JPS6216512A - 半導体薄膜の製法 - Google Patents

半導体薄膜の製法

Info

Publication number
JPS6216512A
JPS6216512A JP15420785A JP15420785A JPS6216512A JP S6216512 A JPS6216512 A JP S6216512A JP 15420785 A JP15420785 A JP 15420785A JP 15420785 A JP15420785 A JP 15420785A JP S6216512 A JPS6216512 A JP S6216512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
thin film
substrate
silicon compound
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.)
Granted
Application number
JP15420785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0740552B2 (ja
Inventor
Nobuhiro Fukuda
福田 信弘
Sadao Kobayashi
貞雄 小林
Yoshinori Ashida
芦田 芳徳
Kunihiro Nagamine
永峰 邦浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP60154207A priority Critical patent/JPH0740552B2/ja
Publication of JPS6216512A publication Critical patent/JPS6216512A/ja
Publication of JPH0740552B2 publication Critical patent/JPH0740552B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体薄膜の製法に関し、特に光電特性に優れ
たシリコン系半導体薄膜の製法に関する。
〔背景技術〕
非晶質半導体薄膜は太陽電池、光センサ−、感光ドラム
、画像表示デバイス駆動回路等にその用途が開けており
、盛んに研究が進められている。
該薄膜の形成方法としてはグロー放電分解、熱分解、光
分解等が目的に応じて適宜用−・られている。
該薄膜から各種の用途に適する半導体装置を形成するに
際して、薄膜が形成される基体は、その本来の機能を維
持するために、出来るかぎり低温のような温和な条件下
に保持されることが望まれている。しかしながら該薄膜
の品質を良好に維持しようとすれば、従来技術において
は基体は少(とも300〜400℃の高温に維持されね
ばならないという矛盾した要請があった。
この問題を解決するために光分解法(光CVD法)が提
案されているが、やはり100〜300℃の比較的高温
にまで基体を加熱せねばならなかった。
現在性なわれている光CVD法は周知の如く低圧し 水銀ランプの253.7nmの光を水銀蒸気を用いる水
銀増感法が主流であり、また低圧水銀ランプの184.
9 nmの光を用いる直接分解法やレーザーによる分解
法も研究されている。
〔発明の目的〕
本発明はこれら従来の光分解法においてさらなる基体温
度の低温化をはかることである。
〔発明の開示〕
本発明の製法は原料ガスたるシリコン化合物の分解を実
質的に第1の光により行ない、基体上に薄膜を形成し、
且つ該薄膜の形成は該薄膜形成主面に第2の光を照射し
つつ行なうものである。本発明において有効に用いうる
第2の光は、光の照射のみでは薄膜が形成されないもの
である。いいいることを特徴とするものである。さらに
この第2の光は形成される薄膜や基体の両方あるいはい
ずれか一方において、必ず吸収されるものである。
膜の吸収係数は第2の光の波長により異るので、第2の
光の照射強度は用いる波長あるいは波長帯に応じて適宜
調節されることが好ましい。具体的予測を示すと第2の
光として10.6μm及び250nmの光を用いる場合
、堆積するシリコン1原子当り約103ケ以上及び数1
0ケ以上のフォトン数(光量子数)をそれぞれ供給する
ことにより基体温度の低温化をはかることができるもの
である。このことから薄膜の形成速度を増加する時には
、単位時間当りに必要なシリコン原子数を増加せねばな
らず当然のことながら第2の光の時間当り照射強度を増
加させる必要がある。
実施例に示すように第2の光の導入により基体温度が室
温においても、波長10.6μmの光を0.8W/cr
Iの照射によって、10’ s/cIrLを越える光導
重度及び106を越える光感度(=光導電度/暗導電度
)を有する高品質の水素化アモルファスシリコン膜(a
−8i:H膜)が得られた。基体が加熱されている場合
には、照射強度を適宜減じることにより本発明の効果を
達成することができる。
第2の光の波長は本発明において重要であるが、第2の
光としては必ずしも単色性の光を用いる必要はない。そ
れ故、レーザー光のように単色性にすぐれた光は勿論、
多色性の光、たとえば水銀ランプ、タングステンランプ
、ハロゲンライブ、希ガスランプ、水素放電管、重水素
放電管、水銀−希ガスランプ等も前述の条件を満たしさ
えすれば、有効に用いることができる。それぞれに利点
があり、たとえばレーザー光は単色性の他に、照射7オ
トン数を増加させる点において有用であり、一方他の光
は、大面積を一度に照射できる点においてすぐれている
本発明において使用するシリコン化合物とは、モノシラ
ン(Si)I、)、ジシラン(5i2He )、トリシ
ラン(Si3Hg )等のシリコン水素化物やモノフロ
ロシラン(SiH3F )、ジフロロシラン(5iH2
F2)、トリフロロシラン(SiHF3 )、  ヘキ
サフロロジシラン(5itFa )等の7ノ素化シラン
であり、特に好ましいシリコン化合物は低圧水銀ランプ
の波長184.9 nmの第1の光で直接分解されるジ
シラ/である。さらにジボラン(B2H6)やフォスフ
イン(PH3)等の不純物ガスをシリコン化合物と混合
することにより、導電型の異る半導体薄膜を形成するこ
とや、半導体接合の形成も可能である。これらシリコン
化合物等は単独あるいは混合して用いられる他、水素や
ヘリウム等のガスで希釈して用いることもできる。
本発明はシリコン化合物にとどまらずゲルマン(GeH
4)や四弗化ゲルマン(GeF4)等の他の原料ガスに
用いることも当業者にその置換は容易に推測されるもの
であり、均等物質(equivalents )として
本発明の範囲に含まれる。
本発明において使用する第1の光は、前述のシリコン化
合物に直接吸収されて、又は増感物質を介在させること
により、該化合物を分解することのできる光である。具
体的には、低圧水銀ランプの184.9 nmの光や水
銀増感法においては253.7nmの光に代表される。
また本発明において使用する基体としては、導電性や電
気絶縁性の材料が用いられる。具体的には、金属板、金
属箔、ガラス板、セラミックス板、高分子フィルム、半
導体材料は勿論、これらに導電体、半導体や絶縁体等の
薄膜があらかじめ形成されたものが有効に用いられる。
〔発明を実施するための好ましい形態〕つぎに本発明の
好ましい実施態様を記す。
可能な反応室の外部又は/及び内部に第2の光照射手段
を設備する。反応室内に半導体薄膜を形成すべき基体を
配設し、減圧下、室温又は百00℃以下の低温度に加熱
保持する。ついでシリコン化合物及び必要に応じて不純
物ガス、希釈ガスや水銀蒸気等を流量を制御しつつ導入
し第1の光を照射し光分解を行なう。この第1の光に重
畳して、第2の光で薄膜形成主面を照射し、半導体薄膜
を形成する。
本発明はたとえば第1図に示すような装置により実施で
きる。ここで、1は基体、9は第1の光の光源、20は
第2の光の光源である。
〔作用・効果〕
本発明により得られる半導体薄膜は光電特性にすぐれて
いることは先に述べた通りである。本発明の最大の効果
はプロセスの低温化の達成を可能にしたことであり、半
導体接合界面、半導体絶縁体界面、牛導体導電体界面等
種々の界面により構成される半導体装置たとえば太陽電
池や薄膜トランジスタ、感光体ドラム、イメージセンサ
−等の特性を大きく向上させる。これはプロセスの低温
化のために界面のダメージが減少するためであろうと考
えられる。
さらに従来の方法においては、特に連続生産の場合、薄
膜の形成に先立ち、まず基体を加熱しなければならず、
そのタイムラグが犬である。この解決のために予熱装置
を設置することさえも提案されているが、本発明の方法
によれば、かかる基体予熱の必要は全くなく、次々と新
しい基体上に即座に薄膜を形成し始めることができるの
で生産性は飛躍的に向上し、その工業的意義はきわめて
大きい。
〔実施例〕
第1図に示すように2種類の光を照射することのできる
光CVD装置」においてシリコン化合物としてジシラン
を用いて薄膜を形成した。ガラス製の基体1を基体保持
具2に配設し、真空排気手段に接続された排気孔3を通
して、反応室内圧力が1O−7Torr台になるように
排気した。30〜70℃に加熱された水銀溜4を経由し
てシリコン化合物たるジシランガスを反応室5ヘガス導
入手段6から導入し、反応室内圧力を2.5Torr又
は5Torr  に保持した。第2の光の光源2oから
波長10.6μmの光を照射手段7を介して光入射窓8
から導入し、基体1を照射するとともに、低圧水銀ラン
プ9を点灯し、第1の光を石英製の光入射窓10を通し
て照射し、光分解による膜形成を開始した。必要膜厚に
なった時点で、水銀ランプを消し、ついで第2の光の照
射を停止した。得られた薄膜の厚みを計測し、水銀ラン
プの照射時間で除して、平均の膜形成速度を求めた。さ
らにこの薄膜の導電度及び光学的バンドギャップ(Eg
 )を測定した。第2の光の照射強度を種々変更して得
られた結果を第1表に示した。
第1表にはまた、比較のために第2の光を照射せずに作
成した薄膜の特性もあわせて示した。
実施例からあきらかであるが第2の光の照射は平均の膜
形成速度をやや減少させる傾向にあり、第2の光はシリ
コン化合物の分解には実質的に寄与していないことが実
証された。しかしながら膜特性においては顕−な向上効
果が観察された。本実施例の如く、顕著な効果は比較例
と比べるまでもなく明白である。たとえば実施例2にお
いては0.8W/cIIという弱い光照射にもかかわら
ず、光導重度及び暗導電車はそれぞれ2.3 x 10
−3s/cm及び3.OX 10−”s /cIrLで
あり、この比で表わされるところの光感度は7.6X1
0’と極めて高い値を有する非晶質シリコン薄膜が基板
を特に加熱することな(得られることを示した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施のための装置の例を示す模模式図
である。図において 1・・・・基体、9・・・・第1の光の光源、20・・
・・第2の光の光源

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、シリコン化合物の分解を実質的に第1の光により行
    ない、基体上に薄膜を形成し、且つ該薄膜の形成は該薄
    膜形成主面に第2の光を照射しつつ行なわれることを特
    徴とする半導体薄膜の製法。 2、第2の光の照射のみでは薄膜が形成されないところ
    の第2の光を用いる特許請求の範囲第1項記載の半導体
    薄膜の製法。 3、形成される薄膜及び/又は基体により吸収される第
    2の光を用いる特許請求の範囲第1項記載の半導体薄膜
    の製法。 4、薄膜の形成速度に応じて第2の光の照射強度を変更
    する特許請求の範囲第1項記載の半導体薄膜の製法。
JP60154207A 1985-07-15 1985-07-15 半導体薄膜の製法 Expired - Lifetime JPH0740552B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60154207A JPH0740552B2 (ja) 1985-07-15 1985-07-15 半導体薄膜の製法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60154207A JPH0740552B2 (ja) 1985-07-15 1985-07-15 半導体薄膜の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6216512A true JPS6216512A (ja) 1987-01-24
JPH0740552B2 JPH0740552B2 (ja) 1995-05-01

Family

ID=15579181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60154207A Expired - Lifetime JPH0740552B2 (ja) 1985-07-15 1985-07-15 半導体薄膜の製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0740552B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6222420A (ja) * 1985-07-23 1987-01-30 Canon Inc 堆積膜形成装置
JP2008290479A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Kasei Kogyo Kk 建設機械のウェザーストリップの構造
JP2009535858A (ja) * 2006-05-01 2009-10-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Uv支援熱処理

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52120681A (en) * 1976-04-02 1977-10-11 Fujitsu Ltd Gas phase growth device
JPS58158914A (ja) * 1982-03-16 1983-09-21 Semiconductor Res Found 半導体製造装置
JPS5932122A (ja) * 1982-08-16 1984-02-21 Hitachi Ltd 表面改質装置
JPS59121915A (ja) * 1982-12-28 1984-07-14 Hitachi Ltd 気相成長装置
JPS6027121A (ja) * 1983-07-22 1985-02-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光cvd装置
JPS60121716A (ja) * 1983-12-06 1985-06-29 Toshiba Corp 光cvd法及び装置
JPS60195941A (ja) * 1984-03-19 1985-10-04 Hitachi Ltd 処理装置
JPS60198831A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 Nec Corp 薄膜形成装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52120681A (en) * 1976-04-02 1977-10-11 Fujitsu Ltd Gas phase growth device
JPS58158914A (ja) * 1982-03-16 1983-09-21 Semiconductor Res Found 半導体製造装置
JPS5932122A (ja) * 1982-08-16 1984-02-21 Hitachi Ltd 表面改質装置
JPS59121915A (ja) * 1982-12-28 1984-07-14 Hitachi Ltd 気相成長装置
JPS6027121A (ja) * 1983-07-22 1985-02-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光cvd装置
JPS60121716A (ja) * 1983-12-06 1985-06-29 Toshiba Corp 光cvd法及び装置
JPS60195941A (ja) * 1984-03-19 1985-10-04 Hitachi Ltd 処理装置
JPS60198831A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 Nec Corp 薄膜形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6222420A (ja) * 1985-07-23 1987-01-30 Canon Inc 堆積膜形成装置
JP2009535858A (ja) * 2006-05-01 2009-10-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Uv支援熱処理
JP2008290479A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Kasei Kogyo Kk 建設機械のウェザーストリップの構造

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0740552B2 (ja) 1995-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5214002A (en) Process for depositing a thermal CVD film of Si or Ge using a hydrogen post-treatment step and an optional hydrogen pre-treatment step
JPH06105691B2 (ja) 炭素添加非晶質シリコン薄膜の製造方法
US5178905A (en) Process for the formation of a functional deposited film by hydrogen radical-assisted cvd method utilizing hydrogen gas plasma in sheet-like state
JPS6216512A (ja) 半導体薄膜の製法
US5112647A (en) Apparatus for the preparation of a functional deposited film by means of photochemical vapor deposition process
JPH05144741A (ja) アモルフアスシリコン膜の形成方法
JP3084395B2 (ja) 半導体薄膜の堆積方法
JPS6216511A (ja) 半導体薄膜の製造方法
JPH0587171B2 (ja)
JPH0639702B2 (ja) 堆積膜形成法
JP2566963B2 (ja) 新規な薄膜物質
JPH0670970B2 (ja) 堆積膜形成方法
JPS62115710A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6223105A (ja) 半導体薄膜の製膜方法
JP2536836B2 (ja) 半導体薄膜
JPH0750682B2 (ja) 堆積膜形成方法
JPS6216580A (ja) 光電変換素子の製法
JPH05275354A (ja) シリコン薄膜の製造法
JPS61170573A (ja) 光cvd装置
JPH03229871A (ja) 絶縁膜の製造方法及びこの絶縁膜を使用する半導体装置の製造方法
JPH0645258A (ja) 非晶質半導体薄膜の製造装置
JPH0639701B2 (ja) 堆積膜形成法
JPH08504539A (ja) 半導体層及び絶縁層製造法
JPH09251958A (ja) 結晶性シリコン膜及びその製造方法
JPS6216510A (ja) 半導体薄膜の形成方法