JPS6113616A - アモルフアスシリコン膜の成長装置 - Google Patents
アモルフアスシリコン膜の成長装置Info
- Publication number
- JPS6113616A JPS6113616A JP59133741A JP13374184A JPS6113616A JP S6113616 A JPS6113616 A JP S6113616A JP 59133741 A JP59133741 A JP 59133741A JP 13374184 A JP13374184 A JP 13374184A JP S6113616 A JPS6113616 A JP S6113616A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- plasma
- coil
- reaction chamber
- amorphous 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
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は成長速度が高く且つ不純物の混入の少ないアモ
ルファスシリコン膜の成長を行なう装置の改良に関する
。
ルファスシリコン膜の成長を行なう装置の改良に関する
。
ガラス等の基板上にアモルファスシリコン膜を形成して
太陽電池、薄膜トランジスタ、密着形センサ等を製造す
る研究が行なわれている。
太陽電池、薄膜トランジスタ、密着形センサ等を製造す
る研究が行なわれている。
第２図は、従来のアモルファスシリコン膜の成長装置で
ある。この装置は、真空排気用の真空ポンプ２１を設け
た容器２０内に、基板２２を保持する基板ホルダ２３と
それに対向する電極２４を有し、その間に高周波電界が
印加されてプラズマが発生し、導入口２６から導入され
るシラン（Ｓ ｉ Ｈ４）などの活性ガスをプラズマに
て分解し、加熱手段２５にて３００℃程度に加熱されて
いる基板２２表面にアモルファスシリコンをｔ［させる
ようにしている。
ある。この装置は、真空排気用の真空ポンプ２１を設け
た容器２０内に、基板２２を保持する基板ホルダ２３と
それに対向する電極２４を有し、その間に高周波電界が
印加されてプラズマが発生し、導入口２６から導入され
るシラン（Ｓ ｉ Ｈ４）などの活性ガスをプラズマに
て分解し、加熱手段２５にて３００℃程度に加熱されて
いる基板２２表面にアモルファスシリコンをｔ［させる
ようにしている。
導入されたシランガスはプラズマ２７中で次のように分
解される。
解される。
Ｓ ｉ Ｈ４−伽Ｓ ｉ Ｈ２＋Ｈλ↑そして、そのよ
うに分解されたＳ ｉ Ｈ，ｌは、３００°Ｃ程度に加
熱された基板表面での界面反応により、 Ｓ ｉ Ｈ２Ｓｉ ＋ Ｈ２↑ と分解され、結果としてアモルファスシリコン膜の成長
が行なわれる。
うに分解されたＳ ｉ Ｈ，ｌは、３００°Ｃ程度に加
熱された基板表面での界面反応により、 Ｓ ｉ Ｈ２Ｓｉ ＋ Ｈ２↑ と分解され、結果としてアモルファスシリコン膜の成長
が行なわれる。
第２図の如き成長装置での問題点は、第１に、容器の側
壁がプラズマ２７にさらされているため、プラズマ中で
シランが分解した結果生成されたＳｉＨλや、上述した
界面反応と同時に生じる、ＳｉＨ２ＳｉＨ＋Ｈ なる反応で生成されるＳｉＨが、その側壁に付着する。
壁がプラズマ２７にさらされているため、プラズマ中で
シランが分解した結果生成されたＳｉＨλや、上述した
界面反応と同時に生じる、ＳｉＨ２ＳｉＨ＋Ｈ なる反応で生成されるＳｉＨが、その側壁に付着する。
この側壁は低温であるため上記の界面反応は生ぜず、付
着したＳｉＨ２，ＳｉＨ等は未結合のダングリングボン
ドにより窒素、酸素、炭素等と結合する。これは欠陥の
多いシリコン膜になる。
着したＳｉＨ２，ＳｉＨ等は未結合のダングリングボン
ドにより窒素、酸素、炭素等と結合する。これは欠陥の
多いシリコン膜になる。
そして後の成長時に不純物として、高品質のアモルファ
スシリコン膜の成長の防止げとなる。
スシリコン膜の成長の防止げとなる。
第２に成長速度を高めようとして、活性ガスの導入量を
増大させても、プラズマ２７中で分解したＳｉＨ２の界
面反応によるＳｔへの分解が足りず、成長速度に限界が
ある。これはまた、活性ガスの流れが良くないことも原
因となっている。さらにこのガスの流れの悪さは、基板
表面への均一成長の弊害にもなっている。
増大させても、プラズマ２７中で分解したＳｉＨ２の界
面反応によるＳｔへの分解が足りず、成長速度に限界が
ある。これはまた、活性ガスの流れが良くないことも原
因となっている。さらにこのガスの流れの悪さは、基板
表面への均一成長の弊害にもなっている。
本発明のアモルファスシリコン膜の成長装置は、下部に
真空排気手段を具備した容器内に、上部に活性ガス導入
口を下部に開口部を有し且つＲＦコイルを具備する反応
容器と、該反応容器の外部に設けられ該容器を加熱する
容器加熱手段と、該反応容器の開口部に対向して設けら
れ被成長基板を保持する基板ホルダと、該基板ホルダを
加熱するホルダ加熱手段とを設けたことを特徴とする。
真空排気手段を具備した容器内に、上部に活性ガス導入
口を下部に開口部を有し且つＲＦコイルを具備する反応
容器と、該反応容器の外部に設けられ該容器を加熱する
容器加熱手段と、該反応容器の開口部に対向して設けら
れ被成長基板を保持する基板ホルダと、該基板ホルダを
加熱するホルダ加熱手段とを設けたことを特徴とする。
本発明では、プラズマを反応容器内で発生させその容器
全体を加熱することで、不純物の付着をなくすと共に、
ガスの流れを上から下へと行なうようにし、成長速度の
改善と成長膜の均一性を達成している。
全体を加熱することで、不純物の付着をなくすと共に、
ガスの流れを上から下へと行なうようにし、成長速度の
改善と成長膜の均一性を達成している。
第１図は本発明の一実施例に係る成長装置の概略構造図
である。
である。
本実施例では下部に真空排気用の真空ポンプ１１を設け
た容器１内に、反応容器２と基板ホルダ８を設けている
。反応容器２は例えば石英よりなり、上部に活性ガスと
してのシラン（ＳｉＨψ）とキャリアガスとしての窒素
（Ｎｚ）を導入する導入口３を有し、下部は開口部４と
なっている。
た容器１内に、反応容器２と基板ホルダ８を設けている
。反応容器２は例えば石英よりなり、上部に活性ガスと
してのシラン（ＳｉＨψ）とキャリアガスとしての窒素
（Ｎｚ）を導入する導入口３を有し、下部は開口部４と
なっている。
そして反応容器２の囲りにはプラズマ発生用のＲＦコイ
ル５ （白丸で表示した）が設けられ、高周波発生器６
に接続されている。また反応容器２の囲りには、反応容
器全体を加熱するための加熱手段としてヒータ用ＲＦコ
イル７（黒丸で表示した）が設けられている。
ル５ （白丸で表示した）が設けられ、高周波発生器６
に接続されている。また反応容器２の囲りには、反応容
器全体を加熱するための加熱手段としてヒータ用ＲＦコ
イル７（黒丸で表示した）が設けられている。
基板９を保持する基板ホルダ８は反応容器２の開口部４
の下側近傍に設けられており、プラズマ１２の発生領域
とは分離されている。
の下側近傍に設けられており、プラズマ１２の発生領域
とは分離されている。
さらにホルダ８の下には基板９を加熱するための基板ホ
ルダ加熱手段としてのコイル１ｏが設けられている。
ルダ加熱手段としてのコイル１ｏが設けられている。
上記の如き構造にしたことで、シランガスが分解される
プラズマ１２の領域自体をコイル７にて加熱しているた
め、付着物自体欠陥の少ないシリコン膜となっている。
プラズマ１２の領域自体をコイル７にて加熱しているた
め、付着物自体欠陥の少ないシリコン膜となっている。
つまり反応容器２自体加熱されているから、その内壁面
でも界面反応を生じ基板上と同様にアモルファスシリコ
ンが生成されるのである。よって従来の如＜Ｎ、Ｏ，Ｃ
等と結合することもなく、不純物の混入は防止される。
でも界面反応を生じ基板上と同様にアモルファスシリコ
ンが生成されるのである。よって従来の如＜Ｎ、Ｏ，Ｃ
等と結合することもなく、不純物の混入は防止される。
さらにシランガスの分解が行なわれる反応容器２が加熱
されているため、シランガスの分解速度（Ｓ ｔ Ｈｑ
−４Ｓ ｉ Ｈ２→Ｓｔ）を高めることができると共
に、反応容器２内で分解したシリコンイオンは上部から
キャリアガスの流れにより効率よく且つ均一に基板９の
表面に供給されるので、高速に且つ均一にアモルファス
シリコン膜を成長させることができる。
されているため、シランガスの分解速度（Ｓ ｔ Ｈｑ
−４Ｓ ｉ Ｈ２→Ｓｔ）を高めることができると共
に、反応容器２内で分解したシリコンイオンは上部から
キャリアガスの流れにより効率よく且つ均一に基板９の
表面に供給されるので、高速に且つ均一にアモルファス
シリコン膜を成長させることができる。
なお上記実施例では、反応容器２を加熱する手段として
ヒータ用ＲＦコイルを使用したが、赤外線加熱ヒータで
も同様の効果を得ることができる。
ヒータ用ＲＦコイルを使用したが、赤外線加熱ヒータで
も同様の効果を得ることができる。
また、基板ホルダ８としては、平板のものに限らず円形
ドラムを回転するようにしたものでも良い。
ドラムを回転するようにしたものでも良い。
本発明によれば、良質で均一なアモルファスシリコン膜
を高速に成長させることができる。
を高速に成長させることができる。
第１図は本発明の一実施例の成長装置の概略構造図、第
２図は従来の成長装置の概略構造図である。 図中、１は容器、２は反応容器、３は活性ガス導入口、
４は開口部、５はＲＦコイル、７は加熱手段、８は基板
ホルダ、９は基板、１０は加熱手段、１１は真空排気手
段である。
２図は従来の成長装置の概略構造図である。 図中、１は容器、２は反応容器、３は活性ガス導入口、
４は開口部、５はＲＦコイル、７は加熱手段、８は基板
ホルダ、９は基板、１０は加熱手段、１１は真空排気手
段である。
Claims (1)
- 下部に真空排気手段を具備した容器内に、上部に活性
ガス導入口を下部に開口部を有し且つＲＦコイルを具備
する反応容器と、該反応容器の外部に設けられ該容器を
加熱する容器加熱手段と、該反応容器内の開口部に対向
して設けられ被成長基板を保持する基板ホルダと、該基
板ホルダを加熱するホルダ加熱手段とを設けたことを特
徴とするアモルファスシリコン膜の成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133741A JPS6113616A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | アモルフアスシリコン膜の成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133741A JPS6113616A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | アモルフアスシリコン膜の成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113616A true JPS6113616A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15111834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133741A Pending JPS6113616A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | アモルフアスシリコン膜の成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113616A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5487786A (en) * | 1993-12-24 | 1996-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma chemical vapor deposition device capable of suppressing generation of polysilane powder |
| EP1170397A3 (en) * | 2000-07-07 | 2003-12-10 | Applied Materials, Inc. | Deposition of amorphous silicon films by high density plasma CVD at low temperatures |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP59133741A patent/JPS6113616A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5487786A (en) * | 1993-12-24 | 1996-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma chemical vapor deposition device capable of suppressing generation of polysilane powder |
| EP1170397A3 (en) * | 2000-07-07 | 2003-12-10 | Applied Materials, Inc. | Deposition of amorphous silicon films by high density plasma CVD at low temperatures |
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