JPH01103828A - プラズマcvd装置 - Google Patents
プラズマcvd装置Info
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- JPH01103828A JPH01103828A JP26140387A JP26140387A JPH01103828A JP H01103828 A JPH01103828 A JP H01103828A JP 26140387 A JP26140387 A JP 26140387A JP 26140387 A JP26140387 A JP 26140387A JP H01103828 A JPH01103828 A JP H01103828A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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、真空室内で高周波電極と対向して配置された
基板電極との間にプラズマを発生させて、容器内に導入
される反応ガスを分解し、前記基板電極に取り付けられ
た基板上に薄膜を形成させるプラズマCVD装置に関す
る。
基板電極との間にプラズマを発生させて、容器内に導入
される反応ガスを分解し、前記基板電極に取り付けられ
た基板上に薄膜を形成させるプラズマCVD装置に関す
る。
第2図および第3図は従来装置の概略断面図であり、第
2図は第3図のB−B線に沿った矢視方向の全体的な水
平断面図、第3図は第2図のA−A矢視方向の側断面図
であり、多層構造からなる薄膜素子たとえばpin構造
の非晶質シリコン層を有する光起電力素子などの薄膜生
成装置に使用されているものである0図において、真空
扉31を備えた真空前室21と真空扉36を備えた出口
側の真空後室25との間にはそれぞれ真空仕切弁32〜
35を備えた隔壁により気密に区画されたCVD処理室
22゜23、24が設けられ各室はそれぞれ真空源41
に接続されて真空状態を保持できるよう構成されるとと
もに、CVD処理室22〜24には、それぞれ成膜反応
ガス導入管42および電極面が鉛直になるよう器壁に絶
縁支持された高周波電極5が設けられている。また高周
波電極5と対向して、対向する側の面に基板lを保持し
、ヒータ等の加熱手段61および温度制御器62を内蔵
した基板電極6が配置されている。さらに、第3図に示
すように、高周波電極5と基板1とが互いに平行にかつ
所定の間隔Gを保持した状態で真空前室21からCVD
処理室22゜23、24を経て真空後室25へと搬送す
る搬送機構63と、基板電極の加熱手段61に移動中に
も常に電力が供給して基板電極6を所定温度に加熱する
電力供給機構部64とが備えられている。
2図は第3図のB−B線に沿った矢視方向の全体的な水
平断面図、第3図は第2図のA−A矢視方向の側断面図
であり、多層構造からなる薄膜素子たとえばpin構造
の非晶質シリコン層を有する光起電力素子などの薄膜生
成装置に使用されているものである0図において、真空
扉31を備えた真空前室21と真空扉36を備えた出口
側の真空後室25との間にはそれぞれ真空仕切弁32〜
35を備えた隔壁により気密に区画されたCVD処理室
22゜23、24が設けられ各室はそれぞれ真空源41
に接続されて真空状態を保持できるよう構成されるとと
もに、CVD処理室22〜24には、それぞれ成膜反応
ガス導入管42および電極面が鉛直になるよう器壁に絶
縁支持された高周波電極5が設けられている。また高周
波電極5と対向して、対向する側の面に基板lを保持し
、ヒータ等の加熱手段61および温度制御器62を内蔵
した基板電極6が配置されている。さらに、第3図に示
すように、高周波電極5と基板1とが互いに平行にかつ
所定の間隔Gを保持した状態で真空前室21からCVD
処理室22゜23、24を経て真空後室25へと搬送す
る搬送機構63と、基板電極の加熱手段61に移動中に
も常に電力が供給して基板電極6を所定温度に加熱する
電力供給機構部64とが備えられている。
上述のように構成されたプラズマCVD装置において、
真空扉31を開いて真空前室21に挿入された複数の基
板1を保持した基板電極6を、真空状態に保持された真
空前室21内で所定温度に加熱したのち、第一のCVD
処理室22を同様に排気した状態で真空仕切弁32を開
き、搬送機構63を操作することにより基板電極6を第
一〇〇VD処理室22に搬送し、真空仕切弁32を閉じ
る。ついで、処理室21の真空を保持しつつ成膜反応ガ
ス導入管42から第−膜生成用の反応ガスを導入し、高
周波電極5に電圧を印加すると、高周波電極5と基板電
極6との間の間隔Gの空間中にグロー放電が発生してプ
ラズマ状態となり、第−膜生成用の反応ガスが分解され
て基板電極6に装着した基板1の表面に反応生成物が堆
積し、第−膜を生成することができる。またこれと併行
して真空前室21には新たな基板電極6が挿入され予備
加熱が行われる。また第二〇〇VD処理室23.第三〇
〇VD処理室24における操作も同様である。このよう
にして3層の薄膜が形成された基板1を保持した基板電
極6を出口側の真空後室25に移し、所定の温度になる
まで冷却したのち、真空後室25を大気圧状態に戻し、
真空扉31を開放することにより外部に取出す。
真空扉31を開いて真空前室21に挿入された複数の基
板1を保持した基板電極6を、真空状態に保持された真
空前室21内で所定温度に加熱したのち、第一のCVD
処理室22を同様に排気した状態で真空仕切弁32を開
き、搬送機構63を操作することにより基板電極6を第
一〇〇VD処理室22に搬送し、真空仕切弁32を閉じ
る。ついで、処理室21の真空を保持しつつ成膜反応ガ
ス導入管42から第−膜生成用の反応ガスを導入し、高
周波電極5に電圧を印加すると、高周波電極5と基板電
極6との間の間隔Gの空間中にグロー放電が発生してプ
ラズマ状態となり、第−膜生成用の反応ガスが分解され
て基板電極6に装着した基板1の表面に反応生成物が堆
積し、第−膜を生成することができる。またこれと併行
して真空前室21には新たな基板電極6が挿入され予備
加熱が行われる。また第二〇〇VD処理室23.第三〇
〇VD処理室24における操作も同様である。このよう
にして3層の薄膜が形成された基板1を保持した基板電
極6を出口側の真空後室25に移し、所定の温度になる
まで冷却したのち、真空後室25を大気圧状態に戻し、
真空扉31を開放することにより外部に取出す。
しかし、非晶質シリコン光起電力素子のためのプラズマ
CVD装置の成膜工程においては、第二〇〇VD処理室
23における第二膜の厚いl膜生成の時間が長く必要な
ため生産性が上がらないという問題があった。この問題
を解決した装置として、第4図に示したように第二のC
VD処理室23を大きくし、基板電極6を複数組収納し
、第二膜の生成を一度に行う装置が知られている。
CVD装置の成膜工程においては、第二〇〇VD処理室
23における第二膜の厚いl膜生成の時間が長く必要な
ため生産性が上がらないという問題があった。この問題
を解決した装置として、第4図に示したように第二のC
VD処理室23を大きくし、基板電極6を複数組収納し
、第二膜の生成を一度に行う装置が知られている。
第4図に示したような一つのCVD処理室に複数の基板
電極6を収納した場合、各基板電極に対向配置される高
周波電極5は、各々の給電部53を導体54で結合して
電源55に接続される。しかし、この場合各基板電極6
の高周波電極5の間の間隙の部分ではプラズマ反応が行
われないため、プラズマ発生状態が均一にならず、基板
1上に生成される膜の膜厚分布が不均一になるという問
題があった。また各高周波電極5の間に電位差が生じ、
あるいは各高周波電極5と基板電極6との間隔に不同が
生じ、プラズマ反応の制御が不安定となる問題があった
。この問題の対策としては、高周波電極を1枚としてプ
ラズマの均一化を図ることが考えられるが、電極寸法が
大きくなり取扱い上不便となる欠点がある。また複数の
高周波電極を密着させて配置することは、処理中の温度
上昇による熱膨張によって電極が湾曲し、そのためにプ
ラズマの不均一が起こるという欠点がある。
電極6を収納した場合、各基板電極に対向配置される高
周波電極5は、各々の給電部53を導体54で結合して
電源55に接続される。しかし、この場合各基板電極6
の高周波電極5の間の間隙の部分ではプラズマ反応が行
われないため、プラズマ発生状態が均一にならず、基板
1上に生成される膜の膜厚分布が不均一になるという問
題があった。また各高周波電極5の間に電位差が生じ、
あるいは各高周波電極5と基板電極6との間隔に不同が
生じ、プラズマ反応の制御が不安定となる問題があった
。この問題の対策としては、高周波電極を1枚としてプ
ラズマの均一化を図ることが考えられるが、電極寸法が
大きくなり取扱い上不便となる欠点がある。また複数の
高周波電極を密着させて配置することは、処理中の温度
上昇による熱膨張によって電極が湾曲し、そのためにプ
ラズマの不均一が起こるという欠点がある。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、一つのCVD処
理室に収納された基板装着電極と広い面積で対向する高
周波電極との間に均一なプラズマを発生させ、各基板上
に均一な膜厚の成膜を行うことのできるプラズマCVD
装置を提供することにある。
理室に収納された基板装着電極と広い面積で対向する高
周波電極との間に均一なプラズマを発生させ、各基板上
に均一な膜厚の成膜を行うことのできるプラズマCVD
装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、一つの真空室
に基板装着電極に対向して高周波電源に接続される高周
波電極が配置されるプラズマCVD装置の高周波電極が
複数であり、隣接する高周波電極の一面に当接する平面
を有する接続板を備えて電極間隔を可変にして結合する
接続体によって互いに電気的に接続されたものとする。
に基板装着電極に対向して高周波電源に接続される高周
波電極が配置されるプラズマCVD装置の高周波電極が
複数であり、隣接する高周波電極の一面に当接する平面
を有する接続板を備えて電極間隔を可変にして結合する
接続体によって互いに電気的に接続されたものとする。
隣接高周波電極間にそれと等電位の接続体が存在するた
め、接続板部分と基板電極との間にもプラズマが発生し
、また高周波電極の一面に当接する平面を有する接続板
により隣接電極の表面が同一平面となるため、基板電極
と高周波電極との間隔も均一になるため、基板電極と高
周波電極および接続体との間に均一なプラズマが発生し
、基板面上の成膜厚さが均一となる。さらに、接続体は
隣接高周波電極を電極間隔を可変にして結合するため、
高周波電極が熱膨張してもその膨張が吸収され、変形す
ることがない。
め、接続板部分と基板電極との間にもプラズマが発生し
、また高周波電極の一面に当接する平面を有する接続板
により隣接電極の表面が同一平面となるため、基板電極
と高周波電極との間隔も均一になるため、基板電極と高
周波電極および接続体との間に均一なプラズマが発生し
、基板面上の成膜厚さが均一となる。さらに、接続体は
隣接高周波電極を電極間隔を可変にして結合するため、
高周波電極が熱膨張してもその膨張が吸収され、変形す
ることがない。
以下図を引用して本発明の実施例について説明する。第
2.3.4図を含め各図において共通の部分には同一の
符号が付される。
2.3.4図を含め各図において共通の部分には同一の
符号が付される。
第1図において、三つの高周波電極5は、第ニー のC
VD処理室23の中で搬送機構によって真空仕切弁33
を介して移送された基板1を保持する基板電極6と対向
して配置される。高周波電極5の数は、第二〇〇VD処
理室23で処理しようとする基板lの数量9寸法より決
定される。このような構成において、隣接高周波電極5
は接続板7を介してボルト71によって接続されて一つ
の高周波電極−を形成している。これにより第二〇CV
D処理室23に搬送機構によって真空仕切弁33を介し
て移送された3組の基板電極6に装着される基板1上へ
の膜生成は、高周波電極5間の隙間による電位差の影響
がなくなり、また高周波電極5と基板電極6との間隔が
一定するため、安定したプラズマ反応が得られ膜厚分布
の均一な薄膜を生成することができる。さらに、接続板
7のボルト71のためのボルト穴を高周波電極5の配列
方向の長大とすることにより、処理中の高周波電極の熱
膨張を吸収できる。
VD処理室23の中で搬送機構によって真空仕切弁33
を介して移送された基板1を保持する基板電極6と対向
して配置される。高周波電極5の数は、第二〇〇VD処
理室23で処理しようとする基板lの数量9寸法より決
定される。このような構成において、隣接高周波電極5
は接続板7を介してボルト71によって接続されて一つ
の高周波電極−を形成している。これにより第二〇CV
D処理室23に搬送機構によって真空仕切弁33を介し
て移送された3組の基板電極6に装着される基板1上へ
の膜生成は、高周波電極5間の隙間による電位差の影響
がなくなり、また高周波電極5と基板電極6との間隔が
一定するため、安定したプラズマ反応が得られ膜厚分布
の均一な薄膜を生成することができる。さらに、接続板
7のボルト71のためのボルト穴を高周波電極5の配列
方向の長大とすることにより、処理中の高周波電極の熱
膨張を吸収できる。
第5図は、本発明の他の実施例の部分詳細図を示し、第
1図で説明した接続機構を変形したものである。すなわ
ち、隣接高周波電極5の間隙にばね72によって引っば
られる2枚の接続板7によって高周波電極5をはさみ込
み接続した。これにより安定したプラズマ反応が得られ
膜厚分布の均一な薄膜を生成することができる。高周波
電極5はばね力で接続板7間に挟着されているので、洗
浄。
1図で説明した接続機構を変形したものである。すなわ
ち、隣接高周波電極5の間隙にばね72によって引っば
られる2枚の接続板7によって高周波電極5をはさみ込
み接続した。これにより安定したプラズマ反応が得られ
膜厚分布の均一な薄膜を生成することができる。高周波
電極5はばね力で接続板7間に挟着されているので、洗
浄。
補修作業時の分解9組立が容易となり、かつ温度上昇に
よる熱膨張にも対応でき、大きな面積の一つの高周波電
極として働く。
よる熱膨張にも対応でき、大きな面積の一つの高周波電
極として働く。
第6図は、本発明のさらに別の実施例を示し、第7図は
その動作説明図である。
その動作説明図である。
第6図において各高周波電極51.52は、それぞれス
テンレス鋼製で接地される処理室扉81に絶縁して固定
され、CVD処理室23の中で、搬送機構によって真空
仕切弁33を介して移送された基板装着電極6と対向し
て配置される。しかし、各高周波電極51.52は処理
室扉81と共に処理室壁82に固定された第一回転軸9
1および第一回転軸91に固定された第二回転軸92の
周りにヒンジ93を介して回転可能である。一方の高周
波電極52の一面の端部に接続板7が固定され、その接
続板にさらに接触ばね板73が固定される。接続板7が
他方の高周波電極51の一面の端部に接触すると共に、
ばね板73が高周波電極51の側面に接触することによ
り、両高周波電極51.52が接続されている。
テンレス鋼製で接地される処理室扉81に絶縁して固定
され、CVD処理室23の中で、搬送機構によって真空
仕切弁33を介して移送された基板装着電極6と対向し
て配置される。しかし、各高周波電極51.52は処理
室扉81と共に処理室壁82に固定された第一回転軸9
1および第一回転軸91に固定された第二回転軸92の
周りにヒンジ93を介して回転可能である。一方の高周
波電極52の一面の端部に接続板7が固定され、その接
続板にさらに接触ばね板73が固定される。接続板7が
他方の高周波電極51の一面の端部に接触すると共に、
ばね板73が高周波電極51の側面に接触することによ
り、両高周波電極51.52が接続されている。
次に第7図を引用してこの装置の高周波電極の組立方法
を説明する。第7図(a)は高周波電極52が既に基板
装着電極6と対向する位置にあり、高周波電極51はC
VD処理室扉81と共に処理室23の外にあることを示
す、第7図〜)においては、高周波電極51を固定した
処理室扉81がヒンジ93を介して第一回転軸91を中
心にCVD処理室23に向けて回転し、図示しないスト
ッパにより処理室壁82と間隔Fを保つ位置まで移動す
る0次いでストッパを外すことにより、処理室扉81お
よび高周波電極51を第二回転軸92を中心にヒンジ9
3を介して回転させる。その結果、第7図(C)に示す
ように処理室扉81は処理室壁82に接触して処理室を
閉塞し、同時に高周波電極51は第7図(b)に矢印1
0で示すように移動して高周波電極52に固定された接
続板7に接触し、基板電極6に近接した位置に達する。
を説明する。第7図(a)は高周波電極52が既に基板
装着電極6と対向する位置にあり、高周波電極51はC
VD処理室扉81と共に処理室23の外にあることを示
す、第7図〜)においては、高周波電極51を固定した
処理室扉81がヒンジ93を介して第一回転軸91を中
心にCVD処理室23に向けて回転し、図示しないスト
ッパにより処理室壁82と間隔Fを保つ位置まで移動す
る0次いでストッパを外すことにより、処理室扉81お
よび高周波電極51を第二回転軸92を中心にヒンジ9
3を介して回転させる。その結果、第7図(C)に示す
ように処理室扉81は処理室壁82に接触して処理室を
閉塞し、同時に高周波電極51は第7図(b)に矢印1
0で示すように移動して高周波電極52に固定された接
続板7に接触し、基板電極6に近接した位置に達する。
その際、高周波電極51の側面はばね板73を押しなが
ら接触する。このあと両高周波電極51.52から引き
出された給電部53と高周波電源を導体54により接続
する。このようにして接続板7および接触ばね板73に
より接続された二つの高周波電極51.52よりなる大
面積の高周波電極が形成される。三つの基板装着電極6
に一定の間隔を保って対向するため、均一なプラズマが
発生し、安定したプラズマ反応により膜厚分布の均一な
薄膜が生成できる。
ら接触する。このあと両高周波電極51.52から引き
出された給電部53と高周波電源を導体54により接続
する。このようにして接続板7および接触ばね板73に
より接続された二つの高周波電極51.52よりなる大
面積の高周波電極が形成される。三つの基板装着電極6
に一定の間隔を保って対向するため、均一なプラズマが
発生し、安定したプラズマ反応により膜厚分布の均一な
薄膜が生成できる。
そして処理中の高周波電極の熱膨張はばね板73の変形
により吸収される。また、高周波電極および処理室扉を
二つの回転軸により回転移動することにより回転半径を
小さくすることができ、CVD処理室を小型化できて設
備費の低減および原料ガスの節約を図ることができる。
により吸収される。また、高周波電極および処理室扉を
二つの回転軸により回転移動することにより回転半径を
小さくすることができ、CVD処理室を小型化できて設
備費の低減および原料ガスの節約を図ることができる。
さらに高周波電極および処理室扉の回転移動により、C
VD処理室の清掃、補修が容易となる。
VD処理室の清掃、補修が容易となる。
本発明によれば、真空室内に複数枚の分割高周波電極を
配置し、各々隣り合う高周波電極を電極間隔を可変にし
て結合する接続体により電気的に接続し、一つの高周波
電極を形成したことにより、多数の基板上への薄膜生成
を一度にでき、接続体が各高周波電極間の間隙を塞いだ
ことにより、電極間の電位差がなくなり、各高周波電極
面に当接する接続板によって基板装着電極との間隙も一
定になるので広い範囲に安定したプラズマ反応が制御で
き、均一な薄膜を生成することができる。さらには、大
面積基板への均一な薄膜生成にも有効に適用できる。
配置し、各々隣り合う高周波電極を電極間隔を可変にし
て結合する接続体により電気的に接続し、一つの高周波
電極を形成したことにより、多数の基板上への薄膜生成
を一度にでき、接続体が各高周波電極間の間隙を塞いだ
ことにより、電極間の電位差がなくなり、各高周波電極
面に当接する接続板によって基板装着電極との間隙も一
定になるので広い範囲に安定したプラズマ反応が制御で
き、均一な薄膜を生成することができる。さらには、大
面積基板への均一な薄膜生成にも有効に適用できる。
第1図は本発明の一実施例の要部水平断面図、第2図、
第3図は従来のプラズマCVD装置を示し、第2図は第
3図のB−B線矢視断面図、第3図は第2図のA−A線
矢視断面図、第4図は従来装置の異なる例の要部水平断
面図、第5図は本発明の別の実施例の高周波電極断面図
、第6図はさらに別の実施例の要部水平断面図、第7図
(a)〜(e)は第6図の装置の組立工程を順次示す水
平断面図である。 1:成膜基板、22.23.24: CVD処理室、5
゜51.52:高周波電極、6:基板装着電極、7:接
続板、71:ボルト、72:ばね、73:接触ばね板。 第6図 第7図
第3図は従来のプラズマCVD装置を示し、第2図は第
3図のB−B線矢視断面図、第3図は第2図のA−A線
矢視断面図、第4図は従来装置の異なる例の要部水平断
面図、第5図は本発明の別の実施例の高周波電極断面図
、第6図はさらに別の実施例の要部水平断面図、第7図
(a)〜(e)は第6図の装置の組立工程を順次示す水
平断面図である。 1:成膜基板、22.23.24: CVD処理室、5
゜51.52:高周波電極、6:基板装着電極、7:接
続板、71:ボルト、72:ばね、73:接触ばね板。 第6図 第7図
Claims (1)
- 1)一つの真空室に基板装着電極に対向して高周波電源
に接続される高周波電極が配置されるものにおいて、高
周波電極が複数であり、隣接する高周波電極の一面に当
接する接続板を備えて電極間隔を可変にして結合する接
続体によって互いに電気的に接続されたことを特徴とす
るプラズマCVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26140387A JPH01103828A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | プラズマcvd装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26140387A JPH01103828A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | プラズマcvd装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01103828A true JPH01103828A (ja) | 1989-04-20 |
JPH0573327B2 JPH0573327B2 (ja) | 1993-10-14 |
Family
ID=17361384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26140387A Granted JPH01103828A (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | プラズマcvd装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01103828A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-10-16 JP JP26140387A patent/JPH01103828A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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JPWO2018055700A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2019-01-31 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および電極固定ユニット |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0573327B2 (ja) | 1993-10-14 |
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