JPS5994810A - アモルファスシリコン膜の製造法 - Google Patents
アモルファスシリコン膜の製造法Info
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- JPS5994810A JPS5994810A JP57204922A JP20492282A JPS5994810A JP S5994810 A JPS5994810 A JP S5994810A JP 57204922 A JP57204922 A JP 57204922A JP 20492282 A JP20492282 A JP 20492282A JP S5994810 A JPS5994810 A JP S5994810A
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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
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
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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】
（イ）技術分野
本発明は、高品質のアモルファスシリコン（以下ａ−８
ｉと記す）膜を安定して製造する方法に関する。
ｉと記す）膜を安定して製造する方法に関する。
（ロ）技術背景
従来、ａ−８ｉ膜は、シラン（ＳｉＨ４）カスをグロー
放電分解するいわゆるプラズマＣＶＤ法で製造されてい
た。しかしながらかかる従来法では、高周波電力、ガス
圧力、カス流量、電極間距離なとのａ−８ｉ膜製造条件
を最適条件に設定しても、光電気伝導度などの光電特性
が良好なａ−８ｉ膜を安定して得ることが非常に困難で
あった・さらに、ａ−８ｉ膜を用いて光起電力素子を作
製した場合には、光電変換効率が一定しないという問題
があった。すなわち、再現性が悪いという欠点があった
。
放電分解するいわゆるプラズマＣＶＤ法で製造されてい
た。しかしながらかかる従来法では、高周波電力、ガス
圧力、カス流量、電極間距離なとのａ−８ｉ膜製造条件
を最適条件に設定しても、光電気伝導度などの光電特性
が良好なａ−８ｉ膜を安定して得ることが非常に困難で
あった・さらに、ａ−８ｉ膜を用いて光起電力素子を作
製した場合には、光電変換効率が一定しないという問題
があった。すなわち、再現性が悪いという欠点があった
。
（ハ）発明の開示
本発明の目的は、前記問題点を解決し、高品質のａ−８
ｉ膜を安定して製造する方法を提供することにある。
ｉ膜を安定して製造する方法を提供することにある。
本発明者らは前記問題点を解決すべく種々研究を行なっ
た結果、高品質のａ−５ｉ膜を安定して得ることが困難
である原因が、ａ−８Ｉ膜の製造条件が同一でも、プラ
ズマ状態が微妙に異なるためであることを、プラズマ状
態の肉眼的観察により見出した。そして、プラズマ発光
分光分析法で、プラズマ状態を計測することにより、プ
ラズマ中の発光性中性種群の発光強度比とａ−８ｉ膜の
光電特性およびａ−８ｉ膜を用いた光起電力素子の光電
変換効率との間に明確なる対応が存在することを発見し
た。さらに、プラズマ発光分光分析法なるプラズマ状態
の計測手段とプラズマ状態の制御１手段を具備する薄膜
製造装置を用いたａ−８ｉ膜の製造方法において、前記
プラズマ状態の計測手段により計測した発光性中性種群
の発光強度比を、前記プラズマ状態の制一手段にフィー
ドバックし、最適なプラズマ状態に設定、維持すること
により、高品質のａ−８ｉ膜を安定して製造できること
を見出した。
た結果、高品質のａ−５ｉ膜を安定して得ることが困難
である原因が、ａ−８Ｉ膜の製造条件が同一でも、プラ
ズマ状態が微妙に異なるためであることを、プラズマ状
態の肉眼的観察により見出した。そして、プラズマ発光
分光分析法で、プラズマ状態を計測することにより、プ
ラズマ中の発光性中性種群の発光強度比とａ−８ｉ膜の
光電特性およびａ−８ｉ膜を用いた光起電力素子の光電
変換効率との間に明確なる対応が存在することを発見し
た。さらに、プラズマ発光分光分析法なるプラズマ状態
の計測手段とプラズマ状態の制御１手段を具備する薄膜
製造装置を用いたａ−８ｉ膜の製造方法において、前記
プラズマ状態の計測手段により計測した発光性中性種群
の発光強度比を、前記プラズマ状態の制一手段にフィー
ドバックし、最適なプラズマ状態に設定、維持すること
により、高品質のａ−８ｉ膜を安定して製造できること
を見出した。
以下に本説明を一実施例に関し詳細に説明する。
第１図に本発明によるａ−８ｉ膜の製造に使用するプラ
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す・実施例１ 基板１を基板ホルタ−兼電極２に七ソＩ・した後、薄膜
形成槽ろを排気口４から真空排気する。
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す・実施例１ 基板１を基板ホルタ−兼電極２に七ソＩ・した後、薄膜
形成槽ろを排気口４から真空排気する。
次にガス導入口５から原料カスを導入し、電極６に高周
波電源７から高周波電力を供給し、薄膜形成槽６の内部
にプラズマを発生させ、基板１に原料ガスの分解物を堆
積させるいわゆるプラズマＣＶＤ法にてａ−８ｉ膜を形
成する。同時に窓８から、プラズマＣＶＤ装置９なるプ
ラズマ状態の計測手段を用いて、薄膜形成槽ろの内部の
プラズマ状態を計測する。前記原料カスとしてシラン（
ＳｉＨ４）カスを用いる場合には、計測される発光性中
性種はＳｌ、ＳｉＨ，Ｈ２、Ｈの４種で、主たる計測波
長はそれぞれ２８８１久、４１２７ｋ、６０２１＾６５
６６にである。なお、プラズマ発光分光分析装置９によ
るプラズマ状態の計測場所は基板表面が好ましい。計測
した発光性中性種群の中で、発光性中性種ＳｉＨの発光
強度と発光性中性４Ｈの発光強度との比ＳｉＨ／Ｈを演
算し、プラズマ制御装置１１なるプラズマ状態の制御手
段にフィードバックする・前記演算結果およびプラズマ
制御装置１１に貯えられている過去の実績データに基づ
きプラズマ制御装置１１は、高周波電源７から電極乙に
供給する高周波電力を、前記ＳｉＨ／Ｈが大きくなるよ
うに制御する。
波電源７から高周波電力を供給し、薄膜形成槽６の内部
にプラズマを発生させ、基板１に原料ガスの分解物を堆
積させるいわゆるプラズマＣＶＤ法にてａ−８ｉ膜を形
成する。同時に窓８から、プラズマＣＶＤ装置９なるプ
ラズマ状態の計測手段を用いて、薄膜形成槽ろの内部の
プラズマ状態を計測する。前記原料カスとしてシラン（
ＳｉＨ４）カスを用いる場合には、計測される発光性中
性種はＳｌ、ＳｉＨ，Ｈ２、Ｈの４種で、主たる計測波
長はそれぞれ２８８１久、４１２７ｋ、６０２１＾６５
６６にである。なお、プラズマ発光分光分析装置９によ
るプラズマ状態の計測場所は基板表面が好ましい。計測
した発光性中性種群の中で、発光性中性種ＳｉＨの発光
強度と発光性中性４Ｈの発光強度との比ＳｉＨ／Ｈを演
算し、プラズマ制御装置１１なるプラズマ状態の制御手
段にフィードバックする・前記演算結果およびプラズマ
制御装置１１に貯えられている過去の実績データに基づ
きプラズマ制御装置１１は、高周波電源７から電極乙に
供給する高周波電力を、前記ＳｉＨ／Ｈが大きくなるよ
うに制御する。
実施例２
実棒例１と同様にプラズマ状態を計測し、８ｉＨ／Ｈの
演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられている
過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１は、
第１図に示した如く、排気口４に設置されている圧力調
節バルブ１２の開閉度により、薄膜形成槽６内の圧力を
、前記ＳｉＨ／Ｈが大きくなるように制御する。
演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられている
過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１は、
第１図に示した如く、排気口４に設置されている圧力調
節バルブ１２の開閉度により、薄膜形成槽６内の圧力を
、前記ＳｉＨ／Ｈが大きくなるように制御する。
実施例６
実施例１と同様番こプラズマ状態を計測し、ＳｉＨ／Ｈ
の演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられてい
る過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１は
、第１図に示した如く、ガス導入口５に設置されている
ガス流量調節器１６によりカス流量を、前記ＳｉＨ／Ｈ
が大きくなるように制御する。
の演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられてい
る過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１は
、第１図に示した如く、ガス導入口５に設置されている
ガス流量調節器１６によりカス流量を、前記ＳｉＨ／Ｈ
が大きくなるように制御する。
実施例４
実施例１と同様にプラズマ状態を計測し、ＳｉＨ／Ｈの
演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられている
過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１は、
第１図に示した如く、基板ホルダー兼電極２に設置され
ている電極間距離調節器１４により、基板ホルダー兼電
極２と電極６との電極間距離を前記８ｉ１−１／Ｈが大
きくなるように制御する。
演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられている
過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１は、
第１図に示した如く、基板ホルダー兼電極２に設置され
ている電極間距離調節器１４により、基板ホルダー兼電
極２と電極６との電極間距離を前記８ｉ１−１／Ｈが大
きくなるように制御する。
実施例５
実施例１と同様にプラズマ状態を計測し、Ｓ ｉ Ｈ／
Ｈの演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられて
いる過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１
は、第１図に示した如く、グリッド電源１６からグリッ
ド電極１５に印加するグリッド電圧を、前記８ｉＨ／Ｈ
が大きくなるように制御する。
Ｈの演算結果およびプラズマ制御装置１１に貯えられて
いる過去の実績データに基づき、プラズマ制御装置１１
は、第１図に示した如く、グリッド電源１６からグリッ
ド電極１５に印加するグリッド電圧を、前記８ｉＨ／Ｈ
が大きくなるように制御する。
次に前記実施例の効果を説明する。前記実施例１から前
記実施例５までの５つの実施例の効果をプラズマ状態を
制御しない従来法と比較して第１表に示す。比較する項
目は、ａ−８ｉ膜の暗電導度と光電導度、およびａ−８
ｉ膜を用いた光起電力素子の光電変換効率で、比較方法
は、ａ−８ｉ膜、およびａ−８ｉ膜を用いた光起電力素
子を各実施例および従来法につき各々５回製造した結果
の最大値と最小値を範囲と・して示し、同時に暗電導度
と光電導度については前記最大値と前記最小値の比を、
また光電変換効率については前記最大値と前記最小値の
差を、共に従来法の場合を１００とし、変動度として示
す。
記実施例５までの５つの実施例の効果をプラズマ状態を
制御しない従来法と比較して第１表に示す。比較する項
目は、ａ−８ｉ膜の暗電導度と光電導度、およびａ−８
ｉ膜を用いた光起電力素子の光電変換効率で、比較方法
は、ａ−８ｉ膜、およびａ−８ｉ膜を用いた光起電力素
子を各実施例および従来法につき各々５回製造した結果
の最大値と最小値を範囲と・して示し、同時に暗電導度
と光電導度については前記最大値と前記最小値の比を、
また光電変換効率については前記最大値と前記最小値の
差を、共に従来法の場合を１００とし、変動度として示
す。
第１表
第１表かられかるように、本発明によれば、暗電導度、
光電導度および光電変換効率の変動を大幅に低減でき、
ａ−８ｉ膜を安定して製造できる。
光電導度および光電変換効率の変動を大幅に低減でき、
ａ−８ｉ膜を安定して製造できる。
また本発明による変動幅は、暗電導度に関しては値の小
さな方へ、また光電導度および光電変換効率に関しては
共に値の大きな方へといずれも好ましい方向に変動幅が
収束していることから、本発明により、高品質化が維持
できることがわかる。
さな方へ、また光電導度および光電変換効率に関しては
共に値の大きな方へといずれも好ましい方向に変動幅が
収束していることから、本発明により、高品質化が維持
できることがわかる。
なお、前記の実施例はプラズマＣＶＤに関して説明した
が、プラズマを用いるａ−８ｉ膜の製法ならば、Ｓｉ
ターゲットをプラズマでたたき出しａ−８ｉ膜を形成す
るいわゆるスパッタ法や蒸発Ｓｉの一部をプラズマでイ
オン化するイオンブレーティング法でも本発明は同様の
効果を有することは言うまでもない。
が、プラズマを用いるａ−８ｉ膜の製法ならば、Ｓｉ
ターゲットをプラズマでたたき出しａ−８ｉ膜を形成す
るいわゆるスパッタ法や蒸発Ｓｉの一部をプラズマでイ
オン化するイオンブレーティング法でも本発明は同様の
効果を有することは言うまでもない。
また、前記の一実施例は発光性中性種群の発光強度比と
してＳｉＨ／Ｈに関して説明した力１ｓｉＨ／Ｈ２ある
いは、Ｓ ｉ Ｈ／ （Ｈ−Ｈ２）でも構わない。
してＳｉＨ／Ｈに関して説明した力１ｓｉＨ／Ｈ２ある
いは、Ｓ ｉ Ｈ／ （Ｈ−Ｈ２）でも構わない。
さらに、電極間距離は、基板ホルダ兼電極を移動させて
調節する方式で前記の実施例を説明したが、高周波電源
に接続している電極を、あるいは２つの電極を共に移動
させてもよいことは明らかである。
調節する方式で前記の実施例を説明したが、高周波電源
に接続している電極を、あるいは２つの電極を共に移動
させてもよいことは明らかである。
さらに、＋ｊｉｆ記の一実施例では、高周波型ブハガス
圧力、ガス流量および電極間距離いずれかを制御する如
く説明したが、前記高周波電力、ガス圧力、ガス流量お
よび電極間距離の群からなる少なくとも２つを制御して
も同様の効果を有することは言うまでもない。
圧力、ガス流量および電極間距離いずれかを制御する如
く説明したが、前記高周波電力、ガス圧力、ガス流量お
よび電極間距離の群からなる少なくとも２つを制御して
も同様の効果を有することは言うまでもない。
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、高品質のａ
−８ｉ膜を安定して製造することができる。
−８ｉ膜を安定して製造することができる。
第１図は本発明によるａ−８ｉ膜の製造に使用するプラ
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す図である。 １ 基板 ２ 基板ホルダ
ー兼電極ろ 薄膜形成槽 ４−排気口５ ガ
ス導入口 ６ 電極 Ｚ 高周波電源 ８ 窓 ９ プラズマ発光分光分析装置 １０．シャッター１
１−・プラズマ制御装置 １２ 圧力調節バル
ブ１６− ガス流量調節器 １４ ・電極間
距離調節器１５− グリッド電極 １６・
・ グリッド電源第１頁の続き ０発 明 者 用合弘 伊丹市昆陽北１丁目１番１号住 友電気工業株式会社伊丹製作所 内 ＠出 願 人 住友電気工業株式会社 大阪市東区北浜５丁目１５番地
ズマＣＶＤ装置の一実施例を示す図である。 １ 基板 ２ 基板ホルダ
ー兼電極ろ 薄膜形成槽 ４−排気口５ ガ
ス導入口 ６ 電極 Ｚ 高周波電源 ８ 窓 ９ プラズマ発光分光分析装置 １０．シャッター１
１−・プラズマ制御装置 １２ 圧力調節バル
ブ１６− ガス流量調節器 １４ ・電極間
距離調節器１５− グリッド電極 １６・
・ グリッド電源第１頁の続き ０発 明 者 用合弘 伊丹市昆陽北１丁目１番１号住 友電気工業株式会社伊丹製作所 内 ＠出 願 人 住友電気工業株式会社 大阪市東区北浜５丁目１５番地
Claims (1)
- （１）プラズマ状態の計測手段とプラズマ状態の制御手
段を具備する薄膜製造装置を用いたアモルファスシリコ
ン膜の製造法において、前記プラズマ状態の計測手段に
より計測した発光性中性種群の発光強度比を、前記プラ
ズマ状態の制御手段にフィードバンクし、最適なプラズ
マ状態に設定、維持することを特徴とするアモルファス
シリコン膜の製造法。 （′２Ｊ前記発光性中性種群の発光強度比が、発光性中
性種ＳｉＨの発光強度と発光性中性種Ｈの発光強度との
比５ｉｌｌ／１１であり、前記ＳｉＨ／Ｈを大きくすべ
くプラズマ状態を制御することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のアモルファスシリコン膜の製造法。 （ろ）前記プラズマ状態の制御手段が、高周波電力ガス
圧力、ガス流量、電極間距離、グリッド電極の群からな
る少なくとも１つを制御する手段であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項および第２項記載のアモルファ
スシリコン膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204922A JPS5994810A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | アモルファスシリコン膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57204922A JPS5994810A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | アモルファスシリコン膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994810A true JPS5994810A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16498586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57204922A Pending JPS5994810A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | アモルファスシリコン膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994810A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60257513A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シリコン系膜形成状態測定方法 |
| JPS60257516A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アモルフアスシリコン系半導体薄膜の製法 |
| US5686349A (en) * | 1992-10-07 | 1997-11-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fabrication of a thin film transistor and production of a liquid crystal display apparatus |
| EP1043762A1 (en) * | 1998-10-23 | 2000-10-11 | Nissin Electric Co., Ltd. | Polycrystalline silicon thin film forming method and thin film forming apparatus |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57204922A patent/JPS5994810A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60257516A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アモルフアスシリコン系半導体薄膜の製法 |
| JPS60257513A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シリコン系膜形成状態測定方法 |
| US5686349A (en) * | 1992-10-07 | 1997-11-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fabrication of a thin film transistor and production of a liquid crystal display apparatus |
| EP1043762A1 (en) * | 1998-10-23 | 2000-10-11 | Nissin Electric Co., Ltd. | Polycrystalline silicon thin film forming method and thin film forming apparatus |
| EP1043762A4 (en) * | 1998-10-23 | 2004-09-15 | Nissin Electric Co Ltd | PROCESS FOR FORMING THIN FILM OF POLYCRYSTALLINE SILICON AND APPARATUS FOR FORMING SAID THIN FILM |
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