JPS62163316A - Manufacture of semiconductor element - Google Patents

Manufacture of semiconductor element

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Publication number
JPS62163316A
JPS62163316A JP61004369A JP436986A JPS62163316A JP S62163316 A JPS62163316 A JP S62163316A JP 61004369 A JP61004369 A JP 61004369A JP 436986 A JP436986 A JP 436986A JP S62163316 A JPS62163316 A JP S62163316A
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JP
Japan
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gas
gaseous
deposited film
etching
layer
Prior art date
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Application number
JP61004369A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sakai
明 酒井
Masaaki Hirooka
広岡 政昭
Junichi Hanna
純一 半那
Isamu Shimizu
勇 清水
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Original Assignee
Canon Inc
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Priority to GB8630844A priority patent/GB2185758B/en
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Priority to US06/947,036 priority patent/US4842897A/en
Publication of JPS62163316A publication Critical patent/JPS62163316A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for masking on etching, and to simplify a process, in which a semiconductor layer and the like are patterned and isolated, by isolating a deposit film according to a desired pattern through etching by oxidation reaction of a substance constituting the deposit film and a gaseous halogen group oxidant. CONSTITUTION:A gaseous halogen group oxidant is introduced from a gas introducing port 302 and a gaseous source material through a solenoid valve from a gas introducing port 303 to a gas transport tube 301 having a multitubular structure. A deposit film is formed in a limited region in a base body fixed on a stage by the gaseous raw material and the halogen group oxidant discharged from a nozzle-shaped gas discharge opening for the gas transport tube 301. The flow rate of the gaseous raw material is reduced or stopped, and the deposit film is isolated through etching by the halogen group oxidant.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体性堆積膜を一層以上有する半導体素子
、たとえば電子写真用の像形成部材、光学的画像入力装
置用の光入力センサ、撮像デバイス、光起電力素子等の
製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to semiconductor devices having one or more semiconductor deposited films, such as image forming members for electrophotography, optical input sensors for optical image input devices, and image pickup devices. The present invention relates to a method for manufacturing devices, photovoltaic elements, etc.

〔従来技術およびその問題点〕[Prior art and its problems]

従来の半導体素子形成法における半導体層のエツチング
には、液相エツチング(ウェットエツチング)と気相エ
ツチング(ドライエツチング)とがある。
Etching of semiconductor layers in conventional semiconductor device forming methods includes liquid phase etching (wet etching) and vapor phase etching (dry etching).

液相エツチングは、半専体素子上の必要な部分をマスク
してエツチング溶液に浸たし、化学反応によってマスク
された以外の部分をエツチング除去するものである。し
かしながら、マスクの密着性が不十分であると、エツチ
ング’lfi ’7(lがしみ込んで不必要な部分まで
エツチングされてしまうという問題点を有してした。
Liquid phase etching involves masking the required portions of the semi-dedicated device, immersing it in an etching solution, and etching away the portions other than the masked portions through a chemical reaction. However, if the adhesion of the mask is insufficient, there is a problem in that the etching 'lfi'7 (l) penetrates and unnecessary parts are etched.

また、気相エツチングにはプラズマエツチングなどがあ
るが、特にプラズマエツチングとスバノクリング効果を
併用した方式は、反応性ガスの作用とスパッタリング作
用により、エラチングミ%沢比の制御や異方性エツチン
グ等が可能であるために、緻細加工用エツチング技術と
して現在主流となりつつある。
In addition, gas-phase etching includes plasma etching, and in particular, methods that combine plasma etching and the Subanokling effect enable control of the etching percentage and anisotropic etching through the action of reactive gas and sputtering action. Therefore, it is currently becoming the mainstream etching technology for fine processing.

しかしながら、気相エツチングにおいても、液相エツチ
ングと同様にマスキングが必要であり、半導体層等のパ
ターニングや分離を行う工程数が多くなり星産性が向上
せず、膜品質の管理も複雑となるという問題点を存して
いた。
However, masking is required in vapor phase etching as well as in liquid phase etching, and the number of steps for patterning and separation of semiconductor layers increases, which does not improve star productivity and complicates film quality control. There was a problem.

〔目 的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、上述した半導体膜形成法の欠点を除去
すると同時に、従来の形成方法によらない新規な半導体
素子の形成法を提供する。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-described semiconductor film forming method and at the same time provide a novel method for forming a semiconductor element that does not rely on conventional forming methods.

本発明の他の目的は、真空チャンバー内で成膜した半導
体層を真空チャンバーの外に出して大気に触れさせるこ
となく真空チャンバー内で該半導体層を分離する方法を
提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a method for separating a semiconductor layer formed within a vacuum chamber without taking the semiconductor layer out of the vacuum chamber and exposing it to the atmosphere.

更に本発明の別の目的は、量産面において、省工Z、ル
ギー化を計ると同時に、膜品質の管理を容易にするもの
である。
Another object of the present invention is to save labor and energy in terms of mass production, and at the same time facilitate control of film quality.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

従来の問題点を解決し、上記目的を達成するために、本
発明による半導体素子の製造方法は、少なくとも一層の
半導体性堆積膜を有する半導体素子の¥A遣方法におい
て、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存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
給源として前記堆積膜を形成し、続いて、前記気体状ハ
ロゲン系酸化剤又は前記気体状ハロゲン系酸化剤の割合
が前記気体状原料物質より大きい気体を前記堆積膜9の
限られた領域に接触させ、該堆積膜を構成する物質と前
記気体状ハロゲン系酸化剤の酸化反応によるエツチング
によって前記堆積膜を所望パターンで分離することを特
徴とする。
In order to solve the conventional problems and achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a method for manufacturing a semiconductor device having at least one layer of semiconductor deposited film, in which a gas for forming the deposited film is used. a gaseous halogen-based oxidizing agent having the property of oxidizing the raw material;
chemically generate a plurality of precursors including excited state precursors by introducing and contacting them into the reaction space, and using at least one of these precursors as a source of deposited film components. forming the deposited film, and then contacting a limited area of the deposited film 9 with the gaseous halogen-based oxidizing agent or a gas in which the proportion of the gaseous halogen-based oxidizing agent is larger than that of the gaseous source material; The method is characterized in that the deposited film is separated in a desired pattern by etching caused by an oxidation reaction between a substance constituting the deposited film and the gaseous halogen-based oxidizing agent.

「作 用〕 このように半導体素子を形成することで、上記エツチン
グの際のマスキングが不要となり、半導体層等のパター
ニングや分離を行う工程が簡略化され、量産面において
省エネルギー化を図ると同時に、膜品質の管理を容易に
することができる。
[Function] By forming the semiconductor element in this way, masking during the etching process described above becomes unnecessary, and the process of patterning and separating the semiconductor layer etc. is simplified, and at the same time, energy saving is achieved in terms of mass production. Membrane quality can be easily controlled.

また、堆積膜を形成するためのガスを用いてエツチング
を行うために、堆積膜を汚染することなくパターニング
や分離を行うことができ、膜質や堆積膜間の界面状態が
向上し、半導体素子の特性が向上する。
In addition, since etching is performed using a gas to form the deposited film, patterning and separation can be performed without contaminating the deposited film, improving film quality and the state of the interface between deposited films, improving the quality of semiconductor devices. Characteristics improve.

〔実施例) 1以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
[Example 1] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

(実施例1) pin型光起電力素子を本発明の第一実施により形成す
る。
Example 1 A pin-type photovoltaic device is formed according to a first implementation of the present invention.

まず、第1図は、本実施例に使用される堆積膜形成装置
の模式的構成図である。
First, FIG. 1 is a schematic diagram of a deposited film forming apparatus used in this example.

同図において、送りローラ1から操り出された基体8は
、p型層、i型層およびn型層を各々堆積させる堆積空
間6a、6b!3よび6Cを通過することでpin構造
が形成され、巻き取りローラ1′によって巻き取られる
In the same figure, the substrate 8 that has been pushed out from the feed roller 1 has deposition spaces 6a, 6b, in which a p-type layer, an i-type layer, and an n-type layer are deposited, respectively. 3 and 6C, a pin structure is formed and is wound up by a winding roller 1'.

堆積空間5a、5b、5cにはガス導入管2a。Gas introduction pipes 2a are provided in the deposition spaces 5a, 5b, and 5c.

2b、2cから気体状ハロゲン系酸化剤が、ガス導入管
3a、3b、3cから気体状原料物質がそれぞれ導入さ
れる。また、各堆積空間のガス放出ロア07a、707
b、707cは、放射状に点在する各ガス放出孔を有し
ている。
A gaseous halogen oxidizing agent is introduced from 2b and 2c, and a gaseous raw material is introduced from gas introduction pipes 3a, 3b and 3c, respectively. In addition, the gas release lowers 07a, 707 of each deposition space
b, 707c have gas release holes scattered radially.

また、これらのガス導入管のガス放出口に対向してヒー
タ5a、5b、5cが設けられ、基体8を所望温度に加
熱する。
Furthermore, heaters 5a, 5b, and 5c are provided opposite the gas discharge ports of these gas introduction pipes to heat the base 8 to a desired temperature.

このように、pin型の積層構造を不純物混入がな(、
連続的に形成でき、しかもプラズマ反応を介さないこと
で高品質で光電変換効率の高い光電変t!!!!層が得
られる。
In this way, the pin-type laminated structure is free from impurities (,
A photoelectric transformer that can be formed continuously and has high quality and high photoelectric conversion efficiency because it does not involve a plasma reaction! ! ! ! You get layers.

以下、本実施例を用いて光起電力素子を製造する方法を
具体的に説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing a photovoltaic device using this example will be specifically explained.

ます、堆積空間6aでは、ガス4人管3aから気体状原
料物質(1)eで3000ppm希釈されたPlhガス
20secmと5i)I4ガス305ccn+)が\ガ
ス導入管2aから気体状ハロゲン系酸化剤(F2ガスL
2sccm)が各々導入され、ステンレス製のシート状
基体8上にn型半導体層201を厚さ400人堆積され
た。
First, in the deposition space 6a, 20 sec of Plh gas diluted by 3000 ppm with the gaseous source material (1)e and 305 ccn+ of I4 gas) are supplied from the four-gas pipe 3a to the gaseous halogen oxidizer (5i) from the gas introduction pipe 2a. F2 gas L
2 sccm) were introduced, and an n-type semiconductor layer 201 was deposited to a thickness of 400 layers on a sheet-like substrate 8 made of stainless steel.

次に、堆積空間6bでは、ガス導入管3bからSiLガ
スを45secm、ガス塩入管2bからF2ガスを15
secm各々導入し、前記n型半導体層上に厚さ600
0人のi型土導体層202を堆積させた。
Next, in the deposition space 6b, SiL gas is supplied for 45 seconds from the gas introduction pipe 3b, and F2 gas is supplied for 15 seconds from the gas salt introduction pipe 2b.
sec each to a thickness of 600 sec on the n-type semiconductor layer.
An i-type soil conductor layer 202 was deposited.

次に、堆積空間6Cでは、ガス導入管3Cから1)eで
3000ppm希釈されたB2H6ガスを22secm
、 5il14ガスを25secmおよびC1)4ガス
を4 secm、ガス導入管2CからF2ガスが12S
CCm各々導入され、前記l型半導体層上に厚さ600
人のp型半導体層203を堆積させた。
Next, in the deposition space 6C, B2H6 gas diluted to 3000 ppm with 1) e is introduced from the gas introduction pipe 3C for 22 seconds.
, 5il14 gas for 25sec and C1)4 gas for 4sec, F2 gas from gas introduction pipe 2C for 12S
CCm is introduced onto the l-type semiconductor layer to a thickness of 600 mm.
A p-type semiconductor layer 203 was deposited.

なお、各半導体層を堆積させる際の基体8の温度は25
0°Cに維持された。
Note that the temperature of the base 8 when depositing each semiconductor layer is 25
It was maintained at 0°C.

続いて、真空蒸着法によりp型半導体層203上に厚さ
500人のSnO□層204を形成した。
Subsequently, a SnO□ layer 204 having a thickness of 500 layers was formed on the p-type semiconductor layer 203 by vacuum evaporation.

このようにして作製されたロール状に納まっている光起
電力素子を約12cmx l 2cmの正方形状に切り
出した。第2図はその斜視図である。
The thus produced photovoltaic device stored in the roll shape was cut into a square shape of approximately 12 cm x 1 2 cm. FIG. 2 is a perspective view thereof.

次に、このようにして切り出された正方形状の素子を所
望パターンで分離する工程を説明する。
Next, a process of separating the square elements thus cut out into a desired pattern will be described.

まず、第3図(A)は、堆積膜形成装置の要部を示す斜
視図、第3図は(B)はそのガス輸送管の模式的断面図
である。
First, FIG. 3(A) is a perspective view showing the main parts of the deposited film forming apparatus, and FIG. 3(B) is a schematic cross-sectional view of the gas transport pipe.

第3図(B)に示すような多重管+74造を有するガス
輸送管301には、ガス導入口302から気体状ハロゲ
ン系酸化剤が4人され、ガス?5人口303から電磁弁
304を介して気体状原料物質が導入される。そして、
ガス輸送管301のノズル状のガス吐出口から吐出した
気体状の原料物質およびハロゲン系酸化剤又はハロゲン
系酸化剤は、ステージ305上に固定された基体の限ら
れた領域に接触し、堆積膜の部分的な形成又は部分的な
エツチングを行う。
Four gaseous halogen-based oxidizers are introduced from the gas inlet 302 into the gas transport pipe 301 having a multi-pipe +74 construction as shown in FIG. 3(B). A gaseous raw material is introduced from the fifth population 303 via a solenoid valve 304 . and,
The gaseous source material and halogen-based oxidizing agent or halogen-based oxidizing agent discharged from the nozzle-shaped gas outlet of the gas transport pipe 301 come into contact with a limited area of the base fixed on the stage 305, and the deposited film is Perform partial formation or partial etching.

ガス輸送管301は、主走査レール306および副走査
レール307によって矢印Aおよび/又は矢印B方向に
移動可能°であり、ステージ305は、主走査レール3
08および副走査レール309によって矢印Cおよび/
又は矢印り方向に移動可能である。したがって、ガス輸
送管301はステージ305上の基体の任意の位置に移
動することができ、所望パターンの堆積膜の形成又は所
望パターンでのエツチングを行うことができる。
The gas transport pipe 301 is movable in the direction of arrow A and/or arrow B by the main scanning rail 306 and the sub-scanning rail 307, and the stage 305 is movable by the main scanning rail 306 and the sub-scanning rail 307.
08 and sub-scanning rail 309 to
Or it can move in the direction of the arrow. Therefore, the gas transport pipe 301 can be moved to any position on the substrate on the stage 305, and a deposited film can be formed in a desired pattern or etched in a desired pattern.

また、ステージ305上の基体は、ハロゲンランプ31
0によって加熱される。
Further, the base on the stage 305 has a halogen lamp 31
heated by 0.

このような装置を用いて、第2図に示す光起電力素子の
分離を行った。まず、光起電力素子をステージ305上
に固定し、電磁弁304を閉してS i I+ 4等の
気体状原料物質の供給を止め、20%希釈のF2ガスを
ガス輸送管301へ80secm供給して内圧をI T
orrに保持した。そして、ガス輸送管301を上述し
たようにステージ305に対して相対的に移動させ、光
起電力素子や部分的にエツチングして堆積膜等を分離し
た。第4図は、ガス輸送管301を格子状に走査させて
光起電力素子を格子状に完全に独立分離した状態を示す
光起電力素子の斜視図である。
Using such an apparatus, the photovoltaic element shown in FIG. 2 was separated. First, the photovoltaic element is fixed on the stage 305, the solenoid valve 304 is closed to stop the supply of gaseous raw materials such as S i I+ 4, and 20% diluted F2 gas is supplied to the gas transport pipe 301 for 80 seconds. to measure the internal pressure
It was held at orr. Then, the gas transport pipe 301 was moved relative to the stage 305 as described above, and the photovoltaic element and the deposited film were separated by etching. FIG. 4 is a perspective view of the photovoltaic device showing a state in which the gas transport pipe 301 is scanned in a grid pattern so that the photovoltaic devices are completely independently separated in a grid pattern.

このようにして作製した各光起電力素子は、十分に実用
となる光電変換率を示した。
Each of the photovoltaic devices produced in this way showed a photoelectric conversion rate sufficient for practical use.

なお、本実施例では第1図に示す堆積膜形成装置で堆積
膜を形成し、それを第3図に示す装置で分離したが、第
3図に示す装置は、すでに述べたように堆積膜形成にも
用いることができる。したがって、基体をステージ30
5に固定してガス輸送管301から気体状の原料物質お
よびハロゲン系酸化剤を放出して所望パターンの堆積膜
を形成し、その後気体状原料物質の流■を減少させるか
又は止めて、堆、債膜を分離してもよい。
In this example, a deposited film was formed using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1, and it was separated using the apparatus shown in FIG. 3, but the apparatus shown in FIG. It can also be used for forming. Therefore, the substrate is placed on stage 30.
5, the gaseous raw material and the halogen-based oxidizer are discharged from the gas transport pipe 301 to form a deposited film in a desired pattern, and then the flow of the gaseous raw material is reduced or stopped to complete the deposition process. , the membrane may be separated.

(実施例2) 実施例1と同様に、光起電力素子の作製について説明す
る。
(Example 2) Similarly to Example 1, the production of a photovoltaic device will be described.

光起電力素子の構成は第2図で示されたものと同様であ
るが、ステンレス製のハツチ状基体に以下のように前処
理を施した。即も、第5図に示4゛ような装置で、この
ステンレス製ハツチ状基体をフッ素ガスを用いて表面処
理を行った。
The structure of the photovoltaic device was similar to that shown in FIG. 2, but a hatch-shaped stainless steel substrate was pretreated as follows. Immediately, this stainless steel hatch-shaped substrate was surface-treated using fluorine gas using an apparatus as shown in FIG. 5.

装置について説明を加える。第5図において、501は
気体状原料物質導入管、502は気体状ハロゲン系酸化
剤導入管、503はチャンバー、50.4は真空排気用
バルブ、505は基体支持台、506は基体加熱用ヒー
ター、507は基体加熱用ヒーター電源、508は基体
温度モニター用熱雷対、509基体温度モニター、51
0ステンレス製ハツチ状基体。
Add a description of the device. In FIG. 5, 501 is a gaseous raw material introduction pipe, 502 is a gaseous halogen-based oxidant introduction pipe, 503 is a chamber, 50.4 is a vacuum exhaust valve, 505 is a substrate support, and 506 is a heater for heating the substrate. , 507 is a heater power source for heating the substrate, 508 is a thermal lightning pair for monitoring substrate temperature, 509 is a substrate temperature monitor, 51
0 Stainless steel hatch-shaped base.

本実施例では気体状原料物質導入管501は使用せず、
気体状ハロゲン系酸化剤厚入管502よりlle希釈5
000ppmのフッ素ガス20sccmを導入し、真空
排気バルブ504を調節し、チャンバー503内の圧力
を100mTorrに設定した。基体の温度は250°
C一定であった。この状態で5分間放置し、ステンレス
製ハツチ状基体510の表面をエツチングさせた。この
目的は、基体510の表面を洗/7トするとともに荒す
ことによって光起電力素子にテクスチャー効果、すなわ
ち光吸収の効率向上をもたらずためである。
In this embodiment, the gaseous raw material introduction pipe 501 is not used.
Gaseous halogen-based oxidizer thickness from inlet pipe 502 lle dilution 5
000 ppm fluorine gas was introduced at 20 sccm, the evacuation valve 504 was adjusted, and the pressure inside the chamber 503 was set to 100 mTorr. Base temperature is 250°
C was constant. This state was left for 5 minutes to etch the surface of the stainless steel hatch-shaped substrate 510. The purpose of this is to wash/7 roughen the surface of the substrate 510 so that the photovoltaic element does not have a texture effect, that is, an improvement in the efficiency of light absorption.

第6図(A)は、このようにして表面がエツチングされ
た基体510の模式的断面図である。
FIG. 6(A) is a schematic cross-sectional view of a substrate 510 whose surface has been etched in this manner.

このようなr+i処理を行った後、実施例1で示したも
のと同様のカス腫をガス導入管501および502から
導入して、基体510上に厚さ500人のn型非晶質シ
リコ7層201、厚さ5000人のi型非晶質シリコン
層202、厚さ500人のn型非晶質シリコ7層203
を積層し、さらに透明電極としてのSnO□層204を
約300人形成した。第6図(B)は、この光起電力素
子の模式的断面図である。
After performing such an r+i treatment, a tumor similar to that shown in Example 1 is introduced through the gas introduction pipes 501 and 502, and an n-type amorphous silica 7 with a thickness of 500 mm is deposited on the substrate 510. layer 201, i-type amorphous silicon layer 202 with a thickness of 5000 nm, and 7 layers of n-type amorphous silicon 203 with a thickness of 500 nm.
Then, approximately 300 people formed a SnO□ layer 204 as a transparent electrode. FIG. 6(B) is a schematic cross-sectional view of this photovoltaic element.

このバッチ状光起電力素子を本発明の(実施例1)と同
様にして第3図に示す位置に設置し、(実施例1)と同
様の操作を繰り返すことにより、第4図に示すように格
子状に分離することが出来た。尚、この分離された光起
電ノコ素子の1つを取り出し、光源にAM−1を用いて
これに照射したところ、実用になる光起電力素子である
ことがわかった。
This batch photovoltaic device was installed in the position shown in FIG. 3 in the same manner as in (Example 1) of the present invention, and by repeating the same operation as in (Example 1), the photovoltaic device as shown in FIG. 4 was obtained. It was possible to separate them into a grid pattern. When one of the separated photovoltaic saw elements was taken out and irradiated with AM-1 as a light source, it was found that it was a practical photovoltaic element.

(実施例3) 第7図に示す堆積膜形成装置を用いて、次のように本発
明の第三実施Hにより光センサを作製した。
(Example 3) Using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 7, an optical sensor was produced according to the third embodiment H of the present invention as follows.

第8図は、本実施例により作製された光センサーの概略
的構成図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of the optical sensor manufactured according to this example.

まず、基体支持台712上にガラス基板827を載置し
、ガス導入管71)のガス放出口と基板827との距離
を3.4cm、基板温度を250°Cにそれぞれ設定し
た。続いて、ボンベ706に充填されているF2ガスを
流’ff 3 secm、ボンへ707に充填されてい
るtieガスを’/R”fk 40 sccmでガス導
入管71)より真空チャンバー720内に導入した。
First, a glass substrate 827 was placed on the substrate support 712, the distance between the gas discharge port of the gas introduction tube 71) and the substrate 827 was set to 3.4 cm, and the substrate temperature was set to 250°C. Subsequently, the F2 gas filled in the cylinder 706 was flowed at a rate of 'ff 3 sec, and the TIE gas filled in the cylinder 707 was introduced into the vacuum chamber 720 through the gas introduction pipe 71) at a rate of '/R'' fk 40 sccm. did.

このとき、真空チャン八−720内の圧力を真空バルブ
719の開閉度を調整して800mTorrにした。
At this time, the pressure inside the vacuum chamber 720 was adjusted to 800 mTorr by adjusting the opening/closing degree of the vacuum valve 719.

このままの状態で30分間保持し、ガラス基板8270
表面をエツチングした。
Hold this state for 30 minutes, and then remove the glass substrate 8270.
The surface was etched.

次にボンへ701に充填されている5i)I4ガスを流
’1)30 secmでガス導入管709より真空チャ
ンハーフ20内に導入した。
Next, 5i) I4 gas filled in the cylinder 701 was introduced into the vacuum chamber half 20 through the gas introduction pipe 709 at a flow rate of 30 sec.

この状態で45分間ガスを流したところ、前記ガラス基
+Fj、827の表面にa−5::II:F膜826が
堆積した。得られたa−5i:II:F膜826を膜厚
が均一な部分を中心として第3図に示すステージ305
に固定した。そして、(実施例1)と同様にして、所望
の形状にこのa−3i:tl:F膜826を分離形式さ
せた後、第8図に示すように、真空蒸着によりAl電極
824および825を形成し、光センサーを作製した。
When gas was allowed to flow in this state for 45 minutes, an a-5::II:F film 826 was deposited on the surface of the glass base +Fj, 827. The obtained a-5i:II:F film 826 is placed on a stage 305 shown in FIG.
Fixed. After separating the a-3i:tl:F film 826 into a desired shape in the same manner as in Example 1, as shown in FIG. and fabricated an optical sensor.

該光センナ−に1le−Ne レーザーを光源する波長
6328人、発光強度0 、5mWの単色光を照射した
ところ、暗専電率2. OXl0−”Ω″1cm−1、
光導電率3.5 X 10−6Ω−I Cm −1、の
特性をもつことが6育J忍された。
When the optical sensor was irradiated with monochromatic light from a 1le-Ne laser with a wavelength of 6,328 people and an emission intensity of 0 and 5 mW, the dark power ratio was 2. OXl0−”Ω”1cm−1,
It has been shown to have a photoconductivity of 3.5×10 −6 Ω−I Cm −1 for 6 years.

(実施例4) 第7図に示す堆積膜形成装置を用い、本発明による第4
実施例によって薄膜トランジスタ(以下TPTとする。
(Example 4) Using the deposited film forming apparatus shown in FIG.
In some embodiments, a thin film transistor (hereinafter referred to as TPT) is used.

)を作製した。第9図は、そのTPTの概略的構成図で
ある。
) was created. FIG. 9 is a schematic diagram of the TPT.

まず、基体支持台712上にガラス基板934を載置し
、ガス導入管71)のガス放出口と基板934との距離
を3cm、基板温度420 ’Cにそれぞれ設定した。
First, a glass substrate 934 was placed on the substrate support 712, and the distance between the gas discharge port of the gas introduction pipe 71) and the substrate 934 was set to 3 cm, and the substrate temperature was set to 420'C.

続いて、ボンへ706に充填されているFzガスを流星
3 secm、ボンベ707に充填されているlieガ
スを流量4 Q sccmでガス導入管71)より真空
チャンハーフ20内に導入した。
Subsequently, the Fz gas filled in the cylinder 706 was introduced into the vacuum chamber half 20 at a flow rate of 3 seconds, and the Lie gas filled in the cylinder 707 was introduced into the vacuum chamber half 20 at a flow rate of 4 Q sccm.

このとき、真空チャンハーフ20内の圧力を真空バルブ
719の開閉度を31)整して800mTorrにした
At this time, the pressure inside the vacuum chamber half 20 was adjusted to 800 mTorr by adjusting the opening/closing degree of the vacuum valve 719 (31).

このままの状態で20分間保持し、ガラス基板934の
表面をエツチングした。
This state was maintained for 20 minutes, and the surface of the glass substrate 934 was etched.

次にボンへ701に充填されているSiH4ガスを?A
”120 secmでガス導入管709より真空チャン
ハーフ20内に導入した。
Next, what about the SiH4 gas filled in the cylinder 701? A
The gas was introduced into the vacuum chamber half 20 from the gas introduction pipe 709 at a rate of 120 seconds.

この状態で1時間ガスを流したところ、前記ガラス基板
934上に多結晶Si:H:F膜933が堆積した。
When gas was allowed to flow in this state for one hour, a polycrystalline Si:H:F film 933 was deposited on the glass substrate 934.

この多結晶S i : II : F膜933を膜厚が
均一な部分を中心として第3図に示すステージ305に
固定し、(実施例1)と同様にして所望のパターンで分
離した。
This polycrystalline S i:II:F film 933 was fixed on the stage 305 shown in FIG. 3 centering around the part where the film thickness was uniform, and separated into a desired pattern in the same manner as in Example 1.

オーミック接触を得るためのn゛層932を形成し、更
にその上に窒化シリコン等のゲート絶縁層931を厚さ
0.3μm形成した。そして、n°層932上の絶縁層
931に形成したコンタクトホールを通してソース電極
928およびドレイン電極930を形成し、多結晶Si
:tl:F膜933に絶縁層931を介して対向するよ
うにゲート電極929を形成した。
An n layer 932 was formed to obtain ohmic contact, and a gate insulating layer 931 made of silicon nitride or the like was formed thereon to a thickness of 0.3 μm. Then, a source electrode 928 and a drain electrode 930 are formed through the contact holes formed in the insulating layer 931 on the n° layer 932, and the polycrystalline Si
A gate electrode 929 was formed to face the :tl:F film 933 with an insulating layer 931 in between.

このように、本発明を利用して作製されたTPTは、良
質の半導体層を有するために0N10FF抵抗比の良い
優れた電気的特性を示した。
As described above, the TPT manufactured using the present invention exhibited excellent electrical characteristics with a good 0N10FF resistance ratio because it had a high-quality semiconductor layer.

(実施例5) 第10図は、本発明の第5実施例により作製された電子
写真用の光導電部材の概略的構成図である。なお、作製
には、第7図に示す堆積膜形成装置を用いた。
(Example 5) FIG. 10 is a schematic diagram of a photoconductive member for electrophotography manufactured according to a fifth example of the present invention. Note that a deposited film forming apparatus shown in FIG. 7 was used for fabrication.

第10図において、ステンレス製の基板1001上には
、a−3i:Ge:O:H:F:Bの非晶質層1002
、p型a−5i:0:If:F:Bの非晶質層1003
、光導電性を存するa−SiJ:Fの非晶質層1004
、および表面保護層であるa−5i:C:H:Fの非晶
質層1005が形成されている。
In FIG. 10, an a-3i:Ge:O:H:F:B amorphous layer 1002 is on a stainless steel substrate 1001.
, p-type a-5i:0:If:F:B amorphous layer 1003
, amorphous layer 1004 of a-SiJ:F exhibiting photoconductivity
, and an a-5i:C:H:F amorphous layer 1005 which is a surface protective layer.

まず、基体支持台712上にステンレス基板1001を
載置し、ガス導入管71)のガス放出口と基板1001
との距離を3 c+n’、基板温度を250℃に設定し
た。
First, the stainless steel substrate 1001 is placed on the base support 712, and the gas outlet of the gas introduction pipe 71) and the substrate 1001 are placed on the substrate support 712.
The distance from the substrate was set to 3c+n', and the substrate temperature was set to 250°C.

次に、ボンベ706に充填されているF2ガスを流量3
Qsccm、ボンベ707に充填されているIleガス
を流ffi 50 secmでガス導入管71)より真
空チャンバー720内に導入した。このとき、真空チャ
ンバー720内の圧力を真空バルブ719の開閉度を調
整して300mTorrにした。このままの状態で15
分間保持し、前記基板1001の表面をエツチングし、
該基板1001の表面の洗浄及び平滑化を行った。
Next, the F2 gas filled in the cylinder 706 is added at a flow rate of 3
Qsccm, He gas filled in the cylinder 707 was introduced into the vacuum chamber 720 through the gas introduction pipe 71) at a flow rate ffi 50 sec. At this time, the pressure inside the vacuum chamber 720 was adjusted to 300 mTorr by adjusting the opening/closing degree of the vacuum valve 719. 15 in this state
to etch the surface of the substrate 1001,
The surface of the substrate 1001 was cleaned and smoothed.

次に、ボンベ708に充填されている0□ガスを流量1
0 secmでガス導入管71)より真空チャンハーフ
20内に導入し、ボンベ701に充填されているSiH
4ガスを流m 50 sccm、ボンベ702に充填さ
れているGe1)4ガスを流量15 secmでガス導
入管709より真空チャンバー720内に導入し、ボン
へ703に充填されているII2で1%に希釈されたB
21)6ガス(「以下BZI+6/1)□」と表わす。
Next, the 0□ gas filled in the cylinder 708 is added at a flow rate of 1
The SiH gas filled in the cylinder 701 is introduced into the vacuum chamber half 20 from the gas introduction pipe 71) at 0 sec.
4 gas is introduced into the vacuum chamber 720 from the gas introduction pipe 709 at a flow rate of 15 seconds, and the Ge1) 4 gas filled in the cylinder 702 is introduced into the vacuum chamber 720 at a flow rate of 15 seconds, and the gas is reduced to 1% with the II2 filled in the cylinder 703. diluted B
21) 6 gas (hereinafter referred to as BZI+6/1)□.

)を流’Yt 10 secmで真空チャンバー720
内に導入し、I7□ガス及びIleガスの流量は変化さ
せずに真空チャンバー720内の圧力を300mTor
rに維持した。
) in a vacuum chamber 720 with a flow rate of Yt 10 sec.
The pressure inside the vacuum chamber 720 was set to 300 mTorr without changing the flow rates of I7□ gas and He gas.
maintained at r.

このままの状態で10分間保持し、前記基板1001上
に膜厚1μmのa−5i:Ge:0:H:F:Bからな
る非晶質層1002を形成した。
This state was maintained for 10 minutes, and an amorphous layer 1002 made of a-5i:Ge:0:H:F:B having a thickness of 1 μm was formed on the substrate 1001.

以下、第1表に示す成膜条件にて、前記a−Si:0:
 II : F : Bから成る厚さ0.5 p mの
非晶質層1003、a−Si:II:Fから成る厚さ1
8μmの非晶質1)004、a−3i:C:It:Fか
ら成る厚さ0.4pmの非晶質層1005を順次形成し
、前記電子写真用光導電部材を作製した。尚、C2II
 4ガスはボンベ704に充填されたものをガス導入管
 710より真空チャンバー720内に導入した。
Hereinafter, under the film forming conditions shown in Table 1, the a-Si:0:
0.5 pm thick amorphous layer 1003 made of II:F:B, 1003 thick made of a-Si:II:F
A 0.4 pm thick amorphous layer 1005 made of 8 μm amorphous 1)004, a-3i:C:It:F was sequentially formed to produce the photoconductive member for electrophotography. Furthermore, C2II
The four gases filled in a cylinder 704 were introduced into a vacuum chamber 720 through a gas introduction pipe 710.

このようにして作製された光導電部材を第3図に示すス
テージ305に固定して端を取り除き、完成した。
The photoconductive member thus produced was fixed to a stage 305 shown in FIG. 3, and the ends were removed to complete the process.

以上の様にして得られた電子写真用光電部材について画
像特性評価を行ったところ、電位ムラば±5■、画像欠
陥の数は初期9 (Ill、5万枚耐久試験後1)個、
15万枚耐久試験後15個であり、実用に耐え得る十分
な性能を有していた。
When image characteristics were evaluated for the photoelectric member for electrophotography obtained as described above, the potential unevenness was ±5■, the number of image defects was initially 9 (Ill, 1 after 50,000 sheets durability test),
After the 150,000 sheet durability test, the number of sheets was 15, indicating sufficient performance for practical use.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように、本発明による半、!ル体素
子の製造方法は、生産性、量産性に優れ、高品質で電気
的、光学的、半可体的等の物理特性に優れた堆積膜を簡
便に形成することができるとともに、堆積膜を所望パタ
ーンで分離できるために、エツチングの際のマスキング
が不要となり、半扉体層等のバターニングや分離を行う
工程が簡略化され、量産面において省エネルギー化を図
ると同時に、膜品質の管理を容易にすることができる。
As explained in detail above, the present invention is semi-! The manufacturing method of the aluminum element has excellent productivity and mass production, and can easily form a deposited film with high quality and excellent physical properties such as electrical, optical, and semi-solid properties. Since it is possible to separate the film in a desired pattern, masking during etching is no longer necessary, and the process of patterning and separating the half-gate layer is simplified, which saves energy in mass production and also improves film quality control. can be facilitated.

また、堆積膜を形成するためのガスを用いてエツチング
を行うために、堆積膜を汚染することなくバターニング
や分離を行うことができ、膜質や堆積膜間の界面状態が
向上し、半導体素子の特性が向上する。
In addition, since etching is performed using a gas to form the deposited film, it is possible to perform buttering and separation without contaminating the deposited film, improving film quality and the interface state between the deposited films, and improving semiconductor devices. characteristics are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、堆積膜形成装置の第−例の模式的構成図、 第2図は、切り出された光起電力素子の斜視図、第3図
(A)は、堆積膜形成装置の第2例の要部を示す斜視図
、第3図(B)はそのガス輸送管の模式的断面図、 第4図は、格子状に分離された光起電力素子の斜視図、 第5図は、堆積膜形成装置の第3例の模式的構成図、 第6図(A)は、表面エツチングされた基体の模式的断
面図、第6図(B)は光起電力素子の模式的断面図、 第7図は、堆積膜形成装置の第4例を示す模式第8図は
、光センサの概略的構成図、 第9図はTPTの概略的構成図、 第10図は、電子写真用光電部材の概略的構成図である
。 301・・・ガス輸送管、302・・・気体状ハロゲン
系酸化剤専入管、303・・・気体状原料物質導入管、
304・・・電磁弁、305・・・ステージ、306゜
308・・・主走査レール、307,309・・・副走
査レール、31O・・・ハロゲンラン’7’、201・
・・n型半導体層、202・・・i型半導体層、203
・・・p型半導体層、204−3nO2層、826−a
−5i:it:Fli、827・・・ガラス基板、92
8・・・ソース電極、929・・・ゲート電極、930
・・・トレイン電極、931・・・ゲート絶縁層、93
2・・・n′層、933・・・多結晶Si:Il:F層
、934・・・ガラス基板、1001・・・ステンレス
基板、1002−a−5i:Ge:0:lI:F:8層
、1003− p型a−3i:0:It:F:8層、1
00i・・a−5il(:F層3.1005・”a−5
i:C:it:F層。 代理人 弁理士 山 下 穣 平 第3図(B) ↓ 導 第4図 第5図 第6図 (A) で。 デ (B) 7oニー γOB ′O8; o7 刃・ )8C )8f− )7f 第8図 第9図 第1Q図 3・15 r−糸ダ己   ネ山   j[冊   、脣閉和6+
f1:  3JI281) 1旨1)1長′IX′  宇賀道部 殿1゛l<ヂ1の
表示 特願昭61〜4369号 2、 発明の名称 了導体素子の製造方法 3  補tI:をする者 ・1)件との関係   特許出願人 名  称 (100)キャノン株式会社4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁[1)3番1号虎)門40
森ヒル明1ii1)書及び図面の浄、!J−7びに委任
状6  補正の内容
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first example of the deposited film forming apparatus, FIG. 2 is a perspective view of a cut out photovoltaic element, and FIG. 3(A) is a second example of the deposited film forming apparatus. FIG. 3(B) is a schematic cross-sectional view of the gas transport pipe, FIG. 4 is a perspective view of photovoltaic elements separated into a grid, and FIG. 5 is a perspective view showing the main parts of the example. A schematic block diagram of a third example of a deposited film forming apparatus; FIG. 6(A) is a schematic cross-sectional view of a substrate whose surface has been etched; FIG. 6(B) is a schematic cross-sectional view of a photovoltaic element; FIG. 7 is a schematic diagram showing a fourth example of a deposited film forming apparatus. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an optical sensor. FIG. 9 is a schematic diagram of a TPT. FIG. 10 is a photoelectric member for electrophotography. FIG. 301... Gas transport pipe, 302... Gaseous halogen-based oxidant dedicated pipe, 303... Gaseous raw material introduction pipe,
304... Solenoid valve, 305... Stage, 306° 308... Main scanning rail, 307, 309... Sub-scanning rail, 31O... Halogen run '7', 201...
. . . n-type semiconductor layer, 202 . . . i-type semiconductor layer, 203
... p-type semiconductor layer, 204-3nO2 layer, 826-a
-5i:it:Fli, 827...Glass substrate, 92
8... Source electrode, 929... Gate electrode, 930
... Train electrode, 931 ... Gate insulating layer, 93
2...n' layer, 933...Polycrystalline Si:Il:F layer, 934...Glass substrate, 1001...Stainless steel substrate, 1002-a-5i:Ge:0:lI:F:8 layer, 1003- p-type a-3i:0:It:F:8 layer, 1
00i・・a-5il(:F layer 3.1005・”a-5
i:C:it:F layer. Agent Patent Attorney Jo Taira Yamashita Figure 3 (B) ↓ Guide Figure 4 Figure 5 Figure 6 (A). De(B) 7o knee γOB 'O8; o7 Blade・ )8C )8f- )7f
f1: 3JI281) 1 Purport 1) 1 Length 'IX' Michibu Uga Patent Application No. 1981-4369 2 Title of Invention Method for Manufacturing Conductor Element 3 Supplementary tI:・Relationship to 1) Patent applicant name (100) Canon Co., Ltd. 4, agent address 40 Toranomon 5-cho [1) 3-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo
Mori Hill Akira 1ii1) The purity of calligraphy and drawings! J-7 and power of attorney 6 Contents of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも一層の半導体性堆積膜を有する半導体
素子の製造方法において、 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
として前記堆積膜を形成し、 続いて、前記気体状ハロゲン系酸化剤又は前記気体状ハ
ロゲン系酸化剤の割合が前記気体状原料物質より大きい
気体を前記堆積膜の限られた領域に接触させ、該堆積膜
を構成する物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤の酸化反
応によるエッチングによって前記堆積膜を所望パターン
で分離することを特徴とする半導体素子の製造方法。
(1) A method for manufacturing a semiconductor element having at least one layer of a semiconductor deposited film, comprising: a gaseous raw material for forming the deposited film; and a gaseous halogen-based oxidizing agent having the property of oxidizing the raw material. chemically producing a plurality of precursors, including excited state precursors, by introducing and contacting them into the reaction space, and using at least one of the precursors as a source of the deposited film component. forming a deposited film, and then contacting a limited area of the deposited film with the gaseous halogen-based oxidizing agent or a gas in which the proportion of the gaseous halogen-based oxidizing agent is larger than that of the gaseous source material; 1. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the deposited film is separated in a desired pattern by etching caused by an oxidation reaction between a substance constituting the film and the gaseous halogen-based oxidizing agent.
JP61004369A 1985-12-28 1986-01-14 Manufacture of semiconductor element Pending JPS62163316A (en)

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FR868618274A FR2592396B1 (en) 1985-12-28 1986-12-29 PROCESS FOR FORMING A DEPOSITED FILM.
DE19863644655 DE3644655A1 (en) 1985-12-28 1986-12-29 METHOD FOR FORMING A DEPOSITED FILM
US06/947,036 US4842897A (en) 1985-12-28 1986-12-29 Method for forming deposited film

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531487A (en) * 2000-04-18 2003-10-21 イー−インク コーポレイション Process for manufacturing thin film transistor

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