JPH05144741A - アモルフアスシリコン膜の形成方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH05144741A JPH05144741A JP3306340A JP30634091A JPH05144741A JP H05144741 A JPH05144741 A JP H05144741A JP 3306340 A JP3306340 A JP 3306340A JP 30634091 A JP30634091 A JP 30634091A JP H05144741 A JPH05144741 A JP H05144741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- light
- film
- order silane
- reaction chamber
- 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.)
- Pending
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
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体原料への光照射による堆積方法により高
品質なａ−Ｓｉ膜を形成させる。 【構成】 液状の高次シランを基板上に塗布した後、不
活性ガス雰囲気中で波長４００nm以下の光を照射する。
品質なａ−Ｓｉ膜を形成させる。 【構成】 液状の高次シランを基板上に塗布した後、不
活性ガス雰囲気中で波長４００nm以下の光を照射する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光電変換装置、薄膜ト
ランジスタ、感光体、及びＬＳＩ用途でのポリシリコン
形成用等に用いられるアモルファスシリコン（以下「ａ
−Ｓｉ」という）に関する。
ランジスタ、感光体、及びＬＳＩ用途でのポリシリコン
形成用等に用いられるアモルファスシリコン（以下「ａ
−Ｓｉ」という）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ａ−Ｓｉ膜の形成方法としては、
反応性スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition ）法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等が試
みられており、一般的にはプラズマＣＶＤ法が広く用い
られ企業化されている。しかるに、プラズマＣＶＤ法に
おいては、プラズマの制御性に困難があるため、荷電粒
子の衝突による膜質の劣化、デバイスにおける界面状態
の劣化等のａ−Ｓｉ膜の物性上の問題点が生じる。さら
に、粉の発生が多いため、装置の汚染及び洗浄、デバイ
スの歩留り等の問題点も生じる。光ＣＶＤ法によるａ−
Ｓｉ膜の形成では、荷電粒子が存在せず光エネルギーに
よるラジカル反応のみであるため、膜の損傷が起きず高
品質な膜が得られる。また装置も高周波発生装置等複雑
で高価な装置を必要とせず、制御が容易であり、大面積
化も容易である等の大きな利点を有する。
反応性スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition ）法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等が試
みられており、一般的にはプラズマＣＶＤ法が広く用い
られ企業化されている。しかるに、プラズマＣＶＤ法に
おいては、プラズマの制御性に困難があるため、荷電粒
子の衝突による膜質の劣化、デバイスにおける界面状態
の劣化等のａ−Ｓｉ膜の物性上の問題点が生じる。さら
に、粉の発生が多いため、装置の汚染及び洗浄、デバイ
スの歩留り等の問題点も生じる。光ＣＶＤ法によるａ−
Ｓｉ膜の形成では、荷電粒子が存在せず光エネルギーに
よるラジカル反応のみであるため、膜の損傷が起きず高
品質な膜が得られる。また装置も高周波発生装置等複雑
で高価な装置を必要とせず、制御が容易であり、大面積
化も容易である等の大きな利点を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに従来の光ＣＶ
Ｄ法では、光源としては例えば低圧水銀ランプを用いる
方法（特開昭５９−８９４０７号公報参照）や、レーザ
ーを用いた方法（Ｚａｒｎａｎｉ．Ｈら：Ｊ．Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，６０巻（１９８６年）第２５
２３頁参照）や、マイクロ波放電を用いた方法（特開昭
６０−７４４２６号参照）等が知られている。これらの
場合一般には反応室を減圧にするため、反応室への光透
過窓に大気圧との差圧が加わり、透過窓の面積を大きく
することが困難であり、大きくする場合は透過窓の厚み
を増加させなければならず、光透過率が悪くなる。また
これらの場合一般には、光源からの光を透過窓を通して
導入するように構成されているため、光分解によって生
じたケイ素の一部が透過窓の内側に付着して照射光を吸
収し、反応ガスへの照射光強度が著しく低下するという
欠点があった。以上の問題点により、従来の光ＣＶＤ法
は膜表面に損傷を与えないという利点を有しながらもプ
ロセスとして実用化されるに至っていない。本発明はか
かる点に鑑みてなされたもので、気体原料を用いず液体
原料への光照射による堆積方法により高品質なａ−Ｓｉ
膜を大面積に効率良く提供することを目的としている。
Ｄ法では、光源としては例えば低圧水銀ランプを用いる
方法（特開昭５９−８９４０７号公報参照）や、レーザ
ーを用いた方法（Ｚａｒｎａｎｉ．Ｈら：Ｊ．Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，６０巻（１９８６年）第２５
２３頁参照）や、マイクロ波放電を用いた方法（特開昭
６０−７４４２６号参照）等が知られている。これらの
場合一般には反応室を減圧にするため、反応室への光透
過窓に大気圧との差圧が加わり、透過窓の面積を大きく
することが困難であり、大きくする場合は透過窓の厚み
を増加させなければならず、光透過率が悪くなる。また
これらの場合一般には、光源からの光を透過窓を通して
導入するように構成されているため、光分解によって生
じたケイ素の一部が透過窓の内側に付着して照射光を吸
収し、反応ガスへの照射光強度が著しく低下するという
欠点があった。以上の問題点により、従来の光ＣＶＤ法
は膜表面に損傷を与えないという利点を有しながらもプ
ロセスとして実用化されるに至っていない。本発明はか
かる点に鑑みてなされたもので、気体原料を用いず液体
原料への光照射による堆積方法により高品質なａ−Ｓｉ
膜を大面積に効率良く提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意努力した結果、一般式ＳｉnＨ
2n+2（但し、ｎはｎ≧２の整数）であらわされる高次シ
ランを用いて光分解により基板上にａ−Ｓｉ膜を形成す
る方法において、液状の高次シランを基板上に塗布した
後、不活性ガス雰囲気中で波長４００nm以下の光を照射
することにより分解して、基板上にａ−Ｓｉ膜を堆積さ
せることにより高品質なａ−Ｓｉ膜を大面積に効率良く
形成できることを発見した。
的を達成するために鋭意努力した結果、一般式ＳｉnＨ
2n+2（但し、ｎはｎ≧２の整数）であらわされる高次シ
ランを用いて光分解により基板上にａ−Ｓｉ膜を形成す
る方法において、液状の高次シランを基板上に塗布した
後、不活性ガス雰囲気中で波長４００nm以下の光を照射
することにより分解して、基板上にａ−Ｓｉ膜を堆積さ
せることにより高品質なａ−Ｓｉ膜を大面積に効率良く
形成できることを発見した。
【０００５】以下、本発明の方法を説明する。基板上に
塗布する液体原料として本発明で使用する高次シラン
は、一般式Ｓｉn Ｈ2n+2（但し、ｎはｎ≧２の整数）で
あらわされ、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）、トリシラン（Ｓ
ｉ3 Ｈ8 ）、テトラシラン（Ｓｉ4 Ｈ10）、あるいはペ
ンタシラン（Ｓｉ5 Ｈ12）以上のものである。高次シラ
ンは、１種用いても２種以上の混合液を用いてもよい。
塗布する液体原料として本発明で使用する高次シラン
は、一般式Ｓｉn Ｈ2n+2（但し、ｎはｎ≧２の整数）で
あらわされ、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）、トリシラン（Ｓ
ｉ3 Ｈ8 ）、テトラシラン（Ｓｉ4 Ｈ10）、あるいはペ
ンタシラン（Ｓｉ5 Ｈ12）以上のものである。高次シラ
ンは、１種用いても２種以上の混合液を用いてもよい。
【０００６】高次シランを液状にて塗布する際、一般に
はスピナーのような回転板上に基板を保持して液の滴下
にて行なう方法、あるいは高次シランの液中に基板を浸
漬後引き上げる方法などがあるが、反応室中で行なって
も、反応室外で不活性ガス雰囲気中で行なって反応室に
搬送する形式いずれでもかまわない。回転板を用いる場
合の回転数は、一般には１００〜１００００ＲＰＭ、好
ましくは５００〜２０００ＲＰＭが用いられる。
はスピナーのような回転板上に基板を保持して液の滴下
にて行なう方法、あるいは高次シランの液中に基板を浸
漬後引き上げる方法などがあるが、反応室中で行なって
も、反応室外で不活性ガス雰囲気中で行なって反応室に
搬送する形式いずれでもかまわない。回転板を用いる場
合の回転数は、一般には１００〜１００００ＲＰＭ、好
ましくは５００〜２０００ＲＰＭが用いられる。
【０００７】光の照射は、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、窒素、水素等の高次シランとは不活性なガス雰囲気
中にて、光透過窓を通して行なう。圧力はいかなる圧力
をも用いることができるが、常圧±０．１気圧程度の近
常圧が装置設計上、及び操作上好ましい。
ン、窒素、水素等の高次シランとは不活性なガス雰囲気
中にて、光透過窓を通して行なう。圧力はいかなる圧力
をも用いることができるが、常圧±０．１気圧程度の近
常圧が装置設計上、及び操作上好ましい。
【０００８】照射する光の光源としては高次シランが吸
収して分解するために、波長４００nm以下の光の光源が
用いられる。これには例えば、低圧水銀ランプ光、Ｈ2
や重水素、あるいはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスの放電
光、エキシマレーザー光などが用いられる。低圧水銀ラ
ンプ光は、１８４．９nmと２５３．７nmにピークを持
ち、一般には１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられ
るが、通常は１００〜１０００Ｗで十分である。基板上
の照度も１〜１００ｍＷ／ｃｍ2 で十分である。低圧水
銀ランプ光を用いる場合、一般に窓材には石英ガラスが
使用される。Ｈ2や重水素、あるいはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ
等の希ガスの放電光は、一般には重水素ランプ光が良く
用いられる。重水素ランプ光は、１１５nm〜４００nmに
発光スペクトルがあり、１６０．８nmに最大のピークを
持つ。一般には３０〜２００Ｗの出力のものが用いられ
る。窓材は１５０nm以下の短波長を利用するために一般
にはＬｉＦ、ＭｇＦ2 などが使用される。エキシマレー
ザー光には、Ｘｅｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＢｒ、ＸｅＣｌ、
ＫｒＣｌ、ＡｒＣｌ、ＸｅＦ、ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｎｅ
Ｆ、Ａｒ2 、Ｋｒ2 、Ｘｅ2レーザー等があるが、一般
には波長１９３nmの光の光源であるＡｒＦレーザーがよ
く使われる。
収して分解するために、波長４００nm以下の光の光源が
用いられる。これには例えば、低圧水銀ランプ光、Ｈ2
や重水素、あるいはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスの放電
光、エキシマレーザー光などが用いられる。低圧水銀ラ
ンプ光は、１８４．９nmと２５３．７nmにピークを持
ち、一般には１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられ
るが、通常は１００〜１０００Ｗで十分である。基板上
の照度も１〜１００ｍＷ／ｃｍ2 で十分である。低圧水
銀ランプ光を用いる場合、一般に窓材には石英ガラスが
使用される。Ｈ2や重水素、あるいはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ
等の希ガスの放電光は、一般には重水素ランプ光が良く
用いられる。重水素ランプ光は、１１５nm〜４００nmに
発光スペクトルがあり、１６０．８nmに最大のピークを
持つ。一般には３０〜２００Ｗの出力のものが用いられ
る。窓材は１５０nm以下の短波長を利用するために一般
にはＬｉＦ、ＭｇＦ2 などが使用される。エキシマレー
ザー光には、Ｘｅｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＢｒ、ＸｅＣｌ、
ＫｒＣｌ、ＡｒＣｌ、ＸｅＦ、ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｎｅ
Ｆ、Ａｒ2 、Ｋｒ2 、Ｘｅ2レーザー等があるが、一般
には波長１９３nmの光の光源であるＡｒＦレーザーがよ
く使われる。
【０００９】基板温度は、操作圧力下で高次シランが液
体状態を保つ温度であればいかなる温度でもよいが、近
常圧下であれば一般には使用する高次シランの融点以上
の温度が好ましい。光照射して形成したａ−Ｓｉ膜は、
基板温度が１５０℃以下と低いときには、膜中に水素を
多量に含みそのままでは特性が十分ではない場合がある
が、この場合加熱処理により特性の改善を行なうことが
できる。加熱温度は、好ましくは１５０℃〜３５０℃で
ある。３５０℃以上では逆に水素の不足により特性が劣
化する。
体状態を保つ温度であればいかなる温度でもよいが、近
常圧下であれば一般には使用する高次シランの融点以上
の温度が好ましい。光照射して形成したａ−Ｓｉ膜は、
基板温度が１５０℃以下と低いときには、膜中に水素を
多量に含みそのままでは特性が十分ではない場合がある
が、この場合加熱処理により特性の改善を行なうことが
できる。加熱温度は、好ましくは１５０℃〜３５０℃で
ある。３５０℃以上では逆に水素の不足により特性が劣
化する。
【００１０】
【作用】一般式式Ｓｉn Ｈ2n+2（但し、ｎはｎ≧２の整
数）であらわされる高次シランを用いて光分解により基
板上にａ−Ｓｉ膜を形成する方法において、液状の高次
シランを基板上に塗布した後、不活性ガス雰囲気中で波
長４００nm以下の光を照射することにより分解して、該
基板上にａ−Ｓｉ膜を堆積させることにより光電気伝導
度等の物性が優れた高品質なａ−Ｓｉ膜が形成できる。
他のａ−Ｓｉ膜を形成する方法と比べて本発明では複雑
で高価な装置を必要とせず、さらに従来の光ＣＶＤ法で
は困難であった大面積基板にも効率良く高品質なａ−Ｓ
ｉ膜が形成できる。
数）であらわされる高次シランを用いて光分解により基
板上にａ−Ｓｉ膜を形成する方法において、液状の高次
シランを基板上に塗布した後、不活性ガス雰囲気中で波
長４００nm以下の光を照射することにより分解して、該
基板上にａ−Ｓｉ膜を堆積させることにより光電気伝導
度等の物性が優れた高品質なａ−Ｓｉ膜が形成できる。
他のａ−Ｓｉ膜を形成する方法と比べて本発明では複雑
で高価な装置を必要とせず、さらに従来の光ＣＶＤ法で
は困難であった大面積基板にも効率良く高品質なａ−Ｓ
ｉ膜が形成できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参考にし
て説明する。本発明に用いる装置の一例を示せば図１あ
るいは図２のようになる。図１は光源として低圧水銀ラ
ンプ光を使用した例、図２は光源として重水素ランプ光
を使用した例である。
て説明する。本発明に用いる装置の一例を示せば図１あ
るいは図２のようになる。図１は光源として低圧水銀ラ
ンプ光を使用した例、図２は光源として重水素ランプ光
を使用した例である。
【００１２】図１の装置において、反応室１０１内へは
低圧水銀ランプ１０２から石英ガラス製の光照射窓１０
３を通して光を照射する。反応室１０１内にはヒーター
及び冷媒等によって加熱及び冷却可能な１００φの円形
の基板台１０５が設けられ、その上に基板１０４がホル
ダー等によって保持される。基板台１０５はモーター１
０６によって回転できるようになっている。低圧水銀ラ
ンプ１０２は、（株）オーク製作所製の３００Ｗ、３０
０mm×４５９mm、Ｕ字タイプのものを設置した。基板１
０４上の光の照度は約８０ｍＷ／ｃｍ2 であり、１８
４．９nmの光が全体の約３０％、２５３．７nmの光が全
体の約７０％である。高次シランは高次シラン液量計１
０７によって基板１０４上に滴下される。不活性ガスは
不活性ガス流量計１０８によって反応室１０１に導入さ
れる。反応室１０１において高次シランは光の照射によ
り分解し基板１０４上にａ−Ｓｉ膜を堆積させる。反応
に用いられた高次シランは膜堆積後、排気系１０９を通
って排出される。
低圧水銀ランプ１０２から石英ガラス製の光照射窓１０
３を通して光を照射する。反応室１０１内にはヒーター
及び冷媒等によって加熱及び冷却可能な１００φの円形
の基板台１０５が設けられ、その上に基板１０４がホル
ダー等によって保持される。基板台１０５はモーター１
０６によって回転できるようになっている。低圧水銀ラ
ンプ１０２は、（株）オーク製作所製の３００Ｗ、３０
０mm×４５９mm、Ｕ字タイプのものを設置した。基板１
０４上の光の照度は約８０ｍＷ／ｃｍ2 であり、１８
４．９nmの光が全体の約３０％、２５３．７nmの光が全
体の約７０％である。高次シランは高次シラン液量計１
０７によって基板１０４上に滴下される。不活性ガスは
不活性ガス流量計１０８によって反応室１０１に導入さ
れる。反応室１０１において高次シランは光の照射によ
り分解し基板１０４上にａ−Ｓｉ膜を堆積させる。反応
に用いられた高次シランは膜堆積後、排気系１０９を通
って排出される。
【００１３】図２の設置において、反応室２０１内へは
重水素ランプ２０２からＭｇＦ2 製の光照射窓２０３を
通して光を照射する。反応室２０１内にはヒーター及び
冷媒等によって加熱及び冷却可能な１００φの円形の基
板台２０５が設けられ、その上に基板２０４がホルダー
等によって保持される。基板台２０５はモーター２０６
によって回転できるようになっている。重水素ランプ２
０２は、浜松ホトニクス（株）製の１５０Ｗ、２５φの
ものを設置した。光のスペクトルは１１５nm〜４００nm
に分布し、１６０．８nmに最大のピークを持っている。
高次シランは高次シラン液量計２０７によって基板２０
４上に滴下される。不活性ガスは不活性ガス流量計２０
８によって反応室２０１に導入される。反応室２０１に
おいて高次シランは光の照射により分解し基板２０４上
にａ−Ｓｉ膜を堆積させる。反応に用いられた高次シラ
ンは膜堆積後、排気系２０９を通って排出される。
重水素ランプ２０２からＭｇＦ2 製の光照射窓２０３を
通して光を照射する。反応室２０１内にはヒーター及び
冷媒等によって加熱及び冷却可能な１００φの円形の基
板台２０５が設けられ、その上に基板２０４がホルダー
等によって保持される。基板台２０５はモーター２０６
によって回転できるようになっている。重水素ランプ２
０２は、浜松ホトニクス（株）製の１５０Ｗ、２５φの
ものを設置した。光のスペクトルは１１５nm〜４００nm
に分布し、１６０．８nmに最大のピークを持っている。
高次シランは高次シラン液量計２０７によって基板２０
４上に滴下される。不活性ガスは不活性ガス流量計２０
８によって反応室２０１に導入される。反応室２０１に
おいて高次シランは光の照射により分解し基板２０４上
にａ−Ｓｉ膜を堆積させる。反応に用いられた高次シラ
ンは膜堆積後、排気系２０９を通って排出される。
【００１４】以下実施例、比較例において、次の物性に
ついて測定を行ない結果を表１に示した。 光電気伝導度‥‥ＡＭ−１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 の
光照射下で行ない、電気伝導度はＡｌ蒸着により、コプ
レーナー型のセルを形成して測定した。 光学ギャップ‥‥光吸収係数αより、
ついて測定を行ない結果を表１に示した。 光電気伝導度‥‥ＡＭ−１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 の
光照射下で行ない、電気伝導度はＡｌ蒸着により、コプ
レーナー型のセルを形成して測定した。 光学ギャップ‥‥光吸収係数αより、
【００１５】
【数１】 プロットの切辺として求めた。
【００１６】実施例１ 実験装置として図１に示した装置を使用した。まず不活
性ガスとしてヘリウムを常圧まで導入する。基板台１０
５を３０℃と設定した後、高次シランとしてトリシラン
を高次シラン液量計１０７より基板１０４上に２０μｌ
導入しモーター１０６によって６００ＲＰＭの回転速度
で３秒間回転させ均一に塗布した後、低圧水銀ランプ１
０２より光を２０分間照射してトリシランを分解して、
基板１０４上にａ−Ｓｉ膜を堆積せしめた。基板１０４
として３０mm角のコーニング社の７０５９ガラスを用い
た。反応に用いられたトリシランは膜堆積後、排気系１
０９を通って排出した。その後基板台１０５を２５０℃
に昇温しヘリウムを不活性ガス流量計１０８より５００
ｍｌ／ｍｉｎで導入しながら加熱処理を２０分間行なっ
た。
性ガスとしてヘリウムを常圧まで導入する。基板台１０
５を３０℃と設定した後、高次シランとしてトリシラン
を高次シラン液量計１０７より基板１０４上に２０μｌ
導入しモーター１０６によって６００ＲＰＭの回転速度
で３秒間回転させ均一に塗布した後、低圧水銀ランプ１
０２より光を２０分間照射してトリシランを分解して、
基板１０４上にａ−Ｓｉ膜を堆積せしめた。基板１０４
として３０mm角のコーニング社の７０５９ガラスを用い
た。反応に用いられたトリシランは膜堆積後、排気系１
０９を通って排出した。その後基板台１０５を２５０℃
に昇温しヘリウムを不活性ガス流量計１０８より５００
ｍｌ／ｍｉｎで導入しながら加熱処理を２０分間行なっ
た。
【００１７】実施例２ 高次シランとしてジシランを用い、光を照射する際の基
板台１０５の温度を−３０℃とした他は、実施例１と同
じにしてａ−Ｓｉ膜を形成せしめた。
板台１０５の温度を−３０℃とした他は、実施例１と同
じにしてａ−Ｓｉ膜を形成せしめた。
【００１８】実施例３ 高次シランとしてジシラン、トリシラン、テトラシラ
ン、ペンタシランの重量比約５：２：１：０．５の混合
液を用いた他は、実施例１と同じにしてａ−Ｓｉ膜を形
成せしめた。
ン、ペンタシランの重量比約５：２：１：０．５の混合
液を用いた他は、実施例１と同じにしてａ−Ｓｉ膜を形
成せしめた。
【００１９】実施例４ 基板１０４として１００nmの熱酸化膜を形成したシリコ
ン単結晶基板を３０mm角に切断したものを用い、実施例
１と同じにしてａ−Ｓｉ膜を形成せしめた。基板１０４
を取り出した後、Ａｌ蒸着によりソース及びドレイン電
極を形成し、チャンネル長１００μm 、チャンネル幅２
００μm の薄膜トランジスタを作成した。得られたトラ
ンジスタの特性を測定したところ、電界効果移動度は、
電子移動度が２．２ｃｍ2 ／Ｖｓ、ホール移動度が０．
２ｃｍ2 ／Ｖｓであった。オン電流とオフ電流の比は、
ｎチャンネル側で１０7 、ｐチャンネル側で１０6 であ
った。
ン単結晶基板を３０mm角に切断したものを用い、実施例
１と同じにしてａ−Ｓｉ膜を形成せしめた。基板１０４
を取り出した後、Ａｌ蒸着によりソース及びドレイン電
極を形成し、チャンネル長１００μm 、チャンネル幅２
００μm の薄膜トランジスタを作成した。得られたトラ
ンジスタの特性を測定したところ、電界効果移動度は、
電子移動度が２．２ｃｍ2 ／Ｖｓ、ホール移動度が０．
２ｃｍ2 ／Ｖｓであった。オン電流とオフ電流の比は、
ｎチャンネル側で１０7 、ｐチャンネル側で１０6 であ
った。
【００２０】実施例５ 実験装置として図２に示した装置を使用した。まず不活
性ガスとしてヘリウムを常圧まで導入する。基板台２０
５を３０℃と設定した後、高次シランとしてトリシラン
を高次シラン液量計２０７より基板２０４上に２０μｌ
導入しモーター２０６によって６００ＲＰＭの回転速度
で３秒間回転させ均一に塗布した後、重水素ランプ２０
２より光を１５分間照射してトリシランを分解して、基
板２０４上にａ−Ｓｉ膜を堆積せしめた。基板２０４と
して３０mm角のコーニング社の７０５９ガラスを用い
た。反応に用いられたトリシランは膜堆積後、排気系２
０９を通って排出した。その後基板台２０５を２５０℃
に昇温しヘリウムを不活性ガス流量計２０８より５００
ｍｌ／ｍｉｎで導入しながら加熱処理を２０分間行なっ
た。
性ガスとしてヘリウムを常圧まで導入する。基板台２０
５を３０℃と設定した後、高次シランとしてトリシラン
を高次シラン液量計２０７より基板２０４上に２０μｌ
導入しモーター２０６によって６００ＲＰＭの回転速度
で３秒間回転させ均一に塗布した後、重水素ランプ２０
２より光を１５分間照射してトリシランを分解して、基
板２０４上にａ−Ｓｉ膜を堆積せしめた。基板２０４と
して３０mm角のコーニング社の７０５９ガラスを用い
た。反応に用いられたトリシランは膜堆積後、排気系２
０９を通って排出した。その後基板台２０５を２５０℃
に昇温しヘリウムを不活性ガス流量計２０８より５００
ｍｌ／ｍｉｎで導入しながら加熱処理を２０分間行なっ
た。
【００２１】比較例 市販のプラズマＣＶＤ装置を用い、反応ガスとしてモノ
シランを用い、０．１Torrの圧力下、１３．５６ＭHzの
高周波出力２０Ｗにて１５分間プラズマＣＶＤ法を行な
いａ−Ｓｉ膜を堆積せしめた。実施例１〜５及び比較例
の膜堆積条件及び膜特性を表１に示す。
シランを用い、０．１Torrの圧力下、１３．５６ＭHzの
高周波出力２０Ｗにて１５分間プラズマＣＶＤ法を行な
いａ−Ｓｉ膜を堆積せしめた。実施例１〜５及び比較例
の膜堆積条件及び膜特性を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかなように、本発明により堆
積したａ−Ｓｉ膜は、プラズマＣＶＤ法により得られた
膜と比較して、光感度において１桁近くの向上がみられ
た。またトランジスタ特性も優れたものであった。また
堆積速度は、一般的な光ＣＶＤ法と比較して十分に速い
ものとなっていた。
積したａ−Ｓｉ膜は、プラズマＣＶＤ法により得られた
膜と比較して、光感度において１桁近くの向上がみられ
た。またトランジスタ特性も優れたものであった。また
堆積速度は、一般的な光ＣＶＤ法と比較して十分に速い
ものとなっていた。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、液状
の高次シランを基板上に塗布した後、不活性ガス雰囲気
中で波長４００nm以下の光を照射することにより分解し
て、基板上にａ−Ｓｉ膜を堆積させることができる。
の高次シランを基板上に塗布した後、不活性ガス雰囲気
中で波長４００nm以下の光を照射することにより分解し
て、基板上にａ−Ｓｉ膜を堆積させることができる。
【００２５】本発明の方法では液状の原料を用いるた
め、プラスマＣＶＤ法と異なり装置が容易で粉末の発生
が防げる。また荷電粒子が存在せず光エネルギーによる
反応のみであるため膜の損傷が起きず、物性上の特性と
して光電気特性及びトランジスタ特性の優れたａ−Ｓｉ
膜が得られる。また、光の照射窓の問題が無くなり装置
が容易となり従来の光ＣＶＤ法では困難であった大面積
基板にも効率良く高品質なａ−Ｓｉ膜が形成できる。ま
た以上述べたように、複雑で高価な反応装置を必要とし
ないため、半導体材料装置における設備費を極めて小さ
くできる等の長所を有する。
め、プラスマＣＶＤ法と異なり装置が容易で粉末の発生
が防げる。また荷電粒子が存在せず光エネルギーによる
反応のみであるため膜の損傷が起きず、物性上の特性と
して光電気特性及びトランジスタ特性の優れたａ−Ｓｉ
膜が得られる。また、光の照射窓の問題が無くなり装置
が容易となり従来の光ＣＶＤ法では困難であった大面積
基板にも効率良く高品質なａ−Ｓｉ膜が形成できる。ま
た以上述べたように、複雑で高価な反応装置を必要とし
ないため、半導体材料装置における設備費を極めて小さ
くできる等の長所を有する。
【００２６】以上のことより本発明は、ａ−Ｓｉ応用デ
バイスとしての光電変換装置、薄膜トランジスタ、感光
体等の製造方法あるいはポリシリコン形成用のａ−Ｓｉ
形成方法として広く利用でき、ａ−Ｓｉ膜の利用分野の
飛躍的な拡大が期待できる。
バイスとしての光電変換装置、薄膜トランジスタ、感光
体等の製造方法あるいはポリシリコン形成用のａ−Ｓｉ
形成方法として広く利用でき、ａ−Ｓｉ膜の利用分野の
飛躍的な拡大が期待できる。
【図１】本発明の方法を実施する装置の一例を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明の方法を実施する別の装置を示す図であ
る。
る。
１０１、２０１ 反応室 １０２ 低圧水銀ランプ １０３、２０３ 光透過窓 １０４、２０４ 基板 １０５、２０５ 基板台 １０６、２０６ モーター １０７、２０７ 高次シラン液量計 １０８、２０８ 不活性ガス流量計 １０９、２０９ 排気系 ２０２ 重水素ランプ
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式Ｓｉn Ｈ2n+2（但し、ｎはｎ≧２
の整数）であらわされる高次シランを用いて光分解によ
り基板上にアモルファスシリコン膜を形成する方法にお
いて、液状の高次シランを基板上に塗布した後、不活性
ガス雰囲気中で波長４００nm以下の光を照射することに
より分解して、該基板上にアモルファスシリコン膜を堆
積させることを特徴とするアモルファスシリコン膜の形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306340A JPH05144741A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306340A JPH05144741A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144741A true JPH05144741A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17955924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3306340A Pending JPH05144741A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144741A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059041A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film transistor |
| WO2000059040A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film transistor |
| WO2000059015A1 (fr) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Procede de fabrication d'un film de silicium |
| WO2000059014A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Method for forming a silicon film and ink composition for ink jet |
| US6593591B2 (en) | 1996-05-15 | 2003-07-15 | Seiko Epson Corporation | Thin film device provided with coating film, liquid crystal panel and electronic device, and method the thin film device |
| JP2006270042A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-10-05 | Sony Corp | シリコン含有膜の形成方法 |
| US7223802B2 (en) | 2002-04-22 | 2007-05-29 | Seiko Epson Corporation | High order silane composition, and method of forming silicon film using the composition |
| JP2009218429A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | 成膜方法、半導体装置の製造方法および電子機器の製造方法 |
| JP2009218430A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | 成膜方法、半導体装置の製造方法および電子機器の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3306340A patent/JPH05144741A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6593591B2 (en) | 1996-05-15 | 2003-07-15 | Seiko Epson Corporation | Thin film device provided with coating film, liquid crystal panel and electronic device, and method the thin film device |
| US6767775B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-07-27 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film transistor |
| WO2000059040A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film transistor |
| WO2000059014A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Method for forming a silicon film and ink composition for ink jet |
| EP1087428A1 (en) * | 1999-03-30 | 2001-03-28 | Seiko Epson Corporation | Method for forming a silicon film and ink composition for ink jet |
| EP1087428A4 (en) * | 1999-03-30 | 2005-07-27 | Seiko Epson Corp | METHOD FOR PRODUCING A SILICON LAYER AND INK JET COMPOSITION FOR INK RAY PRINTER |
| US6541354B1 (en) | 1999-03-30 | 2003-04-01 | Seiko Epson Corporation | Method for forming silicon film |
| WO2000059015A1 (fr) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Procede de fabrication d'un film de silicium |
| WO2000059041A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing thin-film transistor |
| US6514801B1 (en) | 1999-03-30 | 2003-02-04 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing thin-film transistor |
| CN100385682C (zh) * | 1999-03-30 | 2008-04-30 | 精工爱普生株式会社 | 薄膜晶体管的制造方法 |
| US7223802B2 (en) | 2002-04-22 | 2007-05-29 | Seiko Epson Corporation | High order silane composition, and method of forming silicon film using the composition |
| CN100353496C (zh) * | 2002-04-22 | 2007-12-05 | 精工爱普生株式会社 | 高级硅烷组合物及使用该组合物的硅膜形成方法 |
| JP2006270042A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-10-05 | Sony Corp | シリコン含有膜の形成方法 |
| JP4761041B2 (ja) * | 2005-02-23 | 2011-08-31 | ソニー株式会社 | シリコン膜の形成方法 |
| JP2009218429A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | 成膜方法、半導体装置の製造方法および電子機器の製造方法 |
| JP2009218430A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | 成膜方法、半導体装置の製造方法および電子機器の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3517934B2 (ja) | シリコン膜の形成方法 | |
| Hanabusa | Photoinduced deposition of thin films | |
| JP2566914B2 (ja) | 薄膜半導体素子及びその形成法 | |
| US5387542A (en) | Polycrystalline silicon thin film and low temperature fabrication method thereof | |
| JPH05144741A (ja) | アモルフアスシリコン膜の形成方法 | |
| JP3408399B2 (ja) | シリコン膜の形成方法 | |
| JPH02155225A (ja) | 非晶質半導体薄膜の形成方法 | |
| JP2006270042A (ja) | シリコン含有膜の形成方法 | |
| JP3630831B2 (ja) | 堆積膜の形成方法 | |
| JPS60117712A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| US4910044A (en) | Ultraviolet light emitting device and application thereof | |
| JP2002110551A (ja) | 半導体薄膜の形成方法及び装置 | |
| JPH0817738A (ja) | 結晶性半導体薄膜形成方法 | |
| JPH03139824A (ja) | 半導体薄膜の堆積方法 | |
| JP3084395B2 (ja) | 半導体薄膜の堆積方法 | |
| JPS63258016A (ja) | 非晶質薄膜の作製方法 | |
| EP0407088B1 (en) | Method of forming an amorphous semiconductor film | |
| JP3505987B2 (ja) | シリコン系薄膜の形成方法及び成膜装置 | |
| JPH0364019A (ja) | 半導体薄膜 | |
| JP2966909B2 (ja) | 非晶質半導体薄膜 | |
| JP2000058460A (ja) | シリコン薄膜製造方法 | |
| JPH08339965A (ja) | 結晶性半導体膜の形成方法 | |
| JPH02228024A (ja) | アモルファスシリコン膜の形成方法 | |
| JPH0590157A (ja) | ｎ型半導体薄膜 | |
| JP3532160B2 (ja) | 結晶質シリコン薄膜 |