JPH0869974A - 半導体被膜の製造方法 - Google Patents
半導体被膜の製造方法Info
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- JPH0869974A JPH0869974A JP6228621A JP22862194A JPH0869974A JP H0869974 A JPH0869974 A JP H0869974A JP 6228621 A JP6228621 A JP 6228621A JP 22862194 A JP22862194 A JP 22862194A JP H0869974 A JPH0869974 A JP H0869974A
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- 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロセス温度の低温化と結晶性の改善が図れ
る気相成長法による半導体被膜の製造方法を提供する。 【構成】 熱ＣＶＤ法等の気相成長法にて多結晶シリコ
ン膜等の半導体被膜を基材上に製膜する方法であって、
上記基材に対し超音波振動エネルギーを与えながら半導
体材料を製膜することを特徴とする。そして基材を介し
堆積途上にある半導体被膜に対して供給される超音波振
動エネルギーの作用により結晶化途中における半導体被
膜内の結晶粒の合一、それによる結晶粒径の拡大及び格
子欠陥等の低減が図れるため、結晶化に要するプロセス
温度の低減と結晶性の改善を図ることが可能となる。従
って、従来法よりプロセス温度の低減が図れることから
基材材料の選択範囲を拡げられると共に、プロセス温度
を従来と同等に設定した場合には従来より結晶性の大幅
な改善が図れる効果を有する。
る気相成長法による半導体被膜の製造方法を提供する。 【構成】 熱ＣＶＤ法等の気相成長法にて多結晶シリコ
ン膜等の半導体被膜を基材上に製膜する方法であって、
上記基材に対し超音波振動エネルギーを与えながら半導
体材料を製膜することを特徴とする。そして基材を介し
堆積途上にある半導体被膜に対して供給される超音波振
動エネルギーの作用により結晶化途中における半導体被
膜内の結晶粒の合一、それによる結晶粒径の拡大及び格
子欠陥等の低減が図れるため、結晶化に要するプロセス
温度の低減と結晶性の改善を図ることが可能となる。従
って、従来法よりプロセス温度の低減が図れることから
基材材料の選択範囲を拡げられると共に、プロセス温度
を従来と同等に設定した場合には従来より結晶性の大幅
な改善が図れる効果を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタや太
陽電池等に適用される半導体被膜の製造方法に係り、特
に、プロセス温度の低温化と結晶性の改善が図れる気相
成長法による半導体被膜の製造方法に関するものであ
る。
陽電池等に適用される半導体被膜の製造方法に係り、特
に、プロセス温度の低温化と結晶性の改善が図れる気相
成長法による半導体被膜の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体被膜を基材上に製
膜する手段としては、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法等
で代表される化学的気相成長法（ＣＶＤ）並びに蒸着
法、スパッタリング法やイオンプレーティング法等で代
表される物理的気相成長法（ＰＶＤ）等が広く利用され
ている。
膜する手段としては、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法等
で代表される化学的気相成長法（ＣＶＤ）並びに蒸着
法、スパッタリング法やイオンプレーティング法等で代
表される物理的気相成長法（ＰＶＤ）等が広く利用され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これ等の気
相成長法においては製膜時におけるプロセス温度を低く
設定した場合に結晶性良好な半導体被膜を形成し難い欠
点があり、単結晶等の結晶性良好な半導体被膜を得るに
はプロセス温度を高く設定するか、あるいはシリコン半
導体被膜の例においてはサファイヤのような特別な基材
を適用することが必要であった。
相成長法においては製膜時におけるプロセス温度を低く
設定した場合に結晶性良好な半導体被膜を形成し難い欠
点があり、単結晶等の結晶性良好な半導体被膜を得るに
はプロセス温度を高く設定するか、あるいはシリコン半
導体被膜の例においてはサファイヤのような特別な基材
を適用することが必要であった。
【０００４】更に、上記プロセス温度に耐えられる程度
の耐熱性が基材に要求されることから基材材料の選択範
囲が狭いといった問題点を有していた。
の耐熱性が基材に要求されることから基材材料の選択範
囲が狭いといった問題点を有していた。
【０００５】尚、プロセス温度を低く設定した条件下で
非晶質若しくは結晶質の半導体被膜を基材上に一旦製膜
し、製膜されたこの半導体被膜に対し加熱処理を施して
その結晶化若しくは再結晶化を行う試みもなされている
が、結晶化のための加熱処理工程が増える分、その生産
性が低下してしまう問題点を有していた。
非晶質若しくは結晶質の半導体被膜を基材上に一旦製膜
し、製膜されたこの半導体被膜に対し加熱処理を施して
その結晶化若しくは再結晶化を行う試みもなされている
が、結晶化のための加熱処理工程が増える分、その生産
性が低下してしまう問題点を有していた。
【０００６】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、プロセス温度の
低温化と結晶性の改善が図れる気相成長法による半導体
被膜の製造方法を提供することにある。
れたもので、その課題とするところは、プロセス温度の
低温化と結晶性の改善が図れる気相成長法による半導体
被膜の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、化学的若しくは物理的気相成長法により半導
体材料を基材上に製膜させて半導体被膜を形成する半導
体被膜の製造方法を前提とし、上記基材に対し超音波振
動エネルギーを与えながら半導体材料を製膜することを
特徴とするとするものである。
る発明は、化学的若しくは物理的気相成長法により半導
体材料を基材上に製膜させて半導体被膜を形成する半導
体被膜の製造方法を前提とし、上記基材に対し超音波振
動エネルギーを与えながら半導体材料を製膜することを
特徴とするとするものである。
【０００８】この請求項１記載の発明に係る半導体被膜
の製造方法によれば、基材に対し超音波振動エネルギー
を与えながら半導体材料を製膜していることから、上記
基材を介し堆積途上にある半導体被膜に対して超音波振
動エネルギーが作用する。
の製造方法によれば、基材に対し超音波振動エネルギー
を与えながら半導体材料を製膜していることから、上記
基材を介し堆積途上にある半導体被膜に対して超音波振
動エネルギーが作用する。
【０００９】そして、堆積途上にある結晶化途中の半導
体被膜内にその結晶粒径が小さい部位あるいは半導体材
料原子の結合が切れ若しくは結合間距離が不規則な部位
等その結晶性が良好でない部位が発生しても、これ等結
晶性が良好でない部位は良好な部位に較べ上記超音波振
動エネルギーの作用を受けて破壊され易く、かつ、破壊
されたこれ等部位は周囲から熱エネルギー及び上記超音
波振動エネルギーの作用を受けてその再結晶化が促進さ
れるため、製膜時のプロセス温度を従来より低く設定し
ても結晶性良好な半導体被膜が得られると共に、製膜時
のプロセス温度を従来と同等に設定した場合には従来よ
りその結晶性が良好な半導体被膜を得ることが可能とな
る。
体被膜内にその結晶粒径が小さい部位あるいは半導体材
料原子の結合が切れ若しくは結合間距離が不規則な部位
等その結晶性が良好でない部位が発生しても、これ等結
晶性が良好でない部位は良好な部位に較べ上記超音波振
動エネルギーの作用を受けて破壊され易く、かつ、破壊
されたこれ等部位は周囲から熱エネルギー及び上記超音
波振動エネルギーの作用を受けてその再結晶化が促進さ
れるため、製膜時のプロセス温度を従来より低く設定し
ても結晶性良好な半導体被膜が得られると共に、製膜時
のプロセス温度を従来と同等に設定した場合には従来よ
りその結晶性が良好な半導体被膜を得ることが可能とな
る。
【００１０】すなわち、請求項１に係る発明によれば、
上記基材を介して供給される超音波振動エネルギーの作
用により結晶化途中における半導体被膜内の結晶粒の合
一、それによる結晶粒径の拡大並びに格子欠陥等の低減
が図れるため、結晶化に要するプロセス温度の低減と結
晶性の改善を図ることが可能となる。
上記基材を介して供給される超音波振動エネルギーの作
用により結晶化途中における半導体被膜内の結晶粒の合
一、それによる結晶粒径の拡大並びに格子欠陥等の低減
が図れるため、結晶化に要するプロセス温度の低減と結
晶性の改善を図ることが可能となる。
【００１１】従って、従来法よりプロセス温度の低減が
図れることから基材材料の選択範囲を拡げられると共
に、プロセス温度を従来と同等に設定した場合には従来
より結晶性が大幅に改善された半導体被膜を得ることが
可能となる。
図れることから基材材料の選択範囲を拡げられると共
に、プロセス温度を従来と同等に設定した場合には従来
より結晶性が大幅に改善された半導体被膜を得ることが
可能となる。
【００１２】ここで、この発明に適用できる基材として
は、従来法において適用されている耐熱性基材がそのま
ま利用できると共に、プロセス温度の低減が図れること
から従来より耐熱性の低い基材材料も適用することが可
能である。例えば、半導体材料がシリコンの場合、シリ
コン板、グラファイト板、炭素−炭素複合材料（例えば
カーボンファイバーと炭化された樹脂成分とでその主要
部が構成されたもの等）、カーボンファイバー織布等の
カーボン系材料、アルミナ、ジルコニア等のセラミック
ス基材、及び、石英基材を始めとする耐熱ガラス系基材
等が挙げられ、更に、ＳＵＳ、インコネル合金、モリブ
デン、チタン、タングステン等金属の適用も可能であ
る。
は、従来法において適用されている耐熱性基材がそのま
ま利用できると共に、プロセス温度の低減が図れること
から従来より耐熱性の低い基材材料も適用することが可
能である。例えば、半導体材料がシリコンの場合、シリ
コン板、グラファイト板、炭素−炭素複合材料（例えば
カーボンファイバーと炭化された樹脂成分とでその主要
部が構成されたもの等）、カーボンファイバー織布等の
カーボン系材料、アルミナ、ジルコニア等のセラミック
ス基材、及び、石英基材を始めとする耐熱ガラス系基材
等が挙げられ、更に、ＳＵＳ、インコネル合金、モリブ
デン、チタン、タングステン等金属の適用も可能であ
る。
【００１３】また、この発明に適用できる半導体材料と
しては、シリコン、ゲルマニウム、シリコンカーバイ
ド、シリコンゲルマニウム合金、シリコンゲルマニウム
カーバイド等が例示できる。
しては、シリコン、ゲルマニウム、シリコンカーバイ
ド、シリコンゲルマニウム合金、シリコンゲルマニウム
カーバイド等が例示できる。
【００１４】尚、本発明に適用できる気相成長法として
は、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ（有機金属
気相成長）、光ＣＶＤ等のＣＶＤ（化学的気相成長）
法、及び、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）等のＰＶＤ
（物理的気相成長）法等が例示できる。
は、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ（有機金属
気相成長）、光ＣＶＤ等のＣＶＤ（化学的気相成長）
法、及び、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）等のＰＶＤ
（物理的気相成長）法等が例示できる。
【００１５】
【作用】請求項１に係る発明によれば、基材に対し超音
波振動エネルギーを与えながら半導体材料を製膜してお
り、上記基材を介して供給される超音波振動エネルギー
の作用により結晶化途中における半導体被膜内の結晶粒
の合一、それによる結晶粒径の拡大並びに格子欠陥等の
低減が図れるため、結晶化に要するプロセス温度の低減
と結晶性の改善を図ることが可能となる。
波振動エネルギーを与えながら半導体材料を製膜してお
り、上記基材を介して供給される超音波振動エネルギー
の作用により結晶化途中における半導体被膜内の結晶粒
の合一、それによる結晶粒径の拡大並びに格子欠陥等の
低減が図れるため、結晶化に要するプロセス温度の低減
と結晶性の改善を図ることが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
る。
【００１７】図１は実施例において適用された熱ＣＶＤ
装置の概略構成を示す説明図で、図中、１１は製膜室、
１３はヒータ１５が組込まれた基材ホルダー、１４はこ
の基材ホルダー１３に取付けられた基材、１６、１７は
原料ガスの供給源、１８は調圧弁１９を介し製膜室１１
に接続された排気ポンプを示し、また、２１は上記基材
ホルダー１３に取付けられた超音波振動子、２２はこの
超音波振動子２１に接続され超音波振動子２１から超音
波振動エネルギーを発振させる発振器を示している。 ［実施例１］上記基材１４として厚さ１ｍｍのカーボン
シート（東海カーボン社製 商品名グラッシーカーボ
ン）を適用し、かつ、この基材１４上に上述した熱ＣＶ
Ｄ装置により膜厚２０μｍの多結晶シリコン膜を製膜し
た。
装置の概略構成を示す説明図で、図中、１１は製膜室、
１３はヒータ１５が組込まれた基材ホルダー、１４はこ
の基材ホルダー１３に取付けられた基材、１６、１７は
原料ガスの供給源、１８は調圧弁１９を介し製膜室１１
に接続された排気ポンプを示し、また、２１は上記基材
ホルダー１３に取付けられた超音波振動子、２２はこの
超音波振動子２１に接続され超音波振動子２１から超音
波振動エネルギーを発振させる発振器を示している。 ［実施例１］上記基材１４として厚さ１ｍｍのカーボン
シート（東海カーボン社製 商品名グラッシーカーボ
ン）を適用し、かつ、この基材１４上に上述した熱ＣＶ
Ｄ装置により膜厚２０μｍの多結晶シリコン膜を製膜し
た。
【００１８】尚、製膜条件は以下の通りである。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨ4 ＋ Ｈ2 （ＳｉＨ4 ：１％） 反応ガスの供給速度；１ＳＬＭ 反応ガスの圧力；１０Ｔｏｒｒ 基材１４の加熱温度；９００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は２０μｍ程度に
達しており、かつ、その膜特性も均一になっていること
が確認された。
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は２０μｍ程度に
達しており、かつ、その膜特性も均一になっていること
が確認された。
【００１９】尚、上記製膜条件については以下に示す範
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
【００２０】 反応ガスの供給速度（０．１ＳＬＭ〜５ＳＬＭ） 反応ガスの圧力；（１Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒ） 基材１４の加熱温度；（８５０℃〜１０００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ） ［比較例］上記熱ＣＶＤ装置において超音波振動エネル
ギーを作用させてない点を除き実施例１と略同一の条件
で上記カーボンシートの基材上に多結晶シリコン膜を製
膜した。
Ｗ） ［比較例］上記熱ＣＶＤ装置において超音波振動エネル
ギーを作用させてない点を除き実施例１と略同一の条件
で上記カーボンシートの基材上に多結晶シリコン膜を製
膜した。
【００２１】この多結晶シリコン膜についてＴＥＭ観察
を行ったところその結晶粒径は５μｍ程度であった。 ［実施例２］インコネル合金から成る基材１４上に以下
の製膜条件によるプラズマＣＶＤ法により膜厚５μｍの
多結晶シリコン膜を製膜した。尚、適用したプラズマＣ
ＶＤ装置には、実施例１における熱ＣＶＤ装置と同様、
発振器により超音波振動エネルギーを発振させる超音波
振動子が基材ホルダーに設けられている。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨ4 ＋ Ｈ2 （ＳｉＨ4 ：１％） 反応ガスの供給速度；２００ＳＣＣＭ 反応ガスの圧力；２００ｍＴｏｒｒ 放電電力；２００Ｗ 基材１４の加熱温度；６００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は１０μｍ程度に
達しており、かつ、その膜特性も均一になっていること
が確認された。
を行ったところその結晶粒径は５μｍ程度であった。 ［実施例２］インコネル合金から成る基材１４上に以下
の製膜条件によるプラズマＣＶＤ法により膜厚５μｍの
多結晶シリコン膜を製膜した。尚、適用したプラズマＣ
ＶＤ装置には、実施例１における熱ＣＶＤ装置と同様、
発振器により超音波振動エネルギーを発振させる超音波
振動子が基材ホルダーに設けられている。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨ4 ＋ Ｈ2 （ＳｉＨ4 ：１％） 反応ガスの供給速度；２００ＳＣＣＭ 反応ガスの圧力；２００ｍＴｏｒｒ 放電電力；２００Ｗ 基材１４の加熱温度；６００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は１０μｍ程度に
達しており、かつ、その膜特性も均一になっていること
が確認された。
【００２２】尚、上記製膜条件については以下に示す範
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
【００２３】 反応ガスの供給速度（５０ＳＣＣＭ〜５００ＳＣＣＭ） 反応ガスの圧力；（５０ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒ） 放電電力；（５０Ｗ〜３００Ｗ） 基材１４の加熱温度；（４５０℃〜８００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ） ［実施例３］アルミナから成る基材１４上に以下の製膜
条件による光ＣＶＤ法により膜厚３μｍの多結晶シリコ
ン膜を製膜した。尚、適用した光ＣＶＤ装置には、実施
例１及び２の各ＣＶＤ装置と同様、基材ホルダーに超音
波振動子と発振器が取付けられている。 （製膜条件） 反応ガスの種類；Ｓｉ2Ｈ6 ＋ Ｈ2 （Ｓｉ2Ｈ6 ：１
％） 反応ガスの供給速度；１ＳＬＭ 反応ガスの圧力；１０Ｔｏｒｒ 紫外光の照射光源；Ｈｇランプ 基材１４の加熱温度；６００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は２μｍ程度に達
しており、かつ、その膜特性も均一になっていることが
確認された。
Ｗ） ［実施例３］アルミナから成る基材１４上に以下の製膜
条件による光ＣＶＤ法により膜厚３μｍの多結晶シリコ
ン膜を製膜した。尚、適用した光ＣＶＤ装置には、実施
例１及び２の各ＣＶＤ装置と同様、基材ホルダーに超音
波振動子と発振器が取付けられている。 （製膜条件） 反応ガスの種類；Ｓｉ2Ｈ6 ＋ Ｈ2 （Ｓｉ2Ｈ6 ：１
％） 反応ガスの供給速度；１ＳＬＭ 反応ガスの圧力；１０Ｔｏｒｒ 紫外光の照射光源；Ｈｇランプ 基材１４の加熱温度；６００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は２μｍ程度に達
しており、かつ、その膜特性も均一になっていることが
確認された。
【００２４】尚、上記製膜条件については以下に示す範
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
【００２５】 反応ガスの供給速度（０．１ＳＬＭ〜５ＳＬＭ） 反応ガスの圧力；（１Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒ） 基材１４の加熱温度；（５００℃〜７００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ） ［実施例４］タングステンから成る基材１４上にシリコ
ンターゲットを用いたスパッタリング法にて膜厚５μｍ
の多結晶シリコン膜を製膜した。尚、適用したスパッタ
リング装置には、各実施例に係る装置と同様、基材ホル
ダーに超音波振動子と発振器が取付けられている。ま
た、上記基材１４の加熱温度は８００℃、超音波振動子
への投入電力は０．５ｋＷであった。
Ｗ） ［実施例４］タングステンから成る基材１４上にシリコ
ンターゲットを用いたスパッタリング法にて膜厚５μｍ
の多結晶シリコン膜を製膜した。尚、適用したスパッタ
リング装置には、各実施例に係る装置と同様、基材ホル
ダーに超音波振動子と発振器が取付けられている。ま
た、上記基材１４の加熱温度は８００℃、超音波振動子
への投入電力は０．５ｋＷであった。
【００２６】このようにして得られた多結晶シリコン膜
についてＴＥＭ観察を行ったところ、その結晶粒径は８
μｍ程度に達しており、かつ、その膜特性も均一になっ
ていることが確認された。 ［実施例５］ジルコニアから成る基材１４上に以下の製
膜条件によるイオンプレーティング法により膜厚６μｍ
の多結晶シリコン膜を製膜した。尚、適用したイオンプ
レーティング装置には、各実施例に係る装置と同様、基
材ホルダーに超音波振動子と発振器が取付けられてい
る。 （製膜条件） 製膜室内の圧力；１０-2Ｔｏｒｒ ソース；Ｓｉ ＤＣバイアス電圧；１ｋＶ 基材１４の加熱温度；８００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は１０μｍ程度に
達しており、かつ、その膜特性も均一になっていること
が確認された。
についてＴＥＭ観察を行ったところ、その結晶粒径は８
μｍ程度に達しており、かつ、その膜特性も均一になっ
ていることが確認された。 ［実施例５］ジルコニアから成る基材１４上に以下の製
膜条件によるイオンプレーティング法により膜厚６μｍ
の多結晶シリコン膜を製膜した。尚、適用したイオンプ
レーティング装置には、各実施例に係る装置と同様、基
材ホルダーに超音波振動子と発振器が取付けられてい
る。 （製膜条件） 製膜室内の圧力；１０-2Ｔｏｒｒ ソース；Ｓｉ ＤＣバイアス電圧；１ｋＶ 基材１４の加熱温度；８００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、その結晶粒径は１０μｍ程度に
達しており、かつ、その膜特性も均一になっていること
が確認された。
【００２７】尚、上記製膜条件については以下に示す範
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコン膜が得られている。
【００２８】 製膜室内の圧力；（１０-3Ｔｏｒｒ〜１０-1Ｔｏｒｒ） ＤＣバイアス電圧；（０．５ｋＶ〜４ｋＶ） 基材１４の加熱温度；（６００℃〜９００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ） ［実施例６］上記基材１４としてグラファイトを適用
し、かつ、この基材１４上に実施例１において使用した
熱ＣＶＤ装置により膜厚２０μｍの多結晶シリコンカー
バイド膜を製膜した。尚、製膜条件は以下の通りであ
る。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨＣｌ3 ＋ Ｃ3Ｈ8 ＋ Ｈ2（１
％：９％：９０％） 反応ガスの供給速度；５００ＳＣＣＭ 反応ガスの圧力；２Ｔｏｒｒ 基材１４の加熱温度；９００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコンカーバイド膜に
ついてＴＥＭ観察を行ったところ、その結晶粒径は３０
μｍ程度に達しており、かつ、その膜特性も均一になっ
ていることが確認された。
Ｗ） ［実施例６］上記基材１４としてグラファイトを適用
し、かつ、この基材１４上に実施例１において使用した
熱ＣＶＤ装置により膜厚２０μｍの多結晶シリコンカー
バイド膜を製膜した。尚、製膜条件は以下の通りであ
る。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨＣｌ3 ＋ Ｃ3Ｈ8 ＋ Ｈ2（１
％：９％：９０％） 反応ガスの供給速度；５００ＳＣＣＭ 反応ガスの圧力；２Ｔｏｒｒ 基材１４の加熱温度；９００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコンカーバイド膜に
ついてＴＥＭ観察を行ったところ、その結晶粒径は３０
μｍ程度に達しており、かつ、その膜特性も均一になっ
ていることが確認された。
【００２９】尚、上記製膜条件については以下に示す範
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコンカーバイド膜が得られている。
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコンカーバイド膜が得られている。
【００３０】反応ガスの供給速度（２００ＳＣＣＭ〜１
０００ＳＣＣＭ） 反応ガスの圧力；（０．５Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ） 基材１４の加熱温度；（８００℃〜１０００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ） ［実施例７］上記基材１４としてシリコンを適用し、か
つ、この基材１４上に実施例２において使用したプラズ
マＣＶＤ装置により膜厚５μｍの多結晶シリコンゲルマ
ニウム合金膜を製膜した。尚、製膜条件は以下の通りで
ある。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨ4 ＋ ＧｅＨ4 ＋Ｈ2 （５
％：５％：９０％） 反応ガスの供給速度；１００ＳＣＣＭ 反応ガスの圧力；２００ｍＴｏｒｒ 放電電力；５０Ｗ 基材１４の加熱温度；６００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコンゲルマニウム合
金膜についてＴＥＭ観察を行ったところ、その結晶粒径
は７μｍ程度に達しており、かつ、その膜特性も均一に
なっていることが確認された。
０００ＳＣＣＭ） 反応ガスの圧力；（０．５Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ） 基材１４の加熱温度；（８００℃〜１０００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ） ［実施例７］上記基材１４としてシリコンを適用し、か
つ、この基材１４上に実施例２において使用したプラズ
マＣＶＤ装置により膜厚５μｍの多結晶シリコンゲルマ
ニウム合金膜を製膜した。尚、製膜条件は以下の通りで
ある。 （製膜条件） 反応ガスの種類；ＳｉＨ4 ＋ ＧｅＨ4 ＋Ｈ2 （５
％：５％：９０％） 反応ガスの供給速度；１００ＳＣＣＭ 反応ガスの圧力；２００ｍＴｏｒｒ 放電電力；５０Ｗ 基材１４の加熱温度；６００℃ 超音波振動子への投入電力；０．５ｋＷ このようにして得られた多結晶シリコンゲルマニウム合
金膜についてＴＥＭ観察を行ったところ、その結晶粒径
は７μｍ程度に達しており、かつ、その膜特性も均一に
なっていることが確認された。
【００３１】尚、上記製膜条件については以下に示す範
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコンゲルマニウム合金膜が得られている。
囲内においてその条件を代えても略同一特性の多結晶シ
リコンゲルマニウム合金膜が得られている。
【００３２】 反応ガスの供給速度（５０ＳＣＣＭ〜５００ＳＣＣＭ） 反応ガスの圧力；（５０ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒ） 放電電力；（２０Ｗ〜３００Ｗ） 基材１４の加熱温度；（４５０℃〜８００℃） 超音波振動子への投入電力；（０．３ｋＷ〜１．０ｋ
Ｗ）
Ｗ）
【００３３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、基材を介
して供給される超音波振動エネルギーの作用により結晶
化途中における半導体被膜内の結晶粒の合一、それによ
る結晶粒径の拡大並びに格子欠陥等の低減が図れるた
め、結晶化に要するプロセス温度の低減と結晶性の改善
を図ることが可能となる。
して供給される超音波振動エネルギーの作用により結晶
化途中における半導体被膜内の結晶粒の合一、それによ
る結晶粒径の拡大並びに格子欠陥等の低減が図れるた
め、結晶化に要するプロセス温度の低減と結晶性の改善
を図ることが可能となる。
【００３４】従って、従来法よりプロセス温度の低減が
図れることから基材材料の選択範囲を拡げられる効果を
有しており、かつ、プロセス温度を従来と同等に設定し
た場合には従来より結晶性が大幅に改善された半導体被
膜を得ることができる効果を有している。
図れることから基材材料の選択範囲を拡げられる効果を
有しており、かつ、プロセス温度を従来と同等に設定し
た場合には従来より結晶性が大幅に改善された半導体被
膜を得ることができる効果を有している。
【図１】実施例において適用された熱ＣＶＤ装置の概略
構成を示す説明図。
構成を示す説明図。
１１ 製膜室 １３ 基材ホルダー １４ 基材 １５ ヒータ １６ 原料ガス供給源 １７ 原料ガス供給源 １８ 排気ポンプ １９ 調圧弁 ２１ 超音波振動子 ２２ 発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/04
Claims (1)
- 【請求項１】化学的若しくは物理的気相成長法により半
導体材料を基材上に製膜させて半導体被膜を形成する半
導体被膜の製造方法において、 上記基材に対し超音波振動エネルギーを与えながら半導
体材料を製膜することを特徴とする半導体被膜の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6228621A JPH0869974A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 半導体被膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6228621A JPH0869974A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 半導体被膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869974A true JPH0869974A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=16879216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6228621A Pending JPH0869974A (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 半導体被膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0869974A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113521791A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-22 | 福建江夏学院 | 一种光电半导体薄膜的超声波振荡制备装置 |
| CN116837354A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-10-03 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 半导体加热装置和气相沉积设备 |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP6228621A patent/JPH0869974A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113521791A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-22 | 福建江夏学院 | 一种光电半导体薄膜的超声波振荡制备装置 |
| CN116837354A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-10-03 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 半导体加热装置和气相沉积设备 |
| CN116837354B (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-24 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 半导体加热装置和气相沉积设备 |
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