JPS60245127A - 堆積膜の形成方法 - Google Patents
堆積膜の形成方法Info
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- JPS60245127A JPS60245127A JP59100791A JP10079184A JPS60245127A JP S60245127 A JPS60245127 A JP S60245127A JP 59100791 A JP59100791 A JP 59100791A JP 10079184 A JP10079184 A JP 10079184A JP S60245127 A JPS60245127 A JP S60245127A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (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、励起エネルギーとして熱を利用し、光導電膜
、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体上に形成さ
せる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、熱エネルギー
の付与により、原料ガスの励起、分解状態を作り、所定
の支持体上に、特にアモルファスシリコン（以下ａ−３
ｔと略記する）の堆積膜を形成する方法に関する。
、半導体あるいは絶縁性の膜を所定の支持体上に形成さ
せる堆積膜形成法に関し、更に詳しくは、熱エネルギー
の付与により、原料ガスの励起、分解状態を作り、所定
の支持体上に、特にアモルファスシリコン（以下ａ−３
ｔと略記する）の堆積膜を形成する方法に関する。
従来、ａ−３ｉの堆積膜形成方法としては、ＳｉＨ４ま
たはＳｉ２Ｈ６を原料として用いたグロー放電堆積法及
び熱エネルギー堆積法が知られている。即ち、これらの
堆積法は、原料ガスとしてのＳｉＨ４またはＳｉ２Ｈ６
を電気エネルギーや熱エネルギー（励起エネルギー）に
より分解して支持体上にａ−３ｔの堆積膜を形成させる
方法であり、形成された堆積膜は、光導電膜、半導体あ
るいは絶縁性の膜等として種々の目的に利用されている
。
たはＳｉ２Ｈ６を原料として用いたグロー放電堆積法及
び熱エネルギー堆積法が知られている。即ち、これらの
堆積法は、原料ガスとしてのＳｉＨ４またはＳｉ２Ｈ６
を電気エネルギーや熱エネルギー（励起エネルギー）に
より分解して支持体上にａ−３ｔの堆積膜を形成させる
方法であり、形成された堆積膜は、光導電膜、半導体あ
るいは絶縁性の膜等として種々の目的に利用されている
。
しかしながら、高出力放電下で堆積膜の形成が行なわれ
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい。特に、厚膜の堆積膜
を電気的、光学的特性に於いて均一にこの方法により形
成することは非常に困難であった。
るグロー放電堆積法に於いては、均一な放電の分布状態
が常に得られないなど再現性のある安定した条件の制御
が難しく、更に膜形成中に於ける膜への高出力放電の影
響が大きく、形成された膜の電気的、光学的特性の均一
性、品質の安定性の確保が難しく、堆積時の膜表面の乱
れ、堆積膜内の欠陥が生じやすい。特に、厚膜の堆積膜
を電気的、光学的特性に於いて均一にこの方法により形
成することは非常に困難であった。
一方、熱エネルギー堆積法においても、通常４００℃以
上の高温が必要となることから使用される支持体材料が
限定され、加えて所望のａ−３ｔ中の有用な結合水素原
子が離脱してしまう確率が増加するため、所望の特性が
得難い。
上の高温が必要となることから使用される支持体材料が
限定され、加えて所望のａ−３ｔ中の有用な結合水素原
子が離脱してしまう確率が増加するため、所望の特性が
得難い。
そこで、これらの問題点を解決する１つの方法として、
ＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６以外のシリコン化合物を原料とす
るａ−３ｉの低熱量の熱エネルギー堆積法（熱ＣＶＤ）
が注目される。
ＳｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６以外のシリコン化合物を原料とす
るａ−３ｉの低熱量の熱エネルギー堆積法（熱ＣＶＤ）
が注目される。
この低熱量の熱エネルギー堆積法は、励起エネルギーと
しての前述の方法に於けるグロー放電や高温加熱の代わ
りに低温加熱を用いるものであり、ａ−Ｓｉの堆積膜の
作製を低エネルギーレベルで実施できるようにするもの
である。また、低温なほど原料ガスを均一に加熱するこ
とが容易であり、前述の堆積法と比べて低いエネルギー
消費で、均一性を保持した高品質の成膜を行なうことが
でき、また製造条件の制御が容易で安定した再現性が得
られ、更に支持体を高温に加熱する必要がなく、支持体
に対する選択性も広がる利点もある。
しての前述の方法に於けるグロー放電や高温加熱の代わ
りに低温加熱を用いるものであり、ａ−Ｓｉの堆積膜の
作製を低エネルギーレベルで実施できるようにするもの
である。また、低温なほど原料ガスを均一に加熱するこ
とが容易であり、前述の堆積法と比べて低いエネルギー
消費で、均一性を保持した高品質の成膜を行なうことが
でき、また製造条件の制御が容易で安定した再現性が得
られ、更に支持体を高温に加熱する必要がなく、支持体
に対する選択性も広がる利点もある。
本発明は上記した点に鑑みなされたものであり、励起エ
ネルギーとして、低レベルの熱エネルギーを用いて高品
質を維持しつつ高い成膜速度でシリコン原子を含む堆積
膜を低エネルギーレベルで形成することのできる熱エネ
ルギー堆積法を提供することにある。
ネルギーとして、低レベルの熱エネルギーを用いて高品
質を維持しつつ高い成膜速度でシリコン原子を含む堆積
膜を低エネルギーレベルで形成することのできる熱エネ
ルギー堆積法を提供することにある。
本発明の他の目的は、大面積、厚膜の堆積膜の形成にあ
っても、電気的、光学的特性の均一性１品質の安定生を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。
っても、電気的、光学的特性の均一性１品質の安定生を
確保した高品質の堆積膜を形成することのできる方法を
提供することにある。
本発明は、鋭意検討の結果、これらの目的が、熱エネル
ギーにより分解されるａ−３ｉ膜形成用の原料ガスとし
て、一般式； Ｓ ｉ ｎＨ２ｎ＋２（ｎ≧４）で表わ
される側鎖を有する鎖式シラン化合物をハロゲン化合物
との混合状態で用いることによって達成されることを見
い出し完成されたものである。
ギーにより分解されるａ−３ｉ膜形成用の原料ガスとし
て、一般式； Ｓ ｉ ｎＨ２ｎ＋２（ｎ≧４）で表わ
される側鎖を有する鎖式シラン化合物をハロゲン化合物
との混合状態で用いることによって達成されることを見
い出し完成されたものである。
すなわち、本発明の堆積膜形成方法は、支持体が配置さ
れた堆積室内に、一般式；５ｉｎＨ２ｎ＋２（ｎ≧４）
で表わされる側鎖を有する鎖式シラン化合物と、ハロゲ
ン化合物と１周期律表■族若しくは第Ｖ族に属する原子
を含む化合物との気体状雰囲気を形成し、これらの化合
物を熱エネルギーを利用して励起し、分解することによ
り、前記支持体上にシリコン原子及び周期律表■展着し
くは第Ｖ族に属する原子を含む堆積を形成することを特
徴とする。
れた堆積室内に、一般式；５ｉｎＨ２ｎ＋２（ｎ≧４）
で表わされる側鎖を有する鎖式シラン化合物と、ハロゲ
ン化合物と１周期律表■族若しくは第Ｖ族に属する原子
を含む化合物との気体状雰囲気を形成し、これらの化合
物を熱エネルギーを利用して励起し、分解することによ
り、前記支持体上にシリコン原子及び周期律表■展着し
くは第Ｖ族に属する原子を含む堆積を形成することを特
徴とする。
本発明の方法に於いては、原料物質としてＳｉ供給用原
料としてのシリコン化合物と、周期律表■展着しくは第
Ｖ族に属する原子導入用としてのこれらの原子を含む化
合物が使用され、形成された堆積膜は、シリコン原子及
び周期律表■展着しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積
膜であり、光導電膜、半導体膜等の機能膜として種々の
目的に使用できるものである。
料としてのシリコン化合物と、周期律表■展着しくは第
Ｖ族に属する原子導入用としてのこれらの原子を含む化
合物が使用され、形成された堆積膜は、シリコン原子及
び周期律表■展着しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積
膜であり、光導電膜、半導体膜等の機能膜として種々の
目的に使用できるものである。
本発明の方法に於いて使用されるＳｉ供給用の原料は、
一般式ＨＳｉｎＨ２ｎ＋２ （ｎ≧４）で表わされる側
鎖を有する鎖式シラン化合物であり、良質なａ−Ｓｔ堆
積膜を形成するためには、上記式中のｎが４〜１５、好
ましくは４〜ｌＯ１より好ましくは４〜７であることが
望ましい。
一般式ＨＳｉｎＨ２ｎ＋２ （ｎ≧４）で表わされる側
鎖を有する鎖式シラン化合物であり、良質なａ−Ｓｔ堆
積膜を形成するためには、上記式中のｎが４〜１５、好
ましくは４〜ｌＯ１より好ましくは４〜７であることが
望ましい。
このような化合物の例としては、下記式で示されるもの
を挙げることができる。
を挙げることができる。
Ｎｏ、Ｉ ５ｉＨ３−ＳｉＨ−ＳｉＨ３■
ＳｉＨ３
ｉＨ３
■
Ｎｏ、２ ５ｉＨ３−Ｓｔ−３ｉＨ３
■
ＳｉＨ３
ｔＨ３
畳
Ｎｏ、３ ５ｉＨ３−３ｉ −ＳｉＨ２−ＳｉＨ３−
ＳｉＨ３
しかしながら、このような側鎖を有する鎖式シラン化合
物は、励起エネルギーとして熱エネルギーを用いた場合
、効率良い、励起、分解が得られず、良好な成膜速度が
得られない。
物は、励起エネルギーとして熱エネルギーを用いた場合
、効率良い、励起、分解が得られず、良好な成膜速度が
得られない。
そこで本発明の方法に於いては、熱エネルギーによる上
記の側鎖を有する鎖式シラン化合物の励起、分解をより
効率良く促進させるために、該側鎖を有する鎖式シラン
化合物にハロゲン化合物が混合される。
記の側鎖を有する鎖式シラン化合物の励起、分解をより
効率良く促進させるために、該側鎖を有する鎖式シラン
化合物にハロゲン化合物が混合される。
本発明の方法に於いて上記側鎖を有する鎖式シラン化合
物に混合されるハロゲン化合物は、ハロゲン原子を含有
した化合物であり、上記側鎖を有する鎖式シラン化合物
の熱エネルギーによる励起、分解をより効率良く促進さ
せることのできるものである。このようなハロゲン化合
物としては、Ｃ１２，Ｂｒ２．Ｉ２．Ｆ２等のハロゲン
ガス等を挙げることができる。
物に混合されるハロゲン化合物は、ハロゲン原子を含有
した化合物であり、上記側鎖を有する鎖式シラン化合物
の熱エネルギーによる励起、分解をより効率良く促進さ
せることのできるものである。このようなハロゲン化合
物としては、Ｃ１２，Ｂｒ２．Ｉ２．Ｆ２等のハロゲン
ガス等を挙げることができる。
本発明の方法に於ける前記ａ−３ｔ膜形成用原料化合物
に混合されるハロゲン化合物の割合いは、使用されるａ
−３ｉ膜膜形成用原料台物及びハロゲン化合物の種類等
によって異なるが、０．０１〜８０Ｖｏ１％、好ましく
は０．１〜５０Ｖｏ １％の範囲内で使用される。
に混合されるハロゲン化合物の割合いは、使用されるａ
−３ｉ膜膜形成用原料台物及びハロゲン化合物の種類等
によって異なるが、０．０１〜８０Ｖｏ１％、好ましく
は０．１〜５０Ｖｏ １％の範囲内で使用される。
本発明の方法に於いて形成される堆積膜中に例えば、Ｂ
、 Ａ ｌ 、 Ｇ ａ 、 Ｉ ｎ 、 Ｔ Ｉ等
の周期律表■族またはＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等の第
Ｖ族に属する原子を導入するために用いられる原料とし
ては、これらの原子を含み、熱エネルギーによって容易
に励起、分解される化合物が使用され、そのような化合
物としては、例えばＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、ＰＦ３ 、ＰＦ
５ 。
、 Ａ ｌ 、 Ｇ ａ 、 Ｉ ｎ 、 Ｔ Ｉ等
の周期律表■族またはＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等の第
Ｖ族に属する原子を導入するために用いられる原料とし
ては、これらの原子を含み、熱エネルギーによって容易
に励起、分解される化合物が使用され、そのような化合
物としては、例えばＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、ＰＦ３ 、ＰＦ
５ 。
ＰＣｌ３ 、ＡｓＨ３、ＡｓＦ３ 、ＡｓＦ５゜ＡｓＣ
ｌ３ 、ＳｂＨ３，ＳｂＦ５．ＢｉＨ３。
ｌ３ 、ＳｂＨ３，ＳｂＦ５．ＢｉＨ３。
ＢＦ３．ＢＣｌ３．ＢＢｒ３．Ｂ２Ｈ６，Ｂ４Ｈ１０，
Ｂ５Ｈ９、Ｂ６Ｈ１０，Ｂ６Ｈ１２，ＡｌＣｌ３等を挙
げることが出来る。
Ｂ５Ｈ９、Ｂ６Ｈ１０，Ｂ６Ｈ１２，ＡｌＣｌ３等を挙
げることが出来る。
本発明の方法に於いては、ガス状態の上記のようなシリ
コン化合物と、周期律表■展着しくは第Ｖ族に属する原
子を含む化合物とが堆積室内に導入され、これらの化合
物に熱エネルギーが与えられて、これらが励起、分解さ
れ、堆積室内に配置された支持体にシリコン原子と周期
律表■展着しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜（ａ
−３ｉ膜）が形成される。
コン化合物と、周期律表■展着しくは第Ｖ族に属する原
子を含む化合物とが堆積室内に導入され、これらの化合
物に熱エネルギーが与えられて、これらが励起、分解さ
れ、堆積室内に配置された支持体にシリコン原子と周期
律表■展着しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜（ａ
−３ｉ膜）が形成される。
次に、前記堆積室内に導入された前記シリコン化合物ガ
スに対する熱エネルギーの付与はジュール熱発生要素、
高周波加熱手段等を用いて行われる。
スに対する熱エネルギーの付与はジュール熱発生要素、
高周波加熱手段等を用いて行われる。
ジュール熱発生要素としては電熱線、電熱板等のヒータ
を、又高周波加熱手段としては誘導加熱、誘電加熱等を
挙げることができる。ジュール熱発生要素による実施態
様について説明すればヒータを支持体の裏面に接触ない
し近接させて支持体表面を伝導加熱し、表面近傍の原料
ガスを熱励起、分解せしめ、分解生成物を支持体表面に
堆積させる。
を、又高周波加熱手段としては誘導加熱、誘電加熱等を
挙げることができる。ジュール熱発生要素による実施態
様について説明すればヒータを支持体の裏面に接触ない
し近接させて支持体表面を伝導加熱し、表面近傍の原料
ガスを熱励起、分解せしめ、分解生成物を支持体表面に
堆積させる。
他にヒーターを支持体の表面近傍に置くことも可能であ
る。
る。
以下、第１図を参照しつつ本発明の方法を詳細に説明す
る。
る。
第１図は支持体上に、ａ−３ｉからなる光導電膜、半導
体膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積膜
形成装置の概略構成図である。
体膜、又は絶縁体膜等の機能膜を形成するための堆積膜
形成装置の概略構成図である。
堆積膜の形成は堆積室ｌの内部で行なわれる。
堆積室ｌの内部に置かれる３は支持体の配置される支持
台である。
台である。
４は支持体加熱用のヒーターであり、導線５によって該
り一ター４に給電される。堆積室ｌ内にａ−Ｓｉの原料
ガス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等の
ガスを導入するためのガス導入管内が堆積室ｌに連結さ
れている。
り一ター４に給電される。堆積室ｌ内にａ−Ｓｉの原料
ガス、及び必要に応じて使用されるキャリアーガス等の
ガスを導入するためのガス導入管内が堆積室ｌに連結さ
れている。
このガス導入管１７の他端はａ−３ｔ形成用原料ガス及
び必要に応じて使用されるキャリアガス等のガスを供給
するためのガス供給源９゜１０．１１．１２に連結され
ている。ガス供給源９，１０，１１．１２から堆積室ｌ
に向って流出する各々のガスの流量を計測するため、対
応するフローメータ１５−１．１５−２．１５−３．１
５−４が対応する分枝したガス導入管１７−１．１７−
２．１７−３．１７−４の途中に設けられる。各々のフ
ローメータの前後にはパルプ１４−１．１４−２．１４
−３．１４−４． １６−１． １６−２． １６−３
． １６−４が設けられ、これらのパルプを調節するこ
とにより、所定の流量のガスを供給しうる。１３−１，
１３−２．１３−３．１３−４．は圧力メータであり、
対応するフローメータの高圧側の圧力を計測するための
ものである。
び必要に応じて使用されるキャリアガス等のガスを供給
するためのガス供給源９゜１０．１１．１２に連結され
ている。ガス供給源９，１０，１１．１２から堆積室ｌ
に向って流出する各々のガスの流量を計測するため、対
応するフローメータ１５−１．１５−２．１５−３．１
５−４が対応する分枝したガス導入管１７−１．１７−
２．１７−３．１７−４の途中に設けられる。各々のフ
ローメータの前後にはパルプ１４−１．１４−２．１４
−３．１４−４． １６−１． １６−２． １６−３
． １６−４が設けられ、これらのパルプを調節するこ
とにより、所定の流量のガスを供給しうる。１３−１，
１３−２．１３−３．１３−４．は圧力メータであり、
対応するフローメータの高圧側の圧力を計測するための
ものである。
フローメータを通過した各々のガスは混合されて、不図
示の排気装置によって減圧下にある堆積室ｌ内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ１８は混合ガスの場合にはその
総圧が計測される。
示の排気装置によって減圧下にある堆積室ｌ内へ導入さ
れる。なお、圧力メータ１８は混合ガスの場合にはその
総圧が計測される。
堆積室ｌ内を減圧にしたり、導入されたガスを排気する
ために、ガス排気管２０が堆積室ｌに連結されている。
ために、ガス排気管２０が堆積室ｌに連結されている。
ガス排気管の他端は不図示の排気装置に連結される。
本発明に於いて、ガス供給源９，１０，１１゜１２の個
数は適宜、増減されうるものである。
数は適宜、増減されうるものである。
つまり、単一の原料ガスを使用する場合にはガス供給源
は１つで足りる。しかしながら、２種の原料ガスを混合
して使用する場合、単一の原料ガスに（触媒ガスあるい
はキャリアーガス等）を混合する場合には２つ以」二必
要である。
は１つで足りる。しかしながら、２種の原料ガスを混合
して使用する場合、単一の原料ガスに（触媒ガスあるい
はキャリアーガス等）を混合する場合には２つ以」二必
要である。
なお、原料の中には常温で気体にならず、液体のままの
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にキャリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフローメー
タを通って堆積室ｌ内に導入される。
ものもあるので、液体原料を用いる場合には、不図示の
気化装置が設置される。気化装置には加熱沸騰を利用す
るもの、液体原料中にキャリアーガスを通過させるもの
等がある。気化によって得られた原料ガスはフローメー
タを通って堆積室ｌ内に導入される。
このような第１図に示した装置を使用して代表的なＰＩ
Ｎ型ダイオード・デバイスの形成方法の一例を用いて、
本発明のａ−３ｉ堆積膜形成法を更に詳細に説明する。
Ｎ型ダイオード・デバイスの形成方法の一例を用いて、
本発明のａ−３ｉ堆積膜形成法を更に詳細に説明する。
第２図は、本発明によって得られる典型的なＰＩＮ型ダ
イオード・デバイスの構成を説明するための模式的断面
図である。
イオード・デバイスの構成を説明するための模式的断面
図である。
２１は支持体、２２及び２６は薄膜電極、２３はＰ型ｃ
ｙ）ａ−３ｔ層、２４は■型のａ−Ｓｉ層、２５はＮ型
のａ−３ｔ層、２７は半導１ 体層、２８は導線である。支持体２１としては半導電性
、好ましくは電気絶縁性のものが用いられる。半導電性
支持体としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体からな
る板等が挙げられる。
ｙ）ａ−３ｔ層、２４は■型のａ−Ｓｉ層、２５はＮ型
のａ−３ｔ層、２７は半導１ 体層、２８は導線である。支持体２１としては半導電性
、好ましくは電気絶縁性のものが用いられる。半導電性
支持体としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体からな
る板等が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。
ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセテ−
１−、ポリプロピロレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフ
ィルム又はシート、ガラス、セラミックス、紙等が通常
使用される。
１−、ポリプロピロレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフ
ィルム又はシート、ガラス、セラミックス、紙等が通常
使用される。
特に、本発明の方法に於いては、支持体の温度を１．５
０〜３００°Ｃ程度と比較的低い温度とすることができ
るので、上記の支持体を形成する材料の中でも、従来の
グロー放電堆積法や熱エネルギー堆積法には適用できな
かった耐熱性の低い材料からなる支持体も使用すること
が可能となった。
０〜３００°Ｃ程度と比較的低い温度とすることができ
るので、上記の支持体を形成する材料の中でも、従来の
グロー放電堆積法や熱エネルギー堆積法には適用できな
かった耐熱性の低い材料からなる支持体も使用すること
が可能となった。
薄膜電極２２は例えば、ＮｉＣｒ、ＡＩ。
Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ。
２
Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２゜ＩＴＯ（Ｉ
ｎ２０３＋５ｎ０２）等の薄膜を真空蒸着、電子ビー
ム蒸着、スパッタリング等の方法を用いて支持体上に設
けることによって得られる。
ｎ２０３＋５ｎ０２）等の薄膜を真空蒸着、電子ビー
ム蒸着、スパッタリング等の方法を用いて支持体上に設
けることによって得られる。
電極２２の膜厚としては、３０〜５Ｘ１０４久、より好
適には１００〜５Ｘ１０３人とされるのが望ましい。
適には１００〜５Ｘ１０３人とされるのが望ましい。
ａ−Ｓｉの半導体層２７を構成する各層のうちの所定の
層を所望に応じて、Ｎ型またはＰ型とするには、層形成
の際に、Ｎ型不純物または、Ｐ型不純物を形成される層
中にその量を制御しながらドーピングしてやれば良い。
層を所望に応じて、Ｎ型またはＰ型とするには、層形成
の際に、Ｎ型不純物または、Ｐ型不純物を形成される層
中にその量を制御しながらドーピングしてやれば良い。
半導体層中にドーピングされるＰ型不純物としては、周
期律表第■族に属する原子、なかでも例えば、Ｂ、Ａ
Ｉ 、Ｇａ、Ｉｎ、ＴＩ等が好適なものとして挙げられ
、Ｎ型不純物としては、周期律表Ｖ族に属する原子、な
かでも例えばＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等が好適なもノ
ドして挙げられるが、殊にＢ、Ｇａ、Ｐ、Ｓｂ等が最適
である。
期律表第■族に属する原子、なかでも例えば、Ｂ、Ａ
Ｉ 、Ｇａ、Ｉｎ、ＴＩ等が好適なものとして挙げられ
、Ｎ型不純物としては、周期律表Ｖ族に属する原子、な
かでも例えばＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等が好適なもノ
ドして挙げられるが、殊にＢ、Ｇａ、Ｐ、Ｓｂ等が最適
である。
本発明に於いて所望の伝導型を付与する為に半導体層２
７中にドーピングされる不純物の量は、所望される電気
的・光学的特性に応じて適宜決定ぶれるが、周期律表第
■族の不純物の場合には３Ｘ ｌ Ｏ−２〜４ａｔ ｏ
ｍｉ ｃ％の範囲となるよにうドーピングしてやれば良
く、周期律表第Ｖ族の不純物の場合には５Ｘ１０−３〜
２ａｔｏｍｉｃ％の範囲となるようにドーピングしてや
れば良い。
７中にドーピングされる不純物の量は、所望される電気
的・光学的特性に応じて適宜決定ぶれるが、周期律表第
■族の不純物の場合には３Ｘ ｌ Ｏ−２〜４ａｔ ｏ
ｍｉ ｃ％の範囲となるよにうドーピングしてやれば良
く、周期律表第Ｖ族の不純物の場合には５Ｘ１０−３〜
２ａｔｏｍｉｃ％の範囲となるようにドーピングしてや
れば良い。
半導体層２７を構成する層中の所定の層に上記のような
不純物をドーピングするには、層形成の際に不純物導入
用の原料物質をガス状態で堆積室内に導入してやれば良
い。この様な不純物導入用の原料物質としては、常温常
圧でガス状態のまたは少なくとも層形成条件下で、また
は気化装置によって、容易にガス化し得るものが採用さ
れる。
不純物をドーピングするには、層形成の際に不純物導入
用の原料物質をガス状態で堆積室内に導入してやれば良
い。この様な不純物導入用の原料物質としては、常温常
圧でガス状態のまたは少なくとも層形成条件下で、また
は気化装置によって、容易にガス化し得るものが採用さ
れる。
その様な不純物導入用の原料物質（不純物ガス）として
具体的には、Ｎ型不純物導入用としではＰＨ３、Ｐ２Ｈ
４、ＰＦ３ 、ＰＦ５ 。
具体的には、Ｎ型不純物導入用としではＰＨ３、Ｐ２Ｈ
４、ＰＦ３ 、ＰＦ５ 。
ＰＣｌ３ 、ＡｓＨ３、ＡｓＦ３ 、ＡｓＦ５゜ＡｓＣ
ｌ２ 、ＳｂＨ３，ＳｂＦ５．ＢｉＩ３ 。
ｌ２ 、ＳｂＨ３，ＳｂＦ５．ＢｉＩ３ 。
一方Ｐ型不純物導入用としてはＢＦ３ 、ＢＣｌ３ 、
ＢＢｒ３ 、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０，Ｂ５Ｈ９、Ｂ６Ｈ
１０，Ｂ６Ｈ１２，ＡｌＣｌ３等を挙げることが出来る
。
ＢＢｒ３ 、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０，Ｂ５Ｈ９、Ｂ６Ｈ
１０，Ｂ６Ｈ１２，ＡｌＣｌ３等を挙げることが出来る
。
次に半導体層２７の形成方法について更に具体的に説明
する。
する。
まず、電極２２の薄層が表面に付設された支持体２１を
堆積室ｌ内の支持台３上に置き、ガス排気管２０を通し
て不図示の排気装置により堆積室内の空気を排気し減圧
にする。減圧下の堆積室内の気圧は５ＸｌＯ−５Ｔｏｒ
ｒ以下、好適には１０４Ｔｏｒｒ以下が望ましい。
堆積室ｌ内の支持台３上に置き、ガス排気管２０を通し
て不図示の排気装置により堆積室内の空気を排気し減圧
にする。減圧下の堆積室内の気圧は５ＸｌＯ−５Ｔｏｒ
ｒ以下、好適には１０４Ｔｏｒｒ以下が望ましい。
堆積室ｌ内が減圧されたところで、ヒーター４に通電し
、支持体３を所定の温度に加熱する。このときの支持体
の温度は１５０〜３０００Ｃ１好ましくは、２００〜２
５０℃とされる。
、支持体３を所定の温度に加熱する。このときの支持体
の温度は１５０〜３０００Ｃ１好ましくは、２００〜２
５０℃とされる。
このように、本発明の方法に於いては支持体５
温度が比較的低温であるので、グロー放電堆積法やＳｉ
Ｈ４，５ｉ２Ｈｓを原料として用いた熱エネルギー堆積
法に於けるような支持体の高温加熱を必要としないため
に、このために必要とされるエネルギー消費を節約する
ことができる。
Ｈ４，５ｉ２Ｈｓを原料として用いた熱エネルギー堆積
法に於けるような支持体の高温加熱を必要としないため
に、このために必要とされるエネルギー消費を節約する
ことができる。
次に、支持体２１上の薄層電極２２上にＰ型ａ−Ｓｉ層
を積層するために、先に列挙したようなＳｉ供給用原料
ガスが充填されている供給源９のバルブ１４−１．１６
−１及びハロゲン化合物が充填されている供給源２９の
バルブ１４−５．１６−５と、Ｐ型の不純物ガスが貯蔵
されている供給源ｌＯのバルブ１４−２．１６−２を各
々開き、Ｓｉ供給用原料ガスとＰ型の不純物ガスが所定
の混合比で混合された混合ガスを堆積室ｌ内に送りこむ
。
を積層するために、先に列挙したようなＳｉ供給用原料
ガスが充填されている供給源９のバルブ１４−１．１６
−１及びハロゲン化合物が充填されている供給源２９の
バルブ１４−５．１６−５と、Ｐ型の不純物ガスが貯蔵
されている供給源ｌＯのバルブ１４−２．１６−２を各
々開き、Ｓｉ供給用原料ガスとＰ型の不純物ガスが所定
の混合比で混合された混合ガスを堆積室ｌ内に送りこむ
。
このとき対応するフローメータ１５−１゜１５−２ 、
１５−５で計測しながら流量調整を行う。原料ガスの流
量はｌＯ〜１１０００３ｃＣ好適には２０〜５００３Ｃ
ＣＭの範囲が望６ ましい。
１５−５で計測しながら流量調整を行う。原料ガスの流
量はｌＯ〜１１０００３ｃＣ好適には２０〜５００３Ｃ
ＣＭの範囲が望６ ましい。
Ｐ型の不純物ガスの流量は原料ガスの流量Ｘドーピング
濃度から決定される。
濃度から決定される。
しかしながら、不純物ガスを混入Ｓせる量は極微量であ
るので、流量制御を容易にするには、通常不純物ガスを
Ｈ２ガス等で所定の濃度に希釈した状態で貯蔵して使用
される。
るので、流量制御を容易にするには、通常不純物ガスを
Ｈ２ガス等で所定の濃度に希釈した状態で貯蔵して使用
される。
堆積室ｌ内の混合ガスの圧力は１０−２〜１００Ｔｏｒ
ｒ、好ましくは１（１２〜１Ｔｏｒｒの範囲に維持され
ることが望ましい。
ｒ、好ましくは１（１２〜１Ｔｏｒｒの範囲に維持され
ることが望ましい。
このようにして、支持体２の表面近傍を流れる原料ガス
には熱エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促され
、生成物質であるａ−Ｓｉ及び微量のＰ型不純物原子が
支持体上に堆積される。
には熱エネルギーが付与され、熱励起、熱分解が促され
、生成物質であるａ−Ｓｉ及び微量のＰ型不純物原子が
支持体上に堆積される。
ａ−３ｔ以外及びＰ型不純物原子以外の分解生成物及び
分解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管２０を通
して排出され、一方、新たな原料混合ガスがガス導入管
１７を通して連続的に供給され、Ｐ型のａ−Ｓｉ層２３
が形成される。Ｐ型のａ−３ｔの層厚としては１００〜
１０４人、好ましくは３００〜２０００人の範囲が望ま
しい。
分解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管２０を通
して排出され、一方、新たな原料混合ガスがガス導入管
１７を通して連続的に供給され、Ｐ型のａ−Ｓｉ層２３
が形成される。Ｐ型のａ−３ｔの層厚としては１００〜
１０４人、好ましくは３００〜２０００人の範囲が望ま
しい。
次に、ガス供給源９，１０に連結するバルブ１４−１．
１６−１．１４−２．１６−２゜１４−５．１６−５を
全て閉じ、堆積室ｌ内へのガスの導入を止める。不図示
の排気装置の駆動により、堆積室内のガスを排除した後
、再びバルブ１４−１．１６−１．１４−５．１６−５
を開け、Ｓｉ供給用原料ガスを堆積室ｌ内に導入する。
１６−１．１４−２．１６−２゜１４−５．１６−５を
全て閉じ、堆積室ｌ内へのガスの導入を止める。不図示
の排気装置の駆動により、堆積室内のガスを排除した後
、再びバルブ１４−１．１６−１．１４−５．１６−５
を開け、Ｓｉ供給用原料ガスを堆積室ｌ内に導入する。
この場合の好適な流量条件、圧力条件はＰ型のａ−３ｉ
層２３の形成時の場合の条件と同じである。
層２３の形成時の場合の条件と同じである。
このようにして、ノンドープの即ちＩ型のａ−３ｉ層２
４が形成される。
４が形成される。
■型のａ−３ｉ層の層厚は５００〜５×１０４人、好適
には１０００〜１０，０００人の範囲が望ましい。
には１０００〜１０，０００人の範囲が望ましい。
次にＮ型の不純物ガスが貯蔵されているガス供給源１１
に連結するバルブ１４−３．１６−３を開き、堆積室ｌ
内にＮ型の不純物ガスを導入する。
に連結するバルブ１４−３．１６−３を開き、堆積室ｌ
内にＮ型の不純物ガスを導入する。
Ｎ型の不純物ガスの流量はＰ型の不純物ガスの流量決定
の場合と同様にＳｉ供給用原料ガスの流量×ドーピング
濃度から決定される。
の場合と同様にＳｉ供給用原料ガスの流量×ドーピング
濃度から決定される。
Ｐ型ａ−３ｉ層２３形成時と同様にして、支持体２の表
面近傍を流れる原料ガスに熱エネルギーが付与され、熱
励起、熱分解が促され、分解生成物のａ−３ｉが支持体
上に堆積し、該堆積物内に分解生成物の微量なＮ型不純
物原子が混入することによりＮ型のａ−３ｉ層２５が形
成される。
面近傍を流れる原料ガスに熱エネルギーが付与され、熱
励起、熱分解が促され、分解生成物のａ−３ｉが支持体
上に堆積し、該堆積物内に分解生成物の微量なＮ型不純
物原子が混入することによりＮ型のａ−３ｉ層２５が形
成される。
Ｎ型のａ−Ｓｔ層２５の層厚は１ＯＯＮ１０４人、好ま
しくは３００〜２，０００人の範囲が望ましい。
しくは３００〜２，０００人の範囲が望ましい。
以上のような、Ｐ型及びＮ型ａ−３ｉ層の形成に於いて
は、本発明の方法に使用されるＳｉ供給用原料カス及び
不純物導入用ガスは、先に述べたように、熱エネルギー
によって容易に励起、分解するので５〜５０人／ ｓ
ｅ ｃ程度の高９ い層形成速度を得ることができる。
は、本発明の方法に使用されるＳｉ供給用原料カス及び
不純物導入用ガスは、先に述べたように、熱エネルギー
によって容易に励起、分解するので５〜５０人／ ｓ
ｅ ｃ程度の高９ い層形成速度を得ることができる。
最後にＮ型のａ−３ｉ層２５上に薄層電極２６を薄層電
極２２の形成と同様の方法により、薄層電極２２と同じ
層厚に形成し、ＰＩＮ型ダ型ダイオードパデバイス成さ
れる。
極２２の形成と同様の方法により、薄層電極２２と同じ
層厚に形成し、ＰＩＮ型ダ型ダイオードパデバイス成さ
れる。
このようにして形成されたＰＩＮ型ダイオード・デバイ
スは、所定の特性及び品質を満足するものとなった。
スは、所定の特性及び品質を満足するものとなった。
なお、本発明の方法によれば、以上説明したＰＩＮ型ダ
イオード・ディバイスの半導体層の形成以外にも、所望
の電気的、光学的特性を有する単層の、あるいは多層か
らなるａ−５ｉ層を形成することができる。また、以上
説明した例では減圧下に於いて堆積層が形成されたが、
これに限定されることなく、本発明方法は所望に応じて
、常圧下、加圧下に於いて行なうこともできる。
イオード・ディバイスの半導体層の形成以外にも、所望
の電気的、光学的特性を有する単層の、あるいは多層か
らなるａ−５ｉ層を形成することができる。また、以上
説明した例では減圧下に於いて堆積層が形成されたが、
これに限定されることなく、本発明方法は所望に応じて
、常圧下、加圧下に於いて行なうこともできる。
以上のような本発明の方法によれば、励起エネルギーと
して、低熱量の熱エネルギーを使用し、該熱エネルギー
によって容易に励起、分解０ する原料ガスを用いたことにより、高い成膜速度による
低エネルギーレベルでのａ−９ｉ堆積層の形成が可能と
なり、電気的、光学的特性の均一性、品質の安定性に優
れたａ−３ｔ堆積層を形成することができるようになっ
た。従って、本発明の方法に於いては、従来のグロー放
電堆積法や熱エネルギー堆積法には適用でさなかった耐
熱性の低い材料からなる支持体をも使用する′ことがで
き、また支持体の高温加熱に必要とされるエネルギー消
費を節約することが可能となった。
して、低熱量の熱エネルギーを使用し、該熱エネルギー
によって容易に励起、分解０ する原料ガスを用いたことにより、高い成膜速度による
低エネルギーレベルでのａ−９ｉ堆積層の形成が可能と
なり、電気的、光学的特性の均一性、品質の安定性に優
れたａ−３ｔ堆積層を形成することができるようになっ
た。従って、本発明の方法に於いては、従来のグロー放
電堆積法や熱エネルギー堆積法には適用でさなかった耐
熱性の低い材料からなる支持体をも使用する′ことがで
き、また支持体の高温加熱に必要とされるエネルギー消
費を節約することが可能となった。
更に、励起エネルギーとして熱エネルギーを使用するが
、高熱量ではなく低熱量の付与であるので、該エネルギ
ーを付与すべき原料ガスの占める所定の空間に対して常
に均一に付与でき ′、したがって、堆積膜を精度良く
均一に形成するどとが可能となった。
、高熱量ではなく低熱量の付与であるので、該エネルギ
ーを付与すべき原料ガスの占める所定の空間に対して常
に均一に付与でき ′、したがって、堆積膜を精度良く
均一に形成するどとが可能となった。
以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例１
第１図に示した装置を使用し、Ｓｉ供給用の原料物質と
して前記したシラン化合物Ｎｏ、１、ハロゲン化合物と
してＩ２を用い、Ｐ型不純物導入用ガスとしてＢ２Ｈ６
を用いてＢ原子のドープされたＰ型ａ−３ｉ層の形成を
以下のようにして実施した。
して前記したシラン化合物Ｎｏ、１、ハロゲン化合物と
してＩ２を用い、Ｐ型不純物導入用ガスとしてＢ２Ｈ６
を用いてＢ原子のドープされたＰ型ａ−３ｉ層の形成を
以下のようにして実施した。
まず、支持体（ポリエチレンテレフタレート）を堆積室
ｌ内の支持台３にセットし、ガス排気管２０を通して排
気装置（不図示）によって堆積室ｌ内を１Ｏ−６Ｔｏｒ
ｒに減圧し、ヒーター４に通電して支持体温度を２３０
℃に保ち、次にシラン化合物Ｎｏ、１が充填された原料
供給源９のバルブ１４−１．１６−１及びＩ２充填され
た供給源２９のバルブ１４−５．１６−５更にＨ２によ
って稀釈（１０００ｐｐｍ Ｈ２稀釈）されたＰ型不純
物導入用ガスＢ２Ｈ６が充填された原料供給源ｌＯのバ
ルブ１４−２゜１６−２各々開き、原料混合ガスを堆積
室ｌ内に導入した。
ｌ内の支持台３にセットし、ガス排気管２０を通して排
気装置（不図示）によって堆積室ｌ内を１Ｏ−６Ｔｏｒ
ｒに減圧し、ヒーター４に通電して支持体温度を２３０
℃に保ち、次にシラン化合物Ｎｏ、１が充填された原料
供給源９のバルブ１４−１．１６−１及びＩ２充填され
た供給源２９のバルブ１４−５．１６−５更にＨ２によ
って稀釈（１０００ｐｐｍ Ｈ２稀釈）されたＰ型不純
物導入用ガスＢ２Ｈ６が充填された原料供給源ｌＯのバ
ルブ１４−２゜１６−２各々開き、原料混合ガスを堆積
室ｌ内に導入した。
３
このとき対応するフローメータ１５−１゜１５−２．１
５−５で計測しなからシラン化合物Ｎｏ、ｌを１５０Ｓ
ＣＣＭに、またＰＨ３ガスを４０３ＣＣＭに、さらにＩ
２をＩＯｓｃｃＭに各々の流量調整をした。
５−５で計測しなからシラン化合物Ｎｏ、ｌを１５０Ｓ
ＣＣＭに、またＰＨ３ガスを４０３ＣＣＭに、さらにＩ
２をＩＯｓｃｃＭに各々の流量調整をした。
次に、堆積室内の圧力を０． Ｉ Ｔ ｏ ｒ ｒに保
ち、層厚４００人（７）Ｐ型ａ−３ｉ層３ （Ｂ原子含
有率５Ｘ１０−３ａｔｏｍｉｃ％）を、２９人／ ｓ
ｅ ｃの成膜速度で支持体２上に堆積させた。
ち、層厚４００人（７）Ｐ型ａ−３ｉ層３ （Ｂ原子含
有率５Ｘ１０−３ａｔｏｍｉｃ％）を、２９人／ ｓ
ｅ ｃの成膜速度で支持体２上に堆積させた。
なお、熱エネルギーは、堆積室ｌ内に配置された支持体
２表面全体の近傍を流れるガスに対して、一様に付与さ
れた。このとき、ａ−３ｔ及びＢ原子以外の分解生成物
及び分解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管２０
を通して排出され、一方、新たな原料混合ガスがガス導
入管１７及び３０を通して連続的に供給された。
２表面全体の近傍を流れるガスに対して、一様に付与さ
れた。このとき、ａ−３ｔ及びＢ原子以外の分解生成物
及び分解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管２０
を通して排出され、一方、新たな原料混合ガスがガス導
入管１７及び３０を通して連続的に供給された。
このようにして本発明の方法により形成された、ａ−５
ｉ層の評価は、基板上に形成されたａ−３ｉ層のそれぞ
れの上に、さらにクシ型のＡｌのギ＋ ツブ電極（長さ
２５０＃Ｌ、巾５ｍｍ）４ を形成して、暗電流を測定し、その暗導電率σｄをめる
ことによって行なった。
ｉ層の評価は、基板上に形成されたａ−３ｉ層のそれぞ
れの上に、さらにクシ型のＡｌのギ＋ ツブ電極（長さ
２５０＃Ｌ、巾５ｍｍ）４ を形成して、暗電流を測定し、その暗導電率σｄをめる
ことによって行なった。
なお、ギャップ電極は、上記のようにして形成されたａ
−５ｉ層を蒸着槽に入れて、該槽を一度１（ｌＢＴｏｒ
ｒの真空度まで減圧した後、真空度を１Ｏ−５Ｔｏｒｒ
に調整して、蒸着速度２０人／ＳｅＣで、１５００人の
層厚で、Ａｌをａ−Ｓｉ層上に蒸着し、これを所定の形
状を有するパターンマスクを用いて、エツチングしてバ
ターニングを行なって形成した。
−５ｉ層を蒸着槽に入れて、該槽を一度１（ｌＢＴｏｒ
ｒの真空度まで減圧した後、真空度を１Ｏ−５Ｔｏｒｒ
に調整して、蒸着速度２０人／ＳｅＣで、１５００人の
層厚で、Ａｌをａ−Ｓｉ層上に蒸着し、これを所定の形
状を有するパターンマスクを用いて、エツチングしてバ
ターニングを行なって形成した。
得られた暗導電率σｄを表１に示す。
実施例２及び３
ハロゲン化合物として、Ｂｒ２（実施例２）またはＣＩ
２ （実施例３）を用いた以外は、実施例１と同様にし
てＰ型のａ−３ｉ膜の形成を実施し、得られたａ−３ｉ
膜を実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１に
示す。
２ （実施例３）を用いた以外は、実施例１と同様にし
てＰ型のａ−３ｉ膜の形成を実施し、得られたａ−３ｉ
膜を実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１に
示す。
実施例４〜９
ａ−５ｉ堆積膜形成用の原料及びハロゲン化合物として
、前記したシリコン化合物Ｎｏ、２゜Ｎｏ、３及びＩ２
．Ｂｒ２．Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い、
ハロゲンガス流量を表１及び表２に示した様に設定した
以外は実施例１と同様にして、ａ−Ｓｉ膜を堆積した。
、前記したシリコン化合物Ｎｏ、２゜Ｎｏ、３及びＩ２
．Ｂｒ２．Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い、
ハロゲンガス流量を表１及び表２に示した様に設定した
以外は実施例１と同様にして、ａ−Ｓｉ膜を堆積した。
得られたａ−３ｉ膜を実施例１と同様にして評価した。
評価結果を表１及び表２に示す。
比較例１〜３
ａ−３ｉ供給用の原料として前記した化合物Ｎｏ、ｌ
、 Ｎｏ、２ 、 Ｎｏ、３を用い、ハロゲン化合物を
使用しないこと以外は実施例１と同様にしてａ−３ｉ膜
を堆積した。得られたａ−Ｓｉ膜を実施例１と同様にし
て評価した。評価結果を表１及び表２に示す。
、 Ｎｏ、２ 、 Ｎｏ、３を用い、ハロゲン化合物を
使用しないこと以外は実施例１と同様にしてａ−３ｉ膜
を堆積した。得られたａ−Ｓｉ膜を実施例１と同様にし
て評価した。評価結果を表１及び表２に示す。
実施例１ＯＮ１８
ａ−３ｔ供給用原料及びハロゲン化合物として、前記し
た化合物Ｎｏ、ｌ 、 Ｎｏ、２ 、 Ｎｏ、３及びＩ
２．Ｂｒ２．Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い
、不純物導入用ガスとしＮ型のＰＨ３を用いたこと、及
び、ハロゲンガス流量を表３及び表４に示した様に設定
した以外は実雄側１と同様にして、ａ−３ｔ膜を堆積し
た。
た化合物Ｎｏ、ｌ 、 Ｎｏ、２ 、 Ｎｏ、３及びＩ
２．Ｂｒ２．Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い
、不純物導入用ガスとしＮ型のＰＨ３を用いたこと、及
び、ハロゲンガス流量を表３及び表４に示した様に設定
した以外は実雄側１と同様にして、ａ−３ｔ膜を堆積し
た。
得られたａ−３ｔ膜を実施例１と同様にして評価した。
評価結果を表３及び表４に示す。
比較例４〜６
ａ−３ｔ堆積膜形成用の原料として前記したシラン化合
物Ｎｏ、 ｌ 、 Ｎｏ、２ 、 Ｎｏ、３を用い、ハ
ロゲン化合物を使用しないこと、並びに不純物導入用ガ
スとしてＮ型のＰＨ３を用いたこと以外は実施例１と同
様にしてａ−３ｉ膜を堆積した。得られたａ−３ｉ層を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３及び表
４に示しす。
物Ｎｏ、 ｌ 、 Ｎｏ、２ 、 Ｎｏ、３を用い、ハ
ロゲン化合物を使用しないこと、並びに不純物導入用ガ
スとしてＮ型のＰＨ３を用いたこと以外は実施例１と同
様にしてａ−３ｉ膜を堆積した。得られたａ−３ｉ層を
実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３及び表
４に示しす。
同種のａ−５ｉ膜供給源を用いたそれぞれ対応する実施
例を比べると、ハロゲン化合物を混合した場合はそうで
ない場合よりも８２Ｈ６をドープした際は、約２〜３倍
成膜速度が大きくなり、ＰＨ３をドープした際には約２
〜３倍成膜速度が大きくなった。ハロゲンの種類による
成膜速度の促進の割合は、一般にＣＩ２゜Ｂｒ２．Ｉ２
の順に大きい。
例を比べると、ハロゲン化合物を混合した場合はそうで
ない場合よりも８２Ｈ６をドープした際は、約２〜３倍
成膜速度が大きくなり、ＰＨ３をドープした際には約２
〜３倍成膜速度が大きくなった。ハロゲンの種類による
成膜速度の促進の割合は、一般にＣＩ２゜Ｂｒ２．Ｉ２
の順に大きい。
７
また、電気的特性に関しても良好になった。
実施例１９
第１図に示した装置を使用し、Ｓｔ供給用の原料物質と
して前記したシリコン化合物Ｎｏ。
して前記したシリコン化合物Ｎｏ。
ｌを用い、第２図に示したようなＰＩＮ型ダイオード・
デバイスの形成を以下のようにして実施した。
デバイスの形成を以下のようにして実施した。
まず、支持体２１ （Ｉ Ｔｏ （Ｉｎｄｉｕ＋ｓ Ｔ
ｉｎ０ｗ１ｄｅ）を１０００人蒸着１たポリエチレンナ
フタレート透明導電性フィルム〕を堆積室ｌ内の支持台
３にセットし、実施例１と同様の操作条件を用いて、原
料供給源９及び２９からシリコン化合物Ｎｏ、１．Ｂ２
Ｈ６ガス及びＩ２ガスを堆積室ｌ内に導入してＰ型ａ−
３ｉ層２３を形成した。
ｉｎ０ｗ１ｄｅ）を１０００人蒸着１たポリエチレンナ
フタレート透明導電性フィルム〕を堆積室ｌ内の支持台
３にセットし、実施例１と同様の操作条件を用いて、原
料供給源９及び２９からシリコン化合物Ｎｏ、１．Ｂ２
Ｈ６ガス及びＩ２ガスを堆積室ｌ内に導入してＰ型ａ−
３ｉ層２３を形成した。
次に、Ｐ型ａ−３ｉ層２３の厚さが４００人となったと
ころで、ガス供給源９．１０及び２９に連結するバルブ
１４−１．１６−１ 。
ころで、ガス供給源９．１０及び２９に連結するバルブ
１４−１．１６−１ 。
１４−２．１６−２．１４−５．１６−５を全て閉じ、
堆積室ｌ内へのガスの導入を止める。
堆積室ｌ内へのガスの導入を止める。
８
不図示の排気装置の駆動により、堆積室内のガスを排除
した後、再びバルブ１４−１．１６−１．１４−５．１
６−５を開け、Ｓｉ供給用シラン化合物Ｎｏ、ｌを１５
０ＳＣＣＭ、Ｉ２ガスをＩＯ５ｃｃＭの流量で堆積室１
内に導入し、ノンドープの、即ち１型のａ−Ｓｉ層２４
（層厚、５０００人）をＰ型ａ−Ｓｔ層２３の形成時と
同様の速度で形成された。
した後、再びバルブ１４−１．１６−１．１４−５．１
６−５を開け、Ｓｉ供給用シラン化合物Ｎｏ、ｌを１５
０ＳＣＣＭ、Ｉ２ガスをＩＯ５ｃｃＭの流量で堆積室１
内に導入し、ノンドープの、即ち１型のａ−Ｓｉ層２４
（層厚、５０００人）をＰ型ａ−Ｓｔ層２３の形成時と
同様の速度で形成された。
つぎにＨ２によって稀釈（稀釈率０．０５モル％）され
たＮ型不純物導入用ガスＰＨ３が貯蔵されているガス供
給源ｌｌに連結するバルブ１４−３．１６−３を開き、
堆積室ｌ内にＰＨ３ガスを導入し、実施例１３に於ける
操作条件を用いてＰ原子のドープされたＮ型ａ−Ｓｉ層
２５（層厚４００人）をＰ型ａ−３ｉ層２３の形成時と
同様の速度でＩ型ａ−３ｉ層２４上に堆積させ、３つの
ａ−５ｉ層２３．２４．２５からなる半導体層２７を作
成した。
たＮ型不純物導入用ガスＰＨ３が貯蔵されているガス供
給源ｌｌに連結するバルブ１４−３．１６−３を開き、
堆積室ｌ内にＰＨ３ガスを導入し、実施例１３に於ける
操作条件を用いてＰ原子のドープされたＮ型ａ−Ｓｉ層
２５（層厚４００人）をＰ型ａ−３ｉ層２３の形成時と
同様の速度でＩ型ａ−３ｉ層２４上に堆積させ、３つの
ａ−５ｉ層２３．２４．２５からなる半導体層２７を作
成した。
このようにして本発明の方法により形成さ、れた、ＰＩ
Ｎ型のａ−５ｉ半導体層２７上に更に真空蒸着法（圧力
ｌＸｌ０−５Ｔｏｒｒ）を用いて膜厚１０００人のＡｔ
薄膜電極を積層して、ＰＩＮ型ダイオード・デバイスを
完成した。
Ｎ型のａ−５ｉ半導体層２７上に更に真空蒸着法（圧力
ｌＸｌ０−５Ｔｏｒｒ）を用いて膜厚１０００人のＡｔ
薄膜電極を積層して、ＰＩＮ型ダイオード・デバイスを
完成した。
本実施例に於いて形成されたＰＩＮ型ダイオード・デバ
イス（面積１ｃｍ２）の整流特性（電圧ｌＶでの雫方向
電流と逆方向電流の比）、ｎ値（Ｐ−Ｎ接合の電流式Ｊ
＝Ｊ （ｅｘｐ（ｅＶ／ｎｋＴ）−１）に於けるｎ値）
のそれぞれについて評価した。その結果を表５に示す。
イス（面積１ｃｍ２）の整流特性（電圧ｌＶでの雫方向
電流と逆方向電流の比）、ｎ値（Ｐ−Ｎ接合の電流式Ｊ
＝Ｊ （ｅｘｐ（ｅＶ／ｎｋＴ）−１）に於けるｎ値）
のそれぞれについて評価した。その結果を表５に示す。
実施例２０〜２１
ａ−Ｓ（供給ガス及びハロゲン化合物として、前記した
シラン化合物Ｎｏ、１．Ｎｏ、２、Ｎｏ、３及びＩ２、
Ｂｒ２、Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い、ハ
ロゲンガス流量を表５及び表６に示した様に設定した以
外は実施例１９と同、様にして３層構造のＰＩＮ型ａ−
３ｉ半導体層を形成し、ＰＩＮ型ダイオード・デバイス
を作成した。作成されたＰＩＮ型ダイオード・デバイス
の整流特性、ｎ値それぞれについて実施例１９と同様に
して評価した。その結果を表５及び表６に示す。
シラン化合物Ｎｏ、１．Ｎｏ、２、Ｎｏ、３及びＩ２、
Ｂｒ２、Ｃ１２のそれぞれを個々に組合わせて用い、ハ
ロゲンガス流量を表５及び表６に示した様に設定した以
外は実施例１９と同、様にして３層構造のＰＩＮ型ａ−
３ｉ半導体層を形成し、ＰＩＮ型ダイオード・デバイス
を作成した。作成されたＰＩＮ型ダイオード・デバイス
の整流特性、ｎ値それぞれについて実施例１９と同様に
して評価した。その結果を表５及び表６に示す。
比較例７〜９
ａ−３ｉ堆積膜供給ガスとして前記したシラン化合物Ｎ
ｏ、１．Ｎｏ、２、Ｎｏ、３を用い、ハロゲン化合物を
使用しないこと以外は実施例１９と同様にして３層構造
のＰＩＮ型ａ−３ｔ半導体層を形成し、ＰＩＮ型ダイオ
ード・デバイスを作成した。作成されたＰＩＮ型ダイオ
ード・デバイスの整流特性、ｎ値それぞれについて実施
例１９と同様にして評価した。その結果を表５及び表６
に示す。
ｏ、１．Ｎｏ、２、Ｎｏ、３を用い、ハロゲン化合物を
使用しないこと以外は実施例１９と同様にして３層構造
のＰＩＮ型ａ−３ｔ半導体層を形成し、ＰＩＮ型ダイオ
ード・デバイスを作成した。作成されたＰＩＮ型ダイオ
ード・デバイスの整流特性、ｎ値それぞれについて実施
例１９と同様にして評価した。その結果を表５及び表６
に示す。
以上の実施例１９〜２７及び比較例７〜９の結果をまと
めると、実施例１９〜２７に於いて形成されたＰＩＮ型
ダ型ダイオードパデバイス流特性は５０−１００’０と
低い支持体温度で、同種のａ−３ｔ供給ガスを用いたと
き、ハロゲンガスを使用した場合は、そうでない場合よ
りも良好となった。
めると、実施例１９〜２７に於いて形成されたＰＩＮ型
ダ型ダイオードパデバイス流特性は５０−１００’０と
低い支持体温度で、同種のａ−３ｔ供給ガスを用いたと
き、ハロゲンガスを使用した場合は、そうでない場合よ
りも良好となった。
表 １
１
表 ２
ｚ
表 ３
表 ４
３５
表 ５
に於けるｎ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）６
表 ６
に於けるｎ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）
第１図は、本発明の方法に用いられる堆積膜形成装置の
一例の概略構成図、第２図は本発明の方法によって形成
することのできるＰＩＮ型ダイオード・デバイスの模式
的断面図である。 １：堆積室 ２，２１：支持体 ３：支持台４：ヒータ
ー ５：導線 ６−１．６〜２． ゛６−３：ガスの流
れ ９，１０，１１，１２：ガス供給源 １３−１．１
３−２．１３−３゜１３−４．１８：圧力メーター １
４−１゜１４−２．１４−３．１４−４．１６−１゜１
６−２．１６−３．１６−４，２１：バルブ１５−１．
１５−２．１５−３．１５−４：フローメーター １７
．１７−１．１７−２゜１７−３．１７−４：ガス導入
管 ２０ ：ガス排気管 ２２ 、２６ ：薄膜電極、
２３：Ｐ型ａ−３ｉ層 ２４：Ｉ型ａ−３ｉ層２５：
Ｎ型ａ−３ｉ層 ２７二半導体層２８：導線
一例の概略構成図、第２図は本発明の方法によって形成
することのできるＰＩＮ型ダイオード・デバイスの模式
的断面図である。 １：堆積室 ２，２１：支持体 ３：支持台４：ヒータ
ー ５：導線 ６−１．６〜２． ゛６−３：ガスの流
れ ９，１０，１１，１２：ガス供給源 １３−１．１
３−２．１３−３゜１３−４．１８：圧力メーター １
４−１゜１４−２．１４−３．１４−４．１６−１゜１
６−２．１６−３．１６−４，２１：バルブ１５−１．
１５−２．１５−３．１５−４：フローメーター １７
．１７−１．１７−２゜１７−３．１７−４：ガス導入
管 ２０ ：ガス排気管 ２２ 、２６ ：薄膜電極、
２３：Ｐ型ａ−３ｉ層 ２４：Ｉ型ａ−３ｉ層２５：
Ｎ型ａ−３ｉ層 ２７二半導体層２８：導線
Claims (1)
- （１）支持体が配置された堆積室内に、一般式；Ｓ ｉ
ｎＨ２ｎ＋２ （ｎ≧４）で表わされる側鎖を有する
鎖式シラン化合物と、ハロゲン化合物と、周期律表■展
着しくは第Ｖ族に属する原子を含む化合物との気体状雰
囲気を形成し、これらの化合物に熱エネルギーを与え、
前記支持体上にシリコン原子及び周期律表■展着しくは
第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜を形成することを特徴
とする堆積膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100791A JPH0760793B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 堆積膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100791A JPH0760793B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 堆積膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245127A true JPS60245127A (ja) | 1985-12-04 |
| JPH0760793B2 JPH0760793B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=14283255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59100791A Expired - Lifetime JPH0760793B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 堆積膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760793B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158646A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59100791A patent/JPH0760793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158646A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760793B2 (ja) | 1995-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |