JPH01246364A - 弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜の気相合成法 - Google Patents
弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜の気相合成法Info
- Publication number
- JPH01246364A JPH01246364A JP63072909A JP7290988A JPH01246364A JP H01246364 A JPH01246364 A JP H01246364A JP 63072909 A JP63072909 A JP 63072909A JP 7290988 A JP7290988 A JP 7290988A JP H01246364 A JPH01246364 A JP H01246364A
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- thin film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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、例えば対熱性、信頼性に富む太陽電池、薄膜
トランジスタ、温度センサ等の作製に好適な、弗素含有
量が高く、更にはそれに加え微結晶珪素を含んで導電率
の高い弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪
素薄膜の気相合成法に関する。
トランジスタ、温度センサ等の作製に好適な、弗素含有
量が高く、更にはそれに加え微結晶珪素を含んで導電率
の高い弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪
素薄膜の気相合成法に関する。
（従来の技術〕
従来、この種の気相合成法としては熱ＣＶＤ（化学気相
蒸着）法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等が知られて
いる。
蒸着）法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等が知られて
いる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、前記従来法の場合、気相合成中の薄膜中
への弗素の取込み量が数ａｔｍ％程度であって、膜質の
安定な薄膜が得られないという不都合を有している。ま
た、特に、弗水素化非晶質炭化珪素薄膜の気相合成法の
場合には微結晶珪素を含むものは得られないとｔ′１う
不都合を有する。
への弗素の取込み量が数ａｔｍ％程度であって、膜質の
安定な薄膜が得られないという不都合を有している。ま
た、特に、弗水素化非晶質炭化珪素薄膜の気相合成法の
場合には微結晶珪素を含むものは得られないとｔ′１う
不都合を有する。
本発明は前記従来法の不都合を解消し、弗素含有量が高
く、更にはそれに加え微結晶珪素を含んで導電率の高い
弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜
の気相合成法を提供することをその目的とする。
く、更にはそれに加え微結晶珪素を含んで導電率の高い
弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜
の気相合成法を提供することをその目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明の弗水素化非晶質炭化珪素薄膜の気相合成法は弗
化珪化水素、炭化水素及び水素からなる混合原料ガスを
、容量結合方式の高周波プラズマ放電で分解し、その際
に生じるプラズマ放電の大部分を基板電極に対向配置さ
れる対向電極と、該基板電極と該対向電極との間に配置
され該基板電極に対して負のバイアスをかけられた網状
電極との間で行わせるようにしたことを特徴とする。
化珪化水素、炭化水素及び水素からなる混合原料ガスを
、容量結合方式の高周波プラズマ放電で分解し、その際
に生じるプラズマ放電の大部分を基板電極に対向配置さ
れる対向電極と、該基板電極と該対向電極との間に配置
され該基板電極に対して負のバイアスをかけられた網状
電極との間で行わせるようにしたことを特徴とする。
この場合、該混合原料ガスにさらに珪化水素を含ませる
ようにしてもよい。
ようにしてもよい。
また、本発明の弗素化非晶質珪素薄膜の気相合成法は、
弗化珪化水素及び水素からなる混合原料ガスを、容量結
合方式の高周波プラズマ放電で分解し、その際に生じる
プラズマ放電の大部分を基板電極に対向配置される対向
電極と、該基板電極と該対向電極との間に配置され該基
板電極に対して負のバイアスをかけられた網状電極との
間で行わせるようにしたことを特徴とする。
弗化珪化水素及び水素からなる混合原料ガスを、容量結
合方式の高周波プラズマ放電で分解し、その際に生じる
プラズマ放電の大部分を基板電極に対向配置される対向
電極と、該基板電極と該対向電極との間に配置され該基
板電極に対して負のバイアスをかけられた網状電極との
間で行わせるようにしたことを特徴とする。
尚、前記弗化珪化水素としては、５ＩＨＰ３．５ＩＨ２
Ｆ２、ＳｉＨ，Ｆ ＳＳｉ□Ｈ２Ｆ４、等があげられる
が、これらに限定されるものではない。
Ｆ２、ＳｉＨ，Ｆ ＳＳｉ□Ｈ２Ｆ４、等があげられる
が、これらに限定されるものではない。
（作 用）
炭化珪素薄膜の気相合成法の場合、混合原料ガスとして
、弗化珪化水素を用いるようにしたので、プラズマ中に
生じる弗素を含むラジカルが気相反応や基板表面の反応
において、ガス分解や水素の引抜き等の触媒作用を行い
、基板表面への弗素の到達を促進する。さらにプラズマ
放電の大部分を対向電極と網状電極との間で行わせるよ
う網状電極に基板電極に対して負のバイアスをかけるこ
とによって、イオン種の基板表面への衝撃エネルギーを
少なくでき、基板表面へ到達した弗素の付着率を高め、
その結果薄膜中の弗素含有量が高まる。
、弗化珪化水素を用いるようにしたので、プラズマ中に
生じる弗素を含むラジカルが気相反応や基板表面の反応
において、ガス分解や水素の引抜き等の触媒作用を行い
、基板表面への弗素の到達を促進する。さらにプラズマ
放電の大部分を対向電極と網状電極との間で行わせるよ
う網状電極に基板電極に対して負のバイアスをかけるこ
とによって、イオン種の基板表面への衝撃エネルギーを
少なくでき、基板表面へ到達した弗素の付着率を高め、
その結果薄膜中の弗素含有量が高まる。
更に珪化水素を原料ガスに加えることによって、微結晶
珪素の量が増え、そのために導電率が高くなる。
珪素の量が増え、そのために導電率が高くなる。
珪素薄膜の気相合成法の場合、混合原料ガスとして、弗
化珪化水素を用いるようにしたので、プラズマ中に生じ
る弗素を含むラジカルが気相反応や基板表面の反応にお
いて、ガス分解や水素の引抜き等の触媒作用を行い、基
板表面への弗素の到達を促進する。さらにプラズマ放電
の大部分を対向電極と網状電極との間で行わせるよう網
状電極に基板電極に対して負のバイアスをかけることに
よって、イオン種の基板表面への衝撃エネルギーを少な
くでき、基板表面へ到達した弗素の付着率を高め、その
結果薄膜中の弗素含有量が高まる。
化珪化水素を用いるようにしたので、プラズマ中に生じ
る弗素を含むラジカルが気相反応や基板表面の反応にお
いて、ガス分解や水素の引抜き等の触媒作用を行い、基
板表面への弗素の到達を促進する。さらにプラズマ放電
の大部分を対向電極と網状電極との間で行わせるよう網
状電極に基板電極に対して負のバイアスをかけることに
よって、イオン種の基板表面への衝撃エネルギーを少な
くでき、基板表面へ到達した弗素の付着率を高め、その
結果薄膜中の弗素含有量が高まる。
更に、衝撃エネルギーが少ないので珪素の表面拡散が促
進され微結晶化がおこる。
進され微結晶化がおこる。
（実施例）
以下添附図面に従って本発明気相合成法の実施例に付き
説明する。
説明する。
第１図は本発明気相合成法に使用するのに適した製造装
置の１例を示すもので、図中１は、真空排気系２に連な
り適当な真空度に保持可能な反応容器を示し、該反応容
器１にはガス供給装置３が連通されている。尚、該ガス
供給装置３は、図示しないが流量コントローラで供給混
合原料ガス量を適当量に調節できるようにしである。反
応容器内１には１対の平行平板電極からなる基板電極４
と対向電極５とが設けられ、これら電極４．５に高周波
電源６を接続してエネルギーを供給して電極４．５間の
ガスをプラズマ状態にできるようにした。尚、基板電極
４には図示しないがヒータが備えられ、基板電極４上に
設ける基板７の表面温度を所望温度に設定出来るように
した。更に、該基板電極４と該対向電極５との間には網
状電極８が配置されており、前記プラズマ放電の大部分
を該対向電極５と該網状電極８との間で行わせるように
した。
置の１例を示すもので、図中１は、真空排気系２に連な
り適当な真空度に保持可能な反応容器を示し、該反応容
器１にはガス供給装置３が連通されている。尚、該ガス
供給装置３は、図示しないが流量コントローラで供給混
合原料ガス量を適当量に調節できるようにしである。反
応容器内１には１対の平行平板電極からなる基板電極４
と対向電極５とが設けられ、これら電極４．５に高周波
電源６を接続してエネルギーを供給して電極４．５間の
ガスをプラズマ状態にできるようにした。尚、基板電極
４には図示しないがヒータが備えられ、基板電極４上に
設ける基板７の表面温度を所望温度に設定出来るように
した。更に、該基板電極４と該対向電極５との間には網
状電極８が配置されており、前記プラズマ放電の大部分
を該対向電極５と該網状電極８との間で行わせるように
した。
尚、該網状電極８の電位は該網状電極８に接続した直流
型ｒｉ、９で制御するようにした。
型ｒｉ、９で制御するようにした。
次に前記装置を使用して行った本発明の気相合成法の具
体的実施例を比較例と共に説明する。
体的実施例を比較例と共に説明する。
比較例］
基板として抵抗率１０Ω１ｃｆｆｌのｎ型＜ ｌ ＯＯ
＞シリコンウェハを用い、基板温度は３５０℃とした。
＞シリコンウェハを用い、基板温度は３５０℃とした。
混合原料ガスはＳｉＨ２Ｆ２を２ｃｄＺ分、ＣＨ４を３
ｃＩｉ／分、Ｈ２を５０ｃｒｉ／分、Ｂ２Ｈ，を０．０
６ｃＩｉ／分とし、これをステンンレス製の反応容器に
導き排気量を調整して反応容器内の圧力をＩ Ｔｏｒｒ
に維持した。この状態で、１３．５６ ＭＨｚの高周波
を直径２００報の平行平板電極４．５に１００Ｗ印加し
た。
ｃＩｉ／分、Ｈ２を５０ｃｒｉ／分、Ｂ２Ｈ，を０．０
６ｃＩｉ／分とし、これをステンンレス製の反応容器に
導き排気量を調整して反応容器内の圧力をＩ Ｔｏｒｒ
に維持した。この状態で、１３．５６ ＭＨｚの高周波
を直径２００報の平行平板電極４．５に１００Ｗ印加し
た。
得られた炭化珪素薄膜の弗素含有量は２〜３ａｔｍ％で
あった。
あった。
実施例１
１００メツシユのステンレス製金網からなり一５０Ｖの
電位とした網状電極８を用いた以外は前記比較例１と同
様にして気相合成を行った。尚、電極４と８の間隔及び
電極８と５の間隔は３０ｍ＋ｓとした。得られた炭化珪
素薄膜の反射電子線回折像は非結晶を示すハローの中に
多結晶によるリング状の回折線が見られた。弗素含有量
は１２ ａｔｉ％であった。
電位とした網状電極８を用いた以外は前記比較例１と同
様にして気相合成を行った。尚、電極４と８の間隔及び
電極８と５の間隔は３０ｍ＋ｓとした。得られた炭化珪
素薄膜の反射電子線回折像は非結晶を示すハローの中に
多結晶によるリング状の回折線が見られた。弗素含有量
は１２ ａｔｉ％であった。
実施例２
基板温度を３００℃とし、混合原料ガスをＳＩＨ。
を２ｃｔｉ／分、５Ｉ８２Ｆ２をＬＯｃｒｉ／分、ＣＨ
，を２０ｃｉ／分、Ｈ２を１００ｃｄＺ分、８２Ｈ６を
０．３２ｃａｊ／分としたこと以外は実施例１と同様に
して気相合成をおこなった。
，を２０ｃｉ／分、Ｈ２を１００ｃｄＺ分、８２Ｈ６を
０．３２ｃａｊ／分としたこと以外は実施例１と同様に
して気相合成をおこなった。
得られた炭化珪素薄膜の反射電子線回折像は非結晶を示
すハローの中に多結晶によるリング状の回折線が見られ
た。これにより求めた結晶の面間隔は、珪素のものであ
った。ラマンスペクトルは５０８ｃｍ−’ｍにピークが
あり、微結晶珪素のピークと一致していた。オージェ電
子分析による弗素含有量は３０ａｔｍ％であった。導電
率はＩ Ｘ １０”２Ｓ／ｃｍとなり、ＥＣＲプラズマ
による水素化μｃ−３ｉ（膜と同程度であった。光学的
バンドギャップは１．８ ｅＶとなり、弗素化炭化珪素
膜の最高値と同程度であった。
すハローの中に多結晶によるリング状の回折線が見られ
た。これにより求めた結晶の面間隔は、珪素のものであ
った。ラマンスペクトルは５０８ｃｍ−’ｍにピークが
あり、微結晶珪素のピークと一致していた。オージェ電
子分析による弗素含有量は３０ａｔｍ％であった。導電
率はＩ Ｘ １０”２Ｓ／ｃｍとなり、ＥＣＲプラズマ
による水素化μｃ−３ｉ（膜と同程度であった。光学的
バンドギャップは１．８ ｅＶとなり、弗素化炭化珪素
膜の最高値と同程度であった。
比較例２
基板温度を３００℃とし、混合原料ガスを、ｓ＋Ｈ２Ｆ
２を１０ｃｉ／分、Ｈ２を１００ｃｉ／分としタコと以
外は比較例１と同様にして気相合成をおこなった。
２を１０ｃｉ／分、Ｈ２を１００ｃｉ／分としタコと以
外は比較例１と同様にして気相合成をおこなった。
得られた珪素薄膜の弗素含有量は２ ａｔｔ％で、導電
率は１．６ ＸＩＯ’−８８／ｃ＋ｎであった。
率は１．６ ＸＩＯ’−８８／ｃ＋ｎであった。
実施例３
混合原料ガスを、５ＩＨ２Ｆ２をＬＯｃｉ／分、Ｈ２を
１００ｃｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして
気相合成をおこなった。
１００ｃｍ／分としたこと以外は実施例１と同様にして
気相合成をおこなった。
得られた珪素薄膜の反射電子線回折像は非結晶を示すハ
ローの中に多結晶によるリング状の回折線が見られた。
ローの中に多結晶によるリング状の回折線が見られた。
弗素含有量は７ ａｔｍ％で、導電率は７ Ｘ １０−
’Ｓ／ｃｍであった。
’Ｓ／ｃｍであった。
以上の実施例から明らかなように、本発明に係わる気相
合成法によれば、比較的簡易に弗素含有量の多い、さら
には導電率の高い弗水素化非晶質炭化珪素薄膜並びに弗
素化非晶質珪素薄膜が得られることがわかる。
合成法によれば、比較的簡易に弗素含有量の多い、さら
には導電率の高い弗水素化非晶質炭化珪素薄膜並びに弗
素化非晶質珪素薄膜が得られることがわかる。
（発明の効果）
このように本発明の弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗
素化非晶質珪素薄膜の気相合成法によれば、原料ガスと
して弗化珪化水素ガスを含む混合原料ガスを用いるとと
もに、容量結合方式の高周波プラズマ放電の大部分を基
板電極に対向配置される対向電極と、該基板電極と該対
向電極との間に配置され該基板に対して負のバイアスを
かけられた網状電極との間で行わせるようにしたので、
弗素含有量の高い弗水素化非晶質炭化珪素薄膜あるいは
弗素化非晶質珪素薄膜が得られ、さらには該混合原料ガ
スに珪化水素を加えることによって、導電性の高い弗水
素化非晶質炭化珪素薄膜が得られる等の効果を有する。
素化非晶質珪素薄膜の気相合成法によれば、原料ガスと
して弗化珪化水素ガスを含む混合原料ガスを用いるとと
もに、容量結合方式の高周波プラズマ放電の大部分を基
板電極に対向配置される対向電極と、該基板電極と該対
向電極との間に配置され該基板に対して負のバイアスを
かけられた網状電極との間で行わせるようにしたので、
弗素含有量の高い弗水素化非晶質炭化珪素薄膜あるいは
弗素化非晶質珪素薄膜が得られ、さらには該混合原料ガ
スに珪化水素を加えることによって、導電性の高い弗水
素化非晶質炭化珪素薄膜が得られる等の効果を有する。
図面は本発明気相合成法を実施するための製造装置の１
例の説明線図である。 １・・・反応容器 ２・・・真空排気系 ３・・・ガス供給装置 ４・・・基板電極 ５・・・対向電極 ６・・・高周波電源 ７・・・基板 ８・・・網状電極 ９・・・直流電源
例の説明線図である。 １・・・反応容器 ２・・・真空排気系 ３・・・ガス供給装置 ４・・・基板電極 ５・・・対向電極 ６・・・高周波電源 ７・・・基板 ８・・・網状電極 ９・・・直流電源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、弗化珪化水素、炭化水素及び水素からなる混合原料
ガスを、容量結合方式の高周波プラズマ放電で分解し、
その際に生じるプラズマ放電の大部分を基板電極に対向
配置される対向電極と、該基板電極と該対向電極との間
に配置され該基板電極に対して負のバイアスをかけられ
た網状電極との間で行わせるようにしたことを特徴とす
る弗水素化非晶質炭化珪素薄膜の気相合成法。 ２、該混合原料ガスはさらに珪化水素を含むことを特徴
とする請求項１に記載の弗水素化非晶質炭化珪素薄膜の
気相合成法。 ３、弗化珪化水素及び水素からなる混合原料ガスを、容
量結合方式の高周波プラズマ放電で分解し、その際に生
じるプラズマ放電の大部分を基板電極に対向配置される
対向電極と、該基板電極と該対向電極との間に配置され
該基板電極に対して負のバイアスをかけられた網状電極
との間で行わせるようにしたことを特徴とする弗素化非
晶質珪素薄膜の気相合成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072909A JPH0668150B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜の気相合成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072909A JPH0668150B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜の気相合成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246364A true JPH01246364A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH0668150B2 JPH0668150B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=13502946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072909A Expired - Lifetime JPH0668150B2 (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | 弗水素化非晶質炭化珪素薄膜及び弗素化非晶質珪素薄膜の気相合成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668150B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190275552A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Injection device and injection method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5868958U (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-11 | シャープ株式会社 | グロ−放電ｃｖｄ装置 |
| JPS58160263A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-22 | 谷川 大介 | ボトルキヤツプ |
-
1988
- 1988-03-26 JP JP63072909A patent/JPH0668150B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5868958U (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-11 | シャープ株式会社 | グロ−放電ｃｖｄ装置 |
| JPS58160263A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-22 | 谷川 大介 | ボトルキヤツプ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190275552A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Injection device and injection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0668150B2 (ja) | 1994-08-31 |
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