(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ発生部と、排気用ポンプと、前記プラズマ発生部と前記排気用ポンプとを接続するための配管とを有するプラズマＣＶＤ装置において、前記配管の内部に堆積する内粉を除去するためのプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法であり、
前記配管は、鉛直向きに配設される垂直配管部と、前記垂直配管部の上端と前記プラズマ発生部とを接続する接続配管部とを備え、
前記垂直配管部は、前記垂直配管部の任意位置から分岐して前記排気用ポンプと前記垂直配管部とを接続する分岐配管を備え、
前記垂直配管部の下端には、前記プラズマ発生部から前記配管の内部に堆積した内粉を落下させて収容する収容部が接続され、
前記排気用ポンプにより前記プラズマ発生部の内部を真空排気するとともに、前記配管の内部に堆積する内粉を前記垂直配管部に導入し、前記内粉が前記収容部に落下して収容され、
前記収容部は、前記収容部に収容される前記内粉を外部へ取り出すための開閉自在なフランジを有することにより、前記内粉が外部へ取り出されることを特徴とする
プラズマＣＶＤ装置用粉除去方法。
【請求項２】
前記収容部に、該収容部に一旦落下させて収容した内粉を前記排気用ポンプ側へ行くのを抑制するためのオリフィスを設けたことを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法。
【請求項３】
前記収容部に、該収容部に蓄積された内粉を観察する窓を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法。
【請求項４】
前記垂直配管部の下端には、前記収容部に換わって、前記プラズマ発生部から前記配管の内部に堆積する内粉を落下させて収容する脱着可能なトラップポットが接続され、前記垂直配管部の下端と前記トラップポットとの間には、さらに仕切り弁が設けられることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法。
【請求項５】
前記仕切り弁の下部の前記トラップポットに、パージガスを前記トラップポットへ送るためのパージライン、及び前記トラップポット内を真空引きする真空引きラインを夫々設けたことを特徴とする請求項４記載のプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法に関し、特にアモルファスシリコン太陽電池、薄膜トランジスタ、光センサ、半導体保護膜など各種電子デバイスに使用される大面積薄膜の製造に適用されるプラズマＣＶＤ薄膜製造装置における粉除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマＣＶＤ（ＰＣＶＤ）装置としては、図６に示すものが知られている。反応容器１内には、グロー放電プラズマを発生させるためのはしご状平面型の放電用ラダーインダクタンス電極２と基板加熱用ヒータ３とが平行に配置されている。ここで、前記電極２は、２本の線材に対して垂直に複数本の線材をはしご状に組んで接続した構造を有し、外周部が四角形をなしている。前記基板加熱用ヒータ３には、所定の温度に加熱される基板９が保持されている。前記電極２の図示しない電力供給点には、高周波電源４から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波の電力がインピーダンス整合器５を介して供給される。前記基板加熱用ヒータ３は、反応容器１とともに接地され接地電極となっている。従って、前記電極２と基板加熱ヒータ３との間でグロー放電プラズマが発生する。前記反応容器１には、図示しないボンベから反応ガス導入管６を通して、例えばモノシランと水素との混合ガスが供給される。供給された反応ガスは、前記電極２により発生したグロー放電プラズマにより分解される。前記反応容器１内のガスは、排気管７を通して真空ポンプ８により反応容器１外へ排出される。
【０００３】
上記装置を用いて薄膜を製造するときは次のように行う。まず、真空ポンプ８を駆動して反応容器１内を排気する。次に、反応ガス導入管６を通して、例えばモノシランと水素との混合ガスを供給して反応容器内の圧力を０．０５から数Ｔｏｒｒに保ち、高周波電源４から前記電極２に電力を印加すると、グロー放電プラズマが発生する。反応ガスは前記電極２と基板加熱用ヒータ３との間に生じるグロー放電プラズマによって分解される。その結果、ＳｉＨ３，ＳｉＨ２ などのＳｉを含むラジカルが発生し、基板９の表面に付着して、ａ−Ｓｉ薄膜が形成される。
【０００４】
図５は、上記ＰＣＶＤ装置を概略的に示したものである。図中の符番１１はプラズマ発生部を示す。このプラズマ発生部１１には、途中に排気用ポンプ１２を介在した折れ曲がった排気管１３が連結している。
ところで、こうしたＰＣＶＤ装置において、Ｓｉ系膜を生成する場合、プラズマ発生部１の近傍では副生成物としてＳｉ系粉１４が発生する。このＳｉ系粉１４は、その他の材料ガスを装置外部に排気する際にガスと共に排気管１３側に排出される。そして、排出されたＳｉ系粉１４は、排気管内部や排気用ポンプ１２の入口に堆積していき、排気用ポンプの目詰まりや排気能力の低下の要因となっている。そこで、ポンプ上流で発生した粉を効率良く除去、あるいはポンプ側に排出しない方法が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、こうした事情を考慮してなされたもので、プラズマ発生部と排気用ポンプを連結する配管が垂直に下降している部位の最下部に、プラズマ発生部から配管内に堆積した内粉を落下させて収容する収容部を設けるとともに、該収容部の粉を外部へ取り出す開閉自在なフランジを設けた構成にすることにより、Ｓｉ系粉を排気用ポンプ上流の収容部で効率良く回収し、排気用ポンプの目詰まりや排気能力の低下を回避しえるプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、前記配管が垂直に下降している部位の最下部に前記プラズマ発生部からの内粉を落下させて収容するトラップポットを設けるとともに、配管とトラップポットとを仕切る仕切り弁を設けた構成にすることにより、Ｓｉ系粉を排気用ポンプ上流の収容部で効率良く回収し、排気用ポンプの目詰まりや排気能力の低下を回避しえるプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、プラズマ発生部と、このプラズマ発生部と配管を介して接続された排気用ポンプとを有するプラズマＣＶＤ装置において、配管内部にたまる内粉を除去する方法であり、前記配管が垂直に下降している部位の最下部に、前記プラズマ発生部から配管内に堆積した内粉を落下させて収容する収容部を設けるとともに、該収容部の粉を外部へ取り出す開閉自在なフランジを設けたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法である。
【０００８】
本願第２の発明は、プラズマ発生部と、このプラズマ発生部と配管を介して接続された排気用ポンプとを有するプラズマＣＶＤ装置において、配管内にたまる内粉を除去する方法であり、前記配管が垂直に下降している部位の最下部に前記プラズマ発生部からの内粉を落下させて収容するトラップポットを設けるとともに、前記配管とトラップポットとを仕切る仕切り弁を設けたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について更に具体的に説明する。第１の発明において、前記収容部に、該収容部に一旦落下させて収容した内粉を前記排気用ポンプ側へ行くのを抑制するためのオリフィスを設けることが好ましい。これにより、一旦、収容部に収容された粉が舞い上がって逆流するのをオリフィスで回避することができる。また、前記収容部に、該収容部に蓄積された内粉を観察するための窓を設けることが好ましい。これにより、窓から粉の堆積状況を確認でき、フランジを取り外す時期を的確に判断できる。
【００１０】
第２の発明において、前記仕切り弁の下部のトラップポットに、パージガスをトラップポットへ送るためのパージライン、及びトラップポット内を真空引きする真空引きラインを夫々設けることが好ましい。この理由は、ＰＣＶＤ装置により製膜を行った後は、トラップポット内にシランガスが残存している場合があり、トラップポットを不用意に開けると、シランガスと大気中の酸素が化合して燃える恐れがあるので、これを回避するためである。つまり、製膜後、仕切り弁を閉じてからパージラインから不活性ガスをトラップポット内に送るとともに、トラップポット内のシランガス等の反応性ガスを真空引きラインを用いて排除するためである。前記パージガスとしては、Ａｒ，Ｎ２等の不活性ガスが挙げられる。また、第２の発明の場合、装置及びポンプ稼動時でも粉を除去できる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、下記実施例でも、既述した例えば図６に示すようなＰＣＶＤ装置が前提となる。
（実施例１）
図１を参照する。図中の符番３１は、プラズマ発生部を示す。このプラズマ発生部３１には、折れ曲がった排気管３２が連結されている。この排気管３２には、途中に仕切り弁３３ａ，排気用ポンプ３４ａを介在した折れ曲がった排気管３５、及び途中に仕切り弁３３ｂ，排気用ポンプ３４ｂを介在した折れ曲がった排気管３６が夫々連結している。ここで、前記排気管３５、３６は、前記排気管３２が垂直に下降している部位の最下部から水平に延び、途中から下方向に曲がる構成となっている。前記排気管３２が垂直に下降している部位の最下部には、プラズマ発生部３１で発生した例えばＳｉ系粉３７が落下して収容される収容部３８が、排気管３２の端部の真下の位置に設けられている。前記収容部３８の下端部には、取り外し自在なフランジ３９が取り付けられている。
【００１２】
実施例１によれば、プラズマ発生部３１に連結した排気管３２の最下部に、プラズマ発生部３１で発生した例えばＳｉ系粉３７が落下して収容される収容部３８が排気管３２の端部の真下の位置に設けられ、かつ前記収容部３８の下端部に取り外し自在なフランジ３９が取り付けられた構成となっているため、プラズマ発生部３１で発生したＳｉ系粉３７が排気管３２内に存在してもそのまま排気用ポンプ３４ａ，３４ｂ側に入り込まずに、排気管３２の最下部から収容部３８の底部にそのまま落下する。従って、Ｓｉ系粉３７を排気用ポンプ上流の収容部３８で効率良く回収し、排気用ポンプ３４ａ，３４ｂの目詰まりや排気能力の低下を回避することができる。
（実施例２）
図２を参照する。但し、図１と同部材は同符号を付して説明を省略し、要部のみを説明する。図中の符番４１は、収容部３８の上部付近に設けられたオリフィスを示す。
こうした構成のＰＣＶＤ装置においては、収容部３８の上部付近にオリフィス４１を設けた構成となっているため、Ｓｉ系粉３７が排気時等収容部３８の上部へ例えば矢印Ａのように舞い上がっても、オリフィス４１に遮られ、排気用ポンプ側へ行くのを回避できる。
【００１３】
（実施例３）
図３を参照する。なお、図１と同部材は同符号を付し、要部のみを説明する。図中の付番５１は、収容部３８の中央部付近に設けられた観察窓を示す。
こうした構成のＰＣＶＤ装置においては、収容部３８の中央部付近に観察窓５１を設けた構成となっているため、収容部３８に堆積されたＳｉ系粉３７の量を目視できので、粉除去のタイミングを正確に認識できる。
なお、前記観察窓５１は、実施例３では収容部３８の中央部付近に設けた場合について述べたが、これに限らず、任意の高さの位置でよい。
【００１４】
（実施例４）
図４を参照する。なお、図１と同部材は同符号を付し、要部のみを説明する。図中の付番６１は、排気管３２が垂直に下降している部位の最下部に配管６２を介して設けられたトラップポットを示す。このトラップポット６１は、前記プラズマ発生部３１からのＳｉ系粉３７を落下させて収容するためのものである。前記排管６２とトラップポット６１間には、排気管３２とトラップポット６１間を開閉自在な仕切り弁６３、及びトラップポット６１を配管６２から切り離し可能な継ぎ手部６４が設けられている。また、前記トラップポット６１には、例えばＡｒガスを導入するパージライン６５、及びトラップポット６１内を真空引きする真空引きライン６６が設けられている。
【００１５】
実施例４によれば、仕切り弁６３やトラップポット６１を設けた構成となっているため、ＰＣＶＤ装置や排気用ポンプ３４ａ，３４ｂを稼動している時でもＳｉ系粉３７を除去することができる。なお、Ｓｉ系粉３７を除去する際には、仕切り弁６３を閉じてから、トラップポット６１内にパージライン６５からパージガスを導入し、真空引きライン６６からトラップポット６１内を真空引きすることにより行う。これにより、トラップポット６１内に残存するシランガスと酸素との反応に起因する燃焼を起こすことなく、Ｓｉ系粉３７を安全に取り除くことができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、第１の発明によれば、プラズマ発生部と排気用ポンプを連結する配管の途中に、プラズマ発生部からの内粉を落下させて収容する収容部を設けるとともに、該収容部の粉を外部へ取り出す開閉自在なフランジを設けた構成にすることにより、Ｓｉ系粉を排気用ポンプ上流の収容部で効率良く回収し、排気用ポンプの目詰まりや排気能力の低下を回避しえるプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法を提供できる。
【００１７】
また、第２の発明によれば、前記配管の途中に前記プラズマ発生部からの内粉を落下させて収容するトラップポットを設けるとともに、配管とトラップポットとを仕切る仕切り弁を設けた構成にすることにより、Ｓｉ系粉を排気用ポンプ上流の収容部で効率良く回収し、排気用ポンプの目詰まりや排気能力の低下を回避しえるプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法の説明図。
【図２】本発明の実施例２に係るプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法の説明図。
【図３】本発明の実施例３に係るプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法の説明図。
【図４】本発明の実施例４に係るプラズマＣＶＤ装置用粉除去方法の説明図。
【図５】従来に係るプラズマＣＶＤ装置の概略説明図。
【図６】従来のプラズマＣＶＤ装置の説明図。
【符号の説明】
３１…プラズマ発生部、
３２、３５、３６…排気管、
３３ａ，３３ｂ，６３…仕切り弁、
３４ａ，３４ｂ…排気用ポンプ、
３７…Ｓｉ系粉、
３９…フランジ、
５１…観察窓、
６１…トラップポット、
６２，６５…パージライン、
６３，６６…真空引きライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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