JPH08325092A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH08325092A JPH08325092A JP13159295A JP13159295A JPH08325092A JP H08325092 A JPH08325092 A JP H08325092A JP 13159295 A JP13159295 A JP 13159295A JP 13159295 A JP13159295 A JP 13159295A JP H08325092 A JPH08325092 A JP H08325092A
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- gas
- shield plate
- reaction vessel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反応容器（１）内で放電用電極（２）と対向
して基板（１２）を配置し、放電用電極（２）からグロ
ー放電プラズマを発生させて基板（１２）上に非晶質薄
膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、成膜速度を
増すとともに、薄膜の品質を向上させること。 【構成】 放電用電極（２）の基板（１２）に対向しな
い部分を覆うアースシールド板（３）を多孔質金属もし
くは繊維状金属製、またはハニカム構造等の多孔板と
し、その背後のガス混合器（４）内に反応ガス導入管
（６）のガス吹出し孔を設ける。反応ガスはアースシー
ルド板（３）を透過して基板（１２）と放電用電極
（２）の間に直接供給されるので、プラズマ内での粉発
生が抑制され、高品質の成膜が高速で形成される。
して基板（１２）を配置し、放電用電極（２）からグロ
ー放電プラズマを発生させて基板（１２）上に非晶質薄
膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、成膜速度を
増すとともに、薄膜の品質を向上させること。 【構成】 放電用電極（２）の基板（１２）に対向しな
い部分を覆うアースシールド板（３）を多孔質金属もし
くは繊維状金属製、またはハニカム構造等の多孔板と
し、その背後のガス混合器（４）内に反応ガス導入管
（６）のガス吹出し孔を設ける。反応ガスはアースシー
ルド板（３）を透過して基板（１２）と放電用電極
（２）の間に直接供給されるので、プラズマ内での粉発
生が抑制され、高品質の成膜が高速で形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアモルファスシリコン太
陽電池、薄膜半導体、光センサー、半導体保護膜絶縁膜
などを形成する化学蒸着（Chemical Vapour Depositio
n，本明細書では「ＣＶＤ」という）型薄膜形成に用い
られる高周波プラズマＣＶＤ装置に関する。
陽電池、薄膜半導体、光センサー、半導体保護膜絶縁膜
などを形成する化学蒸着（Chemical Vapour Depositio
n，本明細書では「ＣＶＤ」という）型薄膜形成に用い
られる高周波プラズマＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大面積のａ−Ｓｉ系薄膜を製造するため
に、従来より用いられているプラズマＣＶＤ装置の構成
の一例を図８および図９を参照して説明する。この技術
的手段は、例えば特開平４−２３６７８１号などに開示
されている装置である。
に、従来より用いられているプラズマＣＶＤ装置の構成
の一例を図８および図９を参照して説明する。この技術
的手段は、例えば特開平４−２３６７８１号などに開示
されている装置である。
【０００３】図８はプラズマＣＶＤ装置の断面図で、反
応容器（１）内には、グロー放電プラズマを発生させる
ための梯子状平面型コイル電極（２）（以下「ラダー電
極」という）が配置されている。このラダー電極（２）
は図９の電極平面図に示すように、２本の線材に対して
垂直に複数本の線材を梯子状に組んで接続した構造を有
し、外周部が四角形をなしている。図８のラダー電極
（２）の電力供給点（２ａ），（２ｂ）には高周波電源
（７）から、例えば13.56 ＭＨｚの高周波数（Radio Fr
equency ）の電力（以下「ＲＦ電力」という）がインピ
ーダンス整合器（８）を介して供給される。
応容器（１）内には、グロー放電プラズマを発生させる
ための梯子状平面型コイル電極（２）（以下「ラダー電
極」という）が配置されている。このラダー電極（２）
は図９の電極平面図に示すように、２本の線材に対して
垂直に複数本の線材を梯子状に組んで接続した構造を有
し、外周部が四角形をなしている。図８のラダー電極
（２）の電力供給点（２ａ），（２ｂ）には高周波電源
（７）から、例えば13.56 ＭＨｚの高周波数（Radio Fr
equency ）の電力（以下「ＲＦ電力」という）がインピ
ーダンス整合器（８）を介して供給される。
【０００４】反応容器（１）内には、図示しないボンベ
から反応ガス供給管（６）を介して、例えばモノシラン
と水素の混合ガスが供給される。反応容器（１）内のガ
スは排気管（９）を通して真空ポンプ（１０）により反
応容器（１）外へ排出される。薄膜を蒸着する基板（１
２）は、ラダー電極（２）と平行に設置され、図示しな
い基板ホルダーで基板加熱ヒータ（１１）上に支持され
る。
から反応ガス供給管（６）を介して、例えばモノシラン
と水素の混合ガスが供給される。反応容器（１）内のガ
スは排気管（９）を通して真空ポンプ（１０）により反
応容器（１）外へ排出される。薄膜を蒸着する基板（１
２）は、ラダー電極（２）と平行に設置され、図示しな
い基板ホルダーで基板加熱ヒータ（１１）上に支持され
る。
【０００５】この装置を用いて以下のように薄膜を作製
する。まず真空ポンプ（１０）を駆動して反応容器
（１）内を排気する。反応ガス供給管（６）を通して、
例えばモノシランと水素の混合ガスを 100〜200 cc／mi
n 程度の流量で供給し、反応容器（１）内の圧力を 0.5
〜1.0 Torrに保ち、高周波電源（７）からインピーダン
ス整合器（８）を介してラダー電極（２）にＲＦ電力を
印加すると、ラダー電極（２）と反応容器（１）との空
間および電極（２）の周囲の空間にグロー放電プラズマ
が発生する。発生したプラズマにより混合ガスが分解さ
れ、基板（１２）の表面にａ−Ｓi 膜が堆積する。
する。まず真空ポンプ（１０）を駆動して反応容器
（１）内を排気する。反応ガス供給管（６）を通して、
例えばモノシランと水素の混合ガスを 100〜200 cc／mi
n 程度の流量で供給し、反応容器（１）内の圧力を 0.5
〜1.0 Torrに保ち、高周波電源（７）からインピーダン
ス整合器（８）を介してラダー電極（２）にＲＦ電力を
印加すると、ラダー電極（２）と反応容器（１）との空
間および電極（２）の周囲の空間にグロー放電プラズマ
が発生する。発生したプラズマにより混合ガスが分解さ
れ、基板（１２）の表面にａ−Ｓi 膜が堆積する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の装置は、
ラダー電極（２）を用いることにより一般的に用いられ
ている平行平板電極に比べ、高速・大面積の均一成膜が
可能となっているが、次のような解決すべき課題があっ
た。
ラダー電極（２）を用いることにより一般的に用いられ
ている平行平板電極に比べ、高速・大面積の均一成膜が
可能となっているが、次のような解決すべき課題があっ
た。
【０００７】従来の方法では図１０のＳｉＨ発光強度分
布で示すように、反応ガス導入管（６）〜ラダー電極
（２）〜基板（１２）の間全体でプラズマが発生し、ガ
スを分解している。すなわちガス流れの上流になる反応
ガス導入管（６）〜ラダー電極（２）間でも原料ガスが
分解・消費される。このためガス流れの下流になる基板
（１２）近傍では、分解成生物であるラジカルの濃度が
増加し、次式に示す反応が進んで粉が発生しやすかっ
た。
布で示すように、反応ガス導入管（６）〜ラダー電極
（２）〜基板（１２）の間全体でプラズマが発生し、ガ
スを分解している。すなわちガス流れの上流になる反応
ガス導入管（６）〜ラダー電極（２）間でも原料ガスが
分解・消費される。このためガス流れの下流になる基板
（１２）近傍では、分解成生物であるラジカルの濃度が
増加し、次式に示す反応が進んで粉が発生しやすかっ
た。
【０００８】 ＳｉＨ4 ＋ｅ- （電子） → ＳｉＨ2 ＋Ｈ2 ＳｉＨ2 ＋ＳｉＨ4 → Ｓｉ2 Ｈ6 ＳｉＨ2 ＋Ｓｉ2 Ｈ6 → Ｓｉ3 Ｈ8 ‥‥‥‥‥‥‥‥ ＳｉＨ2 ＋Ｓｉn-1 Ｈ2n → Ｓｉn Ｈ2(n+1)（粉） 生じた粉は基板（１２）上に堆積生長する薄膜中に入
り、膜質を低下させるばかりでなく、反応容器（１）の
内壁や真空ポンプ内に付着して、装置稼動にも問題が生
じていた。
り、膜質を低下させるばかりでなく、反応容器（１）の
内壁や真空ポンプ内に付着して、装置稼動にも問題が生
じていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、反応容器と、この反応容器内に
反応ガスを導入し排出する手段と、上記反応容器内に収
容された複数本の線材からなる梯子状の平面型放電用電
極と、この放電用電極にグロー放電用電力を供給する電
源とを有し、上記反応容器内で上記放電用電極に対向し
て設置された基板の表面に非晶質薄膜を形成するプラズ
マＣＶＤ装置において、上記放電用電極の上記基板に対
向していない部分を覆うアースシールド板の材質を多孔
質金属または繊維状金属とするとともに、上記アースシ
ールド板の上記基板と対向していない側にガス吹出し孔
を設け、そのガス吹出し孔から上記アースシールド板を
経て上記反応容器内に上記反応ガスを供給するようにし
たことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置；ならびに反応
容器と、この反応容器内に反応ガスを導入し排出する手
段と、上記反応容器内に収容された複数本の線材からな
る梯子状の平面型放電用電極と、この放電用電極にグロ
ー放電用電力を供給する電源とを有し、上記反応容器内
で上記放電用電極に対向して設置された基板の表面に非
晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、上記
放電用電極の上記基板に対向していない部分を覆うアー
スシールド板を多孔板構造とするとともに、上記アース
シールド板の上記基板と対向していない側にガス吹出し
孔を設け、そのガス吹出し孔から上記アースシールド板
を経て上記反応容器内に上記反応ガスを供給するように
したことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提案するも
のである。
課題を解決するために、反応容器と、この反応容器内に
反応ガスを導入し排出する手段と、上記反応容器内に収
容された複数本の線材からなる梯子状の平面型放電用電
極と、この放電用電極にグロー放電用電力を供給する電
源とを有し、上記反応容器内で上記放電用電極に対向し
て設置された基板の表面に非晶質薄膜を形成するプラズ
マＣＶＤ装置において、上記放電用電極の上記基板に対
向していない部分を覆うアースシールド板の材質を多孔
質金属または繊維状金属とするとともに、上記アースシ
ールド板の上記基板と対向していない側にガス吹出し孔
を設け、そのガス吹出し孔から上記アースシールド板を
経て上記反応容器内に上記反応ガスを供給するようにし
たことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置；ならびに反応
容器と、この反応容器内に反応ガスを導入し排出する手
段と、上記反応容器内に収容された複数本の線材からな
る梯子状の平面型放電用電極と、この放電用電極にグロ
ー放電用電力を供給する電源とを有し、上記反応容器内
で上記放電用電極に対向して設置された基板の表面に非
晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、上記
放電用電極の上記基板に対向していない部分を覆うアー
スシールド板を多孔板構造とするとともに、上記アース
シールド板の上記基板と対向していない側にガス吹出し
孔を設け、そのガス吹出し孔から上記アースシールド板
を経て上記反応容器内に上記反応ガスを供給するように
したことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置を提案するも
のである。
【００１０】
【作用】本発明は前記構成を有し、放電用電極の基板に
対向していない部分を覆うアースシールド板の材質を多
孔質金属または繊維状金属とするか、あるいは上記アー
スシールド板を多孔板構造とするとともに、上記アース
シールド板の上記基板と対向していない側にガス吹出し
孔を設け、そのガス吹出し孔から上記アースシールド板
を経て上記反応容器内に上記反応ガスを供給するように
したので、反応ガスは基板と放電用電極との間に直接供
給され排気される。その結果、反応ガスがプラズマ中に
滞在する時間が短くなるから過剰な反応を抑制すること
ができ、したがって粉の発生が抑制できる。また膜質・
膜厚分布に重大な影響を与えるガス導入方法は、アース
シールド板の背面にあるガス吹出し孔の配置により制御
できる。こうして高速で高品質・大面積の均一成膜が可
能となる。
対向していない部分を覆うアースシールド板の材質を多
孔質金属または繊維状金属とするか、あるいは上記アー
スシールド板を多孔板構造とするとともに、上記アース
シールド板の上記基板と対向していない側にガス吹出し
孔を設け、そのガス吹出し孔から上記アースシールド板
を経て上記反応容器内に上記反応ガスを供給するように
したので、反応ガスは基板と放電用電極との間に直接供
給され排気される。その結果、反応ガスがプラズマ中に
滞在する時間が短くなるから過剰な反応を抑制すること
ができ、したがって粉の発生が抑制できる。また膜質・
膜厚分布に重大な影響を与えるガス導入方法は、アース
シールド板の背面にあるガス吹出し孔の配置により制御
できる。こうして高速で高品質・大面積の均一成膜が可
能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の一実施例に係わるプラズ
マＣＶＤ装置の構成を示す断面図、図２は図１における
ラダー電極を示す平面図、図３はこのラダー電極とアー
スシールド板の関係を示す詳細断面図である。これらの
図において、前記図８および図９により説明した従来の
ものと同様の部分については、冗長になるのを避けるた
め、同一の符号を付け詳しい説明を省く。
的に説明する。図１は本発明の一実施例に係わるプラズ
マＣＶＤ装置の構成を示す断面図、図２は図１における
ラダー電極を示す平面図、図３はこのラダー電極とアー
スシールド板の関係を示す詳細断面図である。これらの
図において、前記図８および図９により説明した従来の
ものと同様の部分については、冗長になるのを避けるた
め、同一の符号を付け詳しい説明を省く。
【００１２】本実施例においては、グロー放電プラズマ
を発生させるために線材を組上げて構成される梯子状平
面型コイル、すなわちラダー電極（２）が反応容器
（１）内に配置されている。本実施例で使用されるラダ
ー電極（２）も図２の平面図に示すように二本の線材に
対し垂直に複数本の線材を接続して梯子状に組んだ構造
を有し、外周部は四角形状をなしている。
を発生させるために線材を組上げて構成される梯子状平
面型コイル、すなわちラダー電極（２）が反応容器
（１）内に配置されている。本実施例で使用されるラダ
ー電極（２）も図２の平面図に示すように二本の線材に
対し垂直に複数本の線材を接続して梯子状に組んだ構造
を有し、外周部は四角形状をなしている。
【００１３】このラダー電極（２）を構成する線材の基
板（１２）と対向しない半周部分は、図３に示すよう
に、多孔質または繊維状金属よりなるアースシールド板
（３）に一定の間隔で埋めこまれている。このアースシ
ールド板（３）に用いる多孔質または繊維状金属に開い
ている孔の径または繊維間の隙間は 0.2〜1.0 mm程度と
し、成膜時の反応容器（１）内圧力における電子の平均
自由行程以下であることが望ましい。また、電極（２）
とアースシールド板（３）との間隔は 0.5〜２mm程度と
し、成膜時の反応容器（１）内圧力における電子の平均
自由行程と同程度かそれ以下であることが望ましい。こ
のアースシールド板（３）はガス混合器（４）を構成す
る部材の一部である。ガス混合器（４）の内部にはアー
スシールド板（３）と対向する位置に複数本のガス供給
管（６）が有り、それらガス供給管（６）の１本１本に
複数のガス吹出し孔（５）が設けられている。このガス
吹出し孔（５）の径は 0.2〜0.7 mm、孔のピッチは 10
〜 25 mm程度であることが好ましい。
板（１２）と対向しない半周部分は、図３に示すよう
に、多孔質または繊維状金属よりなるアースシールド板
（３）に一定の間隔で埋めこまれている。このアースシ
ールド板（３）に用いる多孔質または繊維状金属に開い
ている孔の径または繊維間の隙間は 0.2〜1.0 mm程度と
し、成膜時の反応容器（１）内圧力における電子の平均
自由行程以下であることが望ましい。また、電極（２）
とアースシールド板（３）との間隔は 0.5〜２mm程度と
し、成膜時の反応容器（１）内圧力における電子の平均
自由行程と同程度かそれ以下であることが望ましい。こ
のアースシールド板（３）はガス混合器（４）を構成す
る部材の一部である。ガス混合器（４）の内部にはアー
スシールド板（３）と対向する位置に複数本のガス供給
管（６）が有り、それらガス供給管（６）の１本１本に
複数のガス吹出し孔（５）が設けられている。このガス
吹出し孔（５）の径は 0.2〜0.7 mm、孔のピッチは 10
〜 25 mm程度であることが好ましい。
【００１４】本実施例のラダー電極（２）を構成する線
材の断面は円形であり、図３に示すようにその下半分が
アースシールド板（３）に埋もれた構造となっている
が、この形状は四角形のような多角形でもよいし、また
アースシールド板（３）から突出せずに同一平面になっ
ていてもよい。
材の断面は円形であり、図３に示すようにその下半分が
アースシールド板（３）に埋もれた構造となっている
が、この形状は四角形のような多角形でもよいし、また
アースシールド板（３）から突出せずに同一平面になっ
ていてもよい。
【００１５】ラダー電極（２）の電力供給点（２ａ），
（２ｂ）には、高周波電源（７）から、例えば13.56 Ｍ
Ｈｚの周波数のＲＦ電力がインピーダンス整合器（８）
を介して供給される。ガス混合器（４）にはガス供給管
（６）からガス吹出孔（５）を経て例えばモノシランガ
スが供給され、多孔質または繊維状のアースシールド板
（３）を透過して反応容器（１）内に送り出される。反
応容器（１）内のガスは排気管（９）を通じて真空ポン
プ（１０）により排気される。薄膜を形成すべき基板
（１２）はラダー電極（２）と平行に設置され、図示し
ない基板ホルダにより基板加熱ヒータ（１１）に支持さ
れる。
（２ｂ）には、高周波電源（７）から、例えば13.56 Ｍ
Ｈｚの周波数のＲＦ電力がインピーダンス整合器（８）
を介して供給される。ガス混合器（４）にはガス供給管
（６）からガス吹出孔（５）を経て例えばモノシランガ
スが供給され、多孔質または繊維状のアースシールド板
（３）を透過して反応容器（１）内に送り出される。反
応容器（１）内のガスは排気管（９）を通じて真空ポン
プ（１０）により排気される。薄膜を形成すべき基板
（１２）はラダー電極（２）と平行に設置され、図示し
ない基板ホルダにより基板加熱ヒータ（１１）に支持さ
れる。
【００１６】このような装置において、次のようにして
薄膜を製作する。まず真空ポンプ（１０）を駆動して反
応容器（１）内を排気する。次にガス供給管（６）から
ガス吹出し孔（５）を介して、ガス混合器（４）内へ、
例えばモノシランガスを 20〜100 cc／min 程度の流量
で供給すると、このガスはアースシールド板（３）を透
過して反応容器（１）内に至る。反応容器（１）内の圧
力を 0.03 〜 0.27 Torr程度に保ち、高周波電源（７）
からインピーダンス整合器（８）を介してラダー電極
（２）に高周波電力を印加すると、図４に示すようにラ
ダー電極（２）と基板（１２）の間にグロー放電プラズ
マが発生する。
薄膜を製作する。まず真空ポンプ（１０）を駆動して反
応容器（１）内を排気する。次にガス供給管（６）から
ガス吹出し孔（５）を介して、ガス混合器（４）内へ、
例えばモノシランガスを 20〜100 cc／min 程度の流量
で供給すると、このガスはアースシールド板（３）を透
過して反応容器（１）内に至る。反応容器（１）内の圧
力を 0.03 〜 0.27 Torr程度に保ち、高周波電源（７）
からインピーダンス整合器（８）を介してラダー電極
（２）に高周波電力を印加すると、図４に示すようにラ
ダー電極（２）と基板（１２）の間にグロー放電プラズ
マが発生する。
【００１７】本実施例では図４に示すように、反応ガス
（１３）は基板（１２）とラダー電極（２）の間で生成
されたプラズマ中に供給される。プラズマはこの領域に
発生し、基板（１２）に対する薄膜の堆積には不必要
な、電極線材の基板と対向していない部分（ラダー電極
（２）と反応ガス供給管（６）との間）には発生しない
から、過剰な反応が抑制され、粉の発生が抑制される。
また、ガス吹出し孔（５）はプラズマにさらされず、膜
が堆積しないから、ガス吹出し孔からガスが突出する勢
いによる膜剥離がない。さらにアースシールド板（３）
は多孔質または繊維金属材料で構成されているから、そ
の表面積が大きく、同じ時間成膜に使用してもアースシ
ールド板（３）に堆積する膜の厚さは薄くなって、アー
スシールド板からの膜剥離を抑制できる。したがって薄
膜の高品質・高速成膜が可能となる。
（１３）は基板（１２）とラダー電極（２）の間で生成
されたプラズマ中に供給される。プラズマはこの領域に
発生し、基板（１２）に対する薄膜の堆積には不必要
な、電極線材の基板と対向していない部分（ラダー電極
（２）と反応ガス供給管（６）との間）には発生しない
から、過剰な反応が抑制され、粉の発生が抑制される。
また、ガス吹出し孔（５）はプラズマにさらされず、膜
が堆積しないから、ガス吹出し孔からガスが突出する勢
いによる膜剥離がない。さらにアースシールド板（３）
は多孔質または繊維金属材料で構成されているから、そ
の表面積が大きく、同じ時間成膜に使用してもアースシ
ールド板（３）に堆積する膜の厚さは薄くなって、アー
スシールド板からの膜剥離を抑制できる。したがって薄
膜の高品質・高速成膜が可能となる。
【００１８】それを確認するために、下記条件で成膜実
験を行なった。
験を行なった。
【００１９】 基板材料： 無アルカリガラス、 基板面積： 300 mm× 300 mm 、 基板温度： 250 ℃、 反応ガスおよび流量： ＳｉＨ4 ＝ 70 cc／分、 反応容器内圧力： 30 mTorr 、 印加した高周波電力： 20 〜100 Ｗ こうして得られた成膜速度とプラズマ中の粉の数との関
係を図５に、電子スピン共鳴法（以下「ＥＳＲ」とい
う）で測定した膜中欠陥密度と成膜速度の関係を図６に
示す。
係を図５に、電子スピン共鳴法（以下「ＥＳＲ」とい
う）で測定した膜中欠陥密度と成膜速度の関係を図６に
示す。
【００２０】図５に示されるように、高周波電力を増加
し成膜速度を増加すると、従来はプラズマ中の粉の数が
急増したが、本発明では元々の数が少なく、また成膜速
度増加による粉の数の増加も小さくなる結果が得られ
た。このとき得られた欠陥密度は図６に示すように成膜
速度 1５Å／sec において 2.8× 1０15個／ccであり、
高品質の膜であることが判ったが、高周波電力を若干下
げ成膜速度を５Å／秒以下の条件で製作した薄膜の欠陥
密度は、本実施例で使用したＥＳＲの測定下限界（１×
1０15個／ｃｃ）以下であり、非常に高品質の膜である
ことが判った。このように本実施例では、図３に示すア
ースシールド板（３）に多孔質或は繊維状金属材料を用
いてアースシールド板（３）自体から反応ガスを透過供
給することにより、１５Å／秒という高速成膜速度で、
かつ欠陥密度が 2.8× 1０15個／cc以下の高品質のａ−
Ｓi 薄膜を製作できるものである。
し成膜速度を増加すると、従来はプラズマ中の粉の数が
急増したが、本発明では元々の数が少なく、また成膜速
度増加による粉の数の増加も小さくなる結果が得られ
た。このとき得られた欠陥密度は図６に示すように成膜
速度 1５Å／sec において 2.8× 1０15個／ccであり、
高品質の膜であることが判ったが、高周波電力を若干下
げ成膜速度を５Å／秒以下の条件で製作した薄膜の欠陥
密度は、本実施例で使用したＥＳＲの測定下限界（１×
1０15個／ｃｃ）以下であり、非常に高品質の膜である
ことが判った。このように本実施例では、図３に示すア
ースシールド板（３）に多孔質或は繊維状金属材料を用
いてアースシールド板（３）自体から反応ガスを透過供
給することにより、１５Å／秒という高速成膜速度で、
かつ欠陥密度が 2.8× 1０15個／cc以下の高品質のａ−
Ｓi 薄膜を製作できるものである。
【００２１】なお多孔質金属としては、住友電工株式会
社製でＳＵＳ、ニッケルクロム合金、銅等で形成された
「セルメット」という商品名のものが市販されている。
社製でＳＵＳ、ニッケルクロム合金、銅等で形成された
「セルメット」という商品名のものが市販されている。
【００２２】上記実施例では、多孔質金属または繊維状
金属で製造されたアースシールド板を使用したが、アー
スシールド板としては、図７に示されるようなハニカム
構造等の多孔板を用いてもよい。
金属で製造されたアースシールド板を使用したが、アー
スシールド板としては、図７に示されるようなハニカム
構造等の多孔板を用いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上、具体的に詳述したように、本発明
によれば、放電用電極の基板と対向しない部分を多孔質
もしくは繊維状金属材料で製作したアースシールド板ま
たは多孔板構造のアースシールド板で覆い、アースシー
ルド板自体から反応ガスを透過導入して、基板と電極の
間に直接反応ガスを供給するようにしたので、高品質の
非晶質薄膜を高速で製造することができる。したがっ
て、アモルファスシリコン太陽電池、薄膜半導体、光セ
ンサ、半導体保護膜などの製造分野で工業的価値が大き
い。
によれば、放電用電極の基板と対向しない部分を多孔質
もしくは繊維状金属材料で製作したアースシールド板ま
たは多孔板構造のアースシールド板で覆い、アースシー
ルド板自体から反応ガスを透過導入して、基板と電極の
間に直接反応ガスを供給するようにしたので、高品質の
非晶質薄膜を高速で製造することができる。したがっ
て、アモルファスシリコン太陽電池、薄膜半導体、光セ
ンサ、半導体保護膜などの製造分野で工業的価値が大き
い。
【図１】図１は本発明の一実施例に係わるプラズマＣＶ
Ｄ装置の構成を示す断面図である。
Ｄ装置の構成を示す断面図である。
【図２】図２は図１におけるラダー電極を示す平面図で
ある。
ある。
【図３】図３は図１におけるラダー電極とアースシール
ド板の関係を示す詳細断面図である。
ド板の関係を示す詳細断面図である。
【図４】図４は上記実施例におけるガス供給とプラズマ
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図５】図５は本発明の効果として成膜速度とプラズマ
中の粉の数との関係を示す図である。
中の粉の数との関係を示す図である。
【図６】図６は本発明の効果として膜中の欠陥密度と成
膜速度との関係を示す図である。
膜速度との関係を示す図である。
【図７】図７はハニカム構造のアースシールド板を示す
平面図である。
平面図である。
【図８】図８は従来のプラズマＣＶＤ装置の構成の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】図９は図８におけるラダー電極を示す平面図で
ある。
ある。
【図１０】図１０は従来のプラズマＣＶＤ装置における
ガス吹出し孔から基板までの間のＳｉＨ発光速度分布を
示す図である。
ガス吹出し孔から基板までの間のＳｉＨ発光速度分布を
示す図である。
（１） 反応容器 （２） ラダー電極 （３） アースシールド板 （４） ガス混合器 （５） ガス吹出し孔 （６） ガス導入管 （７） 高周波電源 （８） インピーダンス整合器 （９） ガス排気管 （１０） 真空ポンプ （１１） 基板ヒータ （１２） 基板 （１３） ガス流れ
Claims (2)
- 【請求項１】 反応容器と、この反応容器内に反応ガス
を導入し排出する手段と、上記反応容器内に収容された
複数本の線材からなる梯子状の平面型放電用電極と、こ
の放電用電極にグロー放電用電力を供給する電源とを有
し、上記反応容器内で上記放電用電極に対向して設置さ
れた基板の表面に非晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ
装置において、上記放電用電極の上記基板に対向してい
ない部分を覆うアースシールド板の材質を多孔質金属ま
たは繊維状金属とするとともに、上記アースシールド板
の上記基板と対向していない側にガス吹出し孔を設け、
そのガス吹出し孔から上記アースシールド板を経て上記
反応容器内に上記反応ガスを供給するようにしたことを
特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 反応容器と、この反応容器内に反応ガス
を導入し排出する手段と、上記反応容器内に収容された
複数本の線材からなる梯子状の平面型放電用電極と、こ
の放電用電極にグロー放電用電力を供給する電源とを有
し、上記反応容器内で上記放電用電極に対向して設置さ
れた基板の表面に非晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ
装置において、上記放電用電極の上記基板に対向してい
ない部分を覆うアースシールド板を多孔板構造とすると
ともに、上記アースシールド板の上記基板と対向してい
ない側にガス吹出し孔を設け、そのガス吹出し孔から上
記アースシールド板を経て上記反応容器内に上記反応ガ
スを供給するようにしたことを特徴とするプラズマＣＶ
Ｄ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13159295A JP3426788B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13159295A JP3426788B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325092A true JPH08325092A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3426788B2 JP3426788B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=15061665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13159295A Expired - Fee Related JP3426788B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426788B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189485B1 (en) | 1998-06-25 | 2001-02-20 | Anelva Corporation | Plasma CVD apparatus suitable for manufacturing solar cell and the like |
| JP2006169563A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Shinko Seiki Co Ltd | 表面処理装置 |
| JP2011001582A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP13159295A patent/JP3426788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189485B1 (en) | 1998-06-25 | 2001-02-20 | Anelva Corporation | Plasma CVD apparatus suitable for manufacturing solar cell and the like |
| JP2006169563A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Shinko Seiki Co Ltd | 表面処理装置 |
| JP2011001582A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3426788B2 (ja) | 2003-07-14 |
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