JPH05109638A - 多結晶シリコン膜の形成方法 - Google Patents

多結晶シリコン膜の形成方法

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JPH05109638A
JPH05109638A JP4082104A JP8210492A JPH05109638A JP H05109638 A JPH05109638 A JP H05109638A JP 4082104 A JP4082104 A JP 4082104A JP 8210492 A JP8210492 A JP 8210492A JP H05109638 A JPH05109638 A JP H05109638A
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JP
Japan
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silicon film
doped
amorphous silicon
polycrystalline silicon
grain size
Prior art date
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Pending
Application number
JP4082104A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Minami
浩二 南
Kaneo Watanabe
金雄 渡▲なべ▼
Masayuki Iwamoto
正幸 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は、大きな粒径を有する多結晶シリコ
ン膜の積層体が得ることを目的とする。更に、その大き
さを任意に制御することを目的とする。 【構成】 本発明の多結晶シリコン膜の形成方法は、基
板60上に、Pをドープしたアモルファスシリコン膜6
1及びノンドープのアモルファスシリコン膜62を積層
形成し、これらを熱処理するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固相成長法による多結
晶シリコン膜の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多結晶シリコン膜を用いた装置としての
光起電力装置において、多結晶シリコン膜の結晶粒径を
大きくすることは、膜中のキャリアの移動度を大きくす
ることにより装置の変換効率を向上させる上で重要なこ
とである。
【0003】従来、大きな粒径の多結晶シリコン膜を形
成するための方法としては、第35回応用物理学会予稿
集28a−P−3に示されているように、基板上に粒径
の小さい多結晶シリコン膜を一旦形成した後、この膜を
Si+注入法によりアモルファス化し、更に、低温アニ
ールすることにより固相成長を行う方法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法によりある
程度、粒径の大きな多結晶シリコン膜が得られるもの
の、その粒径は1〜3μm程度であって、十分大きいと
は言えない。
【0005】そこで、本発明はより大きな粒径の多結晶
シリコン膜を形成することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の多結晶シリコン
膜の形成方法は、基板上に、Pをドープしたアモルファ
スシリコン膜及びノンドープのアモルファスシリコン膜
を積層形成し、これらを熱処理することを特徴としてい
る。
【0007】
【作用】本発明によれば、Pをドープしたアモルファス
シリコン膜及びノンドープのアモルファスシリコン膜の
積層体を熱処理することにより、数10μmの粒径を有
する多結晶シリコン膜が得られる。また、粒径の大きさ
は、Pのドープ量に応じて任意に制御することができ
る。
【0008】
【実施例】図1は本発明の形成方法の基本方法を説明す
るための断面図であり、石英からなる基板1上に、周知
のプラズマCVD法を用いて任意の量のPをドープした
アモルファスシリコン膜を所定の膜厚で形成し、その
後、このアモルファァスシリコン膜を600℃程度の温
度で数10時間熱処理する。これにより、アモルファス
シリコン膜を、数μm以上の粒径を有する多結晶シリコ
ン膜2とすることができる。
【0009】ここで、多結晶シリコン膜2の粒径及び結
晶化の進行程度は、アモルファスシリコン膜の形成時に
ドープするPの量及び熱処理時の温度により制御するこ
とができる。
【0010】図2はアモルファスシリコン膜を形成する
ときのSiH4ガスとPH3ガスの比率と、多結晶シリコ
ン膜2の粒径との関係を示す特性図である。
【0011】同図から明らかなように、Pのドープ量に
比例して粒径が大きくなることが分かる。従って、アモ
ルファスシリコン膜を形成するときにPの濃度を適宜に
制御することにより、所望の大きさの粒径を有する多結
晶シリコン膜2が得られる。
【0012】そこで、アモルファスシリコン膜を形成す
るときに、Pのドープ量を、例えば、基板1側から漸減
するようにすると、その後の熱処理により得られる多結
晶シリコン膜2の粒径は、基板1側から徐々に小さくな
る。このように、変化に富んだ粒径を有する多結晶シリ
コン膜を形成することができる。
【0013】一方、図3は上記方法における熱処理温度
と多結晶化の進行程度(基板側からみて多結晶化した膜
厚)との関係を示す特性図である。
【0014】同図から、550℃から600℃までの間
という低温で多結晶化が起こり、600℃程度から急激
に多結晶化することが分かる。
【0015】図4は本発明の形成方法を説明するための
断面図である。
【0016】石英からなる基板60上に、周知のプラズ
マCVD法を用いて任意の量のPをドープしたアモルフ
ァスシリコン膜及びノンドープのアモルファスシリコン
膜を積層形成する。その後、これらのアモルファスシリ
コン膜を600℃程度の温度で数10時間熱処理する。
これにより、上述で説明したようにして、Pをドープし
たアモルファスシリコン膜が数μm以上の粒径を有する
ように多結晶化し、それに伴って、その上のノンドープ
のアモルファスシリコン膜も、数μm以上の粒径を有し
て多結晶化する。その結果、数μm以上の粒径を有する
N型の多結晶シリコン膜61、及びノンドープまたはN
-型の多結晶シリコン膜62を形成することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、Pをドープしたアモル
ファスシリコン膜及びノンドープのアモルファスシリコ
ン膜を熱処理することにより、低温で粒径の大きな多結
晶シリコン膜の積層体を形成することができ、また、P
のドープ量を任意に制御することにより、所望の粒径を
有する多結晶シリコン膜が容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の形成方法の基本方法を説明するための
断面図である。
【図2】アモルファスシリコン膜を形成するときのSi
4ガス及びPH3ガスの比率と多結晶シリコン膜の粒径
との関係を示す特性図である。
【図3】熱処理温度と多結晶化の進行程度との関係を示
す特性図である。
【図4】本発明の形成方法を説明するための断面図であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、リン(P)をドープしたアモ
    ルファスシリコン膜及びノンドープのアモルファスシリ
    コン膜を積層形成し、これらを熱処理することを特徴と
    した多結晶シリコン膜の形成方法。
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