JPS63244841A - 薄膜形成装置 - Google Patents

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】

［Ｍｉ業上の利用分野］ この発明は、棒状の基板表面に非晶質薄膜材料を均一に
形成するための装置に関する。

【従来の技術】

棒状基ＪＩｉ表面へ非晶質、例えばアモルファスシリコ
ン（ａ−Ｓｉ）の薄膜を形成するためには、従来は、第
２図に示すような、がラス基板にａ−８ｉ太陽電池を形
成するのに用いる容量結合型の平行平板型ト：、・プラ
ズマＣＶＤ装置を用いており、平面の基板ホルダー電価
１１の上に適当な絶縁物１２、例えばガラス、テフロン
等の台を置き、その上に棒状基板１３を載置して反応槽
１４を真空にし、そして反応槽１４に原料〃スを導入し
た上で、前記基板ホルダー電極１１に対向して設けられ
た高周波電極１５に高周波電源１６からの高周波を印加
して放電させ、この放電により、前記原料ガスを分解し
、棒状基板１３の表面に＊膜を堆積形成していた。 【発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記方法では、ガラス基板の片面に薄膜を形成
する装置を用いているため、棒状基板１３の周囲に均一
にプラズマが発生せず、棒表面の一方の電極側表面しか
膜が形成されず、被膜の均一性に問題があった。又、多
数の棒状基板１３に膜を形成しようとする場合、棒状基
板１３を相互にｌａ隔して並べなくてはならないため、
反応槽１４の装置が大型化し、生産効率が低くなるとい
う欠点があった。 即ち、容量結合型の平行平板型プラズマＣＶＤ装置では
、棒状基板１３の表面への膜形成が片面だけとなり不均
一な膜となる。又、基板ホルグー電極１１上の棒状基板
１３の配置によっては各々の棒状基板１３間で膜厚の９
幅が大きくバラツキがある。 又、上述のごとく、一度の膜形成では棒状基板１３０表
面全体に膜が形成されないため、始めに棒の片面半分に
主に膜を形成した後、反応槽１４を冷却し、窒素パージ
の後、反応層１４を開放して、棒状基板を裏返して配置
した後、再度同じ工程を経て他の面への薄膜形成を行う
等の複数の工程を要していた。そのため、連続しての薄
膜形成が難しく、又、一旦、大気中に棒状基板１３をさ
らすことにより、表面に水分の吸着等の恐れがあり、薄
膜へ不純物が混入する可能性があり、薄膜の付着性が悪
くなる事等の所望の薄膜を得ることが難しくなった。 この発明は、多数の棒状基板上に良質で均一な薄膜を同
時に形成する薄膜形成装置を提供することを目的とする
。 ［問題点を解決するための手段］ この発明のＷｉ膜形成装置は、周囲に誘導結合型コイル
を配した絶縁体にてなるペルジャー内にて複数の棒状基
板に対して薄膜形成が行えるよう、該複数の棒状基板を
、相互が所定の間隔を隔てるようにして保持する保持部
材を設けたことを特徴とする。 ［作用］ 上記装置によれば、誘導結合型コイルを高周波電力を供
給すれば、ベルツヤ−内の原料〃スは、グロー放電によ
りブラＸマ化して拡散するため、相互が所定の間隔を隔
てるようにして設けられた各棒状基板の表面に均一な薄
膜が形成されるようになる。 ［実施例］ 第１図は、この発明の薄膜形成装置の１実施例を示して
いる。 １は、内部にでＷｉ膜形成が行なわれるペルジャーであ
り、このベルツヤ−１は、石英からなるるつぼ形状をな
しでおり、その閏日部を下にして絶縁物の底板２上に載
置される。３は、ペルジャー１の周囲に配した高周波フ
ィルであり、この高周波コイル３には、高周波電源４か
らの１３．５６ＭＨｚの高周波が印加されるとともに、
パイプからなる高周波コイル３の内部には図示しない冷
却系からの冷却水が通水さ八る。又、前記ペルジャー１
内にて、′Ｗｉ膜の形成を行う棒状基板５を保持できシ
、よう、前記底板２の上面所定部には、ステンレス製の
金属ホルダー６が嵌め込まれていて、この金属ホルダー
６には、相互が等間隔となるように複数個の差込み孔６
ａが形成されている。又、ＷＩ膜形成時に棒状基板５に
所望のバイアス電圧を印加で終るように、金属ホルダー
６は、切替スイッチＳ１を介して直流電源７あるいはグ
ランドＧに接続される。更にペルジャー１内の上部には
、流量を調節するマスプローコントローラＭＦＣを介し
で供給される反応がスをペルジャー１内に均−會４崎慕
山−ａ−ｈ＾１ゆ　宥課講ｆ＾　１ｂい１齢慕−消がス
吹出孔８ａを備えたガス分散板８が設けられる。 ９は、ペルジャー１を真空１訃する真空ポンプであり、
圧力を一定に保つためのコングクタンスパルプ１０を介
してペルジャー１に接続される。１１は、ペルジャー１
内の真空圧を測定するための圧力計である。 次に、上記装置を用いた薄膜形成について述べる。まず
、金属ホルダー６の差込み孔６ａに棒状基板５の一端を
差し込み、直立状態に各棒状基板５を保持させる。ここ
で言う棒状基板５とは、一般に０．１ないし数−一ある
いはそれ以上の径を有する＃１．真鋳、アルミニム等の
金属や絶縁物であり、大型、角型、四角型□等の各種の
形状であってもよく、その長さは、高周波コイル３の軸
方向長さ程度、つまり、高周波コイル３によるグロー放
電領域内に収まる長さであることが望ましいが、形成さ
れる薄膜に均一性が要求されない場合はこの限りではな
い。 その後、ペルジャー１を底板２上の所定位置にセットす
る。そして棒状基板５に所望の直流バイアス電圧が印加
されるよう、切り替えスイッチＳ１を直流電源７あるい
はグランドＧ側に切り替える。そして、真空ポンプ９に
よりペルジャー１内の真空引きを行う。 さて、ペルジャー１内が所定の真空圧になれば、マス７
０−コントローラＭＦＣを介して原料である反応ガスを
供給し、ガス分散板８の吹出孔８ａより棒状基板５に対
して均一に吹き付ける０反応ガスとしては、形成する薄
膜の種類によって異なるが、非晶質のシリコン系の場合
、シラン、ジシラン、トリシランあるいはシランの“Ｈ
″元素ＣＩｌ″あるいは“Ｆ”元素で置き替えたシラン
化合物、更にこれにメタン、エタン等の炭化水素、水素
、窒素、酸素等が使用される。 この状態にて、高周波コイル３に冷却用の冷却水を通水
した上で、高周波？！！源４より高周波コイル３に高周
波を印加する。これにより、反応ガスはプラズマ分解し
て棒状基板５の表面に薄膜として堆積するようになり、
このとき、所望の直流バイアス電圧を棒状基板５に印加
しておくことにより、該棒状基板５の表面に対する最適
のイオン衝撃効果が得られ、形成される薄膜に所望の付
着強度を得ることがで終る。尚、棒状基板５へのバイア
ス電圧を所定以上にしてバイアス電流を必要以上にすれ
ば、薄膜が逆にエツチングされ、形成される膜が不均一
になる恐れがあるので、バイアスの設定を正確に行う必
要がある。′Ｎ膜形成に供した反応ガスは、コンダクタ
ンスパルプ１０を介して排気される。 尚、上記のＴｉｉ膜形成を行うに際し、最初に窒素ある
いは水ｘＪｋ〃スを用いたプラズマ放電を行い、棒状基
板５の予備加熱も殻ねた基板表面のクリーニングを行い
、表面に付着している水分等の不純物を除去しておくが
望ましい。 ［発明の効果１ 以上説明したように、この発明の薄膜形成装置によれば
、１工程でもって複数の棒状基板に対して薄膜を形成す
ることかで慇、又、生じたプラズマが棒状基板の周囲に
拡がるため、棒状基板が種々の断面形状を有していても
均一な薄膜を形成することがで終る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のｍ膜形成装置の１実施例を示す概略
構成図、第２図は、従来の薄膜形成装置の断面図である
。 １・・・ペルジャー、２・・・底板、３・・・高周波コ
イル、４・・・高周波電源、５・・・棒状基板、６・・
・金属ホルダー、７・・・直流電源、８・・・ガス分散
板、９・・・真空ポンプ、１０・・・コンダクタンスパ
ルプ、１１・・・圧力計、Ｓｌ・・・スイッチ、ＭＦＣ
・・・マス７０−コントローラ。 特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社 代理人　弁理士　青　山　葆　外２名 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）周囲に誘導結合型コイルを配した絶縁体にてなる
   ペルジャー内にて複数の棒状基板に対して薄膜形成が行
   えるよう、該複数の棒状基板を、相互が所定の間隔を隔
   てるようにして保持する保持部材を設けたことを特徴と
   する薄膜形成装置。
2. （２）上記保持部材は導電体からなり、該導電体に所定
   の直流バイアス電圧を印加する特許請求の範囲第１項に
   記載の薄膜形成装置。