JPS61216318A - 光ｃｖｄ装置 - Google Patents
光ｃｖｄ装置Info
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- JPS61216318A JPS61216318A JP5700785A JP5700785A JPS61216318A JP S61216318 A JPS61216318 A JP S61216318A JP 5700785 A JP5700785 A JP 5700785A JP 5700785 A JP5700785 A JP 5700785A JP S61216318 A JPS61216318 A JP S61216318A
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- Japan
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- frequency electrode
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
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- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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
本発明は、反応槽外より窓を通して照射される反応槽内
において原料ガスを分解し、分解により生成された活性
種を基板に堆積させてアモルファスシリコン（ａ −３
ｔ、 ａ −，５１： Ｇｅｔ ａ−５ＩＣなど、以下
総称してａ−３ｉと記す）薄膜や、ａ −３ＩＮｘ（ｘ
−０〜２）薄膜などの半導体薄膜を形成する光ＣＶＤ装
置に関するものである。
において原料ガスを分解し、分解により生成された活性
種を基板に堆積させてアモルファスシリコン（ａ −３
ｔ、 ａ −，５１： Ｇｅｔ ａ−５ＩＣなど、以下
総称してａ−３ｉと記す）薄膜や、ａ −３ＩＮｘ（ｘ
−０〜２）薄膜などの半導体薄膜を形成する光ＣＶＤ装
置に関するものである。
この種の光ＣＶＤ装置としては、従来第２図に示すよう
な装置が知られている。以下、ａ −５ｉ薄膜の形成を
例にとり説明する。排気管５より真空排気された反応槽
ｌ内のホルダ３上にヒータ４により約１５０〜３５０℃
に加熱された基板２が載置され、該反応槽内にガス導入
管６より５ＩＨｅや５ｉｔＨ＊あるいはそれを水素、希
ガス等で希釈した原料ガスが導入され０．１〜１０Ｔｏ
ｒｒ程度の真空度に保持される。そして反応槽１の一部
に取り付けられた透明窓７を通して、電源９に接続され
た水銀ランプ８から紫外光が照射される。そしてこの紫
外光により上記原料ガスが分解され、生成された活性種
が基板２上に堆積しａ −３ｉ薄膜が形成される。 ところが、上述のような光ＣＶＤ装置では透明窓７の内
面がガス雰囲気にさらされるため、基板上へ膜形成が行
われると同時に窓の内面にも膜が形成され、照射を開始
してしばらくすると、窓を透過する紫外光の量が次第に
減衰し、基板上に堆積する膜の形成速度は低下してしま
うという欠点があった、従って上記装置は、１０００人
程度０薄膜形成だけに限定され、約１−の程度の膜厚を
必要とするａ −３ｔ太陽電池などの薄膜形成には使用
できない、こうした窓への付着を減少させるため、窓の
内面に拡散ポンプ用のオイルを塗布する方法もあるが、
成膜中にオイルが蒸発し膜中に不純物として混入すると
いう問題があった。従って膜の堆積した窓は一回一回取
り外して洗浄するしか方策がなく、作業が極めて面倒で
、しかもその際反応槽内を大気にさらす必要があるため
、前後に基板の仕込み、取出しのための真空室を備え、
反応槽内を真空状態に保持したまま多数の基板に膜形成
を行うように量産装置としては不適であるという欠点が
あった。
な装置が知られている。以下、ａ −５ｉ薄膜の形成を
例にとり説明する。排気管５より真空排気された反応槽
ｌ内のホルダ３上にヒータ４により約１５０〜３５０℃
に加熱された基板２が載置され、該反応槽内にガス導入
管６より５ＩＨｅや５ｉｔＨ＊あるいはそれを水素、希
ガス等で希釈した原料ガスが導入され０．１〜１０Ｔｏ
ｒｒ程度の真空度に保持される。そして反応槽１の一部
に取り付けられた透明窓７を通して、電源９に接続され
た水銀ランプ８から紫外光が照射される。そしてこの紫
外光により上記原料ガスが分解され、生成された活性種
が基板２上に堆積しａ −３ｉ薄膜が形成される。 ところが、上述のような光ＣＶＤ装置では透明窓７の内
面がガス雰囲気にさらされるため、基板上へ膜形成が行
われると同時に窓の内面にも膜が形成され、照射を開始
してしばらくすると、窓を透過する紫外光の量が次第に
減衰し、基板上に堆積する膜の形成速度は低下してしま
うという欠点があった、従って上記装置は、１０００人
程度０薄膜形成だけに限定され、約１−の程度の膜厚を
必要とするａ −３ｔ太陽電池などの薄膜形成には使用
できない、こうした窓への付着を減少させるため、窓の
内面に拡散ポンプ用のオイルを塗布する方法もあるが、
成膜中にオイルが蒸発し膜中に不純物として混入すると
いう問題があった。従って膜の堆積した窓は一回一回取
り外して洗浄するしか方策がなく、作業が極めて面倒で
、しかもその際反応槽内を大気にさらす必要があるため
、前後に基板の仕込み、取出しのための真空室を備え、
反応槽内を真空状態に保持したまま多数の基板に膜形成
を行うように量産装置としては不適であるという欠点が
あった。
本発明は、上記の従来の装置にみられる問題点を解決し
、より簡便に光入射窓のクリーニングが可能で量産装置
に適した光ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
、より簡便に光入射窓のクリーニングが可能で量産装置
に適した光ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
本発明による光ＣＶＤ装置は、光入射窓と基板保持体の
間に高周波電極が離脱可能に設置されており、高周波電
極の周辺のＣＦ４ ＋Ｏｔガスなどのエツチングガス雰
囲気中にプラズマグロー放電を発生させて窓のほか基板
保持体あるいは反応槽壁面に堆積したａ−３１膜をエツ
チングして除去することにより、反応槽内に大気にさら
すことなく窓などのクリーニングを行うことを可能にし
て上記の目的を達成する。
間に高周波電極が離脱可能に設置されており、高周波電
極の周辺のＣＦ４ ＋Ｏｔガスなどのエツチングガス雰
囲気中にプラズマグロー放電を発生させて窓のほか基板
保持体あるいは反応槽壁面に堆積したａ−３１膜をエツ
チングして除去することにより、反応槽内に大気にさら
すことなく窓などのクリーニングを行うことを可能にし
て上記の目的を達成する。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通の部分
には同一の符号が付されている。この装置では、透明窓
７の下方に配置できる高周波電極１０を有する。高周波
電極ｌＯは、支柱１１の回転により水銀ランプ８から透
明窓７を介して入射する紫外光をさえぎらない位置に置
（ことができる、クリーニングの際には高周波電極ｌＯ
を図の位置におき、反応槽ｌ内を排気管５から真空排気
後、ガス導入管６からエツチングガスとしてＣＦ、ある
いはそれらに１〜３％の酸素を混合したものや、もしく
はそれらをアルゴンや窒素で希釈したものを導入し、高
周波電源１２により高周波電圧を印加することにより、
高周波電極ＩＯとホルダ３および透明窓７の間に放電プ
ラズマを生起させてプラズマエツチングを行う、さらに
反応槽ｌの壁面をクリーニングするときには、放電時の
ガス圧力をＱ、 ５ Ｔｏｒｒ以下に保持し、プラズマ
が反応槽内全体に広がるようにすれば効果的である。− ａ−５１１１ｔ１１Ｉのためには、反応槽ｌ内を排気管
５から真空排気後、槽内にガス導入管からＳｉＨ，やＳ
ｔ！Ｈ＆あるいはそれらを希ガスや水素ガスで希釈した
ものを用い、水銀増減を行う場合にはさらにそれらに微
量の水ｌＩ蒸気を混合したものを用いる。 高周波電極ＩＯを透明窓７の下方でない位置まで来るよ
うに支柱１１を回転させたのち、昇降機構により基板ホ
ルダ３を鎖線で示した位置まで上げる。 これは光ＣＶＤ装置の場合、膜生成速度が光源と基板と
の距離にほぼ反比例するので、基板をホルダと共にでき
るだけ透明窓に接近させるためである。このようにして
透明窓７を通して水銀ランプ８により基板２に直接紫外
光を照射することにより、原料ガスと光との反応により
生じた活性種が基板２の上に堆積してａ −５ｔｉｌｌ
が形成される。 さらに、太陽電池などのために約１ｎ程度の膜を形成す
る場合には、高周波電極１０を基板２の上方にセットし
、Ｓｌｈなどの原料ガスを導入し、０．１〜１ＯＴｏｒ
ｒ程度の圧力に保持したのち、高周波電極ｌＯと基板ホ
ルダ３の間にプラズマを生起させ、薄膜を形成するプラ
ズマＣＶＤ法を併用する０例えば、ガラス板の上に５ｎ
Ｏｔなどの透明導電膜を形成した基板上にｐ形のａ−３
１膜を光ＣＶＤ法で、ｌ形のａ−３ｉ膜の一部を光ＣＶ
Ｄ法で、さらにｌ形およびｎ形のａ−３ｌ膜をプラズマ
ＣＶＤ法で形成し、最後に電子ビーム蒸着法により金属
電極を設けたａ−３ｉ太陽電池では、１０．５％の高い
変換効率が得られた。 第３図は別の実施例を示すもので、第１図と異なる点は
基板２に近接した位置に基板全体を覆うことのできるシ
ャッタ１３を備えたことである。この装置の利点は光Ｃ
ＶＤ法だけで厚膜を形成できる点である。すなわち、基
板２の上にジャシタ１３を配置してプラズマエツチング
を１行えば、基板ホルダ３の面がプラズマにさらされる
ことがないため、透明窓７の表面だけをクリーニングす
ることができ、大気にさらさずに基板２の上に引きつづ
いて成膜が可能となるので、所要の膜厚になるまで成膜
を操り返すことができる。成膜の際には支柱１４を回転
させてシャツタ１３を基板２の上方からはずす、クリー
ニングの際の基板２とシャッタ１３の間隔は約１個以下
になるようにし、さらにシャツタ１３０縁部から約３ｃ
ｍ内側に基板２が位置するようにすると、基板表面への
プラズマの影響を完全に阻止できる。
には同一の符号が付されている。この装置では、透明窓
７の下方に配置できる高周波電極１０を有する。高周波
電極ｌＯは、支柱１１の回転により水銀ランプ８から透
明窓７を介して入射する紫外光をさえぎらない位置に置
（ことができる、クリーニングの際には高周波電極ｌＯ
を図の位置におき、反応槽ｌ内を排気管５から真空排気
後、ガス導入管６からエツチングガスとしてＣＦ、ある
いはそれらに１〜３％の酸素を混合したものや、もしく
はそれらをアルゴンや窒素で希釈したものを導入し、高
周波電源１２により高周波電圧を印加することにより、
高周波電極ＩＯとホルダ３および透明窓７の間に放電プ
ラズマを生起させてプラズマエツチングを行う、さらに
反応槽ｌの壁面をクリーニングするときには、放電時の
ガス圧力をＱ、 ５ Ｔｏｒｒ以下に保持し、プラズマ
が反応槽内全体に広がるようにすれば効果的である。− ａ−５１１１ｔ１１Ｉのためには、反応槽ｌ内を排気管
５から真空排気後、槽内にガス導入管からＳｉＨ，やＳ
ｔ！Ｈ＆あるいはそれらを希ガスや水素ガスで希釈した
ものを用い、水銀増減を行う場合にはさらにそれらに微
量の水ｌＩ蒸気を混合したものを用いる。 高周波電極ＩＯを透明窓７の下方でない位置まで来るよ
うに支柱１１を回転させたのち、昇降機構により基板ホ
ルダ３を鎖線で示した位置まで上げる。 これは光ＣＶＤ装置の場合、膜生成速度が光源と基板と
の距離にほぼ反比例するので、基板をホルダと共にでき
るだけ透明窓に接近させるためである。このようにして
透明窓７を通して水銀ランプ８により基板２に直接紫外
光を照射することにより、原料ガスと光との反応により
生じた活性種が基板２の上に堆積してａ −５ｔｉｌｌ
が形成される。 さらに、太陽電池などのために約１ｎ程度の膜を形成す
る場合には、高周波電極１０を基板２の上方にセットし
、Ｓｌｈなどの原料ガスを導入し、０．１〜１ＯＴｏｒ
ｒ程度の圧力に保持したのち、高周波電極ｌＯと基板ホ
ルダ３の間にプラズマを生起させ、薄膜を形成するプラ
ズマＣＶＤ法を併用する０例えば、ガラス板の上に５ｎ
Ｏｔなどの透明導電膜を形成した基板上にｐ形のａ−３
１膜を光ＣＶＤ法で、ｌ形のａ−３ｉ膜の一部を光ＣＶ
Ｄ法で、さらにｌ形およびｎ形のａ−３ｌ膜をプラズマ
ＣＶＤ法で形成し、最後に電子ビーム蒸着法により金属
電極を設けたａ−３ｉ太陽電池では、１０．５％の高い
変換効率が得られた。 第３図は別の実施例を示すもので、第１図と異なる点は
基板２に近接した位置に基板全体を覆うことのできるシ
ャッタ１３を備えたことである。この装置の利点は光Ｃ
ＶＤ法だけで厚膜を形成できる点である。すなわち、基
板２の上にジャシタ１３を配置してプラズマエツチング
を１行えば、基板ホルダ３の面がプラズマにさらされる
ことがないため、透明窓７の表面だけをクリーニングす
ることができ、大気にさらさずに基板２の上に引きつづ
いて成膜が可能となるので、所要の膜厚になるまで成膜
を操り返すことができる。成膜の際には支柱１４を回転
させてシャツタ１３を基板２の上方からはずす、クリー
ニングの際の基板２とシャッタ１３の間隔は約１個以下
になるようにし、さらにシャツタ１３０縁部から約３ｃ
ｍ内側に基板２が位置するようにすると、基板表面への
プラズマの影響を完全に阻止できる。
本発明によれば、光分解により原料ガスを分解して薄膜
形成を行う光ＣＶＤ装置の光入射用の透明窓と基板を装
着する基板保持体との間に高周波電極を随時挿入できる
構成としたため、成膜速度を低下させる透明窓への堆積
物を反応槽内を大気にさらすことなくプラズマエツチン
グにより簡単にクリーニングできるので、多数の基板へ
の膜形成を連続して行う量産装置として適している。ま
たプラズマエツチング用の高周波電極を利用してプラズ
マＣＶＤの併用も可能であるので、厚膜の形成も容易に
でき、さらに光ＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ法の利点を生
かした多層の′ＦｓｌＩデバイスの形成も可能となるな
ど得られる効果は極めて大きい。
形成を行う光ＣＶＤ装置の光入射用の透明窓と基板を装
着する基板保持体との間に高周波電極を随時挿入できる
構成としたため、成膜速度を低下させる透明窓への堆積
物を反応槽内を大気にさらすことなくプラズマエツチン
グにより簡単にクリーニングできるので、多数の基板へ
の膜形成を連続して行う量産装置として適している。ま
たプラズマエツチング用の高周波電極を利用してプラズ
マＣＶＤの併用も可能であるので、厚膜の形成も容易に
でき、さらに光ＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ法の利点を生
かした多層の′ＦｓｌＩデバイスの形成も可能となるな
ど得られる効果は極めて大きい。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来の光
ＣＶＤ’！置の断面図、第３図は本発明の異なる実施例
の断面図である。 ｌ：反応槽、２：基板、３：基板ホルダ、５：排気管、
６：ガス導入管、７８透明窓、８：水銀ランプ、１０：
高周波電極、１３：シャンク。 第１図 第２図 第３図
ＣＶＤ’！置の断面図、第３図は本発明の異なる実施例
の断面図である。 ｌ：反応槽、２：基板、３：基板ホルダ、５：排気管、
６：ガス導入管、７８透明窓、８：水銀ランプ、１０：
高周波電極、１３：シャンク。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）反応槽内の基板上に光分解生成物を堆積するために
必要な光が反応槽外の光源から窓を通して入射するもの
において、光入射窓と基板保持体の間に高周波電極を離
脱可能に備えたことを特徴とする光ＣＶＤ装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、基板保
持体が光入射窓に向かう方向に移動可能なことを特徴と
する光ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5700785A JPS61216318A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 光ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5700785A JPS61216318A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 光ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216318A true JPS61216318A (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=13043397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5700785A Pending JPS61216318A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 光ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61216318A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159378A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-06-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 薄膜製造装置 |
| WO1993004210A1 (en) * | 1991-08-19 | 1993-03-04 | Tadahiro Ohmi | Method for forming oxide film |
| US6060397A (en) * | 1995-07-14 | 2000-05-09 | Applied Materials, Inc. | Gas chemistry for improved in-situ cleaning of residue for a CVD apparatus |
| US6146135A (en) * | 1991-08-19 | 2000-11-14 | Tadahiro Ohmi | Oxide film forming method |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP5700785A patent/JPS61216318A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159378A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-06-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 薄膜製造装置 |
| WO1993004210A1 (en) * | 1991-08-19 | 1993-03-04 | Tadahiro Ohmi | Method for forming oxide film |
| US6146135A (en) * | 1991-08-19 | 2000-11-14 | Tadahiro Ohmi | Oxide film forming method |
| US6949478B2 (en) | 1991-08-19 | 2005-09-27 | Tadahiro Ohmi | Oxide film forming method |
| US6060397A (en) * | 1995-07-14 | 2000-05-09 | Applied Materials, Inc. | Gas chemistry for improved in-situ cleaning of residue for a CVD apparatus |
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