JPS59201412A - 非晶質半導体素子製造装置 - Google Patents
非晶質半導体素子製造装置Info
- Publication number
- JPS59201412A JPS59201412A JP58074908A JP7490883A JPS59201412A JP S59201412 A JPS59201412 A JP S59201412A JP 58074908 A JP58074908 A JP 58074908A JP 7490883 A JP7490883 A JP 7490883A JP S59201412 A JPS59201412 A JP S59201412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- reaction
- vacuum chamber
- amorphous semiconductor
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
Landscapes
- Light Receiving Elements (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
【発明の詳細な説明】
本発明は例えばアモルファスシリコン(以下a−Siと
記す)のような非晶質半導体の異なる性質の層を積層し
てなる非晶質半導体素子、例えば太陽電池、光センサな
どの光起電力素子の製造装置に関する。
記す)のような非晶質半導体の異なる性質の層を積層し
てなる非晶質半導体素子、例えば太陽電池、光センサな
どの光起電力素子の製造装置に関する。
第1図はそのような太陽電池の一例で、ガラスなどの絶
縁性基板lの上に1旬や5n02などからなる透明電極
2を介してpin型のa−8t層3〜5が形成され、さ
らに上部電極としてMなどの金属電極6が蒸着されてい
る。第2図はこの素子の製造装置の構造を示し、n層膜
3、i層膜4、n層膜5はそれぞれ反応室11 、12
、13内で形成される。各尽応室11 、12 、1
3は相互間および外部と仕切りパルプ14によって隔離
され、それぞれ排気口15を通じて排気装置16にょシ
真空排気可能であシ、また別にガス導入パルプ17がそ
れぞれ接続されている。
縁性基板lの上に1旬や5n02などからなる透明電極
2を介してpin型のa−8t層3〜5が形成され、さ
らに上部電極としてMなどの金属電極6が蒸着されてい
る。第2図はこの素子の製造装置の構造を示し、n層膜
3、i層膜4、n層膜5はそれぞれ反応室11 、12
、13内で形成される。各尽応室11 、12 、1
3は相互間および外部と仕切りパルプ14によって隔離
され、それぞれ排気口15を通じて排気装置16にょシ
真空排気可能であシ、また別にガス導入パルプ17がそ
れぞれ接続されている。
各反応室内には高周波電極18と対向電極19が備えら
れ、高周波電極18fiは基板加熱用ヒータが一体化さ
れている。この装置を用いてpin a −8t %
3〜5を形成するには、基板1を装着したトレイ肋をモ
ータなどにょシ駆動されるローラ21にょシ第−反応室
11に挿入し、第一反応室11を真空排気後、圧力およ
び流量を調整できるガス導入パルプ17を通じてジボラ
ンガス及びシランガスを導入し高周波電極18と対向す
る電極19との間に高周波電界を印加してプラズマ反応
を起こすことにより基板上にp型a−8t膜(pi摸層
)3を形成する。反応終了後残留ガスを排気し、仕切シ
バルブ14を通して第二反応室12内ヘトレイ加を移送
し、ガス導入バルブ17を通して送られるシランガスを
プラズマ分解し、n層膜3の上にi層膜4をさらに形成
する。
れ、高周波電極18fiは基板加熱用ヒータが一体化さ
れている。この装置を用いてpin a −8t %
3〜5を形成するには、基板1を装着したトレイ肋をモ
ータなどにょシ駆動されるローラ21にょシ第−反応室
11に挿入し、第一反応室11を真空排気後、圧力およ
び流量を調整できるガス導入パルプ17を通じてジボラ
ンガス及びシランガスを導入し高周波電極18と対向す
る電極19との間に高周波電界を印加してプラズマ反応
を起こすことにより基板上にp型a−8t膜(pi摸層
)3を形成する。反応終了後残留ガスを排気し、仕切シ
バルブ14を通して第二反応室12内ヘトレイ加を移送
し、ガス導入バルブ17を通して送られるシランガスを
プラズマ分解し、n層膜3の上にi層膜4をさらに形成
する。
同様にトレイ加を第二反応室へ移送し、ホスフィンとシ
ランガスのプラズマ分解によpn層膜5を形成してa−
8t層の形成を完了する。
ランガスのプラズマ分解によpn層膜5を形成してa−
8t層の形成を完了する。
この製造装置において、各層3〜5の生成温度i9同一
でなく、例えばn層膜3は透明電極2への、;1 150〜250℃で生成するので、n層膜3の形成後−
ちに第二反応室12へ移送する際に基板が短時間内に所
望の温度に達し得ないため、実質的には時間と共に膜形
成温度が変化して良質な膜が得られないという欠点があ
る。殊に量産装置へ応用した場合、一定でかつ短時間内
にi層膜形成のためのプラズマ反応を常時維持した第二
反応室内ヘトレイを移送し、膜形成を実行することは、
基板温度調整が膜形成と同時に実行されなければならな
いので上記欠点は回避できない。
でなく、例えばn層膜3は透明電極2への、;1 150〜250℃で生成するので、n層膜3の形成後−
ちに第二反応室12へ移送する際に基板が短時間内に所
望の温度に達し得ないため、実質的には時間と共に膜形
成温度が変化して良質な膜が得られないという欠点があ
る。殊に量産装置へ応用した場合、一定でかつ短時間内
にi層膜形成のためのプラズマ反応を常時維持した第二
反応室内ヘトレイを移送し、膜形成を実行することは、
基板温度調整が膜形成と同時に実行されなければならな
いので上記欠点は回避できない。
本発明は上述の欠点を除去しょシ厳密に制御された条件
下で膜形成が実行され、かつ量産装置としての機能性に
豊んだ非晶質半導体素子製造装置を提供することを目的
とする。
下で膜形成が実行され、かつ量産装置としての機能性に
豊んだ非晶質半導体素子製造装置を提供することを目的
とする。
この目的は一列に配置された複数の反応領域内を通過す
る基板上に各反応領域においてそれぞれ所定の反応条件
によシ異なる性質の非晶質半導体層を順次生成する装置
が、所定の基板温度の異なる反応領域間に基板を次に通
過すべき反応領域に対する所定の基板温度にするだめの
予熱だけを行32 、33は仕切シバルプ14によシ分
離され、それぞれは独立に真空排気装置16により10
mTorrより高い真空度に排気できる。基板を装着
したトレイの移送は第2図の装置と同様ローラ211(
よシ行なわれる。プラズマ反応は0.1〜10 Tor
rの圧力下で基板加熱用ヒータを兼ねた高周波電極18
と対向電極19との間で生起される。第二真空室32は
高周波電極18及び19で構成される反応領域と各導電
型層形成温度変更時の温度調整用ヒータ讃、35から成
る基板加熱領域とで構成される。基板加熱領域を設置す
ることによって、例えば第一真空室で100〜150℃
に熱せられた基板1の上にn層膜3の形成を終了したト
レイは直ちに第二真空室32の反応領域には移送されず
、一旦基板加熱領域内に送られヒータ34によって所望
のi層最適形成温度150〜250℃に調整後反応領域
に送られ、1層膜形成が行われる。1層膜形成後他方の
基板加熱領域に送られ温度調整用ヒータ35で再びn層
最適形成温度100〜150℃に調整後第三真空室おに
移送されn層膜の形成が行われる。この予熱領域は第一
真空室31、第三真空室おにあってもよいが本実施例に
い。
る基板上に各反応領域においてそれぞれ所定の反応条件
によシ異なる性質の非晶質半導体層を順次生成する装置
が、所定の基板温度の異なる反応領域間に基板を次に通
過すべき反応領域に対する所定の基板温度にするだめの
予熱だけを行32 、33は仕切シバルプ14によシ分
離され、それぞれは独立に真空排気装置16により10
mTorrより高い真空度に排気できる。基板を装着
したトレイの移送は第2図の装置と同様ローラ211(
よシ行なわれる。プラズマ反応は0.1〜10 Tor
rの圧力下で基板加熱用ヒータを兼ねた高周波電極18
と対向電極19との間で生起される。第二真空室32は
高周波電極18及び19で構成される反応領域と各導電
型層形成温度変更時の温度調整用ヒータ讃、35から成
る基板加熱領域とで構成される。基板加熱領域を設置す
ることによって、例えば第一真空室で100〜150℃
に熱せられた基板1の上にn層膜3の形成を終了したト
レイは直ちに第二真空室32の反応領域には移送されず
、一旦基板加熱領域内に送られヒータ34によって所望
のi層最適形成温度150〜250℃に調整後反応領域
に送られ、1層膜形成が行われる。1層膜形成後他方の
基板加熱領域に送られ温度調整用ヒータ35で再びn層
最適形成温度100〜150℃に調整後第三真空室おに
移送されn層膜の形成が行われる。この予熱領域は第一
真空室31、第三真空室おにあってもよいが本実施例に
い。
第4図は第3図の実施例の変形例を示すものであり、第
3図と異なる点は第3図において反応領域と同一真空室
内に設置した基板加熱領域を独立した真空室41 、4
2内に収納した点にある。この結果第3図の構造におい
て可能性のある反応領域からのプラズマの影響を完全に
回避できる利点がある。しかも両実施例に共通した利点
として、一定のサイクルタイムでかつ短時間に膜形成を
実行すべき量産装置へ応用した場合でも基板加熱過程が
膜形成過程とは別過程でしかも並行して実行できるため
サイクルタイム内に厳密な温度制御が可能となる。
3図と異なる点は第3図において反応領域と同一真空室
内に設置した基板加熱領域を独立した真空室41 、4
2内に収納した点にある。この結果第3図の構造におい
て可能性のある反応領域からのプラズマの影響を完全に
回避できる利点がある。しかも両実施例に共通した利点
として、一定のサイクルタイムでかつ短時間に膜形成を
実行すべき量産装置へ応用した場合でも基板加熱過程が
膜形成過程とは別過程でしかも並行して実行できるため
サイクルタイム内に厳密な温度制御が可能となる。
本発明によれば、光起電力素子の各非晶質半導体層形成
過程において各層形成用の反応領域間にこれとは独立し
て基板加熱領域を設置したことにいう効果がある。
過程において各層形成用の反応領域間にこれとは独立し
て基板加熱領域を設置したことにいう効果がある。
本発明は、い首まで説明した三層構造のpin押、素子
の形成だけではなく、あらゆる構造、層数
の形成だけではなく、あらゆる構造、層数
第1図は本発明による装置で製造される素子の一例であ
る太陽電池の断面図、第2図は公知の太陽電池製造装置
の側断面図、第3図は本発明による装置の一実施例の側
断面図、第4図は異なる実施例の側断面図である。 l・・・基板、3・・・p層膜、4・・・i層膜、5・
・・n層膜、16・・・排気装置、17・・・ガス導入
バルブ、18・・・高周波電極、19・・・対向電極、
31,32.33・・・真空反応室、34 、35・
・・温度調整用ヒータ、41 、42・・・基板加熱室
。 T 1 口 2rn
る太陽電池の断面図、第2図は公知の太陽電池製造装置
の側断面図、第3図は本発明による装置の一実施例の側
断面図、第4図は異なる実施例の側断面図である。 l・・・基板、3・・・p層膜、4・・・i層膜、5・
・・n層膜、16・・・排気装置、17・・・ガス導入
バルブ、18・・・高周波電極、19・・・対向電極、
31,32.33・・・真空反応室、34 、35・
・・温度調整用ヒータ、41 、42・・・基板加熱室
。 T 1 口 2rn
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)−列に配置された複数の反応領域内に通過する基板
上に、各反応領域においてそれぞれ所定の反応条件によ
る異なる性質の非晶質半導体層を順次生成するものにお
いて、所定の基板温度の異なる反応領域間に基板を次に
通過すべき反応領域に対する所定の基板温度にするため
だけの加熱だけを行う領域が備えられたことを特徴とす
る非晶質半導体素子製造装置。 ソ)特許請求範囲第1項記載の製造装置において、反応
領域と基板加熱領域が同一真空室内に設置されたことを
特徴とする非晶質半導体素子製造装置。 3)特許請求範囲第1項記載の製造装置において、基板
加熱領域が反応領域を有する真空室とは独立した真空室
内に設置されたことを特徴とする非晶質半導体素子製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58074908A JPS59201412A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 非晶質半導体素子製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58074908A JPS59201412A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 非晶質半導体素子製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201412A true JPS59201412A (ja) | 1984-11-15 |
Family
ID=13560952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58074908A Pending JPS59201412A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 非晶質半導体素子製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59201412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270233A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置製造用cvd装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850733A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 太陽電池用薄膜量産装置 |
| JPS5870524A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-27 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 基板上に本体材料をデポジツトする方法及びシステム |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58074908A patent/JPS59201412A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850733A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 太陽電池用薄膜量産装置 |
| JPS5870524A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-27 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 基板上に本体材料をデポジツトする方法及びシステム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270233A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置製造用cvd装置 |
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