JPH07254566A - 薄膜生成装置 - Google Patents
薄膜生成装置Info
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- JPH07254566A JPH07254566A JP6044544A JP4454494A JPH07254566A JP H07254566 A JPH07254566 A JP H07254566A JP 6044544 A JP6044544 A JP 6044544A JP 4454494 A JP4454494 A JP 4454494A JP H07254566 A JPH07254566 A JP H07254566A
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- JP
- Japan
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- thin film
- filament
- heat source
- substrate
- film forming
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- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【目的】プラズマＣＶＤ法のように荷電粒子の影響がな
く、Ｈｏｔ Ｗａｌｌ法のように膜形成物の付着のおそ
れのないＨｏｔ ＷｉｒｅＣＶＤ法のフィラメントの断
線の問題も解決する。 【構成】成膜装置内にフィラメントの送り出しロールと
巻取りロールを置き、随時フィラメントを移動させて交
換できるようにした結果、断線による作業中断がなくな
り、良質膜の連続成膜が可能になった。
く、Ｈｏｔ Ｗａｌｌ法のように膜形成物の付着のおそ
れのないＨｏｔ ＷｉｒｅＣＶＤ法のフィラメントの断
線の問題も解決する。 【構成】成膜装置内にフィラメントの送り出しロールと
巻取りロールを置き、随時フィラメントを移動させて交
換できるようにした結果、断線による作業中断がなくな
り、良質膜の連続成膜が可能になった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜太陽電池などに用
いる薄膜を得るために化合物ガスを熱分解する薄膜生成
装置に関する。
いる薄膜を得るために化合物ガスを熱分解する薄膜生成
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物ガスをプラズマ放電により分解さ
せる方法において、従来は平行平板電極を用いたグロー
放電やあるいは高周波を用いたＲＦ放電が使用されてき
た。これら平行平板電極を用いた放電法の他に、光エネ
ルギーを利用した薄膜堆積法や熱エネルギーによりガス
を分解し堆積させる方法が行われてきた。光エネルギー
を利用する方法では、エキシマレーザ等を用いて直接ガ
スを分解するもの (応用物理、第５５巻 (１９８６) ｐ
１１７７参照）、また水銀などを介してエネルギー移行
を行いガスを分解するもの等 (M.R.S.Symp. 、Vo170(19
86)p257 参照) 等が行われている。一方、熱エネルギー
を利用する方法では、原材料としてＳｉ2Ｈ6 等の比較
的分解温度の低いガスを使用し、成膜真空槽自体を加熱
してガス分解を行うＨｏｔ Ｗａｌｌ法 (Semiconducto
rs and Semimetals 、Vol.21A(1984)p123 参照) や基板
を加熱し同様の効果を得る熱ＣＶＤ法 (J.Appl.Phys.Vo
l.59(1986)p1319 参照) がある。さらに、シリコン結晶
の融点以上に加熱した金属フィラメントを用いることで
薄膜堆積を行うホットワイヤＣＶＤ (以下ＨＷ−ＣＶＤ
法と記す) (J.Appl.Phys.Vol.64(1988)p3215、J.Appl.P
hys.Vol.65(1989)p4396 参照) がある。
せる方法において、従来は平行平板電極を用いたグロー
放電やあるいは高周波を用いたＲＦ放電が使用されてき
た。これら平行平板電極を用いた放電法の他に、光エネ
ルギーを利用した薄膜堆積法や熱エネルギーによりガス
を分解し堆積させる方法が行われてきた。光エネルギー
を利用する方法では、エキシマレーザ等を用いて直接ガ
スを分解するもの (応用物理、第５５巻 (１９８６) ｐ
１１７７参照）、また水銀などを介してエネルギー移行
を行いガスを分解するもの等 (M.R.S.Symp. 、Vo170(19
86)p257 参照) 等が行われている。一方、熱エネルギー
を利用する方法では、原材料としてＳｉ2Ｈ6 等の比較
的分解温度の低いガスを使用し、成膜真空槽自体を加熱
してガス分解を行うＨｏｔ Ｗａｌｌ法 (Semiconducto
rs and Semimetals 、Vol.21A(1984)p123 参照) や基板
を加熱し同様の効果を得る熱ＣＶＤ法 (J.Appl.Phys.Vo
l.59(1986)p1319 参照) がある。さらに、シリコン結晶
の融点以上に加熱した金属フィラメントを用いることで
薄膜堆積を行うホットワイヤＣＶＤ (以下ＨＷ−ＣＶＤ
法と記す) (J.Appl.Phys.Vol.64(1988)p3215、J.Appl.P
hys.Vol.65(1989)p4396 参照) がある。
【０００３】図２はＨＷ−ＣＶＤ法の薄膜生成装置を概
念的に示す。真空槽１の中にフィラメント２が配置され
ている。フィラメント２は電源３に電流導入端子４を介
して接続されている。フィラメント２は、例えばタング
ステン１００％あるいはトリウムを添加した合金を使用
する。形状は例えば線を螺旋状に巻いたもの、板状のも
の等、あるいはその複数の組合わせが使用可能である。
電源３には、例えば０〜１００Ａまで電流値を変えられ
るものを用いる。原料ガスは、ガス導入管５より供給さ
れ、真空槽１中を通過し圧力調整バルブ６を介して排気
管７より排気される。ガス導入管５から入り真空槽１を
満たすガスは、例えばＳｉＨ4 、Ｓｉ2Ｈ6 、Ｇｅ
Ｈ4 、ＰＨ5 、Ｂ2 Ｈ6 、ＣＯ2 、Ｃ2 Ｈ2 、ＢＦ3 で
あり、これら単体あるいは混合された形で0.００５〜１
０Ｔｏｒｒの圧力に保たれる。成膜を行う基板８はトレ
イ９上に載せられているが、基板８に対向する形でフィ
ラメント２が設置されていれば、例えば電極等に付着し
たフレークやほこりが基板上に落下するのを防ぐため基
板８が上部に設置されたデポアップ方式も可能である。
トレイ９の下方のヒータ１０は、基板を暖めるためのも
のであり、室温〜３５０℃まで基板温度を制御できる。
念的に示す。真空槽１の中にフィラメント２が配置され
ている。フィラメント２は電源３に電流導入端子４を介
して接続されている。フィラメント２は、例えばタング
ステン１００％あるいはトリウムを添加した合金を使用
する。形状は例えば線を螺旋状に巻いたもの、板状のも
の等、あるいはその複数の組合わせが使用可能である。
電源３には、例えば０〜１００Ａまで電流値を変えられ
るものを用いる。原料ガスは、ガス導入管５より供給さ
れ、真空槽１中を通過し圧力調整バルブ６を介して排気
管７より排気される。ガス導入管５から入り真空槽１を
満たすガスは、例えばＳｉＨ4 、Ｓｉ2Ｈ6 、Ｇｅ
Ｈ4 、ＰＨ5 、Ｂ2 Ｈ6 、ＣＯ2 、Ｃ2 Ｈ2 、ＢＦ3 で
あり、これら単体あるいは混合された形で0.００５〜１
０Ｔｏｒｒの圧力に保たれる。成膜を行う基板８はトレ
イ９上に載せられているが、基板８に対向する形でフィ
ラメント２が設置されていれば、例えば電極等に付着し
たフレークやほこりが基板上に落下するのを防ぐため基
板８が上部に設置されたデポアップ方式も可能である。
トレイ９の下方のヒータ１０は、基板を暖めるためのも
のであり、室温〜３５０℃まで基板温度を制御できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、平行平板電極を
用いた通常の放電による成膜法では、プラズマ中に発生
する電子、イオン等の荷電粒子の基板に対する影響で、
下地となる膜あるいは基板へのプラズマによる損傷が大
きかった。これら荷電粒子の発生が原理的に生じない光
エネルギーを利用した薄膜堆積法があるが、一般に堆積
速度が遅いという問題があった。一方、熱エネルギーを
利用した薄膜堆積法も同様に荷電粒子の発生が原理的に
生じないが、Ｈｏｔ Ｗａｌｌ法や基板を加熱し同様の
効果を得る熱ＣＶＤ法では、膜が基板のみならず真空槽
全体に付着するため温度制御に困難があり、再現性のあ
る膜が得られにくかった。また、これらの熱エネルギー
を利用した薄膜堆積法のうち、図２に示したＨＷ−ＣＶ
Ｄ法は、シリコン結晶の融点以上に加熱した金属を用い
ることで薄膜堆積を行うためフィラメント自体に膜は付
着せず、電気抵抗値が変動しないため温度制御の点で有
利であるが、例えばタングステンを用いたフィラメント
では、けい化タングステンが形成され、その化合物の影
響でフィラメントが変質し、機械的に脆くなることによ
って切断してしまうということが問題となっていた。
用いた通常の放電による成膜法では、プラズマ中に発生
する電子、イオン等の荷電粒子の基板に対する影響で、
下地となる膜あるいは基板へのプラズマによる損傷が大
きかった。これら荷電粒子の発生が原理的に生じない光
エネルギーを利用した薄膜堆積法があるが、一般に堆積
速度が遅いという問題があった。一方、熱エネルギーを
利用した薄膜堆積法も同様に荷電粒子の発生が原理的に
生じないが、Ｈｏｔ Ｗａｌｌ法や基板を加熱し同様の
効果を得る熱ＣＶＤ法では、膜が基板のみならず真空槽
全体に付着するため温度制御に困難があり、再現性のあ
る膜が得られにくかった。また、これらの熱エネルギー
を利用した薄膜堆積法のうち、図２に示したＨＷ−ＣＶ
Ｄ法は、シリコン結晶の融点以上に加熱した金属を用い
ることで薄膜堆積を行うためフィラメント自体に膜は付
着せず、電気抵抗値が変動しないため温度制御の点で有
利であるが、例えばタングステンを用いたフィラメント
では、けい化タングステンが形成され、その化合物の影
響でフィラメントが変質し、機械的に脆くなることによ
って切断してしまうということが問題となっていた。
【０００５】一方、薄膜太陽電池の光電変換層を含む各
層の基板として、長尺の高分子材料あるいはステンレス
鋼などの金属材料からなる可とう性基板を用いること
は、生産性の点ですぐれていること、でき上がった太陽
電池を曲面上に設置可能なことなどの利点をもっている
ので活発になっている。本発明の目的は、上記の問題を
解決するため、プラズマ中での荷電粒子の影響を避けて
良質膜の成膜を再現性良く行うことのできるＨＷ−ＣＶ
Ｄ法を用い、かつ可とう性基板上にも連続成膜可能な薄
膜生成装置を提供することにある。
層の基板として、長尺の高分子材料あるいはステンレス
鋼などの金属材料からなる可とう性基板を用いること
は、生産性の点ですぐれていること、でき上がった太陽
電池を曲面上に設置可能なことなどの利点をもっている
ので活発になっている。本発明の目的は、上記の問題を
解決するため、プラズマ中での荷電粒子の影響を避けて
良質膜の成膜を再現性良く行うことのできるＨＷ−ＣＶ
Ｄ法を用い、かつ可とう性基板上にも連続成膜可能な薄
膜生成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の薄膜生成装置は、非成膜基板に対向して
配置される熱源体により化合物ガスを熱分解して基板上
に薄膜を形成する装置であって、熱源体が送出部と巻取
部の間に支持され、送出部から送り出し、巻取部へ巻き
取ることによって交換可能であるものとする。熱源体の
送出部および巻取部ならびに非成膜基板が真空排気管お
よびガス導入管の接続された一つの室内に収容されたこ
とが良い。熱源体が送り出しロールと巻取りロールとの
間に支持された金属よりなる長尺体であることが有効
で、タングステンよりなる線、網あるいは板からなるこ
と、タングステン線が螺旋状に巻かれたことが良い。基
板が可とう性であって、方向変換手段により方向を変え
て移動する基板にほぼ等しい距離で対向するように熱源
体が配置されたこと、方向変換手段が非成膜面に強磁性
体を付着した可とう性基板の方向を変える磁力を働かせ
る磁石であることが良い。そして、それぞれ異なる化合
物ガスを導入できる複数の成膜室と、可とう性基板をこ
れら各成膜室を通して移動させる手段とを備えたことが
有効である。
めに、本発明の薄膜生成装置は、非成膜基板に対向して
配置される熱源体により化合物ガスを熱分解して基板上
に薄膜を形成する装置であって、熱源体が送出部と巻取
部の間に支持され、送出部から送り出し、巻取部へ巻き
取ることによって交換可能であるものとする。熱源体の
送出部および巻取部ならびに非成膜基板が真空排気管お
よびガス導入管の接続された一つの室内に収容されたこ
とが良い。熱源体が送り出しロールと巻取りロールとの
間に支持された金属よりなる長尺体であることが有効
で、タングステンよりなる線、網あるいは板からなるこ
と、タングステン線が螺旋状に巻かれたことが良い。基
板が可とう性であって、方向変換手段により方向を変え
て移動する基板にほぼ等しい距離で対向するように熱源
体が配置されたこと、方向変換手段が非成膜面に強磁性
体を付着した可とう性基板の方向を変える磁力を働かせ
る磁石であることが良い。そして、それぞれ異なる化合
物ガスを導入できる複数の成膜室と、可とう性基板をこ
れら各成膜室を通して移動させる手段とを備えたことが
有効である。
【０００７】
【作用】装置内に熱源体の送出部と巻取部を設けること
により、プラズマによる損傷がなく、高品質膜が形成可
能なＨＷ−ＣＶＤ法を熱源体の交換のための中断なしに
連続的に作業でき、その利点である高速性や装置作製上
の簡便性を損なうことなく成膜が可能である。また、可
とう性基板に対してこの装置を用いることで、例えば連
続的に基板が移動する機構を備えたロールツーロール方
式の成膜装置ではその簡便性、高速性を有利に利用で
き、磁性体を利用して方向転換手段を合わせて用いるこ
とで、膜面への損傷を防ぎ、熱源体から等方向に放出さ
れる膜形成体を利用できることから、占有面積の小さい
装置で高品質な薄膜を高速で生成できる。
により、プラズマによる損傷がなく、高品質膜が形成可
能なＨＷ−ＣＶＤ法を熱源体の交換のための中断なしに
連続的に作業でき、その利点である高速性や装置作製上
の簡便性を損なうことなく成膜が可能である。また、可
とう性基板に対してこの装置を用いることで、例えば連
続的に基板が移動する機構を備えたロールツーロール方
式の成膜装置ではその簡便性、高速性を有利に利用で
き、磁性体を利用して方向転換手段を合わせて用いるこ
とで、膜面への損傷を防ぎ、熱源体から等方向に放出さ
れる膜形成体を利用できることから、占有面積の小さい
装置で高品質な薄膜を高速で生成できる。
【０００８】
【実施例】以下、図を引用して本発明の実施例の薄膜生
成装置について説明する。図１はフィラメントを巻取式
にした本発明の一実施例のＨＷ−ＣＶＤ法装置を概念的
に示し、図２と共通の部分には同一の符号が付されてい
る。この装置では、フィラメント２はセラミックス製の
ロール１１に巻かれており、ロール１１は回転軸１２を
介してモータ１３に連結されている。この時フィラメン
トとして網状のもの、あるいは断面積が円状のもの、直
方形、正方形の金属体も使用可能である。このフィラメ
ントは、電流導入端子４を介して外部の電源３に接続さ
れるが、この電流導入端子４は、フィラメント２が自由
に動けるようにフィラメントに任意のテンションをかけ
る構造となっている。電流導入端子４がフィラメント２
を挟み込むような構造を有するものも可能である。フィ
ラメントが巻かれたセラミックスのロール１１は、薄膜
の付着を防ぐため防着板１４で覆われる構造となってい
る。防着板１４もセラミックス製で、フィラメント２か
らの熱を逃がすために金属で作られたフィラメント導入
口１５を有し、接触させる構造となっている。
成装置について説明する。図１はフィラメントを巻取式
にした本発明の一実施例のＨＷ−ＣＶＤ法装置を概念的
に示し、図２と共通の部分には同一の符号が付されてい
る。この装置では、フィラメント２はセラミックス製の
ロール１１に巻かれており、ロール１１は回転軸１２を
介してモータ１３に連結されている。この時フィラメン
トとして網状のもの、あるいは断面積が円状のもの、直
方形、正方形の金属体も使用可能である。このフィラメ
ントは、電流導入端子４を介して外部の電源３に接続さ
れるが、この電流導入端子４は、フィラメント２が自由
に動けるようにフィラメントに任意のテンションをかけ
る構造となっている。電流導入端子４がフィラメント２
を挟み込むような構造を有するものも可能である。フィ
ラメントが巻かれたセラミックスのロール１１は、薄膜
の付着を防ぐため防着板１４で覆われる構造となってい
る。防着板１４もセラミックス製で、フィラメント２か
らの熱を逃がすために金属で作られたフィラメント導入
口１５を有し、接触させる構造となっている。
【０００９】この装置を用いて、アモルファスシリコン
のアンドープ膜を作製した。この時の、成膜条件として
ガス導入管５から供給されるＳｉＨ4 の流量１０ｓｃｃ
ｍ、ガス圧８ｍTorr、フィラメントの材質は、酸化トリ
ウム (ＴＨＯ2 ) を数％含んだタングステンを使用し、
コイル状に加工したもので長さ約0.２〜１ｍである。フ
ィラメント１には端子４から１０〜２００Ｗの電力を投
入し加熱を行った。この結果、光学ギャップ1.７ｅＶ
で、ＡＭ1.５、１００ｍＷ／ｃｍ2 での光導電率が１×
１０-4 (Ｓ／ｃｍ) 、暗導電率が１×１０-11 (Ｓ／ｃ
ｍ) と非常に良質な膜が得られた。フィラメント２は、
適当な作業時間がたつと、成膜作業中に一方のロール１
１から他方のロール１１へ巻取ることにより切断を防
ぐ。
のアンドープ膜を作製した。この時の、成膜条件として
ガス導入管５から供給されるＳｉＨ4 の流量１０ｓｃｃ
ｍ、ガス圧８ｍTorr、フィラメントの材質は、酸化トリ
ウム (ＴＨＯ2 ) を数％含んだタングステンを使用し、
コイル状に加工したもので長さ約0.２〜１ｍである。フ
ィラメント１には端子４から１０〜２００Ｗの電力を投
入し加熱を行った。この結果、光学ギャップ1.７ｅＶ
で、ＡＭ1.５、１００ｍＷ／ｃｍ2 での光導電率が１×
１０-4 (Ｓ／ｃｍ) 、暗導電率が１×１０-11 (Ｓ／ｃ
ｍ) と非常に良質な膜が得られた。フィラメント２は、
適当な作業時間がたつと、成膜作業中に一方のロール１
１から他方のロール１１へ巻取ることにより切断を防
ぐ。
【００１０】図３は、本発明による巻取式ＨＷ−ＣＶＤ
法をロールツーロール方式の多層成膜装置に適用し、長
尺の高分子フィルム上への成膜を可能にした装置を概念
的に示す。可とう性基板８１としては、ポリエーテルサ
ルホン (ＰＥＳ) 、ポリエチレンナフタレート (ＰＥ
Ｎ) 、ポリエチレンテレフタレート (ＰＥＴ) 等の高分
子フィルムや、ステンレス鋼等の金属フィルムを使用す
ることが可能である。可とう性基板８１は、両側に位置
するロール１６間に巻かれて連続的に成膜室２１、２
２、２３に送り出され、巻取られる。中間室２０は隣り
合う成膜室のガスが交じりあわないように、成膜室より
低い圧力を実現するための部屋である。可とう性基板８
１上には実施例１で述べたものと同様の構造を示す巻取
式フィラメント２が各成膜室に設置され、薄膜が堆積さ
れる。図ではこのフィラメント２は都合上斜視図にて示
してあるが、可とう性基板８１の進行方向と垂直にフィ
ラメントが位置するように置かれている。また、このフ
ィラメントは１本に限らず複数個設けることも可能であ
る。各成膜室２１、２２、２３には基板８１を加熱する
ヒータ１０が設置されている。また各成膜室および中間
室２０はそれぞれ排気管７を介して真空ポンプ１７、１
８が接続されている。
法をロールツーロール方式の多層成膜装置に適用し、長
尺の高分子フィルム上への成膜を可能にした装置を概念
的に示す。可とう性基板８１としては、ポリエーテルサ
ルホン (ＰＥＳ) 、ポリエチレンナフタレート (ＰＥ
Ｎ) 、ポリエチレンテレフタレート (ＰＥＴ) 等の高分
子フィルムや、ステンレス鋼等の金属フィルムを使用す
ることが可能である。可とう性基板８１は、両側に位置
するロール１６間に巻かれて連続的に成膜室２１、２
２、２３に送り出され、巻取られる。中間室２０は隣り
合う成膜室のガスが交じりあわないように、成膜室より
低い圧力を実現するための部屋である。可とう性基板８
１上には実施例１で述べたものと同様の構造を示す巻取
式フィラメント２が各成膜室に設置され、薄膜が堆積さ
れる。図ではこのフィラメント２は都合上斜視図にて示
してあるが、可とう性基板８１の進行方向と垂直にフィ
ラメントが位置するように置かれている。また、このフ
ィラメントは１本に限らず複数個設けることも可能であ
る。各成膜室２１、２２、２３には基板８１を加熱する
ヒータ１０が設置されている。また各成膜室および中間
室２０はそれぞれ排気管７を介して真空ポンプ１７、１
８が接続されている。
【００１１】可とう性基板を用いる際にプラズマＣＶＤ
法では、プラズマ中での荷電粒子の影響が大きく良質膜
形成を再現性良く行うことが困難であったが、本発明に
よる構造を有する装置を用いることにより、良質な薄膜
形成が高速で行われる。フィラメントを複数設けること
により堆積速度として、例えば１０〜１００Ａ／ｓの形
成が可能である。また、この巻取式ＨＷ−ＣＶＤ室とプ
ラズマを利用したＣＶＤ室を組合わせた形でも使用して
異種膜を積層することも可能であることは言うまでもな
い。
法では、プラズマ中での荷電粒子の影響が大きく良質膜
形成を再現性良く行うことが困難であったが、本発明に
よる構造を有する装置を用いることにより、良質な薄膜
形成が高速で行われる。フィラメントを複数設けること
により堆積速度として、例えば１０〜１００Ａ／ｓの形
成が可能である。また、この巻取式ＨＷ−ＣＶＤ室とプ
ラズマを利用したＣＶＤ室を組合わせた形でも使用して
異種膜を積層することも可能であることは言うまでもな
い。
【００１２】図４は、方向転換を行いアモルファス堆積
がより高速で行える構造を示したものである。可とう性
基板８１の方向転換は、モータにより速度が制御される
ローラ３１により行う。この構造を使用することによ
り、成膜装置としては半分の寸法で済みコスト的にも有
利である。図５は図４の方向転換方式をさらに改良した
実施例で、膜面に対するローラによる機械的損傷を防ぐ
構造を示したものである。可とう性基板８２は、アモル
ファス膜成膜面と反対側に、塗布あるいはスパッタ、蒸
着等により強磁性物質を付着させた高分子材料フィルム
で、永久磁石あるいは電磁石を合わせ持つ方向転換器３
２によって、吸着され方向転換される。この時、強磁性
物質としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性元素およびこれ
を成分とする合金や化合物を使用する。また、例えば、
ＭｎＦｅ2 Ｏ4 、ＺｎＦｅ2 Ｏ4 等のフェリ磁性体を用
いることもできる。このように、形成された膜の面に直
接ローラ３１が触れない構造により、膜面に対する損傷
を防ぐことができ、かつローラ部に邪魔されることなく
成膜に寄与する距離を稼ぐことが可能である。
がより高速で行える構造を示したものである。可とう性
基板８１の方向転換は、モータにより速度が制御される
ローラ３１により行う。この構造を使用することによ
り、成膜装置としては半分の寸法で済みコスト的にも有
利である。図５は図４の方向転換方式をさらに改良した
実施例で、膜面に対するローラによる機械的損傷を防ぐ
構造を示したものである。可とう性基板８２は、アモル
ファス膜成膜面と反対側に、塗布あるいはスパッタ、蒸
着等により強磁性物質を付着させた高分子材料フィルム
で、永久磁石あるいは電磁石を合わせ持つ方向転換器３
２によって、吸着され方向転換される。この時、強磁性
物質としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性元素およびこれ
を成分とする合金や化合物を使用する。また、例えば、
ＭｎＦｅ2 Ｏ4 、ＺｎＦｅ2 Ｏ4 等のフェリ磁性体を用
いることもできる。このように、形成された膜の面に直
接ローラ３１が触れない構造により、膜面に対する損傷
を防ぐことができ、かつローラ部に邪魔されることなく
成膜に寄与する距離を稼ぐことが可能である。
【００１３】図６は、図５で示した方向転換方式を用
い、アモルファス太陽電池用の成膜に適用した時の様子
を示す。フィルム８２にはあらかじめ片面に強磁性体が
塗布されており、送りだしローラ３３から出た可とう性
フィルム８２はｎ層を生成する成膜室２１に送られる。
その後、フィルムで示されるｉ層成膜室２２中で方向転
換器３２によって向きを１８０度転換される。ｐ層成膜
室２３に送り込まれたフィルムは巻取りローラ３４に取
り込まれる。フィラメント２は各部屋に１本から複数本
配置することが可能であり、その構造は図１で示したよ
うな構造のフィラメントが望ましい。この時、膜面は方
向転換する間、常に熱源体であるフィラメント２を向い
ている構造であれば、例えばフィラメントを中心とする
円周上を可とう性基板が通るように配置し、熱源体２か
らの距離を常に一定に保つことが可能である。
い、アモルファス太陽電池用の成膜に適用した時の様子
を示す。フィルム８２にはあらかじめ片面に強磁性体が
塗布されており、送りだしローラ３３から出た可とう性
フィルム８２はｎ層を生成する成膜室２１に送られる。
その後、フィルムで示されるｉ層成膜室２２中で方向転
換器３２によって向きを１８０度転換される。ｐ層成膜
室２３に送り込まれたフィルムは巻取りローラ３４に取
り込まれる。フィラメント２は各部屋に１本から複数本
配置することが可能であり、その構造は図１で示したよ
うな構造のフィラメントが望ましい。この時、膜面は方
向転換する間、常に熱源体であるフィラメント２を向い
ている構造であれば、例えばフィラメントを中心とする
円周上を可とう性基板が通るように配置し、熱源体２か
らの距離を常に一定に保つことが可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、ＨＷ−ＣＶＤ法の装置
の熱源体を装置内で送り出し、巻取ることにより随時交
換できるようにすることにより、熱源体の切断を避けて
連続成膜が可能となった。この結果、ＨＷ−ＣＶＤ法の
荷電粒子の影響がなく、膜形成体の熱源体への付着のな
い利点を生かして良質膜を高速で得られることで、特に
アモルファス半導体薄膜の製造あるいは可とう性基板を
用いたアモルファス応用デバイスの製造に与える効果は
極めて大きい。
の熱源体を装置内で送り出し、巻取ることにより随時交
換できるようにすることにより、熱源体の切断を避けて
連続成膜が可能となった。この結果、ＨＷ−ＣＶＤ法の
荷電粒子の影響がなく、膜形成体の熱源体への付着のな
い利点を生かして良質膜を高速で得られることで、特に
アモルファス半導体薄膜の製造あるいは可とう性基板を
用いたアモルファス応用デバイスの製造に与える効果は
極めて大きい。
【図１】本発明の一実施例の薄膜生成装置を概念的に示
す断面図
す断面図
【図２】従来のＨＷ−ＣＶＤ法薄膜生成装置の概念的断
面図
面図
【図３】本発明の別の実施例の多層薄膜生成装置の概念
的断面図
的断面図
【図４】本発明の別の実施例における方向転換部の側面
図
図
【図５】本発明の別の実施例における方向転換部の側面
図
図
【図６】図５の方向転換方式を用いた多層薄膜生成装置
の断面図
の断面図
１ 真空槽 ２ フィラメント ４ 電流導入端子 ５ ガス導入管 ７ 排気管 ８ 基板 ８１ 可とう性基板 ８２ 強磁性体塗布フィルム ９ トレイ １０ ヒータ １１ ロール １２ 回転軸 １３ モータ １４ 防着板 １６ フィルムロール １７、１８ 真空ポンプ ２１、２２、２３ 成膜室 ３１ 方向転換ローラ ３２ 方向転換器
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｖ
Claims (8)
- 【請求項１】非成膜基板に対向して配置される熱源体に
より化合物ガスを熱分解して基板上に薄膜を形成する装
置であって、熱源体が送出部と巻取部の間に支持され、
送出部から送り出し、巻取部へ巻き取ることによって交
換可能であることを特徴とする薄膜生成装置。 - 【請求項２】熱源体の送出部および巻取部ならびに非成
膜基板が真空排気管およびガス導入管の接続された一つ
の室内に収容された請求項１記載の薄膜生成装置。 - 【請求項３】熱源体が送り出しロールと巻取りロールと
の間に支持された金属よりなる長尺体である請求項１あ
るいは２記載の薄膜生成装置。 - 【請求項４】熱源体がタングステンよりなる線、網ある
いは板からなる請求項３記載の薄膜生成装置。 - 【請求項５】タングステン線が螺旋状に巻かれた請求項
４記載の薄膜生成装置。 - 【請求項６】基板が可とう性であって、方向変換手段に
より方向を変えて移動する基板にほぼ等しい距離で対向
するように熱源体が配置された請求項１ないし５のいず
れかに記載の薄膜生成装置。 - 【請求項７】方向変換手段が非成膜面に強磁性体を付着
した可とう性基板の方向を変える磁力を働かせる磁石で
ある請求項６記載の薄膜生成装置。 - 【請求項８】それぞれ異なる化合物ガスを導入できる複
数の成膜室と、可とう性基板をこれら各成膜室を通して
移動させる手段とを備えた請求項１ないし７のいずれか
に記載の薄膜生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6044544A JPH07254566A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 薄膜生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6044544A JPH07254566A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 薄膜生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254566A true JPH07254566A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=12694455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6044544A Pending JPH07254566A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 薄膜生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07254566A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-03-16 JP JP6044544A patent/JPH07254566A/ja active Pending
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