JPH0722131B2 - Deposited film forming equipment - Google Patents
Deposited film forming equipmentInfo
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- JPH0722131B2 JPH0722131B2 JP60292313A JP29231385A JPH0722131B2 JP H0722131 B2 JPH0722131 B2 JP H0722131B2 JP 60292313 A JP60292313 A JP 60292313A JP 29231385 A JP29231385 A JP 29231385A JP H0722131 B2 JPH0722131 B2 JP H0722131B2
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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、撮像デバイス、光起電力素子等の電子デバイスの用
途に有用な機能性堆積膜を形成するのに有利な装置に関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a functional film, particularly a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography, an optical input sensor for an optical image input device, an imaging device, and a photovoltaic device. The present invention relates to an apparatus that is advantageous for forming a functional deposited film that is useful for electronic devices such as power devices.
従来、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, an amorphous or polycrystalline functional film such as a semiconductor film, an insulating film, a photoconductive film, a magnetic film, or a metal film is individually formed from the viewpoint of desired physical characteristics or intended use. The method has been adopted.
堆積膜の形成には、真空蒸着法、プラズマCVD法、熱CVD
法、光CVD法、反応性スパッタリング法、イオンプレー
ティング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。Vacuum deposition method, plasma CVD method, thermal CVD method
Method, photo CVD method, reactive sputtering method, ion plating method and the like have been tried, and in general, plasma CVD method is widely used and commercialized.
而乍ら、これ等堆積膜形成法によって得られる堆積膜は
より高度の機能が求められる電子デバイスや光電子デバ
イスへの適用が求められていることから電気的、光学的
特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは使用環境特
性、更には均一性、再現性を含めて生産性、量産性の点
において更に総合的な特性の向上を図る余地がある。However, since the deposited film obtained by these methods for forming a deposited film is required to be applied to electronic devices and optoelectronic devices that require higher functions, electrical and optical characteristics and repeated use There is room for improvement in overall characteristics in terms of fatigue characteristics, use environment characteristics, and productivity and mass productivity including uniformity and reproducibility.
第3図に示すものは、従来のプラズマCVD法による堆積
膜の形成装置の1例を示すものであって、図中、301は
成膜空間としての成膜室であり、内部の基体支持台302
上に所望の基体303を載置する。FIG. 3 shows an example of a conventional apparatus for forming a deposited film by the plasma CVD method. In the figure, 301 is a film forming chamber as a film forming space, and an internal substrate support base. 302
A desired substrate 303 is placed on top.
304は基体加熱用のヒーターであり、導線305を介して給
電し、発熱せしめる。304 is a heater for heating the substrate, which is supplied with power through the conducting wire 305 to generate heat.
306乃至309は、ガス供給源であり、ケイ素含有化合物、
水素、ハロゲン化合物、不活性ガス、不純物元素を成分
とする化合物のガスの種類に応じて設ける。これ等の原
料化合物のうち標準状態に於いて液状のものを使用する
場合には、適宜の気化装置を具備せしめる。図中ガス供
給源306乃至309の符号にaを付したのは分岐管、bを付
したのは流量計、cを付したのは各流量計の高圧側の圧
力を計測する圧力計、d又はeを付したのは各気体流量
を調整するためのバルブである。原料化合物のガスは導
入管310を介して成膜室301内に導入される。306 to 309 is a gas supply source, a silicon-containing compound,
It is provided according to the kind of gas of hydrogen, a halogen compound, an inert gas, and a compound containing an impurity element. When using a liquid form of these raw material compounds in the standard state, an appropriate vaporizer is provided. In the figure, reference numerals of gas supply sources 306 to 309 are a branch pipes, b is a flow meter, c is a pressure gauge for measuring the pressure on the high pressure side of each flow meter, d Alternatively, a valve denoted by e is a valve for adjusting each gas flow rate. The gas of the raw material compound is introduced into the film forming chamber 301 through the introduction pipe 310.
311はプラズマ発生装置であって、プラズマ発生装置311
からのプラズマは、矢印の向きに流れている原料ガスに
作用して、作用された化合物を励起、分解せしめ、分解
した化合物が化学反応することによって、基体303にア
モルファス堆積膜を形成するものである。312は排気バ
ルブ、313は排気管であり、成膜空間内を真空排気する
ため排気装置(図示せず)に接続されている。311 is a plasma generator, and the plasma generator 311
Plasma acts on the source gas flowing in the direction of the arrow to excite and decompose the acted compound, and the decomposed compound chemically reacts to form an amorphous deposited film on the substrate 303. is there. Reference numeral 312 is an exhaust valve, and 313 is an exhaust pipe, which is connected to an exhaust device (not shown) for evacuating the film forming space.
こうした装置を用いて、例えばa−Si:Hの堆積膜を形成
する場合、適当な基体303を支持台302上に載置し、排気
装置(図示せず)を用いて排気管を介して成膜室301内
を排気し、減圧する。When a deposited film of, for example, a-Si: H is formed using such an apparatus, an appropriate substrate 303 is placed on the support 302, and an exhaust device (not shown) is used to form the film through an exhaust pipe. The inside of the film chamber 301 is exhausted and the pressure is reduced.
次いで必要に応じて基体を加熱し、ガス供給用ボンベよ
りSiH4、Si2H6等の原料ガスをガス導入管310を介して成
膜室301内に導入し、成膜室内の圧力を所定圧力に保ち
つつプラズマ発生装置により成膜室301内にプラズマを
発生させ、基体303上にa−Si:H膜を形成する。Then, if necessary, the substrate is heated, and a raw material gas such as SiH 4 and Si 2 H 6 is introduced from the gas supply cylinder into the film formation chamber 301 through the gas introduction pipe 310, and the pressure inside the film formation chamber is set to a predetermined value. While maintaining the pressure, plasma is generated in the film forming chamber 301 by the plasma generator to form an a-Si: H film on the substrate 303.
ところで従来の堆積膜は、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
決するには未だ間のある状態のものである。By the way, conventional deposited films, for example, those obtained by the plasma CVD method are said to be rich in characteristics and satisfactorily tentatively satisfied, but even then, the electrical deposition required for the solid establishment of the product is required. , Optical and photoconductive characteristics, fatigue resistance after repeated use, points of use environment characteristics, points of stability and durability over time, and points of homogeneity as a whole. It is still in a state where there is still a solution.
その原因は、目的とする堆積膜が、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
のでなく、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 cause is not that the target deposited film can be obtained by a simple layer deposition operation, not to mention the materials used, but it requires a great deal of skill and ingenuity in the process operation during the process. .
因みに、例えば、いわゆるCVD法の場合、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、所望の堆積膜を形成
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、
そうしたところで均質にして前述したような所望の特性
を具有する堆積膜製品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, for example, in the case of the so-called CVD method, so-called impurities are mixed after diluting the gas material, and then pyrolyzed at a high temperature of 500 to 650 ° C. Therefore, it is necessary to perform a precise process operation for forming a desired deposited film. Since control is required, the device becomes complicated and the cost is considerably high.
It is extremely difficult to constantly obtain a deposited film product having the above-mentioned desired properties by homogenizing it in such a place, and therefore, it is difficult to adopt it on an industrial scale.
また、前述したところの、至適な方法として一般に広く
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CVD法よ
りも更に複雑であり、一般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。Further, as described above, even the plasma CVD method, which is generally widely used as the optimum method, has some problems in process operation and also problems in capital investment. Regarding the process operation, the conditions are more complicated than the above-mentioned CVD method, and it is difficult to generalize it. That is, for example, the parameters of the interrelation between the substrate temperature, the flow rate and flow rate of the introduced gas, the pressure at the time of layer formation, the high frequency power, the electrode structure, the structure of the reaction vessel, the exhaust speed, and the plasma generation method are already many. There are other parameters, and there are other parameters as well. Therefore, in order to obtain a desired product, a strict selection of parameters is required, and the parameters are strictly selected. One of the constituent factors of the above, especially if it is a plasma and becomes unstable, the formed film is significantly adversely affected and cannot be realized as a product. As for the device, since the strict selection of parameters is required as described above, the structure naturally becomes complicated, and it is designed so that it can correspond to the individually selected parameters if the device scale and type change. Must.
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いるものの、上述したこ
とから、所望の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。For these reasons, the plasma CVD method has been regarded as the most suitable method so far, but from the above, if the desired deposited film is mass-produced, a large amount of equipment investment is required for the device. By the way, the process control items for mass production are many and complicated, the process control allowable range is narrow, and the device adjustment is delicate, so that there is a problem that the cost of the product is considerably high in the end. is there.
また一方には、前述の各種ディバイスが多様化して来て
おり、そのための素子部材即ち、前述した各種特性等の
要件を総じて満足すると共に適用対象、用途に相応し、
そして場合によってはそれが大面積化されたものであ
る、安定な堆積膜製品を低コストで定常的に供給される
ことが社会的要求としてあり、この要求を満たす方法、
装置の開発が切望されている状況がある。On the other hand, the above-mentioned various devices have been diversified, and element members therefor, that is, satisfying the requirements such as the above-described various characteristics in general, and corresponding to the application target and application,
And in some cases, it is a large area, and it is a social requirement that a stable deposited film product is constantly supplied at low cost, and a method to meet this requirement,
There are situations in which the development of devices is eagerly awaited.
本発明は、光起電力素子、半導体ディバイス、画像入力
用ラインセンサー、撮像ディバイス、電子写真用感光デ
ィバイス等に使用する堆積膜を形成する従来装置につい
て、上述の諸問題を解決し、上述の要求を満たすように
することを目的するものである。The present invention solves the above-mentioned problems and solves the above-mentioned problems in a conventional device for forming a deposited film used in a photovoltaic device, a semiconductor device, a line sensor for image input, an imaging device, a photosensitive device for electrophotography, and the like. The purpose is to satisfy.
すなわち本発明の主たる目的は、電気的、光学的、光導
電的特性が殆んどの使用環境に依存することなく実質的
に常時安定しており、優れた耐光疲労特性を有し、繰返
し使用にあっても劣化現象を起こさず、優れた耐久性、
耐湿性を有し、残留電位の問題を生じない均一にして均
質な、改善された堆積膜を形成するための堆積膜形成装
置を提供することにある。That is, the main object of the present invention is that electrical, optical, and photoconductive properties are substantially always stable without depending on almost any use environment, have excellent light fatigue resistance, and can be used repeatedly. Even if there is, it does not cause a deterioration phenomenon and has excellent durability,
It is an object of the present invention to provide a deposited film forming apparatus for forming a uniform and improved deposited film which has moisture resistance and does not cause a problem of residual potential.
本発明の他の目的は、形成される膜の諸特性、成膜速
度、再現性の向上及び膜品質の均一化、均質化をはかり
ながら、使用する原料ガスの利用効率を高め膜の大面積
化に適し、膜の生産性向上及び量産化も容易に達成する
ことのできる堆積膜形成装置を提供することにある。Another object of the present invention is to improve the utilization efficiency of the raw material gas used while improving various characteristics of the film to be formed, film forming rate, reproducibility, and homogenization and homogenization of the film quality. It is an object of the present invention to provide a deposited film forming apparatus that is suitable for high efficiency and can easily achieve film productivity improvement and mass production.
本発明者は、従来装置についての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、堆
積膜形成用の気体状にし得る原料物質と、該原料物質に
酸化作用する性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、
を反応空間内に導入して接触させることで励起状態の前
駆体を化学的に生成し、該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所望の堆積膜をガ
スの利用効率を極めて向上させ、大面積に亘って形成す
ることのできる装置を見出すに至った。The present inventor has conducted intensive studies to overcome the above-mentioned problems of the conventional apparatus and achieve the above-mentioned object, and as a result, a raw material that can be turned into a gaseous state for forming a deposited film and an oxidation to the raw material. A gaseous halogen-based oxidant having the property of acting,
Is introduced into the reaction space and brought into contact therewith to chemically generate a precursor in an excited state, and the precursor is used as a supply source of the deposited film constituent to form a desired deposited film on the substrate in the film forming space. We have found a device that can improve the gas utilization efficiency and can form a large area.
即ち、本発明の堆積膜形成装置は、堆積膜形成用の気体
状にし得る原料物質と、該原料物質に酸化作用をする性
質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空間内に
導入して接触させることで励起状態の前駆体を含む複数
の前駆体を化学的に生成し、これらの前駆体のうち少な
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堆積膜形成装
置において、前記気体状にし得る原料物質の導入管と前
記気体状ハロゲン系酸化剤の導入管とが多重同心円構造
となって配置され、且つ前記導入管群の少なくとも1つ
が多孔質の管で構成されしかも基体の配置された方向に
少なくとも1つの開口部を有する外管が配置されている
ことを特徴とするものである。That is, the deposited film forming apparatus of the present invention introduces into the reaction space a raw material that can be made into a gaseous state for forming a deposited film and a gaseous halogen-based oxidizer having a property of oxidizing the raw material. To produce a plurality of precursors chemically including excited state precursors, and at least one of the precursors is used as a supply source of the deposited film constituent in the deposition space. In a deposited film forming apparatus for forming a deposited film thereon, an introduction pipe for the gaseous raw material and an introduction pipe for the gaseous halogen-based oxidant are arranged in a multi-concentric structure, and the introduction pipe group is provided. At least one of them is made of a porous tube, and an outer tube having at least one opening is arranged in the direction in which the substrate is arranged.
前記多孔質管及び外管となる導入管は、例えば金属材
料、セラミック材料、樹脂材料、複合材料等で構成する
ことができる。The introduction tube serving as the porous tube and the outer tube can be made of, for example, a metal material, a ceramic material, a resin material, a composite material, or the like.
ガスの反応効率及び利用効率を高めるには原料物質やハ
ロゲン系酸化剤の流量、反応空間内の圧力等の成膜因子
に加えて、ガス導入管の形状が重要な因子となる。In order to enhance the reaction efficiency and utilization efficiency of gas, the shape of the gas introduction tube is an important factor in addition to the film forming factors such as the flow rate of the raw material and the halogen-based oxidant and the pressure in the reaction space.
たとえば、第1図(a),(b)に示す構造を有するガ
ス導入管では、内側にAl製の多孔質管101、外側にAl製
の外管102、及び開口部103を有する構造とすれば、内管
の直径は好ましくは0.1〜50mm、より好ましくは0.2〜30
mm、最適には0.3〜20mmとされるのが望ましい。同様
に、外管の直径は好ましくは0.2〜60mm、より好ましく
は0.3〜40mm、最適には0.4〜30mmとされるのが望まし
い。多孔質管の表面積に対する管口率は好ましくは10%
以上、より好ましくは20%以上、最適には30%以上とさ
れるのが望ましい。For example, in the gas introduction tube having the structure shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a structure having an Al porous tube 101 on the inner side, an Al outer tube 102 on the outer side, and an opening 103 may be used. For example, the diameter of the inner tube is preferably 0.1 to 50 mm, more preferably 0.2 to 30 mm.
mm, most preferably 0.3 to 20 mm. Similarly, the diameter of the outer tube is preferably 0.2 to 60 mm, more preferably 0.3 to 40 mm, and optimally 0.4 to 30 mm. The porosity to the surface area of the porous tube is preferably 10%
As described above, it is more preferable that the amount is 20% or more, and most preferably 30% or more.
外管に配設された開口部103は、円形、楕円形、多角
形、又はスリット状等のもので、少なくとも1つの基体
の配置されている方向に開口しているかあるいは内管に
用いたのと同じ多孔質管を用いてもよい。開口部の表面
積に対する開口率は、好ましくは10%以上、より好まし
くは20%以上、最適には30%以上とされる。The opening 103 provided in the outer tube has a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, a slit shape, or the like, and is open in the direction in which at least one substrate is arranged, or is used for the inner tube. The same porous tube as described above may be used. The opening ratio with respect to the surface area of the opening is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and most preferably 30% or more.
本発明に於て使用されるガス導入管の長さは所望する基
体の長さによって規定されるが特に制限はなく用いるこ
とができる。The length of the gas introduction pipe used in the present invention is defined by the desired length of the substrate, but it can be used without any particular limitation.
第1図(a)はガス導入管及び円筒状基体を配置したと
きの側面図、第1図(b)は上面図である。基体104は
回転軸107のまわりに回転することができる。FIG. 1 (a) is a side view when a gas introduction pipe and a cylindrical substrate are arranged, and FIG. 1 (b) is a top view. The substrate 104 can rotate about a rotation axis 107.
又、基体104はガス導入管101,102の周囲の空間を埋める
様に、たとえば回転軸107を結んだ形が多角形、好まし
くは正多角形になる様に配設されることが望ましい。Further, it is desirable that the base 104 is arranged so as to fill the space around the gas introduction pipes 101, 102, for example, so that the shape connecting the rotating shafts 107 is a polygon, preferably a regular polygon.
本発明に於て、使用されるガス導入管の材質は金属であ
る場合にはステンレス、Al、Cr、Mo、Au、Pt、Nb、Ta、
V、Ti、Fe、Pd、Ni−Cr樹脂である場合には、ポリエス
テル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズア
セテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等、セラミック
スである場合にはAl2O2、SiO2、BeO、MgO、ZrO2、SiC、
TiC、ZrC、BN、AlN、Si3N4等が挙げられる。好ましくは
Al、ステンレスが加工性、耐腐食性などの点から用いら
れる。In the present invention, when the material of the gas introducing pipe used is metal, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, Pt, Nb, Ta,
In the case of V, Ti, Fe, Pd, Ni-Cr resin, polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, etc., and in the case of ceramics, Al 2 O 2 , SiO 2 , BeO, MgO, ZrO 2 , SiC,
TiC, ZrC, BN, AlN, Si 3 N 4 and the like can be mentioned. Preferably
Al and stainless steel are used in terms of workability and corrosion resistance.
本発明に於て使用されるガス導入管は成膜の効率を向上
させる目的で、成膜空間内に複数本配置され、されにこ
れらを取り囲む様に基体を配置することによっても達成
される。For the purpose of improving the efficiency of film formation, a plurality of gas introduction tubes used in the present invention are arranged in the film formation space, and it is also achieved by arranging the substrate so as to surround them.
本発明に於て使用される多重同心円配置構造となってい
るガス導入管にガスを導入する際に、たとえば内管と外
管とへ導入するガスを夫々交換して導入したとしても本
質的に得られる堆積膜の膜質が変化することはない。When the gas is introduced into the gas introduction pipe having the multiple concentric circle arrangement structure used in the present invention, even if the gases introduced into the inner pipe and the outer pipe are exchanged and introduced, they are essentially The quality of the obtained deposited film does not change.
かくする本発明の装置は、成膜空間即ち反応室内で放電
が生起する機会のないものであることから、形成される
堆積膜は、イオンダメージやその他の例えば異常放電作
用等による不都合な影響を受けることがない。Thus, the apparatus of the present invention has no opportunity to cause discharge in the film forming space, that is, the reaction chamber, and thus the deposited film formed is not adversely affected by ion damage or other abnormal discharge action. Never receive.
そして、本発明の堆積膜形成装置によれば、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 apparatus of the present invention, energy saving as well as large area, film thickness uniformity, and film quality uniformity can be sufficiently satisfied to simplify management and mass production, and to be used as a mass production apparatus. It does not require a large capital investment, the management items for its mass production are clarified, the management allowance range is wide, and the adjustment of the device is easy.
本発明の堆積膜形成装置に於いて、使用される堆積膜形
成用の気体状にし得る原料物質は、気体状ハロゲン系酸
化剤との接触により酸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、上記の気体状に
し得る原料物質及び気体状ハロゲン系酸化剤は、導入さ
れて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 deposited film forming apparatus of the present invention, the gaseous raw material used for forming the deposited film is an substance that undergoes an oxidative action upon contact with a gaseous halogen-based oxidant. It is appropriately selected according to the desired type, characteristics, application and the like. In the present invention, the above-mentioned gaseous raw material and gaseous halogen-based oxidant may be those that are gaseous when introduced and contacted,
In the usual case, it can be gas, liquid or solid.
堆積膜形成用の原料物質あるいはハロゲン系酸化剤が液
体又は固体である場合には、Ar、He、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
びハロゲン系酸化剤を気体状として導入する。When the raw material for forming the deposited film or the halogen-based oxidizer is a liquid or a solid, use a carrier gas such as Ar, He, N 2 or H 2 and bubbling while adding heat if necessary. As a result, the raw material for forming the deposited film and the halogen-based oxidizing agent are introduced into the reaction space in a gaseous state.
この際、上記気体状原料物質及び気体状ハロゲン系酸化
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ハロゲン系酸化剤の
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 the mixing ratio of the gaseous raw material and the gaseous halogen-based oxidant are adjusted by adjusting the flow rate of the carrier gas or the vapor pressure of the raw material for forming the deposited film and the gaseous halogen-based oxidant. Is set.
本発明に於いて使用される堆積膜形成用の原料物質とし
ては、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。As the raw material for forming the deposited film used in the present invention, for example, a linear chain deposited film such as a semiconductor or electrically insulating silicon deposited film or a germanium deposited film may be used in order to obtain a linear film. A chain-like or branched chain-like silane compound, a cyclic silane compound, a chain-like germanium compound and the like can be mentioned as effective ones.
具体的には、直鎖状シラン化合物としてはSinH2n+2(n
=1,2,3,4,5,6,7,8)、分岐状鎖状シラン化合物として
は、SiH3SiH(SiH3)SiH2SiH3、環状シラン化合物とし
てはSinH2n(n=3,4,5,6)、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, as a linear silane compound, SinH 2 n +2 (n
= 1,2,3,4,5,6,7,8), SiH 3 SiH (SiH 3 ) SiH 2 SiH 3 as the branched chain silane compound, and SinH 2 n (n = Examples of the chain germane compound include GemH 2 m +2 (m = 1,2,3,4,5) and the like. In addition, tin hydride such as SnH 4 can be cited as an effective raw material if, for example, a deposited film of tin is formed.
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 material substances may be used alone or in combination of two or more.
本発明に於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との接触だけ
で効果的に酸化作用をする性質を有するもので、F2、Cl
2、Br2、I2等のハロゲンガス、発生期状態の弗素、塩
素、臭素等が有効なものとして挙げることが出来る。The halogen-based oxidant used in the present invention is gasified when introduced into the reaction space, and is effective only by contact with a gaseous raw material for forming a deposited film which is simultaneously introduced into the reaction space. Has the property of oxidative action, such as F 2 , Cl
Halogen gas such as 2 , Br 2 and I 2 and nascent fluorine, chlorine, bromine and the like can be cited as effective ones.
これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、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。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。These halogen-based oxidants are gaseous, and are introduced into the reaction space at a desired flow rate and supply pressure together with the gas of the raw material for forming the deposited film, and are mixed and collided with the raw material. By oxidizing the raw material, a plurality of precursors including excited precursors are efficiently generated. The excited state precursors and other precursors that are produced serve as a source of constituents of the deposited film, at least one of which 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基体
表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク構造
の堆積膜が基体表面温度が高い場合には結晶質の堆積膜
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 releases energy as necessary but forms a film as it is. By touching the surface of the substrate arranged in the space, a deposited film having a three-dimensional network structure is formed when the substrate surface temperature is relatively low, and a crystalline deposited film is formed when the substrate surface temperature is high.
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、原料物質及びハロゲン系酸化剤
の種類と組み合せ、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(基体温度及
び雰囲気温度)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。本発明
に於いて、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状
原料物質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合は、上
記成膜因子の中関連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、1/20〜100/1が適当であり、より好ましくは1/5〜50
/1とされるのが望ましい。In the present invention, the deposited film forming process proceeds smoothly, and a film having high quality and desired physical properties can be formed. A combination, a mixing ratio of these, a pressure at the time of mixing, a flow rate, a film forming space internal pressure, a gas flow pattern, and a film forming temperature (base temperature and atmosphere temperature) are appropriately selected as desired. These film forming factors are organically related, and are not determined individually but are determined according to each other under mutual relation. In the present invention, the ratio of the amounts of the gaseous raw material substance for forming a deposited film and the gaseous halogen-based oxidant introduced into the reaction space is related to the film forming factors related to the above film forming factors. It is appropriately determined in accordance with the desired flow rate, but the introduction flow rate ratio is preferably 1/20 to 100/1, more preferably 1/5 to 50.
It is preferable to be set to / 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ハロゲン系酸化剤との接触を
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。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1×10
-7気圧〜5気圧、より好ましくは1×10-6気圧〜2気圧
とされるのが望ましい。The pressure at the time of mixing when introduced into the reaction space is preferably higher in order to stochastically enhance the contact between the gaseous raw material and the gaseous halogen-based oxidant, but the reactivity is taken into consideration. Then, it is preferable to appropriately determine the optimum value as desired. The pressure at the time of mixing is determined as described above, but the pressure at the time of introducing each is preferably 1 × 10 6.
-7 atm to 5 atm, more preferably 1 x 10 -6 atm to 2 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)が成膜に効果
的に寄与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 precursor (E) in the excited state generated in the reaction space and the precursor in some cases. The precursor (D) derived from the body (E) is appropriately set as desired so as to effectively contribute to film formation.
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
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於いて、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。The internal pressure of the film formation space is the pressure introduced into the reaction space between the base material for forming a deposited film and the gaseous halogen-based oxidant when the film formation space is open and continuous with the reaction space. In relation to the flow rate and the flow rate, it is possible to make adjustments by adding, for example, differential exhaust or using a large exhaust device.
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、
該装置の排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, when the conductance of the connecting portion between the reaction space and the film formation space is small, an appropriate exhaust device is provided in the film formation space,
The pressure in the film forming space can be adjusted by controlling the exhaust amount of the apparatus.
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
様に差動排気するか或いは、排気能力の充分ある大型の
排気装置を設けてやれば良い。Further, when the reaction space and the film formation space are integrated and the reaction position and the film formation position are spatially different from each other, differential evacuation as described above or a large size with sufficient evacuation capacity is performed. It suffices if an exhaust device is provided.
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0.001Tor
r〜100Torr、より好ましくは0.01Torr〜30Torr、最適に
は0.05〜10Torrとされるのが望ましい。The pressure in the film formation space as described above is determined in relation to the introduction pressure of the gaseous raw material substance and gaseous halogen oxidizing agent introduced into the reaction space, preferably 0.001 Tor
r to 100 Torr, more preferably 0.01 Torr to 30 Torr, most preferably 0.05 to 10 Torr.
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℃、より好ましくは5
0〜400℃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結晶質の堆積膜を形成する場合
には、基体温度(Ts)は300〜700℃とされるのが望まし
い。The substrate temperature (Ts) during film formation depends on the type of gas used and the number of types of deposited film to be formed and the required characteristics.
Although it is individually set as desired, it is preferably room temperature to 450 ° C., more preferably 5 to obtain an amorphous film.
The temperature is preferably 0 to 400 ° C. In particular, when forming a crystalline deposited film having better semiconductor properties and photoconductivity, the substrate temperature (Ts) is preferably 300 to 700 ° 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。As the ambient temperature (Tat) of the film forming space, the generated precursor (E) and the precursor (D) do not change into chemical species unsuitable for film formation, and the precursor (E) is efficiently generated. ) Is appropriately 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、ステンレス、Al、Cr、Mo、A
u、Ir、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 either conductive or electrically insulating as long as it is appropriately selected according to the intended use of the deposited film to be formed. As the conductive substrate, for example, NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo, A
Examples include metals such as u, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and 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, a film or sheet of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene or polyamide, glass, ceramic or the like is usually used. It is preferable that at least one surface of these electrically insulating substrates is subjected to a conductive treatment, and another layer is provided on the surface subjected to the conductive treatment.
例えばガラスであれば、その表面がNiCr、Al、Cr、Mo、
Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、ITO
(In2O3+SnO2)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、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、
Ir、Nb、Ta、V、Ti、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。For example, if it is glass, its surface is NiCr, Al, Cr, Mo,
Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO
NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, in the case of a synthetic resin film such as a polyester film, which is conductively treated by providing a thin film such as (In 2 O 3 + SnO 2 ),
A metal such as Ir, Nb, Ta, V, Ti, or Pt is treated by vacuum vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, or the like, or is laminated with the metal, and the surface thereof is subjected to a conductive treatment. The shape of the support may be any shape such as a cylindrical shape, a belt shape and a plate shape, 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 film. Furthermore, if the difference in thermal expansion between the two is large, a large amount of strain may occur in the film, and a good quality film may not be obtained. Therefore, select and use a substrate with a close difference in thermal expansion between the two. Is preferred.
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。基体は、膜質及び膜厚等の均一性を増すためと、
本発明によるガス導入管の使用に加えて成膜空間内にお
いて、回転、振動等の動きを加えることもできる。Further, since the surface condition of the substrate is directly related to the structure (orientation) of the film and the generation of the conical structure, it is necessary to treat the surface of the substrate so that the film structure and the film structure can obtain desired characteristics. Is desirable. In order to increase the uniformity of film quality and film thickness, the substrate is
In addition to the use of the gas introduction pipe according to the present invention, movement such as rotation and vibration can be added in the film forming space.
以下、本発明の堆積膜形成装置を図面の実施例により、
更に詳しく説明するが、本発明の堆積膜形成装置はこれ
によって限定されるものではない。Hereinafter, the deposition film forming apparatus of the present invention, according to the embodiment of the drawings,
As will be described in more detail, the deposited film forming apparatus of the present invention is not limited to this.
第2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. 2 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。A reaction space and a film formation space are provided in the apparatus body.
201〜205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、201a〜205aは夫々ガス供給パイプ、20
1b〜205b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、201c〜205cはそれぞれガス圧力
計、201d〜205d及び201e〜205eは夫々バルブ、201f〜20
5f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。201 to 205 are cylinders filled with a gas used for film formation, 201a to 205a are gas supply pipes, respectively.
1b to 205b are mass flow controllers for adjusting the flow rate of gas from each cylinder, 201c to 205c are gas pressure gauges, 201d to 205d and 201e to 205e are valves, and 201f to 20b.
Reference numerals 5f are pressure gauges showing the pressure inside the corresponding gas cylinders.
220は真空チャンバーであって、下部にガス導入用の配
管が設けられ、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210、ガスボンベ203〜205よりの
ガスが導入される第2のガス導入管211を有し、Al製開
口率50%の多孔質管214及びスリット状の開口部を有す
る外管215に接続されている。Reference numeral 220 denotes a vacuum chamber, which is provided with a pipe for introducing gas at the bottom thereof, and which has a first gas introducing pipe 210 into which gas from the gas cylinders 101 and 102 is introduced and a second gas introducing pipe from gas cylinders 203 to 205. It has a gas introduction pipe 211 and is connected to an Al-made porous pipe 214 having an opening ratio of 50% and an outer pipe 215 having a slit-shaped opening.
各導入管へのボンベからのガスの供給は、ガス供給パイ
プライン222,223によってなされる。The gas supply from the cylinder to each introduction pipe is performed by gas supply pipelines 222 and 223.
ガス導入管と同筒状基体213の配置は第1図(b)に示
した場合と同じである。The arrangement of the gas introducing pipe and the cylindrical base 213 is the same as that shown in FIG. 1 (b).
基体213は回転軸217を介して、駆動装置216により回転
する。The base 213 is rotated by a driving device 216 via a rotation shaft 217.
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220は、メイン真空バルブ221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 220 are evacuated through a main vacuum valve 221 by a vacuum exhaust device (not shown).
本発明の場合、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〜20cm、
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, the distance between the substrate and the gas outlet of the gas inlet pipe depends on the type of deposited film formed and its desired properties,
The gas flow rate, the internal pressure of the vacuum chamber, etc. are taken into consideration to determine an appropriate state, but preferably several mm to 20 cm,
More preferably, it is desirable that the length is about 5 mm to 15 cm.
212は、基体213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213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用ヒータ
である。Reference numeral 212 denotes a heater for heating the substrate, which heats the substrate 213 to an appropriate temperature during film formation, preheats the substrate 213 before film formation, and further heats the film after film formation to anneal the film. Is.
基体加熱ヒータ212は、導線218を介して電力が供給され
る。Electric power is supplied to the substrate heater 212 via the lead wire 218.
219は、基体温度(Ts)の温度を測定する為の熱電対で
ある。Reference numeral 219 is a thermocouple for measuring the temperature of the substrate temperature (Ts).
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 described with reference to Examples.
実施例1 第2図に示す成膜装置を用いて、次の様にして本発明の
方法による堆積膜を作成した。Example 1 Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, a deposited film was prepared by the method of the present invention as follows.
ボンベ201に充填されているSiH4ガスを流量150SCCMでガ
ス導入管210を介して多孔質管214より、ボンベ203に充
填されているF2ガスを流量100SCCM、ボンベ204に充填さ
れているHeガスを流量200SCCMでガス導入管211を介して
スリット状の開口部をもつ外管215より真空チャンバー2
20内に導入した。SiH 4 gas filled in the cylinder 201 at a flow rate of 150 SCCM from the porous tube 214 through the gas introduction pipe 210, F 2 gas filled in the cylinder 203 at a flow rate of 100 SCCM, He gas filled in the cylinder 204 The flow rate of 200 SCCM through the gas introduction pipe 211 through the outer tube 215 having a slit-shaped opening to the vacuum chamber 2
Introduced within 20.
このとき、真空チャンバー220内の圧力を真空バルブ221
の開閉度を調整して0.9Torrにした。石英ガラス製円筒
状(φ80mm×250mm)基体8本を用いガス排出口215と基
体との距離は3cmに設定した。SiH4ガスとF2ガスの混合
域で青白い発光が強くみられた。基体温度(Ts)は250
℃に設定した。この状態で3時間ガスを流すと、第1表
に示す様な膜厚のSi:H:F膜が基体上に堆積した。At this time, the pressure inside the vacuum chamber 220 is controlled by the vacuum valve 221.
The opening and closing degree of was adjusted to 0.9 Torr. Eight quartz glass (φ80 mm × 250 mm) substrates were used, and the distance between the gas outlet 215 and the substrate was set to 3 cm. Pale white emission was strongly observed in the mixed region of SiH 4 gas and F 2 gas. Base temperature (Ts) is 250
It was set to ° C. When gas was flowed for 3 hours in this state, a Si: H: F film having a film thickness as shown in Table 1 was deposited on the substrate.
又8本とも膜厚の分布むらは縦、横方向とも±5%以内
におさまった。特性についても全面においてほぼ均一で
あった。成膜したSi:H:F膜は電子線回折によって非晶質
であることが確認された。In addition, the unevenness of the film thickness of all eight films was within ± 5% in both the vertical and horizontal directions. The characteristics were almost uniform on the entire surface. It was confirmed by electron beam diffraction that the formed Si: H: F film was amorphous.
これらの非晶質Si:H:F膜上にAlのくし形電極(ギャップ
長200μm)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(YHP4140B)で電流を測定し、暗導
電率(σd)を求めた。又600nm、0.3mW/cm2の光を照射
し、光導電率(σp)を求めた。更に光の吸収より光学
的バンドギャップ(Egopt)を求めた。これらの結果を
第1表に示した。Al comb electrodes (gap length 200 μm) were vapor-deposited on these amorphous Si: H: F films to prepare samples for conductivity measurement. A voltage of 100 V was applied to each sample in a vacuum cryostat, the current was measured with a micro ammeter (YHP4140B), and the dark conductivity (σd) was obtained. Further, light having a wavelength of 600 nm and 0.3 mW / cm 2 was irradiated to determine the photoconductivity (σp). Furthermore, the optical band gap (Egopt) was obtained from the absorption of light. The results are shown in Table 1.
なお、ガスの利用効率は約70%となった。The gas utilization efficiency was approximately 70%.
実施例2 第2図に示す成膜装置を用いて、第4図に示す層構成の
電子写真用像形成部材をAlシリンダ基体上に第2表に示
す条件で作製した。 Example 2 Using the film forming apparatus shown in FIG. 2, an electrophotographic image forming member having the layer structure shown in FIG. 4 was produced on an Al cylinder substrate under the conditions shown in Table 2.
実施例1のSiH4ボンベ201をSi2H6ボンベに替えた。直径
80mmのAlシリンダー基体を真空チャンバー220内に8本
設置し真空チャンバー内を10-6Torrまで排気し、基板加
熱用ヒーター212でAlシリンダー基体温度を280℃とし
た。The SiH 4 cylinder 201 of Example 1 was replaced with a Si 2 H 6 cylinder. diameter
Eight 80 mm Al cylinder substrates were installed in the vacuum chamber 220, the vacuum chamber was evacuated to 10 −6 Torr, and the substrate 212 was heated to 280 ° C. by the heater 212 for heating the substrate.
その後、Si2H6ボンベ201からSi2H6ガスを300SCCMと、B2
H6ボンベ(Heで1000ppmに希釈)202からB2H6/He混合ガ
スを300SCCMとをガス導入管210を介して多孔質管214よ
り真空チャンバー220内へ導入し、F2ボンベ203からF2ガ
スを300SCCMと、Heボンベ204からHeガスを1000SCCMと
を、ガス導入管211を介して真空チャンバー220内に導入
した。そのとき真空チャンバー220の内圧が0.8Torrにな
るよう真空バルブ221を調整した。Thereafter, a 300SCCM the Si 2 H 6 gas from the Si 2 H 6 gas cylinder 201, B 2
From the H 6 cylinder (diluted to 1000 ppm with He) 202, the B 2 H 6 / He mixed gas of 300 SCCM is introduced into the vacuum chamber 220 from the porous pipe 214 through the gas introduction pipe 210, and the F 2 cylinder 203 to F Two gases of 300 SCCM and He gas from the He cylinder 204 of 1000 SCCM were introduced into the vacuum chamber 220 through the gas introduction pipe 211. At that time, the vacuum valve 221 was adjusted so that the internal pressure of the vacuum chamber 220 was 0.8 Torr.
このようにして真空チャンバー220内に導入したSi2H6、
F2、B2H6を化学反応させて第1層を3.0μm Alシリンダ
ー基体上に形成した。Si 2 H 6 thus introduced into the vacuum chamber 220,
A first layer was formed on a 3.0 μm Al cylinder substrate by chemically reacting F 2 and B 2 H 6 .
第1層を形成した後、B2H6/He混合ガスの真空チャンバ
ー220への供給を停止し、また、真空バルブ221を調整し
て、真空チャンバー220の内圧を0.8Torrにした。そして
第2層を20.0μm形成した。総てのガスの供給を停止し
て、次にガスラインを良くパージして、B2H6ボンベ202
をC2H4ボンベ202に取り替えた。その後、第1層形成と
同様にしてSi2H6、C2H4、F2、Heガスをそれぞれ50SCC
M、300SCCM、200SCCM、1000SCCMを真空チャンバー220へ
導入して第3層を0.5μm形成した。After forming the first layer, the supply of the B 2 H 6 / He mixed gas to the vacuum chamber 220 was stopped, and the vacuum valve 221 was adjusted to set the internal pressure of the vacuum chamber 220 to 0.8 Torr. Then, a second layer having a thickness of 20.0 μm was formed. Shut off all gas and then purge the gas line well to remove B 2 H 6 cylinder 202
Was replaced with C 2 H 4 cylinder 202. After that, Si 2 H 6 , C 2 H 4 , F 2 , and He gas were each added to 50 SCC in the same manner as the first layer formation.
M, 300SCCM, 200SCCM, 1000SCCM were introduced into the vacuum chamber 220 to form a third layer of 0.5 μm.
以上の様にして電子写真用像形成部材を形成した。この
電子写真用像形成部材の電子写真特性を測定したとこ
ろ、従来の像形成部材よりも帯電能は10%向上し、画像
欠陥は30%減少していた。An electrophotographic image forming member was formed as described above. When the electrophotographic characteristics of this electrophotographic image forming member were measured, the charging ability was improved by 10% and the image defects were decreased by 30% as compared with the conventional image forming member.
〔効 果〕 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、原料ガスの利用効率を大幅に向上させる
ことができるとともに省エネルギー化を計り、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。 [Effect] From the above detailed description and each example, according to the deposited film forming method of the present invention, it is possible to significantly improve the utilization efficiency of the raw material gas, save energy, and control the film quality. It is easy to obtain a deposited film having uniform physical properties over a large area. In addition, it has excellent productivity and mass productivity, high quality and electrical,
A film having excellent physical properties such as optical properties and semiconductor properties can be easily obtained.
第1図(a),(b)、第2図及び第3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。第4図
は本発明の実施例で作製した電子写真用像形成部材の模
式的説明図である。 101……多孔質管、102……外管、103……外管開口部、1
04……基体、105,106……ガスの流れ、107……回転軸、
201〜205……ガスボンベ、201a〜205a……ガスの導入
管、201b〜205b……マスフローメーター、201c〜205c…
…ガス圧力計、201d〜205d、201e〜205e……バルブ、20
1f〜205f……圧力計、210,211……ガス導入管、212……
基体加熱用ヒーター、213……基体、214……多孔質管、
215……外管、216……駆動装置、217……回転軸、218…
…導線、219……熱電対、220……真空チャンバー、221
……排気バルブ、222,223……ガス供給パイプ、301……
成膜室、302……基体支持台、303……基体、304……基
体加熱用ヒーター、305……導線、306〜309……ガス供
給源、a……分岐管、b……流量計、c……圧力計、d,
e……バルブ、310……原料ガス導入管、311……プラズ
マ発生装置、312……排気バルブ、313……排気管、400
……導電性基体、401……第1層(電荷注入阻止層)、4
02……第2層(感光層)、403……第3層(表面保護
層)。1 (a), (b), FIG. 2 and FIG. 3 are schematic schematic views of the film forming apparatus used in the examples of the present invention. FIG. 4 is a schematic explanatory view of an electrophotographic image forming member produced in an example of the present invention. 101 ... Porous tube, 102 ... Outer tube, 103 ... Outer tube opening, 1
04 …… substrate, 105, 106 …… gas flow, 107 …… rotating shaft,
201-205 ... Gas cylinder, 201a-205a ... Gas inlet pipe, 201b-205b ... Mass flow meter, 201c-205c ...
… Gas pressure gauge, 201d-205d, 201e-205e …… valve, 20
1f to 205f …… pressure gauge, 210, 211 …… gas inlet pipe, 212 ……
Substrate heating heater, 213 ... Substrate, 214 ... Porous tube,
215 ... Outer tube, 216 ... Driving device, 217 ... Rotating shaft, 218 ...
… Lead wire, 219 …… Thermocouple, 220 …… Vacuum chamber, 221
...... Exhaust valve, 222,223 …… Gas supply pipe, 301 ……
Deposition chamber, 302 ... Substrate support, 303 ... Substrate, 304 ... Substrate heating heater, 305 ... Conductor, 306 to 309 ... Gas supply source, a ... Branch pipe, b ... Flowmeter, c ... pressure gauge, d,
e ... Valve, 310 ... Raw material gas introduction pipe, 311 ... Plasma generator, 312 ... Exhaust valve, 313 ... Exhaust pipe, 400
...... Conductive substrate, 401 ...... First layer (charge injection blocking layer), 4
02: second layer (photosensitive layer), 403: third layer (surface protective layer).
Claims (1)
と、該原料物質に酸化作用をする性質を有する気体状ハ
ロゲン系酸化剤と、を反応空間内に導入して接触させる
ことで励起状態の前駆体を含む複数の前駆体を化学的に
生成し、これらの前駆体のうち少なくとも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堆積膜形成装置において、前記気
体状にし得る原料物質の導入管と前記気体状ハロゲン系
酸化剤の導入管とが多重同心円構造となって配置され、
且つ前記導入管群の少なくとも1つが多孔質の管で構成
されしかも基体の配置された方向に少なくとも1つの開
口部を有する外管が配置されていることを特徴とする堆
積膜形成装置。1. Excitation by introducing a raw material substance for forming a deposited film, which can be turned into a gaseous state, and a gaseous halogen-based oxidizing agent having a property of oxidizing the raw material substance into a reaction space and bringing them into contact with each other. Of a plurality of precursors including a precursor in a state, and at least one of these precursors is used as a source of a deposited film component to form a deposited film on a substrate in a deposition space. In the deposited film forming apparatus, the introduction pipe of the gaseous raw material and the introduction pipe of the gaseous halogen-based oxidant are arranged in a multi-concentric structure,
Further, at least one of the introduction tube groups is composed of a porous tube, and an outer tube having at least one opening is arranged in a direction in which the substrate is arranged, the deposited film forming apparatus.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292313A JPH0722131B2 (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Deposited film forming equipment |
| US08/073,976 US5391232A (en) | 1985-12-26 | 1993-06-08 | Device for forming a deposited film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60292313A JPH0722131B2 (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Deposited film forming equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152121A JPS62152121A (en) | 1987-07-07 |
| JPH0722131B2 true JPH0722131B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=17780152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292313A Expired - Lifetime JPH0722131B2 (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Deposited film forming equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722131B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122500A (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-12 | Fujitsu Ltd | Gas equipment and gas supply device using the same |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP60292313A patent/JPH0722131B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152121A (en) | 1987-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |