JPS58100470A - 光導電素子の製造方法 - Google Patents
光導電素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS58100470A JPS58100470A JP56199205A JP19920581A JPS58100470A JP S58100470 A JPS58100470 A JP S58100470A JP 56199205 A JP56199205 A JP 56199205A JP 19920581 A JP19920581 A JP 19920581A JP S58100470 A JPS58100470 A JP S58100470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- discharge power
- amorphous silicon
- formation
- power
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
- H10F71/103—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板への付着が良く、膜形成速度の速い非晶
質水素化シリコンを主成分とする光導電素子の製造方法
を提供するものである。
質水素化シリコンを主成分とする光導電素子の製造方法
を提供するものである。
非晶質水素化シリコンは、太陽電池、撮像管等の光導電
現象を利用した装置に用いる材料として、開発、研究が
なされている。
現象を利用した装置に用いる材料として、開発、研究が
なされている。
非晶質水素化シリコンの製造方法には、イオンブレーテ
ィング法、ＣＶＤ法、グロー放電ＣＶＤ法２反応性スパ
ッタ法等がある。このうちイオンブレーティング法、グ
ロー放電法９反応性スパッタ法は、Ｈ２やＡｒの気体プ
ラズマ中で膜の堆積を行なうものである。これらの方法
は気体プラズマによって反応が促進される効果をもって
いるので水素化シリコンの製造方法に良く用いられてい
るＯ しかし、プラズマによって発生したイオンが基板衝突し
、基板に損傷を与えることが少なくない。
ィング法、ＣＶＤ法、グロー放電ＣＶＤ法２反応性スパ
ッタ法等がある。このうちイオンブレーティング法、グ
ロー放電法９反応性スパッタ法は、Ｈ２やＡｒの気体プ
ラズマ中で膜の堆積を行なうものである。これらの方法
は気体プラズマによって反応が促進される効果をもって
いるので水素化シリコンの製造方法に良く用いられてい
るＯ しかし、プラズマによって発生したイオンが基板衝突し
、基板に損傷を与えることが少なくない。
プラズマの放電パワーが大きくなるほど、この損傷は大
きくなる。この損傷を減少するには、放電電力を小さく
すれば良いが膜堆膜速度は小さくなり、生産性が悪くな
る。
きくなる。この損傷を減少するには、放電電力を小さく
すれば良いが膜堆膜速度は小さくなり、生産性が悪くな
る。
この様子を反応性スパッタ法による場合を例にして説明
する。マグネトロン形スノ（ツタ装置において、シリコ
ン多結晶をターゲットとし、基板温度２６０℃、圧力２
Ｘ １０二’ Ｔｏ ｒ ｒ ＋ ｐＲ〆ＰＡｒ ＋
Ｐ Ｈ２） ヨ’ ０．５の条件でガラス基板上のＳ
ｎ Ｏ２膜の上に非晶質水素化シリコンを形成したとき
の膜形成速度を第１図に示す。この図から膜を高速で形
成するためには放電電力を大きくすれば良いことがわか
る。しかし、この図の例では３０ ｏｗ以上の放電電力
で膜を形成すると膜のはがれが生じたり、ピンホールが
形成される。また、目で見える損傷以外にもＳ ｎ Ｏ
２と非晶質界面に多くの準位が形成され、非晶質水素化
シリコンの光電特性の劣化がみられる。このような膜に
対する損傷を小さくするには、放電電力をできるだけ小
さくすることが必要である。しかし、膜のはがれない放
電電力２００Ｗで放電を行なった場合、膜形成速度は、
１２５人／分となり、イメージセンサ−用として必要な
２μｍの厚さを形成するには、１６０分も必要となる。
する。マグネトロン形スノ（ツタ装置において、シリコ
ン多結晶をターゲットとし、基板温度２６０℃、圧力２
Ｘ １０二’ Ｔｏ ｒ ｒ ＋ ｐＲ〆ＰＡｒ ＋
Ｐ Ｈ２） ヨ’ ０．５の条件でガラス基板上のＳ
ｎ Ｏ２膜の上に非晶質水素化シリコンを形成したとき
の膜形成速度を第１図に示す。この図から膜を高速で形
成するためには放電電力を大きくすれば良いことがわか
る。しかし、この図の例では３０ ｏｗ以上の放電電力
で膜を形成すると膜のはがれが生じたり、ピンホールが
形成される。また、目で見える損傷以外にもＳ ｎ Ｏ
２と非晶質界面に多くの準位が形成され、非晶質水素化
シリコンの光電特性の劣化がみられる。このような膜に
対する損傷を小さくするには、放電電力をできるだけ小
さくすることが必要である。しかし、膜のはがれない放
電電力２００Ｗで放電を行なった場合、膜形成速度は、
１２５人／分となり、イメージセンサ−用として必要な
２μｍの厚さを形成するには、１６０分も必要となる。
このように非晶質水素化シリコンを形成するのに良質の
膜を得るには、放電電力を小さく、膜形成速度を大きく
するには、放電電力を大きくなければならず、これらを
両立をさせることは従来困難でもった。
膜を得るには、放電電力を小さく、膜形成速度を大きく
するには、放電電力を大きくなければならず、これらを
両立をさせることは従来困難でもった。
ここで、膜のはがれ等の損傷は、基板と非晶質水素化シ
リコンの界面特性に大きく影響を与える。
リコンの界面特性に大きく影響を与える。
−坦、非晶質水素化シリコンが形成されてしまえば放電
電力が大きくなっても界面特性に与える影響は少ない。
電力が大きくなっても界面特性に与える影響は少ない。
本発明は、膜のダメージが膜形成初期に起因するものが
主要であることに注目して、膜形成初期には放電パワー
を小さくし、その後に放電電力を増加させることを特徴
とする。このような本発明の方法によれば、良質の膜を
高速で形成することが可能となる。
主要であることに注目して、膜形成初期には放電パワー
を小さくし、その後に放電電力を増加させることを特徴
とする。このような本発明の方法によれば、良質の膜を
高速で形成することが可能となる。
以下本発明の実施例における半導体素子の製造方法を示
す。
す。
〔実施例１〕
マグネトロンスパッタ装置で基鈑温度２５０’Ｃ。
圧力２ Ｘ １ ｏ−３Ｔｏｒｒ 、 ＰＨ２／（ＰＡ
ｒ＋ＰＨ２） ＝０．４の条件で非晶質水素化シリコン
膜の形成を行なった。
ｒ＋ＰＨ２） ＝０．４の条件で非晶質水素化シリコン
膜の形成を行なった。
初め放電電力１５０Ｗで１０分間膜を形成後、３００Ｗ
で８０分間膜形成を行なうと２μｍの膜が、膜はがれが
生じることなく形成された。なお、同装置で初めから放
電電力３００Ｗで非晶質水素化シリコン膜の形成を行な
うと膜の一部がはがれ、一様な膜とならなかった。
で８０分間膜形成を行なうと２μｍの膜が、膜はがれが
生じることなく形成された。なお、同装置で初めから放
電電力３００Ｗで非晶質水素化シリコン膜の形成を行な
うと膜の一部がはがれ、一様な膜とならなかった。
〔実施例２〕
次にグロー放電法による実施例を示す。第２図に示す反
応炉６中を回転ポンプで真空にした後、同反応炉中にＳ
ｉＨ４とＨ２の混合ガスを導入し、圧力Ｉ Ｔｏｒｒと
する。ＰｓｉＨＶ（ＰｓｉＨ４＋ＰＨ２）−〇、１、基
板温度２ｏｏ℃の条件下で非晶質水素化シリコンの膜形
成を行なう。
応炉６中を回転ポンプで真空にした後、同反応炉中にＳ
ｉＨ４とＨ２の混合ガスを導入し、圧力Ｉ Ｔｏｒｒと
する。ＰｓｉＨＶ（ＰｓｉＨ４＋ＰＨ２）−〇、１、基
板温度２ｏｏ℃の条件下で非晶質水素化シリコンの膜形
成を行なう。
初めは、放電電力６Ｗで１０分間、続いて放電電力３０
Ｗで３０分間膜形成を行なった。第３図に示すようにガ
ラス基板１に設けた透明電極３上に堆積した非晶質水素
化シリコン３上にＡｕ電極４を形成し、サンドインチ構
造とする。このようにして得られた光導電素子において
透明電極２側に正の１ｏｖの電圧を印加したときの分光
感度特性を第４図の実線で示す。初めから放電電力３０
Ｗで３０分堆積した場合の分光感度特性は同図において
点線で示す。膜形成の初期に低電力で膜を形成すること
により、青の光に対ｊる感度が増大していることがわか
る。これは、膜形成初期に放電電力を小さくすることに
より、Ｉｎ２ｏ３と非晶質水素化シリコンとの界面を良
好なものにしたことによると考えられる。良い界面を形
成すると再結合センターが減少し、光の励起により発生
したキャリが再結合せず、電極に到達したものと考えら
れる。青の光に対して、非晶質水素化シリコンは吸収係
数が大であり、特に界面付近で吸収され、界面特性に特
に敏感である。
Ｗで３０分間膜形成を行なった。第３図に示すようにガ
ラス基板１に設けた透明電極３上に堆積した非晶質水素
化シリコン３上にＡｕ電極４を形成し、サンドインチ構
造とする。このようにして得られた光導電素子において
透明電極２側に正の１ｏｖの電圧を印加したときの分光
感度特性を第４図の実線で示す。初めから放電電力３０
Ｗで３０分堆積した場合の分光感度特性は同図において
点線で示す。膜形成の初期に低電力で膜を形成すること
により、青の光に対ｊる感度が増大していることがわか
る。これは、膜形成初期に放電電力を小さくすることに
より、Ｉｎ２ｏ３と非晶質水素化シリコンとの界面を良
好なものにしたことによると考えられる。良い界面を形
成すると再結合センターが減少し、光の励起により発生
したキャリが再結合せず、電極に到達したものと考えら
れる。青の光に対して、非晶質水素化シリコンは吸収係
数が大であり、特に界面付近で吸収され、界面特性に特
に敏感である。
以上の実施例で示したように本発明によれば膜形成初期
に低電力で膜形成を行なうことにより、基板と非晶質シ
リコンの界面の改善ができ、その後には高電力で高速堆
積しているため膜形成速度も減少することがない。
に低電力で膜形成を行なうことにより、基板と非晶質シ
リコンの界面の改善ができ、その後には高電力で高速堆
積しているため膜形成速度も減少することがない。
【図面の簡単な説明】
第４図は、−グネト・ヌ４・夕装置による非晶質水素化
シリコンの放電電力と膜形成速度の関係を示す図、第２
図は本発明の実施例における光導電素子の製造方法を実
施するとき用いるグロー放電装置の構成を示す図、第３
図は同方法によって得られた光導電素子の断面図、第４
図は同光導電素子の分光感度特性を示す図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・・・・非晶質水素化シリコン、４・・・・・
・Ａｕ対向電極。 第１図 方ＸｔＣ力ｒＷ］ 第２図 第３図 第４図 う皮！ （ｎｒｎ）
シリコンの放電電力と膜形成速度の関係を示す図、第２
図は本発明の実施例における光導電素子の製造方法を実
施するとき用いるグロー放電装置の構成を示す図、第３
図は同方法によって得られた光導電素子の断面図、第４
図は同光導電素子の分光感度特性を示す図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・透明電極、
３・・・・・・・非晶質水素化シリコン、４・・・・・
・Ａｕ対向電極。 第１図 方ＸｔＣ力ｒＷ］ 第２図 第３図 第４図 う皮！ （ｎｒｎ）
Claims (1)
- 非晶質水素化シリコンを主成分とする光導電素子をプラ
ズマ中で製造する工程において、前記非晶質水素化シリ
コン膜形成の初期におけるプラズマ放電電力をその後の
プラズマ放電電力よシ小さくすることを特徴とする光導
電素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56199205A JPS58100470A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 光導電素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56199205A JPS58100470A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 光導電素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100470A true JPS58100470A (ja) | 1983-06-15 |
Family
ID=16403880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56199205A Pending JPS58100470A (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 光導電素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100470A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190778A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-20 | Tech Res Assoc Conduct Inorg Compo | 光電変換装置 |
| JPS63313872A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 非晶質薄膜の形成方法 |
-
1981
- 1981-12-10 JP JP56199205A patent/JPS58100470A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190778A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-20 | Tech Res Assoc Conduct Inorg Compo | 光電変換装置 |
| JPS63313872A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 非晶質薄膜の形成方法 |
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