| 研究課題/領域番号 |
08555186
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小宮山 宏 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80011188)
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| 研究分担者 |
反田 哲史 三菱電機(株), 先端技術総合研究所, 研究員
結城 昭正 三菱電機(株), 先端技術総合研究所, 主幹研究員
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| キーワード | 太陽電池 / ケミカル・ベ-パ-・デポジション / 原料リサイクル / クロロシラン類 / 多結晶シリコン / エッチング |
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| 研究概要 |
太陽電池発電層形成のための多結晶シリコンCVD法を対象として、原料ガスのリサイクル法を確立し、従来プロセスと比較してより低コストで高効率のCVDプロセスを構築することを目指した。本年度は、原料ガスとして用いるクロロシラン類の製膜・エッチング特性の把握と反応器出口ガスに関するの情報の収集を目的として、まず、製膜実験を行うために、シリコン薄膜形成装置を作製した。作製した装置は常庄外熱型のCVD装置で、原料供給部、反応炉、ガスクロマトグラフ、除害装置などから成り、ジクロロシラン(SiH_2Cl_2)、トリクロロシラン(SiHC1_3)、四塩化珪素(SiC1_4)の3種類のクロロシラン類を原料に用い、希釈ガスには水素を用いている。製膜実験では、円管型反応器内の製膜分布から速度定数を決定し、反応器内におけるコンバージョンを計算した。また、ガスクロマトグラフによる反応ガス分析を行い、反応器出入口におけるクロロシラン類のマスバランスをおさえ、気相反応に関する知見を得た。さらに、Si/H/Cl系の熱力学的平衡計算を行い、製膜実験やガスクロマトグラフによる分析結果と比較検討を行った。これらの解析の結果、クロロシラン類を原料に用いたCVD反応が極めて平衡状態に近い領域での現象であることが判明した。よって、平衡を操作することで、シリコンの成長とエッチングを制御することが可能であり、こうしたSi/H/Cl系の特性に基づき、エッチング反応を利用して原料を再生・リサイクルする新しい太陽電池作製プロセスを提案した。
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