JPH0338730B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0338730B2 JPH0338730B2 JP56145713A JP14571381A JPH0338730B2 JP H0338730 B2 JPH0338730 B2 JP H0338730B2 JP 56145713 A JP56145713 A JP 56145713A JP 14571381 A JP14571381 A JP 14571381A JP H0338730 B2 JPH0338730 B2 JP H0338730B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- reaction chamber
- thin film
- substrate
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
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- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばアモルフアスシリコン太陽電
池の製法に用いられるような一つの反応室内で多
数の基板上に同時に薄膜をプラズマCVD法で生
成する量産型薄膜生成装置に関する。
池の製法に用いられるような一つの反応室内で多
数の基板上に同時に薄膜をプラズマCVD法で生
成する量産型薄膜生成装置に関する。
第１図は周知のアモルフアスシリコン膜生成装
置を示し、反応槽１内に水平に配置した電極（サ
セプタ）２の上に置かれ、電極２の中のヒータに
よつて加熱される基板３に平板電極３を対向さ
せ、排気口５より真空排気しボンベ６からの
SiH4ガスにボンベ７からのH2ガス、ボンベ８か
らのArガス、さらにはＰ形膜形成のためにはボ
ンベ９からB2H6ガス、Ｎ形膜形成のためにはボ
ンベ１０からPH3ガスを混合した反応ガスを導入
管１１より反応槽１内に導入し、両電極２，４間
に高周波電源１２または直流電源１３によつてグ
ロー放電を発生させる。これによりSiH4が分解
して基板上にアモルフアスシリコン膜が生成す
る。しかしこのような装置を拡大して多数の基板
を一つの反応室内で同時に処理する場合には、反
応室が大きな面積を要するようになるため真空室
としては構造上適当でない。また反応室の内壁に
堆積した副生成物の膜が剥離し、基板面に付着し
て生成膜の欠陥になる虞があるが、大面積に広が
つた基板をこのような落下物から遮蔽することは
困難である。このような欠点を除くため、半導体
ウエハ等の基板を支持しかつ電極を兼ねた電極板
を石英管内に鉛直多層に配置し、さらにこれらを
２本の導体棒に交互に電気的に接続して２つの電
極群に分け、この間に電圧を印加する方法が知ら
れている（特開昭53−112066号ないしは実開昭53
−134663号公報参照）。
置を示し、反応槽１内に水平に配置した電極（サ
セプタ）２の上に置かれ、電極２の中のヒータに
よつて加熱される基板３に平板電極３を対向さ
せ、排気口５より真空排気しボンベ６からの
SiH4ガスにボンベ７からのH2ガス、ボンベ８か
らのArガス、さらにはＰ形膜形成のためにはボ
ンベ９からB2H6ガス、Ｎ形膜形成のためにはボ
ンベ１０からPH3ガスを混合した反応ガスを導入
管１１より反応槽１内に導入し、両電極２，４間
に高周波電源１２または直流電源１３によつてグ
ロー放電を発生させる。これによりSiH4が分解
して基板上にアモルフアスシリコン膜が生成す
る。しかしこのような装置を拡大して多数の基板
を一つの反応室内で同時に処理する場合には、反
応室が大きな面積を要するようになるため真空室
としては構造上適当でない。また反応室の内壁に
堆積した副生成物の膜が剥離し、基板面に付着し
て生成膜の欠陥になる虞があるが、大面積に広が
つた基板をこのような落下物から遮蔽することは
困難である。このような欠点を除くため、半導体
ウエハ等の基板を支持しかつ電極を兼ねた電極板
を石英管内に鉛直多層に配置し、さらにこれらを
２本の導体棒に交互に電気的に接続して２つの電
極群に分け、この間に電圧を印加する方法が知ら
れている（特開昭53−112066号ないしは実開昭53
−134663号公報参照）。
しかしながら、この方法では各電極への電圧の
供給が、導体棒により反応管内で分配されつつ行
われなければならないため、高電圧やメガヘルツ
以上の高周波電力を供給した場合には、電極板間
だけでなく導体棒と電極板間あるいは導体棒間で
異常放電が発生し、安定した放電が得られないと
いう欠点がある。しかもこの方法では、基板を反
応管の外側から加熱しているために、大面積の基
板に適用する場合には基板の中心部に比べ外周部
が高温となる上、反応管壁が高温にさらされるた
めに石英管壁で熱CVDが同時に発生するなど、
実用上大きな問題がある。
供給が、導体棒により反応管内で分配されつつ行
われなければならないため、高電圧やメガヘルツ
以上の高周波電力を供給した場合には、電極板間
だけでなく導体棒と電極板間あるいは導体棒間で
異常放電が発生し、安定した放電が得られないと
いう欠点がある。しかもこの方法では、基板を反
応管の外側から加熱しているために、大面積の基
板に適用する場合には基板の中心部に比べ外周部
が高温となる上、反応管壁が高温にさらされるた
めに石英管壁で熱CVDが同時に発生するなど、
実用上大きな問題がある。
本発明はこのような欠点を除き、反応室の面積
が小さくてすみ、反応室の内壁からの落下物の基
板面への付着のおそれのない量産型薄膜生成装置
を提供することを目的とする。
が小さくてすみ、反応室の内壁からの落下物の基
板面への付着のおそれのない量産型薄膜生成装置
を提供することを目的とする。
この目的は、反応室内に収容された第一電極と
それに平行に対向する第二電極との間に電圧を印
加してグロー放電を発生させ、反応ガスを分解し
てその成分を薄膜として第一電極に支持された基
板上に生成する装置において、多数の第一電極と
第二電極とが等間隔で交互にそれぞれ鉛直に配置
され、二つの第二電極にはさまれた第一電極の両
面にそれぞれ基板が支持されることによつて達成
される。
それに平行に対向する第二電極との間に電圧を印
加してグロー放電を発生させ、反応ガスを分解し
てその成分を薄膜として第一電極に支持された基
板上に生成する装置において、多数の第一電極と
第二電極とが等間隔で交互にそれぞれ鉛直に配置
され、二つの第二電極にはさまれた第一電極の両
面にそれぞれ基板が支持されることによつて達成
される。
以下、図面を引用して本発明の実施例について
説明する。第２図は本発明の一実施例の反応室の
底面を部分的に示し、ヒータを内蔵する電極（サ
セプタ）２１と対向電極２２は交互に平行に反応
室の底面２３上に鉛直に立てられている。反応室
の底面２３は絶縁部２４と導電部２５とから成
り、導電部２５に電極２１および２２が固定され
ている。電極２１はまた磁石を内蔵し、強磁性材
料、例えばJISSUS430のようなフエライト系ス
テンレス鋼からなる基板２６を両面に吸着、支持
する。この両電極２１，２２間に電圧を印加し
て、プラズマCVD法によりい加熱された基板２
６上に薄膜を生成する。この場合基板２６は鉛直
であるため、反応室の内壁から剥離し、鉛直に落
下する副生成物が基板面に付着することがない。
また鉛直電極２１の両面に基板２６が取付けられ
るので、小さい面積の反応室で多数の基板上に薄
膜を生成でき、床面積効率の点からも真空構造の
点からも有利である。
説明する。第２図は本発明の一実施例の反応室の
底面を部分的に示し、ヒータを内蔵する電極（サ
セプタ）２１と対向電極２２は交互に平行に反応
室の底面２３上に鉛直に立てられている。反応室
の底面２３は絶縁部２４と導電部２５とから成
り、導電部２５に電極２１および２２が固定され
ている。電極２１はまた磁石を内蔵し、強磁性材
料、例えばJISSUS430のようなフエライト系ス
テンレス鋼からなる基板２６を両面に吸着、支持
する。この両電極２１，２２間に電圧を印加し
て、プラズマCVD法によりい加熱された基板２
６上に薄膜を生成する。この場合基板２６は鉛直
であるため、反応室の内壁から剥離し、鉛直に落
下する副生成物が基板面に付着することがない。
また鉛直電極２１の両面に基板２６が取付けられ
るので、小さい面積の反応室で多数の基板上に薄
膜を生成でき、床面積効率の点からも真空構造の
点からも有利である。
第３図は基板の別の鉛直支持方式を示し、電極
２１の両面の基部に基板２６の端部がガイド板２
７に狭着されている。
２１の両面の基部に基板２６の端部がガイド板２
７に狭着されている。
第４図は第２，３図における対向電極２２を除
いて、電極はすべてヒータを内蔵するサセプタ２
１とし、一つおきのサセプタ２１を電源の一方の
極に接続して放電を発生させる。各サセプタ２１
は両面に基板２６が取り付けられるので第２、第
３図の場合に比して約２倍の基板を処理すること
ができる。また低温の電極２２が存在しないので
副生成物の付着箇所が減少し、反応室内のふん囲
気は副生成物が混入することが少なく、清浄に保
たれるので生成膜質が良好になる。
いて、電極はすべてヒータを内蔵するサセプタ２
１とし、一つおきのサセプタ２１を電源の一方の
極に接続して放電を発生させる。各サセプタ２１
は両面に基板２６が取り付けられるので第２、第
３図の場合に比して約２倍の基板を処理すること
ができる。また低温の電極２２が存在しないので
副生成物の付着箇所が減少し、反応室内のふん囲
気は副生成物が混入することが少なく、清浄に保
たれるので生成膜質が良好になる。
上述の例では、電極２１、２２は反応室の底面
２３の上に立てられているが、反応室の側壁に固
定されてもよい。
２３の上に立てられているが、反応室の側壁に固
定されてもよい。
以上述べたように、本発明はグロー放電のため
にその間に電圧が印加される二種類の電極を平行
に対向させて交互に、かつ鉛直に立てて一つの反
応室内に多数配置するもので、これにより占有面
積に対比して多数の基板を電極上に支持すること
ができ、また反応室内壁に付着した副生成物が剥
離した際基板表面に落下して付着することがない
ので、欠陥のない良質の膜を生成でき、特にアモ
ルフアスシリコン太陽電池の量産に対して極めて
有効に利用できる。さらに、第１、第２の電極群
に反応室外の配線網を介して第１、第２電極間に
グロー放電を発生するための電圧を印加するよう
にしたことにより、両電極を導体棒で支持した従
来装置と異なつて電極間以外での異常放電がな
く、安定した放電が得られ、特に大面積の基板を
用いる量産型の装置において成膜成能の大幅な向
上が可能である。
にその間に電圧が印加される二種類の電極を平行
に対向させて交互に、かつ鉛直に立てて一つの反
応室内に多数配置するもので、これにより占有面
積に対比して多数の基板を電極上に支持すること
ができ、また反応室内壁に付着した副生成物が剥
離した際基板表面に落下して付着することがない
ので、欠陥のない良質の膜を生成でき、特にアモ
ルフアスシリコン太陽電池の量産に対して極めて
有効に利用できる。さらに、第１、第２の電極群
に反応室外の配線網を介して第１、第２電極間に
グロー放電を発生するための電圧を印加するよう
にしたことにより、両電極を導体棒で支持した従
来装置と異なつて電極間以外での異常放電がな
く、安定した放電が得られ、特に大面積の基板を
用いる量産型の装置において成膜成能の大幅な向
上が可能である。
第１図はアモルフアスシリコン膜生成装置の従
来例の断面図、第２図は本発明の一実施例の薄膜
生成装置の一部分を切断して示した斜視図、第３
図はその電極部の別の実施例の断面図、第４図は
さらに異なる実施例の断面図である。 ２１……電極（サセプタ）、２２……対向電極、
２３……反応室底面、２６……基板。
来例の断面図、第２図は本発明の一実施例の薄膜
生成装置の一部分を切断して示した斜視図、第３
図はその電極部の別の実施例の断面図、第４図は
さらに異なる実施例の断面図である。 ２１……電極（サセプタ）、２２……対向電極、
２３……反応室底面、２６……基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応室内に収容された第一電極とそれに対向
する第二電極との間に電圧を印加してグロー放電
を発生させ、反応ガスを分解してその成分を薄膜
として第一電極に支持された基板上に生成するも
のにおいて、多数の第１電極と第２電極とが等間
隔で交互に、しかもそれぞれの電極に放電電圧を
印加することが可能なように反応室壁を兼ねた導
電部を介して反応室壁に鉛直に直接固定され、前
記第１と第２の電極群には反応室外の配線網を介
して第１、第２電極間にグロー放電を発生させる
ための電圧が印加され、しかも二つの第二電極に
はさまれた第一電極の両面にそれぞれ基板が支持
されたことを特徴とする量産型薄膜生成装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
第一電極が磁石を内蔵し、基板が強磁性材よりな
ることを特徴とする量産型薄膜生成装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
基板の端部がそれぞれ反応室の一つの壁面に固定
された第一電極の基部とガイド板の間に狭着され
たことを特徴とする量産型薄膜生成装置。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載の装置において、第二電極にも第一電極
におけると同様に基板が支持されたことを特徴と
する量産型薄膜生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145713A JPS5848416A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 量産型薄膜生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145713A JPS5848416A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 量産型薄膜生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848416A JPS5848416A (ja) | 1983-03-22 |
| JPH0338730B2 true JPH0338730B2 (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=15391397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145713A Granted JPS5848416A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 量産型薄膜生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848416A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423701A (en) * | 1982-03-29 | 1984-01-03 | Energy Conversion Devices, Inc. | Glow discharge deposition apparatus including a non-horizontally disposed cathode |
| JPH0719750B2 (ja) * | 1984-06-22 | 1995-03-06 | 鐘淵化学工業株式会社 | グロ−放電型成膜装置 |
| JPH0719751B2 (ja) * | 1984-07-02 | 1995-03-06 | 鐘淵化学工業株式会社 | 成膜方法 |
| NL1022489C2 (nl) * | 2003-01-24 | 2004-07-28 | Stichting Energie | Koppelinrichting voor dunnefilm fotovoltaïsche cellen. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112066A (en) * | 1977-03-11 | 1978-09-30 | Fujitsu Ltd | Plasma treatment apparatus |
| JPS5729309Y2 (ja) * | 1977-03-30 | 1982-06-26 |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP56145713A patent/JPS5848416A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848416A (ja) | 1983-03-22 |
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