JPS60257513A - シリコン系膜形成状態測定方法 - Google Patents
シリコン系膜形成状態測定方法Info
- Publication number
- JPS60257513A JPS60257513A JP59113821A JP11382184A JPS60257513A JP S60257513 A JPS60257513 A JP S60257513A JP 59113821 A JP59113821 A JP 59113821A JP 11382184 A JP11382184 A JP 11382184A JP S60257513 A JPS60257513 A JP S60257513A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- sih
- silicon
- growth rate
- spectral lines
- 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
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (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】
［技術分野１
本発明は、シランまたは四フッ化ケイ素およびシラン系
ガスのプラズマから非晶質シリコンまたはシリコン化合
物のシリコン系膜を形成する際に、その膜の光電流特性
および膜形成速度を測定するためのシリコン系膜形成状
態測定方法に関するものである。
ガスのプラズマから非晶質シリコンまたはシリコン化合
物のシリコン系膜を形成する際に、その膜の光電流特性
および膜形成速度を測定するためのシリコン系膜形成状
態測定方法に関するものである。
［従来技術］
従来、シラン（ＳｉＨａ ）または四フッ化ケイ素（Ｓ
ｉＦａ ）およびシラン系ガスのプラズマから非晶質シ
リコンまたはシリコン化合物のシリコン系膜を作製する
際に、その膜の形成状態をモニタする方法としては、膜
厚計、エリプソメトリ−９発光スペクトル等による方法
があった。
ｉＦａ ）およびシラン系ガスのプラズマから非晶質シ
リコンまたはシリコン化合物のシリコン系膜を作製する
際に、その膜の形成状態をモニタする方法としては、膜
厚計、エリプソメトリ−９発光スペクトル等による方法
があった。
膜厚計による方法では、膜厚のモニタリングはできても
、光電流特性のモニタリングはできないという欠点があ
った。エリプソメトリ−による方法では、屈折率の測定
から膜厚の他に膜の状態についてもある程度の予測はつ
くものの、屈折率のみから光電流特性を決定することは
できないという欠点があった。一方、光スペクトルを用
いる方法においては、いずれの方法においても、プラズ
マ中の１つのスペクトル線の輝度変化を膜の成長速度や
エツチングの終点判定に用いている。これは、膜の成長
速度とスペクトルのレベルとがほぼ比例しているからで
あるが、１つのスペクトル線のみからでは充電流特性を
完全にはモニタすることはできないという欠点があった
。
、光電流特性のモニタリングはできないという欠点があ
った。エリプソメトリ−による方法では、屈折率の測定
から膜厚の他に膜の状態についてもある程度の予測はつ
くものの、屈折率のみから光電流特性を決定することは
できないという欠点があった。一方、光スペクトルを用
いる方法においては、いずれの方法においても、プラズ
マ中の１つのスペクトル線の輝度変化を膜の成長速度や
エツチングの終点判定に用いている。これは、膜の成長
速度とスペクトルのレベルとがほぼ比例しているからで
あるが、１つのスペクトル線のみからでは充電流特性を
完全にはモニタすることはできないという欠点があった
。
［目的］
そこで、本発明の目的は、上述の欠点を解決し、シリコ
ン系膜の充電流特性および膜成長速度を適切に測定し、
以て膜形成状態を測定する方法を提供することにある。
ン系膜の充電流特性および膜成長速度を適切に測定し、
以て膜形成状態を測定する方法を提供することにある。
［発明の構成］
かかる目的を達成するために、本発明ではシランまたは
シラン系ガスを主成分とするガスのプラズマ中の発光ス
ペクトルのうち、形成される膜の６泌 充電流特性およ
び膜成長速度を表わすのに寄与する２成分以上のスペク
トル線を測定し、当該スペクトル線の強さの比をめて、
膜の充電流特性および膜成長速度を測定する。
シラン系ガスを主成分とするガスのプラズマ中の発光ス
ペクトルのうち、形成される膜の６泌 充電流特性およ
び膜成長速度を表わすのに寄与する２成分以上のスペク
トル線を測定し、当該スペクトル線の強さの比をめて、
膜の充電流特性および膜成長速度を測定する。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は５ｉＨａ （１０％）＋ Ｈ２（９Ｈ）ガステ
水素化非晶質シリコン膜を作製したときの発光スペクト
ルの例である。発光スペクトルとしては、主に水素原子
線Ｈ、シリコン原子線Ｓｉ 、５ｉ（１）、ＳｉＨ分子
線ＳｉＨ，５ｉＨ（１）が現われる。そのうち、水素化
非晶質シリコン膜成長速度に影響するのは５ｉ（１）原
子線であり、このスペクトル線の強さを測定することに
よって膜の成長の度合を把握できる。他方、５ｉＨ（１
）分子線をみていると、非晶質シリコン膜への水素の入
り方がわかるので、この膜の充電流特性に最も影響する
要因である。形成された膜内のダングリングボンドの数
の目安がつく。ここでＨを入れすぎると、Ｈが構造中に
入りこんで、却って抵抗が増大して光電流を下げてしま
うので、５ｉＨ（１）分子線と５ｉ（１）原子線との強
度比Ｉ［５ｉＨ（１）］／Ｉ［５ｉ（１）］をめること
によって、膜質を示す充電流特性および膜成長速度を測
定できることが判った。
水素化非晶質シリコン膜を作製したときの発光スペクト
ルの例である。発光スペクトルとしては、主に水素原子
線Ｈ、シリコン原子線Ｓｉ 、５ｉ（１）、ＳｉＨ分子
線ＳｉＨ，５ｉＨ（１）が現われる。そのうち、水素化
非晶質シリコン膜成長速度に影響するのは５ｉ（１）原
子線であり、このスペクトル線の強さを測定することに
よって膜の成長の度合を把握できる。他方、５ｉＨ（１
）分子線をみていると、非晶質シリコン膜への水素の入
り方がわかるので、この膜の充電流特性に最も影響する
要因である。形成された膜内のダングリングボンドの数
の目安がつく。ここでＨを入れすぎると、Ｈが構造中に
入りこんで、却って抵抗が増大して光電流を下げてしま
うので、５ｉＨ（１）分子線と５ｉ（１）原子線との強
度比Ｉ［５ｉＨ（１）］／Ｉ［５ｉ（１）］をめること
によって、膜質を示す充電流特性および膜成長速度を測
定できることが判った。
第２図は光電流ｃ７） Ｉ［Ｓｉ）＋（１）］／Ｉ［５
ｉ（１）］比に対する変化を示したものである。光電流
は１［５ｉＨ（１）］／Ｉ［５Ｈ１）］比によって変化
し、この比が３のときに最大の値をとることが判る。そ
こで、本発明では、プラズマ中（７）Ｉ［５ｉＨ（１）
］／Ｉ［５ｉ（１月比をめることによって充電流特性を
測定する。また、膜成長速度についても、ガス流量を一
定としておき、Ｉ ［５ｉＨ（１）］／Ｉ［５ｉ（１月
＝３のときに一定の値をとることから、測定が可能であ
る。
ｉ（１）］比に対する変化を示したものである。光電流
は１［５ｉＨ（１）］／Ｉ［５Ｈ１）］比によって変化
し、この比が３のときに最大の値をとることが判る。そ
こで、本発明では、プラズマ中（７）Ｉ［５ｉＨ（１）
］／Ｉ［５ｉ（１月比をめることによって充電流特性を
測定する。また、膜成長速度についても、ガス流量を一
定としておき、Ｉ ［５ｉＨ（１）］／Ｉ［５ｉ（１月
＝３のときに一定の値をとることから、測定が可能であ
る。
なお、Ｈ原子線と５ｉ（１）原子線との比をめて、充電
流特性を測定することも考えられるが、その場合には、
プラズマ中にＨが豊富に入っているので、Ｈのスペクト
ル線が強すぎ、膜の成長速度とスペクトル線との関係は
ほぼ一定となり、充電流特性の測定には適していないこ
とがわかる。
流特性を測定することも考えられるが、その場合には、
プラズマ中にＨが豊富に入っているので、Ｈのスペクト
ル線が強すぎ、膜の成長速度とスペクトル線との関係は
ほぼ一定となり、充電流特性の測定には適していないこ
とがわかる。
つまり、プラズマ中の発光スペクトルのうち、形成され
る膜の充電流特性および膜成長速度を表わすのに寄与す
るスペクトル線を用いることが必要である。
る膜の充電流特性および膜成長速度を表わすのに寄与す
るスペクトル線を用いることが必要である。
本発明を用いて、ＳｉＨ４およびＳｉＦ４混合ガスを用
いてフッ素化非晶質シリコンを作製する場合には、ｌ５
ｉＨ，ＩＳｉおよびｌ５ｉＦの３本の発光スペクトル線
の強度比Ｉ［ＳｉＦ］／（Ｉ［Ｓ、ｉ旧＋Ｉ ［Ｓｉｌ
＋Ｉ ［ＳｉＦ］ ）を測定することによって、充電
流特性および膜成長速度を測定することがでる。
いてフッ素化非晶質シリコンを作製する場合には、ｌ５
ｉＨ，ＩＳｉおよびｌ５ｉＦの３本の発光スペクトル線
の強度比Ｉ［ＳｉＦ］／（Ｉ［Ｓ、ｉ旧＋Ｉ ［Ｓｉｌ
＋Ｉ ［ＳｉＦ］ ）を測定することによって、充電
流特性および膜成長速度を測定することがでる。
この他、シリコン化合物、例えばシリコン窒化膜を形成
する場合にも、Ｓｉ原子線、 Ｓｉ８分子線。
する場合にも、Ｓｉ原子線、 Ｓｉ８分子線。
ＮＨ分子線等複数のスペクトル線を用いることによって
、充電流特性と膜成長速度の両方を測定することができ
る。
、充電流特性と膜成長速度の両方を測定することができ
る。
［効果］
以上説明したように、本発明によれば、シランまたは四
フッ化ケイ素およびシラン系ガスのプラズマを用いて非
晶質シリコンまたはシリコン化合物のシリコン系膜を作
製する際に、そのプラズマの発光スペクトル線のうち、
シリコン系膜の光電温特性および膜成長速度を表わすの
に寄与する複数のスペクトル線の強度比を測定すること
によって、形成された膜の光電波特性および膜成長速度
をめることができるという利点がある。
フッ化ケイ素およびシラン系ガスのプラズマを用いて非
晶質シリコンまたはシリコン化合物のシリコン系膜を作
製する際に、そのプラズマの発光スペクトル線のうち、
シリコン系膜の光電温特性および膜成長速度を表わすの
に寄与する複数のスペクトル線の強度比を測定すること
によって、形成された膜の光電波特性および膜成長速度
をめることができるという利点がある。
第１図ハＳｉＨ４（１ｏＸ）＋ Ｈ２（９０Ｘ）ガスを
用いた時のプラズマの発光スペクトルの一例を示すスペ
クトル線図、 第２図は形成した水素化非晶質シリコン膜の光電流が５
ｉＨ（１）と５ｉ（１）スペクトル線の強度比に依存す
る様子を示す特性曲線図である。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 弁理士 谷 義 − ボ・￥偉−黄爬）
用いた時のプラズマの発光スペクトルの一例を示すスペ
クトル線図、 第２図は形成した水素化非晶質シリコン膜の光電流が５
ｉＨ（１）と５ｉ（１）スペクトル線の強度比に依存す
る様子を示す特性曲線図である。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 弁理士 谷 義 − ボ・￥偉−黄爬）
Claims (1)
- シランまたはシラン系ガスを主成分とするガスのプラズ
マから非晶質シリコンまたはシリコン化合物のシリコン
系膜を作製する際に、前記プラズマの発光スペクトルの
うち、前記シリコン膜の光電流特性および膜成長速度を
表わすのに寄与する２成分以上のスペクトル線を測定し
、当該スペクトル線の強度の比をめて、前記シリコン膜
の光電流特性および膜成長速度を測定することを特徴と
するシリコン系膜形成状態測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113821A JPS60257513A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | シリコン系膜形成状態測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113821A JPS60257513A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | シリコン系膜形成状態測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257513A true JPS60257513A (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=14621886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59113821A Pending JPS60257513A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | シリコン系膜形成状態測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257513A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190811A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-07 | Fujitsu Ltd | アモルフアス水素化シリコン光導電膜の製造法 |
| JPS5994810A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルファスシリコン膜の製造法 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP59113821A patent/JPS60257513A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190811A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-07 | Fujitsu Ltd | アモルフアス水素化シリコン光導電膜の製造法 |
| JPS5994810A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | Agency Of Ind Science & Technol | アモルファスシリコン膜の製造法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mäckel et al. | Detailed study of the composition of hydrogenated SiN x layers for high-quality silicon surface passivation | |
| Smets et al. | Vacancies and voids in hydrogenated amorphous silicon | |
| Perrin et al. | Emission cross sections from fragments produced by electron impact on silane | |
| Lucovsky et al. | Chemical bonding of hydrogen and oxygen in glow-discharge–deposited thin films of a-Ge: H and a-Ge:(H, O) | |
| Davis et al. | Optical properties of amorphous SiNx (: H) films | |
| Paduschek et al. | Hydrogen-related mechanical stress in amorphous silicon and plasma-deposited silicon nitride | |
| Oliphant et al. | Characterization of silicon nitride thin films deposited by hot-wire CVD at low gas flow rates | |
| JPS59200248A (ja) | 像形成部材の製造法 | |
| Liu et al. | Characterization of microvoids in thin hydrogenated amorphous silicon layers by spectroscopic ellipsometry and Fourier transform infrared spectroscopy | |
| Blayo et al. | In situ study of the growth of hydrogenated amorphous silicon by infrared ellipsometry | |
| Drevillon et al. | Oxidation of plasma-deposited hydrogenated amorphous silicon | |
| JPS60257513A (ja) | シリコン系膜形成状態測定方法 | |
| Blech et al. | Detailed study of PECVD silicon nitride and correlation of various characterization techniques | |
| Huang et al. | One-step synthesis of silicon oxynitride films using a steady-state and high-flux helicon-wave excited nitrogen plasma | |
| Park et al. | Spectroscopic ellipsometry analysis of amorphous silicon thin films for Si-nanocrystals | |
| Kalomiros et al. | Optical properties of α-SiC: H thin films grown by rf sputtering | |
| JPS6147224B2 (ja) | ||
| TW430917B (en) | Method for measuring rough thin film parameter | |
| Shirafuji et al. | Laser-induced chemical vapour deposition and characterization of amorphous silicon oxide films | |
| Xu et al. | Chemical control of physical properties in silicon nitride films | |
| Suchaneck et al. | Oxygen-rich phase segregation in PECVD a-SiOx: H semi-insulators | |
| Zhang et al. | Effect of high-temperature annealing on the optical-absorption edge of hydrogenated amorphous silicon-carbon films | |
| Arekat | Optical absorption in novel a-Si, S: F, H alloys | |
| Ferriu et al. | Densification and porosity in low-temperature-deposited oxide | |
| Chourasia et al. | A study of Si compounds by Zr L α photoelectron spectroscopy |