JPH0713941B2 - 堆積膜の形成方法 - Google Patents
堆積膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH0713941B2 JPH0713941B2 JP59100295A JP10029584A JPH0713941B2 JP H0713941 B2 JPH0713941 B2 JP H0713941B2 JP 59100295 A JP59100295 A JP 59100295A JP 10029584 A JP10029584 A JP 10029584A JP H0713941 B2 JPH0713941 B2 JP H0713941B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- support
- layer
- film
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、励起エネルギーとして熱を利用し、光導電
膜、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体上に形成
させる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、熱エネルギ
ーの付与により、原料ガスの励起、分解状態を作り、所
定の支持体上に、特に、アモルファスシリコン（以下ａ
−Siと略す）の堆積膜を形成する方法に関する。
膜、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体上に形成
させる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、熱エネルギ
ーの付与により、原料ガスの励起、分解状態を作り、所
定の支持体上に、特に、アモルファスシリコン（以下ａ
−Siと略す）の堆積膜を形成する方法に関する。
従来、ａ−Siの堆積膜形成方法としては、SiH4またはSi
2H6を原料として用いたグロー放電堆積法及び熱エネル
ギー堆積法が知られている。即ち、これらの堆積法は、
原料ガスとしてのSiH4またはSi2H6を電気エネルギーや
熱エネルギー（励起エネルギー）により分解して支持体
上にａ−Siの堆積膜を形成させる方法であり、形成され
た堆積膜は、光導電膜、半導体あるいは絶縁性の膜等と
して種々の目的に利用されている。
2H6を原料として用いたグロー放電堆積法及び熱エネル
ギー堆積法が知られている。即ち、これらの堆積法は、
原料ガスとしてのSiH4またはSi2H6を電気エネルギーや
熱エネルギー（励起エネルギー）により分解して支持体
上にａ−Siの堆積膜を形成させる方法であり、形成され
た堆積膜は、光導電膜、半導体あるいは絶縁性の膜等と
して種々の目的に利用されている。
しかしながら、高出力放電下で堆積膜の形成が行なわれ
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい。特に、厚膜の堆積膜
を電気的、光学的特性に於いて均一にこの方法により形
成することは非常に困難であった。
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい。特に、厚膜の堆積膜
を電気的、光学的特性に於いて均一にこの方法により形
成することは非常に困難であった。
一方、熱エネルギー堆積法においても、通常400℃以上
の高温が必要となることから使用される支持体材料が限
定され、加えて所望のａ−Si中の有用な結合水素原子が
離脱してしまう確率が増加するため、所望き特性が得難
い。
の高温が必要となることから使用される支持体材料が限
定され、加えて所望のａ−Si中の有用な結合水素原子が
離脱してしまう確率が増加するため、所望き特性が得難
い。
そこで、これらの問題点を解決する１つの方法として、
SiH4，Si2H6以外のシリコン化合物を原料とするａ−Si
の低熱量の熱エネルギー堆積法（熱CVD）が注目され
る。
SiH4，Si2H6以外のシリコン化合物を原料とするａ−Si
の低熱量の熱エネルギー堆積法（熱CVD）が注目され
る。
この低熱量の熱エネルギー堆積法は、励起エネルギーと
しての前述の方法に於けるグロー放電や高温加熱の代わ
りに低温加熱を用いるものであり、ａ−Siの堆積膜の作
製を低エネルギーレベルで実施できるようにするもので
ある。また、低温なほど原料ガスを均一に加温すること
が容易であり、前述の堆積法と比べて低いエネルギー消
費で、均一性を保持した高品質の成膜を行なうことがで
き、また製造条件の制御が容易で安定した再現性が得ら
れ、更に支持体を高温に加熱する必要がなく、支持体に
対する選択性も広がる利点もある。
しての前述の方法に於けるグロー放電や高温加熱の代わ
りに低温加熱を用いるものであり、ａ−Siの堆積膜の作
製を低エネルギーレベルで実施できるようにするもので
ある。また、低温なほど原料ガスを均一に加温すること
が容易であり、前述の堆積法と比べて低いエネルギー消
費で、均一性を保持した高品質の成膜を行なうことがで
き、また製造条件の制御が容易で安定した再現性が得ら
れ、更に支持体を高温に加熱する必要がなく、支持体に
対する選択性も広がる利点もある。
本発明は上記した点に鑑みなされたものであり、励起エ
ネルギーとして、低レベルの熱エネルギーを用いて堆積
室内にプラズマを生起させることなく成膜を行うこと
で、高品質を維持しつつ高い成膜速度でシリコン原子を
含む堆積膜を形成することのできる熱エネルギー堆積法
を提供することにある。
ネルギーとして、低レベルの熱エネルギーを用いて堆積
室内にプラズマを生起させることなく成膜を行うこと
で、高品質を維持しつつ高い成膜速度でシリコン原子を
含む堆積膜を形成することのできる熱エネルギー堆積法
を提供することにある。
本発明の他の目的は、大面積，厚膜の堆積膜の形成にあ
っても、電気的，光学的特性の均一性の品質の安定生を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。
っても、電気的，光学的特性の均一性の品質の安定生を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。
本発明は、鋭意検討の結果、これらの目的が、熱エネル
ギーにより分解される原料ガスとして、一般式；（SinH
2n+2（ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化合物をハロ
ゲン化合物との混合状態で用いることによって達成され
ることを見い出し完成されたものである。
ギーにより分解される原料ガスとして、一般式；（SinH
2n+2（ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化合物をハロ
ゲン化合物との混合状態で用いることによって達成され
ることを見い出し完成されたものである。
即ち本発明の堆積膜形成方法は、150℃〜300℃に保持さ
れた支持体が配された堆積室内に、一般式；SinH
2n+2（ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化合物と、
I2、Cl2、Br2から選択されたハロゲンガスと、周期律表
第III族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む化合物との
気体状雰囲気を形成し、前記堆積室内に、プラズマを生
起させ得る電気エネルギーを供給することなく熱エネル
ギーを供給して前記化合物を励起し、前記支持体上にシ
リコン原子及び周期律表第III族若しくは第Ｖ族に属す
る原子を含む堆積膜を形成することを特徴とする。
れた支持体が配された堆積室内に、一般式；SinH
2n+2（ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化合物と、
I2、Cl2、Br2から選択されたハロゲンガスと、周期律表
第III族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む化合物との
気体状雰囲気を形成し、前記堆積室内に、プラズマを生
起させ得る電気エネルギーを供給することなく熱エネル
ギーを供給して前記化合物を励起し、前記支持体上にシ
リコン原子及び周期律表第III族若しくは第Ｖ族に属す
る原子を含む堆積膜を形成することを特徴とする。
本発明の方法に於いては、原料物質としてSi供給用原料
としてのシリコン化合物と、周期律表第III族若しくは
第Ｖ族に属する原子導入用としてのこれらの原子を含む
化合物が使用され、形成された堆積膜は、シリコン原子
及び周期律第III族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む
堆積膜であり、光導電膜、半導体膜等の機能膜として種
々の目的に使用できるものである。
としてのシリコン化合物と、周期律表第III族若しくは
第Ｖ族に属する原子導入用としてのこれらの原子を含む
化合物が使用され、形成された堆積膜は、シリコン原子
及び周期律第III族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む
堆積膜であり、光導電膜、半導体膜等の機能膜として種
々の目的に使用できるものである。
本発明の方法に於いて使用されるSi供給用の原料は、一
般式；SinH2n+2（ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化
合物であり、良質なａ−Si堆積膜を形成するためには、
上記式中のｎが１〜15,好ましくは２〜10,より好ましく
は２〜６であることが望ましい。
般式；SinH2n+2（ｎ≧１）で表わされる直鎖状シラン化
合物であり、良質なａ−Si堆積膜を形成するためには、
上記式中のｎが１〜15,好ましくは２〜10,より好ましく
は２〜６であることが望ましい。
しかしながら、このような直鎖状シラン化合物は、励起
エネルギーとして熱エネルギーを用いた場合、効率良
い、励起、分解が得られず、良好な成膜速度が得られな
い。
エネルギーとして熱エネルギーを用いた場合、効率良
い、励起、分解が得られず、良好な成膜速度が得られな
い。
そこで本発明の方法に於いては、熱エネルギーによる上
記の直鎖状シラン化合物の励起、分解をより効率良く促
進させるために、該直鎖状シラン化合物にハロゲン化合
物が混合される。
記の直鎖状シラン化合物の励起、分解をより効率良く促
進させるために、該直鎖状シラン化合物にハロゲン化合
物が混合される。
本発明の方法に於いて上記直鎖状シラン化合物に混合さ
れるハロゲン化合物は、ハロゲン原子を含有した化合物
であり、上記直鎖状シラン化合物の熱エネルギーによる
励起、分解をより効率良く促進させることのできるもの
である。このようなハロゲン化合物としては、Cl2，B
r2，I2，F2等のハロゲンガス等を挙げることができる。
れるハロゲン化合物は、ハロゲン原子を含有した化合物
であり、上記直鎖状シラン化合物の熱エネルギーによる
励起、分解をより効率良く促進させることのできるもの
である。このようなハロゲン化合物としては、Cl2，B
r2，I2，F2等のハロゲンガス等を挙げることができる。
本発明の方法に於ける前記ａ−Si形成用原料化合物に混
合されるハロゲン化合物の割合いは使用されるａ−Si膜
形成用原料化合物及びハロゲン化合物の種類等によって
異なるが、0.001Vol％〜95Vol％、好ましくは0.1Vol％
〜70Vol％の範囲内で使用される。
合されるハロゲン化合物の割合いは使用されるａ−Si膜
形成用原料化合物及びハロゲン化合物の種類等によって
異なるが、0.001Vol％〜95Vol％、好ましくは0.1Vol％
〜70Vol％の範囲内で使用される。
本発明の方法に於いて形成される堆積膜中に例えばB,A
l,Ga,In,Tl等の周期律表第III族またはN,P,As,Sb,Bi等
の第Ｖ族に属する原子を導入するために用いられる原料
としては、これらの原子を含み、熱エネルギーによって
容易に励起、分解される化合物が使用され、そのような
化合物としては、例えばPH3，P2H4，PF3，PF5，PCl3，A
sH3，AsF3，AsF5，AsCl3，SbH3，SbF5，BiH3，BF3，BCl
3，BBr3，B2H6，B4H10，B5H9，B6H10，B6H12，AlCl3等
を挙げることが出来る。
l,Ga,In,Tl等の周期律表第III族またはN,P,As,Sb,Bi等
の第Ｖ族に属する原子を導入するために用いられる原料
としては、これらの原子を含み、熱エネルギーによって
容易に励起、分解される化合物が使用され、そのような
化合物としては、例えばPH3，P2H4，PF3，PF5，PCl3，A
sH3，AsF3，AsF5，AsCl3，SbH3，SbF5，BiH3，BF3，BCl
3，BBr3，B2H6，B4H10，B5H9，B6H10，B6H12，AlCl3等
を挙げることが出来る。
本発明の方法に於いては、ガス状態の上記のようなシリ
コン化合物と、周期律表III族若しくは第Ｖ族に属する
原子を含む化合物とが堆積室内に導入され、これらの化
合物に熱エネルギーが与えられて、これらが励起、分解
され、堆積室内に配置された支持体にシリコン原子と周
期律表III族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜
（ａ−Si膜）が形成される。
コン化合物と、周期律表III族若しくは第Ｖ族に属する
原子を含む化合物とが堆積室内に導入され、これらの化
合物に熱エネルギーが与えられて、これらが励起、分解
され、堆積室内に配置された支持体にシリコン原子と周
期律表III族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜
（ａ−Si膜）が形成される。
次に、戦記堆積室内に導入された前記シリコン化合物ガ
スに対する熱エネルギーの付与はジュール熱発生要素、
高周波加熱手段等を用いて行われる。
スに対する熱エネルギーの付与はジュール熱発生要素、
高周波加熱手段等を用いて行われる。
ジュール熱発生要素としては電熱線、電熱板等のヒータ
を、また高周波加熱手段として誘導加熱、誘電加熱等を
挙げることができる。
を、また高周波加熱手段として誘導加熱、誘電加熱等を
挙げることができる。
ジュール熱発生要素による実施態様について説明すれば
ヒータを支持体の裏面に接触ないし近接させて支持体表
面を伝導加熱し、表面近傍の原料ガスを熱励起、熱分解
せしめ、分解生成物を支持体表面に堆積させる。他にヒ
ーターを支持体の表面近傍に置くことも可能である。
ヒータを支持体の裏面に接触ないし近接させて支持体表
面を伝導加熱し、表面近傍の原料ガスを熱励起、熱分解
せしめ、分解生成物を支持体表面に堆積させる。他にヒ
ーターを支持体の表面近傍に置くことも可能である。
以下、第１図を参照しつつ本発明の方法を詳細に説明す
る。
る。
第１図は支持体上に、ａ−Siからなる光導電膜、半導体
膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積膜形
成装置の概略構成図である。
膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積膜形
成装置の概略構成図である。
堆積膜の形成は堆積室１の内部で行なわれる。
堆積室１の内部に置かれる３は支持体の配置される支持
台である。
台である。
４は支持体加熱用のヒーターであり、導線５によって該
ヒーター４に給電される。堆積室１内にａ−Siの原料ガ
ス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等のガ
スを導入するためのガス導入管内が堆積室１に連結され
ている。このガス導入管17の他端はａ−Si形成用原料ガ
ス及び必要に応じて使用されるキャリアガス等のガスを
形成するためのガス形成源9,10,11,12に連結されてい
る。ガス形成源9,10,11,12から堆積室１に向って流出す
る各々のガスの流量を計測するため、対応するフローメ
ータ15−１、15−2,15−3,15−４が対応する分枝したガ
ス導入管17−1,17−2,17−3,17−４の途中に設けられ
る。各々のフローメーターの前後にはバルブ14−1,14−
2,14−3,14−4,16−1,16−2,16−3,16−４が設けられ、
これらのバルブを調節することにより、所定の流量のガ
スを形成しうる。13−1,13−2,13−3,13−４は圧力メー
タであり、対応するフローメータの高圧側の圧力を計測
するためのものである。
ヒーター４に給電される。堆積室１内にａ−Siの原料ガ
ス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等のガ
スを導入するためのガス導入管内が堆積室１に連結され
ている。このガス導入管17の他端はａ−Si形成用原料ガ
ス及び必要に応じて使用されるキャリアガス等のガスを
形成するためのガス形成源9,10,11,12に連結されてい
る。ガス形成源9,10,11,12から堆積室１に向って流出す
る各々のガスの流量を計測するため、対応するフローメ
ータ15−１、15−2,15−3,15−４が対応する分枝したガ
ス導入管17−1,17−2,17−3,17−４の途中に設けられ
る。各々のフローメーターの前後にはバルブ14−1,14−
2,14−3,14−4,16−1,16−2,16−3,16−４が設けられ、
これらのバルブを調節することにより、所定の流量のガ
スを形成しうる。13−1,13−2,13−3,13−４は圧力メー
タであり、対応するフローメータの高圧側の圧力を計測
するためのものである。
フローメータを通過した各々のガスは混合されて、不図
示の排気装置によって減圧下にある堆積室１内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ18は混合ガスの場合にはその総
圧が計測される。
示の排気装置によって減圧下にある堆積室１内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ18は混合ガスの場合にはその総
圧が計測される。
堆積室１内を減圧にしたり、導入されたガスを排気する
ために、ガス排気管20が堆積室１に連結されている。ガ
ス排気管の他端は不図示の排気装置に連結される。
ために、ガス排気管20が堆積室１に連結されている。ガ
ス排気管の他端は不図示の排気装置に連結される。
本発明に於いて、ガス供給源9,10,11,12の個数は適宜、
増減されうるものである。
増減されうるものである。
つまり、単一の原料ガスを使用する場合にはガス供給源
は１つで足りる。しかしながら、２種の原料ガスを混合
して使用する場合、単一のガスに（触媒ガスあるいとキ
ャリアーガス等）を混合する場合には２つ以上必要であ
る。
は１つで足りる。しかしながら、２種の原料ガスを混合
して使用する場合、単一のガスに（触媒ガスあるいとキ
ャリアーガス等）を混合する場合には２つ以上必要であ
る。
なお、原料の中には常温で気体にならず、液体のままの
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にキャリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフローメー
タを通って堆積室１内に導入される。
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にキャリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフローメー
タを通って堆積室１内に導入される。
このような第１図に示した装置を使用して代表的なPIN
型ダイオード・ディバイスの形成方法の一例を用いて、
本発明のａ−Si堆積膜形成法を更に詳細に説明する。
型ダイオード・ディバイスの形成方法の一例を用いて、
本発明のａ−Si堆積膜形成法を更に詳細に説明する。
第２図は、本発明によって得られる典型的なPIN型ダイ
オード・デバィスの構成を説明するための模式的断面図
である。
オード・デバィスの構成を説明するための模式的断面図
である。
21は支持体、22及び26は薄膜電極、23はＰ型のａ−Si
層、24はＩ型のａ−Si層、25はＮ型のａ−Si層、27は半
導体層、28は導線である。支持体21としては半導電性、
好ましくは電気絶縁性のものが用いられる。半導電性支
持体としては、例えばSi,Ge等の半導体からなる板等が
挙げられる。
層、24はＩ型のａ−Si層、25はＮ型のａ−Si層、27は半
導体層、28は導線である。支持体21としては半導電性、
好ましくは電気絶縁性のものが用いられる。半導電性支
持体としては、例えばSi,Ge等の半導体からなる板等が
挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、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，セラミックス，紙等が通常使用される。
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，セラミックス，紙等が通常使用される。
特に、本発明の方法に於いては、支持体の温度を150〜3
00℃程度と比較的低い温度とすることができるので、上
記の支持体を形成する材料の中でも、従来のグロー放電
堆積法や熱エネルギー堆積法には適用できなかった耐熱
性の低い材料からなる支持体をも使用することが可能と
なった。
00℃程度と比較的低い温度とすることができるので、上
記の支持体を形成する材料の中でも、従来のグロー放電
堆積法や熱エネルギー堆積法には適用できなかった耐熱
性の低い材料からなる支持体をも使用することが可能と
なった。
薄膜電極22は例えばNiCr,Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,P
t,Pd,In2O3，SnO2,ITO（In2O3＋SnO2）等の薄膜を真空
蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等の方法を用い
て支持体上に設けることによって得られる。
t,Pd,In2O3，SnO2,ITO（In2O3＋SnO2）等の薄膜を真空
蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等の方法を用い
て支持体上に設けることによって得られる。
電極22の膜厚としては、30〜５×104Å、より好適には1
00〜５×103Åとされるのが望ましい。
00〜５×103Åとされるのが望ましい。
ａ−Siの半導体層27を構成する各層のうちの所定の層を
所望に応じて、Ｎ型またはＰ型とするには、層形成の際
に、Ｎ型不純物または、Ｐ型不純物を形成される層中に
その量を制御しながらドーピングしてやれば良い。
所望に応じて、Ｎ型またはＰ型とするには、層形成の際
に、Ｎ型不純物または、Ｐ型不純物を形成される層中に
その量を制御しながらドーピングしてやれば良い。
半導体層中にドーピングされるＰ型不純物としては、周
期律表第III族に属する原子、なかでも例えば、B,Al,G
a,In,Tl等が好適なものとして挙げられ、Ｎ型不純物と
しては、周期律表第Ｖ族に属する原子、なかでも例えば
N,P,As,Sb,Bi等が好適なものとして挙げられるが、殊に
B,Ga,P,Sb等が最適である。
期律表第III族に属する原子、なかでも例えば、B,Al,G
a,In,Tl等が好適なものとして挙げられ、Ｎ型不純物と
しては、周期律表第Ｖ族に属する原子、なかでも例えば
N,P,As,Sb,Bi等が好適なものとして挙げられるが、殊に
B,Ga,P,Sb等が最適である。
本発明に於いて所望の伝導型を付与するための半導体層
27中にドーピングされる不純物の量は、所望される電気
的・光学的特性に応じて適宜決定されるが、周期律表第
III族の不純物の場合には３×10-2〜4atomic％の範囲と
なるよにドーピングしてやれば良く、周期律表第Ｖ族の
不純物の場合には５×10-3〜2atomic％の範囲となるよ
うにドーピングしてやれば良い。
27中にドーピングされる不純物の量は、所望される電気
的・光学的特性に応じて適宜決定されるが、周期律表第
III族の不純物の場合には３×10-2〜4atomic％の範囲と
なるよにドーピングしてやれば良く、周期律表第Ｖ族の
不純物の場合には５×10-3〜2atomic％の範囲となるよ
うにドーピングしてやれば良い。
半導体層27を構成する層中の所定の層に上記のような不
純物をドーピングするには、層形成の際に不純物導入用
の原料物質をガス状態で堆積室内に導入してやれば良
い。この様な不純物導入用の原料物質としては、常温常
圧でガス状態のまたは少なくとも層形成条件下で、また
は気化装置によって、容易にガス化し得るものが採用さ
れる。
純物をドーピングするには、層形成の際に不純物導入用
の原料物質をガス状態で堆積室内に導入してやれば良
い。この様な不純物導入用の原料物質としては、常温常
圧でガス状態のまたは少なくとも層形成条件下で、また
は気化装置によって、容易にガス化し得るものが採用さ
れる。
その様な不純物導入用の原料物質（不純物ガス）として
は具体的には、Ｎ型不純物導入用としてはPH3，P2H4，P
F3，PF5，PCl3，AsH3，AsF3，AsF5，AsCl3，SbH3，Sb
F5，BiH3，一方Ｐ型不純物導入用としてはBF3，BCl3，B
Br3，B2H6，B4H10，B5H9，B6H10，B6H12，AlCl3等を挙
げることが出来る。
は具体的には、Ｎ型不純物導入用としてはPH3，P2H4，P
F3，PF5，PCl3，AsH3，AsF3，AsF5，AsCl3，SbH3，Sb
F5，BiH3，一方Ｐ型不純物導入用としてはBF3，BCl3，B
Br3，B2H6，B4H10，B5H9，B6H10，B6H12，AlCl3等を挙
げることが出来る。
次に半導体層27の形成方法について更に具体的に説明す
る。
る。
まず、電極22の薄層が表面に付設された支持体21を堆積
室１内の支持台３上に置き、ガス排気管20を通して不図
示き排気装置により堆積室内の空気を排気し減圧にす
る。減圧下の堆積室内の気圧は５×10-5Torr以下、好適
には10-6Torr以下が望ましい。
室１内の支持台３上に置き、ガス排気管20を通して不図
示き排気装置により堆積室内の空気を排気し減圧にす
る。減圧下の堆積室内の気圧は５×10-5Torr以下、好適
には10-6Torr以下が望ましい。
堆積室１内が減圧されたところで、ヒーター４に通電
し、支持体３を所定の温度に加熱する。このときの支持
体の温度は150〜300℃、好ましくは、200〜250℃とされ
る。
し、支持体３を所定の温度に加熱する。このときの支持
体の温度は150〜300℃、好ましくは、200〜250℃とされ
る。
このように、本発明の方法に於いては支持体温度が比較
的低温であるので、グロー放電堆積法やSiH4，Si2H6を
原料として用した熱エネルギー堆積法に於けるような支
持体の高温加熱を必要としないために、このために必要
とされるエネルギー消費を節約することができる。
的低温であるので、グロー放電堆積法やSiH4，Si2H6を
原料として用した熱エネルギー堆積法に於けるような支
持体の高温加熱を必要としないために、このために必要
とされるエネルギー消費を節約することができる。
次に、支持体21上の薄層電極22上にＰ型ａ−Si層を積層
するために、先に列挙したようなSi形成用原料ガスを充
填されている形成源９のバルブ14−1,16−１と、Ｐ型の
不純物ガスが貯蔵されている形成源10のバルブ14−2,16
−２を各々開き、Si供給用原料ガスとＰ型の不純物ガス
が所定の混合比で混合された混合ガスを堆積室１内に送
りこむ。
するために、先に列挙したようなSi形成用原料ガスを充
填されている形成源９のバルブ14−1,16−１と、Ｐ型の
不純物ガスが貯蔵されている形成源10のバルブ14−2,16
−２を各々開き、Si供給用原料ガスとＰ型の不純物ガス
が所定の混合比で混合された混合ガスを堆積室１内に送
りこむ。
このとき対応するフローメータ15−1,15−２で計測しな
がら流量調整を行う。原料ガスの流量は10〜1000SCCM好
適には20〜500SCCMの範囲が望ましい。
がら流量調整を行う。原料ガスの流量は10〜1000SCCM好
適には20〜500SCCMの範囲が望ましい。
Ｐ型の不純物ガスの流量は原料ガスの流量×ドーピング
濃度から決定される。
濃度から決定される。
しかしながら、不純物ガスを混入させる量は極微量であ
るので、流量制御を容易にするには、通常不純物ガスを
H2ガス等で所定の濃度に希釈した状態で貯蔵して使用さ
れる。
るので、流量制御を容易にするには、通常不純物ガスを
H2ガス等で所定の濃度に希釈した状態で貯蔵して使用さ
れる。
堆積室１内に混合ガスの圧力は、10-2〜100Torr、好ま
しくは10-2〜1Torrの範囲に維持されることが望まし
い。
しくは10-2〜1Torrの範囲に維持されることが望まし
い。
このようにして、支持体２の表面近傍を流れる原料ガス
には熱エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促さ
れ、生成物質であるａ−Si及び微量のＰ型不純物原子が
支持体上に堆積される。
には熱エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促さ
れ、生成物質であるａ−Si及び微量のＰ型不純物原子が
支持体上に堆積される。
ａ−Si以外及びＰ型不純物原子以外の分解生成物及び分
解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管20を通して
排出され、一方、新たな原料ガスがガス導入管17を通し
て連続的に形成され、Ｐ型のａ−Si層23が形成される。
Ｐ型のａ−Siの層厚としては100〜104Å、好ましくは30
0〜2000Åの範囲が望ましい。
解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管20を通して
排出され、一方、新たな原料ガスがガス導入管17を通し
て連続的に形成され、Ｐ型のａ−Si層23が形成される。
Ｐ型のａ−Siの層厚としては100〜104Å、好ましくは30
0〜2000Åの範囲が望ましい。
次に、ガス供給源9,10に連結するバルブ14−1,16−1,14
−2,16−2,を全て閉じ、堆積室１内へのガスの導入を止
める。不図示の排気装置の駆動により、堆積室内のガス
を排除した後、再びバルブ14−1,16−１を開け、Si供給
用原料ガスを堆積室１内に導入する。この場合の好適な
流量条件、圧力条件はＰ型のａ−Si層23の形成時の場合
の条件と同じである。
−2,16−2,を全て閉じ、堆積室１内へのガスの導入を止
める。不図示の排気装置の駆動により、堆積室内のガス
を排除した後、再びバルブ14−1,16−１を開け、Si供給
用原料ガスを堆積室１内に導入する。この場合の好適な
流量条件、圧力条件はＰ型のａ−Si層23の形成時の場合
の条件と同じである。
このようにして、ノンドープの即ちＩ型のａ−Si層24が
形成される。
形成される。
Ｉ型のａ−Si層の層厚は、500〜５×104Å、好適には10
00〜10,000Åの範囲が望ましい。
00〜10,000Åの範囲が望ましい。
次にＮ型の不純物ガスが貯蔵されているガス供給源11に
連続するバルブ14−3,16−３を開き、堆積室１内にＮ型
の不純物ガスを導入する。
連続するバルブ14−3,16−３を開き、堆積室１内にＮ型
の不純物ガスを導入する。
Ｎ型の不純物ガスの流量はＰ型の不純物ガスの流量決定
の場合と同様にSi供給用原料ガスの流量×ドーピング濃
度から決定される。
の場合と同様にSi供給用原料ガスの流量×ドーピング濃
度から決定される。
Ｐ型ａ−Si層23形成時と同様にして、支持体２の表面近
傍を流れるSi供給用原料ガス及びＮ型の不純物ガスに熱
エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促され、分解
生成物のａ−Siが支持体上に堆積し、該堆積物内に分解
生成物の微量なＮ型不純物原子が混入することによりＮ
型のａ−Si層25が形成される。
傍を流れるSi供給用原料ガス及びＮ型の不純物ガスに熱
エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促され、分解
生成物のａ−Siが支持体上に堆積し、該堆積物内に分解
生成物の微量なＮ型不純物原子が混入することによりＮ
型のａ−Si層25が形成される。
Ｎ型のａ−Si層25の層厚は100〜104Å、好ましくは300
〜2,000Åの範囲が望ましい。
〜2,000Åの範囲が望ましい。
以上のような、Ｐ型及びＮ型ａ−Si層の形成に於いて
は、本発明の方法に使用されるSi供給用原料ガス及び不
純物導入用ガスは、先に述べたように、熱エネルギーに
よって容易に励起、分解するので５〜45Å/sec程度の高
い層形成速度を得ることができる。
は、本発明の方法に使用されるSi供給用原料ガス及び不
純物導入用ガスは、先に述べたように、熱エネルギーに
よって容易に励起、分解するので５〜45Å/sec程度の高
い層形成速度を得ることができる。
最後にＮ型のａ−Si層25上に薄層電極26を薄層電極22の
形成と同様の方法により、薄層電極22と同じ層厚に形成
し、PIN型ダイオード・デバィスが完成される。
形成と同様の方法により、薄層電極22と同じ層厚に形成
し、PIN型ダイオード・デバィスが完成される。
このようにして形成されたPIN型ダイオード・デバィス
は、所定の特性及び品質を満足するものとなった。
は、所定の特性及び品質を満足するものとなった。
なお、本発明の方法によれば、以上説明したPIN型ダイ
オード・ディバイスの半導体層の形成以外には、所望の
電気的、光学的特性を有する単層の、あるいは多層から
なるａ−Si層を形成することができる。また、以上説明
した例では減圧下に於いて堆積層が形成されたが、これ
に限定されることなく、本発明方法は所望に応じて、常
圧下、加圧下に於いて行なうこともできる。
オード・ディバイスの半導体層の形成以外には、所望の
電気的、光学的特性を有する単層の、あるいは多層から
なるａ−Si層を形成することができる。また、以上説明
した例では減圧下に於いて堆積層が形成されたが、これ
に限定されることなく、本発明方法は所望に応じて、常
圧下、加圧下に於いて行なうこともできる。
以上のような本発明の方法によれば、励起エネルギーと
して、低熱量の熱エネルギーを使用し、該熱エネルギー
によって容易に励起、分解する原料ガスを用いたことに
より、高い成膜速度による低エネルギーレベルのａ−Si
堆積層の形成が可能となり、電気的，光学的特性の均一
性、品質の安定性に優れたａ−Si堆積層を形成すること
ができるようになった。従って、本発明の方法に於いて
は、従来のグロー放電堆積法や熱エネルギー堆積法には
適用できなかった耐熱性の低い材料からなる支持体をも
使用することができ、また支持体の高温加熱に必要とさ
れるエネルギー消費を節約することが可能となった。
して、低熱量の熱エネルギーを使用し、該熱エネルギー
によって容易に励起、分解する原料ガスを用いたことに
より、高い成膜速度による低エネルギーレベルのａ−Si
堆積層の形成が可能となり、電気的，光学的特性の均一
性、品質の安定性に優れたａ−Si堆積層を形成すること
ができるようになった。従って、本発明の方法に於いて
は、従来のグロー放電堆積法や熱エネルギー堆積法には
適用できなかった耐熱性の低い材料からなる支持体をも
使用することができ、また支持体の高温加熱に必要とさ
れるエネルギー消費を節約することが可能となった。
更に、励起エネルギーとして熱エネルギーを使用する
が、高熱量ではなく低熱量の付与であるので、該エネル
ギーを付与すべき原料ガスの占める所定の空間に対して
常に均一に付与でき、したがって、堆積膜を精度良く均
一に形成することが可能となった。
が、高熱量ではなく低熱量の付与であるので、該エネル
ギーを付与すべき原料ガスの占める所定の空間に対して
常に均一に付与でき、したがって、堆積膜を精度良く均
一に形成することが可能となった。
以下、本発明を実施例を上げて具体的に説明する。
実施例１ 第１図に示した装置を使用し、Si供給用の原料物質とし
てジシランをハロゲン化合物としてI2を用い、Ｐ型不純
物導入用ガスとしてB2H6を用いてＢ原子のドープされた
Ｐ型ａ−Si層の形成を以下のようにして実施した。
てジシランをハロゲン化合物としてI2を用い、Ｐ型不純
物導入用ガスとしてB2H6を用いてＢ原子のドープされた
Ｐ型ａ−Si層の形成を以下のようにして実施した。
まず、支持体（ポリエチレンテレフタレート）を堆積室
１内に支持台３にセットし、ガス排気管20を通して排気
装置（不図示）によって堆積室１内を10-6Torrに減圧
し、ヒーター４に通電して支持体温度を225℃に保ち、
次にSi2H6が充填された原料供給源９のバルブ14−1,16
−１及びI2充填された供給源29のバルブ14−5,16−５更
にH2によって稀釈（1000ppm H2稀釈）されたＰ型不純物
導入用ガスB2H6が充填された原料供給源10のバルブ14−
2,16−２を各々開き、原料混合ガスを堆積室１内に導入
した。
１内に支持台３にセットし、ガス排気管20を通して排気
装置（不図示）によって堆積室１内を10-6Torrに減圧
し、ヒーター４に通電して支持体温度を225℃に保ち、
次にSi2H6が充填された原料供給源９のバルブ14−1,16
−１及びI2充填された供給源29のバルブ14−5,16−５更
にH2によって稀釈（1000ppm H2稀釈）されたＰ型不純物
導入用ガスB2H6が充填された原料供給源10のバルブ14−
2,16−２を各々開き、原料混合ガスを堆積室１内に導入
した。
このとき対応するフローメータ15−1,15−2,15−５で計
測しながらジシランを150SCCMに、またPH3ガスを40SCCM
に、さらにI2を20SCCMに各々の流量調整をした。
測しながらジシランを150SCCMに、またPH3ガスを40SCCM
に、さらにI2を20SCCMに各々の流量調整をした。
次に、堆積室内の圧力を0.1Torrに保ち、層厚400ÅのＰ
型ａ−Si層３（Ｂ原子含有率５×10-3atomic％）を、45
Å/secの成膜速度で支持体２上に堆積させた。なお、熱
エネルギーは、堆積室１内に配置された支持体２表面全
体の近傍を流れるガスに対して、一様に付与された。こ
のとき、ａ−Si及びＢ原子以外の分解生成物及び分解し
なかった余剰の原料ガス等はガス排気管20を通して排出
され、一方、新たな原料混合ガスがガス導入管17び30を
通して連続的に供給された。
型ａ−Si層３（Ｂ原子含有率５×10-3atomic％）を、45
Å/secの成膜速度で支持体２上に堆積させた。なお、熱
エネルギーは、堆積室１内に配置された支持体２表面全
体の近傍を流れるガスに対して、一様に付与された。こ
のとき、ａ−Si及びＢ原子以外の分解生成物及び分解し
なかった余剰の原料ガス等はガス排気管20を通して排出
され、一方、新たな原料混合ガスがガス導入管17び30を
通して連続的に供給された。
このようにして本発明の方法により形成された、ａ−Si
層の評価は、基板上に形成されたａ−Si層のそれぞれの
上に、さらにクシ型のAlのギャップ電極（長さ250μ、
巾5mm）を形成して、暗電流を測定し、その暗導電率σ
ｄを求めることによって行った。
層の評価は、基板上に形成されたａ−Si層のそれぞれの
上に、さらにクシ型のAlのギャップ電極（長さ250μ、
巾5mm）を形成して、暗電流を測定し、その暗導電率σ
ｄを求めることによって行った。
なお、ギャップ電極は、上記のようにして形成されたａ
−Si層を蒸着槽に入れて、該槽を一度10-6Torrの真空度
まで減圧した後、真空度を10-5Torrに調整して、蒸着速
度20Å/secて、1500Åの層厚で、Alをａ−Si層上に蒸着
し、これを所定の形状を有するパターンマスクを用い
て、エッチングしてパターニングを行なって形成した。
−Si層を蒸着槽に入れて、該槽を一度10-6Torrの真空度
まで減圧した後、真空度を10-5Torrに調整して、蒸着速
度20Å/secて、1500Åの層厚で、Alをａ−Si層上に蒸着
し、これを所定の形状を有するパターンマスクを用い
て、エッチングしてパターニングを行なって形成した。
得られた暗導電率σｐを表１に示す。
実施例２及び３ ハロゲン化合物として、Br2（実施例２）またはCl2（実
施例３）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＰ型の
ａ−Si膜の形成を実施し、得られたａ−Si膜を実施例１
と同様にして評価した。評価結果を表１に示す。
施例３）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＰ型の
ａ−Si膜の形成を実施し、得られたａ−Si膜を実施例１
と同様にして評価した。評価結果を表１に示す。
実施例４〜12 ａ−Si堆積膜形成用の原料及びハロゲン化合物として、
表１及び表２に列挙した直鎖状シラン化合物及びI2，Br
2，Cl2のそれぞれを個々に組合わせて用い、支持体温度
及びハロゲンガス流量を表１及び表２に示した様に設定
した以外は実施例１と同様にして、ａ−Si膜を堆積し
た。得られたａ−Si膜を実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表１及び表２に示す。
表１及び表２に列挙した直鎖状シラン化合物及びI2，Br
2，Cl2のそれぞれを個々に組合わせて用い、支持体温度
及びハロゲンガス流量を表１及び表２に示した様に設定
した以外は実施例１と同様にして、ａ−Si膜を堆積し
た。得られたａ−Si膜を実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表１及び表２に示す。
比較例１〜４ ａ−Si供給用の原料として表１及び表２に列挙した直鎖
状シラン化合物を用い、支持体温度を表１及び表２に示
したように設定したこと並びにハロゲン化合物を使用し
ないこと以外は実施例１と同様にしてａ−Si膜を堆積し
た。得られたａ−Si膜を実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表１及び表２に示す。
状シラン化合物を用い、支持体温度を表１及び表２に示
したように設定したこと並びにハロゲン化合物を使用し
ないこと以外は実施例１と同様にしてａ−Si膜を堆積し
た。得られたａ−Si膜を実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表１及び表２に示す。
実施例13〜24 ａ−Si供給用原料及びハロゲン化合物として、表１及び
表２に列挙した直鎖状シラン化合物及びI2，Br2，Cl2の
それぞれを個々に組合わせて用い、不純物導入用ガスと
しＮ型のPH3を用いたこと、並びに、ハロゲンガス流量
を表３及び表４に示した様に設定した以外は実施例１と
同様にして、ａ−Si膜を堆積した。得られたａ−Si膜を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３及び表
４に示す。
表２に列挙した直鎖状シラン化合物及びI2，Br2，Cl2の
それぞれを個々に組合わせて用い、不純物導入用ガスと
しＮ型のPH3を用いたこと、並びに、ハロゲンガス流量
を表３及び表４に示した様に設定した以外は実施例１と
同様にして、ａ−Si膜を堆積した。得られたａ−Si膜を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３及び表
４に示す。
比較例５〜８ ａ−Si堆積膜形成用の原料として表３及び表４に列挙し
た直鎖状シラン化合物を用い、ハロゲン化合物を使用し
ないこと、並びに不純物導入用ガスとしてＮ型のPH3を
いたこと以外は実施例１と同様にしてａ−Si膜を堆積し
た。得られたａ−Si層を実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表３及び表４に示す。
た直鎖状シラン化合物を用い、ハロゲン化合物を使用し
ないこと、並びに不純物導入用ガスとしてＮ型のPH3を
いたこと以外は実施例１と同様にしてａ−Si膜を堆積し
た。得られたａ−Si層を実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表３及び表４に示す。
同種のａ−Si膜供給源を用いたそれぞれ対応する実施例
を比べると、ハロゲン化合物を混合した場合はそうでな
い場合よりもB2H6をドープした際にも、PH3をドープし
た際にも約２〜４倍成膜速度が大きくなった。ハロゲン
の種類による成膜速度の促進の割合は、一般にCl2，B
r2，I2の順に大きい。
を比べると、ハロゲン化合物を混合した場合はそうでな
い場合よりもB2H6をドープした際にも、PH3をドープし
た際にも約２〜４倍成膜速度が大きくなった。ハロゲン
の種類による成膜速度の促進の割合は、一般にCl2，B
r2，I2の順に大きい。
また、電気的特性に関しても良好なものであった。
実施例25 第１図に示した装置を使用し、Si供給用の原料物質とし
てジシランを用い、支持体温度を225℃に設定し、第２
図に示したようなPIN型ダイオード・デバイスの形成を
以下のようにして実施した。
てジシランを用い、支持体温度を225℃に設定し、第２
図に示したようなPIN型ダイオード・デバイスの形成を
以下のようにして実施した。
まず支持体21〔ITO（Indium Tin Oxide）を1000Å蒸着
したポリエチレンナフタレート透明導電性フィルム〕を
堆積室１内の支持台３にセットし、実施例１と同様の操
作条件を用いて、原料供給源９及び29からジシラン、B2
H6ガス及びI2ガスを堆積室１内に導入してＰ型ａ−Si層
23を形成した。
したポリエチレンナフタレート透明導電性フィルム〕を
堆積室１内の支持台３にセットし、実施例１と同様の操
作条件を用いて、原料供給源９及び29からジシラン、B2
H6ガス及びI2ガスを堆積室１内に導入してＰ型ａ−Si層
23を形成した。
次に、Ｐ型ａ−Si層23の厚さが400Åとなったところ
で、ガス供給源９、10及び29に連結するバルブ14−1,16
−1,14−2,16−2,14−5,16−５を全て閉じ、堆積室１内
へのガスの導入を止める。不図示の排気装置の駆動によ
り、堆積室内のガスを排除した後、再びバルブ14−1,16
−1,14−5,16−５を開け、Si供給用ジシランを150SCC
M、I2ガスを20SCCMの流量で堆積室１内に導入し、ノン
ドープの、即ちＩ型のａ−Si層24（層厚、5000Å）をＰ
型ａ−Si層23の形成時と同様の速度で形成された。
で、ガス供給源９、10及び29に連結するバルブ14−1,16
−1,14−2,16−2,14−5,16−５を全て閉じ、堆積室１内
へのガスの導入を止める。不図示の排気装置の駆動によ
り、堆積室内のガスを排除した後、再びバルブ14−1,16
−1,14−5,16−５を開け、Si供給用ジシランを150SCC
M、I2ガスを20SCCMの流量で堆積室１内に導入し、ノン
ドープの、即ちＩ型のａ−Si層24（層厚、5000Å）をＰ
型ａ−Si層23の形成時と同様の速度で形成された。
つぎにH2によって稀釈（稀釈率0.05モル％）されたＮ型
不純物導入用ガスPH3が貯蔵されているガス供給源11に
連結するバルブ14−3,16−３を開き、堆積室１内にPH3
ガスを導入し、実施例13に於ける操作条件を用いてＰ原
子のドープされたＮ型ａ−Si層25（層厚400Å）をＰ型
ａ−Si層23の形成時と同様の速度でＩ型ａ−Si層24上に
堆積させ、３つのａ−Si層23、24、25からなる半導体層
27を作成した。
不純物導入用ガスPH3が貯蔵されているガス供給源11に
連結するバルブ14−3,16−３を開き、堆積室１内にPH3
ガスを導入し、実施例13に於ける操作条件を用いてＰ原
子のドープされたＮ型ａ−Si層25（層厚400Å）をＰ型
ａ−Si層23の形成時と同様の速度でＩ型ａ−Si層24上に
堆積させ、３つのａ−Si層23、24、25からなる半導体層
27を作成した。
このようにして本発明の方法により形成された、PIN型
のａ−Si半導体層27上に更に真空蒸着法（圧力１×10-5
Torr）を用いて膜厚1000ÅのAl薄膜電極を積層して、PI
N型ダイオード・デバイスを完成した。
のａ−Si半導体層27上に更に真空蒸着法（圧力１×10-5
Torr）を用いて膜厚1000ÅのAl薄膜電極を積層して、PI
N型ダイオード・デバイスを完成した。
本実施例に於いて形成されたPIN型ダイオード・デバイ
ス（面積１cm2）の整流特性（電圧1Vでの順方向電流と
逆方向電流の比）、ｎ値（Ｐ−Ｎ接合の電流式Ｊ＝Ｊ
｛exp（eV/nkT）−１｝に於けるｎ値）のそれぞれにつ
いて評価した。その結果を表５に示す。
ス（面積１cm2）の整流特性（電圧1Vでの順方向電流と
逆方向電流の比）、ｎ値（Ｐ−Ｎ接合の電流式Ｊ＝Ｊ
｛exp（eV/nkT）−１｝に於けるｎ値）のそれぞれにつ
いて評価した。その結果を表５に示す。
実施例26〜36 ａ−Si供給ガス及びハロゲン化合物として、表１及び表
２に列挙した直鎖状シラン化合物及びI2、Br2、Cl2のそ
れぞれを個々に組合わせて用い、ハロゲンガス流量を表
５及び表６に示した様に設定した以外は実施例25と同様
にして３層構造のPIN型ａ−Si半導体層を形成し、PIN型
ダイオード・デバイスを作成した。作成されたPIN型ダ
イオード・デバイスの整流特性、ｎ値及び光照射特性の
それぞれについて実施例25と同様にして評価した。その
結果を表５及び表６に示す。
２に列挙した直鎖状シラン化合物及びI2、Br2、Cl2のそ
れぞれを個々に組合わせて用い、ハロゲンガス流量を表
５及び表６に示した様に設定した以外は実施例25と同様
にして３層構造のPIN型ａ−Si半導体層を形成し、PIN型
ダイオード・デバイスを作成した。作成されたPIN型ダ
イオード・デバイスの整流特性、ｎ値及び光照射特性の
それぞれについて実施例25と同様にして評価した。その
結果を表５及び表６に示す。
比較例９〜12 ａ−Si堆積膜供給ガスとして表６及び表７に列挙した直
鎖状シラン化合物を用い、ハロゲン化合物を使用しない
こと以外は実施例25と同様にして３層構造のPIN型ａ−S
i半導体層を形成し、PIN型ダイオード・デバイスを作成
した。作成されたPIN型ダイオード・デバイスの整流特
性、ｎ値及び光照射特性のそれぞれについて実施例25と
同様にして評価した。その結果を表５及び表６に示す。
鎖状シラン化合物を用い、ハロゲン化合物を使用しない
こと以外は実施例25と同様にして３層構造のPIN型ａ−S
i半導体層を形成し、PIN型ダイオード・デバイスを作成
した。作成されたPIN型ダイオード・デバイスの整流特
性、ｎ値及び光照射特性のそれぞれについて実施例25と
同様にして評価した。その結果を表５及び表６に示す。
以上の実施例25〜36及び比較例９〜12の結果をまとめる
と、実施例25〜36に於いて形成されたPIN型ダイオード
・デバイスの整流特性は225℃と低い支持体温度で、同
種のａ−Si供給ガスを用いたとき、ハロゲンガスを使用
した場合は、そうでない場合よりも良好となった。
と、実施例25〜36に於いて形成されたPIN型ダイオード
・デバイスの整流特性は225℃と低い支持体温度で、同
種のａ−Si供給ガスを用いたとき、ハロゲンガスを使用
した場合は、そうでない場合よりも良好となった。
第１図は、本発明の方法に用いられる堆積膜形成装置の
一例の概略構成図、第２図は本発明の方法によって形成
することのできるPIN型ダイオード・デバイスの模式的
断面図である。 1:堆積室、2,21:支持体 3:支持台、4:ヒーター、5:導線 ６−1,6−2,6−3:ガスの流れ 9,10,11,12,29:ガス供給源 13−1,13−2,13−3,13−4,18:圧力メーター 14−1,14−2,14−3,14−4,16−1,16−2,16−3,16−4,2
9:バルブ 15−1,15−2,15−3,15−4:フローメーター 17,17−1,17−2,17−3,17−4:ガス導入管 20:ガス排気管 22,26:薄膜電極 23:P型ａ−Si層、24:I型ａ−Si層 25:N型ａ−Si層 27:半導体層、28:導線
一例の概略構成図、第２図は本発明の方法によって形成
することのできるPIN型ダイオード・デバイスの模式的
断面図である。 1:堆積室、2,21:支持体 3:支持台、4:ヒーター、5:導線 ６−1,6−2,6−3:ガスの流れ 9,10,11,12,29:ガス供給源 13−1,13−2,13−3,13−4,18:圧力メーター 14−1,14−2,14−3,14−4,16−1,16−2,16−3,16−4,2
9:バルブ 15−1,15−2,15−3,15−4:フローメーター 17,17−1,17−2,17−3,17−4:ガス導入管 20:ガス排気管 22,26:薄膜電極 23:P型ａ−Si層、24:I型ａ−Si層 25:N型ａ−Si層 27:半導体層、28:導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春田 昌宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 平井 裕 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中桐 孝志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−158646（ＪＰ，Ａ) 第43回応物学会予稿集（1982−９− 28），Ｐ．356，30ａ−Ｘ−５，30ａ−Ｘ −６
Claims (1)
- 【請求項１】150℃〜300℃に保持された支持体が配され
た堆積室内に、一般式；SinH2n+2（ｎ≧１）で表わされ
る直鎖状シラン化合物と、I2、Cl2、Br2から選択された
ハロゲンガスと、周期律表第III族若しくは第Ｖ族に属
する原子を含む化合物との気体状雰囲気を形成し、前記
堆積室内に、プラズマを生起させ得る電気エネルギーを
供給することなく熱エネルギーを供給して前記化合物を
励起し、前記支持体上にシリコン原子及び周期律表第II
I族若しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜を形成す
ることを特徴とする堆積膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100295A JPH0713941B2 (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 堆積膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100295A JPH0713941B2 (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 堆積膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244022A JPS60244022A (ja) | 1985-12-03 |
| JPH0713941B2 true JPH0713941B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14270180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59100295A Expired - Fee Related JPH0713941B2 (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 堆積膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713941B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0770485B2 (ja) * | 1985-12-20 | 1995-07-31 | キヤノン株式会社 | 光起電力素子の連続製造装置 |
| JPH0770486B2 (ja) * | 1985-12-26 | 1995-07-31 | キヤノン株式会社 | 光起電力素子の連続製造装置 |
| JP2566914B2 (ja) * | 1985-12-28 | 1996-12-25 | キヤノン株式会社 | 薄膜半導体素子及びその形成法 |
| JP2662388B2 (ja) * | 1986-04-11 | 1997-10-08 | キヤノン株式会社 | 堆積膜形成法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158646A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP59100295A patent/JPH0713941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 第４３回応物学会予稿集（１９８２−９−２８），Ｐ．３５６，３０ａ−Ｘ−５，３０ａ−Ｘ−６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60244022A (ja) | 1985-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4569855A (en) | Method of forming deposition film | |
| US4683147A (en) | Method of forming deposition film | |
| US4683146A (en) | Process for producing deposition films | |
| US4683145A (en) | Method for forming deposited film | |
| US5910342A (en) | Process for forming deposition film | |
| JP2537175B2 (ja) | 機能性堆積膜の製造装置 | |
| JPH0712024B2 (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPH0719749B2 (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60244022A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPH0760793B2 (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPH0712025B2 (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS6360830B2 (ja) | ||
| JPS60247919A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60241221A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60244021A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60251613A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60249315A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60247918A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPH0760792B2 (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPH0831411B2 (ja) | 堆積膜形成法 | |
| JPS60249313A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPH0750683B2 (ja) | 堆積膜形成方法 | |
| JPS60245129A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60249314A (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60251614A (ja) | 堆積膜の形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |