JPS6030124A - 多段電極型半導体薄膜生成装置 - Google Patents
多段電極型半導体薄膜生成装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は例えば可撓性光電変換素子の製造のための複数
の異種光導電性シリコン薄膜層の生成に用いられる半導
体薄膜生成装置に関する〇〔従来技術とその問題点〕 第１図は代表的な可撓性光電変換素子の一つであるフレ
キシブルｐ−１−ｎ型太陽電池の典型的な構造を示す断
面図である。１はポリイミド系の耐熱性高分子フィルム
や商品名カプトン＠、（デュポン社製らイルムからなる
可撓性のある基板、２はスパッタリング法等により形成
された金ｊＪｆ電極である。３ないし５はグロー放電を
用いたプラズマ反応（ＧＤ−ＣＶＤ）法によシ堆積され
た異種の非晶質シリコン膜半導体であシ、通常ｐ型−１
型−ｎ型の順に形成されている。更にこれらの非晶質半
導体の上にはＩＴＯ膜等の透明電極６及びアルミニウム
等の捕集気門７が蒸着されているＯ ゛上記非晶質シリ
コン＃３，４．５の形成に用いられる従来のプラズマ反
応装置は、第２図に示されるような「ロールツーロール
法」と呼ばれる方法である。この装置はフィルム送出し
室１０．プラズマ反応室１１．フ・イルム巻取υ室１２
の３室からなっておシ、プラズマは電源１４によシミ極
１５．１６間に発生させた高周波放電等によル生成され
る。金属電極が堆積されたロールフィルム１３を送出し
室１０に装置し、加熱された電極１５上を走行させなが
ら、シランにジボラン等を微量に混合した気体プラズマ
中でまずｐ型シリコン層を堆積させる。その後巻戻し、
反応案内のガスを入れ替えて純シランガスプラズマ中で
フィルム１３の第２走行を行い、ｉ型層を堆積させる。
の異種光導電性シリコン薄膜層の生成に用いられる半導
体薄膜生成装置に関する〇〔従来技術とその問題点〕 第１図は代表的な可撓性光電変換素子の一つであるフレ
キシブルｐ−１−ｎ型太陽電池の典型的な構造を示す断
面図である。１はポリイミド系の耐熱性高分子フィルム
や商品名カプトン＠、（デュポン社製らイルムからなる
可撓性のある基板、２はスパッタリング法等により形成
された金ｊＪｆ電極である。３ないし５はグロー放電を
用いたプラズマ反応（ＧＤ−ＣＶＤ）法によシ堆積され
た異種の非晶質シリコン膜半導体であシ、通常ｐ型−１
型−ｎ型の順に形成されている。更にこれらの非晶質半
導体の上にはＩＴＯ膜等の透明電極６及びアルミニウム
等の捕集気門７が蒸着されているＯ ゛上記非晶質シリ
コン＃３，４．５の形成に用いられる従来のプラズマ反
応装置は、第２図に示されるような「ロールツーロール
法」と呼ばれる方法である。この装置はフィルム送出し
室１０．プラズマ反応室１１．フ・イルム巻取υ室１２
の３室からなっておシ、プラズマは電源１４によシミ極
１５．１６間に発生させた高周波放電等によル生成され
る。金属電極が堆積されたロールフィルム１３を送出し
室１０に装置し、加熱された電極１５上を走行させなが
ら、シランにジボラン等を微量に混合した気体プラズマ
中でまずｐ型シリコン層を堆積させる。その後巻戻し、
反応案内のガスを入れ替えて純シランガスプラズマ中で
フィルム１３の第２走行を行い、ｉ型層を堆積させる。
更に同様の手段によシ、シランに微量の７オスフイン等
を混合した気体プラズマ中で第３走行を行いｎ型層を形
成させる。
を混合した気体プラズマ中で第３走行を行いｎ型層を形
成させる。
ところが、このような装置では、異種の非晶質シリコン
層を同一の反応室１１で生成するために、各層の生成ご
とにフィルム１３を巻戻したり、ガ且 スを一指排気する必要が生ずる。この場合、ガスを排気
するごとに反応室１１内に前回用いた不純物ガスが残留
し、これが順次作成してゆく異種のシリコン膜の光導電
特性の低下をもたらすことが知られている。また工程数
も多いだめ、生産性も低下する。
層を同一の反応室１１で生成するために、各層の生成ご
とにフィルム１３を巻戻したり、ガ且 スを一指排気する必要が生ずる。この場合、ガスを排気
するごとに反応室１１内に前回用いた不純物ガスが残留
し、これが順次作成してゆく異種のシリコン膜の光導電
特性の低下をもたらすことが知られている。また工程数
も多いだめ、生産性も低下する。
本発明は上記の点を改良すべくなされたもので、可撓性
基板上への複数の異種半導体薄膜の生成をよシ効率よく
行い、しかもｉ＊を向上することができる装置を提供す
ることを目的とする。
基板上への複数の異種半導体薄膜の生成をよシ効率よく
行い、しかもｉ＊を向上することができる装置を提供す
ることを目的とする。
本発明は薄膜各層の堆積工程を何回かに区切って行うの
でなく、連続した１回の工程で行うことができるように
して上記の目的を連成するもので、そのために装置はそ
れぞれ対向した霜、極を有し真空室を介して隣接する複
数の反応室と、両端の反応室に隣接し、各反応室の一方
の電極に接して連続的に通過する可撓性基板の送出し室
および巻取り室と、可撓性基板の送シおよび必要によっ
ては方向変換のためのローラとを備えている。
でなく、連続した１回の工程で行うことができるように
して上記の目的を連成するもので、そのために装置はそ
れぞれ対向した霜、極を有し真空室を介して隣接する複
数の反応室と、両端の反応室に隣接し、各反応室の一方
の電極に接して連続的に通過する可撓性基板の送出し室
および巻取り室と、可撓性基板の送シおよび必要によっ
ては方向変換のためのローラとを備えている。
第３図はｐ −ｉ −ｎ壓非晶質シリコン層を例とした
場合の本発明の実施例を示すものである。装儂°全体は
６つの室からなっている。送出し室３０の送出しロール
３６から送出されたフィルム４３電極３９ａ上を通過し
てｐｍ層が形成される。次に真空室３２を経たフィルム
は第２反応室３３に入シ、ローラ４２ａ〜４２ｄによシ
方向を変えながら送られてシラン放電中を通過すること
によシミ型層がｐ型層の上に堆積される０そこから出た
フィルムはふたたび真空室３２を通ったのち、第３反応
室３４に入シ、ここでシランと７オスフインの混合気体
放電中を通過してｎ型層が堆積され、最終的にフィルム
は巻取シ室３５でロール３７に巻取られる。
場合の本発明の実施例を示すものである。装儂°全体は
６つの室からなっている。送出し室３０の送出しロール
３６から送出されたフィルム４３電極３９ａ上を通過し
てｐｍ層が形成される。次に真空室３２を経たフィルム
は第２反応室３３に入シ、ローラ４２ａ〜４２ｄによシ
方向を変えながら送られてシラン放電中を通過すること
によシミ型層がｐ型層の上に堆積される０そこから出た
フィルムはふたたび真空室３２を通ったのち、第３反応
室３４に入シ、ここでシランと７オスフインの混合気体
放電中を通過してｎ型層が堆積され、最終的にフィルム
は巻取シ室３５でロール３７に巻取られる。
各層の厚みは各反応室におけるフィルムの放電経験時間
に依存するので、各層の厚みの制御は電極対の数および
フィルムの移動速度によシ行うことができる。例えば、
第４図のように第２反応室の電極３９とローラ４２の数
を増設し、フィルムの折返し回数を増やせばｉ型厚の厚
みが更に増加することになる。
に依存するので、各層の厚みの制御は電極対の数および
フィルムの移動速度によシ行うことができる。例えば、
第４図のように第２反応室の電極３９とローラ４２の数
を増設し、フィルムの折返し回数を増やせばｉ型厚の厚
みが更に増加することになる。
各反応室の気密性を保つため、各反応室のフィルムの出
入口にはシリコンゴムのような柔らかな弾性体でできた
二つのローラ４１ａ〜４１ｄが取付けられてお９、フィ
ルムはその間に挾み込まれて送られる。反応室の壁とロ
ーラとの間の気密性は弾性体の板をローラに接触させる
等の方法により保たれる。更に各反応室間のガスの絶縁
を確実なものとするために真空室３２が設けられ、各室
からの漏れガスは他の反応室に混入することなく排気さ
れるため、反応室の汚染を防ぐことができる。
入口にはシリコンゴムのような柔らかな弾性体でできた
二つのローラ４１ａ〜４１ｄが取付けられてお９、フィ
ルムはその間に挾み込まれて送られる。反応室の壁とロ
ーラとの間の気密性は弾性体の板をローラに接触させる
等の方法により保たれる。更に各反応室間のガスの絶縁
を確実なものとするために真空室３２が設けられ、各室
からの漏れガスは他の反応室に混入することなく排気さ
れるため、反応室の汚染を防ぐことができる。
以上のように本発明によれば、高分子フィルムのような
可撓性基板上にプラズマ反応により順次異種の半導体薄
膜を形成する場合、基板を別個の反応室を順次通過させ
てそれぞれ異なる薄膜を生成することによシ、−回の工
程ですべての層の形成が可能となるため、従来の方法の
ように各層の形成ごとにフィルムを巻戻したシ、反応ガ
スを入れ替える必をがなくなる０またフィルムの折返し
の回数や方法を工夫することによシ、シリコン層の厚み
が制御でき、かつ装置全体をコンパクトにまとめること
ができる□ 上記実施例では、いわゆるｐ −ｉ −ｎ型の非晶質シ
リコン膜を形成する場合について述べたが、他の多層半
導体膜を形成する場合にも有効な方法である。
可撓性基板上にプラズマ反応により順次異種の半導体薄
膜を形成する場合、基板を別個の反応室を順次通過させ
てそれぞれ異なる薄膜を生成することによシ、−回の工
程ですべての層の形成が可能となるため、従来の方法の
ように各層の形成ごとにフィルムを巻戻したシ、反応ガ
スを入れ替える必をがなくなる０またフィルムの折返し
の回数や方法を工夫することによシ、シリコン層の厚み
が制御でき、かつ装置全体をコンパクトにまとめること
ができる□ 上記実施例では、いわゆるｐ −ｉ −ｎ型の非晶質シ
リコン膜を形成する場合について述べたが、他の多層半
導体膜を形成する場合にも有効な方法である。
陽Ｗ、池のための従来のシリコン薄膜生成装置のル面図
、Ｍ３図は本発明の一実施例のシリコン薄が生成装置の
断面図、第４図はその一部分の別の夛施例を示す断面図
である０ ３０・・・・・・送シ出し室、３１，３３，３４・・・
・・・反応室３２・・・・・・真空室、３５・・・・・
・巻取シ室、３９ａ〜３９ｅ・・・・・・加熱を極、４
０ａ〜４０ｄ・・・・・・対向電接、４３・・・・・・
２イルム、４１ａ 〜４１ｄ、 ４２ａ 〜４２ｆ ・
・−・・ローラ。 Ｔ １ 口 ｆＺ［Ｕ
、Ｍ３図は本発明の一実施例のシリコン薄が生成装置の
断面図、第４図はその一部分の別の夛施例を示す断面図
である０ ３０・・・・・・送シ出し室、３１，３３，３４・・・
・・・反応室３２・・・・・・真空室、３５・・・・・
・巻取シ室、３９ａ〜３９ｅ・・・・・・加熱を極、４
０ａ〜４０ｄ・・・・・・対向電接、４３・・・・・・
２イルム、４１ａ 〜４１ｄ、 ４２ａ 〜４２ｆ ・
・−・・ローラ。 Ｔ １ 口 ｆＺ［Ｕ
Claims (1)
- １）可撓性基板上にプラズマ化学反応により複数の異種
半導体膜を順次堆積させるものにおいて、それぞれ対向
した電極を有し、真空室を介して隣接する複数の反応室
と、両端の反応室に隣接し、各反応室の一方の電極に接
して連続的に通過する可撓性基板の送出し室および巻取
シ室と、前記可撓性基板の送力および必要によっては方
向変換のためのローラとを備えたことを特徴とする多段
電極型半導体薄膜生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138566A JPS6030124A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 多段電極型半導体薄膜生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58138566A JPS6030124A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 多段電極型半導体薄膜生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030124A true JPS6030124A (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=15225132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58138566A Pending JPS6030124A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 多段電極型半導体薄膜生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030124A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6720576B1 (en) | 1992-09-11 | 2004-04-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma processing method and photoelectric conversion device |
| US8137464B2 (en) * | 2006-03-26 | 2012-03-20 | Lotus Applied Technology, Llc | Atomic layer deposition system for coating flexible substrates |
| US8637117B2 (en) | 2009-10-14 | 2014-01-28 | Lotus Applied Technology, Llc | Inhibiting excess precursor transport between separate precursor zones in an atomic layer deposition system |
| US9297076B2 (en) | 2010-07-23 | 2016-03-29 | Lotus Applied Technology, Llc | Substrate transport mechanism contacting a single side of a flexible web substrate for roll-to-roll thin film deposition |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP58138566A patent/JPS6030124A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6720576B1 (en) | 1992-09-11 | 2004-04-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma processing method and photoelectric conversion device |
| US7095090B2 (en) | 1992-09-11 | 2006-08-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion device |
| US8137464B2 (en) * | 2006-03-26 | 2012-03-20 | Lotus Applied Technology, Llc | Atomic layer deposition system for coating flexible substrates |
| US8202366B2 (en) | 2006-03-26 | 2012-06-19 | Lotus Applied Technology, Llc | Atomic layer deposition system utilizing multiple precursor zones for coating flexible substrates |
| US20120219708A1 (en) * | 2006-03-26 | 2012-08-30 | Lotus Applied Technology, Llc | Atomic layer deposition method utilizing multiple precursor zones for coating flexible substrates |
| US9238868B2 (en) | 2006-03-26 | 2016-01-19 | Lotus Applied Technology, Llc | Atomic layer deposition method for coating flexible substrates |
| US9469901B2 (en) | 2006-03-26 | 2016-10-18 | Lotus Applied Techonology, Llc | Atomic layer deposition method utilizing multiple precursor zones for coating flexible substrates |
| US8637117B2 (en) | 2009-10-14 | 2014-01-28 | Lotus Applied Technology, Llc | Inhibiting excess precursor transport between separate precursor zones in an atomic layer deposition system |
| US9297076B2 (en) | 2010-07-23 | 2016-03-29 | Lotus Applied Technology, Llc | Substrate transport mechanism contacting a single side of a flexible web substrate for roll-to-roll thin film deposition |
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