JPS5939339A - 気相成長反応装置 - Google Patents
気相成長反応装置Info
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- JPS5939339A JPS5939339A JP14899282A JP14899282A JPS5939339A JP S5939339 A JPS5939339 A JP S5939339A JP 14899282 A JP14899282 A JP 14899282A JP 14899282 A JP14899282 A JP 14899282A JP S5939339 A JPS5939339 A JP S5939339A
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- 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
- C23C16/44—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 method of coating
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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】
本発明は１例えば薄膜半導体装置などの製造に用いられ
る気相成長反応装置に関する。
る気相成長反応装置に関する。
第１図はそのような薄膜半導体装置の一例の太陽電池の
典型的栴造を示し、カラス等の透明絶縁基板１の上にす
す、インジュウムなどの酸化物からなる透明導電膜２、
非晶質シリコン層３．アルミニウムなどからなる裏面電
極膜４が順次積層さｎている。非晶質シリコン層３は透
明導電膜２に接する９層３ａ、１％面電極膜４に接する
０層３ｃおよびこれらの両層間の１層３ｂからなり、
ｐＭ３ａはＪｕｌ族不純物、ｎ形層３ｃは■族不純物
を含むシランガス、１層３ｂは不純物を含まないシラン
ガス中でのプラズマ反応により堆積形成される。
典型的栴造を示し、カラス等の透明絶縁基板１の上にす
す、インジュウムなどの酸化物からなる透明導電膜２、
非晶質シリコン層３．アルミニウムなどからなる裏面電
極膜４が順次積層さｎている。非晶質シリコン層３は透
明導電膜２に接する９層３ａ、１％面電極膜４に接する
０層３ｃおよびこれらの両層間の１層３ｂからなり、
ｐＭ３ａはＪｕｌ族不純物、ｎ形層３ｃは■族不純物
を含むシランガス、１層３ｂは不純物を含まないシラン
ガス中でのプラズマ反応により堆積形成される。
第２図はこのような非晶質シリコン層を形成するための
従来のプラズマ反応装置を示す。第一反応室１１、第二
反応室１２、第三反応室１３は互に開閉可能のシャッタ
５を介して分離された反応室で、そ扛ぞれカス導入用バ
ルブ２１ 、２２．２３および排気用バルブ３１，３２
．３３を備え、真空排気後バルブ２１を通じてシラン（
ＳｉＨ４）ガスとジポラン（ＢｙＨｓ ）ガスの混合物
、バルブ２２を通じてシランガス、バルブ２３を通じて
シランガスと７オスフイン（ＰＨ＊ｔガスの混合物がそ
れぞれ供給される。このような反応装置を用い、基板を
図示しない予備加熱室から第一反応室１１へ右側より導
入されローラコンベヤ６の上を各反応室１１，１２．１
３を順次通し、各反応室内の高周波電源８に接続された
電極８，９によりグロー放電を発生させて反応カスを分
解し、ｐ層、ｉ層。
従来のプラズマ反応装置を示す。第一反応室１１、第二
反応室１２、第三反応室１３は互に開閉可能のシャッタ
５を介して分離された反応室で、そ扛ぞれカス導入用バ
ルブ２１ 、２２．２３および排気用バルブ３１，３２
．３３を備え、真空排気後バルブ２１を通じてシラン（
ＳｉＨ４）ガスとジポラン（ＢｙＨｓ ）ガスの混合物
、バルブ２２を通じてシランガス、バルブ２３を通じて
シランガスと７オスフイン（ＰＨ＊ｔガスの混合物がそ
れぞれ供給される。このような反応装置を用い、基板を
図示しない予備加熱室から第一反応室１１へ右側より導
入されローラコンベヤ６の上を各反応室１１，１２．１
３を順次通し、各反応室内の高周波電源８に接続された
電極８，９によりグロー放電を発生させて反応カスを分
解し、ｐ層、ｉ層。
ｎ層を連続的に積層形成し、第三反応室の左側より図示
しないとシ出し室を介して取り出す。
しないとシ出し室を介して取り出す。
かかる反応装置で導入される反応ガスは反応速度および
ドーピング濃度の制御上、第二反応室１２に導入される
のは１００％の８ｉＨ，ガスであるが。
ドーピング濃度の制御上、第二反応室１２に導入される
のは１００％の８ｉＨ，ガスであるが。
第一反応室１１．第三反応室１３に導入さｎるガスは水
素などで稀釈されたＳ目Ｉ４ガスにＩ３，１１． カス
あるいはＰＨ，ガスを添加して用いることができる。こ
れらのガスは反応波排気用バルブ３１，３２゜３３を通
じて排棄される。８ｉＨ，ガスの分解後。
素などで稀釈されたＳ目Ｉ４ガスにＩ３，１１． カス
あるいはＰＨ，ガスを添加して用いることができる。こ
れらのガスは反応波排気用バルブ３１，３２゜３３を通
じて排棄される。８ｉＨ，ガスの分解後。
それが基板上に堆積されるｍ′の比率（収率）は比較的
悪く５０％以下である。このような収率の向上は製造さ
れる太陽電池などの薄膜半導体装置の価格低減のために
極めて重要である。
悪く５０％以下である。このような収率の向上は製造さ
れる太陽電池などの薄膜半導体装置の価格低減のために
極めて重要である。
本発明は従ってこの反応ガスの収率の向上が可能な気相
成長反応装置を提供することを目的とする。
成長反応装置を提供することを目的とする。
この目的は互に分離された反応室内でそｎぞｙｔか
適宜不純物を添加するお添加しない反応ガスを慎いて所
望の性質の薄膜を成長させる装置において、−反応室と
他反応室とが一反応室の排気を他反応室の反応カスの少
なくとも一部として供給する導管によって連結されるこ
とによって達成される。
望の性質の薄膜を成長させる装置において、−反応室と
他反応室とが一反応室の排気を他反応室の反応カスの少
なくとも一部として供給する導管によって連結されるこ
とによって達成される。
この場合特に、−反応室が不純物を添加しない反応ガス
を用いる反応室であり、他反応室が不純物を添加した反
応ガスを用いる反応室であることが望オしい。
を用いる反応室であり、他反応室が不純物を添加した反
応ガスを用いる反応室であることが望オしい。
以下図を引用して本発明の実施例について説明する。第
３図においてシランガスを導入用バルブ２２から導入し
て、非晶質７９３７１層を形成する。未反応のＳｉＨ４
カスはバルブ３２によってボ７フ３４ ’（ｒ４Ｌ、テ
ア １／−り等除去器３５に送うれ、ここて固体の塵状
物質を除去する。この除去器には排気用バルブ３６ｆ、
設けて１図示されないポンプｔＣより必要な場合ガスを
排気し、圧力端整などを実施できるようになっている。
３図においてシランガスを導入用バルブ２２から導入し
て、非晶質７９３７１層を形成する。未反応のＳｉＨ４
カスはバルブ３２によってボ７フ３４ ’（ｒ４Ｌ、テ
ア １／−り等除去器３５に送うれ、ここて固体の塵状
物質を除去する。この除去器には排気用バルブ３６ｆ、
設けて１図示されないポンプｔＣより必要な場合ガスを
排気し、圧力端整などを実施できるようになっている。
固形浮遊物が除去さ７’したガスは導管１０を介してガ
ス混合器］４゜Ｊ５に送り、それぞれバルブ１６より導
入さ７またＨ、Ｉ（１１，バルブ１７より導入されたＰ
Ｈ，と混合してバルブ２１．２３１通じてそｆＬぞれ第
一反応室１１、第三反応室１３に導入して、ｐ形弁晶質
シリコン層、ｎ形弁晶質シリコン層の形成に用いら几る
１、反応室１１，１２．１３の反応修件が異なす、／ｌ
￥に圧力が第二反応室１２が他よりがなり高い、用台は
ｌ？ンプ３４を省略してｔＨカ差のみによって反応室１
２から反応室１１へ、反応室１２がら反応ｂｓＪ３への
ガス流を形成することができる。
ス混合器］４゜Ｊ５に送り、それぞれバルブ１６より導
入さ７またＨ、Ｉ（１１，バルブ１７より導入されたＰ
Ｈ，と混合してバルブ２１．２３１通じてそｆＬぞれ第
一反応室１１、第三反応室１３に導入して、ｐ形弁晶質
シリコン層、ｎ形弁晶質シリコン層の形成に用いら几る
１、反応室１１，１２．１３の反応修件が異なす、／ｌ
￥に圧力が第二反応室１２が他よりがなり高い、用台は
ｌ？ンプ３４を省略してｔＨカ差のみによって反応室１
２から反応室１１へ、反応室１２がら反応ｂｓＪ３への
ガス流を形成することができる。
なおポンプ３４はこのポンプ内をガスが流れた場合、油
等の不純物が混合しないものでなけｎ、ばならないこと
は当然である。
等の不純物が混合しないものでなけｎ、ばならないこと
は当然である。
第４図は本発明の他の実施例を示し、以下の各図と同様
用２．第３因と共通の部分には同一の符号が伺されてい
る。この場合は反応室１２で用いられた残りのカスをポ
ンプ３４で７Ｌ／−り等除去室３５に送って固体浮遊物
除去した後、成分分析器３７でガス成分の分析を行い、
この情報をガス補給器１８に送って、必要なガスの補給
を行った上で反応室１１．１３の反応に用いようとする
もので１反応の精密か制御に必要な措置である。このガ
ス成分分析器３７に１１ｊ、、質量分析器、赤外吸収分
析器などを用いることができる。また第二反応室１２に
光学多重分析器をとシっけ、そこでのカス分解状態をと
らえてガス成分分析器３７でのガスの成分の適確な判定
およびガス補給器１８での精密な補給処理を行うことも
できる。
用２．第３因と共通の部分には同一の符号が伺されてい
る。この場合は反応室１２で用いられた残りのカスをポ
ンプ３４で７Ｌ／−り等除去室３５に送って固体浮遊物
除去した後、成分分析器３７でガス成分の分析を行い、
この情報をガス補給器１８に送って、必要なガスの補給
を行った上で反応室１１．１３の反応に用いようとする
もので１反応の精密か制御に必要な措置である。このガ
ス成分分析器３７に１１ｊ、、質量分析器、赤外吸収分
析器などを用いることができる。また第二反応室１２に
光学多重分析器をとシっけ、そこでのカス分解状態をと
らえてガス成分分析器３７でのガスの成分の適確な判定
およびガス補給器１８での精密な補給処理を行うことも
できる。
第５図は、本発明の実施例の別の例である。この特徴は
反応室１２で用いらｉｔだ残りのガスをポンプ３４でフ
レーク等除去室３５に送って固体浮遊物を除去した後、
ガス貯蔵庫３８に一時的に蓄積するものである。ガス貯
蔵庫３８ｉｔボンベのような構造をし又加圧用ポンプも
併用していることが望ましい。カス貯蔵Ｊ＄’３８を設
けることによりカスの一時的な停止状態をつくり出すこ
とができ、ここで固体浮遊物の除去をより完全に行うこ
とができる。一時蓄積さｆ′Ｌ、たガスはバルブ３９、
導管１０を通ってガス混合器１４．１５で、ドーピング
ガスと混合後１反応室１１．１３へそれぞｆｌ送らｎる
。この場合も第４１図に示したガス分析器３７をガス貯
蔵庫に併設し、ガス分析と補給を行えばカスの制御をよ
シ精密に行うことができる。
反応室１２で用いらｉｔだ残りのガスをポンプ３４でフ
レーク等除去室３５に送って固体浮遊物を除去した後、
ガス貯蔵庫３８に一時的に蓄積するものである。ガス貯
蔵庫３８ｉｔボンベのような構造をし又加圧用ポンプも
併用していることが望ましい。カス貯蔵Ｊ＄’３８を設
けることによりカスの一時的な停止状態をつくり出すこ
とができ、ここで固体浮遊物の除去をより完全に行うこ
とができる。一時蓄積さｆ′Ｌ、たガスはバルブ３９、
導管１０を通ってガス混合器１４．１５で、ドーピング
ガスと混合後１反応室１１．１３へそれぞｆｌ送らｎる
。この場合も第４１図に示したガス分析器３７をガス貯
蔵庫に併設し、ガス分析と補給を行えばカスの制御をよ
シ精密に行うことができる。
第６図ＶＪ４本発明のさらに別の実施例を示す。こｆｌ
は複数個の反応室列を有する小工場等において実施さオ
するもので第−反応室列６１内の１層反応室１２で用い
らｉｔたシランガスはフレーク等除去室３５で固体の浮
遊物を除去後％第二反応室列６２内のｉ ＪＨ反応室１
２に送られ、非晶質シリコンｉＭを形成する。バルブ３
６は圧力６Ｗ４節などのために設けらｉしている。必要
に応じてフレーク等除去室３５にｔＰＩ４１ａに示した
カス分析器を併設し、ガス補給をバルブ３６を通じて行
うこともできる。
は複数個の反応室列を有する小工場等において実施さオ
するもので第−反応室列６１内の１層反応室１２で用い
らｉｔたシランガスはフレーク等除去室３５で固体の浮
遊物を除去後％第二反応室列６２内のｉ ＪＨ反応室１
２に送られ、非晶質シリコンｉＭを形成する。バルブ３
６は圧力６Ｗ４節などのために設けらｉしている。必要
に応じてフレーク等除去室３５にｔＰＩ４１ａに示した
カス分析器を併設し、ガス補給をバルブ３６を通じて行
うこともできる。
第二反応室列６２の反応室１２で反応したガスが再び固
体浮遊物除去後、第三反応室列６３の１層反応室１２に
送られる。反応筒のガスはフレーク等除去室３５で固体
浮遊物除去後、第３図と同じくガス混合器１４．１５に
送られ、ドーパントカスと混合された後、それぞれ各反
応列６１，６２゜６３の反応室１１．１３に送られ、ｎ
形弁晶質シリコン層、ｐ形弁晶質シリコン層を形成する
。
体浮遊物除去後、第三反応室列６３の１層反応室１２に
送られる。反応筒のガスはフレーク等除去室３５で固体
浮遊物除去後、第３図と同じくガス混合器１４．１５に
送られ、ドーパントカスと混合された後、それぞれ各反
応列６１，６２゜６３の反応室１１．１３に送られ、ｎ
形弁晶質シリコン層、ｐ形弁晶質シリコン層を形成する
。
本発明は上記のようなｐｉｎ型非晶質シリコン層を有す
る薄膜装置の製造に限らず第７図に示すＭＩＳ型非晶質
半導体装置（太陽電池）の製造にも適用できる。第７図
において導電性基板７１の上に非晶質シリコンｎ層７ａ
、非晶質シリコンｉ層７ｂからなる半導体層７２、絶縁
膜７３、接触金属膜７４が積層さｆｔ、その上に集電用
１．極７５が設けられている。この構造を例えば第３図
に示りまた反応装置において形成するには、導１ｔ１、
性基板７１を先ず反応室１３に入れて非晶質シリコンｎ
Ｊ冑７ａを生成し、次に反応室１２で１）ｆｊ７ｂを生
成し。
る薄膜装置の製造に限らず第７図に示すＭＩＳ型非晶質
半導体装置（太陽電池）の製造にも適用できる。第７図
において導電性基板７１の上に非晶質シリコンｎ層７ａ
、非晶質シリコンｉ層７ｂからなる半導体層７２、絶縁
膜７３、接触金属膜７４が積層さｆｔ、その上に集電用
１．極７５が設けられている。この構造を例えば第３図
に示りまた反応装置において形成するには、導１ｔ１、
性基板７１を先ず反応室１３に入れて非晶質シリコンｎ
Ｊ冑７ａを生成し、次に反応室１２で１）ｆｊ７ｂを生
成し。
さらに反応室】１で酸化シリコン膜７３を生成する。こ
の場合の酸化シリコン膜は１反応室１２で反応したカス
の残りにバルブ１６から酸素カスを混入し、ガス混合器
１４で混合した後反応室１１でクロー放電分解すること
により形成される。酸素ガスの代りにアンモニアを用い
れば８１ＩＩＮ、膜ができる。このようにドーピングさ
ｎ、た半導体層ばかりでなく、シランガスを用いる絶縁
膜作成の際も本発明を適用できる。なお各反応室奢用い
て別個の簿膜半導体装置を製造する際にも本発明は適用
可能である。
の場合の酸化シリコン膜は１反応室１２で反応したカス
の残りにバルブ１６から酸素カスを混入し、ガス混合器
１４で混合した後反応室１１でクロー放電分解すること
により形成される。酸素ガスの代りにアンモニアを用い
れば８１ＩＩＮ、膜ができる。このようにドーピングさ
ｎ、た半導体層ばかりでなく、シランガスを用いる絶縁
膜作成の際も本発明を適用できる。なお各反応室奢用い
て別個の簿膜半導体装置を製造する際にも本発明は適用
可能である。
以上述べたように本発明は一つの反応室で反応しなかっ
た反応ガスの残りを他の反応室で利用することにより高
価なシランカスのような反応ガスの収率を向上させるこ
とができ、資源を十分活用することができる。従って特
に低価格化の要望の強い太陽布、池のｆ１！造などに極
めて有効に利用できる。
た反応ガスの残りを他の反応室で利用することにより高
価なシランカスのような反応ガスの収率を向上させるこ
とができ、資源を十分活用することができる。従って特
に低価格化の要望の強い太陽布、池のｆ１！造などに極
めて有効に利用できる。
第１図は典型的なｐｉｎ 構造太陽電池の断面図、第
２図はそのような太陽電池製造のための反応装置の従来
例の模式図、第３図は本発明による反応装置の一実施例
の模式図、第４．第５．第６図は。 それぞれ異なる実施例を示す模式１菌％８ｇ ７ 図１
は典型的なＭＩＳｉ造太陽電池の断面向である。 １０・・・導管、１１，１２．１３・・・反応室、１４
．１５・・・ガス混合器、２］、２２．２３・・・ガス
導入バルブ。 ３１．３２．３３・・・排気、＜ルブ、３５・・・フレ
ーク等除去器％ ３７・・・ガス成分分析器、３８・・
・ガス貯蔵庫。 ７ｚ目 ６図 す７図
２図はそのような太陽電池製造のための反応装置の従来
例の模式図、第３図は本発明による反応装置の一実施例
の模式図、第４．第５．第６図は。 それぞれ異なる実施例を示す模式１菌％８ｇ ７ 図１
は典型的なＭＩＳｉ造太陽電池の断面向である。 １０・・・導管、１１，１２．１３・・・反応室、１４
．１５・・・ガス混合器、２］、２２．２３・・・ガス
導入バルブ。 ３１．３２．３３・・・排気、＜ルブ、３５・・・フレ
ーク等除去器％ ３７・・・ガス成分分析器、３８・・
・ガス貯蔵庫。 ７ｚ目 ６図 す７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）互に分離された反応室内でそれぞれ適宜不純物を添
加するか添加しない反応ガスを用いて所望あ性質の薄膜
を成長させるものにおいて、−反応室と他反応室とが一
反応室の排気を他反応室の反応ガスの少なくとも一部と
して供給する導管によって連結されたことを特徴とする
気相成長反応装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において。 −反応室が不純物を添加しない反応ガスを用いる反応室
であシ、他反応室が不純物を添加した反応ガスを用いる
反応室であることを特徴とする気相成長反応装置。 ３）特許請求の範囲第１項またＦｉ第２項記載の装置に
おいて、導管にガス浄化手段が挿入されたことを特徴と
する気相成長反応装置。 ４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の装置において導管にガス成分分析装置が挿入された
ことを特徴とする気相成長反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14899282A JPS5939339A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 気相成長反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14899282A JPS5939339A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 気相成長反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5939339A true JPS5939339A (ja) | 1984-03-03 |
| JPH0240371B2 JPH0240371B2 (ja) | 1990-09-11 |
Family
ID=15465274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14899282A Granted JPS5939339A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 気相成長反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939339A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013194253A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ulvac Japan Ltd | 真空処理装置 |
| JP2015513801A (ja) * | 2012-03-01 | 2015-05-14 | ノベラス・システムズ・インコーポレーテッドＮｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 化学剤再利用戦略としての反応領域の順次カスケード化 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159493A (ja) * | 1974-05-20 | 1975-12-24 | ||
| JPS51131813A (en) * | 1975-05-07 | 1976-11-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Process for methanol production |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14899282A patent/JPS5939339A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159493A (ja) * | 1974-05-20 | 1975-12-24 | ||
| JPS51131813A (en) * | 1975-05-07 | 1976-11-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Process for methanol production |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015513801A (ja) * | 2012-03-01 | 2015-05-14 | ノベラス・システムズ・インコーポレーテッドＮｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 化学剤再利用戦略としての反応領域の順次カスケード化 |
| JP2013194253A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Ulvac Japan Ltd | 真空処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0240371B2 (ja) | 1990-09-11 |
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