JPS58180072A - 薄膜型光電変換素子の製造方法 - Google Patents
薄膜型光電変換素子の製造方法Info
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- JPS58180072A JPS58180072A JP57062363A JP6236382A JPS58180072A JP S58180072 A JPS58180072 A JP S58180072A JP 57062363 A JP57062363 A JP 57062363A JP 6236382 A JP6236382 A JP 6236382A JP S58180072 A JPS58180072 A JP S58180072A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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】
本発明は可視光に対して優れた光電変換特性を有する薄
膜型光電変換素子の製造方法に関し、より詳細には高周
波スパッターリング法によって得られるアモルファスシ
リコン系薄膜型光電変換素子の製造方法に関するもので
ある。
膜型光電変換素子の製造方法に関し、より詳細には高周
波スパッターリング法によって得られるアモルファスシ
リコン系薄膜型光電変換素子の製造方法に関するもので
ある。
従来、光電変換特性を有する材料を用いたテバイスとし
て、光センサーや光検出器、光メモリーのほかビンコン
型撮像管ターゲット、電子写真用感光体のようなイメー
ジングンステム、さらには太陽電池などがあげられる。
て、光センサーや光検出器、光メモリーのほかビンコン
型撮像管ターゲット、電子写真用感光体のようなイメー
ジングンステム、さらには太陽電池などがあげられる。
通常、これらの材料には無機系のものとしてはSi、G
e、などのテトラヘドラル系単体、5rSe、Teなど
のカルコゲナイド系単体、ZnO。
e、などのテトラヘドラル系単体、5rSe、Teなど
のカルコゲナイド系単体、ZnO。
CaS 、 PbS などの■〜■族系化合物、Ch
As 。
As 。
InSb などの■〜■族系化合物、さらにはHg−
Cd−Te 、 Pb−8n−Teなどの三元系化合物
が公知である。また有機系のものとしては、アントラセ
ン、およびその誘導体、ポリビニル、カルバゾ=ル、お
よびその誘導体、あるいはポリビニル力ルバヅールおよ
びその誘導体とトリニトロフルオレノンなどとの電荷移
動錯体、さらにはイミタゾピロロンやポリイミドオキサ
ゾールなどをあげることができる。
Cd−Te 、 Pb−8n−Teなどの三元系化合物
が公知である。また有機系のものとしては、アントラセ
ン、およびその誘導体、ポリビニル、カルバゾ=ル、お
よびその誘導体、あるいはポリビニル力ルバヅールおよ
びその誘導体とトリニトロフルオレノンなどとの電荷移
動錯体、さらにはイミタゾピロロンやポリイミドオキサ
ゾールなどをあげることができる。
近年、上記の材料のほかにより優れた特性を持つ材料と
してアモルファスソリコン(以下a−8i と略す)
が脚光をあびている。
してアモルファスソリコン(以下a−8i と略す)
が脚光をあびている。
一般にアモルファス物質は、原子配列の無秩序か
性に起因する高密度のギヤツブ内局在準位のため、電子
材料としての機能素子化は困難とされていた。しかるに
、ンランガス(SlHg fクロー放電分解させて堆積
させたa−8tは、HがSiのダンクリンクボンドと共
有結合することによって膜中に存在する高密度のギヤツ
ブ内局在準位密度を大幅に減少させp型、n型の原子価
制御が可能であるという報告(W、 E、 5pear
&P 、G、LeComber 、 phil 0M
ag 、33 935(1976))、これに続<p−
n接合が可能であるという報告(W 、 E 、 5p
ear e ta l 、、 Appl。
材料としての機能素子化は困難とされていた。しかるに
、ンランガス(SlHg fクロー放電分解させて堆積
させたa−8tは、HがSiのダンクリンクボンドと共
有結合することによって膜中に存在する高密度のギヤツ
ブ内局在準位密度を大幅に減少させp型、n型の原子価
制御が可能であるという報告(W、 E、 5pear
&P 、G、LeComber 、 phil 0M
ag 、33 935(1976))、これに続<p−
n接合が可能であるという報告(W 、 E 、 5p
ear e ta l 、、 Appl。
phys 、Lett 、、 28 105(1976
))、さらにダングリングボンドのターミネータ−とし
て[Iよりもシを用いた方が特性がより改善されると報
告(S + R、0rshinsky + Natur
e 276 482(1978))された。以来、水素
化アモルファスノリコン(以下−−8iHと略す八 フ
ッ素化アモルファスノリコン(以下* −S i l’
ト略f )および水素化・フッ素化アモルファスンリ
コン(以下a−8tHFと略す)は太陽電池、電子写真
用感光体およびヒジコン型撮像管ターゲットへの応用、
開発が精力的に進められている。
))、さらにダングリングボンドのターミネータ−とし
て[Iよりもシを用いた方が特性がより改善されると報
告(S + R、0rshinsky + Natur
e 276 482(1978))された。以来、水素
化アモルファスノリコン(以下−−8iHと略す八 フ
ッ素化アモルファスノリコン(以下* −S i l’
ト略f )および水素化・フッ素化アモルファスンリ
コン(以下a−8tHFと略す)は太陽電池、電子写真
用感光体およびヒジコン型撮像管ターゲットへの応用、
開発が精力的に進められている。
一般に1.−8iHまたはa−8tFはS t I−(
4捷たは5IF4のグロー放電分解法、結晶Si ター
ゲットをアルゴン(Ar)のような希ガスと112ガス
、またはF2ガスとの混合ガス雰囲気中で行なう反応性
スパッタリング法、あるいはH2カスまだはF2 ガス
中でのイオンブレーティング法によって基板上に堆積さ
れる。このうち、反応性スパッターリング法ではガスの
導入法として以下の2つの方法が公知である。
4捷たは5IF4のグロー放電分解法、結晶Si ター
ゲットをアルゴン(Ar)のような希ガスと112ガス
、またはF2ガスとの混合ガス雰囲気中で行なう反応性
スパッタリング法、あるいはH2カスまだはF2 ガス
中でのイオンブレーティング法によって基板上に堆積さ
れる。このうち、反応性スパッターリング法ではガスの
導入法として以下の2つの方法が公知である。
(]) H2ガスまたはF2ガスおよびArガスを各
々別々の導入口から導入する方法。この時のカス比はF
2ガスまたはF2ガスとArガスとの分圧比で規定され
る。
々別々の導入口から導入する方法。この時のカス比はF
2ガスまたはF2ガスとArガスとの分圧比で規定され
る。
(2)予め一定体積酒で混合されたF2ガス、まだはF
2カスAA・との既混合ガスを導入する方法。
2カスAA・との既混合ガスを導入する方法。
上記2方法で堆積されるa−8iHまたはa−8iFは
クロー放電分解法により堆積された試料と比較してキャ
ップ内局在準位密度の減少の程度が不充分であり、光電
変換特性が劣る場合が多い。
クロー放電分解法により堆積された試料と比較してキャ
ップ内局在準位密度の減少の程度が不充分であり、光電
変換特性が劣る場合が多い。
またa−8iFの場合においては堆積される薄膜にムラ
が生じたり、剥離したりする場合が一般的であった。
が生じたり、剥離したりする場合が一般的であった。
これに対して、本発明らはスパッター室への雰囲気ガス
の導入法について鋭意研究した結果、堆積される試料の
光学的エネルギーキャップを制御することができ、可視
光域に優れた光導電感度を有し、熱的、化学的、機械的
耐久性に優れ、耐光疲労性が大きく、無害、無毒なアモ
ルファスノリコン系薄膜型光電変換素子の均一かつ再現
性のある製造法を開発し本発明に到達したものである。
の導入法について鋭意研究した結果、堆積される試料の
光学的エネルギーキャップを制御することができ、可視
光域に優れた光導電感度を有し、熱的、化学的、機械的
耐久性に優れ、耐光疲労性が大きく、無害、無毒なアモ
ルファスノリコン系薄膜型光電変換素子の均一かつ再現
性のある製造法を開発し本発明に到達したものである。
本発明による製造法は、雰囲気カス中にシホラ7 (B
211りやフォスフイン(PH3)カスを添加導入する
ことにより、原子価制御されたp型およびn型のアモル
ファスノリコンの堆積にも適用できる。さらにp型・n
型アモルファスノリコンの接合(p−n接合)、p型・
1型・n型アモルファスノリコンの接合(p−i−n接
合)、およびこれら接合の多層構成を行なった機能素子
化にも適用できる。
211りやフォスフイン(PH3)カスを添加導入する
ことにより、原子価制御されたp型およびn型のアモル
ファスノリコンの堆積にも適用できる。さらにp型・n
型アモルファスノリコンの接合(p−n接合)、p型・
1型・n型アモルファスノリコンの接合(p−i−n接
合)、およびこれら接合の多層構成を行なった機能素子
化にも適用できる。
本発明による製造法は、また既に特開昭55−4040
号で公知の(S; Cx ) 、−yHgか] −
X らなるアモルファスノリコン・カーボン系薄膜の堆積や
、特開昭56−121041号で公知のアモルファスノ
リコン・ゲルマニウム・カーホン系薄膜の堆積にも適用
できる。
号で公知の(S; Cx ) 、−yHgか] −
X らなるアモルファスノリコン・カーボン系薄膜の堆積や
、特開昭56−121041号で公知のアモルファスノ
リコン・ゲルマニウム・カーホン系薄膜の堆積にも適用
できる。
以下本発明を図面を用いて説明する。
第1図は光電変換素子薄膜を製造する高周波スパック−
リング装置を示し、■u7.ハツ9−室、2はスパッタ
ー用結晶Si ターゲット、3はり一ゲツト冷却用水
冷管、4はシャッター、5は基板、6は基板ホルダー、
7は基板加熱用ヒーター、8は基板冷却用水冷管、9は
基板温計、14はガイスラー真空計、15はエアーリン
グバルウ、16はバリアプルIJ −クバルヴ、り 17は本体り−〜用嵩高純度N2ガス18.19.20
.21.22.23.24、はそれぞれH2希カス既混
合カス、ハロゲンガス希混合ガス、N2−ハロゲンカス
希カス既混合カス、FI2ガス、ハロゲンカス、希ガス
で希釈されたジポランガス、希ガスで稀釈されたフォス
フインカスの入ったカスボンベである。また、25は荒
びきバルク、26は補助バルク、27はメインバルク、
28は液体チッ素・トラップ、29はバッフル、30は
オイル拡散ポンプ、31はロータリーポンプ、32はロ
ータリーリークバルク、33は高周波用電源、34は高
周波整合器である。
リング装置を示し、■u7.ハツ9−室、2はスパッタ
ー用結晶Si ターゲット、3はり一ゲツト冷却用水
冷管、4はシャッター、5は基板、6は基板ホルダー、
7は基板加熱用ヒーター、8は基板冷却用水冷管、9は
基板温計、14はガイスラー真空計、15はエアーリン
グバルウ、16はバリアプルIJ −クバルヴ、り 17は本体り−〜用嵩高純度N2ガス18.19.20
.21.22.23.24、はそれぞれH2希カス既混
合カス、ハロゲンガス希混合ガス、N2−ハロゲンカス
希カス既混合カス、FI2ガス、ハロゲンカス、希ガス
で希釈されたジポランガス、希ガスで稀釈されたフォス
フインカスの入ったカスボンベである。また、25は荒
びきバルク、26は補助バルク、27はメインバルク、
28は液体チッ素・トラップ、29はバッフル、30は
オイル拡散ポンプ、31はロータリーポンプ、32はロ
ータリーリークバルク、33は高周波用電源、34は高
周波整合器である。
スパッター用ターゲットは単結晶でも多結晶でもよいが
、いずれの場合においてもその純度が極めて高いものが
望ましく、通常99.999%以上の純のものが用いら
れる。この場合、堆積される薄膜の特性を制御するため
に、例えばアルカリ金属(Li 、 Na 、 K 、
Rb 、 Cs) 、アルカリ土類金属(Be 、
Mg 、 Ca 、 St 、 Ba )、ホウ素族金
属(Al 、 Ga 、 In 、 Tt ) 、鉄属
金属(Fe。
、いずれの場合においてもその純度が極めて高いものが
望ましく、通常99.999%以上の純のものが用いら
れる。この場合、堆積される薄膜の特性を制御するため
に、例えばアルカリ金属(Li 、 Na 、 K 、
Rb 、 Cs) 、アルカリ土類金属(Be 、
Mg 、 Ca 、 St 、 Ba )、ホウ素族金
属(Al 、 Ga 、 In 、 Tt ) 、鉄属
金属(Fe。
Co 、 N1)、銅族金属(Cu 、 Ag 、 A
u )、亜鉛族金属(Zn 、 Cd、Hg )、Cr
J&、 およびその他の金属まだは半金属、半導体元
素、希土類元素等を添加したターゲットを用いることも
可能である。
u )、亜鉛族金属(Zn 、 Cd、Hg )、Cr
J&、 およびその他の金属まだは半金属、半導体元
素、希土類元素等を添加したターゲットを用いることも
可能である。
あるいはまだ、公知のように81 ターゲット上にカー
ホンやゲルマニウムの小片を適当に並べることによって
、アモルファスシリコン、カーボンまたはゲルマニウム
系薄膜の堆積も可能である。
ホンやゲルマニウムの小片を適当に並べることによって
、アモルファスシリコン、カーボンまたはゲルマニウム
系薄膜の堆積も可能である。
基板は、目的とされるデバイスとの関係から適宜選択さ
れるべきものであるが、通常電気絶縁性基板としてポリ
エステル、ポリアミド、ポリイミド等の合成樹脂フィル
ム、ガラス、セラミックが用いられる。また、導電性基
板としては、ステンレス、A1. 、Cr 、Mo 、
Ag +Au 、 In 。
れるべきものであるが、通常電気絶縁性基板としてポリ
エステル、ポリアミド、ポリイミド等の合成樹脂フィル
ム、ガラス、セラミックが用いられる。また、導電性基
板としては、ステンレス、A1. 、Cr 、Mo 、
Ag +Au 、 In 。
亀
Pb 、 Pd、 Pt 、等の金属板またはこれらの
合金板が用いられる。
合金板が用いられる。
あるいはまた、カラス表面上に■n203,5nO2I
TO・M・Ag・Au、等を真空蒸着、電子ビーム3着
、スパッターリング、イオンブレーティング法でコート
した透明導電性基板を用いることもできる。場合によっ
ては、耐熱性を有するポリイミドフィルム表面上に、上
記の導電処理を行なって、これを基板とすることもでき
る。
TO・M・Ag・Au、等を真空蒸着、電子ビーム3着
、スパッターリング、イオンブレーティング法でコート
した透明導電性基板を用いることもできる。場合によっ
ては、耐熱性を有するポリイミドフィルム表面上に、上
記の導電処理を行なって、これを基板とすることもでき
る。
あるいは上記金属に合成樹脂フィルム等をラミネート処
理することによって、導電性フィルム基板とすることも
できる。これらの基板は適当な方法で洗浄した後乾燥N
2カスの吹きつけにより強制乾燥させ、基板ホルダーに
とりつけられる。
理することによって、導電性フィルム基板とすることも
できる。これらの基板は適当な方法で洗浄した後乾燥N
2カスの吹きつけにより強制乾燥させ、基板ホルダーに
とりつけられる。
また、第1図に示した高周波スパック−リンク装置はタ
ーゲットが下方部、基板が上方部に設けられたスパッタ
ーアップ(5putter −up )方式となってい
るが、この上下が逆になったスパンターダウン(5pu
tter −down )方式でも可能である。
ーゲットが下方部、基板が上方部に設けられたスパッタ
ーアップ(5putter −up )方式となってい
るが、この上下が逆になったスパンターダウン(5pu
tter −down )方式でも可能である。
さらに1だ、例えば特開昭52−78504号に示され
た回転ドラムを基板として、その外周捷たは内周にター
ゲットを配備した方式でも可能である。
た回転ドラムを基板として、その外周捷たは内周にター
ゲットを配備した方式でも可能である。
次に、高周波スパッターリング装置の運転は、以下に従
って行なう。SI ターゲット2を陰極にとりつけ、基
板5を基板ホルダー6にとりつけた後、スパッター室l
をロータリーポンプ30で荒びき後、ガイスラー真空計
14が殆んど螢光を示さなくなったのを確認し、荒びき
ノ\ルウ25を閉め補助バルク26を全開する。次にメ
インバルク27を全開し、オイル拡散ポンプ部の液体チ
ッ素トラップを行なう。B−A型真空計が到達真空度1
×l0−6TOrr以下を指示するのを待つ。
って行なう。SI ターゲット2を陰極にとりつけ、基
板5を基板ホルダー6にとりつけた後、スパッター室l
をロータリーポンプ30で荒びき後、ガイスラー真空計
14が殆んど螢光を示さなくなったのを確認し、荒びき
ノ\ルウ25を閉め補助バルク26を全開する。次にメ
インバルク27を全開し、オイル拡散ポンプ部の液体チ
ッ素トラップを行なう。B−A型真空計が到達真空度1
×l0−6TOrr以下を指示するのを待つ。
一方、基板温度は室温ないし500℃、好ましくは10
0℃〜300℃のうちの一定温度に設定する。基板温度
の設定は、基板加熱用ヒーター7、または冷却用水冷管
8にて行なう。
0℃〜300℃のうちの一定温度に設定する。基板温度
の設定は、基板加熱用ヒーター7、または冷却用水冷管
8にて行なう。
本発明のアモルファスンリコン系薄膜型光!変換素子は
、以下に述べるガス導入方式によって行なう。
、以下に述べるガス導入方式によって行なう。
B−A型真空計13 d”l’lJ達X”2[1x 、
o−’Torr以下を指示するのを待ち、ハリアブルリ
ークバルヴ16を調節しながら5〜50体積%のH2カ
スを含む希ガスバランスされた既混合ガス18をB−A
型真空計13がI X 10−5〜l0XIOTorr
を指示するまで導入する。
o−’Torr以下を指示するのを待ち、ハリアブルリ
ークバルヴ16を調節しながら5〜50体積%のH2カ
スを含む希ガスバランスされた既混合ガス18をB−A
型真空計13がI X 10−5〜l0XIOTorr
を指示するまで導入する。
次に、純H2ガス21を9 X 10−5Torr以下
の適当な圧力に相当する量だけ導入する。B−A型真空
計13が指示する導入カスの全圧力は、5X10 〜5
X10 Torrのうち所望 2の一定圧力に調節す
る。
の適当な圧力に相当する量だけ導入する。B−A型真空
計13が指示する導入カスの全圧力は、5X10 〜5
X10 Torrのうち所望 2の一定圧力に調節す
る。
夕゛ングリングボンドのターミネータ−として 1水素
の代りにハロゲンガスを使用する時も、あるいは水素と
ハロゲンガスを使用する時にも同様の操作で行なう。
の代りにハロゲンガスを使用する時も、あるいは水素と
ハロゲンガスを使用する時にも同様の操作で行なう。
アモルファスノリコン・カーホン系薄膜型光を変換素子
は、結晶S+ ターゲットまたはあらかじめ所望の組成
でカーボンを含1せた8i−Cターゲットまたは結晶S
1 クーケラト上に所望の面積比でカーボンの小片を並
べたターゲットを用い、導入がストとしてさらに炭化水
素カスを用いることにより堆積させることができる。
は、結晶S+ ターゲットまたはあらかじめ所望の組成
でカーボンを含1せた8i−Cターゲットまたは結晶S
1 クーケラト上に所望の面積比でカーボンの小片を並
べたターゲットを用い、導入がストとしてさらに炭化水
素カスを用いることにより堆積させることができる。
この場合炭化水素ガスはCH4,C2H6,C3H8゜
C2H4,C3116,C2H2、c3H423H4チ
少すくトも1種以上のカス金相いることができる。
C2H4,C3116,C2H2、c3H423H4チ
少すくトも1種以上のカス金相いることができる。
アモルファスシリコン・ゲルマニウム系薄膜型光電変換
素子は結晶Si ターゲット、まだは予め所望の組成で
ゲルマニウムを含ませたSi −Geターゲット、また
は結晶S1ターゲツト上に所望の面積比でゲルマニウム
の小片を並べたターゲットを用い、導入ガスとして、さ
らにケルマン誘導体ガスを用いることにより堆積させる
ことができる。
素子は結晶Si ターゲット、まだは予め所望の組成で
ゲルマニウムを含ませたSi −Geターゲット、また
は結晶S1ターゲツト上に所望の面積比でゲルマニウム
の小片を並べたターゲットを用い、導入ガスとして、さ
らにケルマン誘導体ガスを用いることにより堆積させる
ことができる。
アモルファスシリコン系、アモルファスソリコン−カー
ホン系、およびアモルファスシリコンーケルマニウム系
、薄膜のいずれにおいても上記( ガスの他、希ガスで所望の濃度に稀釈されたジボランカ
ス、フォスフインガス等を10−6〜1体積%導入する
ことにより原子価制御を行なうことも5T能である。
ホン系、およびアモルファスシリコンーケルマニウム系
、薄膜のいずれにおいても上記( ガスの他、希ガスで所望の濃度に稀釈されたジボランカ
ス、フォスフインガス等を10−6〜1体積%導入する
ことにより原子価制御を行なうことも5T能である。
以上の全ての場合において、用いる希ガスはHe 、
Ne 、 Ar、 またFiK、のいずれが、または
それらの混合カスでもよい。またハロゲンガスはF、
、 cz2 のいずれでも可能である。
Ne 、 Ar、 またFiK、のいずれが、または
それらの混合カスでもよい。またハロゲンガスはF、
、 cz2 のいずれでも可能である。
以上によってガスを導入した後、メインハルウ27を閉
めて、スパッター室lに雰囲気カスの流入をつづける。
めて、スパッター室lに雰囲気カスの流入をつづける。
次にンヤッター4が閉まっていることを確認後、高周波
電源31を投入し、発振周波数13.56 Mf(Z
の高周波電力を印加する。ウニーイングポイン日oによ
り、スパッター室内にプラズマ放電が生起されたことを
確認した後、高周波電力の増加を一旦停止させ、徐々に
メインバルヴ27を開けることによりンユルツ型真空計
11またはバラトロン真空計12で表示される雰囲気ガ
ス圧を5 X l O−1〜5×1O−1Torrのう
ち所望の一定圧カに調節する。
電源31を投入し、発振周波数13.56 Mf(Z
の高周波電力を印加する。ウニーイングポイン日oによ
り、スパッター室内にプラズマ放電が生起されたことを
確認した後、高周波電力の増加を一旦停止させ、徐々に
メインバルヴ27を開けることによりンユルツ型真空計
11またはバラトロン真空計12で表示される雰囲気ガ
ス圧を5 X l O−1〜5×1O−1Torrのう
ち所望の一定圧カに調節する。
真空計で表示される圧力値が安定するのを待った後、高
周波電源31の発振管陽極電圧を0.50KV〜3.0
0KVのうち所望の一定電圧に設定する。次に、高周波
整合器32により発振管陽極電流が最大値を示すように
高周波の整合を行なう。
周波電源31の発振管陽極電圧を0.50KV〜3.0
0KVのうち所望の一定電圧に設定する。次に、高周波
整合器32により発振管陽極電流が最大値を示すように
高周波の整合を行なう。
以上によってブリスパッターリングを行なっ行なった後
、ンヤッター4を閉めて高周波電源31を切る。
、ンヤッター4を閉めて高周波電源31を切る。
本発明による製造法で堆積させたアモルファスソリコン
系薄膜型光電変換素子は可視光領域において優れた光導
電感度を有し、熱的・化学的・機械的耐久性に優れ、耐
光疲労性が犬きく、人体、環境に対し無害・無毒である
。
系薄膜型光電変換素子は可視光領域において優れた光導
電感度を有し、熱的・化学的・機械的耐久性に優れ、耐
光疲労性が犬きく、人体、環境に対し無害・無毒である
。
また、スパック−堆積時の種々のパラメーターを制御す
ることにより、光学的エネルギーギャップ、暗伝導度、
光伝導度の分光感度特性等を変化させることができる。
ることにより、光学的エネルギーギャップ、暗伝導度、
光伝導度の分光感度特性等を変化させることができる。
さらに、原子価制御、。接合、pin接合、およびこれ
ら接合の多層構成による機能素子化が可能である。従っ
て太陽電池や光電池のような光起電力素子、ビジコン型
撮像管ターゲット、電子写真用感光体のようなイメージ
ンクディバイス、液晶平面ティスプレィや固体センサー
のようなティバイスが期待できる。
ら接合の多層構成による機能素子化が可能である。従っ
て太陽電池や光電池のような光起電力素子、ビジコン型
撮像管ターゲット、電子写真用感光体のようなイメージ
ンクディバイス、液晶平面ティスプレィや固体センサー
のようなティバイスが期待できる。
以下本発明による実施例について説明する。
実施例1
第1図に示した装置を用いて、前述した手順に従って下
記に示す条件でa−8iH光電変換薄膜を堆積した。
記に示す条件でa−8iH光電変換薄膜を堆積した。
ターゲット:多結晶シリコン4インチf51Tlrf1
3 基 板:洗浄したカラス板40X42X2mr11
3基板比ターゲット間距離’35mm 基板温度: 200−220℃ 導入ガス圧 スパッタ一時のガス圧: 4X I OTorrスパッ
タ一時間:45分間 実施例2 実施例1において、Ar+20%H2既混合カスの圧力
を8. OX 10−5Torr、新たに加えるF■2
ガスの圧力を2. OX 10 Torrに代えた以
外は実施例1と同様にしてa−8iH光電変換薄膜を堆
積した。
3 基 板:洗浄したカラス板40X42X2mr11
3基板比ターゲット間距離’35mm 基板温度: 200−220℃ 導入ガス圧 スパッタ一時のガス圧: 4X I OTorrスパッ
タ一時間:45分間 実施例2 実施例1において、Ar+20%H2既混合カスの圧力
を8. OX 10−5Torr、新たに加えるF■2
ガスの圧力を2. OX 10 Torrに代えた以
外は実施例1と同様にしてa−8iH光電変換薄膜を堆
積した。
実施例3
Ar+20%馬既混合ガスの圧力を70X10−”To
rr、新たに加えるI(2ガスの圧力を30X I O
””’ Torrに代えた以外は実施例1と同様にして
a−8iH光電変換薄膜を堆積した。
rr、新たに加えるI(2ガスの圧力を30X I O
””’ Torrに代えた以外は実施例1と同様にして
a−8iH光電変換薄膜を堆積した。
実施例4
導入する既混合ガスをAr×20911F2、その圧力
を8. OX I 0−5Torrとし、新たにF2カ
ス2.OX I OTorrの圧力で加え、スパッタ一
時のガス圧を8 X 10 Torr、 スノ々゛
ンタ一時間を75分間とした以外は実施例1と同様にし
てa −8i H晃電変換薄膜を堆積した。
を8. OX I 0−5Torrとし、新たにF2カ
ス2.OX I OTorrの圧力で加え、スパッタ一
時のガス圧を8 X 10 Torr、 スノ々゛
ンタ一時間を75分間とした以外は実施例1と同様にし
てa −8i H晃電変換薄膜を堆積した。
本
実施例5
導入する既混合ガスをAr+10%H2+lO%F2そ
の圧力を8. OX 10””’ Torrとし、新た
にl−I2カス1. OX I OTorrとF9ガス
10X 10−5Torrの圧力で加え、スパッタ一時
のガス圧を6 X 10 Torr、 スパンタ一
時間を60分とした以外は実施例1と同様にしてasi
t(を堆積した。
の圧力を8. OX 10””’ Torrとし、新た
にl−I2カス1. OX I OTorrとF9ガス
10X 10−5Torrの圧力で加え、スパッタ一時
のガス圧を6 X 10 Torr、 スパンタ一
時間を60分とした以外は実施例1と同様にしてasi
t(を堆積した。
比較例1
第1図に示した装置を用いて、導入する既カスArとH
2を別々の導入口から、圧力5 Arは7. OX l OTorrXH2143,0X
10T o r r で導入して、新たにガスを加えな
いこと以外は実施例1と同様にしてスパッターリングを
行ない、a−8iHを堆積した。
2を別々の導入口から、圧力5 Arは7. OX l OTorrXH2143,0X
10T o r r で導入して、新たにガスを加えな
いこと以外は実施例1と同様にしてスパッターリングを
行ない、a−8iHを堆積した。
比較例2
導入する既混合ガスをAr+30%トI2、その圧力を
10.OX 10 Torr とし新たにカスを加え
ないこと以外は実施例1と同様にして一−8ulを堆積
した。
10.OX 10 Torr とし新たにカスを加え
ないこと以外は実施例1と同様にして一−8ulを堆積
した。
比較例3
実施例1において導入する既混合カスをAr+60%[
I2とした以外は実施例]と同様にしてa−8iHを堆
積した。
I2とした以外は実施例]と同様にしてa−8iHを堆
積した。
以上により堆積させた実施例および比較例のa−8iH
薄膜の特性を第1表に示す。
薄膜の特性を第1表に示す。
以上説明したように、本発明によるアモルファスシリコ
ン系光電変換薄膜の製造方法は■製造方法が極めて容易
であり、比較的低温で大面積化が可能である。■従来の
製造法と比較して、光学的エネルギーギャップ、暗伝導
度、光伝導度等を広範囲に制御することができ、かつ再
現性においても優れている。■原子価制御やpn接合等
の機能素子化も可能であり、壕だアモルファスシリコン
・カーボン系、アモルファスシリコン・ゲルマニウム系
薄膜の堆積へも適用できる等の特長を有している。
ン系光電変換薄膜の製造方法は■製造方法が極めて容易
であり、比較的低温で大面積化が可能である。■従来の
製造法と比較して、光学的エネルギーギャップ、暗伝導
度、光伝導度等を広範囲に制御することができ、かつ再
現性においても優れている。■原子価制御やpn接合等
の機能素子化も可能であり、壕だアモルファスシリコン
・カーボン系、アモルファスシリコン・ゲルマニウム系
薄膜の堆積へも適用できる等の特長を有している。
第1図は本発明に係るアモルファスシリコン系薄膜型光
電変換素子を製造するだめの高速スパッターリング装置
の概略図である。 】 、スパッター室 2ニスバッター用結晶夕−ケラ
ト 5:基板 】l:ンユルツ型真空計 13
: B−A型真空計 16−パリアプルリークバルウ
18;H2希ガス既混合カス 2 l: Hzガ
ス 31:ロータリーポンプ 33:高周波電源 特許出願人 株式会社巴川製紙所 (
電変換素子を製造するだめの高速スパッターリング装置
の概略図である。 】 、スパッター室 2ニスバッター用結晶夕−ケラ
ト 5:基板 】l:ンユルツ型真空計 13
: B−A型真空計 16−パリアプルリークバルウ
18;H2希ガス既混合カス 2 l: Hzガ
ス 31:ロータリーポンプ 33:高周波電源 特許出願人 株式会社巴川製紙所 (
Claims (1)
- 5ないし50体積にの水素ガスおよび/またはハロケン
ガスを含む希ガスペースの既混合ガス雰囲気中で、結晶
シリコンターゲットを高周波スパッターすることによっ
て基板上に薄膜を製造する方法において、新たに水素ガ
スおよび/まだは・・ロゲンガスを導入して堆積させる
ことを特徴とするアモルファスソリコン系薄膜型光電変
換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57062363A JPS58180072A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 薄膜型光電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57062363A JPS58180072A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 薄膜型光電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58180072A true JPS58180072A (ja) | 1983-10-21 |
Family
ID=13197958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57062363A Pending JPS58180072A (ja) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | 薄膜型光電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58180072A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5906708A (en) * | 1994-11-10 | 1999-05-25 | Lawrence Semiconductor Research Laboratory, Inc. | Silicon-germanium-carbon compositions in selective etch processes |
-
1982
- 1982-04-16 JP JP57062363A patent/JPS58180072A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5906708A (en) * | 1994-11-10 | 1999-05-25 | Lawrence Semiconductor Research Laboratory, Inc. | Silicon-germanium-carbon compositions in selective etch processes |
US5961877A (en) * | 1994-11-10 | 1999-10-05 | Robinson; Mcdonald | Wet chemical etchants |
US6064081A (en) * | 1994-11-10 | 2000-05-16 | Lawrence Semiconductor Research Laboratory, Inc. | Silicon-germanium-carbon compositions and processes thereof |
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