JPH07223899A

JPH07223899A - シリコン積層体の製造方法

Info

Publication number: JPH07223899A
Application number: JP22724594A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Tamura; 文孝田村; Yoshinori Okayasu; 良宣岡安
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】多結晶シリコン膜内への不純物混入が低減さ
れるシリコン積層体を安定してかつ簡便に製造できる方
法を提供すること。【構成】密閉容器20内に収容されたSi粉末６層内に内
側筒部310と外側筒部320の二重管構造部30aを有する搬
送管30の先端を挿入し、かつ二重管構造部の隙間部にキ
ャリアガスを注入してSi粉末を吹き上げながら製造装置
10の高温プラズマ中へSi粉末を導入すると共に、Si粉末
の溶融物をカーボンファイバー織布40上に製膜させて多
結晶シリコン膜を形成するシリコン積層体の製造方法で
あって、容器の内壁面、内側筒部の内壁面、外側筒部の
外壁面に、変性ポリシラザンを主成分とし低温製膜が可
能なコーティング用組成物にて構成された耐熱性、耐摩
耗性、耐食性等に優れた珪素−窒素−酸素−炭素系セラ
ミックスから成る被膜22、311、321を設けたことを特徴
とする。これ等被膜の作用で容器の内壁面等がSi粉末に
より削られ難くなり削りかす発生に伴う原料汚染を防止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性基材とこの基材
上に製膜された多結晶シリコン膜とでその主要部が構成
され、例えば、太陽電池等に適用可能なシリコン積層体
の製造方法に係り、特に、上記多結晶シリコン膜内への
不純物の混入を低減できる製造方法の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種のシリコン積層体の製造方法とし
ては、例えば、特開昭５５−７３４５０号公報に記載さ
れたものが知られている。

【０００３】すなわち、この製造方法は、融解槽に収容
された融体シリコン内に一連の穴を備えた網状構造のカ
ーボンファイバー織布等を浸漬し、上記穴内並びに表面
に融体シリコンを充填並びに被覆すると共にこの融体を
結晶化させてシリコン積層体を求める方法である。

【０００４】ところで、この方法によりシリコン積層体
を製造する場合、上記融体シリコンを保持しかつ結晶化
させる一連の穴を備えた網状構造のカーボンファイバー
織布等を適用することが前提となるため、この製造方法
においてはその表面並びに内部構造が密状態にあるシー
ト状基材を適用することが困難な欠点があった。

【０００５】このため、従来においては熱ＣＶＤ法やプ
ラズマＣＶＤ法等の製膜手段により基材上に多結晶シリ
コン膜を直接製膜させてシリコン積層体を製造し、この
シリコン積層体を上記太陽電池等に組込む方法が採られ
ているが、これ等の製造方法においても以下のような欠
点があった。

【０００６】まず、熱ＣＶＤ法においては適用可能なシ
リコン原料が分解され易いＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆等のシラ
ン化合物や、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃等のハロゲ
ン化珪素に限られ、ＳｉＦ₄、ＳｉＣｌ₄、Ｓｉ
₂Ｆ₆、及び、ＳｉＨ₂Ｆ₂等の分解され難いハロゲン化
珪素や金属級シリコン粒子（ＭＧ・Ｓｉ）等の適用が困
難な欠点があった。また、ＳｉＨ₄等のシラン化合物は
その発火性が極めて高いためその取扱いに細心の注意を
払わねばならず、かつ、ＳｉＨ₄等のシラン化合物を適
用するにしてもその分解率があまり高くないため、基材
への材料供給速度が遅くなる分、多結晶シリコンの製膜
にかなりの時間を要する欠点があった。

【０００７】他方、プラズマＣＶＤ法においても適用で
きる材料の選択範囲が狭く、かつ、シリコン原料の分解
率が低いため上記熱ＣＶＤ法と同様に多結晶シリコンの
製膜に時間を要する欠点があった。また、プラズマＣＶ
Ｄ法は低温条件下においてなされるため基材に耐熱性が
要求されない利点を有しているが、その反面、製膜処理
が低温でなされることから結晶粒径の大きい多結晶シリ
コン膜が求め難い欠点があった。

【０００８】このような技術的背景の下、本発明者はプ
ラズマ溶射法によるシリコン積層体の製造方法を既に提
案している。

【０００９】すなわち、この製造方法はシリコン原子が
含まれるシリコン原料を高温プラズマ中に導入してこの
原料を溶融又は分解し、この溶融又は分解物を耐熱性基
材上に製膜させて多結晶シリコン膜を形成するものであ
る。

【００１０】そして、この製造方法によれば、シリコン
原子が含まれるシリコン原料を高温プラズマ中に導入し
てこれを溶融又は分解しているため従来法では適用が困
難であった分解温度の高いシリコン原料や金属級シリコ
ン粉末の適用が可能となり、かつ、シリコン原料の溶融
又は分解速度が速まって上記基材上への溶融又は分解物
の供給速度も速まるため多結晶シリコン膜の製膜速度の
向上が図れると共に、プロセス全体が従来より高温条件
下でなされるため結晶粒径の大きい多結晶シリコン膜を
求めることが可能になる等の利点を有する方法であっ
た。

【００１１】ところで、このプラズマ溶射法に適用され
るシリコン原料の一種であるシリコン粉末は、通常、粉
砕法にて製造されるため鋭角な角部を有する粒径不揃い
な粒子構造になっている。このため、このような構造の
シリコン粉末を製造装置の高温プラズマ中へ供給するた
めには工夫を必要とし、本発明者等は以下のような手段
を講じてその目的の達成を図っている。

【００１２】すなわち、この供給方法は図３に示すよう
に密閉された容器ａ内にシリコン粉末ｂを収容し、か
つ、その先端に内側筒部ｃ１とこの外側を囲む外側筒部
ｃ２の二重管構造部（図４参照）を備えた搬送管ｃの上
記先端部をシリコン粉末ｂ層内に挿入すると共に、上記
内側筒部ｃ１と外側筒部ｃ２との間にキャリアガスを注
入しその風圧によりシリコン粉末ｂを吹き上げかつ搬送
管ｃ内を搬送させて製造装置ｅの高温プラズマｆ中へ供
給する方法であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
供給方法によりシリコン粉末ｂ原料を高温プラズマ中へ
導入する際、上記シリコン粉末原料は比較的硬度が高く
かつ鋭角な角部を有しているため、上記容器ａや搬送管
ｃの二重管構造部ｃがステンレス等金属材料で構成され
ている場合、容器ａの内壁面や搬送管ｃにおける内側筒
部ｃ１の内壁面及び外側筒部ｃ２の外壁面がシリコン粉
末原料で削られ易く、シリコン粉末原料が削られた金属
不純物等で汚染されることがあった。

【００１４】このため、製造されたシリコン積層体の多
結晶シリコン膜内に金属不純物等が混入され易く、これ
に起因して多結晶シリコン膜の電気的特性が劣化する問
題点があった。

【００１５】この場合、シリコン粉末原料より硬度の高
い材料で上記容器や搬送管を構成する方法も考えられる
が、通常、このような高硬度の材料は成型性が悪いため
現実的には適用困難な方法であった。

【００１６】また、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法等の
製膜手段を適用してシリコン粉末原料と接触し易い容器
の内壁面や上記外側筒部の外壁面等をシリコン系被膜に
より被覆する方法も考えられる。しかし、熱ＣＶＤ法を
適用するためには耐熱性を有する材料で上記容器や搬送
管を構成する必要があり、また、立体形状を有する容器
や搬送管の壁面へプラズマＣＶＤ法を適用して被膜を形
成することは通常困難なため上述した方法と同様に現実
的には適用が困難な方法であった。

【００１７】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、上記容器の内壁
面や外側筒部の外壁面等を被覆する材料として変性ポリ
シラザンを主成分とする低温製膜可能なコーティング用
組成物を適用することで不純物混入の低減が図れたシリ
コン積層体の製造方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、密閉容器内に収容されたシリコン粉末層内
に、内側筒部と外側筒部の二重管構造部を先端に備えた
搬送管を挿入し、かつ、上記内側筒部と外側筒部との間
にキャリアガスを注入してその風圧によりシリコン粉末
を吹上げながら搬送管を介し製造装置の高温プラズマ中
へシリコン粉末を導入すると共に、シリコン粉末の溶融
物を基材上に製膜させて多結晶シリコン膜を形成するシ
リコン積層体の製造方法を前提とし、変性ポリシラザン
を主成分とするコーティング用組成物にて構成された珪
素−窒素−酸素系又は珪素−窒素−酸素−炭素系セラミ
ックスの被膜により上記容器の内壁面と搬送管における
内側筒部の内壁面並びに外側筒部の外壁面を被覆するこ
とを特徴とするものである。

【００１９】このような技術的手段において変性ポリシ
ラザンを主成分とし珪素−窒素−酸素系又は珪素−窒素
−酸素−炭素系セラミックスを形成する低温製膜（５０
０℃以下）可能なコーティング用組成物としては以下の
ものが例示できる。

【００２０】例えば、主として一般式（Ｉ）：

【００２１】

【化１】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ はそれぞれ独立に水素原子、
アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリー
ル基、またはこれらの基以外でケイ素に直結する基が炭
素である基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、ア
ルコキシ基を表す。但し、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ のうち少な
くとも１つは水素原子である）で表される単位からなる
主骨格を有する数平均分子量が１００〜５万のポリシラ
ザンと、グリシドールとを反応させて得られる数平均分
子量が約２００〜５０万のグリシドール付加ポリシラザ
ンを主成分とするコーティング用組成物が挙げられる。

【００２２】ここで、上記グリシドール付加ポリシラザ
ンとは、ポリシラザンの全骨格中の少なくとも一部のケ
イ素原子に結合した水素原子とグリシドールとが反応し
て、ポリシラザン中のケイ素原子がグリシドールと縮合
した側鎖基あるいは環状、架橋構造を有する化合物であ
る。すなわち、ポリシラザンとグリシドールとの反応で
は、グリシドールのＯＨ基とポリシラザンのＳｉＨ基の
間で脱水素縮合反応が起こり、下記の如くＳｉ−Ｏ−Ｃ
結合が形成される。

【００２３】

【化２】更に、反応条件によってはグリシドールの３位または２
位の炭素とポリシラザンのＮＨ基の間に結合が生じてエ
ポキシ基が開環し、更にこれによって生じたＯＨ基とポ
リシラザンのＳｉＨ基の間で脱水素縮合反応が起こり、
Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合が形成される場合もある。この場合に
は下記の如くポリシラザン分子間にグリシドール分子を
介した架橋構造が形成されることになる。

【００２４】

【化３】尚、上記ポリシラザンの一例として下記構造を有するペ
ルヒドロポリシラザンが挙げられる。

【００２５】

【化４】そして、上記グリシドール付加ポリシラザンを、例え
ば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素
の炭化水素溶媒；ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタ
ン、ハロゲン化ベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒；
脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類溶媒等
に溶解してコーティング用組成物を調製し、浸漬、ロー
ル塗り、刷毛塗り、スプレー塗り、フロー塗り、バー塗
り等の適宜塗布手段により上記コーティング用組成物を
容器の内壁面、搬送管における内側筒部の内壁面並びに
外側筒部の外壁面に塗布し、かつ、充分乾燥させた後、
加熱・焼成して、耐熱性、耐摩耗性、耐食性等に優れた
珪素−窒素−酸素系又は珪素−窒素−酸素−炭素系セラ
ミックスから成る被膜を形成する。

【００２６】尚、上記焼成条件については、グリシドー
ル付加ポリシラザンの分子量や構造によって若干異なる
が、５００℃以下、好ましくは５０℃〜３００℃の範囲
である。焼成雰囲気は空気中あるいは不活性ガス等のい
ずれであってもよいが、空気中がより好ましい。空気中
での焼成によりグリシドール付加ポリシラザンの酸化、
あるいは空気中に共存する水蒸気による加水分解が進行
し、上記のような低い焼成温度でＳｉ−Ｏ結合あるいは
Ｓｉ−Ｎ結合を主体とする強靭な被膜の形成が可能にな
るからである。

【００２７】このように、グリシドール付加ポリシラザ
ンを主成分とするコーティング用組成物を適用すること
により、５００℃以下の低温条件にて耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等に優れた珪素−窒素−酸素系又は珪素−窒
素−酸素−炭素系セラミックスから成る被膜の形成が可
能になるため、上記容器や搬送管の構成材料としてステ
ンレス合金等あまり耐熱性を有さない材料の適用が可能
となる利点を有している。尚、コーティングするグリシ
ドール付加ポリシラザンの種類によっては、限られた焼
成条件でセラミックスへの転化が不完全である場合もあ
る。この場合には焼成後の被膜を５０℃未満の条件で長
時間保持し、被膜の性質を向上させることも可能であ
る。この場合の保持雰囲気は空気中が好ましく、また、
水蒸気圧を高めた湿潤空気中でも更に好ましい。保持す
る時間は特に限定されるものではないが、１０分以上３
０日以内が現実的に適当である。また、保持温度は特に
限定されるものではないが、０℃以上５０℃未満が現実
的に適当である。

【００２８】また、上記コーティング用組成物中には、
形成する被膜の膜厚増大を図るため炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）や窒化ケイ素（ＳｉＮ_X ）等非酸化物系無機物の微
粉を適量配合してもよい。また、上記グリシドール付加
ポリシラザンに代えて、このグリシドール付加ポリシラ
ザンと同様に５００℃以下の低温条件にて耐熱性、耐摩
耗性、耐食性等に優れた珪素−窒素−酸素系又は珪素−
窒素−酸素−炭素系セラミックスから成る被膜の形成が
可能である以下の変性ポリシラザン、すなわち、数平均
分子量が１００〜５万のポリシラザンと、下記一般式
（II) ：

【００２９】

【化５】（式中、Ｒ⁴ は、同一でも異なっていてもよく、水素原
子、炭素原子数１〜２０個を有するアルキル基またはア
リール基を表し、少なくとも１個のＲ⁴ は上記アルキル
基またはアリール基である）で表されるケイ素アルコキ
シドとを加熱反応させて得られる数平均分子量が約２０
０〜５０万のケイ素アルコキシド付加ポリシラザンを主
成分とするコーティング用組成物を適用してもよいし、
あるいは数平均分子量が１００〜５万のポリシラザンと
アルコールとを反応させて得られる数平均分子量が約２
００〜５０万のアルコール付加ポリシラザンを主成分と
するコーティング用組成物を適用してもよい。

【００３０】次に、本発明に係るシリコン積層体の製造
方法に適用できる上記基材としては、この基材が高温プ
ラズマに晒される関係上耐熱性を具備していることを要
し、例えばアルミナのようなセラミックス基材や耐熱ス
テンレス鋼のような金属基材、及び炭素系基材等が挙げ
られる。尚、炭素系基材の具体例としては、表面並びに
内部構造が密状態にあるグラファイト板や炭素−炭素複
合材料（例えば、カーボンファイバーと炭化された樹脂
成分とでその主要部が構成されたもの等）、及び密に編
まれて表面並びに内部構造が密状態にあるカーボンファ
イバー織布等が挙げられ、更に、疎に編まれた網状構造
のカーボンファイバー織布の適用も可能である。

【００３１】また、上記高温プラズマ中に導入されるシ
リコン粉末としては、粒径が約２００μｍ以下の金属級
シリコン粉末（ＭＧ・Ｓｉ，例えばＳｉ純度が９９％の
もの）や太陽電池級シリコン粉末（ＳＯＧ，例えばＳｉ
純度が９９．９９９９％のもの）等が適用できる。

【００３２】尚、上記高温プラズマ発生部内における圧
力条件は、この高温プラズマ発生部内へのシリコン原料
の供給のし易さや製造装置の構成の簡略化等を考慮し
て、通常、大気圧又は大気圧近傍（数百Ｔｏｒｒ）の条
件に設定されるが、これより低い条件、例えば数十Ｔｏ
ｒｒに設定しても当然のことながらよい。そして、高温
プラズマ発生部内の圧力条件をこのように低く設定した
場合、プラズマフレーム（プラズマ空間）が広がるため
シリコン原料の溶融物を上記基材の広い領域へ供給する
ことが可能となり、基材上に大面積でかつ膜質均一な多
結晶シリコン膜を形成できる利点を有している。但し、
プラズマ空間が広がることに伴いその単位体積当りのエ
ネルギー供給量が低下するため、プラズマ発生のための
投入電力を増大させることを要する。

【００３３】

【作用】請求項１に係る発明によれば、変性ポリシラザ
ンを主成分とするコーティング用組成物にて構成された
珪素−窒素−酸素系又は珪素−窒素−酸素−炭素系セラ
ミックスの被膜により、容器の内壁面と搬送管における
内側筒部の内壁面並びに外側筒部の外壁面を被覆してお
り、シリコン原料粉末を製造装置の高温プラズマ中へ供
給する際、上記被膜の作用により鋭角な角部を有するシ
リコン原料粉末にて上記容器の内壁面や外側筒部の外壁
面等が削られる恐れがなくなるため、高温プラズマ中へ
導入されるシリコン原料粉末の不純物汚染を防止するこ
とが可能となる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。［実施例１］まず、この製造方法に適用される装置は、
図１に示すようにアークプラズマ並びに誘導プラズマを
形成できる高温プラズマ発生部１とこの高温プラズマ発
生部１に隣接して設けられ内部に基材ホルダー７を有す
る反応室２とを備えた製造装置１０と、この製造装置１
０の高温プラズマ発生部１へ供給されるシリコン粉末６
を収容するステンレス製の容器２０と、この容器２０に
挿入されたステンレス製の二重管構造部３０ａとその一
端が連結管３０ｂを介して二重管構造部３０ａに連結さ
れ他端側が上記製造装置１０のシリコン原料導入口に取
付けられたフッ素系樹脂製の樹脂管３０ｃとを備えた搬
送管３０とでその主要部が構成されている。

【００３５】また、上記搬送管３０の二重管構造部３０
ａは内側筒部３１０と外側筒部３２０とで構成され、か
つ、内側筒部３１０の内壁面には図２に示すように以下
に示す方法にて製膜された珪素−窒素−酸素−炭素系セ
ラミックスから成る被膜３１１が形成されていると共
に、上記二重管構造部３０ａの一端が容器２０内に収容
されたシリコン粉末６層内に挿入されており、かつ、上
記内側筒部３１０と外側筒部３２０との間にアルゴン等
のキャリアガスが注入されるように構成されている。

【００３６】尚、上記シリコン粉末６層表面からの二重
管構造部３０ａの挿入距離については、上記高温プラズ
マ発生部１内へ効率よくシリコン粉末６が導入されるよ
うに適正な値に設定されている。

【００３７】また、上記容器２０はその周囲を枠体２１
に囲まれて密閉されており、かつ、その内壁面には図２
に示すように以下に示す方法にて製膜された珪素−窒素
−酸素−炭素系セラミックスから成る被膜２２が形成さ
れていると共に、図示外の回転機構により上記搬送管３
０の中心軸を回転中心にして常時回転するように構成さ
れている。また、上記二重管構造部３０ａにおける外側
筒部３２０の外壁面にも図２に示すように上記珪素−窒
素−酸素−炭素系セラミックスから成る被膜３２１が形
成されている。

【００３８】そして、上記珪素−窒素−酸素−炭素系セ
ラミックスから成る被膜は以下のような方法にて製膜さ
れている。

【００３９】すなわち、ペルヒドロポリシラザンとグリ
シドールとを反応させて得られたグリシドール付加ポリ
シラザンをｏ−キシレンで希釈して濃度を２０重量％と
した後、上記グリシドール付加ポリシラザンに対しその
重量比で５０重量％の炭化ケイ素（ＳｉＣ）微粉末を添
加してコーティング用組成物を製造した。そして、この
コーティング用組成物を上記容器２０の内壁面と二重管
構造部３０ａにおける外側筒部３２０の外壁面にそれぞ
れ刷毛塗りし、かつ、乾燥させた後、大気雰囲気下１０
０℃で１時間焼成処理して珪素−窒素−酸素−炭素系セ
ラミックスから成る被膜２２、３２１を製膜している。
尚、二重管構造部３０ａにおける内側筒部３１０の内壁
面に設けられた被膜３１１は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）微
粉末が添加されていないコーティング用組成物を適用し
浸漬法により形成されている点を除き上記被膜２２、３
２１と略同一の条件で形成されている。

【００４０】このように構成された上記製造装置１０内
に、カーボンファイバー織布４０を配置し、かつ、反応
室２内を〜１０^-3Torrまで真空引きを行って反応室２内
の空気等を排気した後、プラズマ点火後の急加熱や局所
的過熱を防ぐため点火に先がけ上記基材ホルダー７に設
けられカーボンファイバー織布４０を水平方向へ移動操
作する移動機構（図示せず）を作動させた。

【００４１】次に、プラズマ発生部１内へアルゴンガス
と水素ガスを導入すると共にプラズマ点火を行った。電
源は最初に直流を投入しその後に高周波を投入した。
尚、高温プラズマフレームの形状はアルゴンガス、水素
ガスの流量でかなり変化するが安定した状態を比較的容
易に得ることができた。また、この製造装置１０にはア
ルゴンガスと水素ガス等のガス導入口、及び、シリコン
原料導入口に圧力制御弁が取付けられ、かつ、反応室２
の下流側には排気系４が設けられておりこれ等機構によ
り反応室２内の圧力は〜５５０Torrに保持されている。

【００４２】そして、上記カーボンファイバー織布４０
を高温プラズマと基材ホルダー７内に設けられた加熱手
段８により加熱してその表面温度が十分上昇しているこ
とを放射温度計を用いてモニターし、その表面温度がシ
リコンの融点直下温度（１４００℃）になった時点で、
シリコン原料の導入口から定量のシリコン粒子６を導入
してこのシリコン粒子６を高温プラズマ中にて溶融さ
せ、かつ、この溶融物を上記カーボンファイバー織布４
０上へ製膜させた。

【００４３】このとき、上記容器２０の内壁面と二重管
構造部３０ａにおける内側筒部３１０の内壁面並びに外
側筒部３２０の外壁面には珪素−窒素−酸素−炭素系セ
ラミックスから成る被膜２２、３１１、３２１が形成さ
れているため、容器２０の内壁面、上記内側筒部３１０
の内壁面並びに外側筒部３２０の外壁面等にシリコン粒
子６が接触してもこれら容器２０、内側筒部３１０の内
壁面や外側筒部３２０の外壁面がシリコン粒子６の角部
にて削られる恐れがない。従って、高温プラズマ中へ導
入されるシリコン粒子６に容器２０や搬送管３０の二重
管構造部３０ａを構成する金属不純物等が付着し難くな
るため、原料純度の向上が図れる利点を有している。

【００４４】次いで上述した製膜処理を２〜３分間行
い、かつ、シリコン粒子６の供給停止後も高周波を投入
してアルゴンの高温プラズマを継続させ、５〜１０分程
度の冷却制御を行い膜厚１mm程度の多結晶シリコン膜を
形成してシリコン積層体を製造した。

【００４５】（製膜条件）反応室内の圧力〜５５０ＴｏｒｒＤＣプラズマ投入電力５ＫＷＲＦプラズマ投入電力３０ＫＷアルゴンガス流量６０〜８０リットル／ｍｉｎ水素ガス流量２〜４リットル／ｍｉｎシリコン粉末の粒径７５〜１５０μｍシリコン粉末の供給量１ｇ／ｍｉｎ高温プラズマ発生部と織布間距離１０〜２０ｃｍこの様にして求められた多結晶シリコン膜についてＴＥ
Ｍ観察を行ったところ、膜厚１mm程度でその結晶粒径は
１００μｍ程度に達していることが確認でき、かつ、多
結晶シリコン膜内の不純物濃度も半導体として充分なレ
ベルまで下がっていることも確認された。［実施例２］反応室内の圧力を略６０Ｔｏｒｒに設定
し、かつ、ＤＣプラズマ投入電力を１０ＫＷ、ＲＦプラ
ズマ投入電力を５０ＫＷに設定した点を除き実施例１と
略同一の条件でシリコン積層体を製造した。

【００４６】そして、このシリコン積層体の多結晶シリ
コン膜についてＴＥＭ観察を行ったところ、実施例１に
係る多結晶シリコン膜と略同一の特性を有していること
が確認された。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、シリコン
原料粉末を製造装置の高温プラズマ中へ供給する際、容
器の内壁面と搬送管における内側筒部の内壁面並びに外
側筒部の外壁面に形成された耐熱性、耐摩耗性、耐食性
等に優れた珪素−窒素−酸素系又は珪素−窒素−酸素−
炭素系セラミックスから成る被膜の作用により、鋭角な
角部を有するシリコン原料粉末が接触しても容器の内壁
面や外側筒部の外壁面等がシリコン原料粉末により削り
取られる恐れがなくなるため、高温プラズマ中へ導入さ
れるシリコン原料粉末の不純物汚染を防止することが可
能となる。

【００４８】従って、不純物の混入低減が図れるため電
気的特性に優れたシリコン積層体を安定してかつ簡便に
製造できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の製造方法に適用された装置の構成概念
図。

【図２】図１の部分拡大図。

【図３】従来例の製造方法に適用される装置の構成概念
図。

【図４】図３の部分拡大図。

【符号の説明】

１高温プラズマ発生部６シリコン粉末１０製造装置２０容器２２被膜３０搬送管３０ａ二重管構造部３０ｃ樹脂管４０カーボンファイバー織布３１０内側筒部３１１被膜３２０外側筒部３２１被膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 31/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内に収容されたシリコン粉末層内
に、内側筒部と外側筒部の二重管構造部を先端に備えた
搬送管を挿入し、かつ、上記内側筒部と外側筒部との間
にキャリアガスを注入してその風圧によりシリコン粉末
を吹上げながら搬送管を介し製造装置の高温プラズマ中
へシリコン粉末を導入すると共に、シリコン粉末の溶融
物を基材上に製膜させて多結晶シリコン膜を形成するシ
リコン積層体の製造方法において、変性ポリシラザンを主成分とするコーティング用組成物
にて構成された珪素−窒素−酸素系又は珪素−窒素−酸
素−炭素系セラミックスの被膜により上記容器の内壁面
と搬送管における内側筒部の内壁面並びに外側筒部の外
壁面を被覆することを特徴とするシリコン積層体の製造
方法。