JPH0458173B2 - - Google Patents
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- JPH0458173B2 JPH0458173B2 JP57163728A JP16372882A JPH0458173B2 JP H0458173 B2 JPH0458173 B2 JP H0458173B2 JP 57163728 A JP57163728 A JP 57163728A JP 16372882 A JP16372882 A JP 16372882A JP H0458173 B2 JPH0458173 B2 JP H0458173B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ気相反応装置に関するもので
ある。
ある。
従来非単結晶半導体例えばアモルフアス珪素の
プラズマ気相反応において、その製造装置の放電
方式は13.5MHz等の高周波を一対の面状の平板電
極を平行平板型電極方式として設け、その一方の
電極上に被形成面を有する基板を配置させ、基板
の一主面側のみ選択的に被膜成長をさせたもので
あつた。さらにかかる方法においては、反応性気
体の導入に関しても、電極の他方より被形成面に
垂直方向にふき出す方式、また反応容器内に単に
反応性気体のガスを導入し、反応容器全体に反応
性気体を充満させ、特に反応性気体に一方方向へ
のガス流を構成させることなく供給する方式が知
られている。しかしこの従来より知られているこ
れらの方式においては、被膜の成長速度が0.1〜
２Å／秒と小さい。特に反応性気体を反応容器内
全体に充満させる方式においては、0.1〜0.4Å／
秒と極めて小さく、加えて反応生成物がフレーク
状にチヤンバー内壁に付着し、それらが基板上に
落下してピンホールの発生を誘発してしまつた。
プラズマ気相反応において、その製造装置の放電
方式は13.5MHz等の高周波を一対の面状の平板電
極を平行平板型電極方式として設け、その一方の
電極上に被形成面を有する基板を配置させ、基板
の一主面側のみ選択的に被膜成長をさせたもので
あつた。さらにかかる方法においては、反応性気
体の導入に関しても、電極の他方より被形成面に
垂直方向にふき出す方式、また反応容器内に単に
反応性気体のガスを導入し、反応容器全体に反応
性気体を充満させ、特に反応性気体に一方方向へ
のガス流を構成させることなく供給する方式が知
られている。しかしこの従来より知られているこ
れらの方式においては、被膜の成長速度が0.1〜
２Å／秒と小さい。特に反応性気体を反応容器内
全体に充満させる方式においては、0.1〜0.4Å／
秒と極めて小さく、加えて反応生成物がフレーク
状にチヤンバー内壁に付着し、それらが基板上に
落下してピンホールの発生を誘発してしまつた。
また基板を電極間に１枚のみ電極と平行に配置
し、その一主面上のみに半導層を形成する。この
ため量産性が全く十分でなく、その代表的な応用
例である太陽電池を作製した時、その製造原価は
10cm×10cmの基板の多きさにて5000円をこえ、さ
らにその内の4000円以上は設備償却費という全く
非常識な現状であつた。
し、その一主面上のみに半導層を形成する。この
ため量産性が全く十分でなく、その代表的な応用
例である太陽電池を作製した時、その製造原価は
10cm×10cmの基板の多きさにて5000円をこえ、さ
らにその内の4000円以上は設備償却費という全く
非常識な現状であつた。
このため10cm×10cmの基板の大きさでその10〜
30倍の生産性を同じ大きさの反応容器にて作製す
るための製造装置が強く求められていた。
30倍の生産性を同じ大きさの反応容器にて作製す
るための製造装置が強く求められていた。
半導体装置は単に真性の半導体のみではなくＰ
型、Ｎ形の半導体層をその設計事項に従つて自由
に重ね合わせて接合を有せしめ得ることがその工
学的応用を広げるものである。
型、Ｎ形の半導体層をその設計事項に従つて自由
に重ね合わせて接合を有せしめ得ることがその工
学的応用を広げるものである。
このため、かかる異種導電型の基板層を同一反
応容器で作ることは、その生産性が向上しても、
それぞれの導電型用の不純物が互いに半導体層内
でスパツタ効果により混合してしまう。そのため
PN、PI、NI、またはPIN接合をすくなくとも１
つ有する半導体層を複数層積層するに際し、その
界面で接合を十分に構成させようにした時、それ
ぞれの導電型用の反応容器を独立分離せしめるこ
とがきわめて重要である。
応容器で作ることは、その生産性が向上しても、
それぞれの導電型用の不純物が互いに半導体層内
でスパツタ効果により混合してしまう。そのため
PN、PI、NI、またはPIN接合をすくなくとも１
つ有する半導体層を複数層積層するに際し、その
界面で接合を十分に構成させようにした時、それ
ぞれの導電型用の反応容器を独立分離せしめるこ
とがきわめて重要である。
しかしこの分離独立方式の装置おいても、まだ
不純物が混合するという問題が生じる。
不純物が混合するという問題が生じる。
例えば１つのPIN接合を積層して形成させよう
とする時、第１の半導体層としてのＰ型半導体層
を形成させた場合、その半導体層の形成の際同時
にこの不純の内壁また基板ホルダー表面におき
る。
とする時、第１の半導体層としてのＰ型半導体層
を形成させた場合、その半導体層の形成の際同時
にこの不純の内壁また基板ホルダー表面におき
る。
これら基板上の被形成面以外の壁面、表面から
の不純物の再放出を防ぎ、また供給系、排気系か
らの一度吸着した反応性気体が、第２の半導体層
の形成に際し、離脱混入することを防ぐため、反
応容器のみでなく、反応性気体の供給系、排気系
もそれぞれ独立に各反応容器に対応して設けられ
た。
の不純物の再放出を防ぎ、また供給系、排気系か
らの一度吸着した反応性気体が、第２の半導体層
の形成に際し、離脱混入することを防ぐため、反
応容器のみでなく、反応性気体の供給系、排気系
もそれぞれ独立に各反応容器に対応して設けられ
た。
また基板ホルダーに関しても、基板のみが実質
的に反応生成物の付着被膜化がおきるように、基
板の被形成面側のみプラズマ化された反応性気体
が導びかれるように設けた。
的に反応生成物の付着被膜化がおきるように、基
板の被形成面側のみプラズマ化された反応性気体
が導びかれるように設けた。
しかしさらにその不純物の混合の詳細検討をす
すめた結果、これだけでは不十分であり、さらに
形成された第１の半導体層それ自体も不純物の混
入源となり得ることが明らかになつた。そのため
その上面に対し第２の半導体層を成長させようと
する時、下地半導体層を反応性気体が下地半導体
層に衝突するように供給されることで生じる、ス
パツタ効果を極力さけることがきわめて重要であ
ることが判明した。
すめた結果、これだけでは不十分であり、さらに
形成された第１の半導体層それ自体も不純物の混
入源となり得ることが明らかになつた。そのため
その上面に対し第２の半導体層を成長させようと
する時、下地半導体層を反応性気体が下地半導体
層に衝突するように供給されることで生じる、ス
パツタ効果を極力さけることがきわめて重要であ
ることが判明した。
即ち被形成面に対し高周波電界が垂直に加えら
れた場合、この電界によりプラズマ化された反応
性気体が下地に強く衝突する。このため第２の半
導体層を積層している時同時にその界面ではお互
いが混合し合つてしまつた。その結果従来より知
られた平行平板型電極の一方の電極面に平行に被
形成面を配向させる（すなわち電界は基板表面に
垂直）と、不純物の混合を独立反応容器方式にて
排除しても十でなくそのお互いの混合部は約1000
〜2000Åもあることが判明した。
れた場合、この電界によりプラズマ化された反応
性気体が下地に強く衝突する。このため第２の半
導体層を積層している時同時にその界面ではお互
いが混合し合つてしまつた。その結果従来より知
られた平行平板型電極の一方の電極面に平行に被
形成面を配向させる（すなわち電界は基板表面に
垂直）と、不純物の混合を独立反応容器方式にて
排除しても十でなくそのお互いの混合部は約1000
〜2000Åもあることが判明した。
本発明はかかる欠点を防ぐことを目的として、
なされたものであり、プラズマ反応に用いられる
直流または高周波電界は被形成面に概略平行にし
たこと、さらに反応性気体を被形成面にそつて流
れるように層流を構成して供給させ、反応性気体
がチヤンバー内を乱流を作つて混合ることを防い
だ。これらの処理に加えて、反応性気体の導入
口、排気口においてフードを設け、この間の基板
の被形成面により実質的に作られた筒状空間のみ
に選択にプラズマ反応を発生せしめることにより
チヤンバー（反応容器）内の全空間に反応生成物
が拡散し広がることを防いだものである。
なされたものであり、プラズマ反応に用いられる
直流または高周波電界は被形成面に概略平行にし
たこと、さらに反応性気体を被形成面にそつて流
れるように層流を構成して供給させ、反応性気体
がチヤンバー内を乱流を作つて混合ることを防い
だ。これらの処理に加えて、反応性気体の導入
口、排気口においてフードを設け、この間の基板
の被形成面により実質的に作られた筒状空間のみ
に選択にプラズマ反応を発生せしめることにより
チヤンバー（反応容器）内の全空間に反応生成物
が拡散し広がることを防いだものである。
これにより反応性気体が反応容器内のすべてに
分散してしまうことを防ぎ、基板の被形成面を利
用して、筒状の空間に被形成面を１つの側に有す
る基板を裏面を互いに密接して、一定の距離を例
えば２〜６cm代表的には３〜４cm離して平行に配
列し、この基板が林立した筒状空間においてのみ
プラズマ放電を行なわしめ、加えて反応性気体を
選択的に導き、結果として反応性気体の収集率を
従来の１〜３％よりその20〜60倍の40〜70％にま
で高めた。
分散してしまうことを防ぎ、基板の被形成面を利
用して、筒状の空間に被形成面を１つの側に有す
る基板を裏面を互いに密接して、一定の距離を例
えば２〜６cm代表的には３〜４cm離して平行に配
列し、この基板が林立した筒状空間においてのみ
プラズマ放電を行なわしめ、加えて反応性気体を
選択的に導き、結果として反応性気体の収集率を
従来の１〜３％よりその20〜60倍の40〜70％にま
で高めた。
さらにその際多数回くりかえして被膜形成を行
なうと、その時反応容器上部に付着形成されたフ
レーク（微小せつ片）（微粉末）が基板の被形成
面上に落ちてピンホールの発生を誘発してしまう
ことを防ぐため、基板の被形成面を重力にそつて
配向せしめた。
なうと、その時反応容器上部に付着形成されたフ
レーク（微小せつ片）（微粉末）が基板の被形成
面上に落ちてピンホールの発生を誘発してしまう
ことを防ぐため、基板の被形成面を重力にそつて
配向せしめた。
かかる本発明の構造のプラズマ気相反応装置と
することにより、形成された不純物のそれぞれの
半導体層から他の半導体層への混合を排除し、そ
の混合部を200〜300Åと約１／10〜１／５にする
とともに、結晶学にＰ型の半導体層上に連続して
シヨートトレンジオーダの結晶性（秩序性）を有
する真性または実質的に真性の半導体層をも成長
し得たことを特徴としている。またＰ、Ｎ型半導
体層を形成してPN接合を設けても、単なるオー
ム抵抗特性ではなく、逆方向リークが5Vにて
1μA以下のダイオード特性を有しせしめた効果を
有した。
することにより、形成された不純物のそれぞれの
半導体層から他の半導体層への混合を排除し、そ
の混合部を200〜300Åと約１／10〜１／５にする
とともに、結晶学にＰ型の半導体層上に連続して
シヨートトレンジオーダの結晶性（秩序性）を有
する真性または実質的に真性の半導体層をも成長
し得たことを特徴としている。またＰ、Ｎ型半導
体層を形成してPN接合を設けても、単なるオー
ム抵抗特性ではなく、逆方向リークが5Vにて
1μA以下のダイオード特性を有しせしめた効果を
有した。
かくすることにより、その接合またはその近傍
に集中している再結合中心は不純物の混合により
アクセプタ、ドナーにならない価の不純物と
価の不純物が相互作用して深いトラツプレベルを
作るが、かかかるトラツプセンタ（再結合中心）
を混合部の厚さをうすくすることにより少なく
し、また結晶学的に成長させることにより真性半
導体の不対結合手の存在濃度を従来の1018〜1019
cm-3より約１／100の1016〜1017cm-3にしたことを
特徴としている。
に集中している再結合中心は不純物の混合により
アクセプタ、ドナーにならない価の不純物と
価の不純物が相互作用して深いトラツプレベルを
作るが、かかかるトラツプセンタ（再結合中心）
を混合部の厚さをうすくすることにより少なく
し、また結晶学的に成長させることにより真性半
導体の不対結合手の存在濃度を従来の1018〜1019
cm-3より約１／100の1016〜1017cm-3にしたことを
特徴としている。
以下に本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。
る。
実施例 １
第１図に従つて本発明のプラズマ気相反応装置
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
この図面はPI接合、NI接合、PN接合、PIN接
合、PINIP接合、NIPIN接合またはPINIPN…
…PIN接合等の基板上の半導体に異種導電型また
は同種導電型でありながらも形成される半導体の
主成分または化学量論比の異なる半導体層をそれ
ぞれの半導体層をその前の工程において形成され
た半導体層の影響を受けることを防ぐため、前の
半導体層を形成した反応容器に連設した他の独立
した反応容器で第２の半導体層を形成して、前の
半導体層上に積層して接合を作るとともに、さら
に多層に自動かつ連続的に形成するための装置で
ある。
合、PINIP接合、NIPIN接合またはPINIPN…
…PIN接合等の基板上の半導体に異種導電型また
は同種導電型でありながらも形成される半導体の
主成分または化学量論比の異なる半導体層をそれ
ぞれの半導体層をその前の工程において形成され
た半導体層の影響を受けることを防ぐため、前の
半導体層を形成した反応容器に連設した他の独立
した反応容器で第２の半導体層を形成して、前の
半導体層上に積層して接合を作るとともに、さら
に多層に自動かつ連続的に形成するための装置で
ある。
図面においては特にPIN接合を構成する３つの
Ｐ、ＩおよびＮ型の半導体層を積層して形成する
第１および第２の予備室を有するマルチチアンバ
ー（ここでは３つの反応容器）方式のプラズマ気
相反応装置の装置例を示す。
Ｐ、ＩおよびＮ型の半導体層を積層して形成する
第１および第２の予備室を有するマルチチアンバ
ー（ここでは３つの反応容器）方式のプラズマ気
相反応装置の装置例を示す。
図面における系，，は３つの各反応容器
６，７，８を有し、それぞれ独立して反応性気体
の導入手段１７，１８，１９と排気手段２０，２
１，２２とを有し、反応性気体が供給系または排
気系から逆流または他の系からの反応性気体の混
入を防いでいる。
６，７，８を有し、それぞれ独立して反応性気体
の導入手段１７，１８，１９と排気手段２０，２
１，２２とを有し、反応性気体が供給系または排
気系から逆流または他の系からの反応性気体の混
入を防いでいる。
この装置は入口側には第１の予備室５が設けら
れ、とびら４２より基板ホルダ（基板支持体又は
ホルダともいう）７４に基板４，４′を挿着し、
この予備室に配置させた。この被形成面を有する
基板は被膜形成を行なわない裏面を互いに接し、
２〜10cm好ましくは３〜５cmの間隙を有して林立
させている。この間隙はの反応性気体の流れ方向
の長さが10cm，15cm，20cmと長くなるにつれて、
３〜４cm，４〜５cm，５〜６cmと広げた。さらに
この第１の予備室５を真空ポンプ３５にてバルブ
３４を開けて真空引をした。この後予め真空引が
されている反応容器６，７，８にゲート弁４４を
開けて基板およびホルダを移した。例えば予備室
５より容器６に移し、さらにゲート弁４４を閉じ
ることにより移動させたものである。この時反応
容器６に保持されていた基板１は反応容器７に、
また反応容器７に保持されていた基板２は反応容
器８に、また反応容器８に保持されていた基板は
第２の出口側の予備室９に同時にゲート弁４５，
４６，４７を開けて移動させた。第２の予備室に
移された基板はゲート弁４７が閉じられた後４１
より窒素が導入されて大気圧にされ、４３のとび
らより外に出した。
れ、とびら４２より基板ホルダ（基板支持体又は
ホルダともいう）７４に基板４，４′を挿着し、
この予備室に配置させた。この被形成面を有する
基板は被膜形成を行なわない裏面を互いに接し、
２〜10cm好ましくは３〜５cmの間隙を有して林立
させている。この間隙はの反応性気体の流れ方向
の長さが10cm，15cm，20cmと長くなるにつれて、
３〜４cm，４〜５cm，５〜６cmと広げた。さらに
この第１の予備室５を真空ポンプ３５にてバルブ
３４を開けて真空引をした。この後予め真空引が
されている反応容器６，７，８にゲート弁４４を
開けて基板およびホルダを移した。例えば予備室
５より容器６に移し、さらにゲート弁４４を閉じ
ることにより移動させたものである。この時反応
容器６に保持されていた基板１は反応容器７に、
また反応容器７に保持されていた基板２は反応容
器８に、また反応容器８に保持されていた基板は
第２の出口側の予備室９に同時にゲート弁４５，
４６，４７を開けて移動させた。第２の予備室に
移された基板はゲート弁４７が閉じられた後４１
より窒素が導入されて大気圧にされ、４３のとび
らより外に出した。
即ちゲート弁の動きはとびら４２，４３が大気
圧で開けられた時はゲート弁４４，４５，４６，
４７は閉じられ、各チアンバーにおいてはプラズ
マ気相反応が行なわれる。また逆にとびら４２，
４３が閉じられていて予備室５，９が十分真空引
された時は、ゲート弁４４，４５，４６，４７が
開き、各チアンバーの基板、ホルダは隣りのチア
ンバーに移動する機構を有している。
圧で開けられた時はゲート弁４４，４５，４６，
４７は閉じられ、各チアンバーにおいてはプラズ
マ気相反応が行なわれる。また逆にとびら４２，
４３が閉じられていて予備室５，９が十分真空引
された時は、ゲート弁４４，４５，４６，４７が
開き、各チアンバーの基板、ホルダは隣りのチア
ンバーに移動する機構を有している。
系における第１の反応容器６でのＰ型半導体
層を形成する場合を以下に記す。
層を形成する場合を以下に記す。
反応系（反応容器６を含む）は10-3〜10torr
好ましくは0.01〜1torr例えば0.1torrとした。
好ましくは0.01〜1torr例えば0.1torrとした。
反応性気体は珪化物気体２４に対してはシラン
（SinH2o+2ｎ１特にSiH4）、ジクロールシラン
（SiH2Cl2）、トリクロールシラン（SiHCl3、四フ
ツ化珪素（SIF4）等があるが、取扱いが容易な
シランを用いた。価格的にはジクロールシランの
方が安価であり、これを用いてもよい。
（SinH2o+2ｎ１特にSiH4）、ジクロールシラン
（SiH2Cl2）、トリクロールシラン（SiHCl3、四フ
ツ化珪素（SIF4）等があるが、取扱いが容易な
シランを用いた。価格的にはジクロールシランの
方が安価であり、これを用いてもよい。
本実施例のSixC1-x（Ｏ＜ｘ＜１）を形成するた
め炭化物気体２３に対してはメタン（CH4）を用
いた。CF4のような炭化物気体であつても、また
四塩化炭素（CCl4）のような塩化炭素であつて
もよい。
め炭化物気体２３に対してはメタン（CH4）を用
いた。CF4のような炭化物気体であつても、また
四塩化炭素（CCl4）のような塩化炭素であつて
もよい。
炭化珪素（SixC1-x０＜ｘ＜１）に対しては、
Ｐ型の不純物としてボロンを水素にて2000PPM
に希釈されたジボランより２５より供給した。ま
たガリユームをTMG（Ga（CH3）3）により1017〜
９×1021cm-3の濃度になるように加えてもよい。
Ｐ型の不純物としてボロンを水素にて2000PPM
に希釈されたジボランより２５より供給した。ま
たガリユームをTMG（Ga（CH3）3）により1017〜
９×1021cm-3の濃度になるように加えてもよい。
キヤリアガス３９は反応中は水素H2を用いた
が、反応開始の前後は窒素N2を液体窒素により
利用した。こられの反応性気体はそれぞれの流量
計３３およびバルブ３２をへて、反応性気体の導
入口１７より高周波電源の負電極６１をへて反応
容器６に供給された。フレークが反応性気体の導
入口側で多数発生してしまうことを防ぐため、反
応性気体の導入口側に網目状または多穴状に設け
られた電極を負電極とした。
が、反応開始の前後は窒素N2を液体窒素により
利用した。こられの反応性気体はそれぞれの流量
計３３およびバルブ３２をへて、反応性気体の導
入口１７より高周波電源の負電極６１をへて反応
容器６に供給された。フレークが反応性気体の導
入口側で多数発生してしまうことを防ぐため、反
応性気体の導入口側に網目状または多穴状に設け
られた電極を負電極とした。
即ち、本発明は実験的にフレークが正電極近傍
に多く発生しやすいことを見出し、このため負電
極側を反応炉の上部または反応性気体の導入口側
に配した。反応性気体は７０のガイドをへて筒状
空間を構成する基板１およびホルダ７４内に導入
され、負電極６１と正電極５１間を電気エネルギ
例えば13.56MHzの高周波エネルギを加えて反応
せしめ、基板上に反応性気体を被膜形成せしめ
た。
に多く発生しやすいことを見出し、このため負電
極側を反応炉の上部または反応性気体の導入口側
に配した。反応性気体は７０のガイドをへて筒状
空間を構成する基板１およびホルダ７４内に導入
され、負電極６１と正電極５１間を電気エネルギ
例えば13.56MHzの高周波エネルギを加えて反応
せしめ、基板上に反応性気体を被膜形成せしめ
た。
は100〜400℃例えば200℃に赤外線ヒータ１１，
１１′により加熱した。
１１′により加熱した。
２〜10cm好ましくは３〜５cmの一定の間隙をへ
て被形成面を概略平行に配置された基板の上部、
下部および中央部、周辺部での膜厚の均一性、ま
た膜質の均質性を促ため、赤外線ランプを被形成
面方向に設けた。
て被形成面を概略平行に配置された基板の上部、
下部および中央部、周辺部での膜厚の均一性、ま
た膜質の均質性を促ため、赤外線ランプを被形成
面方向に設けた。
この赤外線ヒータは赤外線イメージ炉ともい
い、棒状を有するため上方のヒータと下方のヒー
タとが互いに直交する向に配置して、この反応容
器内における特に筒状空間を200±10℃好ましく
は±５℃以内に設置した。即ち10cm×10cmまたは
電極方向に10〜20cmを有する巾15〜100cmの基板
の多くが、その温度分布において、100〜400℃例
えば200±10℃以下好ましくは±５℃以内とした。
このヒータは上側または下側のみでは反応性気体
の流れ方向に200〜120℃と80℃をも不均一を生
じ、全く実用にならなかつた。また互いに直交さ
せることにより、基板間の温度分布も±10℃以内
とすることができた。この後、前記したが、この
容器に前記した反応性気体を導入し、さらに10〜
50Wに高周波エネルギ１４を供給してプラズマ反
応をおこさせた。
い、棒状を有するため上方のヒータと下方のヒー
タとが互いに直交する向に配置して、この反応容
器内における特に筒状空間を200±10℃好ましく
は±５℃以内に設置した。即ち10cm×10cmまたは
電極方向に10〜20cmを有する巾15〜100cmの基板
の多くが、その温度分布において、100〜400℃例
えば200±10℃以下好ましくは±５℃以内とした。
このヒータは上側または下側のみでは反応性気体
の流れ方向に200〜120℃と80℃をも不均一を生
じ、全く実用にならなかつた。また互いに直交さ
せることにより、基板間の温度分布も±10℃以内
とすることができた。この後、前記したが、この
容器に前記した反応性気体を導入し、さらに10〜
50Wに高周波エネルギ１４を供給してプラズマ反
応をおこさせた。
かくしてＰ型半導体層はB2H6／SiH4＝0.5％、
CH4／（SiH4＋CH4）＝0.5の条件にて、この反応
系で約100Åの厚さを有する薄膜として形成さ
せた。Eg＝2.0eV，σ＝１×10-4〜３×10-3（Ω
cm）-1であつた。
CH4／（SiH4＋CH4）＝0.5の条件にて、この反応
系で約100Åの厚さを有する薄膜として形成さ
せた。Eg＝2.0eV，σ＝１×10-4〜３×10-3（Ω
cm）-1であつた。
従来炭化珪素は一般に珪素のみに比べて大きな
高周波エネルギを必要とする。そのため、電界が
被形成面に垂直方向の場合、被形成面に設けられ
た透明導電膜（ITOまたは酸化スズの600〜800Å
の電極用被膜）スパツタされて、酸化スズが金属
スズに変わつて透でなく白濁しやすい。
高周波エネルギを必要とする。そのため、電界が
被形成面に垂直方向の場合、被形成面に設けられ
た透明導電膜（ITOまたは酸化スズの600〜800Å
の電極用被膜）スパツタされて、酸化スズが金属
スズに変わつて透でなく白濁しやすい。
しかし本発明の実施例に示される如く、プラズ
マ電界を被形成面に概略平行にすると、この電界
による反応生成物は表面にそつて移動するため、
スパツタ効界による白濁化は30〜50W加えても見
られず、垂直電界の場合が２〜5Wが限界だつた
ことに比べて、特性歩留りおよび製造歩留りを向
上させた。
マ電界を被形成面に概略平行にすると、この電界
による反応生成物は表面にそつて移動するため、
スパツタ効界による白濁化は30〜50W加えても見
られず、垂直電界の場合が２〜5Wが限界だつた
ことに比べて、特性歩留りおよび製造歩留りを向
上させた。
基板は導体基板（ステンレス、チタン、窒化チ
タン、その他の金属）、半導体（珪素、炭化珪素、
ゲルマニユーム）、絶縁体（アルミナ、ガラス、
有機物質）または複合基板（ガラス絶縁基板上に
酸化スズ、ITO等の導電膜が単層またはITO上に
SnO2が形成された２層膜が形成されたもの、絶
縁基板上に選択的に導体電極が形成されたもの、
絶縁基板上にＰまたはＮ型の半導体が形成された
もの）を用た。本実施例のみならず本発明のすべ
てにおいてこれらを総称して基板という。もちろ
んこの基板は可曲性であつてもまた固い板であつ
てもよい。
タン、その他の金属）、半導体（珪素、炭化珪素、
ゲルマニユーム）、絶縁体（アルミナ、ガラス、
有機物質）または複合基板（ガラス絶縁基板上に
酸化スズ、ITO等の導電膜が単層またはITO上に
SnO2が形成された２層膜が形成されたもの、絶
縁基板上に選択的に導体電極が形成されたもの、
絶縁基板上にＰまたはＮ型の半導体が形成された
もの）を用た。本実施例のみならず本発明のすべ
てにおいてこれらを総称して基板という。もちろ
んこの基板は可曲性であつてもまた固い板であつ
てもよい。
かくして１〜５分間プラズマ反応をさせて、Ｐ
型不純物としてホウ素またはガリユームが添加さ
れた炭化珪素膜を作製した。さらにこの第１の半
導体層上に基板を前記した操作順序に従つて第２
の反応容器７に移動し、ここで真性の半導体層を
約5000Aの厚さに形成させた。
型不純物としてホウ素またはガリユームが添加さ
れた炭化珪素膜を作製した。さらにこの第１の半
導体層上に基板を前記した操作順序に従つて第２
の反応容器７に移動し、ここで真性の半導体層を
約5000Aの厚さに形成させた。
すなわち第１図における反応系において、半
導体の反応性気体としてシランを２８より、また
水素等のキヤリアガスを必要に応じて２７，２６
より供給して、一対を成する電極１８，２１にて
系と同様に高周波電源１５より13.56MHzの高
周波エネルギを供給した。基板は250にヒータ１
２，１２により加熱した。反応性気体は基板２の
被形成面にそつて上方より下方に流れ、真空ポン
プ３７に至る。系において４３の出口側よりみ
たたて断面図を第２図に示す。
導体の反応性気体としてシランを２８より、また
水素等のキヤリアガスを必要に応じて２７，２６
より供給して、一対を成する電極１８，２１にて
系と同様に高周波電源１５より13.56MHzの高
周波エネルギを供給した。基板は250にヒータ１
２，１２により加熱した。反応性気体は基板２の
被形成面にそつて上方より下方に流れ、真空ポン
プ３７に至る。系において４３の出口側よりみ
たたて断面図を第２図に示す。
第２図を概説する。
第２図において反応容器７はのぞき窓４８電波
漏えい防止用銅網４９、裏側にマイクロ波供給用
の石英窓５５導波管５４、さらにマイクロ波また
はミリ波用電源５６を具備している。基板２の被
形成面にそつて平行に反応性気体２６，２７，２
８および高周波１５の電界が配されるように設け
てある。
漏えい防止用銅網４９、裏側にマイクロ波供給用
の石英窓５５導波管５４、さらにマイクロ波また
はミリ波用電源５６を具備している。基板２の被
形成面にそつて平行に反応性気体２６，２７，２
８および高周波１５の電界が配されるように設け
てある。
さらに高周波に加えて1GHz以上の周波数例え
ば2.54GHzのマイクワ波が供給されている。
ば2.54GHzのマイクワ波が供給されている。
第２図において、反応性気体６６より導入さ
れ、石英管導入口より網状または多孔状の電極６
７をへて導出させた。反応性気体の導出口１８、
基板２、ホルダ７４、排気口２１、一対の電極６
７，６８の相関関係については、第３図にさらに
その斜視図（前半分を切断してある）で示してい
る。
れ、石英管導入口より網状または多孔状の電極６
７をへて導出させた。反応性気体の導出口１８、
基板２、ホルダ７４、排気口２１、一対の電極６
７，６８の相関関係については、第３図にさらに
その斜視図（前半分を切断してある）で示してい
る。
即ち、第３図において基板２は裏面を互いに合
せてさしこみ式になつたホルダ７４に垂直方向
（鉛直方向）に互いに一定の間隙例えば３cmにて
平行に配置されている。ホルダは石英よりなり、
上側に円板状のデイスクとこれに連結した基板用
みぞ９４を有している。デイスクは４つのサポー
タ８０，８０′により空間に保持され、サポータ
８０，８０′は軸７９，７９′の回転に従つて回転
し、その結果デイスクを３〜10回／分の速度で回
転し、反応性気体の均質化を促進させている。
せてさしこみ式になつたホルダ７４に垂直方向
（鉛直方向）に互いに一定の間隙例えば３cmにて
平行に配置されている。ホルダは石英よりなり、
上側に円板状のデイスクとこれに連結した基板用
みぞ９４を有している。デイスクは４つのサポー
タ８０，８０′により空間に保持され、サポータ
８０，８０′は軸７９，７９′の回転に従つて回転
し、その結果デイスクを３〜10回／分の速度で回
転し、反応性気体の均質化を促進させている。
反応性気体は導出口１８より１〜３mmの穴７３
をへて網状電極（穴約５〜10mm）６７をへて、下
方向にふき出させている。ホルダのガイド７０に
より反応性気体の８０方向への放出を防ぐため、
８１の間隙は１cm以下好ましくは２〜５mmとし
た。そして反応性気体は基板２，２′の被形成面
および基板２をたてるためのみぞ９５を保持する
ための壁９６とによつて、筒状に構成した、即ち
煙突状に設けられた中空を８３，８５の方向に層
状に流させた。反応性気体導入口６６を有する上
ブタとガイドで構成されるフードと反応性気体排
出口７６を有する下ブタとガイドで構成されるフ
ードとを相対し、その相対したフードの間に基板
ホルダである基板支持体を配して一対の電極間に
生じたプラズマを閉じ込めるための筒状空間（閉
空間）を作つた。石英の側壁９６はみぞ９５より
外側に10〜20mm離れて設け、反応性気体の側壁９
６でのみだれの発生を防ぎ、そのことにより基板
２の端部での被膜の膜厚の均一性をより促進させ
た。
をへて網状電極（穴約５〜10mm）６７をへて、下
方向にふき出させている。ホルダのガイド７０に
より反応性気体の８０方向への放出を防ぐため、
８１の間隙は１cm以下好ましくは２〜５mmとし
た。そして反応性気体は基板２，２′の被形成面
および基板２をたてるためのみぞ９５を保持する
ための壁９６とによつて、筒状に構成した、即ち
煙突状に設けられた中空を８３，８５の方向に層
状に流させた。反応性気体導入口６６を有する上
ブタとガイドで構成されるフードと反応性気体排
出口７６を有する下ブタとガイドで構成されるフ
ードとを相対し、その相対したフードの間に基板
ホルダである基板支持体を配して一対の電極間に
生じたプラズマを閉じ込めるための筒状空間（閉
空間）を作つた。石英の側壁９６はみぞ９５より
外側に10〜20mm離れて設け、反応性気体の側壁９
６でのみだれの発生を防ぎ、そのことにより基板
２の端部での被膜の膜厚の均一性をより促進させ
た。
また排気系に関しても、８４からの反応性気体
の流入を少なくし、８５を選択的に優先させるた
め、ガイド７１と基板下端との間隙を１cm以下に
合せて設けた。即ち８２，８４のガス流のコンダ
クタンスを８３，８５の約１／５以下好ましくは
１／30〜１／100にすることにより、筒状空間に
選択的に反応性気体を導き入れた。正電極６８と
基板下端との距離はガイドの高さを調節して設け
た。
の流入を少なくし、８５を選択的に優先させるた
め、ガイド７１と基板下端との間隙を１cm以下に
合せて設けた。即ち８２，８４のガス流のコンダ
クタンスを８３，８５の約１／５以下好ましくは
１／30〜１／100にすることにより、筒状空間に
選択的に反応性気体を導き入れた。正電極６８と
基板下端との距離はガイドの高さを調節して設け
た。
さらに負電極６７と基板上端即ちデイスク７４
との距離も同様にガイド７０により調節した。
との距離も同様にガイド７０により調節した。
第３図より明らかな如く、電極はその外周辺側
を石英のガイド７０及び上ぶた９３で構成される
フード、ガイド７１及び下ぶた９４で構成される
フードによつて囲まれており、電極とチアンバー
（特にステンレスチアンバー）の内壁との寄生放
電の防止に務めた。さらに反応性気体の導入口６
８の内径と負電極が概略同一の大きさを有し、ま
た排気口２１の内径と正電極とが概略同一の大き
さを有するため、高周波放電を行な々と、この筒
状空間即ち反応性気体の被形成面にそつて流れて
空間を優先的にプラズマ放電させている。その結
果、反応性気体のプラズマ化率がきわめて大きく
なり、ひいては反応容器（ベルジヤー）の内壁に
過剰の反応生成物がピンホール発生の原因となる
フレーク状に付着してしまうことを防ぐことがで
きた。
を石英のガイド７０及び上ぶた９３で構成される
フード、ガイド７１及び下ぶた９４で構成される
フードによつて囲まれており、電極とチアンバー
（特にステンレスチアンバー）の内壁との寄生放
電の防止に務めた。さらに反応性気体の導入口６
８の内径と負電極が概略同一の大きさを有し、ま
た排気口２１の内径と正電極とが概略同一の大き
さを有するため、高周波放電を行な々と、この筒
状空間即ち反応性気体の被形成面にそつて流れて
空間を優先的にプラズマ放電させている。その結
果、反応性気体のプラズマ化率がきわめて大きく
なり、ひいては反応容器（ベルジヤー）の内壁に
過剰の反応生成物がピンホール発生の原因となる
フレーク状に付着してしまうことを防ぐことがで
きた。
以上の如き第３図の構成に加えて、その番号が
対応した第２図においては、赤外線ランプ１２，
１２′が上方向、下方向に設けられ、基板の均質
化を促進させている。
対応した第２図においては、赤外線ランプ１２，
１２′が上方向、下方向に設けられ、基板の均質
化を促進させている。
第３図の構成は第１図における系，におけ
る反応容器６，８での電極、基板、ホルダ、反応
性気体導出口、排気口においても同様の構成を有
せしめた。かくして第３図において基板および基
板ホルダは何らの支障なく７７の系の方向より
到り、また７８の方向の系の方向に移動させる
ことができた。
る反応容器６，８での電極、基板、ホルダ、反応
性気体導出口、排気口においても同様の構成を有
せしめた。かくして第３図において基板および基
板ホルダは何らの支障なく７７の系の方向より
到り、また７８の方向の系の方向に移動させる
ことができた。
第２図における1GHz以上の周波数のマイクロ
波の効果に関しては、本発明人の出願になる特許
願57−126047（S57.7.19出願）に詳細が示されて
いる。
波の効果に関しては、本発明人の出願になる特許
願57−126047（S57.7.19出願）に詳細が示されて
いる。
図面では250℃において3A／秒を高周波電界を
20Wとシランを30c.c.／分加えると得ることができ
た。結果として従の平行平板型の電極方式におい
て0.1〜１Å／秒に比べて、同一反応容器におい
て、例えば前者が10cm□ １まいであるのに対し、
10cm□ ８まいを被膜の成長速度が従来を0.5Å／
秒とすると６倍になり、合計48倍の多量生産が可
能となつた。また従来50cm□ を作製する空間にお
いては、20cm×50cmの基板を間隙５cmとし、20配
列同時に可能となり、被形成面積は実質的に20×
50×20＝２×104cm2と同様に８倍にすることがで
き、電極間距離は従来の４cmより25〜27cmになつ
たため、反応性気体のイオン化率も向上し、被膜
成長速度も４Å／秒を得るとができるため、結果
として64倍の成長速度を実質的に有すきわめて理
想的な多量生産方式であることがわかつた。
20Wとシランを30c.c.／分加えると得ることができ
た。結果として従の平行平板型の電極方式におい
て0.1〜１Å／秒に比べて、同一反応容器におい
て、例えば前者が10cm□ １まいであるのに対し、
10cm□ ８まいを被膜の成長速度が従来を0.5Å／
秒とすると６倍になり、合計48倍の多量生産が可
能となつた。また従来50cm□ を作製する空間にお
いては、20cm×50cmの基板を間隙５cmとし、20配
列同時に可能となり、被形成面積は実質的に20×
50×20＝２×104cm2と同様に８倍にすることがで
き、電極間距離は従来の４cmより25〜27cmになつ
たため、反応性気体のイオン化率も向上し、被膜
成長速度も４Å／秒を得るとができるため、結果
として64倍の成長速度を実質的に有すきわめて理
想的な多量生産方式であることがわかつた。
かくして形成された半導体層は、プラズマ状態
の距離が長いため、光伝導度も２×10-4〜７×
103（Ωcm）-1、暗伝導度３×10-7〜１×10-9（Ω
cm）-1を有していた。
の距離が長いため、光伝導度も２×10-4〜７×
103（Ωcm）-1、暗伝導度３×10-7〜１×10-9（Ω
cm）-1を有していた。
またかくして型半導体層を系にて約5000Å
の厚さに形成させた後、基板は前記した操作に従
つて系の反応容器８に移され、Ｎ型半導体層が
形成された。このＮ型半導体層には、第１図にお
いてフオスヒンをPH2／SiH4＝1.0％とし３１よ
りまたシランを３０より、またキヤリアガスの水
素を２９よりSiH4／H2＝50として供給し系と
同様にして200Åの厚さにＮ型の微結晶性または
繊維構造を有する多結晶の半導体層を形成させた
ものである。その他反応装置については系と同
様である。
の厚さに形成させた後、基板は前記した操作に従
つて系の反応容器８に移され、Ｎ型半導体層が
形成された。このＮ型半導体層には、第１図にお
いてフオスヒンをPH2／SiH4＝1.0％とし３１よ
りまたシランを３０より、またキヤリアガスの水
素を２９よりSiH4／H2＝50として供給し系と
同様にして200Åの厚さにＮ型の微結晶性または
繊維構造を有する多結晶の半導体層を形成させた
ものである。その他反応装置については系と同
様である。
かかる工程の後、第２の予備室９より外にPIN
接合を成して出された基板上にアルミニユーム電
極を真空蒸着法により約1μの厚さに作り、ガラ
ス基板上に（ITO＋SnO2）表面電極−（PIN半導
体）（Al裏面電極）を構成させた。
接合を成して出された基板上にアルミニユーム電
極を真空蒸着法により約1μの厚さに作り、ガラ
ス基板上に（ITO＋SnO2）表面電極−（PIN半導
体）（Al裏面電極）を構成させた。
その光電変換装置としての特性は７〜９％平均
８％を10cm□ の基板でAMl（100mW／cm2）にて
真性効率特性として有し、ハイブリツド型にした
15cm×40cmの基板においても、６〜７％を真性効
率で得ることができた。この効率の向上は光が入
射する側のPI接合がきわめて面的に構成され、
またアモルフアス半導体またはセミアモルフアス
半導体等の非単結晶半導体においても、Ｐ型半導
体層上にＩ型半導体層を成長積層させたことによ
るもので、また開放電圧は0.88〜0.9Vであつた
が、短絡電流は20〜22mA／cm2と大きく、また
FFも0.70〜0.78と大きく、PIN型の半導体層内部
における再結合中心の密度が従来の方法に比べ
１／10〜１／50になつたことによる電流増加が大
きく特性改良につながつたものと推定される。
８％を10cm□ の基板でAMl（100mW／cm2）にて
真性効率特性として有し、ハイブリツド型にした
15cm×40cmの基板においても、６〜７％を真性効
率で得ることができた。この効率の向上は光が入
射する側のPI接合がきわめて面的に構成され、
またアモルフアス半導体またはセミアモルフアス
半導体等の非単結晶半導体においても、Ｐ型半導
体層上にＩ型半導体層を成長積層させたことによ
るもので、また開放電圧は0.88〜0.9Vであつた
が、短絡電流は20〜22mA／cm2と大きく、また
FFも0.70〜0.78と大きく、PIN型の半導体層内部
における再結合中心の密度が従来の方法に比べ
１／10〜１／50になつたことによる電流増加が大
きく特性改良につながつたものと推定される。
かくの如く本発明のプラズマ反応装置は形成さ
れる半導体において生産性を30〜70倍も向上さ
せ、また特性も従来の５〜７％の変換効率に比べ
30％も向上させるきわめて独創的なものである。
れる半導体において生産性を30〜70倍も向上さ
せ、また特性も従来の５〜７％の変換効率に比べ
30％も向上させるきわめて独創的なものである。
実施例 ２
この実施例は実施例１の変形であり、第２図に
対応した図面を第４図示してある。その他は第１
図〜第３図と同様である。
対応した図面を第４図示してある。その他は第１
図〜第３図と同様である。
第４図はＩ型半導体層を形成するプラズマ反応
容器のたて断面図であり、図面において反応性気
体２６，２７，２８は導入口６６をて導出口１８
より横方向に噴き出されている。また排出口も２
１をへて７６よりロータリーポンプ３７に至つて
いる。基板２は鉛直方向に立てて林立させ、ホル
ダ７４により空間に保持されている。反応性気体
はガイド７０，７１により横型の筒状空間に選択
的に流れるようにしている。高周波電源１５は負
電極６７、正電極７２をし、赤外線ランプは１
２，１２′と上下に設けられ、均熱化を促進させ
た。
容器のたて断面図であり、図面において反応性気
体２６，２７，２８は導入口６６をて導出口１８
より横方向に噴き出されている。また排出口も２
１をへて７６よりロータリーポンプ３７に至つて
いる。基板２は鉛直方向に立てて林立させ、ホル
ダ７４により空間に保持されている。反応性気体
はガイド７０，７１により横型の筒状空間に選択
的に流れるようにしている。高周波電源１５は負
電極６７、正電極７２をし、赤外線ランプは１
２，１２′と上下に設けられ、均熱化を促進させ
た。
この実施例においては、基板２、ホルダ７４の
系〜への移動が容易であるという特性を有す
る。しかし反応性気体が温度の上昇気流により上
方に多く流れ、基板の上側が厚くなりやすい。こ
のため基板を１８〜２１の方向に配置させること
が必要になるが、この作業が構造上困難であると
いう欠点を有していた。また反応性気体の飛翔距
離が基板２の横方向であり、長いため反応性気体
の導入口側と排出口側とで得られた電気特性にバ
ラツキが発生してしまい、多量生産には実施例１
と同様すぐれたものであつたが、高品質の特性を
大面積に均質に得るという点では欠点を有してい
た。
系〜への移動が容易であるという特性を有す
る。しかし反応性気体が温度の上昇気流により上
方に多く流れ、基板の上側が厚くなりやすい。こ
のため基板を１８〜２１の方向に配置させること
が必要になるが、この作業が構造上困難であると
いう欠点を有していた。また反応性気体の飛翔距
離が基板２の横方向であり、長いため反応性気体
の導入口側と排出口側とで得られた電気特性にバ
ラツキが発生してしまい、多量生産には実施例１
と同様すぐれたものであつたが、高品質の特性を
大面積に均質に得るという点では欠点を有してい
た。
実施例 ３
第５図は本発明の他の実施例を示す。
第５図Ａは実施例１の第３図に対応して図面の
概要を示したものである。第５図Ａにおいて反応
性気体の導入口６６より１８、負電極６７をへて
排気口２１、正電極６８、排気系７４に至るが、
基板２はテーパ状を有し、基板の導入口側より排
気口側に向つてせまくなり、その形成される膜の
均一化をさらに促進させたものである。
概要を示したものである。第５図Ａにおいて反応
性気体の導入口６６より１８、負電極６７をへて
排気口２１、正電極６８、排気系７４に至るが、
基板２はテーパ状を有し、基板の導入口側より排
気口側に向つてせまくなり、その形成される膜の
均一化をさらに促進させたものである。
Ａにおいてはフレークが被形成面に弱干付着し
やすいため、Ｂにおいては反応性気体の導出口を
下方向より排気口を上方向に設けることも可能で
ある。
やすいため、Ｂにおいては反応性気体の導出口を
下方向より排気口を上方向に設けることも可能で
ある。
かくすると、フレークが被形成面に付くことが
なく、即ちピンホールによる製造歩留りも向上
し、加えて被膜の膜質も反応性気体の流れ方向に
おいて均質な結果を得た。しかし第１図の製造装
置に比べてその生産性は約１／２になつてしまつ
た。
なく、即ちピンホールによる製造歩留りも向上
し、加えて被膜の膜質も反応性気体の流れ方向に
おいて均質な結果を得た。しかし第１図の製造装
置に比べてその生産性は約１／２になつてしまつ
た。
以上の本発明の実施例においては、PIN接合を
１つ有するものとした。しかしPINIP型のフオト
トランジスタ、PINPIN……PINのタンデム構造
の光電変換装置等多くの応用もその半導体層の数
に従つて反応容器をさらに連結すればよく、本発
明の技術思想において、これらも含まれるとはい
うまでもない。
１つ有するものとした。しかしPINIP型のフオト
トランジスタ、PINPIN……PINのタンデム構造
の光電変換装置等多くの応用もその半導体層の数
に従つて反応容器をさらに連結すればよく、本発
明の技術思想において、これらも含まれるとはい
うまでもない。
本発明において形成される非単結晶半導体被膜
中の結晶構造がアモルフアスであれば多結晶であ
れ、その構造には制限を受けない。本発明は形成
された複数の積層された半導体被膜がＰ型、Ｎ型
またはＩ型を少なくともPI、PNまたはNI接合を
ひとつ有する半導体であることが重要である。ま
たこの半導体としての導電特性のリーク特性の軽
減のため、その接合面においてそれぞれを混合さ
せない高品質な被膜を多量生産することが大きな
特徴である。
中の結晶構造がアモルフアスであれば多結晶であ
れ、その構造には制限を受けない。本発明は形成
された複数の積層された半導体被膜がＰ型、Ｎ型
またはＩ型を少なくともPI、PNまたはNI接合を
ひとつ有する半導体であることが重要である。ま
たこの半導体としての導電特性のリーク特性の軽
減のため、その接合面においてそれぞれを混合さ
せない高品質な被膜を多量生産することが大きな
特徴である。
さらにこの珪素または炭素の不対接合手を水素
によりSi−Ｈ，Ｃ−Ｈにて中和するのではなくSi
−Cl、Ｃ−Clとハロゲン化物特に塩化物気体を用
いて実施してもよいことはいうまでもなく、この
濃度は10原子％以下、例えば２〜５原子％が好ま
しかつた。
によりSi−Ｈ，Ｃ−Ｈにて中和するのではなくSi
−Cl、Ｃ−Clとハロゲン化物特に塩化物気体を用
いて実施してもよいことはいうまでもなく、この
濃度は10原子％以下、例えば２〜５原子％が好ま
しかつた。
形成させる半導体の種類に関しては、実施例１
に示したが、族のSi、Ge、SixC1-x（０＜ｘ＜
１）、SixGe1-x（０＜ｘ＜１）、SixSn1-x（０＜ｘ
＜１）のみでになく、これ以外にGaAs，
GaAlAs，BP，Cds等の化合物半導体であつても
よいことはいうまでもない。
に示したが、族のSi、Ge、SixC1-x（０＜ｘ＜
１）、SixGe1-x（０＜ｘ＜１）、SixSn1-x（０＜ｘ
＜１）のみでになく、これ以外にGaAs，
GaAlAs，BP，Cds等の化合物半導体であつても
よいことはいうまでもない。
本発明で形成された炭化珪素被膜に対しフオト
エツチ技術を用いて選択的にＰまたはＮ型の不純
物を混入または拡散してPN接合を部分的に作
り、この接合を利用してトランジスタ、ダイオー
ド、Ｗ−Ｎ−Ｗ（WIDE−NALLOW−WIDE）構
造のPIN接合型の可視光レーザ、発光素子または
光電変換素子を作つてもよい。特に光入射光側の
エネルギバンド巾を大きくしたヘテロ接合構造を
有するいわゆるＷ−Ｎ（WIDE TO NALLOW）
と各反応室にて導電型のみではなく生成物を異な
らせてそれぞれ独立して作製して積層させること
が可能になり、工業的にきわめて重要なものであ
ると信ずる。
エツチ技術を用いて選択的にＰまたはＮ型の不純
物を混入または拡散してPN接合を部分的に作
り、この接合を利用してトランジスタ、ダイオー
ド、Ｗ−Ｎ−Ｗ（WIDE−NALLOW−WIDE）構
造のPIN接合型の可視光レーザ、発光素子または
光電変換素子を作つてもよい。特に光入射光側の
エネルギバンド巾を大きくしたヘテロ接合構造を
有するいわゆるＷ−Ｎ（WIDE TO NALLOW）
と各反応室にて導電型のみではなく生成物を異な
らせてそれぞれ独立して作製して積層させること
が可能になり、工業的にきわめて重要なものであ
ると信ずる。
第１図、第２図は本発明を実施するための半導
体膜形成用製造装置の概略を示す。第３図は第２
図の装置の一部の斜視図を示す。第４図は第２図
に対応した本発明の他の実施例である。第５図は
本発明の第３図に対応した他の実施例である。
体膜形成用製造装置の概略を示す。第３図は第２
図の装置の一部の斜視図を示す。第４図は第２図
に対応した本発明の他の実施例である。第５図は
本発明の第３図に対応した他の実施例である。
Claims (1)
- １ 減圧状態に保持可能な反応容器の内側に固定
されたプラズマ電力を印加するための一対の電極
及びその電極の外側に一対のフードを対抗して設
け、前記一対の電極間に複数の基板を被形成面を
離間して保持する手段を有した、前記複数の基板
全体をかこむ構造の移動可能な基板支持体を設
け、前記一対のフードと前記基板支持体とによつ
て囲まれる閉空間は、該空間に導入された反応性
気体に対し閉空間内の前記一対の電極より供給さ
れる電力によつて発生するプラズマを閉じ込め
て、前記反応容器内壁に被膜が形成されないよう
に前記フードと前記基板支持体との間隔を調整す
ることによつて構成されており、前記基板支持体
内の複数の基板は、前記閉空間内に導入された反
応性気体が前記離間して配設された被形成面に沿
つて流れ、かつプラズマの発生電界が被形成面に
概略平行になるように配されていることを特徴と
するプラズマ気相反応装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163728A JPS5952833A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | プラズマ気相反応装置 |
| US06/533,941 US4582720A (en) | 1982-09-20 | 1983-09-20 | Method and apparatus for forming non-single-crystal layer |
| US06/828,790 US4640845A (en) | 1982-09-20 | 1986-02-13 | Method and apparatus for forming non-single-crystal layer |
| US06/828,908 US4642243A (en) | 1982-09-20 | 1986-02-13 | Method and apparatus for forming non-single-crystal layer |
| US07/127,602 US4832981A (en) | 1982-09-20 | 1987-11-30 | Method and apparatus for forming non-single crystal layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163728A JPS5952833A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | プラズマ気相反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5952833A JPS5952833A (ja) | 1984-03-27 |
| JPH0458173B2 true JPH0458173B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=15779529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163728A Granted JPS5952833A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | プラズマ気相反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952833A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732127B2 (ja) * | 1984-04-20 | 1995-04-10 | 株式会社半導体エネルギ−研究所 | プラズマ気相反応装置 |
| JPS60224216A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | プラズマ気相反応装置 |
| US5512102A (en) * | 1985-10-14 | 1996-04-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microwave enhanced CVD system under magnetic field |
| JPS62157136U (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-06 | ||
| US6118218A (en) * | 1999-02-01 | 2000-09-12 | Sigma Technologies International, Inc. | Steady-state glow-discharge plasma at atmospheric pressure |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57163728A patent/JPS5952833A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5952833A (ja) | 1984-03-27 |
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