JPS6372110A - 半導体薄膜の製造方法 - Google Patents
半導体薄膜の製造方法Info
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- JPS6372110A JPS6372110A JP21654986A JP21654986A JPS6372110A JP S6372110 A JPS6372110 A JP S6372110A JP 21654986 A JP21654986 A JP 21654986A JP 21654986 A JP21654986 A JP 21654986A JP S6372110 A JPS6372110 A JP S6372110A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、励起種により基板上に半導体薄膜を製造する
方法に関する。
方法に関する。
(従来技術〕
基板上に非晶質シリコン、微結晶シリコン等の半導体薄
膜を製造する場合、プラズマCVO法9反応性スパッタ
法などが使用されている。これらは、励起状態にある原
子1分子、イオン等の励起種が持つエネルギーを利用し
て薄膜を成長させている。
膜を製造する場合、プラズマCVO法9反応性スパッタ
法などが使用されている。これらは、励起状態にある原
子1分子、イオン等の励起種が持つエネルギーを利用し
て薄膜を成長させている。
以下プラズマCVD法による場合について説明する。第
6図はその製造装置を示す模式図であり、装置内を所定
の真空度に維持して原料ガスを供給し、対設した電極2
及び3の一方に高周波電源4より高周波電圧を印加して
原料ガスをプラズマ化し、生成したプラズマ5を電極2
に取付けた基板1の表面に析出させて半導体薄膜を成長
させている。
6図はその製造装置を示す模式図であり、装置内を所定
の真空度に維持して原料ガスを供給し、対設した電極2
及び3の一方に高周波電源4より高周波電圧を印加して
原料ガスをプラズマ化し、生成したプラズマ5を電極2
に取付けた基板1の表面に析出させて半導体薄膜を成長
させている。
ところで、基板1に到達したプラズマ5は基板1上を移
動し、また、第7図に示す如く基板1の薄膜成長面1a
に微小な凸部A、ダストB、汚れC等が存在する場合に
は、薄膜成長面1aに到達したプラズマが移動するとき
、凸部A等に接触又は接近すると捉えられることが知ら
れている。
動し、また、第7図に示す如く基板1の薄膜成長面1a
に微小な凸部A、ダストB、汚れC等が存在する場合に
は、薄膜成長面1aに到達したプラズマが移動するとき
、凸部A等に接触又は接近すると捉えられることが知ら
れている。
このため、成長の初期では凸部等が膜成長の基点となっ
て薄膜が形成され、それ以降この初期の薄膜形成部分で
全膜厚が厚くなり、その結果、膜厚が不均一となってい
た。
て薄膜が形成され、それ以降この初期の薄膜形成部分で
全膜厚が厚くなり、その結果、膜厚が不均一となってい
た。
この膜厚不均一は膜質の不拘−及び導電率、光感度等の
低下を惹起し、また太陽電池用のアモルファスシリコン
に膜厚不均一が生じている場合には、光電変換効率等の
デバイス特性を悪化させるという報告がある(Jpn、
J、 Appl、 Phys、 2O−2Supp1.
P163〜P167) 。
低下を惹起し、また太陽電池用のアモルファスシリコン
に膜厚不均一が生じている場合には、光電変換効率等の
デバイス特性を悪化させるという報告がある(Jpn、
J、 Appl、 Phys、 2O−2Supp1.
P163〜P167) 。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、基板
の薄膜成長面に凸部、ダスト、汚れ等の存在に拘わらず
全膜厚を均一に成長させ得る半導体薄膜の製造方法を提
供することを目的とする。
の薄膜成長面に凸部、ダスト、汚れ等の存在に拘わらず
全膜厚を均一に成長させ得る半導体薄膜の製造方法を提
供することを目的とする。
本発明は基板のWNMf4成長面に音波を付与して膜成
長を活性化させ、凸部、ダスト1汚れ等による影響を抑
制する。
長を活性化させ、凸部、ダスト1汚れ等による影響を抑
制する。
即ち、本発明に係る半導体薄膜の製造方法は、励起種を
利用して基板上に半導体薄膜を製造する方法において、
前記基板に音波を印加することを特徴とする。
利用して基板上に半導体薄膜を製造する方法において、
前記基板に音波を印加することを特徴とする。
本発明にあっては基板に付与した音波により基板が振動
し、このため、振動する基板部分に到達したプラズマの
基板に対する移動の自由度が大きくなり、凸部、ダスト
、汚れ等に接触又は接近してもそれに捉えられる頻度が
小さくなり、また基板の振動により基板表面におけるプ
ラズマの到達分布が均一化され、これ′により膜が均一
に成長する。
し、このため、振動する基板部分に到達したプラズマの
基板に対する移動の自由度が大きくなり、凸部、ダスト
、汚れ等に接触又は接近してもそれに捉えられる頻度が
小さくなり、また基板の振動により基板表面におけるプ
ラズマの到達分布が均一化され、これ′により膜が均一
に成長する。
〔実施例1〕
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第1図はプラズマCVD法置にて本発明を通用した場合
の実施状態を示す模式的断面図であり、図中2.3はプ
ラズマCVD装置内に上下に設けた2つの電極を示す。
の実施状態を示す模式的断面図であり、図中2.3はプ
ラズマCVD装置内に上下に設けた2つの電極を示す。
上側の電極2の下面には基板1が取付けられており、基
板1は図示しない手段にて所望温度に加熱されるように
なっている。上側の電極2は接地されており、下側の電
極3には高周波電源4が接続されている。装置内には原
料ガスが供給され、電極3と電極2との間にはプラズマ
5が発生するようになっている。
板1は図示しない手段にて所望温度に加熱されるように
なっている。上側の電極2は接地されており、下側の電
極3には高周波電源4が接続されている。装置内には原
料ガスが供給され、電極3と電極2との間にはプラズマ
5が発生するようになっている。
電極2の上面には超音波発生装置8を構成する水晶圧電
振動子6が取付けられており、水晶圧電6振動子6はこ
れに接続されている高周波発信器(例えば周波数:IM
IIz、出カニ10W)7から発振波が送給されると超
音波を発生し、これを電極2へ伝えて基板1を振動させ
る。
振動子6が取付けられており、水晶圧電6振動子6はこ
れに接続されている高周波発信器(例えば周波数:IM
IIz、出カニ10W)7から発振波が送給されると超
音波を発生し、これを電極2へ伝えて基板1を振動させ
る。
このように構成された装置による本発明の膜成長方法を
、アモルファスシリコンを形成する場合を例に挙げて以
下に説明する。
、アモルファスシリコンを形成する場合を例に挙げて以
下に説明する。
基板1を250℃に加熱したのち一定に保持し、また装
置内を50Paに一定に維持し、また周波数が13.5
6MFI2、出力が20Wの高周波電源4より電力を電
極3へ与え、また、装置内へ原料ガス(SiH+ )を
10sccn+で流入せしめ、更に超音波発生装置8を
作動させる。
置内を50Paに一定に維持し、また周波数が13.5
6MFI2、出力が20Wの高周波電源4より電力を電
極3へ与え、また、装置内へ原料ガス(SiH+ )を
10sccn+で流入せしめ、更に超音波発生装置8を
作動させる。
基板1には水晶圧電振動子6からの超音波が電極2を介
して印加される。これにより超音波が印加された基板1
部分は振動する。振動する基板1部分に到達したプラズ
マ5は基板1の振動により基板1に対する移動の自由度
が大となる。このため、プラズマ5が凸部A、ダストB
、汚れC等に接触又は接近してもそれらに捉えられにく
くなる。
して印加される。これにより超音波が印加された基板1
部分は振動する。振動する基板1部分に到達したプラズ
マ5は基板1の振動により基板1に対する移動の自由度
が大となる。このため、プラズマ5が凸部A、ダストB
、汚れC等に接触又は接近してもそれらに捉えられにく
くなる。
また、基板1が振動すると、その振動の水平方向成分に
よりプラズマ5に対する基板1の位置が変化する。この
ため、プラズマ50分布状態に拘ねらず基板1表面にお
けるプラズマ5の到達分布が均一となる。
よりプラズマ5に対する基板1の位置が変化する。この
ため、プラズマ50分布状態に拘ねらず基板1表面にお
けるプラズマ5の到達分布が均一となる。
したがって、第2図に示す如く基板1の表面に微小な凸
部A、ダストB、汚れC等が存在していてもシリコンは
そこに集中して析出せず、基板1の全面に亘って析出し
、均一な厚みの膜が成長する。
部A、ダストB、汚れC等が存在していてもシリコンは
そこに集中して析出せず、基板1の全面に亘って析出し
、均一な厚みの膜が成長する。
〔実施例2〕
第3図は反応性スバフタ法に本発明を適用した場合の実
施例を示す模式的断面図である。プラズマCVD法と同
様、装置内の上、下部に夫々対設した電極2.3を有し
ており、下側の電極3には例えば周波数: 13.56
MHz、出カニ100Wの高周波電源4から高周波電力
が与えられる。また、電極3の上面にはターゲツト材1
9が設けられており、装置内にはキャリアガスが供給さ
れ、プラズマ5が発生するようになっている。上側の電
極2の下面には水晶振動子と空洞共振器とを備えた超音
波発生部16が設けてあり、超音波発生部16とこれに
接続した高周波発振器17とは超音波発生装置を溝成す
る、高周波発振器17から発振波が送給されると超音波
発生部16は超音波を発生し、超音波はこ−の下面に取
付けた基板1を直接振動させる。
施例を示す模式的断面図である。プラズマCVD法と同
様、装置内の上、下部に夫々対設した電極2.3を有し
ており、下側の電極3には例えば周波数: 13.56
MHz、出カニ100Wの高周波電源4から高周波電力
が与えられる。また、電極3の上面にはターゲツト材1
9が設けられており、装置内にはキャリアガスが供給さ
れ、プラズマ5が発生するようになっている。上側の電
極2の下面には水晶振動子と空洞共振器とを備えた超音
波発生部16が設けてあり、超音波発生部16とこれに
接続した高周波発振器17とは超音波発生装置を溝成す
る、高周波発振器17から発振波が送給されると超音波
発生部16は超音波を発生し、超音波はこ−の下面に取
付けた基板1を直接振動させる。
斯かる装置により例えばアモルファスシリコンゲルマニ
ウムを製造する場合につき説明する。基板1を200℃
に加熱したのち一定に保持し、また装置内を10Paに
一定に維持し、また、高周波電源4より所定の電力を電
極3へ与え、装置内へキャリアガスとしてH2を流入せ
しめ、更に超音波発生装置を作動させる。
ウムを製造する場合につき説明する。基板1を200℃
に加熱したのち一定に保持し、また装置内を10Paに
一定に維持し、また、高周波電源4より所定の電力を電
極3へ与え、装置内へキャリアガスとしてH2を流入せ
しめ、更に超音波発生装置を作動させる。
これにより、キャリアガスがイオン化して、このイオン
がターゲツト材19に衝撃を与えてその表面原子をたた
き出し、この励起種が前同様に振動する基板1に析出す
る。このため、均一な厚みで膜が成長する。
がターゲツト材19に衝撃を与えてその表面原子をたた
き出し、この励起種が前同様に振動する基板1に析出す
る。このため、均一な厚みで膜が成長する。
なお、上記説明では超音波により基板1を振動させてい
るが、本発明はこれに限らず可聴範囲の音波を用いて基
板を振動させても実施できる。
るが、本発明はこれに限らず可聴範囲の音波を用いて基
板を振動させても実施できる。
また、本発明は音波だけでなく音波に加えて可視光、赤
外線、紫外線等の光を基板に向けて照射し、音波による
膜厚の均一化の外に、基板に到達した励起種又は到達す
る直前の励起種のエネルギーを高めて膜質の向上を図る
ことも可能である。
外線、紫外線等の光を基板に向けて照射し、音波による
膜厚の均一化の外に、基板に到達した励起種又は到達す
る直前の励起種のエネルギーを高めて膜質の向上を図る
ことも可能である。
第4図は本発明をプラズマCVD法に適用した装置によ
り製造した太陽電池用のアモルファスシリコンの模式的
立面図であり、アモルファスシリコンは基板1の上に形
成した透明導電層11の上に本発明により2層12,1
層13.n層14を順次形成し、その上に裏面電極15
を形成した。比較のために従来のプラズマCVD法によ
り製造したアモルファスシリコンの模式的立面図を第5
図に示す。なお、第5図は第4図と同一部分を同一番号
を付して示している。
り製造した太陽電池用のアモルファスシリコンの模式的
立面図であり、アモルファスシリコンは基板1の上に形
成した透明導電層11の上に本発明により2層12,1
層13.n層14を順次形成し、その上に裏面電極15
を形成した。比較のために従来のプラズマCVD法によ
り製造したアモルファスシリコンの模式的立面図を第5
図に示す。なお、第5図は第4図と同一部分を同一番号
を付して示している。
第5図より理解される如〈従来の場合には基板1の膜成
長面に凸部、ダスト、汚れ等が存在する部分では第1層
たる2層12が島状に形成され、それ以降の各層につい
ては基板1の全面に亘って均一に成長するので全膜厚が
不均一となり、外表面の凹凸差が500人程度あった。
長面に凸部、ダスト、汚れ等が存在する部分では第1層
たる2層12が島状に形成され、それ以降の各層につい
ては基板1の全面に亘って均一に成長するので全膜厚が
不均一となり、外表面の凹凸差が500人程度あった。
また、これを太陽電池に使用した場合、p層の膜厚が不
均一であるので、充分な内部電界が形成されず開放電圧
は0.43■と低かった。
均一であるので、充分な内部電界が形成されず開放電圧
は0.43■と低かった。
これに対して、本発明による場合には基板1の全面に亘
って膜が略均−に成長し、例えば2層12を50人厚と
して全層を形成した場合に外表面の凹凸差が100人程
度以下となった。また、前同様、太陽電池に使用した場
合、開放電圧は0.75Vに向上した。
って膜が略均−に成長し、例えば2層12を50人厚と
して全層を形成した場合に外表面の凹凸差が100人程
度以下となった。また、前同様、太陽電池に使用した場
合、開放電圧は0.75Vに向上した。
以上詳述した如く、本発明は基板に音波を付与するので
膜を均一厚で成長させ得、これにより膜質を均一にでき
、また太陽電池用の半導体を製造した場合にも開放電圧
を向上させ得る等、優れた効果を奏する。
膜を均一厚で成長させ得、これにより膜質を均一にでき
、また太陽電池用の半導体を製造した場合にも開放電圧
を向上させ得る等、優れた効果を奏する。
第1図は本発明の実施状態を示す模式的断面図、第2図
は本発明により製造した半導体の模式的立面図、第3図
は本発明の他の実施例を示す模式的断面図、第4図は本
発明により!!!造した太陽電池用アモルファスシリコ
ンの模式的立面図、第5図は従来法により製造した太陽
電池用アモルファスシリコンの模式的立面図、第6図は
従来技術の内容説明図、第7図は従来技術の問題説明図
である。 1・・・基板 6・・・水晶圧電振動子 16・・・超
音波発生部 特 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 第 1 区 第 2 図 纂 3 Σ 晃 4 刀 外 5 図 三E N4G 図 1!、7 図
は本発明により製造した半導体の模式的立面図、第3図
は本発明の他の実施例を示す模式的断面図、第4図は本
発明により!!!造した太陽電池用アモルファスシリコ
ンの模式的立面図、第5図は従来法により製造した太陽
電池用アモルファスシリコンの模式的立面図、第6図は
従来技術の内容説明図、第7図は従来技術の問題説明図
である。 1・・・基板 6・・・水晶圧電振動子 16・・・超
音波発生部 特 許 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 第 1 区 第 2 図 纂 3 Σ 晃 4 刀 外 5 図 三E N4G 図 1!、7 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、励起種を利用して基板上に半導体薄膜を製造する方
法において、 前記基板に音波を印加することを特徴とす る半導体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21654986A JPS6372110A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21654986A JPS6372110A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6372110A true JPS6372110A (ja) | 1988-04-01 |
Family
ID=16690177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21654986A Pending JPS6372110A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 半導体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6372110A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5277740A (en) * | 1990-08-31 | 1994-01-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for forming a fine pattern |
US5795399A (en) * | 1994-06-30 | 1998-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device manufacturing apparatus, method for removing reaction product, and method of suppressing deposition of reaction product |
WO1999064085A1 (de) * | 1998-06-09 | 1999-12-16 | Franz Herbst | Verfahren zur herstellung von biokompatiblen oberflächen |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP21654986A patent/JPS6372110A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5277740A (en) * | 1990-08-31 | 1994-01-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for forming a fine pattern |
US5795399A (en) * | 1994-06-30 | 1998-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device manufacturing apparatus, method for removing reaction product, and method of suppressing deposition of reaction product |
WO1999064085A1 (de) * | 1998-06-09 | 1999-12-16 | Franz Herbst | Verfahren zur herstellung von biokompatiblen oberflächen |
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