JPH0455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、高周波電圧により発生させたグロ
ー放電プラズマを利用して基板の表面にたとえば
アモルフアスシリコンの薄膜を形成するプラズマ
CVD装置の電極部の改良に関する。

〔従来の技術〕

プラズマCVD装置は、たとえば太陽電池の製
造において平面基板上にアモルフアスシリコンの
薄膜層を形成するのに使用されている。

この種のプラズマCVD装置の１例を第３図に
ついて説明すると、真空チヤンバ内に一定の間隔
を保つて基板Ｋと電極板４が配設され、基板Ｋを
所定の温度に加熱し、電極板４はマツチング回路
を介して高周波電源に接続されている。そして高
周波電圧を印加することによつて電極板４と基板
Ｋとの間にグロー放電を生じさせるようにされ、
真空チヤンバは高真空排気系と反応ガス排気系と
にバルブを介して切替的に接続されるようになつ
ている。

このような従来のプラズマCVD装置によつて
基板ホルダ８に保持された基板Ｋにたとえばアモ
ルフアスシリコン薄膜を付着させるには、基板Ｋ
を真空チヤンバ内にセツトし、真空チヤンバを密
閉し、高真空排気系により真空チヤンバ内の排気
を行なう。この間に基板Ｋを加熱する。基板Ｋに
アモルフアスシリコンを析出させるための、
SiH₄、PH₃およびB₂H₅等をそれぞれ所定の流量
で混合した反応ガスを反応ガス導入部より真空チ
ヤンバ内に送り込む。この直前に高真空排気系の
作動を停止し、反応ガス導出部より反応ガス排気
系で排気を行ない、この排気速度を調整すること
によつて反応ガスの分圧をたとえば0.1〜10Torr
に保つようにする。

ついで電極板４に高周波電圧を印加すると、電
極板４と基板Ｋの間にグロー放電が生じる。その
結果プラズマ領域において反応を促進させられた
前記反応ガスは前記の通り加熱された基板Ｋの表
面にアモルフアスシリコンを密着性のよい緻密な
析出層として形成することとなる。一方余分な生
成物はガス状および微粉状となつていずれも反応
ガスの導出部から反応ガス排気系によつて真空チ
ヤンバ外へ排出される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

プラズマCVD装置の電極部の構成は第３図の
模式図に見られる通り、真空チヤンバ１の内方空
間に高周波電源２とマツチング回路３を介して接
続された電極板４が基板Ｋと互いに対向させて設
置され、高周波電圧が印加される電極板４におい
て従来電気的絶縁を保つために、Ａ部を拡大した
部分断面図である第４図に示すように、その周面
および背面に設けられたアース用シールド板５と
の間に電気絶縁シールド板６を挿入するか、同じ
くＡ部の部分断面図である第５図に示す通り、前
記どおり設けられたアース用シールド板５との間
に周面に対してのみ狭い隙間（たとえばＣ＝１mm
程度）７を電気絶縁シールド板６の代りに設ける
か、いずれかの手段がとられていた。

ところで第４図に示した周面ならびに背面に電
気絶縁物、すなわち絶縁シールド板６を挿入する
手段は、電極４のシールド容量を下げ得るので高
周波電力の利用効率が高められるのであるが、た
とえば太陽電池の製造工程における基板の表面に
アモルフアスシリコンの析出層を形成する長時間
の成膜間に反応ガスの微粉状生成物が放電電極板
４の周囲のプラズマにさらされる、絶縁シールド
板６の端面６′上に堆積し、それが放電を不安定
にする原因となることが問題である。

それに対し、第５図に示した放電電極板４の周
面を囲むアース用シールド板５との間に隙間７を
設けて絶縁する手段は放電を不安定にすることと
なる反応ガスの微粉状生成物を堆積させないよう
にする点ですぐれているが、この隙間７が４〜５
mm程度と大きいと、真空チヤンバ１の真空圧との
関係で放電が生じるために、前記した１mm程度の
狭い隙間７を放電電極板４の周面に均一に設ける
ことを要するが、このように狭い隙間７を放電電
極板４とその周りのアース用シールド板５との間
に均一に保持する構造は製作が容易でないことが
問題である。

この考案は従来のプラズマCVD装置の電極部
における前記した問題点を解消し、電極のシール
ド容量を下げ、高周波電力の利用効率を高めなが
ら、放電が安定しており、しかも製作が容易な構
造のプラズマCVD装置の電極部を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、前記した課題を解決するための技
術的手段として、プラズマCVD装置の電極部を
つぎのように構成した。すなわち真空チヤンバの
内方空間に電極板と基板を互いに対向させて配設
し、前記電極板の周面ならびに裏面側に電気絶縁
シールド板を接合し、さらにこの電気絶縁シール
ド板を包囲してアース用シールド板を接合してな
るプラズマCVD装置の電極部において、前記電
気絶縁シールド板の電極板の周面部分を前端側か
ら部分的に切除し、この切除部分にアース用シー
ルド部材を接合してそのアース用シールド部材と
前記電極板の周面との間に所定の隙間を保持させ
るか、または前記アース用シールド板を屈曲させ
てそのアース用シールド板と前記電極板の周面と
の間に所定の隙間を保持して配設することによつ
て構成されている。

〔作用〕

この考案にかかるプラズマCVD装置の電極部
は以上のように構成されているので、つぎの通り
作用する。放電電極板の周面には、電気絶縁シー
ルド板の代りに、アース用シールド部材または段
階状に形成されたアース用シールド板との間に設
けられた所定（たとえば１mm程度）の隙間が電気
的絶縁を保つこととなり、一方、放電電極板の周
りにはプラズマにさらされる電気絶縁シールド板
の前端部分が除去されているので、反応ガスの微
粉状生成物が電極板の周りに堆積することなく、
放電電極板の放電は安定して行なわれることとな
る。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第１図は、この考案の１実施例の構成を、第３
図のＡ部の拡大断面図で示したものである。この
第１図と、従来の電極部の構成を同様に示した第
４図とを比較すればわかるように、従来の装置で
は、放電電極板４の周面を囲むように電気絶縁シ
ールド板６が放電電極板４とアース用シールド板
５との間に挿入されており、絶縁シールド板６の
前端面６′が電極板４と基板Ｋ間のグロー放電で
生じたプラズマにさらされることとなるのである
が、この装置においては、絶縁シールド板６の一
部を前記前端面６′から高さｈ（たとえば10mm程
度）にわたつて切除し、この切除部分をアース用
シールド部材５′で置き換え、このアース用シー
ルド部材５′をアース用シールド板５に接合する
とともに、アース用シールド部材５′と放電電極
板４との間にＣ＝１mm程度の隙間７を設けてい
る。

アース用シールド部材５′は、その厚さをたと
えば１mmだけ、従来の絶縁シールド板６の同じ部
分の厚さより薄くすることによつて１mmの狭い隙
間を放電電極板４の周面に均一に設けられるの
で、このアース用シールド板５，５′に対する均
一かつ狭小な隙間７の形成は容易である。また放
電電極板４の周面の前面部分は、電気絶縁シール
ド板６の代りに設けられた隙間７が電気的絶縁を
保つこととなるので、従来の装置におけるよう
に、放電電極板４の周りの電気絶縁シールド板６
の前端面６′に反応ガスの微粉状生成物が堆積し、
それが放電電極板４の放電を不安定にすることは
起らない。そしてこの装置においても、放電電極
板４の周面は部分的に、その背面は前面的にアー
ス用シールド板５との間に電気絶縁シールド板６
が挿入されているので、電極４のシールド容量は
下げられ、高周波電力の利用効率が高められる。

第２図は前記とは別な実施例の構成を同じく第
３図のＡ部の拡大断面図で示したもので、第１図
の実施例のアース用シールド部材５′をアース用
シールド板５に接合する代りに、アース用シール
ド板５を屈曲させて階段状に成形し、放電電極板
４の周面に対してはＣ＝１mm程度の隙間７を保つ
ようにしたものである。この別な実施例装置にお
いてさきに説明した実施例装置と同じ作用が行な
われることについては説明を省略する。

〔効果〕

この考案にかかるプラズマCVD装置の電極部
においてはつぎの効果を奏する。

（） 放電電極板は周面の前端面からかなりの
部分が電気絶縁シールド板の代りに設けられた
狭い均一な隙間によつて電気的絶縁が保たれる
ようにされているので、従来の装置におけるよ
うに放電電極板の周りの電気絶縁シールド板の
前端面に反応ガスの微粉状生成物が堆積するこ
とはなく、放電が安定して行なわれる。

（） 放電電極板の周面にアース用シールド板
との間に設けられる狭い均一な隙間は、容易に
形成できるようにされているので、製作が容易
である。

（） 放電電極板の周面は部分的に、その背面
は全面的にアース用シールド板との間に電気絶
縁シールド板が挿入されているので、電極のシ
ールド容量は従来とほぼ同様に下げられ、高周
波電力の利用効率が高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の１実施例であるプラズマ
CVD装置の電極部の構成を、第３図のＡ部の拡
大断面図で示した部分断面図、第２図は別な実施
例の同じく部分断面図、第３図はプラズマCVD
装置の電極部の一般的な構成を示す模式図、第４
図、第５図は従来の装置の構成を同じく第３図の
Ａ部の部分拡大断面図で示した部分断面図であ
る。 １……真空チヤンバ、２……高周波電源、３…
…マツチング回路、４……電極板（放電電極板）、
５……アース用シールド板、５′……アース用シ
ールド部材、６……電気絶縁シールド板、７……
隙間、８……基板ホルダ、Ｈ……ヒータ、Ｋ……
基板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空チヤンバ内方空間に電極板と基板とを互い
   に対向させて配設し、前記電極板の周面ならびに
   裏面側に電気絶縁シールド板を接合し、さらにこ
   の電気絶縁シールド板を包囲してアース用シール
   ド板を接合することにより構成してなるプラズマ
   CVD装置の電極部において、前記電気絶縁シー
   ルド板の電極板の周面部分を前端側から部分的に
   切除し、この切除部分にアース用シールド部材を
   接合してそのアース用シールド部材と前記電極板
   の周面との間に所定の隙間を保持させるか、また
   は前記アース用シールド板を屈曲させてそのアー
   ス用シールド板と前記電極板の周面との間に所定
   の隙間を保持して配設したことを特徴とするプラ
   ズマCVD装置の電極部。