JP2627323B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2627323B2 JP2627323B2 JP63271273A JP27127388A JP2627323B2 JP 2627323 B2 JP2627323 B2 JP 2627323B2 JP 63271273 A JP63271273 A JP 63271273A JP 27127388 A JP27127388 A JP 27127388A JP 2627323 B2 JP2627323 B2 JP 2627323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glow discharge
- frequency
- layer
- semiconductor layer
- photovoltaic device
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に
光起電力装置の形成に用いて好適である。
光起電力装置の形成に用いて好適である。
（ロ）従来の技術 半導体装置の一つとして、光起電力装置が存在する
が、この光起電力装置としては、アモルファスシリコン
（以下、ａ−Siと称する）を用いたPIN構造のものが、
製造コストが安い、大面積化が容易等の利点から研究開
発が進められている。
が、この光起電力装置としては、アモルファスシリコン
（以下、ａ−Siと称する）を用いたPIN構造のものが、
製造コストが安い、大面積化が容易等の利点から研究開
発が進められている。
この光起電力装置は、特公昭63−26557号公報に見ら
れるように、通常、13.56MHzの高周波によるグロー放電
を用いたプラズマCVD法により製造される。
れるように、通常、13.56MHzの高周波によるグロー放電
を用いたプラズマCVD法により製造される。
しかしながら、この方法では、製造装置の大型化、電
気系統に悪影響を及ぼすノイズトラブル、基板面積が大
型化した際に生じる電力分布の不均一性などａ−Si膜の
形勢にとっては副次的な多くの弊害をもたらす。更に
は、膜形成時に多量のフレークが生じ、ａ−Si膜にピン
ホールが発生しやすくなり、光起電力装置の特性を低下
させることとなっていた。
気系統に悪影響を及ぼすノイズトラブル、基板面積が大
型化した際に生じる電力分布の不均一性などａ−Si膜の
形勢にとっては副次的な多くの弊害をもたらす。更に
は、膜形成時に多量のフレークが生じ、ａ−Si膜にピン
ホールが発生しやすくなり、光起電力装置の特性を低下
させることとなっていた。
そこで、こうした高周波における問題点を解決する方
法として低周波によるグロー放電を用いたプラズマCVD
法が考えられる。
法として低周波によるグロー放電を用いたプラズマCVD
法が考えられる。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、低周波によるグロー放電を用いたプラズマCV
D法により、PIN構造の光起電力装置を形成した場合、Ｐ
層を形成した後にＩ層を形成する時にＰ層へのイオンの
衝突が激しく、P/I界面に多量の界面準位が存在するよ
うになり、Ｉ層で発生したキャリアが界面で再結合によ
って失われてしまう。
D法により、PIN構造の光起電力装置を形成した場合、Ｐ
層を形成した後にＩ層を形成する時にＰ層へのイオンの
衝突が激しく、P/I界面に多量の界面準位が存在するよ
うになり、Ｉ層で発生したキャリアが界面で再結合によ
って失われてしまう。
また、Ｉ層のみを低周波によるグロー放電を用いたプ
ラズマCVD法にて形成した場合、高周波によるグロー放
電を用いたプラズマCVD法にて形成したＰ層との間のバ
ンドギャップの違い並びに組成上の違いに基く界面準位
が生じる。
ラズマCVD法にて形成した場合、高周波によるグロー放
電を用いたプラズマCVD法にて形成したＰ層との間のバ
ンドギャップの違い並びに組成上の違いに基く界面準位
が生じる。
そこで、本発明の目的は、高周波によるグロー放電を
用いたプラズマCVD法による膜形成時の欠点及び低周波
によるグロー放電を用いたプラズマCVD法による膜形成
時の欠点を共に解消し、高品質な半導体装置、例えば、
光起電力装置を形成することにある。
用いたプラズマCVD法による膜形成時の欠点及び低周波
によるグロー放電を用いたプラズマCVD法による膜形成
時の欠点を共に解消し、高品質な半導体装置、例えば、
光起電力装置を形成することにある。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明の半導体装置は、第１の周波数によるグロー放
電を用いて形成された一導電型半導体層と、上記第１の
周波数もしくはこれより低い第２の周波数によるグロー
放電を用いて形成された第１の真性半導体層と、上記第
２の周波数より低い第３の周波数のよるグロー放電を用
いて形成された第２の真性半導体層とを、この順に積層
した構造を備えたことを特徴とする。
電を用いて形成された一導電型半導体層と、上記第１の
周波数もしくはこれより低い第２の周波数によるグロー
放電を用いて形成された第１の真性半導体層と、上記第
２の周波数より低い第３の周波数のよるグロー放電を用
いて形成された第２の真性半導体層とを、この順に積層
した構造を備えたことを特徴とする。
更に、本発明の半導体装置の製造方法は、第１の周波
数によるグロー放電を用いて一導電型半導体層を形成す
る工程と、上記第１の周波数もしくはこれより低い第２
の周波数によるグロー放電を用いて上記一導電型半導体
層上に第１の真性半導体層を形成する工程と、上記第２
の周波数より低い第３の周波数のよるグロー放電を用い
て上記第１の真性半導体層上に第２の真性半導体層を形
成する工程とを、備えたことを特徴とする。
数によるグロー放電を用いて一導電型半導体層を形成す
る工程と、上記第１の周波数もしくはこれより低い第２
の周波数によるグロー放電を用いて上記一導電型半導体
層上に第１の真性半導体層を形成する工程と、上記第２
の周波数より低い第３の周波数のよるグロー放電を用い
て上記第１の真性半導体層上に第２の真性半導体層を形
成する工程とを、備えたことを特徴とする。
（ホ）作用 高周波（13.56MHz）によるグロー放電を用いて成膜を
行う場合、原料ガスの分解に際し、電子とイオンの電解
移動度の違いによりDCセルフバイアスが生じ、このDCセ
ルフバイアスによって強い分解集中領域が形成される。
そして、この領域におけるシラン化（ポリマリゼーショ
ン）によって、フレークが大量に発生する。これに対
し、低周波によるグロー放電を用いると、イオンの電解
移動が周波数に追随することができるようになり、DCセ
ルフバイアスを小さくすることが可能となり、フレーク
の発生を抑制することができる。
行う場合、原料ガスの分解に際し、電子とイオンの電解
移動度の違いによりDCセルフバイアスが生じ、このDCセ
ルフバイアスによって強い分解集中領域が形成される。
そして、この領域におけるシラン化（ポリマリゼーショ
ン）によって、フレークが大量に発生する。これに対
し、低周波によるグロー放電を用いると、イオンの電解
移動が周波数に追随することができるようになり、DCセ
ルフバイアスを小さくすることが可能となり、フレーク
の発生を抑制することができる。
一方、イオンの電解移動が周波数に追随できるように
なると、成膜された層にイオンが衝突し、層表面がダメ
ージを受ける。特に、この層がＰ層であり、その上にＩ
層を形成する場合、P/I界面に大量の界面準位が存在す
るようになる。そこで、Ｐ層上にＩ層を形成する場合、
まず、高周波によるグロー放電を用いたＩ層を形成し、
Ｉの上に低周波によるグロー放電を用いたＩ層を形成す
る。
なると、成膜された層にイオンが衝突し、層表面がダメ
ージを受ける。特に、この層がＰ層であり、その上にＩ
層を形成する場合、P/I界面に大量の界面準位が存在す
るようになる。そこで、Ｐ層上にＩ層を形成する場合、
まず、高周波によるグロー放電を用いたＩ層を形成し、
Ｉの上に低周波によるグロー放電を用いたＩ層を形成す
る。
（ヘ）実施例 第１図は本発明の一実施例である光起電力装置を示す
断面図である。
断面図である。
（１）はガラス、透明プラスチック等から成る透光性
の基板、（２）はこの基板（１）上に形成されたIn
2O3、SnO2、ITO等から成る透明電極、（３）は高周波
（13.56MHz）によるグロー放電を用いて膜厚約150Åで
透明電極（２）上に形成されたボロンドープのアモルフ
ァスシリコン（ａ−Si）から成るＰ型層、（４）は高周
波によるグロー放電を用いて膜厚約20〜1000ÅでＰ型層
（３）上に形成されたノンドープのａ−Siから成る第1I
型層、（５）は低周波（30Hz〜500KHz）によるグロー放
電を用いて膜厚約5000Åで第1I型層（４）上に形成され
たノンドープのａ−Siから成る第2I型層、（６）は高周
波によるグロー放電を用いて膜厚約20〜1000Åで第2I型
層（５）上に形成されたノンドープのａ−Siから成る第
3I型層、（７）は高周波によるグロー放電を用いて膜厚
約300Åで第3I型層（６）上に形成されたリンドープの
ａ−Siから成るＮ型層、（８）はＮ型層（７）上に形成
されたAl、Ti、TiAg等から成る裏面電極である。
の基板、（２）はこの基板（１）上に形成されたIn
2O3、SnO2、ITO等から成る透明電極、（３）は高周波
（13.56MHz）によるグロー放電を用いて膜厚約150Åで
透明電極（２）上に形成されたボロンドープのアモルフ
ァスシリコン（ａ−Si）から成るＰ型層、（４）は高周
波によるグロー放電を用いて膜厚約20〜1000ÅでＰ型層
（３）上に形成されたノンドープのａ−Siから成る第1I
型層、（５）は低周波（30Hz〜500KHz）によるグロー放
電を用いて膜厚約5000Åで第1I型層（４）上に形成され
たノンドープのａ−Siから成る第2I型層、（６）は高周
波によるグロー放電を用いて膜厚約20〜1000Åで第2I型
層（５）上に形成されたノンドープのａ−Siから成る第
3I型層、（７）は高周波によるグロー放電を用いて膜厚
約300Åで第3I型層（６）上に形成されたリンドープの
ａ−Siから成るＮ型層、（８）はＮ型層（７）上に形成
されたAl、Ti、TiAg等から成る裏面電極である。
このように、高周波によるグロー放電及び低周波によ
るグロー放電を用いて形成した光起電力装置の特性を測
定した。その結果を下表に示す。なお、同表は高周波に
よるグロー放電のみを用いて形成した光起電力装置の特
性を1.0として規格化したものであり、比較のために、
低周波によるグロー放電のみを用いて第１、第２及び第
3I型層（４）（５）（６）を形成した光起電力装置の特
性を合わせて示している。
るグロー放電を用いて形成した光起電力装置の特性を測
定した。その結果を下表に示す。なお、同表は高周波に
よるグロー放電のみを用いて形成した光起電力装置の特
性を1.0として規格化したものであり、比較のために、
低周波によるグロー放電のみを用いて第１、第２及び第
3I型層（４）（５）（６）を形成した光起電力装置の特
性を合わせて示している。
同表から明かなように、本発明の如く高周波によるグ
ロー放電及び低周波によるグロー放電を用いてＩ型層
（４）（５）（６）を形成した光起電力装置では、高周
波によるグロー放電のみを用いてＩ型層を形成した光起
電力装置と比べて遜色ない特性を有するものが得られ、
低周波によるグロー放電のみを用いて形成した光起電力
装置より優れた特性を有するものが得られる。
ロー放電及び低周波によるグロー放電を用いてＩ型層
（４）（５）（６）を形成した光起電力装置では、高周
波によるグロー放電のみを用いてＩ型層を形成した光起
電力装置と比べて遜色ない特性を有するものが得られ、
低周波によるグロー放電のみを用いて形成した光起電力
装置より優れた特性を有するものが得られる。
また、本発明では、高周波によるグロー放電のみを用
いて形成する場合に比べて約２倍の速さで光起電力装置
を形成することができる。
いて形成する場合に比べて約２倍の速さで光起電力装置
を形成することができる。
更に、第２図及び第３図は、本発明（実線にて表示）
と高周波によるグロー放電のみを用いた場合（破線にて
表示）とにおいて、反応容器内にたまるフレーク量と反
応回数との関係及び反応回数と光起電力装置の特性との
関係を示す特性図である。尚、第３図は、最初に形成し
た光起電力装置の特性を1.0として規格化したものであ
る。
と高周波によるグロー放電のみを用いた場合（破線にて
表示）とにおいて、反応容器内にたまるフレーク量と反
応回数との関係及び反応回数と光起電力装置の特性との
関係を示す特性図である。尚、第３図は、最初に形成し
た光起電力装置の特性を1.0として規格化したものであ
る。
各図から明らかなように、本発明によれば、反応容器
内にたまるフレーク量が大きく（従来に比べて約1/5以
下）低減されると共に、反応回数により形成される光起
電力装置の特性が変化することもない。
内にたまるフレーク量が大きく（従来に比べて約1/5以
下）低減されると共に、反応回数により形成される光起
電力装置の特性が変化することもない。
ところで、上記実施例によれば、第1I型層（４）及び
第3I型層（６）を高周波によるグロー放電を用いて形成
しているが、これら各層を高周波（13.56MHz）から低周
波（30Hz〜500KHz）に向かって漸減させながら形成する
ことにより、Ｐ型層（３）から第2I型層（５）への膜特
性及び第2I型層（５）からＮ型層（７）への膜特性を徐
々に変化させることができ、P/I界面、I/N界面の界面準
位をより一層低減することができる。
第3I型層（６）を高周波によるグロー放電を用いて形成
しているが、これら各層を高周波（13.56MHz）から低周
波（30Hz〜500KHz）に向かって漸減させながら形成する
ことにより、Ｐ型層（３）から第2I型層（５）への膜特
性及び第2I型層（５）からＮ型層（７）への膜特性を徐
々に変化させることができ、P/I界面、I/N界面の界面準
位をより一層低減することができる。
（ト）発明の効果 本発明によれば、高周波によるグロー放電を用いた場
合及び低周波によるグロー放電を用いた場合のそれぞれ
の欠点を解消することができ、高品質の半導体装置（例
えば、光起電力装置）を形成することができる。
合及び低周波によるグロー放電を用いた場合のそれぞれ
の欠点を解消することができ、高品質の半導体装置（例
えば、光起電力装置）を形成することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略的断面図、第２図
は反応回数とフレーク量との関係を示す特性図、第３図
は反応回数と特性変化状態との関係を示す特性図であ
る。 （３）……Ｐ型層、（４）……第1I型層、（５）……第
2I型層、（６）……第3I型層、（７）……Ｎ型層。
は反応回数とフレーク量との関係を示す特性図、第３図
は反応回数と特性変化状態との関係を示す特性図であ
る。 （３）……Ｐ型層、（４）……第1I型層、（５）……第
2I型層、（６）……第3I型層、（７）……Ｎ型層。
Claims (3)
- 【請求項１】一導電型半導体層と、第１の周波数による
グロー放電を用いて形成された第１の真性半導体層と、
上記第１の周波数より低い第２の周波数のよるグロー放
電を用いて形成された第２の真性半導体層とを、この順
に積層した構造を備えたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】一導電型半導体層を形成する工程と、第１
の周波数によるグロー放電を用いて上記一導電型半導体
層上に第１の真性半導体層を形成する工程と、上記第１
の周波数より低い第２の周波数のよるグロー放電を用い
て上記第１の真性半導体層上に第２の真性半導体層を形
成する工程とを、備えたことを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項３】上記第１の真性半導体層を形成する過程に
おいて、グロー放電の周波数は上記第２の周波数に向か
って漸減されることを特徴とした第２項記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63271273A JP2627323B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63271273A JP2627323B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02117127A JPH02117127A (ja) | 1990-05-01 |
| JP2627323B2 true JP2627323B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=17497782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63271273A Expired - Fee Related JP2627323B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627323B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2984537B2 (ja) * | 1994-03-25 | 1999-11-29 | キヤノン株式会社 | 光起電力素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189274A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-26 | エナージー・コンバーシヨン・デバイセス・インコーポレーテツド | 半導体素子の製造方法 |
| JPS621223A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-07 | Fujitsu Ltd | 非晶質被膜の形成方法 |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP63271273A patent/JP2627323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189274A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-26 | エナージー・コンバーシヨン・デバイセス・インコーポレーテツド | 半導体素子の製造方法 |
| JPS621223A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-07 | Fujitsu Ltd | 非晶質被膜の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02117127A (ja) | 1990-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09148594A (ja) | 光起電力素子及びその製造方法 | |
| JP2627323B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR101447162B1 (ko) | 박막증착을 위한 플라즈마 공정장치 및 이를 이용한미세결정질 실리콘 박막의 증착방법 | |
| JP4178202B2 (ja) | 薄膜製造方法 | |
| JP2692964B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JPH0776781A (ja) | プラズマ気相成長装置 | |
| JP2627323C (ja) | ||
| US20020056415A1 (en) | Apparatus and method for production of solar cells | |
| JP4841735B2 (ja) | 成膜方法 | |
| JPH10313125A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JP2925399B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置及びそれを用いた堆積膜形成法 | |
| EP1039501A2 (en) | Apparatus and method for production of electronic devices | |
| JPS62209871A (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JP2644901B2 (ja) | ｐｉｎ型アモルファスシリコン太陽電池の製造方法 | |
| JP2678280B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPH06267861A (ja) | 半導体薄膜の形成方法 | |
| JPH0542141B2 (ja) | ||
| JPS62238370A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH01280365A (ja) | 光電変換素子 | |
| JPS6196723A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| CN115513041A (zh) | SiC衬底处理方法及结构、晶圆加工方法 | |
| JPS6258675B2 (ja) | ||
| JPH05291149A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS594433A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JPH073877B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |