JPS60247919A - 堆積膜の形成方法 - Google Patents
堆積膜の形成方法Info
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- JPS60247919A JPS60247919A JP59105392A JP10539284A JPS60247919A JP S60247919 A JPS60247919 A JP S60247919A JP 59105392 A JP59105392 A JP 59105392A JP 10539284 A JP10539284 A JP 10539284A JP S60247919 A JPS60247919 A JP S60247919A
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- JP
- Japan
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- gas
- group
- raw material
- deposition chamber
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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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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
２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２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、所望
の支持体上に、特に、アモルファスシリコン（以下ａ−
８Ｌと略す）の堆積膜を形成する方法に関する。
２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２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、所望
の支持体上に、特に、アモルファスシリコン（以下ａ−
８Ｌと略す）の堆積膜を形成する方法に関する。
従来、ａ−８ｔの堆積膜形成方法としては、ＳｉＨ，、
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５ｉＩ（、または５ｔｔ
Ｈａ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−８ｉ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。
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５ｉＩ（、または５ｔｔ
Ｈａ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−８ｉ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−な放電の分布状態
が常に得られないほ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膜形
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−な放電の分布状態
が常に得られないほ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膜形
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°０
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−８１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。
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−８１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、
５ＩＨ４−５ｉｔＨｓ以外のシリコン化合物を原料とす
るａ−８ｔの低熱量の熱エネルギー堆積法（熱ＣＶＤ）
が注目される。
５ＩＨ４−５ｉｔＨｓ以外のシリコン化合物を原料とす
るａ−８ｔ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シ、ａ−８ｔ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。ま九、低温なほど原料ガスを均一に加温するこ
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シ、ａ−８ｔ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。ま九、低温なほど原料ガスを均一に加温するこ
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九ものであり、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Ｋ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Ｋ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、品質の安定性を
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、品質の安定性を
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原料ガスとして、シリコン原子と
炭素原子とを含み、少なくともシリコン原子によって構
成される鎖状構造を有する化合物を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、下記一般式；％式％） （但し、Ｒ１及びＲ４はそれぞれ独立してハロゲンによ
って置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル
基、炭素数が１〜１１のアルキル基を表わし、Ｒ２及び
Ｈａはそれぞれ独立してＨまたはＣＨ３基を表わし、ｎ
は３〜７の整数を表す）で示されるシリコン化合物と、
周期律表第■原着しくは第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第■原着しくは第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。
ギーにより分解される原料ガスとして、シリコン原子と
炭素原子とを含み、少なくともシリコン原子によって構
成される鎖状構造を有する化合物を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、下記一般式；％式％） （但し、Ｒ１及びＲ４はそれぞれ独立してハロゲンによ
って置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル
基、炭素数が１〜１１のアルキル基を表わし、Ｒ２及び
Ｈａはそれぞれ独立してＨまたはＣＨ３基を表わし、ｎ
は３〜７の整数を表す）で示されるシリコン化合物と、
周期律表第■原着しくは第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第■原着しくは第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。
本発明の方法に於いては、原料物質としてのシリコン化
合物と、周期律表第■原着しくは第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第■原着
しくは第Ｖ族に属する原子を含むものであり、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。
合物と、周期律表第■原着しくは第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第■原着
しくは第Ｖ族に属する原子を含むものであり、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堆積膜形成用のＳｔ供
給用の原料は、シリコン原子と炭素原子とを含有し、少
なくともシリコン原子から構成される鎖状構造を有する
化合物であり、熱エネルギーによって容易に励起、分解
しうろことに特徴があり、上記の一般式で示される。
給用の原料は、シリコン原子と炭素原子とを含有し、少
なくともシリコン原子から構成される鎖状構造を有する
化合物であり、熱エネルギーによって容易に励起、分解
しうろことに特徴があり、上記の一般式で示される。
このような化合物の中でも、上記式に於けるｎが３〜７
の整数であることが好ましく、より好ましくは３〜６、
最適には３〜５の整数であることが望ましい。すなわち
、化合物中のシリコン原子の数が３以上であると、隣り
合ったシリコン原子の結合、特に２つのシリコン原子に
挾まれたシリコン原子と該原子に結合した他のシリコン
原子との結合が、比較的低い熱エネルギーによって不安
定となり、ラジカル分解し易い。一方、化合物中の直接
結合するシリコン原子の数が増加するに従って更に低い
熱エネルギーによってラジカル分解し易くなるが、接結
合するシリコン原子の数が８以上であると、形成された
ａ−８ｔ膜の品質が低下してしまうので好ましくない、 従って、効率良く励起、分解が行なわれ、しかも良質な
ａ−８ｔ膜を堆積するには、化合物中のシリコン原子の
数が好ましくは３〜７、より好ましくは３〜６、最適に
は３〜５であることが望ましい。
の整数であることが好ましく、より好ましくは３〜６、
最適には３〜５の整数であることが望ましい。すなわち
、化合物中のシリコン原子の数が３以上であると、隣り
合ったシリコン原子の結合、特に２つのシリコン原子に
挾まれたシリコン原子と該原子に結合した他のシリコン
原子との結合が、比較的低い熱エネルギーによって不安
定となり、ラジカル分解し易い。一方、化合物中の直接
結合するシリコン原子の数が増加するに従って更に低い
熱エネルギーによってラジカル分解し易くなるが、接結
合するシリコン原子の数が８以上であると、形成された
ａ−８ｔ膜の品質が低下してしまうので好ましくない、 従って、効率良く励起、分解が行なわれ、しかも良質な
ａ−８ｔ膜を堆積するには、化合物中のシリコン原子の
数が好ましくは３〜７、より好ましくは３〜６、最適に
は３〜５であることが望ましい。
また上記式中のＲ１またはＲ２がアルキル基である場合
、該アルキル基の炭素原子の数は１〜１１個のものが合
成も容易であり、また容易にガス化し、熱エネルギーで
の分解効率も高いので本発明の方法に使用するに好適で
ある。
、該アルキル基の炭素原子の数は１〜１１個のものが合
成も容易であり、また容易にガス化し、熱エネルギーで
の分解効率も高いので本発明の方法に使用するに好適で
ある。
このような本発明の方法に使用されるシリコン化合物の
代表的なものとしては、以下のような化合物が挙げられ
る。
代表的なものとしては、以下のような化合物が挙げられ
る。
４１ ＣＨ３５ｉＨｚ ５ｉＨ２ＳｉＨｚ ＣＨ３屋２
ＣＨ３（ＣＨ２）２ （５ｉＨｔ）４（ＣＨ２）２Ｃ
Ｈ％４３ ０Ｈ３（ＣＨ２）！ （ＳｉＨ２）ｓ （Ｃ
Ｈ２）２ＣＨ３屋４ ０Ｈ３（ＣＨ２）４ （５ｉＨ２
）ｓ （ＣＨ２）４ＣＨ３墓５ （ＣＨ３）２ＣＨＣＨ
２（ＳｉＨＪ４ＣＨｔ ＣＨ（ＣＨｓ）を墓６ （ＣＨ
３）２ＣＨ（ＳｉＨｚ）ａ ＣＨ（ＣＨ３）２Ａ１２
（ＣＨｓ）ｓｓｔ ５ｉＨｚ ５ｉ（ＣＨｓ）ｓＡ１４
（ＣＨｓ）ｚｃＨＣＨ２５ｔ（ＣＨｓ）ｔ ５ｉｌｔ
５ｉ（ＣＨｉ）ｔＣＨｔ ＣＨ（ＣＨ３）２ Ａ１５ ＣＨ３ＣＨ２５ｉ（ＣＨｓ）ｔ ５ｔ（ＣＨｓ
）ｔ ５ｔ（ＣＨｓ）ｔ−ＣＨ，−ＣＨ５ ４２０（ＣＨｓ）ｔｃＨ−ＣＨ２５ｉ（ＣＨｓ）ｚ （
ＳｉＨ２）を本発明の方法に於いて形成される堆積膜中
に例えばＢ、Ａ１．Ｇａ、Ｉｎ、Ｔ１等の周期律表第■
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ＰＨ，、ＰｔＨいＰ、Ｆａ−ＰＦｓ＆ＰＣＩ！８
、ＡｓＨ３，ＡｓＦ３、Ａ８Ｆ４、Ａｓ（Ｊ ｓ、８ｂ
Ｈ３、ＳｂＦ、、ＢｉＨ，、ＢＦｓ、 ＢＣｌ３、ＢＢ
ｒｉ、Ｂ２Ｈ，、Ｂ４ＨＩＯ、Ｂ１１Ｈｏ、１３ｎＩ（
ｔｏ、ＢｏＨ＋ｔ、ＡｌＣｌ３等を挙げることが出来る
。
ＣＨ３（ＣＨ２）２ （５ｉＨｔ）４（ＣＨ２）２Ｃ
Ｈ％４３ ０Ｈ３（ＣＨ２）！ （ＳｉＨ２）ｓ （Ｃ
Ｈ２）２ＣＨ３屋４ ０Ｈ３（ＣＨ２）４ （５ｉＨ２
）ｓ （ＣＨ２）４ＣＨ３墓５ （ＣＨ３）２ＣＨＣＨ
２（ＳｉＨＪ４ＣＨｔ ＣＨ（ＣＨｓ）を墓６ （ＣＨ
３）２ＣＨ（ＳｉＨｚ）ａ ＣＨ（ＣＨ３）２Ａ１２
（ＣＨｓ）ｓｓｔ ５ｉＨｚ ５ｉ（ＣＨｓ）ｓＡ１４
（ＣＨｓ）ｚｃＨＣＨ２５ｔ（ＣＨｓ）ｔ ５ｉｌｔ
５ｉ（ＣＨｉ）ｔＣＨｔ ＣＨ（ＣＨ３）２ Ａ１５ ＣＨ３ＣＨ２５ｉ（ＣＨｓ）ｔ ５ｔ（ＣＨｓ
）ｔ ５ｔ（ＣＨｓ）ｔ−ＣＨ，−ＣＨ５ ４２０（ＣＨｓ）ｔｃＨ−ＣＨ２５ｉ（ＣＨｓ）ｚ （
ＳｉＨ２）を本発明の方法に於いて形成される堆積膜中
に例えばＢ、Ａ１．Ｇａ、Ｉｎ、Ｔ１等の周期律表第■
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ＰＨ，、ＰｔＨいＰ、Ｆａ−ＰＦｓ＆ＰＣＩ！８
、ＡｓＨ３，ＡｓＦ３、Ａ８Ｆ４、Ａｓ（Ｊ ｓ、８ｂ
Ｈ３、ＳｂＦ、、ＢｉＨ，、ＢＦｓ、 ＢＣｌ３、ＢＢ
ｒｉ、Ｂ２Ｈ，、Ｂ４ＨＩＯ、Ｂ１１Ｈｏ、１３ｎＩ（
ｔｏ、ＢｏＨ＋ｔ、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、周期律表第■原着しくは第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
律表第■原着しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜（
ａ−８ｉｌＥＥ）が形成される。
コン化合物と、周期律表第■原着しくは第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
律表第■原着しくは第Ｖ族に属する原子を含む堆積膜（
ａ−８ｉｌＥＥ）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、また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、ジニ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。他にヒータを支持体の表面近傍に置くこ
とも可能である。
を、また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、ジニ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。他にヒータを支持体の表面近傍に置くこ
とも可能である。
以下、第１図を参照しクク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−８ｔ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１の内部で行なわれる。
堆積室１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
ヒーター４１１′ｃ給電される。堆積室１内にａ−８ｔ
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１に
連結されている。
ヒーター４１１′ｃ給電される。堆積室１内にａ−８ｔ
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１に
連結されている。
このガス導入管１７の他端はａ−８ｌ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ー１５−１．１５−２．１５−３゜
１５−４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バルブ１４−１．１４−２．１
４−３．１４−４゜１６−１．１６−２．１６−３．１
６−４が設けられ、これらのバルブ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ー１５−１．１５−２．１５−３゜
１５−４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バルブ１４−１．１４−２．１
４−３．１４−４゜１６−１．１６−２．１６−３．１
６−４が設けられ、これらのバルブ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１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Ｏ
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１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Ｏ
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ＩＫ連結されている。
ために、ガス排気管２０が堆積室ＩＫ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、ガスの供給源９，１０，１１゜１２の
個数は適宜、増減されうるものである。
個数は適宜、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
はキャリアーガス尋）を混合する場合には２つ以上必要
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
はキャリアーガス尋）を混合する場合には２つ以上必要
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。
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１内に導入される。
堆積室１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
Ｎｍダイオード・デバイスの形成方法の一例を用いて１
本発明のａ−８１堆積膜形成法ｆ：！Ｉ！、に詳細に説
明する。
Ｎｍダイオード・デバイスの形成方法の一例を用いて１
本発明のａ−８１堆積膜形成法ｆ：！Ｉ！、に詳細に説
明する。
第２図は１本発明によって得られる典型的なＰ Ｉ Ｎ
ｌ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。
ｌ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。
２１は支持体、２２及び２６は薄膜１１Ｅ極、２３はＰ
臘のａ−８１ＩＩｌ、 ２４は１型のａ−８ｉｌｌ、２
５はＮｍのａ＝ｓｉｌｌ、２７は半導体ＩＬ２８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＃Ｊいられる、半導電性支持体としては
、例えば、Ｓｉ、Ｇｏ等の半導体からなる板等が挙げら
れる。
臘のａ−８１ＩＩｌ、 ２４は１型のａ−８ｉｌｌ、２
５はＮｍのａ＝ｓｉｌｌ、２７は半導体ＩＬ２８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＃Ｊいられる、半導電性支持体としては
、例えば、Ｓｉ、Ｇｏ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
ート、ポリプロピレン、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・−ト、ガラス。
ート、ポリプロピレン、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・−ト、ガラス。
セラミックス２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ｔ−１ｓ
ｏ〜ａ ｏ ｏ ’ｏ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、
従来のグロー故１１９槓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をも使
用することが可能となった。
ｏ〜ａ ｏ ｏ ’ｏ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、
従来のグロー故１１９槓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をも使
用することが可能となった。
薄膜電極２２１ａ（Ｒえば、ＮｉＣｒ Ｔ ＡＩ、 Ｃ
ｒ 、Ｍｏ 。
ｒ 、Ｍｏ 。
Ａｕ、 Ｉｒ＋ Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｖ＋ Ｔｉ ＋ Ｐ
ｔ 、 Ｐｄ＋ＩＪＯ３゜５ｎ０２ 、 ＩＴＯ（Ｉｎ
ｔｏ、 ＋ ５ｎｏｖ）等の薄膜を真空蒸着、電子ビー
ム蒸着、スバツタリ／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。
ｔ 、 Ｐｄ＋ＩＪＯ３゜５ｎ０２ 、 ＩＴＯ（Ｉｎ
ｔｏ、 ＋ ５ｎｏｖ）等の薄膜を真空蒸着、電子ビー
ム蒸着、スバツタリ／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、３０〜５ｘ１０４λ、より好
適には１００〜５Ｘ１０”人とされるのが望ましい。
適には１００〜５Ｘ１０”人とされるのが望ましい。
ａ−８１の半導体１ｍ ２７を構成する谷簀のうちの所
定の層を所望に応じて、Ｎ型またはＰ禿とするには、ｊ
ｆＩ形成の際に、Ｎ ６ｙ不純物または、Ｐ型不純物を
形成されるＩｌｌ中にその量を制御しながらドーピング
してやれば良い。
定の層を所望に応じて、Ｎ型またはＰ禿とするには、ｊ
ｆＩ形成の際に、Ｎ ６ｙ不純物または、Ｐ型不純物を
形成されるＩｌｌ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 −ｋ
ｌ ％ Ｇａ −Ｉｎ 、ＴＩ等が好適なものとして挙
げられ、Ｎ １．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Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等
が好適なものとして挙げられるが、殊にＢ、Ｇａ−Ｐ−
ｓｂ等が最適である１、本発明に於いて所望の伝導皓を
付与する為に半導体１−２７中にド・−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
宜決定されるが、周期律表第１１１族の不純物の場合に
は３ Ｘ １０’〜４ ａｔｏｍｉｃ％の範囲となるよ
うにドーピングしてやれば良く２周ＪＩＪＪ律表第Ｖ族
の不純物の場合には５ Ｘ １０−３〜２ ａｔｏｍｉ
ｃ％の範囲となるようにドーピングしてやれば良い。
期律表第■族に属する原子、なかでも例えば、Ｂ −ｋ
ｌ ％ Ｇａ −Ｉｎ 、ＴＩ等が好適なものとして挙
げられ、Ｎ １．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Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等
が好適なものとして挙げられるが、殊にＢ、Ｇａ−Ｐ−
ｓｂ等が最適である１、本発明に於いて所望の伝導皓を
付与する為に半導体１−２７中にド・−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
宜決定されるが、周期律表第１１１族の不純物の場合に
は３ Ｘ １０’〜４ ａｔｏｍｉｃ％の範囲となるよ
うにドーピングしてやれば良く２周ＪＩＪＪ律表第Ｖ族
の不純物の場合には５ Ｘ １０−３〜２ ａｔｏｍｉ
ｃ％の範囲となるようにドーピングしてやれば良い。
半導体−２７を構成するｌ１１ｇ中の所定の１−にと記
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ｔｆｔ、、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。
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ｔｆｔ、、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てはＰＨ３、Ｐ２Ｈ
イＰＦｓ、 ＰＦ、、ＰＣｌ、、ＡｓＨ３、ＡｓＦ３、
ＡｓＦ、、ＡｓＣｌ３．５ｂＨ３−５ｂＦａ、ＢｉＨｓ
、一方Ｐ型不純物導入用としてはＢＦ３、ＢＣｌ３、Ｂ
Ｂｒｓ、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０−Ｂ＊Ｈｏ −ＢａＨ＋
ｏ Ｂ６ＨＩ２ 、 ＡｌＣ１ｓ等を挙げることが出来
る。
具体的には、Ｎ型不純物導入用としてはＰＨ３、Ｐ２Ｈ
イＰＦｓ、 ＰＦ、、ＰＣｌ、、ＡｓＨ３、ＡｓＦ３、
ＡｓＦ、、ＡｓＣｌ３．５ｂＨ３−５ｂＦａ、ＢｉＨｓ
、一方Ｐ型不純物導入用としてはＢＦ３、ＢＣｌ３、Ｂ
Ｂｒｓ、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０−Ｂ＊Ｈｏ −ＢａＨ＋
ｏ Ｂ６ＨＩ２ 、 ＡｌＣ１ｓ等を挙げることが出来
る。
次に半導体Ｉｉｌ！２７の形成方法について更に具体的
に説明する。
に説明する。
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１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５ Ｘ １０’ Ｔ
ｏｒｒ以下、好適には１０″６Ｔｏｒｒ以下が望ましい
。
堆積室１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５ Ｘ １０’ Ｔ
ｏｒｒ以下、好適には１０″６Ｔｏｒｒ以下が望ましい
。
堆積室１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っこのときの支持体
の温度は、１５０〜３００℃。
、支持体３を所定の温度に加熱するっこのときの支持体
の温度は、１５０〜３００℃。
好ましくは、２００〜２５０℃とされる。
このように、本発明の方法に於いては支持体温度が比較
的低温であるので、グロー放電堆積法やＳｉＨ４，５ｊ
ｚＨ６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。
的低温であるので、グロー放電堆積法やＳｉＨ４，５ｊ
ｚＨ６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Ｉｉ＃電極２２上にＰ型ａ−８
ｉｌｉ＃を積鳴するために、先に列挙したよりな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と、Ｐ型の不純物ガスが貯蔵されている供
給源１０のバルブ１４−２．１６−２’に各々開き、Ｓ
ｉ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１内に送りこむ。
ｉｌｉ＃を積鳴するために、先に列挙したよりな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と、Ｐ型の不純物ガスが貯蔵されている供
給源１０のバルブ１４−２．１６−２’に各々開き、Ｓ
ｉ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１内に送りこむ。
このとき対応するフローメータ１５−１．１５−２で計
測しなから流Ｊｌ調製を行う。原料ガスの流１ｔＶｉｉ
ｏ〜１１０００８ＣＣ好適には２０〜５００８ＣＣＭの
範囲が望ましい。
測しなから流Ｊｌ調製を行う。原料ガスの流１ｔＶｉｉ
ｏ〜１１０００８ＣＣ好適には２０〜５００８ＣＣＭの
範囲が望ましい。
Ｐ型の不純物ガスの流量は原料ガスの流量×ドーピング
濃度から決定される、 しかしながら、不純物ガスを混入させる社は極微量であ
るので、流量制御を容易にするには、通常不純物ガスｔ
” 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。
濃度から決定される、 しかしながら、不純物ガスを混入させる社は極微量であ
るので、流量制御を容易にするには、通常不純物ガスｔ
” 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１内の混合ガスの圧力は１０−２〜１００Ｔｏｒ
ｒ 、好ましくは１０−２〜Ｉ Ｔｏｒｒの範囲に維持
されることが望ましい。
ｒ 、好ましくは１０−２〜Ｉ Ｔｏｒｒ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、熱動７ 起・熱分解が促
され、生成物質であるａ−８ｔ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、熱動７ 起・熱分解が促
され、生成物質であるａ−８ｔ及び微量のＰ型不純物原
子が支持体上に堆積される。
ａ−８ｔ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２０ｔ−
、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−８ｔ
＠２３が形成される。
分解しなかった余剰の原料ガス等はガス排気管２０ｔ−
、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−８ｔ
＠２３が形成される。
Ｐ型のａ−８ｉＯ＠厚としては１００〜１０’Ａ、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。
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を全て閉じ、堆積室１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
．１６−１ｔ−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−８ｉ曖２３の形成時の場合の条件と同じである
。
１６−１．１４−２．１６−２を全て閉じ、堆積室１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
．１６−１ｔ−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−８ｉ曖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−８ｔ層２
４が形成される。
４が形成される。
■型のａ−８ｔ−の１−厚は５００〜５×１０４人、好
適には１０００〜１０，０００人の範囲が望ましい。
適には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−８ｉ＠２３形成時と同様にして、支持体２０
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−８ｔ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シＮ型のａ −８ｔ ＠
２５が形成される。
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−８ｔ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シＮ型のａ −８ｔ ＠
２５が形成される。
Ｎ型のａ−８ｉ＠２５の層厚は１００〜１０４人、。
好ましくは３００〜２，０００人の範囲が望ましい。
以上のような、ｐｍ及びＮ型ａ−８ｔ層の形成に於いて
は、本発明の方法に使用されるＳｉ供給用原料ガス及び
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、５〜５０λ／（８
）程度の高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供給用原料ガス及び
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、５〜５０λ／（８
）程度の高い層形成速度を得ることができる。
最後に、Ｎ型のａ−８ｉ ｌ＠２５上に薄−電極２６を
薄層電極２２の形成と同様の方法によシ、薄層電極２２
と同じ層厚に形成し、ＰＩＮＷダイオード・デバイスが
完成される。
薄層電極２２の形成と同様の方法によシ、薄層電極２２
と同じ層厚に形成し、ＰＩＮＷダイオード・デバイスが
完成される。
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、 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・デバイスの半導体−の形成以外にも、所望の
電気的、光学的特性を有する単一の、あるいは多曖から
なるａ−８ｔ−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−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。
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・デバイスの半導体−の形成以外にも、所望の
電気的、光学的特性を有する単一の、あるいは多曖から
なるａ−８ｔ−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−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、低熱景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１分解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−
８ｔ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−８ｉ堆積鳴を形成す
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
法には適用でき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、低熱景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１分解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−
８ｔ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−８ｉ堆積鳴を形成す
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
法には適用でき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Ｏ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
形成することが可能となった。
、高熱量ではなく低熱量の付与であるＯ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
形成することが可能となった。
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、Ｓｊ供給用の原料物質と
して先に挙げたシリコン化合物Ａ１を用い、Ｐ型不純物
導入用ガスとしてＢ ２Ｈａを用いてＢ原子のドープさ
れたＰ型ａ−８ｉ晴の形成を以下のようにして実施した
。
して先に挙げたシリコン化合物Ａ１を用い、Ｐ型不純物
導入用ガスとしてＢ ２Ｈａを用いてＢ原子のドープさ
れたＰ型ａ−８ｉ晴の形成を以下のようにして実施した
。
まず、支持体２（コーニング＋７０５９．透１１１’Ｊ
導電性フィルム（ポリエステルペース＞）全堆積室１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１内を１０″６Ｔｏｒｒに
減圧し、ヒーター４に通電して支持体温度を２２０ ’
Ｏに保ち、次にシリコン化合物Ａ１が充填された原料供
給源９のバルブ１４−１．１６−１及びＨ，によって希
釈（希釈率０．０２５七ル％）されたＰ型不純物導入用
ガスＢ、Ｈ，が充填された原料供給源１０のパルプ１４
−２．１６−２を各々開き、原料混合ガスを堆積室１内
に導入した。
導電性フィルム（ポリエステルペース＞）全堆積室１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１内を１０″６Ｔｏｒｒに
減圧し、ヒーター４に通電して支持体温度を２２０ ’
Ｏに保ち、次にシリコン化合物Ａ１が充填された原料供
給源９のバルブ１４−１．１６−１及びＨ，によって希
釈（希釈率０．０２５七ル％）されたＰ型不純物導入用
ガスＢ、Ｈ，が充填された原料供給源１０のパルプ１４
−２．１６−２を各々開き、原料混合ガスを堆積室１内
に導入した。
このとき対応するフローメータ１５−１．１５−２で計
測しながらシリコン化合物Ａ１からなるガスとＢ、Ｈ６
ガスとがＢ／ Ｓｉ ＝ ５ Ｘ １０−３ｍｏｌ／ｍ
ｏｌの割合で混合され２更に該混合ガスの流量が１５０
ＳＣＣＭになるように、各々の流量を調整した。次に
、堆積室内の圧力を０． Ｉ Ｔｏｒｒに保ち、１厚４
００人のＰ壓ａｓｉ＃（Ｂ原子含有率５ Ｘ １０’
ａｔｏｍｉｃチ）を１４人／就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−８ｔ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全通して連続的に供給された。
測しながらシリコン化合物Ａ１からなるガスとＢ、Ｈ６
ガスとがＢ／ Ｓｉ ＝ ５ Ｘ １０−３ｍｏｌ／ｍ
ｏｌの割合で混合され２更に該混合ガスの流量が１５０
ＳＣＣＭになるように、各々の流量を調整した。次に
、堆積室内の圧力を０． Ｉ Ｔｏｒｒに保ち、１厚４
００人のＰ壓ａｓｉ＃（Ｂ原子含有率５ Ｘ １０’
ａｔｏｍｉｃチ）を１４人／就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−８ｔ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全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−８
ｉｔｌの評価は、基板上に形成されたａ−８ｉｎのそれ
ぞれの上に、更にクシ型のＡｌのギャップ電極（長さ２
５０μ、巾５■）を形成して、暗電流を測定し、その暗
導電率σｄｔ−求めることによって行なった。
ｉｔｌの評価は、基板上に形成されたａ−８ｉｎのそれ
ぞれの上に、更にクシ型のＡｌのギャップ電極（長さ２
５０μ、巾５■）を形成して、暗電流を測定し、その暗
導電率σｄｔ−求めることによって行なった。
なお、ギャップ電極は、上記のよってして形成されたａ
−８ｉ層を蒸着槽に入れて、核種を一度１０’ Ｔｏｒ
ｒの真空度まで減圧した後、真空度を１０’ Ｔｏｒｒ
ｉＣ調整して、蒸着速度２０Ａ／ｓｅｅで、１５００
Ａ’Ｉ）ｒ＠厚で、Ａｒ′ｆｔａ−８ｉｌ−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、
エツチングしてパターンマスクを行なって形成した。
−８ｉ層を蒸着槽に入れて、核種を一度１０’ Ｔｏｒ
ｒの真空度まで減圧した後、真空度を１０’ Ｔｏｒｒ
ｉＣ調整して、蒸着速度２０Ａ／ｓｅｅで、１５００
Ａ’Ｉ）ｒ＠厚で、Ａｒ′ｆｔａ−８ｉｌ−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、
エツチングしてパターンマスク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２〜５
Ｓｔ供給用の原料物質として、先に挙げたシリコン化合
物屋６．７１１８、Ａ１８、颯１９（実施例２〜５）の
それぞれを個々に用い、実施例１と同様にしてＰ型ａ−
８ｔ鳴を形成し、得られたａ−８ｉ層のσｄを実施例１
と同様にして゛測定した。
物屋６．７１１８、Ａ１８、颯１９（実施例２〜５）の
それぞれを個々に用い、実施例１と同様にしてＰ型ａ−
８ｔ鳴を形成し、得られたａ−８ｉ層のσｄを実施例１
と同様にして゛測定した。
測定結果を表１に示す。
比較例１
ａ−８ｔ供給用の原料物質として５ｉ２Ｈ，を用いる以
外は実施例５と同様にしてＰ型ａ−８ｉ噛を形成し、得
られたａ−８ｉ層のσｄを実施例１と同様にして測定し
た。、測定結果を表１に示す。
外は実施例５と同様にしてＰ型ａ−８ｉ噛を形成し、得
られたａ−８ｉ層のσｄを実施例１と同様にして測定し
た。、測定結果を表１に示す。
実施例６
Ｂ２Ｈ６ガス供給源９０代わりにＨ２によって希釈（希
釈率０．０５モル％）されたＮ型不純物導入用ガスＰＨ
，の充填された原料供給源１１を使用し、ＰＨ３ガスの
流量が、ｐ ＰＨ，とシリコン化合物屋ｌからなるガス
との混合比がＰ／５ｉ＝５ｘ１０’ ｍｏｌ ／ ｍｏ
ｌとなり、かつこれらの混合ガスの流量が１５０ ＳＣ
ＣＭとなるように調節する以外は実施例１と同様にして
Ｎ型の不純物であるＰ原子がドープされたａ−８ｉｉｉ
（＠厚４０００人）を形成した。形成されたＮ型ａ−８
ｉＮ上にも実施例１と同様にしてクシ型のＡＩのギャッ
プ電極を設け、暗導電率σｄをめた。得られた値を表２
に示す。
釈率０．０５モル％）されたＮ型不純物導入用ガスＰＨ
，の充填された原料供給源１１を使用し、ＰＨ３ガスの
流量が、ｐ ＰＨ，とシリコン化合物屋ｌからなるガス
との混合比がＰ／５ｉ＝５ｘ１０’ ｍｏｌ ／ ｍｏ
ｌとなり、かつこれらの混合ガスの流量が１５０ ＳＣ
ＣＭとなるように調節する以外は実施例１と同様にして
Ｎ型の不純物であるＰ原子がドープされたａ−８ｉｉｉ
（＠厚４０００人）を形成した。形成されたＮ型ａ−８
ｉＮ上にも実施例１と同様にしてクシ型のＡＩのギャッ
プ電極を設け、暗導電率σｄをめた。得られた値を表２
に示す。
実施例７〜１０
Ｓｉ供給用の原料物質として、シリコン化合物４６、Ａ
８．ム１８、屋１９（実施例７〜１０）のそれぞれ、を
個々に用い、実施例６と同様にしてＮ型ａ−８ｉ層を形
成し、得られたａ−８ｉＩ＃のσｄを実施例１と同様に
して測定した。測定結果を表２に示す。
８．ム１８、屋１９（実施例７〜１０）のそれぞれ、を
個々に用い、実施例６と同様にしてＮ型ａ−８ｉ層を形
成し、得られたａ−８ｉＩ＃のσｄを実施例１と同様に
して測定した。測定結果を表２に示す。
比較例２
Ｓｉ供給用の原料物質として５ｉ２Ｈｅを用いる以外は
実施例１０と同様にしてＮ型ａ−８ｉ＠を形成し、得ら
れたａ−８ｉｔｅのσｄを実施例１と同様にして測定し
た。測定結果を表２に示す。
実施例１０と同様にしてＮ型ａ−８ｉ＠を形成し、得ら
れたａ−８ｉｔｅのσｄを実施例１と同様にして測定し
た。測定結果を表２に示す。
以上の実施例１〜１０及び比較例１及び２の結果をまと
めると、成膜速度については表１及び表２の評価結果に
示されたように、比較例１及び２に於ける成膜速度が７
λ／就であるのに対して、本発明の実施例４，９に於け
る成膜速度が１８人／５ｅｌｌ！と良好な成膜速度が得
られ、かつ本発明の実施例１〜１０のいづれの場合に於
いても、十分なドーピング効率が得られ、高い暗導電率
σｄを有するａ−８ｉｌｌが形成された。
めると、成膜速度については表１及び表２の評価結果に
示されたように、比較例１及び２に於ける成膜速度が７
λ／就であるのに対して、本発明の実施例４，９に於け
る成膜速度が１８人／５ｅｌｌ！と良好な成膜速度が得
られ、かつ本発明の実施例１〜１０のいづれの場合に於
いても、十分なドーピング効率が得られ、高い暗導電率
σｄを有するａ−８ｉｌｌが形成された。
実施例１１
第１図に示した装置を使用し、Ｓｉ供給用の原料物質と
して先に挙げたシリコン化合物Ａ３ｔ−用い、支持体温
度を２２０°Ｃに設定し、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。
して先に挙げたシリコン化合物Ａ３ｔ−用い、支持体温
度を２２０°Ｃに設定し、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。
まず、薄膜電極２２付き支持体２１（ガラスにＩＴＯを
１０００人蒸着したもの）を堆積室１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１０からシリコン化合物Ａ３とＢ、Ｈ６ガスを
堆積室１内に導入してＰ型ａ−８ｉ＠２３を形成した。
１０００人蒸着したもの）を堆積室１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１０からシリコン化合物Ａ３とＢ、Ｈ６ガスを
堆積室１内に導入してＰ型ａ−８ｉ＠２３を形成した。
次に、Ｐ型ａ−８ｔ＠２３の厚さが４００人となったと
ころで、ガス供給源９．１０に連結するパルプ１４−１
．１６−１．１４−２．１６−２を全て閉じ、堆積室１
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、再びパルプ１４−
１゜１６・−１を開け、Ｓｉ供供給用シリコン化合鳥屋
３らなる原料ガス単独を堆積室１内に１５０８ＣＣＭの
流量で導入し、ノンドープの、即ち１型のａ−８ｔ １
６１２４ （層厚、５０００人）をＰ型ａ−８ｉ１１２
３の形成時と同様の速度で形成させた。
ころで、ガス供給源９．１０に連結するパルプ１４−１
．１６−１．１４−２．１６−２を全て閉じ、堆積室１
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、再びパルプ１４−
１゜１６・−１を開け、Ｓｉ供供給用シリコン化合鳥屋
３らなる原料ガス単独を堆積室１内に１５０８ＣＣＭの
流量で導入し、ノンドープの、即ち１型のａ−８ｔ １
６１２４ （層厚、５０００人）をＰ型ａ−８ｉ１１２
３の形成時と同様の速度で形成させた。
次にＨ２によって希釈（希釈率０．０５モルチ）された
Ｎ型不純物導入用ガスＰＨ８が貯蔵されているガス供給
源１１に連結するパルプ１４−３゜１６−３を開き、堆
積室１内にＰＨ３ガスを導入し、実施例６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−８ｉ層２５
（ｒｆｉ厚４００人）をＰ型ａ−８ｉｒｍ２３の形成
時と同様の速度で工型ａ−８ｉ＠２４上に堆積させ、３
つのａ−８ｉ喘２３．２４，２５からなる半導体層２７
を作成した。
Ｎ型不純物導入用ガスＰＨ８が貯蔵されているガス供給
源１１に連結するパルプ１４−３゜１６−３を開き、堆
積室１内にＰＨ３ガスを導入し、実施例６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−８ｉ層２５
（ｒｆｉ厚４００人）をＰ型ａ−８ｉｒｍ２３の形成
時と同様の速度で工型ａ−８ｉ＠２４上に堆積させ、３
つのａ−８ｉ喘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。ＰＩＮ
型のａ−８ｉ半導体層２７上に更に真を蒸着法（圧力Ｉ
Ｘ １０″！１Ｔｏｒｒ ）を用いて膜厚１０００人
のＡｌ薄膜電極２６を積１−シて、ＰＩＮ型ダイオード
・デバイスを完成［、た。
型のａ−８ｉ半導体層２７上に更に真を蒸着法（圧力Ｉ
Ｘ １０″！１Ｔｏｒｒ ）を用いて膜厚１０００人
のＡｌ薄膜電極２６を積１−シて、ＰＩＮ型ダイオード
・デバイスを完成［、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１ｄ）の整流特性（電圧１ｖでの順方向電流
と逆方向電流の比）、ｎ１直（Ｐ−Ｎ接合の電流式Ｊ
＝ Ｊ （ｅｘｐ（ｅＶ／ｎｋＴ）−１１に於けるｎ値
）及び光照射特性（光照射強度的１００ｍＷ／ｌｙ＆
での変換効率、開放端電圧、短絡電流）のそれぞれにつ
いて評価した。その結果を表３に示す。
イス（面積１ｄ）の整流特性（電圧１ｖでの順方向電流
と逆方向電流の比）、ｎ１直（Ｐ−Ｎ接合の電流式Ｊ
＝ Ｊ （ｅｘｐ（ｅＶ／ｎｋＴ）−１１に於けるｎ値
）及び光照射特性（光照射強度的１００ｍＷ／ｌｙ＆
での変換効率、開放端電圧、短絡電流）のそれぞれにつ
いて評価した。その結果を表３に示す。
実施例１２−１５
Ｓｉ供給用の原料物質として、先に挙げたシリコン化合
物、≦１０．屋１３、煮１６、屋１９（実施９’１Ｊ１
２〜１５）のそれぞれを個々に用い、実施例１１と同様
にして３１＠構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ半導体ｌｅｅ形成
し、ＰＩＮ型ダイオード・デバイスを作成し、実施例】
工と同様にして整流特性、ｎ値及び光照射特性のそれぞ
れについて評価した。その結果を表３に示す。
物、≦１０．屋１３、煮１６、屋１９（実施９’１Ｊ１
２〜１５）のそれぞれを個々に用い、実施例１１と同様
にして３１＠構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ半導体ｌｅｅ形成
し、ＰＩＮ型ダイオード・デバイスを作成し、実施例】
工と同様にして整流特性、ｎ値及び光照射特性のそれぞ
れについて評価した。その結果を表３に示す。
比較例３
Ｓｉ供給用の原料物質としてＳｉ２Ｈ６を用いる以外は
実施例１５と同様にして３＠構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ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値及び光照射特性のそれぞれについて実施９
１１１１と同様にして評価した。その結果を表３に示す
。
実施例１５と同様にして３＠構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ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値及び光照射特性のそれぞれについて実施９
１１１１と同様にして評価した。その結果を表３に示す
。
実施例１６〜２０
支持体温産金２５０°Ｃに設定する以外は実施例１１〜
１５のそれぞれと同様にして（実施例１６〜２０）３１
ｉＦ構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ半導体鳴を形成し、ＰＩＮ
型ダイオード・デバイスを作成し、実施例１１と同様に
して整流特性、ｎ値及び光照射特性のそれぞれについて
評価した。
１５のそれぞれと同様にして（実施例１６〜２０）３１
ｉＦ構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ半導体鳴を形成し、ＰＩＮ
型ダイオード・デバイスを作成し、実施例１１と同様に
して整流特性、ｎ値及び光照射特性のそれぞれについて
評価した。
その結果を表４に示す。
比較例４
Ｓｉ供給用の原料物質としてＳｉ、Ｈ，を用いる以外は
実施例２０と同様にして３＠構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ半
導体層ヲ形成し、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値及び光照射特性のそれぞれについて実施例１
１と同様にして評価した。その結果全表４に示す。
実施例２０と同様にして３＠構造のＰＩＮ型ａ−８ｉ半
導体層ヲ形成し、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値及び光照射特性のそれぞれについて実施例１
１と同様にして評価した。その結果全表４に示す。
以上の実施例１１〜２０及び比較例３及び４の結果をま
とめると、実施例１１〜２０に於い特性が得られ、また
変換効率７チ以上、開放端電圧０．７Ｖ、短絡電流１０
ｍＡ／ｍと良好な光照射特性が得られた、
とめると、実施例１１〜２０に於い特性が得られ、また
変換効率７チ以上、開放端電圧０．７Ｖ、短絡電流１０
ｍＡ／ｍと良好な光照射特性が得られた、
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 ８−１．６−２．６−３：ガスの流れ ９、１０．１１．１２：ガス供給源 １３−１．１３−２．３−３．１３−４．１８：圧力メ
ーター１４−１．１４−２．１４−３．１４−４゜１６
−１．１６−？、１６−３．１６−４，２１ ：バルブ
１５−１．１５−２．１５−３．１５−４：フローメー
ター２４：１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 ８−１．６−２．６−３：ガスの流れ ９、１０．１１．１２：ガス供給源 １３−１．１３−２．３−３．１３−４．１８：圧力メ
ーター１４−１．１４−２．１４−３．１４−４゜１６
−１．１６−？、１６−３．１６−４，２１ ：バルブ
１５−１．１５−２．１５−３．１５−４：フローメー
ター２４：１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、下記一般式； ％式％） （但し、Ｒ１及びＲ４はそれぞれ独立してハロゲンによ
って置換されていてもよいフェニル基若しくはナフチル
基、炭素数が１〜１１のアルキル基を表わし、Ｒ２及び
Ｒ８はそれぞれ独立してＨまたはＯＨ８基を表わし、ｎ
は３〜７の整数を表す）で示されるシリコン化合物と、
周期律表第■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
第■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 |
|---|---|---|---|
| JP59105392A JPS60247919A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 堆積膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59105392A JPS60247919A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 堆積膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247919A true JPS60247919A (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14406367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59105392A Pending JPS60247919A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 堆積膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247919A (ja) |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP59105392A patent/JPS60247919A/ja active Pending
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