JPS58180017A - 半導体薄膜の製造方法 - Google Patents
半導体薄膜の製造方法Info
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- JPS58180017A JPS58180017A JP57061764A JP6176482A JPS58180017A JP S58180017 A JPS58180017 A JP S58180017A JP 57061764 A JP57061764 A JP 57061764A JP 6176482 A JP6176482 A JP 6176482A JP S58180017 A JPS58180017 A JP S58180017A
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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】
本発明は、シリコンやゲルマニウムを含む溶融原料にガ
スを噴射などして霧状にし、基板に堆積させて半導体薄
膜を製造する方法に関するものである。
スを噴射などして霧状にし、基板に堆積させて半導体薄
膜を製造する方法に関するものである。
従来シリコン等の薄膜を得るにはシラン等のガスを加熱
された基板上で分解堆積させるＣＶＤ法や結晶シリコン
をアル、ボン等のガスによりスパッタリングし、基板上
に堆積させる方法といった原簿膜が得られるが、製膜速
度が遅く、せいぜい１００Ａ／８程度である。またいわ
ゆるクラスターイオンビーム法としである程度の原子集
団（例えば原子が１０００個）を形成し、これをイオン
化、加速して薄膜を得る方法が検討されている。
された基板上で分解堆積させるＣＶＤ法や結晶シリコン
をアル、ボン等のガスによりスパッタリングし、基板上
に堆積させる方法といった原簿膜が得られるが、製膜速
度が遅く、せいぜい１００Ａ／８程度である。またいわ
ゆるクラスターイオンビーム法としである程度の原子集
団（例えば原子が１０００個）を形成し、これをイオン
化、加速して薄膜を得る方法が検討されている。
この方法によれば堆積速度に格段に増加するが。
イオン化のだめの比較的複雑な電極構造が必要であり、
イオン化の丸めのフィラメント等が動作するためには１
０°ＩＴｏｒｒ程度の真空を必要とする欠点がある。ま
た別の方法として溶融原料全高速回転する冷却された銅
ブロックに噴射して急冷薄膜化するいわゆるスプラット
クーリング法がある。
イオン化の丸めのフィラメント等が動作するためには１
０°ＩＴｏｒｒ程度の真空を必要とする欠点がある。ま
た別の方法として溶融原料全高速回転する冷却された銅
ブロックに噴射して急冷薄膜化するいわゆるスプラット
クーリング法がある。
この方法は磁性材料等についてはある程度成功している
がシリコン等の半導体についてに良い結果が得られてい
ない。具体的には平滑なフィルムがを提供することにあ
る。
がシリコン等の半導体についてに良い結果が得られてい
ない。具体的には平滑なフィルムがを提供することにあ
る。
本発明はＣＶＤ法やスパッタリング法の堆積速度が遅い
という欠点を除き、しかも純度が高く。
という欠点を除き、しかも純度が高く。
比較的簡単な構造の装置によシ製作出来る方法を提供す
ることにある。
ることにある。
そのためにスプラットクーリング法の最重要過程である
急冷による高速薄膜化という考えではなく、微粒子化に
よシ高速に薄膜を形成する点が本発明の一要素となって
いる。微粒子化の方法としては溶融原料へのガスの噴射
、パルス状の圧力印加、超音波の印加等の手段がある。
急冷による高速薄膜化という考えではなく、微粒子化に
よシ高速に薄膜を形成する点が本発明の一要素となって
いる。微粒子化の方法としては溶融原料へのガスの噴射
、パルス状の圧力印加、超音波の印加等の手段がある。
また、これらの手段を併用しても良い。たとえば、パル
ス状圧力を噴射ガスに重畳、或いは超音波を噴射ガスに
この場合ガスとしては不活性ガスをはじめ、各種原料ガ
スを利用することが出来、不純物のドーピング等、積極
的にガスを利用する点４重要である。この種のガスとし
ては水素、シラン（ＳｉＨ，。
ス状圧力を噴射ガスに重畳、或いは超音波を噴射ガスに
この場合ガスとしては不活性ガスをはじめ、各種原料ガ
スを利用することが出来、不純物のドーピング等、積極
的にガスを利用する点４重要である。この種のガスとし
ては水素、シラン（ＳｉＨ，。
”＊ Ｈａ 等） ｓメタン、エタン、プロパン、エチ
レン、プロピレン、アセチレン等の鎖状炭化水素。
レン、プロピレン、アセチレン等の鎖状炭化水素。
ベンゼン等の芳香族炭化水素、ゲルマン（ＧｅＨ４等）
、アルゴン等不活性ガス、窒素、酸素、アンモニア、ホ
スフィン、ジボラン等をあげることができる。これらの
成分元素を薄膜中に含有せしめＣ以上となす。溶液状態
のままで基板に到着して加熱は本発明の目的の達成に難
点が生ずる。加、を−て噴射ガス中または雰囲気ガス中
に所望の不純物を添加すると溶液微粒子が形成され基板
に到着するまでの間に微粒子中に拡散均一化され、膜の
特性の制御が出来るととも忙、原料溶液全体に所望の不
純物を添加しないから添加物や添加量を変える場合極め
て短時間に特性の変更が出来１例えばｐ−ｎ接合の形成
が容易に行なえることになる。
、アルゴン等不活性ガス、窒素、酸素、アンモニア、ホ
スフィン、ジボラン等をあげることができる。これらの
成分元素を薄膜中に含有せしめＣ以上となす。溶液状態
のままで基板に到着して加熱は本発明の目的の達成に難
点が生ずる。加、を−て噴射ガス中または雰囲気ガス中
に所望の不純物を添加すると溶液微粒子が形成され基板
に到着するまでの間に微粒子中に拡散均一化され、膜の
特性の制御が出来るととも忙、原料溶液全体に所望の不
純物を添加しないから添加物や添加量を変える場合極め
て短時間に特性の変更が出来１例えばｐ−ｎ接合の形成
が容易に行なえることになる。
たとえば、ＰＨ，やＢｘＨａ等の■族又は■族元素を含
む化合物の気体を照射ガス中または別個に半導体薄膜に
混入せしめれば良い。或りはＧａやｓｂ等の■族又は■
族の元素を加熱蒸発させ半導体薄膜に混入せしめて龜良
い。
む化合物の気体を照射ガス中または別個に半導体薄膜に
混入せしめれば良い。或りはＧａやｓｂ等の■族又は■
族の元素を加熱蒸発させ半導体薄膜に混入せしめて龜良
い。
また基板を加熱しておくことにより膜の結晶性を上げる
ことが出来、光電特性も向上する６通常２００Ｃ〜７０
０ｃの範囲となしている。
ことが出来、光電特性も向上する６通常２００Ｃ〜７０
０ｃの範囲となしている。
噴射ガスとして水素や水素を含むガスを用いる場合とか
これらのガスを含む不活性ガス等を用いる場合ガスを前
もって高温に加熱しておくことによシ、溶液の温度を下
げることなく微粒子化出来るとともに水素が微粒子の酸
化を防ぐとともに。
これらのガスを含む不活性ガス等を用いる場合ガスを前
もって高温に加熱しておくことによシ、溶液の温度を下
げることなく微粒子化出来るとともに水素が微粒子の酸
化を防ぐとともに。
膜中に取込まれて粒界やダングリングボンドに結合して
電気的特性が向上するという長所もある。
電気的特性が向上するという長所もある。
実施例 １
第１図は本発明の実施例′ｆｒ：説明するための装置の
図である。Ａｒガス噴射により溶融シリコンを微粒子化
してガラス基板に被着する方法を示す。
図である。Ａｒガス噴射により溶融シリコンを微粒子化
してガラス基板に被着する方法を示す。
基板１は基板ホルダ２に固定され、ヒータ３によって６
００Ｃに加熱した。原料のシリコン５はグラファイトの
内部に石英ルツボ金入れた６の容器内でヒータ８によっ
て加熱融解され、パイプを通して４０ノメル部分と連結
されている。４０部分の液面は６の溶器を上下して一定
となる様に調整する。微粒子化するためにＡｒガスを用
い、シリコンの固化を防ぐため７のヒータによって約１
４００Ｃに加熱した。ノズルの径は約３０μｍでＡｒガ
ス１７は２ Ｋｆ／ ３ ”に加圧されている。
００Ｃに加熱した。原料のシリコン５はグラファイトの
内部に石英ルツボ金入れた６の容器内でヒータ８によっ
て加熱融解され、パイプを通して４０ノメル部分と連結
されている。４０部分の液面は６の溶器を上下して一定
となる様に調整する。微粒子化するためにＡｒガスを用
い、シリコンの固化を防ぐため７のヒータによって約１
４００Ｃに加熱した。ノズルの径は約３０μｍでＡｒガ
ス１７は２ Ｋｆ／ ３ ”に加圧されている。
６の高さを調整してシリコンが霧状に微粒子化する様に
した。ノズルは熱による変形を防ぐためシリコン溶液が
接触する部分は石英とし、ノズル内この様な条件下で１
の基板上に７０ ＯＡ／Ｓの速度でシリコン薄膜を形成
することが出来た。約１分間で４μｍのシリコン膜が得
られ、その表面も鏡面に近い平滑なものであった。
した。ノズルは熱による変形を防ぐためシリコン溶液が
接触する部分は石英とし、ノズル内この様な条件下で１
の基板上に７０ ＯＡ／Ｓの速度でシリコン薄膜を形成
することが出来た。約１分間で４μｍのシリコン膜が得
られ、その表面も鏡面に近い平滑なものであった。
実施例 ２
第２図は本発明に基づいきキリフキの原理を利用し、か
つ超音波を重畳することによシ微粒子化を促進する様に
してゲルマニウム薄膜を得る例を細管４をいわゆるキリ
フキの構造に配置し、１５のガス導入口から水素ガスを
１０〜／α２の圧力で導入する。また１４の超音波トラ
ンスデユーサで３０ＫＨｚの超音波を印加する。１１の
細管はゲルマニウムの同化を防ぐため９のヒータで９８
０Ｃに加熱した。４の細管は水素の反応性を上げるため
８の端子を通しヤ直接通電によシ約１９０００に加熱し
た。この様な条件に設定するとゲルマニウム微粒子化さ
れて基板１に向って噴射される。
つ超音波を重畳することによシ微粒子化を促進する様に
してゲルマニウム薄膜を得る例を細管４をいわゆるキリ
フキの構造に配置し、１５のガス導入口から水素ガスを
１０〜／α２の圧力で導入する。また１４の超音波トラ
ンスデユーサで３０ＫＨｚの超音波を印加する。１１の
細管はゲルマニウムの同化を防ぐため９のヒータで９８
０Ｃに加熱した。４の細管は水素の反応性を上げるため
８の端子を通しヤ直接通電によシ約１９０００に加熱し
た。この様な条件に設定するとゲルマニウム微粒子化さ
れて基板１に向って噴射される。
微粒子が固体化するのを防ぐため１２０石英板をヒータ
１０により１４ｏｏｃに加熱した。この様にすると基板
１の上に平滑で光沢のある厚さ１５μｍゲルマニウム薄
膜を約５分間で形成することが出来た。またこのゲルマ
ニウム膜は小量の水素を含み、その電気的特性は水素を
含まない膜よりすぐれていた。すなわち比抵抗が低く、
かつ光導を度が高かった。
１０により１４ｏｏｃに加熱した。この様にすると基板
１の上に平滑で光沢のある厚さ１５μｍゲルマニウム薄
膜を約５分間で形成することが出来た。またこのゲルマ
ニウム膜は小量の水素を含み、その電気的特性は水素を
含まない膜よりすぐれていた。すなわち比抵抗が低く、
かつ光導を度が高かった。
また水素ガス中にＰＨ，や馬Ｈ６といった導電性制御の
ためのガスを微量混入すると極めて効率良く膜中にＰ−
？Ｂが導入、活性化され、導電度の制御が出来た。この
方法によるＰ−？Ｂの導入はＰＨ，やＢ、Ｈ，の水素ガ
ス中への混入を開始または停止すればｉｏｏｍｉ程度で
膜中へのＰやＢの導入開始または導入停止が出来ること
が判明した。
ためのガスを微量混入すると極めて効率良く膜中にＰ−
？Ｂが導入、活性化され、導電度の制御が出来た。この
方法によるＰ−？Ｂの導入はＰＨ，やＢ、Ｈ，の水素ガ
ス中への混入を開始または停止すればｉｏｏｍｉ程度で
膜中へのＰやＢの導入開始または導入停止が出来ること
が判明した。
そのためＰＨ，やＢ、Ｈ，を切換へて導入することによ
り容易にｐ −ｎ接合を形成することが出来た。
り容易にｐ −ｎ接合を形成することが出来た。
実施例 ３
第３図は本発明の別な実施例を示す。超音波を用いて溶
融原料を直接微粒子化する実施例である。
融原料を直接微粒子化する実施例である。
基板１はヒータ３により加熱された基板ホルダ２に固定
される。シリコンは石英ルツボ４に入れ８のヒータによ
り加熱融解される。石英ルツボ４の底部には石英ロッド
が付いておシ、その端に超音波トランスデユーサ７が密
着させである。またトランスデユーサ７を熱から保護す
るため６の水管により冷却されている。溶融シリコ７’
ｔ１４８０Ｃに保ち２５ＫＨ１の超音波を利用すること
によシ微粒子シリコンが得られた。この場合１５の真空
容器はターボ分子ポンプ１６によＦ） １０−”ｆｏｒ
ｔ程度に保たれた。この様にすると発生した微粒子シリ
コンは基板１に効率よく到達し８０Ａ／Ｓ程度の膜形成
速度が得られた。この様に直接超音波により微粒子化す
ると雰囲気中にガスを多量に導入する必要が無いため、
ルツボ９および１２に設小さくてすむ長所もある。
される。シリコンは石英ルツボ４に入れ８のヒータによ
り加熱融解される。石英ルツボ４の底部には石英ロッド
が付いておシ、その端に超音波トランスデユーサ７が密
着させである。またトランスデユーサ７を熱から保護す
るため６の水管により冷却されている。溶融シリコ７’
ｔ１４８０Ｃに保ち２５ＫＨ１の超音波を利用すること
によシ微粒子シリコンが得られた。この場合１５の真空
容器はターボ分子ポンプ１６によＦ） １０−”ｆｏｒ
ｔ程度に保たれた。この様にすると発生した微粒子シリ
コンは基板１に効率よく到達し８０Ａ／Ｓ程度の膜形成
速度が得られた。この様に直接超音波により微粒子化す
ると雰囲気中にガスを多量に導入する必要が無いため、
ルツボ９および１２に設小さくてすむ長所もある。
以上説明し丸ごとく本発明によればＣＶＤやスバッタリ
ング法に比べて格段に速い製膜速度が得られ、しかもそ
の特性はＣＶＤ法等と同等以上であるという特長かたし
かめられた。しかも従来の高速製膜法であったスプラッ
トクール法により作製した薄膜にくらべて平滑で、電気
的特性もすぐれていることが実証された。
ング法に比べて格段に速い製膜速度が得られ、しかもそ
の特性はＣＶＤ法等と同等以上であるという特長かたし
かめられた。しかも従来の高速製膜法であったスプラッ
トクール法により作製した薄膜にくらべて平滑で、電気
的特性もすぐれていることが実証された。
第１図〜第３図は各々本発明によるシリコンやゲルマニ
ウムを含む薄膜を製造する装置の断面図７．８・・・ヒ
ーター、９・・・真空容器、１７・・・希ガス流、１０
・・・排気口。 特□８．い工業技術院長 石 坂
誠 − 舅 １ 図 第 Ｚ 図 ／／ １３ ｆ）３ 図
ウムを含む薄膜を製造する装置の断面図７．８・・・ヒ
ーター、９・・・真空容器、１７・・・希ガス流、１０
・・・排気口。 特□８．い工業技術院長 石 坂
誠 − 舅 １ 図 第 Ｚ 図 ／／ １３ ｆ）３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコン又はゲルマニウムを少なくとも含有する半
導体材料を溶融し、これを霧状となして所定の基板上に
半導体薄膜を堆積させることを特徴とする半導体薄膜の
製造方法。 ２、前記半導体の溶融原料を霧状とせしむるに前記溶融
原料へのガス噴射、溶融原料へのパルス状の圧力印加、
および溶融原料への超音波の印加の各手段のうちの少な
くとも一考を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の半導体薄膜の製造方法。 ３、前記溶融原料へのガス噴射に際して、使用ガスは水
素、シラン、鎖状炭化水素、芳香族炭化水素、ゲルマン
、不活性ガス、酸素、アンモニア、ホスフィンおよびジ
ボランの群から選ばれた少なくとも一考を含有するガス
なることｔ特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導
体薄膜の製造方法。 ４、特許請求の範囲第３項記載の半導体薄膜の製造方法
において、このガスを前もって２００Ｃ以上に加熱して
用いることｔ−特徴とする半導体薄膜の製造方法。 ５、％許請求の範囲第１項から第４項に記載された半導
体薄膜の製造方法において半導体薄膜の電導形制御のた
めに■族または■族元素を含む化合物気体を照射ガス中
または別個に混入したことを特徴とする半導体薄膜の製
造方法。 ６、特許請求の範囲第１項から第４項に記載された半導
体薄膜の製造方法において、電導形制御のために■族ま
たは■族の元素を加熱蒸発させ。 該半導体薄膜中に混合させることｔ−特徴とする半導体
薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57061764A JPS58180017A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 半導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57061764A JPS58180017A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 半導体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180017A true JPS58180017A (ja) | 1983-10-21 |
Family
ID=13180518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57061764A Pending JPS58180017A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 半導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58180017A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002058129A1 (fr) * | 2001-01-18 | 2002-07-25 | Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko | Film fin ferroélectrique, film fin de métal ou film fin d'oxyde, procédé et dispositif d'élaboration correspondant, et dispositif électrique ou électronique utilisant ledit film fin |
| WO2002058141A1 (fr) * | 2001-01-18 | 2002-07-25 | Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko | Carburateur, dispositifs de divers types utilisant ce carburateur et procede de vaporisation |
| CN105671474A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 李光武 | 制造半导体基片的方法和装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5275271A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid phase epitaxial growth method |
| JPS52127482A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for liquid phase crystal growth |
-
1982
- 1982-04-15 JP JP57061764A patent/JPS58180017A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS52127482A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for liquid phase crystal growth |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002058129A1 (fr) * | 2001-01-18 | 2002-07-25 | Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko | Film fin ferroélectrique, film fin de métal ou film fin d'oxyde, procédé et dispositif d'élaboration correspondant, et dispositif électrique ou électronique utilisant ledit film fin |
| WO2002058141A1 (fr) * | 2001-01-18 | 2002-07-25 | Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko | Carburateur, dispositifs de divers types utilisant ce carburateur et procede de vaporisation |
| US7246796B2 (en) | 2001-01-18 | 2007-07-24 | Masayuki Toda | Carburetor, various types of devices using the carburetor, and method of vaporization |
| US7673856B2 (en) | 2001-01-18 | 2010-03-09 | Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko | Vaporizer and various devices using the same and an associated vaporizing method |
| CN105671474A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 李光武 | 制造半导体基片的方法和装置 |
| KR20180123694A (ko) * | 2016-03-18 | 2018-11-19 | 홍 웨 예스 엔지니어링 테크놀로지 리서치 인스티튜트 코., 엘티디. | 반도체칩 제조의 방법과 장치 |
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