JPS58168281A - ホウ素を含有したシリコン薄膜 - Google Patents
ホウ素を含有したシリコン薄膜Info
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- JPS58168281A JPS58168281A JP57051970A JP5197082A JPS58168281A JP S58168281 A JPS58168281 A JP S58168281A JP 57051970 A JP57051970 A JP 57051970A JP 5197082 A JP5197082 A JP 5197082A JP S58168281 A JPS58168281 A JP S58168281A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特性のよい、ホウ素を含有したシリコン薄
膜に関するものである。
膜に関するものである。
7七ルフアスシリコン太陽電池で3〜4チ以上の変換効
率のものを製造するためKは、従来は、1パッチ1時間
前後の時間を必要としていた。これは従来の7そル7ア
スシリーンの成膜法では成膜速度を上げると、膜の光電
特性の悪いものしか得られなかったからである。アモル
ファスシリコン太陽電池の低価格化には、さらに製造時
間を短縮化する必要がある。高速成膜の原料として高次
シラン(81m H**−4−x (n≧2))が有望
であることがB、 A、 8cott (B、 A、
5aott 、他@ ’Glovdiacharg4p
r@paration @f amorphow
hydrogenated sillconfrom
higher 511mm5 ” * ムpp1
.Pbym、 L*tt、 :l 7.8、 I L
Oat、 1 G虐0.P、?2S)らによって発表
されている。しかし、高効率の太陽電池ないしは電気I
f#性の優れたデバイスのためのシリ冨ン膜の製造条件
については明らかにされていない。
率のものを製造するためKは、従来は、1パッチ1時間
前後の時間を必要としていた。これは従来の7そル7ア
スシリーンの成膜法では成膜速度を上げると、膜の光電
特性の悪いものしか得られなかったからである。アモル
ファスシリコン太陽電池の低価格化には、さらに製造時
間を短縮化する必要がある。高速成膜の原料として高次
シラン(81m H**−4−x (n≧2))が有望
であることがB、 A、 8cott (B、 A、
5aott 、他@ ’Glovdiacharg4p
r@paration @f amorphow
hydrogenated sillconfrom
higher 511mm5 ” * ムpp1
.Pbym、 L*tt、 :l 7.8、 I L
Oat、 1 G虐0.P、?2S)らによって発表
されている。しかし、高効率の太陽電池ないしは電気I
f#性の優れたデバイスのためのシリ冨ン膜の製造条件
については明らかにされていない。
この発明は、上述の点にかんがみなされたもので、ジシ
ラン(81111g )等高次シランを用いて特性のよ
いデバイスを褥る成膜条件を提供することを目的とする
ものである。以下、この発明につい流〜交流電圧が放電
電源3から印加される。さらに、パイレックス、ガラス
、シリフンウニ77−。
ラン(81111g )等高次シランを用いて特性のよ
いデバイスを褥る成膜条件を提供することを目的とする
ものである。以下、この発明につい流〜交流電圧が放電
電源3から印加される。さらに、パイレックス、ガラス
、シリフンウニ77−。
ステンレス板等が載せられ(下向き等の鳩舎には止め金
^等でii+*され)加熱される基板加熱手段4を有し
、′放電電ll12の近傍に形成された放電領域Sに原
料ガスが供給される原料供給手段6とチャンバー1内を
排気する排気手段TがチャンバーIK*統されている。
^等でii+*され)加熱される基板加熱手段4を有し
、′放電電ll12の近傍に形成された放電領域Sに原
料ガスが供給される原料供給手段6とチャンバー1内を
排気する排気手段TがチャンバーIK*統されている。
この他、必l!に応じて放電電極2と基板加熱手R4の
間にアミ状またはパンチング板のシールド電極、減圧チ
ャンバー側WK真空ゲージ、観察窓、放電用フィラメン
ト等が設けられている。このような装置の内にジシラン
等高次シランを導入して、放電を開始し、放電電力を上
昇して行くとき、膜の成長速度は漸増し、脣定の電力(
特性放電電力と呼ぶ)からさらに放電電力を増すと成長
速度ははx一定となることを見出した。
間にアミ状またはパンチング板のシールド電極、減圧チ
ャンバー側WK真空ゲージ、観察窓、放電用フィラメン
ト等が設けられている。このような装置の内にジシラン
等高次シランを導入して、放電を開始し、放電電力を上
昇して行くとき、膜の成長速度は漸増し、脣定の電力(
特性放電電力と呼ぶ)からさらに放電電力を増すと成長
速度ははx一定となることを見出した。
jlE2図は100チジシランを原料ガスとして用いた
アモルファスシリフン膜の成長速度のデータの一例を示
すものである。第2wAで横軸は放電電力/流量(w/
(co/win) )、縦軸は成長速度/流量(X/
ce )であり、01口、◇印はそれぞれ流量が36.
32m 80 cc/m1mのときを示す。
アモルファスシリフン膜の成長速度のデータの一例を示
すものである。第2wAで横軸は放電電力/流量(w/
(co/win) )、縦軸は成長速度/流量(X/
ce )であり、01口、◇印はそれぞれ流量が36.
32m 80 cc/m1mのときを示す。
籐2図はガス流量をパラメータとしているが、特性放電
電力と思われる電力以上では一定ガス流量に対して、そ
のガス流量で決まるfir一定の成長速度を示している
e l z It icおいて、各種条件のデータが#
tX−電の一線の近傍に集中している。
電力と思われる電力以上では一定ガス流量に対して、そ
のガス流量で決まるfir一定の成長速度を示している
e l z It icおいて、各種条件のデータが#
tX−電の一線の近傍に集中している。
このときは、II#性款電電力は特性放電電力を与える
流量KPIX比例することを示し、これを0.18W/
(ee/m1m)とすることが妥当である。この成長速
度の増加に対して得られたシリコン膜の光導霞度がどの
ように変化するかを第3図から見てみる。
流量KPIX比例することを示し、これを0.18W/
(ee/m1m)とすることが妥当である。この成長速
度の増加に対して得られたシリコン膜の光導霞度がどの
ように変化するかを第3図から見てみる。
第3図では、横軸は第2@と同じであり、縦軸は光導霞
度(0/@m)をとっである、この図から分るよ5に、
放電電力を増加して膜の成長速度が増加したための著し
い光導霞度の低下は見られないばかりか増加の領内さえ
見られる。そして、得られた膜は主として81H(七ノ
ハイドツイド)の形で水嵩を會む74ルフ7スシリフン
膜であることが赤外吸収等の手段で確められた。
度(0/@m)をとっである、この図から分るよ5に、
放電電力を増加して膜の成長速度が増加したための著し
い光導霞度の低下は見られないばかりか増加の領内さえ
見られる。そして、得られた膜は主として81H(七ノ
ハイドツイド)の形で水嵩を會む74ルフ7スシリフン
膜であることが赤外吸収等の手段で確められた。
従来、モノシランガスのグー−放電分解またはシリフン
の叉応性スパッタによるアモルファスシリフン膜の成長
では、放電電力の増加はこの光導霞度を低下させるので
、棗質真の生成によくないといりことか定説であった。
の叉応性スパッタによるアモルファスシリフン膜の成長
では、放電電力の増加はこの光導霞度を低下させるので
、棗質真の生成によくないといりことか定説であった。
しかし、高次シランの分解においては、この定説は有効
でないことが分った。上記の実施例では、同一流量のモ
ノシランからの7そル7アスシリフン朧の成長速度の約
5倍の成長速度が光導霞度の低下を伴わすに得られてい
る。これは太陽電池等の光電変換素子または電界効果ト
ランジスタのような電界効果素子が、光電特性または電
気特性を犠牲にすることなく、従来より5倍の速さで製
造可能であることを示している。
でないことが分った。上記の実施例では、同一流量のモ
ノシランからの7そル7アスシリフン朧の成長速度の約
5倍の成長速度が光導霞度の低下を伴わすに得られてい
る。これは太陽電池等の光電変換素子または電界効果ト
ランジスタのような電界効果素子が、光電特性または電
気特性を犠牲にすることなく、従来より5倍の速さで製
造可能であることを示している。
この発明の成長条件を用いた不純物のドーピング特性を
調べた結果を第4図に示す。用いた放電電力は、第2図
に示される特性放電電力の約3倍寸ある。n形不純物と
して燐を用い、不義物源としてP Hsを用いた。p形
不純物として硼素を用い、不純物源はBAH@である。
調べた結果を第4図に示す。用いた放電電力は、第2図
に示される特性放電電力の約3倍寸ある。n形不純物と
して燐を用い、不義物源としてP Hsを用いた。p形
不純物として硼素を用い、不純物源はBAH@である。
ジシラン流量は約20、Occ/mim 、放電電力約
10W、基板温度300℃であり、曲線σ櫨は光照射し
ないときの生成膜の導電度で、ドーピング特性の指標と
なり、−纏Δσ?hはドーピングによる光電特性の変化
の指標となる。ここで得られたドーピング効率は、モノ
シランの場合の典鳳何より暴くなく 、 I O−4〜
] 0−’の領置でB廊H・をドーピングしたときの方
がノンドープのと會より晴導1!lが小さくなる傾向も
モノシランの場合とよ(似ている。しかし、光導霞度の
B、H,添加による低下は約1桁以下であり、10″4
以上のPH,添加により光導霞度は約1桁増加している
ところがモノシランの場合よりも嵐好な特性である。
10W、基板温度300℃であり、曲線σ櫨は光照射し
ないときの生成膜の導電度で、ドーピング特性の指標と
なり、−纏Δσ?hはドーピングによる光電特性の変化
の指標となる。ここで得られたドーピング効率は、モノ
シランの場合の典鳳何より暴くなく 、 I O−4〜
] 0−’の領置でB廊H・をドーピングしたときの方
がノンドープのと會より晴導1!lが小さくなる傾向も
モノシランの場合とよ(似ている。しかし、光導霞度の
B、H,添加による低下は約1桁以下であり、10″4
以上のPH,添加により光導霞度は約1桁増加している
ところがモノシランの場合よりも嵐好な特性である。
第4図のドーピングデータを利用して第5図に断面を示
すような太陽電池を作成した。この図で、11はガラス
層、12は8nO重層、1sはp+層(!Is)!@/
81mHs−0,3%、 70 ! ) 、 14
it l 層(不純物添加なし、yoool )、1
sはn層(PHs7’ Sls Hs −10%、g
oon)、1@tt金属薄膜である。1T、1・は中出
力、−出力を示す。
すような太陽電池を作成した。この図で、11はガラス
層、12は8nO重層、1sはp+層(!Is)!@/
81mHs−0,3%、 70 ! ) 、 14
it l 層(不純物添加なし、yoool )、1
sはn層(PHs7’ Sls Hs −10%、g
oon)、1@tt金属薄膜である。1T、1・は中出
力、−出力を示す。
第5図の太陽電池の特性な第6図に示す。AM】スプク
トラムe 69.2 m W/ am”強度のソーラ
ーシュ4レータ下で、第5図に示すようなq#性を示し
、最高5491の変換効率が得られた。
トラムe 69.2 m W/ am”強度のソーラ
ーシュ4レータ下で、第5図に示すようなq#性を示し
、最高5491の変換効率が得られた。
また、同じく第7図の構造を示す電界効果トランジスタ
を作成した。第7図で、21はガラス基板、22.23
はN1畔の金属からなるソース。
を作成した。第7図で、21はガラス基板、22.23
はN1畔の金属からなるソース。
ドレイン、24は高次シランから成長したシリコン膜、
2sは絶輯膜、2・はゲートを示す。この・電界効果ト
ランジスタでは、5桁の電−変化を示す夷好な伝達特性
を有するものが得られた。しかも短時間で製造すること
ができた。
2sは絶輯膜、2・はゲートを示す。この・電界効果ト
ランジスタでは、5桁の電−変化を示す夷好な伝達特性
を有するものが得られた。しかも短時間で製造すること
ができた。
さらに、第5図に示す太陽電池の五層14を10−4以
下の割合のBAH@を加えた高次シランで成長させた場
合、変換効率がさらに6−まで向上した。
下の割合のBAH@を加えた高次シランで成長させた場
合、変換効率がさらに6−まで向上した。
また、第7図に示す電界効果トランジスタのアモルファ
スシリコン膜として10−4〜10−1のBmHsを加
えた高次シランで成長させた膜を用いる場合は、従来の
モノシランの場合とは違って伝達フンダクタンスの大幅
な低下を伴わないでゲートしきい値電圧をはy正負対称
な値、に調整することができ、さらに電流変化範囲を6
桁とすることができ−flimKili!@ L?、:
! 5 K、2゜0.。21.7シランにホウ素を含む
ガスを混入して成長させてシリコン膜を構成したつで、
特性のよい充電素子。
スシリコン膜として10−4〜10−1のBmHsを加
えた高次シランで成長させた膜を用いる場合は、従来の
モノシランの場合とは違って伝達フンダクタンスの大幅
な低下を伴わないでゲートしきい値電圧をはy正負対称
な値、に調整することができ、さらに電流変化範囲を6
桁とすることができ−flimKili!@ L?、:
! 5 K、2゜0.。21.7シランにホウ素を含む
ガスを混入して成長させてシリコン膜を構成したつで、
特性のよい充電素子。
電界効果素子を得ることがで幹る利点を有する。
jlllllはこの発−の製造に用いる装置の一例を示
す断爾略図、第2図はこの発明の1理説明のための図で
、ジシランを原料ガスとして用いた7モル77スシリツ
ン膜の成長速度とデータ例の図、菖3図は同じく放電電
力に対する光導霞度の変化を示す図、第4図はこの発明
による不純物のドーピング特性を示す図、第S図は第4
図のドーピング特性を利用して製作した太陽電池の断面
図、第6111t第5図の太陽電池の出力特性図、第7
図はこの発@により製作した電界効果トランジスタの断
藺図である。 図中、1はチャンバー、2は放電電極、Sは放電電源、
4は基板加熱手段、Sは放電領域、6は原料供給手段、
Tは排気手段、11はガラス層。 12はSn0m層、13はp中層、14は1層、15は
n層、16は金属薄膜、ITは中出力、1魯は一出力で
ある。 指定代理人電子技術総合研究所長・等々カ・第1図 第2図 特性放電横力l流1 第3図 0.1 02 04 0.60J31
2斂鴬膚力/減量(W/(cumr+1) −第4図 一日2H&/512H6PHz/Sz Hi−第5図 第6図 第7図 1事件の表示 昭和57年脅許lI第!/970量 2発明の名称 ホウ素を素置したシリコン薄膜 3補正をする者 事件との関係 豐許出−人 東京都千代田区霞が関1丁目3番1号 4指定代理人 茨城県新治郡桜村梅園1丁目1番4号 0035工業技術院 電子技術総合研究所長 等々力 暴 細工の層重 1Illl書の発鳴の#細な説明の―および図−〇6
輸正の内容 (1)@−寄書中l、LjQ/−行の「この発明に用い
る装置を」を「この発明に用いる装置例を」と訂正する
。 (2) 同、第3頁1s7を行の116. SL 8
0 cc/win Jを6−4.12.8s 82 c
c/win Jと訂正する。 (3) 同、lIiダ頁15行のr 0.18」をr
o、 454と訂正する。 (4) 同、第!; I 11N17行のr !O,O
cc/min Jを18.OQC/1ain Jと訂正
する。 (6) 同、第6頁第13行のr (11sHs/8
isHs −0,8)」と訂正する。 (6)同、第6頁II /R15行のr (f’Hs/
8isHs−10%する。 (7) 同、第7頁嬉3行のr[Iを「N1」と訂正
する。 (8) 図面のII 2.3.ダ、6図を別紙のよう
に訂正する。 ル 1 図 ;T’2!Q 特a取tz力/清量 庖電n力/清量(WAcct−と−一 )3図 0.25 0.5 1 1.522.5 5取電a
力151.量(W/(cczmtnl)−ル 4 図 4−92H,/S、2H@PH,/ S、2H,−+ル
5 図
す断爾略図、第2図はこの発明の1理説明のための図で
、ジシランを原料ガスとして用いた7モル77スシリツ
ン膜の成長速度とデータ例の図、菖3図は同じく放電電
力に対する光導霞度の変化を示す図、第4図はこの発明
による不純物のドーピング特性を示す図、第S図は第4
図のドーピング特性を利用して製作した太陽電池の断面
図、第6111t第5図の太陽電池の出力特性図、第7
図はこの発@により製作した電界効果トランジスタの断
藺図である。 図中、1はチャンバー、2は放電電極、Sは放電電源、
4は基板加熱手段、Sは放電領域、6は原料供給手段、
Tは排気手段、11はガラス層。 12はSn0m層、13はp中層、14は1層、15は
n層、16は金属薄膜、ITは中出力、1魯は一出力で
ある。 指定代理人電子技術総合研究所長・等々カ・第1図 第2図 特性放電横力l流1 第3図 0.1 02 04 0.60J31
2斂鴬膚力/減量(W/(cumr+1) −第4図 一日2H&/512H6PHz/Sz Hi−第5図 第6図 第7図 1事件の表示 昭和57年脅許lI第!/970量 2発明の名称 ホウ素を素置したシリコン薄膜 3補正をする者 事件との関係 豐許出−人 東京都千代田区霞が関1丁目3番1号 4指定代理人 茨城県新治郡桜村梅園1丁目1番4号 0035工業技術院 電子技術総合研究所長 等々力 暴 細工の層重 1Illl書の発鳴の#細な説明の―および図−〇6
輸正の内容 (1)@−寄書中l、LjQ/−行の「この発明に用い
る装置を」を「この発明に用いる装置例を」と訂正する
。 (2) 同、第3頁1s7を行の116. SL 8
0 cc/win Jを6−4.12.8s 82 c
c/win Jと訂正する。 (3) 同、lIiダ頁15行のr 0.18」をr
o、 454と訂正する。 (4) 同、第!; I 11N17行のr !O,O
cc/min Jを18.OQC/1ain Jと訂正
する。 (6) 同、第6頁第13行のr (11sHs/8
isHs −0,8)」と訂正する。 (6)同、第6頁II /R15行のr (f’Hs/
8isHs−10%する。 (7) 同、第7頁嬉3行のr[Iを「N1」と訂正
する。 (8) 図面のII 2.3.ダ、6図を別紙のよう
に訂正する。 ル 1 図 ;T’2!Q 特a取tz力/清量 庖電n力/清量(WAcct−と−一 )3図 0.25 0.5 1 1.522.5 5取電a
力151.量(W/(cczmtnl)−ル 4 図 4−92H,/S、2H@PH,/ S、2H,−+ル
5 図
Claims (1)
- 高次シランにホウ素を含むガスを混入して成長させ構成
したことを特徴とするホウ素を含有したシリコン薄膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57051970A JPS58168281A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | ホウ素を含有したシリコン薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57051970A JPS58168281A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | ホウ素を含有したシリコン薄膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58168281A true JPS58168281A (ja) | 1983-10-04 |
JPH0370389B2 JPH0370389B2 (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=12901723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57051970A Granted JPS58168281A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | ホウ素を含有したシリコン薄膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58168281A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6193675A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
US4957773A (en) * | 1989-02-13 | 1990-09-18 | Syracuse University | Deposition of boron-containing films from decaborane |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56122122A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | Manufacture of amorphous semiconductor |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP57051970A patent/JPS58168281A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56122122A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | Manufacture of amorphous semiconductor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6193675A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
US4957773A (en) * | 1989-02-13 | 1990-09-18 | Syracuse University | Deposition of boron-containing films from decaborane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0370389B2 (ja) | 1991-11-07 |
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