JPS61128519A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS61128519A JPS61128519A JP25132484A JP25132484A JPS61128519A JP S61128519 A JPS61128519 A JP S61128519A JP 25132484 A JP25132484 A JP 25132484A JP 25132484 A JP25132484 A JP 25132484A JP S61128519 A JPS61128519 A JP S61128519A
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- Japan
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- frequency electrode
- electrode
- high frequency
- substrate
- thin film
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は太陽電池、薄膜トランジスタ等）ζ用いられる
非晶質半導体薄膜を生成するプラズマＣＶＤ装置に関す
るものである。
非晶質半導体薄膜を生成するプラズマＣＶＤ装置に関す
るものである。
（従来の技術）
第２図は、従来技術におけるプラズマＣＶＤ装置の構造
を示す断面図である。図において、ｌは気密保持可能な
反応室であり、排気バルブ２を介して反応室１内部は真
空排気される。３は反応ガス供給バルブであり、生成さ
れる非晶質半導体薄膜によって任意の反応ガスが反応室
ｌ内に導入される。４は高周波電源Ｒ−Ｆと接続□する
高周波電極であり、該電極４表面には反応ガスを噴出す
る導入口９を兼ね備えている。
を示す断面図である。図において、ｌは気密保持可能な
反応室であり、排気バルブ２を介して反応室１内部は真
空排気される。３は反応ガス供給バルブであり、生成さ
れる非晶質半導体薄膜によって任意の反応ガスが反応室
ｌ内に導入される。４は高周波電源Ｒ−Ｆと接続□する
高周波電極であり、該電極４表面には反応ガスを噴出す
る導入口９を兼ね備えている。
さらに、高周波電極４の裏面及側面にはステンレス等の
シールド板ｌＯが覆設されている。
シールド板ｌＯが覆設されている。
５は高周波電極４と平行に対向するアース電極であり、
該アース電極５表面には、薄膜が生成される平板状の薄
膜生成体Ｃ以下基板と記す）Ｂを保持するサセプタ７が
設けられており、前記基板８を加熱する加熱装置６は、
高周波電極４のシール占０の背面及びアース電極５の周
辺部蚤こ配置される。
該アース電極５表面には、薄膜が生成される平板状の薄
膜生成体Ｃ以下基板と記す）Ｂを保持するサセプタ７が
設けられており、前記基板８を加熱する加熱装置６は、
高周波電極４のシール占０の背面及びアース電極５の周
辺部蚤こ配置される。
と述の従来技術の装置において、気密保持可能な反応室
１内のアース電極５上のサセプタ７で基板８を保持し、
加熱装置６で該基板８を１５０〜２５０℃に加熱すると
同時に反応室１の内部を排気バルブ２で真空排気した後
、排気バルブ２と反応ガスの供給バルブ３左操作し、任
意の反応ガスを流量２０〜１０００ ＱＱ ／ ｍで供
給し、該反応室１内部のガス圧を０．１〜２．０ Ｔｏ
ｒｒに設定する。基板８温度・反応室ｌのガス圧が安定
した後、高周波電極４、アース電極５間に高周波電源Ｒ
＠Ｆから電圧を印加しグロー放電を発生させる。高周波
電極４の表面の導入口９から供給される反応ガスは放電
によってプラズマ化し、アース電極５の基板８上に反応
ガスの少なくとも一つの組成物が非晶質半導体薄膜とし
て生成される。
１内のアース電極５上のサセプタ７で基板８を保持し、
加熱装置６で該基板８を１５０〜２５０℃に加熱すると
同時に反応室１の内部を排気バルブ２で真空排気した後
、排気バルブ２と反応ガスの供給バルブ３左操作し、任
意の反応ガスを流量２０〜１０００ ＱＱ ／ ｍで供
給し、該反応室１内部のガス圧を０．１〜２．０ Ｔｏ
ｒｒに設定する。基板８温度・反応室ｌのガス圧が安定
した後、高周波電極４、アース電極５間に高周波電源Ｒ
＠Ｆから電圧を印加しグロー放電を発生させる。高周波
電極４の表面の導入口９から供給される反応ガスは放電
によってプラズマ化し、アース電極５の基板８上に反応
ガスの少なくとも一つの組成物が非晶質半導体薄膜とし
て生成される。
該反応室ｌ内に供給される反応ガスは生成する非晶質半
導体薄膜の種類番こよって夫々異なり、シラン（Ｓ ｉ
−Ｈ４）、ジボラン（Ｂ２Ｈａ）フォスフイン（ＰＨａ
）、メタン（ＣＨ４）、ジクロールシラン（Ｓｉ、Ｈ２
ＣＪ＋＋）、アンモニア（ＮＨａ）などから選択され、
所定の混合比で用いられる。
導体薄膜の種類番こよって夫々異なり、シラン（Ｓ ｉ
−Ｈ４）、ジボラン（Ｂ２Ｈａ）フォスフイン（ＰＨａ
）、メタン（ＣＨ４）、ジクロールシラン（Ｓｉ、Ｈ２
ＣＪ＋＋）、アンモニア（ＮＨａ）などから選択され、
所定の混合比で用いられる。
従来のプラズマＣＶＤ装置にあっては、非晶質半導体薄
膜生成中、高周波電極４及びアース電極５間に高周波電
源Ｒ，Ｆから高周波電圧が印加されグロー放電を起すが
、これ以外にも、高周波電極４とシールド板ｌＯとの間
番こ放電を起し、高周波電極表面に起る放電を弱めたり
不安定にしたりしていた。
膜生成中、高周波電極４及びアース電極５間に高周波電
源Ｒ，Ｆから高周波電圧が印加されグロー放電を起すが
、これ以外にも、高周波電極４とシールド板ｌＯとの間
番こ放電を起し、高周波電極表面に起る放電を弱めたり
不安定にしたりしていた。
また、一般に熱の伝達は固体間の接触による伝達、対流
１こよる伝達及び輻射による伝達専修こよるが真空中に
おいては、対流による伝達は著しく低下する。
１こよる伝達及び輻射による伝達専修こよるが真空中に
おいては、対流による伝達は著しく低下する。
１述の装置には加熱装置６と基板９との間に空間があり
、その空間距離が増すほど熱伝達は低下し、熱量は空間
距離の２乗に反比例してしまうと本発明は上述の欠点を
解決し、高周波電極表面に起こる放電を安定させ、該電
極の裏面及び側面に起こる無駄な放電を完全に防止する
とともに、加熱装置で基板を加熱する際、その加熱効率
を向上させ、薄膜生成の工程時間を短縮させ、製造装置
全体の使用効率を向上させ、加熱に要する電力の消費を
抑えることを目的とするものであり、と述の目的を達成
するための具体的手段は真空保持可能な反応室内で互い
１ζ対向する高周波電極とアース電極間１ζ基板を配置
するとともに、所定ガスの雰囲気中で該電極に高周波電
圧を印加し基板上に非晶質半導体薄膜を生成するプラズ
マＣＶＤ装置Ｉこ詔いて、前記高周波電極と該高周波電
極の裏面及び側面に設けたシールド板との間にセラミッ
ク板を介在させたことにある。
、その空間距離が増すほど熱伝達は低下し、熱量は空間
距離の２乗に反比例してしまうと本発明は上述の欠点を
解決し、高周波電極表面に起こる放電を安定させ、該電
極の裏面及び側面に起こる無駄な放電を完全に防止する
とともに、加熱装置で基板を加熱する際、その加熱効率
を向上させ、薄膜生成の工程時間を短縮させ、製造装置
全体の使用効率を向上させ、加熱に要する電力の消費を
抑えることを目的とするものであり、と述の目的を達成
するための具体的手段は真空保持可能な反応室内で互い
１ζ対向する高周波電極とアース電極間１ζ基板を配置
するとともに、所定ガスの雰囲気中で該電極に高周波電
圧を印加し基板上に非晶質半導体薄膜を生成するプラズ
マＣＶＤ装置Ｉこ詔いて、前記高周波電極と該高周波電
極の裏面及び側面に設けたシールド板との間にセラミッ
ク板を介在させたことにある。
（実施例及び作用）
以下、本発明のプラズマＣＶＤ装置を図面に基づいて説
明する。
明する。
第１図は本発明の装置の構造を示す断面図である。尚、
第２図と同一部分は同一記号を付す。
第２図と同一部分は同一記号を付す。
１は気密保持可能な反応室である。ｉ反応室ｌ内部の空
気又は原料ガスはロータリーポンプ（図示せず。）と接
続する排気バルブ２を介して、排除される。３は反応ガ
ス供給バルブであり、Ｐ、工、Ｎ＠層の生成によって供
給される反応ガスが異なる。４は、高周波電極であり、
高周波電源Ｒ＠Ｆに接続され、該電極表面には多数の小
孔が設けられ、供給バルブ３を介して反応ガスが反応室
１１こ供給される導入口９を兼ね備えている。
気又は原料ガスはロータリーポンプ（図示せず。）と接
続する排気バルブ２を介して、排除される。３は反応ガ
ス供給バルブであり、Ｐ、工、Ｎ＠層の生成によって供
給される反応ガスが異なる。４は、高周波電極であり、
高周波電源Ｒ＠Ｆに接続され、該電極表面には多数の小
孔が設けられ、供給バルブ３を介して反応ガスが反応室
１１こ供給される導入口９を兼ね備えている。
高周波電極４の裏面及び側面には２．０乃至１５．０鹿
の隙間をおいてステンレス等のシールド板ｌＯが覆設さ
れ、高周波電極４とシールド板ｌＯの隙間には高周波絶
縁性及び耐熱性に優れたアルミナ等のセラミック板１１
が配置されている。
の隙間をおいてステンレス等のシールド板ｌＯが覆設さ
れ、高周波電極４とシールド板ｌＯの隙間には高周波絶
縁性及び耐熱性に優れたアルミナ等のセラミック板１１
が配置されている。
５は、高周波電極４と平行に対向し、接地されたアース
電極であり、アース電極５上には、被薄膜生成体である
基板８を保持するサセプタ７が設けられており、該アー
ス電極５の周辺部及び又は該シールド板１０の背面には
シーズヒータなどで構成した加熱装置６が配置されてい
る。この加熱装置６により基板８を加熱するだけでな（
、高周波電極４の表面の導入口９から噴出される反応ガ
スをも加熱する。
電極であり、アース電極５上には、被薄膜生成体である
基板８を保持するサセプタ７が設けられており、該アー
ス電極５の周辺部及び又は該シールド板１０の背面には
シーズヒータなどで構成した加熱装置６が配置されてい
る。この加熱装置６により基板８を加熱するだけでな（
、高周波電極４の表面の導入口９から噴出される反応ガ
スをも加熱する。
尚、 １２は反応室ｌの内壁と加熱装置６間に設けた反
射板であり、反射板１２は加熱装置６の背後を全体に覆
うような形状で、反応室１の内壁又はシールド板１０に
固定されている。かくして、加熱装置６から背後方向に
放射された輻射熱は、反射板１２１こよって後述の基板
８側【ζ反射されるため、より一層熱を有効に使用でき
る。８は、ガラス、ステンレス、多結晶シリコン等の平
板状の基板であり、基板８は搬送台又は収納体（図示せ
ず）によってゲートバルブ装置１３ａを介して高周波電
極４とアース電極５間に搬入され、薄膜生成反応後、ゲ
ートバルブ装置１３ｂを介して反応室１内から搬出され
る。
射板であり、反射板１２は加熱装置６の背後を全体に覆
うような形状で、反応室１の内壁又はシールド板１０に
固定されている。かくして、加熱装置６から背後方向に
放射された輻射熱は、反射板１２１こよって後述の基板
８側【ζ反射されるため、より一層熱を有効に使用でき
る。８は、ガラス、ステンレス、多結晶シリコン等の平
板状の基板であり、基板８は搬送台又は収納体（図示せ
ず）によってゲートバルブ装置１３ａを介して高周波電
極４とアース電極５間に搬入され、薄膜生成反応後、ゲ
ートバルブ装置１３ｂを介して反応室１内から搬出され
る。
次に上述のプラズマＣＶＤ装置において、非晶質半導体
薄膜の生成過程を説明する。
薄膜の生成過程を説明する。
前述の様に基板８はゲートバルブ装置１３ａを介して高
周波電極４とアース電極５間の所定の位置１こ搬入され
、停止する。この時、前工程の別の反応室で基板８を加
熱しておいてもよい。そして、ゲートバルブ装置１３ａ
、 １３１）を密閉し、加熱装置６に電力を供給し、基
板８を設定温度１５０〜２５０℃まで加熱する。同時に
反応室１内を排気バルブ２を介して真空排気し、その後
、反応ガスバルブ８を開放し、所定の流量速度で反応室
１内部（放電領域）に反応ガスを供給しながら、排気バ
ルブ２を調節し、反応室ｌ内を一定ガス圧Ｑ、ｌ Ｔｏ
ｒｒ〜２、ＯＴｏｒｒに保つ。次に高周波電極４に高周
波数１３５６ＭＨｚの電圧を高周波電源から印加し、高
周波電極４とアース電極５との間にグロー放電を発生さ
せる。かくして、反応ガスがプラズマ化し、反応ガスの
成分の少なくとも一つが基板８ｋに非晶質半導体薄膜と
して生成される。この基板８が反応室ｌよりゲートバル
ブ装置１３１）を介して搬出される。
周波電極４とアース電極５間の所定の位置１こ搬入され
、停止する。この時、前工程の別の反応室で基板８を加
熱しておいてもよい。そして、ゲートバルブ装置１３ａ
、 １３１）を密閉し、加熱装置６に電力を供給し、基
板８を設定温度１５０〜２５０℃まで加熱する。同時に
反応室１内を排気バルブ２を介して真空排気し、その後
、反応ガスバルブ８を開放し、所定の流量速度で反応室
１内部（放電領域）に反応ガスを供給しながら、排気バ
ルブ２を調節し、反応室ｌ内を一定ガス圧Ｑ、ｌ Ｔｏ
ｒｒ〜２、ＯＴｏｒｒに保つ。次に高周波電極４に高周
波数１３５６ＭＨｚの電圧を高周波電源から印加し、高
周波電極４とアース電極５との間にグロー放電を発生さ
せる。かくして、反応ガスがプラズマ化し、反応ガスの
成分の少なくとも一つが基板８ｋに非晶質半導体薄膜と
して生成される。この基板８が反応室ｌよりゲートバル
ブ装置１３１）を介して搬出される。
ところで、上述の様に、高周波電極４と高周波電極４の
裏面及び側面を覆設したシールド板１０との間隙に高周
波絶縁性の高いセラミック板１１を配置させたこと番こ
より、高周波電極４とシールド板１０との間隙昏こ起こ
る無駄な放電が遮断できる。
裏面及び側面を覆設したシールド板１０との間隙に高周
波絶縁性の高いセラミック板１１を配置させたこと番こ
より、高周波電極４とシールド板１０との間隙昏こ起こ
る無駄な放電が遮断できる。
また、基板８が１５０〜２５０’Ｃに設定されると、シ
ールド板１０もかなりの高温となり、シールド板１０が
熱膨張によって歪みが生じるが、たとえ歪みが生じても
、セラミック板１１が配置されているため、高周波電極
４とシールド板１０が接触することはない。
ールド板１０もかなりの高温となり、シールド板１０が
熱膨張によって歪みが生じるが、たとえ歪みが生じても
、セラミック板１１が配置されているため、高周波電極
４とシールド板１０が接触することはない。
さら１こ本発明は高周波電極４とシールド板１ｏとの隙
間（こセラミック板１１を介在させたため、熱が効率よ
（伝わる、すなわち加熱装置６−シールド板］０−セラ
ミック板１１−高周波電極４という様に密着されている
ので見かけ上、高周波電極４が加熱装置６の一部として
、基板８の近傍まで延出されることになる。それゆえ、
加熱装置６から基板８の距離は放電距離という極めて短
いものに 、なり、熱伝導率も向上する。アース電極５
側の加熱装置６がアース電極５に密着していない場合、
アース電極５の裏面と加熱装置６にセラミック板１１’
を介在させて空間を埋めても同様の作用がある。
間（こセラミック板１１を介在させたため、熱が効率よ
（伝わる、すなわち加熱装置６−シールド板］０−セラ
ミック板１１−高周波電極４という様に密着されている
ので見かけ上、高周波電極４が加熱装置６の一部として
、基板８の近傍まで延出されることになる。それゆえ、
加熱装置６から基板８の距離は放電距離という極めて短
いものに 、なり、熱伝導率も向上する。アース電極５
側の加熱装置６がアース電極５に密着していない場合、
アース電極５の裏面と加熱装置６にセラミック板１１’
を介在させて空間を埋めても同様の作用がある。
（効果）
以上の様に高周波電極と該高周波電極の裏面及び側面に
覆設したシールド板との間（こセラミック板を介在させ
たこと１こより、本発明のプラズマＣ”ｉｌ’Ｄ装置は
次の様に有効な効果がある。
覆設したシールド板との間（こセラミック板を介在させ
たこと１こより、本発明のプラズマＣ”ｉｌ’Ｄ装置は
次の様に有効な効果がある。
加熱装置から発した熱がシールド板−セラミック板−高
周波電極と直接伝導するので基板と加熱装置の間に存在
する空間は高周波電極と基板との隙間だけであるため加
熱装置から基板への熱伝導率が著しく向上する。同時に
即応性も向上するため、基板の温度制御が正確に行え、
加熱工程に要する時間、電力を抑えることができる。
周波電極と直接伝導するので基板と加熱装置の間に存在
する空間は高周波電極と基板との隙間だけであるため加
熱装置から基板への熱伝導率が著しく向上する。同時に
即応性も向上するため、基板の温度制御が正確に行え、
加熱工程に要する時間、電力を抑えることができる。
シールド板が高温となり熱膨張し、歪みが生じても高周
波電極と接触し、短絡を起すことがない。
波電極と接触し、短絡を起すことがない。
高周波電極とシールド板との間に無駄な放電を防止し、
高周波電極の表面側のみに放電を発生させるため、放電
が安定し、また基板に生成する薄、膜の成膜速度を向と
させることができる。
高周波電極の表面側のみに放電を発生させるため、放電
が安定し、また基板に生成する薄、膜の成膜速度を向と
させることができる。
第１図は本発明のプラズマＣＶＤ装置の断面構造図であ
り、第２図は従来のプラズマＣＶＤ装置の断面構造図で
ある。
り、第２図は従来のプラズマＣＶＤ装置の断面構造図で
ある。
Claims (1)
- 真空保持可能な反応室内で互いに対向する高周波電極
とアース電極間に平板状の被薄膜生成体を配置するとと
もに、所定ガスの雰囲気中で該電極に高周波電圧を印加
し被薄膜生成体上に非晶質半導体薄膜を生成するプラズ
マＣＶＤ装置において、前記高周波電極と該高周波電極
の裏面及び側面に設けたシールド板との間にセラミック
板を介在させたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25132484A JPS61128519A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25132484A JPS61128519A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128519A true JPS61128519A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17221121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25132484A Pending JPS61128519A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128519A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012059872A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 熱処理装置 |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP25132484A patent/JPS61128519A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012059872A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 熱処理装置 |
| US9271341B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-02-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Heat treatment apparatus that performs defect repair annealing |
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