JPS5855325A - アモルフアスシリコン生成装置 - Google Patents
アモルフアスシリコン生成装置Info
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- JPS5855325A JPS5855325A JP56150949A JP15094981A JPS5855325A JP S5855325 A JPS5855325 A JP S5855325A JP 56150949 A JP56150949 A JP 56150949A JP 15094981 A JP15094981 A JP 15094981A JP S5855325 A JPS5855325 A JP S5855325A
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- Japan
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- gas
- gaseous
- amorphous silicon
- hydrogen
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本尭明は太陽電池らるい杜感光体などの材料として注目
されているアモルファスシリコンの生成装置に関する・ アモルファスシリコン（ａ−８１）の生成には、真空蒸
着法、反応性スパッタリング法、イオンブレーティング
法、 ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などが試みられたが
、一般にはプラズマＣＶＤ法が用いられる。プラズマＣ
ＶＤ法には直流二極法、交流静電容量結合法、交流電磁
誘導結合法があシ、第１図は交流静電容量結合法の原理
図で、大別して排気系１、反応槽２、ガス供給系８およ
び無線周液数電源４からなる・排気′４１に弁５を介し
て接続１れている反応槽２の内部には１ｍ−８１層を形
成すべき基体６を支持し、かつ一方の電極となる支持体
７と電源４によって電圧が印加される他方の電極８が配
置されている。を九反応槽２はガス導入口９、弁１Ｇを
介してガス供給系８Ｋｍ続されている。ト引層形成のた
めには反応槽２ ｔｌｏ”Ｔｏｒｒ以上の真空［Ｋ排気
し一ガス導入口９から例えば８１Ｈ４などの反応ガスあ
るいは他ガスとの混合ガスを導入し１０−’〜５Ｔｏｒ
ｒ＠変Ｏ圧力とし゛、基体６を支持体７のヒータＩＩＫ
より １００〜８５０℃に加熱し、電極８との間に無線
周波数電圧ｓ ｏ ｏ−ｓ ｏ ｏ ｏｖを印加してグ
ロー放電を発生させる。このような条件下において反応
ガスはグロー中で分解てれ、基体６０表面で反応シテ麿
−８１：Ｈ（水素の入っ九アモルファスシリコン）膜を
形成する。このと龜の成膜速度は１〜１ｏｏχ／＠ｅＣ
ＳｔでＴｏ！７、反応ガスの利用効率は数←１０チ程度
である・従ってアモルファスシリコンを用いた製品Ｓ特
に膜厚の厚い感光体の製品原価を低減するうえで、一つ
に紘成膜速度を大きくして製造時間の短縮をはかること
、他の一つには反応ガスの利用効率を向上させることが
非常に有効である。
されているアモルファスシリコンの生成装置に関する・ アモルファスシリコン（ａ−８１）の生成には、真空蒸
着法、反応性スパッタリング法、イオンブレーティング
法、 ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などが試みられたが
、一般にはプラズマＣＶＤ法が用いられる。プラズマＣ
ＶＤ法には直流二極法、交流静電容量結合法、交流電磁
誘導結合法があシ、第１図は交流静電容量結合法の原理
図で、大別して排気系１、反応槽２、ガス供給系８およ
び無線周液数電源４からなる・排気′４１に弁５を介し
て接続１れている反応槽２の内部には１ｍ−８１層を形
成すべき基体６を支持し、かつ一方の電極となる支持体
７と電源４によって電圧が印加される他方の電極８が配
置されている。を九反応槽２はガス導入口９、弁１Ｇを
介してガス供給系８Ｋｍ続されている。ト引層形成のた
めには反応槽２ ｔｌｏ”Ｔｏｒｒ以上の真空［Ｋ排気
し一ガス導入口９から例えば８１Ｈ４などの反応ガスあ
るいは他ガスとの混合ガスを導入し１０−’〜５Ｔｏｒ
ｒ＠変Ｏ圧力とし゛、基体６を支持体７のヒータＩＩＫ
より １００〜８５０℃に加熱し、電極８との間に無線
周波数電圧ｓ ｏ ｏ−ｓ ｏ ｏ ｏｖを印加してグ
ロー放電を発生させる。このような条件下において反応
ガスはグロー中で分解てれ、基体６０表面で反応シテ麿
−８１：Ｈ（水素の入っ九アモルファスシリコン）膜を
形成する。このと龜の成膜速度は１〜１ｏｏχ／＠ｅＣ
ＳｔでＴｏ！７、反応ガスの利用効率は数←１０チ程度
である・従ってアモルファスシリコンを用いた製品Ｓ特
に膜厚の厚い感光体の製品原価を低減するうえで、一つ
に紘成膜速度を大きくして製造時間の短縮をはかること
、他の一つには反応ガスの利用効率を向上させることが
非常に有効である。
スコツト（Ｂ、Ａ、８ｃｏｔｔ）らによ〕反応ガスとし
て出Ｈ４系ガスの代’Ｊ Ｋ ８１ｚＨｓ Ｔｏるいは
８１１ＨＩを用いると、第１表に示すように約２０倍程
度の成膜速度が得られることが報告嘔れている（アプラ
イド・フィジックスｅレターズ（入ｐｐｌ 、Ｐｂｙｍ
、Ｌｅｔｔ、）第８７巻。
て出Ｈ４系ガスの代’Ｊ Ｋ ８１ｚＨｓ Ｔｏるいは
８１１ＨＩを用いると、第１表に示すように約２０倍程
度の成膜速度が得られることが報告嘔れている（アプラ
イド・フィジックスｅレターズ（入ｐｐｌ 、Ｐｂｙｍ
、Ｌｅｔｔ、）第８７巻。
第 １ 表
従って、反応ガスを８１Ｈ４系から８１ 、Ｈ，系に変
えれば、従来１０時間以上を必要とした感光体の成膜時
間が数時間以内に短縮されるととＫなる。しかし現状で
ａ８１３Ｈｓ系のガスを入手することは困難で１ｈ入手
できたとしても非常に高価であるため、製品原価の低減
には役立たない、これを解決する方法として、弁上らが
８ｉＨ４系ガスを無声放電によシ重合して８Ｉ意Ｈｇ
、８ ｉ ｓＨｇなどの８１Ｈ４より高次Ｏシ会春季大
会、１ｐ−ｓ−ｓ）。第２図ｄその方法を応用したガス
回路を示し、ボンベ１２から８１Ｈ，ガスが弁１８を介
して無声放電管１４．ガスボンダ１５．コールドトラツ
プ１６からなるクローズドガス回路に導入され、こξで
ポンプ１５により循１１−ｇれ、無声放電管１４中で８
１Ｍ、ガスの一部が２８１Ｈ，→８１．Ｈ６）Ｈｔのよ
うな反応によ）分解合成され、８１ 、Ｈ，あるいは８
Ｉｄ（ｓ系シリコン水素化物が生成される。生成され良
高次シリコン水素化物はコールドトラップ１８に捕捉さ
れ、所定の容量が蓄えられた後、このガス回路に喜在す
る残存ガス唸除去される。次いで、コールドトラップ１
６０ｍ度を上はトラップされた成分をガス化して弁１７
を介し、ボンベ１８からのキャリヤ用Ａｔガスとともに
流路選択および流路制御部１９から第１１１に示したも
のと同様なプラズマＣＶＤ反応槽２に供給される。しか
しこのようなバッチ処理法は、操作が複雑でＴｏＪ＋、
旧２Ｈ６系化合物などを生成、捕捉中は、ａ−８１膜の
生成はできないなどの欠点を有し、感光体などの製品の
製造への適用に間離がある。
えれば、従来１０時間以上を必要とした感光体の成膜時
間が数時間以内に短縮されるととＫなる。しかし現状で
ａ８１３Ｈｓ系のガスを入手することは困難で１ｈ入手
できたとしても非常に高価であるため、製品原価の低減
には役立たない、これを解決する方法として、弁上らが
８ｉＨ４系ガスを無声放電によシ重合して８Ｉ意Ｈｇ
、８ ｉ ｓＨｇなどの８１Ｈ４より高次Ｏシ会春季大
会、１ｐ−ｓ−ｓ）。第２図ｄその方法を応用したガス
回路を示し、ボンベ１２から８１Ｈ，ガスが弁１８を介
して無声放電管１４．ガスボンダ１５．コールドトラツ
プ１６からなるクローズドガス回路に導入され、こξで
ポンプ１５により循１１−ｇれ、無声放電管１４中で８
１Ｍ、ガスの一部が２８１Ｈ，→８１．Ｈ６）Ｈｔのよ
うな反応によ）分解合成され、８１ 、Ｈ，あるいは８
Ｉｄ（ｓ系シリコン水素化物が生成される。生成され良
高次シリコン水素化物はコールドトラップ１８に捕捉さ
れ、所定の容量が蓄えられた後、このガス回路に喜在す
る残存ガス唸除去される。次いで、コールドトラップ１
６０ｍ度を上はトラップされた成分をガス化して弁１７
を介し、ボンベ１８からのキャリヤ用Ａｔガスとともに
流路選択および流路制御部１９から第１１１に示したも
のと同様なプラズマＣＶＤ反応槽２に供給される。しか
しこのようなバッチ処理法は、操作が複雑でＴｏＪ＋、
旧２Ｈ６系化合物などを生成、捕捉中は、ａ−８１膜の
生成はできないなどの欠点を有し、感光体などの製品の
製造への適用に間離がある。
本発明は、このような無声放電によ１８１Ｈ４系化合物
から８１！Ｈ１ｌなどの高次のシリコン水素化物を合成
する工１１＆Ｃおける欠点を解決する丸めに、パッチ処
理によらないで連続処理によシ高次シリコン水素化物を
合成し、それを用いてアモルファスシリコンを生成する
装置を提供することを目的とする。
から８１！Ｈ１ｌなどの高次のシリコン水素化物を合成
する工１１＆Ｃおける欠点を解決する丸めに、パッチ処
理によらないで連続処理によシ高次シリコン水素化物を
合成し、それを用いてアモルファスシリコンを生成する
装置を提供することを目的とする。
連続処理をするためＫは前述の化学反応のａｍ生成物と
して生ずる水素を連続的に除去する必要がある。これは
アモルファスシリコンとして水素を高濃度に含むものは
光伝導特性が低下するからである０本発明は、この問題
をシリコン水嵩化物を用いてプラズマＣＶ’Ｄ法により
アモルファスシリコンを生成する反応槽と８１Ｈ４系ガ
ス供給系の関に８４Ｈ４系ガスからよ〕高次のシリコン
水素化物を合成する装置と、合成反応によ）生ずる水素
を連続的に除去する装置を挿入するととによって解決し
、前記の目的を達成した０８１Ｈ，系ガスから高次のシ
リコン水素化物を合成するＫは前述の無声放電による方
法を適用することができる・水素を連続的に除去するに
は水素ガス選択透過膜を用いるのが有効である。
して生ずる水素を連続的に除去する必要がある。これは
アモルファスシリコンとして水素を高濃度に含むものは
光伝導特性が低下するからである０本発明は、この問題
をシリコン水嵩化物を用いてプラズマＣＶ’Ｄ法により
アモルファスシリコンを生成する反応槽と８１Ｈ４系ガ
ス供給系の関に８４Ｈ４系ガスからよ〕高次のシリコン
水素化物を合成する装置と、合成反応によ）生ずる水素
を連続的に除去する装置を挿入するととによって解決し
、前記の目的を達成した０８１Ｈ，系ガスから高次のシ
リコン水素化物を合成するＫは前述の無声放電による方
法を適用することができる・水素を連続的に除去するに
は水素ガス選択透過膜を用いるのが有効である。
以下、図面を引用して本発明の寮施例について説明する
ｅｅｌｓ図において、第１．第２図と共通０部分には同
一の符号が付されている・ボンベ１２カラは８１Ｈ４，
８１）！１Ｆ、 （Ｄ ！うｔ８ｉＨ４系ガス、あるい
はその他ガスとの混合ガスがガス改質装置２０に供給さ
れる。ガス改質装置２Ｇは８１Ｈ４系ガスをより高次０
８１ｓＨｍ系化合物に変性するもので、主反応は、８１
Ｈ４の場合には２８１Ｈ４→８１１Ｈｅ＋Ｈｚの式で表
わされる。
ｅｅｌｓ図において、第１．第２図と共通０部分には同
一の符号が付されている・ボンベ１２カラは８１Ｈ４，
８１）！１Ｆ、 （Ｄ ！うｔ８ｉＨ４系ガス、あるい
はその他ガスとの混合ガスがガス改質装置２０に供給さ
れる。ガス改質装置２Ｇは８１Ｈ４系ガスをより高次０
８１ｓＨｍ系化合物に変性するもので、主反応は、８１
Ｈ４の場合には２８１Ｈ４→８１１Ｈｅ＋Ｈｚの式で表
わされる。
こＯような反応は無声放電法のほかに短波長の紫外線（
例えば低圧水銀ランプによる２５８？Ａの光線）の適用
によってもひ！起こさ、れる０改質装置２ｏより出たＨ
、を多量に含む改質ガスは、固形分を除去するフィルタ
２１を経て水素除去装置２２に導入される・水素除去装
置２２は〜例えば第４図（４）および七〇Ｘ部を斜視図
で第４図＠に示すように、ポリイミド系の高分子材料か
らなる細い管２８を束状にし九ものを水素ガス選択透過
膜として用いたもので、フィルタ２１からのガスは入口
室２４に導入され、束状Ｋまとめられた水素ガス透過性
細管２８の一端から他端に向けて出口室２５に達する。
例えば低圧水銀ランプによる２５８？Ａの光線）の適用
によってもひ！起こさ、れる０改質装置２ｏより出たＨ
、を多量に含む改質ガスは、固形分を除去するフィルタ
２１を経て水素除去装置２２に導入される・水素除去装
置２２は〜例えば第４図（４）および七〇Ｘ部を斜視図
で第４図＠に示すように、ポリイミド系の高分子材料か
らなる細い管２８を束状にし九ものを水素ガス選択透過
膜として用いたもので、フィルタ２１からのガスは入口
室２４に導入され、束状Ｋまとめられた水素ガス透過性
細管２８の一端から他端に向けて出口室２５に達する。
水素は管２８をガスが通過する間に管２８の壁を透過し
、接続されちろん、容易に推察されるように、水素ガス
選択透過膜は細管状に限定されず、平板状でも同じ機能
を持つ系を構成することができる。水素除去装置２２の
出口室２ＩｓＫ達した水素分の減少した改質ガスは弁１
Ｇを介してプラズマＣＶＤ反応槽２のガス導入口９に導
入される。導入された改質ガスは、例えば５１２Ｈ，な
どの高次の８１ｓＨｍ化合物を高貴１１に含有している
ため、従来の８ ＩＨ４系反応ガスガスらべてａ−８１
の成膜速度を大幅に向上させることができる。この場合
、改質ガスの供給量は、ガス流量制御、ガス改質装置２
０の容量ならびに再循環方式の採用などくよ）確保でき
る。
、接続されちろん、容易に推察されるように、水素ガス
選択透過膜は細管状に限定されず、平板状でも同じ機能
を持つ系を構成することができる。水素除去装置２２の
出口室２ＩｓＫ達した水素分の減少した改質ガスは弁１
Ｇを介してプラズマＣＶＤ反応槽２のガス導入口９に導
入される。導入された改質ガスは、例えば５１２Ｈ，な
どの高次の８１ｓＨｍ化合物を高貴１１に含有している
ため、従来の８ ＩＨ４系反応ガスガスらべてａ−８１
の成膜速度を大幅に向上させることができる。この場合
、改質ガスの供給量は、ガス流量制御、ガス改質装置２
０の容量ならびに再循環方式の採用などくよ）確保でき
る。
以上述べたように１本発明はアモルファスシリコンの成
膜速度を向上させる九めに用いる８ｊ意Ｈ。
膜速度を向上させる九めに用いる８ｊ意Ｈ。
あるいは８１ｓＨ，系の反応ガスを入手容易な８１Ｈ４
系ガスを原料として重合により生成し、その除虫ずるＨ
２ガスを除去してシリコン水素化物の濃ｆＯａＩ＆い反
応ガスを反応槽に連続的に供給しながらプラズマＣｖＤ
法によシアモルファスシリコン膜を形成するもので、Ｉ
？ＩＫ厚い膜厚を必要とするアモルファスシリコン感光
体をはじめとするアモルファスシリコン応用機器の生産
性の向上に極めて有効である。
系ガスを原料として重合により生成し、その除虫ずるＨ
２ガスを除去してシリコン水素化物の濃ｆＯａＩ＆い反
応ガスを反応槽に連続的に供給しながらプラズマＣｖＤ
法によシアモルファスシリコン膜を形成するもので、Ｉ
？ＩＫ厚い膜厚を必要とするアモルファスシリコン感光
体をはじめとするアモルファスシリコン応用機器の生産
性の向上に極めて有効である。
第１図はアモルファスシリコン生成装置の一例を示す説
明図、第２図はパ゛Ａガス改質装置を有するアモルファ
スシリコン生成装置の一例を示す説明図、第３図は本発
明の−Ｉｌ！施例としての連続的ガス改質装置を有する
アモルファスシリコン装置の説明図、第４図はその水素
除去装置の一例を示し、囚は断面図、■はその×部の斜
視図である。 ２・・・プラズマＣＶＤ反応槽、１２・・・８１Ｈａ系
ガスボンベ、２０・・・ガス改質装置、２２・・・水素
除去装置、２８・・・水素ガス透過性褐管。 第１図 才２図 ２ ８１１ ′ｉｒ３図 才ｌ （Ａ） （Ｂ）
明図、第２図はパ゛Ａガス改質装置を有するアモルファ
スシリコン生成装置の一例を示す説明図、第３図は本発
明の−Ｉｌ！施例としての連続的ガス改質装置を有する
アモルファスシリコン装置の説明図、第４図はその水素
除去装置の一例を示し、囚は断面図、■はその×部の斜
視図である。 ２・・・プラズマＣＶＤ反応槽、１２・・・８１Ｈａ系
ガスボンベ、２０・・・ガス改質装置、２２・・・水素
除去装置、２８・・・水素ガス透過性褐管。 第１図 才２図 ２ ８１１ ′ｉｒ３図 才ｌ （Ａ） （Ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）シリコン水素化物を用いてプラズマＣＶＤ法によシ
アモルファスシリコンを生成するものにおいて、ＣｖＤ
反応槽と８ ｉＨ，系ガス供給系の関に８１Ｈ４系ガス
からよ〕高次のシリコン水素化物を合成する装置と、合
成反応によシ生ずる水素を連続的に除去する装置とが挿
入されたことを特徴とするアモルファスシリコン生成装
置◎ ２） ％許情求の範囲第１項記載の装置において１８
１Ｈ，系ガスから高次のシリコン水素化物を合成する装
置が無声放電によるものであることを特徴とするアモル
ファスシリコン生成装置。 ８） ＃許請求の範囲第１項記載の装置において、合
成反応によシ生ずる水素を除去する装置が水素ガス選択
透過膜によるものであるととを特徴とするアモルファス
シリコン生成装置・
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150949A JPS5855325A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | アモルフアスシリコン生成装置 |
| US06/382,475 US4460673A (en) | 1981-06-03 | 1982-05-27 | Method of producing amorphous silicon layer and its manufacturing apparatus |
| DE19823220683 DE3220683A1 (de) | 1981-06-03 | 1982-06-02 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer amorphen siliciumschicht |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150949A JPS5855325A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | アモルフアスシリコン生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855325A true JPS5855325A (ja) | 1983-04-01 |
| JPH0112836B2 JPH0112836B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=15507934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150949A Granted JPS5855325A (ja) | 1981-06-03 | 1981-09-24 | アモルフアスシリコン生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016522140A (ja) * | 2013-04-24 | 2016-07-28 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーＥｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ | ポリシランの製造方法および製造装置 |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP56150949A patent/JPS5855325A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016522140A (ja) * | 2013-04-24 | 2016-07-28 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーＥｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ | ポリシランの製造方法および製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0112836B2 (ja) | 1989-03-02 |
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