JPS61296710A - 非晶質シリコン系半導体の製法 - Google Patents
非晶質シリコン系半導体の製法Info
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- JPS61296710A JPS61296710A JP60139853A JP13985385A JPS61296710A JP S61296710 A JPS61296710 A JP S61296710A JP 60139853 A JP60139853 A JP 60139853A JP 13985385 A JP13985385 A JP 13985385A JP S61296710 A JPS61296710 A JP S61296710A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は非晶質シリコン系半導体の製法に関する。
（従来の技術）
たとえばｐｉｎ非晶質半導体の製造は、第１図に示すよ
うなｐｉｎ各層分離形成装置により行なわれている。
うなｐｉｎ各層分離形成装置により行なわれている。
第１図において、（１ａ）、（１ｂ）、（１Ｃ）はそれ
ぞれ第１の反応室（１０ａ） 、第２の反応Ｗ （１０
ｂ）、第３の反応室（１０ｃ）に原料ガスを導入するガ
ス導入装置、（９ａ）、（９ｂ）、（９ｃ）ｅよび（７
ａ）、（７ｂ）、（７Ｃ）はそれぞれ各反応室に基板を
搬入するための仕切バルブおよび基板通路、（６）は基
板搬入装置、（３ａ）、（４ａ）は第１の反応室に設け
られたＲＦ電極、（３ｂ）、（４ｂ）は第２の反応室に
設けられたＲ［電極、（３Ｃ）、（４Ｃ）は第３の反応
室に設けられたＲＦ電極、（５は各ＲＦ電極に電源を供
給するためのＲＦ電源、（２ａ）、（２ｂ）、（２Ｃ）
はそれぞれ第１、第２、第３の反応室に導入された原料
ガスがプラズマ放電せしめられ、基板上に半導体層が堆
積せしめられたのちの原料ガスを排気するためのガス排
気装置であり、（８）はチャンバー壁である。
ぞれ第１の反応室（１０ａ） 、第２の反応Ｗ （１０
ｂ）、第３の反応室（１０ｃ）に原料ガスを導入するガ
ス導入装置、（９ａ）、（９ｂ）、（９ｃ）ｅよび（７
ａ）、（７ｂ）、（７Ｃ）はそれぞれ各反応室に基板を
搬入するための仕切バルブおよび基板通路、（６）は基
板搬入装置、（３ａ）、（４ａ）は第１の反応室に設け
られたＲＦ電極、（３ｂ）、（４ｂ）は第２の反応室に
設けられたＲ［電極、（３Ｃ）、（４Ｃ）は第３の反応
室に設けられたＲＦ電極、（５は各ＲＦ電極に電源を供
給するためのＲＦ電源、（２ａ）、（２ｂ）、（２Ｃ）
はそれぞれ第１、第２、第３の反応室に導入された原料
ガスがプラズマ放電せしめられ、基板上に半導体層が堆
積せしめられたのちの原料ガスを排気するためのガス排
気装置であり、（８）はチャンバー壁である。
第１〜第３の反応室で順次ｐ層、１層、ｎ層の半導体層
が基板上に形成されたのち、仕切バルブ（９ｄ）の操作
により基板通路（７ｄ）をとおって基板が取出される。
が基板上に形成されたのち、仕切バルブ（９ｄ）の操作
により基板通路（７ｄ）をとおって基板が取出される。
ｐｌが形成されるばあいの圧力は一般に０゜１〜１０Ｔ
ｏｒｒ程度であり、ｐ層形成後、第１の反応１（１０ａ
）はガス排気装置！ （２ａ）により１０−２ Ｔｏｒ
ｒ。
ｏｒｒ程度であり、ｐ層形成後、第１の反応１（１０ａ
）はガス排気装置！ （２ａ）により１０−２ Ｔｏｒ
ｒ。
好ましくは１（１−４Ｔｏｒｒ以下に真空引きされ、シ
ラン、ジシランなどのシラン系ガスを第１の反応室に導
入して０．１〜１０ＴＯｒｒ程度の第２の反応室（１０
ｂ）と同圧にされる。そののち仕切バルブ（９ｂ）を操
作して基板通路（７ｂ）をとおってｐｍの形成された基
板が第２の反応室へ搬送される。
ラン、ジシランなどのシラン系ガスを第１の反応室に導
入して０．１〜１０ＴＯｒｒ程度の第２の反応室（１０
ｂ）と同圧にされる。そののち仕切バルブ（９ｂ）を操
作して基板通路（７ｂ）をとおってｐｍの形成された基
板が第２の反応室へ搬送される。
このとき第１の反応室を１０−２ Ｔｏｒｒ、好ましく
は１０→Ｔｏｒｒ以下に真空引きした際にも、なお第１
の反応室に残存したガスのうちの第２の反応室の成膜に
不純物ガスとなるガスが乱流により第２の反応室に混入
する。このようにして第２の反応室に混入する不純物ガ
スの濃度は、第１の反応室で用いられる第２の反応室で
不純物ガスとして作用するガスの濃度や、第２の反応室
で用いられるガスの種類や濃度などによっても異なるが
、通常シラン系ガスに対してＢ２Ｈ６、ＣＨ４などの不
純物ガスの総量が１００〜５０００ｐｐｍ程度の範囲に
ある。
は１０→Ｔｏｒｒ以下に真空引きした際にも、なお第１
の反応室に残存したガスのうちの第２の反応室の成膜に
不純物ガスとなるガスが乱流により第２の反応室に混入
する。このようにして第２の反応室に混入する不純物ガ
スの濃度は、第１の反応室で用いられる第２の反応室で
不純物ガスとして作用するガスの濃度や、第２の反応室
で用いられるガスの種類や濃度などによっても異なるが
、通常シラン系ガスに対してＢ２Ｈ６、ＣＨ４などの不
純物ガスの総量が１００〜５０００ｐｐｍ程度の範囲に
ある。
前記のごとき不純物ガスの存在下でｉｌｌを堆積させる
と不純物ガスもともに堆積し、電子や正孔のモビリティ
やライフタイムなどの電気的特性の劣った半導体しかえ
られない。
と不純物ガスもともに堆積し、電子や正孔のモビリティ
やライフタイムなどの電気的特性の劣った半導体しかえ
られない。
本発明は前記のごとき問題点を解決し、良好な特性を有
する半導体をつるためになされたものである。
する半導体をつるためになされたものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、プラズマ反応により順次形成される複数の異
種導電型非晶質シリコン系半導体層からなる非晶質シリ
コン系半導体を製造する際に、所定の半導体層の形成に
不純物ガスとなるガス濃度を該半導体層を形成する反応
室に流れるシラン系ガスに対して１０ｐＩ）ＩＩ以下に
なるようにして所定の半導体層を形成することを少なく
する非晶質シリコン系半導体の製法に関する。
種導電型非晶質シリコン系半導体層からなる非晶質シリ
コン系半導体を製造する際に、所定の半導体層の形成に
不純物ガスとなるガス濃度を該半導体層を形成する反応
室に流れるシラン系ガスに対して１０ｐＩ）ＩＩ以下に
なるようにして所定の半導体層を形成することを少なく
する非晶質シリコン系半導体の製法に関する。
本発明においては通常のプラズマ反応により、複数の異
種導電型非晶質シリコン系半導体層が順次形成され、非
晶質シリコン系半導体が製造される。
種導電型非晶質シリコン系半導体層が順次形成され、非
晶質シリコン系半導体が製造される。
前記複数の異種導電系非晶質シリコン系半導体層が順次
形成されるとは、たとえばｐ型のボロンドープされたａ
−３ｉＣ：Ｈやａ−８ｉ：Ｈなどや、ｉ型のａ−３ｉ：
Ｈやａ−８ｉＧｅ：Ｈなど、さらにはｎ型のリンドープ
されたａ−８ｉ：Ｈやμｃ−８ｉ：１１やａ−８ｉＣ：
Ｈなどの半導体が、導電型の異なった２種以上、好まし
くは２〜６種順に層状に形成されることをいう。
形成されるとは、たとえばｐ型のボロンドープされたａ
−３ｉＣ：Ｈやａ−８ｉ：Ｈなどや、ｉ型のａ−３ｉ：
Ｈやａ−８ｉＧｅ：Ｈなど、さらにはｎ型のリンドープ
されたａ−８ｉ：Ｈやμｃ−８ｉ：１１やａ−８ｉＣ：
Ｈなどの半導体が、導電型の異なった２種以上、好まし
くは２〜６種順に層状に形成されることをいう。
このようにして形成された非晶質シリコン系半導体とし
ては、ｐｉ接合、ｎｉ接合、ｐｎ接合などを有する半導
体があげられ、その具体例としては、ガラス／透明導電
１（ＴＣＯ）／ｐ層／ｉ層／ｎ層／Ｎ構造や、ガラス／
ＴＣＯ／ｌ）層／ｉ層／ｎ層／ｐ層／ｉ層／ｎ層／Ｍ構
造を有する半導体などがあげられる。
ては、ｐｉ接合、ｎｉ接合、ｐｎ接合などを有する半導
体があげられ、その具体例としては、ガラス／透明導電
１（ＴＣＯ）／ｐ層／ｉ層／ｎ層／Ｎ構造や、ガラス／
ＴＣＯ／ｌ）層／ｉ層／ｎ層／ｐ層／ｉ層／ｎ層／Ｍ構
造を有する半導体などがあげられる。
本発明においては、複数の異種導電型非晶質シリコン系
半導体層を順次形成する際に、所定の半導体層の形成に
不純物ガスとなるガス濃度を該半導体層を形成する反応
室に流れるシラン系ガスに対して１０ｐｐｍ以下になる
ようにして次の層が形成される。
半導体層を順次形成する際に、所定の半導体層の形成に
不純物ガスとなるガス濃度を該半導体層を形成する反応
室に流れるシラン系ガスに対して１０ｐｐｍ以下になる
ようにして次の層が形成される。
前記シラン系ガスとしては、シラン、ジシランなどがあ
げられる。
げられる。
前記、所定の半導体層の形成に不純物ガスとなるガスと
は、このガスの存在下でプラズマ反応により半導体層を
形成すると、所定の半導体層に不純物ガスに由来する成
分が入りこみ、所望の導電型をえたり、光学的禁止帯幅
中の欠陥、すなわちダングリングボンドなどを多くする
ガスのことである。
は、このガスの存在下でプラズマ反応により半導体層を
形成すると、所定の半導体層に不純物ガスに由来する成
分が入りこみ、所望の導電型をえたり、光学的禁止帯幅
中の欠陥、すなわちダングリングボンドなどを多くする
ガスのことである。
このようなガスの具体例としては、８２Ｈ６、Ｃ１１４
、Ｃ２）＋２、Ｃ２）１ａ、Ｃ３Ｈ６、ＰＨ３など導電
型決定ガスや光学的禁止帯幅制御ガスなどがあげられる
。
、Ｃ２）＋２、Ｃ２）１ａ、Ｃ３Ｈ６、ＰＨ３など導電
型決定ガスや光学的禁止帯幅制御ガスなどがあげられる
。
シラン系ガスに対する不純物ガス濃度は１０ｐｐｍ以下
であることが所望の導電型をえ、光学的禁止帯幅中のダ
ングリングボンドなどの欠陥を少なくする上で必要であ
る。
であることが所望の導電型をえ、光学的禁止帯幅中のダ
ングリングボンドなどの欠陥を少なくする上で必要であ
る。
所定の半導体層の形成に不純物ガスとなるガス濃度を該
半導体を形成する反応室に流れるシラン系ガスに対して
１０ｐｐｍ以下にする方法として、種々の方法が考えら
れるが、所定の半導体層の前の半導体層を形成したのち
、反応容器内を排気するとともにシラン系ガスあるいは
Ｎ２、Ａｒあるいはこれらの混合ガスなどの不活性ガス
を所定の圧力、たとえば隣接する所定の半導体層を形成
する反応室の圧力まで導入して不純物ガス量を少なくす
る方法、具体的には排気しながらシラン系ガスなどを導
入する方法や、シラン系ガスなどで所定の圧力にしたの
ちさらに排気する方法などで不純物ガス量を少なくした
のち、所定の半導体層を形成する反応室に基板を移送し
、該反応室に混入する不純物ガス口を少なくする方法や
、所定の半導体層を形成させたのら、該半導体層のつぎ
の半導体層を形成する反応室に基板を移送する際に、つ
ぎの反応室で堆積せしめられる原料ガスであって所定の
半導体層にとって不純物ガスとなるガスが、所定の半導
体層を形成する反応室に混入し、つぎに製造される非晶
質シリコン系半導体の所定の半導体層の形成時に不純物
ガスとして作用しないようにするため、所定の半導体層
を移送する前につぎの反応室内の不純物ガス量を前記と
同様の方法で少なくする方法などにより所定の半導体層
を形成する反応室に混入する不純物ガス量を少なくする
ことができる。
半導体を形成する反応室に流れるシラン系ガスに対して
１０ｐｐｍ以下にする方法として、種々の方法が考えら
れるが、所定の半導体層の前の半導体層を形成したのち
、反応容器内を排気するとともにシラン系ガスあるいは
Ｎ２、Ａｒあるいはこれらの混合ガスなどの不活性ガス
を所定の圧力、たとえば隣接する所定の半導体層を形成
する反応室の圧力まで導入して不純物ガス量を少なくす
る方法、具体的には排気しながらシラン系ガスなどを導
入する方法や、シラン系ガスなどで所定の圧力にしたの
ちさらに排気する方法などで不純物ガス量を少なくした
のち、所定の半導体層を形成する反応室に基板を移送し
、該反応室に混入する不純物ガス口を少なくする方法や
、所定の半導体層を形成させたのら、該半導体層のつぎ
の半導体層を形成する反応室に基板を移送する際に、つ
ぎの反応室で堆積せしめられる原料ガスであって所定の
半導体層にとって不純物ガスとなるガスが、所定の半導
体層を形成する反応室に混入し、つぎに製造される非晶
質シリコン系半導体の所定の半導体層の形成時に不純物
ガスとして作用しないようにするため、所定の半導体層
を移送する前につぎの反応室内の不純物ガス量を前記と
同様の方法で少なくする方法などにより所定の半導体層
を形成する反応室に混入する不純物ガス量を少なくする
ことができる。
つぎに本発明の方法を、第１図に示す装置を用いてｐｉ
ｎ型半導体を製造する一実施態様にもとづき説明する。
ｎ型半導体を製造する一実施態様にもとづき説明する。
たとえば第１の反応室（１０ａ）の容積を２４０４１
。
。
０層を形成する原料ガスとしてＳｉＨ４／ Ｂ２Ｈ６を
１ｏｏｏｐｐｍ含ムＨ２／ ＣＩ＋４ ＝ ３０／ ３
００／ ４０ （５ＣＣＨｒの流量化）を用い、成膜圧
力１．５Ｔｏｒｒ程度で成膜したのち、残留ガスを真空
引きするとする。
１ｏｏｏｐｐｍ含ムＨ２／ ＣＩ＋４ ＝ ３０／ ３
００／ ４０ （５ＣＣＨｒの流量化）を用い、成膜圧
力１．５Ｔｏｒｒ程度で成膜したのち、残留ガスを真空
引きするとする。
真空引き後の圧力を３０ｍＴｏｒｒとすると、第１の反
応室に残存する原料ガスは標準状態になおすと約３５１
１ｄｌとなる。
応室に残存する原料ガスは標準状態になおすと約３５１
１ｄｌとなる。
ｉ層の原料ガスとしてＳ ｉ Ｈ４を使用するとすると
、ｐ層を形成する原料ガスのうちＢ２Ｈ，およびＣＨ４
が不純物ガスとなり、第１の反応室中に残存するこれら
のガスの合計量は標準状態になおすと約４７０ｄとなる
。
、ｐ層を形成する原料ガスのうちＢ２Ｈ，およびＣＨ４
が不純物ガスとなり、第１の反応室中に残存するこれら
のガスの合計量は標準状態になおすと約４７０ｄとなる
。
第２の反応室（１０ｂ）の反応圧力は０．５〜１．５Ｔ
Ｏｒｒ程度とすると、従来法のように真空引き後筒１の
反応室を第２の反応室とほぼ同圧にして、ｐ層を堆積さ
せた基板を第２の反応室を搬送させると、この際乱流が
発生し、不純物ガスも第２の反応室に混入する。第２の
反応室（１０ｂ）の容積は第１の反応室が２４０１のば
あいには通常７００１程度である。このばあい、本発明
者らの検討の結果、第２の反応室のシラン系ガス（Ｓｉ
Ｈ４）に対して約１５０ｐｐｍの不純物ガス（Ｂ２Ｈｓ
およびＣＨ４）が第２の反応室に混入することが明らか
にされている。
Ｏｒｒ程度とすると、従来法のように真空引き後筒１の
反応室を第２の反応室とほぼ同圧にして、ｐ層を堆積さ
せた基板を第２の反応室を搬送させると、この際乱流が
発生し、不純物ガスも第２の反応室に混入する。第２の
反応室（１０ｂ）の容積は第１の反応室が２４０１のば
あいには通常７００１程度である。このばあい、本発明
者らの検討の結果、第２の反応室のシラン系ガス（Ｓｉ
Ｈ４）に対して約１５０ｐｐｍの不純物ガス（Ｂ２Ｈｓ
およびＣＨ４）が第２の反応室に混入することが明らか
にされている。
それゆえ、第２の反応室の不純物ガス濃度をさげるため
には、真空引き後の第１の反応室にシラン系ガスやＮ２
やＡｒなどの不活性ガスを導入して、不純物ガスを希釈
して排気すると、第１の反応室内の不純物ガス残量を少
なくすることができる。要すればこの操作をくりかえせ
ばよい。
には、真空引き後の第１の反応室にシラン系ガスやＮ２
やＡｒなどの不活性ガスを導入して、不純物ガスを希釈
して排気すると、第１の反応室内の不純物ガス残量を少
なくすることができる。要すればこの操作をくりかえせ
ばよい。
このようにして第２の反応室内のシラン系ガスに対する
不純物ガス濃度が１０ｐｐｍ以下になるようにしたのち
、ｉ層を堆積させるとｔＪｌ中の不純物ガスに由来する
成分が減少し、ガラス７丁ＣＯ／ｐｉｎ ［！／金属構
造の太陽電池ではキャリヤーのμ（移動度）×τ（ライ
フタイム）積（Ｖ／ｃｔｓ ） 、ダイオード・クォリ
ティー・ファクターｎ値などの半導体特性の良好な半導
体がえられる。
不純物ガス濃度が１０ｐｐｍ以下になるようにしたのち
、ｉ層を堆積させるとｔＪｌ中の不純物ガスに由来する
成分が減少し、ガラス７丁ＣＯ／ｐｉｎ ［！／金属構
造の太陽電池ではキャリヤーのμ（移動度）×τ（ライ
フタイム）積（Ｖ／ｃｔｓ ） 、ダイオード・クォリ
ティー・ファクターｎ値などの半導体特性の良好な半導
体がえられる。
ｐ層ついでｉ層が形成された基板を第３の反応室に搬送
するばあい、第２の反応室内にはｎ層を形成する際の不
純物ガスが存在しないので、第１の反応室から第２の反
応室に搬送するばあいに生ずるような問題はない。しか
し、ｎｌ形成時の不純物ガスが逆に第２の反応室に混入
するので、つぎのｉ層を形成する際に不純物ガスとして
作用するため、第２の反応室から第３の・反応室に搬送
する前に第３の反応室の排気操作を行ない、不純物ガス
盪を少なくし、第２の反応室への混入を少なくするのが
よい。
するばあい、第２の反応室内にはｎ層を形成する際の不
純物ガスが存在しないので、第１の反応室から第２の反
応室に搬送するばあいに生ずるような問題はない。しか
し、ｎｌ形成時の不純物ガスが逆に第２の反応室に混入
するので、つぎのｉ層を形成する際に不純物ガスとして
作用するため、第２の反応室から第３の・反応室に搬送
する前に第３の反応室の排気操作を行ない、不純物ガス
盪を少なくし、第２の反応室への混入を少なくするのが
よい。
なお前記説明においては真空引きしたのちシラン系ガス
を導入して希釈する方法について記載したが、真空引き
しながらシラン系ガスを導入して希釈してもよく、従来
法により第２の反応室に基板を搬送したのち第２の反応
室の原料ガスを入れかえてもよい。
を導入して希釈する方法について記載したが、真空引き
しながらシラン系ガスを導入して希釈してもよく、従来
法により第２の反応室に基板を搬送したのち第２の反応
室の原料ガスを入れかえてもよい。
ざらに前記説明ではｐｉｎ層分離形成装置を用いたばあ
いについて説明したが、バッチ型の装置について適用し
てもよい。
いについて説明したが、バッチ型の装置について適用し
てもよい。
このようにして製造された半導体は従来の方法のものに
くらべてダイオード・クォリティー・ファクターｎ値お
よびキャリヤーのμτ値などの半導体特性の優れたもの
かえられる。
くらべてダイオード・クォリティー・ファクターｎ値お
よびキャリヤーのμτ値などの半導体特性の優れたもの
かえられる。
本発明の方法により製造された非晶質シリコン系半導体
は、ガラス／ＴＣＯ／ｌＤ層／ｉ謂／ｎ層／金属電極も
しくはＴＣＯ、金属電極もしくはＴＣＯ／Ｄ層／１層／
ｎ１ｌｉ／ＴＣＯ、ガラス／ ＴＣＯ／ｎ層／ｉ層／ｐ
層／金馬電極もしくはＴＣＯまたは金Ｒ電極もしくはＴ
ＣＯ／ｎ層／ｉ層／ｐ層／ ＴＣＯなどの構造を有する
光起電力素子の製造に好適に用いられる。またはこれら
の光起電力素子は、耐熱性有機フィルムまたは全屈／耐
熱性有機フィルムなる構造を有するフィルム上に集積し
てもよい。
は、ガラス／ＴＣＯ／ｌＤ層／ｉ謂／ｎ層／金属電極も
しくはＴＣＯ、金属電極もしくはＴＣＯ／Ｄ層／１層／
ｎ１ｌｉ／ＴＣＯ、ガラス／ ＴＣＯ／ｎ層／ｉ層／ｐ
層／金馬電極もしくはＴＣＯまたは金Ｒ電極もしくはＴ
ＣＯ／ｎ層／ｉ層／ｐ層／ ＴＣＯなどの構造を有する
光起電力素子の製造に好適に用いられる。またはこれら
の光起電力素子は、耐熱性有機フィルムまたは全屈／耐
熱性有機フィルムなる構造を有するフィルム上に集積し
てもよい。
つぎに本発明の方法を実施例にもとづき説明する。
実施例１
第１図に示すのと同様のグロー放電成膜装置を用い、２
００℃の温度で容積２４０」の第１の反応室が真空度５
ｍＴｏｒｒに達したのち、ＣＨ４４０ＳＣＣＨ１Ｂ２Ｈ
ｓ （１０００Ｄｌ）ｌに８２で希釈したもの） ３０
０ＳＣＣＨおよび５ｆＨｉ ３０ＳＣＣＨをガス導入装
置より導入し、１３、５６ＨＨ２のＲＦ電源より電力５
０Ｗを供給し、１．５Ｔｏ、ｒｒの真空度でプラズマ放
電を発生させ、ガラス／ ５ｎｏｔ （２０００人）基
板上にｐ型半導体層を２００人の厚さに堆積させた。そ
ののちガス排気装置により排気操作を行ない反応室内を
３０ｒＲＴａｒｒにした。つぎに反応室内の圧力を０．
３５ＴＯｒｒとし、５ｔＨ４ガスを１００ＳＣＣＨ流し
ながら３分間保持した。つぎに反応室の圧力を０，７Ｔ
ｏｒｒに設定し、圧力が０．７Ｔｏｒｒに到達した時点
で第１の反応室と第２の反応室との仕切バルブを開き、
基板を第２の反応室に移送した。
００℃の温度で容積２４０」の第１の反応室が真空度５
ｍＴｏｒｒに達したのち、ＣＨ４４０ＳＣＣＨ１Ｂ２Ｈ
ｓ （１０００Ｄｌ）ｌに８２で希釈したもの） ３０
０ＳＣＣＨおよび５ｆＨｉ ３０ＳＣＣＨをガス導入装
置より導入し、１３、５６ＨＨ２のＲＦ電源より電力５
０Ｗを供給し、１．５Ｔｏ、ｒｒの真空度でプラズマ放
電を発生させ、ガラス／ ５ｎｏｔ （２０００人）基
板上にｐ型半導体層を２００人の厚さに堆積させた。そ
ののちガス排気装置により排気操作を行ない反応室内を
３０ｒＲＴａｒｒにした。つぎに反応室内の圧力を０．
３５ＴＯｒｒとし、５ｔＨ４ガスを１００ＳＣＣＨ流し
ながら３分間保持した。つぎに反応室の圧力を０，７Ｔ
ｏｒｒに設定し、圧力が０．７Ｔｏｒｒに到達した時点
で第１の反応室と第２の反応室との仕切バルブを開き、
基板を第２の反応室に移送した。
第２の反応室は容積７００！Ｊで、ＲＦ出力１５０Ｗ。
温度２００℃、真空度０．７ＴＯｒｒ、 ＳｉＨ４ガス
流量２１０３ＣＣＨで放電していた。この中へ搬送され
た基板上にｉ層として５０００人の厚さの膜を堆積させ
た。このときの不純物ガス（Ｂ２ＨＣおよびＣＨ４）の
濃度はＳｉｌ、ガスに対して５〜１０ｐｐ−であった。
流量２１０３ＣＣＨで放電していた。この中へ搬送され
た基板上にｉ層として５０００人の厚さの膜を堆積させ
た。このときの不純物ガス（Ｂ２ＨＣおよびＣＨ４）の
濃度はＳｉｌ、ガスに対して５〜１０ｐｐ−であった。
つぎに第１の反応室と同様の方法で不純物ガス濃度を低
くした第３の反応室の圧力を０．７Ｔｏｒｒにｓ；Ｈ，
ガス流量とガス排気装置で調整し、仕切バルブを開き基
板を第３の反応室に移送した。つぎに容！ ２４０ｊ！
の第３反応室で、温度２００℃、圧力 １．５Ｔｏｒｒ
、 ＲＦ出力５０Ｗ １Ｓ！ＨａＳｉＨ４ガス３ＣＣＭ
、 Ｐ）＋３ （１０００ｐｐ糟にＨ２で希釈したも
の）１００３ＣＣＨの条件でプラズマ放電を生じさせ、
ｎ層として５００人の厚さに堆積させた。
くした第３の反応室の圧力を０．７Ｔｏｒｒにｓ；Ｈ，
ガス流量とガス排気装置で調整し、仕切バルブを開き基
板を第３の反応室に移送した。つぎに容！ ２４０ｊ！
の第３反応室で、温度２００℃、圧力 １．５Ｔｏｒｒ
、 ＲＦ出力５０Ｗ １Ｓ！ＨａＳｉＨ４ガス３ＣＣＭ
、 Ｐ）＋３ （１０００ｐｐ糟にＨ２で希釈したも
の）１００３ＣＣＨの条件でプラズマ放電を生じさせ、
ｎ層として５００人の厚さに堆積させた。
第１図には示されていないが、基板は予備室に送られ、
ここで大気圧にもどされ、反応装置より外部に取り出さ
れた。
ここで大気圧にもどされ、反応装置より外部に取り出さ
れた。
以上の条件で作製したｉ層中には３１８３による分析の
結果、Ｃが約６Ｘ １０１７ ／ｃｖａ３ 、Ｑが約５
Ｘ １０１８ ／Ｃｌ１３ 、Ｎが約５ｘ １０１７７
ｃｍ３ 、Ｈ３が約１０１６／ｃｉ以下であった。
結果、Ｃが約６Ｘ １０１７ ／ｃｖａ３ 、Ｑが約５
Ｘ １０１８ ／Ｃｌ１３ 、Ｎが約５ｘ １０１７７
ｃｍ３ 、Ｈ３が約１０１６／ｃｉ以下であった。
えられた半導体装置を用いてＡＭ−１，１００ｍＷ／ｃ
ｒＡのソーラーシミュレーターを用いて太陽電池特性を
測定すると、ＪＳＣ１４，８１＋１Ａ／ ｃｔｉ％Ｖ９
Ｃ０，８２０Ｖ、 ７７８．０％、ＦＦ ０．６７７ｔ
’あツタ。またえられた半導体装置の電流密度電圧特性
ならびに可視光の範囲での０■バイアスおよび−１，５
ｖバイアスでの分光感度特性（収集効率）を測定した。
ｒＡのソーラーシミュレーターを用いて太陽電池特性を
測定すると、ＪＳＣ１４，８１＋１Ａ／ ｃｔｉ％Ｖ９
Ｃ０，８２０Ｖ、 ７７８．０％、ＦＦ ０．６７７ｔ
’あツタ。またえられた半導体装置の電流密度電圧特性
ならびに可視光の範囲での０■バイアスおよび−１，５
ｖバイアスでの分光感度特性（収集効率）を測定した。
それぞれの結果を第２図、第３図および第４図に示す。
比較例１
第１図に示すグロー放電成膜装置を用い、２００℃の温
度で容積２４０ρの第１の反応室が真空度５１１ＴＯｒ
ｒに達したのち、ＣＨ４４０ＳＣＣＭ、８２Ｈ６（１０
０ＯＤＩ）ＩにＨ２で希釈したもの） ３００ＳＣＣＨ
および５ｆＨａ ３０ｓｃｃＨをガス導入装置より導入
し、１３、５６ＭＨｚのＲＦＩ源より電力５０Ｗを供給
し、１．５ＴＯｒｒの真空度でプラズマ放電を発生させ
、ガラス／ ＳｎＯ，（２０００人）基板上にｐ型半導
体層を２００人の厚さに堆積させた。そののちガス排気
装置により排気操作を行ない反応室内を３０ｍＴｏｒｒ
にした。つぎにＳｉｌ、ガスを導入し、反応室圧力を０
．７Ｔｏｒｒにし、圧力が０．７Ｔｏｒｒに到達した時
点で、第１の反応室と第２の反応室との仕切バルブを開
き、基板を第２の反応室に移送した。このときの第２の
反応室内の不純物ガス（Ｂ２Ｈ６およびＣＨ４）の濃度
は５ｉＨａガスに対して１００〜２００ｐｐｍであった
。
度で容積２４０ρの第１の反応室が真空度５１１ＴＯｒ
ｒに達したのち、ＣＨ４４０ＳＣＣＭ、８２Ｈ６（１０
０ＯＤＩ）ＩにＨ２で希釈したもの） ３００ＳＣＣＨ
および５ｆＨａ ３０ｓｃｃＨをガス導入装置より導入
し、１３、５６ＭＨｚのＲＦＩ源より電力５０Ｗを供給
し、１．５ＴＯｒｒの真空度でプラズマ放電を発生させ
、ガラス／ ＳｎＯ，（２０００人）基板上にｐ型半導
体層を２００人の厚さに堆積させた。そののちガス排気
装置により排気操作を行ない反応室内を３０ｍＴｏｒｒ
にした。つぎにＳｉｌ、ガスを導入し、反応室圧力を０
．７Ｔｏｒｒにし、圧力が０．７Ｔｏｒｒに到達した時
点で、第１の反応室と第２の反応室との仕切バルブを開
き、基板を第２の反応室に移送した。このときの第２の
反応室内の不純物ガス（Ｂ２Ｈ６およびＣＨ４）の濃度
は５ｉＨａガスに対して１００〜２００ｐｐｍであった
。
以下実施例１と同様にして半導体を製造した。
以上の条件で作製した１層中によは８１８３による分析
の結果、Ｃが約５ｘ １０１９ ／ＣＮ 、Ｏが約５ｘ
１０’８ ／ｃｔａ３ 、Ｎが約５Ｘ１０１７／Ｃ１３
、Ｂが約５Ｘ １０” ／ ｃｍ３であった。
の結果、Ｃが約５ｘ １０１９ ／ＣＮ 、Ｏが約５ｘ
１０’８ ／ｃｔａ３ 、Ｎが約５Ｘ１０１７／Ｃ１３
、Ｂが約５Ｘ １０” ／ ｃｍ３であった。
えられた半導体を用いて実施例１と同様にして太ＩＩＩ
電池特性を測定すると、Ｊｓｃ １４．釦Ａ／ｃｄ、Ｖ
ｏｃ ０．８０５Ｖ 、 ７７ ７．０１ ％、ＦＦ
Ｏ，６０９１’あツタ。
電池特性を測定すると、Ｊｓｃ １４．釦Ａ／ｃｄ、Ｖ
ｏｃ ０．８０５Ｖ 、 ７７ ７．０１ ％、ＦＦ
Ｏ，６０９１’あツタ。
またえられた半導体装置の電流密度電圧特性ならびに可
視光の範囲でのＯｖバイアスおよび−１，５Ｖバイアス
での分光感度特性を測定した。
視光の範囲でのＯｖバイアスおよび−１，５Ｖバイアス
での分光感度特性を測定した。
それぞれの結果を第２図、第３図および第４図に示す。
［発明の効果］
本発明の方法により半導体装置を製造すると、各導電型
の半導体を不純物ガスの混入を防いで接合することがで
きるため、１層への不純物混入が原因として惹き起こさ
れる電気的特性の低下を少なくすることができる。
の半導体を不純物ガスの混入を防いで接合することがで
きるため、１層への不純物混入が原因として惹き起こさ
れる電気的特性の低下を少なくすることができる。
第１図はｐｉｎ層分離形成装置に関する説明図、第２図
は実施例１および比較例１でえられた半導体装置の電流
密度と電圧との関係を示すグラフ、第３図および第４図
は実施例１および比較例１でえられた半導体装置のＯｖ
バイアスおよび−１，５Ｖバイアスにおける分光感度特
性を示すグラフである。 旬 卜 ヘ ｑ） Ｃ３（３ ０−ｊ” 才３０ 波 長 （ｎｍ） 才４０ ４００ ５００ ６Ｃ［）
７ＣＸ）波 長 （ｎｍ）
は実施例１および比較例１でえられた半導体装置の電流
密度と電圧との関係を示すグラフ、第３図および第４図
は実施例１および比較例１でえられた半導体装置のＯｖ
バイアスおよび−１，５Ｖバイアスにおける分光感度特
性を示すグラフである。 旬 卜 ヘ ｑ） Ｃ３（３ ０−ｊ” 才３０ 波 長 （ｎｍ） 才４０ ４００ ５００ ６Ｃ［）
７ＣＸ）波 長 （ｎｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プラズマ反応により順次形成される複数の異種導電
型非晶質シリコン系半導体層からなる非晶質シリコン系
半導体を製造する際に、所定の半導体層の形成に不純物
ガスとなるガス濃度を該半導体層を形成する反応室に流
れるシラン系ガスに対して１０ｐｐｍ以下になるように
して所定の半導体層を形成することを特徴とする非晶質
シリコン系半導体の製法。 ２ シラン系ガスがシランまたはジシランである特許請
求の範囲第１項記載の製法。 ３ 不純物ガスが導電型決定ガスまたは光学的禁止帯幅
制御ガスである特許請求の範囲第１項記載の製法。 ４ 不純物ガスがＢ＿２Ｈ＿６、ＣＨ＿４、Ｃ＿２Ｈ＿
２、Ｃ＿２Ｈ＿６、Ｃ＿３Ｈ＿８またはＰＨ＿３である
特許請求の範囲第３項記載の製法。 ５ 所定の半導体層の前に形成される非晶質シリコン系
半導体層を形成したのち、反応容器内を排気するととも
にシラン系ガスまたは不活性ガスを所定の圧力まで導入
して不純物ガス量を少なくする特許請求の範囲第１項記
載の製法。 ６ 不活性ガスがＮ＿２、Ａｒまたはその混合物である
特許請求の範囲第５項記載の製法。 ７ 非晶質シリコン系半導体がｐｉ接合、ｎｉ接合また
はｐｎ接合を有する特許請求の範囲第１項記載の製法。 ８ 非晶質シリコン系半導体が、ガラス／透明導電膜／
ｐ層／ｉ層／ｎ層／金属電極もしくは透明導電膜構造、
金属電極もしくは透明導電膜／ｐ層／ｉ層／ｎ層／透明
導電膜構造、ガラス／透明導電膜／ｎ層／ｉ層／ｐ層／
金属電極もしくは透明導電膜構造または金属電極もしく
は透明導電膜／ｎ層／ｉ層／ｐ層／透明導電膜構造を有
する光起電力素子の製造に用いられる特許請求の範囲第
１項記載の製法。 ９ 光起電力素子が耐熱性有機フィルムまたは金属／耐
熱性有機フィルム上に集積された素子である特許請求の
範囲第８項記載の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139853A JPS61296710A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 非晶質シリコン系半導体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139853A JPS61296710A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 非晶質シリコン系半導体の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296710A true JPS61296710A (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=15255057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139853A Pending JPS61296710A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 非晶質シリコン系半導体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61296710A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63224322A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 非晶質シリコンアロイ膜 |
| JPS63269512A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63269513A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 半導体装置の製造法 |
| JPH04116125U (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-16 | 株式会社芝浦製作所 | 半導体製造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59208791A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-27 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 光電変換素子製造装置 |
| JPS59228716A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 気相成長法 |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP60139853A patent/JPS61296710A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59208791A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-27 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 光電変換素子製造装置 |
| JPS59228716A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 気相成長法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63224322A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 非晶質シリコンアロイ膜 |
| JPS63269512A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63269513A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 半導体装置の製造法 |
| JPH04116125U (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-16 | 株式会社芝浦製作所 | 半導体製造装置 |
| JPH085545Y2 (ja) * | 1991-03-29 | 1996-02-14 | 株式会社芝浦製作所 | 半導体製造装置 |
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