JPS62112318A - 半導体装置作製方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ発明の利用分野Ｊ 本発明は、電子サイクロトロン共鳴を利用して、Ｉ型（
真性または実質的に真性のＰまたはＮ型の半導体に比べ
十分低い不純物濃度の半導体の導電型を１型という）の
非単結晶半導体を形成するとともに、この前または後工
程にこの半導体層を形成する前後の被形成面を大気に触
れさせることなく積層して形成し、ＰＩＮまたはＮＩＰ
接合を構成せしめる半導体装置作製方法に関する。

ｒ従来技術」 気相反応による薄膜形成技術として、高周波または直流
電界により反応性気体を活性にさせるグロー放電のみを
利用したプラズマＣＶＤ法が知られている。この方法は
、従来の熱ＣＶＤ法に比べ、低温での被膜形成が可能で
ある点で優れている。

さらに形成される被膜がアモルファスシリコン半導体等
においては同時に再結合中心中和用の水素またはハロゲ
ン元素を含有させることができるため、良好なＰＩＮ、
ＰＮ等の接合を作り得る。

しかし、かかるグロー放電ＣＶＤ法においては、被膜の
形成速度がきわめて遅く、実用上その成長速度を１０〜
５００倍にすることが求められていた。

他方、電子サイクロトロン共鳴を用いたＣＶＤ法が知ら
れている。この方法は５０００人〜１０μもの厚い膜厚
の被膜形成を１０〜１００人／秒と高速度で行い得るが
、この電子サイクロトロン共鳴を用いた水素またはハロ
ゲン元素が添加された５ｉｘＣ，−、ｃ。

＜Ｘ４）の形成例も、微結晶またはセミアモルファス構
造のＰまたはＮ型のシリコン半導体を形成した例も知ら
れていない。また、Ｓｉで四Ｎ接合を形成する例、１′
（アモルノァス５ｉｘＣ，，）−巨アモルファスまたは
セミアモルファス５ｉ）−Ｎ（ｉ結晶）の導電型、化学
量論さらにまたは結晶構造（アモルファスと結晶）の異
なるいわゆる複合化構造の可能性もまったく論じられて
いない。いわんやマルチチャンバ方式の半導体被膜形成
己してこの１〕開またはＮＩＰ接合を作る試みはまった
くない。

ｒ問題を解決すべき手段」 本発明はこれらの問題を解決するため、アルゴン等の非
生成物気体の活性化をす・イクロトロン共鳴を用いて行
う。そしてこの結果発生した電子または活性化気体によ
り生成物気体を構成する反応性気体の活性化、分解また
は反応を行わしめて、その前工程で基板上に形成されて
いるＰまたはＮ型の導電型の半導体層上にＹ型半導体層
をこの表面にグロー放電ＣνＤで生じ得るスパッタ（損
傷）効果を軽減して積層する。さらにこの夏型半導体上
にＮまたはＰ型の半導体層を積層することによりＰＩＮ
またはＮＩＰ接合を有する半導体を形成する方法に関す
る。

本発明は半導体層をサイクロトロン共鳴を用いて形成す
る際、その前工程で形成された半導体層を大気に触れさ
せることな〈実施する。その結果、複数の半導体層の境
界でお互いの材料が混合するこ七なく、またその境界領
域に低級酸化物または低級窒化物のバリア層が形成され
ることを防いでいる。

さら番こ本発明はこの電子サイクロト（コン共鳴を用い
た気相被膜形成方法（以下ＥＣＲＣＶＤ法という）に加
えて、反応空間に高周波または直流電界を併用し、かつ
この電界に対し基板を概略平行となるべく配設させ、多
数の基板上に高周波または直流電界による損傷を少なく
ずべく被膜形成を行わんとするものである。更に本発明
は共鳴エネルギの共鳴がなくなった後も反応性気体の活
性状態を筒状空間内で十分持続するようにプラズマ放電
エネルギを反応性気体に与える。さらに被膜形成中また
は被膜形成１ｊＭ後の基板の移設を広域ターボ分子ポン
プによる排気と同時に実施する。

「作用ｊ するとこのＥＣＲ技術により形成される反応空間の圧力
は１０−’　〜１０−２特に１０−　’　〜１０−　’
　ｔｏｒｒとこれまで作られてきたプラズマグロー放電
法による圧力（０，１〜０．５ｔｏｒｒ）よりも低いた
め、１つの反応工程より次の反応工程に移す際、反応空
間における残留ガスが少ない。このため従来のグロー放
電プラズマＣＶＤ法で知られる如く、Ｙ）またはＮ型の
半導体層を形成した後、次の半導体層を形成する前工程
として、それぞれの被膜が互いに混入しでし、まうこと
を防ぐために、被膜形成後それぞれの反応空間を十分真
空引きをし、その後それぞれの反応空間を仕切っている
ゲート弁を開くという工程を必要としない。そのためＰ
またはＮ型の第１の非単結晶半導体被膜の形成後、単に
反応性気体導入を中止するのみで、その隣に位置する第
２の反応空間へ被形成面を有する基板を移設さぜること
かでき、工業的なスルーブツトを著しく向上させること
ができる。

例えばアモルファスシリコン半導体を直接１１ｉ！Ｉ　
ｆＫ型のグロー放電プラズマＣＶＤ法のみで形成せんと
する場合は、その成長速度は１人／秒であり、かつマル
チチャンバ方式における１つの反応室より隣の反応室に
移すに際し、それぞれの反応空間を１０−！′〜１０”
６ｔ、ｏｒｒの高真空引きをする。しかし、本発明のＥ
ＣＲを用いたマルチチャンバ方式においては、１つの反
応空間より他の反応空間に基板を連続的にまたは実質的
に連続的に移設することが可能となる。

さらに本発明において、ＰまたはＮ型の半導体層が形成
された面」二にＥＣＲ法にてＩ型半導体層を形成すると
、このＩ型半導体層の形成に際し７スノ々ツタ作用がな
いため、きわめて急峻なＰＩまたはＮｌ接合界面を形成
することができる。その結果、本発明方法で作られたＰ
ＩＮ接合を用いて光電変換装置を作製すると、きわめて
高変換効率を期待できる。実験的にも１．０５ｃｍ”に
て１２．９％の変換効率を得ることができた。

さらＧご本発明においてこのＥＣＲＣＶＤ法の採用に加
えて同時に１３．５６ＭＨｚの高周波電源も用い、この
放電により定ルする反応性気体を反応空間に十分広げ１
、被形成面上の半導体層の形成をより均一に作製できる
ようにした。

さらにサイク１コ１ヘロン共鳴は不活性気体または非生
成物気体（分解または反応をＬ７てもそれ自体は気体し
か４１：しない気体）を用いる。不活性気体としてはア
ルゴンが代表的なものである。しかしヘリューム、ネオ
ン、クリプトンを用い、さらにまた添加物として５ｉｘ
Ｏｚ−ｘ（０＜Ｘ＜２）　、Ｓｉ、Ｎ、−ｘ（０＜Ｘ＜
４）を形成するために不活性気体を加えて微量のＯ，Ｎ
を添加して用いてもよい。

また反応性気体と［−２では生成物気体（分解または反
応をして固体を生成する気体）を用いる。この生成物気
体としては、珪化物気体ば５ｉｎＨｚｎ。ｚ（ｎ≧１）
、５ｉＦｎ（ｎ≧２）、　５ｉＨｎＦ、−１，（１＜ｎ
＜４）、　ゲルマニューム化物はＧｅＨａ、　ＧｅＦｔ
、ＧｅＨｎＦａ−ｎ　（ｎ−１，２，３）。

Ｓｔ　（ＣＩｌｉ）　ｎ１ｌａ−ｎ　（ｎ−１＋　２＋
　３＋　４）　＋　５ｎＣ１ａ、　ＳｎＦ　２．　Ｓｎ
Ｆ　ａがその代表的なものである。更に添加物として生
成物気体に他の生成物気体であるＢＪａ、ＢＦ：＋又は
ｐＨ１゜ＡＳＨ，等のドーピング用気体を加えるごとに
よりＰ型の半導体、およびＮ型の半導体を形成しまたに
れらの非生成物気体をサイクロトロン共鳴をさせて活性
化せしめ、この共鳴領域より外部の反応空間で生成物気
体と混合し、励起エネルギを生成物気体に移す。すると
生成物気体はきわめて大きい電磁エネルギを受けるため
、生成物気体をほぼ１００χ活性化させることができ、
かつ自らがそのエネルギを運動エネルギではなく内在す
る活性化エネルギとして保持できる。さらに室温〜５０
０℃の温度で基板を加熱することにより、この基板」二
の被形成面上に被膜を形成させることができる。

以丁に実施例に従い本発明を示す。

実施例１ 第１図は本発明のサイクロトロン共鳴型プラズマＣＶＤ
装置の概要を示す。

図面において、ステンレス反応容器（１′）は前方また
は後方にゲイト弁（図示せず）を介してロード室、アン
ロード室を設けている。そしてこのロード室より第１図
の容器内に筒状空間を構成する枠構造（四方をステンレ
ス金属また進縁体で取り囲み活性状態の反応性気体がこ
の外側の容器内壁にまで広がって）し・−りの発生原因
とならないようにする構造）　（３１）　、　（３１’
　）を有する。さらにこの枠構造内に配設されている基
板ホルダ（１（１’）及びその両面に主面に被膜形成さ
れるようにして基板（１０）を対をなして設けている。

図面では１０枚の基板を５つのホルダ（１０’）　！、
こ配設している。そして容器（１゛）の筒状空間を反応
空間（１）として設Ｂ）でいる。この容器（１゛）の側
部に七ｔ１ハロゲンランプヒータ（７）を有する加熱室
（７゛）を設けている１石英窓（１９）を通して赤外線
を枠構造及び基板（１０）に照射し加熱する。さらに必
要に応１５グ１コー放電をも併設し、得るため、この容
器（１゛）の内側の」二部及び下部に一対の網状電Ｆｉ
ｊ　（２０）、　（２０°）を有せしめ、ここに高周波
または直流電源（６）より１３．５６Ｍｌ１ｚまたは直
流の電界を加える。

また非生成物気体を（１８）より石英で作られた共鳴空
間（２）に供給する。この共鳴空間（２）はその外側に
空心コイル（ここではへルムホルツコイルどして用いた
’）　（５）　、　（５“）を配し磁場を加；える、ご
の内側に冷却管（１２）を配している。同時にマイクロ
波発振器（３）によりアナライザー（４）を経て例えば
２．４５Ｇｔｌｚのマイクロ波が石英窓（２９）より共
鳴空間（２）に供給される。この空間では共鳴を起こす
べく非生成物気体をアルゴンを（１８）より加える。

そして、その質量、周波数により決められた磁場（例え
ば８７５ガウス）が空心コイル（５）　、　（５’　）
により加えられる。

このため、アルゴンガスが励起して磁場によりビンチン
グすると同時に共鳴し、十分励起した後に反応空間（１
）へ電子および励起したアルゴンガスとして放出（２１
）される。この共鳴空間（２）の出口には生成物気体が
ドーピング系（１３）より（１６）を経て複数のノズル
（１７）より反応空間内に放出（２２）される。その結
果、生成物気体（２２）は電子および励起気体（２１）
により励起され、活性化する。そしてこの活性化した気
体が共鳴空間（２）に逆流しないように絶縁物のホモジ
ナイザ（２０）を設けて注意をした。加えて一対の電極
（２３）　、　（２３’）により生じた高周波電界が同
時にこれら反応性気体に加えられる。

その結果、共鳴空間（２）と反応空間との間には実質的
にバッファ空間（３０）を有し、反応空間全体に電子お
よび励起気体（２１）が降り注ぐようにして放出させて
いる。

即ち共鳴空間と被形成面とが十分離れていても（一般的
には２０〜８０ｃｍ）反応性気体の励起状態を持続させ
ることができるように努めた。（ザイクロトロン共鳴の
みを用いる場合は基板と共鳴空間端部との距離が５”１
５ｃｎ＋と短く、被膜のｊＶさの不均一性を誘発する。

） また反応性気体を１分反応空間（１）で広げ、かつサイ
クトロン共鳴をさせるため、反応空間（１）。

共鳴空間（２）の圧力を１０”３〜１０−’ｔｏｒｒ例
えば３×１０”　’　ｔｏｒｒとした。この圧力はター
ボポンプ（１４）を併用して排気系（１１）のコントロ
ールバルブ（１５）により真空ポンプ（９）の排気量を
調整して行った。

実験例１ この実験例は実施例１を用い、アモルファスシリコン膜
を形成させたものである。

即ち反応空間、高さ３０ｃｍ、巾・奥行き各３５ｃｏ＋
を有し、反応容器の内寸法は高さ４０ｃｍ、巾・奥行き
各５０ｃｍ、基板（２０ｃｍ　×３０ｃｍ、１０枚）を
１ハツチとする。さらにこの反応空間の圧力３　Ｘ　１
０”　’　ｔｏｒｒとし、非生成物気体として（１８）
よりアルゴンを２００ｃｃ７分で供給した。加えてモノ
シランを（１６）より８０ｃｃ／分で供給した。真性の
半導体とするためＢｚＨ＝／　Ｓ　ｉＨａを０．１〜Ｉ
ＯＰＰＭ同時に添加してもよい。初動の高周波エネルギ
は（６）より４０−の出力を用いて供給した。マイクロ
波は２．４５Ｇ４（ｚの周波数を有し、２００〜８００
−の出力例えば４００−で供給した。磁場（５）　、　
（５’　）の共鳴強度は８７５±１００ガウスの範囲で
共鳴するように調整した。

基板（１０）はガラス基板またはこの基板上に透明導電
膜が形成されたものを用いた。この被形成面上に非単結
晶半導体例えばアモルファスシリコン半導体を形成し、
不要気体を排気系（１１）より放出した。すると基板温
度が２５０℃において被膜形成速度４５人／秒を得るこ
とができた。この速度はプラズマＣＶＤのみで得られる
１、５人／秒に比べ３０倍の速さである。

この不純物をまったく添加していない場合のアモルファ
スシリコン膜の電気特性として暗伝導１度４　×１Ｑ−
１０（ＳｅｔＩ＋−’）、光転導度（ＡＭＩ　（ＬＯＱ
ｍＷ／ｃｍ”）の条件下）６　Ｘ　１０−　’　（Ｓｃ
ｍ−’　）を得ることができた。この値は、これまで知
られているプラズマＣｖＤ法乙こおけるアモルファスシ
リコン膜と同様の特性であり、ＰＩＮ接合を有する光電
変換装置のＩ型半導体層としても用い得、充電変換装置
とした場合も同様の高い変換効率を期待することができ
得る。

実験例２　　　・ 第１図（７）　ＥＣＲ装置におイテ、Ｐ型５ｉｘＣ＋−
７（０〈ｘ〈１）を非単結晶半導体を形成することを試
みた。

即ち、アルゴンを共鳴空間に励起し生成物全体である反
応性気体として１ｈＳｉ（Ｃ１ｈ）ｚ／ＳｉＨ，＝１／
７とし、ＢＪｂ／５ｉ）Ｉｎ　＝５／１０００とした。

するとＥＣＲのマイクロ波出力が３００−１圧力３　Ｘ
　１０−’ｔｏｒｒ、基板温度１８０℃にし、光学的Ｅ
ｇ＝２．４ｅシ、電気伝導度３Ｘ　１０−６（Ｓｃｍ−
’　）を得ルコトカテキタ。

その他は実験例１と同様である。

実験例３ 第１図のＥＣＲ装置を用いてＮ型微結晶化非単結晶半導
体を形成することを試みた。即ちＳｉＬ／Ｉｈ−１１５
〜１／４０例えば１／３０．　Ｐｔｈ／５ｉＨ４＝　１
／１００とした。ＥＣＲ出力４００Ｗ、圧力３　Ｘ　１
０−’ｔｏｒｒ、基板温度２５０“Ｃとした。すると光
学的なＥｇ　”　１．６５ｅＶ、電気伝導度５０　（Ｓ
ｃｍ−’　）を得ることができた。特にＥＣＲ方式にお
いては、マイクロ波出力を大きくしても基板に対するス
パッタ効果がないため、平均粒径が大きり１００〜３０
０人を有するより多結晶化しやすく、結果として結晶化
度もグロー放電プラズマＣＶＤ法において約５０％であ
るものを７０％にまで高めることが可能となった。さら
に希釈する水素の鼠を比較すると、グロー放電法とプラ
ズマＣＶＤ法においてはＳｉＨ４／Ｌ　＝　１／８０〜
１／３００と大きく水素で希釈したが、ＥＣＲ法におい
てはＳｉＨ＊／ｆｈ　＝１１５〜１／４０においても十
分な微結晶構造を有する半導体を作ることができた。そ
の他は実験例１と同様である。

実施例２ この実施例は第１図を用いて試みられた実施例１　（実
験例１）〜３を一体化し、ＰＩＮ接合またはＮＩＰ接合
を作ることを目的とするマルチチャンバ方式としたもの
である。このマルチチャンバ方式に関しては、本発明人
の出願Ｑごよる特許にすで二こ明らかである。しかしこ
の実施例は特ζ、二このマルチチャンバ方式とＨＣＲ法
とを一体化せしめ、２そこに従来以上に優れたマルチチ
ャンバ方式を得ることができた。第２図に従い本発明を
記す。

第２図は系Ｉ、■、■、■、■を示す。ここではロード
室（系１）、、Ｐ型半導体形成用反応系（系ｎｌＴ型半
導体形成用反応室（系ＴＩＮ）　、Ｎ型半導体形成用反
応系（系■）、アンロード系（系■）を有し、ＰＩＮ接
合を有する半導体被膜の作製例である。系■、系■を逆
にし、ＮＩＰ接合を有する半導体を形成してもよい。

各基の室は（Ｌ’　１）、（１”−２）、・・・（１’
−５）をそれぞれ有し、特に（１−２）　、　（１−３
）　、　（１−４）は反応空間を構成している。ドーピ
ング系（１３−１）　、　（１３−２）　、・・・（１
３−５）を有する。さらに排気系（１１）としてターボ
分子ポンプ（１４−１）　、　（１４−２）　、・・・
（１４−５）、真空ポンプ（９−１）　、　（９−２）
　、・・・（９−５）を有する。

ＥＣＲ用マイクロ波は系■、■、■に対しく８−２）　
。

（８−３）　、　（８−４）として設けられ、ヘルムホ
ルクコイル（５−２）　、　（５’　−２）　、　　・
・とじて加えられている。そして共鳴空間（２−２）　
、　（２−３）　、　（２−４）を有し、アルゴンガス
が（１８−２）　、　（１８−３）　、　（１８−４）
として加えられている。このアルゴンガスを水素とする
場合はマグネットの強度をその質量の逆数として強く加
える必要がある。

それぞれのチャンバ（１−１）と（１−２）の間にはゲ
ート弁（２５−２）が設けられ、また（１−２）と（１
−３）との間にはゲート弁（２５−３）が、また（１−
３）と（１−４）との間にはゲート弁（２５−４）を有
する。これらのゲート弁は基板（１０）および基板ホル
ダ（３１）が所定のチャンバにて被膜形成後隣のチャン
バに移設させる場合には開となる。その他の場合は閉と
なる。

さらにロード室のゲート弁（２５−１）、アンロード室
のゲート弁（２５−６）は逆に基板、基板ホルダの移設
の際は閉となり、被膜形成中はロード室に基板および基
板ホルダをロードするため開となる。また同時に被膜が
形成されてしまった基板をアンロード室（１−５）より
取り出すため、ゲート弁（２５−６）も開とする。

さらにこの系■、■、■の被膜形成はそれぞれ実験例２
、実験例１および実験例３に対応する。

さらにこの各被膜を各チャンバ（１−２）　、　（１−
３）　、　（１−４）で形成してしまった後、このＥＣ
１，ＣＶＤ法においては生成物気体の供給を止める。そ
してマイクロ波エネルギの供給を停止する。さらに非生
成物気体のアルゴンを供給しつづけ、または一時的に停
止した後それまでの系を十分真空引きすることなく、す
みやかにそれぞれゲート弁（２５−２）　、　（２５−
３）　。

（２５−４）　（２５−５）を開とし、更に連結して基
板（１０）、基板ホルダ（３１）を移動機構（図面では
省略）により隣の反応室に移動している。

この移動が完了した後、それぞれのゲート弁を閉とする
。

かかる工程のみによっても、ＰＩ接合界面またＮｌ接合
界面における不純物の混合はこれまでのグロ−放電プラ
ズマＣ：Ｖｌ）法に比べきわめて少ないことがわかる。

そのため、光電変換装置とし、ての変換効率１２，９Ｘ
（１，０５ｃｍ２）　（開放電圧ｏ、９２ｖ、ｂ絡電流
密度１８．４ｍＡ／ｃｍ”　　曲線因子０．７６）を得
ろことができた。

かかる高効率を得ることができた理由として、ＥＣＲＣ
ＶＤ法においては被膜形成に関し被形成面を反応性気体
がスバ・ツタをしないためであると推定される。さらに
被膜形成時の圧力がグロー放電プラズマで知られる如く
、０．１　”０．５ｔｏｒｒの１／１００またはそれ以
下の１　ｘｉｏ−１〜Ｉ　Ｘｌ０−５ｔｏｒｒ例えば３
　Ｘ　１０”’ｔｏｒｒであることである。その結果、
反応性気体の導入を止めると、これまでのグロー放電プ
ラズマＣＶＤ法に比べｌ／１００以下の時間で不純物、
活性反応性気体のターボポンプによるチャンバ等よりの
脱ガス化が可能となったことである。

実施例５ この実施例は実施例４においてゲート弁（２５−３）。

（２５−４）を常時閉に保持したものである。その他は
実施例４と同様である。

この場合、第ニジ図１、゛おい（：　Ｖ：＋　　１・〈
≦（Ｌｌ）　、アン′ロード室（ｉ−５）　　と反応用
チャンバ（１２）　、　（１−４）　　との間にハソフ
ーＩ室を設け、／４：産性の向−Ｌ　’ｉ　（バするこ
とは重要である。

かかる装置構造乙こ、ｌ−ぐい−（、゛、１）型］ｆ、
模体ｉ＋ｊり反応空間（１−２）、　Ｉ型゛Ｉ″、−導
イ）（層イ：反Ｌｉ１ｉ空間（１，３）、Ｎ３す１′。

導体層を反す空間（１、・１）で形成ｊ、た。

この時、これＩｔ）の反応空間はＷ板２ｊクルダ（３１
）とガイド（３１’）とにより実質的に隣の反ｊｊ）空
間どは独立しており、活、ｔ、＋ｊ、化したルｊ；１５
、性気体、は、−のＪｙ応空間より外側のチャ〉・バ内
Ｇ、：′店性状（ｊλｉのニド、記もわ５て隣の反応空
間に混入することがない。そのＪｙめ、例えば′ｋ）型
用反応空間（１−２）とＩ型ｒｆ１反応空間（Ｉ−３）
とは実質的にアイツレ・イ（・１＼れζ′いる。

かかる方式ムニおいて、１・つの光電音換装；ξ＝ｔｉ
’Ｉ製し、たゆすると、これまごグ１−Ｉ−放電ブラス
マＣν１］法でばみられなかった１２．６χ／１゜９５
ｃｍ”の変換効率（開放電圧０．９３ν、短絡電流密度
ｉ＋；、：稀Δ八ｍ２１へ線囚１０．８１）を得ること
ができた。

さらにデー１〜弁を２ケも省略する、二古ができるため
、製造装置として低価格化を期待することができる。１
つのチャンバより隣のチャンバへの移設も５分以内に行
うことができ、スルーブツトを向上させることができる
等の大きな特徴を有する。

以上の本発明の実施例において、さらにその変形として
、まずＰ型の半導体を光ＣＶＯ法または公知のグロー放
電プラズマＣＶＤ法により形成する。

さらにｌ型の半導体膜をＥＣＩ？　ＣＶＤ法により０．
７　ｐ形成した。最後にＮ型の半導体をＥＣＲＣＶＤ法
により形成することも可能である。

１゛効果１ 一般にグロー放電法では０．１〜０．０１μの大きさの
ピンホールが被膜中Ｑこ観察されやすいが、本発明のサ
イクロトロン共鳴型プラズマＣＶＩ）装置ではこのピン
ホール数は約１７１０に減少（Ｘ１００の１ｌｉＨＪＸ
野にて平均１〜３ケ／′視野）させることができた。

本発明はマルチチャンバ方式にてＥＣＲＣＶＤ法をそれ
ぞれのチャンバで行−７た。そのため従来公知のグロー
放電法やプラズマを用いたマルチチャンバ方式に比べて
多量生産が可能となり、かつ形成された被膜中のＰＩま
たはＮＩ接合界面も急峻と４（す、また被膜形成速度が
大きいため１層中に不本意に混入する酸素、窒素の量を
それぞれ５Ｘ１０１″Ｃ１ｎ−３以下とすることができ
るようになった。

サイクロトロン共鳴を用いているため、大きい被膜成長
速度を得ることができる。

半導体装置としてＰＩＮまたはＮＩＰ接合を有する光電
変換装置、発光素子旧Ｓ、ＦＥＴ（電Ｗ効果半導体装置
）、ＳＬ発光素子（スーパーラゼーイメ素子）とし。

得る。さらに１、その応用と１．て、その細土導体し一
ザまたは光築積回路に′対し２ても、（発明は有効であ
る。

また本発明のサイクロトｌコン共鳴を用いたグラズマＣ
ν０法に加えて、光源とし一ζ低圧水銀灯（１８５ｎｍ
の波長を什する）さらにはエギシ；・レーザ（波長１０
０〜４００ｎｍ）、アルゴンレーザ、窒素レー！ｆ′等
の光を用いて光（′、ＶＤ作用をも併用しＣもよいこと
はいうまでもない。

生成物気体をモノシランでなくジウ・′う／またはモノ
シラン５５弗化う／ラン（Ｓｉ、Ｆ、）の混合気体とす
ると、さらに被膜成長速度の向上、を期待できる。

本発明においで、基板としてはシリコン半導体、ガラス
基板、フ“フスチソク基（反、ステン（２・ス基（反乏
し、またはこれらの上ムこ電極が設けられた構造を用い
得る。

ヌ形成されるアモルファス半導体も清のみならす゛、　
５ｘＧｅ１．、　（０＜Ｘ４）、５ｉＯｚ−ｘ（０＜Ｘ
＜２）、５ｉＸＣ＋−ｘ　　（０＜Ｘ４）、５ｉＪ４−
ｘ　（０＜Ｘ＜４）またはぞれらのＰまたはＮ型の半導
体であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のナイクロＩ司コン共鳴型プラ
ズマＣＶＤ装置を示す゛。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サイクロトロン共鳴を利用して電子または活性化し
   た気体と反応性気体とを混合した雰囲気を反応空間に導
   入し、前記反応性気体を電子サイクロトロン共鳴エネル
   ギにより反応、分解せしめ、被形成面上に非単結晶半導
   体を形成する方法を用いて、基板上にＰまたはＮ型の導
   電型の半導体層の形成された被形成面を大気に触れさせ
   ることなく前記反応空間に移設し、該空間にて真性また
   は実質的に真性の半導体層を形成する工程と、該工程の
   後、該半導体層上にＮまたはＰ型の半導体層を形成して
   基板上にＰＩＮ接合またはＮＩＰ接合を有する半導体を
   形成することを特徴とする半導体装置作製方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、Ｐ型半導体層、Ｉ
   型半導体層およびＮ型半導体層はそれぞれ異なった反応
   空間または異なった場所にて形成することを特徴とする
   半導体装置作製方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、サイクロトロン共
   鳴を利用して活性化する気体は不活性気体または非生成
   物気体より選ばれ、さらに反応性気体は珪化物気体、ゲ
   ルマニューム化物気体、炭化物気体、スズ化物気体また
   はこれらの複合化物気体よりなることを特徴とする半導
   体装置作製方法。