发明名称 制备P–掺杂之矽膜之方法及由此法制成之装置
摘要
申请公布号 TW042832 申请公布日期 1982.04.01
申请号 TW07011399 申请日期 1981.05.15
申请人 力能转换装置公司 发明人 凡赛特.狄.坎内拉;史丹佛.尔.欧夫辛斯克;马沙米古.伊渚
分类号 H01L31/296;H01M6/26 主分类号 H01L31/296
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 ,该法包含于一底质上淀积至少含矽 的一半导体主基材膜之步骤,用一至 少含矽的化合物在一部分真空气氛中 辉光放电,在膜辉光放电淀积之际, 引进一蒸发的金属p一添加剂改良元 素于矽淀积辉光放电区域,其金属改 良元素与辉光放电淀积的矽膜一起淀 积,以改良矽膜,而产生一p一型膜 。 2. 根据上述请求专利部分第一项之方法 ,其中该蒸发的金属改良元素,系包 括铝、缘、铟、锌或铊等群中至少一 种。 3.一种制作一p一型矽膜之方法,该法 包含于一加热至温度至少约450℃的 底质上,淀积至少包括矽的一半导体 主基材膜之步骤,用一至少含矽的化 合物在一部分真空气氛中辉光放电, 在膜辉光放电淀积之际,引进一p一 添加剂气态化合物于矽淀积辉光放电 区域,该p一添加剂气态化合物包括 至少一p一添加剂改良元素与一非p 一添加剂取代物,其气态化合物,于 该至少450℃底质温度时分解成该p 一添加剂改良元素与该非p一添加剂 取代物,p一添加剂改良元素随后与 淀积的矽结合以改良半导体物质而产 生一p一型膜。 4. 根据上述请求专利部分第三项之方法 ,其中该p一添加剂改良元素系包括 铝、镓、铟、锌或铊等群中至少一种 。 5.三根据上述请求专利部分第三项之方法 ,其中该p一添加剂改良元素系硼。 6.根据上述请求专利部份第五项之方法 ,其中该气态化合物系乙硼烷。 7.根据上述请求专利部分第一项之方法 ,其中该法在一多步制法内构成一步 骤,藉辉光放电连续制作杞反(p与 n)导电型含淀积矽之膜,含n一型 矽的膜,系在辉光放电区域内于一部 分真空气氛中引进一至少含矽的化合 物制作,于辉光放电膜淀积之际引进 一n一添加剂改良元素与辉光放电淀 积的膜一起淀积以改良该膜而产生一 n一型膜。 8.根据上述请求专利部份第三项之方法 ,其中该法在一多步骤法内构成一步 骤藉辉光放电连续制作相反(p与n )导电型含淀积矽之膜,含n一型矽 的膜系在辉光放电区域内于一部分真 空气氛中引进一至少含矽的化含物制 作,于辉光放电膜淀积之际引进一n 一添加剂改良元素与辉光放电淀积的 膜一起淀积以改良该膜而产生一n一 型膜。 9.根据上述请求专利部分第一项之方法 ,其中该法在一多步制法内构成一步 骤,连续制作相反(p与n)导电型 含淀积矽之膜。 10.根据上述请求专利部分第3项之方法 ,其中该法在一多步制法内构成一步 骤,连续制作相反(p与n)导电型 含淀积矽之膜。 11.根据上述请求专利部分第八项之方法 ,其中该n型含矽膜,系于至少一种 降低状态密度(density of states) 的元素存在中与淀积的含矽膜于一适 当低于450℃的温度最有效结合而生 450℃以下之适当温度时覆施于该p 一型合矽膜上。 12.根据上述请求专利部分第七项之方法 、其中该n一型含矽膜系于至少一种 降低状态密度的元素存在中与淀积的 含矽膜于一这富低于450℃的温度最 有效结合而生成,该n一型含矽膜于 底质保持在该450℃以下之适当温度 时覆施于该p一型含矽膜上。 13.根据上述请求专利部分第七项之方法 ,其中该p与n掺杂的矽膜间有一内 在含非晶矽膜,藉其辉光放电淀积, 其中并无一p或n添加剂改良元素存 在。 14.根据上述请求专利部分第九项之方法 ,其中该p与n掺杂的矽膜间,有一 内在含非晶矽膜,藉其辉光放电淀积 ,其中并无一p或n添加剂改良元素 存在。 15.根据上述请求专利部分第八项之方法 ,其中该p与n掺杂的矽膜间有一内 在含非晶矽膜藉其辉光放电淀积,其 中并无一p或n添加剂改良元素存在 。 16根据上述请求专利部分第十项之方法 ,其中该p与n掺杂的矽膜间,有一 内在含非晶矽膜,藉其辉光放电淀积 ,其中并无一p或n添加剂改良元素 存在。 17.根据上述请求专利部分第一或三项之 方法,其中该p型矽膜邻近有一内在 含非晶矽膜,藉其辉光放电淀积,其 中并无一p或n添加剂改良元素存在 18.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,其中每一该掺杂的含矽膜系一 实质非晶膜。 19.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,其中该p与n掺杂的含矽膜系 一层紧接淀积于另一层上形成一p一 n接续。 20.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,其中至少一部分该p与n添加 剂物质淀积生成P+与N+矽膜之量。 21.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,其中该含矽膜中至少有一膜系 一实质非晶膜,构成此项各膜的该矽 化合物内包括一种降低状态密度的元 素,而至少有另一种非由化合物衍生 的降低状态密度的元素引进该辉光放 电区内,俾此等元素能掺并入各该实 质非晶含矽膜淀积于该底质上,以更 改电子构态,并于其能隙中产生一降 低密度之定域状态。 22.根据上述请求专利部分第七项之方法 ,其中该底质系在一实质连续的网布 内构成,各该矽膜在一分开的辉光放 电站淀积,该绸布移动过站形成一实 质连续淀积制法。 23.根据上述请求专利部分第二十二项之 方法,其中各该站致力淀积一种膜型 ,每淀积站型与其余淀积型隔离。 24.根据上述请求专利部分第八项之方法 ,其中该底质系在一实质连续绸布中 形成,各该矽膜在一分开的辉光放电 站淀积,该绸布移动过站,形成一实 质连续淀积制法。 25.根据上述请求专利部分第二十四项之 方法,其中各该站致力淀积一种膜型 26.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,其中该p一掺杂的含矽膜淀积 下一1000埃以下之厚度。 27.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,包括在一连续制程中构成各该 半导层。 28.根据上述请求专利部分第七或八项之 方法,其中该含矽膜中至少有一膜系 一实质非晶膜,且在形成各该膜的辉 光放电区内包含至少一种降低状态密 度的元素,使元素掺并入各该实质非 晶矽膜淀积于该底质上,以更改其电 ,子构态,在其能隙中产生一降低定域 状态之密度。 29.根据上述请求专利部分第一或三项之 方法,其中该化合物包含氢。 30.根据上述请求专利部分第一或三项之 方法,其中该化合物包含氟。 31.根据上述请求专利部分第一或三项之 方法,其中该化合物包含氟与氢。 32.根据上述请求专利部分第一或三项之 方法,其中该化合物系至少SiF4与 H2 之一混合物。 33.一半导体膜,含一固体主基材,至少 有一元素包括矽,此膜系藉至少一包 括矽之化合物在一部分真空气氛内辉 光放电淀积于一底质上,与至少一金 属p一添加剂改良元素由该金属改良 元素之一蒸发形式于其辉光放电淀积 之际,掺并于主基材内,产生一改良 矽p一型膜。 34.根据上述请求专利部分第三十三项之 膜,其中该蒸发的金属改良剂元素, 系包括铝、镓、铟、锌或铊一群中之 至少一种。 35.一半导体膜,含一固体主基材至少有 一元素包括矽,此膜系在一加热至最 低约450℃温度之底质上辉光放电至 少一含矽化合物及至少一p一添加剂 改良元素由一p一添加剂气态化含物 掺并于主基材中而淀积,该p一添加 剂气态化合物包括至少该p一添加剂 改良元素与一非p一添加剂取代物, 其气态化合物在该底质温度至少约 450℃于其辉光放电淀积之际分裂成 该p一添加剂改良元素与该非p一添 加剂取代物而产生一改良矽p一型膜 36.根据上述请求专利部分第三十五项之 膜,其中该p一添加剂改良元素至少 系包括铝、镓、铟、锌或铊一群中之 一项。 37. 根据上述请求专利部分第三十五项之 膜,其中该p一添加剂改良元素系硼 。 38.根据上述请求专利部分第三十七项之 膜,其中该气态化含物系乙硼烷。 39.根据上述请求专利部分第三十三项之 膜,其中该膜构成相继由相反(p与 n)电导型之辉光放电连续形成的衆 多膜中之一膜,n一型含矽膜系由至 少含矽的至少一种化合物于一部分真 空气氛中藉辉光放电而淀积,于其辉 光放电淀积之际,至少有一种n一添 加剂改良元素掺并入主基材而制成一 改良的矽n一型膜。 40.根据上述请求专利部分第三十五项之 膜,其中该膜构成相继由相反(p与 n)电导型之辉光放电连续形成的衆 少含矽的至少一种化合物于一部分真 至气氛中藉辉光放电而淀积,于其辉 光放电淀积之际至少有一种n一添加 剂改良元素掺并入主基材而制成一改 良的矽n一型膜。 41.根据上述请求专利部分第三十九项之 膜,其中该p与n掺杂的矽膜中间淀 积一含内在的非晶矽膜,藉其辉光放 电而其中无一p或n改良添加剂元素 存在。 42.根据上述请求专利部分第四十项之膜 ,其中该p与n掺杂的矽膜中间淀积 一含内在的非晶矽膜,藉其辉光放电 而其中无一p或n添加剂改良元素存 在。 43根据上述请求专利部分第三十九或四 十项之膜,其中至少有多少该p与n 掺杂的膜掺并有构成P+与N+矽膜用 量之p与n添加剂物质。 44 根据上述请求专利部分第三十九或四 十项之膜,其中该含矽膜中至少有一 膜,系一实质非晶膜,在形成各该膜 之该矽化台物内,包括一变质剂降低 状态密度的元素,又至少另一种非由 化合物衍生之降低状态密度的元素, 引进该辉光放电区,使此等元素掺并 于各该实质非晶含矽淀积膜,产生经 改革的电子构态而在其能隙中供给降 低密度之定域状态。 45.根据上述请求专利部分第三十三或三 十五项之膜,其中该含p一掺杂的矽 淀积阵淀积至一1000埃以下之厚度。 45.根据上述请求专利部分第三十三或三 十五项之膜,其中该化合物包含氢。 47.根据上述请求专利部分第三十三或三 十五项之膜,其中该化合物包含氟。 48.根据上述请求专利部分第三十三或三 十五项之膜,其中该化合物包含氟与 氢。 49.根据上述请求专利部分第三十三或三 十五项之膜,其中该化合物系至少 SiF4与H3 之一混合物。 50根据上述请求专利部分第三十三或三 十五项之膜,其中该化合物系至少 SiF 4与H 2成4比l至10至 1比率之 一混合物。 51.一种p一n或p一1一n接续装置, 包括一含一金属电极的底质,一固体 主基材有至少一种元素包括矽淀积于 该电极上,藉连续辉光放电淀积至少 二种相反( p与n )电导型膜,p一 型含矽膜于其辉光放电淀积之际掺并 至少一种蒸发的金属p一添加剂改良 元素以产生一改良的矽p一型膜,n 一型含矽膜于其辉光放电淀积之际掺 并至少一种n一添加剂改良元素以产 生一改良的矽n一型膜。 52.根据上述请求专利部分第五十一项之 装置,其中该蒸发的金属改良剂元素 至少系包括铝、镓、铟、锌或铊等群 中之一种。 53. 一种p一n或p一i 一n接续装置, 包括一含一金属电极的底质,一固体 主基材有至少一种元素包括矽淀积于 该加热至最低约450℃之温度的电极 上,藉连续辉光放电淀积至少二种相 反(p与n)电导型膜,p一型含矽 膜于其自一p一添加剂气态化合物中 辉光放电淀积之际,掺并至少一种p 态化合物包括至少该p一添加剂改良 元素与一非p一添加剂取代物,其气 态化合物于该至少约450℃之底质温 度分裂成该p一添加剂改良元素与该 非p一添加剂取代物以制成一改良的 矽p一型膜,n一型含矽膜于其辉光 放电淀积之际,掺并至少一种n一添 加剂改良元素而产生一改良的矽n一 型膜。 54.根据上述请求专利部分第五十三项之 装置,其中该p一添加剂改良的元素 至少系包括铝、铁、铟、锌或铊一群 中之一项。 55.根据上述请求专利部分第五十三项之 装置,其中该p一添加剂改良元素系 硼。 56.根据上述请求专利部份第五十五项之 方法,其中该气态化合物系乙硼烷。 57.根据上述请求专利部分第五十一或五 十三项之装置,其中该p与n掺杂的 矽膜中间淀积一含内在的非晶矽膜, 藉其辉光放电而其中无一p或n改良 元素存在。 58.根据上述请求专利部分第五十一或五 十三项之装置,其中至少有多少该p 与n掺杂的膜掺并有构成p+与n+矽 膜用量之p与n添加剂物质。 59.根据上述请求专利部分第五十一或五 十三项之装置,其中该含矽膜中至少 有一膜系一实质非晶膜,在形成各该 膜之该矽化合物内包括一降低状态密 度的元素,又至少另一种非由化合物 衍生之降低状态密度的各别元素引进 该辉光放电区,使此等元素掺并于各 该实质非晶含矽淀积膜,产生经改革 的电子构态而在其能隙中供给降低密 度之定域状态。 6o.根据上述请求专利部分第五十一或五 十三项之装置,其中该含p一掺杂的 矽淀积膜淀积至一1000埃,以下之厚 度。 61.根据上述请求专利部份第五十一或五 十三项之装置,其中该主基材包含氟 。 62.根据上述请求专利部分第五十一或五 十三项之装置,其中该主基材系由至 少一SiF4与H2 之混合物构成。 63.根据上述请求专利部分第五十一或五 十三项之装置,其中该主基材系由至 少一SiF4与H2以4比1至10比1之 比率构成。 64.一种制作一光电翼片之方法,包括作 成一卷柔轫的底质材料,其上有一或 数构成电极的区域,实在连续地展开 该底质卷使成一部分疏散空间,其中 包含至少一矽淀积站,于此在至少该 一或数构成电极的区域内淀积至少二 项柔轫的具相反电导(p与n)型的 薄矽膜,该膜中一或数膜构成一光电 削弱区,然后在该矽膜上分别对各该 构成电极的区域覆施一柔轫的构成电 极之薄层。 65. 根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中淀积该p一型膜包括在该 部分真空气氛中辉光放电一至少含矽 的化合物、淀积一至少含矽的半导体 主基材膜,于该膜辉光放电淀积之际 引进一蒸发的金属p一添加剂改良剂 元素于矽淀积辉光放电站,此金属改 淀积,改良此膜作成p一型膜。 66.根据上述请求专利部分第六十五项之 方法,其中该蒸发的金属改良剂元素 至少系包括铝、镓、锢、锌或铊一群 中之一项。 67. 根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中淀积该p一型膜包括在该 部分真空气氛中辉光放电一至少含矽 的化合物、淀积一至少含矽的半导体 主基材膜于该加热至最低约450℃温 度的底质上,于该膜辉光放电淀积之 际引进一添加剂气态化合物于矽淀积 辉光放电站内,该p一添加剂气态化 合物包括至少一p一添加剂改良剂元 素与一非p一添加剂取代物,其气态 化合物于该最低约450℃的底质温度 分解成该p一添加剂改良物元素与该 非一p一添加剂取代物,p一添加剂 改良物元素随后与淀积的矽结合、改 良矽半导体物质而作成p一型膜。 68.根据上述请求专利部分第六十七项之 方法,其中该p一添加剂改良物元素 至少系包括铝、家、锢、锌或铊一群 中之一项。 69.根据上述请求专利部分第六十七项之 方法,其中该p一添加剂改良元素系 硼。 70.根据上述请求专利部分第六十九项之 方法,其中该气态化合物系乙硼烷。 71.二根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该p与n掺杂的矽膜中间 淀积一含内在的非晶矽膜,藉其辉光 放电而其中无一p或n改良元素存在 。 72.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该含矽膜中至少有一膜系 一实质非晶膜,在形成各该膜之该矽 化合物内包括一降低状态密度的元素 ,又至少另一种非由化合物衍生之降 低状态密度的元素引进该辉光放电站 ,使此等元素掺并于各该实质非晶含 矽膜淀积于该底质上以更改电子构态 而在其能隙中产生一降低密度之定域 状态。 71.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该底质系构成一实质连续 绸布,各该矽膜在一分开的辉光放电 站淀积,该绸布移动过站形成一实质 连续淀积制法。 74.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该p一掺杂的含矽膜淀积 至一1000埃以下之厚度。 75.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该化合物包含氟。 76.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该化合物系至少SiF4与 H,之一混合物。 77.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该化合物系至少SiF4与 H2 成4比1至10比1比率之一混合 物。 78.根据上述请求专利部分第六十四项之 方法,其中该底质系构成一实质连续 网布,各该矽膜在各别环绕致力的放 电站淀积,该绸布以一实质连续淀积 制程移动过各站。 可程式电压而控制该马达,与该马达 中瞬时电流不相关连;及一交换装置 ,当转换器对相关之平行轨道之一选 定轨道之位置作粗调担时,用以选择 电流控制装置,当转换器对相关之平 行轨道之中选定轨道之位置作细调整时 ,转接装置用以选择电压控制装置。 2.根据上述请求专利部分第1.项所述之 控制系统,另一特点为马达为一步进 马达。 3.根据上述请求专利部份第2.项所述之 控制系统,另一特点为,电压控制装 置具有一特性时间常数大致由一电阻 Rv乘一电容C(RvC)所组成,其 中马达具有一特性时间常数大致由一 电感L除以一电阻Rm'(L/Rm)所 组成,其中RvC之値大致等于L/Rm 之値,因而在电流控制装置及电压控 制装置之间达成一无缝之交换。 4.一种供步进马达用之控制系统,该马 达具有至少一相位绕阻用于控制步进 马达之移动。其特点为控制系统具有 一脉波宽度调变控制电路,在操作上 耦合至相位绕阻,接受一指示步进马 达位置误差之误差信号作为一输入; 一电流感觉器,耦合至相位绕阻,用 以产生一电流反馈信号,指示步进马 达相位绕阻中之电流;一电压感觉器 ,耦合至相位绕阻,用以产生一电压 反馈信号,指示步进马达之相位绕阻 上之电压;及一模式开关,接受电流 反馈信号及电压反馈信号作为输入, 并具有一输出端耦合至 2波宽度调变 控制电路之误差信号,该模式开关用 以选择电流反馈信号或电压反馈信号 ;因而步进马达可操作于电流控制模 式,使用电流感觉器及电流误差信号 ,或操作于电压控制模式,使用电压 感觉器及电压误差信号。 5. 根据上述请求专利部分第4.项所述之 控制系统,另一特点为步进马达位置 一与许多平行轨道相关连之转换器于 一记录介上,又其中,当根据平行轨 道之新造定之一获得一新位置时,当 步进马达对相关之平行轨道新选定之 一轨道之位置作粗调整时,该步进马 达操作于电流控制模式,当步进马达 对相关之等平行轨道之新选定轨道之 位置作细调整时,该马达操作于电压 控制模式。 6. 根据上述请求专利部份第5.项所述之 控制系统,另一特点为马达具有一电 阻Rm ,其中,电压感觉器具有一特 性时间常数为一电阻Rv乘一电容C (RvC),又其中,时间常数RvC之 値约近于该电感値L除以电阻値Rm 。 7.根据上述请求专利部份第6.项所述之 控制系统,另一特点为,电压感觉器 之特性时间常数RvC大致由一具有一 电阻値约为Rv之输入串联电阻器, 及一具有一电容値约为该C之接地之 输入电容器所构成。 8.根据上述请求专利部份第5.项所述之 控制系统,另一特点为电压感觉器具 有一运莫放大器,具有一输出端,并 具有二输入端, 该输出为电压与差信 号;及该二输入端各有一第一及一第 二电阻器,串联耦合于二输入端之各 端及相位绕阻之各边间;二输入端各
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