JPH1050614A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
- Publication number
- JPH1050614A JPH1050614A JP8200342A JP20034296A JPH1050614A JP H1050614 A JPH1050614 A JP H1050614A JP 8200342 A JP8200342 A JP 8200342A JP 20034296 A JP20034296 A JP 20034296A JP H1050614 A JPH1050614 A JP H1050614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas supply
- reaction vessel
- reaction
- gas
- ladder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】ラダー電極と成膜ユニット背板の間での不均一
なプラズマが発生し、高速で高品質の非晶質薄膜が形成
できない。 【解決手段】反応容器(1) と、この反応容器内に反応ガ
スを導入するために平面状に配置された複数本のガス供
給管(6) と、前記反応容器内の反応ガスを排出する排出
手段と、前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(2) と、この放電用電極
にグロー放電用電力を供給する電源(3) とを有し、前記
反応容器内で前記放電用電極と対向して設置した基板表
面に非晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置におい
て、前述した複数本のガス供給管(6)の間の隙間に金属
製ブロック(11)を配置し、ガス供給管(6) の高さと前記
金属製ブロック(11)の高さを同じにしたことを特徴とす
るプラズマＣＶＤ装置。
なプラズマが発生し、高速で高品質の非晶質薄膜が形成
できない。 【解決手段】反応容器(1) と、この反応容器内に反応ガ
スを導入するために平面状に配置された複数本のガス供
給管(6) と、前記反応容器内の反応ガスを排出する排出
手段と、前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(2) と、この放電用電極
にグロー放電用電力を供給する電源(3) とを有し、前記
反応容器内で前記放電用電極と対向して設置した基板表
面に非晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置におい
て、前述した複数本のガス供給管(6)の間の隙間に金属
製ブロック(11)を配置し、ガス供給管(6) の高さと前記
金属製ブロック(11)の高さを同じにしたことを特徴とす
るプラズマＣＶＤ装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマＣＶＤ装置
に関し、特に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等を形成する化学
蒸着型（Ｃhemical Ｖapour Ｄeposition 、以下ＣＶＤ
という）薄膜形成に用いられる高周波プラズマＣＶＤ装
置に関する。
に関し、特に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等を形成する化学
蒸着型（Ｃhemical Ｖapour Ｄeposition 、以下ＣＶＤ
という）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】従来、大面積ａ（アモルファス）−Ｓｉ
系薄膜を製造するために図５に示すプラズマＣＶＤ装置
が用いられている。この技術的手段は、例えば特願平３
−５３２９号、特願平４−２３６７８１等に開示されて
いる装置である。
系薄膜を製造するために図５に示すプラズマＣＶＤ装置
が用いられている。この技術的手段は、例えば特願平３
−５３２９号、特願平４−２３６７８１等に開示されて
いる装置である。
【０００３】図５はプラズマＣＶＤ装置の断面図で、符
番１は反応容器を示す。この反応容器１内には、グロー
放電プラズマを発生するための梯子状平面型コイル電極
（以下、ラダー電極という）２が配置されている。この
ラダー電極は、図２に示すように、２本の線材に対して
垂直に数本の線材を梯子状に組み、接続した構造を有
し、外周部が四角形をなしている。なお、図２の符番２
ａ，２ｂは電極供給点を示す。
番１は反応容器を示す。この反応容器１内には、グロー
放電プラズマを発生するための梯子状平面型コイル電極
（以下、ラダー電極という）２が配置されている。この
ラダー電極は、図２に示すように、２本の線材に対して
垂直に数本の線材を梯子状に組み、接続した構造を有
し、外周部が四角形をなしている。なお、図２の符番２
ａ，２ｂは電極供給点を示す。
【０００４】前記ラダー電極２の電極供給点２ａ，２ｂ
には、高周波電源３から、例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波数の電力（Ｒadio Ｆrequency；以下ＲＦ電力とい
う）がインピーダンス整合器４を介して供給される。前
記反応容器１内には成膜ユニット背板５が配置され、こ
の成膜ユニット背板５と前記ラダー電極２間に複数本の
反応ガス供給管６が平面状に並べられている。前記反応
ガス供給管６の１本１本に複数のガス拭出孔６ａが設け
られている。前記反応ガス供給管６は図示しないボンベ
に接続され、反応ガス供給管６のガス吹出孔６ａから例
えばモノシラン／水素の混合ガスが供給される。
には、高周波電源３から、例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波数の電力（Ｒadio Ｆrequency；以下ＲＦ電力とい
う）がインピーダンス整合器４を介して供給される。前
記反応容器１内には成膜ユニット背板５が配置され、こ
の成膜ユニット背板５と前記ラダー電極２間に複数本の
反応ガス供給管６が平面状に並べられている。前記反応
ガス供給管６の１本１本に複数のガス拭出孔６ａが設け
られている。前記反応ガス供給管６は図示しないボンベ
に接続され、反応ガス供給管６のガス吹出孔６ａから例
えばモノシラン／水素の混合ガスが供給される。
【０００５】前記反応容器１内には、薄膜を蒸着する基
板７を基板ホルダー（図示せず）にて支持する基板加熱
ヒータ８が、前記ラダー電極２と平行に設置されてい
る。前記反応容器１には、反応容器１内のガスを排気す
る排気管９が設けられている。この排気管９には真空ポ
ンプ（図示せず）が接続され、これにより反応容器１内
のガスが排気管９を通して排気される。
板７を基板ホルダー（図示せず）にて支持する基板加熱
ヒータ８が、前記ラダー電極２と平行に設置されてい
る。前記反応容器１には、反応容器１内のガスを排気す
る排気管９が設けられている。この排気管９には真空ポ
ンプ（図示せず）が接続され、これにより反応容器１内
のガスが排気管９を通して排気される。
【０００６】こうした構成の装置を用いて次のようにし
て基板７に薄膜を製作する。まず、真空ポンプを駆動し
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／水素の混合ガスを１００〜２００ｃ
ｃ／ｍｉｎ程度の流量で供給し、反応容器１内の圧力を
０．５〜１．０Ｔｏｒｒに保ち、高周波電源３からイン
ピーダンス整合器４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との空間及びラ
ダー電極２の周囲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７表面
にａ−Ｓｉ膜が堆積する。
て基板７に薄膜を製作する。まず、真空ポンプを駆動し
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／水素の混合ガスを１００〜２００ｃ
ｃ／ｍｉｎ程度の流量で供給し、反応容器１内の圧力を
０．５〜１．０Ｔｏｒｒに保ち、高周波電源３からイン
ピーダンス整合器４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との空間及びラ
ダー電極２の周囲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７表面
にａ−Ｓｉ膜が堆積する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来装置で
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，大面積の均一な成膜
が可能となっていた。また、反応容器内へのガス導入に
図６に示すようなシャワープレートを用いる代わりに、
図７に示すガス供給管を複数本平面に並べて構造にする
ことにより、メンテナンスが容易になっている。この理
由は、シャワープレートタイプは膜の堆積等によりガス
吹出孔６ａが１つでも詰まった場合、シャワープレート
全体を取り外して洗浄あるいは廃棄・交換する必要があ
るのに対し、ガス供給管６はガス吹出孔が詰まつた１本
だけを取り替えれば良く、かつ重量も軽いため容易に取
り替え可能だからである。
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，大面積の均一な成膜
が可能となっていた。また、反応容器内へのガス導入に
図６に示すようなシャワープレートを用いる代わりに、
図７に示すガス供給管を複数本平面に並べて構造にする
ことにより、メンテナンスが容易になっている。この理
由は、シャワープレートタイプは膜の堆積等によりガス
吹出孔６ａが１つでも詰まった場合、シャワープレート
全体を取り外して洗浄あるいは廃棄・交換する必要があ
るのに対し、ガス供給管６はガス吹出孔が詰まつた１本
だけを取り替えれば良く、かつ重量も軽いため容易に取
り替え可能だからである。
【０００８】しかし、図５のように反応ガス供給管６を
用いた装置の場合、以下のような問題がある。即ち、図
５の構造の装置においては、ラダー電極２に対して基板
７と対峙する成膜ユニット背板５〜ラダー電極２〜基板
７の間全体でプラズマが発生し、ガスが分解されてい
る。このうち、成膜ユニット背板５〜ラダー電極２間で
は、図９に示すようにガス供給管６があるために距離が
不均一となっていた。
用いた装置の場合、以下のような問題がある。即ち、図
５の構造の装置においては、ラダー電極２に対して基板
７と対峙する成膜ユニット背板５〜ラダー電極２〜基板
７の間全体でプラズマが発生し、ガスが分解されてい
る。このうち、成膜ユニット背板５〜ラダー電極２間で
は、図９に示すようにガス供給管６があるために距離が
不均一となっていた。
【０００９】良く知られているパッシェンの法則（Ｐａ
ｓｃｈｅｎ´ｓ ｌａｗ）から、圧力が一定の場合は放
電電圧は距離に反比例するため、ガス供給管６がある箇
所とない箇所ではプラズマの強度は異なる。また、ガス
供給管６はその両端は電気的に接地されているが、その
長さは６０〜７０ｃｍと長く、かつ直径が６ｍｍと細い
ため、プラズマ発生に使用している高周波（１３．５６
ＭＨｚ）の表皮効果によりその中央部は十分な接地状態
を保てず、電位が生じて隣接する反応ガス供給管６同士
で放電しプラズマを発生させていた。
ｓｃｈｅｎ´ｓ ｌａｗ）から、圧力が一定の場合は放
電電圧は距離に反比例するため、ガス供給管６がある箇
所とない箇所ではプラズマの強度は異なる。また、ガス
供給管６はその両端は電気的に接地されているが、その
長さは６０〜７０ｃｍと長く、かつ直径が６ｍｍと細い
ため、プラズマ発生に使用している高周波（１３．５６
ＭＨｚ）の表皮効果によりその中央部は十分な接地状態
を保てず、電位が生じて隣接する反応ガス供給管６同士
で放電しプラズマを発生させていた。
【００１０】図９のＡ−Ａ´線に沿う断面、及びＢ−Ｂ
´線に沿う断面でのＳｉＨ発光強度分布を図８に示す。
ＳｉＨ発光強度分布とプラズマ強度分布は強い相関関係
のあることが知られているが、ラダー電極２〜成膜ユニ
ット背板５間の分布はＡ−Ａ´線に沿う断面、Ｂ−Ｂ´
線に沿う断面で異なっており、また時間的にも変動して
いた。このように空間的・時間的にプラズマ強度にムラ
が生じていたが、強度が強い部分では次式に示す反応が
進むことから粉が発生しやすかった。
´線に沿う断面でのＳｉＨ発光強度分布を図８に示す。
ＳｉＨ発光強度分布とプラズマ強度分布は強い相関関係
のあることが知られているが、ラダー電極２〜成膜ユニ
ット背板５間の分布はＡ−Ａ´線に沿う断面、Ｂ−Ｂ´
線に沿う断面で異なっており、また時間的にも変動して
いた。このように空間的・時間的にプラズマ強度にムラ
が生じていたが、強度が強い部分では次式に示す反応が
進むことから粉が発生しやすかった。
【００１１】 ＳｉＨ4 ＋ｅ- （電子）→ＳｉＨ2 ＋Ｈ2 ＳｉＨ2 ＋ＳｉＨ4 →Ｓｉ2 Ｈ6 ＳｉＨ2 ＋Ｓｉ2 Ｈ6 →Ｓｉ3 Ｈ8 ………………………………………… ＳｉＨ2 ＋Ｓｉn-1 Ｈ2n→Ｓｉn Ｈ2(n+1)（粉） このようにして生じた粉は基板７上に堆積する薄膜中に
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、装置稼働にも問題が生じ
ていた。
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、装置稼働にも問題が生じ
ていた。
【００１２】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、複数本のガス供給管の間の隙間に導電性ブロッ
クを配置し、ガス供給管の高さと前記導電性ブロックの
高さを同じにすることにより、ラダー電極と成膜ユニッ
ト背板の間での不均一なプラズマ発生を抑制し、粉発生
を低減して高品質の薄膜を基板に形成できるプラズマＣ
ＶＤ装置を提供することを目的とする。
もので、複数本のガス供給管の間の隙間に導電性ブロッ
クを配置し、ガス供給管の高さと前記導電性ブロックの
高さを同じにすることにより、ラダー電極と成膜ユニッ
ト背板の間での不均一なプラズマ発生を抑制し、粉発生
を低減して高品質の薄膜を基板に形成できるプラズマＣ
ＶＤ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応容器と、
この反応容器内に反応ガスを導入するために平面状に配
置された複数本のガス供給管と、前記反応容器内の反応
ガスを排出する排出手段と、前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、前記反応容器内で前記放電用電極と対向して設置
した基板表面に非晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装
置において、前述した複数本のガス供給管の間の隙間に
導電性ブロックを配置し、ガス供給管の高さと前記導電
性ブロックの高さを同じにしたことを特徴とするプラズ
マＣＶＤ装置である。
この反応容器内に反応ガスを導入するために平面状に配
置された複数本のガス供給管と、前記反応容器内の反応
ガスを排出する排出手段と、前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、前記反応容器内で前記放電用電極と対向して設置
した基板表面に非晶質薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装
置において、前述した複数本のガス供給管の間の隙間に
導電性ブロックを配置し、ガス供給管の高さと前記導電
性ブロックの高さを同じにしたことを特徴とするプラズ
マＣＶＤ装置である。
【００１４】本発明において、前記導電性ブロックとし
ては、実施例（図１）のように金属製ブロックを用いて
も良いし、あるいは他の導電性材料からなる部材を用い
てもよい。また、ブロック全体が導電性を帯びていなく
ても、本体が絶縁物あるいは誘電体であり、かつ表面に
導電性の被膜（コーティング）したものを使用しても同
じ効果が得られる。更に、前記導電性ブロックは、ガス
供給管と電気的に接触していることが望ましい。
ては、実施例（図１）のように金属製ブロックを用いて
も良いし、あるいは他の導電性材料からなる部材を用い
てもよい。また、ブロック全体が導電性を帯びていなく
ても、本体が絶縁物あるいは誘電体であり、かつ表面に
導電性の被膜（コーティング）したものを使用しても同
じ効果が得られる。更に、前記導電性ブロックは、ガス
供給管と電気的に接触していることが望ましい。
【００１５】（作用）本発明は上述した構成を採用する
ことにより、反応ガスはガス供給管に開いた無数のガス
導入孔を介して流出し、反応容器内を所定の圧力にす
る。電源より放電用電極に電力を供給し、グロー放電プ
ラズマを発生させ、プラズマにより原料ガスを分解して
放電用電極に対向して配置した基板表面に非晶質薄膜が
形成される。この薄膜形成過程において、導電性ブロッ
クにより放電用電極とガス供給部の間隔が均一になるこ
とから前述のパッシェンの法則より決まる放電電圧が均
一が安定する。また、ブロックは導電性を有するため、
ガス供給部の表面電位が均一となる。
ことにより、反応ガスはガス供給管に開いた無数のガス
導入孔を介して流出し、反応容器内を所定の圧力にす
る。電源より放電用電極に電力を供給し、グロー放電プ
ラズマを発生させ、プラズマにより原料ガスを分解して
放電用電極に対向して配置した基板表面に非晶質薄膜が
形成される。この薄膜形成過程において、導電性ブロッ
クにより放電用電極とガス供給部の間隔が均一になるこ
とから前述のパッシェンの法則より決まる放電電圧が均
一が安定する。また、ブロックは導電性を有するため、
ガス供給部の表面電位が均一となる。
【００１６】その結果、図８のＳｉＨ発光強度分布に示
すようにガス導入管〜放電用電極間のプラズマが安定化
され、過剰な反応を抑制することができ、粉発生が抑制
できる。また、膜質・膜厚分布に重大な影響を与えるガ
ス導入方法はガス供給管の配置により制御できる。以上
のことから、高速・高品質・大面積均一成膜が可能とな
る。
すようにガス導入管〜放電用電極間のプラズマが安定化
され、過剰な反応を抑制することができ、粉発生が抑制
できる。また、膜質・膜厚分布に重大な影響を与えるガ
ス導入方法はガス供給管の配置により制御できる。以上
のことから、高速・高品質・大面積均一成膜が可能とな
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１，
図２及び図３を参照して説明する。ここで、図１は本発
明の一実施例に係るプラズマＣＶＤ装置の断面図、図２
は図１の装置の一構成であるラダー電極の平面図、図３
は前記ラダー電極とガス供給管及び金属製ブロックの関
係を示す断面図である。但し、従来と同部材は同符号を
付して説明は省略する。
図２及び図３を参照して説明する。ここで、図１は本発
明の一実施例に係るプラズマＣＶＤ装置の断面図、図２
は図１の装置の一構成であるラダー電極の平面図、図３
は前記ラダー電極とガス供給管及び金属製ブロックの関
係を示す断面図である。但し、従来と同部材は同符号を
付して説明は省略する。
【００１８】図中の符番１は反応容器を示す。この反応
容器１内には、グロー放電プラズマを発生するための梯
子状平面型コイル電極（以下、ラダー電極という）２が
配置されている。このラダー電極２は、図２に示すよう
に、２本の線材に対して垂直に数本の線材を梯子状に組
み、接続した構造を有し、外周部が四角形をなしてい
る。なお、図２の符番２ａ，２ｂは電極供給点を示す。
容器１内には、グロー放電プラズマを発生するための梯
子状平面型コイル電極（以下、ラダー電極という）２が
配置されている。このラダー電極２は、図２に示すよう
に、２本の線材に対して垂直に数本の線材を梯子状に組
み、接続した構造を有し、外周部が四角形をなしてい
る。なお、図２の符番２ａ，２ｂは電極供給点を示す。
【００１９】前記ラダー電極２の電極供給点２ａ，２ｂ
には、高周波電源３から、例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波数の電力（Ｒadio Ｆrequency；以下ＲＦ電力とい
う）がインピーダンス整合器４を介して供給される。前
記反応容器１内には成膜ユニット背板５が配置され、こ
の成膜ユニット背板５と前記ラダー電極２間に複数本の
反応ガス供給管６が平面状に並べられている。前記反応
ガス供給管６の１本１本に複数のガス拭出孔６ａが設け
られている。前記ガス拭出孔６ａの径は０．２〜０．７
ｍｍ、孔のピッチは１０〜２５ｍｍである。前記反応ガ
ス供給管６は図示しないボンベに接続され、反応ガス供
給管６のガス吹出孔６ａから例えばモノシランガスが供
給される。
には、高周波電源３から、例えば１３．５６ＭＨｚの高
周波数の電力（Ｒadio Ｆrequency；以下ＲＦ電力とい
う）がインピーダンス整合器４を介して供給される。前
記反応容器１内には成膜ユニット背板５が配置され、こ
の成膜ユニット背板５と前記ラダー電極２間に複数本の
反応ガス供給管６が平面状に並べられている。前記反応
ガス供給管６の１本１本に複数のガス拭出孔６ａが設け
られている。前記ガス拭出孔６ａの径は０．２〜０．７
ｍｍ、孔のピッチは１０〜２５ｍｍである。前記反応ガ
ス供給管６は図示しないボンベに接続され、反応ガス供
給管６のガス吹出孔６ａから例えばモノシランガスが供
給される。
【００２０】隣り合う前記ガス供給管６の間には金属製
ブロック11が詰められており、ガス供給管６間の隙間を
埋めている。前記ガス供給管６と金属製ブロック1 は電
気的に接触している。また、ガス供給管６と金属製ブロ
ック11の間にできる隙間は成膜時の圧力での電子の平均
自由行程以下として、実際には０．５ｍｍ以下にするこ
とが望ましい。
ブロック11が詰められており、ガス供給管６間の隙間を
埋めている。前記ガス供給管６と金属製ブロック1 は電
気的に接触している。また、ガス供給管６と金属製ブロ
ック11の間にできる隙間は成膜時の圧力での電子の平均
自由行程以下として、実際には０．５ｍｍ以下にするこ
とが望ましい。
【００２１】前記反応容器１内には、薄膜を蒸着する基
板７を基板ホルダー（図示せず）にて支持する基板加熱
ヒータ８が、前記ラダー電極２と平行に設置されてい
る。前記反応容器１には、反応容器１内のガスを排気す
る排気管９が設けられている。この排気管９には真空ポ
ンプ（図示せず）が接続され、これにより反応容器１内
のガスが排気管９を通して排気される。
板７を基板ホルダー（図示せず）にて支持する基板加熱
ヒータ８が、前記ラダー電極２と平行に設置されてい
る。前記反応容器１には、反応容器１内のガスを排気す
る排気管９が設けられている。この排気管９には真空ポ
ンプ（図示せず）が接続され、これにより反応容器１内
のガスが排気管９を通して排気される。
【００２２】こうした構成の装置を用いて次のようにし
て基板７に薄膜を製作する。まず、真空ポンプを駆動し
て反応容器１内を排気する。反応ガス供給管６よりガス
吹出孔６ａを介して例えばモノシランガスを２０〜１０
０ｃｃ／ｍｉｎ程度の流量で供給し、反応容器１内の圧
力を０．０３〜０．２Ｔｏｒｒ程度に保ち、高周波電源
３からインピーダンス整合器４を介してラダー電極２に
ＲＦ電力を印加する。すると、ラダー電極２と基板７の
間にグロー放電プラズマが発生する。本発明では、反応
容器１内のプラズマ、特にラダー電極２〜成膜ユニット
背板５の間のプラズマの強度は空間分布が一様になり、
プラズマ強度の空間非一様性に起因する過剰な反応を抑
制でき、粉の発生が抑制できる。そこで、下記条件にて
成膜実験を行った。
て基板７に薄膜を製作する。まず、真空ポンプを駆動し
て反応容器１内を排気する。反応ガス供給管６よりガス
吹出孔６ａを介して例えばモノシランガスを２０〜１０
０ｃｃ／ｍｉｎ程度の流量で供給し、反応容器１内の圧
力を０．０３〜０．２Ｔｏｒｒ程度に保ち、高周波電源
３からインピーダンス整合器４を介してラダー電極２に
ＲＦ電力を印加する。すると、ラダー電極２と基板７の
間にグロー放電プラズマが発生する。本発明では、反応
容器１内のプラズマ、特にラダー電極２〜成膜ユニット
背板５の間のプラズマの強度は空間分布が一様になり、
プラズマ強度の空間非一様性に起因する過剰な反応を抑
制でき、粉の発生が抑制できる。そこで、下記条件にて
成膜実験を行った。
【００２３】基板材料：無アルカリガラス、 基板面積：３００×３００ｍｍ、 基板温度：２５０℃、 反応ガス及び流量：ＳｉＨ4 ＝７０ｃｃ／分、 反応容器内圧力：３０ｍＴｏｒｒ 上記条件において、印加する高周波電力を２０Ｗから１
００Ｗの範囲に設定した。成膜速度と装置の下部に設置
した粉捕捉箱に捕捉した粉の重量との関係を図４に示
す。
００Ｗの範囲に設定した。成膜速度と装置の下部に設置
した粉捕捉箱に捕捉した粉の重量との関係を図４に示
す。
【００２４】図４に示すように、高周波電力を増加し成
膜速度を増加すると、従来は粉捕捉箱の中に堆積する粉
の重量が急増したが、本発明では元々の重量が少なく、
また成膜速度増加による重量の増加も小さくなる結果が
得られた。成膜速度１０オングストローム（１ｎｍ）／
ｓｅｃが得られたときの欠陥密度を電子スピン共鳴法で
確認したところ、２．０×１０15個／ｃｃであり、高品
質の膜であることが判った。
膜速度を増加すると、従来は粉捕捉箱の中に堆積する粉
の重量が急増したが、本発明では元々の重量が少なく、
また成膜速度増加による重量の増加も小さくなる結果が
得られた。成膜速度１０オングストローム（１ｎｍ）／
ｓｅｃが得られたときの欠陥密度を電子スピン共鳴法で
確認したところ、２．０×１０15個／ｃｃであり、高品
質の膜であることが判った。
【００２５】このように本実施例では、図３に示すよう
に隣接するガス供給管６の間を金属製ブロック11で埋め
ることにより、１ｎｍ／秒という高速成膜速度で、かつ
欠陥密度が２．０×１０15個／ｃｃの高品質のａ−Ｓｉ
薄膜を製作できる。
に隣接するガス供給管６の間を金属製ブロック11で埋め
ることにより、１ｎｍ／秒という高速成膜速度で、かつ
欠陥密度が２．０×１０15個／ｃｃの高品質のａ−Ｓｉ
薄膜を製作できる。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のプラズマＣ
ＶＤ装置によれば、複数本のガス供給管の間の隙間に導
電性ブロックを配置し、ガス供給管の高さと前記導電性
ブロックの高さを同じにすることにより、ラダー電極と
成膜ユニット背板の間での不均一なプラズマ発生を抑制
して粉発生を低減し、高速で高品質の非晶質薄膜を基板
に形成できる。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，半導体保護膜等の製造分
野で工業的価値が大きい。
ＶＤ装置によれば、複数本のガス供給管の間の隙間に導
電性ブロックを配置し、ガス供給管の高さと前記導電性
ブロックの高さを同じにすることにより、ラダー電極と
成膜ユニット背板の間での不均一なプラズマ発生を抑制
して粉発生を低減し、高速で高品質の非晶質薄膜を基板
に形成できる。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，半導体保護膜等の製造分
野で工業的価値が大きい。
【図１】本発明の一実施例に係るプラズマＣＶＤ装置の
断面図。
断面図。
【図２】図１のプラズマＣＶＤ装置の一構成であるラダ
ー電極の平面図。
ー電極の平面図。
【図３】図１にプラズマＣＶＤ装置におけるガス供給管
及び金属製ブロックの関係を示す詳細な断面図。
及び金属製ブロックの関係を示す詳細な断面図。
【図４】従来及び本発明における成膜速度とプラズマ中
の捕捉した粉の重量との関係を示す特性図。
の捕捉した粉の重量との関係を示す特性図。
【図５】従来のプラズマＣＶＤ装置の断面図。
【図６】シャワープレートによるガス供給機構を示す斜
視図。
視図。
【図７】ガス供給管によるガス供給機構を示す斜視図。
【図８】従来及び本発明のプラズマＣＶＤ装置でのガス
吹出孔〜基板間のＳｉＨ発光強度分布図。
吹出孔〜基板間のＳｉＨ発光強度分布図。
【図９】従来法におけるラダー電極、ガス供給部の関係
を示す詳細な断面図。
を示す詳細な断面図。
１…反応容器、 ２…梯子状平面型コイル電極（ラダー電極）、 ３…高周波電源、 ４…インピーダンス整合器、 ５…成膜ユニット背板、 ６…反応ガス供給管、 ６ａ…ガス吹出孔、 ７…基板、 ８…基板加熱ヒータ、 ９…ガス排気管、 11…金属製ブロック。
Claims (1)
- 【請求項１】 反応容器と、この反応容器内に反応ガス
を導入するために平面状に配置された複数本のガス供給
管と、前記反応容器内の反応ガスを排出する排出手段
と、前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、前記反応容器内で
前記放電用電極と対向して設置した基板表面に非晶質薄
膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、 前述した複数本のガス供給管の間の隙間に導電性ブロッ
クを配置し、ガス供給管の高さと前記導電性ブロックの
高さを同じにしたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20034296A JP3310875B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20034296A JP3310875B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050614A true JPH1050614A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3310875B2 JP3310875B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=16422702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20034296A Expired - Fee Related JP3310875B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310875B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU715335B2 (en) * | 1998-04-28 | 2000-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Plasma chemical vapor deposition apparatus |
| US6189485B1 (en) | 1998-06-25 | 2001-02-20 | Anelva Corporation | Plasma CVD apparatus suitable for manufacturing solar cell and the like |
| JP2008056998A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法 |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP20034296A patent/JP3310875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU715335B2 (en) * | 1998-04-28 | 2000-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Plasma chemical vapor deposition apparatus |
| US6189485B1 (en) | 1998-06-25 | 2001-02-20 | Anelva Corporation | Plasma CVD apparatus suitable for manufacturing solar cell and the like |
| JP2008056998A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3310875B2 (ja) | 2002-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2737720B2 (ja) | 薄膜形成方法及び装置 | |
| JPH07105354B2 (ja) | プラズマ・チャンバー内で、無定形水素化シリコンを基板へ付着させる方法 | |
| JP4017796B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2001214277A (ja) | 堆積膜形成装置および堆積膜形成方法 | |
| JP3310875B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH0576173B2 (ja) | ||
| JP3546095B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| US6632284B2 (en) | Apparatus and method for forming deposited film | |
| JP3137532B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH0892746A (ja) | プラズマ化学蒸着方法及び装置 | |
| JPH05343338A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH08325092A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2798225B2 (ja) | 高周波プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP3259452B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置に用いる電極及びプラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS59219927A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH065522A (ja) | 高周波プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP3372384B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2003077849A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2010073970A (ja) | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 | |
| JP2776087B2 (ja) | 電子写真感光体製造装置 | |
| JPH076953A (ja) | プラズマｃｖｄ法およびプラズマｃｖｄ装置 | |
| JPS60258914A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| JPH08143394A (ja) | プラズマ化学蒸着装置 | |
| JPH01279757A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH11152577A (ja) | 堆積膜形成方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020416 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |