JPS62232116A - 水素化アモルフアスシリコン及びその製造方法 - Google Patents
水素化アモルフアスシリコン及びその製造方法Info
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- JPS62232116A JPS62232116A JP61072415A JP7241586A JPS62232116A JP S62232116 A JPS62232116 A JP S62232116A JP 61072415 A JP61072415 A JP 61072415A JP 7241586 A JP7241586 A JP 7241586A JP S62232116 A JPS62232116 A JP S62232116A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
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Classifications
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- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
産業上の利用分野
本発明は、受光素子に用いられる水素化アモルファスシ
リコンの組成及びその製造方法に関するものである。
リコンの組成及びその製造方法に関するものである。
従来の技術
水素化アモルファスシリコン（ａ−３ｔ：Ｈ）は、現在
主にグロー放電法とスパッタ法により成膜されている。
主にグロー放電法とスパッタ法により成膜されている。
グロー放電法は大面積成膜が容易であり、しかも優れた
光導電性が得られることから、特に電子写真感光体ドラ
ムの製造には適している。しかし、抵抗が小さり、ＷＩ
？ｌ！性を向上させるために１ａＪ！！に加えて窒素や
炭素等の添加、あるいはブロッキング層を加えた積層化
等の対策が考案されている。これに対し、スパッタ法に
よるａ−８ｉ：Ｈは高抵抗を有し、またその方法は３ｉ
Ｈ４あるいは５ｉ２Ｈｅ等のガスを用いるグロー放電法
に比べてはるかに安価で安全性が高いという利点を持つ
。しかしながら、スパッタ法では、一般に良好な光導電
性を有するａ−３ｉ：ｌ−１を得るのが困難とされてお
り、受光素子としてのａ−８ｉ：Ｈの製法は現在グロー
放電法が主流とならざるを得ない状況になっている。
光導電性が得られることから、特に電子写真感光体ドラ
ムの製造には適している。しかし、抵抗が小さり、ＷＩ
？ｌ！性を向上させるために１ａＪ！！に加えて窒素や
炭素等の添加、あるいはブロッキング層を加えた積層化
等の対策が考案されている。これに対し、スパッタ法に
よるａ−８ｉ：Ｈは高抵抗を有し、またその方法は３ｉ
Ｈ４あるいは５ｉ２Ｈｅ等のガスを用いるグロー放電法
に比べてはるかに安価で安全性が高いという利点を持つ
。しかしながら、スパッタ法では、一般に良好な光導電
性を有するａ−３ｉ：ｌ−１を得るのが困難とされてお
り、受光素子としてのａ−８ｉ：Ｈの製法は現在グロー
放電法が主流とならざるを得ない状況になっている。
発明が解決しようとする問題点 ゛
１１！ｔ１素子あるいは電子写真感光層として用いられ
るａ−８ｉ：ｌ−１には、暗時における高抵抗及び高い
光導電性が要求される。スパッタ法及びグロー放電法に
より作製されるａ−８ｉ：Ｈは上記要求のそれぞれに合
致した特性を有しているが、良好な光応答性を冑るには
、同時に上記２点の特性向上が望まれる。前述したよう
に、グロー放電法によるａ−８ｉ：ｌ−１において高い
暗抵抗は硼素に加えて窒素や炭素等の添加により達成さ
れるが、この場合光導電性の劣化を伴うこととなる。一
方、スパッタ法によるａ−５ｉ：Ｈにおいてはスパッタ
時に膜中に取り込まれるアルゴンが光導電性の低下を招
くとする解釈があり、スパッタ法においては膜中へ混入
されるアルゴン伍の制御が特性向上の重要な課題となる
と思われる。
るａ−８ｉ：ｌ−１には、暗時における高抵抗及び高い
光導電性が要求される。スパッタ法及びグロー放電法に
より作製されるａ−８ｉ：Ｈは上記要求のそれぞれに合
致した特性を有しているが、良好な光応答性を冑るには
、同時に上記２点の特性向上が望まれる。前述したよう
に、グロー放電法によるａ−８ｉ：ｌ−１において高い
暗抵抗は硼素に加えて窒素や炭素等の添加により達成さ
れるが、この場合光導電性の劣化を伴うこととなる。一
方、スパッタ法によるａ−５ｉ：Ｈにおいてはスパッタ
時に膜中に取り込まれるアルゴンが光導電性の低下を招
くとする解釈があり、スパッタ法においては膜中へ混入
されるアルゴン伍の制御が特性向上の重要な課題となる
と思われる。
本発明は、上述のａ−５ｉ：Ｈの特性及びその製法にお
ける問題点に鑑みてなされたものであり、スパッタ法に
おいて膜中のアルゴン屋の取り込みを低減させることに
より高抵抗でかつ良好な光導電性を有したａ−８ｉ：ｌ
−１及びその製造方法を提供することを目的とする。
ける問題点に鑑みてなされたものであり、スパッタ法に
おいて膜中のアルゴン屋の取り込みを低減させることに
より高抵抗でかつ良好な光導電性を有したａ−８ｉ：ｌ
−１及びその製造方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、アルゴン及び水素を導入してスパッタ法によ
り形成されるａ−８ｉ：ｌ−１において、膜中のアルゴ
ンｍが１％以下であることを特徴としたａ−３ｉ：Ｉ−
１及び上記ａ−３ｉニド１を対向ターゲット式スパック
装置を用いて、アルゴンと水素のガスの比率ＰＡＴ’／
ＰＨ２を１以上の条件で成膜を行うことを特徴としたａ
−８ｉニド（の製造方法である。
り形成されるａ−８ｉ：ｌ−１において、膜中のアルゴ
ンｍが１％以下であることを特徴としたａ−３ｉ：Ｉ−
１及び上記ａ−３ｉニド１を対向ターゲット式スパック
装置を用いて、アルゴンと水素のガスの比率ＰＡＴ’／
ＰＨ２を１以上の条件で成膜を行うことを特徴としたａ
−８ｉニド（の製造方法である。
対向ターゲット式スパッタ装置は、特１ｎｌ昭５７−１
５８３８０号公報等で公知のとおり、陰極となる一対の
ターゲットをそのスパッタされる面が空間を隔てて平行
に対面するように設けると共に、該スパッタされる面に
垂直な方向の磁界を発生する磁界発生手段を設け、前記
ターゲット間の空間の側方に該空間に対向するように配
置した基板上にスパッタにより薄膜を形成するようにな
した装置であり、４Ｍ造上特に磁性膜の形成にその効力
を発揮するように考案されたものである。特りｎ昭５７
−１５８３８０Ｍ公報にあるように、前記対向ターゲッ
ト式スパッタ装置において、前記磁界発生手段を前記タ
ーゲットの各々の後方に配置して前記磁界が前記ターゲ
ット間のみに発生するようになした場合、ＤＣバイアス
により発生されるプラズマは、前記ターゲット間に閉じ
込められる。
５８３８０号公報等で公知のとおり、陰極となる一対の
ターゲットをそのスパッタされる面が空間を隔てて平行
に対面するように設けると共に、該スパッタされる面に
垂直な方向の磁界を発生する磁界発生手段を設け、前記
ターゲット間の空間の側方に該空間に対向するように配
置した基板上にスパッタにより薄膜を形成するようにな
した装置であり、４Ｍ造上特に磁性膜の形成にその効力
を発揮するように考案されたものである。特りｎ昭５７
−１５８３８０Ｍ公報にあるように、前記対向ターゲッ
ト式スパッタ装置において、前記磁界発生手段を前記タ
ーゲットの各々の後方に配置して前記磁界が前記ターゲ
ット間のみに発生するようになした場合、ＤＣバイアス
により発生されるプラズマは、前記ターゲット間に閉じ
込められる。
このことにより、スパッタ速度が向上するだけでなく、
基板が直接プラズマにさらされずに成膜できることから
、プラズマによるダメージの少ない良好な膜質をもった
薄膜形成が期待される。また、前記プラズマは、前記タ
ーゲットから放出されるγ電子とスパッタ粒子であるア
ルゴンイオンにより構成されるため、プラズマが上述し
た分布を成す場合、成膜時の膜中へのアルゴンの混入が
低減されることが期待される。
基板が直接プラズマにさらされずに成膜できることから
、プラズマによるダメージの少ない良好な膜質をもった
薄膜形成が期待される。また、前記プラズマは、前記タ
ーゲットから放出されるγ電子とスパッタ粒子であるア
ルゴンイオンにより構成されるため、プラズマが上述し
た分布を成す場合、成膜時の膜中へのアルゴンの混入が
低減されることが期待される。
第１図はＡｒの含有率と光電導度を照射光強度で規格化
した値ημτ（η：ｍ子効率、μ：易初度、τ：光キャ
リアの寿命）の関係を示したものであり、Ａｒの含有率
１％以下のａ−３ｉ：Ｈでは、Ａｒの含有率が１〜１０
％である従来のスパッタ法によるａ−８ｉ：ｌ−１に比
べて高いημτ積が得られることがわかる。
した値ημτ（η：ｍ子効率、μ：易初度、τ：光キャ
リアの寿命）の関係を示したものであり、Ａｒの含有率
１％以下のａ−３ｉ：Ｈでは、Ａｒの含有率が１〜１０
％である従来のスパッタ法によるａ−８ｉ：ｌ−１に比
べて高いημτ積が得られることがわかる。
本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであり、
上記対向ターゲット式スパッタ装置を用いることにより
膜中のアルゴン含有率が１％以下のａ−３ｉニド（膜の
形成が可能となり、従って暗時においては従来のスパッ
タ法によるａ−８ｉニド１と同様高抵抗でありながら、
かつ光導電性に優れた良好な光応答性を有したａ−８ｉ
：Ｈが得られることとなる。
上記対向ターゲット式スパッタ装置を用いることにより
膜中のアルゴン含有率が１％以下のａ−３ｉニド（膜の
形成が可能となり、従って暗時においては従来のスパッ
タ法によるａ−８ｉニド１と同様高抵抗でありながら、
かつ光導電性に優れた良好な光応答性を有したａ−８ｉ
：Ｈが得られることとなる。
本発明におけるａ−８ｉ：Ｈの高い暗抵抗は従来のスパ
ッタ法によるａ−３ｉ：Ｈと同様水素の高い含有率に起
因するものであるが、従来のスパッタ法においては水素
の含有率は、アルゴンと水素のガス圧比ＰＡｒ ／ＰＨ
２に極めて敏感であるのに対し、対向ターゲット式スパ
ッタ法においては水素の含有率がＰＡｒ／ＰＩ−１２に
殆んど依存せず、更にアルゴンの混入率もＰＡｒ／ＰＨ
２に依らずに常に１％以下という特徴を持つ。一方、Ａ
「はスパッタ粒子であるため第２図に示すように低圧力
下においてはＡｒの分圧上昇に伴ってスバッタ速度は単
調増加を示すことになる。従って、本発明の製造方法に
関する適用範囲であるＰＡｒ／ＰＨ２が１以上という条
件下においても、高い水素の含有率と１％のアルゴン含
有率を保ちつつ、高いアルゴン分圧による高速の成膜が
可能となる。
ッタ法によるａ−３ｉ：Ｈと同様水素の高い含有率に起
因するものであるが、従来のスパッタ法においては水素
の含有率は、アルゴンと水素のガス圧比ＰＡｒ ／ＰＨ
２に極めて敏感であるのに対し、対向ターゲット式スパ
ッタ法においては水素の含有率がＰＡｒ／ＰＩ−１２に
殆んど依存せず、更にアルゴンの混入率もＰＡｒ／ＰＨ
２に依らずに常に１％以下という特徴を持つ。一方、Ａ
「はスパッタ粒子であるため第２図に示すように低圧力
下においてはＡｒの分圧上昇に伴ってスバッタ速度は単
調増加を示すことになる。従って、本発明の製造方法に
関する適用範囲であるＰＡｒ／ＰＨ２が１以上という条
件下においても、高い水素の含有率と１％のアルゴン含
有率を保ちつつ、高いアルゴン分圧による高速の成膜が
可能となる。
実施例
以下、本発明の実施例について説明する。
第３図は本発明において使用した対向ターゲット式スパ
ッタ装置の概略図である。ターゲットホルダー１０に保
持されたターゲット１は１００１ＩＩφ、５１１ｔの多
結晶３ｉで、ターゲット１間距離１００１ｍ、ターゲッ
ト１中心線と基板３問距離を１００１１Ｉとした。各々
のターゲット１後方に円筒状永久磁石２が配置され、タ
ーゲツト１間中心点における磁界は約１００ガウスであ
る。導入ガスはアルゴン及び水素であり、それぞれＡ「
ガス導入孔７及びＨ２ガス導入孔８より導入され、隘楊
であるターゲット１と接地されたチャンバー４間にＤＣ
バイアスを印加してターゲット１聞にプラズマを形成す
る。基板３はヒーター５により加熱され、チャンバー４
及びターゲット１は水冷されている。なお、６はＩＪＦ
気孔、９は定電流電源である。スパッタ条件として、基
板温度２００℃、放電電流０．５△（印加電圧的９００
Ｖ）、アルゴンと水素の全圧力を３Ｘ １０−３Ｔｏｒ
ｒとして、その分圧比ＰＡｒ／ＰＨ２を１〜４まで変化
させてガラス基板上にａ−８ｉ：Ｈを堆積させた。形成
されたａ−８ｉ：ｌ−１１０中のアルゴンの含有率は何
れの条件においても１％未満であり、この結束は、基板
温度あるいは放電１！流の変化に対しても何ら変わるこ
とはなかった。
ッタ装置の概略図である。ターゲットホルダー１０に保
持されたターゲット１は１００１ＩＩφ、５１１ｔの多
結晶３ｉで、ターゲット１間距離１００１ｍ、ターゲッ
ト１中心線と基板３問距離を１００１１Ｉとした。各々
のターゲット１後方に円筒状永久磁石２が配置され、タ
ーゲツト１間中心点における磁界は約１００ガウスであ
る。導入ガスはアルゴン及び水素であり、それぞれＡ「
ガス導入孔７及びＨ２ガス導入孔８より導入され、隘楊
であるターゲット１と接地されたチャンバー４間にＤＣ
バイアスを印加してターゲット１聞にプラズマを形成す
る。基板３はヒーター５により加熱され、チャンバー４
及びターゲット１は水冷されている。なお、６はＩＪＦ
気孔、９は定電流電源である。スパッタ条件として、基
板温度２００℃、放電電流０．５△（印加電圧的９００
Ｖ）、アルゴンと水素の全圧力を３Ｘ １０−３Ｔｏｒ
ｒとして、その分圧比ＰＡｒ／ＰＨ２を１〜４まで変化
させてガラス基板上にａ−８ｉ：Ｈを堆積させた。形成
されたａ−８ｉ：ｌ−１１０中のアルゴンの含有率は何
れの条件においても１％未満であり、この結束は、基板
温度あるいは放電１！流の変化に対しても何ら変わるこ
とはなかった。
暗ｆｆｉ導度は何れの条件においても１Ｑ−１１〜−＋
２Ω−Ｉ ＣＩ −１と、従来のスパッタ法によるのと
同様高抵抗であるのに対し、光電導１食は１０−７０−
’ ｃａｂ−’ （照射光１００ｍ Ｗ／ ｍ’ ）
程度と高く、照射光強度で規格化したημτ積（η：ｆ
ｆｉ子効率、μ：易初度、τ：光キャリアの寿命）はＰ
Ａｒ／ＰＩ−ｈに対して１０−７ｃｍ２／ Ｖから１０
−’ ｃｍ’ ／Ｖ以上へと単調に増大する傾向を示す
。また、この場合、成膜速度も０．４μｍ／ｈから１．
１μＩｌｌ／ｈへと単調増加した。
２Ω−Ｉ ＣＩ −１と、従来のスパッタ法によるのと
同様高抵抗であるのに対し、光電導１食は１０−７０−
’ ｃａｂ−’ （照射光１００ｍ Ｗ／ ｍ’ ）
程度と高く、照射光強度で規格化したημτ積（η：ｆ
ｆｉ子効率、μ：易初度、τ：光キャリアの寿命）はＰ
Ａｒ／ＰＩ−ｈに対して１０−７ｃｍ２／ Ｖから１０
−’ ｃｍ’ ／Ｖ以上へと単調に増大する傾向を示す
。また、この場合、成膜速度も０．４μｍ／ｈから１．
１μＩｌｌ／ｈへと単調増加した。
第１図はａ−８ｉ ：１ｌｌＩＵ中のＡｒ含有率とη
μで積の関係を示した図、第２図は八「とト（２のガス
圧比ＰＡｒ／ＰＨｓ＋とスパッタ速度の関係を示した図
、第３図は本発明において使用した対向ターゲット式ス
パッタ装置の概略図である。 １・・・３ｉターゲツト、２・・・永久磁石、３・・・
ガラス基板、４・・・チャンバー、５・・・ヒーター、
６・・・排気孔、７・・・Ａｒガス導入孔、８・・・Ｈ
２ガス導入孔、９・・・定電流電源、１０・・・ターゲ
ットホルダー。
μで積の関係を示した図、第２図は八「とト（２のガス
圧比ＰＡｒ／ＰＨｓ＋とスパッタ速度の関係を示した図
、第３図は本発明において使用した対向ターゲット式ス
パッタ装置の概略図である。 １・・・３ｉターゲツト、２・・・永久磁石、３・・・
ガラス基板、４・・・チャンバー、５・・・ヒーター、
６・・・排気孔、７・・・Ａｒガス導入孔、８・・・Ｈ
２ガス導入孔、９・・・定電流電源、１０・・・ターゲ
ットホルダー。
Claims (2)
- （１）堆積室内にアルゴン及び水素ガスを導入してスパ
ッタ法により形成される水素化アモルファスシリコンに
おいて、膜中のアルゴン含有率が１％以下であることを
特徴とする水素化アモルファスシリコン。 - （２）上記水素化アモルファスシリコンを対向ターゲッ
ト式スパッタ装置を用い、水素とアルゴンのガスの比率
ＰＡｒ／ＰＨ＿２を１以上の条件で成膜を行うことを特
徴とした水素化アモルファスシリコンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072415A JPS62232116A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 水素化アモルフアスシリコン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072415A JPS62232116A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 水素化アモルフアスシリコン及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232116A true JPS62232116A (ja) | 1987-10-12 |
Family
ID=13488625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61072415A Pending JPS62232116A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 水素化アモルフアスシリコン及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62232116A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02108294A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-20 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
| JPH04221816A (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜作製方法 |
| JPH04225219A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体膜作製方法 |
| JP2011521953A (ja) * | 2008-05-29 | 2011-07-28 | エヌディーエスユー リサーチ ファウンデーション | 官能化されたシランの形成法 |
| CN111850471A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 芝浦机械电子装置株式会社 | 成膜装置以及成膜方法 |
| JP2020180370A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56155949U (ja) * | 1980-04-22 | 1981-11-20 |
-
1986
- 1986-04-01 JP JP61072415A patent/JPS62232116A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56155949U (ja) * | 1980-04-22 | 1981-11-20 |
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| CN111850471B (zh) * | 2019-04-25 | 2023-05-12 | 芝浦机械电子装置株式会社 | 成膜装置以及成膜方法 |
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