JPS59179151A - 非晶質薄膜の製法 - Google Patents
非晶質薄膜の製法Info
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- JPS59179151A JPS59179151A JP58052662A JP5266283A JPS59179151A JP S59179151 A JPS59179151 A JP S59179151A JP 58052662 A JP58052662 A JP 58052662A JP 5266283 A JP5266283 A JP 5266283A JP S59179151 A JPS59179151 A JP S59179151A
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- energy
- gas
- glow discharge
- forming
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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 Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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】
本発明は非晶質薄膜の製法に関し、特に蔦速製膜でかつ
電気特性の良好な非晶質シリコン（以下α−５＜と略称
する）薄膜の製法に関する。
電気特性の良好な非晶質シリコン（以下α−５＜と略称
する）薄膜の製法に関する。
α−８ｉ薄膜は近年よく研究されておシ、太陽電池や感
光ドラムをはじめ、画像読取装置の走査回路、画像表示
デバイスの駆動回路等への利用が考えられている。
光ドラムをはじめ、画像読取装置の走査回路、画像表示
デバイスの駆動回路等への利用が考えられている。
α−８ｉ薄膜の作成は、通常、 グロー放電、スパッタ
リング、ＣＶＤ （ａｈｅｍｉａ：ｊ’ｊ；；！５：ｏ
ｓｉｔｉｏｎ） 、フォトＣＶＤ （ｐｈｏｔｏｉｎ
ｄｙｇｄ ｃｈｇｔｎｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）等の方法によシ行なわれるが、被膜の形
成速度、即ち成膜速度は数Ａ ／ ｓｅｃ以下と遅いも
のであった。成膜速度を大にするため蒸着、イオンプレ
ーテング等の手法も検討されているが、この場合、光電
特性に関する膜質が不良となシ、先に述べたデバイスに
そのまま用いることはできない。それ故、現在は成膜速
度を犠牲にし、グロー放電により成膜速度を５Ｘ／ｓｅ
ｃ以下としているのが実情である。
リング、ＣＶＤ （ａｈｅｍｉａ：ｊ’ｊ；；！５：ｏ
ｓｉｔｉｏｎ） 、フォトＣＶＤ （ｐｈｏｔｏｉｎ
ｄｙｇｄ ｃｈｇｔｎｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）等の方法によシ行なわれるが、被膜の形
成速度、即ち成膜速度は数Ａ ／ ｓｅｃ以下と遅いも
のであった。成膜速度を大にするため蒸着、イオンプレ
ーテング等の手法も検討されているが、この場合、光電
特性に関する膜質が不良となシ、先に述べたデバイスに
そのまま用いることはできない。それ故、現在は成膜速
度を犠牲にし、グロー放電により成膜速度を５Ｘ／ｓｅ
ｃ以下としているのが実情である。
丑だＲＦパワーを犬にして光電特性を向上させることに
ついては特開昭５７−１８６３１９号公報に開示されて
いるが、この方法では多結晶シリコンの尚膜を形成する
ものであシ、結晶化に必要な電力は本発明において採用
されるエネルギー範囲をはるかに越えて、たとえば最低
でも８００ＫＪ／ｙＳ ｉ Ｈ４が必要である。このだ
めエネルギー的に不利となるばかシでなく、結晶化のた
めには薄膜の形成速度を低くおさえねばならず、成膜速
度の向上は到底達成できなかった。
ついては特開昭５７−１８６３１９号公報に開示されて
いるが、この方法では多結晶シリコンの尚膜を形成する
ものであシ、結晶化に必要な電力は本発明において採用
されるエネルギー範囲をはるかに越えて、たとえば最低
でも８００ＫＪ／ｙＳ ｉ Ｈ４が必要である。このだ
めエネルギー的に不利となるばかシでなく、結晶化のた
めには薄膜の形成速度を低くおさえねばならず、成膜速
度の向上は到底達成できなかった。
本発明者らは上記した従来法における問題を解決すべく
鋭意検討した結果、印加エネルギーと被膜の形成速度を
側索することにより、成膜速度を２０ Ｘ／ ｓｅｅを
越える和犬にしても、 アモルファス膜の光電性能の低
下がないばかシか、寧ろ該光電性能が向上するという驚
くべき現象を見出し本発明を完成した。
鋭意検討した結果、印加エネルギーと被膜の形成速度を
側索することにより、成膜速度を２０ Ｘ／ ｓｅｅを
越える和犬にしても、 アモルファス膜の光電性能の低
下がないばかシか、寧ろ該光電性能が向上するという驚
くべき現象を見出し本発明を完成した。
即ち、本発明は被膜形成性の気体をグロー放電によシ分
解して基板上に薄膜を形成する方法において、被膜の形
成速度が主として該気体の流量によって支配される領域
に存するように分解のだめのエネルギーを加え、かつ該
形成速度を犬にして被膜が結晶化することを妨げること
を特徴とする非晶質薄膜の製法である。
解して基板上に薄膜を形成する方法において、被膜の形
成速度が主として該気体の流量によって支配される領域
に存するように分解のだめのエネルギーを加え、かつ該
形成速度を犬にして被膜が結晶化することを妨げること
を特徴とする非晶質薄膜の製法である。
而して、本発明の方法による場合は、実施例の記載にお
いて明らかなように、例えばＳｉｎ Ｈ２ｎ＋２（ｎ＝
２まだは３）（以下ジシランと総称する）を用いる場合
において、被膜形成性の気体をグロー放電によシ分解す
る際のエネルギーを前述の領域に適合させることにより
、成膜速度が１０Ａ／ｓｅｅを越える大きい領域でも光
電特性を低下することなく、成膜し得るものである。
いて明らかなように、例えばＳｉｎ Ｈ２ｎ＋２（ｎ＝
２まだは３）（以下ジシランと総称する）を用いる場合
において、被膜形成性の気体をグロー放電によシ分解す
る際のエネルギーを前述の領域に適合させることにより
、成膜速度が１０Ａ／ｓｅｅを越える大きい領域でも光
電特性を低下することなく、成膜し得るものである。
即ち、本発明はアモルファス膜の高速形成と高性能化を
一挙に成し遂げたものであ゛る。
一挙に成し遂げたものであ゛る。
本発明において採用される被膜の形成速度が主として該
気体の流量によって支配される領域に存するための分解
のだめのエネルギーの好ましい具体的範囲を数値として
示す場合は、ジシラン１２当９６〜１００ ＫＪ 、好
ましくは１０〜１００ＫＪの範囲である。而して被膜の
形成速度を犬にして被膜が結晶化することを防止する具
体的成膜速度は６λ／ｓｅｅ以上であり、好ましくは１
０ Ａ／ ｓｅｃ以上更に好ましくはＩ Ｓ Ａ／ ｓ
ｅｃ以上である。
気体の流量によって支配される領域に存するための分解
のだめのエネルギーの好ましい具体的範囲を数値として
示す場合は、ジシラン１２当９６〜１００ ＫＪ 、好
ましくは１０〜１００ＫＪの範囲である。而して被膜の
形成速度を犬にして被膜が結晶化することを防止する具
体的成膜速度は６λ／ｓｅｅ以上であり、好ましくは１
０ Ａ／ ｓｅｃ以上更に好ましくはＩ Ｓ Ａ／ ｓ
ｅｃ以上である。
上記した被膜の形成速度が６Ａ／ｓｅｃ以下では本発明
の目的に合致せず、特に３ Ｘ ／ ｓｅｃ以上ではし
ばしば結晶化するが成膜速度が６ Ｘ／ ｓｅｃ以上で
は結晶化することなく印加されたエネルギーは光電特性
を改善するために有効に消費され、たとえばジシラン１
７当ｆｉｌｏＯＫＪのエネルギーを印加しても結晶化す
ることはない。。
の目的に合致せず、特に３ Ｘ ／ ｓｅｃ以上ではし
ばしば結晶化するが成膜速度が６ Ｘ／ ｓｅｃ以上で
は結晶化することなく印加されたエネルギーは光電特性
を改善するために有効に消費され、たとえばジシラン１
７当ｆｉｌｏＯＫＪのエネルギーを印加しても結晶化す
ることはない。。
本発明においては被膜の形成速度が被膜形成性の気体の
流量に依存する領域になるようにエネルギーを印加する
ものであり、具体的には第１図によって示される。 （
第１図に示したごとく横軸にジシラン単位質量当りの印
加エネルギー■、縦軸に被膜の形成速度Ｒを点綴した場
合、ある印加エネルギー以上の領域においては該形成速
度は被膜形成性気体の流量Ｖにのみ依存して変化すると
いう現象はもちろん本発明者らが初めて見出したもので
ある） 第１図は平行平板型電極を有する容量結合型Ｒ
Ｆグロー放電装置で得られたものであるが、他の装置た
とえば誘導結合型の放電装置においても同様であること
は当業者の容易に理解するところである。而して第１図
において好ましい量のエネルギー印加領域はジシラン１
グ描り６×１０３ジユール（本発明では１０３ジュール
をＫＪと表わす）を越える（ｂ）の領域である。光電特
性の良否を判定する指標としては一般に光感度（σ、ｈ
／σＤ）が用いられるが、 例えば太陽電池の用途にお
いてはσ、ｈ／σ０値が大きい稈元電変換効率が改善さ
れ、少くともσｐｈ／σＤ≧１０４ であることが好ま
しいとされている。
流量に依存する領域になるようにエネルギーを印加する
ものであり、具体的には第１図によって示される。 （
第１図に示したごとく横軸にジシラン単位質量当りの印
加エネルギー■、縦軸に被膜の形成速度Ｒを点綴した場
合、ある印加エネルギー以上の領域においては該形成速
度は被膜形成性気体の流量Ｖにのみ依存して変化すると
いう現象はもちろん本発明者らが初めて見出したもので
ある） 第１図は平行平板型電極を有する容量結合型Ｒ
Ｆグロー放電装置で得られたものであるが、他の装置た
とえば誘導結合型の放電装置においても同様であること
は当業者の容易に理解するところである。而して第１図
において好ましい量のエネルギー印加領域はジシラン１
グ描り６×１０３ジユール（本発明では１０３ジュール
をＫＪと表わす）を越える（ｂ）の領域である。光電特
性の良否を判定する指標としては一般に光感度（σ、ｈ
／σＤ）が用いられるが、 例えば太陽電池の用途にお
いてはσ、ｈ／σ０値が大きい稈元電変換効率が改善さ
れ、少くともσｐｈ／σＤ≧１０４ であることが好ま
しいとされている。
本発明においては、印加するエネルギーの上限値として
被膜の結晶性が生じない値が採用される。
被膜の結晶性が生じない値が採用される。
この上限値は一義的に決定されるものではなく、成膜速
度や、成膜時のグロー放電室の算囲気圧力や、希釈ガス
の種類や希釈率等によって影響を受ける。
度や、成膜時のグロー放電室の算囲気圧力や、希釈ガス
の種類や希釈率等によって影響を受ける。
＆膜速度を大きくすれば、印加できるエネルギーは大き
くなるが、過度に大きくする場合はプラズマによって形
成する膜の損傷がはげしくなシ、光電特性の低下をひき
おこす。印加エネルギーを過度に大きくすると、気相中
の反応が増大し、粉の発生や基板からのアモルファス膜
の剥離が生じるようになる。これらの粉の発生や膜の剥
離はまた昇囲気圧力や希釈ガスにより影響をうける。低
圧力、大希釈がこれらの粉発生や膜剥離に対しては効果
がある。例えば結晶化が生じる程のエネルギーが印加さ
れると形成された膜には損傷が大きく、そのま＼では実
用性のないものとなシ、水素アニール等のアニーリング
によって特性を改善した後においてはじめて実用性のあ
る膜となるにすき゛ない。
くなるが、過度に大きくする場合はプラズマによって形
成する膜の損傷がはげしくなシ、光電特性の低下をひき
おこす。印加エネルギーを過度に大きくすると、気相中
の反応が増大し、粉の発生や基板からのアモルファス膜
の剥離が生じるようになる。これらの粉の発生や膜の剥
離はまた昇囲気圧力や希釈ガスにより影響をうける。低
圧力、大希釈がこれらの粉発生や膜剥離に対しては効果
がある。例えば結晶化が生じる程のエネルギーが印加さ
れると形成された膜には損傷が大きく、そのま＼では実
用性のないものとなシ、水素アニール等のアニーリング
によって特性を改善した後においてはじめて実用性のあ
る膜となるにすき゛ない。
本発明はこのアニール工程を不要とするものであり、成
膜速度が流量依存領域になるように高エネルギーを印加
することにょシ、膜質を劣化することなく、高成膜速度
及び高光電特性を達成することができるのである。前記
したエネルギーの上限値を具体的に例示することは困難
であるが、実験的に得られた値では、” ｏＸ／ｓｅｃ
の成膜速度の時、３００ Ｋ Ｊ ／ ａ Ｓ Ｚ
２ Ｈ６”） エネルギーまでは形成された膜はアモル
ファス状態で存在することを電子線回折によシ確認して
いる。
膜速度が流量依存領域になるように高エネルギーを印加
することにょシ、膜質を劣化することなく、高成膜速度
及び高光電特性を達成することができるのである。前記
したエネルギーの上限値を具体的に例示することは困難
であるが、実験的に得られた値では、” ｏＸ／ｓｅｃ
の成膜速度の時、３００ Ｋ Ｊ ／ ａ Ｓ Ｚ
２ Ｈ６”） エネルギーまでは形成された膜はアモル
ファス状態で存在することを電子線回折によシ確認して
いる。
本発明の別の好ましい示例としては被膜形成時の圧力を
高くして１〜１０Ｔｏｒｒの範囲で行なうことであシ、
光電特性をさらに改善することができる。この場合の圧
力を高めることにより光電特性が向上する詳細な理由は
不明である。圧力を高める具体的方法としては、ガス流
量をかえずに真空系へのコンダクタンスを小さくするこ
とによっても可能であるが、好ましくは被膜形成性ガス
の流量を犬にして行なうことである。流量を大にするこ
とによる圧力上昇による効果の発現は元よシ、従来技術
で問題となっていた微量不純物の影響も少なくなると思
われ光電特性が良好になシ、かつ再現性が向上する。
高くして１〜１０Ｔｏｒｒの範囲で行なうことであシ、
光電特性をさらに改善することができる。この場合の圧
力を高めることにより光電特性が向上する詳細な理由は
不明である。圧力を高める具体的方法としては、ガス流
量をかえずに真空系へのコンダクタンスを小さくするこ
とによっても可能であるが、好ましくは被膜形成性ガス
の流量を犬にして行なうことである。流量を大にするこ
とによる圧力上昇による効果の発現は元よシ、従来技術
で問題となっていた微量不純物の影響も少なくなると思
われ光電特性が良好になシ、かつ再現性が向上する。
さらに本発明においては基版上に薄膜を形成する際の温
度を２００〜４５０℃に維持して非晶質薄膜が形成され
るが、好ましい示例としては２５０〜４００℃ で被膜
の形成を行なうことである。特に好ましい条件の組み合
わせとして上記の温度範囲中比較的低温の条件において
は印加エネルギーを大きくすることである。このように
被膜の形成温度は印加エネルギーと密接に関係している
。即ち被膜形成反応には、グロー放電電力によって主と
してエネルギーが供給されるが、熱的なエネルギーも縦
の関係で関与しているものである。
度を２００〜４５０℃に維持して非晶質薄膜が形成され
るが、好ましい示例としては２５０〜４００℃ で被膜
の形成を行なうことである。特に好ましい条件の組み合
わせとして上記の温度範囲中比較的低温の条件において
は印加エネルギーを大きくすることである。このように
被膜の形成温度は印加エネルギーと密接に関係している
。即ち被膜形成反応には、グロー放電電力によって主と
してエネルギーが供給されるが、熱的なエネルギーも縦
の関係で関与しているものである。
実施例において示したように、光電特性の改善は形成温
度が低い場合、グロー放電電力が大きい領域で、形成温
度が高い場合、グロー放電電力が比較的小さい領域で、
認められた。
度が低い場合、グロー放電電力が大きい領域で、形成温
度が高い場合、グロー放電電力が比較的小さい領域で、
認められた。
本発明において用いられる被膜形成性の気体としては、
５ｉｎＨ２ｎ＋２（ｎは２または３）である例えば藁純
度ジシランであることが望ましいが、クロー放電により
得られるａ −Ｓ ｉ薄膜の性質が似ているのでｎ ＝
３ であるトリシランが含まれていてもさしつかえな
い。而してジシランは物理的な合成方法、たとえばモノ
シランを無声放電すると一部がジシランに変化するがこ
れを分離して得る方法、又は化学的な合成方法で製造さ
れるか、そのいずれにおいても有用に使用される。しか
し乍ら、太陽電池などを工業的に生産する点からは、安
定した品質で大量に得られる点で化学的に合成された物
質が実用上便利に使用できる。
５ｉｎＨ２ｎ＋２（ｎは２または３）である例えば藁純
度ジシランであることが望ましいが、クロー放電により
得られるａ −Ｓ ｉ薄膜の性質が似ているのでｎ ＝
３ であるトリシランが含まれていてもさしつかえな
い。而してジシランは物理的な合成方法、たとえばモノ
シランを無声放電すると一部がジシランに変化するがこ
れを分離して得る方法、又は化学的な合成方法で製造さ
れるか、そのいずれにおいても有用に使用される。しか
し乍ら、太陽電池などを工業的に生産する点からは、安
定した品質で大量に得られる点で化学的に合成された物
質が実用上便利に使用できる。
本発明の好ましい示例としてさらに希釈ガスを用いて薄
ｊ摸を形成する例がある。この場合の希釈ガスとしては
、Ｈｅ５Ｈ２、Ａｒ 等の使用が好ましい。これらの希
釈ガスを用いる場合は光電特性の再現性が向上する。希
釈ガスは、おそらく微量不純物の影響を少なくし、プラ
ズマによる膜の損傷を緩和する役割を有していると考え
られる。希釈の程度は特に限定されないが、５〜２０ｖ
ｏ１％の範囲にあることが便利であり、前記の効果が発
揮される。
ｊ摸を形成する例がある。この場合の希釈ガスとしては
、Ｈｅ５Ｈ２、Ａｒ 等の使用が好ましい。これらの希
釈ガスを用いる場合は光電特性の再現性が向上する。希
釈ガスは、おそらく微量不純物の影響を少なくし、プラ
ズマによる膜の損傷を緩和する役割を有していると考え
られる。希釈の程度は特に限定されないが、５〜２０ｖ
ｏ１％の範囲にあることが便利であり、前記の効果が発
揮される。
つさ′に本発明の実施の態様について更に説明する。グ
ロー放電の可能な反応室中に基板を設置する。ついで被
膜形成性の気体を連続的に導入し、反応室内圧力を１〜
ｌ Ｑ Ｔｏｒｒの範囲に調節し、グロー放電を開始し
、非晶質薄膜を形成する。薄膜形成中は反応室内温度は
２００〜４５０℃に維持される被膜形成速は６Ｘ／ｓｅ
ｃ以上に保持するように該気体の流量が調節され、該気
体に印加されるエネルギーは該形成速度が気体の流量に
主として支配される領域に存するように調節される。気
体に印加されるエネルギーは、例えば次のようにして推
算される。即ち、グロー放電電力によシ分解のだめのエ
ネルギーを加える場合には、である。
ロー放電の可能な反応室中に基板を設置する。ついで被
膜形成性の気体を連続的に導入し、反応室内圧力を１〜
ｌ Ｑ Ｔｏｒｒの範囲に調節し、グロー放電を開始し
、非晶質薄膜を形成する。薄膜形成中は反応室内温度は
２００〜４５０℃に維持される被膜形成速は６Ｘ／ｓｅ
ｃ以上に保持するように該気体の流量が調節され、該気
体に印加されるエネルギーは該形成速度が気体の流量に
主として支配される領域に存するように調節される。気
体に印加されるエネルギーは、例えば次のようにして推
算される。即ち、グロー放電電力によシ分解のだめのエ
ネルギーを加える場合には、である。
グロー放電電力と加熱の両方でエネルギーを与える場合
には、上式の分子に加熱の項を加えればよい。通常のグ
ロー放電の場合には加熱による二様 ネルギーは先にも述べたように×の役割をはたすもので
あるから、エネルギー値を求める場合、該加熱項を省略
することが本発明においては許される。本加熱項は光電
特性の最適化をはかるときに重要である。そして、それ
は装置の形式、原料ガスの流れ、流量等により影響を受
けるので具体的な数値として一義的に表わすことは困難
である。
には、上式の分子に加熱の項を加えればよい。通常のグ
ロー放電の場合には加熱による二様 ネルギーは先にも述べたように×の役割をはたすもので
あるから、エネルギー値を求める場合、該加熱項を省略
することが本発明においては許される。本加熱項は光電
特性の最適化をはかるときに重要である。そして、それ
は装置の形式、原料ガスの流れ、流量等により影響を受
けるので具体的な数値として一義的に表わすことは困難
である。
たとえばＨｅで希釈されたジシラン（１０ｖｏ１％）１
００ｃｃ／分に２０Ｗの電力を加える場合のエネルギー
は、つぎのようになる。
００ｃｃ／分に２０Ｗの電力を加える場合のエネルギー
は、つぎのようになる。
であるから
０
として求められる。第１図及び第２図における横軸は上
記の如くして求めた値である。
記の如くして求めた値である。
また別の実施の態様としては、グロー放電を実施中の反
応室へ、加熱された基板を装入して、基板上に非晶質ｆ
１ｂ膜を作成できる。
応室へ、加熱された基板を装入して、基板上に非晶質ｆ
１ｂ膜を作成できる。
以上本発明の実施の態様を無ドープの非晶質薄膜として
述べたが、ＰＨ３、ＡｓＨ３、Ｂ２Ｈ６等の通常用いら
れるドープ剤とともに用いてｎ型あるいはＰ型の導電型
の非晶質薄膜も作成できる。
述べたが、ＰＨ３、ＡｓＨ３、Ｂ２Ｈ６等の通常用いら
れるドープ剤とともに用いてｎ型あるいはＰ型の導電型
の非晶質薄膜も作成できる。
上記した本発明の方法により得られる非晶質薄膜は、各
種の半導体デバイスに適用され、特にアモルファスシリ
コン太陽電池の光活性領域に用いて好適である。
種の半導体デバイスに適用され、特にアモルファスシリ
コン太陽電池の光活性領域に用いて好適である。
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する
。
。
実施例１〜１０
基板加熱手段、真空排気手段、ガス導入手段を設備した
平行平板電極を有するＲＦ容量結合型反応装置中にロー
ニング社製７０５９ガラス基板を設置し、油拡散ポンプ
によシ、真空排気（１０−７Ｔｏｒｒ以下）しながら、
該基板を３００℃に加熱した。つき゛に、真空系を油回
転ポンプ排気に切りかえ、Ｓｉ２Ｈ６／Ｈｅ＝１０／９
０ の容量比からなる被膜形成性の気体をマスフロー
コントローラーを通して導入し、反応室圧力を真空ノ（
ルプにより調節した。膜厚の測定は表面荒さ計で行なっ
た。成膜速度は該膜厚が約５０００Ｘになるように形成
し、この被膜形成に要した時間で除した値である。電気
伝導度σ。は室温で測定した。光電導率Ｊ、ｈはソーラ
シュミレータ−によシＡＭＩ （１００ｍＷ／ｃｍ”
） の光を照射して測定した。光感度として光導電率
を電気伝導率（暗導電率）で除した値を用いた。被膜形
成性のガス流量及び印加するエネルギーを変化させて得
られた結果を第１表に記した。
平行平板電極を有するＲＦ容量結合型反応装置中にロー
ニング社製７０５９ガラス基板を設置し、油拡散ポンプ
によシ、真空排気（１０−７Ｔｏｒｒ以下）しながら、
該基板を３００℃に加熱した。つき゛に、真空系を油回
転ポンプ排気に切りかえ、Ｓｉ２Ｈ６／Ｈｅ＝１０／９
０ の容量比からなる被膜形成性の気体をマスフロー
コントローラーを通して導入し、反応室圧力を真空ノ（
ルプにより調節した。膜厚の測定は表面荒さ計で行なっ
た。成膜速度は該膜厚が約５０００Ｘになるように形成
し、この被膜形成に要した時間で除した値である。電気
伝導度σ。は室温で測定した。光電導率Ｊ、ｈはソーラ
シュミレータ−によシＡＭＩ （１００ｍＷ／ｃｍ”
） の光を照射して測定した。光感度として光導電率
を電気伝導率（暗導電率）で除した値を用いた。被膜形
成性のガス流量及び印加するエネルギーを変化させて得
られた結果を第１表に記した。
なお被膜速度が６＾／ ｓｅｅ に満たない場合を参考
例、印加エネルギーが６ＫＪ／ｆＳｉ２Ｈ６に満たない
場合を比較例として示した。
例、印加エネルギーが６ＫＪ／ｆＳｉ２Ｈ６に満たない
場合を比較例として示した。
実施例］〜１０、参考例１〜３及び比較例１〜６から明
らかなように、印加エネルギーが５．２ＫＩ／ｆｉ／−
８ｉ２Ｈ６よりも小さい場合は、σｐｈ／σｏがＩＸ］
、０’よりも小さく、光電特性が不良である。
らかなように、印加エネルギーが５．２ＫＩ／ｆｉ／−
８ｉ２Ｈ６よりも小さい場合は、σｐｈ／σｏがＩＸ］
、０’よりも小さく、光電特性が不良である。
これらの実施例及び比較例において流Ｊｉ９２ｃｃ／ｍ
ｉｎ 、 ３００ ｃｃ／ｍｉｎ及び５００ ｃｃ ／
ｍｉｎ ｏ′）＠合をまとめて第１図に示した。第１
図において領域（１）は成膜速度、Ｒが印加エネルギー
Ｉ及び被膜形成性の気体の流量Ｖとともに急速に増加す
る領域でるる。領域（ｂ）は成膜速度Ｒが印加エネルギ
ーＩにほとんど関係なく、被膜形成性の気体の流量に主
と／σＤ）の関係を示すものである。第１図と第２図を
比較すると前述の第１図の（ｂ）領域と第２図の（ｄ）
領域とが一致することが明らかである。即ち、被膜形成
性の気体の流量Ｖに成膜速度Ｒが主として支配されるよ
うになるようにエネルギーＩを印加することにより、光
電特性が著しく改善されることを示している。この現象
は従来当業者の間で知られていた現象、即す、モノシラ
ンＳｉＨ４からα−Ｓ ｉ 薄膜を形成する時の成膜
速度を犬にした場合の光電特性が減少する事実とは異々
るものである。本笑施例はａ−５ｊ 薄膜を２０Ａ／ｓ
ｅｃを越える高速で形成しても光電特性が低下しないこ
とを示すものであシ、従来不可能とされていた、高速成
膜によるデバイス作成を可能とすることを開示するもの
である。
ｉｎ 、 ３００ ｃｃ／ｍｉｎ及び５００ ｃｃ ／
ｍｉｎ ｏ′）＠合をまとめて第１図に示した。第１
図において領域（１）は成膜速度、Ｒが印加エネルギー
Ｉ及び被膜形成性の気体の流量Ｖとともに急速に増加す
る領域でるる。領域（ｂ）は成膜速度Ｒが印加エネルギ
ーＩにほとんど関係なく、被膜形成性の気体の流量に主
と／σＤ）の関係を示すものである。第１図と第２図を
比較すると前述の第１図の（ｂ）領域と第２図の（ｄ）
領域とが一致することが明らかである。即ち、被膜形成
性の気体の流量Ｖに成膜速度Ｒが主として支配されるよ
うになるようにエネルギーＩを印加することにより、光
電特性が著しく改善されることを示している。この現象
は従来当業者の間で知られていた現象、即す、モノシラ
ンＳｉＨ４からα−Ｓ ｉ 薄膜を形成する時の成膜
速度を犬にした場合の光電特性が減少する事実とは異々
るものである。本笑施例はａ−５ｊ 薄膜を２０Ａ／ｓ
ｅｃを越える高速で形成しても光電特性が低下しないこ
とを示すものであシ、従来不可能とされていた、高速成
膜によるデバイス作成を可能とすることを開示するもの
である。
実施例１１〜１３
前述の実施例において基板設定温度を２５０℃及び３８
５℃とした。結果を第２表に示した。
５℃とした。結果を第２表に示した。
３０１
一
本実施例においては印加エネルギーを犬にすることに加
えて基板温度を適当に選択するとσ、ｈ／σ０の値がさ
らに改善することを示している。実験結果は基板温度が
低い場合、印加エネルギーが大きい方がσｐ＋１／σ。
えて基板温度を適当に選択するとσ、ｈ／σ０の値がさ
らに改善することを示している。実験結果は基板温度が
低い場合、印加エネルギーが大きい方がσｐ＋１／σ。
が改善され、１′５ｉＪ温度が高い場合、印加エネルギ
ーは相対的に低い方が改善される傾向にあった。
ーは相対的に低い方が改善される傾向にあった。
第１図は本発明における被膜形成速度Ｒと印加されるエ
ネルキーＩとの関係を示すグラフであり第２図は印加さ
れるエネルギーエと膜の光電特性σ、１１／σ０との関
係を図示したグラフである。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 寥 １ 区 Ｊ （ｔｒｙｈ−５１２Ｈ６〕
ネルキーＩとの関係を示すグラフであり第２図は印加さ
れるエネルギーエと膜の光電特性σ、１１／σ０との関
係を図示したグラフである。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 寥 １ 区 Ｊ （ｔｒｙｈ−５１２Ｈ６〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ］）被膜形成性の気体をグロー放電によシ分解して、基
板上に薄膜を形成する方法において、被膜の形成速度が
主として該気体の流量によって支配される領域に存する
ように分解のだめのエネルギーを加え、かつ該形成速度
を犬にして被膜が結晶化することを防げることを特徴と
する非晶質薄膜の製法。 ２）分解のだめのエネルギーはグロー放電電力により加
えられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ３）分解のだめのエネルギーはグロー放電電力及び加熱
により加えられることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ４）被膜形成性の気体としてＳｉｎ Ｈ２ｎ＋２ （
ｎは２または３）を用いる特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ５）被膜形成性の気体としてＳｉｎ Ｈ２１１＋２
（ｎは２または３）とＨｅ、Ａｒ又はＨ２から選ばれる
希釈ガスとの混合ガスを用・いる特許請求の範囲第１項
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58052662A JPH0644552B2 (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 非晶質薄膜の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58052662A JPH0644552B2 (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 非晶質薄膜の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179151A true JPS59179151A (ja) | 1984-10-11 |
| JPH0644552B2 JPH0644552B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=12921072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58052662A Expired - Lifetime JPH0644552B2 (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 非晶質薄膜の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0644552B2 (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145539A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
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-
1983
- 1983-03-30 JP JP58052662A patent/JPH0644552B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0644552B2 (ja) | 1994-06-08 |
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