JPH08236456A - 半導体薄膜の製造装置 - Google Patents

半導体薄膜の製造装置

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JPH08236456A
JPH08236456A JP7041118A JP4111895A JPH08236456A JP H08236456 A JPH08236456 A JP H08236456A JP 7041118 A JP7041118 A JP 7041118A JP 4111895 A JP4111895 A JP 4111895A JP H08236456 A JPH08236456 A JP H08236456A
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chamber
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semiconductor thin
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Haruhisa Hashimoto
治寿 橋本
Soichi Sakai
総一 酒井
Hidenori Nishiwaki
秀則 西脇
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、トレイによる不純物の持ち込み
をなくし、半導体薄膜中の欠陥の発生を防止する半導体
薄膜の製造装置を提供することを目的とする。 【構成】 この発明は、トレイ7に基板6を保持し、仕
込室1、反応室2、3、4、取り出し室5の順に搬送
し、反応室2、3、4で基板6上に半導体薄膜を形成す
る半導体膜膜の製造装置であって、取り出し室5から排
出されたトレイ7を仕込室1まで大気とは遮蔽状態に保
持されたまま移送するトレイ搬送室9を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池などに用い
られる非晶質シリコン(以下、a−Siと略記する。)
などの半導体薄膜を製造する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、クリーンなエネルギーとして、太
陽光発電が注目されている。その中でも特にa−Si太
陽電池は、低コスト化に有望であることから、研究開発
が積極的に進められている。
【0003】a−Si薄膜を製造する半導体薄膜の製造
装置は、一般に図2に示すように構成されている。仕込
室1、反応室2、3、4及び取り出し室5の各真空チャ
ンバを備え、各真空チャンバーには、それぞれ真空ポン
プ11、12、13、14、15及び基板を加熱する基
板加熱ヒータ21、22、23、24が設けられてい
る。そして、反応室2、3、4には、原料ガスを導入す
るガス導入系32、33、34とRFパワー等のガス分
解系42、43、44が設けられている。さらに、図示
はしないが、基板を保持するトレイ7を搬送する機構
と、チャンバー間にはトレイの通過できるスリットとそ
のスリットをふさぐことができるシャッタが具備されて
いる。
【0004】このa−Si薄膜の製造装置を用いて、a
−Si薄膜を製造する手順を次に説明する。
【0005】まず、基板6をトレイ7にセットしたもの
を、大気圧にした仕込室1に挿入し、真空ポンプ11で
真空引きする。そして、基板加熱ヒータ21で基板を加
熱しながら高真空に達すると、真空状態のまま基板6の
セットされたトレイ7が反応室2に搬送される。反応室
2では原料ガス導入系32より反応室2に導入されたS
iH4 等の原料ガスを、ガス分解系42により分解し、
基板6上にa−Si薄膜を形成する。このように、反応
室2、反応室3及び反応室4にて順次所望の導電型のa
−Si薄膜を形成した後、取り出し室5を大気圧にして
基板6をセットしたトレイ7が取り出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した製
造装置においては、基板6を外した後、トレイ7は大気
中かオーブンの中に保管される。従って、次に、トレイ
7を使用するときは一度大気中に取り出し、基板をセッ
トすることになる。このため、トレイ7には大気中の水
分などの不純物が付着し、反応室でa−Si薄膜を形成
する際に、付着した不純物が放出されて薄膜中に取り込
まれ、膜中の欠陥の原因となる等の問題があった。
【0007】この発明は、上述した従来の問題点を解消
するためになされたものにして、トレイによる不純物の
持ち込みをなくし、膜中の欠陥の発生を防止する半導体
薄膜の製造装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、トレイに基
板を保持し、仕込室、反応室、取り出し室の順に搬送
し、反応室で基板上に半導体薄膜を形成する半導体膜膜
の製造装置であって、前記取り出し室から排出されたト
レイを仕込室まで大気とは遮蔽状態に保持されたまま移
送する移送経路を設けたことを特徴とする。
【0009】上記移送経路内に、トレイの付着物を除去
するためのクリーニング手段及びトレイを加熱する加熱
手段を設けると良い。
【0010】
【作用】この発明の製造装置では、取り出し室から排出
されたトレイを仕込室まで大気とは遮蔽状態に保持され
るので、トレイを使用しない時も、基板をセットする時
も、外す時も一切トレイが大気に触れることがない。
【0011】このように、トレイを大気に触れさせない
構造とすることにより、トレイによる不純物の持ち込み
が減少する。従って、この製造装置を用いて、a−Si
薄膜形成することで、初期出力が高く、光劣化の小さい
高性能なa−Si太陽電池を製造することができる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1に従い説明す
る。図1は、この発明の半導体薄膜の製造装置を示す概
略構成図である。この実施例は、基本的には、図2に示
した従来のa−Si薄膜を製造する半導体薄膜の製造装
置と同様に構成されており、従来と同一部分には同一符
号を付す。
【0013】図1に示すように、この実施例において
も、仕込室1、反応室2、3、4、取り出し室5の各真
空チャンバを有する。そして、各真空チャンバーには、
各々真空ポンプ11、12、13、14、15及び基板
加熱ヒータ21、22、23、24が設けられている。
さらに、反応室2、3、4には原料ガス導入系32、3
3、34とRFパワー等のガス分解系42、43、44
が備えられる。そして、図示はしないが、トレイ7を搬
送する機構と、チャンバー間にはトレイの通過できるス
リットとそのスリットをふさぐこともできるシャッタが
具備されている。
【0014】さらに、この実施例においては、複数枚の
基板6を収納するカセット8と、a−Si薄膜形成前の
基板6を収納したカセット8を仕込んで真空ポンプ53
で真空引きできる仕込カセット室51を備える。そし
て、仕込室1には、十分に仕込カセット室51を真空引
きした後に、仕込室1に移送されたトレイ7にカセット
8に収納された基板6を取り出しセットする基板取り付
け機構(図示せず)が設けられている。
【0015】同様に、取り出し室5には、トレイ7にセ
ットされた基板6を取り外し、取り出しカセット室52
のカセット8内へ基板6を案内する基板取り外し機構
(図示せず)が設けられている。
【0016】この取り出しカセット室52から取り出し
カセット室52にあるカセット8がa−Si薄膜形成済
み基板で一杯になると、カセット8が取り出される。そ
して、取り出し室5と取り出しカセット室52とは、取
り出し室5が真空のままで、取り出しカセット室55だ
けを大気圧にしてカセット8を取り出せるように構成さ
れている。そして、カセット8を取り出した後、空のカ
セット8を代わりにセットして、真空ポンプ54にて真
空引きした後、a−Si薄膜形成済み基板が取り出し室
5のトレイから外され、再びカセット8に移される。
【0017】さて、この実施例の製造装置においては、
取り出し室5で基板6を外されたトレイ7を真空中で仕
込室1まで搬送するトレイ移送経路としてのトレイ搬送
室9が設けられている。即ち、トレイ搬送室9は真空ポ
ンプ55により真空引きされ、トレイ搬送室9が高真空
状態に保持されるように構成されている。このトレイ搬
送室9により、取り出し室5から排出されたトレイ7を
仕込室1まで大気とは遮蔽状態に保持されたまま移送す
ることができる。
【0018】また、、このトレイ搬送室9にはトレイ7
に付着したフレークを除去するために、SUSブラシ9
1を備えたクリーニング室90が設けられ、このクリー
ニング室90でトレイ7の清掃が行われる。
【0019】さらに、トレイ搬送室9は常に高真空に保
たれているばかりではなく、トレイ加熱ヒータ10も具
備しているため、トレイにはほとんど不純物が付着しな
い。
【0020】このように、この実施例の製造装置では、
取り出し室から排出されたトレイを仕込室まで大気とは
遮蔽状態に保持されるので、トレイを使用しない時も、
基板をセットする時も、外す時も一切トレイが大気に触
れることがなくなり、トレイによる不純物の持ち込みが
減少する。
【0021】次に、表1に、図2に示す従来の半導体薄
膜の製造装置とこの発明の半導体薄膜の製造装置でそれ
ぞれ製造したa−Si太陽電池(面積1cm角)の、初
期出力(変換効率)及び光劣化(1.25sun,48
℃,310時間の光照射)後の出力を測定した結果を示
す。
【0022】
【表1】
【0023】表1から分かるように、この発明の半導体
薄膜の製造装置で製造した太陽電池では、初期出力(変
換効率)が10%(1ポイント)向上し、光劣化率が5
ポイント改善され、光劣化後の変換効率が17%(1.
3ポイント)も向上され、高性能なa−Si太陽電池を
形成できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の半導体
薄膜の製造装置によれば、トレイに不純物がほとんど付
着しないので、膜中欠陥のない半導体薄膜が形成でき、
この膜を用いた太陽電池の性能を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の半導体薄膜の製造装置を示
す概略構成図である。
【図2】従来の半導体薄膜の製造装置を示す概略構成図
である。
【符号の説明】
1 仕込室 2、3、4 反応室 5 取り出し室 6 基板 7 トレイ 8 カセット 9 トレイ搬送室 10 トレイ加熱室 11、12、13、14、15 真空ポンプ 21、22、23、24 基板加熱ヒータ 32、33、34 原料ガス導入系 42、43、44 ガス分解系 51 仕込カセット室 52 取り出しカセット室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレイに基板を保持し、仕込室、反応
    室、取り出し室の順に搬送し、反応室で基板上に半導体
    薄膜を形成する半導体膜膜の製造装置であって、前記取
    り出し室から排出されたトレイを仕込室まで大気とは遮
    蔽状態に保持されたまま移送する移送経路を設けたこと
    を特徴とする半導体薄膜の製造装置。
  2. 【請求項2】 上記移送経路内に、トレイの付着物を除
    去するためのクリーニング手段及びトレイを加熱する加
    熱手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の半導
    体薄膜の製造装置。
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Cited By (4)

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