JPH09153456A - 多結晶シリコン薄膜積層体、シリコン薄膜太陽電池および薄膜トランジスタ - Google Patents
多結晶シリコン薄膜積層体、シリコン薄膜太陽電池および薄膜トランジスタInfo
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- JPH09153456A JPH09153456A JP7334123A JP33412395A JPH09153456A JP H09153456 A JPH09153456 A JP H09153456A JP 7334123 A JP7334123 A JP 7334123A JP 33412395 A JP33412395 A JP 33412395A JP H09153456 A JPH09153456 A JP H09153456A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、安価な基板が使用可能な低温で形
成可能で、かつ欠陥が少なく均質で粒径が大きく、さら
には配向性の優れた多結晶シリコン薄膜を有する多結晶
シリコン薄膜積層体を提供することを目的とする。 【解決手段】 基体１上に少なくとも結晶質を含むイオ
ン結合性薄膜２および該イオン結合性薄膜の上に多結晶
シリコン薄膜３が積層されていることを特徴とする多結
晶シリコン薄膜積層体。
成可能で、かつ欠陥が少なく均質で粒径が大きく、さら
には配向性の優れた多結晶シリコン薄膜を有する多結晶
シリコン薄膜積層体を提供することを目的とする。 【解決手段】 基体１上に少なくとも結晶質を含むイオ
ン結合性薄膜２および該イオン結合性薄膜の上に多結晶
シリコン薄膜３が積層されていることを特徴とする多結
晶シリコン薄膜積層体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温で形成可能な高品
位多結晶シリコン薄膜及びそれを用いた薄膜太陽電池、
並びに薄膜トランジスタに関する。
位多結晶シリコン薄膜及びそれを用いた薄膜太陽電池、
並びに薄膜トランジスタに関する。
【０００２】
【従来技術】非晶質シリコンを用いた薄膜太陽電池や薄
膜トランジスタは大面積基板上に安価に作製できるため
実用に供されているが、性能面では十分とはいえず、多
結晶シリコン薄膜の利用が検討されている。多結晶シリ
コン薄膜の形成法としては、ＣＶＤ法で作製した非晶質
シリコン薄膜を６００℃程度の温度で長時間アニールし
て結晶化させる固相成長法や、同じくＣＶＤ法で作製し
た非晶質シリコン薄膜にレーザービームを照射して結晶
化させる方法が知られている。前者は（１）６００℃以
上の耐熱性を要するため安価なガラス基板が使えない、
（２）アニール時間が長くスループットが悪い、等の問
題があり、後者は大面積を一度に処理できないため量産
性において不利である。これらの問題を解決するため
に、基板上に直接多結晶シリコン薄膜を形成する方法が
提案されている。特開平２−２６２１号公報では基板を
フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、スピネル、
アルミナ、酸化バリウムまたは酸化ストロンチウムから
なる層で被覆し、この上に電子ビーム蒸着法、スパッタ
リング法またはイオンプレーティング法などでシリコン
を堆積させることで、４００℃以下の基板温度で多結晶
シリコン薄膜を得ているが、得られた膜の移動度がそれ
ほど大きくないことから、配向性及び粒径の大きさが不
十分であると考えられる。また特開昭６２−２１３１１
５号公報では基板に加速した電子線を照射しながらシリ
コンを蒸着することにより、比較的粒径の大きい多結晶
シリコン薄膜を得ているが、基板温度は６００℃程度を
必要とする。
膜トランジスタは大面積基板上に安価に作製できるため
実用に供されているが、性能面では十分とはいえず、多
結晶シリコン薄膜の利用が検討されている。多結晶シリ
コン薄膜の形成法としては、ＣＶＤ法で作製した非晶質
シリコン薄膜を６００℃程度の温度で長時間アニールし
て結晶化させる固相成長法や、同じくＣＶＤ法で作製し
た非晶質シリコン薄膜にレーザービームを照射して結晶
化させる方法が知られている。前者は（１）６００℃以
上の耐熱性を要するため安価なガラス基板が使えない、
（２）アニール時間が長くスループットが悪い、等の問
題があり、後者は大面積を一度に処理できないため量産
性において不利である。これらの問題を解決するため
に、基板上に直接多結晶シリコン薄膜を形成する方法が
提案されている。特開平２−２６２１号公報では基板を
フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、スピネル、
アルミナ、酸化バリウムまたは酸化ストロンチウムから
なる層で被覆し、この上に電子ビーム蒸着法、スパッタ
リング法またはイオンプレーティング法などでシリコン
を堆積させることで、４００℃以下の基板温度で多結晶
シリコン薄膜を得ているが、得られた膜の移動度がそれ
ほど大きくないことから、配向性及び粒径の大きさが不
十分であると考えられる。また特開昭６２−２１３１１
５号公報では基板に加速した電子線を照射しながらシリ
コンを蒸着することにより、比較的粒径の大きい多結晶
シリコン薄膜を得ているが、基板温度は６００℃程度を
必要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価な基板
が使用可能な低温で形成可能で、かつ欠陥が少なく均質
で粒径が大きく、さらには配向性の優れた多結晶シリコ
ン薄膜を有する多結晶シリコン薄膜積層体を提供するこ
とを目的とする。
が使用可能な低温で形成可能で、かつ欠陥が少なく均質
で粒径が大きく、さらには配向性の優れた多結晶シリコ
ン薄膜を有する多結晶シリコン薄膜積層体を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は基体上に少なく
とも結晶質を含むイオン結合性薄膜および該イオン結合
性薄膜の上に多結晶シリコン薄膜が積層されていること
を特徴とする多結晶シリコン薄膜積層体、該多結晶シリ
コン薄膜積層体を使用したシリコン薄膜太陽電池ならび
に薄膜トランジスタに関する。なお、本発明で言うイオ
ン結合性薄膜とは、薄膜を形成する原子間の結合に概ね
１０％以上のイオン性が含まれる薄膜である。次に本発
明を、実施の態様に基づいてさらに具体的に説明する。
とも結晶質を含むイオン結合性薄膜および該イオン結合
性薄膜の上に多結晶シリコン薄膜が積層されていること
を特徴とする多結晶シリコン薄膜積層体、該多結晶シリ
コン薄膜積層体を使用したシリコン薄膜太陽電池ならび
に薄膜トランジスタに関する。なお、本発明で言うイオ
ン結合性薄膜とは、薄膜を形成する原子間の結合に概ね
１０％以上のイオン性が含まれる薄膜である。次に本発
明を、実施の態様に基づいてさらに具体的に説明する。
【０００５】
１．本発明の第１の多結晶シリコン薄膜の構成及びその
形成方法を図１に基づき説明する。図１において１はガ
ラス、セラミックス、プラスチック、金属等からなる基
体で、パイレックスやソーダライムガラスあるいはポリ
イミド等の耐熱性プラスチックが低コスト化の点で特に
好ましく用いられる。２はＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＡｌＮ、ＧａＮ等からなるイオン結合性薄膜で、少なく
とも結晶質を含む。典型的な形態は多結晶体であるが、
非晶質中に単結晶粒子が分散した構造であってもよい。
いずれにしてもこれらを構成する結晶粒子は一方向に強
く配向した面方位を有することが望ましい。このような
イオン結合性薄膜はスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法、ＭＯＣＶＤ法等で形成され、膜厚は１ｎｍ〜
１０μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍである。３はシ
リコン薄膜で、イオン結合性薄膜２の結晶方位を反映し
た高配向性の多結晶体である。シリコン薄膜の形成は電
子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリ
ング法、プラズマＣＶＤ法等で行われ、用途に応じて適
当な膜厚範囲が選択される。一例をあげるならば、太陽
電池の光吸収層に用いる場合は１μｍ〜１０μｍ、薄膜
トランジスタのチャネル領域に用いる場合は５０ｎｍ〜
１μｍが適当である。これらの薄膜は基体温度が５００
℃以下、好ましくは４００℃以下で形成される。
形成方法を図１に基づき説明する。図１において１はガ
ラス、セラミックス、プラスチック、金属等からなる基
体で、パイレックスやソーダライムガラスあるいはポリ
イミド等の耐熱性プラスチックが低コスト化の点で特に
好ましく用いられる。２はＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＡｌＮ、ＧａＮ等からなるイオン結合性薄膜で、少なく
とも結晶質を含む。典型的な形態は多結晶体であるが、
非晶質中に単結晶粒子が分散した構造であってもよい。
いずれにしてもこれらを構成する結晶粒子は一方向に強
く配向した面方位を有することが望ましい。このような
イオン結合性薄膜はスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法、ＭＯＣＶＤ法等で形成され、膜厚は１ｎｍ〜
１０μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍである。３はシ
リコン薄膜で、イオン結合性薄膜２の結晶方位を反映し
た高配向性の多結晶体である。シリコン薄膜の形成は電
子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリ
ング法、プラズマＣＶＤ法等で行われ、用途に応じて適
当な膜厚範囲が選択される。一例をあげるならば、太陽
電池の光吸収層に用いる場合は１μｍ〜１０μｍ、薄膜
トランジスタのチャネル領域に用いる場合は５０ｎｍ〜
１μｍが適当である。これらの薄膜は基体温度が５００
℃以下、好ましくは４００℃以下で形成される。
【０００６】２．本発明の第２の多結晶シリコン薄膜の
構成及びその形成方法を図２に基づき説明する。図２に
おいて基体１、イオン結合性薄膜２およびシリコン薄膜
３は、図１のものと同様なものである。４はＡｕ、Ａ
ｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる金属薄膜で、典
型的な形態は（１１１）方向に配向した多結晶体であ
る。このような金属薄膜はスパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法等により、膜厚１ｎｍ〜１
μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍで基体１上に形
成される。該金属薄膜４上には、前記図１の場合と同様
にしてイオン結合性薄膜２およびシリコン薄膜３が形成
された。この場合に金属薄膜４を設けた場合にはその上
に形成されるイオン結合性薄膜２の配向性がより高まる
ため、シリコン薄膜３もさらに高配向性の多結晶体とな
る。また、この多結晶シリコン薄膜を太陽電池の光吸収
層に用いた場合には金属薄膜４が光反射層を兼ねること
ができるという利点もある。なお、上記金属薄膜は必要
に応じて２層以上の積層構造としてもよい。
構成及びその形成方法を図２に基づき説明する。図２に
おいて基体１、イオン結合性薄膜２およびシリコン薄膜
３は、図１のものと同様なものである。４はＡｕ、Ａ
ｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ等からなる金属薄膜で、典
型的な形態は（１１１）方向に配向した多結晶体であ
る。このような金属薄膜はスパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法等により、膜厚１ｎｍ〜１
μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍで基体１上に形
成される。該金属薄膜４上には、前記図１の場合と同様
にしてイオン結合性薄膜２およびシリコン薄膜３が形成
された。この場合に金属薄膜４を設けた場合にはその上
に形成されるイオン結合性薄膜２の配向性がより高まる
ため、シリコン薄膜３もさらに高配向性の多結晶体とな
る。また、この多結晶シリコン薄膜を太陽電池の光吸収
層に用いた場合には金属薄膜４が光反射層を兼ねること
ができるという利点もある。なお、上記金属薄膜は必要
に応じて２層以上の積層構造としてもよい。
【０００７】３．本発明の第３の多結晶シリコン薄膜は
上記第１及び第２の多結晶シリコン薄膜において、イオ
ン結合性薄膜が特にＺｎＯからなるものである。このよ
うな膜は３００℃以下の低基体温度でも得られため、基
体材料の低コスト化の点で非常に有利である。該ＺｎＯ
薄膜の形成はスパッタリング法、イオンプレーティング
法、ＭＯＣＶＤ法等により行われるが、低温化あるいは
膜の均一性の点でＭＯＣＶＤ法が好ましい。以下にＭＯ
ＣＶＤ法によるＺｎＯ薄膜の形成方法を述べる。原料ガ
スはＺｎの供給源として、ジエチル亜鉛、ジメチル亜
鉛、アセチルアセトネート亜鉛等が、酸素の供給源とし
て、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｄ2Ｏ、Ｎ2Ｏ等が使用され
る。Ｚｎ供給源を０〜１００℃に加熱し、Ｈ2、Ａｒ、
Ｈｅ、Ｎ2、ＣＯ2等のキャリアガスとともに１０〜５０
０ｓｃｃｍの流量で、また酸素供給源を単独または上記
のキャリアガスとともに１〜１０００ｓｃｃｍの流量で
同時に反応チャンバーに導入する。チャンバー内圧力は
大気圧あるいは１３０Ｐａ〜１３ｋＰａ、好ましくは６
５０Ｐａ〜２６００Ｐａに調整される。反応チャンバー
内には１００〜５００℃、好ましくは１００〜３００℃
の温度に加熱された基体が設置されており、原料ガスは
基体上で分解、反応し、ＺｎＯ薄膜が得られる。前記の
ようにＺｎＯ薄膜は３００℃以下の低基体温度でも得ら
れるため、使用可能な基体の種類の範囲が広がり、基体
材料として安価な材料を選択することができるので低コ
スト化の点で非常に有利である。前記ＺｎＯ薄膜は典型
的にはウルツ鉱型の結晶構造を有し、（００１）方向に
配向しており、また該ＺｎＯ薄膜はＺｎ過剰な組成とす
ることで導電性を付与することができる。さらにはＡｌ
やＧａ等をドープすることにより、抵抗値の制御性を高
めることができる。このような導電性を有する膜は透明
電極を兼ねることができるという利点がある。ＺｎＯ薄
膜の上に形成されたシリコン薄膜は（１１１）に優先配
向するが、格子不整合がやや大きいため結晶性が損なわ
れる場合がある。これを回避するためにＺｎＯ薄膜の上
にＺｎＳ、ＣａＦ2、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、 Ｓ、Ａｌ2Ｏ3等からなる薄膜を１ｎｍ〜１μｍ、
好ましくは３ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚で形成するのが望
ましい。これらの膜はＭＯＣＶＤ法、スパッタリング
法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等によって形
成される。特にＺｎＳは格子定数の面で最も好適であ
る。ＺｎＳ薄膜はＳ供給源として、Ｈ2Ｓ、ＣＳ2等を使
用すること以外は上記と同様のＭＯＣＶＤ法によって形
成できる。
上記第１及び第２の多結晶シリコン薄膜において、イオ
ン結合性薄膜が特にＺｎＯからなるものである。このよ
うな膜は３００℃以下の低基体温度でも得られため、基
体材料の低コスト化の点で非常に有利である。該ＺｎＯ
薄膜の形成はスパッタリング法、イオンプレーティング
法、ＭＯＣＶＤ法等により行われるが、低温化あるいは
膜の均一性の点でＭＯＣＶＤ法が好ましい。以下にＭＯ
ＣＶＤ法によるＺｎＯ薄膜の形成方法を述べる。原料ガ
スはＺｎの供給源として、ジエチル亜鉛、ジメチル亜
鉛、アセチルアセトネート亜鉛等が、酸素の供給源とし
て、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｄ2Ｏ、Ｎ2Ｏ等が使用され
る。Ｚｎ供給源を０〜１００℃に加熱し、Ｈ2、Ａｒ、
Ｈｅ、Ｎ2、ＣＯ2等のキャリアガスとともに１０〜５０
０ｓｃｃｍの流量で、また酸素供給源を単独または上記
のキャリアガスとともに１〜１０００ｓｃｃｍの流量で
同時に反応チャンバーに導入する。チャンバー内圧力は
大気圧あるいは１３０Ｐａ〜１３ｋＰａ、好ましくは６
５０Ｐａ〜２６００Ｐａに調整される。反応チャンバー
内には１００〜５００℃、好ましくは１００〜３００℃
の温度に加熱された基体が設置されており、原料ガスは
基体上で分解、反応し、ＺｎＯ薄膜が得られる。前記の
ようにＺｎＯ薄膜は３００℃以下の低基体温度でも得ら
れるため、使用可能な基体の種類の範囲が広がり、基体
材料として安価な材料を選択することができるので低コ
スト化の点で非常に有利である。前記ＺｎＯ薄膜は典型
的にはウルツ鉱型の結晶構造を有し、（００１）方向に
配向しており、また該ＺｎＯ薄膜はＺｎ過剰な組成とす
ることで導電性を付与することができる。さらにはＡｌ
やＧａ等をドープすることにより、抵抗値の制御性を高
めることができる。このような導電性を有する膜は透明
電極を兼ねることができるという利点がある。ＺｎＯ薄
膜の上に形成されたシリコン薄膜は（１１１）に優先配
向するが、格子不整合がやや大きいため結晶性が損なわ
れる場合がある。これを回避するためにＺｎＯ薄膜の上
にＺｎＳ、ＣａＦ2、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、 Ｓ、Ａｌ2Ｏ3等からなる薄膜を１ｎｍ〜１μｍ、
好ましくは３ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚で形成するのが望
ましい。これらの膜はＭＯＣＶＤ法、スパッタリング
法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等によって形
成される。特にＺｎＳは格子定数の面で最も好適であ
る。ＺｎＳ薄膜はＳ供給源として、Ｈ2Ｓ、ＣＳ2等を使
用すること以外は上記と同様のＭＯＣＶＤ法によって形
成できる。
【０００８】４．前記本発明の第１、第２および第３の
多結晶シリコン薄膜の製造法の１例を図３に基づき説明
する。真空チャンバー１１内にイオン結合性薄膜２を有
する基体１を設置し、５００℃以下、好ましくは４００
℃以下の所定の温度に保持する。チャンバー１１内を１
×１０-4Ｐａ以下に排気した後、製膜手段に応じた所定
の雰囲気に保持する。例えば、電子ビーム蒸着法では１
×１０-4Ｐａ以下の高真空または１×１０-3Ｐａ以下の
Ｈ2雰囲気、イオンプレーティング法及びスパッタリン
グ法では１×１０-2〜１０ＰａのＡｒ、Ｈｅ、Ｎ2、Ｈ2
等及びこれらの混合ガス雰囲気、プラズマＣＶＤ法では
１×１０-2〜１００ＰａのＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ
Ｆ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2等及びこれらとＨ2との混合ガス雰囲
気等が選択される。次にエネルギービーム源１２から電
子ビーム、イオンビーム、レーザービーム等を基体に照
射すると同時に、Ｓｉ源１３からシリコン原子あるいは
シリコン化合物分子を発生させ、基体上にシリコン薄膜
を堆積させる。なお、スパッタリング法ではＳｉターゲ
ットが、プラズマＣＶＤ法ではカソードがＳｉ源の代わ
りに設置され、それに直流または高周波電界を印加する
ことによって製膜がなされる。エネルギービームの照射
によって、シリコン原子の基体表面での移動度が大きく
なるため、低い基体温度でも粒径の大きい多結晶シリコ
ン薄膜が形成できる。イオン結合性薄膜を有することに
よる高配向性と相まって、高品位な多結晶シリコン薄膜
を得ることができる。前記本発明の多結晶シリコン薄膜
の製造法において、エネルギービームとしては電子ビー
ムが好ましい。電子ビームは荷電粒子の質量が小さいた
め、イオンビームに比べて下地や堆積膜に与えるダメー
ジが少なく、低欠陥の膜が得られるという長所がある。
さらに電子ビームは磁界や電界による偏向が可能であ
り、特に電界偏向を用いれば長距離を高速に走査するこ
とができるので、レーザービームに比べて均一性に優れ
た膜が得られるという利点がある。電子ビーム源として
は、熱電子を放出するフィラメント、加速電極、収束レ
ンズ、偏向レンズ等から構成される通常の電子銃を使用
することができるが、製膜中のチャンバー内圧力が高い
場合には、電子銃の動作を安定化させるために電子銃内
部を差動排気する必要がある。照射する電子ビームのエ
ネルギーは加速電圧が１００Ｖ〜１００ｋＶ、好ましく
は１ｋＶ〜３０ｋＶで、電流密度が１μＡ／ｃｍ2〜１
Ａ／ｃｍ2、好ましくは１０μＡ／ｃｍ2〜１ｍＡ／ｃｍ
2が適当である。
多結晶シリコン薄膜の製造法の１例を図３に基づき説明
する。真空チャンバー１１内にイオン結合性薄膜２を有
する基体１を設置し、５００℃以下、好ましくは４００
℃以下の所定の温度に保持する。チャンバー１１内を１
×１０-4Ｐａ以下に排気した後、製膜手段に応じた所定
の雰囲気に保持する。例えば、電子ビーム蒸着法では１
×１０-4Ｐａ以下の高真空または１×１０-3Ｐａ以下の
Ｈ2雰囲気、イオンプレーティング法及びスパッタリン
グ法では１×１０-2〜１０ＰａのＡｒ、Ｈｅ、Ｎ2、Ｈ2
等及びこれらの混合ガス雰囲気、プラズマＣＶＤ法では
１×１０-2〜１００ＰａのＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ
Ｆ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2等及びこれらとＨ2との混合ガス雰囲
気等が選択される。次にエネルギービーム源１２から電
子ビーム、イオンビーム、レーザービーム等を基体に照
射すると同時に、Ｓｉ源１３からシリコン原子あるいは
シリコン化合物分子を発生させ、基体上にシリコン薄膜
を堆積させる。なお、スパッタリング法ではＳｉターゲ
ットが、プラズマＣＶＤ法ではカソードがＳｉ源の代わ
りに設置され、それに直流または高周波電界を印加する
ことによって製膜がなされる。エネルギービームの照射
によって、シリコン原子の基体表面での移動度が大きく
なるため、低い基体温度でも粒径の大きい多結晶シリコ
ン薄膜が形成できる。イオン結合性薄膜を有することに
よる高配向性と相まって、高品位な多結晶シリコン薄膜
を得ることができる。前記本発明の多結晶シリコン薄膜
の製造法において、エネルギービームとしては電子ビー
ムが好ましい。電子ビームは荷電粒子の質量が小さいた
め、イオンビームに比べて下地や堆積膜に与えるダメー
ジが少なく、低欠陥の膜が得られるという長所がある。
さらに電子ビームは磁界や電界による偏向が可能であ
り、特に電界偏向を用いれば長距離を高速に走査するこ
とができるので、レーザービームに比べて均一性に優れ
た膜が得られるという利点がある。電子ビーム源として
は、熱電子を放出するフィラメント、加速電極、収束レ
ンズ、偏向レンズ等から構成される通常の電子銃を使用
することができるが、製膜中のチャンバー内圧力が高い
場合には、電子銃の動作を安定化させるために電子銃内
部を差動排気する必要がある。照射する電子ビームのエ
ネルギーは加速電圧が１００Ｖ〜１００ｋＶ、好ましく
は１ｋＶ〜３０ｋＶで、電流密度が１μＡ／ｃｍ2〜１
Ａ／ｃｍ2、好ましくは１０μＡ／ｃｍ2〜１ｍＡ／ｃｍ
2が適当である。
【０００９】５．前記４の多結晶シリコン薄膜の製造方
法において、電子ビームを一軸または二軸方向に走査す
るとともに、その一走査方向と実質的に直交する方向、
好ましくは９０°±３５°以内、より好ましくは９０°
±２５°以内の方向に基体を搬送することによって、基
体の全面、特に大面積の基体であってもその全面に均一
な多結晶シリコン薄膜を形成することができる。このシ
リコン薄膜の形成方法を図４に基づき説明する。電子ビ
ーム源１２から発射された電子ビームは出口付近に設け
られたＸ−Ｙ静電偏向電極（図示せず）に１ｋＨｚ〜１
ＭＨｚの交流電界を印加することによって、基板１上の
エリアＳの領域を所定の周期で移動しながら照射する。
これと同時にＳｉ源１３からシリコン蒸気を発生させ、
基体１上にシリコン薄膜を堆積する。基体を矢印Ａの方
向に一定速度で連続的または間欠的に搬送することによ
って、基体の全面に大面積の多結晶シリコン薄膜が形成
される。前記方法においては、特に搬送方向には長さの
制限がないのでロール状の基体にも形成が可能である。
なお、電子ビーム源及びＳｉ源は必要に応じて複数個並
べてもよい。
法において、電子ビームを一軸または二軸方向に走査す
るとともに、その一走査方向と実質的に直交する方向、
好ましくは９０°±３５°以内、より好ましくは９０°
±２５°以内の方向に基体を搬送することによって、基
体の全面、特に大面積の基体であってもその全面に均一
な多結晶シリコン薄膜を形成することができる。このシ
リコン薄膜の形成方法を図４に基づき説明する。電子ビ
ーム源１２から発射された電子ビームは出口付近に設け
られたＸ−Ｙ静電偏向電極（図示せず）に１ｋＨｚ〜１
ＭＨｚの交流電界を印加することによって、基板１上の
エリアＳの領域を所定の周期で移動しながら照射する。
これと同時にＳｉ源１３からシリコン蒸気を発生させ、
基体１上にシリコン薄膜を堆積する。基体を矢印Ａの方
向に一定速度で連続的または間欠的に搬送することによ
って、基体の全面に大面積の多結晶シリコン薄膜が形成
される。前記方法においては、特に搬送方向には長さの
制限がないのでロール状の基体にも形成が可能である。
なお、電子ビーム源及びＳｉ源は必要に応じて複数個並
べてもよい。
【００１０】６．本発明のシリコン薄膜太陽電池の１例
の構成及びその製造方法を図５に基づき説明する。基体
１上に金属薄膜４及びイオン結合性薄膜２を前述の方法
で形成する。その上に光吸収層となるｐ型多結晶シリコ
ン薄膜３１を例えば、基体に電子ビームを照射しなが
ら、シリコンを電子ビーム蒸着することによって形成す
る。この時、ｐ型伝導とするためにＢ、Ａｌ等を固体ソ
ースまたはガスソースを使用したクヌーセンセル、ある
いはイオン銃を用いて供給する。ガスソースとしてはＢ
2Ｈ6、Ｂ（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3、Ａｌ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3、Ａｌ
（Ｃ3Ｈ7Ｏ）3等が使用できる。このｐ型多結晶シリコ
ン薄膜３１の厚さは０．５〜１００μｍ、好ましくは１
〜１０μｍが適当である。次にｐｎ接合を形成するため
にｎ型多結晶、微結晶または非晶質シリコン薄膜３２を
上記と同様あるいは通常のプラズマＣＶＤ法によって形
成する。この時、ｎ型伝導とするためにＰ、Ａｓ等を上
記と同様あるいは通常のＣＶＤガスソースで供給する。
ガスソースとしてはＰＨ3、Ｐ（Ｃ2Ｈ5）3、ＡｓＨ3等
が使用できる。この膜の厚さは１０〜１００ｎｍが適当
である。このｎ型多結晶、微結晶または非晶質シリコン
薄膜３２上にＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ2等の透明導電性
薄膜３３をスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、イオ
ンプレーティング法、ＭＯＣＶＤ法等で形成する。この
薄膜３３の厚さは１０ｎｍ〜１μｍが適当である。この
後、前記透明導電性薄膜３３、シリコン薄膜３２、３１
及びイオン結合性薄膜２を順次エッチングして、端子３
４、３５をつければ完成する。なお、イオン結合性薄膜
２が導電性を有する場合には該膜をエッチングしなくて
もよい。
の構成及びその製造方法を図５に基づき説明する。基体
１上に金属薄膜４及びイオン結合性薄膜２を前述の方法
で形成する。その上に光吸収層となるｐ型多結晶シリコ
ン薄膜３１を例えば、基体に電子ビームを照射しなが
ら、シリコンを電子ビーム蒸着することによって形成す
る。この時、ｐ型伝導とするためにＢ、Ａｌ等を固体ソ
ースまたはガスソースを使用したクヌーセンセル、ある
いはイオン銃を用いて供給する。ガスソースとしてはＢ
2Ｈ6、Ｂ（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3、Ａｌ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3、Ａｌ
（Ｃ3Ｈ7Ｏ）3等が使用できる。このｐ型多結晶シリコ
ン薄膜３１の厚さは０．５〜１００μｍ、好ましくは１
〜１０μｍが適当である。次にｐｎ接合を形成するため
にｎ型多結晶、微結晶または非晶質シリコン薄膜３２を
上記と同様あるいは通常のプラズマＣＶＤ法によって形
成する。この時、ｎ型伝導とするためにＰ、Ａｓ等を上
記と同様あるいは通常のＣＶＤガスソースで供給する。
ガスソースとしてはＰＨ3、Ｐ（Ｃ2Ｈ5）3、ＡｓＨ3等
が使用できる。この膜の厚さは１０〜１００ｎｍが適当
である。このｎ型多結晶、微結晶または非晶質シリコン
薄膜３２上にＺｎＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ2等の透明導電性
薄膜３３をスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、イオ
ンプレーティング法、ＭＯＣＶＤ法等で形成する。この
薄膜３３の厚さは１０ｎｍ〜１μｍが適当である。この
後、前記透明導電性薄膜３３、シリコン薄膜３２、３１
及びイオン結合性薄膜２を順次エッチングして、端子３
４、３５をつければ完成する。なお、イオン結合性薄膜
２が導電性を有する場合には該膜をエッチングしなくて
もよい。
【００１１】７．本発明のシリコン薄膜太陽電池の他の
例の構成を図６に示す。このシリコン薄膜太陽電池の製
造法は以下の通りである。基体１上に好ましくはＡｌ等
をドープしたＺｎＯ薄膜２を前述の方法で形成する。そ
の上にｎ型多結晶シリコン薄膜３２及びｐ型多結晶薄膜
３１を上記と同様の方法で形成する。この上に金属薄膜
等の反射膜３６を真空蒸着法、スパッタリング法等で形
成する。この膜の厚さは１０ｎｍ〜１μｍが適当であ
る。この後、反射膜３６、シリコン薄膜３１、３２を順
次エッチングして、端子３４、３５をつければ完成す
る。この構成では光の入射は基体側から行われる。これ
らの太陽電池は光吸収層に高配向性で大粒径の多結晶シ
リコン薄膜を用いているので、高い変換効率が得られ
る。
例の構成を図６に示す。このシリコン薄膜太陽電池の製
造法は以下の通りである。基体１上に好ましくはＡｌ等
をドープしたＺｎＯ薄膜２を前述の方法で形成する。そ
の上にｎ型多結晶シリコン薄膜３２及びｐ型多結晶薄膜
３１を上記と同様の方法で形成する。この上に金属薄膜
等の反射膜３６を真空蒸着法、スパッタリング法等で形
成する。この膜の厚さは１０ｎｍ〜１μｍが適当であ
る。この後、反射膜３６、シリコン薄膜３１、３２を順
次エッチングして、端子３４、３５をつければ完成す
る。この構成では光の入射は基体側から行われる。これ
らの太陽電池は光吸収層に高配向性で大粒径の多結晶シ
リコン薄膜を用いているので、高い変換効率が得られ
る。
【００１２】８．前記多結晶性シリコン薄膜を用いたシ
リコン薄膜トランジスタの１例の構成を図７に基づいて
説明する。このシリコン薄膜トランジスタの製造法は以
下の通りである。基体１上に１０〜１００ｎｍの厚さの
金属薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法等で形成し、
パターニングしてソース電極４１とドレイン電極４２を
形成する。次に、前述の方法でイオン結合性薄膜２を形
成し、その上に多結晶シリコン薄膜３を例えば、基体に
電子ビームを照射しながら、シリコンを電子ビーム蒸着
することによって形成する。このシリコン薄膜３の厚さ
は５０ｎｍ〜１μｍが適当である。次に、ＳｉＯ2、Ｓ
ｉＮ、ＳｉＯＮ等の絶縁体薄膜をプラズマＣＶＤ法、ス
パッタリング法等で１０ｎｍ〜１μｍの厚さに堆積し、
ゲート絶縁膜４３を形成する。最後に、１０〜１００ｎ
ｍの厚さの金属薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法等
で形成し、パターニングしてゲート電極４４を形成すれ
ば完成する。この薄膜トランジスタは高配向性で大粒径
の多結晶シリコン薄膜を用いているので、チャネル領域
を通るキャリアの移動度が大きくなり、トランジスタ特
性が向上する。
リコン薄膜トランジスタの１例の構成を図７に基づいて
説明する。このシリコン薄膜トランジスタの製造法は以
下の通りである。基体１上に１０〜１００ｎｍの厚さの
金属薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法等で形成し、
パターニングしてソース電極４１とドレイン電極４２を
形成する。次に、前述の方法でイオン結合性薄膜２を形
成し、その上に多結晶シリコン薄膜３を例えば、基体に
電子ビームを照射しながら、シリコンを電子ビーム蒸着
することによって形成する。このシリコン薄膜３の厚さ
は５０ｎｍ〜１μｍが適当である。次に、ＳｉＯ2、Ｓ
ｉＮ、ＳｉＯＮ等の絶縁体薄膜をプラズマＣＶＤ法、ス
パッタリング法等で１０ｎｍ〜１μｍの厚さに堆積し、
ゲート絶縁膜４３を形成する。最後に、１０〜１００ｎ
ｍの厚さの金属薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法等
で形成し、パターニングしてゲート電極４４を形成すれ
ば完成する。この薄膜トランジスタは高配向性で大粒径
の多結晶シリコン薄膜を用いているので、チャネル領域
を通るキャリアの移動度が大きくなり、トランジスタ特
性が向上する。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
らに限定されるものではない。
【００１４】実施例１ 図１に示す多結晶シリコン薄膜を以下のように形成し
た。パイレックス基板１を反応チャンバー内に設置し、
３００℃に加熱した。チャンバーを排気し、Ａｒをキャ
リアガスとして、アセチルアセトネートジンクをソース
温度６０℃、流量１００ｓｃｃｍで、Ｈ2Ｏをソース温
度４０℃、流量３０ｓｃｃｍで導入し、圧力が１３００
Ｐａになるように調節した。所定時間反応させることに
よって、膜厚１００ｎｍのＺｎＯ薄膜２を形成した。Ｘ
線回折により、この膜は（００１）方向に優先配向して
いることがわかった。次に、この基板を図３に示す真空
チャンバー内に設置し、４００℃に加熱した。チャンバ
ーを７×１０-5Ｐａに排気し、電子ビーム源１２から基
板に電子ビームを、加速電圧３０ｋＶ、電流密度１００
μＡ／ｃｍ2で照射した。シリコン塊の充填された坩堝
（Ｓｉ源）１３から電子ビーム加熱によってシリコン蒸
気を発生させ、膜厚１μｍのシリコン薄膜３を形成し
た。このシリコン薄膜は（１１１）方向に優先配向し、
結晶粒径は約１μｍであった。
た。パイレックス基板１を反応チャンバー内に設置し、
３００℃に加熱した。チャンバーを排気し、Ａｒをキャ
リアガスとして、アセチルアセトネートジンクをソース
温度６０℃、流量１００ｓｃｃｍで、Ｈ2Ｏをソース温
度４０℃、流量３０ｓｃｃｍで導入し、圧力が１３００
Ｐａになるように調節した。所定時間反応させることに
よって、膜厚１００ｎｍのＺｎＯ薄膜２を形成した。Ｘ
線回折により、この膜は（００１）方向に優先配向して
いることがわかった。次に、この基板を図３に示す真空
チャンバー内に設置し、４００℃に加熱した。チャンバ
ーを７×１０-5Ｐａに排気し、電子ビーム源１２から基
板に電子ビームを、加速電圧３０ｋＶ、電流密度１００
μＡ／ｃｍ2で照射した。シリコン塊の充填された坩堝
（Ｓｉ源）１３から電子ビーム加熱によってシリコン蒸
気を発生させ、膜厚１μｍのシリコン薄膜３を形成し
た。このシリコン薄膜は（１１１）方向に優先配向し、
結晶粒径は約１μｍであった。
【００１５】比較例１ ＺｎＯ薄膜を形成しないで、実施例１の方法でシリコン
薄膜を形成した。このシリコン薄膜は（２２０）の微弱
な回折ピークが観測されたのみで、結晶性の劣る膜であ
った。
薄膜を形成した。このシリコン薄膜は（２２０）の微弱
な回折ピークが観測されたのみで、結晶性の劣る膜であ
った。
【００１６】比較例２ 基板に電子ビームを照射しないで、実施例１の方法でシ
リコン薄膜を形成した。このシリコン薄膜は（１１１）
方向に配向はしているが、結晶粒径は１００ｎｍ程度と
小さかった。
リコン薄膜を形成した。このシリコン薄膜は（１１１）
方向に配向はしているが、結晶粒径は１００ｎｍ程度と
小さかった。
【００１７】実施例２ 図２に示す多結晶シリコン薄膜を以下のように形成し
た。パイレックス基板１上に電子ビーム蒸着法で、膜厚
１００ｎｍのＡｕ薄膜４を形成した。この上に実施例１
と同様の方法でＺｎＯ薄膜２を形成した。この膜は実施
例１よりもさらに強い（００１）配向を示していた。続
いて、この上に実施例１と同様の方法でシリコン薄膜３
を形成した。このシリコン薄膜は実施例１よりもさらに
強い（１１１）配向性を示した。
た。パイレックス基板１上に電子ビーム蒸着法で、膜厚
１００ｎｍのＡｕ薄膜４を形成した。この上に実施例１
と同様の方法でＺｎＯ薄膜２を形成した。この膜は実施
例１よりもさらに強い（００１）配向を示していた。続
いて、この上に実施例１と同様の方法でシリコン薄膜３
を形成した。このシリコン薄膜は実施例１よりもさらに
強い（１１１）配向性を示した。
【００１８】以下、本発明の実施態様を示す。 １． 基体上に少なくとも結晶質を含むイオン結合性薄
膜および該イオン結合性薄膜の上に多結晶シリコン薄膜
が積層されていることを特徴とする多結晶シリコン薄膜
積層体。 ２． イオン結合性薄膜がＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＡｌＮおよびＧａＮよりなる群から選ばれた少なくとも
１種のものである前記１の多結晶シリコン薄膜積層体。 ３． イオン結合性薄膜が、ウルツ鉱型の結晶構造を有
し、（００１）方向に配向したものである前記１または
２の多結晶シリコン薄膜積層体。 ４． イオン結合性薄膜がスパッタリング法、イオンプ
レーティング法、ＭＯＣＶＤ法等で形成されたものであ
る前記１ないし３の多結晶シリコン薄膜積層体。 ５． イオン結合性薄膜の膜厚が１ｎｍ〜１０μｍ、好
ましくは１０ｎｍ〜１μｍである前記１ないし４の多結
晶シリコン薄膜積層体。 ６． 基体とイオン結合性薄膜の間に、金属薄膜を有す
るものである前記１ないし５の多結晶シリコン薄膜積層
体。 ７． 多結晶シリコン薄膜の形成が、電子ビーム蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラ
ズマＣＶＤ法等で行われる前記１ないし６の多結晶シリ
コン薄膜積層体。
膜および該イオン結合性薄膜の上に多結晶シリコン薄膜
が積層されていることを特徴とする多結晶シリコン薄膜
積層体。 ２． イオン結合性薄膜がＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＡｌＮおよびＧａＮよりなる群から選ばれた少なくとも
１種のものである前記１の多結晶シリコン薄膜積層体。 ３． イオン結合性薄膜が、ウルツ鉱型の結晶構造を有
し、（００１）方向に配向したものである前記１または
２の多結晶シリコン薄膜積層体。 ４． イオン結合性薄膜がスパッタリング法、イオンプ
レーティング法、ＭＯＣＶＤ法等で形成されたものであ
る前記１ないし３の多結晶シリコン薄膜積層体。 ５． イオン結合性薄膜の膜厚が１ｎｍ〜１０μｍ、好
ましくは１０ｎｍ〜１μｍである前記１ないし４の多結
晶シリコン薄膜積層体。 ６． 基体とイオン結合性薄膜の間に、金属薄膜を有す
るものである前記１ないし５の多結晶シリコン薄膜積層
体。 ７． 多結晶シリコン薄膜の形成が、電子ビーム蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラ
ズマＣＶＤ法等で行われる前記１ないし６の多結晶シリ
コン薄膜積層体。
【００１９】８． 多結晶シリコン薄膜が、エネルギー
ビーム照射下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分
子の堆積により形成されたものである前記１ないし７の
多結晶シリコン薄膜積層体。 ９． エネルギービームが電子ビームである前記８の多
結晶シリコン薄膜積層体。 １０．多結晶シリコン薄膜がイオン結合性薄膜の結晶方
位を反映した高配向性の多結晶体である前記１ないし９
のシリコン薄膜積層体。 １１．多結晶シリコン薄膜が、エネルギービームを一軸
または二軸方向に走査するとともに、その一走査方向と
実質的に直交する方向に基体を搬送することによって形
成されたものである前記１ないし１０の多結晶シリコン
薄膜積層体。 １２．イオン結合性薄膜と多結晶シリコン薄膜の間に、
ＺｎＳ、ＣａＦ2、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、
ＳおよびＡｌ2Ｏ3よりなる群から選ばれた少なくとも１
種のもので構成された薄膜を有するものである前記１な
いし１１のシリコン薄膜積層体。 １３．前記１ないし１２の多結晶シリコン薄膜積層体を
光吸収層として用いたことを特徴とするシリコン薄膜太
陽電池。 １４．前記１ないし１２の結晶シリコン薄膜積層体をチ
ャネル領域に用いたことを特徴とするシリコン薄膜トラ
ンジスタ。
ビーム照射下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分
子の堆積により形成されたものである前記１ないし７の
多結晶シリコン薄膜積層体。 ９． エネルギービームが電子ビームである前記８の多
結晶シリコン薄膜積層体。 １０．多結晶シリコン薄膜がイオン結合性薄膜の結晶方
位を反映した高配向性の多結晶体である前記１ないし９
のシリコン薄膜積層体。 １１．多結晶シリコン薄膜が、エネルギービームを一軸
または二軸方向に走査するとともに、その一走査方向と
実質的に直交する方向に基体を搬送することによって形
成されたものである前記１ないし１０の多結晶シリコン
薄膜積層体。 １２．イオン結合性薄膜と多結晶シリコン薄膜の間に、
ＺｎＳ、ＣａＦ2、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、
ＳおよびＡｌ2Ｏ3よりなる群から選ばれた少なくとも１
種のもので構成された薄膜を有するものである前記１な
いし１１のシリコン薄膜積層体。 １３．前記１ないし１２の多結晶シリコン薄膜積層体を
光吸収層として用いたことを特徴とするシリコン薄膜太
陽電池。 １４．前記１ないし１２の結晶シリコン薄膜積層体をチ
ャネル領域に用いたことを特徴とするシリコン薄膜トラ
ンジスタ。
【００２０】
１．基体上に少なくとも結晶質を含むイオン結合性薄膜
を有し、その上にシリコン薄膜が堆積されているので、
低い基体温度であっても高配向性の多結晶シリコン膜と
なる。 ２．イオン結合性薄膜が特にＺｎＯ薄膜である場合、こ
の膜は低温で容易に高配向性となるため、より低温で配
向性の優れた多結晶シリコン膜が得られる。このことは
基体材料の低コスト化に多大な効果をもたらす。 ３．基体とイオン結合性薄膜の間に金属薄膜を有するの
で、イオン結合性薄膜の配向性が高まるため、さらに配
向性の優れた多結晶シリコン膜となる。 ４．シリコン薄膜の形成を、基体へのエネルギービーム
照射下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分子の堆
積により行われているので、低い基体温度であっても粒
径の大きな多結晶シリコン膜となる。特にエネルギービ
ームが電子ビームである場合、低欠陥で、均一性の良い
多結晶シリコン膜となる。エネルギービーム、特に電子
ビームを一軸または二軸方向に走査するとともに、その
一走査方向と概ね直交する方向に基体を搬送する方法に
よってシリコン薄膜が堆積されているので、大面積の基
体上に均一な多結晶シリコン膜が得られる。 ５．上記の多結晶シリコン薄膜をシリコン薄膜太陽電池
の光吸収層に用いていると、高い変換効率のシリコン薄
膜太陽電池が得られる。 ６．上記の多結晶シリコン薄膜をシリコン薄膜トランジ
スタのチャネル領域に用いていると、実効キャリア移動
度が大きくなり、優れたトランジスタ特性のシリコン薄
膜トランジスタが得られる。
を有し、その上にシリコン薄膜が堆積されているので、
低い基体温度であっても高配向性の多結晶シリコン膜と
なる。 ２．イオン結合性薄膜が特にＺｎＯ薄膜である場合、こ
の膜は低温で容易に高配向性となるため、より低温で配
向性の優れた多結晶シリコン膜が得られる。このことは
基体材料の低コスト化に多大な効果をもたらす。 ３．基体とイオン結合性薄膜の間に金属薄膜を有するの
で、イオン結合性薄膜の配向性が高まるため、さらに配
向性の優れた多結晶シリコン膜となる。 ４．シリコン薄膜の形成を、基体へのエネルギービーム
照射下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分子の堆
積により行われているので、低い基体温度であっても粒
径の大きな多結晶シリコン膜となる。特にエネルギービ
ームが電子ビームである場合、低欠陥で、均一性の良い
多結晶シリコン膜となる。エネルギービーム、特に電子
ビームを一軸または二軸方向に走査するとともに、その
一走査方向と概ね直交する方向に基体を搬送する方法に
よってシリコン薄膜が堆積されているので、大面積の基
体上に均一な多結晶シリコン膜が得られる。 ５．上記の多結晶シリコン薄膜をシリコン薄膜太陽電池
の光吸収層に用いていると、高い変換効率のシリコン薄
膜太陽電池が得られる。 ６．上記の多結晶シリコン薄膜をシリコン薄膜トランジ
スタのチャネル領域に用いていると、実効キャリア移動
度が大きくなり、優れたトランジスタ特性のシリコン薄
膜トランジスタが得られる。
【図１】請求項１および２の多結晶シリコン薄膜の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】請求項３の多結晶シリコン薄膜の構成を示す図
である。
である。
【図３】請求項４および５の多結晶シリコン薄膜を形成
する装置を示す図である。
する装置を示す図である。
【図４】請求項６の多結晶シリコン薄膜を形成する装置
を示す図である。
を示す図である。
【図５】請求項７の多結晶シリコン薄膜太陽電池の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図６】請求項７の多結晶シリコン薄膜太陽電池の別の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図７】請求項８の多結晶シリコン薄膜トランジスタの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
１ 基体 ２ イオン結合性薄膜 ３ シリコン薄膜 ４ 金属薄膜 １１ 真空チャンバー １２ エネルギービーム源（電子ビーム源） １３ Ｓｉ源 ３１ ｐ型シリコン薄膜 ３２ ｎ型シリコン薄膜 ３３ 透明導電性薄膜 ３４ 端子 ３５ 端子 ３６ 反射膜 ４１ ソース電極 ４２ ドレイン電極 ４３ ゲート絶縁膜 ４４ ゲート電極 Ｓ 電子ビーム照射 Ｘ 電子ビーム走査範囲 Ｙ 電子ビーム走査範囲
Claims (8)
- 【請求項１】 基体上に少なくとも結晶質を含むイオン
結合性薄膜および該イオン結合性薄膜の上に多結晶シリ
コン薄膜が積層されていることを特徴とする多結晶シリ
コン薄膜積層体。 - 【請求項２】 イオン結合性薄膜がＺｎＯ、ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＡｌＮおよびＧａＮよりなる群から選ばれた少
なくとも１種のものである請求項１記載の多結晶シリコ
ン薄膜積層体。 - 【請求項３】 基体とイオン結合性薄膜の間に、金属薄
膜を有するものである請求項１または２記載の多結晶シ
リコン薄膜積層体。 - 【請求項４】 多結晶シリコン薄膜が、エネルギービー
ム照射下にシリコン原子あるいはシリコン化合物分子の
堆積により形成されたものである請求項１、２または３
記載の多結晶シリコン薄膜積層体。 - 【請求項５】 エネルギービームが電子ビームである請
求項４記載の多結晶シリコン薄膜積層体。 - 【請求項６】 多結晶シリコン薄膜が、エネルギービー
ムを一軸または二軸方向に走査するとともに、その一走
査方向と実質的に直交する方向に基体を搬送することに
よって形成されたものである請求項４または５記載の多
結晶シリコン薄膜積層体。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５または６記載
の多結晶シリコン薄膜を光吸収層として用いたシリコン
薄膜太陽電池。 - 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５または６記載
の多結晶シリコン薄膜をチャネル領域に用いたシリコン
薄膜トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33412395A JP3366169B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 多結晶シリコン薄膜積層体、シリコン薄膜太陽電池および薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33412395A JP3366169B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 多結晶シリコン薄膜積層体、シリコン薄膜太陽電池および薄膜トランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153456A true JPH09153456A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3366169B2 JP3366169B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=18273785
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33412395A Expired - Fee Related JP3366169B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 多結晶シリコン薄膜積層体、シリコン薄膜太陽電池および薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366169B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004311702A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法および薄膜トランジスタ |
| JP2009170928A (ja) * | 2009-02-20 | 2009-07-30 | Showa Shell Sekiyu Kk | Ｃｉｓ系太陽電池の製造方法 |
| WO2010055612A1 (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 東洋鋼鈑株式会社 | 半導体素子形成用金属積層基板の製造方法及び半導体素子形成用金属積層基板 |
| KR101360693B1 (ko) * | 2012-06-27 | 2014-02-11 | 주식회사 포스코 | Cｉｇｓ 태양전지의 제조방법 |
| US9627568B2 (en) | 2013-05-17 | 2017-04-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Photovoltaic element |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP33412395A patent/JP3366169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004311702A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法および薄膜トランジスタ |
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| CN102210009A (zh) * | 2008-11-12 | 2011-10-05 | 东洋钢钣株式会社 | 半导体元件形成用金属积层基板的制造方法及半导体元件形成用金属积层基板 |
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