JPH01212434A - 成膜方法 - Google Patents

成膜方法

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JPH01212434A
JPH01212434A JP63037961A JP3796188A JPH01212434A JP H01212434 A JPH01212434 A JP H01212434A JP 63037961 A JP63037961 A JP 63037961A JP 3796188 A JP3796188 A JP 3796188A JP H01212434 A JPH01212434 A JP H01212434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
film deposition
substrate
chamber
gasses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63037961A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunori Suzuki
康則 鈴木
Satoo Yanagiura
聡生 柳浦
Hiroshi Ishimaru
浩 石丸
Takashi Shibuya
澁谷 尚
Michitoshi Onishi
大西 三千年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP63037961A priority Critical patent/JPH01212434A/ja
Publication of JPH01212434A publication Critical patent/JPH01212434A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Photovoltaic Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】
U】 産業上の利用分野 本発明は原料ガスを分解し基板上に膜を成膜する成膜方
法に関し、例えばp1n重合管備えた光起電力装置の半
導体膜の成膜に好適に用いられる。 切従米の技術 基板上に膜組成や、組成比の異な、た異種膜を原料ガス
の分解により成膜する方法として、単一の成膜室セ原料
ガhを底膜すべき層毎に切替える単室方式と、各層毎に
専用の成膜!を1111え、各成膜終了後基板を大気に
曝丁ことなく移動せしめる分離方式が現存する。 単室方式は上述の如く原料ガスの切替えるだけでA′種
膜の成膜が可能なこと、省スペース型であること等の理
□由で用いられるものの、特開昭56−114387号
公報に開示された如(、前工程での残留不純物による影
響等により高品質な膜が得られないために、現在では上
記先行技術のように分離方式が主流となっている。 然し乍ら、斯る分離方式により成膜された膜を謂かてみ
ると、同時に一連の成膜を終えた膜間の膜組成比のパッ
ク’art小さいものの、Sな、たときに成膜した膜間
のパラつきは大きく、例えばp型半導体膜、 Halt
真性]半導体膜及びn型半一体膜の導電−が異なる膜を
専用のp型成膜室、11成躾室、n層成WAMにこの順
序で基板を移動させ、成膜したところ、原料ガスとして
導入していない酸素及び窒素が成る膜中には多量に含ま
れたり、またl型半導体膜Ki!ff工程のp型決定不
純物のみならず後工程のn型決定不純物も混入している
ことがある。上記酸素及び窒素は大気中からのリーキン
グにより一定量の混入は避は虐iものの、そのilをも
上図、ている。 し惨 発明が解決し15とする課題 本発明は上述の如く原料ガスとして成膜室に導入してい
ない不純物の混入をより一層低減しようとするものであ
る。 に)課題を解決する九めの手段 本発明は、成膜されるべき膜を支持する基板の4@方向
に潟、て、少なくとも各々に導入される原料ガスに異種
ガスを含む複数の成膜遼を配置すると共に、成膜室間K
A種ガスの移動を気密に封止する封止手段を設け、各成
膜室で異な、た膜を基板上に成膜する成膜方法であつて
、上記基板の移動方向前方の成膜室にて膜を成膜後、上
記封止手段を開き異種ガスの混入を防止しつつ後方の成
膜室に成膜された基板のみを移動せしめ、上記封止手段
を閉じて後方の成膜NKで基板上に異な、た膜を積層せ
しめることを特徴とする。 (ホ)作用 上述の如く前方の成膜室にて成膜後、後方の成膜室には
異種ガスの混入を防止しつつ基板のみを移動せしめるこ
とによ、て、大気中のガスや前工程の異種ガスの成膜室
への不所望な取り込みが減少する。 (へ)実施例 第1面は本発明成膜方法を、第2図に示す如くガラス等
の透尤注絶嫌板41)の−主面KITOやSnow等の
透明電極膜(2)が予め被着された導電性基板(3)よ
Kp型型半体体膜49)、1ffi半導体膜(41)、
nNi半導体膜
【4n】の光1!変換膜(4)を成膜し
、最後に金属電極膜(5)を被着し次光起電力装置の製
造方法に適用した実施例を示している。 成膜室α0は基板(3)の移動方向前方からp型半導体
成膜N(以下p型室と略す)(IOp)、 l型半導体
成膜室(以下1111!と略す)(101)及びn型半
導体成膜室(以下nff1璽と賂す) (1011)の
互いに@接した3厘からなり、pjl富(IOP)の更
に前方には基板(33を受は入れろ際当該p!!II宣
(10p)が大気に開放されるのを防止する仕込室αD
が設けられていると共に、n型室CIon)の後方には
成膜後の基板(3)を取り出す際当該nll宣(Ion
)の大気への開放を防止する取出室αりが設置されてい
る。斯る一層の仕込3m(11)、 Ill宣(10P
)、1ffi呈(IGl)、n!!I宣CIon)及び
取出室αりの各々には真空排気系αJが設られ、更に6
宣の1[IKt;C各々基板(3)の移動を許容すると
共に、異種ガスの混入を防止する開閉自在な仕切弁<1
4&)〜(14d)が設けられている。当然仕込室(1
m)と大気との間には入口弁151が設けられ、tた取
出室α4には出口弁舖が配置されている。 PMjIjil(10p)、111!(101)、nl
l意(10n]の各成膜Nはヒータ顛を内蔵した上部電
極(1811)と高周波電源(IIに連なる下部電極(
18b)との間で1lili周波プラズマを励起し、原
料ガス供給源(20p)(201)(20n)に連なる
下部IE@ (18b)の上部電極対向面に離散的に穿
たれ次多数のRL科ガス放出孔
【−示せず】から導入さ
れる原料ガスをプラズマ分解して、斯る上部・下部wL
極(18&)−(18b)間に配置される基板(3)上
にpm。 !!j1、nmo半導体膜(4p〕、(41人(4n〕
を堆積せしめる構成となっておシ、この構成自体は各量
結合星の高W4t&プラズマCVD装置として知られて
いる。そして仕し!5麗01J&Cは基板(33をプレ
ヒートすると−タ顛が設けられ、窒素、アルゴン等の不
活性ガスが不活性ガス供給源(21&)から供給される
。斯る不活性ガス供給源(21b)は取出室0にも不活
性ガスを個別に供給すべて設置されている。 而して、本発明の特徴は6憲αυ、(IOP)。 c Io t )、(10n)、laをコノ順序に基板
(33t # 動せしめる搬送形態にある。MLIち本
発明における基板(3)の搬送には、先行技術に開示さ
れtように適当なパレットやトレイ等の基板ホルダを一
切使用せず、基板(3)のみを直接後方の成膜厘Ks動
せしめる構成としている。第1図に示され次実施例にあ
、てはプラズマ分解が発生する上部−下部電極(18L
)・(18b)間を基板(3)の移動乃至配置領域とし
、基板(3)の移動方向の両11に搬送モータのと関連
付けられた上部搬送ローラ群C23&)と下部搬送ロー
ラ#(23b)を基板(3)のほぼ厚みに相当する間隔
を隔てて対向配置し、斯る上部・下部搬送a−ラ群(2
31&)・(23b)で基板(3)を挾持しながら回転
することによ、て基板(3)を順次後方に搬送する構成
とな、ている。 第3(2)は上部を極(1811)側から下部電極(1
8b)を臨んだ状態を模式的に示したものであり、上部
搬送ローラ群(23&)は省略されている。 第4図は搬送ローラ群を構成する一つの搬送ローラΩの
具体例を示すものであシ、搬送モータのと連なる回転軸
(230)にベアリング(231)を貫挿し、その最外
周には凹凸4が刻設された耐熱性のゴム(232)が設
けられ基板(3)の破損を回避すると共に、スムーズな
搬送を可能ならしめている。 基板(31への成膜は下記のようにして行なわnる。 先ず仕込室flDK基板(3)を仕込み、案内を高真空
に引き不活性ガス中で基板
【3)を所定温度にプレヒー
トした後、不活性ガスの供iI&を停止し高真空状態と
して仕切弁(14&)を開き、p型室(IOP)に基板
(3)のみを搬送せしめる。基板(37が予定位置に到
着すると、移動を停止し、仕切9P(14Jl)を閉じ
て、線群ガスを導入すると共にプラズマを励起し、!&
板(3)上にpm半導体膜(4P)を成膜する。 このときの原料ガスはモノシラン(SiHn)ガスを主
体とし、光学的禁止帯幅調整元素としてのカーボン0を
含むメタン(CH4)、及びp型決定不純物としてのボ
a:/■を含むジボラン(BzH6)が用いられボロン
ドープのアモルファスシリコンカーバイドが形成される
。成膜後、原料ガスの供給を停止しpill室(IOP
)を一旦高真交にし、同じく高真空か、共通の原料ガス
であるSiH4のみが供給された状態のl型室(101
)との仕切弁(14b)を開き基板(3)のみを移動せ
しめる。移動完了後仕切弁(14b)を閉じl型室(1
01)Kて5IH4ガスのみを原料ガスとしノンドープ
のアモルファスシリコンからなる!型半導体膜【41】
がp型半導体膜(4p〕上に堆積される。斯る1型宣(
101)の成膜において注目すべきは、pug(IOP
)から移動してき九ものは必要不可欠な基板(3)のみ
である。従つて、1ffi呈(101)への移動の際、
p型室(IOp)の異種ガスであるCH4やBzH6を
速断すれば、斯る異種ガスが基板ホルダに付着して混入
することもなく、また基板ホルダは大式中の醗素や窒素
とめ、九不純物を吸蔵しており、更には前回の成膜過程
でn型決定不純物をも付着していることから、l型室(
101)で放出したシ、またプラズマによるスパッタ効
果によりた九き出されたりすることもないので、極めて
不純物の混入の少ない画品質な膜が得られる。 ifi半導体膜(41]の成膜後、仕切弁(14e)を
開き高真空状態のn型!1CIon)に基板(3)を移
動せしめる。このときn型半導体膜(4n〕がリンドー
プのアモルファスシリコンであると、l型室(101)
の原料ガス5iH4はn型!(1011)の原料ガスと
共通であるので、異種ガスであるn型決定不純物のリン
[F]を含むPHsがlfi室(101)K浸入するこ
とがないように注意する。移動が終了すると仕切弁(1
40)を閉じ、供給が停止していたSiH4及びPHx
の原料ガスを導入し、n型半導体膜(4n・)を成膜す
る。 成膜が終了すると、n型!(101)を高真空状態とし
、仕切弁(14d)を開いて取出室αりに基板(3)の
みを移動せしめ、仕切弁(14d)が閉塞後取出Naり
の出口弁1ef:開き成膜が終了した基板を取り出す。 そして、 nff1半導体膜(4n)上に金属電ffl
 (5)を蒸層し、光起電力装置の基本構造が完成する
。 斯る成膜のフローは一つの基板(3)について説明した
が、一つの基板(3)が移動すれば、他の基板(3)が
補元され連続的な成膜が行なわれている。 このようKして成膜された膜中の不純物を調べてみると
、基板ホルダを使用した従来の分離方式では緩素が5 
X 10”atm−/cc、 il素カ5xlo”jl
tm、10(!含まtLテtn7tのが、夫”i〜2X
IQ19atm、/Cc、lXl0  atm、/cc
K激igL7’t。更に1型半導体膜(4n〕中のボロ
ン磯度についても5〜10XI O”atm、/ac 
カIXI g ”atm、/ccに減少し次ことを確認
した。そして、斯る不純物の減少の結果高品質な膜が得
られることから、光電変換効率において、初期値で59
6の上昇がみられ、を九九劣化(経時劣化〕で劣化する
割合が5第少なくな、た。 尚、以上の実施例における基板搬送手段は上部拳下部搬
送ローラ#(23&)−(23b)を用い友が、第5因
に示す如く上部・下部搬送ローラ膵(2:1)−(23
b)O!5に基板(3)を挾持するのでになく、底面(
下部]と側面に下部・側面搬送ローラ群(23bH23
c)を当接せしめる構成としたり、無端ベルトの上に基
板(3)を載置し搬送する構成としたりしても良く、ま
た地の構成であ、ても良い。 (ト)発明の効果 本発明成膜方法は大気中のガスや前工程の異種ガスの成
膜迩への不所望な取り込みが減少するので、I&板ホル
ダを使用する方式に比して原料ガスとして成膜室に導入
していない不純物の混入を15−1−低減せしめること
ができると共に、斯る要がなく膜質の改善のみならず生
産性の同上も肉れる。
【図面の簡単な説明】
第11i3は本発明成膜方法を説明するための成膜装置
の模式図、第2図は本発明成膜方法にエフ製造しようと
する基本的光起電力装置の断面図、第3肉rt第1因の
要部を示す上面図、第4図は搬送ローラの具体例の斜視
図、45図は他の搬送手段の具体例の模式図を夫々示し
ている。 (3)・・・基板、αa−・・成膜室、(IOP)・−
p型(半導体成膜]呈、(101)・・・1ffi(半
導体成膜)J (Ion)−n型(半導体成膜〕璽、(
23jL)・(23b)・・・上部・下部搬送a−ラ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)成膜されるべき膜を支持する基板の移動方向に沿
    って、少なくとも各々に導入される原料ガスに異種ガス
    を含む複数の成膜室を配置すると共に、成膜室間に異種
    ガスの移動を気密に封止する封止手段を設け、各成膜室
    で異なった膜を基板上に成膜する成膜方法であって、上
    記基板の移動方向前方の成膜室にて膜を成膜後、上記封
    止手段を開き異種ガスの混入を防止しつつ後方の成膜室
    に成膜された基板のみを移動せしめ、上記封止手段を閉
    じて後方の成膜室にて基板上に異なった膜を積層せしめ
    ることを特徴とした成膜方法。
JP63037961A 1988-02-19 1988-02-19 成膜方法 Pending JPH01212434A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115073A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169980A (ja) * 1982-03-19 1983-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光起電力素子の製造方法

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