JPS62224674A - 微結晶炭化珪素膜の製造方法 - Google Patents
微結晶炭化珪素膜の製造方法Info
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- JPS62224674A JPS62224674A JP6933686A JP6933686A JPS62224674A JP S62224674 A JPS62224674 A JP S62224674A JP 6933686 A JP6933686 A JP 6933686A JP 6933686 A JP6933686 A JP 6933686A JP S62224674 A JPS62224674 A JP S62224674A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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】
く技術分野〉
本発明は電子材料あるいは基板材料として有用な結晶構
造と非晶；質構造の混在する炭化珪素膜甑下微結晶炭化
珪素膜と称す）を得るための薄膜作製技術に関するもの
である。
造と非晶；質構造の混在する炭化珪素膜甑下微結晶炭化
珪素膜と称す）を得るための薄膜作製技術に関するもの
である。
く従来技術〉
水素化非晶質珪素膜（以下ａ−５ｉ：Ｈと記す）の電気
的性質を改善する即ち不純物添加によるドーピングの効
率を高めるもしくはキャリアの移動度を大きくするため
に結晶構造と非晶質構造の混在する珪素膜（微結晶珪素
膜）ｆ、利用することが提唱され、すでに太陽電池ある
いは薄膜トランジスタ等の電子デバイスへの応用が報告
されている。
的性質を改善する即ち不純物添加によるドーピングの効
率を高めるもしくはキャリアの移動度を大きくするため
に結晶構造と非晶質構造の混在する珪素膜（微結晶珪素
膜）ｆ、利用することが提唱され、すでに太陽電池ある
いは薄膜トランジスタ等の電子デバイスへの応用が報告
されている。
一方非晶質炭化珪素（ａ−５ｉＣ：Ｈ）はａ−５ｉ：Ｈ
よりもバンドギャップの大きな材料として注目を集めて
おり、太陽電池の窓材料などに応用されているが、一般
にａ−５ｔ：Ｈに比べて電気的性質の劣るものしか得ら
れておらず、従って、ａ−５ｉ： Ｈにとって代わるデ
バイス材料として利用する上で必要な素子特性の向上の
ためにはａ−５ｉＣ：Ｈの電気的性質を改善することが
重要な課題となる。
よりもバンドギャップの大きな材料として注目を集めて
おり、太陽電池の窓材料などに応用されているが、一般
にａ−５ｔ：Ｈに比べて電気的性質の劣るものしか得ら
れておらず、従って、ａ−５ｉ： Ｈにとって代わるデ
バイス材料として利用する上で必要な素子特性の向上の
ためにはａ−５ｉＣ：Ｈの電気的性質を改善することが
重要な課題となる。
このａ−５ｉＣ：Ｈに関しても、微結晶珪素膜と同様に
微結晶化に伴なう電気的性質の向上が期待されている。
微結晶化に伴なう電気的性質の向上が期待されている。
また炭化珪素材料の熱伝導性が大きいことを利用してこ
の材料’ｉＬｓ Ｉ基板として用いることも期待されて
いる０このような要望を満たすためにはこの材料の結晶
化技術の確立が必要と考えられる。
の材料’ｉＬｓ Ｉ基板として用いることも期待されて
いる０このような要望を満たすためにはこの材料の結晶
化技術の確立が必要と考えられる。
プラズマＣＶＤ法あるいはスパッタリング法による微結
晶炭化珪素膜作製に関する報告は数件あるが、いずれも
基板温度が５５０℃以上の条件で微結晶化することを報
告しているものであるｏしかしながら、実際の素子への
応用を考えると、５５０℃より低温で微結晶炭化珪素膜
を得るための膜作製技術を確立することが重要な課題と
して残されている。
晶炭化珪素膜作製に関する報告は数件あるが、いずれも
基板温度が５５０℃以上の条件で微結晶化することを報
告しているものであるｏしかしながら、実際の素子への
応用を考えると、５５０℃より低温で微結晶炭化珪素膜
を得るための膜作製技術を確立することが重要な課題と
して残されている。
〈発明の目的〉
本発明は上記現状に鑑み、プラズマＣＶＤ法、スパッタ
リング法あるいは熱ＣＶＤ法等によって炭化珪素膜を作
製する場合に、原料ガスを水素ガスにより希釈すること
によって微結晶炭化珪素膜を例えば基板温度４００℃以
下の低温でも得ることのできる微結晶炭化珪素膜の製造
方法を提供することを目的とするものである０ 〈実施例〉 以下、プラズマＣＶＤ法により微結晶炭化珪素膜を作製
する場合について本発明の１実施例を説明する。プラズ
マＣＶＤ法では原料ガスとして珪化物気体、炭化物気体
が用いられる。本実施例ではシラン（ＳｉＨ） とメ
タン（ＣＨ４）を原料ガスとして用いた場合の例を示す
。
リング法あるいは熱ＣＶＤ法等によって炭化珪素膜を作
製する場合に、原料ガスを水素ガスにより希釈すること
によって微結晶炭化珪素膜を例えば基板温度４００℃以
下の低温でも得ることのできる微結晶炭化珪素膜の製造
方法を提供することを目的とするものである０ 〈実施例〉 以下、プラズマＣＶＤ法により微結晶炭化珪素膜を作製
する場合について本発明の１実施例を説明する。プラズ
マＣＶＤ法では原料ガスとして珪化物気体、炭化物気体
が用いられる。本実施例ではシラン（ＳｉＨ） とメ
タン（ＣＨ４）を原料ガスとして用いた場合の例を示す
。
反応容器内にシラン、メタン及び水素から成る混合ガス
を導入し、グロー放電分解することにより、混合ガスが
相互に分解反応してガラス、石英、ステンレス等の基板
上に炭化珪素膜が成長する。
を導入し、グロー放電分解することにより、混合ガスが
相互に分解反応してガラス、石英、ステンレス等の基板
上に炭化珪素膜が成長する。
シラン、メタン、水素の各ガスは各々流量制御装置（マ
スフローコントローラー）を介して供給される。これら
の混合ガスは反応容器内へ供給され、反応容器からロー
タリーポンプを介しであるいはこれにメカニカルブース
ターポンプや油拡散ポンプを併用させて排気させる。
スフローコントローラー）を介して供給される。これら
の混合ガスは反応容器内へ供給され、反応容器からロー
タリーポンプを介しであるいはこれにメカニカルブース
ターポンプや油拡散ポンプを併用させて排気させる。
プラズマＣＶＤ法により炭化珪素膜を作製する場合のパ
ラメータには基板温度、ガス流量、ガス圧、投入高周波
電力等がある。ここで、膜質の水素希釈率（水素ガスに
対する原料ガスの割合）依存性を調べるため、以下の例
ではガス圧、投入高周波電力を各々２Ｔｏｒｒ、０．３
Ｗ／＋２の値に一定とした。基板温度は３５０℃から６
００℃まで変化させ各基板温度に対し、原料ガスと水素
ガスの流量を各々変化させて水素ガスに対する原料ガス
の割合を２から０．００２まで変化させた。９０〜１２
０分間の成長により約２０００〜５０００Ａの厚さの膜
を得た。得られた膜の炭素組成比（膜内の炭素原子数／
膜内の炭素と珪素の原子数の和）はオージェ電子分光法
により測定した。その結果いずれの膜も測定値はほぼ０
．５であった。また得られた膜の結晶性評価は反射電子
線回折法（ＲＨＥＥＤ）により行なった。添附図面は微
結晶炭化珪素膜が成長するための生成条件を示す説明図
である。ここで微結晶炭化珪素膜とは立方晶炭化珪素の
（＋１１）（２２０）（３１１）各面からの電子線回折
が得られたものである。基板温度が６００℃の条件では
水素ガスに対する原料ガスの割合に関係なく微結晶炭化
珪素膜が得られた。基板温度５００℃の条件では水素ガ
スに対する原料ガスの割合が２から０．１の範囲では得
られた膜は非晶質炭化珪素膜であった。それに対し水素
ガスに対する原料ガスの割合が０．０５以下の条件では
微結晶炭化珪素膜が得られｆＣｏさらに基板温度が３５
０℃の条件でも水素ガスに対する原料ガスの割合’ｉ０
．０１以下とすることによって微結晶炭化珪素膜が得ら
れることが判明した。
ラメータには基板温度、ガス流量、ガス圧、投入高周波
電力等がある。ここで、膜質の水素希釈率（水素ガスに
対する原料ガスの割合）依存性を調べるため、以下の例
ではガス圧、投入高周波電力を各々２Ｔｏｒｒ、０．３
Ｗ／＋２の値に一定とした。基板温度は３５０℃から６
００℃まで変化させ各基板温度に対し、原料ガスと水素
ガスの流量を各々変化させて水素ガスに対する原料ガス
の割合を２から０．００２まで変化させた。９０〜１２
０分間の成長により約２０００〜５０００Ａの厚さの膜
を得た。得られた膜の炭素組成比（膜内の炭素原子数／
膜内の炭素と珪素の原子数の和）はオージェ電子分光法
により測定した。その結果いずれの膜も測定値はほぼ０
．５であった。また得られた膜の結晶性評価は反射電子
線回折法（ＲＨＥＥＤ）により行なった。添附図面は微
結晶炭化珪素膜が成長するための生成条件を示す説明図
である。ここで微結晶炭化珪素膜とは立方晶炭化珪素の
（＋１１）（２２０）（３１１）各面からの電子線回折
が得られたものである。基板温度が６００℃の条件では
水素ガスに対する原料ガスの割合に関係なく微結晶炭化
珪素膜が得られた。基板温度５００℃の条件では水素ガ
スに対する原料ガスの割合が２から０．１の範囲では得
られた膜は非晶質炭化珪素膜であった。それに対し水素
ガスに対する原料ガスの割合が０．０５以下の条件では
微結晶炭化珪素膜が得られｆＣｏさらに基板温度が３５
０℃の条件でも水素ガスに対する原料ガスの割合’ｉ０
．０１以下とすることによって微結晶炭化珪素膜が得ら
れることが判明した。
このような水素ガスに対する原料ガスの割合を下げるこ
とによる微結晶炭化珪素膜成長の原因としては、水素原
子の働きにより炭素原子が周囲の原子と四配位結合で膜
構造に含まれ易くなシ、その結果炭素及び珪素原子が結
晶構造をとりながら配列するのに必要なエネルギーが低
下したことが考えられる。
とによる微結晶炭化珪素膜成長の原因としては、水素原
子の働きにより炭素原子が周囲の原子と四配位結合で膜
構造に含まれ易くなシ、その結果炭素及び珪素原子が結
晶構造をとりながら配列するのに必要なエネルギーが低
下したことが考えられる。
なお、上記実施例はプラズマＣＶＤ法を用いた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、スパッタリング法あるいは熱ＣＶＤ法その他の薄膜
形成技術を用いても良い。
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、スパッタリング法あるいは熱ＣＶＤ法その他の薄膜
形成技術を用いても良い。
また反応に供するガスは種々のシラン系ガスと炭以上詳
説した如く、本発明によれば微結晶炭化珪素膜を基板温
度４００℃以下の比較的低温で得ることができ電子材料
あるいは基板材料としての基礎素材とすることができる
。
説した如く、本発明によれば微結晶炭化珪素膜を基板温
度４００℃以下の比較的低温で得ることができ電子材料
あるいは基板材料としての基礎素材とすることができる
。
添付図面は水素ガスに対する原料ガスの割合及び基板温
度を変えた場合の微結晶炭化珪素膜成長条件を示す説明
図である。○印およびＸ印は得られた膜がそれぞれ微結
晶炭化珪素膜および非晶質炭化珪素膜であったことを示
す。
度を変えた場合の微結晶炭化珪素膜成長条件を示す説明
図である。○印およびＸ印は得られた膜がそれぞれ微結
晶炭化珪素膜および非晶質炭化珪素膜であったことを示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水素ガスによる原料ガスの希釈率が０．０５以下の
値となるように原料ガスの割合を薄く設定して前記希釈
率によって定まる５００℃以下の温度に設定された基板
上に結晶質構造と非晶質構造の混在した炭化珪素膜を堆
積させることを特徴とする微結晶炭化珪素膜の製造方法
。 ２、水素ガスによる原料ガスの希釈率を０．０１以下と
し、基板温度を３５０℃前後に設定した特許請求の範囲
第１項記載の微結晶炭化珪素膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6933686A JPS62224674A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 微結晶炭化珪素膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6933686A JPS62224674A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 微結晶炭化珪素膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224674A true JPS62224674A (ja) | 1987-10-02 |
| JPH0465145B2 JPH0465145B2 (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13399606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6933686A Granted JPS62224674A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 微結晶炭化珪素膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62224674A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119015A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Nippon Soken Inc | 炭化ケイ素半導体膜およびその製造方法 |
| EP0632145A2 (en) * | 1993-07-01 | 1995-01-04 | Dow Corning Corporation | Method of forming crystalline silicon carbide coatings |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP6933686A patent/JPS62224674A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119015A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Nippon Soken Inc | 炭化ケイ素半導体膜およびその製造方法 |
| EP0632145A2 (en) * | 1993-07-01 | 1995-01-04 | Dow Corning Corporation | Method of forming crystalline silicon carbide coatings |
| EP0632145A3 (en) * | 1993-07-01 | 1995-03-29 | Dow Corning | Process for forming coatings based on crystallized silicon carbide. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0465145B2 (ja) | 1992-10-19 |
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