JPS5957419A - 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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- JPS5957419A JPS5957419A JP57167959A JP16795982A JPS5957419A JP S5957419 A JPS5957419 A JP S5957419A JP 57167959 A JP57167959 A JP 57167959A JP 16795982 A JP16795982 A JP 16795982A JP S5957419 A JPS5957419 A JP S5957419A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
- C23C16/5096—Flat-bed apparatus
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
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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、半導体薄膜のｌ’Ｊ潰方法に関ずる。更にｉ
ｉ’ｒシ＜ Ｌｌ、本発明は、プラズマ雰囲気下で半導
体薄膜を成ｊ：；ｕＬ．める、゛Ｉ′．導体薄■史の製
造方法に凹ずる。
ｉ’ｒシ＜ Ｌｌ、本発明は、プラズマ雰囲気下で半導
体薄膜を成ｊ：；ｕＬ．める、゛Ｉ′．導体薄■史の製
造方法に凹ずる。
｛メ０１−から、ゾラスマ？？囲気−トでＳｉＦ４をう
ｊ解して任意の基板上にアモルソアスシリＩン股を成膜
１る〔例えばネ・イチ７ − （ＮａＩ． ｕ ｒ （
！） ２７立 ４８２ （１９７Ｂ））如く、プラズマ
雰囲気下で半導体薄膜を形成ｌしぬる方法が知られてい
る。この場合、ｊｍ當、へ］１シを加ｊ：ｊ＞しプラズ
マ雰囲気はグＩ１ー放電により発生−ｕしめる。−・ｆ
ｌｙに、、−のようなグｌ” − ｊｊ’ｔ．重分解法
による、ｈ＋げ１５された基板」二への薄膜の成長にお
いては、第１段階としてグロー放電による原料ガスの分
Ｍ過稈、第２段階として分解生成ガス（イオン、ラジカ
月４ｔ）の基板表面−・の移動、第３段階として基板表
面での反応と勅の成長過程に分ＩＪて考える、二とがご
きイ》。
ｊ解して任意の基板上にアモルソアスシリＩン股を成膜
１る〔例えばネ・イチ７ − （ＮａＩ． ｕ ｒ （
！） ２７立 ４８２ （１９７Ｂ））如く、プラズマ
雰囲気下で半導体薄膜を形成ｌしぬる方法が知られてい
る。この場合、ｊｍ當、へ］１シを加ｊ：ｊ＞しプラズ
マ雰囲気はグＩ１ー放電により発生−ｕしめる。−・ｆ
ｌｙに、、−のようなグｌ” − ｊｊ’ｔ．重分解法
による、ｈ＋げ１５された基板」二への薄膜の成長にお
いては、第１段階としてグロー放電による原料ガスの分
Ｍ過稈、第２段階として分解生成ガス（イオン、ラジカ
月４ｔ）の基板表面−・の移動、第３段階として基板表
面での反応と勅の成長過程に分ＩＪて考える、二とがご
きイ》。
第１段階では、反応種とそのｌＩ薯庶の制御が可能であ
り、第２段階は製膜速度と、それに住・）膜１ｂリ性に
寄りし、第３段ト｝シは、膜形成と形成さ１１，た１１
テの物理的、化学的性質をほぼ決定し、全Ｘ稈によって
製造された模の特性が決定される。
り、第２段階は製膜速度と、それに住・）膜１ｂリ性に
寄りし、第３段ト｝シは、膜形成と形成さ１１，た１１
テの物理的、化学的性質をほぼ決定し、全Ｘ稈によって
製造された模の特性が決定される。
このことを、プラズマ雰囲気下でＳｉｌｌ４ガスを分角
Ｙし、ノ入板」二にアモノレソブスジリ １ン｝Ｘｖ川
用を製造ずる場合に・つい−ζ、リ．体体心６，二説明
Ｊると、Ｓ１１＋４ガスがノ”ラスマ中でう）解して生
じたＳ Ｉ ＩｔＸ及ｉｔ’ｌｌラジカル又はそれらの
イメン等の活性種が基板に到達し、基板表面」二のシリ
ニｌン原子と結合しζＩりＪが成Ｌｔするのであるが、
ＶＶ股成長速度と占（板温爪し１シリごｌンネソトワー
ク中の所謂ダングリングボンｌ及びボイ１の発η：に直
接関与し７、＋ｌＩ’ｘＩｔ’、［したア′Ｅルフｙス
シリニｊン薄股の特性を左右する。
Ｙし、ノ入板」二にアモノレソブスジリ １ン｝Ｘｖ川
用を製造ずる場合に・つい−ζ、リ．体体心６，二説明
Ｊると、Ｓ１１＋４ガスがノ”ラスマ中でう）解して生
じたＳ Ｉ ＩｔＸ及ｉｔ’ｌｌラジカル又はそれらの
イメン等の活性種が基板に到達し、基板表面」二のシリ
ニｌン原子と結合しζＩりＪが成Ｌｔするのであるが、
ＶＶ股成長速度と占（板温爪し１シリごｌンネソトワー
ク中の所謂ダングリングボンｌ及びボイ１の発η：に直
接関与し７、＋ｌＩ’ｘＩｔ’、［したア′Ｅルフｙス
シリニｊン薄股の特性を左右する。
叩ノーへＪ＋”： Ｕｙ、の加熱は、基板」−のアモル
ファスシリｌン’ｉ＋’ｉ股中の水素口を制御；１１目
゛るのに必要な活性化エネルギーを供給するに必要なば
かりでなく、ダングリングボンドのない４配位のシリご
１ンネソ１！ノークを形成し、構造的な安定状態へと構
造緩和Ｊ−るために必要である。
ファスシリｌン’ｉ＋’ｉ股中の水素口を制御；１１目
゛るのに必要な活性化エネルギーを供給するに必要なば
かりでなく、ダングリングボンドのない４配位のシリご
１ンネソ１！ノークを形成し、構造的な安定状態へと構
造緩和Ｊ−るために必要である。
しかしながら、ダングリングボンドを消去し°ζいる水
素の再ｈ！１．出を防ぐための、限られた加熱温度（約
１５０〜３５０℃）においては、該構造緩和しＪ、膜表
面のシリニＩン原子層についてのみ可能である。それに
もかかわらず、該構造緩和が完了ず・Ｗ葡ｊｌ ４こ、
次のラジカル又はイオンが膜表面に飛来して腺の成長が
ｊｌｌ：行」ると、不′Ｉパ定分子又し１１９子が膜の
内部に取り込まれ、結局、Ｉ９ｊ中にダングリングボン
ド又はボイドを生じ、順のＩＩＩ性をｔｌ、（くするご
とになる。
素の再ｈ！１．出を防ぐための、限られた加熱温度（約
１５０〜３５０℃）においては、該構造緩和しＪ、膜表
面のシリニＩン原子層についてのみ可能である。それに
もかかわらず、該構造緩和が完了ず・Ｗ葡ｊｌ ４こ、
次のラジカル又はイオンが膜表面に飛来して腺の成長が
ｊｌｌ：行」ると、不′Ｉパ定分子又し１１９子が膜の
内部に取り込まれ、結局、Ｉ９ｊ中にダングリングボン
ド又はボイドを生じ、順のＩＩＩ性をｔｌ、（くするご
とになる。
本発明者は、従来のかかる欠点を解決すべく鋭意研究の
結果、股のＩｆｆ積と膜（ｈ造の熱ＫｉＬ和を同時に行
・う従来法と異なり、それらを交互に行わ・Ｕることに
より、製造した肱の中に構ユＳ１［的欠陥が発生ずるこ
とを未然に防止し、特性の優れた？ｌ’ ；７？件Ｍ股
を製ｊｉ？することがｔｕ来ることを見いだし、４−発
明に到達したものである。
結果、股のＩｆｆ積と膜（ｈ造の熱ＫｉＬ和を同時に行
・う従来法と異なり、それらを交互に行わ・Ｕることに
より、製造した肱の中に構ユＳ１［的欠陥が発生ずるこ
とを未然に防止し、特性の優れた？ｌ’ ；７？件Ｍ股
を製ｊｉ？することがｔｕ来ることを見いだし、４−発
明に到達したものである。
従って、本発明の第１の目的は、製造時の半導体薄膜中
の欠陥の発生を防＋ＬＬ、、半導体として極め′ζ良好
な性能を有する半導体薄膜を容易に１’！Ｊ ｉ’＋’
ｊするための方法を提供することにある。
の欠陥の発生を防＋ＬＬ、、半導体として極め′ζ良好
な性能を有する半導体薄膜を容易に１’！Ｊ ｉ’＋’
ｊするための方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、半導体”ｒＷ １９のＩＩＣ積と
膜構造の安定化のための構造緩゛和を、別りに行わ−１
１る半導体薄膜の製造方法を提供することにある。
膜構造の安定化のための構造緩゛和を、別りに行わ−１
１る半導体薄膜の製造方法を提供することにある。
即ち、本発明は加熱された基板−にに、プラズマ雰囲気
下で半導体薄膜を形成−ｕし２める半り〃体薄吟を１１
ｉ’Ｊ ｊ’＋’？−３ろ方法において、加熱された基
板を間歇的にプラズマ雰囲気にさらすごとにより、股の
成長を制御Ｊ゛ることをＩＩ胃“；′（と」゛る’Ｆ専
体薄膜の製造方法である。
下で半導体薄膜を形成−ｕし２める半り〃体薄吟を１１
ｉ’Ｊ ｊ’＋’？−３ろ方法において、加熱された基
板を間歇的にプラズマ雰囲気にさらすごとにより、股の
成長を制御Ｊ゛ることをＩＩ胃“；′（と」゛る’Ｆ専
体薄膜の製造方法である。
本発明において使用する基板としζは、例えば金属板マ
」ガラス扱の如く、２００〜３５０”Ｃに加熱され゛（
も熱変形しブふい端板であれば、任意の物をｊ５Ｆ＝択
することができる。
」ガラス扱の如く、２００〜３５０”Ｃに加熱され゛（
も熱変形しブふい端板であれば、任意の物をｊ５Ｆ＝択
することができる。
４発明において、基板を加熱する温度範ＩＪＪ口、１、
製ｉｉ’ｉ ’１°る半導体により必ずしｂ＝定するも
のｅはないが、■１１！論的には、製ｊＳｋｉする半導
体）１ｖ膜の構造緩和が起こり易いよ・うに、高い温度
である方がよく、特に１５０℃以上であることが好まし
い。しかしながら、例えば、アモルフブスシリコン股作
成時にお＆Ｊる、ダングリングボンＩ′の発生防止に寄
−リする水素原子の百九に出を抑えるためには、加鯉！
ンＸＡ度は１５０〜３５０“（二にＩ甲えら机なけれ
ばならないＬ菖−）、ｒ、・）に、他のりＡ象をも勘案
して加熱温度を設定する。
製ｉｉ’ｉ ’１°る半導体により必ずしｂ＝定するも
のｅはないが、■１１！論的には、製ｊＳｋｉする半導
体）１ｖ膜の構造緩和が起こり易いよ・うに、高い温度
である方がよく、特に１５０℃以上であることが好まし
い。しかしながら、例えば、アモルフブスシリコン股作
成時にお＆Ｊる、ダングリングボンＩ′の発生防止に寄
−リする水素原子の百九に出を抑えるためには、加鯉！
ンＸＡ度は１５０〜３５０“（二にＩ甲えら机なけれ
ばならないＬ菖−）、ｒ、・）に、他のりＡ象をも勘案
して加熱温度を設定する。
本発明に４昌ノるプラズマ雰囲気は、低周波７ｉｋ電、
商用波ｊノに電やアークｈｋ電等の各種１１に電力法に
２１−リ、或いはプラズマジｙ−’７ト法により実！Ｌ
Ｉ１．４るごとが出来、プラズマ中には、製ｉ’＋’ｉ
シよ°うとする半導体の成分元素が必ず含まれていな
りればならない。
商用波ｊノに電やアークｈｋ電等の各種１１に電力法に
２１−リ、或いはプラズマジｙ−’７ト法により実！Ｌ
Ｉ１．４るごとが出来、プラズマ中には、製ｉ’＋’ｉ
シよ°うとする半導体の成分元素が必ず含まれていな
りればならない。
従って、シリコン半導体を製造しよ・）とする場合には
珪素が、ガリウノ・・ヒ素のよ・）な化合物−′１′導
体を製造する場合には、ガリウＪ３及びヒ卑の両方が含
まれていることが必要である。
珪素が、ガリウノ・・ヒ素のよ・）な化合物−′１′導
体を製造する場合には、ガリウＪ３及びヒ卑の両方が含
まれていることが必要である。
プラズマを発生させるための気体の圧力は、１１１に限
定されるものではないが、プラス−７のコーネルギー密
度を凸くすると、反応室内に吸着している不純物が脱着
して、不測の不純物が混入Ｊ゛るおそれがある。従って
、プラズマのエネルギー密度に一低度に抑えるために、
気体の圧力は１０Ｌｏｒｒを越えないことが好ましく
、ｉ−’ｒに好ましく ４；ｌ、約０．０５〜約１ｔＱ
ｒｒである。
定されるものではないが、プラス−７のコーネルギー密
度を凸くすると、反応室内に吸着している不純物が脱着
して、不測の不純物が混入Ｊ゛るおそれがある。従って
、プラズマのエネルギー密度に一低度に抑えるために、
気体の圧力は１０Ｌｏｒｒを越えないことが好ましく
、ｉ−’ｒに好ましく ４；ｌ、約０．０５〜約１ｔＱ
ｒｒである。
本発明において、基（７ミを間歇的にプラズマ雰囲気に
曝し、半導体薄膜の成巨を１（ｈ続さＵる方ｒノモとし
ては、例えば第１図の如く、電極と〕、（板ホルダー間
の基板ホルダー寄りに基板ホルダーと同型（Ｉγのシャ
ッターを導入し、このシャッターを必要な時間だり開閉
するごとにより、或いは、第２図の如く、印加電源をＩ
ｔＩ７Ｆ￥するごとによりプラズマ放電を断続して、更
には、第３図の如く基板を多数枚載置した大型の基板ボ
ルダ−を回転させることにより行うことが出来る。
曝し、半導体薄膜の成巨を１（ｈ続さＵる方ｒノモとし
ては、例えば第１図の如く、電極と〕、（板ホルダー間
の基板ホルダー寄りに基板ホルダーと同型（Ｉγのシャ
ッターを導入し、このシャッターを必要な時間だり開閉
するごとにより、或いは、第２図の如く、印加電源をＩ
ｔＩ７Ｆ￥するごとによりプラズマ放電を断続して、更
には、第３図の如く基板を多数枚載置した大型の基板ボ
ルダ−を回転させることにより行うことが出来る。
シャッターとしては、基１反型位と等電位に調整するた
めに電導性のものが好ましく、特にステンし・ノ、の（
：１１な金属が々Ｙましい。
めに電導性のものが好ましく、特にステンし・ノ、の（
：１１な金属が々Ｙましい。
１．１−Ｊ’れの方法によっても、ｌ原子相当分（シリ
゛−１ン股の場合には約２〜３Ａ稈度）堆積させた後、
一定時間プラズマ雰囲気から実質的に待避出来れば良く
、待避」−る時間は約０．２秒〜３０秒灯ましく番よ０
．．５［）〜５秒である。
゛−１ン股の場合には約２〜３Ａ稈度）堆積させた後、
一定時間プラズマ雰囲気から実質的に待避出来れば良く
、待避」−る時間は約０．２秒〜３０秒灯ましく番よ０
．．５［）〜５秒である。
基（１ｉがプラズマ雰囲気から待避している間に、基板
表面ＩＦｉの原子は熱振動を十分にすることが出来るた
め、Ｉｌ？を適位置に安定化することが出来る。
表面ＩＦｉの原子は熱振動を十分にすることが出来るた
め、Ｉｌ？を適位置に安定化することが出来る。
この後、「Ｉびプラズマ雰囲気に際すごとにより、更に
ｌ原子相当分の厚さの順をＩｆｒｉ積せしめ、再びプラ
ズマ雰囲気から待）１１？さ−Ｕる。
ｌ原子相当分の厚さの順をＩｆｒｉ積せしめ、再びプラ
ズマ雰囲気から待）１１？さ−Ｕる。
このように、１膜の堆積とプラズマ雰囲気からの待避を
１１．１．り返すことにより、所望の厚さの良好な半導
体薄膜を製造することが出来る。
１１．１．り返すことにより、所望の厚さの良好な半導
体薄膜を製造することが出来る。
本発明の効果は、１１′４に膜の成長速度を小さくして
も達成されない。即ち、低電力でプラズマを発生させた
場合には、発生ずるラジカルの種類が異なるために、製
１ｉｌｉされた股の住成物分布が変化し′ζ所望の半導
体’ＡＶ膜を得ることが出来ｔ「いし又、電極と基板の
間の距離を太き（して、ゆっくり膜を成長さ・Ｕた場合
には、膜の成長が不安定となり、性１１１２の−・定し
た良好な半導体薄Ｍ９’を１９ることは不可能である。
も達成されない。即ち、低電力でプラズマを発生させた
場合には、発生ずるラジカルの種類が異なるために、製
１ｉｌｉされた股の住成物分布が変化し′ζ所望の半導
体’ＡＶ膜を得ることが出来ｔ「いし又、電極と基板の
間の距離を太き（して、ゆっくり膜を成長さ・Ｕた場合
には、膜の成長が不安定となり、性１１１２の−・定し
た良好な半導体薄Ｍ９’を１９ることは不可能である。
本発明は、半導体の製造方法−・般に適用し得るもので
あるから、シリコンやゲルマニウノ、等の真性半導体は
勿論、これに第■］族又は第Ｖ族の所謂ドーパント元素
を混入せしめた、ｐ型又は！１型型半体、ＧａＡｓ、Ｉ
ｎＡｓ、ＩｎＳｂの如きＩｔ族−Ｖ族の化合物半導体或
いは、ＺｎＳ、ＺｎＯ１ＣｄＳ等の如き■族−■族の化
合物半導体、更には、ＳｉＣの如き■族同士の化合物半
導体をも製′）Ｓ’？ ’３ることが１１しＩＧるが、
Ｑ’？に、ａ−３ｉ ： ＩＩ、 Ｆｌワ、ａ−３ｉ
： Ｇｅ、 １１膜、ａ−３ｉ ： Ｃ，Ｊｌ。
あるから、シリコンやゲルマニウノ、等の真性半導体は
勿論、これに第■］族又は第Ｖ族の所謂ドーパント元素
を混入せしめた、ｐ型又は！１型型半体、ＧａＡｓ、Ｉ
ｎＡｓ、ＩｎＳｂの如きＩｔ族−Ｖ族の化合物半導体或
いは、ＺｎＳ、ＺｎＯ１ＣｄＳ等の如き■族−■族の化
合物半導体、更には、ＳｉＣの如き■族同士の化合物半
導体をも製′）Ｓ’？ ’３ることが１１しＩＧるが、
Ｑ’？に、ａ−３ｉ ： ＩＩ、 Ｆｌワ、ａ−３ｉ
： Ｇｅ、 １１膜、ａ−３ｉ ： Ｃ，Ｊｌ。
Ｆ１９ｊ、；＋−８ｉ ： Ｎ、 １１１９４等のア
モルファス）１１導体１９、更には、これらの１１１（
結晶膜について有効である。
モルファス）１１導体１９、更には、これらの１１１（
結晶膜について有効である。
本発明の方法により製造された半導体薄膜は、ダンプ１
１ングボンドやボイド等の構造的欠陥が少ないために、
半導体性１ｊ１が従来のものに比較し極めて良好である
。特に、光電導度については、従来の方法で製１’＋’
ｔ シた場合Ｊ、す２〜３倍も大きくなり、光半導体と
し７て使用する場合に極めて有用である。 次に本発明
を実施例により更にｉ′Ｃ述するが、本発明はこれによ
り限定されるものではない。
１ングボンドやボイド等の構造的欠陥が少ないために、
半導体性１ｊ１が従来のものに比較し極めて良好である
。特に、光電導度については、従来の方法で製１’＋’
ｔ シた場合Ｊ、す２〜３倍も大きくなり、光半導体と
し７て使用する場合に極めて有用である。 次に本発明
を実施例により更にｉ′Ｃ述するが、本発明はこれによ
り限定されるものではない。
フーｈｆｉｉｆ列１゜
第１図に示すル、１ｉ置を用いζ次の条件下で、シャッ
ターを開閉して膜の成長を制御した場合と、比較のため
に、従来どろり連続製膜した場合について、製Ｊｒｌ
Ｌ／たシリコン′ＩｉＶ膜の特性を荊べた。
ターを開閉して膜の成長を制御した場合と、比較のため
に、従来どろり連続製膜した場合について、製Ｊｒｌ
Ｌ／たシリコン′ＩｉＶ膜の特性を荊べた。
製膜条件
１４Ｊ１続製腔 連続製ｌｉｄ
原料ガス ５ｉｌ１４ ５ｉｌ１
４ガス流量（ＳＣＣＭ） ２０ ２０
電力密度（Ｗ ／ｃＪ） ０．０１３ （
１，０＋３反応圧（ｍ ｔ、ｏｒｒ） ３００
３００基板温度（’Ｃ） ２６０
２ｆｉＯシヤツターの（開） １．Ｆｌ
連続開閉（秒） （閉）１．４ 測定の結果表１の如く、本発明の方法でＩＩｉ’Ｊ苗し
た薄膜の光電導度は、ｆｊｆｆ来法の場合に比して約２
（Ｆもよく、水素とシリコンの結合の仕方も従末法の場
合には、ダイハイ［°ライドが多少含まれているのに対
し、本発明の場合に番、１、モノハ・イ１′ライド支配
となっていることが赤夕１線吸収スペクＩ・ルの測定か
ら明らかであり、本発明の効果が）ｊｌ、されノこ。
４ガス流量（ＳＣＣＭ） ２０ ２０
電力密度（Ｗ ／ｃＪ） ０．０１３ （
１，０＋３反応圧（ｍ ｔ、ｏｒｒ） ３００
３００基板温度（’Ｃ） ２６０
２ｆｉＯシヤツターの（開） １．Ｆｌ
連続開閉（秒） （閉）１．４ 測定の結果表１の如く、本発明の方法でＩＩｉ’Ｊ苗し
た薄膜の光電導度は、ｆｊｆｆ来法の場合に比して約２
（Ｆもよく、水素とシリコンの結合の仕方も従末法の場
合には、ダイハイ［°ライドが多少含まれているのに対
し、本発明の場合に番、１、モノハ・イ１′ライド支配
となっていることが赤夕１線吸収スペクＩ・ルの測定か
ら明らかであり、本発明の効果が）ｊｌ、されノこ。
表１
膜＋１冒′Ｌ 断続製膜 連続製
膜光電導度（９ｃｍ） 、−’ ３．５ ｘｌＯ−５
１，５ｘｌＯ−５暗電専度（９ｃｍ） −’ ５．
０ Ｘｌ０−９ ４．Ｉ Ｘｌ０−９結合水素（原子％
） １４．０ １３．２中心波数（ｃｍ
−’ ） １９８１２０００屈折率
３．５４ ３．３８但し、光電導度は
Ｉｔ ｅ −Ｎ ｅレーザーで５００ ｔｔＨ／Ｃ，Ｊ
ｌ（ｊ射した場合であり、結合水素量は赤タｌ線吸収
スペクトルから求め）、−ものである。又、中心波数は
、赤りｌ線吸収スペクトル分布の中心位置の波数な、Ｈ
ｙ味するものごある。
膜光電導度（９ｃｍ） 、−’ ３．５ ｘｌＯ−５
１，５ｘｌＯ−５暗電専度（９ｃｍ） −’ ５．
０ Ｘｌ０−９ ４．Ｉ Ｘｌ０−９結合水素（原子％
） １４．０ １３．２中心波数（ｃｍ
−’ ） １９８１２０００屈折率
３．５４ ３．３８但し、光電導度は
Ｉｔ ｅ −Ｎ ｅレーザーで５００ ｔｔＨ／Ｃ，Ｊ
ｌ（ｊ射した場合であり、結合水素量は赤タｌ線吸収
スペクトルから求め）、−ものである。又、中心波数は
、赤りｌ線吸収スペクトル分布の中心位置の波数な、Ｈ
ｙ味するものごある。
実施例２゜
原料ガスを５ＩＦ４ ／５ｉ１１４ ＝１／ｌというＳ
ｌ、Ｆ、ＩＩの３元素系とし、シャッターの開時間を１
．５秒、閉時間を１．０秒とした他は実施例１と同（；
１）にし°ζ、表２の結果を青た。
ｌ、Ｆ、ＩＩの３元素系とし、シャッターの開時間を１
．５秒、閉時間を１．０秒とした他は実施例１と同（；
１）にし°ζ、表２の結果を青た。
膜特性 １ｔＪｉ続！ドｌ膜 ｉ
’ｌｊ ＃υＶ−°）膜光電導度（見ｃｍ） −’
４．５ Ｘｌ０−５ ２．３ Ｘｌ０−５暗電導度（９
ｃｍ） ’ ４．２ Ｘｌ０− ” ２．２ Ｘ
ｌ０−９結合水素（原子％） １３．１
１１．３中心波数（ｃｍ ’） １９１１２
１９１１５屈折率 ３．４
５ ３．４１従来法により製造したシリコン薄
膜の光電導ＩＷが２．３Ｘ１０−５ （９ｃｍ）−１テ
あｚ、 ｔｖ ｃ、＝ 幻シ本発明により製造した場合
には、その約２倍の４゜５Ｘ１０”’５ （９ｃｍ）
−１という極めてガスい’ｌＨ’１が１りられたごとか
らも、本発明が極めて有用であることが実ｉ１［された
。
’ｌｊ ＃υＶ−°）膜光電導度（見ｃｍ） −’
４．５ Ｘｌ０−５ ２．３ Ｘｌ０−５暗電導度（９
ｃｍ） ’ ４．２ Ｘｌ０− ” ２．２ Ｘ
ｌ０−９結合水素（原子％） １３．１
１１．３中心波数（ｃｍ ’） １９１１２
１９１１５屈折率 ３．４
５ ３．４１従来法により製造したシリコン薄
膜の光電導ＩＷが２．３Ｘ１０−５ （９ｃｍ）−１テ
あｚ、 ｔｖ ｃ、＝ 幻シ本発明により製造した場合
には、その約２倍の４゜５Ｘ１０”’５ （９ｃｍ）
−１という極めてガスい’ｌＨ’１が１りられたごとか
らも、本発明が極めて有用であることが実ｉ１［された
。
実施例３゜
ｆｆ１２図の装置により、環７゛１ガスとしてＳｉｒ’
４／ＣＩ＋４ ／＋１２が１０／１ ／３の混合ガスを
用い、プラスマｈ文電電源をＨＪ＋ Ｉ７ｅさ−Ｕた場
合と、従来どうり連続的にｌｊｉすｌｑしたｊｊ５合に
ついて、次の製膜条件下でシリ、゛２ンーカーボン）ｉ
’７１つ・茫製造した。
４／ＣＩ＋４ ／＋１２が１０／１ ／３の混合ガスを
用い、プラスマｈ文電電源をＨＪ＋ Ｉ７ｅさ−Ｕた場
合と、従来どうり連続的にｌｊｉすｌｑしたｊｊ５合に
ついて、次の製膜条件下でシリ、゛２ンーカーボン）ｉ
’７１つ・茫製造した。
Ｆ、Ｊ ｈ！条件
１υｊ熱製膜 連続製膜
ガス流、量（ＳＣ（Ｉｔ） １０ １
０電力ＶＲ度（Ｉ（／ｃＪ） ０．２ ０．
２反応圧（ｍ ｔｏｒｒ） ５００ ５０
０基板温度（’ｌ： ） ２５０ ２５
０印加重源の （続）１．０ 連続断続時間
（秒） （断） １．０ −１Ｆ７られたシリ
コ１ンーカーボンＰＩＦ股の特性の測定を行った結果表
３の結果を得た。
０電力ＶＲ度（Ｉ（／ｃＪ） ０．２ ０．
２反応圧（ｍ ｔｏｒｒ） ５００ ５０
０基板温度（’ｌ： ） ２５０ ２５
０印加重源の （続）１．０ 連続断続時間
（秒） （断） １．０ −１Ｆ７られたシリ
コ１ンーカーボンＰＩＦ股の特性の測定を行った結果表
３の結果を得た。
表 ３
Ｉ別１）性 断続製膜 連続製膜光電
導度（９ｃｍ） −’ １．８ｘｌＯ−５６，２ｘｌ
Ｏ−”１１１１電専度（９ｃｍ） −川 ４．７ｘｌＯ
” ５．３ｘｌＯ−”光学禁制帯り’Ｍ （ｅｖ）
１．９７ １．９５但し、光電導度はＡＭ
−１１００ｍＷ／ｃＪｊ＜［ｌＪの場合である。
導度（９ｃｍ） −’ １．８ｘｌＯ−５６，２ｘｌ
Ｏ−”１１１１電専度（９ｃｍ） −川 ４．７ｘｌＯ
” ５．３ｘｌＯ−”光学禁制帯り’Ｍ （ｅｖ）
１．９７ １．９５但し、光電導度はＡＭ
−１１００ｍＷ／ｃＪｊ＜［ｌＪの場合である。
本実施例の場合も、本発明の方法により製）１１１され
たシリニ１ンーカーボン薄模は、（Ｉｔ来の方法により
製ｊ１１された場合に比し、光電導度が約３倍と、極め
て優れた性能を示すごとが実証された。
たシリニ１ンーカーボン薄模は、（Ｉｔ来の方法により
製ｊ１１された場合に比し、光電導度が約３倍と、極め
て優れた性能を示すごとが実証された。
実施例４゜
第１図の装置を用い、原料ガスをＳ ｉ １１４ ／
１１２が１／２９でＢ２Ｈ（ｉ／Ｓｉ旧が０．６０９．
６の３元素系とし、１）。
１１２が１／２９でＢ２Ｈ（ｉ／Ｓｉ旧が０．６０９．
６の３元素系とし、１）。
下の条件下で微結晶化ｐ型シリ：１ン薄貯を！ｊ！Ｊ
ｉｉ’ｉ シた。
ｉｉ’ｉ シた。
製膜条件
％ ４！ 坏！！ ｌ史 ｉ’１３ 続？Ｊ １１
９ガス流量（ＳＣ（：Ｍ） ］（１１０電力密
度（Ｗ ／ ｃｌ ） ０．１３ ０．１
３３反応圧ｍ ｔｏｒｒ） １００ １
００響板温度（”Ｃ） ２５０ ２５
０シヤツター （開）１．８ 連続開閉時
間（秒） （閉） １．４ −製造した半導
体の光学禁制帯幅は、ｆノを乗法でｉちる連続製膜の場
合が１．７１ｅＶであり、本発明の場合は１．７Ｑｅｖ
であった。又、１１１１電専度は従来法の場合は、１．
６ｘｌ（１−’ （Ｋλｃｍ）−’であるのに対し、
本発明により製ｉ５’ｉ シた場合には、２．４ （Ω
ｃｍ）’−”であり、（・翫めてイＩＩＩ、 ＪＩＣ抗
の特性の良い半導体であり、この結果から本発明のご１
′導体の製造方法が極めて有用であることが実鉦された
。
９ガス流量（ＳＣ（：Ｍ） ］（１１０電力密
度（Ｗ ／ ｃｌ ） ０．１３ ０．１
３３反応圧ｍ ｔｏｒｒ） １００ １
００響板温度（”Ｃ） ２５０ ２５
０シヤツター （開）１．８ 連続開閉時
間（秒） （閉） １．４ −製造した半導
体の光学禁制帯幅は、ｆノを乗法でｉちる連続製膜の場
合が１．７１ｅＶであり、本発明の場合は１．７Ｑｅｖ
であった。又、１１１１電専度は従来法の場合は、１．
６ｘｌ（１−’ （Ｋλｃｍ）−’であるのに対し、
本発明により製ｉ５’ｉ シた場合には、２．４ （Ω
ｃｍ）’−”であり、（・翫めてイＩＩＩ、 ＪＩＣ抗
の特性の良い半導体であり、この結果から本発明のご１
′導体の製造方法が極めて有用であることが実鉦された
。
第１図、第２し１、第３図は夫々Ｊ１（板をプラズマに
間歇的に曝すための原理図の楯略１ＩＩｊ ｌ凹である
。 図中符−号１は真空反応室、２はカソード電極、３はア
ノード電極である基板ボルダ−２４も、！基板、５は基
板加ｔ；！１ヒーター、６は回転式シャック−１７は電
源、８は原料ガス導入■」、９は直空排気系、ＩＯはタ
イマー（＝Ｊきスイッチである。３゛口回転式法仮ホル
ダーを表す。 特許出廓人 束亜；ｒ＾料工業１１式会社代理人
弁理士 滝１）清暉 第１図 第２図 第３図 手続ネ１１１正書 昭和５７年１り月／Ｆ日 ｌ奮寺り午庁長官 若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年 特許出願第１６７９５９ 号２、発明の
名称 ３１堵体薄膜の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ブヨダ ヒトバ９ 住 所 東京都千代田区−・ツ橋１丁目１番１号トツ
ア ぷンリョフプウ虹ヨフ 氏名 東亜燃料工業＋ｔｊｌＱ会社 ７、補正の内容 ■）明細書の「発明のｆｉＹ細な説明」の第６頁８行目
と９行目の間放電の時はマツチング等の関係でプラズマ
ｊｊｋ７１１が立もにくい場合があるが、このような場
合には、放電持続に必要な最小電力と必要′市ツノの間
の電力を、間歇的に供給することにより行うことが出来
る。」 ２）「発明ノｊＮｌｌＩな説明」の第１３頁４行１ニー
１（ｈ ｒ １ｌｉｊ！！制引とあるのを［肋続馳引と
訂正する。
間歇的に曝すための原理図の楯略１ＩＩｊ ｌ凹である
。 図中符−号１は真空反応室、２はカソード電極、３はア
ノード電極である基板ボルダ−２４も、！基板、５は基
板加ｔ；！１ヒーター、６は回転式シャック−１７は電
源、８は原料ガス導入■」、９は直空排気系、ＩＯはタ
イマー（＝Ｊきスイッチである。３゛口回転式法仮ホル
ダーを表す。 特許出廓人 束亜；ｒ＾料工業１１式会社代理人
弁理士 滝１）清暉 第１図 第２図 第３図 手続ネ１１１正書 昭和５７年１り月／Ｆ日 ｌ奮寺り午庁長官 若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年 特許出願第１６７９５９ 号２、発明の
名称 ３１堵体薄膜の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ブヨダ ヒトバ９ 住 所 東京都千代田区−・ツ橋１丁目１番１号トツ
ア ぷンリョフプウ虹ヨフ 氏名 東亜燃料工業＋ｔｊｌＱ会社 ７、補正の内容 ■）明細書の「発明のｆｉＹ細な説明」の第６頁８行目
と９行目の間放電の時はマツチング等の関係でプラズマ
ｊｊｋ７１１が立もにくい場合があるが、このような場
合には、放電持続に必要な最小電力と必要′市ツノの間
の電力を、間歇的に供給することにより行うことが出来
る。」 ２）「発明ノｊＮｌｌＩな説明」の第１３頁４行１ニー
１（ｈ ｒ １ｌｉｊ！！制引とあるのを［肋続馳引と
訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）力Ｉげ：１された基板」−に、ブー）ダマ雰囲気下
で半専体薄ｌＩ９を形成せしめる３１−導体Ｐ！ｖ膜を
製造する方法において、加４（シされた基板を、間歇的
にプラズマ雰囲気Ｃ，Ｚさらずことを特徴とする半導体
薄膜の！Ｍ ｉｉ’ｉ方法。 ２）加熱された基板を間歇的にプラズマ雰囲気にさら」
゛ために、パルス電１．’Ｔ：の印加によりブラスマ放
霜を間歇的に発生・已しめることを特徴とする特許 方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57167959A JPS5957419A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 半導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57167959A JPS5957419A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 半導体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957419A true JPS5957419A (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=15859210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57167959A Pending JPS5957419A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 半導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957419A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01149965A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Hitachi Ltd | プラズマ反応装置 |
| JPH0373518A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Hoxan Corp | ウエハ上に多結晶シリコン膜を形成する方法 |
| JPH0758014A (ja) * | 1993-08-11 | 1995-03-03 | Nec Corp | シリコン薄膜の形成方法 |
| JPH07335560A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Nec Corp | アモルファスシリコン膜の形成方法及び薄膜トランジスタ素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5931022A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-02-18 | アトヴアンスト・セミコンダクタ−・マテイリアルズ・アメリカ・インコ−ポレ−テツド | 空間的に均一な、外部励起される非熱的な化学反応を達成するための方法及び装置 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP57167959A patent/JPS5957419A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5931022A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-02-18 | アトヴアンスト・セミコンダクタ−・マテイリアルズ・アメリカ・インコ−ポレ−テツド | 空間的に均一な、外部励起される非熱的な化学反応を達成するための方法及び装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01149965A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Hitachi Ltd | プラズマ反応装置 |
| JPH0373518A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Hoxan Corp | ウエハ上に多結晶シリコン膜を形成する方法 |
| JPH0758014A (ja) * | 1993-08-11 | 1995-03-03 | Nec Corp | シリコン薄膜の形成方法 |
| JPH07335560A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Nec Corp | アモルファスシリコン膜の形成方法及び薄膜トランジスタ素子 |
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