JPS63119520A - 非晶質シリコン合金堆積法及び装置 - Google Patents
非晶質シリコン合金堆積法及び装置Info
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- JPS63119520A JPS63119520A JP26533986A JP26533986A JPS63119520A JP S63119520 A JPS63119520 A JP S63119520A JP 26533986 A JP26533986 A JP 26533986A JP 26533986 A JP26533986 A JP 26533986A JP S63119520 A JPS63119520 A JP S63119520A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Chemical 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】
〔産業上の利用分計〕
本発明は、水素化シリコン、水素化シリコンゲルマニウ
ム、水素化シリコンカーバイド、水素化シリコンナイト
ライド等のシリコン合金の非晶質膜の製造方法およびそ
の装置に関し、特に良質の非晶質シリコン合金膜を高速
で製造するのに適したグロー放電プラズマＣＶＤ法およ
びその装置に関する。
ム、水素化シリコンカーバイド、水素化シリコンナイト
ライド等のシリコン合金の非晶質膜の製造方法およびそ
の装置に関し、特に良質の非晶質シリコン合金膜を高速
で製造するのに適したグロー放電プラズマＣＶＤ法およ
びその装置に関する。
従来、ＳｉＨ４等の原料ガスを反応室内に導入し、高周
波電源により発生させたグロー放電を用いて分解させて
、電極上に設けた基板上に非晶質シリコン合金膜を製造
する方法および装置が知られている。
波電源により発生させたグロー放電を用いて分解させて
、電極上に設けた基板上に非晶質シリコン合金膜を製造
する方法および装置が知られている。
前記従来のグロー放電プラズマＣ１ＶＤ法の成膜速度の
向上法として、以下の２つの手段が考えられて来た。ま
ず初めは放電電圧を大きくしてプラズマ中のガス分解に
寄与する高エネルギー電子の数を増やす方法であり、第
２には、ガス圧力を高くして分解に寄与する原料ガスの
濃度を上げる方法である。上記どちらかの方法あるいは
両方法を同時に適用しても成膜速度の向上を計ることが
できる０ しかしながら、上記−つの方法により作成した非晶質シ
リコン薄膜は光電特性が悪く、又ピンホールや異常成長
等の膜欠陥が多く、作成しようとするデバイスの歩留お
よび性能を低下させる原因となっていた。又非晶質シリ
コン薄膜製造に供って多量の粉末が発生するため粉末除
去の操作が必要となり、装置の稼動率が思うように上げ
られないという問題点−があった。
向上法として、以下の２つの手段が考えられて来た。ま
ず初めは放電電圧を大きくしてプラズマ中のガス分解に
寄与する高エネルギー電子の数を増やす方法であり、第
２には、ガス圧力を高くして分解に寄与する原料ガスの
濃度を上げる方法である。上記どちらかの方法あるいは
両方法を同時に適用しても成膜速度の向上を計ることが
できる０ しかしながら、上記−つの方法により作成した非晶質シ
リコン薄膜は光電特性が悪く、又ピンホールや異常成長
等の膜欠陥が多く、作成しようとするデバイスの歩留お
よび性能を低下させる原因となっていた。又非晶質シリ
コン薄膜製造に供って多量の粉末が発生するため粉末除
去の操作が必要となり、装置の稼動率が思うように上げ
られないという問題点−があった。
本発明は上記問題点を解決するために、反応室内へ導入
された原料ガスを反応室内の基板側電極および放電電力
供給側！！極の間に生じたグロー放電により反応させて
基板側電極上に設けられた基板上に非晶質シリコン合金
を堆積させる非晶質シリコン合金の堆積法において、放
電電力供給側電極および／または放１！電力供給側電極
近傍を加熱している。
された原料ガスを反応室内の基板側電極および放電電力
供給側！！極の間に生じたグロー放電により反応させて
基板側電極上に設けられた基板上に非晶質シリコン合金
を堆積させる非晶質シリコン合金の堆積法において、放
電電力供給側電極および／または放１！電力供給側電極
近傍を加熱している。
上記方法は、例えば原料ガス導入口ならびに排気口なら
びにグロー放電を生じしめる基板保持側電極および放電
電力供給側電極ならびに任意により放電電力供給側電極
の周りに設けられたアースシールドとを備えた非晶質シ
リコン合金堆積装置の放電電力供給側電極および／また
はアースシールドの内部にヒーターを設け、該ヒーター
を加熱することにより実施することができる。
びにグロー放電を生じしめる基板保持側電極および放電
電力供給側電極ならびに任意により放電電力供給側電極
の周りに設けられたアースシールドとを備えた非晶質シ
リコン合金堆積装置の放電電力供給側電極および／また
はアースシールドの内部にヒーターを設け、該ヒーター
を加熱することにより実施することができる。
該放電電力供給側電極および／または放電電力供給側電
極近傍を加熱する加熱手段は上記内蔵ヒーターによるも
のでなくてもかまわないが、内蔵ヒーターによって行な
う事が操作上及び装置の構成上好ましい。
極近傍を加熱する加熱手段は上記内蔵ヒーターによるも
のでなくてもかまわないが、内蔵ヒーターによって行な
う事が操作上及び装置の構成上好ましい。
該ヒーターを例えば２００〜６ＱＯ℃に加熱し、放電電
力供給側電極および／又はアースシールドを２００−Ｇ
００℃に加熱することが、本発明の効果を発し、かつ
熱による装置の負担を少なくするために好まれる。
力供給側電極および／又はアースシールドを２００−Ｇ
００℃に加熱することが、本発明の効果を発し、かつ
熱による装置の負担を少なくするために好まれる。
本発明は従来の高速グロー放電プラズマＣｖＤ法におい
て起こっていた粉末発生や膜質劣化が放電電力供給側電
極に集中して生じる放電により生成することに鑑みなさ
れたものであり、放電電力供給側電極近傍の原料ガスの
濃度を加熱手段により低くシ、放電を防止している。
て起こっていた粉末発生や膜質劣化が放電電力供給側電
極に集中して生じる放電により生成することに鑑みなさ
れたものであり、放電電力供給側電極近傍の原料ガスの
濃度を加熱手段により低くシ、放電を防止している。
高分子化した粉末および作成された膜内に取りこまれて
膜質を劣化させる鎖状結合分子（例えば（ＳｉＨ２）ｎ
）等は高エネルギー電子により生じた原料ガスのラジ
カル生成物が他の原料ガスと反応して生じ、鎖長又は大
きさが大きくなるにしたがうて短い電極間での放電を促
進し相乗的速度で生成、成長する。該反応は特に高エネ
ルギー電子が集中する放電電力供給側電極（カソード電
極）付近において発生しやすく、該放電電力供給側電極
近傍の原料ガス濃度を低下させれば該反応は防止するこ
とができる。
膜質を劣化させる鎖状結合分子（例えば（ＳｉＨ２）ｎ
）等は高エネルギー電子により生じた原料ガスのラジ
カル生成物が他の原料ガスと反応して生じ、鎖長又は大
きさが大きくなるにしたがうて短い電極間での放電を促
進し相乗的速度で生成、成長する。該反応は特に高エネ
ルギー電子が集中する放電電力供給側電極（カソード電
極）付近において発生しやすく、該放電電力供給側電極
近傍の原料ガス濃度を低下させれば該反応は防止するこ
とができる。
本発明実施のために第１ＩＩに示す非晶質シリコン合金
膜製造装置を作成した。
膜製造装置を作成した。
非晶質シリコン合金膜製造装置／は、概ね原料ガス導入
管２、排気口３が設けられた反応室≠、および反応室内
に設けられた基板側電極ｊ１放電電力供給側電極６（直
径／ ００ｇ’）、該放電電力供給側電極乙の周りの基
板側電極！方向以外を囲うように放電電力供給側電極６
近くに設けられたアースシールド７とからなる。又基板
側電＆ｊの内には基板加熱ヒーターざが、放電電力供給
側電極乙およびアースシールド７内にはそれぞれシース
ヒータータ、ＩＯがそれぞれ内蔵され、原料ガス導入管
−には流全調節計およびガスボンベ（図示せず）、排気
口３には真空ゲンブ（図示せず）、両電極！、乙には高
周波マツチング回路および電源／／が接続されている。
管２、排気口３が設けられた反応室≠、および反応室内
に設けられた基板側電極ｊ１放電電力供給側電極６（直
径／ ００ｇ’）、該放電電力供給側電極乙の周りの基
板側電極！方向以外を囲うように放電電力供給側電極６
近くに設けられたアースシールド７とからなる。又基板
側電＆ｊの内には基板加熱ヒーターざが、放電電力供給
側電極乙およびアースシールド７内にはそれぞれシース
ヒータータ、ＩＯがそれぞれ内蔵され、原料ガス導入管
−には流全調節計およびガスボンベ（図示せず）、排気
口３には真空ゲンブ（図示せず）、両電極！、乙には高
周波マツチング回路および電源／／が接続されている。
又基板側電極よ、反応室≠およびアースシールド７はア
ース状態とされている。
ース状態とされている。
上記非晶質シリコン合金膜製造装置ｌの基板側電極！上
にガラス基板１２を取り付けた後−担反応室内を真室に
した俵、原料ガス導入管２からＳｉ２Ｈ６原料ガスをｊ
ＯＳＣＣ，Ｈの流量で反応室内へ導入した。反応室内
を（７，２ＴＯｒｒ に保持しつつ、基板加熱ヒーター
ｔを加熱し基板温度を３００℃とし、シースヒーター９
，１０も加熱して放電電力供給側電極乙の近傍を加熱し
た。その後’ＩＭＨｚ、ｒＯＷの高周波電力を両電極５
，６間に印加してグロー放電を開始した。
にガラス基板１２を取り付けた後−担反応室内を真室に
した俵、原料ガス導入管２からＳｉ２Ｈ６原料ガスをｊ
ＯＳＣＣ，Ｈの流量で反応室内へ導入した。反応室内
を（７，２ＴＯｒｒ に保持しつつ、基板加熱ヒーター
ｔを加熱し基板温度を３００℃とし、シースヒーター９
，１０も加熱して放電電力供給側電極乙の近傍を加熱し
た。その後’ＩＭＨｚ、ｒＯＷの高周波電力を両電極５
，６間に印加してグロー放電を開始した。
シースヒーター９．１０をｓ ｏ ｏ’ｃとし、放電電
力供給側電極６およびアースシールド７を３００″Ｃと
した場合、放電電力供給側電極乙を水冷しながら成膜す
る゛方法（従来法）とくらべると、光電導度が７０倍高
い非晶質水素化シリコン薄膜がへ５倍の成膜速度で得ら
れた。又放ｍ′ｒＩＬ力供給側電極乙を水冷している場
合に発生していた反応室内の粉末は、放電電力供給側電
極乙およびアースシールド７を３００℃に加熱するとほ
とんど発生しなくなった０ 第２図に放ｉｔｔｉｍ力供給側電極６およびアースシー
ルド７の温度を変化させた場合の成膜速度（ｎｍ／Ｓ）
および光電導度（光源ＡＭハ光量１００ｍＷ／ｃｄ）
（Ω″″Ｉｃｍ″″１）および暗電導度の変化を示す。
力供給側電極６およびアースシールド７を３００″Ｃと
した場合、放電電力供給側電極乙を水冷しながら成膜す
る゛方法（従来法）とくらべると、光電導度が７０倍高
い非晶質水素化シリコン薄膜がへ５倍の成膜速度で得ら
れた。又放ｍ′ｒＩＬ力供給側電極乙を水冷している場
合に発生していた反応室内の粉末は、放電電力供給側電
極乙およびアースシールド７を３００℃に加熱するとほ
とんど発生しなくなった０ 第２図に放ｉｔｔｉｍ力供給側電極６およびアースシー
ルド７の温度を変化させた場合の成膜速度（ｎｍ／Ｓ）
および光電導度（光源ＡＭハ光量１００ｍＷ／ｃｄ）
（Ω″″Ｉｃｍ″″１）および暗電導度の変化を示す。
本発明によれば従来の方法とくらべ良質の薄膜を高速で
得られることがわかる。
得られることがわかる。
本実施例においてはグロー放電を発生させるためにＩｎ
２の高周波が用いられたが、この周波数はψＭＨｚに限
るものではなく ／３．！ｔＭＺ等の他の周波数を用い
てもよく、また直流グロー放電であってもよい。又原料
ガスもＳｉ２Ｈ６に限る必要は無＜ 、５ＩＨ４等を用
いてもよくまた水素化シリコンゲルマニウム、水素化シ
リコンカーバイド、水素化シリコンナイト、ライド等の
Ｓｉを主成分とする合金系を作成するためにＳｉ、Ｈ以
外の構成原素を含む原料ガス及び希釈用ガス（Ｈ２，Ｈ
ｅ、Ａｒ１Ｎｅ１等）を同時に流してもよい。実施例の
成膜装置としては放１！電力供給側電極及びそのアース
シールドを加熱する構成としたが、他の電界集中部が生
ずるような形状の装置の場合にその電界集中部を局所的
に加熱することによって同様の効果が得られることは言
うまでもない。
２の高周波が用いられたが、この周波数はψＭＨｚに限
るものではなく ／３．！ｔＭＺ等の他の周波数を用い
てもよく、また直流グロー放電であってもよい。又原料
ガスもＳｉ２Ｈ６に限る必要は無＜ 、５ＩＨ４等を用
いてもよくまた水素化シリコンゲルマニウム、水素化シ
リコンカーバイド、水素化シリコンナイト、ライド等の
Ｓｉを主成分とする合金系を作成するためにＳｉ、Ｈ以
外の構成原素を含む原料ガス及び希釈用ガス（Ｈ２，Ｈ
ｅ、Ａｒ１Ｎｅ１等）を同時に流してもよい。実施例の
成膜装置としては放１！電力供給側電極及びそのアース
シールドを加熱する構成としたが、他の電界集中部が生
ずるような形状の装置の場合にその電界集中部を局所的
に加熱することによって同様の効果が得られることは言
うまでもない。
又本発明の非晶質シリコン合金膜の製造方法はシリコン
合金微結晶をその内に含む非晶質シリコン合金膜の製造
に対しても適用されるものであり、本質的な非晶質に限
定されるものではない。
合金微結晶をその内に含む非晶質シリコン合金膜の製造
に対しても適用されるものであり、本質的な非晶質に限
定されるものではない。
本発明によれば、実施例からもあきらかなとうつ良質の
非晶質合金膜を高速で製造することができる。又反応室
内に粉末等も発生しにくいので装置の操業効率をも向上
させることができる。
非晶質合金膜を高速で製造することができる。又反応室
内に粉末等も発生しにくいので装置の操業効率をも向上
させることができる。
第１図は本発明の実施例で使用した非晶質シリコン膜製
造装置の概略断面図、第２図は実施例で作成した非晶質
シリコン膜の成膜時の放電電力供給側電極温度と成膜速
度および明暗導電率との関係を示す図である。
造装置の概略断面図、第２図は実施例で作成した非晶質
シリコン膜の成膜時の放電電力供給側電極温度と成膜速
度および明暗導電率との関係を示す図である。
Claims (4)
- （１）反応室内へ導入された原料ガスを基板側電極およ
び放電電力供給側電極の間に生じたグロー放電により反
応させて基板側電極に保持された基板上に非晶質シリコ
ン合金を堆積させる非晶質シリコン合金の堆積法におい
て、放電電力供給側電極および／または放電電力供給側
電極近傍を加熱しておくことを特徴とする非晶質シリコ
ン合金堆積法。 - （２）該放電電力供給側電極および／または放電電力供
給側電極近傍の加熱が放電電力供給側電極および／また
は放電電力供給側電極周りに設けられたアースシールド
に内蔵されたヒーターによるものである特許請求の範囲
第１項記載の非晶質シリコン合金堆積法。 - （３）該ヒーターを２００〜６００℃に加熱する特許請
求の範囲第２項記載の非晶質シリコン合金堆積法。 - （４）原料ガス導入口ならびに排気口ならびにグロー放
電を生じしめる基板保持側電極および放電電力供給側電
極ならびに任意に設けられた放電電力供給側電極周りの
アースシールドとを備えた非晶質シリコン合金堆積装置
において、放電電力供給側電極および／またはアースシ
ールドの内部にヒーターを設けたことを特徴とする非晶
質シリコン合金堆積装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26533986A JPS63119520A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 非晶質シリコン合金堆積法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26533986A JPS63119520A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 非晶質シリコン合金堆積法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119520A true JPS63119520A (ja) | 1988-05-24 |
| JPH0573250B2 JPH0573250B2 (ja) | 1993-10-14 |
Family
ID=17415812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26533986A Granted JPS63119520A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 非晶質シリコン合金堆積法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119520A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02234437A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-17 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0341848U (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-22 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104015A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-21 | Canon Inc | 堆積膜の製造装置 |
| JPS61119030A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Nippon Soken Inc | 水素化アモルフアス半導体薄膜の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26533986A patent/JPS63119520A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104015A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-21 | Canon Inc | 堆積膜の製造装置 |
| JPS61119030A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Nippon Soken Inc | 水素化アモルフアス半導体薄膜の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02234437A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-17 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0341848U (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0573250B2 (ja) | 1993-10-14 |
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