JPH0817159B2 - 堆積膜の形成方法 - Google Patents
堆積膜の形成方法Info
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- JPH0817159B2 JPH0817159B2 JP60178648A JP17864885A JPH0817159B2 JP H0817159 B2 JPH0817159 B2 JP H0817159B2 JP 60178648 A JP60178648 A JP 60178648A JP 17864885 A JP17864885 A JP 17864885A JP H0817159 B2 JPH0817159 B2 JP H0817159B2
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- 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
- C23C16/44—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 method of coating
- C23C16/448—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 method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/452—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 method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
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- 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
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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、殊に薄膜トランジスタ（TFT）、
薄膜ダイオード、フォトトランジスタ、フォトダイオー
ド、あるいはこれらが集積化されたICやLSI、あるいは
固体撮像装置、光入力装置等の半導体デバイス等の用途
に有用な機能性の堆積膜の形成方法に関する。
薄膜ダイオード、フォトトランジスタ、フォトダイオー
ド、あるいはこれらが集積化されたICやLSI、あるいは
固体撮像装置、光入力装置等の半導体デバイス等の用途
に有用な機能性の堆積膜の形成方法に関する。
［従来の技術及びその問題点］ 例えば、半導体デバイス等に利用される機能性の堆積
膜の１つであるシリコン薄膜は電気的あるいは光電的特
性に優れ、その応用範囲は広く、今後の有望な素材の１
つである。
膜の１つであるシリコン薄膜は電気的あるいは光電的特
性に優れ、その応用範囲は広く、今後の有望な素材の１
つである。
ところで、シリコン薄膜は、その形態的特徴により、
大別して多結晶相のものと非晶質相のものとに分類で
き、これらは諸特性において差がある。
大別して多結晶相のものと非晶質相のものとに分類で
き、これらは諸特性において差がある。
この様なシリコン薄膜に対し、近年、同一基板上に多
結晶相のシリコン薄膜と非晶質相のシリコン薄膜とを作
り分ける技術の確立が要望され検討されている。たとえ
ば、光センサにおいては、基板上の所定の位置にセンサ
部を構成する受光部を光感度の大きな非晶質シリコン薄
膜を用いて形成し、該基板上の上記センサ部とは異なる
位置に信号処理部を構成する転送部を電荷のモビリティ
ーが大きな多結晶シリコン薄膜を用いて形成することが
望ましい。
結晶相のシリコン薄膜と非晶質相のシリコン薄膜とを作
り分ける技術の確立が要望され検討されている。たとえ
ば、光センサにおいては、基板上の所定の位置にセンサ
部を構成する受光部を光感度の大きな非晶質シリコン薄
膜を用いて形成し、該基板上の上記センサ部とは異なる
位置に信号処理部を構成する転送部を電荷のモビリティ
ーが大きな多結晶シリコン薄膜を用いて形成することが
望ましい。
しかるに、従来のグロー放電を利用したプラズマ分解
CVD法や熱CVD法等のCVD（Chemical Vapor Deposition）
法あるいはスパッタ法等においては多結晶相のシリコン
薄膜と非晶質相のシリコン薄膜とを同一基板上の所望の
位置に作り分けることは困難であった。
CVD法や熱CVD法等のCVD（Chemical Vapor Deposition）
法あるいはスパッタ法等においては多結晶相のシリコン
薄膜と非晶質相のシリコン薄膜とを同一基板上の所望の
位置に作り分けることは困難であった。
たとえば、プラズマ分解CVD法ではモノシラン（Si
H4），ジシラン（Si2H6）あるいはこれらをH2,Ar,Heガ
ス等で希釈した原料ガスを用い、これをグロー放電を利
用して分解し、所望の基板上にシリコン薄膜を形成する
が、たとえば基板温度300℃、放電電力0.1W/cm2の場合
にはH2に対するSiH4の量比100〜10％の堆積条件下では
非晶質相のシリコン薄膜が形成される。これに対して、
グロー放電の電力が大きくH2に対するSiH4の量比が小さ
い様な条件下では膜中に微結晶相を多く含む非晶質シリ
コン薄膜が形成される。この様なシリコン薄膜は不純物
のドーピング効果が大きく電荷の移動度が大きい等の優
れた性質を有するが、シリコン薄膜中の非晶質相と微結
晶相の分布はミクロ的なものであり、基板上のある程度
の大きさの任意の領域を指定して非晶質相のシリコン薄
膜と多結晶相のシリコン薄膜とを同時に作り分けること
はできない。
H4），ジシラン（Si2H6）あるいはこれらをH2,Ar,Heガ
ス等で希釈した原料ガスを用い、これをグロー放電を利
用して分解し、所望の基板上にシリコン薄膜を形成する
が、たとえば基板温度300℃、放電電力0.1W/cm2の場合
にはH2に対するSiH4の量比100〜10％の堆積条件下では
非晶質相のシリコン薄膜が形成される。これに対して、
グロー放電の電力が大きくH2に対するSiH4の量比が小さ
い様な条件下では膜中に微結晶相を多く含む非晶質シリ
コン薄膜が形成される。この様なシリコン薄膜は不純物
のドーピング効果が大きく電荷の移動度が大きい等の優
れた性質を有するが、シリコン薄膜中の非晶質相と微結
晶相の分布はミクロ的なものであり、基板上のある程度
の大きさの任意の領域を指定して非晶質相のシリコン薄
膜と多結晶相のシリコン薄膜とを同時に作り分けること
はできない。
プラズマ分解CVD法によって非晶質相のシリコン薄膜
と多結晶相のシリコン薄膜とを時系列的な工程によって
同一基板上に作り分ける方法としては、たとえば、先ず
適当な条件で多結晶シリコン薄膜を基板上に堆積し、不
要な部分をエッチング等の手段で除去した後、適当な条
件で非晶質シリコン薄膜を堆積し、不要な部分をエッチ
ング等の手段で除去する方法が考えられる。しかし、こ
の方法では工程が繁雑であり、また非晶質シリコン薄膜
と多結晶シリコン薄膜とを選択的にエッチングすること
が困難であるため、工程の信頼性の点で問題がある。
と多結晶相のシリコン薄膜とを時系列的な工程によって
同一基板上に作り分ける方法としては、たとえば、先ず
適当な条件で多結晶シリコン薄膜を基板上に堆積し、不
要な部分をエッチング等の手段で除去した後、適当な条
件で非晶質シリコン薄膜を堆積し、不要な部分をエッチ
ング等の手段で除去する方法が考えられる。しかし、こ
の方法では工程が繁雑であり、また非晶質シリコン薄膜
と多結晶シリコン薄膜とを選択的にエッチングすること
が困難であるため、工程の信頼性の点で問題がある。
熱CVD法では、モノシランあるいはジシラン等の原料
ガスを熱分解してラジカルを生成し、これを基板上に付
着させてシリコン薄膜を形成する。この方法において
も、堆積条件を適当に選ぶことにより、非晶質シリコン
薄膜と多結晶シリコン薄膜とを作成することはできる
が、同一基板上に同時にこれらの膜を作り分けることは
できない。
ガスを熱分解してラジカルを生成し、これを基板上に付
着させてシリコン薄膜を形成する。この方法において
も、堆積条件を適当に選ぶことにより、非晶質シリコン
薄膜と多結晶シリコン薄膜とを作成することはできる
が、同一基板上に同時にこれらの膜を作り分けることは
できない。
これに対し、上記プラズマ分解CVD法あるいは熱CVD法
により堆積された非晶質シリコン薄膜全体もしくは一部
にレーザ光あるいはその他のランプ光を照射し照射部を
多結晶化する方法が提案されている。この方法は光源光
を適当な光学系を用いて小さく絞り照射することにより
微細な領域のみを選択的に多結晶化し得る利点を有して
いるが、現状では以下の様な問題点を有する。即ち、光
の照射条件によっては基板あるいは照射部周辺の熱損傷
が生じ易いこと、また水素を含む非晶質シリコン薄膜で
は光照射による多結晶化がおこりにくく質の良い多結晶
薄膜が得られないことである。後者の問題点に対して
は、非晶質シリコン薄膜の水素含有量を低く抑えること
により光照射によって得られる多結晶薄膜の質を向上さ
せることができるが、水素含有量の少ない分だけ非晶質
シリコン薄膜の膜質は低下する。即ち、この方法におい
ても同一基板上に膜質の良い非晶質シリコン薄膜と膜質
の良い多結晶シリコン薄膜とを作り分けることは難し
い。
により堆積された非晶質シリコン薄膜全体もしくは一部
にレーザ光あるいはその他のランプ光を照射し照射部を
多結晶化する方法が提案されている。この方法は光源光
を適当な光学系を用いて小さく絞り照射することにより
微細な領域のみを選択的に多結晶化し得る利点を有して
いるが、現状では以下の様な問題点を有する。即ち、光
の照射条件によっては基板あるいは照射部周辺の熱損傷
が生じ易いこと、また水素を含む非晶質シリコン薄膜で
は光照射による多結晶化がおこりにくく質の良い多結晶
薄膜が得られないことである。後者の問題点に対して
は、非晶質シリコン薄膜の水素含有量を低く抑えること
により光照射によって得られる多結晶薄膜の質を向上さ
せることができるが、水素含有量の少ない分だけ非晶質
シリコン薄膜の膜質は低下する。即ち、この方法におい
ても同一基板上に膜質の良い非晶質シリコン薄膜と膜質
の良い多結晶シリコン薄膜とを作り分けることは難し
い。
以上、シリコン薄膜に関し述べたが、他の材質たとえ
ばゲルマニウムや炭素等についても同様な問題があっ
た。
ばゲルマニウムや炭素等についても同様な問題があっ
た。
［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の如き従来技術に鑑みて、膜質
の良い非晶質膜と膜質の良い多結晶膜とを同一基体上に
形成する手段を提供することにある。
の良い非晶質膜と膜質の良い多結晶膜とを同一基体上に
形成する手段を提供することにある。
［発明の概要］ 上記の目的は、 基体上に化学的気相法により堆積膜を形成する方法に
おいて、前記堆積膜を構成する構成要素となるSi,Ge,C
から選ばれる原子（Ａ）と電気陰性度の高いF,Cl,Br,O,
Nから選ばれる原子（Ｙ）とが結合している励起種（A
Y）と該励起種（AY）と化学的に作用する水素ラジカ
ル，重水素ラジカル，窒素ラジカル，水素イオン，活性
水素，活性窒素から選ばれる活性種（Ｚ）とを（Ｚ）／
（AY）で表される第１の比率にて作用させて基体上の第
１の部分に非晶質膜を形成し、前記（Ｚ）／（AY）で表
される比率を前記第１の比率よりも小さい値とした第２
の比率にて作用させて前記基体上の第２の部分に多結晶
膜を形成することを特徴とする、堆積膜の形成方法、 により達成される。
おいて、前記堆積膜を構成する構成要素となるSi,Ge,C
から選ばれる原子（Ａ）と電気陰性度の高いF,Cl,Br,O,
Nから選ばれる原子（Ｙ）とが結合している励起種（A
Y）と該励起種（AY）と化学的に作用する水素ラジカ
ル，重水素ラジカル，窒素ラジカル，水素イオン，活性
水素，活性窒素から選ばれる活性種（Ｚ）とを（Ｚ）／
（AY）で表される第１の比率にて作用させて基体上の第
１の部分に非晶質膜を形成し、前記（Ｚ）／（AY）で表
される比率を前記第１の比率よりも小さい値とした第２
の比率にて作用させて前記基体上の第２の部分に多結晶
膜を形成することを特徴とする、堆積膜の形成方法、 により達成される。
本発明において使用される基体としては、板状、円筒
状、ベルト状等の任意の形状のものが例示でき、特に形
状に制限はない。
状、ベルト状等の任意の形状のものが例示でき、特に形
状に制限はない。
基体の材料は電気絶縁性のものであってもよいし導電
性のものであってもよい。
性のものであってもよい。
電気絶縁性の基体としては、たとえばポリエステル、
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
ムまたはシート、ガラス、セラミック、紙等が通常使用
される。これらの基体はその表面上に適宜の方法により
導電性物質を付与して導電処理してもよい。
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
ムまたはシート、ガラス、セラミック、紙等が通常使用
される。これらの基体はその表面上に適宜の方法により
導電性物質を付与して導電処理してもよい。
導電性の基体としては、たとえばNiCr,ステンレス、A
l,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の金属またはこれら
の合金が例示される。これらの基体はその表面上に適宜
の方法により電気絶縁性物質を付与して絶縁処理しても
よい。
l,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の金属またはこれら
の合金が例示される。これらの基体はその表面上に適宜
の方法により電気絶縁性物質を付与して絶縁処理しても
よい。
本発明における堆積膜を構成する構成要素となる原子
（Ａ）としては、Si,Ge,Cが例示される。
（Ａ）としては、Si,Ge,Cが例示される。
本発明における電気陰性度の高い原子（Ｙ）としては
F,Cl,Br,O,Nが例示される。
F,Cl,Br,O,Nが例示される。
そして、本発明における原子（Ａ）と原子（Ｙ）とを
結合した形態で励起種（AY）としては、これらを含む活
性種、ラジカル種、イオン種が挙げられる。励起種（A
Y）としては、具体的にはたとえば SiF2 ＊,GeF2 ＊,CF2 ＊,SiBr2 ＊,GeBr2 ＊,CBr2 ＊,SiHF＊,
GeHF＊,CHF＊,SiHF2 ＊,SiH2F＊,SiCl2 ＊,CO＊（＊は励
起種であることを示す）が例示できる。
結合した形態で励起種（AY）としては、これらを含む活
性種、ラジカル種、イオン種が挙げられる。励起種（A
Y）としては、具体的にはたとえば SiF2 ＊,GeF2 ＊,CF2 ＊,SiBr2 ＊,GeBr2 ＊,CBr2 ＊,SiHF＊,
GeHF＊,CHF＊,SiHF2 ＊,SiH2F＊,SiCl2 ＊,CO＊（＊は励
起種であることを示す）が例示できる。
励起種（AY）を生成するための原料物質としては、原
子（Ａ）に電子吸引性の高い原子または原子団あるいは
極性基が結合したものでガス状のもの又は容易にガス化
し得るものを挙げることができる。この様な原料物質と
しては、下記の一般式（１），（２）で示されるものを
挙げることができる。
子（Ａ）に電子吸引性の高い原子または原子団あるいは
極性基が結合したものでガス状のもの又は容易にガス化
し得るものを挙げることができる。この様な原料物質と
しては、下記の一般式（１），（２）で示されるものを
挙げることができる。
AaHbXc ……（１） （AHmX2-m）ｎ ……（２） （但し、Ａ＝Si,Ge,Cであり、 Ｈは水素原子であり、 Ｘ＝F,Cl,Brであり、 ａ＝1,2,3,4,5であり、 ｂ＋ｃ＝２（ａ＋１）であり、 ｍ＝0,1であり、 ｎ＝3,4,5,6である） 励起種（AY）を生成するための原料物質としては、具
体的にはたとえばSiF4,SiFH3,SiF2H2,SiF3H,GeF4,GeF
H3,GeF2H2,GeF3H,CF4,CFH3,CF2H2,CF3H,Si2F6,Si2F5H,S
i2F4H2,Si2F3H3,Si2F2H4,Si2FH5,Ge2F6,Ge2F5H,Ge2F
4H2,C2F6,C2F5H,C2F4H2,SiBr4,SiCl4,CBr4,Ccl4,Si3F8,
Ge3F8,C3F8,Si2F3Cl3,Si2F3Br3,（SiF2）6,（SiF2）4,
（SiCl2）5,（SiBr2）5,（SiHF）6,（SiF2）３などが例
示できる。その他、SiH2（C6H5）2,SiH2（CN）２等も、
形成される堆積膜の使用目的によっては、使用され得
る。これらは単独で使用しても、また目的が効果的に達
成されるのであれば混合して使用してもよい。
体的にはたとえばSiF4,SiFH3,SiF2H2,SiF3H,GeF4,GeF
H3,GeF2H2,GeF3H,CF4,CFH3,CF2H2,CF3H,Si2F6,Si2F5H,S
i2F4H2,Si2F3H3,Si2F2H4,Si2FH5,Ge2F6,Ge2F5H,Ge2F
4H2,C2F6,C2F5H,C2F4H2,SiBr4,SiCl4,CBr4,Ccl4,Si3F8,
Ge3F8,C3F8,Si2F3Cl3,Si2F3Br3,（SiF2）6,（SiF2）4,
（SiCl2）5,（SiBr2）5,（SiHF）6,（SiF2）３などが例
示できる。その他、SiH2（C6H5）2,SiH2（CN）２等も、
形成される堆積膜の使用目的によっては、使用され得
る。これらは単独で使用しても、また目的が効果的に達
成されるのであれば混合して使用してもよい。
原料物質から励起種（AY）を生成せしめるために使用
されるエネルギーとしては、光エネルギー，電気エネル
ギー，熱エネルギーが例示できる。
されるエネルギーとしては、光エネルギー，電気エネル
ギー，熱エネルギーが例示できる。
光エネルギーとしては、たとえば希ガスエキシマレー
ザ（Xe2,Kr2,Ar2）、希ガス−酸素エキシマレーザ（Xe
O,KrO,ArO）、水銀ハライドエキシマレーザ（HgBr,HgC
l）、希ガスハライドエキシマレーザ（XeF,XeCl,KrF,Ar
F,Xe2Cl,Kr2F）、ハライドエキシマレーザ（F2）等のエ
キシマレーザ、低圧水銀ランプ（Hg/希ガス）、低圧金
属蒸気ランプ（Cd,Zn/希ガス）、高圧水銀ランプ（Hg/
希ガス）、超高圧水銀ランプ（Hg/希ガス）、Deep−UV
ランプ（Hg/He）、キセノンランプ（Xe），希ガス共鳴
線ランプ（Ar,Kr,Xe）、希ガス分子発光ランプ（Ar2,Kr
2,Xe2）、水素ランプ（H2,D2）によるものが例示され
る。
ザ（Xe2,Kr2,Ar2）、希ガス−酸素エキシマレーザ（Xe
O,KrO,ArO）、水銀ハライドエキシマレーザ（HgBr,HgC
l）、希ガスハライドエキシマレーザ（XeF,XeCl,KrF,Ar
F,Xe2Cl,Kr2F）、ハライドエキシマレーザ（F2）等のエ
キシマレーザ、低圧水銀ランプ（Hg/希ガス）、低圧金
属蒸気ランプ（Cd,Zn/希ガス）、高圧水銀ランプ（Hg/
希ガス）、超高圧水銀ランプ（Hg/希ガス）、Deep−UV
ランプ（Hg/He）、キセノンランプ（Xe），希ガス共鳴
線ランプ（Ar,Kr,Xe）、希ガス分子発光ランプ（Ar2,Kr
2,Xe2）、水素ランプ（H2,D2）によるものが例示され
る。
電気エネルギーとしては、たとえばRF,AC,DCの各グロ
ー放電やアーク放電、マイクロ波励起（2.45GHz）によ
るものが例示される。
ー放電やアーク放電、マイクロ波励起（2.45GHz）によ
るものが例示される。
これらの励起エネルギーは使用される原料物質等に応
じてその種類及び大きさを適宜選択され、所望の励起種
（AY）を生ぜしめることができる。
じてその種類及び大きさを適宜選択され、所望の励起種
（AY）を生ぜしめることができる。
本発明における活性種（Ｚ）としては、ラジカル種、
活性イオン種が挙げられる。活性種（Ｚ）としては、具
体的にはたとえば水素ラジカル、重水素ラジカル、窒素
ラジカル、水素イオン、活性水素、活性窒素が例示でき
る。
活性イオン種が挙げられる。活性種（Ｚ）としては、具
体的にはたとえば水素ラジカル、重水素ラジカル、窒素
ラジカル、水素イオン、活性水素、活性窒素が例示でき
る。
活性種（Ｚ）を生成するための原料物質としては、具
体的にはたとえばH2,D2,N2,SiH4,NH3,Si2H6などが例示
される。これらは、単独で使用しても混合して使用して
もよい。
体的にはたとえばH2,D2,N2,SiH4,NH3,Si2H6などが例示
される。これらは、単独で使用しても混合して使用して
もよい。
原料物質から活性種（Ｚ）を生成せしめるために使用
されるエネルギーとしては上気励起種（AY）を生成せし
めるためのエネルギーと同様なものが使用される。
されるエネルギーとしては上気励起種（AY）を生成せし
めるためのエネルギーと同様なものが使用される。
本発明においては、堆積膜の形成は基体の設定されて
いる成膜空間に上記励起種（AY）及び活性種（Ｚ）を導
入し、これらを作用させることにより行われる。そし
て、非晶質膜を形成する場合と多結晶膜を形成する場合
とで上記励起種（AY）と活性種（Ｚ）との比率が変えら
れる。即ち、非晶質膜を形成する場合の励起種（AY）に
対する活性種（Ｚ）の比率（第１の比率）は多結晶膜を
形成する場合の比率（第２の比率）よりも大きめに設定
される。
いる成膜空間に上記励起種（AY）及び活性種（Ｚ）を導
入し、これらを作用させることにより行われる。そし
て、非晶質膜を形成する場合と多結晶膜を形成する場合
とで上記励起種（AY）と活性種（Ｚ）との比率が変えら
れる。即ち、非晶質膜を形成する場合の励起種（AY）に
対する活性種（Ｚ）の比率（第１の比率）は多結晶膜を
形成する場合の比率（第２の比率）よりも大きめに設定
される。
これらの比率の範囲は使用される励起種（AY）の種類
や活性種（Ｚ）の種類、更には堆積条件等により異なる
が、一例として第１の比率が0.01〜100で第２の比率が
0.001〜20で且つ第１の比率が第２の比率よりも大きい
範囲が例示される。
や活性種（Ｚ）の種類、更には堆積条件等により異なる
が、一例として第１の比率が0.01〜100で第２の比率が
0.001〜20で且つ第１の比率が第２の比率よりも大きい
範囲が例示される。
基体上に膜を堆積させる際の条件は使用される励起種
（AY）の種類や活性種（Ｚ）の種類等により適宜に設定
できるが、一例として温度範囲50〜350℃及び圧力範囲1
0mTorr以下が例示される。
（AY）の種類や活性種（Ｚ）の種類等により適宜に設定
できるが、一例として温度範囲50〜350℃及び圧力範囲1
0mTorr以下が例示される。
また、基体上に堆積形成される膜の厚さには特に制限
がなく、膜の用途に応じて適宜膜厚を設定できるが、一
例として50Å〜10μｍが例示される。
がなく、膜の用途に応じて適宜膜厚を設定できるが、一
例として50Å〜10μｍが例示される。
本発明においては、堆積膜を形成する際に、成膜速度
の向上、膜品質の向上等の目的でイオン化エネルギーの
大きいガス状物質より生成される活性種（Ｇ）を共存さ
せるのが好ましい。その様なガス状物質としては、いわ
ゆる周期律表第零族に属する元素からなる不活性気体を
挙げることができる。具体的には、He,Ne,Ar,Kr,Xeを挙
げることができ、その中でも特にHe,Neが好適である。
の向上、膜品質の向上等の目的でイオン化エネルギーの
大きいガス状物質より生成される活性種（Ｇ）を共存さ
せるのが好ましい。その様なガス状物質としては、いわ
ゆる周期律表第零族に属する元素からなる不活性気体を
挙げることができる。具体的には、He,Ne,Ar,Kr,Xeを挙
げることができ、その中でも特にHe,Neが好適である。
活性種（Ｇ）の生成法としては、活性種（Ｇ）を生成
するためのガス状原料物質を活性種（Ｚ）及び／または
励起種（AY）を生成するための原料物質と混合して同一
空間内で活性種（Ｚ）及び／または励起種（AY）を生成
する際に同時に生成してもよいし、あるいは別個に設け
られた活性種（Ｇ）生成用の空間において活性化エネル
ギーを活性種（Ｇ）生成用の原料物質に作用させて生成
してもよい。
するためのガス状原料物質を活性種（Ｚ）及び／または
励起種（AY）を生成するための原料物質と混合して同一
空間内で活性種（Ｚ）及び／または励起種（AY）を生成
する際に同時に生成してもよいし、あるいは別個に設け
られた活性種（Ｇ）生成用の空間において活性化エネル
ギーを活性種（Ｇ）生成用の原料物質に作用させて生成
してもよい。
原料物質から活性種（Ｇ）を生成せしめるために使用
されるエネルギーとしては上記励起種（AY）を生成せし
めるためのエネルギーと同様なものが使用される。
されるエネルギーとしては上記励起種（AY）を生成せし
めるためのエネルギーと同様なものが使用される。
かくして、活性種（Ｇ）は活性種（Ｚ）及び／または
励起種（AY）と共に、またはこれらとは別個の供給ライ
ンにより成膜空間に導入される。
励起種（AY）と共に、またはこれらとは別個の供給ライ
ンにより成膜空間に導入される。
本発明方法においては、形成する膜中に周期律表第II
I族または同第Ｖ族に属する原子（CN）を導入すること
によって、非晶質膜及び／または多結晶膜の電気伝導度
及び／または電気伝導型を制御することができる。膜中
に導入される原子（CN）としては、周期律表第III族に
属するB,Al,Ga,In,Tl、及び同第Ｖ族に属するN,P,As,S
b,Biが例示できる。これらのうちでも特にB,Ga,P,Sbが
好適である。
I族または同第Ｖ族に属する原子（CN）を導入すること
によって、非晶質膜及び／または多結晶膜の電気伝導度
及び／または電気伝導型を制御することができる。膜中
に導入される原子（CN）としては、周期律表第III族に
属するB,Al,Ga,In,Tl、及び同第Ｖ族に属するN,P,As,S
b,Biが例示できる。これらのうちでも特にB,Ga,P,Sbが
好適である。
原子（CN）導入用の原料物質としては、ガス状の又は
容易にガス化し得るものが採用される。具体的には、PH
3,P2H4,PF3,PF5,PCl3,AsH3,AsF3,AsF5,AsCl3,SbH3,Sb
F5,BiH3,BF3,BCll3,BBr3,B2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B
6H10,B6H12,AlCl3等を挙げることができる。
容易にガス化し得るものが採用される。具体的には、PH
3,P2H4,PF3,PF5,PCl3,AsH3,AsF3,AsF5,AsCl3,SbH3,Sb
F5,BiH3,BF3,BCll3,BBr3,B2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B
6H10,B6H12,AlCl3等を挙げることができる。
これら原子（CN）導入用物質は励起種（AY）及び／ま
たは活性種（Ｚ）とともに成膜空間に導入してもよい
し、あるいはこれらとは別個の供給ラインにより成膜空
間に導入してもよい。また、これらを併用してもよい。
これら原子（CN）の導入量は所望の電気伝導度に応じて
適宜設定される。
たは活性種（Ｚ）とともに成膜空間に導入してもよい
し、あるいはこれらとは別個の供給ラインにより成膜空
間に導入してもよい。また、これらを併用してもよい。
これら原子（CN）の導入量は所望の電気伝導度に応じて
適宜設定される。
本発明においては、非晶質膜を形成するのに使用され
る励起種（AY）と多結晶質膜を形成するのに使用される
励起種（AY）とは同じであってもよいし異なっていても
よい。また、本発明においては非晶質膜を形成するのに
使用される活性種（Ｚ）と多結晶質膜を形成するのに使
用される活性種（Ｚ）とは同じであってもよいし異なっ
ていてもよい。
る励起種（AY）と多結晶質膜を形成するのに使用される
励起種（AY）とは同じであってもよいし異なっていても
よい。また、本発明においては非晶質膜を形成するのに
使用される活性種（Ｚ）と多結晶質膜を形成するのに使
用される活性種（Ｚ）とは同じであってもよいし異なっ
ていてもよい。
本発明が従来の技術と著しく異なる点は、従来の場合
には非晶質膜と多結晶膜との作り分けは使用原料ガスの
種類、ガス流量、ガス流量比、基体温度、圧力等の数多
くの作成パラメータの値をそれぞれ適宜選択して各種の
堆積膜を作成しなければならなかったのに対して、本発
明の場合には前述した励起種（AY）と活性種（Ｚ）とを
使用することにより、単にこれらが作用する場合の混合
比率を変化させるだけで同一基体上に同時に所望の特性
の非晶質膜と多結晶膜とを作成することができるという
ことである。また、本発明においては、励起種（AY）と
活性種（Ｚ）との前記比率を適宜変化させることで多結
晶膜の多結晶性の度合たとえば結晶粒径、結晶粒径の均
一性等や多結晶膜及び非晶質膜の電気的特性や光学的特
性を適宜調整することができる。
には非晶質膜と多結晶膜との作り分けは使用原料ガスの
種類、ガス流量、ガス流量比、基体温度、圧力等の数多
くの作成パラメータの値をそれぞれ適宜選択して各種の
堆積膜を作成しなければならなかったのに対して、本発
明の場合には前述した励起種（AY）と活性種（Ｚ）とを
使用することにより、単にこれらが作用する場合の混合
比率を変化させるだけで同一基体上に同時に所望の特性
の非晶質膜と多結晶膜とを作成することができるという
ことである。また、本発明においては、励起種（AY）と
活性種（Ｚ）との前記比率を適宜変化させることで多結
晶膜の多結晶性の度合たとえば結晶粒径、結晶粒径の均
一性等や多結晶膜及び非晶質膜の電気的特性や光学的特
性を適宜調整することができる。
以下図面を参照しながら、シリコン膜を堆積せしめる
場合の本発明堆積膜形成方法の一例を具体的に説明す
る。
場合の本発明堆積膜形成方法の一例を具体的に説明す
る。
第１図は本発明方法の実施される堆積膜形成装置の一
例の概略構成を示す部分断面図である。
例の概略構成を示す部分断面図である。
第１図において、１はその内部でシリコン薄膜の堆積
が行なわれる堆積室であり、堆積室１内は排気口６を通
して不図示の排気系に接続され、堆積室１内を所望の圧
力に保持することができる。堆積室１には励起種（AY）
であるシリコンとハロゲンとを含むラジカルの導入管3,
3′と該導入管3,3′をそれぞれ同心円状に包み込む様に
設計された、活性種（Ｚ）である水素ラジカルの導入管
2,2′がそれぞれ１対の組になって設けられている。水
素ラジカルの導入管2,2′の先端部は比較的太く形成さ
れており、ここが作用室8,8′となっている。そして、
ラジカル導入管3,3′の先端は該作用室8,8′内に開口し
ている。作用室8,8′の先端は比較的細く形成されてお
り、出口9,9′となっている。堆積室１内にはまたロー
ラー10により紙面に垂直の方向に往復移動可能な様に基
板支持体４が保持されている。そして、該支持体４上に
は表面にシリコン薄膜が堆積される基板５が支持固定さ
れている。図示される様に、基板５の上半部は一方の作
用室８の出口９に対向しており、該基板５の下半部は他
方の作用室８′の出口９′に対向している。
が行なわれる堆積室であり、堆積室１内は排気口６を通
して不図示の排気系に接続され、堆積室１内を所望の圧
力に保持することができる。堆積室１には励起種（AY）
であるシリコンとハロゲンとを含むラジカルの導入管3,
3′と該導入管3,3′をそれぞれ同心円状に包み込む様に
設計された、活性種（Ｚ）である水素ラジカルの導入管
2,2′がそれぞれ１対の組になって設けられている。水
素ラジカルの導入管2,2′の先端部は比較的太く形成さ
れており、ここが作用室8,8′となっている。そして、
ラジカル導入管3,3′の先端は該作用室8,8′内に開口し
ている。作用室8,8′の先端は比較的細く形成されてお
り、出口9,9′となっている。堆積室１内にはまたロー
ラー10により紙面に垂直の方向に往復移動可能な様に基
板支持体４が保持されている。そして、該支持体４上に
は表面にシリコン薄膜が堆積される基板５が支持固定さ
れている。図示される様に、基板５の上半部は一方の作
用室８の出口９に対向しており、該基板５の下半部は他
方の作用室８′の出口９′に対向している。
第１図の装置において、作用室８内で混合されるシリ
コンとハロゲンとを含むラジカルと水素ラジカルとの量
比は、作用室８′内で混合されるシリコンとロゲンとを
含むラジカルと水素ラジカルとの量比とは異なる。即
ち、作用室８内の反応生成物から非晶質シリコン膜を堆
積させるのであれば、それに適した量比で作用室８内に
原料を供給し、作用室８′内の反応生成物から多結晶シ
リコン膜を堆積させるのであれば、それに適した量比で
作用室８′内に原料を供給する。
コンとハロゲンとを含むラジカルと水素ラジカルとの量
比は、作用室８′内で混合されるシリコンとロゲンとを
含むラジカルと水素ラジカルとの量比とは異なる。即
ち、作用室８内の反応生成物から非晶質シリコン膜を堆
積させるのであれば、それに適した量比で作用室８内に
原料を供給し、作用室８′内の反応生成物から多結晶シ
リコン膜を堆積させるのであれば、それに適した量比で
作用室８′内に原料を供給する。
シリコンとハロゲンとを含むラジカルと水素ラジカル
とは、それぞれ図示しない加熱炉あるいはプラズマ室等
のラジカル生成部においてそれぞれの原料ガスから生成
せしめられた後にそれぞれ導入管2,3及び２′,3′から
作用室8,8′内に導入されるが、別法として導入管2,2′
内からは水素ラジカルの原料ガスを導入し該導入管2,
2′と導入管3,3′との間にDC電圧もしくはAC電圧を印加
することによって生ずるグロー放電7,7′により生成し
てもよい。
とは、それぞれ図示しない加熱炉あるいはプラズマ室等
のラジカル生成部においてそれぞれの原料ガスから生成
せしめられた後にそれぞれ導入管2,3及び２′,3′から
作用室8,8′内に導入されるが、別法として導入管2,2′
内からは水素ラジカルの原料ガスを導入し該導入管2,
2′と導入管3,3′との間にDC電圧もしくはAC電圧を印加
することによって生ずるグロー放電7,7′により生成し
てもよい。
第１図の装置において、作用室8,8′の出口9,9′の面
積が比較的小さく基板５の紙面に垂直の方向の長さが比
較的長い場合には、ローラー10,10′を用いてシリコン
薄膜堆積時に基板を移動させて、基板上の全面に所望の
シリコン薄膜を堆積させることができる。
積が比較的小さく基板５の紙面に垂直の方向の長さが比
較的長い場合には、ローラー10,10′を用いてシリコン
薄膜堆積時に基板を移動させて、基板上の全面に所望の
シリコン薄膜を堆積させることができる。
かくして、基板５の上半部の表面上には非晶質シリコ
ン膜が形成され、同時に基板５の下半部の表面上には、
結晶シリコン膜が形成される。これらの膜は所望により
更にエッチング等により処理されて適宜の形状とされ
る。
ン膜が形成され、同時に基板５の下半部の表面上には、
結晶シリコン膜が形成される。これらの膜は所望により
更にエッチング等により処理されて適宜の形状とされ
る。
以下に実施例を示し、本発明について更に詳細に説明
する。
する。
実施例1: 基体として平板状のガラス基板（コーニング社製＃70
59）を用い、第１図の装置を用いて該基板上にシリコン
薄膜を形成した。
59）を用い、第１図の装置を用いて該基板上にシリコン
薄膜を形成した。
シリコンとハロゲンとを含むラジカルの形成用の原料
ガスとしてSiF4ガスを用い、これを1100℃に保った反応
炉に流入させ分解した後、導入管3,3′から作用室8,8′
へ放出した。これと同時にH2ガスを導入管2,2′に流入
せしめ、該導入管2,2′と導入管3,3′との間に周波数1
3.56MHz、印加電力密度0.02W/cm2の高周波を印加し、該
導入管２と該導入管３との間及び該導入管２′と該導入
管３′との間にグロー放電を生起させ分解した後、分解
ガスを作用室8,8′へ放出した。このとき各原料ガスの
量比は流量比において、（導入管２へのH2ガスの流量）
／（導入管３へのSiF4分解ガスの流量）＝30SCCM/10SCC
M、及び（導入管２′へのH2ガスの流量）／（導入管
３′へのSiF4分解ガスの流量）＝10SCCM/100SCCMであっ
た。尚、基板温度は約250℃に保った。
ガスとしてSiF4ガスを用い、これを1100℃に保った反応
炉に流入させ分解した後、導入管3,3′から作用室8,8′
へ放出した。これと同時にH2ガスを導入管2,2′に流入
せしめ、該導入管2,2′と導入管3,3′との間に周波数1
3.56MHz、印加電力密度0.02W/cm2の高周波を印加し、該
導入管２と該導入管３との間及び該導入管２′と該導入
管３′との間にグロー放電を生起させ分解した後、分解
ガスを作用室8,8′へ放出した。このとき各原料ガスの
量比は流量比において、（導入管２へのH2ガスの流量）
／（導入管３へのSiF4分解ガスの流量）＝30SCCM/10SCC
M、及び（導入管２′へのH2ガスの流量）／（導入管
３′へのSiF4分解ガスの流量）＝10SCCM/100SCCMであっ
た。尚、基板温度は約250℃に保った。
この状態を１時間維持したところ、第２図に示される
様に、基板の上半部11に非晶質シコン薄膜が、また基板
の下半部12に多結晶シリコン薄膜が堆積していることが
わかった。
様に、基板の上半部11に非晶質シコン薄膜が、また基板
の下半部12に多結晶シリコン薄膜が堆積していることが
わかった。
それぞれのシリコン薄膜の膜厚は非晶質シリコン薄膜
が1.0μm,多結晶シリコン薄膜が1.2μｍであった。
が1.0μm,多結晶シリコン薄膜が1.2μｍであった。
尚、電子線回折パターンの所見により基板の上半部11
に形成されたシリコン薄膜は非晶質相であることが確認
された。
に形成されたシリコン薄膜は非晶質相であることが確認
された。
また、シェラー（Scherrar）法で求めた多結晶シリコ
ン薄膜の粒径は約600Åであった。
ン薄膜の粒径は約600Åであった。
得られた非晶質シリコン薄膜の電子ドリフト・モビリ
ティは約0.8cm2/V・secであり、多結晶シリコン薄膜の
ホール・モビリティは約20cm2/V・secであった。
ティは約0.8cm2/V・secであり、多結晶シリコン薄膜の
ホール・モビリティは約20cm2/V・secであった。
実施例2: 実施例１において得られた試料の多結晶シリコン薄膜
が堆積した領域12に波長488nm、出力5Wの連続発振のア
ルゴン・レーザ光を直径1mmに絞り走査速度5cm/secで走
査しながら照射したところ、多結晶シリコン薄膜の粒径
が約1300Åに増大した。
が堆積した領域12に波長488nm、出力5Wの連続発振のア
ルゴン・レーザ光を直径1mmに絞り走査速度5cm/secで走
査しながら照射したところ、多結晶シリコン薄膜の粒径
が約1300Åに増大した。
実施例3: 実施例１におけると同様にして得られた試料を用い
て、第３図に示す光センサアレイと該センサアレイの信
号処理回路とを同一のガラス基板上に作成した。光セン
サ部22のシリコン薄膜は非晶質シリコン薄膜により、ま
た信号処理部23のシリコン薄膜は多結晶シリコン薄膜に
より構成した。第４図に光センサ13の断面図を、また第
５図に信号処理部23の転送ゲート15,シフトレジスタ16
及びコンデンサ17の放電用トランジスタ18に用いられる
電界効果型薄膜トランジスタの断面図を示す。第４図に
おいて、24,25は電極、26は膜厚約0.5μｍの非晶質シリ
コン薄膜からなる受光部、27はガラス基板を示す。ま
た、第５図において、28,29,30はそれぞれ電界効果型ト
ランジスタのソース電極、ゲート電極、ドレイン電極を
示す。31は膜厚0.3μｍの窒化シリコン薄膜からなるゲ
ート絶縁層、32はオーミック接触を得るためのn+層、33
は膜厚0.6μｍの多結晶シリコン薄膜よりなる半導体
層、34はガラス基板を示す。
て、第３図に示す光センサアレイと該センサアレイの信
号処理回路とを同一のガラス基板上に作成した。光セン
サ部22のシリコン薄膜は非晶質シリコン薄膜により、ま
た信号処理部23のシリコン薄膜は多結晶シリコン薄膜に
より構成した。第４図に光センサ13の断面図を、また第
５図に信号処理部23の転送ゲート15,シフトレジスタ16
及びコンデンサ17の放電用トランジスタ18に用いられる
電界効果型薄膜トランジスタの断面図を示す。第４図に
おいて、24,25は電極、26は膜厚約0.5μｍの非晶質シリ
コン薄膜からなる受光部、27はガラス基板を示す。ま
た、第５図において、28,29,30はそれぞれ電界効果型ト
ランジスタのソース電極、ゲート電極、ドレイン電極を
示す。31は膜厚0.3μｍの窒化シリコン薄膜からなるゲ
ート絶縁層、32はオーミック接触を得るためのn+層、33
は膜厚0.6μｍの多結晶シリコン薄膜よりなる半導体
層、34はガラス基板を示す。
次に、第３図に示す光センサアレイ及び信号処理回路
の動作について簡単に説明する。
の動作について簡単に説明する。
端子19に適当な電圧が印加され且つ受光部13に情報に
応じた光が入射すると光強度に応じた電流が受光部を構
成する非晶質シリコン中を流れ、その結果、情報に応じ
た電荷が蓄積コンデンサ14に蓄積される。次に、適当な
タイミングで転送ゲート15を15−１から15−Ｎまで順次
開くことにより蓄積コンデンサ14−１から14−Ｎに蓄積
された電荷が順次コンデンサ17に移動し、時系列的な信
号として出力端子20にとり出される。シフトレジスタ16
は転送ゲート15を順次開くための装置である。
応じた光が入射すると光強度に応じた電流が受光部を構
成する非晶質シリコン中を流れ、その結果、情報に応じ
た電荷が蓄積コンデンサ14に蓄積される。次に、適当な
タイミングで転送ゲート15を15−１から15−Ｎまで順次
開くことにより蓄積コンデンサ14−１から14−Ｎに蓄積
された電荷が順次コンデンサ17に移動し、時系列的な信
号として出力端子20にとり出される。シフトレジスタ16
は転送ゲート15を順次開くための装置である。
端子19に5Vの電圧を印加し、受光部13に約300ルック
スの白色光を直接入射させ、シフトレジスタのクロック
を100kHzで動作させたところ、出力端子20に0.8Vの出力
電圧をとり出すことができた。受光部13に全く光を入射
させない場合の出力電圧は60mVであった。
スの白色光を直接入射させ、シフトレジスタのクロック
を100kHzで動作させたところ、出力端子20に0.8Vの出力
電圧をとり出すことができた。受光部13に全く光を入射
させない場合の出力電圧は60mVであった。
以上に示す様に受光感度に優れた非晶質シリコン薄膜
と該非晶質シリコン薄膜に比較して電荷の移動度の大き
い多結晶シリコン薄膜とを同一基板上に成膜し、これら
をそれぞれ受光部及び信号処理部に作り分けることによ
って、性能に優れ且つ周辺回路コスト及び実装コストが
軽減された光センサを得ることができる。
と該非晶質シリコン薄膜に比較して電荷の移動度の大き
い多結晶シリコン薄膜とを同一基板上に成膜し、これら
をそれぞれ受光部及び信号処理部に作り分けることによ
って、性能に優れ且つ周辺回路コスト及び実装コストが
軽減された光センサを得ることができる。
実施例4: 実施例１と同様の成膜条件により、第６図に示す様な
駆動回路部44と画素マトリックス部43とを同一のガラス
基板上に設けた液晶表示用マトリックスパネルを作成し
た。画素マトリックス部43のスイッチング用素子である
薄膜トランジスタ37を非晶質シリコン薄膜を用いて、ま
た駆動回路部44を構成する薄膜トランジスタ39を多結晶
シリコン薄膜を用いて作成した。前記どちらの薄膜トラ
ンジスタも工程の共通化を図るため、第５図に示す構成
とした。各層の構成材料及び膜厚は、画素マトリックス
部43の薄膜トランジスタ37を構成する半導体層33が膜厚
約0.5μｍの非晶質シリコン薄膜からなる他は実施例３
で記述される構成と同一である。
駆動回路部44と画素マトリックス部43とを同一のガラス
基板上に設けた液晶表示用マトリックスパネルを作成し
た。画素マトリックス部43のスイッチング用素子である
薄膜トランジスタ37を非晶質シリコン薄膜を用いて、ま
た駆動回路部44を構成する薄膜トランジスタ39を多結晶
シリコン薄膜を用いて作成した。前記どちらの薄膜トラ
ンジスタも工程の共通化を図るため、第５図に示す構成
とした。各層の構成材料及び膜厚は、画素マトリックス
部43の薄膜トランジスタ37を構成する半導体層33が膜厚
約0.5μｍの非晶質シリコン薄膜からなる他は実施例３
で記述される構成と同一である。
第６図において、35はゲート線、36はソース線を示
し、37は前述のスイッチング用の薄膜トランジスタ、38
は液晶セル、39は画像入力端子42から入力される画像信
号を各ソース線36に振り分けるためのトランジスタ、40
はスイッチング用の薄膜トランジスタ37に主走査のタイ
ミングに合せて順次ゲートパルスを印加するためのシフ
トレジスタである。
し、37は前述のスイッチング用の薄膜トランジスタ、38
は液晶セル、39は画像入力端子42から入力される画像信
号を各ソース線36に振り分けるためのトランジスタ、40
はスイッチング用の薄膜トランジスタ37に主走査のタイ
ミングに合せて順次ゲートパルスを印加するためのシフ
トレジスタである。
液晶セル38はセル膜厚８μｍのTNモードのセルとし
た。また、画素マトリックス部43の表示容量は100行×1
00列の10000画素とした。
た。また、画素マトリックス部43の表示容量は100行×1
00列の10000画素とした。
画素マトリックス部43のスイッチング用の薄膜トラン
ジスタのチャネル長を10μm,チャネル巾を20μｍとした
とき、ソース電圧6Vにおいてゲート電圧20Vのときのオ
ン抵抗は２×108Ω、ゲート電圧0Vのときのオフ抵抗は
４×1014Ωであった。
ジスタのチャネル長を10μm,チャネル巾を20μｍとした
とき、ソース電圧6Vにおいてゲート電圧20Vのときのオ
ン抵抗は２×108Ω、ゲート電圧0Vのときのオフ抵抗は
４×1014Ωであった。
第７図は駆動回路部44を構成するシフトレジスタ40,4
1の等価回路の一部を示したものであり、45は電源入力
端子、46はシフトクロックの入力端子、47は46に入力さ
れるシフトクロックと逆位相のシフトクロックの入力端
子、48はデータ入力端子、49は接地端子である。50は負
荷トランジスタを構成する薄膜トランジスタ、51は駆動
トランジスタを構成する薄膜トランジスタ、52は転送ト
ランジスタを構成する薄膜トランジスタであり、53は出
力バッファを示している。
1の等価回路の一部を示したものであり、45は電源入力
端子、46はシフトクロックの入力端子、47は46に入力さ
れるシフトクロックと逆位相のシフトクロックの入力端
子、48はデータ入力端子、49は接地端子である。50は負
荷トランジスタを構成する薄膜トランジスタ、51は駆動
トランジスタを構成する薄膜トランジスタ、52は転送ト
ランジスタを構成する薄膜トランジスタであり、53は出
力バッファを示している。
負荷トランジスタ50のチャネル長を10μm,チャネル巾
を100μm,また駆動トランジスタ51のチャネル長を10μ
m,チャネル巾を500μｍとし電源電圧15Vを供給したとき
の最大駆動周波数は1.2MHzであった。
を100μm,また駆動トランジスタ51のチャネル長を10μ
m,チャネル巾を500μｍとし電源電圧15Vを供給したとき
の最大駆動周波数は1.2MHzであった。
電源電圧が15Vのとき、シフトレジスタ40に約6KHzの
クロックパルスを印加し、シフトレジスタ41に約0.6MHz
のクロックパルスを印加し、どちらのデータ入力端子に
も1/100のデューティのパルスを印加し且つ適当な画像
信号を画像入力端子42に入力したところ、画素マトリッ
クス部43に再現性の良い画像を得ることができた。
クロックパルスを印加し、シフトレジスタ41に約0.6MHz
のクロックパルスを印加し、どちらのデータ入力端子に
も1/100のデューティのパルスを印加し且つ適当な画像
信号を画像入力端子42に入力したところ、画素マトリッ
クス部43に再現性の良い画像を得ることができた。
［発明の効果］ 以上の本発明によれば、同一基体上に膜質の良好な非
晶質シリコン薄膜と膜質の良好な多結晶シリコン薄膜と
を形成することができる。
晶質シリコン薄膜と膜質の良好な多結晶シリコン薄膜と
を形成することができる。
第１図は本発明方法の実施される堆積膜形成装置の断面
図である。 第２図は本発明方法により堆積膜の形成された基板の平
面図である。 第３図は光センサの構成図である。 第４図はフォトセンサの断面図である。 第５図は薄膜トランジスタの断面図である。 第６図は液晶表示用マトリックスパネルの構成図であ
る。 第７図はシフトレジスタの等価回路図である。 1:堆積室 2,2′：水素ラジカルの導入管 3,3′：シリコンとハロゲンとを含むラジカルの導入管 5:基板 8,8′：作用室 9,9′：出口
図である。 第２図は本発明方法により堆積膜の形成された基板の平
面図である。 第３図は光センサの構成図である。 第４図はフォトセンサの断面図である。 第５図は薄膜トランジスタの断面図である。 第６図は液晶表示用マトリックスパネルの構成図であ
る。 第７図はシフトレジスタの等価回路図である。 1:堆積室 2,2′：水素ラジカルの導入管 3,3′：シリコンとハロゲンとを含むラジカルの導入管 5:基板 8,8′：作用室 9,9′：出口
フロントページの続き (72)発明者 清水 勇 神奈川県横浜市緑区藤が丘２−41―21 (56)参考文献 特開 昭52−143980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−140267（ＪＰ，Ａ) １．第42回応物学会予稿集（1981−10− ７）、Ｐ．438，９ｐ−Ａ−６ ２．「電子材料」1982年９月号，Ｐ．37 〔図６〕
Claims (3)
- 【請求項１】基体上に化学的気相法により堆積膜を形成
する方法において、前記堆積膜を構成する構成要素とな
るSi,Ge,Cから選ばれる原子（Ａ）と電気陰性度の高い
F,Cl,Br,O,Nから選ばれる原子（Ｙ）とが結合している
励起種（AY）と該励起種（AY）と化学的に作用する水素
ラジカル，重水素ラジカル，窒素ラジカル，水素イオ
ン，活性水素，活性窒素から選ばれる活性種（Ｚ）とを
（Ｚ）／（AY）で表される第１の比率にて作用させて基
体上の第１の部分に非晶質膜を形成し、前記（Ｚ）／
（AY）で表される比率を前記第１の比率よりも小さい値
とした第２の比率にて作用させて前記基体上の第２の部
分に多結晶膜を形成することを特徴とする、堆積膜の形
成方法。 - 【請求項２】前記第１の部分に近接する領域にて励起種
（AY）と活性種（Ｚ）とを前記第１の比率にて作用させ
て該基体の第１の部分上に非晶質膜を形成し、同時に前
記第２の部分に近接する領域にて励起種（AY）と活性種
（Ｚ）とを前記第２の比率にて作用させて該基体の第２
の部分上に多結晶膜を形成する、特許請求の範囲第１項
の堆積膜の形成方法。 - 【請求項３】堆積形成された多結晶膜の少なくとも一部
を選択的に光照射する、特許請求の範囲第１項の堆積膜
の形成方法。
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|---|---|---|---|
| JP60178648A JPH0817159B2 (ja) | 1985-08-15 | 1985-08-15 | 堆積膜の形成方法 |
| US07/186,770 US4849249A (en) | 1985-08-15 | 1988-04-25 | Deposited film forming process and deposited film forming device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP60178648A JPH0817159B2 (ja) | 1985-08-15 | 1985-08-15 | 堆積膜の形成方法 |
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|---|---|
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Family
ID=16052134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60178648A Expired - Lifetime JPH0817159B2 (ja) | 1985-08-15 | 1985-08-15 | 堆積膜の形成方法 |
Country Status (2)
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|---|---|
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| JP (1) | JPH0817159B2 (ja) |
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| US5874350A (en) * | 1987-03-20 | 1999-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for preparing a functional thin film by way of the chemical reaction among active species |
| US5269848A (en) * | 1987-03-20 | 1993-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for preparing a functional thin film by way of the chemical reaction among active species and apparatus therefor |
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| JPH02258689A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-19 | Canon Inc | 結晶質薄膜の形成方法 |
| US5106453A (en) * | 1990-01-29 | 1992-04-21 | At&T Bell Laboratories | MOCVD method and apparatus |
| JPH08148431A (ja) * | 1994-11-24 | 1996-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | Ｍｂｅ装置、及びガス分岐配管装置 |
| US5702530A (en) * | 1995-06-23 | 1997-12-30 | Applied Materials, Inc. | Distributed microwave plasma reactor for semiconductor processing |
| US6618425B1 (en) * | 1999-11-17 | 2003-09-09 | Cymer, Inc. | Virtual laser operator |
| US6503563B1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-01-07 | Komatsu Ltd. | Method of producing polycrystalline silicon for semiconductors from saline gas |
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|---|---|---|---|---|
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| US3188230A (en) * | 1961-03-16 | 1965-06-08 | Alloyd Corp | Vapor deposition process and device |
| US3203827A (en) * | 1962-06-26 | 1965-08-31 | Union Carbide Corp | Chromium plating process |
| US3218204A (en) * | 1962-07-13 | 1965-11-16 | Monsanto Co | Use of hydrogen halide as a carrier gas in forming ii-vi compound from a crude ii-vicompound |
| US3224912A (en) * | 1962-07-13 | 1965-12-21 | Monsanto Co | Use of hydrogen halide and hydrogen in separate streams as carrier gases in vapor deposition of ii-vi compounds |
| US3306768A (en) * | 1964-01-08 | 1967-02-28 | Motorola Inc | Method of forming thin oxide films |
| US3466191A (en) * | 1966-11-07 | 1969-09-09 | Us Army | Method of vacuum deposition of piezoelectric films of cadmium sulfide |
| US3506556A (en) * | 1968-02-28 | 1970-04-14 | Ppg Industries Inc | Sputtering of metal oxide films in the presence of hydrogen and oxygen |
| US3655429A (en) * | 1969-04-16 | 1972-04-11 | Westinghouse Electric Corp | Method of forming thin insulating films particularly for piezoelectric transducers |
| US3664866A (en) * | 1970-04-08 | 1972-05-23 | North American Rockwell | Composite, method for growth of ii{11 {14 vi{11 {0 compounds on substrates, and process for making composition for the compounds |
| US3870558A (en) * | 1971-08-17 | 1975-03-11 | Tokyo Shibouro Electric Co Ltd | Process for preparing a layer of compounds of groups II and VI |
| US3850679A (en) * | 1972-12-15 | 1974-11-26 | Ppg Industries Inc | Chemical vapor deposition of coatings |
| US3984587A (en) * | 1973-07-23 | 1976-10-05 | Rca Corporation | Chemical vapor deposition of luminescent films |
| SE393967B (sv) * | 1974-11-29 | 1977-05-31 | Sateko Oy | Forfarande och for utforande av stroleggning mellan lagren i ett virkespaket |
| JPS5242075A (en) * | 1975-09-29 | 1977-04-01 | Nippon Denso Co Ltd | Device for controlling gas atmosphere in semiconductor producing equip ment |
| JPS52140267A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Vapor epitaxial crystal growing device |
| JPS5914543B2 (ja) * | 1976-05-25 | 1984-04-05 | 日本電気株式会社 | プラズマデポジション装置 |
| USRE31708E (en) | 1976-11-01 | 1984-10-16 | Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide | |
| US4146657A (en) * | 1976-11-01 | 1979-03-27 | Gordon Roy G | Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide |
| US4206252A (en) * | 1977-04-04 | 1980-06-03 | Gordon Roy G | Deposition method for coating glass and the like |
| US4180596A (en) * | 1977-06-30 | 1979-12-25 | International Business Machines Corporation | Method for providing a metal silicide layer on a substrate |
| GB2038883B (en) * | 1978-11-09 | 1982-12-08 | Standard Telephones Cables Ltd | Metallizing semiconductor devices |
| GB2038086A (en) * | 1978-12-19 | 1980-07-16 | Standard Telephones Cables Ltd | Amorphous semiconductor devices |
| US4239811A (en) * | 1979-08-16 | 1980-12-16 | International Business Machines Corporation | Low pressure chemical vapor deposition of silicon dioxide with oxygen enhancement of the chlorosilane-nitrous oxide reaction |
| US4282267A (en) * | 1979-09-20 | 1981-08-04 | Western Electric Co., Inc. | Methods and apparatus for generating plasmas |
| EP0040939B1 (en) * | 1980-05-27 | 1985-01-02 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Manufacture of cadmium mercury telluride |
| JPS5710920A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Canon Inc | Film forming process |
| US4522663A (en) * | 1980-09-09 | 1985-06-11 | Sovonics Solar Systems | Method for optimizing photoresponsive amorphous alloys and devices |
| FR2490246A1 (fr) * | 1980-09-17 | 1982-03-19 | Cit Alcatel | Dispositif de deposition chimique activee sous plasma |
| US4357179A (en) * | 1980-12-23 | 1982-11-02 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method for producing devices comprising high density amorphous silicon or germanium layers by low pressure CVD technique |
| US4402762A (en) * | 1981-06-02 | 1983-09-06 | John Puthenveetil K | Method of making highly stable modified amorphous silicon and germanium films |
| US4359490A (en) * | 1981-07-13 | 1982-11-16 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Method for LPCVD co-deposition of metal and silicon to form metal silicide |
| JPS6053745B2 (ja) * | 1981-07-31 | 1985-11-27 | アルバツク成膜株式会社 | 二元蒸着によつて不均質光学的薄膜を形成する方法 |
| US4652463A (en) * | 1982-03-29 | 1987-03-24 | Hughes Aircraft | Process for depositing a conductive oxide layer |
| US4615905A (en) * | 1982-09-24 | 1986-10-07 | Sovonics Solar Systems, Inc. | Method of depositing semiconductor films by free radical generation |
| US4515107A (en) * | 1982-11-12 | 1985-05-07 | Sovonics Solar Systems | Apparatus for the manufacture of photovoltaic devices |
| JPS59119359A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-10 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
| JPS6026664A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Canon Inc | アモルフアスシリコン堆積膜形成法 |
| US4637938A (en) * | 1983-08-19 | 1987-01-20 | Energy Conversion Devices, Inc. | Methods of using selective optical excitation in deposition processes and the detection of new compositions |
| US4526809A (en) * | 1983-10-19 | 1985-07-02 | University Of Delaware | Process and apparatus for formation of photovoltaic compounds |
| US4595601A (en) * | 1984-05-25 | 1986-06-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of selectively forming an insulation layer |
-
1985
- 1985-08-15 JP JP60178648A patent/JPH0817159B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-25 US US07/186,770 patent/US4849249A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| １．第４２回応物学会予稿集（１９８１−１０−７）、Ｐ．４３８，９ｐ−Ａ−６ |
| ２．「電子材料」１９８２年９月号，Ｐ．３７〔図６〕 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4849249A (en) | 1989-07-18 |
| JPS6240717A (ja) | 1987-02-21 |
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