JPH01311511A - 積層導電膜 - Google Patents

積層導電膜

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JPH01311511A
JPH01311511A JP63141676A JP14167688A JPH01311511A JP H01311511 A JPH01311511 A JP H01311511A JP 63141676 A JP63141676 A JP 63141676A JP 14167688 A JP14167688 A JP 14167688A JP H01311511 A JPH01311511 A JP H01311511A
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transparent conductive
silicon
conductive film
laminated
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Hiroshi Waki
脇 浩
Nobuhiro Fukuda
福田 信弘
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は透明N!Ait膜に関し、特に耐環境性の透明
導電膜に関する。
[従来技術とその課題] 透明導電膜は各種の産業用もしくは民生用の電気製品、
電子機器等に多用されている。また、光電機能を利用す
る半導体機器においては、その透明性と電気伝導性を利
用して、光透過電極として用いられている。
しかして、かかる透明導電膜を有する半導体機器等を製
作するプロセスにおいては、該透明導電膜の特性を変化
させる環境状況がしばしば発生する。すなわち、透明導
電膜としては、金属の酸化物がよく知られているが、こ
れらは還元性の雰囲気、とくに、原子状水素が存在する
高温やプラズマの雰囲気に曝されると、その特性が大き
く低下して仕舞うために、これを組み込んだ半導体機器
の性能自体も大きく低下すると云う課題を含んでいた。
これらの課題の解決のために、従来は、透明導電膜の上
に耐酸化性や対プラズマ性を有する薄膜、たとえば、酸
化チタン、炭化チタン、窒化チタン等をコーティングす
ることが試験的に試みられていた。これらの薄膜のコー
チイブにより、耐酸化性や耐プラズマ性は若干の向上が
観測されたが、問題の本質的な解決にはならなかった。
なぜなら、これらの薄膜は本質的に、電気を通しにくい
ものであり、そのために、透明導電膜の電気抵抗の増加
が発生し、結果として、総合的な半導体装置の特性自体
をかえって、低下させることになったからである。
「発明の基本的着想j しかして、本発明者らは、かかる点に鑑み、鋭意検討し
た結果、透明導電膜上に透明導電薄膜とシリコン薄膜の
積層膜を形成させた透明導電膜は、導電率を低下させる
ことなく耐環境性を向上させることを見いだした0本発
明は、かかる着想に基づきなされるに到ったものである
[発明の開示] すなわち、本発明は、基板上に、透明導電膜およびシリ
コン膜を繰り返し積層してなる積層導電膜を形成したこ
とを特徴とする透明導電膜を要菅とするものである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の態様を説明す
る。
第1図は本発明の透明導電膜の層構成を示す説明図であ
るが、基板1上に透明導電膜2、シリコン薄膜3、透明
導電薄膜4、シリコン薄膜3′、透明導電薄膜4゛ ・
・・・の積層膜5が形成されている(なお、ここでは、
便宜上、基板に接して設けられた透明導電膜を単に「透
明導電膜」、それ以外のものを「透明導電薄膜」として
一応区別した)、かかる積層の回数は1.5回(すなわ
ち透明導電膜lシリコン薄膜/透明導電薄膜からなる積
層膜を意味する)以上、高々1O15回以下で十分であ
る。ここで、  ro、s 4回とは、シリコン薄膜の
みが表面に存在する状態を表わすものである。透明導電
mRおよびシリコン薄膜の膜厚は、それぞれ、1原子層
以上、50Å以下、好ましくは、30Å以下である。
本発明における透明導電膜および透明導電薄膜用の材料
としては、IntOs 、ITO、Snug、Zoo等
のごとき単独の金属酸化物からなるものが有用でり、ま
た、ITO/SnO2やITO/ZnO等のように積層
された透明導電膜材料に対しても有効である。
本発明におけるシリコン薄膜としては、多結晶や微結晶
等の結晶性のシリコンおよび非晶質のシリコンが有効に
用いられる。また、シリコン薄膜中に、酸素、窒素、炭
素、硼素、リン、砒素等の不純物元素を混合させること
ができる。酸素、窒素、炭素等の混合により、光の透過
性を変更することが可能であり、硼素、リン、砒素等の
添加によ、す、電気的性質を変更できる。
以上のごとく、本発明は、基板上に、透明導電(ill
)膜およびシリコン膜を繰り返し積層してなる積層導電
膜を形成するものであるが、この透明導電薄膜とシリコ
ン薄膜の積層膜は、化学堆積法(CVD ) 、プラズ
マ化学堆積法(PCVD >、光化学堆積法(Phot
o  CVD )、スパッタリング、イオン化蒸着法等
やこれらの蒸着法に反応ガスを併用する反応性の薄膜形
成法を用いて形成される。
[発明を実施するための好ましい形111、  第1図
は、本発明の好ましい実施の態様の一例、である、基板
1上にIngot 、ITO%、Snug、ZnO等の
金属酸化物からなる透明導電膜2が形成され、その上に
、多結晶、微結晶等の結晶性シリコンや非晶質シリコン
等からなるシリコン薄膜3を形成し、同様にしてその上
にSaug、Zoo等の金属酸化物からなる透明導電薄
膜4、シリコン薄膜3′、透明導電薄膜4′ ・・・・
の順序で積層し、最後に、シリコン薄膜を形成すること
により、積層膜5を形成する。これら積層膜は、CVD
、 PCVD、Photo  CVD 、スパッタリン
グ、イオン化蒸着法等やこれらの反応蒸着法を用いて形
成される。積層の回数は1.5回以上、高々10.5回
以下で十分である。透明導電薄膜およびシリコン薄膜の
膜厚は、それぞれ、l原子層以上、50Å以下、好まし
くは、30Å以下である。積・層膜の総厚みは30人か
ら300人である。なお、不純物の添加は、積層薄膜形
成中に、不純物元素を含有する物質を導入することによ
り、具体的には、CVD、 PCVD、  Phot。
CVD 、スパッタリング、イオン化蒸着法等の成膜室
に酸素、窒素、炭素、硼素、リン、砒素等元素や化合物
を導入することにより、行うことができる。
[実施例] シート抵抗が5Ω/口、・可視光透過率が79%のSn
ow付ガラス基板を用意し、この上にシリコン薄膜、s
nowy膜をスパッタリングを用いて、それぞれの膜厚
が20人になるように5.5回積層した。積層後のシー
ト抵抗と可視光透過率は、それぞれ、6Ω/口と78%
であり、はとんど、変化していなかった、この透明導電
膜をpin型のアモルファスシリコン光電変換素子の基
板として用いた。また、比較のために、本透明導電膜を
形成する前の基板(シート抵抗が5Ω/口、可視光透過
率が79%の5nOt付ガラス基板)を用いて、同一の
プラズマプロセスでアモルファスシリコン光電変換素子
を形成した0本発明の効果は、当該光電変換素子の開放
端電圧の増加となって現われた。すなわち、比較例にお
いて、0.86Vであった開放端電圧が、本発明により
0.95Vにまで上昇した。
[発明の効果1 実施例に示したように、本発明において、開放端電圧が
顕著に向上した。従来、アモルファスシリコン光電変換
素子はかかる開放端電圧の低下のために、光電変換効率
の向上が妨げられていたが、本発明の利用により、この
改善が大きく期待される。
この改善効果は、本発明の透明導電膜の耐環境性、すな
わち、還元性の雰囲気での耐性が増強されたためと推定
されるものであり、半導体装置作製プロセスへの適合性
にすぐれた性質を有している。とくに、実施例に示すよ
うに、プラズマプロセスを利用するアモルファスシリコ
ンデバイスの作製に用いられる透明導電性材料として有
用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の透明導電膜の層構成を示す説明図であ
る0図において、 ■・・・基板、2・・・透明導電膜、3・・・シリコン
薄膜、4・・・透明導1iE薄膜、3′ ・・・シリコ
ン薄膜、4′ ・・・透明導電薄膜、5・・8・積層膜
。 特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に、透明導電膜およびシリコン膜を繰り返
    し積層してなる積層導電膜を形成したことを特徴とする
    透明導電膜。
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