装置については、上述した
ように厳密なパラメーターの選択が必要とされることか
ら、構造はおのずと複雑なものとなり、装置規模、種類
が変れば個々に厳選されたパラメーターに対応し得るよ
うに設計しなければならない。こうしたことから、プラ
ズマCVD法については、それが今のところ至適な方法
とされてはいるものの、上述したことから、所望のシリ
コン堆積膜を量産するとなれば装置に多大の設備投資が
必要となり、そうしたところで尚量産のための工程管理
項目は多く且つ複雑であり、工程管理許容幅は狭く、そ
してまた装置調整が微妙であることから、結局は製品を
かなりコスト高のものにしてしまう等の問題がある。
Furthermore, even with the plasma CVD method widely used for -C as described above, there are some problems in process operation and problems in equipment investment. Regarding process operations, the conditions are the thermal CV described above.
It is more complicated than method D, and is extremely difficult to form into a film. That is, for example, there are already many parameters such as substrate temperature, flow rate and flow rate ratio of introduced gas, pressure during layer formation, high frequency power, electrode structure, reaction vessel structure, pumping speed, and plasma generation method. In addition to these parameters, there are also other parameters, and in order to obtain the desired product, it is necessary to select the exact parameters, and because the parameters are strictly selected, there are If one of the constituent factors, especially plasma, becomes unstable, the formed film will be severely adversely affected and cannot be used as a product. As for the equipment, as mentioned above, strict parameter selection is required, so the structure naturally becomes complex, and if the scale and type of equipment changes, the design must be able to accommodate the carefully selected parameters. Must. For these reasons, although the plasma CVD method is considered to be the most suitable method at present, as mentioned above, a large amount of equipment investment is required in order to mass-produce the desired silicon deposited film. However, the process control items for mass production are numerous and complex, the tolerance range for process control is narrow, and equipment adjustments are delicate, so in the end, the cost of the product becomes considerably high. There's a problem.

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上流位
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。
The indirect plasma CVD method generates plasma using microwaves or the like at an upstream location away from the film-forming space, and transports the plasma to the film-forming space to selectively use chemical species that are effective for film-forming. It was planned to be possible.

しかしながら、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
命が長くなければならず、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量が簡便な管理下に本質的に置
かれないこと等の問題点は桟積している。
However, even in such a plasma CVD method, since plasma transport is essential, the lifetime of the chemical species effective for film formation must be long, which naturally limits the types of gases that can be used, making it difficult to form various deposited films. Problems such as the fact that plasma cannot be obtained, that it requires a large amount of energy to generate plasma, and that the generation and amount of chemical species effective for film formation cannot be easily controlled are the problems that cannot be solved. are doing.

プラズマCVD法に対して、光CVD法は、成膜時に膜
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が低下し、ひいては光源からの
光が成膜空間に入射されな(なるという問題点がある。
The photo-CVD method has an advantage over the plasma CVD method in that it does not generate ion species or electrons that damage film quality during film formation, but there are not as many types of light sources, and the wavelength of the light source is also limited. It is biased toward ultraviolet light, a large light source and its power source are required for industrialization, and the window that introduces the light from the light source into the deposition space is covered with a film during deposition, so the amount of light decreases during deposition. There is a problem that the light from the light source is not incident on the film forming space.

上述の如く、シリコン堆積膜の形成に於ては、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。
As mentioned above, there are still many issues to be solved regarding the formation of silicon deposited films, and it is important to mass-produce them using low-cost equipment that saves energy while maintaining its practical properties and uniformity. There is a strong desire to develop a forming method that can do this.

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また然りで
ある。
This also applies to other functional films, such as silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide films.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上述した従来の堆積膜形成法における問題点
を排除した新規な機能性堆積膜形成法を提供することを
主たる目的とするものである。
The main object of the present invention is to provide a novel method for forming a functional deposited film that eliminates the problems of the conventional deposited film formation methods described above.

本発明の他の目的は、プラズマ反応を介することなくし
て成膜空間において形成したものであって、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
て均一な膜質及び膜厚の堆積膜が得られる機能性堆積膜
形成方法を提供するものである。
Another object of the present invention is to form a film in a film forming space without using a plasma reaction, which saves energy, and at the same time, allows easy control of film quality and uniform film quality and thickness over a large area. The present invention provides a method for forming a functional deposited film that yields a deposited film of.

本発明の更に他の目的は、成膜空間においてプラズマ反
応を介することなくして、形成される膜の特性を保持し
、堆積速度の向上を図りながら、膜形成条件の管理の簡
素化、膜の量産化を容易に達成できるようにした、優れ
た電気的。
Still another object of the present invention is to simplify the management of film forming conditions and improve the film formation while maintaining the properties of the film formed and improving the deposition rate without using a plasma reaction in the film forming space. Excellent electrical properties that have made it easy to achieve mass production.

光学的、半導体的等の緒特性を有する機能性堆積膜の形
成方法を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a method for forming a functional deposited film having optical, semiconductor, and other properties.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明者らは、従来の機能性堆積膜形成方法における前
述の諸問題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研
究を重ねた結果、機能性堆積膜の形成に寄与する気体状
物質であって、そのままのエネルギー状態ではほとんど
乃至全く堆積膜形成するところとはならない物質(以下
、「気体状原料物質」という、)と、該物質と反応して
それを電子論的に酸化する(相手の原子、イオンあるい
は分子が電子を失う、即ち酸化数を増加させる)気体状
物質(以下、「気体状酸化剤」という。)とを選び、両
者を、例えば300℃程度の温度に維持されている機能
性堆積膜形成用基体が配置されている成膜空間に気体状
態で各々別々の経路で導入し、前記基体上部の空間にお
いて衝突接触せしめたところ、両者間に化学的相互作用
が生起して、基体表面に堆積膜が、何らの固形粒子の形
成をみることなく、極めて効率的に形成され、その堆積
膜は膜厚および膜質ともに均一であり、優れた電気的、
光学的、光導電的特性を有するものであることを確認し
た。
The present inventors have conducted intensive research to overcome the above-mentioned problems in the conventional method for forming a functional deposited film and to achieve the above-mentioned purpose. A substance (hereinafter referred to as a "gaseous raw material") that hardly or never forms a deposited film in its energy state as it is, reacts with the substance to electronically oxidize it ( Select a gaseous substance (hereinafter referred to as a "gaseous oxidizing agent") that causes the partner atoms, ions, or molecules to lose electrons, that is, increase the oxidation number, and both are maintained at a temperature of, for example, about 300°C. They were each introduced in a gaseous state through separate routes into the film formation space where the functional deposited film forming substrate was arranged, and when they were brought into collision contact in the space above the substrate, a chemical interaction occurred between the two. As a result, a deposited film is formed extremely efficiently on the substrate surface without any formation of solid particles, and the deposited film is uniform in both thickness and quality, and has excellent electrical properties.
It was confirmed that it has optical and photoconductive properties.

本発明者は、これらの確認された知見に基づいて研究を
重ねたところ、前述の堆積膜形成方法においては、各々
別の経路より導入されたガスの成膜空間内における混合
により生成した活性種が、適当な位置に配置された基体
上に均一な堆積膜を形成するものであるため、ガスの混
合方法、生じた活性種の輸送方法、あるいは、活性種の
寿命に鑑みた基体の配置位置等の要因により、堆積され
る膜の特性が決定されることが判明した。そして、この
点に留意して、上述の堆積膜形成方法について検討を重
ねた結果、前述の気体状原料物質及び気体状酸化剤の導
入を、成膜空間の端部より行なうことにより、これらの
気体の導入口の後方に、導入された気体のよどみが生ぜ
ず、導入口に対向するように配置された基体に向けて、
導入された気体状原料物質及び気体状酸化剤の全てが均
一に放出されることとなるという知見を得た。
After repeated research based on these confirmed findings, the present inventor found that in the above-mentioned deposited film formation method, active species generated by mixing gases introduced from different routes in the film formation space. However, since a uniform deposited film is formed on a substrate placed at an appropriate position, the method of mixing the gas, the method of transporting the generated active species, or the positioning of the substrate in consideration of the lifespan of the active species is important. It has been found that the characteristics of the deposited film are determined by factors such as: With this in mind, after repeated studies on the above-mentioned deposited film formation method, we found that the above-mentioned gaseous source material and gaseous oxidizing agent were introduced from the end of the film-forming space. Towards the base that is placed behind the gas inlet so that the introduced gas does not stagnate and faces the inlet,
It has been found that all of the introduced gaseous raw material and gaseous oxidant are uniformly released.

本発明は、これらの知見に基づいて完成せしめたもので
あり、本発明の機能性堆積膜形成方法は、機能性堆積膜
形成用の次式I AaHbXc    ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・I(但し、Aは周期律表第■族に属
する元素、Xはハロゲン元素、a、b、cは0でない整
数を表わす。) で表わされる気体状原料物質と、該気体状原料物質に酸
化作用する性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、必
要に応じて気体状価電子制御剤とを、各々別の経路より
成膜空間に導入し、両者をプラズマ反応を介することな
く化学的に接触せしめて励起状態の前駆体を含む複数種
の前駆体を生成し、これ等の前駆体のうち少な(とも一
種の前駆体を前記機能性堆積膜の構成要素の供給源とし
て成膜空間にある基体上に機能性堆積膜を形成する方法
であって、前記気体状原料物質と、前記気体状ハロゲン
系酸化剤と、前記気体状価電子制御剤とを、成膜空間の
端部より導入することを特徴とするものである。
The present invention has been completed based on these findings, and the method for forming a functional deposited film of the present invention is based on the following formula I AaHbXc for forming a functional deposited film.・・・・・・
......I (where A is an element belonging to Group Ⅰ of the periodic table, X is a halogen element, and a, b, and c are integers that are not 0). , a gaseous halogen-based oxidizing agent having the property of oxidizing the gaseous source material, and a gaseous valence electron control agent as needed, are each introduced into the film forming space through separate routes, and both are introduced into the film forming space. A plurality of types of precursors including excited state precursors are produced by chemically contacting them without a reaction, and a small amount of these precursors (in addition, one type of precursor is used as a component of the functional deposited film). A method for forming a functional deposited film on a substrate in a film forming space as a supply source of the gaseous raw material, the gaseous halogen-based oxidizing agent, and the gaseous valence control agent, It is characterized by being introduced from the end of the film forming space.

本発明の方法において用いられる機能性堆積膜形成用の
原料物質(以下、「原料物質(A)Jと称す、)は、そ
のままのエネルギー状態ではほとんど乃至全く堆積膜を
形成するところとはならない物質であるが、気体状酸化
剤との化学的接触により酸化作用をうけて励起状態の前
駆体を含む複数種の前駆体を生成するものであり、目的
とする光受容層の種類、特性、用途等によって適宜選択
される。そして、本発明の原料物t (A)は、気体状
酸化剤と化学的に接触する際に気体状となっているもの
であればよく、通常の場合、気体であっても、液体であ
ってもあるいは固体であってもよい。原料物質(A)が
液体又は固体である場合には、Ar、He。
The raw material for forming a functional deposited film used in the method of the present invention (hereinafter referred to as "raw material (A)J") is a material that hardly or never forms a deposited film in its original energy state. However, it is oxidized by chemical contact with a gaseous oxidizing agent and produces multiple types of precursors, including excited state precursors, depending on the type, characteristics, and application of the intended photoreceptive layer. The raw material t (A) of the present invention may be one that is in a gaseous state when it comes into chemical contact with a gaseous oxidizing agent, and in normal cases, it is not a gaseous one. If the raw material (A) is liquid or solid, it may be Ar or He.

Nz 、Hz等のキャリアーガスを用い、必要に応じて
は熱を加えながらバブリングを行なって、成膜空間内に
気体状原料物質(A)として導入せしめる。
Using a carrier gas such as Nz, Hz, etc., bubbling is performed while applying heat if necessary, and the material is introduced into the film forming space as a gaseous raw material (A).

本発明の方法において使用される原料物質(A)は、次
式■ AaHbXc    ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・工(但し、Aは周期律表第■族に属する元
素、Xはハロゲン元素、a、b、cはOでない整数を表
わす。) で表わされるものであって、例えば、半導体性或いは電
気的絶縁性のシリコン堆積膜やゲルマニウム堆積膜等の
テトラヘドラル系の堆積膜を得るのであれば、直鎖状、
及び分岐状の鎖状ハロゲン化シラン化合物、環状ハロゲ
ン化シラン化合物、鎖状ハロゲン化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。
The raw material (A) used in the method of the present invention is expressed by the following formula: AaHbXc .
...... (However, A is an element belonging to Group Ⅰ of the periodic table, X is a halogen element, and a, b, and c are integers other than O.), for example, In order to obtain a tetrahedral deposited film such as a semiconductor or electrically insulating silicon deposited film or germanium deposited film, linear,
Effective examples include branched chain halogenated silane compounds, cyclic halogenated silane compounds, and chain halogenated germanium compounds.

更に具体的には、直鎖状ハロゲン化シラン化合物として
は5iaHbXc (但し、a、b。
More specifically, the linear halogenated silane compound is 5iaHbXc (where a, b.

CはOでない整数、Xはハロゲン元素)、分岐状鎖状シ
ラン化合物としては、S i H3S i F(SiH
3)SiH,5iHx、鎖状ゲルマン化合物としては、
GeaHbXc (但し、a、b。
(C is an integer other than O, X is a halogen element), and the branched chain silane compound is S i H3S i F (SiH
3) As SiH, 5iHx, chain germane compounds,
GeaHbXc (However, a, b.

CはOでない整数、Xはハロゲン元素)等が挙げられる
(C is an integer other than O, X is a halogen element), etc.

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.

本発明の方法において使用されるハロゲン系酸化剤は、
反応空間内に導入される際気体状とされ、同時に反応空
間内に導入される堆積膜形成用の気体状原料物質に化学
的に接触するだけで効果的に酸化作用をする性質を有す
るもので、Ft *  C1z r  Brt 、12
等のハロゲンガス等が有用なものとしてあげられる。
The halogen-based oxidizing agent used in the method of the present invention is
It is gaseous when introduced into the reaction space, and has the property of effectively oxidizing just by chemically contacting the gaseous raw material for forming a deposited film, which is also introduced into the reaction space. , Ft * C1z r Brt , 12
Useful examples include halogen gases such as

前述の気体状原料物質(A)と、前述の気体状酸化剤と
は、夫々所望の流量及び供給圧が与えられて成膜空間内
に導入され、夫々が混合衝突することで化学的接触をし
、気体状酸化剤が、気体状原料物質(A)に酸化作用を
施し、それにより励起状態の前駆体を含む複数種の前駆
体が効率的に生成され、それらのうち少なくとも一種が
供給源となって光電変換層が堆積形成されるところとな
る。即ち、生成された励起状態の前駆体は、分解又は反
応して別の前駆体又は別の励起状態にある前駆体となる
か、あるいは、必要に応じてエネルギーを放出するがそ
のままの形態で、成膜空間に配置された堆積膜形成用の
基体表面に触れることにより、該基体上に三次元ネット
ワーク構造の膜が堆積される。なおこの系にあって、気
体状酸化剤との化学的接触により生成される励起状の前
駆体のエネルギーレベルは、該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ー遷移するか、又は別
の化学種に変化する過程において発光を伴うようなもの
であることが好ましい。かかるエネルギー、の遷移に発
光を伴う励起状態の前駆体を含めた複数種の前駆体が形
成されることにより、機能性堆a膜形成プロセスは、よ
り効率的に、かつより省エネルギーで進行し、膜全面に
わたって膜厚、膜質ともに均一で、優れた電気的。
The above-mentioned gaseous raw material (A) and the above-mentioned gaseous oxidizing agent are each given a desired flow rate and supply pressure and introduced into the film forming space, and they mix and collide, resulting in chemical contact. The gaseous oxidizing agent oxidizes the gaseous raw material (A), thereby efficiently producing multiple types of precursors including excited state precursors, at least one of which is present in the supply source. This is where the photoelectric conversion layer is deposited. That is, the generated excited state precursor decomposes or reacts to become another precursor or another excited state precursor, or remains in its original form, releasing energy if necessary. By touching the surface of a substrate for forming a deposited film arranged in the film forming space, a film having a three-dimensional network structure is deposited on the substrate. In this system, the energy level of the excited precursor produced by chemical contact with the gaseous oxidant is determined by the energy transition of the excited precursor to a lower energy level or by another energy level. It is preferable that the material emits light during the process of changing into a chemical species. By forming multiple types of precursors including excited state precursors that emit light upon transition of such energy, the process of forming a functional deposited film proceeds more efficiently and with more energy savings. Uniform film thickness and film quality over the entire surface of the film, with excellent electrical properties.

光学的あるいは光導電的等な緒特性を有する機能性堆積
膜を形成することができる。
A functional deposited film having optical or photoconductive properties can be formed.

本発明の方法において使用される、気体状価電子制御剤
は、形成される堆積膜に、周期律表第■族に属する元素
(以下、単に「第■族元素」と称す、)又は第V族に属
する元素(以下、「第V族元素」という。)を導入しろ
る物質であって、該第■族元素としては、B、 Aff
i。
The gaseous valence electron control agent used in the method of the present invention may be applied to an element belonging to Group Ⅰ of the periodic table (hereinafter simply referred to as ``Group Ⅰ element'') or an element belonging to Group V of the periodic table. A substance into which an element belonging to a group (hereinafter referred to as "group V element") can be introduced, and the group (I) element includes B, Aff
i.

Ga、In、T1等が、該第V族元素としては、N、 
P、 As、 Sb、 Bi等があげられる。
Ga, In, T1, etc., and the Group V elements include N,
Examples include P, As, Sb, Bi, etc.

具体的には、第■族元素を含有する堆積膜を形成する場
合であれば、気体状価電子制御剤としてB z Hb 
1B a HIo、BSH9、Ba)l+。、B6H1
□、A I (CH3)3 、A l (CzHs)s
、Ga(CHs)s 、I n(CH:+)s等の第■
族元素を構成原子として含む化合物があげられるが、中
でもB z Hbが好ましい。
Specifically, in the case of forming a deposited film containing a group Ⅰ element, B z Hb is used as a gaseous valence electron control agent.
1B a HIo, BSH9, Ba)l+. ,B6H1
□, A I (CH3)3, A l (CzHs)s
, Ga(CHs)s, In(CH:+)s, etc.
Examples include compounds containing a group element as a constituent atom, and B z Hb is particularly preferred.

同様に、第V族元素を含有する堆積膜を形成する場合に
は、PH3、P2H4、As H3、SbH:+−1B
 i H3等の第V族元素を構成原子として含む化合物
があげられるが、中でもPH3が好ましい。
Similarly, when forming a deposited film containing Group V elements, PH3, P2H4, As H3, SbH: +-1B
Examples include compounds containing a Group V element such as i H3 as a constituent atom, and among them PH3 is preferred.

本発明の方法においては、成膜工程が円滑に進行し、高
品質で、所望の電気的、光学的特性を有するものを得る
べく、気体状原料物質(A)と気体状ハロゲン系酸化剤
の種類を組み合わせ、これ等の混合比、混合時の圧力、
流量、成膜空間内の圧力、キャリアーガスの流量、成膜
温度、ガスの流量等を所望に応じて適宜選択する必要が
ある。そして、これらの成膜における種々の因子は、有
機的に関連するものであって、単独で決定されるもので
はなく、相互関係を考慮して決定される必要があるが、
例えば、気体状原料物質(A)と気体状ハロゲン系酸化
剤の割合は、導入流量比では、好ましくは1/100〜
100/1とし、より好ましくは1150〜50/1と
するのが望ましい。更に気体状原料物質(A)と気体状
ハロゲン系酸化剤の混合時の圧力は、化学的接触の確立
を高めるためにはより高(する方が好ましいが、反応性
を考慮して決定するのが好ましく、好ましくはI Xl
0−’〜10気圧、より好ましくはlXl0”’〜3気
圧とするのが望ましい。
In the method of the present invention, the gaseous raw material (A) and the gaseous halogen-based oxidizing agent are mixed in order to smoothly proceed with the film forming process and to obtain a film of high quality and desired electrical and optical properties. Combining types, mixing ratios, pressures during mixing,
It is necessary to appropriately select the flow rate, the pressure in the film-forming space, the flow rate of carrier gas, the film-forming temperature, the flow rate of gas, etc. as desired. These various factors in film formation are organically related and cannot be determined independently, but must be determined by taking into account their mutual relationships.
For example, the ratio of the gaseous raw material (A) to the gaseous halogen-based oxidizing agent is preferably 1/100 to 1/100 in terms of the introduced flow rate ratio.
It is desirable that the ratio be 100/1, more preferably 1150 to 50/1. Furthermore, the pressure at the time of mixing the gaseous raw material (A) and the gaseous halogen-based oxidizing agent should be higher (preferably, in order to increase the establishment of chemical contact, but the pressure should be determined by taking reactivity into consideration). is preferred, preferably I Xl
It is desirable that the pressure be 0-' to 10 atm, more preferably lXl0"' to 3 atm.

また、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f (A)と気体状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、O,0OITor
r〜100Torr、より好ましくは0.01Torr
〜30Torr、最適には、0.05Torr〜10 
T orrとするのが望ましい。
Further, the pressure in the film forming space is determined based on the relationship between the gaseous raw material f (A) introduced into the reaction space and the introduction pressure of the gaseous oxidizing agent, but is preferably O,0OITor.
r~100 Torr, more preferably 0.01 Torr
~30 Torr, optimally 0.05 Torr ~10
It is desirable to set it to T orr.

更にガスの流量に就いては、反応空間への気体状原料物
質(A)及び気体状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。
Furthermore, regarding the flow rate of the gas, when introducing the gaseous raw material (A) and the gaseous oxidizing agent into the reaction space, these can be mixed uniformly and efficiently, and the precursor can be efficiently produced. In order to properly form a film without any trouble, it is necessary to take into consideration the geometric arrangement of the gas inlet, the substrate, and the gas outlet when designing.

更にまた、成膜時の基体温度としては、使用されるガス
種及び形成される堆積膜の種類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℃、より好ま
しくは50〜400℃とするのが望ましい。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、基体温度は70〜350℃とするのが
望ましい、また、多結晶の膜を得ろ場合には、好ましく
は200〜650℃、より好ましくは300〜600℃
とするのが望ましい。
Furthermore, the substrate temperature during film formation is set as desired depending on the type of gas used, the type of deposited film to be formed, and the required characteristics. When obtained, 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, it is desirable that the substrate temperature be 70 to 350°C. Also, when obtaining a polycrystalline film, Preferably 200-650°C, more preferably 300-600°C
It is desirable to do so.

成膜空間の雰囲気温度としては、生成される前記前駆体
及び前記前駆体より派生的に生ずる前駆体が成膜に不適
当なものに変化せず、且つ効率良く前駆体が生成される
べく、基体温度との関連で適宜所望に応じて決められる
The ambient temperature in the film forming space is set so that the precursor to be generated and the precursor derived from the precursor do not change to something unsuitable for film formation, and the precursor is efficiently generated. It can be determined as desired in relation to the substrate temperature.

本発明の方法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、N iCr %ステンレス、
Als Cr5M o −、A u s  I r S
N b % T a −V、Ti1Pt、Pd等の金属
又はこれ等の合金が挙げられる。
The substrate used in the method of 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. As the conductive substrate, for example, NiCr% stainless steel,
Als Cr5M o -, Aus I r S
Examples include metals such as Nb% Ta-V, Ti1Pt, and Pd, and 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、AlXC
r、Mo、Au’= r r、Nb、Ta。
For example, if it is glass, its surface is NiCr, AlXC
r, Mo, Au' = r r, Nb, Ta.

■、TI SP ts Pdz  IntO= 、5n
ol、ITO(In2O2+5nO1)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、N I Cr −、
A l % A g 、P b % Z n % N 
1% Au 。
■, TI SP ts Pdz IntO= , 5n
ol, ITO (In2O2+5nO1), etc., or if it is a synthetic resin film such as a polyester film, N I Cr −,
A l % A g , P b % Z n % N
1% Au.

Cr、MO% I r、NbX’ra% V% Tis
 Pt等の金属で真空蒸着、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。
Cr, MO% I r, NbX'ra% V% Tis
The surface is treated with a metal such as Pt by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or laminated with the metal to make the surface conductive. The shape of the support is
It can be of any shape, such as cylindrical, belt-like, plate-like, etc., and the shape is determined according to desire.

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 properties. is desirable.

次に、本発明の機能性堆積膜形成方法を実施するのに好
適な堆積膜形成装置について、図面により説明するが、
本発明はこれによって限定されるものではない。
Next, a deposited film forming apparatus suitable for carrying out the functional deposited film forming method of the present invention will be explained with reference to the drawings.
The present invention is not limited thereby.

第1図は、本発明の機能性堆積膜形成方法に適した装置
の1例を模式的に示す断面略図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of an apparatus suitable for the method of forming a functional deposited film of the present invention.

第1図に示す装置は、土壁、側壁及び底壁で包囲形成さ
れた成膜室を備えた真空容器と、該成膜室への原料ガス
の供給系と、成膜室内のガスを排気するための排気系と
からなっている。
The apparatus shown in Fig. 1 includes a vacuum vessel equipped with a film forming chamber surrounded by earthen walls, side walls, and a bottom wall, a supply system for supplying raw material gas to the film forming chamber, and exhaust gas inside the film forming chamber. It consists of an exhaust system for

図中、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、101 b 〜108 b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、101C〜108Cはそれぞれガス圧力計、10
1d〜108d及び101 e 〜108 eは夫々パ
ルプ、101f〜108fは夫々対応するガスボンベ内
の圧力を示す圧力計である。
In the figure, 101 to 108 are cylinders filled with gas used for film formation, 101a to 108a are gas supply pipes, and 101b to 108b are gas flow rate adjustment from each cylinder. Mass flow controllers, 101C to 108C are gas pressure gauges, 10
1d to 108d and 101e to 108e are pulps, respectively, and 101f to 108f are pressure gauges each indicating the pressure in the corresponding gas cylinder.

120は真空容器であって、土壁にガス導入用の配管が
設けられており、該真空容器の構造は、該ガス導入用配
管の下流に対応空間が形成されるように構成されており
、さらに反応空間内のガスの流れに対してほぼ垂直に機
能性堆積膜形成用の基体118を設置しうるように基体
ホルダー112が配置された成膜空間が形成されるよう
に構成されている。
Reference numeral 120 denotes a vacuum container, and a pipe for introducing gas is provided on the earthen wall, and the structure of the vacuum container is configured such that a corresponding space is formed downstream of the pipe for introducing gas, Further, a film forming space is formed in which a substrate holder 112 is arranged so that a substrate 118 for forming a functional deposited film can be placed substantially perpendicular to the flow of gas in the reaction space.

ガス導入用の配管は、同心円の三重管構造となっており
、内側から順に、ガスボンベ101゜102からのガス
を導入する第1のガス導入管109、ガスボンベ103
〜105からのガスを導入する第2のガス導入管110
及びガスボンベ106〜108からのガスを導入する第
3のガス導入管111を有している。これらのガス導入
管109〜111の先端部であるガス放出口121は真
空容器内に配設されており、真空容器の上壁とガス放出
口121との距離は適宜所望により移動可能に配置され
ている。
The gas introduction pipe has a concentric triple pipe structure, and from the inside, the first gas introduction pipe 109 introduces gas from the gas cylinders 101 and 102, and the gas cylinder 103.
A second gas introduction pipe 110 that introduces gas from ~105
and a third gas introduction pipe 111 for introducing gas from the gas cylinders 106 to 108. The gas discharge ports 121, which are the tips of these gas introduction pipes 109 to 111, are disposed inside the vacuum container, and the distance between the upper wall of the vacuum container and the gas discharge ports 121 can be adjusted so as to be movable as desired. ing.

各ガス導入管109〜111には各ガスボンベ101〜
108からのガスが、ガス供給パイプライン123〜1
25を介して供給される。
Each gas cylinder 101 to 111 is connected to each gas introduction pipe 109 to 111.
Gas from 108 is transferred to gas supply pipeline 123-1
25.

各ガス導入管、各ガス供給パイプライン及び成膜空間1
20は、メイン真空バルブ119を介して真空排気装置
(図示せず)により真空排気される。
Each gas introduction pipe, each gas supply pipeline and film forming space 1
20 is evacuated via a main vacuum valve 119 by an 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
とによってガス放出口121の位置より適宜所望の距離
に基体表面が設置されるべく調整される。
By moving the substrate holder 112 up and down, the substrate 118 is adjusted so that the surface of the substrate is placed at a desired distance from the position of the gas discharge port 121.

本発明の場合、この基体とガス導入管のガス放出口12
1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、真空容器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〜20
cm、より好ましくは5mm〜15cm程度とされるの
が望ましい。
In the case of the present invention, this base body and the gas discharge port 12 of the gas introduction pipe
The distance 1 is determined in consideration of the type of deposited film to be formed, its desired characteristics, gas flow rate, internal pressure of the vacuum container, etc., and is preferably several mm to 20 mm.
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、さ
らには、成膜後、膜をアニール処理したりするために設
けられた基体加熱ヒーターである。該基体加熱ヒーター
113には、導線114を介して電源115により電力
が供給される。
113 is provided for heating the base 118 to an appropriate temperature during film formation, preheating the base 118 before film formation, and further annealing the film after film formation. It is a base heating heater. Power is supplied to the substrate heater 113 from a power source 115 via a conductive wire 114 .

116は、基体温度の温度を測定する為に設けられた熱
電対で温度表示装置117に電気的に接続されている。
A thermocouple 116 is provided to measure the temperature of the substrate and is electrically connected to the temperature display device 117.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に示した装置を用いて本発明の機能性堆積膜の形
成方法を、実施例により具体的に説明するが、本発明は
これによって限定されるものではない。
The method of forming a functional deposited film according to the present invention will be specifically explained using an example using the apparatus shown in FIG. 1, but the present invention is not limited thereto.

苫」1」1 真空容器120内の基体ホルダー112上に、石英ガラ
ス基体(15c m X 15 c m)を!!置し、
基体とガス導入口との距離を表1に示す5種類とし、こ
れらの夫々に以下のようにして堆積膜を形成した。
Tom'1'1 Place a quartz glass substrate (15 cm x 15 cm) on the substrate holder 112 inside the vacuum container 120! ! Place,
The distance between the substrate and the gas inlet was set to five types as shown in Table 1, and a deposited film was formed on each of these in the following manner.

まず、メイン真空バルブ119を開いて、真空容器内を
約10−’Torrの真空度となるまで排気し、次に加
熱ヒーター113により、基体温度が250℃となるま
で加熱し、その温度に保持した。
First, open the main vacuum valve 119 to evacuate the inside of the vacuum container to a degree of vacuum of approximately 10-' Torr, then heat the substrate using the heater 113 until the temperature reaches 250°C, and maintain it at that temperature. did.

こうしたところで、ボンベ101に充填されているSi
H4ガスを流120secMでガス導入管109を介し
て真空容器内に導入した。これと同時にボンベ106に
充填されている)I eガスで10%に希釈されたF2
ガスを流′NN200secでガス導入管111を介し
て真空容器内に導入した。夫々のガスの流量が安定した
ところで、メイン真空バルブ119の開閉を調整して、
真空容器内の圧力を0.45Torrに設定した。ガス
導入管109とガス導入管111のガス排出口の近傍で
青白い発光が観察された。
At this point, the Si filled in the cylinder 101
H4 gas was introduced into the vacuum vessel via the gas introduction tube 109 at a flow rate of 120 secM. At the same time, the cylinder 106 is filled with F2 diluted to 10% with Ie gas.
Gas was introduced into the vacuum vessel through the gas introduction pipe 111 at a flow rate of 200 seconds. When the flow rate of each gas becomes stable, adjust the opening and closing of the main vacuum valve 119,
The pressure inside the vacuum vessel was set at 0.45 Torr. A bluish-white light emission was observed near the gas outlet of the gas introduction pipe 109 and the gas introduction pipe 111.

このままの状態で、3時間保ったところ、基体118上
に表1に示すような特性を有するSt:H:F膜が堆積
された。
When this state was maintained for 3 hours, a St:H:F film having the characteristics shown in Table 1 was deposited on the substrate 118.

真空容器内に導入されていたガスの導入をすべて止める
とともに、加熱ヒーターも止め、メイン真空パルプ11
9を開いて、真空容器内を大気圧に戻した。
In addition to stopping all gas introduced into the vacuum container, the heating heater was also stopped, and the main vacuum pulp 11
9 was opened to return the inside of the vacuum container to atmospheric pressure.

基体が冷めてから、該基体118を真空容器120から
とり出し、形成された膜の膜厚について調べたところ、
膜厚の分布むらは、いずれの場合も±5%以内におさま
っていた。また、成膜したSi:H:F膜は、電子線回
折によって、いずれの試料も非晶質であることが確認さ
れた。
After the substrate cooled down, the substrate 118 was taken out from the vacuum container 120 and the thickness of the formed film was examined.
The unevenness in film thickness distribution was within ±5% in all cases. Furthermore, it was confirmed by electron beam diffraction that all of the deposited Si:H:F films were amorphous.

更に、各試料のSi:H:F膜の形成された基体を別の
真空容器(図示せず)に設置して、真空蒸着法によりS
t :H:F膜上にギャップ長200μmのくし型Al
l!極を蒸着し、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ンド中にいれ電圧100 Vを印
加し、微少電流計(Y HP4140B )で電流を測
定し、暗導電率(σd)を求めた。又600 n m、
  0.3 m w/ c m ”の光を照射し、光導
電率(σp)を求めた。更にまた、光の吸収により光学
的バンドギャップ(Eg”’)を求めた。これらの結果
を表1に示す。
Furthermore, the substrate on which the Si:H:F film of each sample was formed was placed in another vacuum container (not shown), and S was deposited using a vacuum evaporation method.
t:H:F film with comb-shaped Al with a gap length of 200 μm
l! A electrode was deposited to prepare a sample for conductivity measurement. Each sample was placed in a vacuum cryostand, a voltage of 100 V was applied, the current was measured with a microcurrent meter (Y HP4140B), and the dark conductivity (σd) was determined. Also 600 nm,
The photoconductivity (σp) was determined by irradiating light of 0.3 mw/cm''. Furthermore, the optical band gap (Eg'') was determined by light absorption. These results are shown in Table 1.

表    1 スJIJii 実施例1の使用ガスに加えて、ガスボンベ103に充填
されているHeガスで1%に希釈されたB z Hhガ
スを流料2SCCMでガス導入管110を介して真空容
器に導入した以外はすべて実施例1と同様にしてSi:
H:Flliを堆積させ、実施例1と同様にして膜質、
特性等を調べた。
Table 1 In addition to the gases used in Example 1, BzHh gas diluted to 1% with He gas filled in the gas cylinder 103 was introduced into the vacuum vessel via the gas introduction pipe 110 at a flow rate of 2SCCM. Si:
H:Flli was deposited, and the film quality was determined in the same manner as in Example 1.
We investigated the characteristics etc.

その結果、基体上に形成された堆積膜はいずれも非晶質
であって、表2に示す結果を得た。
As a result, all the deposited films formed on the substrate were amorphous, and the results shown in Table 2 were obtained.

表    2 〔発明の効果〕 本発明の機能性堆積膜形成方法は、堆積膜形成用の原料
ガスに放電エネルギー等を作用させてガスプラズマを形
成する従来の方法に代えて、プラズマ反応を介すること
なく形成せしめたものであり、成膜中にエツチングある
いはその他の、例えば異常放電作用などによる悪影響を
受けることが少なく、優れた機能性堆積膜を形成するこ
とができる。
Table 2 [Effects of the Invention] The method for forming a functional deposited film of the present invention uses a plasma reaction instead of the conventional method of forming gas plasma by applying discharge energy or the like to a raw material gas for forming a deposited film. Therefore, it is possible to form an excellent functional deposited film without being affected by etching or other adverse effects such as abnormal discharge during film formation.

また、本発明の機能性堆積膜形成方法は、プラズマ反応
を介することなく、成膜空間に機能性堆積膜形成用の気
体状原料物質と、該気体状原料物質に酸化作用する性質
を有する気体状ハロゲン系酸化剤とを導入するだけで光
電変換層を形成せしめるものであるため、省エネルギー
化と同時に大面積化、膜厚および膜品質の均−性等を達
成するとともに、管理の簡素化と量産化が可能となり、
さらに本発明の方法を実施するための装置は多大な設備
投資が不必要となり、装置の管理調整も簡単となるもの
である。
Further, the method for forming a functional deposited film of the present invention provides a method for forming a gaseous raw material for forming a functional deposited film in a film forming space and a gas having a property of oxidizing the gaseous raw material in a film forming space without using a plasma reaction. Since the photoelectric conversion layer is formed simply by introducing a halogen-based oxidizing agent, it not only saves energy but also achieves a large area, uniform film thickness and film quality, and simplifies management. Mass production becomes possible,
Furthermore, the apparatus for carrying out the method of the present invention does not require a large investment in equipment, and the management and adjustment of the apparatus is simple.

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

第1図は、本発明の機能性堆積膜の形成方法を実施する
のに適した堆積膜形成装置の典型的1例を模式的に示す
断面略図である。 101〜108・・・・・・・・・ガスボンベ、101
a〜108a・・・・・・・・・ガス供給パイプ、10
1b〜108b・・・・・・・・・マスフローコントロ
ーラー、101C〜108 c 、 101f〜108
f・・・・・・・・・ガス圧力計、101d〜108d
、 101e〜108e・・・・・・・・・バルブ、1
09〜111・・・・・・・・・ガス導入管、112・
・・・・・・・・基体ホルダー、113・・・・・・・
・・基体加熱ヒーター、114・・・・・・・・・導線
、115・・・・・・・・・電源、116・・・・・・
・・・熱電対、117・・・・・・・・・温度表示装置
、118・・・・・・・・・基体、119・・・・・・
・・・メイン真空バルブ、120・・・・・・・・・真
空容器、121・・・・・・・・・ガス放出口、123
〜125・・・・・・・・・ガス供給パイプライン。 第1図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a typical example of a deposited film forming apparatus suitable for carrying out the method for forming a functional deposited film of the present invention. 101-108・・・・・・Gas cylinder, 101
a~108a... Gas supply pipe, 10
1b-108b... Mass flow controller, 101C-108c, 101f-108
f......Gas pressure gauge, 101d to 108d
, 101e-108e...Valve, 1
09-111... Gas introduction pipe, 112.
......Base holder, 113...
...Substrate heating heater, 114...Conductor, 115...Power supply, 116...
...Thermocouple, 117...Temperature display device, 118...Base, 119...
... Main vacuum valve, 120 ... Vacuum container, 121 ... Gas discharge port, 123
~125......Gas supply pipeline. Figure 1

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)機能性堆積膜形成用の次式 I AaHbXc・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・ I (但し、Aは周期律表第IV族に属
する元素、Xはハロゲン元素、a、b、cは0でない整
数を表わす。) で表わされる気体状原料物質と、該気体状原料物質に酸
化作用する性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、必
要に応じて気体状価電子制御剤とを、各々別の経路より
成膜空間に導入し、両者をプラズマ反応を介することな
く化学的に接触せしめて励起状態の前駆体を含む複数種
の前駆体を生成し、これ等の前駆体のうち少なくとも一
種の前駆体を前記機能性堆積膜の構成要素の供給源とし
て成膜空間にある基体上に機能性堆積膜を形成する方法
であって、前記気体状原料物質と、前記気体状ハロゲン
系酸化剤と、前記気体状価電子制御剤とを、成膜空間の
端部より導入することを特徴とする機能性堆積膜形成方
法。
(1) The following formula for forming a functional deposited film I AaHbXc・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・I (However, A is an element belonging to Group IV of the periodic table, X is a halogen element, and a, b, and c are integers that are not 0.) A gaseous halogen-based oxidizing agent having the property of oxidizing the gaseous raw material and a gaseous valence electron control agent as necessary are introduced into the film forming space through separate routes, and both are subjected to a plasma reaction. A plurality of types of precursors including excited state precursors are produced by chemically contacting without intervening, and at least one of these precursors is used as a source of the constituent elements of the functional deposited film. A method for forming a functional deposited film on a substrate in a film forming space, the gaseous raw material, the gaseous halogen-based oxidizing agent, and the gaseous valence electron control agent being deposited in the film forming space. A method for forming a functional deposited film, characterized in that the film is introduced from the end of the film.
(2)前記気体状原料物質が、Si、GeおよびSnの
うちの少なくとも一種を構成原子として含有する特許請
求の範囲第(1)項に記載された機能性堆積膜形成方法
(2) The method for forming a functional deposited film according to claim (1), wherein the gaseous raw material contains at least one of Si, Ge, and Sn as a constituent atom.
(3)前記気体状原料物質が、F、Cl、BrおよびI
のうちの少なくとも一種のハロゲン原子を構成原子とし
て含有する特許請求の範囲第(1)項に記載された機能
性堆積膜形成方法。
(3) The gaseous raw material is F, Cl, Br and I
The method for forming a functional deposited film according to claim (1), which contains at least one type of halogen atom as a constituent atom.
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