JPS62156811A - 薄膜半導体素子及びその形成法 - Google Patents
薄膜半導体素子及びその形成法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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、薄膜半導体、光起電力素子等の多層構成の薄
膜半導体素子及びその形成法に関する。
膜半導体素子及びその形成法に関する。
従来薄膜半導体素子の半導体薄膜である、機能性膜、殊
に非晶質乃至多結品質の半導体膜は、所望される物理的
特性や用途等の観点から個々に適した成膜方法が採用さ
れている。
に非晶質乃至多結品質の半導体膜は、所望される物理的
特性や用途等の観点から個々に適した成膜方法が採用さ
れている。
例えば 必要に応じて、水素原子(H)やハロゲン原子
(X)等の補償剤で不対電子が補償された非晶質や多結
晶質の非単結晶シリコン(以後rNON−3i (H、
X)Jと略記し。
(X)等の補償剤で不対電子が補償された非晶質や多結
晶質の非単結晶シリコン(以後rNON−3i (H、
X)Jと略記し。
その中でも殊に非晶質シリコンを示す場合にはrA−5
i (H、X) J 、多結品質シリコンを示す場合
にはrpo交y−3i (H、X) Jと記す)膜等の
シリコン系堆積lI!2(尚、俗に言う微結晶シリコン
は、 A−3i (H、X)の範囲真空蒸着法、プラズ
マCVD法、熱CVD法。
i (H、X) J 、多結品質シリコンを示す場合
にはrpo交y−3i (H、X) Jと記す)膜等の
シリコン系堆積lI!2(尚、俗に言う微結晶シリコン
は、 A−3i (H、X)の範囲真空蒸着法、プラズ
マCVD法、熱CVD法。
反応スパッタリング法、イオンブレーティング法、光C
VD法などが試みられており、一般的には、プラズマC
VD法が広く用いられ、企業化されている。
VD法などが試みられており、一般的には、プラズマC
VD法が広く用いられ、企業化されている。
面乍ら、従来から一般化されているプラズマCVD法に
よるシリコン系堆積膜の形成に於ての反応プロセスは、
従来のCVD法に比較してかなり複雑であり、その反応
機構も不明な点が少なくない。又、その堆積膜の形成パ
ラメーターも多く (例えば、基体温度、導入ガスの流
量と比、形成時の圧力、高周波電力、電極構造9反応容
器の構造、排気の速度、プラズマ発生方式など)これら
の多くのパラメーターの組み合せによるため、時にはプ
ラズマが不安定な状態になり、形成された堆積膜に著し
い悪影響を与えることが少なくなかった。そのうえ、装
置特有のパラメーターを装置ごとに選定しなけことがむ
ずかしいというのが実状であった。
よるシリコン系堆積膜の形成に於ての反応プロセスは、
従来のCVD法に比較してかなり複雑であり、その反応
機構も不明な点が少なくない。又、その堆積膜の形成パ
ラメーターも多く (例えば、基体温度、導入ガスの流
量と比、形成時の圧力、高周波電力、電極構造9反応容
器の構造、排気の速度、プラズマ発生方式など)これら
の多くのパラメーターの組み合せによるため、時にはプ
ラズマが不安定な状態になり、形成された堆積膜に著し
い悪影響を与えることが少なくなかった。そのうえ、装
置特有のパラメーターを装置ごとに選定しなけことがむ
ずかしいというのが実状であった。
他方、シリコン系堆積膜として電気的、光学的特性を各
用途毎に十分に満足させ得るものを発現させるためには
、現状ではプラズマCVD法によって形成することが最
良とされている。
用途毎に十分に満足させ得るものを発現させるためには
、現状ではプラズマCVD法によって形成することが最
良とされている。
面乍ら、シリコン系堆積膜の応用用途によっては、大面
積化、膜厚均一性7膜品質の均一性を十分満足させて再
現性のある量産化を図らねばならないため、プラズマC
VD法によるシリコン系堆積膜の形成においては、量産
装置に多大な設備投資が必要となり、またその量産の為
の管理項目も複雑になり、管理許容幅も狭く、装置の調
整も微妙であることから、これらのことが、今後改善す
べき問題点として指摘されている。特に多層構成の半導
体素子を作成する場合に於ては各層間に生じる界面は得
られる半導体素子の特性を悪化させる要因となっている
。
積化、膜厚均一性7膜品質の均一性を十分満足させて再
現性のある量産化を図らねばならないため、プラズマC
VD法によるシリコン系堆積膜の形成においては、量産
装置に多大な設備投資が必要となり、またその量産の為
の管理項目も複雑になり、管理許容幅も狭く、装置の調
整も微妙であることから、これらのことが、今後改善す
べき問題点として指摘されている。特に多層構成の半導
体素子を作成する場合に於ては各層間に生じる界面は得
られる半導体素子の特性を悪化させる要因となっている
。
例えば電子写真用感光体を例に挙げると第4図に示す様
にAl製基体400の上に、電荷注入阻止層(第1層、
Bをドーピングした非晶質シリコン層)401.感光層
(第2層、ドーピングされていない非晶質層)402.
表面保護層(第3層、非晶質シリコンカー)へイト層)
403が堆積されている。夫々の堆積層を形成させるた
めの原料ガスの種類、流量、あるいはプラズマの放電強
度は極端に異なるので、通常は第1層と第2層の間及び
第2層と第3層との間に於て放電をI’tめて完全にガ
スの交換を行ったり、又は連続的にガスの種数、流量あ
るいはプラズマの放電強度を徐々に変化させた変化層を
設けたり、あるいは各堆積層の堆積室を別々の設けたり
することにより、各堆積層間に生ずる界面の影響を低減
させる努力がなされている。
にAl製基体400の上に、電荷注入阻止層(第1層、
Bをドーピングした非晶質シリコン層)401.感光層
(第2層、ドーピングされていない非晶質層)402.
表面保護層(第3層、非晶質シリコンカー)へイト層)
403が堆積されている。夫々の堆積層を形成させるた
めの原料ガスの種類、流量、あるいはプラズマの放電強
度は極端に異なるので、通常は第1層と第2層の間及び
第2層と第3層との間に於て放電をI’tめて完全にガ
スの交換を行ったり、又は連続的にガスの種数、流量あ
るいはプラズマの放電強度を徐々に変化させた変化層を
設けたり、あるいは各堆積層の堆積室を別々の設けたり
することにより、各堆積層間に生ずる界面の影響を低減
させる努力がなされている。
しかし、いずれの場合に於ても満足のゆく特性の変化向
上は認められていない。
上は認められていない。
プラズマCVD法に対して、光CVD法は、成膜時と膜
品質にダメージを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが。
品質にダメージを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが。
工業化する場合には、膜の堆積速度が遅く、生産に向い
ていないという問題点がある。
ていないという問題点がある。
上述の如く、シリコン系堆積膜の形成に於ては、解決さ
れるべき点は、まだまだ残っており、その実用可能な特
性、均一性を維持させながら低コストな装置で省エネル
ギー化を図って量産化できる形成方法を開発することが
切望されている。殊に、薄膜トランジスター、光起電力
素子ITrL子写真用感光体等の多層構成薄膜半導体に
おける界面特性を向上させた半導体素子の開発及びその
堆積膜の形成法の開発が切望されている。
れるべき点は、まだまだ残っており、その実用可能な特
性、均一性を維持させながら低コストな装置で省エネル
ギー化を図って量産化できる形成方法を開発することが
切望されている。殊に、薄膜トランジスター、光起電力
素子ITrL子写真用感光体等の多層構成薄膜半導体に
おける界面特性を向上させた半導体素子の開発及びその
堆積膜の形成法の開発が切望されている。
〔目的〕
本発明の目的は、旧述した堆積膜形成法の欠截を除去す
ると同時に、従来の形成方法によらない新規な半導体素
子及びその形成法を提供するものである・ 本発明の他の目的は、省エネルギー化を計ると同時に膜
品質の管理が容易で、界面特性の向上がなされた多層構
成の半導体素子の形成法を提供するものである。
ると同時に、従来の形成方法によらない新規な半導体素
子及びその形成法を提供するものである・ 本発明の他の目的は、省エネルギー化を計ると同時に膜
品質の管理が容易で、界面特性の向上がなされた多層構
成の半導体素子の形成法を提供するものである。
優れ、高品質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性
に優れた多層構造形成法を提供することでもある。
に優れた多層構造形成法を提供することでもある。
本発明のRR9半導体素子は価電子制御された半導体薄
膜を有する多層構造の薄膜半導体素子に於て、前記価電
子制御された半導体薄膜の少なくとも一層を、光CVD
法によって形成し、構成層の他の少なくとも1層を堆積
膜形成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用を
する性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空
間内に導入して化学接触させることで励起状態の前駆体
を含む複数の前駆体を化学的に生成し、これらの前駆体
の内少なくとも1つの前駆体を堆積膜構成要素の供給源
として形成されたものである事を特徴とする。
膜を有する多層構造の薄膜半導体素子に於て、前記価電
子制御された半導体薄膜の少なくとも一層を、光CVD
法によって形成し、構成層の他の少なくとも1層を堆積
膜形成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用を
する性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空
間内に導入して化学接触させることで励起状態の前駆体
を含む複数の前駆体を化学的に生成し、これらの前駆体
の内少なくとも1つの前駆体を堆積膜構成要素の供給源
として形成されたものである事を特徴とする。
又、本発明のa膜体導体素子の形成法は価電。
子制御された半導体薄膜を有する多層構造の薄膜半導体
素子の形成法に於て、前記価電子制御六?1.4−上道
抹蒲1+”Jの/bか?とれ一層ををCVD法によって
形成し、構成層の他の少なくとも1層を堆積膜形成用の
気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用をする性質を
有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空間内に導入
して化学接触させることで励起状態の前駆体を含む複数
の前駆体を化学的に生成し、これらの前駆体の内少なく
とも1つの@躯体を堆積膜構成要素の供給源として形成
する事を特徴とする。
素子の形成法に於て、前記価電子制御六?1.4−上道
抹蒲1+”Jの/bか?とれ一層ををCVD法によって
形成し、構成層の他の少なくとも1層を堆積膜形成用の
気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用をする性質を
有する気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空間内に導入
して化学接触させることで励起状態の前駆体を含む複数
の前駆体を化学的に生成し、これらの前駆体の内少なく
とも1つの@躯体を堆積膜構成要素の供給源として形成
する事を特徴とする。
本発明によれば、石工2ルギー化と同時に膜厚均一性、
膜品質の均一性を十分満足させて管理の簡素化と量産化
を図り、量産装置に多大な設備投資も必要とせず、また
その量産の為の管理項目も明確になり、管理許容幅も広
く、装置の調整も簡単になる。
膜品質の均一性を十分満足させて管理の簡素化と量産化
を図り、量産装置に多大な設備投資も必要とせず、また
その量産の為の管理項目も明確になり、管理許容幅も広
く、装置の調整も簡単になる。
本発明の薄膜半導体素子の形成法に於て、使用される堆
積膜半導体薄膜形成用の気体状原料物質は、気体状ハロ
ゲン系酸化剤との接触により酸化作用をうけるものであ
り、目的とする堆積膜の種類、特性、用途等によって所
望に従って適宜選択される。本発明に於ては、上記の気
体状原料物質及び気体状ノ\ロゲン系酸化剤は、堆積室
内に導入されて接触をする際に気体状とされるものであ
ればよく、通常の場合は、気体でも液体でも固体であっ
ても差支えない。
積膜半導体薄膜形成用の気体状原料物質は、気体状ハロ
ゲン系酸化剤との接触により酸化作用をうけるものであ
り、目的とする堆積膜の種類、特性、用途等によって所
望に従って適宜選択される。本発明に於ては、上記の気
体状原料物質及び気体状ノ\ロゲン系酸化剤は、堆積室
内に導入されて接触をする際に気体状とされるものであ
ればよく、通常の場合は、気体でも液体でも固体であっ
ても差支えない。
堆積膜形成用の原料物質あるいはハロゲン系酸化剤が液
体又は固体である場合には、Ar。
体又は固体である場合には、Ar。
He 、N2 、H2等のキャリアーカスを使用し、必
要に応しては熱も加えながらバブリングを行なって反応
空間に堆積11!2形成用の原料物質及びハロゲン系酸
化剤を気体状として導入する。
要に応しては熱も加えながらバブリングを行なって反応
空間に堆積11!2形成用の原料物質及びハロゲン系酸
化剤を気体状として導入する。
この際、上記気体状原料物質及び気体状ハロゲン系酸化
剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは
堆積膜形成用の原料物質及び気体状ハロゲン系酸化剤の
蒸気圧を調節することにより設定される。
剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるいは
堆積膜形成用の原料物質及び気体状ハロゲン系酸化剤の
蒸気圧を調節することにより設定される。
本発明に於て使用される堆積膜形成用の原料物質として
は、例えば、半導体性或は電気的絶縁性のシリコン堆積
膜やゲルマニウム堆積n+等のテトラヘドラル系の堆積
膜を得るのであれば、直鎖状、及び分岐状の鎖状シラン
化合物。
は、例えば、半導体性或は電気的絶縁性のシリコン堆積
膜やゲルマニウム堆積n+等のテトラヘドラル系の堆積
膜を得るのであれば、直鎖状、及び分岐状の鎖状シラン
化合物。
環状シラン化合物、鎖状ゲルマニウム化合物等が有効な
ものとして挙げることが出来る。
ものとして挙げることが出来る。
具体的には、直鎖状シラン化合物としてはSinH2n
+2 (n=1.2,3,4,5゜6’、7.8)、分
岐状鎖状シラン化合物としては、5iH3SiH(Si
H3)SiH2SiH3,環状シラン化合物としてはS
i nH2n(n=3.4,5.6)、鎖状ゲルマン
化合物としては、GemH2m+ (m= 1.2.3
。
+2 (n=1.2,3,4,5゜6’、7.8)、分
岐状鎖状シラン化合物としては、5iH3SiH(Si
H3)SiH2SiH3,環状シラン化合物としてはS
i nH2n(n=3.4,5.6)、鎖状ゲルマン
化合物としては、GemH2m+ (m= 1.2.3
。
4.5) ′4が挙げられる。この他、例えばスズの堆
積膜を作成するのであればSnH4等の水素化スズを有
効な原料物質として挙げることが出来る。
積膜を作成するのであればSnH4等の水素化スズを有
効な原料物質として挙げることが出来る。
勿論、これ等の原料物質は1種のみならず2種以上混合
して使用することもできる。
して使用することもできる。
本発明に於いて使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空
間内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に
導入される堆積膜形成用/7−I 々W lk
4+ 百 士:I ルー ダク Lヂ 1立 自重 +
叉 半J l+ づ h+、 JIL fh
+デ酸化作用をする性質を有するもので、F2゜C10
,Br2.I2等ノハロゲンガス、発生期状態の弗素、
塩素、臭素等が有効なものとして挙げることが出来る。
間内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に
導入される堆積膜形成用/7−I 々W lk
4+ 百 士:I ルー ダク Lヂ 1立 自重 +
叉 半J l+ づ h+、 JIL fh
+デ酸化作用をする性質を有するもので、F2゜C10
,Br2.I2等ノハロゲンガス、発生期状態の弗素、
塩素、臭素等が有効なものとして挙げることが出来る。
これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで化学的接触をし、前記原料物質に酸化作用を
して励起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に
生成する。生成される励起状態の前駆体及び他の前駆体
は、少なくともそのいずれか1つが形成される堆積膜の
構成要素の供給源として働く。
成用の原料物質の気体と共に所望の流量と供給圧を与え
られて反応空間内に導入されて前記原料物質と混合衝突
することで化学的接触をし、前記原料物質に酸化作用を
して励起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を効率的に
生成する。生成される励起状態の前駆体及び他の前駆体
は、少なくともそのいずれか1つが形成される堆積膜の
構成要素の供給源として働く。
生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで基体
表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク構造
の堆積膜が基体表面温度が高い場合には結晶質の堆積膜
が作成される。
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで基体
表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク構造
の堆積膜が基体表面温度が高い場合には結晶質の堆積膜
が作成される。
本発明に於ては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し、
高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く、
成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の種
類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量、
成膜空間内圧、ガスの雛型、成膜温度(基体温度及び雰
囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。これ等の成
膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるものではな
く相互関連の下に夫々に応じて決定される。本発明に於
て、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状原料物
質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の・割合は、上記成
膜因子の中間速する成膜因子との関係に於て適宜所望に
従って決められるが、導入流量比で、好ましくは、l/
20〜100/1が適当であり、より好ましくは115
〜50/1とされるのが望ましい。
高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く、
成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の種
類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量、
成膜空間内圧、ガスの雛型、成膜温度(基体温度及び雰
囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。これ等の成
膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるものではな
く相互関連の下に夫々に応じて決定される。本発明に於
て、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状原料物
質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の・割合は、上記成
膜因子の中間速する成膜因子との関係に於て適宜所望に
従って決められるが、導入流量比で、好ましくは、l/
20〜100/1が適当であり、より好ましくは115
〜50/1とされるのが望ましい。
反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との接触を
確率的により高める為には、より高い方が良いが、反応
性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定するのが良
い。前記混合時の圧力としては、上記の様にして決めら
れるが、夫々の導入時の圧力として、好ましくはlXl
0−7気圧〜5気圧、より好ましくはlXl0−6〜2
気圧とされるのが望ましい。
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との接触を
確率的により高める為には、より高い方が良いが、反応
性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決定するのが良
い。前記混合時の圧力としては、上記の様にして決めら
れるが、夫々の導入時の圧力として、好ましくはlXl
0−7気圧〜5気圧、より好ましくはlXl0−6〜2
気圧とされるのが望ましい。
成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於て生成さ
れる励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆体
(E)より派生的に生ずる前駆体(D)が成膜に効果的
に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於て生成さ
れる励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前駆体
(E)より派生的に生ずる前駆体(D)が成膜に効果的
に寄与する様に適宜所望に応じて設定される。
成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の気体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於て1例えば差動排気或は、大型の排気装
置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。
続している場合には、堆積膜形成用の気体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於て1例えば差動排気或は、大型の排気装
置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。
或は1反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンスが
小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、該
装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整す
ることが出来る。
小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、該
装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整す
ることが出来る。
又、反応空間と成膜空間が一体的になっていて、反応位
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或は、排気能力の充分ある大型の排
気装置を設けてやれば良い。
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或は、排気能力の充分ある大型の排
気装置を設けてやれば良い。
上記のようにして成膜空間内の圧力は、反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係に於て決められるが、好ましくは0.001
To r r 〜100Torr、より好ましくは0.
01Torr〜30To r r 、最適には0.05
〜10Torrとされるのが望ましい。
される気体状原料物質と気体状ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係に於て決められるが、好ましくは0.001
To r r 〜100Torr、より好ましくは0.
01Torr〜30To r r 、最適には0.05
〜10Torrとされるのが望ましい。
ガスの雛型に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及びハロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等が
均一に効率良く混合され、前記前駆体(E)が効率的に
生成され且っ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス
導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して
設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な例
の1つが第1図に示される。
の原料物質及びハロゲン系酸化剤の導入の際にこれ等が
均一に効率良く混合され、前記前駆体(E)が効率的に
生成され且っ成膜が支障なく適切になされる様に、ガス
導入口と基体とガス排気口との幾何学的配置を考慮して
設計される必要がある。この幾何学的な配置の好適な例
の1つが第1図に示される。
成膜時の基体温度(Ts)としては、使用されるガス種
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から450℃、より好まし
くは50〜400℃とされるのが望ましい、殊に半導体
性や光導電性等の特性がより良好なシリコン堆積膜を形
成する場合には、基体温度(Ts)は70〜350 ’
Cとされるのが望ましい。また、多結晶の膜を得る場合
には、好ましくは200〜700 ’O1より好ましく
は300〜600°Cとされるのが望ましい。
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から450℃、より好まし
くは50〜400℃とされるのが望ましい、殊に半導体
性や光導電性等の特性がより良好なシリコン堆積膜を形
成する場合には、基体温度(Ts)は70〜350 ’
Cとされるのが望ましい。また、多結晶の膜を得る場合
には、好ましくは200〜700 ’O1より好ましく
は300〜600°Cとされるのが望ましい。
成膜空間の雰囲気温度(Tat)としては、生成される
前記前駆体(E)及び前記前駆体(D)が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(E)が
生成される様に基体温度(Ts)との関連で適宜所望に
応じて決められる。
前記前駆体(E)及び前記前駆体(D)が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(E)が
生成される様に基体温度(Ts)との関連で適宜所望に
応じて決められる。
第5図に示すものは、従来の光CVD法による価電子制
御剤によりドーピングされた半導体特性を有する堆積膜
の形成装置の1例を示すものである6図中501は成膜
空間としての成膜室であり、内部の基体支持台502上
に所望の基体503を設置する。
御剤によりドーピングされた半導体特性を有する堆積膜
の形成装置の1例を示すものである6図中501は成膜
空間としての成膜室であり、内部の基体支持台502上
に所望の基体503を設置する。
504は基体加熱用のヒーターであり、導線505を介
して給電し、発熱せしめる。
して給電し、発熱せしめる。
506乃至509は、ガス供給源であり、ケイ素含有化
合物、水素、ハロゲン化合物、不活性ガス、価電子制御
剤となる不純物元素を成分とする化合物のガスの種類に
応じて設ける。これ等の原料化合物のうち標準状態に於
て液状のものを使用する場合には、適宜の気化装置を具
備せしめる。図中ガス供給源506乃至509の符号に
aを付したのは分岐管、bを付したのは流量計、Cを付
したのは各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、d
又はeを付したのは各気体流量を調整するためのバルブ
である。原料化合物のガスは導入管510を介して成膜
室501内に導入される。
合物、水素、ハロゲン化合物、不活性ガス、価電子制御
剤となる不純物元素を成分とする化合物のガスの種類に
応じて設ける。これ等の原料化合物のうち標準状態に於
て液状のものを使用する場合には、適宜の気化装置を具
備せしめる。図中ガス供給源506乃至509の符号に
aを付したのは分岐管、bを付したのは流量計、Cを付
したのは各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、d
又はeを付したのは各気体流量を調整するためのバルブ
である。原料化合物のガスは導入管510を介して成膜
室501内に導入される。
512は、光エネルギー発生装置であって、矢印514
の向きに流れている原料ガスに作用して、作用された化
合物を励起、分解せしめ。
の向きに流れている原料ガスに作用して、作用された化
合物を励起、分解せしめ。
分解した化合物が化学反応することによって、気体50
3に価電子制御剤によりドーピングされた堆積膜を形成
するものである。515は排気バルブ、516は排気管
であり、成膜空間内を真空排気するため排気装置(図示
せず)に接続されている。
3に価電子制御剤によりドーピングされた堆積膜を形成
するものである。515は排気バルブ、516は排気管
であり、成膜空間内を真空排気するため排気装置(図示
せず)に接続されている。
こうした装置を用いて、例えば価電子制御剤によりドー
ピングされた堆積膜を形成する場合、適当な基体503
を支持台502上に設置し、排気装置(図示せず)を用
いて排気管を介して成膜室501内を排気し、減圧する
。
ピングされた堆積膜を形成する場合、適当な基体503
を支持台502上に設置し、排気装置(図示せず)を用
いて排気管を介して成膜室501内を排気し、減圧する
。
次いで必要に応じて基体を加熱し、ガス供給用ボンベよ
りS iH4、N20.H2等ノMtAガス及び価電子
制御剤となるB2H6、PH3等の原料ガスをガス導入
管510を介して成膜室501内に導入し、成膜室内の
圧力を所定圧力に保ちつつ光エネルギー発生装置により
成膜室501内に光エネルギーを供給し、基体503上
にA−3i :H:O:B膜を形成する。
りS iH4、N20.H2等ノMtAガス及び価電子
制御剤となるB2H6、PH3等の原料ガスをガス導入
管510を介して成膜室501内に導入し、成膜室内の
圧力を所定圧力に保ちつつ光エネルギー発生装置により
成膜室501内に光エネルギーを供給し、基体503上
にA−3i :H:O:B膜を形成する。
本発明の方法において光CVD法で成膜空間に導入する
原料ガスとしてはシリコン含有堆積膜を形成する場合に
は、ケイ素に水素、ハロゲン、あるいは炭化水素基など
が結合したシラン類及びハロゲン化シラン類等を用いる
ことができる。とりわけ鎖状及び環状のシラン化合物、
この鎖状及び環状のシラン化合物の水素原子の一部又は
全部をハロゲン原子で置換した化合物などが好適である
。
原料ガスとしてはシリコン含有堆積膜を形成する場合に
は、ケイ素に水素、ハロゲン、あるいは炭化水素基など
が結合したシラン類及びハロゲン化シラン類等を用いる
ことができる。とりわけ鎖状及び環状のシラン化合物、
この鎖状及び環状のシラン化合物の水素原子の一部又は
全部をハロゲン原子で置換した化合物などが好適である
。
具体的には、例えば、S iH4、S i 2H6゜S
i3H8、s+4)(10,5i5)(12,5i6H
14等のS i pH2p+2 CPは1以上好ましく
は1〜15、より好ましくは1〜10の整数である。)
で示される直鎖状シラン化合物、5iH3SiH(Si
H3)SiH3、Si甘っ< i $J (<奄冒っ)
く蕾ロリUり く;^HsSiH(SiH3)Si2H
s等の5ipH2P+2 (Pは前述の意味を有する。
i3H8、s+4)(10,5i5)(12,5i6H
14等のS i pH2p+2 CPは1以上好ましく
は1〜15、より好ましくは1〜10の整数である。)
で示される直鎖状シラン化合物、5iH3SiH(Si
H3)SiH3、Si甘っ< i $J (<奄冒っ)
く蕾ロリUり く;^HsSiH(SiH3)Si2H
s等の5ipH2P+2 (Pは前述の意味を有する。
)で示される分岐を有する鎖状シラン化合物、これら直
鎖状又は分岐を有する鎖状のシラン化合物の水素原子の
一部又は全部をハロゲン原子で置換した化合物、5i3
Hs、5i4He 、5i5H10、S i 6H12
、等(7)S i (IH2q (qは3以上、好まし
くは3〜6の整数である。)で示される環状シラン化合
物、該環状シラン化合物の水素原子の一部又は全部を他
の環状シラニル基及び/又は鎖状シラニル基で置換した
化合物、上記例示したシラン化合物の水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子で置換した化合物の例として、S
iH3F、5iH3C文、 S 1H3Br、5iH3
I等(7)S i rHsXt (Xはハロゲン原子
、rは1以上、好ましくは1〜10、より好ましくは3
〜7の整数、s+t=2r+2又は2rである。)で示
されるハロゲン置換鎖状又は環状シラン化合物などであ
る。これらの化合物は、1種を使用してもあるいは2種
以上を併用してもよい。さらに、これ等の原料ガスは、
He、Ar等の不活性ガスにより稀釈して用いてもよい
。
鎖状又は分岐を有する鎖状のシラン化合物の水素原子の
一部又は全部をハロゲン原子で置換した化合物、5i3
Hs、5i4He 、5i5H10、S i 6H12
、等(7)S i (IH2q (qは3以上、好まし
くは3〜6の整数である。)で示される環状シラン化合
物、該環状シラン化合物の水素原子の一部又は全部を他
の環状シラニル基及び/又は鎖状シラニル基で置換した
化合物、上記例示したシラン化合物の水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子で置換した化合物の例として、S
iH3F、5iH3C文、 S 1H3Br、5iH3
I等(7)S i rHsXt (Xはハロゲン原子
、rは1以上、好ましくは1〜10、より好ましくは3
〜7の整数、s+t=2r+2又は2rである。)で示
されるハロゲン置換鎖状又は環状シラン化合物などであ
る。これらの化合物は、1種を使用してもあるいは2種
以上を併用してもよい。さらに、これ等の原料ガスは、
He、Ar等の不活性ガスにより稀釈して用いてもよい
。
本発明に於て使用される価電子制御剤としては、シリコ
ン系半導体膜及びゲルマニウム系半導体膜の場合には、
p型の価電子制御剤、所謂P型不純物として働く周期率
表節■族Aの元素、例えばB、Au、Ga、In、T文
等を含む化合物、及びn型の価電子制御剤、所謂n型不
純物として働く周期率表第V族Aの元素、例えばN、P
、As、Sb、Bi等を含む化合物を挙げることが出来
る。
ン系半導体膜及びゲルマニウム系半導体膜の場合には、
p型の価電子制御剤、所謂P型不純物として働く周期率
表節■族Aの元素、例えばB、Au、Ga、In、T文
等を含む化合物、及びn型の価電子制御剤、所謂n型不
純物として働く周期率表第V族Aの元素、例えばN、P
、As、Sb、Bi等を含む化合物を挙げることが出来
る。
具体的には、NH3、HN3 、N2H5N3゜N2H
4、NH4N3 、PH3、P2Ha 、AsH3,S
bH3,BiH3,B2He、B4HIO,B5H9、
B5HL1.B6H10,B6H12、A立(CH3)
3 、A文(C2H5)3 。
4、NH4N3 、PH3、P2Ha 、AsH3,S
bH3,BiH3,B2He、B4HIO,B5H9、
B5HL1.B6H10,B6H12、A立(CH3)
3 、A文(C2H5)3 。
Ga (CH3)3 、I n (CH3)3等を有効
なものとして挙げることが出来る。
なものとして挙げることが出来る。
又、本発明の方法に用いる高エネルギー光としては、例
えば、低圧水銀ランプ、キセノンランプ、炭酸ガスレー
ザー、アルゴンイオンレーザ−、エキシマレーザ−等を
発生源として発生せしめたものが使用できる。尚、本発
明で用いる光エネルギーは、紫外線エネルギーに限定さ
れず、原料ガスを励起・分解又は重合せしめ。
えば、低圧水銀ランプ、キセノンランプ、炭酸ガスレー
ザー、アルゴンイオンレーザ−、エキシマレーザ−等を
発生源として発生せしめたものが使用できる。尚、本発
明で用いる光エネルギーは、紫外線エネルギーに限定さ
れず、原料ガスを励起・分解又は重合せしめ。
分解生成物を堆積させる事ができるものであれば、波長
域を問うものではない。又、光エネルギーが原料ガス、
または基体に吸収されて熱エネルギーに変換し、その熱
エネルギーによって、原料ガスの励起・分解又は重合が
もたらされて堆積膜が形成される場合を排除するもので
もない。
域を問うものではない。又、光エネルギーが原料ガス、
または基体に吸収されて熱エネルギーに変換し、その熱
エネルギーによって、原料ガスの励起・分解又は重合が
もたらされて堆積膜が形成される場合を排除するもので
もない。
本発明に於て価電子制御剤によってドーピングされた堆
積膜と、価電子制御剤によりドーピングされない半導体
特性を有する堆積膜との堆積膜形成法は木質的に異なる
ものではあるが同一の堆積膜形成装置内に両者の堆積膜
形成手段を配設することができる。この場合にはいずれ
か一方の堆積膜形成手段を用いている場合には、他方の
堆積膜形成手段は中止させておく。
積膜と、価電子制御剤によりドーピングされない半導体
特性を有する堆積膜との堆積膜形成法は木質的に異なる
ものではあるが同一の堆積膜形成装置内に両者の堆積膜
形成手段を配設することができる。この場合にはいずれ
か一方の堆積膜形成手段を用いている場合には、他方の
堆積膜形成手段は中止させておく。
又、前記両者の堆積膜形成手段をゲートバルブ等を隔て
て隣接させて、連続的に堆積膜の形成を行なうことも出
来る。
て隣接させて、連続的に堆積膜の形成を行なうことも出
来る。
第1図は本発明の堆積膜形成法を具現するに好適な装置
の1例を示すものである。
の1例を示すものである。
第1図に示す堆積膜形成装置は、装置本体、排気系及び
ガス供給系の3つに大別される。
ガス供給系の3つに大別される。
装置本体には、反応空間及び成膜空間が設けられている
。
。
101〜105は夫々、成膜する際に使用されるがガス
が充填されているボンベ、101a〜105aは夫々ガ
ス供給パイプ、101b〜105bは夫々各ボンベから
のガスの流量調整用のマスフロコントロー−y+、10
1c〜105cはそれぞれガス圧力計、101d〜10
5d及び1o1e 〜105eは夫々バルブ、1o1f
〜l 05fは夫々対応するガスボンベ内の圧力を示す
圧力計である。
が充填されているボンベ、101a〜105aは夫々ガ
ス供給パイプ、101b〜105bは夫々各ボンベから
のガスの流量調整用のマスフロコントロー−y+、10
1c〜105cはそれぞれガス圧力計、101d〜10
5d及び1o1e 〜105eは夫々バルブ、1o1f
〜l 05fは夫々対応するガスボンベ内の圧力を示す
圧力計である。
120は真空チャンバーであって、上部にガス導入用の
配管が設けられ、配管の下流に反応空間が形成される構
造を有し、且つ該配管のガス排出口に対向して、基体1
18が設置される様に基体ホールダー112が設けられ
た成膜空間が形成される構造を有する。ガス導入用の配
管は、二重同心円配置構造となっており、中よりガスボ
ンベlot、102よりのガスが導入される第1のガス
導入間109、ガスボンベ103〜105よりのガスが
導入される第2のガス導入間110を有する。
配管が設けられ、配管の下流に反応空間が形成される構
造を有し、且つ該配管のガス排出口に対向して、基体1
18が設置される様に基体ホールダー112が設けられ
た成膜空間が形成される構造を有する。ガス導入用の配
管は、二重同心円配置構造となっており、中よりガスボ
ンベlot、102よりのガスが導入される第1のガス
導入間109、ガスボンベ103〜105よりのガスが
導入される第2のガス導入間110を有する。
各ガス導入管の反応空間へのガス排出には、その位置が
内側の管になる程基体の表面位置より遠い位置に配され
る設計とされている。即ち、外側の管になる程その内側
にある管を包囲する様に夫々のガス導入間が配設されて
いる。
内側の管になる程基体の表面位置より遠い位置に配され
る設計とされている。即ち、外側の管になる程その内側
にある管を包囲する様に夫々のガス導入間が配設されて
いる。
各導入管への管ボンベからのガスの供給は、ガス供給パ
イプライン123,124によって夫々なされる。
イプライン123,124によって夫々なされる。
各ガス導入管、各ガス供給パイプライン及び真空チャン
バー120はメイン真空バルブ119を介して不図示の
真空排気装置により真空排気される。
バー120はメイン真空バルブ119を介して不図示の
真空排気装置により真空排気される。
基体118は基体ホルダー112を上下に移動させるこ
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。
本発明の場合、この基体とガス導入管のガス排出口の距
離は、形成される堆積膜の種類及びその所望される特性
、カス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数mm〜2
0cmより好ましくは、5mm〜15cm程度とされる
のが望ましい。
離は、形成される堆積膜の種類及びその所望される特性
、カス流量、真空チャンバーの内圧等を考慮して適切な
状態になる様に決められるが、好ましくは、数mm〜2
0cmより好ましくは、5mm〜15cm程度とされる
のが望ましい。
113は、基体118を成膜時に適当な温度に加熱した
り、或は、成膜前に基体118を予備加熱したり、更に
は、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱ヒ
ーターである。
り、或は、成膜前に基体118を予備加熱したり、更に
は、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱ヒ
ーターである。
基体感熱ヒーター113は、導線114により電源11
5により電力が供給される。
5により電力が供給される。
116は、基体温度(Ts)の温度を測定する為の熱電
対で温度表示装置117に電気的に接続されている。
対で温度表示装置117に電気的に接続されている。
チャンバー120内に光エネルギーを供給する為に12
5a、125bは光エネルギー発生装置であり、126
a、126bの窓を通して基体上に光を照射する。
5a、125bは光エネルギー発生装置であり、126
a、126bの窓を通して基体上に光を照射する。
以下、実施例に従って、本発明を具体的に説明する。
実施例1
第1図の堆積膜形成装置を使って、本発明の堆積膜形成
法で第2図に示す薄膜トランジスター(以下rTFTJ
という)を作製した。
法で第2図に示す薄膜トランジスター(以下rTFTJ
という)を作製した。
前記TPTは、コーニング社製7059ガラス234.
非晶質シリコン層(第1層厚さ7000人)233.リ
ンを高濃度にドープした非晶質シリコン層(第2層厚さ
500人)232、酸化シリコン層(第3層厚さ100
0人)231.A文電極228.229.230から構
成されている。
非晶質シリコン層(第1層厚さ7000人)233.リ
ンを高濃度にドープした非晶質シリコン層(第2層厚さ
500人)232、酸化シリコン層(第3層厚さ100
0人)231.A文電極228.229.230から構
成されている。
本実験においては、リンを高濃度にドーピングした非晶
質シリコン層232の堆積にあたってはポンベ101に
充填されているSiH4ガスを流量20secmで、ガ
ス導入管109より、ポンベ103に充填されているP
H3/Heガス(PH3濃度101000ppを流量3
secmでガス導入管110より、ポンベ104に充填
されているHeガスを流量30secmで、ガス導入管
110より導入し、低圧水銀ランプ125a、125b
15mW/Cm2を用いて照射し、リンを高濃度に
ドーピングした非晶質シリコン層を形成させた。
質シリコン層232の堆積にあたってはポンベ101に
充填されているSiH4ガスを流量20secmで、ガ
ス導入管109より、ポンベ103に充填されているP
H3/Heガス(PH3濃度101000ppを流量3
secmでガス導入管110より、ポンベ104に充填
されているHeガスを流量30secmで、ガス導入管
110より導入し、低圧水銀ランプ125a、125b
15mW/Cm2を用いて照射し、リンを高濃度に
ドーピングした非晶質シリコン層を形成させた。
非晶質シリコン層233及び酸化シリコン層231は堆
積膜形成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用
をする性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤とを真空チ
ャンバ−120で混合させることにより堆積させた。
積膜形成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用
をする性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤とを真空チ
ャンバ−120で混合させることにより堆積させた。
非晶質シリコン層233は、ポンベ101に充填されて
いるSiH4ガスを流量20SCCmでガス導入管10
9より、ポンベ104に充填されているF2ガスを流量
10 s e c m 、ポンベ107に充填されてい
るHeガスを流量101005eでガス導入管110よ
り真空チャンバー120内に導入した。
いるSiH4ガスを流量20SCCmでガス導入管10
9より、ポンベ104に充填されているF2ガスを流量
10 s e c m 、ポンベ107に充填されてい
るHeガスを流量101005eでガス導入管110よ
り真空チャンバー120内に導入した。
このとき、真空チャンバー120内の圧力を真空バルブ
119の開閉度を調整して0.7Toorにした。ガス
導入口110と基体との距離は3cmに設定した。Si
H4ガスとF2ガスの混合域で青白い発光が強くみられ
た。
119の開閉度を調整して0.7Toorにした。ガス
導入口110と基体との距離は3cmに設定した。Si
H4ガスとF2ガスの混合域で青白い発光が強くみられ
た。
酸化シリコン層231は、ポンベ101に充填されてい
るSiH4ガスを流量15SCCmでガス導入管109
より、ポンベ106に充填されているN20ガスを流量
5secm、ボンベ107の充填されているHeガスを
流量305CCmでガス導入管111より真空チャンバ
ー102内に導入した。
るSiH4ガスを流量15SCCmでガス導入管109
より、ポンベ106に充填されているN20ガスを流量
5secm、ボンベ107の充填されているHeガスを
流量305CCmでガス導入管111より真空チャンバ
ー102内に導入した。
このとき、真空チャンバー120内の圧力を真空バルブ
119の開閉度を調整して0.3Torrにした。
119の開閉度を調整して0.3Torrにした。
全層の形成にあたって基板温度は250 ’Oに設定し
た。
た。
本実施例によって作製したTPTは従来品よリ15%程
度改善されたon、off比を示した。
度改善されたon、off比を示した。
実施例2
第1図に示した堆積膜形成装置を用い、本発明の堆積膜
形成法に従って第3図に示す太陽電池を作製した。
形成法に従って第3図に示す太陽電池を作製した。
前記太陽電池は透明電極を蒸着したコーニング7059
ガラス300.P型の非晶質シリコン層(第1層9厚さ
500久)301.i型の非晶質シリコン層(第2層、
厚さ1ルm)302、n型の非晶質シリコン層(第3層
、厚さ500人)303.A文電極304から構成され
る。
ガラス300.P型の非晶質シリコン層(第1層9厚さ
500久)301.i型の非晶質シリコン層(第2層、
厚さ1ルm)302、n型の非晶質シリコン層(第3層
、厚さ500人)303.A文電極304から構成され
る。
第1層301は実施例1で行ったと同じ光CVDにより
、続いて第2層、第3層は実施例1と同じ、堆積膜形成
用の気体状原料物質と該原料物質に酸化作用をする性質
を有する気体状/Xロゲン系酸酸化剤を真空チャンバー
120内でイ昆合反応させることにより堆積させた。
、続いて第2層、第3層は実施例1と同じ、堆積膜形成
用の気体状原料物質と該原料物質に酸化作用をする性質
を有する気体状/Xロゲン系酸酸化剤を真空チャンバー
120内でイ昆合反応させることにより堆積させた。
本実施例による成膜条件を第1表に示した。
こうして得られた太陽電池は従来品より20%向上した
交換効率を示した。
交換効率を示した。
実施例3
第1図に示した堆積IQ形成装置を用い、本発明の堆積
膜形成法に従って、第4図に示す電子写真用像形成部材
を作製した。
膜形成法に従って、第4図に示す電子写真用像形成部材
を作製した。
第4図に示す前記電子写真用像形成部材はA文製基体4
00、電荷注入防11:層(第1層、Bをドーピングし
た非晶質シリコン50.5gm)401、感光層(第2
層、非晶質シリコン層18gm)402、表面保護層(
第3層、非晶質シリコンカーバイド層0.1gm)40
3から構成されている。
00、電荷注入防11:層(第1層、Bをドーピングし
た非晶質シリコン50.5gm)401、感光層(第2
層、非晶質シリコン層18gm)402、表面保護層(
第3層、非晶質シリコンカーバイド層0.1gm)40
3から構成されている。
実施例1で示した方法により、第2表に示す成膜条件に
よって電子写真用像形成部材を作製した。
よって電子写真用像形成部材を作製した。
本実施例によって得られた電子写真用像形成部材は、従
来品よりも25%以上向上した帯電特性を示し1画像欠
陥の数も10%程度減少した。
来品よりも25%以上向上した帯電特性を示し1画像欠
陥の数も10%程度減少した。
第 l 表 Qμ柳話度250°C)第
2 表 Qμm温度280’Cり〔効果〕 以上の詳細な説明及び各実施例より、本発明の堆積膜形
成法によれば、界面特性の向上がなされた多層構成堆積
膜が省エネルギー化を計ると同時に膜品質の管理が容易
で大面積に亘って均一物理特性の堆積膜が得られる。又
、生産性、量産性に優れ、高品質で電気的、光学的、半
導体的等の物理特性に優れた多層構成膜を簡便に得るこ
とが出来る。
2 表 Qμm温度280’Cり〔効果〕 以上の詳細な説明及び各実施例より、本発明の堆積膜形
成法によれば、界面特性の向上がなされた多層構成堆積
膜が省エネルギー化を計ると同時に膜品質の管理が容易
で大面積に亘って均一物理特性の堆積膜が得られる。又
、生産性、量産性に優れ、高品質で電気的、光学的、半
導体的等の物理特性に優れた多層構成膜を簡便に得るこ
とが出来る。
第1図は本発明の実施例に用いた成膜装置の実施例に用
いた電子写真用像形成部材の層構成の模式的概略図であ
る。第5図は一般的な光CVD法で用いられる堆積膜形
成装置の模式的概略図である。 101〜105 ・・・・ガスボンベ、101a・10
5a ・・・カスの導入管、101b〜105b・・マ
スフロメーター、101 c ・105c ・・・ガ
ス圧力計、101d〜105d及び 101 e ・105e ・・・・バルブ、101f
〜105 f ・・・・圧力計、109 、 l 1
0 ・・・・ガス導入管、112 ・・・・・m・基体
ホルダー、・113・・・・基体加熱用ヒーター、 116 ・・・基体温度モニター用熱電対、118 ・
・・・・・・・基体。 119 ・・・・・真空排気バルブ、 120 ・・・・・真空チャン/ヘー。 123.124 ・・・ガス供給用パイプ、125a、
125b−一光エネルギー発生装置、126 a 、
l 26 b ・・・・・憎228 ・・・・A文電極
(ソース)、229 ・・・・ A文電極(ゲート)。 230 ・・・・ A見電極(ドレイン)、231 ・
・・・・・・絶縁層、 232 ・・・・・・n型半導体層、 233 ・・・・・・ i型半導体層、234・・・・
・・ガラス基板、 透明電極をコーティングしたガラス基板、301 ・・
・、・・・・ P型半導体層、302 ・・・・・・・
感光層、 303 ・・・・・n型半導体層、 304 ・・・・・・・A文電極、 40.0 ・・・・・・・A交基板。 401 ・・・・・電荷注入阻+b層、402 ・・・
・・・・感光層、 403 ・・・・・・表面保護層、 501 ・・・・・・・成膜室、 502 ・・・・・・基体支持体、 503 ・・・・・・・・基体、 504 ・・・・基体加熱用ヒーター、505 ・・・
・・・・・導線、 506〜509・・・・ガス供給源、 506a〜509 a・・・・分岐管、506c〜50
9 c ・・・・圧力計、506d 〜 509d。 506 d 〜506 e ・・・・バルブ、510
・・・・・原料ガス導入管、 512 ・・・・光エネルギー発生装置、515 ・・
・・・・排気バルブ、 516 ・・・・・・・排気管。
いた電子写真用像形成部材の層構成の模式的概略図であ
る。第5図は一般的な光CVD法で用いられる堆積膜形
成装置の模式的概略図である。 101〜105 ・・・・ガスボンベ、101a・10
5a ・・・カスの導入管、101b〜105b・・マ
スフロメーター、101 c ・105c ・・・ガ
ス圧力計、101d〜105d及び 101 e ・105e ・・・・バルブ、101f
〜105 f ・・・・圧力計、109 、 l 1
0 ・・・・ガス導入管、112 ・・・・・m・基体
ホルダー、・113・・・・基体加熱用ヒーター、 116 ・・・基体温度モニター用熱電対、118 ・
・・・・・・・基体。 119 ・・・・・真空排気バルブ、 120 ・・・・・真空チャン/ヘー。 123.124 ・・・ガス供給用パイプ、125a、
125b−一光エネルギー発生装置、126 a 、
l 26 b ・・・・・憎228 ・・・・A文電極
(ソース)、229 ・・・・ A文電極(ゲート)。 230 ・・・・ A見電極(ドレイン)、231 ・
・・・・・・絶縁層、 232 ・・・・・・n型半導体層、 233 ・・・・・・ i型半導体層、234・・・・
・・ガラス基板、 透明電極をコーティングしたガラス基板、301 ・・
・、・・・・ P型半導体層、302 ・・・・・・・
感光層、 303 ・・・・・n型半導体層、 304 ・・・・・・・A文電極、 40.0 ・・・・・・・A交基板。 401 ・・・・・電荷注入阻+b層、402 ・・・
・・・・感光層、 403 ・・・・・・表面保護層、 501 ・・・・・・・成膜室、 502 ・・・・・・基体支持体、 503 ・・・・・・・・基体、 504 ・・・・基体加熱用ヒーター、505 ・・・
・・・・・導線、 506〜509・・・・ガス供給源、 506a〜509 a・・・・分岐管、506c〜50
9 c ・・・・圧力計、506d 〜 509d。 506 d 〜506 e ・・・・バルブ、510
・・・・・原料ガス導入管、 512 ・・・・光エネルギー発生装置、515 ・・
・・・・排気バルブ、 516 ・・・・・・・排気管。
Claims (17)
- (1)価電子制御された半導体薄膜を有する多層構造の
薄膜半導体素子に於て、前記価電子制御された半導体薄
膜の少なくとも一層を光CVD法によって形成し、構成
層の他の少なくとも1層を堆積膜形成用の気体状原料物
質 と、該原料物質に酸化作用をする性質を有する気体状ハ
ロゲン系酸化剤と、を反応空間内に導入して化学接触さ
せることで励起状態の前駆体を含む複数の前駆体を化学
的に生成 し、これらの前駆体の内少なくとも1つの前駆体を堆積
膜構成要素の供給源として形成された ものである事を特徴とする薄膜半導体素子。 - (2)価電子制御された半導体薄膜を有する多層構造の
薄膜半導体素子の形成法に於て、前記価電子制御された
半導体薄膜の少なくとも一層を光CVD法によって形成
し、構成層の他の少なくとも1層を堆積膜形成用の気体
状原料物質と、該原料物質に酸化作用をする性質を有す
る気体状ハロゲン系酸化剤と、を反応空間内に導入して
化学接触させることで励起状態の前駆体を含む複数の前
駆体を化学的に生成し、これらの前駆体の内少なくとも
1つの前駆体を堆積膜構成要素の供給源として形成する
事を特徴とする薄膜半導体素子の形成法。 - (3)前記気体状原料物質は、鎖状シラン化合物である
特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子の形成法
。 - (4)前記鎖状シラン化合物は、直鎖状シラン化合物で
ある特許請求の範囲第3項に記載の薄膜半導体素子の形
成法。 - (5)前記直鎖状シラン化合物は、一般式Si_nH_
2_n_+_2(nは1〜8の整数)で示される特許請
求の範囲第4項に記載の薄膜半導体素子の形成法。 - (6)前記鎖状シラン化合物は、分岐状鎖状シラン化合
物である特許請求の範囲第3項に記載の薄膜半導体素子
の形成法。 - (7)前記気体状原料物質は、硅素の環状構造を有する
シラン化合物である特許請求の範囲第2項に記載の薄膜
半導体素子の形成法。 - (8)前記気体状原料物質は、鎖状ゲルマン化合物であ
る特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子の形成
法。 - (9)前記鎖状ゲルマン化合物は、一般式Ge_mH_
2_m_+_2(mは1〜5の整数)で示される特許請
求の範囲第8項に記載の薄膜半導体素子の形成法。 - (10)前記気体状原料物質は、水素化スズ化合物であ
る特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子の形成
法。 - (11)前記気体状原料物質は、テトラヘドラル系化合
物である特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子
の形成法。 - (12)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、ハロゲンガス
を含む特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子の
形成法。 - (13)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、弗素ガスを含
む特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子の形成
法。 - (14)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、塩素ガスを含
む特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導体素子の形成
法。 - (15)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、弗素原子を構
成成分として含むガスである特許請求の範囲第2項に記
載の薄膜半導体素子の形成 法。 - (16)前記気体状ハロゲン系酸化剤は、発生期状態の
ハロゲンを含む特許請求の範囲第2項に記載の薄膜半導
体素子の形成法。 - (17)前記基体は、前記気体状原料物質と前記気体状
ハロゲン系酸化剤の前記反応空間への導入方向に対して
対向する位置に配設される特許請求の範囲第2項に記載
の薄膜半導体素子の形成法。
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