JP2880321B2 - 半導体膜製造装置並びに該装置に用いるローラ - Google Patents
半導体膜製造装置並びに該装置に用いるローラInfo
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- JP2880321B2 JP2880321B2 JP3146596A JP14659691A JP2880321B2 JP 2880321 B2 JP2880321 B2 JP 2880321B2 JP 3146596 A JP3146596 A JP 3146596A JP 14659691 A JP14659691 A JP 14659691A JP 2880321 B2 JP2880321 B2 JP 2880321B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性体からなる帯状の
基板を複数の成膜室に順次通過させてその基板の一面に
半導体薄膜を順次積層させるための半導体膜製造装置並
びに該装置に用いるローラに関する。
基板を複数の成膜室に順次通過させてその基板の一面に
半導体薄膜を順次積層させるための半導体膜製造装置並
びに該装置に用いるローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体薄膜連続生産装置におい
て、磁性体からなる帯状の基板を供給するための供給室
とその基板を回収するための回収室との間には、成膜用
ガスを内部に有する複数の成膜室が配置されており、供
給室とその隣の成膜室、回収室とその隣の成膜室および
隣り合う成膜室は、内部に分離ガスが供給されるガスゲ
ートによりそれぞれ連通されている。
て、磁性体からなる帯状の基板を供給するための供給室
とその基板を回収するための回収室との間には、成膜用
ガスを内部に有する複数の成膜室が配置されており、供
給室とその隣の成膜室、回収室とその隣の成膜室および
隣り合う成膜室は、内部に分離ガスが供給されるガスゲ
ートによりそれぞれ連通されている。
【０００３】供給室内でロールに巻かれた帯状の基板
は、供給室から、ガスゲート、成膜室、ガスゲートの順
で各ガスゲートおよび各成膜室をそれぞれ通過した後、
回収室に達し、ロールに巻き取られて回収される。基板
の一面側には、各成膜室を通過するごとに、プラズマＣ
ＶＤ法などにより所望の型の半導体薄膜が積層される。
は、供給室から、ガスゲート、成膜室、ガスゲートの順
で各ガスゲートおよび各成膜室をそれぞれ通過した後、
回収室に達し、ロールに巻き取られて回収される。基板
の一面側には、各成膜室を通過するごとに、プラズマＣ
ＶＤ法などにより所望の型の半導体薄膜が積層される。
【０００４】図８は前記ガスゲートの模式断面図であ
る。ガスゲート５０の内部には、基板５１の上側および
下側に断面調節部材５２、５３がそれぞれ取り付けられ
ており、２個の断面調節部材５２、５３に挟まれた空間
５４により隣り合う成膜室５５、５６が連通されてい
る。基板５１の上面（半導体薄膜が積層される面と反対
側の面）は、上側の断面調節部材５２の内部に取り付け
られた磁石５７、５８の磁力により、その断面調節部材
５２に形成された平坦な接触面５２aに吸着されて擦れ
ながら通過する。前記基板５１の下面（半導体薄膜が積
層される面）と下側の断面調節部材５３のゲート底面５
３a とは、互いに接触しない最小の距離だけ離反してい
る。また、各断面調節部材５２、５３にはそれぞれ分離
用ガスを空間５４内に供給するガス導入口５９、６０が
設けられている。
る。ガスゲート５０の内部には、基板５１の上側および
下側に断面調節部材５２、５３がそれぞれ取り付けられ
ており、２個の断面調節部材５２、５３に挟まれた空間
５４により隣り合う成膜室５５、５６が連通されてい
る。基板５１の上面（半導体薄膜が積層される面と反対
側の面）は、上側の断面調節部材５２の内部に取り付け
られた磁石５７、５８の磁力により、その断面調節部材
５２に形成された平坦な接触面５２aに吸着されて擦れ
ながら通過する。前記基板５１の下面（半導体薄膜が積
層される面）と下側の断面調節部材５３のゲート底面５
３a とは、互いに接触しない最小の距離だけ離反してい
る。また、各断面調節部材５２、５３にはそれぞれ分離
用ガスを空間５４内に供給するガス導入口５９、６０が
設けられている。
【０００５】ガスゲート５０の内部の空間５４は、断面
積が小さく、長さが長くなっているので、空間５４内の
ガスの流動性のコンダクタンスは、小さく、また、空間
５４内には分離用ガスが供給されるので、空間５４内へ
の成膜用ガスの流入が抑えられる。その結果、各成膜室
５５、５６の成膜用ガスが拡散したり、他の成膜用ガス
と混じり合ったりすることが防止されている。
積が小さく、長さが長くなっているので、空間５４内の
ガスの流動性のコンダクタンスは、小さく、また、空間
５４内には分離用ガスが供給されるので、空間５４内へ
の成膜用ガスの流入が抑えられる。その結果、各成膜室
５５、５６の成膜用ガスが拡散したり、他の成膜用ガス
と混じり合ったりすることが防止されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
薄膜連続生産装置において、基板がガスゲートを通過す
るとき、基板は、基板の半導体薄膜が積層されない面と
断面調節部材の接触面とが摩擦力に抗して擦れながら通
過し、基板に無理な張力が加わるので、次のような欠点
があった。 （１）基板の擦れた面に傷が付いたり、微小な凹凸か生
じたりすることがある。 （２）積層された半導体薄膜にクラックやピンポールが
発生してしまい、その機能が著しく低下してしまうこと
がある。 （３）半導体薄膜連続生産装置の生産性が、（１）、
（２）の結果、低下し、完成品コストの上昇の原因の１
つにもなる。
薄膜連続生産装置において、基板がガスゲートを通過す
るとき、基板は、基板の半導体薄膜が積層されない面と
断面調節部材の接触面とが摩擦力に抗して擦れながら通
過し、基板に無理な張力が加わるので、次のような欠点
があった。 （１）基板の擦れた面に傷が付いたり、微小な凹凸か生
じたりすることがある。 （２）積層された半導体薄膜にクラックやピンポールが
発生してしまい、その機能が著しく低下してしまうこと
がある。 （３）半導体薄膜連続生産装置の生産性が、（１）、
（２）の結果、低下し、完成品コストの上昇の原因の１
つにもなる。
【０００７】本発明の目的は、ガスゲートのガス分離機
能を充分に維持し、基板に無理な張力を加えないように
して基板および半導体薄膜への損傷をなくし、生産性を
向上させた半導体膜製造装置並びにそのためのローラを
提供することである。
能を充分に維持し、基板に無理な張力を加えないように
して基板および半導体薄膜への損傷をなくし、生産性を
向上させた半導体膜製造装置並びにそのためのローラを
提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体膜製造装置は、搬送された基体に半
導体膜を形成するための成膜室と、該成膜室に隣接して
配され、内部から外部に向けてガスを吹き出すことが可
能な吹き出し口と磁力発生手段とを有するローラを備え
たガスゲートとを少なくとも有するものである。また、
製造装置に用いるローラは、内部から外部に向けてガス
を吹き出すことが可能な吹き出し口を有し、磁力発生手
段とを有する。
め、本発明の半導体膜製造装置は、搬送された基体に半
導体膜を形成するための成膜室と、該成膜室に隣接して
配され、内部から外部に向けてガスを吹き出すことが可
能な吹き出し口と磁力発生手段とを有するローラを備え
たガスゲートとを少なくとも有するものである。また、
製造装置に用いるローラは、内部から外部に向けてガス
を吹き出すことが可能な吹き出し口を有し、磁力発生手
段とを有する。
【０００９】
【作用】基板がガスゲートを通過するとき、基板の半導
体薄膜が積層される面と反対側の面がローラに磁石の磁
力により吸着され、ローラは基板の移動にともなって回
転するので、基板には無理な張力がかからない。
体薄膜が積層される面と反対側の面がローラに磁石の磁
力により吸着され、ローラは基板の移動にともなって回
転するので、基板には無理な張力がかからない。
【００１０】ローラにも設けられた吹き出し口から分離
用ガスが吹き出すので、ローラの周囲に分離用ガスが滞
留せず、また、分離用ガスにより、ローラの内部の磁石
が冷却されるので、温度上昇による磁力の低下が防止さ
れる。
用ガスが吹き出すので、ローラの周囲に分離用ガスが滞
留せず、また、分離用ガスにより、ローラの内部の磁石
が冷却されるので、温度上昇による磁力の低下が防止さ
れる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１２】図１は本発明の一実施例のガスゲートの模
式断面図、図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断し
た断面図、図３は同実施例のローラの断面図、図４は同
実施例の装置全体を示した模式図である。
式断面図、図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断し
た断面図、図３は同実施例のローラの断面図、図４は同
実施例の装置全体を示した模式図である。
【００１３】まず、本実施例の半導体膜製造装置の全体
の構成などについて図４を参照して説明する。
の構成などについて図４を参照して説明する。
【００１４】磁性体からなる帯状の基板１を供給するた
めの供給室２と基板１を回収するための回収室３との間
には、３個の成膜室（第１成膜室４、第２成膜室５、第
３成膜室６）が配置されており、供給室２と第１成膜室
４、回収室３と第３成膜室６および隣り合う成膜室４、
５、６は、後述する同一の構成のガスゲート７、８、
９、１０により、それぞれ連通されている。
めの供給室２と基板１を回収するための回収室３との間
には、３個の成膜室（第１成膜室４、第２成膜室５、第
３成膜室６）が配置されており、供給室２と第１成膜室
４、回収室３と第３成膜室６および隣り合う成膜室４、
５、６は、後述する同一の構成のガスゲート７、８、
９、１０により、それぞれ連通されている。
【００１５】供給室２の内部でロールに巻かれた基板１
は、各成膜室４、５、６および各ガスゲート７、８、
９、１０により形成された連続する空間内を通過した
後、回収室３に達し、ロールに巻き取られる。基板１
は、各ロールが互いに同期して回転することにより前記
空間内を搬送され、その２個のロールの間の基板１には
各ロールにより適当な張力が加えられる。
は、各成膜室４、５、６および各ガスゲート７、８、
９、１０により形成された連続する空間内を通過した
後、回収室３に達し、ロールに巻き取られる。基板１
は、各ロールが互いに同期して回転することにより前記
空間内を搬送され、その２個のロールの間の基板１には
各ロールにより適当な張力が加えられる。
【００１６】第１成膜室４の内部には、基板１を所望の
温度に加熱するヒータ４ａが基板１の上方に設けられて
おり、また、プラズマを発生させる放電電極４ｂが基板
１の下方に設けられている。放電電極４ｂの下方にはガ
ス導入口４ｃが設けられており、ガス導入口４ｃから成
膜用ガスが内部に導入される。前記成膜用ガスは、不図
示の排気装置により排気口４ｄから排出され、このとき
の第１成膜室４の内部の成膜用ガスの圧力は圧力計４ｅ
の測定値に基づいて所望の値に保たれる。
温度に加熱するヒータ４ａが基板１の上方に設けられて
おり、また、プラズマを発生させる放電電極４ｂが基板
１の下方に設けられている。放電電極４ｂの下方にはガ
ス導入口４ｃが設けられており、ガス導入口４ｃから成
膜用ガスが内部に導入される。前記成膜用ガスは、不図
示の排気装置により排気口４ｄから排出され、このとき
の第１成膜室４の内部の成膜用ガスの圧力は圧力計４ｅ
の測定値に基づいて所望の値に保たれる。
【００１７】第２成膜室５および第３成膜室６は、第１
成膜室４とそれぞれ同一の構成なので、それらの説明は
省略する。
成膜室４とそれぞれ同一の構成なので、それらの説明は
省略する。
【００１８】供給室２および回収室３の内部のガスは、
不図示の排気装置により各排気口２ｄ、３ｄからそれぞ
れ排出され、このときの供給室２および回収室３の内部
のガスの圧力は各圧力計２ｅ、３ｅの測定値に基づいて
それぞれ所望の値に保たれる。
不図示の排気装置により各排気口２ｄ、３ｄからそれぞ
れ排出され、このときの供給室２および回収室３の内部
のガスの圧力は各圧力計２ｅ、３ｅの測定値に基づいて
それぞれ所望の値に保たれる。
【００１９】次に、ガスゲート７、８、９、１０につい
て説明する。各ガスゲート７、８、９、１０はそれぞれ
同一の構成なので、そのうちの１つのガスゲート８につ
いて説明し、その他のガスゲート７、９、１０について
の説明は省略する。
て説明する。各ガスゲート７、８、９、１０はそれぞれ
同一の構成なので、そのうちの１つのガスゲート８につ
いて説明し、その他のガスゲート７、９、１０について
の説明は省略する。
【００２０】図１に示すように、ガスゲート８の内部に
は２個の断面調節部材１１、１２が嵌め込まれて固定さ
れている。下側の断面調節部材１１には複数個（本実施
例では４個の例を示す。）のローラ１３が適当な間隔を
おいてそれぞれ回転自在に設けられており、各ローラ１
３は、その外周面が下側の断面調節部材１１に形成され
た平坦なゲート底面１１ａから基板１の厚さより適当に
長い距離だけ離反するように配置されている。上側の断
面調節部材１２には各ローラがそれぞれ入り込む凹部が
形成されており、各凹部以外の平坦なゲート上面１２ａ
は、ゲート底面１１ａと対面し、各ローラ１３により支
持されるときの基板１に接触しない位置までゲート底面
１１ａに近づいている。ゲート上面１２ａとゲート底面
１１ａとにより挟まれた空間により第１成膜室４と第２
成膜室５とが連通される。各断面調節部材１１、１２に
は、第１成膜室４と第２成膜室５とから等距離の位置に
ガス導入口８ａ、８ｂがそれぞれ設けられており、各ガ
ス導入口８ａ、８ｂから分離用ガスが前記空間内に吹き
出されて供給される。
は２個の断面調節部材１１、１２が嵌め込まれて固定さ
れている。下側の断面調節部材１１には複数個（本実施
例では４個の例を示す。）のローラ１３が適当な間隔を
おいてそれぞれ回転自在に設けられており、各ローラ１
３は、その外周面が下側の断面調節部材１１に形成され
た平坦なゲート底面１１ａから基板１の厚さより適当に
長い距離だけ離反するように配置されている。上側の断
面調節部材１２には各ローラがそれぞれ入り込む凹部が
形成されており、各凹部以外の平坦なゲート上面１２ａ
は、ゲート底面１１ａと対面し、各ローラ１３により支
持されるときの基板１に接触しない位置までゲート底面
１１ａに近づいている。ゲート上面１２ａとゲート底面
１１ａとにより挟まれた空間により第１成膜室４と第２
成膜室５とが連通される。各断面調節部材１１、１２に
は、第１成膜室４と第２成膜室５とから等距離の位置に
ガス導入口８ａ、８ｂがそれぞれ設けられており、各ガ
ス導入口８ａ、８ｂから分離用ガスが前記空間内に吹き
出されて供給される。
【００２１】次に、ローラ１３の内部について説明す
る。各ローラ１３は、それぞれ同一の構成であり、それ
ぞれ同一の構成により下側の断面調節部材１１に設けら
れているので、１つのローラ１３について説明をし、他
のローラ１３についての説明は省略する。
る。各ローラ１３は、それぞれ同一の構成であり、それ
ぞれ同一の構成により下側の断面調節部材１１に設けら
れているので、１つのローラ１３について説明をし、他
のローラ１３についての説明は省略する。
【００２２】図２に示すように、ローラ軸１５の両端は
下側の断面調節部材１１に玉軸受１６ａ、１６ｂを介し
てそれぞれ回転自在に支持されいている。ローラ軸１５
の外周には円筒状の磁石１４の内周が嵌合し、磁石１４
の外周には円筒状のローラ１３の内周が嵌合しており、
ローラ軸１５と磁石１４が互いに固定され、磁石１４と
ローラ１３とが互いに固定されている。ローラ１３には
その外周を一周する複数（本実施例では６個）の溝１３
ａが形成されている。各溝１３ａには、例えば４個ずつ
の分離用ガスが吹き出すための吹き出し口２０が等間隔
で開口しており、各吹き出し口２０は、ローラ軸１５の
一端から他端までその中心線に沿って穿孔された流路孔
１５ａとそれぞれ連通している（図３参照）。
下側の断面調節部材１１に玉軸受１６ａ、１６ｂを介し
てそれぞれ回転自在に支持されいている。ローラ軸１５
の外周には円筒状の磁石１４の内周が嵌合し、磁石１４
の外周には円筒状のローラ１３の内周が嵌合しており、
ローラ軸１５と磁石１４が互いに固定され、磁石１４と
ローラ１３とが互いに固定されている。ローラ１３には
その外周を一周する複数（本実施例では６個）の溝１３
ａが形成されている。各溝１３ａには、例えば４個ずつ
の分離用ガスが吹き出すための吹き出し口２０が等間隔
で開口しており、各吹き出し口２０は、ローラ軸１５の
一端から他端までその中心線に沿って穿孔された流路孔
１５ａとそれぞれ連通している（図３参照）。
【００２３】ローラ軸１５の両端は下側の断面調節部材
１１に形成された２個の空間１１ｂ、１１ｃ内にそれぞ
れ位置しており、各空間１１ｂ、１１ｃは、上側の断面
調節部材１２にあけられた２個のガス流路１２ｂ、１２
ｃをそれぞれ介して、ガスゲート８の外側に設けられた
ローラ部導入流路１９と連通している。ローラ部導入流
路１９はガス導入口８ａ（図１参照）と連通しており、
ガス導入口８ａに供給された分離用ガスは、ローラ部導
入流路１９、各ガス流路１２ｂ、１２ｃ、各空間１１
ｂ、１１ｃを順次通過し、ローラ軸１５の流路孔１５ａ
内にその両端からそれぞれ流入して各吹き出し口２０か
らそれぞれ吹き出す。
１１に形成された２個の空間１１ｂ、１１ｃ内にそれぞ
れ位置しており、各空間１１ｂ、１１ｃは、上側の断面
調節部材１２にあけられた２個のガス流路１２ｂ、１２
ｃをそれぞれ介して、ガスゲート８の外側に設けられた
ローラ部導入流路１９と連通している。ローラ部導入流
路１９はガス導入口８ａ（図１参照）と連通しており、
ガス導入口８ａに供給された分離用ガスは、ローラ部導
入流路１９、各ガス流路１２ｂ、１２ｃ、各空間１１
ｂ、１１ｃを順次通過し、ローラ軸１５の流路孔１５ａ
内にその両端からそれぞれ流入して各吹き出し口２０か
らそれぞれ吹き出す。
【００２４】ガスゲート８を通過する磁性体からなる基
板１は各ローラ１３の内部の磁石１４の磁力により吸引
されて、基板１の上面（半導体薄膜が積層される面と反
対側の面）が各ローラ１３の外周に吸着される。基板１
の移動にともなって各ローラ１３がそれぞれ回転され、
基板１には無理な張力がかからない。
板１は各ローラ１３の内部の磁石１４の磁力により吸引
されて、基板１の上面（半導体薄膜が積層される面と反
対側の面）が各ローラ１３の外周に吸着される。基板１
の移動にともなって各ローラ１３がそれぞれ回転され、
基板１には無理な張力がかからない。
【００２５】各ガス導入口８ａ、８ｂからは分離用ガス
がゲート上面１２ａとゲート底面１１ａとにより挟まれ
た空間内に吹き出されて第１および第２成膜室４、５に
向けてそれぞれ流出される。これにより、前記空間内に
第１および第２成膜室４、５から各成膜用ガスが流入す
ることが防止される。また、分離用ガスは、各ローラ１
３の各吹き出し口２０からも吹き出され、各ローラ１３
の周囲に滞留することなく、前記空間内に流入し、各ガ
ス導入口８ａ、８ｂからの分離用ガスと混って第１およ
び第２成膜室４、５に向けてそれぞれ流出される。
がゲート上面１２ａとゲート底面１１ａとにより挟まれ
た空間内に吹き出されて第１および第２成膜室４、５に
向けてそれぞれ流出される。これにより、前記空間内に
第１および第２成膜室４、５から各成膜用ガスが流入す
ることが防止される。また、分離用ガスは、各ローラ１
３の各吹き出し口２０からも吹き出され、各ローラ１３
の周囲に滞留することなく、前記空間内に流入し、各ガ
ス導入口８ａ、８ｂからの分離用ガスと混って第１およ
び第２成膜室４、５に向けてそれぞれ流出される。
【００２６】各ローラ１３の内部の磁石１４は、内部を
通過する分離用ガスにより冷却されるので、第１成膜室
４内で過熱された基板１の残留熱により加熱されて過度
に温度上昇することはなく、温度上昇による磁力の低下
が防止されている。
通過する分離用ガスにより冷却されるので、第１成膜室
４内で過熱された基板１の残留熱により加熱されて過度
に温度上昇することはなく、温度上昇による磁力の低下
が防止されている。
【００２７】磁石１４の材質としては、使用時の温度に
耐えて磁力を十分維持できること、使用時の温度上昇に
よるガスの発生が少ないことなどを満足するものを選択
することが望ましく、例えば、希土類強磁性体サマリウ
ムコバルトなどが挙げられる。
耐えて磁力を十分維持できること、使用時の温度上昇に
よるガスの発生が少ないことなどを満足するものを選択
することが望ましく、例えば、希土類強磁性体サマリウ
ムコバルトなどが挙げられる。
【００２８】分離用ガスとしては、Ｈ2 、Ｈe 、Ａr な
どのガスが挙げられる。分離用ガスとしてのガス分離機
能だけを考えるならば、衝突断面積が大きく平均自由行
程の小さなガスが望ましい。前記のガスの中では、成膜
室内でのグロー放電への影響を無視できる場合にＡr が
最適である。成膜室内で形成される半導体薄膜中に含ま
れるＨ2 の量が多い場合にはＨ2 が最適である。また、
成膜室内でのグロー放電および成膜室内で形成される半
導体薄膜の双方に影響を与えたくない場合にはＨe が最
適である。
どのガスが挙げられる。分離用ガスとしてのガス分離機
能だけを考えるならば、衝突断面積が大きく平均自由行
程の小さなガスが望ましい。前記のガスの中では、成膜
室内でのグロー放電への影響を無視できる場合にＡr が
最適である。成膜室内で形成される半導体薄膜中に含ま
れるＨ2 の量が多い場合にはＨ2 が最適である。また、
成膜室内でのグロー放電および成膜室内で形成される半
導体薄膜の双方に影響を与えたくない場合にはＨe が最
適である。
【００２９】次に、本実施例の半導体膜製造装置と従来
のそれとの比較実験を行なったので、その説明をする。
のそれとの比較実験を行なったので、その説明をする。
【００３０】（実験例１）図５は本実験例の実験方法の
概念を示す概念図である。ガスゲート３２に図８に示し
た従来のガスゲートを用いた場合とガスゲート３２に本
実施例のガスゲートを用いた場合との双方について、基
板３１を矢印Ｂ方向に移動させるのに必要な張力を張力
測定器３４により測定した。実験結果を表１に示す。
概念を示す概念図である。ガスゲート３２に図８に示し
た従来のガスゲートを用いた場合とガスゲート３２に本
実施例のガスゲートを用いた場合との双方について、基
板３１を矢印Ｂ方向に移動させるのに必要な張力を張力
測定器３４により測定した。実験結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】 表１に示すように、従来のガスゲートの場合、張力は
６５０ｇ以上であり、断面調節部材の接触面との擦れに
よる基板３１への損傷も数多く認められた。本実施例の
ガスゲートの場合、張力は１２０ｇ程度であり、基板３
１への損傷は認められなかった。
６５０ｇ以上であり、断面調節部材の接触面との擦れに
よる基板３１への損傷も数多く認められた。本実施例の
ガスゲートの場合、張力は１２０ｇ程度であり、基板３
１への損傷は認められなかった。
【００３２】（実験例２）図６は本実験例で使用したガ
スゲートのガス分離機能の性能を試験する試験装置の模
式図である。第１真空容器３６および第２真空容器３７
はそれぞれ本実施例に示した成膜室と同様の構成のもの
であり、各真空容器３６、３７の内部には各ガス導入口
３６ａ、３７ａ からそれぞれ試験ガスが導入され、各
試験ガスは各排気口３６ｂ、３７ｂから排出される。各
真空容器３６、３７はガスゲート３８により連通され、
ガスゲート３８には２個のガス導入口３８ａ、３８ｂか
ら分離用ガスが供給される。ガスゲート３８として図８
に示した従来のガスゲートおよび本実施例のガスゲート
をそれぞれ交換して装着できるようになっている。
スゲートのガス分離機能の性能を試験する試験装置の模
式図である。第１真空容器３６および第２真空容器３７
はそれぞれ本実施例に示した成膜室と同様の構成のもの
であり、各真空容器３６、３７の内部には各ガス導入口
３６ａ、３７ａ からそれぞれ試験ガスが導入され、各
試験ガスは各排気口３６ｂ、３７ｂから排出される。各
真空容器３６、３７はガスゲート３８により連通され、
ガスゲート３８には２個のガス導入口３８ａ、３８ｂか
ら分離用ガスが供給される。ガスゲート３８として図８
に示した従来のガスゲートおよび本実施例のガスゲート
をそれぞれ交換して装着できるようになっている。
【００３３】第２真空容器３７には質量分析機３９が取
り付けられており、質量分析機３９により第２真空容器
３７の内部のガスの質量が分析される。また、基板３５
はガスゲート３８を貫通して設置される。
り付けられており、質量分析機３９により第２真空容器
３７の内部のガスの質量が分析される。また、基板３５
はガスゲート３８を貫通して設置される。
【００３４】本実験例の実験は次のように行なった。第
１真空容器３６にＨe ガス（１００sccm、圧力１．０To
rr）を導入し、第２真空容器３７にＨ2 ガス（１００sc
cm、圧力１．０Torr）を導入して、ガスゲート３８には
分離用ガス（Ａr またはＨ2）を供給する。このときの
第１真空容器３６から第２真空容器３７へ侵入してくる
Ｈe ガスの量を、質量分析機３９により測定されたＨe
ガスの信号強度とＨ2ガスの信号強度との比（Ｈ2 ／Ｈe
比）として求めた。実験結果を表２に示す。
１真空容器３６にＨe ガス（１００sccm、圧力１．０To
rr）を導入し、第２真空容器３７にＨ2 ガス（１００sc
cm、圧力１．０Torr）を導入して、ガスゲート３８には
分離用ガス（Ａr またはＨ2）を供給する。このときの
第１真空容器３６から第２真空容器３７へ侵入してくる
Ｈe ガスの量を、質量分析機３９により測定されたＨe
ガスの信号強度とＨ2ガスの信号強度との比（Ｈ2 ／Ｈe
比）として求めた。実験結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】 表２ ┌──────────┬────────────────────┐ │ │ 分離用ガス │ │ ├─────────┬──────────┤ │ │Ａr （１５０sccm）│ Ｈ2 （２００sccm ）│ ├──────────┼─────────┼──────────┤ │ 従来のガスゲート │ ３×１０4 │ ８×１０3 │ │ （Ｈ2/Ｈe 比) │ │ │ ├──────────┼─────────┼──────────┤ │本実施例のガスゲート│ １×１０4 │ ２×１０4 │ │ （Ｈ2/Ｈe 比） │ │ │ └──────────┴─────────┴──────────┘ 表２に示したように、ガス分離機能の性能は本実施例の
ガスゲートの方が優れている。 （実験例３） 本実験例では、本実施例の半導体膜製造装置と従来のそ
れとを使用して、図７に示すように、基板４１上に、Ｎ
型アモルファスシリコン薄膜４２、Ｉ型アモルファスシ
リコン薄膜４３、Ｐ型アモルファスシリコン薄膜４４を
順に積層したものをそれぞれ製作し、各積層したものの
Ｐ型アモルファスシリコン薄膜４４の上に真空蒸着装置
によりＩＴＯ透明導電膜４５を積層して帯状の太陽電池
をそれぞれ製作した。この各帯状の太陽電池を基板の長
手方向に沿って５cmごとに切断してこれらの太陽電池特
性を評価した。
ガスゲートの方が優れている。 （実験例３） 本実験例では、本実施例の半導体膜製造装置と従来のそ
れとを使用して、図７に示すように、基板４１上に、Ｎ
型アモルファスシリコン薄膜４２、Ｉ型アモルファスシ
リコン薄膜４３、Ｐ型アモルファスシリコン薄膜４４を
順に積層したものをそれぞれ製作し、各積層したものの
Ｐ型アモルファスシリコン薄膜４４の上に真空蒸着装置
によりＩＴＯ透明導電膜４５を積層して帯状の太陽電池
をそれぞれ製作した。この各帯状の太陽電池を基板の長
手方向に沿って５cmごとに切断してこれらの太陽電池特
性を評価した。
【００３６】従来の半導体薄膜連続生産装置としては、
各ガスゲートに図８に示したものを使用し、その他は本
実施例の半導体膜製造装置と同一の構成とした。
各ガスゲートに図８に示したものを使用し、その他は本
実施例の半導体膜製造装置と同一の構成とした。
【００３７】基板４１には、双方とも、厚さ０．２mm、
幅３００mm、長さ５０ｍのステンレス製のものを使用し
た。分離用ガスとしては、双方ともＡr ガスを用いて各
ガスゲートに１００sccmずつ供給した。
幅３００mm、長さ５０ｍのステンレス製のものを使用し
た。分離用ガスとしては、双方ともＡr ガスを用いて各
ガスゲートに１００sccmずつ供給した。
【００３８】各成膜室での条件は、双方とも表３に示す
ように設定した。
ように設定した。
【００３９】
【表３】 太陽電池特性の評価としては、疑似太陽光を使用してＡ
Ｍ１．５の条件のもとで面積１cm2 での太陽電池の効率
を算出した。その平均値を表４に示す。また、基板の損
傷、薄膜の異常成長等によるシャントおよびショートの
発生した個数を調べ、全測定箇所に対する割合を算出し
た。それらを表４に示す。
Ｍ１．５の条件のもとで面積１cm2 での太陽電池の効率
を算出した。その平均値を表４に示す。また、基板の損
傷、薄膜の異常成長等によるシャントおよびショートの
発生した個数を調べ、全測定箇所に対する割合を算出し
た。それらを表４に示す。
【００４０】
【表４】 表４に示すように、本実施例のガスゲートを使用した
場合の方が、太陽電池の効率がよく、かつ、シャントお
よびショートの発生の割合が少ないことが認められた。
場合の方が、太陽電池の効率がよく、かつ、シャントお
よびショートの発生の割合が少ないことが認められた。
【００４１】以上の各実験例の結果から、本実施例のガ
スゲートは、基板を搬送するのに要する張力が小さいこ
と、基板に損傷を与えないこと、また、ガス分離機能が
優れていることが判明し、本実施例の効果が多大である
ことがわかる。また、本実施例の半導体膜製造装置を使
用して製作した太陽電池は、太陽電池の効率がよく、ま
た、シャントおよぴショートの発生の割合が少なく、本
実施例の半導体膜製造装置が生産性の優れたものである
ことが認められる。
スゲートは、基板を搬送するのに要する張力が小さいこ
と、基板に損傷を与えないこと、また、ガス分離機能が
優れていることが判明し、本実施例の効果が多大である
ことがわかる。また、本実施例の半導体膜製造装置を使
用して製作した太陽電池は、太陽電池の効率がよく、ま
た、シャントおよぴショートの発生の割合が少なく、本
実施例の半導体膜製造装置が生産性の優れたものである
ことが認められる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は以下に示す
ような効果がある。 （１）基板の半導体薄膜が積層される面と反対側の面が
磁石の磁力によりローラに吸着され、ローラは基板の移
動にともなって回転するので、基板には無理な張力がか
からない。その結果、基板および半導体薄膜を損傷する
ことがなく、装置の生産性が向上する。 （２）ローラに設けられた吹き出し口から分離用ガスが
吹き出すので、ローラの周囲に分離用ガスが滞留するこ
とがなく、ガスゲートのガス分離機能も向上させること
ができる。
ような効果がある。 （１）基板の半導体薄膜が積層される面と反対側の面が
磁石の磁力によりローラに吸着され、ローラは基板の移
動にともなって回転するので、基板には無理な張力がか
からない。その結果、基板および半導体薄膜を損傷する
ことがなく、装置の生産性が向上する。 （２）ローラに設けられた吹き出し口から分離用ガスが
吹き出すので、ローラの周囲に分離用ガスが滞留するこ
とがなく、ガスゲートのガス分離機能も向上させること
ができる。
【図１】本発明の一実施例のガスゲートの模式断面図
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面図で
ある。
ある。
【図３】同実施例のローラの断面図である。
【図４】同実施例の半導体膜製造装置全体を示した模式
図である。
図である。
【図５】同実施例の実験例１の実験方法の概念を示す概
念図である。
念図である。
【図６】同実施例の実験例２の試験装置の模式図であ
る。
る。
【図７】同実施例の実験例３で製作した太陽電池の断面
図である。
図である。
【図８】従来のガスゲートの断面図である。
１、３１、３５、４１ 基板 ２ 供給室 ２ｂ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、６ｄ、３６ｂ、３７ｂ 排
気口 ２ｅ、３ｅ、４ｅ、５ｅ、６ｅ 圧力計 ３ 回収室 ４ 第１成膜室 ４ａ、５ａ、６ａ ヒータ ４ｂ、５ｂ、６ｂ 放電電極 ４ｃ、５ｃ、６ｃ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９
ｂ、１０ａ、１０ｂ ガス導入口 ５ 第２成膜室 ６ 第３成膜室 ７、８、９、１０ ガスゲート １１、１２ 断面調節部材 １１ａ ゲート底面 １１ｂ、１１ｃ 空間 １２ａ ゲート上面 １２ｂ、１２ｃ ガス流路 １３ ローラ １３ａ 溝 １４ 磁石 １５ ローラ軸 １５ａ 流路孔 １６ａ、１６ｂ 玉軸受 １９ ローラ部導入流路 ２０ 吹き出し口 ３２ ガスゲート ３３ 成膜室 ３４ 張力測定器 ３６ 第１真空容器 ３６ａ、３７ａ ガス導入口 ３７ 第２真空容器 ３８ ガスゲート ４２ Ｎ型アモルファスシリコン薄膜 ４３ Ｉ型アモルファスシリコン薄膜 ４４ Ｐ型アモルファスシリコン薄膜 ４５ ＩＴＯ透明導電膜
気口 ２ｅ、３ｅ、４ｅ、５ｅ、６ｅ 圧力計 ３ 回収室 ４ 第１成膜室 ４ａ、５ａ、６ａ ヒータ ４ｂ、５ｂ、６ｂ 放電電極 ４ｃ、５ｃ、６ｃ、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９
ｂ、１０ａ、１０ｂ ガス導入口 ５ 第２成膜室 ６ 第３成膜室 ７、８、９、１０ ガスゲート １１、１２ 断面調節部材 １１ａ ゲート底面 １１ｂ、１１ｃ 空間 １２ａ ゲート上面 １２ｂ、１２ｃ ガス流路 １３ ローラ １３ａ 溝 １４ 磁石 １５ ローラ軸 １５ａ 流路孔 １６ａ、１６ｂ 玉軸受 １９ ローラ部導入流路 ２０ 吹き出し口 ３２ ガスゲート ３３ 成膜室 ３４ 張力測定器 ３６ 第１真空容器 ３６ａ、３７ａ ガス導入口 ３７ 第２真空容器 ３８ ガスゲート ４２ Ｎ型アモルファスシリコン薄膜 ４３ Ｉ型アモルファスシリコン薄膜 ４４ Ｐ型アモルファスシリコン薄膜 ４５ ＩＴＯ透明導電膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｖ (72)発明者 金井 正博 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−273614（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−192415（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 31/04
Claims (18)
- 【請求項１】 搬送された基体に半導体膜を形成するた
めの成膜室と、 該成膜室に隣接して配され、内部から外部に向けてガス
を吹き出すことが可能な吹き出し口と磁力発生手段とを
有するローラを備えたガスゲートとを少なくとも有する
半導体膜製造装置。 - 【請求項２】 前記磁力発生手段は前記基体を吸引する
力を発生する請求項１に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項３】 前記成膜室を複数有する請求項１または
２に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項４】 前記ガスゲートは前記成膜室の間に配さ
れいる請求項３に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項５】 前記基体を前記成膜室へ供給するための
供給室と前記成膜室から回収する回収室を更に有する請
求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体膜製造装
置。 - 【請求項６】 前記ガスゲートは前記供給室と前記成膜
室との間又は前記成膜室と前記回収室との間に配されい
る請求項５に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項７】 前記ローラの吹き出し口はローラの中心
を含む空間に連通している請求項１乃至６のいずれか１
項に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項８】 前記ローラは溝を有する請求項１乃至７
のいずれか１項に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項９】 前記溝は複数有する請求項８に記載の半
導体膜製造装置。 - 【請求項１０】 前記溝はローラの外周を一周するよう
に設けられている請求項８または９に記載の半導体膜製
造装置。 - 【請求項１１】 前記磁力発生手段は磁石である請求項
１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体膜製造装置。 - 【請求項１２】 内部から外部に向けてガスを吹き出す
ことが可能な吹き出し口を有し、磁力発生手段を有する
ローラ。 - 【請求項１３】 前記吹き出し口はローラの中心を含む
空間に連通している請求項１２に記載のローラ。 - 【請求項１４】 表面に溝を有する請求項１２また１３
に記載のローラ。 - 【請求項１５】 前記溝を複数有する請求項１４に記載
のローラ。 - 【請求項１６】 前記溝はローラの外周を一周するよう
に設けられている請求項１４または１５に記載のロー
ラ。 - 【請求項１７】 前記磁力発生手段は磁石である請求項
１２乃至１６のいずれか１項に記載のローラ。 - 【請求項１８】 前記吹き出し口は複数有する請求項１
２乃至１７のいずれか１項に記載のローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146596A JP2880321B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 半導体膜製造装置並びに該装置に用いるローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146596A JP2880321B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 半導体膜製造装置並びに該装置に用いるローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04346220A JPH04346220A (ja) | 1992-12-02 |
| JP2880321B2 true JP2880321B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=15411300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3146596A Expired - Fee Related JP2880321B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 半導体膜製造装置並びに該装置に用いるローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2880321B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102341592B1 (ko) | 2018-06-12 | 2021-12-21 | 가부시키가이샤 알박 | 게이트 밸브 장치 |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3146596A patent/JP2880321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04346220A (ja) | 1992-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |