JPH0650729B2 - 非晶質半導体膜の形成方法 - Google Patents
非晶質半導体膜の形成方法Info
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- JPH0650729B2 JPH0650729B2 JP60212922A JP21292285A JPH0650729B2 JP H0650729 B2 JPH0650729 B2 JP H0650729B2 JP 60212922 A JP60212922 A JP 60212922A JP 21292285 A JP21292285 A JP 21292285A JP H0650729 B2 JPH0650729 B2 JP H0650729B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はシリコン、ゲルニューム、カーボンなどの局在
化状態密度を減少せしめる補償元素を含む非晶質半導体
膜を形成する方法に関する。
化状態密度を減少せしめる補償元素を含む非晶質半導体
膜を形成する方法に関する。
従来の技術 太陽電池、電子写真感光体などの非晶質シリコン、非晶
質ゲルマニューム、非晶質カーボンなどの非晶質半導体
膜の形成には従来、比較的低温で薄膜が形成できるプラ
ズＣＶＤ法が最もよく使用されている。この方法は、例
えば非晶質シリコン膜を形成する場合、原料ガスとして
SiH4（シランガス）あるいはSiH4とＨ２の混合ガスを使
用し、基板温度を２００〜３５０℃に、またガス圧力を
0.1〜１０Torrに制御しながら電極と対向した基板間に
高周波電力を印加してプラズマを発生させ、シランガス
を分解して基板上に膜を形成する方法である。この場
合、堆積速度は約３μｍ／ｈと遅く、約２０μｍ以上を
要する電子写真感光体を製作する場合には６時間以上を
必要とし、迅速な量産が困難である。また、堆積速度を
上げるために高周波電力を増加すると、原料ガス中で気
相反応により粉体状のシリコンが大量に発生し、製造装
置の排気系にめづまりを起こし量産上大きな問題であっ
た。
質ゲルマニューム、非晶質カーボンなどの非晶質半導体
膜の形成には従来、比較的低温で薄膜が形成できるプラ
ズＣＶＤ法が最もよく使用されている。この方法は、例
えば非晶質シリコン膜を形成する場合、原料ガスとして
SiH4（シランガス）あるいはSiH4とＨ２の混合ガスを使
用し、基板温度を２００〜３５０℃に、またガス圧力を
0.1〜１０Torrに制御しながら電極と対向した基板間に
高周波電力を印加してプラズマを発生させ、シランガス
を分解して基板上に膜を形成する方法である。この場
合、堆積速度は約３μｍ／ｈと遅く、約２０μｍ以上を
要する電子写真感光体を製作する場合には６時間以上を
必要とし、迅速な量産が困難である。また、堆積速度を
上げるために高周波電力を増加すると、原料ガス中で気
相反応により粉体状のシリコンが大量に発生し、製造装
置の排気系にめづまりを起こし量産上大きな問題であっ
た。
上記のプラズＣＶＤ装置の持つ問題点を解決する手段と
して提案されたのが、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）を用いたプラズＣＶＤ装置である。（特開昭５６−
１５５５３５号公報、特開昭５９−１５９１６７号公
報） 第１図にこの装置の基本構成を示す。１はプラズマ生成
室、２は膜形成室であり、プラズマ生成室１はマグネト
ロン電源（図示せず）と導波管３及び導波用窓４で接続
されており、その外周には磁気コイル５が設置されてい
る。また、プラズマ生成室１はその外部に配した水冷パ
イプ６で冷却されている。プラズマ生成室１には第１ガ
ス導入口７よりプラズマ励起用ガスを導入し、マイクロ
波によりプラズマ生成室１内にプラズマを励起し、更に
磁場を印加することによりプラズマ中に電子サイクロト
ロン共鳴を起こし、拡散磁界によりプラズマを導入口８
より膜形成室２に配置された基板ホルダー９上の基板１
０に導く。膜形成室２に第２ガス導入口１１，１１Ａよ
り原料ガスを導入しプラズマと接触させ、原料ガス１２
を分解し膜を堆積させる。
して提案されたのが、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）を用いたプラズＣＶＤ装置である。（特開昭５６−
１５５５３５号公報、特開昭５９−１５９１６７号公
報） 第１図にこの装置の基本構成を示す。１はプラズマ生成
室、２は膜形成室であり、プラズマ生成室１はマグネト
ロン電源（図示せず）と導波管３及び導波用窓４で接続
されており、その外周には磁気コイル５が設置されてい
る。また、プラズマ生成室１はその外部に配した水冷パ
イプ６で冷却されている。プラズマ生成室１には第１ガ
ス導入口７よりプラズマ励起用ガスを導入し、マイクロ
波によりプラズマ生成室１内にプラズマを励起し、更に
磁場を印加することによりプラズマ中に電子サイクロト
ロン共鳴を起こし、拡散磁界によりプラズマを導入口８
より膜形成室２に配置された基板ホルダー９上の基板１
０に導く。膜形成室２に第２ガス導入口１１，１１Ａよ
り原料ガスを導入しプラズマと接触させ、原料ガス１２
を分解し膜を堆積させる。
この方法は、電子サイクロトロン共鳴を用いていること
から、２×１０−５〜0.1Torrの低圧力下でも放電の持
続が可能になっており、更に膜形成に利用されるエネル
ギーは基板に入射するイオンの有するエネルギーで与え
られ、膜表面のイオンの衝突が膜をちみつにするため、
基板温度を室温に設定している場合においても良質な膜
が得られる。この方法により半導体プロセス用として良
質なSi3N4、SiO2などの絶縁層、またはSiを低温で形成
できることが示されている。これは、ごく表面のみがイ
オンエネネルギーによって高温に上昇しSi−Ｈの結合を
立ち切ることによると考えられている。
から、２×１０−５〜0.1Torrの低圧力下でも放電の持
続が可能になっており、更に膜形成に利用されるエネル
ギーは基板に入射するイオンの有するエネルギーで与え
られ、膜表面のイオンの衝突が膜をちみつにするため、
基板温度を室温に設定している場合においても良質な膜
が得られる。この方法により半導体プロセス用として良
質なSi3N4、SiO2などの絶縁層、またはSiを低温で形成
できることが示されている。これは、ごく表面のみがイ
オンエネネルギーによって高温に上昇しSi−Ｈの結合を
立ち切ることによると考えられている。
一方、特開昭５９−１５９１６７号公報には、励起ガス
して不活性ガス、水素を含むガスを用いて非晶質シリコ
ン膜を堆積することが開示されている。しかしながらこ
れは、プラズマの影響を避けるため0.1Torr以上にて堆
積するものであり、基板加熱を必要とする従来のＣＶＤ
法と同じ堆積機構のためシリコン粉体の発生も多く、非
晶質シリコンを用いた電子写真感光体のような２０μｍ
以上の厚みを必要とする場合、粉体の処理が製造上非常
に重要な課題となっていた。
して不活性ガス、水素を含むガスを用いて非晶質シリコ
ン膜を堆積することが開示されている。しかしながらこ
れは、プラズマの影響を避けるため0.1Torr以上にて堆
積するものであり、基板加熱を必要とする従来のＣＶＤ
法と同じ堆積機構のためシリコン粉体の発生も多く、非
晶質シリコンを用いた電子写真感光体のような２０μｍ
以上の厚みを必要とする場合、粉体の処理が製造上非常
に重要な課題となっていた。
発明が解決しようとする問題点 上記のようなＥＣＲを用いたＣＶＤ法は低温で高速に絶
縁膜の堆積ができる半面、良質な半導体膜を形成するに
は基板加熱が必要で、またＣＶＤ法の欠点であったシリ
コン粉体の発生についてもまだまだ未解決の状態であ
る。
縁膜の堆積ができる半面、良質な半導体膜を形成するに
は基板加熱が必要で、またＣＶＤ法の欠点であったシリ
コン粉体の発生についてもまだまだ未解決の状態であ
る。
つまり、イオンの入射により局在化状態密度を減少せし
める１価補償元素である水素を含む良質な非晶質半導体
膜が室温にて形成できるか否かについては未知の状態で
ある。
める１価補償元素である水素を含む良質な非晶質半導体
膜が室温にて形成できるか否かについては未知の状態で
ある。
本発明は、粉体の発生量が著しく少なく、また室温にお
いては良質な非晶質半導体膜が大面積においても均一に
得られる非晶質半導体膜の堆積方法の実現を目的とす
る。
いては良質な非晶質半導体膜が大面積においても均一に
得られる非晶質半導体膜の堆積方法の実現を目的とす
る。
問題点を解決するための手段 被着される基板が配置された減圧容器内に、被着膜原材
料であるガス化された分子を導入し前記基板上に稚積す
る非晶質膜の形成方法であって、電気的放電を用いて励
起ガスを前励起しイオンを含む励起されたガスを前記容
器内に導入された前記原材料ガスと接触させ、その原材
料ガスをラジカル化し前記基板上に堆積する工程を含
み、前記基板と前記イオン及びラジカルを含むプラズマ
を導入する導入口との間の距離（ｄとする）が、容器内
に存在する分子の平均自由行程（λとする）に対しｄ＜
１００λとなるガス圧とするとともに、前記励起ガスと
前記原材料ガスの流量をそれぞれＦａ、Ｆｍとした時の
比がＦｍ／（Ｆａ＋Ｆｍ）＜0.9となるガス流比にて堆
積する。
料であるガス化された分子を導入し前記基板上に稚積す
る非晶質膜の形成方法であって、電気的放電を用いて励
起ガスを前励起しイオンを含む励起されたガスを前記容
器内に導入された前記原材料ガスと接触させ、その原材
料ガスをラジカル化し前記基板上に堆積する工程を含
み、前記基板と前記イオン及びラジカルを含むプラズマ
を導入する導入口との間の距離（ｄとする）が、容器内
に存在する分子の平均自由行程（λとする）に対しｄ＜
１００λとなるガス圧とするとともに、前記励起ガスと
前記原材料ガスの流量をそれぞれＦａ、Ｆｍとした時の
比がＦｍ／（Ｆａ＋Ｆｍ）＜0.9となるガス流比にて堆
積する。
作用 電気的放電によって励起されイオン化された励起ガスは
基板が設置された容器内に導入される時、イオンは電子
をひきつれ原材料ガスと接触し多量のラジカルを生成す
る。このラジカルは基板表面まで拡散し基板上の膜材料
と反応し堆積する。
基板が設置された容器内に導入される時、イオンは電子
をひきつれ原材料ガスと接触し多量のラジカルを生成す
る。このラジカルは基板表面まで拡散し基板上の膜材料
と反応し堆積する。
その際、イオンの寿命は比較的短く、プラズマの存在し
ないシース内に存在する中性分子との衝突により基板に
付着する前にエネルギーを失う。このため、多量に発生
したイオンも基板に到達する量は極く少ないことが、堆
積速度を遅くしている原因と考えられる。またこの際、
気相においてイオン、ラジカルどうしの衝突により多量
の気相反応が誘起され半導体材料のポリマーが発生し、
反応容器内に粉体を付着させる。
ないシース内に存在する中性分子との衝突により基板に
付着する前にエネルギーを失う。このため、多量に発生
したイオンも基板に到達する量は極く少ないことが、堆
積速度を遅くしている原因と考えられる。またこの際、
気相においてイオン、ラジカルどうしの衝突により多量
の気相反応が誘起され半導体材料のポリマーが発生し、
反応容器内に粉体を付着させる。
従って、プラズマの導入口と基板間の距離に対して分子
の平均自由行程が十分大きくなるように反応容器内の分
子の圧力を制御することにより、粉体の発生を著しく減
少させることが出来る。また、励起ガスプラズマのイオ
ンが十分なエネルギーを持った状態で基板に入射させる
ことにより、室温においても、局在化状態密度を減少せ
しめる１価原子を含む光感度の高い良質な半導体膜を形
成することができる。
の平均自由行程が十分大きくなるように反応容器内の分
子の圧力を制御することにより、粉体の発生を著しく減
少させることが出来る。また、励起ガスプラズマのイオ
ンが十分なエネルギーを持った状態で基板に入射させる
ことにより、室温においても、局在化状態密度を減少せ
しめる１価原子を含む光感度の高い良質な半導体膜を形
成することができる。
また、この時入射するイオンの量が堆積する分子に対し
て一定量以上を必要とすることから原料ガスが励起ガス
に対しその流量化を一定量以下とすることが必要である
と考えられる。
て一定量以上を必要とすることから原料ガスが励起ガス
に対しその流量化を一定量以下とすることが必要である
と考えられる。
実施例 以下、図面をもって本発明の実施例について述べる。
〔実施例１〕 第１図に示す従来と同様の膜堆積装置を用いた。イオン
源には励起ガスとして水素を含むガスを励起ガス導入口
７より導入した。プラズマを発生させるために2.45GHz
のマイクロ波を空洞共振器を構成するプラズマ生成室１
に導き、励起ガスを励起する。プラズマ生成室１には外
部磁気コイル５より磁界を印加し、プラズマを反応容器
２内に導く発散磁界（空洞共振器から反応容器内に近ず
くにつれて磁界が弱くなる）を形成した。この磁界はプ
ラズマ生成室１の中央付近にて電子サイクロトロン共鳴
条件を満足するよう設定した。発散磁界によってプラズ
マは反応容器を構成する膜形成室２内に導入口８から導
入され、膜形成室２内にて原料ガス導入１１Ａより導入
されたシランガス（SiH4）と接触し、シランガスをラジ
カル化した。この時の磁界は最大約１ＫＧであった。こ
の時、膜形成室２では、プラズマと電気的に絶縁された
基板１０との間にシースを形成し自己負バイアス約２０
Ｖが誘起されている。このためプラズマ中の陽イオンは
基板に加速される。この時反応室の圧力は原料ガスで５
×１０−２〜３×１０−４Torrにポンプによって排気、
制御した。またプラズマ導入口８から基板１０までの距
離は約１５cmに設定した。この時導入されたガス分子の
平均自由行程は0.15〜２０cmである。このような状態に
て基板１０上に堆積した非晶質シリコン膜の、室温にお
ける暗導電率、光伝導率（５４６ｎｍ光で1.4μＷ／c
m2）、および水素含有量を赤外吸収の吸光度からもとめ
た。基板は室温からヒータ１３により３５０℃まで制御
したが基板温度に対する依存性は認められなかった。
源には励起ガスとして水素を含むガスを励起ガス導入口
７より導入した。プラズマを発生させるために2.45GHz
のマイクロ波を空洞共振器を構成するプラズマ生成室１
に導き、励起ガスを励起する。プラズマ生成室１には外
部磁気コイル５より磁界を印加し、プラズマを反応容器
２内に導く発散磁界（空洞共振器から反応容器内に近ず
くにつれて磁界が弱くなる）を形成した。この磁界はプ
ラズマ生成室１の中央付近にて電子サイクロトロン共鳴
条件を満足するよう設定した。発散磁界によってプラズ
マは反応容器を構成する膜形成室２内に導入口８から導
入され、膜形成室２内にて原料ガス導入１１Ａより導入
されたシランガス（SiH4）と接触し、シランガスをラジ
カル化した。この時の磁界は最大約１ＫＧであった。こ
の時、膜形成室２では、プラズマと電気的に絶縁された
基板１０との間にシースを形成し自己負バイアス約２０
Ｖが誘起されている。このためプラズマ中の陽イオンは
基板に加速される。この時反応室の圧力は原料ガスで５
×１０−２〜３×１０−４Torrにポンプによって排気、
制御した。またプラズマ導入口８から基板１０までの距
離は約１５cmに設定した。この時導入されたガス分子の
平均自由行程は0.15〜２０cmである。このような状態に
て基板１０上に堆積した非晶質シリコン膜の、室温にお
ける暗導電率、光伝導率（５４６ｎｍ光で1.4μＷ／c
m2）、および水素含有量を赤外吸収の吸光度からもとめ
た。基板は室温からヒータ１３により３５０℃まで制御
したが基板温度に対する依存性は認められなかった。
またこの時の堆積速度は１１μｍ／ｈと非常に早いこと
が確認された。
が確認された。
第２図に暗導電率と光導電率の結果を示す。図中２１
ａ，２１ｂは、それぞれ原料ガスと励起ガスにSiH4とＨ
２をもちい、それぞれの流量比SiH4／（SiH4＋Ｈ２）が
６７％、２２ａ，２２ｂは流量の比が３４％の条件で作
成したものであり、２１ｂ，２２ｂは暗導電率、２１
ａ，２２ａは光導電率を示す。ガス導入口と基板までの
距離が１５cmであるため、膜形成室内に存在する分子に
対し平均自由行程λ（0.15cm）の１００倍となる５×１
０−２Torr付近で光導電率が暗導電率と等しくなる。ま
た、λの約２０倍となる１×１０−３では十分良好な光
感度が得られるようになる。一方、５×１０−４Torrで
の原料ガスと励起ガスの流量の比によって非晶質シリコ
ン膜に含まれる水素量が変わる。このようすを第６図に
示す。６１は励起ガスに水素を１００％、６２は励起ガ
スにHeを用いた場合について示したもので、それぞれ４
０〜１４atm％、１３〜５atm％まで変化する事が分かっ
た。このような水素量の変化にも拘らず、光感度は高く
良質な非晶質半導体膜が形成できた。
ａ，２１ｂは、それぞれ原料ガスと励起ガスにSiH4とＨ
２をもちい、それぞれの流量比SiH4／（SiH4＋Ｈ２）が
６７％、２２ａ，２２ｂは流量の比が３４％の条件で作
成したものであり、２１ｂ，２２ｂは暗導電率、２１
ａ，２２ａは光導電率を示す。ガス導入口と基板までの
距離が１５cmであるため、膜形成室内に存在する分子に
対し平均自由行程λ（0.15cm）の１００倍となる５×１
０−２Torr付近で光導電率が暗導電率と等しくなる。ま
た、λの約２０倍となる１×１０−３では十分良好な光
感度が得られるようになる。一方、５×１０−４Torrで
の原料ガスと励起ガスの流量の比によって非晶質シリコ
ン膜に含まれる水素量が変わる。このようすを第６図に
示す。６１は励起ガスに水素を１００％、６２は励起ガ
スにHeを用いた場合について示したもので、それぞれ４
０〜１４atm％、１３〜５atm％まで変化する事が分かっ
た。このような水素量の変化にも拘らず、光感度は高く
良質な非晶質半導体膜が形成できた。
また、このような堆積条件では通常のプラズマＣＶＤ法
と明らかに異なり、堆積容器内のシリコン粉体の発生量
が著しく少なく、電子写真感光体に必要な２０μｍ以上
の膜厚に堆積しても粉体の発生が極めて少ないため、装
置の保守に必要だった時間が不用になるため生産性が著
しく向上することができた。
と明らかに異なり、堆積容器内のシリコン粉体の発生量
が著しく少なく、電子写真感光体に必要な２０μｍ以上
の膜厚に堆積しても粉体の発生が極めて少ないため、装
置の保守に必要だった時間が不用になるため生産性が著
しく向上することができた。
次に励起ガスと原料ガスの比を変えて堆積速度及び光感
度の測定を行なった。第３図における３１ａ，３１ｂは
水素を励起ガスとし、原料ガスとしてSiH4を用いた結果
を示す。横軸は原料ガス流量／（原料ガス流量＋励起ガ
ス流量）をパーセントで示している。３１ｂは室温での
暗導電率を、３１ａは光導電率を示す。５×１０−４To
rrでも９０％では光感度は著しく減少し、６０％以下で
は、良好な光感度が得られている。
度の測定を行なった。第３図における３１ａ，３１ｂは
水素を励起ガスとし、原料ガスとしてSiH4を用いた結果
を示す。横軸は原料ガス流量／（原料ガス流量＋励起ガ
ス流量）をパーセントで示している。３１ｂは室温での
暗導電率を、３１ａは光導電率を示す。５×１０−４To
rrでも９０％では光感度は著しく減少し、６０％以下で
は、良好な光感度が得られている。
また、第４図に膜堆積速度の結果を示す。図中４１では
５０％付近で飽和しつつあるものの１０μｍ／Ｈ以上の
堆積速度が得られている。５０％以下では急激に減少し
Ｏに直接的に接近する。下限値は製造時間を制限する堆
積速度で制約される。
５０％付近で飽和しつつあるものの１０μｍ／Ｈ以上の
堆積速度が得られている。５０％以下では急激に減少し
Ｏに直接的に接近する。下限値は製造時間を制限する堆
積速度で制約される。
また、原料ガスしてSiH4を用いたが、他のSiF4，SiC
l4，Si2H6，Si2F6，SiH2H2，SiH3F，SiHCl3などのシリ
コン系ガスのほかに、GeH4，GeF4，GeH2F2，Ge2F6，GeH
3F，GeHF3などのゲルマニューム系ガスを用いて非晶質
ゲルマニューム、あるいは非晶質シリコン、ゲルマニュ
ーム半導体膜を形成することもできる。
l4，Si2H6，Si2F6，SiH2H2，SiH3F，SiHCl3などのシリ
コン系ガスのほかに、GeH4，GeF4，GeH2F2，Ge2F6，GeH
3F，GeHF3などのゲルマニューム系ガスを用いて非晶質
ゲルマニューム、あるいは非晶質シリコン、ゲルマニュ
ーム半導体膜を形成することもできる。
また、CH4，C2H6，C2H4，C3H6，ｎ−C4H10，ｉ−C
4H10，C4H8，CH3Cl，C2H5Cl，CH3Br，Si（C2H5)4，Si(C
H3)4，SiCl(CH3)3，SiCl2(CH3)2，SiCl3CH3を用いて非
晶質カーボン膜、あるいは上記シリコン、ゲルマニュー
ムガスと混合し、非晶質ゲルマニュームカーバイド、非
晶質シリコンカーバイド、非晶質ゲルマニュームシリコ
ンカーバイド等の半導体膜も形成出来る。
4H10，C4H8，CH3Cl，C2H5Cl，CH3Br，Si（C2H5)4，Si(C
H3)4，SiCl(CH3)3，SiCl2(CH3)2，SiCl3CH3を用いて非
晶質カーボン膜、あるいは上記シリコン、ゲルマニュー
ムガスと混合し、非晶質ゲルマニュームカーバイド、非
晶質シリコンカーバイド、非晶質ゲルマニュームシリコ
ンカーバイド等の半導体膜も形成出来る。
〔実施例２〕 次に、第１図の装置を用いて堆積容器内にドーピングガ
スとしてB2H6を添加した場合について述べる。
スとしてB2H6を添加した場合について述べる。
第５図に、５×１０−４Torr、SiH4／Ｈ２が３４％でB2
H6の量を変化させて第３図と同様に暗導電率５１ｂと光
導電率５１ａを測定した結果を示す。一方、５×１０
−２Torrでは、５２ｂ，５２ａに示すように感度が低
く、またシリコン粉体の発生量も著しく増加してくる。
H6の量を変化させて第３図と同様に暗導電率５１ｂと光
導電率５１ａを測定した結果を示す。一方、５×１０
−２Torrでは、５２ｂ，５２ａに示すように感度が低
く、またシリコン粉体の発生量も著しく増加してくる。
〔実施例３〕 次に、励起ガスとしてHeガスを用いたが、第４図４２の
ようにＨ２ガスと同様に堆積速度も高い。また、第３図
３２ａ，３２ｂに示すように高い光感度の良質な半導体
膜が得られる。図中３２ａは光導電率を３２ｂは室温に
おける暗導電率を示す。励起ガスして水素を混合しても
同じような結果が得られる。
ようにＨ２ガスと同様に堆積速度も高い。また、第３図
３２ａ，３２ｂに示すように高い光感度の良質な半導体
膜が得られる。図中３２ａは光導電率を３２ｂは室温に
おける暗導電率を示す。励起ガスして水素を混合しても
同じような結果が得られる。
ドーピング材料としては、Ｂ以外にもＰ、As、Gaなどの
ガス化可能な材料はすべて適応出来ることは明らかであ
る。
ガス化可能な材料はすべて適応出来ることは明らかであ
る。
発明の効果 本発明によると、極めて早い堆積速度でしかも反応容器
内にほとんど粉体を発生させずに低温にて良質な非晶質
半導体膜を堆積できる。さらに半導体膜には局在化状態
密度を減少せしめる１価元素を含み価電子制御が可能な
非晶質半導体膜が容易に得られる。
内にほとんど粉体を発生させずに低温にて良質な非晶質
半導体膜を堆積できる。さらに半導体膜には局在化状態
密度を減少せしめる１価元素を含み価電子制御が可能な
非晶質半導体膜が容易に得られる。
これにより、電子写真感光体、太陽電池などの非晶質半
導体膜をもちいた機能デバイスは従来のＣＶＤ法に比較
して更に安価に、容易に製造できる。
導体膜をもちいた機能デバイスは従来のＣＶＤ法に比較
して更に安価に、容易に製造できる。
第１図は本発明に用いる堆積装置の一実施例を示す概略
図、第２図，第３図はそれぞれ本発明に係わる非晶質半
導体膜の暗導電率，光導電率を示す特性図、第４図は本
発明に係わる非晶質半導体膜の堆積速度を示す特性図、
第５図はＢドープによる暗導電率，光導電率の変化を示
す特性図、第６図はガス流量比と膜中の水素濃度との関
係を示す特性図である。 １……プラズマ生成室、２……膜形成室、３……導波
管、４……導波用窓、５……磁気コイル、６……水冷パ
イプ、７……励起ガス導入口、８……プラズマ導入口、
９……基板ホルダ、１０……基板、１１，１１Ａ……原
料ガス導入口、１２……原料ガス、１３……ヒータ。
図、第２図，第３図はそれぞれ本発明に係わる非晶質半
導体膜の暗導電率，光導電率を示す特性図、第４図は本
発明に係わる非晶質半導体膜の堆積速度を示す特性図、
第５図はＢドープによる暗導電率，光導電率の変化を示
す特性図、第６図はガス流量比と膜中の水素濃度との関
係を示す特性図である。 １……プラズマ生成室、２……膜形成室、３……導波
管、４……導波用窓、５……磁気コイル、６……水冷パ
イプ、７……励起ガス導入口、８……プラズマ導入口、
９……基板ホルダ、１０……基板、１１，１１Ａ……原
料ガス導入口、１２……原料ガス、１３……ヒータ。
Claims (3)
- 【請求項１】被着される基板が配置された減圧された容
器内に、被着膜原材料のガス化された原材料ガスを導入
し前記基板上に堆積する非晶質半導体膜の形成方法にお
いて、前記容器に隣接した空間で電気的放電を用いて励
起ガスを前励起し、イオンを含む励起されたガスを前記
容器内に導入された前記原材料ガスと接触させ、前記原
材料ガスをラジカル化し基板上に堆積する工程を含み、
前記基板と、前記イオン及びラジカルを含むプラズマを
導入する導入口との間の距離（ｄとする）が容器内の分
子の平均自由行程（λとする）に対しｄ＜１００λとな
るガス圧とするとともに、前記励起ガスと前記原材料ガ
スの流量をそれぞれＦａ、Ｆｍとした時、Ｆｍ／（Ｆａ
＋Ｆｍ）＜0.9となるガス流量比にて前記堆積工程を実
施する事を特徴とする非晶質半導体膜の形成方法。 - 【請求項２】原材料ガスにシリコンを含むガスを用い、
また励起ガスとして水素を含むガスを用い、水素を含む
非晶質シリコン膜を堆積する特許請求の範囲第１項記載
の非晶質半導体膜の形成方法。 - 【請求項３】励起ガスとして不活性ガスを用い、ガス流
量比をＦｍ／（Ｆａ＋Ｆｍ）＜0.6とすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の非晶質半導体膜の形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212922A JPH0650729B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 非晶質半導体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212922A JPH0650729B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 非晶質半導体膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273622A JPS6273622A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0650729B2 true JPH0650729B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16630505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212922A Expired - Lifetime JPH0650729B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 非晶質半導体膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650729B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658887B2 (ja) * | 1986-06-16 | 1994-08-03 | 株式会社日立製作所 | シリコン系アモルフアス膜の形成方法 |
| JPH0732135B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1995-04-10 | 松下電器産業株式会社 | ヘテロ接合素子の製造方法 |
| JPH01295412A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマ気相成長装置 |
| JPH02208928A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質薄膜の製造方法 |
| KR101207582B1 (ko) * | 2009-02-17 | 2012-12-05 | 한국생산기술연구원 | 유도결합플라즈마 화학기상증착법을 이용한 태양전지 제조 방법 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60212922A patent/JPH0650729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6273622A (ja) | 1987-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |