JPS59182521A - Formation of silicon hydrite thin film - Google Patents

Formation of silicon hydrite thin film

Info

Publication number
JPS59182521A
JPS59182521A JP58055201A JP5520183A JPS59182521A JP S59182521 A JPS59182521 A JP S59182521A JP 58055201 A JP58055201 A JP 58055201A JP 5520183 A JP5520183 A JP 5520183A JP S59182521 A JPS59182521 A JP S59182521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
disilane
energy
glow discharge
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58055201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Fukuda
福田 信弘
Yutaka Ohashi
豊 大橋
Kenji Miyaji
宮地 賢司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP58055201A priority Critical patent/JPS59182521A/en
Priority to AU24167/84A priority patent/AU565563B2/en
Priority to PCT/JP1984/000001 priority patent/WO1984002804A1/en
Priority to EP84900396A priority patent/EP0137043B1/en
Priority to DE8484900396T priority patent/DE3485627D1/en
Publication of JPS59182521A publication Critical patent/JPS59182521A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02617Deposition types
    • H01L21/0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the form of coupling hydrogen mainly SiH rather than SiH2 by controlling the applied energy and the speed of film formation within a specific region. CONSTITUTION:A substrate, on which a silicon hydrite film is to be formed, is put in a reaction chamber in which a glow discharge can be effected. While the gas containing disilane is supplied into this reaction chamber in such a manner that the formation speed of the thin film is to be 20Angstrom /sec, the silicon hydrite thin film is formed by the glow discharge energy of more than 10KJ per unit mass of disilane under the depressurization of less than 10 Torr. With this constitution, the number of molecules in the coupling form of SiH becomes larger than that of molecules in the coupling form of SiH2 in the thin film and the excellent photoelectric characteristics can be maintained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電特性の優れた非晶質N−膜の形成方法に関
し、特に水素化シリコン薄膜の形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming an amorphous N-film having excellent photoelectric properties, and more particularly to a method for forming a hydrogenated silicon thin film.

水素化シリコン薄膜はその優れた光電特性の故に、種々
の用途に対してこれを適用する検討が進められている。
Because of the excellent photoelectric properties of hydrogenated silicon thin films, studies are underway to apply them to various uses.

一方でその高速M膜性が各種紙みられているが、良好な
光電特性を維持しながら、なおかつ、該薄膜を高速で製
膜することは従来不可能であった。
On the other hand, although various papers have been shown to have high-speed M film properties, it has been impossible to form such a thin film at high speed while maintaining good photoelectric properties.

さて、水素化シリコン薄膜形成の原料としてジシランを
用いる場合は、ジシランがシランに比較して分解しやす
いものであるから、水素化シリコン薄膜を高速で製膜す
る可能性が期待される。しかしながら、実際には、該薄
膜中に水素が大量に取り込まれるため、光電特性は期待
される程良好ではなかった( 八、Matsuda e
t al、 J、J、八、P、 22(2)、L115
 (1983) )。
Now, when disilane is used as a raw material for forming a silicon hydride thin film, it is expected that it will be possible to form a silicon hydride thin film at high speed because disilane is more easily decomposed than silane. However, in reality, a large amount of hydrogen was incorporated into the thin film, so the photoelectric properties were not as good as expected (8.
tal, J, J, 8, P, 22(2), L115
(1983)).

しかして、良好な光電特性を維持するためには、水素化
シリコン薄膜中の水素−珪素の結合形態がSiH2であ
るよりも、SiHである方が好ましいことは知られてい
る。
However, it is known that in order to maintain good photoelectric properties, the hydrogen-silicon bond form in the hydrogenated silicon thin film is preferably SiH rather than SiH2.

本発明者等は、高速製膜と高性能の光電特性維持との相
反する特性を両立せしめるべく、該薄膜中の結合水素に
着目して鋭意検討した結果、印加エネルギーおよび製膜
速度を特定の範囲に制御することにより、結合水素の形
態をSiHが主になるようにすることが出来ることを見
いだし本発明を完成した。
In order to balance the contradictory characteristics of high-speed film formation and maintaining high-performance photoelectric properties, the present inventors conducted intensive studies focusing on the bonded hydrogen in the thin film, and as a result, the applied energy and film-forming speed were adjusted to a specific value. The present invention was completed by discovering that the form of bonded hydrogen can be made to be mainly SiH by controlling the amount within a certain range.

すなわち、本発明は、 「 ジシラン含有気体をグロー放電分解して水素化シリ
コン薄膜を形成するにあたり、該ジシランに印加するエ
ネルギーをジシラン単位質量当り10K J以上とする
とともに、該形成される水素化シリコン薄膜の形成速度
を20人/sec以上の高速度の範囲に制御することに
より、薄膜中におけるSiHの結合形態をS+H2の結
合形態よりも多数存在せしめるようにした水素化シリコ
ン薄膜の形成方法。J を提供するものである。
That is, the present invention provides: ``In forming a hydrogenated silicon thin film by glow discharge decomposition of a disilane-containing gas, the energy applied to the disilane is 10 KJ or more per unit mass of disilane, and the hydrogenated silicon formed is A method for forming a hydrogenated silicon thin film in which the formation rate of the thin film is controlled to a high speed range of 20 people/sec or more, so that more bonding forms of SiH than bonding forms of S+H2 exist in the thin film.J It provides:

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明においてグロー放電すべきジシランとは、一般式
  5inH2n+z であられされる化合物において
、n= 2 の物質である。勿論高純度であることは好
ましいことであるが、グロー放電中にジシランと同様に
挙動するトリンラン、テトラシラン等(上記一般式にお
いてn=3.4であられされるものである)が含まれて
いることは何ら差し支えないことである。しかしてジシ
ランは物理的な合成方法、例えばモノシラン(一般式に
おいてn−1)を無声放電すると一部がジシランに変化
するのでこれを分離して得る方法、または、ヘキサクロ
ロジシランを還元するごとき化学的な方法によって製造
される。しかしながら、水素化シリコン薄膜を大量に生
産するためには、安定した品質のものが大量に得られる
化学的に合成されたものを原料として用いることが実用
上便利である。
In the present invention, the disilane to be subjected to glow discharge is a compound represented by the general formula 5inH2n+z, where n=2. Of course, it is preferable to have high purity, but it also contains trisilane, tetrasilane, etc., which behave in the same way as disilane during glow discharge (n = 3.4 in the above general formula). There is nothing wrong with that. However, disilane can be synthesized by physical methods, such as by separating monosilane (n-1 in the general formula), which changes into disilane by silently discharging it, or by chemical methods such as reducing hexachlorodisilane. manufactured by a method. However, in order to mass-produce hydrogenated silicon thin films, it is practically convenient to use chemically synthesized raw materials that can be obtained in large quantities with stable quality.

しかして本発明において、ジシラン含有気体とは、ジシ
ラン単独または後記実施例に示す如く希釈状態Gこある
ジシランを指称する。該希釈ガスとしては、水素、ヘリ
ウムおよびアルゴン等が好ましい。
In the present invention, the disilane-containing gas refers to disilane alone or disilane in a diluted state G as shown in Examples below. The diluent gas is preferably hydrogen, helium, argon, or the like.

本発明における水素化シリコン薄膜は、該薄膜中のSi
Hの結合形態を、SiHλの結合形態よりも多数存在せ
しめるようにしたものであるが、これを具体的に示した
ものが第1図の赤外吸収スペクトルチャートである。読
図において 1960〜2000 cm−’の吸収がS
iHに、また2060〜2100 cm”の吸収かSi
H2に、それぞれ対応する。 しかして図のaは、本発
明で規定する十分大なるエネルギーを印加した場合であ
り、bはそれより小なるエネルギーを印加した場合であ
る。
In the hydrogenated silicon thin film of the present invention, the Si in the thin film is
The bonding forms of H are made to exist in a larger number than the bonding forms of SiHλ, and this is specifically shown in the infrared absorption spectrum chart of FIG. In chart reading, the absorption from 1960 to 2000 cm-' is S
In addition to iH, absorption of 2060 to 2100 cm" or Si
Each corresponds to H2. Therefore, a in the figure shows a case where a sufficiently large energy defined by the present invention is applied, and b shows a case in which a smaller energy is applied.

これから明らかな如く、本発明で規定するエネルギーを
印加した場合はSiHに対応する 1960〜2000
 cm  の吸収がより大となり、一方それ未満の場合
は5iHzに対応する2060〜2100 cm−’の
吸収がより大となることがわかる。
As is clear from this, when the energy specified in the present invention is applied, it corresponds to SiH.
It can be seen that the absorption at 2060 to 2100 cm-', which corresponds to 5 iHz, is greater when the frequency is less than that.

本発明においては、ジシラン含有気体をグロー放電分解
して水素化シリコン薄膜を形成するにあたり、該ジシラ
ンに印加するエネルギーをジシラン単位質量当りIOK
 J以上とするものである。
In the present invention, when forming a hydrogenated silicon thin film by glow discharge decomposition of a disilane-containing gas, the energy applied to the disilane is set to IOK per unit mass of disilane.
J or higher.

本発明はかくのごとく、「ジシラン単位質量当りのグロ
ー放電エネルギー」なる因子に着目したことが特徴の一
つなのであるが、該グロー放電エネルギーは次式(I)
で算出される値である。
One of the characteristics of the present invention is that it focuses on the factor "glow discharge energy per unit mass of disilane", and the glow discharge energy is expressed by the following formula (I).
This is the value calculated by

「グロー放電 エネルギー」−(印加するグロー放電電力)*(ジシラ
ンの重量分率)/((原料ガス流量)*(平均分子量/
22.4) )        (+ )たとえば、ヘ
リウム(He )で10 vo1%に希釈されたジシラ
ン(SiよH6)からなる原料ガス500cc / m
jn  に150 Wのグロー放電電力を印加する場合
の該エネルギーは次のごとくして算出される(グロー放
電電力については、反射波が進行波の10%と小さい場
合には、進行波の電力をそのまま用いてよい。また、反
射波が大きい場合は、進行波電力から反射波電力を差し
引いた値を用いることが好ましい)。
"Glow discharge energy" - (applied glow discharge power) * (weight fraction of disilane) / ((raw material gas flow rate) * (average molecular weight /
22.4) ) (+) For example, 500 cc/m of raw material gas consisting of disilane (Si+H6) diluted to 10 vol 1% with helium (He)
The energy when applying a glow discharge power of 150 W to It may be used as is. If the reflected wave is large, it is preferable to use the value obtained by subtracting the reflected wave power from the traveling wave power).

すなわち、 原料ガスの平均分子量−(62,2184*0.1 +
4.0026*0.9 ) =9.824   (g 
 )SiHの平均分子量は 62.2184 * 0.1 /9.824 = 0.
633であるから、これらを上記(I)式に代入して、
ジシラン単位質量当りのエネルギーは、 「該エネルギーJ = (150* 0.633) /
 ((0,5/60) * (9,824/22.4>
 )= 26.0 *  10[J/g−3i、Hらコ いま10  JをKJとあられせば該エネルギーは約 
26  KJ/g−3i2H6とあらゎすことができる
That is, average molecular weight of raw material gas - (62,2184*0.1 +
4.0026*0.9) =9.824 (g
) The average molecular weight of SiH is 62.2184 * 0.1 / 9.824 = 0.
633, so by substituting these into the above formula (I),
The energy per unit mass of disilane is: “The energy J = (150*0.633) /
((0,5/60) * (9,824/22.4>
) = 26.0 * 10 [J/g-3i, H Rakoma 10 If J is written as KJ, the energy is approximately
26 KJ/g-3i2H6.

本発明者等は、「ジシラン単位質量当りのグロー放電エ
ネルギー」なる上記因子をパラメータとすることにより
、薄膜の形成速度とジシランの流量はほぼ一義的に相関
すけられ、しがも該因子が10)(J以上の場合、すな
わちジシラン単位質量当り loKJ以上の放電エネル
ギーを印加してグロー放電する場合には、薄膜の形成速
度は、グロー放電エネルギーにはほとんど影響されず、
ジシランの流量のみに依存して変化するという現象を発
見した(言い替えれば、この領域では原料ガス速度が一
定であれば薄膜の形成速度は一定になる。
The present inventors have found that by using the above-mentioned factor "glow discharge energy per unit mass of disilane" as a parameter, the thin film formation rate and the flow rate of disilane can be almost uniquely correlated. ) (In the case of glow discharge by applying discharge energy of loKJ or more per unit mass of disilane, the thin film formation rate is hardly affected by the glow discharge energy,
We discovered a phenomenon in which the rate of change depends only on the flow rate of disilane (in other words, in this region, if the source gas velocity is constant, the thin film formation rate is constant).

) しかしてここで、第1図すに示したように、この値より
小さいエネルギー、(たとえば図のbの場合は8.6K
J/g−3i、LH6のエネルギーを加えたものである
)を印加した場合はピーク比はS i H/ S i 
Hλ#0.9であり本発明の目的を達することが出来な
い。これに対し、aの如くこの値より大なるエネルギー
、(たとえばaの場合は26  KJ/g−3i2Ht
;のエネルギーを加えたものである)を印加した場合は
ピーク比はSiH/ S i H2,#  1.2であ
る。
) However, here, as shown in Figure 1, the energy is smaller than this value (for example, in the case of b in the figure, 8.6K
J/g-3i, the energy of LH6) is applied, the peak ratio is S i H/ S i
Hλ#0.9, and the object of the present invention cannot be achieved. On the other hand, energy larger than this value such as a (for example, in the case of a, 26 KJ/g-3i2Ht
) is applied, the peak ratio is SiH/S i H2, # 1.2.

さらにまた、グロー放電エネルギー■と光電特性(ここ
では、光感度(−光導電率σ−ph/暗導電率σd)で
光電特性を表す)の関係を示す第2図から明らかなごと
く、l0KJ/g  S iz HG Id上の大なる
印加エネルギ〜の領域に対し、(σph/σd)≧ 1
0  の如き、光電特性の非常にすくれた薄膜が得られ
るのである。
Furthermore, as is clear from Figure 2, which shows the relationship between glow discharge energy ■ and photoelectric characteristics (here, photoelectric characteristics are expressed as photosensitivity (-photoconductivity σ-ph/dark conductivity σd)), l0KJ/ For the region of large applied energy ~ on g S iz HG Id, (σph/σd) ≧ 1
A thin film with very poor photoelectric properties such as 0.0 can be obtained.

なお−言付言すれば、従来グロー放電分解においては、
プラスマによる膜の損傷を避けるため、消費電力は低い
程よいとされていた。ところが上述の如くジシランにお
いては、逆に消費電力を含めてエネルギーを大にしなけ
れば膜の光電特性の改善は望めないことが明らかになっ
た。言い替えれば従来技術における電極単位面積あたり
の放電電力で表される低電力において好ましい結果が得
られるモノシランと、本発明におけるジシランとは、到
底同列に論することは出来ないことを示すものである。
It should be noted that in conventional glow discharge decomposition,
In order to avoid damage to the membrane due to plasma, it was believed that the lower the power consumption, the better. However, as mentioned above, with disilane, it has become clear that the photoelectric properties of the film cannot be improved unless energy, including power consumption, is increased. In other words, this shows that monosilane in the prior art, which achieves favorable results at low power expressed as discharge power per unit electrode area, and disilane in the present invention cannot be discussed in the same way.

本発明においては、上記の如く、印加エネルギー量を特
定の範囲にコントロールすると共に、形成さるべき水素
化シリコン薄膜の形成速度を20人/sec以上の高速
度の範囲に制御するものである。
In the present invention, as described above, the amount of applied energy is controlled within a specific range, and the formation rate of the hydrogenated silicon thin film to be formed is controlled within a high speed range of 20 persons/sec or more.

このように形成速度を20人/sec以上の高速度の範
囲に制御するということは、言い替えれば、グロー放電
雰囲気中にジシラン含有気体を大量に供給してやる必要
があるということに他ならないのである。
In other words, controlling the formation rate to a high rate of 20 persons/sec or more means that it is necessary to supply a large amount of disilane-containing gas into the glow discharge atmosphere.

第3図には、Heで希釈したジシランの場合について原
料ガス流量をパラメータとし、薄膜形成速度Rと印加エ
ネルギー■の関係を表したものであるが、要するに第3
図において、形成速度Rが印加エネルギーIに対してあ
まり影響されなくなる領域での形成速度を求め、これが
20人/secになるようにジシラン含有ガスの供給量
を決定すればよいのである(なお、希釈ガスを用いない
場合は、原料ガスの供給量はより少なくてよいことは勿
論である)。
Figure 3 shows the relationship between the thin film formation rate R and the applied energy (■) using the raw material gas flow rate as a parameter in the case of disilane diluted with He.
In the figure, the formation rate in the region where the formation rate R is not affected much by the applied energy I is determined, and the supply amount of the disilane-containing gas is determined so that this becomes 20 persons/sec (in addition, Of course, if no diluent gas is used, the amount of raw material gas supplied may be smaller).

本発明においては、通常、100〜450 ’cの温度
範囲において水素化シリコン薄膜の形成が行われる。な
お、後記実施例においては薄膜の形成温度300℃とし
た例を示した。
In the present invention, the formation of a hydrogenated silicon thin film is typically performed at a temperature range of 100 to 450'C. In addition, in the examples described later, an example was shown in which the thin film formation temperature was 300°C.

しかして本発明においては、薄膜の形成温度を一定とし
ても、印加エネルギーを変更することにより、薄膜中に
おける水素の結合形態を任意に変更しうるところに特徴
があり、この点従来技術には到底見出すことが出来ない
有利な技術であるといえる。
However, the present invention is characterized in that even if the forming temperature of the thin film is constant, the bonding form of hydrogen in the thin film can be changed arbitrarily by changing the applied energy. It can be said that this is an advantageous technology that cannot be found anywhere else.

本発明のグロー放電分解操作はそれ自体公知のグロー放
電分解法をそのまま適用すればよい。
For the glow discharge decomposition operation of the present invention, a glow discharge decomposition method known per se may be applied as is.

すなわち、グロー放電可能な反応室中に水素化シリコン
薄膜を形成すべきガラス、ステンレススチール、セラミ
ックス等の基板を配置する。ついでジシラン含有ガスを
、該薄膜の形成速度が20人/secになるように該反
応室内に供給しつつ、ジシラン車位質量当りIOK J
以上のグロー放電エネルギーを与えてIOT orr以
下の減圧下に水素化シリコン薄膜を形成するのである。
That is, a substrate made of glass, stainless steel, ceramics, etc. on which a hydrogenated silicon thin film is to be formed is placed in a reaction chamber capable of glow discharge. Then, while supplying a disilane-containing gas into the reaction chamber such that the thin film formation rate was 20 people/sec, IOK J per disilane vehicle mass was added.
By applying the above glow discharge energy, a hydrogenated silicon thin film is formed under reduced pressure below IOT orr.

本発明において得られる水素化シリコン薄膜は半導体デ
バイス用として有用であり、特に非晶質シリコン太陽電
池の光活性層として好適に適用出来るものである。勿論
光感光体に用いても有用であることは云うまでもない。
The hydrogenated silicon thin film obtained in the present invention is useful for semiconductor devices, and can be particularly suitably applied as a photoactive layer of an amorphous silicon solar cell. Needless to say, it is also useful for use in photoreceptors.

以下実施例において、本発明をさらに具体的に説明する
The present invention will be explained in more detail in the following examples.

実施例−1 基板加熱手段、真空排気手段、ガス導入手段を備えた平
行平板電極を有するRF容量結合型グロー放電設備中に
、比抵抗3000Ωcm  以上のシリコンウェハー、
コーンニング社7059ガラス基板を設置し、油拡散ポ
ンプにより 10  Torr以下に真空排気しながら
、300℃に加熱した。ついでヘリウム希釈10%ジシ
ランヲ90〜5003CCM導入し、 13.56  
M Hzの周波数の電力を印加しつつ圧力1〜5Tor
rでグロー放電して、水素化シリコン薄膜を形成した。
Example 1 A silicon wafer with a specific resistance of 3000 Ωcm or more was placed in an RF capacitively coupled glow discharge facility having parallel plate electrodes equipped with substrate heating means, evacuation means, and gas introduction means.
A Konning Co., Ltd. 7059 glass substrate was installed and heated to 300° C. while being evacuated to 10 Torr or less using an oil diffusion pump. Next, 90 to 5003 CCM of 10% disilane diluted with helium was introduced, and 13.56
Pressure 1-5 Tor while applying power with frequency of MHz
A hydrogenated silicon thin film was formed by glow discharge at r.

この結果を第1図、第2図および第3図に示した。The results are shown in FIGS. 1, 2 and 3.

第1図のaは電力150W、 bは50Wの結果である
が、ガス流量は1503CCMであるから、印加された
エネルギーを前記H)式により算出するとこれらはそれ
ぞれ26KJ/g  StとHら、8.6  KJ/g
−3iz Hcである。図aにおいては、1980cm
’のピークが2060 cm−’のピークよりも大きい
のに対し、図すにおいてはこれが逆転していることより
、印加エネルギーが大なる方がSiHの結合形態が増加
していることが明らかである。しかして対応する光導電
率はa、bでそれぞれ3..4.* 10’ (Ω・0
m戸 、1.8*IQ−’ (Ω・cm)’  であり
aの方がbより約19倍も良好である。また光感度(σ
ph/σd)はa、bでそれぞれ2.5*10 .1.
1*lO1+であり、aの方がbより約 23倍も良好
である。光導電率と光感度の改善割合か 19〜23倍
とよく一致しているのは、印加エネルギーを大きくする
ことにより、光電特性か改善されたためであろう。
In Figure 1, a shows the result with a power of 150 W and b shows the result with a power of 50 W, but since the gas flow rate is 1503 CCM, when the applied energy is calculated using the above formula H), these are 26 KJ/g, respectively.St and H et al., 8 .6 KJ/g
-3iz Hc. In figure a, 1980cm
While the peak at 2060 cm-' is larger than the peak at 2060 cm-', this is reversed in the figure, making it clear that the bonding form of SiH increases as the applied energy increases. . Therefore, the corresponding photoconductivity is 3.0 for a and b, respectively. .. 4. * 10' (Ω・0
m door, 1.8*IQ-'(Ω·cm)', and a is about 19 times better than b. Also, photosensitivity (σ
ph/σd) is 2.5*10 for a and b, respectively. 1.
1*lO1+, and a is about 23 times better than b. The improvement ratio of photoconductivity and photosensitivity (19 to 23 times) agrees well, probably because the photoelectric properties were improved by increasing the applied energy.

第2図は10%ジシランをそれぞれ500 SCCM及
び300 SCCMとしたときに、印加エネルギー■を
変化させて対応する光感度の変化を調べたものである。
FIG. 2 shows the changes in photosensitivity by varying the applied energy (2) when 10% disilane was used at 500 SCCM and 300 SCCM, respectively.

図中Aが500 SCCMを、Bが300 SCCMの
場合をそれぞれ示す。約 10KJ/g  Si。
In the figure, A indicates 500 SCCM, and B indicates 300 SCCM. Approximately 10KJ/g Si.

H6以上のエネルギーを印加すれば、光感度が10を越
える優れた値の薄膜が得られることが明らかである。
It is clear that by applying energy of H6 or higher, a thin film with an excellent photosensitivity of over 10 can be obtained.

第3図は10%ジシランをそれぞれ500 SCCM、
300 SCCM及び92  SCCMとして印加エネ
ルギー■と薄膜の形成速度Rとの関係を調べたものでア
リ、図の1、■及び■がそれぞれ500 SCCM、3
005CCJI及び92  SCCM ニ対応する。約
 10KJ / g  S i:c 1%以上のエネル
ギーを印加すれば、薄膜の形成速度Rはジシラン供給量
でほぼ決定されるようになることがわかる。(なお、 
 5005CCHにおいては、IOK J / g  
S iL H6以上のエネルギー領域においても、形成
速度Rが徐々に増加しているが、これは実験で使用した
薄膜形成装置が、原料を大量に供給できるようにまだ十
分最適化されていないためでる。)対応する第2図から
分かるように、光感度の改善はほぼ飽和の現象を示して
いる。
Figure 3 shows 500 SCCM of 10% disilane,
The relationship between the applied energy ■ and the thin film formation rate R was investigated for 300 SCCM and 92 SCCM. 1, ■ and ■ in the figure are 500 SCCM and 3 respectively.
Compatible with 005CCJI and 92SCCM. It can be seen that if an energy of about 10 KJ/g Si:c 1% or more is applied, the thin film formation rate R is almost determined by the amount of disilane supplied. (In addition,
In 5005CCH, IOK J/g
Even in the energy range of S iL H6 and above, the formation rate R gradually increases, but this is because the thin film forming apparatus used in the experiment has not yet been sufficiently optimized to supply a large amount of raw material. . ) As can be seen from the corresponding FIG. 2, the improvement in photosensitivity shows a nearly saturated phenomenon.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は水素化シリコン薄膜の赤外吸収スペクトルヂャ
ート図である。図においてaが本発明でであり、bが比
較例を示す。 第2図は光感度(σph/σd)と印加エネルギー1と
の関係を示すグラフであり、第3図は薄膜の形成速度R
と印加エネルギー■との関係を示すグラフである。 特許出願人 三井東圧化学株式会社
FIG. 1 is an infrared absorption spectrum diagram of a hydrogenated silicon thin film. In the figure, a indicates the present invention, and b indicates a comparative example. Figure 2 is a graph showing the relationship between photosensitivity (σph/σd) and applied energy 1, and Figure 3 is a graph showing the thin film formation rate R.
It is a graph showing the relationship between the applied energy and the applied energy. Patent applicant Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ジシラン含有気体をグロー放電分解して水素化シ
リコン薄膜を形成するにあたり、該ジシランに印加する
エネルギーをジシラン単位質量当り10K J以上とす
るとともに、該形成される水素化シリコン薄膜の形成速
度を20人/sec以上の高速度の範囲に制御すること
により、薄膜中におけるSiHの結合形態を5iH1の
結合形態よりも多数存在せしめるようにした水素化シリ
コン薄膜の形成方法。
(1) When forming a hydrogenated silicon thin film by glow discharge decomposition of a disilane-containing gas, the energy applied to the disilane is 10 KJ or more per unit mass of disilane, and the formation rate of the hydrogenated silicon thin film is A method for forming a silicon hydride thin film in which a greater number of bonding forms of SiH than 5iH1 are present in the thin film by controlling the flow rate within a high speed range of 20 persons/sec or more.
JP58055201A 1983-01-11 1983-04-01 Formation of silicon hydrite thin film Pending JPS59182521A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58055201A JPS59182521A (en) 1983-04-01 1983-04-01 Formation of silicon hydrite thin film
AU24167/84A AU565563B2 (en) 1983-01-11 1984-01-10 Method of manufacturing hydrogenated amorphous silicon thin film and solar cell
PCT/JP1984/000001 WO1984002804A1 (en) 1983-01-11 1984-01-10 Method of manufacturing hydrogenated amorphous silicon thin film and solar cell
EP84900396A EP0137043B1 (en) 1983-01-11 1984-01-10 Method of manufacturing hydrogenated amorphous silicon thin film and solar cell
DE8484900396T DE3485627D1 (en) 1983-01-11 1984-01-10 MANUFACTURING METHOD OF HYDROGENATED AMORPHER SILICON THICK LAYER SUN CELLS.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58055201A JPS59182521A (en) 1983-04-01 1983-04-01 Formation of silicon hydrite thin film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59182521A true JPS59182521A (en) 1984-10-17

Family

ID=12992057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58055201A Pending JPS59182521A (en) 1983-01-11 1983-04-01 Formation of silicon hydrite thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59182521A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61231718A (en) * 1985-04-01 1986-10-16 エナージー・コンバーション・デバイセス・インコーポレーテッド Gas mixture for accumulation of amorphous semiconductor and accumulation method
JPS61283113A (en) * 1985-06-10 1986-12-13 Sanyo Electric Co Ltd Epitaxial growth method
JPS6351680A (en) * 1986-02-18 1988-03-04 ソラレツクス コ−ポレ−シヨン Manufacture of amorphous silicon hydride alloy and semiconductor device and manufacture of the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61231718A (en) * 1985-04-01 1986-10-16 エナージー・コンバーション・デバイセス・インコーポレーテッド Gas mixture for accumulation of amorphous semiconductor and accumulation method
JPS61283113A (en) * 1985-06-10 1986-12-13 Sanyo Electric Co Ltd Epitaxial growth method
JPS6351680A (en) * 1986-02-18 1988-03-04 ソラレツクス コ−ポレ−シヨン Manufacture of amorphous silicon hydride alloy and semiconductor device and manufacture of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02155225A (en) Method of forming amorphous semiconductor thin-film
US5391410A (en) Plasma CVD of amorphous silicon thin film
JPS59182521A (en) Formation of silicon hydrite thin film
US4631198A (en) Method of manufacturing thin amorphous silicon film
JPH0737818A (en) Method and device for plasma cvd film formation
JP3443978B2 (en) Method of forming low dielectric film
JP2802011B2 (en) Method for forming amorphous silicon alloy film
JPS635468B2 (en)
JPS639012B2 (en)
JPH03218682A (en) Hydrogenated crystal silicon thin film and solar cell
JP2547032B2 (en) Method for forming hydrogenated amorphous C-Si film
JP2562662B2 (en) Method for forming amorphous silicon film
JPH05335244A (en) Forming method for amorphous silicon thin film
JP3040247B2 (en) Manufacturing method of silicon thin film
JP2002261312A (en) Method of manufacturing hybrid thin-film photoelectric conversion device
JP2001332503A (en) Method of manufacturing fine crystal film by plasma discharge
JP2975942B2 (en) Preparation of amorphous silicon based thin film
JPS59227713A (en) Novel method for producing silicon fluoride thin film
Nakamura et al. Formation of a-Si: H Film by p-CVD Method with SiH4-He Mixture and its Opto-Electronic Properties
JP2543498B2 (en) Semiconductor thin film
JPH0644552B2 (en) Amorphous thin film manufacturing method
JPH0420847B2 (en)
JPH0420848B2 (en)
JPS59227710A (en) Manufacture of silicon fluoride thin film
JPS6132512A (en) Formation of p type semiconductor thin film