JPS5892218A - 半導体装置作製方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラズマ気相法によシ、再現性、特性のよい半
導体装置を作製する方法に関する。

本発明はプラズマ気相法によシ反応炉内に設けられた基
板上にＰ型およびＮ型の半導体層を有する第１の半導体
装置を形成した後、この半導体装置のＮまたはＰ型不純
物が次に作られるＰまたはＮ型の半導体層中に反応装置
の内壁まため、この各工程の間に前回作られた半導体層
上に真性または実質的に真性（以下１層という）のコー
ティング用の被膜を形成する工程（この場合は次の工程
の最初に作られる被膜歳ｉｒシコーティングしてもよい
）Ｋよシ実質的に過去の履歴を除去してしまうことを目
的としている〇さらＫまたは前回作られた半導体層のう
ち、反応装置の内壁、基板のホルダー等の表面に付着し
たものをａｙ等の反応性気体をプラズマ化するととＫよ
シ除去してしまう工程を設けることを目的とする。

もきわめてすぐれたものとすることがで話るという特徴
を有する。

また本発明は反応炉内に設けられた基板上に少くともひ
とつの接合特にＰ工層、Ｐ工、Ｎ工またはＰＮ接合を有
する半導体装置において、反応炉の内壁特にプラズマ原
子または反応性気体が衝突する内壁よシネ細物特に酸素
、アルカリ金属原子が放出されることを防ぐため、これ
らの表面にあらかじめ真性または実質的に真性の半導体
層例えば非単結晶珪素を形成することを目的としている
。

本発明はこれらの実質的に除去するためのコーティング
によシ再放出を防ぐため、半導体層を半導体装置の作製
に必要な電磁エネルギの出力Ｐｏ例えば５〜１００Ｗ、
ｉ度Ｔｏ例えば２００〜３２０°Ｃに対し、ＰＯ−１０
Ｗ（但し最低５ｗとする）〜Ｐ。

＋３０Ｗの範囲、またＴｏ−５０’０−Ｔｏ＋５０＠Ｏ
特に好ましくけＰｏ、　Ｔｏと同じまたは概略同じ条件
にて作製し、０．２〜１μの厚さに形成せしめることを
特徴としている。

従来プラズマＣＶＤ法に関しては、ひとつの反応炉にて
ＰＩＮ接合等を有する半導体装置の作製が行なわれてい
た０しかしこの接合を〈シがえし行なうと、全くわけの
わからない劣化、バラツキに悩まされてしまい、半導体
装置としての信頼性に不適当なものしかできなかった。

この原因を調べた結果、仁の最大の原因は、反応炉内に
付着している酸素、アルカリ金属が半導体層中に混入し
て、電気伝導度の低下をもたらすものであり、酸素にあ
ってはｌＰＰＭの混入であっても、暗示導度ＩＣ１’　
（、ｉ　ｃ　ｍ）を１Ｍ　（ｒＬｃ　ｍ５’と１／１０
０Ｋまで下げてしまってに走。

またアルカリ金属にあっても、５ＰＰＭの混入において
、Ｐ型、Ｉ型の伝導度の低下また透明導電膜の伝導度の
低下をもたらしてしまった。

これらの混入を防ぐため、反応炉の内壁また基板のホル
ダー（ボートともいう）の特にプラズマによる反応性気
体にスパッタされる部分に対して、あらかじめ半導体層
を０．２〜２μの厚さに形成させ、コーティングしてし
まうことがきわめて重要であった。さらに再現性特性劣
化に対しては、ひとつの半導体装置の作製に対し、その
最後の工程がＫまたはＰ型半導体層を作シまた次の最初
の工程にＰまたはＮ型の半導体層を作ろうとした時、１
０〜１０　ｃ　ｍ’の濃度に最初の不純物例えばリンが
Ｐ型半導体層中に混入してしまう。このためＰ型半導体
層は例えば１０〜１０ａｍの濃度にホウ素を添加してＰ
型層としてもその電気伝導度はリンの混入によシ再結合
中心が増加するためきわめて特性が悪く、混入がない場
合１ｄ〜１６′（ＡＣｍ）Ｉに対し、１０−ｘｌ　Ｏ”
　（ＡＯｍ）’と１／１００〜１／１０００１．か得ら
れなかつ友。

このためＰＩＮ型光電変換装置においては２〜４％の効
率を各ランごとのバラツキを±２００チも有して得られ
たにすぎず好ましくなかっ九〇しかし本発明方法にあっ
ては、８〜１０％の約３〜５倍の高い変換効率を得るこ
とができるようになった。

またこの不純物酸素ドーピングの効果を少くするため、
本発明人の出願になる特許願　半導体装置作製方法　５
６−５５６０８（態表示５３−１５２８８’／昭和５３
年１２月１０日出願）が知られている。これは例えばＰ
工Ｎ半導体装置を作ろうとする時、各Ｐ層、１層、Ｎ層
をそれぞれ独立の反応炉を作シ、基板をその層間を移動
せしめることによシ行わんとするものである。この方法
にあっては、本発明と同じ対策を持つことができ、きわ
めて好ましい電気的特性を得ることができる。しかしそ
の場合、装置はひとつの室の方式の３倍であシ、製造コ
ストが２．５〜３倍も高価になってしまう。さらに多量
生産向きでない等の欠点を有していた。

本発明けかかる反応デルτおいて、特に横型の反応炉に
おいて特に有効である。また多量に基板上に半導体装置
を特徴とする特に有効であり、半導体装置ひとつあたシ
の装置の減価償却を含めて、製造コストをたて型反応炉
の１／１００にできるという大きな特徴を有している。

すなわち本発明はかかる多量生産用に横型に配置された
反応炉または反応筒（１０〜３０　ｃ　ｕｓ、長さ１〜
５ｍ）を用いる方法を中心として記す。

かかる反応筒の外側に一対の反応性気体をプラズマ化す
る電磁エネルギ供給用の電極と該電極の外側にこの反応
筒および電極を囲んで加熱装置とを具備し、この反応炉
内を炉方向に反応性気体を流し、この気体の流れにそっ
て基板を配置せしめ九ものである。

さらにかかる装置内に一対の電極によ多発生する電磁界
に垂直または平行に基板を配置し、これを複数段または
樋数列配置して２〜２０ｃ♂の基板例、えば１０　ｃ　
ｍ’の基板を２０段２０列計４００まいの被形成面上に
一度に被膜特に珪素、炭素炭化珪素または珪化ゲルマニ
ューム、ゲルマニューム鼓膜すなわち４価の元素を中心
とした半導体膜を形成せしめることを中心として記す。

本発明は炭素−珪素結合を有する水素化物またはハロゲ
ン化物（炭化珪化物気体）よりなる反応性気体、シラン
（ｓｔｎｕ　　ｎ　１）の如き珪化物気体またはアセチ
レン等の炭化水素を用いて被形成面上に非単結晶の炭化
珪素、珪素または炭素を主成分とする被膜を０．０５〜
１ｔＯｒｒの反応炉圧力で１００〜４００°Ｃの温度で
形成せしめるプラズマ気相法にｊ′、１する。

本発明はさらにかかる反応性気体に膳価の不純物である
Ｂ、　ＡＩ、　Ｇａ、Ｉｎを含む不純物気体例えばジボ
ラン（Ｂ局、Ｖ価の不純物を含む不純物気体例えばフオ
スヒン（ｐａ）またはアルシン（Ａ　ｓ　Ｈ，）を漸次
添加して被形成面を有する基板上に密接してＰ型層、さ
らに工型層およびＮ型層をＰ工Ｎの順序に−Ｃ積層形成
せしめ、これをくシかえし、安定して作製することを目
的としている。さらに本発明はプラズマ化する電磁エネ
ルギのパワーによシ、アモルファス構造の半導体（ム８
という）、５〜１００ムの大きさの微結晶性を有するセ
ミアモルファス（半非晶質、以］８Ａ８という）を九は
５〜２００Ａの大きさのマイクロポリクリスタル（微多
結晶、以下ＰＣという）の構造を有する半導体の如き非
単結晶半導体層を作製せんとするものである。さらｒｃ
強い電磁エネルギを与える場合、基板表面ではスパッタ
ーされた電気的に欠陥だらけのアモルファス構造ｔζな
シやすい０かかる欠陥構造をなくすため、基板は互いに
１０ｗ４０ｍｍ代表的には２０〜２５ｍｍ離間し、プラ
ズマ反応に２００〜５００Ｗという高いエネルギが必要
な場合であっても、被形成面上にはこのスビーシスの実
質的なプラズマエネルギを得る距離を基板間の距離で制
御し、実質的に２〜ａＯＷという弱いパワーで被膜化せ
しめると同等の特性を有せしめたことを特徴とする。

このため本発明においては、その出発物質である反応性
気体に炭化珪素（８ｉＸＯ／−Ｘ　Ｏα〈１）を作ろう
とした場合、炭素−珪素結合を有する材料を用い友。す
なわち炭素−珪素結合を有する水素化物またはノ・ロゲ
ン化物例えばテトラエチルシラン（ａｌ（ｃ砧）弾Ｋ　
ＴＭＥＩという）、テトラエチルシラン（ｓ　１（ａ、
Ｑ）　、　ｓ　１（ｏＱ　ｘｏ１＊ｔ（Ｉｓ　ｘ＝　３
）Ｓｉ（ＣＱＸ１１１ｔχ１’−ｘε３）等の反応性気
体を用いて反応生成物中に８１−０結合を得やすくして
いる。

また珪素を主成分とする被膜を得ようとする時は８１ｎ
Ｈｔ−、Ｃｎ２Ｎ）のシラン、８１Ｆ９またはこれらの
混合気体を用いた。炭素を得ようとする時は、アセチレ
ン（０、幻またはエチレン（０鳥を主として用いた。こ
うすることによシ、珪素（Ｓ　１＞　、炭【珪素（Ｅｌ
　ｉ　ｘ　０７−、　Ｏ＜ｘ＜　１）または炭素（０）
（これらを合わせるとｓ　１ｘ　０ｒ−ｒ　（ｏ≦Ｘ≦
１）と示すことができるため、以下炭化珪素という時は
８１ＸＣ，、（ＯｔＸ４１）を意味するものとする）を
作製する。

さらにここに璽価または７価の不純物を添加して被形成
面よりＰ型、１型（真性またはオートドーピング等を含
む人為的に不純物を添加しない実質的に真性）さらＫＮ
型の半導体または半絶縁体を作製した。

さらにかかる反応性気体を用いると、反応炉を１気圧以
下特に０．０１〜１０ｔＯｒｒ、代表的には０．３〜Ｏ
，５ｔｏｒｒの圧力下にて５０Ｗ以下の電磁エネルギに
おいても、例えば０．０１〜１００ＭＨｚ特Ｋ　！ＳＯ
ＯＩＣＨｇ　ｔたは１３．５６ＭＨｚにおいて被膜を形
成することが可能である。即ち低エネルギプラズマ、Ｏ
ＶＤ装置とすることができた。

サラＷｃ５ｏ〜６００Ｗという高エネルギプラズマ雰囲
気とすると、形成された炭化珪素は微結晶化し、その結
果Ｐ型またはＮ型において、ホウ素またはリンを０．１
〜５％（ここでは（ＢＨまたはＰＩＥ）　／　（炭化物
気体または炭化珪化物気体＋珪化物気体）の比をパーセ
ントで示す）添加した場合、低エネルギでは電気伝導度
は１０〜１ｏ←ｃｍ）′であったものが１０〜１０（、
ｎａｍ）’と約千倍にまで高めることができた。

さらＫこの高エネルギ法を用いて得られた炭化珪素は５
〜２００Ａの大きさの微結晶構造を有するいわゆる日ム
Ｂ構造を有せしめることができた。

かかるＢＡＲにおいて、そのＰまたはＮ型の不純物のア
クセプタまたはドナーとなるイオン化率を９１〜１００
チを有し、添加した不純物のすべてを活性化することが
できた。

以下に図面に従って本発明のプラズマ気相法を説明する
。

第１図は本発明を用いたプラズマ０ＶＤ装置の概要を示
す。

第１図において被形成面を有する基板（１）は角型の石
英ホルダーにて保持され、図面では１段２列計１４まい
の構成をさせている。基板およびホルダーは反応炉の前
方の別室−に入口（３ｏ）よシ予め設置され、パルプ（
３２）ロータリーポンプ（３３）によシ真空びきがなさ
れる。さらに開閉とびら（３荀を開けて、反応炉内に自
動送シ装置によシ導入され、さらにミキサー用混合板（
３ツも同時配置される。これらは反応炉、別室ともに真
空状態においてなされ、反応炉内に酸素（空気）が少し
でも混入しないように務めた。

さらに開閉とびら（３４）を閉じたことによシ、図面の
如く電極（９）、Ｃｌ０）の間に基板が配置された０各
基板はＮｏ〜４０ｍｍ代表的には２０〜２５ｍｍの間か
くをおいて配列されておシ、このホルダーによる反応性
気体は反応炉（ハ）の前方にミキサ（８）を設は層流と
し、さらにこれらの反応性気体が基板の間の空隙に均一
に注入するように設けである。被形成面は基板の下面ま
たは互いに裏面を重ね合わせて垂直に配置された側面で
ある。

また図面は反応系を上方よシながめた構造を示したもの
であシ、基板（１）は互いに裏面を合わせて垂直に配置
させている０かくの如く重力を利用してフレイクを下部
に除去することは、量産歩留りを考慮する時きわめて重
要である。さらにこの基板（荀を折入させた反応炉（２
）には、この基板に垂直または平行（特に平行にすると
被膜の均一性が得やすい）に電磁エネルギの電界が第２
図■または（Ｂ）特Ｋ　ＣＢ）の如くに加わるように一
対の電極（９）ρＯ）を上下または左右に配置して設け
た０との電極の外側に電気炉（６）が設けられておシ、
基板（１）が１００−４００°Ｃ代表的には３００°Ｃ
に加熱されている。

反応性気体は水素またはへリュームのキャリアガス例え
ばヘリュームを（至）よシ、璽価の不純物である。＆≦
にセ一／◇◆より、７価の不純物であるフオスヒンを（
ｌ→よシ、■価の添加物である珪化物気体のシランを０
時より導入した。

また炭素−珪素結合を有する反応性気体ＴＭ８（至）を
用いると、初期状態で液体であるためステンレス容器Ｑ
υに保存される。この容器は電子恒温層（イ）により所
定の温度に制御されている。

このＴＭ８は沸点が２６６０であり、ｐ−タリーポンプ
０′４をパルプ（１カをへて排気させ、反応炉内を０．
０１〜１ＯｔＯｒｒ特に０．０２〜０．４ｔｏｒｒに保
持させた。こうすることによシ、１気圧よシ低い圧力に
よシ結果として特に加熱しなくても７Ｍ８を気化させる
ことができる。この気化した７Ｍ８を１ｏｏ−の濃度で
流量計を介して反応炉に導入することは、従来の如く容
器学力をバブルして反応性気体を放出するやυ方に比較
して、その流量制御が精度よく可能でちゃ、技術上重要
であるＯ 実用上流量計がつまった場合、図面において（ハ）よシ
ヘリエームを導入した。

また反応筒０１またはホルダー（２）の内壁または表面
に付着した反応生成物を除去する場合は卯よル０１．ま
たはＯＦ、＋　Ｏ，（２〜６チ）を導入し、電磁エネル
ギを加えてフッ素ラジカルを発生させて気相エツチング
をして除去した。

さらにこのプラズマ放電においては、反応性気体が混合
室（８）をへて混合された後、励起室（ハ）において分
解または反応をおこさしめ、反応生成物を基板上に形成
する空間反応を主として用い九。電磁エネルギは電源（
４）よシ直流または高周波を主として用いた。

このようにして被形成面上に炭化珪素被膜を形成した。

例えば基板温度３００”Ｏ，高周波エネルギの出力２６
Ｗ１　シランまたはテＭ８５０ｃｃ、イ分キャリアガス
としてのＨｅ　２５０ｅｃＺ分とした。

（反応性気体／Ｈｅ）５において１６０ム／分の被膜成
長速度を得ることができた。

さらにこの被膜形成には、ＦＩＮ接合、ｐＨ接合、Ｐ工
、Ｎｘ接合、Ｐ工ＮＰ１１１接合等をその必要な厚さに
必要な反応生成物を基板上に漸次積層して形成させた。

このようにして被形成面上に被膜を形成させ倫 てしまった後、反応　　　を反応筒よシ十分にパージし
た後、開閉とびら（３４）を開け、ミキサ用混合板（３
５）　、ジグ（３）上の基板を別室−に自動引出し管に
よシ反応筒および別室をともに真空（０，（ｌｔｏｒｒ
以下）Ｋして移動させた。さらに開閉とびら（３４）を
閉じた後、別室に（３１）よりパルプを開けて空気を充
填し大気圧とした後、外部にジグおよび被膜の形成され
た基板をとル出したＯ 以上の実施例よシ明らかな如く、本発明は反応性気体を
ミキサ（８）にて混合した後、排気口（６）１層状（き
りｐにはプラズマ化された状態ではランダム運動をして
いた）Ｋ流し１この流れに平行に基板を配置して被形成
面上にその膜厚が±５％以内のパラツキで０．１〜３μ
の厚さに被膜を形成せしめたことを特徴としているＯさ
らにこの際プラズマをグロー放軍法を利用しておこさせ
るが、その電極を反応筒の外側に配置せしめ、多量の基
板に均一にプラズマがおこるようにしたことを特徴とし
ている０１＋被膜の形成に際し、図面の如く１段２列で
はなく、２０段２０列の如く反応筒を長くする場合、０
．４’ｔＯｒｒではなくさらＫＯ０２，０，１，０、０
５ｔｏｒｒとよシ低圧にすることが、その膜質の均−性
特に最前列と最後列との均一性を得しめる上に重要であ
る０ またこの反応筒内に酸素等の制御できない酸化物気体の
混入を防ぐため、別室を設け、この別室を介して大気中
での作業と結合せしめたことけ、得られた被膜の特性の
再現性を得るのにきわめて重要であった。

第２図は第１図の図面における排気口（６）方向よシみ
た基板（１）の配置と電極＜９）、（１のとの関係を示
す。図面において体）は基板を水平、電極（９号（１０
）による電磁界を水平方向に配置したもので、この場合
一度に導入できる基板の枚数をふやすことができる。

第２図ＣＢ）は電極（鴨（１０）による電磁界、基板側
）ともに垂直にしたもので、基板の配置数が（４）の２
倍になる。

第３図は本発明の半導体装置作製方法の操作手順チャー
トを示したものである。

図面において０″である０りは反応炉の真空引によるＯ
、　ｏｘｔｏｒｒ以下の保持を示す。さらにａ１″の０
０）は本発明による反応炉または反応筒およびホルダー
に珪素または炭化珪素のコーテイングを示す。

このコーティングはその詳細を示すと第３図（Ｂ）、（
０）である。第３図（９）は真空引（４９）により０．
０１ｔｏｒｒ以下ＫＬ、１０〜３０分保持した後、水素
を電磁エネルギによ＃）０〜３０分３０〜５０Ｗの出力
によりプラズマクリーニングを行ない、吸着、水分、酸
素を除去した。さらにその水素を除去した後、←）によ
りヘリュームを同時に３０〜５０Ｗの出力によシュ０〜
３０分プラズマ化し、さらに表面の水素を除去した。こ
の水素プラズマ発生（５ｏ）に対しては、水素中に１〜
５％の濃度でＨｏｅ、または０１を添加して行なうと、
塩素ラジカルが同時に発生し、このラジカルが石英等ホ
ルダーの内側に存在しているナトリュームの如きアルカ
リ金騙をすい出す効果を有する。このためパックグラウ
ンドレベルでのナトリューム、水分、酸素の濃度を形成
された被膜中にて１ｏｃｍ以下にすることができ、きわ
めて重要な前処理工程であった〇 この塩素を添加した場合、さらにこの壁面に残留吸着し
た塩素を除去するため（５１）の不活性気体によるスパ
ッタリングによる除去も有効であった。

この後これらの系を真空引した後、珪化物気体であるシ
ランまたは炭化珪素化物であるτＭＢを導入し、プラズ
マエネルギによシ分解して、０．１〜２μ代表的には０
．２〜０．５ｐの厚さに形成させた。これらの被膜形成
をさせる際、高い電磁エネルギが力ねわる領域すなわち
不純物が再放出されやすい領域に特に厚くつきゃすく、
二重に好ましい結果をもたらせた。

かかる本発明の複雑な前処理工程を行わない場合であっ
ても、第３図（０）　Ｋ示す如く真空引の後、珪素また
は炭化珪素を（５２）において同様に０．１〜２μ形成
し、反応炉壁がらの酸素、アルカリ金稿の再放出を防ぐ
ことが有効でめった。

また第３図（Ａ）　ｔ、ｃおいては半導体装置の作製の
ため、基板のコーティング、系の真空引（４］）さらに
ＰまたはＮ型半導体０作ｍ（４２）、工型半導体層の作
製（ａｉ、ｙ型半導体層の作製０４）を行い、第１の半
導体装置を作製α８）シた。この半導体装置は前記した
ｐ工、ＮＸ、　Ｐ工層、ＰＮ等の接合を少くとも１つ有
するディバイス設計仕ｋＫよって作られなければならな
いことはいうまでもない。

さらＫこの後、この系に対し、反応炉のみまたけこの反
応炉とホルダーを挿入設置された反応系に対しく４６）
Ｋ示す工型半導体層またはＣ２）に示す半導体層と同じ
半導体層のコーティングにワ にした。その詳細は第３図鴨（Ｏ入％（６）に示す。

すなわち第３図φ）は前記しｆＣｉｌｌ　ｈ　ＩＬと同
じく真空引（４９）水素プラズマ放電（５ｏ）ヘリュー
ムプラズｉ処理（５１）、）４ｆ４ｒｙのランの最初の
工程の半導体層を形成する工程（５２）を有する。しか
しこの（５０）　（５］）がすでに■での０６）で行わ
れているため、一般には（０）の（５２）での０．１〜
２μの厚さの半導体層の作製で十分であった。

ｔ７’？この前の半導体装置の作製（４ｏ）すなわち前
のランでの履歴をなくす九め、鮪（ＩＯＫ示すプラズマ
エツチング工程を行ってもよい０すなわち第３図（Ｂ）
は真空引（４９）ＯＩＦま九は０１Ｐ＋ＯＱｌ’Ｊ５％
）を第１図でのα力より導入し、２０分〜１時間プラズ
マエツチング（５■を行なった。さらに真空引をしてそ
の後Ｃ１アの残留物を除去するため水素プラズマ処理（
５０）を１０〜３０分、さらにとの１層に０．０５〜０
．５μの１型または次の工程の最初のランの半導体層（
４２）と同様の導電型、成分簡単な方法としては（６）
に示す（４Ｇ）の真空引、プラズマエツチング（５段残
部吸着ガスの除去（６ｏ）Ｃ程を行なった。

かくすることにより第１の半導体装置の作製（４Ｂ）の
最後工程ｃ４）と次の工程（４８）の最初の工程（４２
）との間でＰまたはＮ型の不純物が互いＫ（４２）にて
混入する可能性を除去することができた。

また０荀での炭素、ゲル！二予−ム等の添加物を０２）
Ｋて混入することも防ぐことができた。

かかる本発明の方法によりその効果を評価した結果を第
４図に示す０ 第４図は本発明方法を用いて作られた光電変換装置の結
果である０この場合基板として金属例えばステンレス基
板または透光性基板であるガラス上にエテＯを５００〜
２０００ム、さらにこの上に酸化スズまたは酸化アンチ
モンを１００〜５００ムの厚さに形成させた多重膜の電
極を有する基板を用いたＯこの上ＫＰ型型化化珪素ｓｔ
ｘｃ、、　Ｏ（Ｘ’−１）（例えばｘ＊　０．３〜０．
５）を１００〜３００ムの厚さにまたこの１藺に真性ま
たは実質的に真性のムＳまたは８ム８の珪素を０．４〜
０．′７μの厚さに、さらにこの上面ＫＭ型型化化珪素
ｓｉｘｏ、−、ｏごＸＣＸ例えば！、０．３〜０．５）
を１００〜３００ムの厚さに形成さ、（１，（４４）、
　（４２ｉ）・・・に対応させた。

さらにこの後この工程にＩＴＯを６００〜８００ムの厚
さＫまたはアルミニューム金属膜を真空蒸着法で形成し
て光電変換装置を作った。その変換効率を第４図（Ａ）
に示す。

ｘｃｍのセルの大きさでムＭ　１（ｌ　ＯＯｍＷ／ｃ　
ｊ）の条件にて前処理００）をいれない場合Ｑυの３−
が、また前処理を行なうと００）の値が得られた。さら
に中間の０６）の工程を加えることによるランＬ（ （製造１〕鼻）のＡ１４−の奪合（６０）になシ全く加
えないと（６］）が得られた。

（６０）はその効率が１１〜９チを得ることができるの
に対し、本発明方法を用いない場合１〜４チしがなかっ
た。

さらにこのセル面積をｘｏｏｅｍ”にすると、本発明方
法を用いると７〜９チの効率を得ることができるのに際
し、本発明方法を用いないと０〜３９１＋であった。特
にダイオード特性がないものが３０チ以上を有し、製造
不可能であり九。

第４図φ）は特に表面程にてＰ型の半導体を作る工程で
１型の珪素半導体を作った場合の電気伝導度の値を示す
。

前工程でＰ型半導体を作シ、本発明方法の中間処理法の
前処理を行なわない時、ムＭ１の光照射による電気伝導
度が（６５）である。暗伝導度（６４）漣の場合セ１卜
ゐ一′またその値も１０〜１０で大きにパラツキがあっ
た０他方本発明の前処理を行なった場合、光示”導度Ｑ
Ｏ）、暗伝導度（１ｄ）力監得られた。まえ中間処理を
行なった時す伝導度（６つ、暗伝導度（６３）が得られ
た０これらは本発明におけるドーピング効果防止がいか
に重要であるかを明確に示したものであるＯ 以上の説明より明らかな如く、本発明は同一反応筒を用
いて光電変換装置または発光素子のみならず、電界効果
半導体装置、フォトセンサアレー等の各種の半導体装置
を作製する上にきわめて重要な製造装置および製造方法
を提供したものであり、これにより従来たて型のプラズ
マ０マＤ装ｆｌｌｆｔｃｃ１ｏｃｍ′を４まい作ると同
じ時間で、１００〜５００まいの基板上に非単結晶半導
体膜を作ることができ、きわめて多量生産向きである。

さらに本発明の如き電極構造または基板の配置をするこ
とによｆｉ、ＰＩＮ構造を有する光電変換装置において
１０チ以上の変換効率をくシかえし安定して得ることが
でき、その膜質においてもきわめてすぐれたものであっ
た。

本発明においては、炭化珪素φｉＸＯ＋−ＫＯ（ｘ４１
）を中心として記した。しかし反応性気体をゲルマンを
用いると、５ｉｘＧｅ、−（０！−ｘ（−りを得ること
力文でき、第１のＰ工Ｎ構造を珪素と炭化珪素によシさ
らに第２のＰ工Ｎ構造を珪素と珪化ゲルマニュームによ
りＰ工ＮＰＩＮ構造いわゆるタンデム構造を得ることも
可能である。

本発明は第１図に示す横型のグラズマＯＶＤ装置を中心
として示した。しかしその電極の作シ方を誘電型とした
り、またアーク放電を利用するプラズマ０ＶＤ装置であ
っても本発明は有効である。またたて型、れ１偵型のペ
ルジャー型のプラズマ０ＶＤ装置であっても同様に本発
明方法を適用することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のプラズマ気相装置である。 第２図は第１図の一部を示す。 第Ｓ図は第１図の装置を用い、本発明方法のプラズマ気
相法を用いるチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　プラズマ気相法により反応炉内に設けられた基板
   上に少くともひとつの接合を有する半導体装置を形成す
   るに際し、前記反応炉の内壁または半導体層が形成され
   る領域にあらかじめ真性または実質的に真性の半導体層
   を形成することを特徴とする半導体装置作製方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、真性または実質的
   に真性の半導体層は接合を有する半導体装置の作製に用
   いられる電磁エネルギＰｏに対し、ＰＯ−１０ＷＡ−Ｐ
   Ｏ＋３０Ｗの範囲の電磁エネルギを加えて形成せしめる
   ことを特徴とする半導体装置作製方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、真性または実質的
   に真性の半導体層は接合を有す　□る半導体装置を作製
   することを特徴とする半導体装置作製方法。