JPS61263118A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

プラズマｃｖｄ装置

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JPS61263118A
JPS61263118A JP60103276A JP10327685A JPS61263118A JP S61263118 A JPS61263118 A JP S61263118A JP 60103276 A JP60103276 A JP 60103276A JP 10327685 A JP10327685 A JP 10327685A JP S61263118 A JPS61263118 A JP S61263118A
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JP
Japan
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raw material
material gas
plasma cvd
branches
gas
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JP60103276A
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English (en)
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Takashi Inami
隆志 居波
Masaya Hijikigawa
正也 枅川
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • C23C16/44—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
    • C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • 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
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    • 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
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明はプラズマＣＶＤ装置、特にシリコンを主たる元
素としたアモルファス膜を作製する為のプラズマＣＶＤ
装置に関する。
〈従来技術〉 第２図、第３図に従来装置の概略図を示す。
アモルファスシリコン膜は、現在各種センサ。
ＴＰＴ、太陽電池、感光体等に応用され、その製造方法
としてプラズマＣＶＤ法が広く活用されており、使用さ
れるプラズマＣＶＤ装置として、例えば第２．３図に示
す様に、真空容器１．及びその中の圧力を任意に設定す
る排気系６、そして必要な原料ガスを混合して上記真空
容器１内へ供給する原料ガス供給系７などを中心に構成
されたものが一般に知られている。
従来、この様なプラズマＣＶＤ装置における原料ガス導
入、排気方法としては、第２図にあるように、原料ガス
導入口２と排気口３とが反応領域４をはさみ対向して設
置される方法、あるいは第３図の様に、グロー放電用電
極５付近からシャワー状に原料ガスを供給する方法等が
適用されていた。
しかし、いずれの方法に於いても、反応領域４全体に、
ガス速度や流量、ガス温度等について一様なガス流を形
成する事は困難であり、作製されたアモルファスシリコ
ン膜の緒特性が反応領域中の場所に依存する事は必至で
あった。
また、反応領域４を通過する基体上にアモルファスシリ
コン膜等を堆積させる移動基体式作製法では、上述の様
な制御されないガス流による反応領域内を基体が通過す
る事により、堆積されたアモルファスシリコン膜等の膜
厚方向に膜質（［１）１の緒特性）の分布が起こり、最
終的なデバイスとして所望の特性を得られない原因とな
る事が多い。
加えて、特にアモルファスシリコン太陽電池の特性向上
に有効とされる、原料ガス混合比の膜厚方向に関する微
細制御などは、移動基体式作製法において一つの反応領
域で実現する事は殆ど不可能であった。
く目的〉 本発明は上記従来技術の欠点を解消し、固定基体式作成
法においては特性、膜厚ともに基体上で場所依存のない
一様なアモルファス膜を、また移動基体式作製法におい
ては膜厚方向に一様な或いは任意の膜厚分布をもつアモ
ルファス膜を与えることができるプラズマＣＶＤ装置の
提供を目的とする。
〈構成〉 本発明は、反応室に設けられた原料ガス導入口が複数に
分割され、かつそれぞれの原料ガス導入口は導管によっ
て共通の供給口から分岐接続される方式を少くとも１箇
所に採用するプラズマＣＶＤ装置において、ひとつの供
給口から、導管が対称な分岐を１回または複数回繰り返
す事によって、それぞれの原料ガス導入口までの経路が
等長かつ同形状であることを特徴とするプラズマＣＶＤ
装置であり、またその態様として、前記複数の原料ガス
導入口のそれぞれに別の添加ガス混合口を接続したもの
、或いはまた前記複数の原料ガス導入口が配置された面
とは反応領域を隔てて対向側に複数の排気口を配置し、
かつそれらの排気口からの排気ガス経路を、排気管が共
通の吸気口よりそれぞれの排気口に至るまで対称な分岐
を１回または複数回繰り返すことによって、等長かつ同
形状にした態様のプラズマＣＶＤ装置を構成している。
〈実施例〉 第１図に本発明の実施装置の断面を示す。本図はアモル
ファス膜を基体上に堆積させるプラズマＣＶＤ装置の一
部分として、１つの反応領域とその反応領域に接続され
た原料ガス供給系及び排気系を説明したものである。移
動基体式作製法の場合は基体が第１図上左右方向に移動
する。
供給口１０から送り込まれる原料ガス（例えばＳｉＨ４
とＨ２の混合ガス）は第１分岐ａ１で左右対称なマニホ
ールドを通過する事によりそれぞれ同速度、同流量等を
もって２方向に分流され、更に等長かつ同形状の導管１
）を通って第２分岐ｂ１．ｂ２に至る。この第２分岐ｂ
１．ｂ２の地点では２つのガス流の間でその速度、流量
、温度及びそれらの分布等に殆ど差のないものを得るこ
とができる。
同様に、第２分岐ｂｌ、ｂ２．第３分岐Ｃ１゜ｃ２．ｃ
３．ｃ４．でも原料ガスは同様に対称な分岐を繰返し、
かつ分流された原料ガスは、それぞれに等長で同形状の
導管１２．１２・・・、１３゜１３、・・・を経ること
で反応領域３０に並列に接続された複数（この例では８
個）の原料ガス導入口２１〜２８に導かれ、真空容器４
０内の反応領域３０へ一様でかつ平行なガス流として送
出される。
なお反応領域３０はグロー放電用極板を含む領域である
。
以上における説明は原料ガス供給系の構成であるが、排
気系についても上記原料ガス供給系と同様な構成とする
ことができる。すなわち第１図において、複数の原料ガ
ス導入口２１〜２８が並列配置された面とは反応領域３
０を隔てて対向する面に、やはり複数の排気口５１〜５
日を配置し、これら排気口５１〜５８も同様に共通の吸
気口６゜から対称な分岐ｄ、　　ｅ、　　ｆ、を複数回
繰り返す排気管６１．６２．６３で接続されることによ
って各排気口５１〜５日から吸気口６０までの８径路の
コンダクタンスをそれぞれ同等のものにすることができ
る。このように排気系を構成することにより、前記原料
ガス供給系の構成と相俊って、反応領域３０におけるガ
ス流を更に一様にかつ平行ガス流として制御できる。
一方、プラズマＣＶＤ装置の一部分である第１図の反応
領域３０が、例えばロールツウロール方式の様な移動基
体式プラズマＣＶＤ装置である場合におけるアモルファ
スシリコンＰｉｎ太陽電池のＬ型（真性）層反応領域と
して使用される場合、複数の原料ガス導入口２１〜２８
のそれぞれのガス流上流側に添加ガス混合ロア０．７０
・・・を接続し、例えばそれぞれ任意にＳ　ｉ　Ｈ４や
Ｈ２で希釈されたＢ２　Ｈａを添加することによって反
応領域３０を仕切り等で分割することなく、Ｊ型（真性
）層の膜厚方向に任意のボロン分布（第１図の場合は８
段階）を与えることができる。またＣＨ４やＧｅＨ４，
ＳｉＦ４等のガスをこの方法で添加することにより同様
に任意の元素分布を膜厚方向に得ることも可能である。
なお混合ロア０．７０・・・から添加されるガスはそれ
ぞれ同流量であることがガス流の一様性、平行性を保つ
上で望ましく、この場合添加ガス自体の希釈率によって
任意の添加量に制御すればよい。
〈効果〉 本発明は以上の構成よりなり、一般にバッジ方式と呼ば
れる固定基体式プラズマＣＶＤ装置においては、特性、
膜厚ともに基体上で場所依存のない一様なアモルファス
膜を得ることができる。またロールツウロール方式に代
表される移動基体一式プラズマＣＶＤ装置では、膜厚方
向に一様な或いは任意の膜質分布をもったアモルファス
膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す装置の断面図で、第２図
と第３図はそれぞれ、従来装置の斜視図である。 １０：供給口　　　　１），１２．１３：導管２１．２
２・・・２７：原料ガス導入口３０：反応領域　　　４
０：真空容器 ５１〜５日：排気口 ６０：吸気口 ６１．６２，６３：排気管 ７０：添加ガス混合口 ａ１＋８２　＋Ｉ）Ｉ　＋ｂ２１ｃＩ　ｌｃ２　＋ｃａ
　ｌｃ４　：分岐ｄ、　　ｅ、　　ｆ　：分岐 特許出願人　　　シャープ株式会社 代　理　人　　弁理士　　西１）　新 築１図　　１０

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）反応室に設けられた原料ガス導入口が複数に分割
    され、かつそれぞれの原料ガス導入口は導管によって共
    通の供給口から分岐接続される方式を少くとも一箇所に
    採用するプラズマＣＶＤ装置において、ひとつの供給口
    から、導管が対称な分岐を１回または複数回繰り返す事
    によって、それぞれの原料ガス導入口までの経路が等長
    かつ同形状であることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置
    。
  2. （２）複数の原料ガス導入口のそれぞれに別の添加ガス
    混合口を接続した特許請求の範囲第１項記載のプラズマ
    ＣＶＤ装置。
  3. （３）複数の原料ガス導入口が配置された面とは反応領
    域を隔てて対向側に、複数の排気口が配置され、かつそ
    れら排気口からの排気ガス経路は、排気管が共通の吸気
    口よりそれぞれの排気口まで対称な分岐を１回または複
    数回繰り返すことによって等長かつ同形状である特許請
    求の範囲第１項または第２項に記載のプラズマＣＶＤ装
    置。
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