JP2000031066A - Method for forming silicon film and manufacture of solar battery - Google Patents

Method for forming silicon film and manufacture of solar battery

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JP2000031066A
JP2000031066A JP10195985A JP19598598A JP2000031066A JP 2000031066 A JP2000031066 A JP 2000031066A JP 10195985 A JP10195985 A JP 10195985A JP 19598598 A JP19598598 A JP 19598598A JP 2000031066 A JP2000031066 A JP 2000031066A
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silicon film
film
additive
silane
order silane
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JP10195985A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Takadera
勉 高寺
Keiichi Fukuyama
恵一 福山
Akira Sakawaki
彰 坂脇
Kotaro Yano
幸太郎 矢野
Yutaka Kitsuno
裕 橘野
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Sharp Corp
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a silicon film on a substrate under the condition where silane is uniformly doped from an inner part to an outer part, by using specified high-order silane formed of a first process to a third process in a liquid form. SOLUTION: A gate bulb 3 is set in an open state and a coating room 1 and a film forming room 2 are vacuum-exhausted. Helium is introduced to the film forming room 2 through a gas supply line 8. High-order silane expressed by SiH2n+2 or SinH2n ((n) is the integer of 3<=n<=7) is dissolved in the additive of phosphine in a first process. Then, high-order silane containing the additive is dropped on a glass substrate 9 on a spin coater 4 through a high-order silane supply line 6, and the whole face of the glass substrate 9 is coated lay silane with the rotation of the spin coater 4 in a second process. The temperature of high-order silane containing additive on the glass substrate 9 is raised to 35 deg.C with the temperature inclination of 100 deg.C, the temperature of the substrate is held for thirty minutes and a silicon film having an n-type conduction type is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSI、薄膜トラ
ンジスタ、感光体、太陽電池等に用いられるシリコン膜
の形成法、並びに太陽電池の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for forming a silicon film used for an LSI, a thin film transistor, a photoreceptor, a solar cell and the like, and a method for manufacturing a solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、多結晶シリコン膜(以下「poly−
Si膜」と称す。)やアモルファスシリコン膜(以下「a−
Si膜」と称す。)の形成方法としては、シランガスを用
いた熱CVD(Chemical Vapor Deposition)法、プラ
ズマCVD法、光CVD法等が利用されており、−般に
はpoly−Si膜では熱CVD法が、a−Si膜ではプラ
ズマCVD法が、それぞれ広く用いられて工業化されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a polycrystalline silicon film (hereinafter referred to as "poly-
Si film ". ) Or amorphous silicon film (hereinafter referred to as “a-
Si film ". As a method for forming (a), a thermal CVD (Chemical Vapor Deposition) method using a silane gas, a plasma CVD method, an optical CVD method, or the like is used. In general, a thermal CVD method is used for a poly-Si film, and an a- For the Si film, the plasma CVD method is widely used and industrialized.

【0003】高次シランガスを用いたCVD法として
は、高次シランガスを大気圧以上の圧力下で熱分解する
方法(例えば、特公平4−62073号公報)、環状シ
ランガスを熱分解する方法(例えば、特公平5−469
号公報)、分岐シランガスを用いる方法(例えば、特開
昭60−26665号公報)、トリシラン以上の高次の
シランガスを480℃以下で熱CVDを行う方法(例え
ば、特公平5−56852号公報)等が提案されてい
る。
As a CVD method using a higher silane gas, a method of thermally decomposing a higher silane gas under a pressure higher than the atmospheric pressure (for example, Japanese Patent Publication No. 4-62073), a method of thermally decomposing a cyclic silane gas (for example, , Tokuho 5-469
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-56852), a method using a branched silane gas (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-26665), and a method for performing thermal CVD at a temperature of 480 ° C. or lower with a higher-order silane gas of trisilane or more (for example, Japanese Patent Publication No. 5-56852). Etc. have been proposed.

【0004】しかしながら、これらのCVD法はa−S
i膜に適した製法であって、poly−Si膜に十分適した製
法とはいえなかった。さらには、これらのCVD法に
は、1.気相反応を用いるため気相で粒子が発生し装置
の汚染やデバイスの歩留まり低下等の問題を生じる、
2.原料をガス状にしたうえで用いるため、表面に凹凸
のある基板上には良好なステップカバレージを持つ膜を
得にくい、3.膜形成速度が遅くスループットが低い、
4.高価な高真空装置が必要となる、5.特に、プラズマ
CVD法においては、高周波発生装置等の複雑で高価な
装置が必要となる、といった不都合があった。
[0004] However, these CVD methods use aS
It is a manufacturing method suitable for the i-film, and cannot be said to be a manufacturing method sufficiently suitable for the poly-Si film. Furthermore, in these CVD methods, 1. Since a gas phase reaction is used, particles are generated in a gas phase, which causes problems such as contamination of an apparatus and a decrease in the yield of a device.
2. Since the raw material is used in the gaseous state, it is difficult to obtain a film having good step coverage on a substrate having an uneven surface. 3. The film formation speed is low and the throughput is low.
4. An expensive high-vacuum apparatus is required. 5. In particular, the plasma CVD method has a disadvantage that a complicated and expensive apparatus such as a high-frequency generator is required.

【0005】そこで、これらの問題を回避するために、
従来から、気相反応ではなく高次シランを液体状にして
用いる製法(例えば、特開平7−267621号公報)
が提案されている。この製法の概要は次の通りである。
すなわち、高次シランを液体状態で基板上に塗布した
後、基板を昇温させることで、高次シランの塗布膜に昇
温過程を含む熱履歴を経させて塗布膜内で分解反応さ
せ、これによって基板上にシリコン膜を形成しようとす
るものである。
Therefore, in order to avoid these problems,
Conventionally, a production method using a higher-order silane in a liquid state instead of a gas phase reaction (for example, JP-A-7-267621)
Has been proposed. The outline of this manufacturing method is as follows.
That is, after applying the higher order silane on the substrate in a liquid state, by raising the temperature of the substrate, the higher order silane is subjected to a decomposition reaction within the coating film through a heat history including a temperature increasing process including a temperature increasing process, Thus, a silicon film is to be formed on a substrate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高次シ
ランを液体状態で基板上に塗布するシリコン膜の形成方
法においては、LSI、薄膜トランジスタ、太陽電池等
の光電変換装置等の電子デバイス等の製造において必須
となるp型或いはn型の導電型を有するpoly−Si膜、
すなわち、不純物ドープpoly−Si膜を形成することが
できなかった。
However, in a method of forming a silicon film in which high order silane is applied on a substrate in a liquid state, it is difficult to manufacture electronic devices such as photoelectric conversion devices such as LSIs, thin film transistors, and solar cells. A poly-Si film having an essential p-type or n-type conductivity,
That is, an impurity-doped poly-Si film could not be formed.

【0007】そこで、本発明は上記問題点を解決するも
のであり、その目的とするところは、不純物をドープし
たシリコン膜(poly−Si膜,a−Si膜)の形成に適し
たシリコン膜の形成方法、ならびに太陽電池の製造方法
を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a silicon film suitable for forming an impurity-doped silicon film (poly-Si film, a-Si film). An object of the present invention is to provide a forming method and a method for manufacturing a solar cell.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の第1工
程〜第3工程からなる、一般式Sin2n+2或いはSin
2n(nは3≦n≦7の整数)で表される高次シランを液
体状で用いるシリコン膜の形成方法である。第1工程
は、高次シランに周期律表第3族または第5族に属する
原子を含有する添加物を添加し、添加物含有高次シラン
を得る工程である。第2工程は、第1工程で得た添加物
含有高次シランを、基板上に塗布する工程である。第3
工程は、第2工程で基板に塗布した添加物含有高次シラ
ンの分解反応により、周期律表第3族または第5族原子
を含んだシリコン膜を形成する工程である。
Means for Solving the Problems The present invention comprises the following first to third steps, the general formula Si n H 2n + 2 or Si n H
This is a method for forming a silicon film using a higher order silane represented by 2n (n is an integer of 3 ≦ n ≦ 7) in a liquid state. The first step is a step of adding an additive containing an atom belonging to Group 3 or 5 of the periodic table to the higher order silane to obtain an additive-containing higher order silane. The second step is a step of applying the additive-containing higher silane obtained in the first step on a substrate. Third
The step is a step of forming a silicon film containing an atom belonging to Group 3 or 5 of the periodic table by a decomposition reaction of the additive-containing higher silane applied to the substrate in the second step.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
シリコン膜の形成方法について説明する。このシリコン
膜の形成工程は、以下に示す第1〜第3工程を含んでい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for forming a silicon film according to an embodiment of the present invention will be described. The step of forming the silicon film includes the following first to third steps.

【0010】第1工程 本実施の形態で用いる高次シランは、一般式Sin2n+2
或いはSin2n(nは3≦n≦7の整数)で表されるも
のである。具体的には、トリシラン[Si38]、テト
ラシラン[Si410],ペンタシラン[Si512],ヘ
キサシラン[Si614],ヘプタシラン[Si716],
シクロトリシラン[Si36],シクロテトラシラン
[Si48],シクロペンタシラン[Si510],シク
ロヘキサシラン[Si612],シクロヘプタシラン[S
i714]等、あるいはこれらの異性体が挙げられる。ま
た、本発明でいう高次シランには、上記化合物自体、そ
の各種混合物はもちろん、さらには高次シランからシリ
コン膜を形成する際に、その製造時あるいはシリコン膜
の物性値に影響を与えることのない各種溶媒に溶解した
ものまで含む。なお、上記化合物自体、および各種混合
物から高次シランを構成した場合には、高次シランを各
種溶媒に溶解させる工程が不要になるうえ、高次シラン
に対して溶媒側から不純物が混入するといった不都合が
起きる可能性をゼロにすることができる、という利点が
ある。
First Step The higher order silane used in the present embodiment has a general formula of Si n H 2n + 2
Alternatively, it is represented by Si n H 2n (n is an integer of 3 ≦ n ≦ 7). Specifically, trisilane [Si 3 H 8 ], tetrasilane [Si 4 H 10 ], pentasilane [Si 5 H 12 ], hexasilane [Si 6 H 14 ], heptasilane [Si 7 H 16 ],
Cyclotrisilane [Si 3 H 6 ], cyclotetrasilane [Si 4 H 8 ], cyclopentasilane [Si 5 H 10 ], cyclohexasilane [Si 6 H 12 ], cycloheptasilane [S
i 7 H 14 ] and the isomers thereof. The higher order silane referred to in the present invention includes not only the above-mentioned compound itself, various mixtures thereof, but also, when forming a silicon film from the higher order silane, affecting the physical properties of the silicon film at the time of manufacturing or the silicon film. Includes those dissolved in various solvents without. In addition, when the higher order silane is formed from the compound itself and various mixtures, a step of dissolving the higher order silane in various solvents is not required, and impurities are mixed into the higher order silane from the solvent side. There is an advantage that the possibility of inconvenience can be reduced to zero.

【0011】一方、上記高次シランに添加する添加物
(ドーパント源の供給源として高次シランに含有させる
物質)に適するものとしては、ホウ素[B]、アルミニ
ウム[Al]、ガリウム[Ga]、インジウム[In]、
タリウム[Tl]といった周期律表第3族原子を含有す
る物質(化合物等)、または、リン[P]、砒素[A
s]、アンチモン[Sb],ビスマス[Bi]といった周
期律表第5族原子を含有する物質(化合物等)である。
On the other hand, those suitable for the additives to be added to the higher order silane (substances contained in the higher order silane as a source of the dopant source) include boron [B], aluminum [Al], gallium [Ga], Indium [In],
Substances (compounds, etc.) containing Group 3 atoms of the periodic table, such as thallium [Tl], or phosphorus [P], arsenic [A
s], antimony [Sb], bismuth [Bi], and the like (compounds and the like) containing atoms of Group 5 of the periodic table.

【0012】これら添加物の具体例をいえば、次の通り
である。すなわち、周期律表第3族の原子を含有する物
質としては、ジボラン[B26]、テトラボラン[B4
10]、ヘ゜ンタホ゛ラン[B59]、ヘキサボラン[B610]、デ
カボラン[B1014]、トリメチルホウ素[B(C
33]、トリエチルホウ素[B(C253]、トリ
フェニルホウ素[B(C653]等が挙げられる。ま
た、周期律表第5族の原子を含有する物質としては、ホ
スフィン[PH3]、ジホスフィン[P24]、トリメ
チルホスフィン[(CH33P]、トリエチルホスフィ
ン[P(C253]、トリフェニルホスフィン[P
(C653]、アルシン[AsH3]、トリメチルアル
シン[As(CH33]、トリエチルアルシン[As(C
253]、トリフェニルアルシン[As(C
653]、スチビン[SbH3]、トリメチルスチビン
[Sb(CH33]、トリエチルスチビン[Sb(C
253]、トリフェニルスチビン[Sb(C653
等が挙げられる。
Specific examples of these additives are as follows. That is, substances containing atoms of Group 3 of the periodic table include diborane [B 2 H 6 ] and tetraborane [B 4
H 10 ], pentaphorane [B 5 H 9 ], hexaborane [B 6 H 10 ], decaborane [B 10 H 14 ], trimethylboron [B (C
H 3) 3], triethyl boron [B (C 2 H 5) 3], triphenyl boron [B (C 6 H 5) 3] , and the like. Examples of the substance containing an atom belonging to Group 5 of the periodic table include phosphine [PH 3 ], diphosphine [P 2 H 4 ], trimethylphosphine [(CH 3 ) 3 P], and triethylphosphine [P (C 2 H). 5 ) 3 ], triphenylphosphine [P
(C 6 H 5 ) 3 ], arsine [AsH 3 ], trimethylarsine [As (CH 3 ) 3 ], triethylarsine [As (C
2 H 5 ) 3 ], triphenylarsine [As (C
6 H 5 ) 3 ], stibine [SbH 3 ], trimethylstibine [Sb (CH 3 ) 3 ], triethylstibine [Sb (C
2 H 5 ) 3 ], triphenylstibine [Sb (C 6 H 5 ) 3 ]
And the like.

【0013】そして、前記の高次シランを液体状態にし
たうえで、上記添加物をあらかじめ溶解させておくか、
あるいは、基板上に塗布する直前に添加しておく。液体
状態の高次シランにこれら添加物を添加する(混合させ
る)方法としては、次の方法があげられる。すなわち、
添加物を高次シランに添加するに際して圧力をかける。
また、高次シランの塗布直前に添加物を高次シランに添
加する。もしくは添加物を予め有機溶媒に溶解させた溶
液を作製したうえで、高次シランの塗布直前にこの溶液
を高次シランに添加すればよい。なお、ここでいう塗布
直前という概念は、換言すれば、添加物が添加された液
体状高次シランは、時間を置かずに直ちに基板に塗布さ
れることを意味しており、塗布直前とは、それぐらい時
間猶予のない時間的間隔をいう。
[0013] Then, after making the above-mentioned high order silane into a liquid state, the above additive is dissolved in advance, or
Alternatively, it is added immediately before coating on the substrate. As a method of adding (mixing) these additives to the liquid higher silane, the following method can be mentioned. That is,
Pressure is applied as the additives are added to the higher order silane.
Further, an additive is added to the higher order silane just before the application of the higher order silane. Alternatively, a solution in which an additive is dissolved in an organic solvent in advance may be prepared, and this solution may be added to the higher order silane immediately before the application of the higher order silane. In addition, the concept of immediately before application here means that, in other words, the liquid higher-order silane to which the additive is added is immediately applied to the substrate without a time interval. , A time interval that does not have much time delay.

【0014】このようにして高次シランへの添加物の添
加時期を塗布直前に設定すれば、再現性良く、均一な状
態を保ちながらドープすることが可能となるうえ、必要
によりドープ量を調整することが可能となるという利点
がある。
By setting the timing of adding the additive to the higher order silane immediately before coating, it becomes possible to dope while maintaining a uniform state with good reproducibility and to adjust the doping amount as necessary. There is an advantage that it becomes possible.

【0015】上記添加物が溶解可能な有機溶媒として
は、次に示す第1、第2の溶媒がある。第1の溶媒は、
mn(mは4≦m≦16の整数,nは10≦n≦34
の整数)で表される飽和炭化水素類、不飽和炭化水素
類、あるいは芳香族類である。第2の溶媒は、Cxy
z(xは2≦x≦16,yは6≦y≦34,zは1≦z
≦3)で表されるアルコール類、エーテル類、あるいは
これらの混合溶媒である。これら第1,第2の溶媒の具
体例としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、
クメン、ブチルベンゼン、スチレン、シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサン、エタノール、ペンタノール、ブ
タノール、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、
ジエチルエーテル、ジオキサン、トリオキサン、テトラ
ヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、グリセリンエーテル、ア
セタール等がある。
The organic solvents in which the above additives can be dissolved include the following first and second solvents. The first solvent is
C m H n (m is an integer of 4 ≦ m ≦ 16, n is 10 ≦ n ≦ 34
), Saturated hydrocarbons, unsaturated hydrocarbons, or aromatics. The second solvent is C x H y O
z (x is 2 ≦ x ≦ 16, y is 6 ≦ y ≦ 34, z is 1 ≦ z
<3) alcohols, ethers, or a mixed solvent thereof. Specific examples of these first and second solvents include butane, pentane, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene,
Cumene, butylbenzene, styrene, cyclohexane,
Methyl cyclohexane, ethanol, pentanol, butanol, dimethyl ether, methyl ethyl ether,
Examples include diethyl ether, dioxane, trioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, glycerin ether, and acetal.

【0016】第2工程 そして、上記添加物を添加した高次シランを液体状態で
基板上に塗布する。本発明でいう基板とは、シリコン等
の半導体材料、ガラス、金属、セラミックス、耐熱性高
分子等の材料からなるものが例として挙げられる。ま
た、液体状態の高次シランを基板に塗布する方法として
は、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコー
ト法、バーコート法、カーテンコート法等がある。一般
に用いられているスピンコート法を用いて、液体状態で
高次シランを基板に塗布する場台には、スピナーの回転
数は100〜10000rpm,好ましくは300〜6
000rpmとする。
Second step Then, the higher order silane to which the above additive is added is applied in a liquid state on the substrate. Examples of the substrate in the present invention include a substrate made of a material such as a semiconductor material such as silicon, glass, metal, ceramics, and a heat-resistant polymer. In addition, as a method of applying the liquid higher silane to the substrate, there are a spin coating method, a dip coating method, a spray coating method, a bar coating method, a curtain coating method and the like. A spinner having a spinner rotation speed of 100 to 10000 rpm, preferably 300 to 6 rpm, is used for applying a high-order silane to a substrate in a liquid state using a generally used spin coating method.
000 rpm.

【0017】第3工程 次に、基板に塗布した添加物含有高次シランを分解反応
させることで、添加物由来の不純物がドープされたシリ
コン膜を形成する。ここでの分解反応の条件等に特に制
限はなく、加熱による反応、あるいは紫外光、電子線な
どの照射による方法が可能である。好ましくは、加熱に
よる方法が挙げられ、その具体例としては、例えば、特
開平7−267621号公報に記載がある。また、これ
らの方法によれば、得られるシリコン膜の膜厚を2nm
〜50μm程度の範囲で自由に選択することができる。
Third Step Next, the additive-containing high order silane applied to the substrate is subjected to a decomposition reaction to form a silicon film doped with impurities derived from the additive. The conditions for the decomposition reaction are not particularly limited, and a reaction by heating or a method by irradiation with ultraviolet light, an electron beam, or the like is possible. Preferably, a method by heating is used, and specific examples thereof are described in, for example, JP-A-7-267621. According to these methods, the thickness of the obtained silicon film is 2 nm.
It can be freely selected in the range of about 50 μm.

【0018】上記第2,第3工程(液体状態にした高次
シランの基板への塗布工程及び高次シランの分解工程)
を行う際には、その作業雰囲気を次のようにするのが好
ましい。すなわち、高次シランに含有させる添加物と同
じ周期律表第3族若しくは第5族に属する原子を含有す
るガスからなる気体状雰囲気あるいはこのガスと不活性
ガスの混合ガスからなる気体状雰囲気中において、上記
工程を行うのが好ましい。
The above second and third steps (a step of applying the liquid-state higher silane to the substrate and a step of decomposing the higher silane).
When performing the above, the working atmosphere is preferably as follows. That is, in a gaseous atmosphere composed of a gas containing an atom belonging to the same Group 3 or 5 of the periodic table as the additive contained in the higher order silane, or in a gaseous atmosphere composed of a mixed gas of this gas and an inert gas. In the above, it is preferable to perform the above steps.

【0019】このような雰囲気にするのは、次のような
理由によっている。すなわち、添加物含有高次シランを
液体状態で塗布する工程においては、塗布した高次シラ
ンの膜から添加物の一部が外部に放出されるのは避けら
れない。さらには、塗布した高次シランを分解反応させ
て基板上にシリコン膜を形成する工程においても、添加
物の一部が高次シランの膜の外部に放出されるのは避け
られない。そのため、最終的にシリコン膜に添加される
ドープ量は、このような添加物の放出により減少してし
まう。このような添加物の減少に対しては、高次シラン
から放出される添加物の分だけ外部からドーパント源と
なる原子を補えばよい。このことを鑑み、本発明では、
ドーパント源の補充源として雰囲気ガスを用いており、
そのために、高次シランに混合する添加物と同じ周期律
表第3族若しくは第5族に属する原子を有する物質を雰
囲気ガス中に添加している。これにより、雰囲気ガスか
らドーパント源を補うことができ、シリコン膜中のドー
プ量は減少しなくなる。ただし、シリコン膜中に均一に
不純物をドープさせるためには、なるべくドーバント源
は高次シランに直接混合させる添加物で賄うようにする
のが好ましく、そのため、雰囲気ガス中に添加する上記
物質の濃度は極力少なくするのが好ましい。
Such an atmosphere is provided for the following reasons. That is, in the step of applying the additive-containing higher silane in a liquid state, it is inevitable that a part of the additive is released to the outside from the applied higher silane film. Further, in the step of forming a silicon film on a substrate by decomposing the applied higher silane, it is inevitable that a part of the additive is released to the outside of the higher silane film. Therefore, the doping amount finally added to the silicon film decreases due to the release of such an additive. With respect to such a decrease in the additive, it is only necessary to supplement the atoms serving as the dopant source from the outside by the amount of the additive released from the higher order silane. In view of this, in the present invention,
Atmospheric gas is used as a replenishment source for the dopant source,
For this purpose, a substance having the same atom belonging to Group 3 or 5 of the periodic table as the additive mixed with the higher order silane is added to the atmospheric gas. Thereby, the dopant source can be supplemented from the atmospheric gas, and the doping amount in the silicon film does not decrease. However, in order to uniformly dope impurities into the silicon film, it is preferable that the doughant source be covered with an additive that is directly mixed with the higher order silane. Therefore, the concentration of the substance added to the atmosphere gas is preferably Is preferably as small as possible.

【0020】次に、本発明のシリコン膜の形成方法を用
いた太陽電池の製造方法の一例について、説明する。
Next, an example of a method for manufacturing a solar cell using the method for forming a silicon film of the present invention will be described.

【0021】その製法の概略は次の通りである。すなわ
ち、上記した実施の形態のシリコン膜形成方法で形成し
た周期律表第3族原子を含んだシリコン膜をp層とし、
上記した実施の形態の方法で形成した周期律表第5族原
子を含んだシリコン膜をn層とし、不純物を含有しない
高次シランから上記方法と同様にして形成したシリコン
膜をi層として、電極のついた基板(基板が導電性の場
合は電極不要)上に積層し、その上に電極を作製する。
The outline of the production method is as follows. That is, a silicon film containing an atom belonging to Group 3 of the periodic table formed by the method of forming a silicon film according to the above-described embodiment is used as a p-layer,
A silicon film containing an element of Group V of the periodic table formed by the method of the above-described embodiment is defined as an n-layer, and a silicon film formed in the same manner as described above from higher-order silane containing no impurities is defined as an i-layer. It is laminated on a substrate with electrodes (electrodes are unnecessary if the substrate is conductive), and electrodes are formed thereon.

【0022】その製法の詳細は次の通りである。すなわ
ち、ガラス基板上にアモルファスシリコン太陽電池を作
製するには、まず、ガラス基板にSnO2等の透明導電膜
を形成する。そして、ホウ素等の周期律表第3族に属す
る原子を含有する添加物が添加された高次シランを用意
し、この高次シランを液体状態で透明電極膜上に塗布す
る。さらに、ガラス基板に対して加熱処理等の処理を施
すことで塗布した高次シランを分解反応させ、これによ
り、透明電極膜上に、p型a−Si層(周期律表第3族
に属する原子からなる不純物がドープされたシリコン
膜)を形成する。
The details of the production method are as follows. That is, to manufacture an amorphous silicon solar cell on a glass substrate, first, a transparent conductive film such as SnO 2 is formed on the glass substrate. Then, a higher silane to which an additive containing an atom belonging to Group 3 of the periodic table such as boron is added is prepared, and the higher silane is applied to the transparent electrode film in a liquid state. Further, the applied high order silane is decomposed by subjecting the glass substrate to a treatment such as a heat treatment, whereby a p-type a-Si layer (belonging to Group 3 of the periodic table) is formed on the transparent electrode film. (A silicon film doped with atomic impurities).

【0023】次に、不純物が添加されていない高次シラ
ンを用意し、この高次シランを液体状態でp型a−Si
層上に塗布する。さらに、ガラス基板に対して加熱処理
等の処理を施すことで、塗布した高次シランを分解反応
させてp型a−Si層上にi型a−Si層を形成する。
Next, a high-order silane to which no impurities are added is prepared, and this high-order silane is converted to a p-type a-Si in a liquid state.
Apply on layer. Further, by applying a treatment such as a heat treatment to the glass substrate, the applied high order silane is decomposed to form an i-type a-Si layer on the p-type a-Si layer.

【0024】さらに、リン等の周期律表第5族に属する
原子を含有する添加物が添加された高次シランを用意
し、この高次シランを液体状態でi型a−Si層上に塗
布する。そして、ガラス基板に対して加熱処理等を施す
ことで塗布した高次シランを分解反応させ、これによ
り、i型a−Si層上に、n型a−Si層(周期律表第5
族に属する原子からなる不純物がドープされたシリコン
膜)を形成する。
Further, a high-order silane to which an additive containing an atom belonging to Group 5 of the periodic table such as phosphorus is added is prepared, and the high-order silane is coated in a liquid state on the i-type a-Si layer. I do. Then, the high-order silane applied by subjecting the glass substrate to heat treatment or the like is caused to undergo a decomposition reaction, whereby an n-type a-Si layer (fifth periodic table No. 5) is formed on the i-type a-Si layer.
(A silicon film doped with an impurity consisting of atoms belonging to group III).

【0025】次に、銀(Ag)等の電極をn型a−Si
層上に形成することで、アモルファスシリコン太陽電池
が完成する。
Next, an electrode made of silver (Ag) or the like is connected to an n-type a-Si
By forming on the layer, an amorphous silicon solar cell is completed.

【0026】結晶系太陽電池を作製する場合には、リン
等の周期律表第5族に属する原子を含有する添加物が添
加された高次シランを用意し、この高次シランを液体状
態でp型結晶Si基板表面上に塗布する。そして、p型
結晶Si基板に対して加熱処理等の処理を施すことで塗
布した高次シランを分解反応させ、これにより、p型結
晶Si基板上にn型poly−Si層(周期律表第5族原子か
らなる不純物がドープされたシリコン膜)を形成する。
In the case of manufacturing a crystalline solar cell, a high-order silane to which an additive containing an atom belonging to Group 5 of the periodic table such as phosphorus is added is prepared, and this high-order silane is prepared in a liquid state. It is applied on the surface of a p-type crystal Si substrate. Then, the applied high-order silane is subjected to a decomposition reaction by subjecting the p-type crystal Si substrate to a treatment such as a heat treatment, thereby forming an n-type poly-Si layer on the p-type crystal Si substrate. (A silicon film doped with an impurity composed of Group V atoms).

【0027】次に、n型poly−Si層上にTi/Pd/Ag
電極を形成する一方、p型結晶Si基板の裏面にAl電極
を形成することで、結晶系太陽電池が完成する。
Next, Ti / Pd / Ag is formed on the n-type poly-Si layer.
By forming an Al electrode on the back surface of the p-type crystal Si substrate while forming the electrode, a crystalline solar cell is completed.

【0028】結晶/アモルファスハイブリッド型太陽電
池を作製する場合には、リン等の周期律表第5族に属す
る原子を含有する添加物が添加された高次シランを用意
し、この高次シランを液体状態でp型結晶Si基板表面
上に塗布する。そして、p型結晶Si基板に対して加熱
処理等の処理を施すことで塗布した高次シランを分解反
応させ、これにより、p型結晶Si基板上に、n型poly
−Si層(周期律表第5族に属する原子からなる不純物
がドープされたシリコン膜)を形成する。
When fabricating a crystalline / amorphous hybrid solar cell, a higher silane to which an additive containing an atom belonging to Group 5 of the periodic table such as phosphorus is added is prepared, and this higher silane is prepared. It is applied in a liquid state on the surface of the p-type crystal Si substrate. Then, the applied high order silane is subjected to a decomposition reaction by subjecting the p-type crystal Si substrate to a treatment such as a heat treatment, whereby the n-type poly
Forming an Si layer (a silicon film doped with an impurity comprising an atom belonging to Group 5 of the periodic table);

【0029】次に、ホウ素等の周期律表第3族に属する
原子を含有する添加物が添加された高次シランを用意
し、この高次シランを液体状態でn型poly−Si層上に
塗布する。そして、p型結晶Si基板に対して加熱処理
等の処理を施すことで塗布した高次シランを分解反応さ
せ、これにより、n型poly−Si層上に、p型a−Si層
(周期律表第3族に属する原子からなる不純物がドープ
されたシリコン膜)を形成する。
Next, a high-order silane to which an additive containing an atom belonging to Group 3 of the periodic table, such as boron, is prepared, and this high-order silane is placed in a liquid state on the n-type poly-Si layer. Apply. Then, the applied high order silane is decomposed by subjecting the p-type crystal Si substrate to a treatment such as a heat treatment, thereby forming a p-type a-Si layer (periodic rule) on the n-type poly-Si layer. (A silicon film doped with an impurity consisting of atoms belonging to Table 3).

【0030】次に、不純物を添加されていない高次シラ
ンを用意し、この高次シランを液体状態でp型a−Si
層上に塗布する。そして、このp型結晶Si基板に対し
て加熱処理等の処理を施すことで塗布した高次シランを
分解反応させて、これにより、p型a−Si層上にi型
a−Si層を形成する。
Next, a high-order silane to which no impurities are added is prepared, and this high-order silane is converted to a p-type a-Si in a liquid state.
Apply on layer. Then, by applying a treatment such as heat treatment to the p-type crystal Si substrate, the applied higher order silane is decomposed and reacted, thereby forming an i-type a-Si layer on the p-type a-Si layer. I do.

【0031】さらに、リン等の周期律表第5族に属する
原子を含有する添加物が添加された高次シランを用意
し、この高次シランを液体状態でi型a−Si層上に塗
布する。そして、p型結晶基板に加熱処理等の処理を施
すことで塗布した高次シランを分解反応させ、これによ
り、i型a−Si層上に、n型a−Si層(周期律表第5
族に属する原子からなる不純物がドープされたシリコン
層)を形成する。
Further, a higher silane to which an additive containing an atom belonging to Group 5 of the periodic table such as phosphorus is added is prepared, and the higher silane is coated in a liquid state on the i-type a-Si layer. I do. Then, the applied high-order silane is subjected to a decomposition reaction by subjecting the p-type crystal substrate to a treatment such as a heat treatment, whereby the n-type a-Si layer (the fifth element in the periodic table) is formed on the i-type a-Si layer.
(A silicon layer doped with an impurity consisting of atoms belonging to a group).

【0032】次に、このn型−a−Si層上にAg等の
電極を形成する一方、p型結晶Si基板裏面にAl電極を
形成することで結晶/アモルファスハイブリット型太陽
電池が完成する。
Next, an electrode of Ag or the like is formed on the n-type a-Si layer, and an Al electrode is formed on the back surface of the p-type crystal Si substrate, thereby completing the crystal / amorphous hybrid solar cell.

【0033】実施例 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。[0033] Examples will be specifically described by way of examples the invention.

【0034】[実施例1]本実施例では、実験装置とし
て図1に示した装置を使用した。この装置は、塗布室1
と成膜室2とが互いに連通した状態で並列配置されてお
り、塗布室1と成膜室2との間には、ゲートバルブ3が
設けられている。塗布室1内にはスピンコーター4が設
けられており、成膜室2内には加熱ヒーター5が設置さ
れている。また、塗布室1には、塗布室1に液体状の高
次シランを供給する供給ライン6と、塗布室1内のガス
を排気する排気ライン7Aとが連接されており、成膜室
2には、成膜室2に雰囲気ガスを供給するガス供給ライ
ン8と、成膜室2内の排ガスを排気する排気ライン7B
とが連接されている。
Example 1 In this example, the apparatus shown in FIG. 1 was used as an experimental apparatus. This apparatus includes a coating chamber 1
And the film forming chamber 2 are arranged in parallel so as to communicate with each other, and a gate valve 3 is provided between the coating chamber 1 and the film forming chamber 2. A spin coater 4 is provided in the coating chamber 1, and a heater 5 is provided in the film forming chamber 2. The coating chamber 1 is connected to a supply line 6 for supplying liquid higher silane to the coating chamber 1 and an exhaust line 7A for exhausting gas in the coating chamber 1. Is a gas supply line 8 for supplying an atmosphere gas to the film forming chamber 2 and an exhaust line 7B for exhausting exhaust gas in the film forming chamber 2.
And are connected.

【0035】また、本実施例では、シリコン膜の材料と
なる高次シランとして、テトラシラン15wt%、ペン
タシラン50wt%,ヘキサシラン30wt%,ヘプタ
シラン5wt%の混合物を使用した。さらには、このよ
うな高次シランに、添加物として、ホスフィン80mg
を添加した。添加に際しては、液体状態の高次シラン3
0ccに5MPaの圧力をかけてボンベ内に高圧封入した
うえで、この液体状態の高次シランにホスフィンを溶解
させることで、ホスフィンを高次シランに添加してボン
ベに貯蔵した。
In the present embodiment, a mixture of 15 wt% of tetrasilane, 50 wt% of pentasilane, 30 wt% of hexasilane, and 5 wt% of heptasilane was used as the higher order silane as the material of the silicon film. Furthermore, 80 mg of phosphine is added as an additive to such a higher silane.
Was added. At the time of addition, the higher order silane 3
After applying a pressure of 5 MPa to 0 cc and sealing the inside of the cylinder under high pressure, phosphine was added to the higher order silane by dissolving the phosphine in the higher order silane in a liquid state, and stored in the cylinder.

【0036】このようにして添加物を含有させた高次シ
ランを用いて、上述した装置により、以下に示す手順で
シリコン膜の成膜を行った。
Using the high order silane containing the additive as described above, a silicon film was formed by the above-described apparatus in the following procedure.

【0037】まず、ゲートバルブ3を開の状態にして、
塗布室1及び成膜室2を2×10-4Paまで真空排気す
る。そして、ガス供給ライン8を通じてヘリウムを30
kPaまで成膜室2に導入した後、添加物(ホスフィ
ン)を溶解させた高次シランの1.5ccを液体状態で高
次シラン供給ライン6を通じて、スピンコーター4上の
ガラス基板9に滴下する。そして、滴下した液体状態の
高次シランをスピンコーター4の回転によりガラス基板
9全面に均一に塗布する。
First, the gate valve 3 is opened,
The coating chamber 1 and the film forming chamber 2 are evacuated to 2 × 10 −4 Pa. Then, 30 helium is supplied through the gas supply line 8.
After introducing into the film forming chamber 2 up to kPa, 1.5 cc of high order silane in which an additive (phosphine) is dissolved is dropped in a liquid state through the high order silane supply line 6 onto the glass substrate 9 on the spin coater 4. . Then, the dropped high-order silane in a liquid state is uniformly applied to the entire surface of the glass substrate 9 by rotating the spin coater 4.

【0038】次に、ガス供給ライン8から塗布室1およ
び成膜室2内の雰囲気中にホスフィン(気体)を導入す
ることで、塗布室1及び成膜室2内を150kPaまで
加圧する。そして、この状態で、ガラス基板9を加熱ヒ
ータ5上に移動させて、ゲートバルブ3を閉じる。その
後、ガラス基板9を毎分100℃の温度勾配により35
0℃まで昇温したのち、30分間基板温度を保持してガ
ラス基板9上にn型の導電型を有するシリコン膜を膜厚
220nmで成膜した。このようにして成膜されるシリ
コン膜はアモルファスシリコン膜(a−Si膜)とな
る。
Next, by introducing phosphine (gas) into the atmosphere in the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 from the gas supply line 8, the inside of the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 is pressurized to 150 kPa. Then, in this state, the glass substrate 9 is moved onto the heater 5 and the gate valve 3 is closed. After that, the glass substrate 9 is moved at a temperature gradient of 100 ° C./min.
After the temperature was raised to 0 ° C., a silicon film having an n-type conductivity was formed to a thickness of 220 nm on the glass substrate 9 while maintaining the substrate temperature for 30 minutes. The silicon film thus formed is an amorphous silicon film (a-Si film).

【0039】[実施例2]本実施例では、実験装置とし
て図2に示す装置を使用した。この装置は、基本的に
は、実施例1と同様の構成を備えており、同一ないし同
様の部分には同一の符号を付しており、それらについて
の説明は省略する。この装置は、液体状態の添加物含有
高次シランの供給構成に特徴がある。すなわち、この装
置は、液体状態の高次シランの供給ライン10と、液体
状態の添加物の供給ライン11と、ガス供給ライン12
とを備えており、これら3管の供給ライン10、11、
12は、1管に合流されたのち、その合流管13が塗布
室1に連接されている。合流管13は塗布室1の上方か
ら下向きに配管させて塗布室1に連接されており、その
中途部はSの字状に都合2回屈曲されている。合流管1
3の屈曲部分の下側屈曲部13aには、液体撹拌装置
(小型スターラー)14が設けられている。
Example 2 In this example, the apparatus shown in FIG. 2 was used as an experimental apparatus. This apparatus basically has the same configuration as that of the first embodiment, and the same or similar parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. This apparatus is characterized by a supply configuration of the additive-containing high order silane in a liquid state. That is, the apparatus includes a supply line 10 for a high-order silane in a liquid state, a supply line 11 for an additive in a liquid state, and a gas supply line 12.
The three supply lines 10, 11,
12 is merged into one tube, and the merged tube 13 is connected to the coating chamber 1. The joining pipe 13 is connected to the coating chamber 1 by piping downward from above the coating chamber 1, and the middle part thereof is bent twice in an S-shape. Confluence pipe 1
A liquid stirring device (small stirrer) 14 is provided in the lower bent portion 13a of the bent portion 3.

【0040】高次シランとしては実施例1と同様のもの
(テトラシラン15wt%,ペンタシラン50wt%,
ヘキサシラン30wt%,ヘプタシラン5wt%の混合
物)を使用した。さらには、添加物としてジホスフィン
を使用した。
The higher order silanes were the same as in Example 1 (tetrasilane 15 wt%, pentasilane 50 wt%,
A mixture of 30 wt% of hexasilane and 5 wt% of heptasilane) was used. Further, diphosphine was used as an additive.

【0041】このような構成を有する高次シランおよび
添加物を用いて、上述した装置により、以下に示す手順
でシリコン膜の成膜を行った。
A silicon film was formed by the above-described apparatus using the high-order silane and the additive having the above-described structure in the following procedure.

【0042】まず、ゲートバルブ3を開の状態にして、
塗布室1及び成膜室2を2×10-4Paまで真空排気す
る。そして、ガス供給ライン8を通じてヘリウムガスを
60kPaまで成膜室2および塗布室1に注入した後、
高次シラン供給ライン10に高次シランを1.5cc供給
するとともとに、添加物供給ライン11に添加物(ジホ
スフィン)を4.0mg供給する。高次シランおよびジ
ホスフィンは共に液体状態で供給しており、供給後には
合流管13の下側屈曲部13aに停留する。そこで、停
留している液体状態の高次シランおよび液体状のジホス
フィンを液体撹拌装置14により十分に撹拌,混合す
る。高次シランおよびジホスフィンの十分なる撹拌,混
合を行ったのち、ガス供給ライン12にホスフィンガス
を供給することで、下側屈曲部13aに停留している液
体状態の高次シラン(ジホスフィン含有)を塗布室1に
押し出して、ガラス基板9上に滴下する。そして、滴下
した液体状態の高次シランをスピンコーター4の回転に
よりガラス基板9の全面に均一に塗布する。
First, the gate valve 3 is opened,
The coating chamber 1 and the film forming chamber 2 are evacuated to 2 × 10 −4 Pa. Then, after injecting helium gas to 60 kPa into the film forming chamber 2 and the coating chamber 1 through the gas supply line 8,
1.5 cc of high order silane is supplied to the high order silane supply line 10 and 4.0 mg of the additive (diphosphine) is supplied to the additive supply line 11. Both the higher order silane and the diphosphine are supplied in a liquid state, and after the supply, stay at the lower bent portion 13a of the merging pipe 13. Therefore, the liquid high-order silane and the liquid diphosphine which are in a liquid state are sufficiently stirred and mixed by the liquid stirring device 14. After sufficient stirring and mixing of the high order silane and diphosphine, the phosphine gas is supplied to the gas supply line 12 so that the high order silane (containing diphosphine) in the liquid state retained in the lower bent portion 13a is removed. It is extruded into the coating chamber 1 and dropped on the glass substrate 9. Then, the dropped high-order silane in a liquid state is uniformly applied to the entire surface of the glass substrate 9 by rotating the spin coater 4.

【0043】次に、ガス供給ライン12、8を通じて塗
布室1及び成膜室2内にホスフィンガスを導入して15
0kPaに保ちながら、ガラス基板9を毎分100℃の
温度勾配で350℃まで昇温した後、30分間基板温度
を保持してガラス基板9上にn型の導電型を有する膜厚
220nmのシリコン膜を成膜する。このようにして成
膜されるシリコン膜は、アモルファスシリコン膜(a−
Si膜)となる。
Next, a phosphine gas is introduced into the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 through the gas supply lines 12 and 8 for 15 minutes.
The glass substrate 9 was heated to 350 ° C. at a temperature gradient of 100 ° C./min while maintaining the pressure at 0 kPa, and then maintained at a substrate temperature for 30 minutes to form a 220 nm-thick silicon film having an n-type conductivity on the glass substrate 9. A film is formed. The silicon film thus formed is an amorphous silicon film (a-
(Si film).

【0044】[実施例3]実施例2と同一の高次シラ
ン,添加物の使用、および同一の装置の使用により、シ
リコン膜を形成した。ただし、液体状態の高次シラン
(添加物含有)を塗布したガラス基板9の加熱条件が実
施例2とは異なっている。すなわち、液体状態の高次シ
ランを塗布したガラス基板9を毎分100℃の温度勾配
で700℃まで昇温した後、10分間基板温度を保持し
てガラス基板9上に、n型の導電型を有する膜厚340
nmのシリコン膜を成膜した。このようにして成膜され
るシリコン膜は、ポリシリコン膜(poly−Si膜)とな
る。
Example 3 A silicon film was formed by using the same high-order silane and additives as in Example 2, and using the same apparatus. However, the heating condition of the glass substrate 9 coated with the liquid higher silane (containing an additive) is different from that of the second embodiment. That is, the temperature of the glass substrate 9 coated with the liquid-state high order silane is raised to 700 ° C. at a temperature gradient of 100 ° C. per minute, and then the substrate temperature is maintained for 10 minutes and the n-type conductive type is placed on the glass substrate 9. Having a thickness of 340
nm of a silicon film was formed. The silicon film thus formed is a polysilicon film (poly-Si film).

【0045】[実施例4]本実施例は、基本的には実施
例1と同様の製法であるが、添加物としては、ホスフィ
ンに代わり、ジボランを用いた。そして、液体状態の高
次シラン30ccに5Mpaの圧力をかけたうえで、気体
状態のジボラン250mgをボンベ内に高圧封入して貯
蔵した。そして、以上のようにして添加物(ジボラン)
を含有させた液体状態の高次シランを用いて、実施例1
と同様の方法によりガラス基板9上にp型の導電型を有
する膜厚220nmのシリコン膜を成膜した。このよう
にして成膜されるシリコン膜はアモルファスシリコン膜
(a−Si膜)となる。
Example 4 This example is basically the same as in Example 1, except that diborane was used instead of phosphine as an additive. Then, after applying a pressure of 5 MPa to 30 cc of the liquid higher silane, 250 mg of diborane in a gas state was sealed in a cylinder at a high pressure and stored. And the additive (diborane) as above
Example 1 using a high-order silane in a liquid state containing
A silicon film having a p-type conductivity and a thickness of 220 nm was formed on the glass substrate 9 in the same manner as described above. The silicon film thus formed is an amorphous silicon film (a-Si film).

【0046】[実施例5]本実施例は、添加物としてジ
ホスフィンの代わりにヘキサボラン20mgを、雰囲気
に添加する物質としてホスフィンの代わりにジボラン
を、それぞれ使用した以外は実施例2と同様にしてガラ
ス基板9上にp型の導電型を有する膜厚210nmのシ
リコン膜を形成させた。このようにして成膜されるシリ
コン膜は、アモルファスシリコン膜(a−Si膜)とな
る。
Example 5 This example is similar to Example 2 except that 20 mg of hexaborane was used instead of diphosphine as an additive and diborane was used instead of phosphine as a substance to be added to the atmosphere. A 210-nm-thick silicon film having a p-type conductivity was formed on the substrate 9. The silicon film thus formed is an amorphous silicon film (a-Si film).

【0047】[実施例6]本実施例は、実施例5と同様
の製法によりガラス基板9にシリコン膜を形成するので
あるが、高次シランを液体状態で塗布したガラス基板9
の加熱条件が若干、実施例5とは異なっている。すなわ
ち、毎分100℃の温度勾配で700℃まで昇温させた
のち、10分間基板温度を保持することで、ガラス基板
9上にp型の導電型を有する膜厚340nmのシリコン
膜を成膜した。このようにして成膜されるシリコン膜は
ポリシリコン膜(poly−Si膜)となる。
[Embodiment 6] In this embodiment, a silicon film is formed on a glass substrate 9 by the same manufacturing method as in Embodiment 5, but a glass substrate 9 on which high order silane is applied in a liquid state is used.
Are slightly different from those in Example 5. That is, after raising the temperature to 700 ° C. with a temperature gradient of 100 ° C. per minute, and holding the substrate temperature for 10 minutes, a 340 nm-thick silicon film having a p-type conductivity type is formed on the glass substrate 9. did. The silicon film thus formed is a polysilicon film (poly-Si film).

【0048】[実施例7]本実施例は、添加物として、
溶媒に添加物を予め溶解させたものを用いている点に特
徴がある。また、高次シランは実施例2と同一のものを
用い、装置としても実施例2で用いた装置を用いてい
る。さらには、雰囲気中には、添加物に含まれるドーパ
ント源と同一の原子を含有する物質を混合させている。
以下、その製法の詳細を説明する。
[Example 7] In this example, as an additive,
It is characterized in that an additive dissolved in a solvent in advance is used. The same high-order silane as in Example 2 was used, and the apparatus used in Example 2 was used. Further, a substance containing the same atom as the dopant source contained in the additive is mixed in the atmosphere.
Hereinafter, details of the manufacturing method will be described.

【0049】デカボラン3.5gを予めべンゼン100c
cに溶解し、その添加物溶液を保管しておく。そして、
ゲートバルブ3を開の状態にして、塗布室1及び成膜室
2を2×10-4Paまで真空排気したうえで、ガス供給
ライン12、8からヘリウムガスを60kPaまで導入
した後、予め作成しておいた上記添加物溶液の0.3cc
を添加物供給ライン11に注入し、さらに、液体状態に
した上記高次シラン1.5ccを高次シラン供給ライン
10に注入する。注入した添加物溶液および液体状態の
高次シランとを合流管13の下側屈曲部13aにおいて
液体撹拌装置14で十分に撹拌、混合した後、ガス供給
ライン12にヘリウムガスを供給することで、下側屈曲
部13aに停留している液体状態の高次シラン(添加物
含有)を塗布室1に押し出して、ガラス基板9上に塗布
する。
3.5 g of decaborane was previously added to benzene 100c
Dissolve in c and keep the additive solution. And
The gate valve 3 is opened, the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 are evacuated to 2 × 10 −4 Pa, and helium gas is introduced from the gas supply lines 12 and 8 to 60 kPa, and then prepared in advance. 0.3cc of the above additive solution
Is injected into the additive supply line 11, and 1.5 cc of the high order silane in a liquid state is further injected into the high order silane supply line 10. By sufficiently stirring and mixing the injected additive solution and the liquid-state high-order silane with the liquid stirrer 14 at the lower bent portion 13a of the joining pipe 13, by supplying helium gas to the gas supply line 12, Higher order silane (containing an additive) in a liquid state remaining in the lower bent portion 13 a is extruded into the coating chamber 1 and coated on the glass substrate 9.

【0050】次に、真空排気しながら塗布室1および成
膜室2を90℃に昇温することで、添加物溶液中に含ま
れるベンゼンを蒸発除去する。ベンゼンを完全に除去し
た後、ガス供給ライン12、8から塗布室1及び成膜室
2内にジボランガスを150kPaまで導入する。そし
て、ガラス基板9を毎分100℃の温度勾配で350℃
まで昇温させる。さらに、30分間基板温度を保持して
ガラス基板9上に、p型の導電型を有する膜厚230n
mのシリコン膜を成膜した。このようにして成膜される
シリコン膜は、アモルファスシリコン膜(a−Si膜)
となる。
Next, the temperature of the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 is raised to 90 ° C. while evacuating, thereby removing benzene contained in the additive solution by evaporation. After the benzene is completely removed, diborane gas is introduced into the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 from the gas supply lines 12 and 8 up to 150 kPa. Then, the glass substrate 9 is heated at 350 ° C. at a temperature gradient of 100 ° C./min.
Raise the temperature to Further, while maintaining the substrate temperature for 30 minutes, a 230 nm-thick film having a p-type conductivity is formed on the glass substrate 9.
m of silicon film was formed. The silicon film thus formed is an amorphous silicon film (a-Si film)
Becomes

【0051】[実施例8]本実施例は、実施例1と同様
の方法および装置でシリコン膜を形成しているのである
が、塗布室1および成膜室2中の雰囲気の構成に特徴が
ある。すなわち、実施例1では、添加物が含有するドー
パント源(原子)と同じ原子を含有する物質を含有して
いるが、本実施例では、このような物質を雰囲気中に含
有させておらず、この点に特徴がある。以下、説明す
る。
[Embodiment 8] In this embodiment, a silicon film is formed by the same method and apparatus as in Embodiment 1, but is characterized by the structure of the atmosphere in the coating chamber 1 and the film forming chamber 2. is there. That is, in Example 1, a substance containing the same atom as the dopant source (atom) contained in the additive is contained, but in this example, such a substance is not contained in the atmosphere. There is a feature in this point. This will be described below.

【0052】ゲートパルス3を開放した状態で、ガス供
給ライン8から塗布室1,成膜室2にヘリウムガスを6
0kPaまで導入する。そして、高次シラン供給ライン
6を通じて実施例1と同一の高次シラン(添加物含有)
を液体状態でガラス基板9上に塗布する。さらに、再度
ガス供給ライン8からヘリウムガスを導入して塗布室
1,成膜室2内を200kPaまで加圧する。この雰囲
気の下、毎分100℃の温度勾配で350℃まで昇温し
て、30分間基板温度を保持することで、ガラス基板9
上にn型の導電型を有する膜厚210nmのシリコン膜
を成膜した。このようにして成膜されるシリコン膜は、
実施例1と同様、アモルファスシリコン膜(a−Si
膜)となる。
With the gate pulse 3 opened, helium gas 6 is supplied from the gas supply line 8 to the coating chamber 1 and the film forming chamber 2.
Introduce up to 0 kPa. Then, the same high order silane as that of Example 1 (containing additives) through the high order silane supply line 6
Is applied on the glass substrate 9 in a liquid state. Further, helium gas is introduced again from the gas supply line 8 to pressurize the inside of the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 to 200 kPa. In this atmosphere, the temperature is raised to 350 ° C. at a temperature gradient of 100 ° C./min, and the substrate temperature is maintained for 30 minutes, whereby the glass substrate 9 is heated.
A 210-nm-thick silicon film having an n-type conductivity was formed thereon. The silicon film thus formed is
As in the first embodiment, the amorphous silicon film (a-Si
Film).

【0053】[実施例9]本実施例は、実験装置として
図3に示す装置を使用した。この装置は、基本的には、
図2に示す装置と同様であるが、加熱ヒータ5の上方に
波長400nm以下の光を照射する低圧水銀ランプ15
を設けたことに図2の装置にはない特徴がある。それ以
外の装置構成および、高次シランおよび添加物の各条件
は、実施例2と同一の条件でガラス基板9にシリコン膜
を形成した。
Embodiment 9 In this embodiment, an apparatus shown in FIG. 3 was used as an experimental apparatus. This device is basically
A low-pressure mercury lamp 15 for irradiating light having a wavelength of 400 nm or less above the heater 5 is similar to the apparatus shown in FIG.
2 has a feature not found in the apparatus of FIG. A silicon film was formed on the glass substrate 9 under the same conditions as in Example 2 except for the device configuration and the conditions of the higher order silane and the additives.

【0054】すなわち、添加物を含有させた高次シラン
を液体状態で、スピンコーター4の回転によりガラス基
板9上に塗布したのち、ガス供給ライン12、8を通じ
て塗布室1及び成膜室2内にホスフィンガスを導入して
150kPaに保ちながら、ガラス基板9を毎分100
℃の温度勾配で350℃まで昇温し、さらに、30分間
基板温度を保持した。本実施例では、このような加熱処
理に際して、ガラス基板9に、低圧水銀ランプ15によ
り波長400nm以下の光を加熱中のガラス基板9に照
射してn型の導電型を有する膜厚220nmのシリコン
膜を成膜した。このようにして成膜されるシリコン膜
は、アモルファスシリコン膜(a−Si膜)となる。
That is, after the high order silane containing the additive is applied in a liquid state onto the glass substrate 9 by rotating the spin coater 4, the coating chamber 1 and the film forming chamber 2 are supplied through the gas supply lines 12 and 8. While maintaining the pressure at 150 kPa by introducing a phosphine gas into the
The temperature was raised to 350 ° C. with a temperature gradient of ° C., and the substrate temperature was maintained for 30 minutes. In the present embodiment, at the time of such a heat treatment, the glass substrate 9 is irradiated with light having a wavelength of 400 nm or less from the low-pressure mercury lamp 15 to the glass substrate 9 being heated to form a 220 nm-thick silicon film having an n-type conductivity. A film was formed. The silicon film thus formed is an amorphous silicon film (a-Si film).

【0055】以上は、不純物をドープしたシリコン膜を
ガラス基板9に形成した実施例である。次に、各種太陽
電池の製造方法の実施例を説明する。
The above is an embodiment in which a silicon film doped with an impurity is formed on the glass substrate 9. Next, examples of various solar cell manufacturing methods will be described.

【0056】[実施例10]本実施例では、実験装置と
して図2に示す装置を使用し、基板として、SnO2
(透明導電膜)を形成したガラス基板20を使用して、
アモルファスシリコン太陽電池を作製した。アモルファ
スシリコン太陽電池は、図4に示すように、ガラス基板
20上に、SnO2膜21と、p型a−Si膜22と、i
型a−Si膜23と、n型a−Si膜24とを順次積層形
成し、さらに、n型a−Si膜24上に、Ag電極25を
形成して構成されている。
Example 10 In this example, the apparatus shown in FIG. 2 was used as an experimental apparatus, and a glass substrate 20 on which a SnO 2 film (transparent conductive film) was formed was used as a substrate.
An amorphous silicon solar cell was manufactured. As shown in FIG. 4, the amorphous silicon solar cell has a SnO 2 film 21, a p-type a-Si film 22 and an i-type film 22 on a glass substrate 20.
The n-type a-Si film 23 and the n-type a-Si film 24 are sequentially laminated and formed, and an Ag electrode 25 is formed on the n-type a-Si film 24.

【0057】また、本実施例では、高次シランとして、
実施例1と同様のもの(テトラシラン15wt%,ペン
タシラン50wt%,ヘキサシラン30wt%,ヘプタ
シラン5wt%の混合物)を使用した。添加物として
は、実施例5と同様のへキサボランや、実施例2と同様
のジホスフィンを用いた。
Further, in this embodiment, as the higher order silane,
The same material as in Example 1 (a mixture of 15 wt% of tetrasilane, 50 wt% of pentasilane, 30 wt% of hexasilane, and 5 wt% of heptasilane) was used. Hexaborane as in Example 5 and diphosphine as in Example 2 were used as additives.

【0058】まず、添加物としてヘキサボランを用いる
実施例5と同様の方法により、ガラス基板20のSnO2
膜21上にp型a−Si層22を膜厚10nmに成膜す
る。次に、添加物を含有しない液体状態の高次シランを
用いる同様の方法によりp型a−Si層22上にi型a
−Si層23を膜厚390nmに成膜する。次に、ジホ
スフィンを含有する液体状態の高次シランを用いる実施
例2と同様の方法により、i型a−Si層23上にn型
a−Si層24を膜厚35nmに成膜する。さらには、
ガラス基板20を装置から取出して、抵抗加熱真空蒸着
装置内を用いて、n型a−Si層20上にAg電極25を
形成してアモルファスシリコン太陽電池とした。
First, SnO 2 of the glass substrate 20 was prepared in the same manner as in Example 5 using hexaborane as an additive.
A p-type a-Si layer 22 is formed on the film 21 to a thickness of 10 nm. Next, the i-type a-type layer is formed on the p-type a-Si layer 22 by a similar method using a liquid-state higher silane containing no additive.
-The Si layer 23 is formed to a thickness of 390 nm. Next, an n-type a-Si layer 24 is formed to a thickness of 35 nm on the i-type a-Si layer 23 in the same manner as in Example 2 using a liquid-state higher silane containing diphosphine. Moreover,
The glass substrate 20 was taken out of the apparatus, and an Ag electrode 25 was formed on the n-type a-Si layer 20 using the inside of a resistance heating vacuum evaporation apparatus to obtain an amorphous silicon solar cell.

【0059】[実施例11]本実施例では、実験装置と
して図2に示す装置を使用し、基板として、p型結晶S
i基板を使用して、結晶/アモルファスハイブリット型
太陽電池を作製した。結晶/アモルファスハイブリット
型太陽電池は、図5に示すように、p型結晶Si基板3
0に、n型poly−Si膜31と、p型a−Si膜32と、
i型a−Si膜33と、n型a−Si膜34とを順次積層
形成し、さらに、n型a−Si膜34上にはAg電極3
5を、p型結晶Si基板30の裏面にはAl電極36
を、それぞれ形成して構成されている。
[Embodiment 11] In this embodiment, an apparatus shown in FIG. 2 was used as an experimental apparatus, and a p-type crystal S was used as a substrate.
Using the i-substrate, a crystalline / amorphous hybrid solar cell was produced. As shown in FIG. 5, a crystalline / amorphous hybrid solar cell is a p-type crystalline Si substrate 3
0, an n-type poly-Si film 31, a p-type a-Si film 32,
An i-type a-Si film 33 and an n-type a-Si film 34 are sequentially laminated, and the Ag electrode 3 is formed on the n-type a-Si film 34.
5 is provided on the back surface of the p-type crystalline Si substrate 30 with an Al electrode 36.
Are formed respectively.

【0060】また、本実施例では、高次シランとして、
実施例1と同様のもの(テトラシラン15wt%,ペン
タシラン50wt%,ヘキサシラン30wt%,ヘプタ
シラン5wt%の混合物)を使用した。添加物として
は、実施例5と同様のへキサボランや、実施例2と同様
のジホスフィンを用いた。
In this embodiment, the higher order silane is
The same material as in Example 1 (a mixture of 15 wt% of tetrasilane, 50 wt% of pentasilane, 30 wt% of hexasilane, and 5 wt% of heptasilane) was used. Hexaborane as in Example 5 and diphosphine as in Example 2 were used as additives.

【0061】まず、実施例3と同様のジホスフィンを含
有する液体状態の高次シランを用いて実施例3と同様の
方法によりp型結晶Si基板30上にn型poly−Si膜3
1を30μmの膜厚に成膜する。次に、ヘキサボランを
含有する液体状態の高次シランを用いて、実施例6と同
様の方法により、n型poly−Si膜31上にp型a−Si
膜32を12nmの膜厚に成膜する。次に、添加物を含
有しない液体状態の高次シランを用いる同様の方法によ
り、p型a−Si膜32上にi型a−Si膜33を405
nmの膜厚に成膜する。次に、ジホスフィンを含有する
液体状態の高次シランを用いた実施例2と同様の方法に
より、i型a−Si膜33上にn型a−Si膜34を40
nmの膜厚に成膜する。その後、p型結晶Si基板30
を装置から取出し、抵抗加熱真空蒸着装置を用いて、n
型a−Si膜34上にAg電極35を形成し、続いて同様
の抵抗加熱真空蒸着装置を用いてp型結晶Si基板30
の裏面にAl電極36を形成して結晶/アモルファスハ
イブリット型太陽電池とした。
First, an n-type poly-Si film 3 is formed on a p-type crystal Si substrate 30 in the same manner as in Example 3 by using the same liquid silane containing diphosphine as in Example 3.
1 is formed to a thickness of 30 μm. Next, a p-type a-Si film is formed on the n-type poly-Si film 31 in the same manner as in Example 6 by using a liquid-state higher silane containing hexaborane.
The film 32 is formed to a thickness of 12 nm. Next, an i-type a-Si film 33 is formed on the p-type a-Si film 32 by a similar method using higher-order silane in a liquid state containing no additive.
The film is formed to a thickness of nm. Next, an n-type a-Si film 34 is formed on the i-type a-Si film 33 by a method similar to that in Example 2 using liquid-state higher silane containing diphosphine.
The film is formed to a thickness of nm. Thereafter, the p-type crystal Si substrate 30
Was taken out of the apparatus, and n was obtained using a resistance heating vacuum evaporation apparatus.
An Ag electrode 35 is formed on the type a-Si film 34, and then the p-type crystal Si substrate 30 is formed using the same resistance heating vacuum deposition apparatus.
An Al electrode 36 was formed on the back surface of the device to obtain a crystalline / amorphous hybrid solar cell.

【0062】実施例1〜9において成膜された膜の光導
電率(A.M.1.5、100mW/cm2照射)、暗導電
率、光学ギャップといった物性について測定を行い、表
1にまとめた。さらには、実施例10,11により作製
した太陽電池のI−V特性について表2にまとめた。
The physical properties such as photoconductivity (AM 1.5, irradiation of 100 mW / cm 2 ), dark conductivity, and optical gap of the films formed in Examples 1 to 9 were measured. Summarized. Further, Table 2 summarizes the IV characteristics of the solar cells manufactured according to Examples 10 and 11.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】これらの測定データから明らかなように、
本発明の方法で製造したシリコン膜および太陽電池は、
a−Si膜を有するものであっても、poly−Si膜を有す
るものであっても、良好な特性を発揮することがわか
る。
As is clear from these measurement data,
The silicon film and the solar cell manufactured by the method of the present invention are:
It can be seen that good characteristics are exhibited regardless of whether the film has the a-Si film or the poly-Si film.

【0066】また、雰囲気だけに相違点がある実施例1
と実施例8とを比較した場合には、実施例1の方が、光
導電率や暗導電率のデータにおいて、数値が一桁優れて
いることがわかる。これは次のような理由によってい
る。
Embodiment 1 where there is a difference only in the atmosphere
Comparing Example 8 with Example 8, it can be seen that Example 1 is superior by one digit in the data of photoconductivity and dark conductivity. This is due to the following reasons.

【0067】すなわち、塗布膜から添加物の一部が外部
に放出するとシリコン膜に添加されるドープ量が減少し
てしまい、これにより成膜されるシリコン膜の電気的特
性が若干劣化するという現象が生じる。実施例8では、
このようなドープ量の減少に対しては対策を講じていな
い。これに対して、実施例1では、このようなドーパン
ト源の減少に対して、雰囲気中にドーパント源と同じ原
子を含む物質を添加するという対策を講じており、これ
によって塗布膜から外部に放出されるドーパント源を、
外部(雰囲気)から補っている。そのため、このような
対策を講じている分だけ、実施例1の特性が実施例8の
特性より優れたものとなっている。
That is, when a part of the additive is released from the coating film to the outside, the amount of doping added to the silicon film is reduced, and the electrical characteristics of the formed silicon film are slightly deteriorated. Occurs. In Example 8,
No measures are taken against such a decrease in the doping amount. On the other hand, in the first embodiment, a countermeasure of adding a substance containing the same atoms as the dopant source to the atmosphere is taken against such a decrease in the dopant source, thereby releasing the dopant from the coating film to the outside. The dopant source to be
Supplement from outside (atmosphere). Therefore, the characteristics of the first embodiment are superior to the characteristics of the eighth embodiment because of such measures.

【0068】なお、上記した実施例10,11では、各
種太陽電池において、本発明を実施したものであった
が、本発明が実施できるのは太陽電池だけではなく、他
の光電変換装置においても同様に実施でき、さらには、
LSI、薄膜トランジスタ等の電子デバイスにおいても
同様に実施できるのはいうまでもない。
In Embodiments 10 and 11 described above, the present invention was implemented in various solar cells. However, the present invention can be implemented not only in solar cells but also in other photoelectric conversion devices. It can be implemented similarly,
Needless to say, the present invention can be similarly applied to an electronic device such as an LSI and a thin film transistor.

【0069】また、上記した各実施例では、雰囲気とし
て、添加物が含有する原子と同じ原子を含有する気体と
不活性ガスとを混合した雰囲気を用いたが、添加物が含
有する原子と同じ原子を含有する物質の雰囲気下におい
ても、本発明を実施できるのはいうまでもない。
In each of the above-described embodiments, an atmosphere in which a gas containing the same atoms as the additives is mixed with an inert gas is used. It goes without saying that the present invention can be carried out even in an atmosphere of a substance containing atoms.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によればデバイスとして使用でき
る特性を有するシリコン膜を、従来のようなCVD法等
での一定温度に加熱保持された基板上への気相からの堆
積ではなく、ドーパント源となる添加物を添加した高次
シランを液体状態で基板上に塗布した後、添加物含有高
次シランを分解反応させて、内部から及び外部から均一
にドープされた状態でSi膜を基板上に作製することが
できた。これにより、デバイスの低コスト化が図れ、か
つ、応用範囲が広がった。しかも、このような効果は、
a−Si膜を有するものであっても、poly−Si膜を有す
るものであっても、同様に発揮することができる。
According to the present invention, a silicon film having characteristics that can be used as a device is not deposited from a gas phase on a substrate heated and held at a constant temperature by a conventional CVD method or the like, but a dopant is used. After applying a high order silane to which a source additive is added in a liquid state on a substrate, the additive-containing high order silane is subjected to a decomposition reaction, and the Si film is uniformly doped from inside and outside to form a Si film on the substrate. Could be fabricated on top. As a result, the cost of the device can be reduced, and the range of application has been widened. Moreover, such an effect is
The same effect can be obtained regardless of whether the film has the a-Si film or the poly-Si film.

【0071】さらには、このような工程を、ドーパント
源を含む雰囲気中で行うことにより、さらに、特性の優
れたドープ済Si膜を形成することが可能となる。
Further, by performing such a step in an atmosphere containing a dopant source, it becomes possible to form a doped Si film having further excellent characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1のシリコン膜形成装置の断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view of a silicon film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2のシリコン膜形成装置の断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view of a silicon film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例9のシリコン膜形成装置の断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view of a silicon film forming apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【図4】本発明を実施可能なアモルファスシリコン太陽
電池の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an amorphous silicon solar cell capable of implementing the present invention.

【図5】本発明を実施可能な結晶/アモルファスハイブ
リット型太陽電池の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a crystalline / amorphous hybrid solar cell capable of implementing the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 塗布室 2 成膜
室 3 ゲートバルブ 4 スピ
ンコーター 5 加熱ヒータ 6 高次
シラン供給ライン 7A 排気ライン 7B 排気
ライン 8 ガス供給ライン 9 ガラ
ス基板 10 高次シラン供給ライン 11 添
加物供給ライン 12 ガス供給ライン 13 合
流管 13a 下側屈曲部 14 液
体撹拌装置 15 低圧水銀ランプ 20 ガラス基板 21 Sn
2膜 22 p型a−Si膜 23 i
型a−Si膜 24 n型a−Si膜 25 Ag
電極 30 p型結晶Si基板 31 n
型poly−Si膜 32 p型a−Si膜 33 i
型a−Si膜 34 n型a−Si膜 35 Ag
電極 36 Al電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating chamber 2 Film-forming chamber 3 Gate valve 4 Spin coater 5 Heater 6 Higher silane supply line 7A Exhaust line 7B Exhaust line 8 Gas supply line 9 Glass substrate 10 Higher silane supply line 11 Additive supply line 12 Gas supply line DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Confluence pipe 13a Lower bent part 14 Liquid stirring device 15 Low-pressure mercury lamp 20 Glass substrate 21 Sn
O 2 film 22 p-type a-Si film 23 i
Type a-Si film 24 n-type a-Si film 25 Ag
Electrode 30 p-type crystal Si substrate 31 n
Type poly-Si film 32 p-type a-Si film 33 i
Type a-Si film 34 n-type a-Si film 35 Ag
Electrode 36 Al electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福山 恵一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 坂脇 彰 千葉県市原市八幡海岸通り5−1 昭和電 工株式会社HD研究開発センター内 (72)発明者 矢野 幸太郎 千葉県千葉市緑区大野台1−1−1 昭和 電工株式会社総合研究所内 (72)発明者 橘野 裕 埼玉県秩父市大字下影森1505 昭和電工株 式会社秩父研究所内 Fターム(参考) 4G072 AA01 AA02 BB09 BB12 BB13 FF01 FF02 FF04 FF07 GG03 HH03 JJ25 JJ45 LL11 LL13 MM01 NN21 RR01 UU02 5F045 AB03 AB04 AC01 AC19 AF03 AF07 CA13 DA52 EB20 5F051 AA03 AA05 BA05 CA06 CA20 DA04 GA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Keiichi Fukuyama 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Akira Sakawaki 5-1 Yawata Kaigan-dori, Ichihara-shi, Chiba Prefecture Showa Denko HD Research and Development Center Co., Ltd. (72) Inventor Kotaro Yano 1-1-1 Onodai, Midori-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Showa Denko KK Research Institute (72) Inventor Yutaka Tachibana 1505 Shimokage Mori, Chichibu City, Saitama Prefecture Showa F term in Chichibu Research Laboratory, Electric Works Co., Ltd. (Reference) 4G072 AA01 AA02 BB09 BB12 BB13 FF01 FF02 FF04 FF07 GG03 HH03 JJ25 JJ45 LL11 LL13 MM01 NN21 RR01 UU02 5F045 AB03 AB04 AC01 AC19 AF03 A07 CA03 DA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の第1工程〜第3工程からなる、一
般式Sin2n+2或いはSin2n(nは3≦n≦7の整
数)で表される高次シランを液体状で用いるシリコン膜
の形成方法。 第1工程 高次シランに周期律表第3族または第5族に属する原子
を含有する添加物を添加し、添加物含有高次シランを得
る工程。 第2工程 第1工程で得た添加物含有高次シランを、基板上に塗布
する工程。 第3工程 第2工程で基板に塗布した添加物含有高次シランの分解
反応により、周期律表第3族または第5族原子を含んだ
シリコン膜を形成する工程。
1. A high-order silane represented by the general formula Si n H 2n + 2 or Si n H 2n (n is an integer of 3 ≦ n ≦ 7) comprising the following first to third steps: Method of forming a silicon film used in a state. First step: a step of adding an additive containing an atom belonging to Group 3 or 5 of the periodic table to the higher order silane to obtain an additive-containing higher order silane. Second step A step of applying the additive-containing higher silane obtained in the first step on a substrate. Third Step A step of forming a silicon film containing an atom belonging to Group 3 or 5 of the periodic table by a decomposition reaction of the additive-containing higher silane applied to the substrate in the second step.
【請求項2】 請求項1記載のシリコン膜の形成方法で
あって、前記第3工程を、前記添加物が含有する原子と
同じ原子を含有する物質の雰囲気下、あるいはこの物質
と不活性ガスとの混合ガスの雰囲気下において行うこと
を特徴とするシリコン膜の形成方法。
2. The method of forming a silicon film according to claim 1, wherein the third step is performed under an atmosphere of a substance containing the same atoms as the additives, or an inert gas. A method of forming a silicon film in an atmosphere of a mixed gas of
【請求項3】 請求項1または2記載のシリコン膜の形
成方法であって、前記第1工程において、前記添加物を
高次シランに添加するに際して、圧力をかけることを特
徴とするシリコン膜の形成方法。
3. The method for forming a silicon film according to claim 1, wherein a pressure is applied when the additive is added to the higher order silane in the first step. Forming method.
【請求項4】 請求項1または2記載のシリコン膜の形
成方法であって、前記第1工程において、高次シランの
塗布直前に、前記添加物を高次シランに混合することを
特徴とするシリコン膜の形成方法。
4. The method for forming a silicon film according to claim 1, wherein the additive is mixed with the higher order silane immediately before the application of the higher order silane in the first step. A method for forming a silicon film.
【請求項5】 請求項1または2記載のシリコン膜の形
成方法であって、前記第1工程において、前記添加物を
予め有機溶媒に溶解させた溶液を作成したうえで、高次
シランの塗布直前に、この溶液と前記高次シランとを混
合させることを特徴とするシリコン膜の形成方法。
5. The method for forming a silicon film according to claim 1, wherein in the first step, a solution in which the additive is previously dissolved in an organic solvent is prepared, and then a high-order silane is applied. A method of forming a silicon film, wherein the solution and the higher silane are mixed immediately before.
【請求項6】 太陽電池を構成する各半導体層のうち、
少なくとも一層は前記請求項1ないし5のいずれかに記
載のシリコン膜形成方法により形成することを特徴とす
る太陽電池の製造方法。
6. Each of the semiconductor layers constituting the solar cell,
A method for manufacturing a solar cell, wherein at least one layer is formed by the method for forming a silicon film according to claim 1.
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