CN1029993C - 采用微波等离子法连续制成大面积功能淀积薄膜的方法以及适用该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

一种采用微波等离子CVD工艺连续形成大面积功能性淀积薄膜的方法，所述方法包括：按纵向连续移动的基片带；在基片移动过程中通过弯曲和凸起所述移动基片带以形成所述成膜室圆周壁的圆筒形部分从而建立具有成膜空间的基本封闭的成膜室；通过气体输送装置将成膜原材料气体导入所述成膜空间；同时，通过采用微波施加装置将微波能辐射或传播到所述成膜空间，其中微波施加装置能够以垂直于微波能传播方向具有方向性地辐射或传播所述微波能以便在所述成膜空间产生微波等离子区，由此在暴露于所述微波等离子区的所述连续移动圆周壁的内表面上连续形成功能性淀积薄膜。一种适用于实际所述方法的装置。

Description

本发明涉及连续制成大面积功能淀积薄膜的方法，它是采用在大面积上维持基本上均匀的微波等离子区来引起等离子反应并由此使成膜原材料气体 受激并分解，和适用该方法的设备。特别是，本发明涉及采用微波PCVD法在高淀积速率下连续制成具有明显改进成膜原材料气体利用率和均匀厚度的大面积淀积功能性薄膜的方法，和使用该方法的设备。该方法和设备使人们能够在降低成本时大量生产大面积薄膜半导体器件，如光电器件。
在最近几年，为了满足日益增加的供电需求而注重发电的同时，环境污染问题在世界上已变得很严重了。
事实上，对于已预计能够替代蒸汽发电系统并已在世界的某些地方运行的原子发电系统来说，偶然会发生系统故障从而导致对生物包括人类的放射性污染，由于该原因，人们对原子发电系统的进一步发展怀有担忧，并且有一些国家已禁止建立新的原子能电厂。
现在，就蒸汽发电来说，为了满足增加供电的社会需求，用于发电所消耗的煤或石油所代表的矿物燃料量已持续增加，与此同时，来自蒸汽发电厂的废气排放量也持续增加，从而提高了导致了温室效应的气体含量，如空气中的二氧化碳气体，这导致了地球的变暖现象。实际上，在最近几年，地球年平均温度已经升高。为了防止所说的地球变暖现象的进一步发展，国际能源机构（International    Energy    Agency）已经提出降低蒸汽发电厂的二氧化碳排放量，使之到2005年降低为现行水平的20%。
在该背景下，还有一种情况，就是发展中国家的人口将持续增加，与此同时，供电的需求也将更为增加。除此之外，人们期望，发展中国家的生活方式随着在电子设备方面的进一步发展而进一步现代化，而与此同时，每人的耗电量也将最终增加。
鉴于上述情况，供电问题现还是有关全球的国际性讨论的课题。
在这种情况下，公众的注意力已集中在采用太阳能电池的发电系统上，并已做出了各种各样的研究，因为它具有很多优点：它是一种清洁的发电系统，它避免了上述关于放射性污染、地球变暖和环境污染的问题，用作为它的能源的阳光可到达地球的各处，并且不会出现能源受到局限的问题，发电设备可以得到简化，并且可以达到相当高的发电效率。
现在，为了制造太阳能发电系统使得能够大量供电来满足社会需求，基本要求是所用太阳能电池能够达到足够高的光电转换效率、能够稳定地显示出太阳能电池的特性并且能够大量的生产。
为了提供各家庭平均所耗费的电力，能够输出约3KW电力的太阳能电池是必要的，在这种情况下，太阳能电池的光电转换效率应该约为10%，为了提供所述电力需要该太阳能电池具有约30m2的面积。在预计要满足100，000家庭的供电需求情况下，要求太阳能电池具有3，000，000m2的面积。
鉴于此，公众的注意力已集中到非晶硅太阳能电池上，其中太阳能电池是采用在相当便宜的基片上（如玻璃或金属片）淀积半导体薄膜（如非晶硅半导体薄膜）来制备的，其中在成膜原材料气体中（如硅烷气体）引发辉光放电，着眼于能够大量生产太阳能电池，并且它与单晶硅太阳能电池相比较能够以较低成本提供。对于所述非晶硅太阳能电池的各种建议已经提出了。
就采用太阳能电池的发电系统来说，通常使用这样的系统，其中多个单元模件串联连接，或处于自然状态是一个单元，由此能够获得所需电流或电压。对于所说多个模件的每个，要求既不出现断路也不出现短路。进一步要求每个所说多模件能稳定输出电流或电压。为了满足这些要求，制备的每个单元模件的组成部分的半导体层作为最重要的构件必须可靠，以便稳定显示出其所要求的均匀特性。
进一步来说，按照容易设计模件的观点和按照简化组装多个单元模件成一个单元的方法的观点，实质上要提供具有不仅在于厚度而且还在于质量上的一致性，以及能够显示出有着均匀半导体特性的大面积半导体薄膜。这样导致能够大量生产太阳能电池，并可极大降低生产成本。
现在，在太阳能电池中，作为其最重要的组成元件的它的组成部分的半导体层相互结合形成半导体结，如pn结或pin结，这些半导体结，可以通过相继层叠具有不同导电类型的各不同的半导体层来获得，或将不同导电类型的杂质注入或扩散进相同导电类型的组成部分的半导体层中的一层而获得。
这种情况就上述的非晶硅太阳能电池来说将会加以详述。众所周知，辉光放电可加装在由成膜原材料气体（如硅烷气体SiH4）组成的气体混合物 中和能够提供作为掺杂元素的（如膦烷PH3或乙硼烷B2H5）原材料气体中以形成具有所需导电型的半导体薄膜。当采用该方式在基片上相继形成具有各不同的导电类型的多层半导体薄膜时，这些半导体薄膜连接形成所需的半导体结。鉴于此，已提出了各种建议，即在各独立的成膜室中分别形成各组成的半导体层，并将其层叠在基片上以便在层叠半导体层的每两层之间形成所需的半导体结，从而获得非晶硅太阳能电池。
例如，美国专利4400409的说明书公开了一种连续等离子CVD装置，其中使用了所谓的卷筒到卷筒系统。连续等离子CVD装置包括多个RF辉光放电区，通过每个所述区便可在基片带上可移动地形成薄膜。说明书还描述了所述装置使制备具有一个或多个半导体结成为可能，它是采用在移动所述基片带时，在每个所述多个RF辉光放电区内，在所述基片带上形成所需导电类型的半导体薄膜。说明书还描述了为防止用于某一辉光放电区的原材料气体进入其它辉光放电区，在相邻的辉光放电区之间设置一气体节门。就这方面将作更为详细的描述，所述多个辉光放电区可采用由Ar、H2等清洁气体气流的隔离方式使其放电区相互隔离。可以说这种卷筒到卷筒等离子CVD装置将适合于大量生产半导体器件。然而，就大量生产具有多个半导体结的半导体器件来说，这种卷筒到卷筒的等离子CVD装置是有问题的，因为每个组成的半导体层是通过利用RF能的等离子CVD法制成的，因此要维持组成半导体层的每层的所需特性时，以高淀积速率连续形成组成的半导体层就要受到限制，即，就形成薄半导体层来说，如约5000A°，在大面积上总是维持基本均匀的等离子区是十分必要的。可是，在该卷轴对卷轴等离子CVD装置中，有许多相关的成膜参数难以统一，而只能由熟练的技术人员来做。除此之外，对于卷筒到卷筒等离子CVD装置来说还有其它未解决的问题，即成膜原材料气体的分解率和利用率还不够，并由此造成产品不可避免的昂贵。
日本未审查专利公开昭61（1986）-288074公开了一种卷筒到卷筒成膜装置，它包括含有柔软基片带的空心形隔开部分的反应室，其中基片带可通过施放机构来输送并通过接收机构来收起，所述反应室具有由所述空心形隔开部分所限定的反应空间，并且所述反应室至少还要提供一与所述反应室隔开的活化室。由该装置形成的薄膜是采用引入在所述活化室中形成的活性物来完成的，如果必要，可将其它成膜原材料气体通入所述反应空间，在其中它们可以由于热能作用而进行化学反应，在位于所述反应室的所述空心形隔开部分的内表面上形成淀积薄膜。由此看来，该卷筒到卷筒成膜装置优点在于，该装置可能比较紧凑，并且由于采用了活性物使得与公知的等离子CVD装置相比改善了所形成薄膜的淀积速率。
由该卷筒到卷筒成膜装置形成的薄膜是利用了热能辅助的成膜化学反应，因此，当需要提高所形成薄膜的淀积速率时，不仅有必要提高引入反应空间的活性物的流量，而且有必要增加所提供的热能量，可是，由于不仅对在活化室中产生大量活性物以及将足够活性物不泄漏地以高流量引入反应空间的各种方式有所限制，而且还对于给反应空间均匀提供大量热能有所限制，因此这样做是极为困难的。
在最近几年来，采用微波辉光放电分解的等离子CVD法，即微波等离子CVD法（下面将称为“MW-PCVD法”），已在工业范围得到了重视，因为MW-PCVD法具有由RF辉光放电分解法不能获得的各种优点，亦即可以提高能量密度、能有效地产生等离子区以及维持等离子区处于所需状态。
例如，美国专利4504518和4517223的说明书描述了在低压条件下在微波辉光放电等离子区内的小面积基片上制成淀积薄膜的方法。这两篇专利说明书描述了，两种方法的任何一种均可以在相当高的淀积速率下获得高质量的淀积薄膜，而且，不仅消除了可能对所制成薄膜的性能产生有害作用的活性物的聚合，而且消除了粉末，如聚硅烷，在等离子区内形成。可是这两篇专利说明书均未提及关于在大面积上均匀淀积薄膜的任何情况。
美国专利4729341的说明书公开了一种低压微波等离子CVD方法以及适用于该方法的装置，其中在高功率工艺中采用了一对辐射波导施加器而在大面积圆柱形基片上淀积光导半导体薄膜。可是，大面积薄膜淀积的要素受到用于电子照相的光接受器的圆柱基片的限制，并且这几所述的方法不能直接改用于大面积的平面基片。进一步来说，成 膜工艺是在间歇系统中实施的，并且由一次生产获得的薄膜产品的数量也是有限的。该说明书没有教导任何关于在大面积平面基片上连续淀积薄膜的方法。
现在，由于微波的波长较短，则易于在微波等离子区出现微波能量的不均匀，因此由MW-PCVD方法淀积大面积薄膜仍留有各种问题有待解决。例如在这方面，为了提供均匀的微波能量曾试图采用慢速微波结构，然而，在慢速微波结构中还有其固有的问题，即耦合输入等离子区的微波随与微波施加器横向距离的变化而迅速的下降。为了解决这个问题，已经提出了建议，亦即改变待加工基片到慢速微波结构的间距，从而使基片表面的能量密度沿基片的移动方向得到均匀。
例如，美国专利3814983的说明书或美国专利4521717的说明书中均可看到这样的建议。特别是，前一个专利说明书公开了有必要相对于基片以某个角度倾斜慢速波结构，可是，慢速波结构的倾斜而导致了耦合输入等离子区的微波能量的不足。
后一个专利说明书公开了以逆平行布置但与基片平行的两慢速波结构的应用，特别是，后一个专利说明书还公开了：需要设置相互成一定角度的两慢速波施加器，垂直于施加器中间的平面以与待加工基片表面平行伸展的直线相交，并且与基片的传送方向成一直角，为了避免两慢速波施加器之间的结构干扰，需要按基片传送方向的横向以等于波导纵横之间间距一半的距离将两慢速波施加器相互移位。
为了提供等离子区的均匀度，特别要以能量均匀度作为基础，已提出了若干建议，例如，在J.Vac.Sci.Tech.B-4（1986年1～2月）第126～130页和第295～298页。这些报道描述了称为微波等离子盘式源（MPDS）的微波反应器，并且其中等离子区是圆盘或平盘的形式，并具有一与微波频率有关的直径，特别是，报道还描述了：等离子盘式源能够随微波的频率而改变，至于设计在2.45GHz通常微波频率下操作的微波等离子盘式源，等离子区限定的直径最大约为10cm，并且等离子区体积最大约为118cm3，这显然与大表面面积差得很远，至于设计用来在915MHz的低频下操作的系统，低频源将提供大约40cm的等离子区直径，以及2000cm3的等离子区体积，微波等离子盘式源仍按低频下，例如在40MHz下操作，可按比例增加到超过1m的放电直径，然而为了建立能够如此运行的装置所需要的花费是极为昂贵的。
为了有效地提供采用微波的高密度等离子区，已建议了各种方式，以日本未审查专利公开昭55（1980）-141729和昭57（1982）-133636作为基础，可通过围绕空腔谐振器设置电磁铁从而建立电子回旋加速器谐振条件（即ECR条件），并且在学术等会议上，已经报道了通过利用高密度等离子区而制成各种半导体薄膜的方法以及能够实施该方法并已商业化的一些微波ECR等离子CVD装置。
然而，在发明所属技术领域通常可以认识到，技术上很难在上面积基片上形成均匀的淀积薄膜，这是由于微波的波长导致的等离子区的不均匀，也由于采用磁铁来控制等离子区致使磁场分布不均匀，在这种情况下，曾试图按比例增大微波ECR等离子CVD装置，以便在大面积上淀积薄膜，在着手之前还有许多问题有待解决，所采用的电磁铁也有必要按比例增大，还有必要提供防止装置过热的设备，还有必要提供专用的直流大功率可调电源，等等。
进一步来说，由公知微波ECR等离子CVD方法获得的淀积薄膜在薄膜特性方面通常不及由公知RF等离子CVD方法获得的淀积薄膜。另外，就由微波ECR等离子CVD方法而在基片上形成淀积薄膜来说，对于在已建议ECR条件的空间形成薄膜和未建立ECR条件的空间换句话说是在发散磁场空间与形成薄膜之间，就薄膜淀积速率和薄膜特性有着明显差别，鉴于此，微波ECR等离子CVD方法不适合制备所需的质量优良并提供性能一致的半导体器件。
上述美国专利4517223和4729341描述了为提供高密度等离子区有必要维持很低的压强，即，它们描述了为达到高薄膜淀积速率和/或高气体利用率，采用低压是必要的。
然而，为了维持高薄膜淀积速率、高气体利用率、高电力密度和低压间的关系，任何前述的慢速波结构和电子回旋加速器谐振方法都是不够的。
根据上述观点，日益需要消除公知微波等离子CVD方法的前述问题，并提供避免这些问题的改 进了的微波等离子CVD工艺。
还有其它的需求，就是提供质量优良性能一致的大面积或很长的半导体薄膜，它不仅可以用于太阳能电池，而且还可以用于半导体器件，如TFT、用于接触图象传感器的光电转换元件、开关元件、图象输入线路传感器等，且成本较低。
本发明的主要目的是消除前述公知微波等离子CVD方法和装置的问题，并且提供一种改进的微波等离子CVD方法和装置，使之能够在大面积基片上以高淀积速率均匀地连续淀积半导体薄膜，并且满足前述的需求。
本发明的另一目的是提供一种改进的微波等离子CVD方法和装置，使得能够在大面积基片带上连续淀积高质量半导体薄膜。
本发明的再一目的是提供一种改进的微波等离子CVD方法和装置，使得能够大量生产具有高气体利用率和低的成本的薄膜半导体器件。
本发明的进一步目的是提供一种改进的微波等离子CVD方法和装置，使得能够在大面积和体积上提供均匀的微波等离子区，并且能够连续形成具有均匀厚度的高质量大面积半导体薄膜，它可稳定地显示所需特性并可用于各种半导体器件。
本发明的又一目的是提供一种改进的微波等离子CVD方法和装置，使得能够高效地在相当大宽度的长基片上连续并稳定地形成光电元件，它具有高产率的高光电转换效率。
本发明的再一个目的是提供一种改进的方法和装置，使得能够稳定并重复地维持在面积和容积上，以均匀的状态形成微波等离子区的电位。
本发明的进一步目的是提供一种改进的方法和装置，使得能够适当控制微波等离子区的电势处于所需状态，从而连续形成高质量的半导体薄膜，它均匀地显示出所需特性。
本发明达到了上述目的，并且包括改进的微波等离子CVD方法（“微波等离子CVD方法”将在后面称作“MW-PCVD方法”），和适合于实施所述MW-PCVD方法的改进的装置。
按照本发明的MW-PCVD方法包括：连续移动基片带以纵向由放带机构输送到收带机构;通过弯曲所述的移动基片带在通向所述收带机构的过程中形成圆周壁从而建立了圆筒形成膜空间;将成膜原材料气体通过气体输送装置而导入所述成膜空间;同时，通过微波施加装置将微波能量辐射或传播到所述成膜空间，其中微波施加装置能够以垂直于微波传播方向具有方向性地辐射或传播微波能量，以便在所述成膜空间产生微波等离子区，由此在暴露于所述微波等离子区的所述连续移动圆周壁的内壁表面上形成淀积薄膜。
按照本发明的MW-PCVD装置适合于实施上面的MW-PCVD方法，它包括：基本封闭的圆筒形成膜室，该室具有通过弯曲和突出基片带形成弯曲的圆周壁，其中基片带是通过放带机构传送，并且纵向移动到收带机构上，在移到收带机构的过程中通过一对装置来弯曲所述基片带;微波施加装置，它能够以垂直于微波传播方向具有方向性地将微波能量辐射到所述成膜室中;用于将所说微波能量传送到所说成膜室中的隔离装置，其中微波能量以垂直于微波传播方向并具有一定方向性地进行辐射，隔离装置还可用来将所说微波施加装置与在所述成膜室中所产生的微波等离子区隔开;用于抽空所述成膜室内部的装置;用于提供成膜原材料气体进入所述成膜室的装置;以及用于控制构成所述圆周壁的所述基片带的温度的装置，该圆周壁的内表面内将要形成薄膜。
在本发明中，形成薄膜的基片包括大面积长基片带，长基片带通过放带机构传送，连续纵向移动到收带机构上，并由收带机构来收取，所述基片带构成了成膜空间的圆周壁。在成膜空间中，提供成膜原材料气体并且在所述圆周壁的宽度方向上施加微波能量，其中环形壁是由所述移动基片带构成的，所述微波能量是借助于前述微波施加装置，该装置能够以垂直于微波传播方向并具有一定方向性地辐射或传播微波能量，由此产生微波等离子区，并且所产生的微波等离子区限制在成膜空间内。这样，就可以在大面积长基片上均匀连续地形成所需高质量半导体薄膜。
进一步来说，在本发明中，微波等离子区是以所需状态稳定重复地产生，并且所产生的微波等离子区以稳定状态限制在成膜空间内，因此，气体利用率可明显提高。
按照本发明，可通过改变由移动基片带构成膜空间环形壁的弯曲部分的形状、或改变具有所述弯曲部分的长度或基片带的移动速度，就能在大面积上均匀连续地形成所需厚度的高质量半导体薄膜。
按照本发明，可以使在大面积长基片带上连续形成具有均匀厚度的所需高质量薄膜成为可能，并稳定地显示出所需特性，从而能在降低成本的情况下大量生产大面积太阳能电池。
按照本发明，由于不停地放电可连续地形成高质量半导体薄膜，从而能大量生产界面特性优良的多层半导体器件。
按照本发明，当消除了微波等离子区中形成的粉末和聚合物时，就能够在低压下获得薄膜的形成，由此对于所获得的半导体薄膜来说，在缺陷方面可以获得明显降低，在薄膜特性以及所述薄膜特性的稳定性方面可以获得极大的改善。并且，操作速率和产量得以提高，由此可以大量生产具有高光电转换效率的便宜的太阳能电池。
由本发明所制成的太阳能电池稳定地显示所需高光电转换效率，甚至可以重复使用很长时期也不会变坏。
图1是一简图，它示出了按照本发明的MW-PCVD装置的第一典型实施例的构成。
图2是一简图，它示出了按照本发明的MW-PCVD装置的第二典型实施例的构成，它是图1所示装置的部分改进，其中附设了一偏压施加装置。
图3是按照本发明典型微波施加装置的构成简图。
图4（a）至4（d）按照本发明的微波施加装置的各组成部分的简单解释图。
图5是示于图1的MW-PCVD装置的截面示意图。
图6是示于图2的MW-PCVD装置的截面示意图。
图7（a）和7（b）分别是本发明中用以传送基片带的机构示意图。
图8（a）和8（b）分别是本发明中用以传送基片带的另一机构的示意图。
图9（a）和9（b）是本发明中用以表示气体阀门内压力梯度的各曲线图。
图10、图11、图12、图13、图14和图15是按照本发明的MW-PCVD装置整个构造的各示意图。
图16是由本发明制造的肖特基二极管的截面示意图。
图17（a）到17（d）分别示出了由本发明制造的pin结光电器件的结构截面图。
图18（a）至18（j）示出了本发明中在基片带处理室中的操作示意图。
图19（a）至19（d）分别示出了本发明中偏压施加装置的典型结构示意图。
图20是在本发明实验中获得的在施加偏压时的电流-电压特性曲线图，这将在后面加以描述。
图21是在本发明实验中获得的等离子电势改变率的示意图，这将在后面加以描述。
为了克服现有技术中关于形成淀积薄膜的MW-PCVD方法和MW-PCVD装置存在的上述各种问题，也为了达到本发明的目的，本发明人已进行了认真研究，因此，已经获得了关于在大面积长基片提供宽度方向上均匀微波等离子区用以形成薄膜方面的知识。
在实验研究中，本发明人已制成了具有由带材组成的圆周壁的成膜室，其中带状构件在放带机构和收带机构之间纵向移动，也就是说，提供了一种卷在放带机构上的SUS430BA（不锈钢）带材，带材从放带机构上放出，纵向移动到收带机构并由收带机构收起。
在由放带机构移动到收带机构的路途上，为了形成圆筒形室，弯曲带材成突出的圆筒形部分，其中圆筒形室是通过所述圆筒形部分的弯曲带材来限定的，而其中圆筒形部分由于采用了第一支撑传送滚轮而作为圆周壁，第一支撑传送滚轮还可用来使放带机构侧的带材弯曲，一对旋转的环，其中每个环能够用于支撑弯曲带材的一侧端并传送所述带材，并且还有用来使带材在收带机构侧弯曲的第二支撑传送滚轮。然后，提供一微波施加装置，它能够以垂直于微波传播的方向具有方向性地辐射或传播微波能量，该装置可通过微波传送部分来封闭，以致使所述微波施加装置不与所述微波传送部分的内壁表面接触，如此构成的微波施加装置被插入圆筒形室的圆筒形空间中，然后，将成膜原材料通入圆筒形室的圆筒形空间，圆筒形空间的内部通过前述两滚轮之间的空隙抽成真空，并保持预定的真空度。
使连接到微波施加装置上的微波电源起动，并通过放入圆筒形空间的微波施加装置供给微波能量。因此，可以看到在构成圆筒形室的环形壁的带 材宽度方向上提供了均匀微波等离子区。
因而进一步的研究，本发明人已获得了进一步的发现。
在上述情况下，可通过偏压施加装置将预定偏压施加到圆筒形空间中，因此可以看到，象上述情况一样可提供均匀微波等离子区，并且微波等离子区的电势也将适当地得以控制。
由基于这些发现的进一步研究的结果，本发明人完成了本发明。
如前所述，本发明包括用于在大面积长基片上连续形成半导体淀积薄膜的一种改进的MW-PCVD方法，以及实施该MW-PCVD方法的一种改进的MW-PCVD装置。
按照本发明的MW-PCVD方法的第一实施例包括：由放带机构沿纵向输送到收带机构上的连续移动基片带;通过弯曲所述移动基片带在移动到所述收带机构的过程中形成它的圆周壁从而建立一圆筒形成膜空间;通过气体供给装置将成膜原材料气体通入所述成膜空间;同时，通过微波施加装置将微波能量辐射或传播到所述成膜空间内，其中微波施加装置能够以垂直于微波传播的方向具有方向地辐射或传播微波能量以致在所述成膜空间产生微波等离子区，因此在暴露于所述微波等离子区的所述连续移动圆周壁的内壁表面上形成一淀积薄膜。
在本发明的MW-PCVD方法中，在弯曲并凸起移动基片带以形成圆筒形部分时，可采用第一支撑弯曲装置和第二支撑弯曲装置，即，移动基片带在放带机构侧以向上的方向支撑地移动时，可通过所述第一弯曲装置来弯曲，并且再在收带机构侧支撑地移动到收带机构时，通过所述第二弯曲装置来弯曲，由此建立了凸起的圆筒形部分，就是成膜室的圆周壁，此时在由第一弯曲装置所构成第一弯曲部分和由第二弯曲装置所构成第二弯曲部分之间在纵向上留出了具有预定宽度的间隙。为了建立和保持圆筒形部分的所需形状，圆筒形部分的两侧端被支撑在各旋转环上，由此总能提供具有圆筒形成膜空间的所需圆筒形室。
将微波能量施加于成膜空间以形成薄膜可以通过以这样的方式，采用前述微波施加装置来完成，其中采用的方式即微波能量从所述微波施加装置通过前述间隙辐射或传播进成膜空间，或者微波能量由所述微波施加装置辐射或传播进成膜空间，其中微波施加装置通过圆筒形室（成膜室）两个侧面中的一个而插入所述成膜空间。在这两种中任一情况下，通过微波施加装置将微波能量辐射或传播进成膜空间，均可通过微波传送元件来进行，而微波传送元件可以密封地安装在微波施加装置和成膜空间之间，以便使它们相互隔开，其中微波施加装置是以平行于由成膜室基片带构成的圆周壁的宽度方向并紧靠所述环形壁内表面设置。而微波施加装置不与微波传送元件接触是必要的。
当采用这样方式将微波能量施加到成膜空间时，有必要设计这样的系统，使微波能在成膜空间的基片带宽度范围内能均匀地辐射或传播。
在任何情况下，圆筒形室（成膜室）都应如此构成，使由微波施加装置施加到成膜空间的微波能量不会从中泄漏出去。
成膜空间的抽空是由排气装置通过前述间隙来完成的。
由于在本发明的MW-PCVD方法中采用了在其上可形成薄膜的基片带，因此可以选用任何经过对它们的表面进行导电处理后的导电基片带或其它基片带。
本发明MW-PCVD方法的第二实施例在上面的第一实施例以外进一步包括控制微波等离子区的电势的步骤，其中微波等离子区是通过偏压施加装置将DC、AC或脉冲电流（以后称“PC”）的偏压施加到成膜空间而在所需形成薄膜的成膜空间中产生的。将偏压施加装置提供给圆筒形室（成膜室），使得至少其一部分同在成膜空间产生的微波等离子区接触。
至少偏压施压装置的所述部分必须能导电。
偏压施加装置可以是单根偏压母线或多根偏压母线。
所构成的偏压施加装置还可用作成膜原材料气体的导入装置。
进一步来说，在本发明的MW-PCVD方法中，在成膜空间所产生微波等离子区的电势可以通过构成圆筒形室的圆周壁的基片带上所施加的偏压来控制，在这种情况下，气体导入装置包括，如在成膜空间所安装的气体输送管，当其接地时，至少其一部分同成膜室中所产生的微波等离子区相接触。
如上所述，本发明还提供了一种适合于实施上 述MW-PCVD方法的MW-PCVD装置。
本发明的MW-PCVD装置的第一实施例包括：至少一基本封闭的圆筒形成膜室，它具有由弯曲和凸起的基片带弯曲所形成的圆周壁，其中基片带是通过用于支撑所述弯曲基片带的一对滚轮在以纵向由放带机构到收带机构的移动过程中进行弯曲和凸起的，所述滚轮对沿纵向互相平行地设置，并且在它们之间留有预定间隙;微波施加装置，它能够以垂直于微波传播的方向具有方向性地将微波能辐射到所述成膜中;隔离装置，它可用来传送由所述微波施加装置辐射进所述成膜室的所述微波能，并且还可以用来将所述微波施加装置与在所述成膜室所产生的微波等离子区隔开;用来抽空所述成膜室内部的装置;用来将成膜原材料气体供入所述成膜室的装置;和用来控制所述基片带温度的装置，其中基片带构成所述圆周壁，在其壁的内表面上可形成薄膜。
MW-PCVD装置的第二实施例即在第一装置实施例基础上进一步包括用于将偏压施加到成膜室内的装置。
在本发明的MW-PCVD装置中，用来支撑弯曲基片带的所述辊轮对包括第一支撑弯曲滚轮和第二支撑弯曲滚轮。基片带可通过放带机构来输送，并纵向移动到收带机构，在此期间，所述基片带在放带机构侧支撑移动时通过第一滚轮被支撑地弯曲和凸起，并在支撑移动到收带机构时通过第二辊轮再弯曲，由此建立一凸起的圆筒形部分，它是成膜室的圆周壁，在由第一滚轮所形成的第一弯曲部分和第二辊轮所形成的第二弯曲部分之间在纵向上留有预定宽度的间隙。由于弯曲并凸起的圆筒形部分具有两个开口侧面，其每一侧面可设置一旋转环，从而使圆筒形部分的各个侧端支撑在各旋转环上以建立和保持所需的圆筒形部分的形状，这就是具有成膜空间的圆筒形成膜室。
在前述的MW-PCVD装置中的隔离装置有必要设置成使它位于平行并靠近前述两滚输间所留的空隙。在这种情况下，所述隔离装置可设置在成膜室的外部，另外，隔离装置可通过成膜室两侧面之一插入其中，这样它就平行于构成成膜室环形壁基片带的宽度方向。
隔离装置可以是圆柱形或半圆柱形。
微波施加装置可以这样来封装在该隔离装置内，即封闭在其中但与圆周壁分开。
隔离装置还需要包括一施加器冷却装置，冷却装置可以是适用于流入隔离装置部的气流。在最佳实施例中，冷却装置可包括一在隔离装置内部所形成的同心壳体，并与所述隔装置具有相似形状，从而限定了在所述隔离装置和所述同心壳体之间的管道，进入所述管道，有适于流动的冷却液体，如水、油或氟利昂。
在本发明MW-PCVD装置中的微波施加装置最好采用伸长的波导形式，其中波导是从微波电源伸出。波导至少有一基本矩形的开口，开口通过其一面形成的，从而允许微波能以垂直于微波传播方向具有方向性地辐射到成膜空间内，并且在所述波导伸长方向上基本均匀。
在波导设有多个基本矩形的开口情况下，有必要使那些开口按一预定距离间隔配置。
在波导设有单一矩形开口情况下，要求所述开口采用长度与宽度比相当大的矩形形式，要求其尺寸大于所辐射微波的一个波长，并且在纵向上基本与波导的整个宽度和长度相等。进一步来说，有必要设计这部分结构，便允许微波能在波导伸长方向上由所述矩形开口，以便大于微波一个波长的长度均匀地辐射出去。
在最佳实施例中，矩形开口设有一适当的闸门装置，以确保沿微波施加装置整个长度由矩形开口以基本均匀的密度保证微波能的辐射。
在本发明的MW-PCVD装置中，微波施加装置可以是慢波微波结构以代替前述伸长的波导，在这种情况下，微波施加装置包括一细长的慢波电路波导，并采用阶梯状结构，它允许消耗微波能在波导伸长方向上以基本均匀的状态传播到成膜空间内。所述阶梯状结构的长度有必要与构成成膜室圆周壁的基片带宽度基本相等。
采用这种序列的结构是必要的，由此允许消耗微波能，其中微波能以阶梯状结构的伸长方向上大于微波的一个波长均匀地传播。由前述细长慢波电路波导构成的施加器装置可采用在前述伸长波导情况相同的方式封闭在前述隔离装置中。
可给圆筒形成膜室提供抽气装置，以便其成膜空间能通过前述卷轴之间所留空隙而抽空。
在本发明第二装置实施例中，可给圆筒形成膜室提供偏压施加装置，使至少其一部分与成膜空间 内所产生的微波等离子区相接触。要求与微波等离子区相接触的偏压施加装置的所述部分已施加了导电处理。偏压施加装置可以提供DC、AC或PC的偏压。偏压施加装置可以这样设计，以致它还可用作将成膜原材料气体导入成膜空间的装置。
偏压施加装置可以是单根偏压母线或多根偏压母线。
另外，可以在成膜室中并在其接地情况下安装由一个或多个气体供给管组成的气体导入装置，其中偏压可施加在构成成膜室圆筒壁的基片带上。
下面将就由本发明人完成的各种实验为达到本发明的前述目的所进行的说明。
下面所做各种实验，其目的在于找出为形成所需大面积半导体薄膜在大面积上提供均匀微波等离子区所需的条件。
实验1至9
在这些实验中，使用图1所示的将在以后的装置实施例1中描述的MW-PCVD装置，在此，成膜空间经一设在支撑传送滚轮102和103之间的抽气管（未示出）通过开动连接所述抽气管的真空泵（未示出）抽空，实验中主要是观察各种情况下微波等离子体的稳定性。在所有情况下，使用如表1所示的微波施加装置。在所有情况下，进行放电的条件，见表2所示。表2中，间距L1表示最初支撑传送滚轮102和圆柱形绝缘装置109的外表面之间所提供的空间的宽度，间距L2表示在最终支撑传送滚103和所述圆柱形绝缘装置109的外表面之间所提供的空间的宽度，以及间距L3表示所述滚轮102和103对（见图7（a））所提供的空间的宽度。（表1、2见文后）
所得结果见表3。（表3见文后）
在基片带不移动的情况下和基片带以1.2m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。没有发现在两种情况之间有关放电稳定性的可区别的差异。
实验10至18
在这些实验中，主要观察有关各种情况下微波等离子区的稳定性，使用将在以后的装置实施例5中详述的MW-PCVD装置，其中基片带和微波施加装置如图7所示布置。在所有情况下都如表1所示那样使用微波施加装置。所有情况下进行放电的条件见表4。表4中，间距L4表示支撑传送滚轮对102和103（见图7（b））之间所提供的间距宽度。（表4见文后）
所得的结果见表5。（表5见文后）
基片带不移动的情况下和基片带以传送速度1.2m/min移动的情况下进行放电试验。在两种情况之间，未发现有关放电稳定性的可区别的差异。
实验19和28
在这些实验中，主要观察有关各种情况下微波等离子区的稳定性，所使用的MW-PCVD装置以后将在装置实施例3中详述，其中成膜空间经一设在支撑传送滚轮对102和103之间抽气管（未示出）通过开动连接到所述抽气管的真空泵（未示出）来抽空。在所有情况中，如表6所示的使用微波施加装置，所有情况下进行放电条件见表2。（表6见文后）
所得结果见表7（表7见文后）
基片带不移动的情况下和基片带以1.2m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。在两种情况间未发现有关放电稳定性的可区别的差异。
实验29和38
在这些实验中，主要观察各种情况下的微波等离子区的稳定性，所使用的MW-PCVD将在以后的装置实施例7中详述，在所有情况下，如表6所示的使用微波施加装置。各种放电条件如表4所示。
得到表8所示的结果。（表8见文后）
基片带不移动的情况下和基片带以1.2m/min的传送速度移动的情况下进行放电实验。在两种情况之间未发现有关放电稳定性的可区别的差异。
实验39
在这个实验中，使用具有图11所示结构的MW-PCVD装置，将在以后描述的装置实施例30中阐述，它具有如图19（a）中的绝缘容器600中所示结构的偏压施加装置，对有关所产生的微波等离子区的可控性和对微波等离子区的电势所造成的影响（等离子区的电势，以后将称之为等离子电势）以及当改变施加到也能作为供气管（见图19（a））的镍制偏压施加管1903上的DC偏压时对在SUS430BA基片带上所形成薄膜的薄膜质量的影响进行研究。
DC偏压以10V为间隔，从-300V到+300V的范围内加以改变。在所有情况下，于表2所示的 条件下进行10分钟放电，其中位于成膜空间的基片带的表面温度控制在250℃，且基片带以60cm/min的传送速度移动。微波施加装置采用表6所示的施加装置No.11。
首先，用常规方法观察偏压施加装置和基片带之间的电流-电压特性。
结果，得到图20所示图线所表达的结果。在图20中，X轴表示所施加的偏压值，而Y轴表示所产生的偏流值。
然后，按照采用由一直径0.3mm长3mm的钨丝构成的单头探针的探测方法，测量了加偏压时的等离子电势Vb，从而得到等离子电势Vb与不加偏压时所得的等离子电势Vo的Vb改变率（＝Vb/Vo）。所得的结果集中表示为图21所描绘的图线。所述单头探针位于成膜空间的中部附近，离开由移动基片带形成的圆周壁的内面约5cm。
从本实验中得到的结果中发现下列事实。即（ⅰ）虽然取决于用于放电的原材料气体的种类和它的流量会引起一定的变化，但当施加小于-200V或大于200V的偏压时，在成膜空间会引起象火花这样的异常放电并且难以保持放电的稳定状态;（ⅱ）然而，当使充电条件恒定时，电流-电压特性则表现出随偏压增加而线性增加的关系，以及等离子电势也表现出线性增长的关系;及（ⅲ）通过适当地改变所施加的偏压值，就能稳定重复地控制等离子电势于所需状态。
几个5mm×5mm尺寸的样品从已形成淀积薄膜的基片带上切下，用超高分辨率、低加速电压的FE-SEM（商品名称：S-900型FE-SEM，日立公司）来观察它们的表面形态。其结果，发现下列事实。即，关于用施加从-300V到+10V范围的偏压所形成的薄膜，出现几百到几千埃的明显粗糙的表面;对用施加+10V到200V范围的偏压所生成的薄膜，则随着所加偏压值的增加而有使其表面光洁度改善的趋势，对加超过+200V偏压所形成的薄膜，则薄膜表面开始变粗且随偏压的增加而加重粗糙程度;以及对加超过+220V偏压所形成的薄膜，则这些薄膜伴有微孔，并且在形成时常出现异常放电。
另外，还发现下列事实，即，当所加微波能的功率保持在一预定值时，象SiH4这样有较大电离截面的原料气体，会随流量增加，电流-电压特性的斜率就变得更大，但对如H2这样的有小离化截面的原料气体，则随流量的增加而电流-电压特性的所述斜率要变小。
比较试验1
在这个试验中，除用作供气管的铝制的新提供的偏压施加装置替换上述的镍制偏压施加装置1903外，重复试验39的过程。
用实验39中相同的方法观察电流-电压特性。然而，当偏压从OV向+70V增加时，开始阶段铝偏压施加装置开始变形而最终熔坏。同样，当分别采用铜制的偏压施加装置和黄铜制的偏压施加装置时，两种情况下也都发生上面的问题。
进一步，分别提供一组由不同高熔点金属创造的偏压施加装置，如不锈钢、钛、钒、铌、钽、钼、钨和在其表面加上厚800μm的镍的高铝陶瓷。使用它们的每一种，重复试验39的过程，其结果，发现使用不锈钢制的偏压施加装置的情况下，所述施加装置超过+130V偏压下，开始变形并最终被熔毁。
至于其他的偏压施加装置的情况，类似于试验39所得的那些结果，都没有上述那样的问题。
比较试验2
除了用0.8mm厚的聚苯二甲酸乙二醇酯（PET）片做基片带来代替SUS430BA薄片外，重复试验39的过程，来观察电流-电压特性。结果，发现不论正端还是负端加偏压下流过电流的值都类似于试验39中所得值，但异常放电开始的电压靠近-110V或110V。用眼睛观察它们状态的结果，发现以下事实。即，火花发生在偏压施加装置和基片带支撑传送滚轮之间，这是因称之为充电现象引起的，不但因基片带而且因超量电流流入所说的导电滚轮中造成。
另外，形成在前述绝缘基片带上的许多薄膜样品的表面形态，用试验39中相同的方法来观察。结果，发现任何样品都有明显的几百到几千埃（A°）的粗糙度而不取决于施加于薄膜生成时的偏压。
比较试验3
除了安置于成膜室中（见图8（a））的偏压施加装置1903的位置分别移到以O-H′、O-H、O-A、及O-A′方向，距位置“O”为30mm、60mm和90mm的位置外，重复试验39的过程。
在各种情况下，观察电流-电压特性。
对O-A′方向，按同上的方式观察120mm和150mm处的情况。
结果，在O-H′、OH、O-A、和O-A′方向上，于20mm和60mm处，所有情况下都得到试验39所得的类似结果。至于所述方向的90mm处的情况，虽然异常放电起始电压有些不同，但都类似试验39所得的结果。另一方面，在O-A′方向的120mm和150mm处两种情况，由于成膜原料气体未能充分地送到成膜区，因而不能稳定地产生等离子体。施加的偏压不能提供偏流，也就不能控制等离子电势。
试验40
本试验中，采用试验39中所用相同的MW-PCVD装置，做有关所产生的微波等离子区可控性和提供等离子电势以及施加具有表9所示波形和频率的偏压加于偏压施加装置1903，对形成薄膜质量所造成的影响的研究。以便实现微波等离子区放电能在成膜空间的基片带上采用与实验39相同的条件形成淀积薄膜。
如要施加偏压时，通过将各种输出波形予以放大而获得，该输出波形由HP8116A功能发生器提供（Hewleff    Packard公司产），经一精密功率放大器（NF电路设计集团有限公司产）或由整流电路装置输出而获得偏压，再经同轴电缆加到偏压施加装置1903。
就放电状态来说，就要评估等离子电势的变化率和可控性。结果，得到表9所示的评估结果。
从结果看，发现在相当宽范围内所加的偏压随频率具有明显的作用。
进一步讲，由于改变电压最大幅值（Vp-p）的结果，发现一种类似于实验39中DC电压改变时出现的趋向。而象火花这样的异常放电经常发生，主要是因为最大电压幅值（Vp-p）增加引起。
从这些实验的结果发现以下事实。即，除DC偏压外，各种偏压都能用来控制微波在成膜空间中所产生的等离子电势;并且所说的等离子电势都易于稳定重复，只要适当地改变其通过施加到偏压施加装置的电压，就能加以控制。
实验41
除了以图19（b）所示的由单独提供在成膜室1901内的偏压施加母线1904构成的偏压施加装置替换实验39中使用的偏压施加装置以外，重复试验39的过程，来探讨电流-电压特性。
结果，得到类似试验39所得的那些结果。
并且发现下列事实。即甚至偏压施加母线1904和供气管1905各自独立安装在成膜室内，通过适当改变加到所述偏压母线上的偏压也能容易，稳定和重复地控制产生在成膜室内的微波等离子电势。
实验42
除用图19（c）所示，能用做供气管安装于成膜室1901内的接地管1905所组成的结构替换试验39中所用的施加偏压装置外，重复试验39的方法来探讨电流-电压特性。
结果，得到类似试验39所得的那些结果。
再与试验39的情况比较，发现以下事实。即，象火花这样的异常放电起始时的电压是变化的，当异常放电发生在移动的基片带和支撑地传送基片带的两转环之间的连接部位时，提供在移动的基片带上形成有平滑表面的薄膜有用的偏压恰与实验39中的极性相反，为负极性，并且在-10V到-180V的范围内，在此范围内等离子区能保持在稳定状态，产生在成膜室内的微波等离子电势可以容易稳定重复地，通过利用安装在成膜室内也用作供气管的接地管，加以控制。
实验43
除了以图19（d）所示的由两个分开布置在具有单独在其中安装着供气管1905的成膜室1901内的偏压施加母线1904和1906构成的结构来替换实验39中所用的偏压施加装置外，重复实验39的方法来探讨电流-电压特性。
本实验中，一个DC偏压加到偏压母线1904上，并同时将所述偏压的1/4DC偏压加到偏压母线1906上，在薄膜形成中探索成膜空间里产生的微波等离子区的可控制性、等离子电势与对所生成薄膜的影响。
结果，得到类似于实验39所得到的结果。并发现以下事实。即，象火花这样的异常放电仅偶有发生;等离子区的稳定性得到了改善;微波等离子电势能得到容易、稳定和重复地控制。
实验44
本实验中，将对有关微波等离子区可控性，等 离子电势和当将具有实验40所用的各种波形和频率相同的偏压分别加到实验43中所用的偏压施加装置的偏压母线1904上时，对所形成薄膜的影响进行研究。所有情况下，是用与实验39相同的放电条件下进行放电的。
任何情况下，象火花这样的异常放电偶有发生，异常放电的起始电压变低，微波等离子区的稳定性得以改善，并得到类似于实验39所得到的那些结果。
结果，发现，借助于将使用的多根偏压母线分开安置在成膜室内，并单独给每根母线加偏压，就能容易，稳定和重复地控制薄膜形成期间的微波等离子电势。
实验45和46
除了采用实验40中相同的偏压外，重复实验41和42的过程。
结果，认识到实验41和42已了解到的那些类似的结果。
比较实验4到7
各实验2、7、21和25中，主要进行了在表2所示条件下，有关等离子区稳定性和均匀性的研究，其中成膜室内压力按表10所示改变。（表10见文后）
得到如表10所示的结果。
表10中，记号“◎”表示放电保持在满意状态下;记号“○”表示放电在稳定性和均匀性方面虽略有缺陷，但实际上容许的情况;“△”表示放电在稳定性和均匀性两者都有缺陷，并实际上不合格的情况;记号“×”表示出现异常放电的情况。
从表10所示的结果看出，就成膜室内压来说，在相当宽的范围内能提供均匀的微波等离子区。
此外，在基片带不移动和基片带以1.5m/min的传送速度移动的这些情况下进行放电试验。结果，两种情况之间没有明显的差异。
比较实验8到11
各试验2、7、21和25中，主要进行有关按表2所示条件下，而其中微波功率则如表11所示改变下，产生时等离子区的稳定性和均匀性的研究。（表11见文后）
得到了如表11所示的结果。
表11中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性方面略有缺陷，但实际上仍容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性方面皆有缺陷并实际上不合格的情况;和记号“×”表示引起异常放电的情况。
从表11中的结果发现，在微波功率相当宽的范围内能提供均匀的微波等离子区。
另外，在基片带不移动和以1.5m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。结果，两种情况之间没有明显的差异。
比较试验12到15
各试验2、7、21和25中，主要进行按表2条件下，而其中间距L1和L2以表12所示改变时，所产生等离子区的稳定性和均匀性的研究。（表12见文后）
得到结果如表12所示。
在表12中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性方面略有缺陷，但实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性两者都有缺陷而实际上不合格的情况;记号“×”表示出现异常放电的情况。
从表12所示的结果中发现以下事实。即，当间距L1和L2中至少一个大于所施加的微波一波长的1/4时，微波等离子区变得不规则而且成膜空间外的微波泄漏使变得相当大，可是，在两者间距都小于所加微波一波长的1/4时，就能稳定地提供所期待的均匀微波等离子区。
另外，在基片带不移动和以1.5m/min的传送速度移动的情况下，进行放电试验。结果，在两种情况之间没有可区分的差别。
比较实验16到19
各实验2、7、21和25中，主要进行有关如表2所示的，其中间距按表13所示改变的条件下时，产生等离子区的稳定性和均匀性的研究。
所得结果见表13（表13见文后）
在表13中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性方面略有缺陷，但实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性或/和均匀性上有缺陷，但实际上不合格的情况;记号“×”表示出现异常放电的情况。
从表13所示的结果中发现如下事实。即，（ⅰ）当间距L3小于所施加的微波一波长的1/2时，放电变成不稳定;（ⅱ）当间距L3大于上述值时，便能稳定地提供均匀的微波等离子区;（ⅲ）当间距L1和L2大于所加微波一波长的1/4和间距L3过大时，放电变成不稳定以及向成膜空间外的微波泄漏变得明显了。
另外，在基片带不移动的情况和基片带的1.5m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。结果，在两种情况之间未有可区别的差异。
比较试验20到23
各实验2、7、21和25中，主要进行有关在表2所示的条件下，而其中圆柱部分的尺寸如表14所示改变时，产生的等离子区稳定性和均匀性的研究。（表14见文后）
所得结果如表14所示。
在表14中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性上略有欠缺，但实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性都有欠缺并实际上不合格的情况;记号“×”表示引起异常放电的情况。
从表14的结果中发现，能在圆柱部分相当宽的尺寸范围内提供均匀的微波等离子区。
另外，放电试验在基片带不移动的情况下和基片带的1.5m/min传送速度移动的情况下进行。结果在两种情况之间未见明显的区别。
比较试验24到27
各试验11、18、30和37中，主要进行如表4所示的条件下，而其中成膜室的内压则如表15所示改变，产生的等离子区稳定性和均匀性的研究。（表15见文后）
得到如表15所示的结果。
在表15中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性上略有欠缺，但在实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性两者都有缺陷并实际上不合格的情况;和记号“×”表示引起异常放电的情况。
从表15所示的结果中发现，能在成膜室的内压相当宽的范围内提供均匀的微波等离子区。
另外，在基片带不移动和基片带的1.5m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。结果，在两种情况之间无可区别的差异。
比较实验28到31
各试验11、18、30和37中，主要进行有关按表4所示的条件下，而其中微波功率则如表16所示改变，产生的等离子区的稳定性和均匀性的研究。（表16见文后）
得到如表16所示的结果。
在表16中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性上略有缺陷但实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性两者都有缺陷且实际上不合格的情况;记号“×”表示引起异常放电的情况。
从表16所示的结果中发现，能在成膜室的内压的相当宽的范围里提供均匀的微波等离子区。
另外，在基片带不移动和以1.5m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。结果，在两种情况间没有可区别的差异。
比较试验32到35
各试验11、18、30和37中，主要进行有关按表4所示的条件下，而其中间距L4则如表17所示改变下产生等离子区时的稳定性和均匀性的研究。（表17见文后）
得到如表17所示的结果。
在表17中，记号“◎”表示放电保持在满意状态的情况，记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性上略有缺陷但在实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性两者都有缺陷并在实际上不合格的情况;以及记号“×”表示引起异常放电的情况。
从表17所示的结果中发现以下事实。即，当间距L4小于所施加的微波一波长的1/2时，能提供均匀稳定的微波等离子区。
另外，在基片带不移动的情况和在基片带以1.5m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。结果，两种情况间无可区别的差异。
比较试验36到39
各实验11、18、30和37中，主要进行有关按表4所示的条件下，而其中圆柱部分的尺寸又如表18所示改变，产生等离子区时稳定性和均匀性的研究。（表18见文后）
得到如表18所示的结果。
在表18中，记号“◎”表示放电保持在满意状 态的情况;记号“○”表示放电在稳定性或/和均匀性上略有缺陷，但实际上容许的情况;记号“△”表示放电在稳定性和均匀性两者都有缺陷且实际上不合格的情况;记号“×”表示引起异常放电的情况。
从表18所示的结果中发现以下事实。即，当圆柱部分的内径处于隔离装置直径的直到5个支撑物（hold）范围内时，能够稳定地提供均匀的微波等离子区。
另外，在基片带不移动的情况下和在基片带以1.5m/min的传送速度移动的情况下进行放电试验。结果，在两种情况间未有可区别的差异。
比较试验40到43
各试验1到40中，除了限制微波等离子区范围的冲孔板用在表面上，以火焰喷涂法加一层氧化铝膜的SUS316L薄板代替外，重复相同的过程，因此，主要从事于对产生微波等离子区的稳定性的研究。
结果，在所得的结果中未见可区别的差异。
以前面试验所得结果为基础，做为本发明人进一步研究的成果，认识到了以下几方面：
第一，按照本发明采用MW-PCVD的方法和MW-PCVD装置，在单一参数的基础之上建立起最佳的能稳定地保持微波等离子均匀性的条件是困难的，因为要保持微波等离子区的稳定和均匀往往处决于象微加施加装置的形状、使用的方法、薄膜形成时的成膜空间的气压、微波功率、约束微波等离子区的程度、放电空间的形状和体积等许多参数的复杂而有机的相互关系的情况。
本发明为在大面积长基片上连续地形成所要求的半导体淀积薄膜，本发明人发现了能达到保持微波等离子区的稳定性和均匀性的某些意向和条件。
即，对于薄膜形成时成膜室的内压来说，优选范围在1到500mTorr，最好在3到200mTorr范围。
对于微波功率来说，优选在300到5000W的范围内，最好是在300到3000W的范围内。
对凸起和弯曲的圆柱部分的内径来说（即成膜室），制造的要求是这样，优选内径相当于大约5个支撑物或以上更好，而隔离装置的外壁的整个长度上约4个支撑物，其中隔离装置含有微波施加装置曝露在微波等离子区域中。
如前面所描述的，当从微波等离子区泄漏出的微波量值变大时，所述区域内的微波等离子区也变成不稳定了。
因此，为避免所述问题发生，在滚轮对之间，即初端支撑弯曲（或传送的）滚轮和终端支撑弯（或传送）滚轮，在前面的滚和上述绝缘装置之间与后面的滚和上述绝缘装置之间形成各自的间隙。
由此看来，要将所有的所述间隔最好分别被制成小于1/2个或更小，小于1/4个所加微波的波长。
在本发明中，为了控制薄膜生成时的微波等离子电势于所希望的状态，在成膜室内需要提供一偏压施加装置，在该室内用以约束微波等离子区并将具有任选的波形和频率及具有最大幅值电压的DC、PC（脉冲电流）或AC偏压施加到所说偏压施加装置上。把偏压施加装置也用做为供气装置是可能的。当然，供气装置也可以单独地设置在成膜室内。
另外，在本发明中也可以通过施加在构成成膜室的圆周壁的基片带上一偏压来控制微波等离子电势，使之处于所要求的状态。
在施加DC偏压的最佳实施例中，电压最好是在从+10V到+200V的范围。在此情况下，在基片带上形成的薄膜，将使薄膜特性变得更优良。
下面将对本发明的MW-PCVD方法和MW-PCVD装置作更详细的描述。
在本发明中，借助于初端支撑弯曲装置和终端弯曲装置，而所述两个弯曲装置间留有预定的间距，通过弯曲和凸起移动的基片带，如上所述，在纵向上形成了圆柱形的成膜室的圆周壁。为了在成膜室内均匀地产生和限定微波等离子区，微波能以所述室的内壁面的宽度方向被辐射或传播到所述室中。
为了这个目的，一个能够以其内面宽度方向辐射或传播微波能到成膜室中的微波施加装置，通过成膜室的两端面之一插入成膜室，或沿长度方向将它安置在靠近并平行于前述两支撑弯曲装置的所述间隙间。
总之，借助于位于由移动的基片带构成的圆周壁限定的成膜空间中的所述微波装置，将微波能沿与传播微波方向相垂直的方向，有方向性地辐射或传播。导入成膜空间的微波能被所述的基片带反射或散射，从而留在成膜空间内，在此，微波能为供 气装置送入其中的成膜原料气体有效地加以吸收，提供了导致在成膜室的圆周壁内表面上形成淀积薄膜的均匀微波等离子体。在这种情况中，由移动基片带构成的成膜室的圆周壁的内表面要具有允许所需电流密度的电流流过的适当的导电率。因此，基片带最好是由导电材料制成的构件。在任何情况下，位于成膜空间的基片带表面必须是导电的。采用绝缘带作为基片带的情况下，位于成膜空间的所述绝缘带的表面要敷设一层导电涂层。
为了稳定和重复地在成膜空间形成微波等离子区，必须把微波能连续有效地辐射或传播到成膜空间中，而不会将微波能泄漏到所述空间外。
为此目的，例如如前所述，将上述的微波施加装置通过成膜室的两端面之一插入成膜室的情况中，所述成膜室留下的一端面，应有这样的结构，使微波能不会从此面泄漏。
与此有关，留下的端面要用导电件牢牢密封。另外，所述端面可用金属网件或有许多穿孔，最好分别小于一微波波长的1/2或尤其最好小于1/4的穿孔冲压金属件覆盖。
如前所述在支撑弯曲装置对之间的间隙中安置上述微波施加装置的情况中，成膜室的两端面采用与上述情况一样的方法加以密封或覆盖。
在前面微波施加装置被插入成膜空间的情况中，所述的施加装置要这样安装，使它位于与成膜室的圆周壁内表面有相等距离的位置上。
但是，在成膜室弯曲的圆周壁的形状为不对称的情况下，对微波施加装置的安装位置来说就没有任何特殊的限制。
如前所述，将微波施加装置靠近和平行于支撑弯曲滚轮对安置的情况中，由所述的微波施加装置以前面所述的特定的方向性辐射或传播微波能的那个方向，必须指向支撑弯曲装置对之间所提供的间隙（该间隙此后称为间距“L1”）。既然如此，还为了在成膜空间有效地辐射或传播微波能，要求在纵向上的间距L1的最小宽度最好分别大于所加微波一波长的1/4或更大，如大于1/2。
在任何情况下，应适当考虑微波施加装置和间距L1之间的距离，因为如果所述的距离过大，辐射或传播到成膜空间的微波能常常会减少且成膜空间内的微波能密闭有时会失效。
而且，具有前述特定方向性的辐射或传播的微波能的方向，间距L1及微波施加装置与间距L1之间的前述的距离与有效地向成膜空间施加微波能相互有着重要的关联。
因此，有必要仔细地构筑系统的这一部分。
通过弯曲和凸起移动着的基片带形成圆柱形部分，两端侧各自的形状最好都是圆的。但是，它也可取别的形状，象椭圆形，类似矩形等形状。在任何情况下，圆柱部分的两侧面各自的形状决定了所构成成膜室的整个外形，因此，一端侧面的形状和另一端的形状要能相互对称又有相当平缓的外形。
由移动基片带构成的圆柱部分的弯曲形状需要一直由初端和终端弯曲滚轮对保持不变，不出现折痕、松滞和滑边，使得所产生的微波等离子区的稳定性和均匀性能保持在所要求的恒定状况下。
为了确保成膜室的圆周壁的弯曲形状，可以使用一个或多个的象转环这样的支撑传送装置。对此稍加详述，借助于一个或多个在成膜室侧或/和成膜室外部提供的支撑传送装置，以支撑构成成膜室圆周壁的移动基片带是可能的。
在这种支撑传送装置被装到成膜空间侧部的情况中，必须使支撑装置部分与其上要淀积薄膜的移动的基片带的接触应尽可能地小。
做为基片带，要采用有足够柔度，能由初端和终端弯曲滚轮的每一个完满地弯曲的带材，从而提供一成为成膜室的圆周壁所需的凸起和弯曲的形状（圆柱形）并能稳定地保持所述圆柱形在所要求的状态下。
在薄膜生成中，由供气装置送到成膜室的成膜原料气体被排放装置排出，保持成膜空间处于所要的压力下。
对于成膜空间的气体从中排放的成膜室部分没有任何特别的限制。然而，任何情况下，成膜室的排气部分要做出适当的安排，不允许微波从此泄漏，但许可气体从此有效地排出。
提供给成膜室的排放装置个数不一定是一个，可为成膜室设置多个排放装置。在这种情况下，做出适当安排，以便薄膜形成原料气体能均匀地弥散或流入成膜空间中。在优选实施例中，连接真空泵的排气管安装在支撑弯曲装置对之间所设置的前述间距中。
在本发明的MW-PCVD方法中，可以用偏压施加装置将偏压加到成膜空间中，借此来控制产生 微波等离子区时的电势。这种情况下，需要放置偏压施加装置，以便至少一部分与成膜室中产生的微波等离子区相接触。
偏压施加装置可这样设计，使它也用作供气装置。在这种情况下，偏压施加装置要如此构成，包括气罐、流量控制器、供气管等的气体供给系统要与偏压施加系统绝缘，从而不会由于来自偏压施加系统的偏压对所述的气体供给系统造成危害。隔离两系统的位置要靠近成膜空间。
任何情况下，和微波等离子区相接触的偏压施加装置部分要进行导电性处理，从而允许经此施加偏压。至于用作导电处理的材料，则需要这种材料不会出现变形、损坏、熔毁等。在最佳实施例中，偏压施加装置部分敷以高熔点金属涂层于高熔点的金属或陶瓷上构成。
把也能用做供气装置的偏压施加装置安装在成膜空间的情况中，对于在其中安装的位置无任何特殊的限制，只要安装的装置至少能部分地与所生成的微波等离子区接触即可，因为微波等离子区起着近似均匀导体的作用。
然而，从防止异常放电发生的观点看，要求将偏压施加装置安排在位于距圆周壁内面最好10mm多，尤其最好大于20mm的成膜空间中。
如上所述，偏压施加装置可由单根偏压母线或许多偏压母线组成。
所有这些情况下，如同上述也能用做供气装置的偏压施加装置一样，同样应适当考虑制作偏压母线的材料和在成膜空间中安装的位置。至于独立安装在成膜空间内的供气装置，从防止异常放电发生和在成膜空间中形成均匀等离子电势的观点出发，要求所述的供气装置由介电材料制造。然而，所加偏压相当低的情况下，这时，对构成供气装置的材料就没有特殊限制。
单根偏压母线或唯一偏压施加装置也能用于作供气装置安装在成膜空间里的情况下，可使用DC、PC、AC或两种以上这类偏压源的组合。
同样，在使用许多偏压母线的情况下，可以对各偏压母线加同一偏压或不同偏压。这种情况下，可用DC、PC、AC或两种以上这类偏压源的组合。在一起使用多种偏压源的情况下，具有使等离子电势能控制的范围加宽的所希望的效果;进一步改善了微波等离子区的稳定性和重复性;以及最后所得的薄膜只带有极少的缺陷，改善了所获得薄膜的特性。
可使用的AC电压是那些具有正弦波形、矩形波形、斩波波形、脉冲波形以及这些波形的两种以上波形组合的AC电压。
可用的PC电压是那些具有所述AC电压经半波整流或全波整流形成的波形的复合波形等。
对于DC电压或最大幅值电压用作所加的偏压来说，应依据所提供的形成具有所希望特性的薄膜的情况，也依据在所述薄膜上带来缺陷的情况而定。所述电压可以从薄膜形成开始的起始阶段到薄膜形成结束的最后阶段保持在预定值不变。然而，为了控制生成薄膜的特性和防止所述薄膜产生缺陷，就需要连续或周期性地改变所加电压。当在成膜室内产生象火花这样的异常放电时，偏压立刻会变化。为了防止这种情况发生，必须电检测所述的变化，减小偏压或中止施加于其上的偏压，并将偏压返回到初始水平。这个过程可以由人工方式进行，然而，也希望在偏压施加装置的控制电路中提供一种自动控制电路。
在本发明中，如前所述，可以这样来设计偏压施加装置，使得构成成膜室圆周壁的基片带能用作所述装置。这种情况下，在成膜室内设一接地电极。接地电极也设计成用作供气装置。
至于本发明中所使用的基片带，如前所述，可任意采用分别由导电材料制造的带材或其他由在其表面施加导电膜的绝缘材料分别组成的带材。任何情况下，需要这样的基片带表现出能确保将基片带加热到所处温度时仍有足够的电流密度在成膜中保持着。优选例是金属带和半导体带。
为了方便分划开具有一层或多层在其上生成半导体层的基片带成为许多元件，可以在其表面上分别制作带有绝缘材料区域的基片带。
在所述绝缘区的面积比较大的情况下，在控制等离子电势时，薄膜生成会发生在所述的绝缘区上。然而，在所述绝缘区的面积特别小的情况下，几乎与导电表面所生成的相同薄膜也生成在这样小的绝缘区上。
本发明的MW-PCVD的方法中，由于稳定地产生具有所需均匀性的微波等离子区，因此要导致在移动的基片带上形成良好的半导体薄膜，使得每一成膜参数有一最佳条件。然而，总结出这些成膜 参数是困难的，因为象成膜室的形状和体积，成膜原料气体的种类和流量、成膜室的内压、辐射或传播到所述室的微波能量、微波能的匹配、偏压等成膜参数是有机相关下的复杂地相互影响的。
本发明的MW-PCVD法与已知的MW-PCVD法明显区别之点是，成膜室的圆周壁由移动的基片带构成，以及薄膜在所述圆周壁的内面是连续的，其中，基片带起到成膜室结构件的作用。起结构件作用表示对成膜室来说，在物理上和化学上隔绝了气氛空间，例如将成膜室空间与无关成膜的其他气氛空间隔开。更具体地讲，意味着形成具有不同气体组分或不同状态的气氛，来控制气体流向，或为形成具有不同压力的气氛。
MW-PCVD法在大面积和长基片带上连续地生成所要求的均匀的半导体淀积薄膜，通过支撑地弯曲和凸起所述的基片带，在基片带移动时建立一个具有成膜空间的由弯曲和凸起的基片带构成圆周壁的成膜室的圆柱部分，引导成膜原料气体进入所述的成膜空间，同时在抽空成膜室时施加微波能到所述成膜室来产生微波等离子区，在产生中限制所述的微波等离子区，由此在移动的基片带构成的所述圆周壁的内面连续形成半导体薄膜。可见，基片带本身起到把无关成膜的空间与成膜空间隔开的构件性作用，同时又起到成膜生成基片的作用。
在这方面，与成膜空间相隔离处的气氛在气体组分、状态、压力等将明显不同于成膜室中气氛的参数状态。
在另一方面，已知的MW-PCVD法中，生成薄膜的基片放在成膜室的基片架上，因而基片在成膜室中只是淀积用件，起着先驱物的作用。它没有本发明的具有结构件的作用。这是本发明的MW-PCVD法与已知的MW-PCVD法明显区分的标志点。
在已知的RF等离子体CVD法或溅射法中，薄膜在其上生成的基片也偶然用作为电极来引发和保持放电，而不起有效地约束等离子区的作用。这时的基片没有起到如同本发明的有效地将与成膜无关的其他空间加以隔离的结构件的作用。
现在，在本发明的MW-PCVD法中，由于构成成膜室圆周壁的移动的基片带与成膜空间隔离的空间中的气体组分和状态不同于仅在成膜中完成成膜的所述成膜空间的情况。例如，成膜室外的空间气氛可以是不能有助于成膜的气体或含有从成膜室排出的气体组成。在成膜中，如前所述，微波等离子区被限制在成膜空间内。这种情况下，为了改善成膜空间内的微波等离子区的稳定性和可重复性，以及为了防止淀积在不是基片带的其他部分上，因此防止微波等离子从成膜室中泄漏是很重要的。为此目的，有效的是（a）在成膜空间的压力和成膜空间外的空间的压力之间有一压差;（b）在成膜空间以外的空间中形成由有小电离截面的惰性气体或H2气组成的气氛;或（c）有目的地提供用于防止从成膜空间泄漏微波等离子体的装置。在情况（c）中，如上所述，采用前述的导电件连接成膜空间的空间和成膜空间的外空间是有效的方法。另外，前述的金属网件或具有许多穿孔的冲压板来覆盖前述的空间也是有效的。
当使成膜空间的外部空间压强比成膜室的压强低得不明显时或当前者压强高于后者时，在成膜室外空间的微波等离子体的产生能有效地得到防止。
本发明的MW-PCVD法中，为以基本上均匀状态有方向性地以与传播微波的方向相垂直的方向之一辐射或传播微波能量，可任选漏波（Leak-Wave）结构系统或慢波结构系统，该方向是朝着由成膜室的基片带组成的圆周壁内面的横向长度方向，由前述的微波施加装置实现。在采用所述漏波结构系统或所述慢波结构系统的情况下，应做出适当考虑，使得辐射或传播的微波能量的数量在传播微波的方向上要均匀。如上所述，微波施加装置借助于微波传输部件与成膜室内生成的微波等离子区相隔离。
因此，从微波施加装置辐射或传播的微波能在纵向上能保持均匀，不取决于外部环境的变化。例如，即使在薄膜淀积在隔离装置的外部，从而导致传输的微波能量的绝对量变化的情况下，至少在纵向上微波等离子区的均匀性仍能保持。因为，如前所述装有冷却装置的隔离装置能避免微波能局部的不均匀传输现象的发生。
按照以上描述的MW-PCVD法，具有改善了的气体利用率和高生产率地在大面积长基片上形成厚度均匀性能优良合乎要求的半导体淀积薄膜。
下面，将对实践上述本发明的MW-PCVD法适用的MW-PCVD装置作一解说。
如前面所描述，本发明的MW-PCVD的基本 结构包括：一基本上密闭的圆柱形成膜室，具有由放带机构传送并沿纵向移向收带机构，在移向所说收带机构的路径上借助于支撑弯曲所述基片带的一对装置，弯曲并凸起基片带形成弯曲的圆周壁;一个微波施加装置，它能有方向性地沿与传播微波方向相垂直的方向将微波能辐射到所述成膜室中;一隔离装置，它用以传输以与传播方向相垂直的方向有方向性地辐射微波能到所述的成膜中，也用来将所说的成膜室中生成的微波等离子区与所述微波施加装置隔开;用于抽空所说成膜室内部的装置;用于向所述成膜室提供成膜原料气体的装置;以及用于控制构成所述圆周壁的所述基片带温度的装置，这里所说的圆周壁的内表面要形成薄膜。
MW-PCVD装置还可包括向成膜室施加偏压的装置。
在本发明的MW-PCVD装置中，基片带的外部可以是大气气氛，而基片带起到装置结构件的作用。然而，在优选的实施例中，所述的外部由适当的密封装置封装，使得它和敞开的空气隔离。特别是，借助于O型环、密封垫、螺旋件（helicoflex）、磁性材料等机械密封手段将成膜室与外部隔开。在这种情况下，作结构性密封后，该结构仍能让基片带连续地移动。此外，可以在成膜室外放置一封闭容器，它由不产生任何副作用或对成膜室中薄膜的形成有好作用的气体包括稀有气体形成气氛环境。更好的是，在成膜室外部设置另一个能抽空所述外部封闭容器的装置。
本发明的MW-PCVD装置可以包括水平布置的前述的多个成膜室。在此，上面的封闭容器可以提供给各个成膜室。另外，也可提供一个封闭容器，使之包封所有的成膜室。
本发明的MW-PCVD装置可以包括一个或多个另外的成膜装置。在此，要求每两个成膜装置之间要用装置连接，如用气门装置连接。
本发明的MW-PCVD装置中，成膜室外部压强既可使之处于减压状态，也可处于增压状态。然而，为了防止由成膜室的移动基片带组成的圆周壁由于成膜室内压强和成膜室外压强之间不同而引起形变，因此要设置一个适当的辅助结构件于成膜室中，作为这样的辅助件，可举个例，如由金属、陶瓷或加强塑料制成的网件。在此情况下，辅助结构件包括一个所说的网件沿成膜室的圆周壁的内面被安装着。辅助结构件以这种方法安装在成膜室的情况下，被所述网件遮蔽着的圆周壁内面的部分难以曝露在微波等离子体下，因此只稍为淀积了一点薄膜。以此看来，需要这样来设计所述的辅助结构网件，使它在圆周壁的内面不会产生这样的遮盖部分。
可以这样设计辅助结构网件，即使网件与成膜中的基片带移动的速度同速转动，因而在所述基片带上有意地形成网状图案。
如上所述，要在其上淀积薄膜的基片带因为MW-PCVD成膜过程中处于高温下，故要能既不会变形也不会扭曲，要具有足够的强度且能导电。作为这样的基片带，可举出的带材包括金属或合金，象不锈钢、铝、铝合金、铁、铁合金、铜、铜合金等制成的，或由两种以上的金属的组合物制成的带材，以及带材还包括用溅射法、淀积法或涂敷法等对其表面施加了一层不同金属薄层的任何所述带材。
除了这些带材外，还可举出的是，由树脂象聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂等制成的耐热片材，或由所述树脂和玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、金属纤维等合成制作的其他片材，它们分别可用涂敷法、淀积法、溅射法等在它们的表面上施加金属、合金或透明的导电薄膜。
具有导电层的所有材料都可以有一层绝缘膜，包括SiO2、Si3N4、Al2O3、AlN或所述耐热树脂在其表面部位上。
从成本、存放、体积等观点看，本发明中要使用的基片带应尽可能地又薄又长，还能合乎要求地弯曲，从而提供所需强度合乎要求弯曲的圆柱部分，构成本发明成膜室圆周壁。
通常，基片带的厚度优选在0.01到5mm范围，尤其更好在0.02到2mm范围，最好在0.05到1mm范围。
至于基片带的宽度，需要做出适当考虑的是，由基片带移动构成基圆周壁的成膜室中在长度方向上（即，在移动的基片带的宽度方向上）要提供均匀、稳定和重复的微波等离子区以及需稳定地保持圆柱部分的形状。通常基片带宽优选在5到200cm范围，最好在10到150cm范围。
此外，对基片带的长度都不存在任何特别的限制。
本发明的MW-PCVD装置中，如前所述，最基本的要求是移动的基片带被初端滚轮和终端滚轮合乎要求地加以弯曲和凸起，从而形成作为成膜室圆周壁的圆柱部分，初端滚轮能在支撑地向上传送基片带时首先弯曲和伸出从放带机构送来的基片带（此后称“初端滚”），而终端滚轮能沿纵向向收带机构支撑地传送基片带时，最后弯曲了基片带（此后称“终端滚”），这时，在两滚之间沿纵向留下预定宽度的间距。在圆柱部分的两端面分别都设置一支撑传送旋转环来保持圆柱部分成所要求的状态，其中，圆柱部分的两侧端部之一被两转环之一支撑是这样的方式，使基片带与转环的表面相接触。通过驱动电机转动所述两滚或/和所述的两环移动基片带。在旋转两转环移动基片带的情况中，使用一对有齿的旋转环作为所述的两转环也是可以的。在这种情况下，对应两个有齿转环的凸出部要落在基片带的两侧端部形成齿孔中是必要的。可选择的是，不用旋转转环，而是沿着两环滑移基片带也是可行的。这就要求两个转环都有同样的形状。真正圆形最合乎要求。然而，也可采用椭圆形，类似矩形等其它形状。
本发明的MW-PCVD装置中，为防止基片带在传送中松动、起皱、滑边等，保持基片带的传送速度不变是一重要因素。为了这个目的，要为检查基片带的传送速度设置检测机构及自动控制基片带传送速度的控制机构，传送速度取决于来自所述检测机构到支撑传送机构的信号。这些机构对控制所在基片带上形成半导体薄膜的厚度也是有效的。
在任何情况下，被安装的所有两个转环，不可避免地会曝露在薄膜生成中的微波等离子区中，因此，担心薄膜也会淀积在它的表面上，并且，所述的薄膜还会从此飞迁到所待淀积的薄膜中，结果将使薄膜形成有针孔那样的缺陷。因此，要求转环不仅具有足够耐热的性能而且还要有耐腐蚀能力。还要求它几乎不淀积薄膜或有能力来保持重复淀积的薄膜而不飞迁。在这点上，转环要由选用的材料来制造，以便全部满足所述要求。
特别是，转环由不锈钢、镍、钛、钒、钼、铌和这些金属的两种或更多金属的合金构成的一组材料中选择的材料制造。用这些材料之一制造的转环表面，要用火焰喷涂法、淀积法、溅射法和离子镀法，CVD法等方法施加包括铝土、石英、氧化镁、氧化铁或氮化硅等陶瓷材料的涂层。进一步，转环由前面陶瓷材料的一种或由这些陶瓷材料的两种以上组成的混合物制造。转环表面可以是研磨的镜面或取决于象所淀积薄膜的应力这样的相关因素的不规则表面。
淀积在转环上的薄膜要在脱落和散布在成膜室中以前，有意地除去。清除所述薄膜，要在真空条件下用干法腐蚀或还原所述的薄膜，并且尔后，进行象湿法腐蚀或喷砂这类的化学或物理处理。前面的初端和终端滚分别被如此设计，与前面的转环对相比较使其与基片带有较大的接触面积。因此，滚与基片带的热交换效果也大。所以，必须适当考虑，移动的基片带不能不合需要地被初端和终端弯曲滚加热或冷却。为此目的，要设置适当的温度控制器于滚轮上。此外，还可给所述的滚轮配置一适当的传送应力的检测机构。这对保持各滚轮的传送速度恒定是有效的。进一步，为了在各滚轮的支撑弯曲中防止移动的基片带的偏移、扭曲、滑边等，为所述的滚轮安装了轮圈装置。
如前面所述的，做为成膜室圆周壁的前面的圆柱部分的两端面的形式可以采用圆柱形椭圆形，类似矩形等。
在任何情况下，从所述圆周壁的内面形成薄膜提供满意的均匀性的观点来看，要求两端面对于微波施加装置的中心轴实际上是对称的。
前面圆柱部分的内圆长度决定了所提供的微波等离子区的体积。特别是，由成膜室移动的基片带组成的圆周壁的内面形成薄膜的厚度取决于所述内面暴露于所述微波等离子区时间间隔长短而定，其中所述的内面是被传送着的。
成膜原料气体的利用率与上述被暴露给所述微波等离子区的隔离装置的周边长度有着决定性的相互关系。
考虑到此，圆柱部分的内圆长度最好为5个支撑物（hold）左右，而所述隔离装置的周边长度最好为4个支撑物或更少。
因为在上述的微波等离子区内保持微波等离子体中的微波功率密度（W/cm3）与所用的成膜泵料气体的种类、它的流量、内压、辐射或传播来自微波施加装置的微波能量的效率、微波等离子区的纯体积等之间的相互关系而定，所以，总结出微波功率密度很困难。
对成膜室的圆周壁内面形成的薄膜厚度的控制，要通过在所述内面放置基片盖来进行。
关于本发明所采用的基片带，在必要时可有一导电层。例如，在连续制备太阳能电池的情况下，采用半导体材料制作基片带时，因为基片带本身已能将电流输向电极，故没有必要另加导电层。但是，当采用象合成树脂这样的绝缘材料制成基片带时，则必须提供能用以在其表面使电流输向电极的导电层，在这里，采用本发明的MW-PCVD装置来形成半导体薄膜。这样的导电层可在绝缘基片带的表面上施加Al、Ag、Pt、Au、Ni、Ti、Mo、W、Fe、V、Cr、Cu、不锈钢、黄铜、镍铬铁合金、SnO2、In2O3、ZnO、SnO2-In2O（ITO）或TCO导电材料，借助于金属电镀、淀积或溅射方法而成。
任何情况下，为了容易将产品分割成许多单个元件，所有这些基片带在其表面上可以有间断的绝缘层部位。
进一步，为了改善基片表面上长波长光的反射率，或为了防止基片组成元素的相互弥散，又在基片和淀积薄膜之间形成淀积薄膜或为防止短路发生，在基片上制备一层适当的由不同于基片组成元素或导电层的金属层。
在制作一种光能从基片侧入射的那种类型的太阳能电池的情况中，要使用比较透明的带材做基片带，要把上述导电的氧化物材料或金属形成的导电薄膜预先制备在表面上。
基片带可以具有均匀的表面或具有细微凹凸而不均匀的表面的一种带材。
在后一种基片带的情况下，细微的凹凸可由许多圆形、圆锥形或角锥形的凹坑组成，其中凹坑的最大深度（Rmex）最好为500到5000A°。
用这样的基片带制备的太阳能电池，光受到不规则的反射，增加了其表面上的反射光的光程。
封装着能用来辐射或传播微波能到成膜室的成膜空间的微波施加装置的上述隔离装置采用这样的结构，使得能通过成膜室的两端面之一把所述的微波施加装置插入成膜空间，或其他结构，使之能紧靠成膜空间安置所述微波施加装置。
因此，在这两种情况中，隔离装置的结构必须使成膜空间的真空环境与外部空气隔开，并且它能承受因压差出现的力。隔离装置的这种结构可采取圆柱形、半圆筒形或具有平滑曲面的类似形状。
至于隔离装置的圆周壁的厚度取决于构成所述圆周壁的材料种类而有些不同，但总的来说，最好要在0.5到5mm的范围。
隔离装置的圆周壁（即隔离容器）要求用介电材料构成，允许以最小的损失和良好的气密性使来自微波施加装置的微波能量辐射或传播到成膜空间中而禁止空气流入成膜室。
这种材料的实例是玻璃或精细陶瓷象石英、铝土、氮化硅、氧化铍、氧化镁、氮硼化物、硅碳化物。
在隔离装置的隔离容器采用圆筒形成半圆筒形的情况中，它的内径要求是封闭微波施加装置于其中所要求的不能再少的最小值，其中的微波施加装置应保持与其圆周壁面不相接触的状态。
在封闭的隔离容器内的微波施加装置被通过成膜室的两端面之一插入成膜空间的情况下，要求对成膜室的所留端面提供合适的限制微波的装置或一个合适的假负载。
在采用限制微波装置的优选实施例中，所述留下的端面整个凸起部分被由穿孔板或金属网状件所组成的导电件覆盖，其中导电件是电接地的。为了避免在高功率电平上微波匹配问题的出现，可以有效地采用假负载。
如前面所述，要求隔离装置由合适的冷却装置冷却降温到充分低的温度，以防止由于微波能量和/或等离子能量的加热而断裂或损坏。
冷却装置可以是适于围绕隔离装置的内部流动的空气。此外，冷却装置可以是类似所述隔离装置形状的内部形成的同心封闭体，使之限定一个在所述隔离装置和所述同心封闭体之间的管道，在此可以采用有流动性的，象水、油或氟利昂这样的冷却液。
可以与常规的慢波微波施加器一起采用本发明中的前述的圆筒形隔离装置，在此利用慢波结构通过耗损波将微波能耦合到成膜室中。在这种情况下，要使用这样薄的隔离装置以确保所述隔离装置能被冷却到充分低的温度。因此，可以将比较高的微波功率施加到成膜室，以便提供高电子密度等离子体，但不会由于产生的热量使隔离装置断裂或损坏。
在本发明的MW-PCVD装置中，至少前述位 于成膜空间的并与微波等离子相接触的隔离装置的部分也在重复成膜中淀积了薄膜。在这种情况下，取决于淀积在所述隔离装置表面部分的薄膜的种类和性质。但通常，从微波施加装置辐射或传播的微波能由这样的淀积薄膜吸收或反射导致辐射或传播到成膜室里的微波能量减少。结果，有时出现微波等离子区不能稳定地保持的情况，从而导致薄膜淀积率的下降，并且最后的薄膜变得在特性上有缺陷。为避免这种情况的发生，必须用干法蚀刻、湿法蚀刻或机械清洁装置定期清洁周边表面。所述周边表面的清洁最好是通过保持在成膜室真空的同时用干法腐蚀其上淀积的薄膜。另外一种方法，所述的清洁也可以用下列方法进行，即，含有微波施加装置的整个隔离装置的部件被送入与成膜室相连的负载封闭室而不破坏成膜室的真空。所述隔离装置在所述的负载封闭室内由干法腐蚀或机械清洁装置进行清洁。另一个可替换的办法是具有淀积薄膜的隔离装置用一个新的来代替。
另外，为了不在隔离装置上淀积薄膜而保持其处于所需的状况，可沿着位于成膜室间中的隔离装置的表面上，连续地移动有着与构成隔离装置相同的介电材料制作的膜片，从而阻断了将薄膜淀积在所述装置的表面，而后，只要从成膜室取出淀积了薄膜的膜片即可。
微波施加装置具有这样的一种结构，其作用在于将微波源产生的微波能辐射或传播到成膜空间里，按所需的情况辐射微波能，通过所述微波能的作用去分解由供气装置来的成膜原材料气体，再在成膜室的移动的基片带构成的圆周内壁面上，稳定地产生能引起形成半导体薄膜的等离子体，且能保持所述的等离子体处于所需的稳定状态。
在本发明的MW-PCVD装置中，微波施加装置包括：在末端处具有开口部分的波导装置。
这样的波导装置，可以举例说，如圆形、矩形或椭圆形为外形的微波波导。
在任何情况下，因为波导装置的末端有上述的开口部，就能有效地防止在其末端出现驻波。
可以理想，因为所述开口的端部，不会产生任何负的影响。
在本发明的MW-PCVD设备中，从市场上可得到的观点看来，优选选用矩形波导管用于传递来自微波源的微波。
在使用圆形波导管做为微波施加装置的情况下，须要使在所述波导管的传输部分的微波能量的传输损失为最小。由此看来，希望使用分别为电磁喇叭形的矩形波导管或圆形波导管。
在使用所述圆形波导管作为本发明MW-PCVD设备的微波施加装置的情况下，在设计尺寸上应预以合适的考虑，根据所用的频带及微波的传输方式，使它的能力最佳。在这种情况下，应该适当考虑，使得在所述圆形波导管中不产生传输损失或多种方式。
尤其是，一种EIAJ标准的圆形波导管及另一种90mm或100mm内径（CANON    KABUSHIKI    KAISHA生产的）的圆形波导管（对于2.45GHz）可以优先选用。
同样，在使用上述短形波导管的情况下，应根据所用微波的频带及其传输方式适当地确定其种类。此外，希望它的截止频率小于要使用的频率。
由此看来，可用作矩形波导管，例如，有符合JIS，EIAJ、IEC或JAN标准的波导管。除这些之外的其它的矩形波导管，也可使用矩形截面为96mm宽27mm高的2.45GHz的矩形波导管。
在本发明的MW-PCVD设备中，来自微波源的微波能量因为利用前述的微波施加装置被高效率地辐射或传输进成膜空间内，因此关于所谓反射波问题被理想地消除了，并且在微波电路中无须使用微波匹配电路例如三短线调谐器或E-H调谐器便可维持相当稳定的发射。
不过，担心在开始放电之前会引起强反射波或在开始放电之后被异常放电引起强反射波的情况下，希望使用前述的微波匹配电路以保护微波源。
前述的波导管包括至少一个穿过它的一个面形成的孔，以便基本上均匀地把微波能量辐射进成膜空间。孔的尺寸可以是周期性的（Periodic）或非周期性的（aperiodic）希望孔的形状是矩形的。在多个孔沿波导管的长度范围间隔分布的情况下，借助于阻塞和不阻塞不同的孔微波等离子体可以在包括成膜室的基片带的圆周形壁的内表面的横向方向均匀分布。在这种情况下，被辐射的微波能量需大于沿波导管的纵向方向的辐射的微波一个波长的1/2，并沿所述横向方向基本上相等而均匀地辐射。在只有一细长孔的情况下，提供一矩形孔，要求是其长度大于所用微波的一个波长，并且在基本 上通过波导管的整个长度、宽度为波导管一个面的尺寸。
为了改善沿长度方向被辐射的微波能量的均匀性，要求使用能调节所述开孔的微波闸门，微波闸门须具有与波导管表面形状相似的形状。具体地说，微波闸门可以采用窄条形状，伸长的不规则四边形或其它包括这些形状改型的形状。
总之，微波闸门用一金属板或经过导电处理的合成树脂板形成。
微波闸门的一端借助于一唯一的连接物固定在离微波源最近的波导管一侧。这样安置的微波闸门被合适地操纵以使调节孔的开口。当孔开口的调节按要求完成后，从改善所产生的微波等离子体的稳定性出发，所述闸门被固定。
在所述的孔作得有大的长宽比例的情况下，它的长边的尺寸要求基本上等于基片带的宽度。
微波闸门需要仅在前述的连接物处被电气接地。要求在波导管与微波闸门之间用合适的介电绝缘装置形成一绝缘阻挡层。微波闸门和波导管间的另外接触会引起电弧接触。
上述的施加装置是一种通常称为泄漏型微波结构，用这种结构使得微波能量通过一个或多个孔向外泄漏或辐射。
此外，在本发明中能够使用慢微波结构代替本发明中上述的微波施加装置。慢波结构借助于损耗波（evanescent    waves）输送绝大部分微波能量，因此，慢波结构有一些缺点，例如，偶合于等离子体中的施加的能量随着到微波结构的距离迅速降低。不过，通过使用把微波施加装置与等离子体隔离开的装置，这一缺点基本上得以清除。
如前所述，在MW-PCVD设备中，可以对成膜室提供一偏压施加装置，以便控制等离子体的电位。
下面参照图19（a）至图19（d）来说明本发明中的MW-PCVD设备中的偏压施加装置的结构与配置。
图19（a）至图19（d）是分别用来说明图2中标号212表示的方式对MW-PCVD提供的偏压施加装置结构的剖面图。在每种情况下，偏压施加装置的结构如图8（a）中沿H-H′方向的剖视图所示。
图19（a）所示为偏压施加装置（也作为进气装置）的一个典型例子。
在图19（a）中，作为成膜室的圆周形壁的基片带1901被电气接地，并在借助支撑卷曲滚轮1902在维持其圆筒形的同时被移动。标号1903表示能用作供气管的偏压施加管。标号1910代表从气罐（未画出）伸出的供气管，所述供气管1910通过一绝缘零件1909连接到偏压施加管1903上。标号1907代表与偏压施加管1903电气相连的偏压产生电源。对于电源1907，可以使用市场上能得到的直流电源或交流电源。除这些电源之外，可以使用能够施加一可选择的具有各种波形和频率的偏压的电源系统，此时，所输出的波形，例如从一函数发生器中输出，被一前置功率放大器放大。
需要建立一个系统，该系统借助于一记录装置总在监视着偏压和偏流值，并把所得数据送到一控制电路，从而改善微波等离子体的稳定性和重复性，并控制异常放电的发生。
对于偏压施加装置1903在成膜室中安装的位置没有特定限制，只要偏压施加管位于能与所产生的等离子体接触即可。
从防止异常放电的观点看来，在优选实施例中，偏压施加管1903被装在最好离开圆周形壁1901大于10mm或更多，大于20mm处。
因为偏压施加管1903也作为把成膜原料气体送入成膜空间的供气管，所述管子要求具有多个气体释放孔或长缝，它们能够沿纵向方向均匀地喷出成膜原料气体。
关于偏压施加管1903的直径和长度，应设计得能够提供所需的电流宽度。至于它的表面积，只要所述电流密度得以保证，应尽可能小，以便阻止在其上淀积膜，这会引起在含有运动着的基片带的圆周形壁的内表面上形成的膜的污染并使气体利用率降低。
图19（b）和图19（d）分别是用来说明一个独立的偏压施加装置和一独立的供气管装置被分别安装在成膜室内的典型结构的示意图。
在图19（b）的情况下，安装了一个偏压杆1904，在图19（d）的情况下，分别安装了第一偏压杆1904和第二偏压杆1906。在这两种情况下，都可以安装一个或多个附加偏压杆。
在图19（d）所示情况下，两个偏压施加电池 1907和1908可以是不同的或相同的。
在这两种情况下，成膜原料气体通过供气管1905供入成膜空间。
供气管1905要求用介电材料制成，以便阻止发生异常放电并提供一均匀的等离子体电位。不过，它也可由导电材料制成，这时就需将供气管电气接地。
图19（c）示意地说明偏压加到作为成膜室的圆周形壁的基片带上的典型例子，这里偏压施加电源与基片带1901电气相连，用导电材料制成的供气管1905被电气接地。在这种情况下，能够使用介电材料制成的供气管1905，并提供一接地电极。
在这种情况下，对于安置在成膜室内的所述供气管的位置，没有任何具体的限制，只要它位于能与所产生的等离子体接触之处便可。
如上所述，本发明的MW-PCVD设备可以包括一个或多个其它成膜真空容器。在这种情况下，每个真空容器借助于一管道气体（gas gate）装置彼此隔离，管道气体装置能在真空下把基片带从一个容器输送到另一个容器。在MW-PCVD设备中，成膜室（或真空室）的内部需要保持在为实现接近修正的Pashen曲线的最小值要求的压力下。因此，本发明的其它与成膜室（真空室）相连的真空容器内部压力经常成为等于或超过本发明的成膜室（真空容器）的压力。如此，要求所述管道气体装置具有防止一个真空容器内使用的成膜原料气体扩散到其它真空容器内的功能。为了设计满足这一要求的管道气体装置，可以使用在美国专利4438723的说明书中披露的管道气体装置的原理。关于这点具体地说就是，管道气体装置要求能承受大约为106hold的压力差。关于排气泵，这里利用具有高抽气能力的排气泵例如油扩散泵，涡轮分子泵，机械增压泵等。
管道气体装置的截面形状要求是狭长切口形或类似形状。其规模根据由与其全长及所用排气泵的排气能力有关的传导计算方程所得的结果合适设计。
为了使真空容器彼此之间充分隔离，要求使用一管道气体。稀有气体例如Ar、He、Ne、Kr、Xe、Rn等可用作管道气体。并且为了稀释成膜原料气体需使用稀释气体例如H2。这种管道气体的流速根据整个气体管道的传导系数（conductance）以及所用排气泵的排气容量利用图19（a）或图19（b）所示的压力梯度确定。在图19（a）的情况下，压力成为最大的一点被理解为位于气体管道的中心部分附近，因此管道气体从中心部分向位于两侧的相临的真空容器分流。在图19（b）的情况下，压力成为最小的一点被理解为位于气体管道中心部位。因此管道气体与成膜原材料气体一起被从相邻的真空容器通过中心部分抽出。用这种连接方式，在两种情况下都可以防止相邻的真空容器内所用气体的互相扩散。实际上，这可以借助用质谱仪测量被扩散的气体的数量或借助分析合成淀积膜的成分以找到最佳条件来实现。
在本发明的MW-PCVD设备中，除成膜室之外的其它真空容器内的膜的形成可以借助于任何已知的成膜方法，例如RF等离子体CVD方法，溅射法，反应溅射法，离子电镀法，光（light-indllced）CVD法，热（Indnced）CVD法，MO-CVD法，MBE法，HR-CVD法等进行。也可以使用类似于本发明中的MW-PCVD方法的微波等离子体CVD方法。
用于MW-PCVD设备的微波频率最好是2.45GHz，但也可使用其它频率的微波。
为了提供稳定的放电，振荡系统应该是连续振荡的。其脉宽（ripple    width）在使用输出范围内应最好在30%以内，更好在10%以内。
为了获得高质量的半导体膜，要求不打开成膜室连续地形成膜，不过，所用基片带的长度是一个限制。因此需要借助于合适的连接方法，例如焊接（welding）把新的基片带连接在先前使用的基片带上。这可以，例如，在一个安放在与含供出机构和含接收机构的室相邻的一个处理室内进行。
图18（a）-图18（j）分别是用图象说明基片带处理室的外形和成膜时操作基片带的简图。
下面说明在形成膜时关于基片带的处理。
在图18中，1801a代表位于输送基片带一侧的第一基片带处理室，1801b代表位于接受基片带一侧的第二基片带处理室，在这两个室内，含有一对由含氟橡胶制成的滚轮1807（a）或1807b，一对切力1808a或1808b，及一个焊接夹具1809a或1809b。
即图18（a）所示为一通常的成膜的情况，其 中基片带1802沿箭头所示方向移动，滚轮1807a，切刀1808a及焊接夹具1809a不与基片带1802接触，标号1810代表一和初端基片带容器（未画出）相连的连接管（气体管道）。标号1811代表与第一成膜室（A）相连的连接管（气体管道）。
图18（b）所示，为在对一卷基片带在完成成膜步骤之后，用一新的基片带替换的第一步。首先，基片带1802被停止，滚轮1807a从虚线所示的位置沿图中箭头所示方向移动，借以和基片带1802及基片带处理室1801a的壁紧密接触。在这种状态下，初端基片带容器与第一成膜室用操作气体管道的气密封方式分离。然后，沿箭头方向操作切刀对1808a，从而把基片带1802切断。切刀1808a的结构使得它能在机械上，电气上及热学上都满足切断基片带1802的要求。
图18（c）所示为在初端基片带容器侧把切断并分离的基片带1803接收的情况。
以上的切断和接收步骤可以在真空状态或泄漏于大气的状态下在初端基片带容器里面进行。
图18（d）所示为供给新的基片带1804并与以前的基片带1802相连接时的情况。
基片带1804与1802在其末端接触，并用焊接夹具1809a通过焊接（Welsion）使其相连。
图18（e）表示的情况是：第一基片带容器（未画出）被抽空以便充分减少相对于成膜室的压力差并且在此之后一对滚轮1807a与基片带1802分开，基片带1802和1804被接收。
然后，说明接收基片带方面的操作。
图18（f）表示为通常的成膜状态，其中相应的焊接夹具基本上与图18（a）所示的对称安置。
图18（g）表示在成膜后断开一个基片带滚轮并放置一个卷片轮用来接收下一次成膜步骤时要用的基片带。
首先，基片带1802被停止，并且一对滚轮1807b从虚线所示位置沿图中箭头所示方向运动从而与基片带1802及第二基片带处理室1801b的壁紧密接触。在这种状态下，通过管道气体气密封方式使前一端的基片带容器和成膜室分离。然后，一对切刀1808b沿箭头所示方向运动以便切断基片带1802。切刀1802具有能在机械上，电气上或热学上满足切断基片带1802的任何结构。
图18（h）所示为在形成膜步骤完结之后，切断的基片带1805在终端基片带容器侧被接收的状态。
以上的切断和接收步骤可在抽空状态或在泄漏于大气的状态下，在终端基片带容器内进行。
图18（i）表示附着在一新的接收卷片轮上的作为接收用的备用基片带1806被供给并与基片带1802相连的步骤。基片带1806和基片带1802在其末端彼此接触，然后用焊接夹具1809b通过焊接（Welsion）使其连接。
图18（j）所示为终端基片带容器（未画出）的内部被抽空，从而充分减少对于成膜室（B）的压力差并在此之后滚轮1807b与基片带1802及第二基片带处理室1801b的壁分离，以及基片带1802及1806被接收的情况。
如图18所示，因为在保持成膜室的抽空状态下，一个基片带可被另一个基片带容易补充，运转效率可以显著地得到改善。此外，由于成膜室的内部不被暴露在大气压下，就没有成膜室的内壁被水弄湿的情况，因而可以稳定地制备高质量的半导体器件。
按照本发明，可以在大面积的长的基片上以高淀积率和高产量连续生成合乎要求的高质量的非晶体的或晶体的半导体膜。
关于这种半导体膜，例如有含有Si，Ge，C等的Ⅳ族半导体膜，含有SiGe，SiC，SiSn，等的Ⅳ族合金半导体膜，含有GaAs，GaP，GaSb，InP，InAs等Ⅲ-Ⅴ族半导体膜以及含有ZnSe，ZnS，ZnTe，CdS，CdSe，CdTe等的Ⅱ-Ⅳ族半导体膜。
用于形成本发明中这些半导体膜的成膜原料气体，可以使用能够提供形成这种半导体膜的已知的气体的或容易气化的化合物，例如要被形成的半导体膜的一个或多个组成元素的氢化物，卤化物，或有机金属化合物。
一种或多种这些成膜原料气体通过前述的供气装置或前述的可作为供气装置的偏压施加装置在形成膜时被引入成膜室内。
可以把成膜原料气体与合适的稀有气体或稀释气体混合，然后引入成膜室内。例如，可用的稀有气体有，He，Ne，Ar，Kr，Xe，Rn等，可作为稀释气体的有H2，HF，HCl等。
在本发明中，在前述的基片带上连续形成的半导体膜，其价电子或禁带宽度可以通过在形成膜时在膜中引入价电子控制元素或禁带宽控制元素被控制。在这种情况下，能够给与这种元素的一种原料气体被独立地或与成膜原料气体一起引入形成膜室内，只要它们有选择地与上述稀有气体或稀释气体混合即可。
在本发明中，如前所述，成膜原料气体从具有一个或多个气体释放孔的供气管或是具有一个或多个气体释放孔的作为进气管用的偏压施加管被均匀地喷进成膜空间，在那里成膜原料气体由于前述的微波施加装置施加的微波能量的作用提供等离子区被分解，从而提供使得在含有运动着的基片带的成膜室的圆周形内表面上形成淀积膜。因此，无论如何，位于成膜空间内的一部分供气管不可避免的要与微波等离子体接触。因此，应作适当考虑使得供气管不会因为微波等离子体的作用而破坏的材料构成，并且它允许平稳的气体流动。例如，可用作这种材料的有：不锈钢、镍、钛、铌、钽、钨、钒、铜等耐热金属材料、以及包含陶瓷的，例如铝土，氮化硅或石英的合成材料，这些材料用火焰喷镀法与所述金属膜一起被施加于其表面上。除此之外，可以使用铝土、氮化硅、石英或两种及多种这些陶瓷的复合材料制造供气管。
在使用偏压施加管的情况下，应做适当考虑，使得它不因为微波等离子体的作用而破坏，并且使它能有效地作为偏压施加装置，而且能作为喷气装置。因此，偏压施加管需用耐热的导电材料制成。能用作这种材料的是：例如，不锈钢，镍，钛、铌、钽、钨、钒、钼等的金属材料，还有含有陶瓷、氮化硅或石英的合成材料，用火焰喷镀法把它们与所述金属的膜共同施加于其表面上。
还有，如前所述，在本发明中提供成膜空间内的成膜原料气体由于微波能量的作用完全地或有时部分地分解而产生前体，在运动的基片带上形成淀积膜。在这种情况下，有时会引起在成膜空间内的不需要的气体合成。并且有时会在成膜空间内保留有尚未分解的成膜原料气体。
在成膜时，需要连续地排出这些气体。不过，当排气的横截面过大时，微波能量容易通过排气装置，泄漏到外边去，借以对外部安装的仪表及有时对人体产生不利影响。
由此看来，从成膜空间把气体排空需要用下面三种方法的（1）至（3）中之一进行。
（1）将一由介电材料做的网或多孔板安装于每对支撑输送转动环的侧面上，气体通过所述的网或多孔板被排空，从而阻止微波能量泄漏。所述网或多孔板的孔眼尺寸应该能够在成膜空间与外面之间产生压力差，同时又能够阻止微波能量的泄漏。具体地说，所述尺寸的最大值按每个孔的直径来说，要求最好小于所用微波一个波长的二分之一，小于四分之一更好。孔的数目要求最好小于80%或更好小于60%。在这种情况下，可通过一个对支撑卷曲滚轮之间的间隔或通过所述一对滚轮之间的间隔或通过所述一对滚轮与前述的隔离装置之间的两个长缝或其中之一来排空气体。每个间隔的尺寸（在纵向的宽度）要求最好小于所用微波一个波长的二分之一，小于四分之一则更好。
（2）一块用介电材料制成的薄板被密封地安装在所述每个支撑输送转动环的侧面上，从而防止微波能量与气体泄漏。气体通过一对支撑卷曲滚轮之间的间隔或通过所述一对滚轮与前述的隔离装置之间的两个长缝或其中之一被排空。每个间隔的尺寸（在纵向上的宽度）要求最好小于所用微波一个波长的1/2、或更好小于1/4。
（3）方法（1）和（2）的结合，前述的网或多孔板被安装在一对支撑输送滚轮中一个的侧面上，前述的薄板被安装在另一个支撑卷曲滚轮的侧面上。
本发明的MW-PCVD设备将参考下列附图被更详细地解释。下面的说明，并不打算限制本发明的范围。
设备实施例1
图1是说明按照本发明MW-PCVD设备的第一实施例的透视图。
在图1中，基片带101沿箭头所示方向连续移动，它由一初端支撑输送滚轮102和一终端支撑输送滚轮103卷曲支撑并伸出，从而提供圆筒部分116，该圆筒部分即是具有成膜空间113的成膜室的圆周形壁，所述圆筒部分的两侧末端被一对支撑传输环104，105支撑，从而使所述圆筒部分的形状保持理想状态。序号106、107分别代表用于加热或冷却基片带的温度控制机构，该控制机构位于所述包含基片带101的圆周形壁的外表面 上，温度控制机构106到107被如此设计，使得它们每一个都能独立运行（本部分图中未示出）。
标号114、115分别代表防微波泄漏金属网构件，它位于每个所述的一对旋转环处，因此成膜室的开口侧面看起来象是被密封的，因而阻止微波能量从成膜室间113泄漏，并且金属网构件作为约束产生在所述成膜空间内的微波等离子体之用。标号112代表一气体进入管，它有许多能够把成膜的原料气体喷入成膜空间113的气体释放孔。进气管112经一气流控制装置（未示出）联到一气罐（未画出）。标号108代表一从微波源（未画出）伸出的微波施加器，它被密封在圆筒隔离装置109内。如此，微波施加器108借助于隔离装置109与成膜空间113（换句话说，等离子区）隔离。标号110代表一防微波泄漏圆筒形金属罐（cylinder），它位于隔离装置109的一端头部分。标号111代表防微波泄漏金属网构件，它装于金属罐110上，从而所述金属罐的开口侧面似乎被密封以防微波能量由此泄漏。
成膜空间113中的气体可借助于一排气装置（未画出）通过隔离装置109和滚轮102，103之间的两间隙（spacing）抽出。
也可以借助于抽气装置（未画出）通过金属网构件114，115抽出所述的气体。
图3是一种被用做前述的微波施加器108（图1）的典型的微波施加器装置（图3中的301）的示意说明图。示于图3中的微波施加器装置301包括一圆形波导302，它具有一个端部303，还有许多彼此留有一定间隔的通过一个侧面形成的小孔304-308波导302的另一端被连接到微波源（未画出）。标号304代表一微波闸门（shutter）装置，它被提供给波导302，在本例中只对小孔304提供，如此它可以阻挡或不阻挡所述的小孔以便使辐射的微波能量均匀。
设备实施例2
这里描述把设备实施例1中所述的设备放入一隔离容器内的情况。
图5表示这种情况下的结构示意图。
在图5中，标号500代表一隔离容器，它由抗腐蚀材料例如不锈钢制成，把图1所示的MW-PCVD设备密封起来。标号519代表被连接到真空泵（未画出）上的抽气管。借助于起动所述的真空泵，可把隔离容器500的内部抽空。
圆筒形隔离装置109穿过隔离容器设置，并借助于一对连接法兰盘504，511和一对固定法兰盘501，502如图5所示那样被气密地固定在隔离容器的圆周形壁上。
每个法兰盘501、502、504及511都希望用抗腐蚀材料例如不锈钢制成。这些法兰盘501，502被可拆装地设置。每个连接法兰盘504，511被直接固定在隔离容器500的圆周形壁上。在这种情况下，便沿着圆筒形隔离装置109的外表提供了间隙505或512，这些间隙提供了能使所述隔置装置插入的通路。每个固定法兰盘501、502被气密地固定在隔离装置109的外表上。
对于每个固定法兰盘501，502，在其中心位置提供一冷却通道508或515，如此使所述通道与隔离装置109的外表接触。进而，对每个固定法兰盘501，502，提供一对O形环（506、507）或（513，514），使得所述一对O形环（506、507）或（513，514）被气密性地压在隔离装置109的外表面上以确保隔离容器500的气密封及水密封。
所述的O形环被安置在冷却通道中。冷却剂液体例如水，油或氟里昂在冷却通道中流动以冷却O形环对，每个O形环都用合适的高耐热材料作成，在优选实施例中，O形环对被安放在与成膜空间提供的微波等离子区充分地分开的位置上。
标号110代表一金属圆筒，它盖在隔离装置109的一端头部分上。
标号111代表为金属圆筒110提供的金属网构件，以便使所述圆筒的一端头部分的开口面509似乎是密封的，以阻止微波能量由此处泄漏。
金属圆筒110上有接地指状物510，通过它所述圆筒与固定法兰盘501电气接触。这使得防止微波能量从隔离容器500向外泄漏，为了吸收微波能量，可以在圆筒110的末端部分连接一虚荷载（未画出）。
同样，标号516代表一罩在隔离装置109的另一端部的金属圆筒，它位于微波源（未画出）侧。金属圆筒516上有接地指状物517，通过它使所述圆筒与固定法兰盘502电气接触。这使得防止微波能量从隔离容器500向外泄漏。标号518代表一装在所述金属圆筒516开口端面上的连接 板（例如，包含一阻波凸缘）。这一连接板518用来连接微波施加装置108到一型式转换波导503上，型式转换波导503能把矩形波导转换成圆形波导的型式（此后称为“型式转换器”）。这部分的结构能具有不使微波能量向外泄漏的外形。标号521代表一从微波源（未画出）伸出的矩形波导管。矩形波导管通过连接法兰盘520连到型式转换器503上。
图7（a）所示为在上述MW-PCVD设备中，用于输送基片带101的机构的典型实施例的示意图。
在本实施例中，表明了基片带101被一对支撑输送滚轮102，103卷曲并伸出，从而提供成膜室的圆周形壁的圆筒形部分时的情况，此处基片带的初始卷曲部分（以后称“部分1”）和终端卷曲部分（以后称“部分2”）分别位于隔离装置109的外表附近。在隔离装置109中，封装有在顶部具有小孔308的圆形波导管302。圆筒形部分被一对支撑传输转动环104、105支撑着。圆筒形部分的两个侧面都被前述的微波约束金属网构件或前述同样方式的微波约束薄板701或701′覆盖着。从使转动圆环上的膜的淀积最小以及提供获得的膜产品的高的利用率的观点看来，每个与含有基片带的所述圆周形壁的内表面接触的转动圆环104、105的宽度与所述内表面宽度之比希望尽可能地小。
在图7（a）中的标号106、107分别代表用于加热或冷却基片带101以便维持所述基片带在成膜的理想温度下的温度控制机构。
每个温度控制机构106、107的外形都使得它接近基片带的外表面，以便提供理想的热交换效率。
在不理想状态下，成膜时成膜空间中暴露在微波等离子体下的基片带部分的温度往往有局部升高的趋势，因此，在成膜时，需要观察和控制基片带的温度。这可以借助温度控制机构106、107实现。图7（a）中的标号112代表伸入成膜空间的进气管。进气管112含有许多气体释放孔，可以把成膜原料气体均匀地喷入成膜空间内。
进气管通过一气流调节装置（未画出）连到气罐下。
在图7（a）中，L1代表部分1和隔离装置109外表面之间的一个间隙（即间隙L1）、L2代表部分2和隔离装置109之间的一个间隙（即间隙L2），以及L3代表部分1与部分2之间的间隙（即间隙L3）。
每个间隙L1，L2的横向宽度希望被如此设计，使得它不超过所用微波波长的1/2，借此防止微波能量泄漏到外面并把微波等离子体约束在成膜空间内。
对于间隙L3的横向宽度也应合适考虑，使得微波能量能够有效地通过所述间隙从微波施加装置辐射进成膜空间。
关于这一点，希望大于所用微波波长的1/4。在图7（a）所示的情况下，意图是使微波能量以前述的特定垂直方向，从圆形波导管302的小孔308向上辐射。如此，就小孔及间隙L3的系统结构而言，希望作成使得微波能量能从圆形波导管302的孔308通过间隙L3被垂直辐射。
设备实施例3
现在描述设备实施例1中所述设备含有微波施加器装置的情况，该微波施加器作为图1中的微波施加器108，其结构如图4（a）至图4（d）所示。
如4（a）说明的，微波施加器装置401包括一从微波源（未画出）伸出的圆形波导管装置402，它有一开口的端面部分403及一唯一的细长矩形孔404，它大于所用微波的一个波长并基本上贯穿所述圆形波导管402的全长，具有所述圆形波导管402一个面的大小。采用开口端面部分403，以便避免发生驻波。不过，对于某种给定的应用，也可使用密封的端面部分。如此构成的微波施加器装置401，允许微波能量从整个孔404辐射，虽然没有增多，但在位于微波源附近的孔404的端部微波能量的集聚最大。不过，借助于使用至少一个金属微波闸门406，可适当调节微波能量的集聚程度，所述金属微波闸门由一唯一的连接物405固定在微波装置402上，连接物405包含一个通过最靠近微波源的波导管装置402的侧面上的通道407的固定销408。微波闸门406可以采用与上述不同的其它适当的形状，如图4（b）至4（d）所示，在孔404的相对的一端以及沿着所述孔的边缘，安置着由玻璃或特氟隆（聚四氟乙烯）制成的电介质绝缘装置409。采用电介质绝缘装置409以便在波导管装置402和微波闸门406之间形 成一绝缘层。这是必要的，因为微波闸门406仅仅可以在连接物405处在波导管装置402上接地。微波闸门406和波导管装置402之间的额外的接触会引起电弧放电。
设备实施例4、5
现在说明实施例1中描述的设备的一种改型。在实施例1中，含有密封在其内的微波施加器装置的隔离装置以图7（b）所示的方式置于成膜空间内。在设备实施例2中描述了这种设备的改型，那里含有密封在其内的微波施加装置的隔离装置以图7（b）的方式置于成膜空间内。参考图7（b）同时也参考图7（a）进行说明。
图7（b）与图7（a）在构造上的不同之点在于，在图7（a），隔离装置109置于成膜空间的外面，而图7（b）中，它却被置于成膜空间内。
如同图7（b）说明的，被封装在隔离装置109内的微波施加装置302与构成成膜室的圆周形壁的圆筒形基片带101同心地安置在成膜空间内。总之，所述隔离装置109通过成膜室的两侧面（702，702′）之一插进成膜空间。这不可避免地在隔离装置进入所述成膜空间所通过的侧面上，围绕隔离装置109的内部保留了一个空间。
因此，除了密封剩余的一个侧面之外，还须用前述的穿孔的金属件或前述的薄板密封所述的空间，以便阻止微波能量从那里泄漏。
还有，对于一对支撑卷曲滚轮102，103之间的间隔L4的横向宽度，必须如此设计，使得阻止微波能量泄漏到成膜空间之外。
从这一观点看来，使间隔L4的宽度小于所用微波波长的1/2。
对于安置在成膜空间内的隔离装置的位置，并不总是需要与成膜室的圆周形壁同心，它可以根据有关的情况改变。进而，对于施加装置302的孔302的开口方向，没有任何特定的限制。对于进气管112的位置，没有任何特定限制，不过，希望安置在成膜空间内，即要在隔离装置109的外部与成膜室的圆周形壁的内表面之间。
设备实施例6、7
现在说明在设备实施例4中描述的设备的改型及设备实施例5中描述的设备的改型。此处微波施加装置301被图4（a）所示的微波施加装置401代替。
设备实施例8至11
这里说明在设备实施例1，2，4及5中描述的设备的4个改型，此处微波施加装置301被一慢微波结构的微波施加装置（未画出）代替。
设备实施例12
这里说明一种含有设备实施例2中所示装置的M-PCVD设备，如图10所示，该设备包括一个供出基片101的基片供料室1001和一个接受所述基片带的卸料室1002，所述基片供料室通过气体管道（gas    gate）1021连接到隔离室500上，隔离室500含有图1所示的成膜室，所述卸料室1002通过气体管道1022连接到所述隔离室500上。
如图10所示，基片供料室1001含有一其上绕有基片带101的供出滚筒1003和一进给滚轮1005。卸料室1002含有接受滚筒1004和一进给滚轮1006。每个室1001及1002都含有温度控制装置1012或1013，用来加热或冷却基片带101，并装配含有用来调节排气程度的槽阀1007或1008的排气管1010或1011。
每个室1001及1002还装有压力表1014或1015。
在基片供料室1001里，可以配置一合适的保护片进给装置，用来给被输送的基片带的后面提供保护片。同样，在卸料室1002里，可以配置合适的保护片进给装置，用来给形成在基片带101上的膜的表面提供保护片。作为这种保护片，可以是一种耐热树脂，例如聚酰亚胺树脂与聚氟乙烯纤维或薄玻璃棉片制成的薄膜片。标号1016与1017是管道（gate    gas    supply    pipes）进气管。标号1018与1019分别是管道气体及有时是成膜原料气体的排气管。
设备实施例13
现在说明示于图12中的一种MW-PCVD设备，它包括设备实施例12中所示的一种设备的改型，此处如图1所示的同样的MW-PCVD设备500a被额外地配置在基片供料室1001MW-PCVD设备500之间，如图1所示的同样的MW-PCVD设备500b也被配置在所述设备500和卸料室1002之间。这一设备适合于连续地制备多层的半导体器件。
在图12中，加有记号“a”或“b”的标号用来区分被单独设置的三个MW-PCVD设备500，500a 和500b。标号1201至1204代表气体管道，标号1205至1208代表管道进气管，标号1209至1212代表管道气体排气管。
设备实施例14、15
现在说明设备实施例12所示的设备以及设备实施例13中所示的设备的部分改型，此处微波施加装置301在这两种情况下的每一种都被设备实施例3所示的设备中使用的微波施加装置代替。
设备实施例16、17
现在说明设备实施例12所示的设备以及设备实施例13中所示的设备的部分改型，此处微波施加装置301在这两种情况下的每一种都被一慢微波结构微波施加装置（未画出）所代替。
设备实施例18
现在说明图14所示的一种MW-PCVD设备，它包括设备实施例12所示的设备的一种改型，此处已知的RF等离子体CVD设备（1401，1402）被附加地配置在基片供料室1001与MW-PCVD设备500之间，也被置在所述设备500与卸料室1002之间。这一设备适合于连续地制备多层半导体器件。
在图14中，标号1401、1402都代表一真空容器，标号1403，1404中每一个代表一RF功率施加阴极，每个标号1405，1406中的每一个代表进气管，它也作为加热器标号1407，1408中的每一个代表用于加热基片带101的卤素灯，标号1409，1410中的每一个代表阳极，标号1411，1412中的每一个代表排气管。
设备实施例19
图2是用来说明按照本发明的一种有偏压施加装置的典型的MW-PCVD设备的实施例的结构的示意图。基片带201连续地沿箭头所示方向移动，它由初始支撑输送滚轮202及终端支撑输送滚轮203支撑卷曲并伸出，从而提供具有成膜空间113的成膜室的圆周形壁的圆筒部分216，所述圆筒部分216的两侧端部由一对支撑输送转动环204、205支撑着，从而使所述圆筒部分216的形状保持在希望状态下。标号206、207是用于加热或冷却基片带201的温度控制机构，它被装在所述含有运动着的基片带201的圆周形壁的上方。温度控制装置206、207如此设计，使得它们能独立运转。
标号214，215中的每一个代表一防止微波泄漏金属网构件，它被装在所述转动环对204、205中的每一个上，从而使得成膜室的开口侧面似乎是密封的，以便阻止微波能量从成膜空间113泄漏，并且金属网构件具有约束在所述成膜空间内产生的微波等离子体的功能。标号212代表偏压施加管，它也能用作进气装置。如此，位于成膜空间213内的所述偏压施加管的部分具有一个或多个气体释放孔，能够把成膜原料气体均匀地喷进所述成膜空间内。标号217代表从气罐（未画出）伸出的供气管。供气管217通过一绝缘零件216连接到偏压施加管212上。偏压施加管212通过一导线219与偏压电源218相连。构成成膜室的圆周壁的移动着的基片带201被电接地。在优选实施例中，整个所述圆周形壁的内表面例如，通过一与滚轮202、203、环204、205及所述圆周形壁呈电气接触的电刷（未画出）被均匀接地。
标号208代表从微波源（未画出）伸出的微波施加装置，它被封装在一圆筒形隔离装置209内。如此，微波施加装置208通过隔离装置209与成膜空间213（换句话说，与等离子区）隔离。标号210代表防止微波泄漏金属圆筒，它被装在隔离装置209的一端部。标号211代表一防微波泄漏金属网构件，它装在所述金属圆筒上，以便使得所述金属圆筒开口侧面似乎是密封的，从而阻止微波能量由此泄漏。
成膜空间213中的气体可借助于一排气装置（未画出）通过隔离装置209和每个滚轮202、203之间的两个间隔排空。
可以借助于一排气装置（未画出）通过金属网构件114及115排空所述的气体。
对于上述的微波施加装置208，可以使用前面所述的具有图3所示结构的微波施加装置。
在上面描述的情况下，利用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可被图19（b）至图19（d）所示的任一结构代替。
设备实施例20
现在说明在设备实施例19中描述的设备被放在一隔离容器中的情况。
图6是这样结构的示意图。
在图6中，标号600代表一用抗腐蚀材料例如不锈钢制成的隔离容器，它包住图2所示的 MW-PCVD设备。标号619代表一连接到真空泵（未画出）上的排气管。隔离容器600的内部可通过启动所述真空泵抽空。
圆筒形隔离装置209穿过隔离容器，按图6所示，通过一对连接法兰盘604、611和一对固定法兰盘601、602被气密地固定在所述隔离容器的圆周壁上。
每个法兰盘601、602、604及511希望用抗腐蚀材料例如不锈钢制成。法兰盘601、602呈可拆卸地安置。每个连接法兰盘604、611被直接固定在隔离容器600的圆筒形壁上。在这种情况下，沿着圆筒形隔离装置209的外表面提供了间隙605或612，它们提供了可插入所述隔离装置的通路。每个固定法兰盘601、602被气密性的固定在隔离装置209的外表面。
对于每个固定法兰盘601、602，在其中心位置提供了一冷却通道608或615，使所述通道与隔离装置209的外表面相接触。进而，对于每个固定法兰盘601、602，提供了一对O形环（606、607）或（613、614），使所述O形环对（606、607）或（613、614）气密性地压在隔离装置209的外部，从而保持隔离装置容器600的气密封与水密封。
所述O形环被安置在冷却通道中。冷却流体例如水，油或氟里昂在冷却通道内流动，从而冷却O形环对。每个O形环都用合适的高抗热材料制成。在优选的实施例中，每对O形环被安置在与成膜空间内产生的微波等离子体区充分分离的位置上。
标号210代表一金属圆筒，它罩在隔离装置209的一个端部。标号211代表装在金属圆筒210上的金属网构件，使得所述圆筒的一端面的开口部分609似乎是密封的，从而防止微波能量从此泄漏。
在这种情况下，金属网构件211也能使得冷却空气流入隔离装置209，借以使隔离装置609冷却。
金属圆筒210有接地指状物610，借以使所述圆筒与固定法兰盘610电接触。这使得防止微波能量从隔离容器600向外泄漏。可以在圆筒210的端部连接一虚载荷，用以吸收微波能量（未画出）。
同样，标号616代表罩在隔离装置209的另一端部的金属圆筒，它位于微波源（未画出）的一边。金属圆筒616具有接地指状物617，借以使所述圆筒与固定法兰盘602电接触。这使得防止微波能量从隔离容器600向外泄漏。
标号618代表一连接板（例如包含一阻波凸缘），它被置于所述金属圆筒616开口侧面。连接板618用来把微波施加装置连接到型式转换波导管603上，型式转换波导管603能把矩形波导管转换成圆形波导管（后面称为“型式转换器”）。这部分的结构需如此构形，使得微波能量不由此泄漏。标号621代表一从微波源（未画出）伸出的矩形波导管。矩形波导管借助于一连接法兰盘620连接到型式转换器603上。
标号212代表一偏压施加管，它也作为进气装置。如此，位于成膜空间内的所述偏压施加管部分具有一个或多个气体释放孔，能把成膜原料气体均匀地喷进成膜空间。标号217代表从一气罐（未画出）伸出的供气管。供气管217借助于一绝缘零件216连接到偏压施加管212上，偏压施加管212通过一导线219与偏压电源218电气相连。构成成膜室的圆周形壁移动着的基片带201被电气接地。在优选实施例中，所述圆周形壁的整个内表面，例如，借助于与滚轮202、203、环204、205以及成膜室的圆筒形壁电接触的电刷（未表示）被均匀接地。
图8（a）所示为上述MW-PCVD设备中的输送基片带101的机构的典型实施例的示意图。
在该实施例中，给出了基片带101由一对支撑输送滚轮202、203卷曲并伸出，从而提供成膜室的圆周形壁的圆筒部分时的情况。此处基片带的初始卷曲部分（以后称为“部分A”）和基片带201的终端卷曲部分（以后称为“部分B”）分别位于隔离装置209的外表面附近，在隔离装置209中，封装着具有通向顶部的小孔的圆形波导管302。圆筒部分被一对支撑输送转动环204、205支撑着。圆筒部分的二个侧面都被前述的微波约束金属网构件或前述的微波约束薄板801或801′以前述的同样方式覆盖着。从转动环上膜的最小淀积以及所得到的膜产品的高的利用率的观点来看，与所述包含基片带201的圆周形壁的内表面相接触的转动环204、205的宽度对所述内表面的宽度之比希望尽 可能地小。
图8（a）中的标号206、207分别代表为了在成膜时维持所述基片带在所需温度下的加热或冷却基片带201的温度控制机构。
这些温度控制机构206、207，为了提供需要的热交换率，可以作成具有接近基片带外部的外形。
在不理想状态下，在成膜时在成膜室空间中暴露在微波等离子体下的基片带部分的温度往往有局部升高的趋势，因此，在成膜时，需要观察和控制基片的温度。这可以借助温度控制机构206、207实现。图8（a）中标号212代表前述的能够作供气管用的偏压施加管。
在图8（a）中，L1代表部分A与隔离装置209外表面之间的间隔（即间隔L1），L2代表部分B与隔离装置209的外表面之间的间隔（即间隔L2），L3代表部分A与部分B之间的间隔（即间隔L3）。
间隔L1、L2中的每一个横向宽度应设计为不超过所用微波一个波长的1/2，借以阻止微波能量泄漏到外面，并且把微波等离子体约束在成膜空间内。对于间隔L3的横向宽度也应合适地考虑，使得微波能量能够有效地从微波施加装置经过所述间隔辐射进成膜空间。
关于这一点，应该大于所用微波的一个波长的1/4。在图8（a）所示的情况下，意图是使微波能量以前述的特定垂直方向，从圆形波导管302的小孔308向上辐射。因此，就小孔及间隔L3的结构系统而言，希望作成使得微波能量能从圆形波导管302的孔308通过间隔L3垂直地辐射进成膜空间。
在上面所述情况下，采用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可以用图19（b）至图19（d）所示的任一结构代替。
设备实施例21
现在说明图2所示设备的一种改型，此处具有图4（a）所示结构的微波施加装置用来代替微波施加装置208。
在上述的情况下，采用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可以用图19（b）至图19（d）所示的任一结构代替。
设备实施例22、23
现在说明设备实施例19描述的设备的一种改型，此处具有封装在其内的微波施加装置的隔离装置以图8（b）的方式安置在成膜空间内，同时还说明设备实施例20所描述的设备的一种改型，此处具有封装在其内的微波施加装置的隔离装置以图8（b）所示的方式安置在成膜空间中。这可以参考图8（b）同时也参考图8（a）作出解释。
图8（b）的结构与图8（a）的结构的不同之点在于，在图8（a）的情况下，隔离装置209被安置在成膜空间的外面，而在图8（b）所示的情况下，它被安置在成膜空间内。
如同图8（b）说明的，封装在隔离装置209内的微波施加装置被与构成成膜室的圆周形壁的圆筒形基片带201同心地安置在成膜空间内，不管怎样，所述隔离装置209都通过成膜室的两个侧面（802，802′）之一插进成膜空间。这不可避免地围绕隔离装置209在隔离装置穿入所述成膜空间的侧面上留下一个间隔。
因此，为了阻止微波能量泄漏，除密封其余的一个侧面之外，还必须用前述的多孔金属构件或前述的薄板密封所述的间隔。
关于一对支撑卷曲滚轮202、203之间的间隔L4的横向宽度，需设计得防止微波能量泄漏到成膜空间的外部。由此看来，L4的宽度要作成小于所用微波一个波长的1/2。
关于安置在成膜空间内的隔离装置的位置，并不总是需要与成膜室的圆周形壁同心，这可以根据有关情况改变。进而，对于施加装置302上孔308的开口方向，也没有任何特定的限制。对于能作为进气管的偏压施加管212的位置，没有任何特定限制，不过希望安置在成膜空间内，置于隔离装置209的外表面和成膜室的圆周形壁之间。
在上述情况下，采用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可以用图19（b）至图19（d）所示的结构代替。
设备实施例24、25
这里说明在设备实施例22及设备实施例23中所述的设备的改型，在每种情况下，微波施加装置301都用具有如图4（a）所示结构的微波施加装置401所代替。
设备实施例26至29
这里说明在设备实施例19、20、22及23中 描述的设备的4种改型，在每种情况下，微波施加装置301被一慢的微波结构微波施加装置（未表示）所代替。
设备实施例30
现在说明包含设备实施例20中所示设备的一种MW-PCVD设备，如图11所示，它包括一个供出基片带101的基片供料室1101以及一个接受所述基片带的卸料室1102，所述基片供料室通过气体管道1121连接到如图2所示的含有成膜室的隔离室600上，所述卸料室通过气体管道1122连接到所述隔离室600上。
如图11所示，基片供料室1101含有一个其上绕有基片带201的供出滚筒1103以及一个供给滚轮1105。卸料室1102含有一个接受滚筒1104和一个供给滚轮1106。每个室1101及1102都含有一温度控制机构1112或1113，用来加热或冷却基片带201，并装有具有用来调节抽气程度的槽阀1107或1108的排气管1110或1011。
每个室1101及1102也都装有压力表1114或1115。
在基片供料室1101内，可装一合适的保护片供给装置，用来对被输送的基片带的后表面供给一保护片。同样，在卸料室1102内，可装一合适的保护片供给装置，用来为在基片带201上形成的膜的表面供给一保护片。关于这种保护片，可以是一种由耐热树脂例如聚酰亚胺树脂与聚氟乙烯纤维或薄玻璃棉片制成的薄膜片。标号1116和1117是管道供气管（gate    gas    sapply    pipes）。标号1118和1119是分别用来排出管道气体有时排出成膜原料气体的排气管。
在图11中，标号1123代表一成膜空间。标号1120代表一通过槽阀1109连接到真空泵（未画出）上的排气管。
在上述情况下，使用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可以用图19（b）至19（d）所示的任一结构代替。
设备实施例31
现在说明示于图13中的一种MW-PCVD设备，它包括设备实施例30中所示的设备的一种改型，此处与图2所示的相同的MW-PCVD设备600a被附加地配置在基片供料室1001与MW-PCVD设备600之间，与图2所示的相同的MW-PCVD设备也被配置在所述设备600与卸料室1102之间，这一设备适用于连续制备多层半导体器件。
在图13中，具有附加记号“a”或“b”的标号用来区别单独安置的三个MW-PCVD设备600、600a与600b、标号1301至1304中的每个代表表气体管道（gas    gate）。标号1305至1308中每个都代表管道气体供应管。标号1309至1312中的每个标号都代表管道气体排气管。
在上述情况下，采用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可以用图19（b）至19（d）的任一结构代替。
设备实施例32、33
现在说明设备实施例30及设备实施例31所示的设备的局部改型，在每种情况下，此处微波施加装置301被一慢微波结构微波施加装置（未画出）代替。
设备实施例34、35
这里说明设备实施例30及设备实施例31所示设备的局部改型，在每种情况下，微波施加装置301被一慢微波结构微波施加装置（未画出）代替。
设备实施例36
现在说明图15所示的一种MW-PCVD设备，它包括设备实施例30所示的设备的一种改型，这里一公知的RF等离子体CVD设备（1501，1502）被附加地安置在基片供料室1101与MW-PCVD设备600间，也被安置在所述设备600与卸料室1102之间。这一设备适用于连续地制备多层半导体器件。
在图15中，每个标号1501、1502都代表一真空容器。每个标号1503、1504代表一RF功率供应（RF    power    applying）阴极。标号1505，1506代表可以作为加热器的进气管。标号1507、1508代表用来加热基片带201的卤素灯。标号1509、1510代表阳极。标号1511、1512代表一排气管。
在上述情况下，使用图19（a）所示的结构作为偏压施加装置。不过，这可以用图19（b）至19（d）所示的任一结构代替。
其它设备实施例
下面说明与上述设备实施例不同的进一步的设 备实施例。
（1）在设备实施例13中描述的MW-PCVD设备的改型，此处每个隔离容器500、500a和500b都配置有按上述选择的不同的微波施加装置。
（2）在设备实施例13中描述的MW-PCVD设备的改型，此处三个隔成室的机构被重复二至三次。
（3）设备实施例13中所述MW-PCVD设备的改型，此处三个带有公知的RF等离子体CVD装置的室内机构被重复二至三次。
（4）设备实施例12或13所述MW-PCVD设备的改型，这里微波施加装置按设备实施例4或5相同的方式配置。
（5）设备实施例31所述MW-PCVD设备的改型，这里每个隔离容器500、500a、500b配置有不同于前述选择的微波施加装置。
（6）设备实施例31所述MW-PCVD设备的改型，这里三个隔成室的机构被重复二至三次。
（7）设备实施例31所述MW-PCVD设备的改型，此处带有公知的RF等离子体CVD设备的三个隔成室的机构被重复二至三次。
（8）设备实施例30或31所述MW-PCVD设备的改型、此处微波施加器按设备实施例22或23的情况下同样的方式布置。
按着本发明，可以连续地高效率地制备不同种类的半导体器件。
作为这些半导体器件的一个有代表性的例子，这里说明如图17（a）、图17（b）、图17（c）或图17（d）所示外形的太阳能电池。
图17（a）所示的太阳能电池1700属于这样一类，光线从透明电极1706射入。
图17（a）所示的太阳能电池，包含一基片1701，下层电极1702，n型半导体层1703，i型半导体层1704，p型半导体层1705，透明电极1706和一梳状的集电极1707。
图17（b）所示的太阳能电池1700′属于这样一种，光线从透明基片1701射入。
图17（b）所示的太阳能电池1700′包括透明基片1701，透明电极1706，p型半导体层1705，i型半导体层1704，n型半导体层1703，下层电极1702。
图17（c）所示的太阳能电池属于所谓的串联型，它包括第一个pin结光生伏打电池1711和第二个pin结光生伏打电池1712，光生伏打电池1712有一个与前一元件1711在带隙（band    gap）或/与层厚方面不同的i型层，两个电池1711与1712按从基片1701的下面起的顺序选在一起。对这种太阳能电池，光从透明电极1706的上面射入。
图17（c）所示的串联型太阳能电池包括基片1701，下层电极1702，含有n型半导体层1703，i型半导体层1704及p型半导体层1705的第一光生伏打电池1711，含有n型半导体层1708，i型半导体层1709和p型半导体层1710的第二光生伏打电池1712，透明电极1706，和一梳状集电极1707。
图17（d）所示的太阳能电池属于所谓的三重电池型，它包括第一pin结光生伏打电池1720，第二pin结光生伏打电池1721和第三pin结光生伏打电池1722。三个电池1720、1721、1722按照从基片1701下面开始的顺序选在一起，所述三个电池中每个的i型层在带隙（band    gap）或/与层厚方面互不相同。对这种太阳能电池，光线从安置在顶部电池（第三个光电池1722）上的透明电极1706上射入。
图17（d）所示的太阳能电池包括基片1701，下层电极1702，第一光生伏打电池1720，它含有一n型半导体层1703，一i型半导体层1704，一p型半导体层1705，还包括含有一n型半导体层1714，一i型半导体层1715和一p型半导体层1716的第二光生伏打电池以及包括一n型半导体层1717，一i型半导体层1718，一p型半导体层1719的第三光生伏打电池1722，以及一透明电极1706，一梳状集电极1707。
对于上述任一种太阳能电池，其中n型半导体层的位置可以被p型半导体层的位置代替。
对于本发明的pin结光电元件中的每种半导体层及每一电极下面将给予解释。
基片
关于基片带（图17中的基片1701），希望使用能够按需要卷曲的基片带构件，以便提供前述的成膜室的圆周壁的圆筒形部分。它可以是导电的或绝缘的，可以是透明的或不透明的，在制造光线从 基片侧射入型的太阳能电池的情况下，它需要是透明的，尤其是，可以选用前述的这些基片构件。按照本发明，使用基片带作为制备上述太阳能电池的基片，可以大量生产上述任一种具有改进的气体利用率及高效率的太阳能电池。
电极
对于按照本发明的太阳能电池，可根据要制造的太阳能电池的外形选取合适的电极。对于这种电极，可以叫作下层电极，上层电极（透明电极）以及集电极。所谓的上层电极指的是位于光入射面的电极，所谓的下层电极指的是位于与上层电极相对的电极，在两电极之间被安放有半导体层。
对这些电极解释如下。
（ⅰ）下层电极
对于按照本发明的pin结光生伏打元件，根据是否使用透明构件或不透明构件作为基片1701来确定，光入射的侧面。
按这种连接，下层电极放置的位置由所用的基片1701的种类合适地确定。例如，使用不透明构件例如金属作为基片1701时，为了产生光电势，光要从透明电极1706例射入。
当太阳能电池的构型如同图17（a）图17（b）或图17（d）所示的情况下，下层电极1702位于基片1701和n型半导体层1703之间。
在图17（b）所示的情况下，那里使用了透明构件作为基片1701，光线从基片1701侧射入。按这种连接，用于输出光电流的下层电极1702被放置在基片1701上面的顶层半导体层的表面上。在选用电绝缘的构件作为基片1701时，用于输出光电流的下层电极1702被放置在基片1701和n型半导体层1703之间。
电极1702可以是从Ag、Au、Pt、Ni、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Mo、W中选取的金属的金属薄膜。所述金属薄膜可用已知的真空淀积技术，电子束淀积技术或反应溅射技术形成。不过，对这样形成的金属薄膜应适当考虑，使得它对光电流没有电阻成分。关于这一点，构成电极1702的金属薄膜希望具有一合适的薄层电阻，50Ω或更少，更好地为10Ω或更少。
另外，可以在下层电极1702与n型半导体层1703之间放置一含有导电材料例如氧化锌的防扩散层。（这里没有画出）
在按上述方式设置防扩散层的情况下，可以得到下列优点：（a）防止构成电极1702的金属元素扩散到n型半导体层1703中;（b）因为具有某一电阻值，从而避免发生短路，否则由于小孔或类似原因，在下层电极1702与透明电极1706之间，通过设置在其间的半导体层会发生短路。（c）它可以用来使薄膜产生多重干涉，并在光线在光电元件内射入时约束光线。
（ⅱ）上电极（透明电极）
期望透明电极1706具有大于85%的透明度，以期使半导体层有效地吸收阳光或荧光。此外，从为防止光电元件因内阻变大而导致性能损伤的观点出发，要求该电极具有100Ω或更低些的薄层电阻。
根据上述观点，期望透明电极1706的特征包括，它应是选自用SnO2、In2O3、ZnO、CdO、CdO2、SnO2和ITO（In2O3+SnO2）所组成的组别中的一种金属氧化物薄膜，或是选自用Au、Al和Cu所组成的组别中的一种金属半透明薄膜。
透明电极1706：在图17（a）、图17（c）、或图17（d）的情形下被放置在P型半导体层之上;而在图17（b）的情形下它被设置在基片1701上。
在任何情形下，用上述所述薄膜所构成的透明电极1706，均必须具有与所述层或基片间的良好粘结性能。
以薄膜为特征的透明电极1706可以用下列已知技术制成：电阻加热淀积技术，电子束加热淀积技术，反应性溅射技术、或喷射技术。
（ⅲ）集电极
按照本发明的太阳能电池中的集电极1707应被设置在透明电极1706之上，这是为了降低所述透明电极的表面电阻的缘故。
期望该集电极1707包括属于Ag、Cr、Ni、Al、Au、Ti、Pt、Cu、Mo、W或这些金属的合金中的一种金属薄膜。集电极1707也可以由上述那样的金属薄膜叠层而构成。
集电极1707的形状和面积应被设计得当，以便能使足够量的光照射而进入半导体层。
尤其对集电极的形状而言，期望能使光电元件的整个受光面均匀地受光。就集电极的面积而言，在某一最佳实施例的情况下，期望相当于所述受光 面的15%或更低，而对大多数最佳实施例而言，为10%或更低。
并且期望制成的集电极1707元件，其薄层电阻最好是50Ω或更小，而若为10Ω或更小则尤佳。
i-型半导体层。
上述太阳能电池的任一种i-型半导体层可以用一种相应的不掺杂的半导体膜来形成。
可采用的那种不掺杂的半导体膜是下述一些所谓第Ⅳ族半导体膜或所谓第Ⅳ族半导体合金膜，例如a-Si∶H、a-Si∶F、a-Si∶H∶F、a-SiC∶H、a-SiC∶F、a-SiC∶H∶F、a-SiGe∶H、a-SiGe∶H∶F、多晶Si∶H、多晶Si∶F、多晶Si∶H∶F膜等。
不属于上述这些半导体膜的，所谓第Ⅱ-Ⅳ族或第Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体膜也是可以使用的。
n-型半导体层和p-型半导体层
上述太阳能电池的任一种n-型半导体层可以用在i-型半导体层一节中所提到的任一种薄膜、掺杂一种n-型掺杂剂所获得的n-型半导体膜来形成。
同样，上述太阳能电池的任一种p-型半导体层可以用在i-型半导体层一节中所提到的任一种薄膜、掺杂一种p-型掺杂剂所得的p-型半导体膜来形成。
本发明的特点和效果将参考下列的成膜例而予以评述。
但值得注意的是，本发明并不仅仅被这些举例所限定。
成膜例之一
采用在上述设备实施例12中所描述的微波PCVD设备（图10），一种非晶硅膜可被连续地淀积在大面积的和冗长形的基片带上。
在图10中示出了微波施加器108，该处使用了表6所示的施加器No.13的一种微波施加器。
在基片供料室1001中设置了一个放带卷轴1003，其上缠绕有用SUS430BA（不锈钢）制的宽度为60cm，厚度为0.2mm，和长度为100m的洁净的基片带101。基片带161被从放带卷轴放出，然后穿过气体管道1021，隔离容器500的传输机构和气体管道1022，然后再被固定到卸料室1002的收带卷轴1004上。在那里，基片带应被调整。使之不存在任何松散的部分。
圆筒部分的尺寸规格，即形成膜室的圆周形壁，以及前面所述的间隔距L1，L2和L3被示于表19中。有关微波施加器的条件已被制订如表19所示。对基片供料室1001，隔离容器500和卸料室1002应该临时地相应采用回旋式真空泵（未予示出）抽成真空。然后再分别采用机械式增压泵将这三个容器真空度抽到约10-3乇
采用在隔离容器500中的温控机构106和107。使基片带101加热至250℃左右并予以保温。隔离容器的内部气压通过采用油扩散泵（未予示出）而调整到低于5×10-6乇的真空度。然后，SiH4气、SiF4气、和氢气分别以600sccm、10sccm、和50sccm的流速通过供气管112而供入形成膜间隔中。形成膜间隔1023的气压通过调整排气管1020的缝隙阀门1009的开度而被控制并维持在9m乇。在三种气体的流速和气压分别稳定以后，接通微波源（未示出），并通过微波施加器108将微波能量（2.45GHz，其有效功率约1.8KW）辐射至成膜间隔中。在成膜间隔中造成放电而提供着一个等离子区。在这一情况下，决不会有等离子区向隔离容器500外部漏泄。也不会发生微波能量的泄漏。然后，初端和终端的支撑性传输滚轮102和103，以及一对支撑性传输环104和105由于一个驱动机构（未示出）的作用而开始旋转，并以1.5m/min的速度传送着基片带。
在上述情况下，作为管道气体的H2气体通过管道供气管1016和1017以50sccm的流速被供入气体管道1021和1022中。然后气体管道1021和1022借助油扩散泵（未示出）通过排气管1018和1019被抽真空以便排走它们内部的气体使之达到并保持真空度为1m乇。
形成膜过程约进行30分钟。由于该处使用了一长条的基片带，则在本例中的形成膜过程结束以后，则下一个成膜过程将依次地继续进行。
本例中的形成膜后，一边在收带卷轴上卷紧，一边就通过在卸料室1002中的温控机构1013作冷却的基片带101就可以从卸料室中取出。
然后，在本例中的基片带101上淀积的膜便被作宽度方向和长度方向的有关厚度分布率情况的检测。结果，可以发现，厚度分布率在5%以内。而据淀积速率的检测结果，可以发现其平均值为 110A°/sec。根据采用传统的反射方法，对最终的膜所切取的膜试样进行红外吸收光谱检测的结果。发现可分辨的峰值点在2000cm-1和630cm-1，这就表明它是a-Si∶H∶F膜。同样，通过采用一种RHEED的设备（商业名称：JEM-100SX，由JEOL公司生产）对所述膜试样的结晶性作检测，结果是，膜试样呈现一种含卤素的型式（衍射花样），这表明它是非晶态。进而，通过一种氢含量分析仪EMGA-100（由Horiba Seisakusho株式会社生产）来检测膜试样中所包含的氢原子量。其结果是，含氢量为22±2原子%。
成膜例2
在成膜例1的成膜工艺被完成之后，在那里所使用的各种气体的引入被结束。在本例中，除了以表6中的No.11施加器用作微波施加器来代替已述的No.13施加器以外，形成膜例1的工艺步骤被重复。隔离容器500以跟成膜例1中同样的方式被抽成真空，使其内部真空度低于5×10-6乇。除以下特点之外，形成膜例1的形成膜工序被重复：供入形成膜间隔中的气体为SiH24气、GeH4气、SiF4气、和H2气，并且它们分别以150sccm，120sccm、5sccm和30sccm的流速供入该区;成膜间隔的气压被维持在真空度15m乇，和微波能量的功率被控制在1.0KW，以便使该处的基片带上形成一种非晶的硅-锗膜。然后，最终的膜被按有如成膜例1的同样方法被取出。
对于最终获得的膜，按与形成膜例1中同样的方法相应地检测沿宽度方向和长度方向膜厚度的分布率、淀积速率、红外吸收光谱、结晶性以及氢的含量。其结果如下：膜厚度的分布率在5%以内，淀积速度的平均值为49A°/sec，红外线吸收光谱的可辨率峰值点在2000cm-1、1880cm-1，和630cm-1，表明其为a-SiGe∶H∶F膜;结晶性为含卤素（衍射花样）型的，指示其为一种非晶膜;并且其含氢量为16±2原子%。
成膜例3
在形成膜例2的形成膜工艺被完成之后，在那里所使用的各种气体的引入被结束。第11号微波施加器被由表6所示的第13号微波施加器所代替。然后，隔离容器500被按有如成膜例1中的方法抽真空，使其内部的真空度低于5×10-6乇。
除下列不同点外，形成膜例1的形成膜工艺步骤被重复：SiH4气、CH4气、SiF4气和H2气以分别为280sccm、40sccm、5sccm和，50sccm的流速被供入形成膜间隔;并且形成膜间隔的气体压力被维持在25m乇的真空度上，以便使在那里的基片带上形成一个非晶的碳化硅膜。
最终所获的膜胺如同形成膜例1中的方法被取出。
对最终的膜，按如同形成膜例1中的方法分别作下列检测：沿宽度方向和长度方法膜的厚度分布率、淀积速率、红外吸收光谱、结晶性和含氢量。
其检测结果如下：膜厚度分布率在5%以内，淀积速率为42A°/sec;红外吸收光谱的可分辨的尖峰点在2080cm-1，1250cm-1，960cm-1，777cm-1和660cm-1，这表明其为a-SiC∶H∶F膜，结晶性为含卤素型，表明其为非晶膜，和其含氢量为12±2原子%。
成膜例4
在形成膜例3的形成膜工艺被完成之后，在那里所使用的各种气体的引入被结束。采用按表1所示的第3号（No.3）施加器的微波施加器来替代No.13施加器的微波施加器。按如同成膜例1中的方法将隔离容器500抽成真空，使其内部的真空度低于5×10-6乇。
除下列不同点以外，重复进行形成膜例1的成膜工艺步骤：SiH4气、BF3气（用H2气稀释到3000ppm），SiF4气和H2气以分别为250sccm、50sccm、45sccm和50sccm的流速被供入形成膜间隔;形成膜间隔的气体压力被维持在20m乇的真空度上;和微波能量的功率被控制在3.0KW，以便使得在那里的基片带上形成一个p型晶体的硅膜。
最终所获得的膜按如同形成膜例1中的方法被取出。
对最终的膜，按如同形成膜例1中的方法分别作下列检测：沿宽度方向和长度方向膜的厚度分布率，淀积速率，红外吸收光谱，结晶性以及含氢量。
其检测结果如下：膜厚度分布率在5%以内;淀积速率为42A°/sec;红外吸收光谱的可分辨的尖峰点在2100cm-1和630cm-1，表明其为一种微晶Si∶H∶F∶B膜，结晶性为环形（衍射花样）的，表明其为一种无取向的多晶膜，其含氢量为5 ±2原子%。
成膜例5
在本例中，形成膜例的工艺步骤被重复，隔离容器500被按如同形成膜例1中的方法抽真空，使其内部的真空度达到5×10-6乇以下。
除下列特点外，形成膜例1的形成膜工艺步骤被重复：SiH4气、PH3气、（用H2气稀释至1%），SiF4气和H2气以分别为360sccm、30sccm、5sccm和20sccm的流速被供入形成膜间隔，成膜间隔的气体压力被维持在12m乇的真空度上;和微波能量的功率被控制在1.2KW，以便使在那里的基片带上形成一个n-型非晶的硅膜。
最终所获的膜按如同形成膜例1中的方法被取出。
对最终的膜，按如同形成膜例1中的方法分别作下列检测：沿宽度方向和长度方向膜的厚度分布率，淀积速率、红外吸收光谱，结晶性以及含氢量。
其检测结果如下：膜厚度分布率在5%以内;淀积速率为65A°/sec;红外吸收光谱的可分辨的尖峰点在2000cm-1和630cm-1，表明其为a-Si∶H∶F∶P膜;结晶性为含卤素型的，表明其为一种非晶膜，以及它的含氢量为20±2原子%。
成膜例6
在本例中，除下列特点以外，形成膜例1的工艺步骤被重复进行：基片带代之以50mm宽，0.8mm厚和100mm长的一种聚苯二甲酸乙二醇酯的基片带（以下称基为“PET基片带”），并且包含有所述PET基片带的形成膜室的圆周壁被维持在220℃温度下。从而在那里的PET基片带上形成一种非晶硅膜。
最终所获的膜按如同形成膜例1中的方法被取出。
对最终的膜，按如同成膜例1中的方法分别作如下检测：沿宽度方向和长度方向的膜厚度分辨率，淀积速率、红外吸收光谱，结晶性以及含氢量。
其检测结果如下：膜厚度分布率在5%以内;淀积速率的平均值为105A°/sec;红外吸收光谱的可分辨的尖峰点在2000cm-1和630cm-1，表明其为a Si∶H∶F膜，结晶性为含卤素型的，表明其为一种非晶膜，以及含氢量为24±2原子%。
在PET基片带上所形成的最终膜被裁剪而获得20个膜试样。
采用传统的热阻蒸发法，对每一试样施加以一个宽度为250μm，长度为5mm的铝质梳状间隙电极。其后，采用一种HP4140B的仪器，在AM-1灯的辐照下（100mW/cm2）测得光电流值，而在黑暗下测得暗电流值，以便获得光电导率σp（S/cm）和暗电导率σd（S/cm）。其结果是，20个试样的各自的光电导率在（6.0±0.5）×10-5s/cm范围之内。而20个试样各自的暗电导率在（2.0±0.5）×10-11s/cm范围之内。
成膜例7
在本例中，采用了示于图10的微波PCVD设备（它具有示于表6No.13的微波施加器），在那里制备出一种结构示于图16的肖特基结型的二极管。
作为成膜室的圆周形壁的圆筒型部分的尺寸规格，上述的间隔L1，L2和L3，以及涉及微波施加器的情况参见表19所示。
图16所示的肖特基结型二极管包括：基片1601，F电极1602，n+-型半导体层1603，不掺杂的半导体层1604，金属层1605，以及一对电流引出端1606和1607。
提供有一套连续的测射设备。按如同成膜例1中的方法将SUS430BA（不锈钢的）基片带设置到所述的溅射设备，其中Cr电极（纯度为99.98%）被用来淀积一个1500A°厚的Cr膜，而使之在基片带表面上构成下电极1602。
然后，其上具有所述Cr层的基片带被置于如图10所示的微波-PCVD设备，放置方法同于成膜例1，所述基片带应如此放置在其中：使形成在其上的Cr层面朝下放置。
基片供料室1001，隔离容器500，以及卸料室1002被分别采用旋转式真空泵（未示出）临时抽成真空。这三个容器然后分别采用机械式增压泵（未示出）被抽真空至真空度约10-3乇。
采用在隔离容器500中的温控机构106和107将基片加热至温度250℃左右并予以保温。
通过采用油扩散泵（未示出）将隔离容器的内部压力调整至低于5×10-6的真空度。
此后，SiH4气、SiF4气、PH3/H2气 （＝1%）和H2气分别以350sccm、5sccm、60sccm和30sccm的流速通过供气管112而被供入形成膜间隔，成膜间隔的气压通过调整排气管1020的缝隙阀门1009的开度而被控制并维持在12m乇左右。在四种气体的流速和气压分别变为稳定以后，接通微波功率源（未示出），并借助微波施加器108将具有有效功率2.0KW的微波能量（2.45GHz）辐射至形成膜间隔之中，并在该处引起放电而使之在形成膜间隔中造成一个等离子区。起端和末端支撑性传输滚轮102和103以及一对支撑性传输环104和105由于驱动机构（未示出）的作用而分别开始旋转，并以6.5cm/min的速度传送着基片带。
从图10的左侧传送至右侧区时5分钟。在这一情况下，作为管道气体的H2气通过管道供气管1016和1017以50sccm的流速被供入气体管道1021和1022中。然后气体管道1021和1022借助油扩散泵（未示出）通过排气管1018和1019被抽真空、以便排走它们内部的气体，使之达到并保持真空度为2m乇。
最终，在事先已形成在基片带上的作为下电极1602的Cr层基础上，形成了一层掺杂有p的n+型a-Si∶H∶F膜当作n+型半导体层。此后，微波能量的施加和成膜原材料的各种气体的引入被中止。并且，基片带的传送也被停止。
然后，隔离容器500被抽成真空，使其真空度达到5×10-6乇以下。
在上述形成膜工艺步骤完成之后，SiH4气、SiF4气、H2气分别以350sccm、10sccm和50sccm的流速被供入形成膜间隔中，形成膜间隔的气压被维持在约8m乇。然后具有有效功率为1.8KW的微波能量（2.45GHz）被辐射至形成膜间隔中，在微波等离子体产生的情况下，基片带被以60cm/min的传输速度从右侧传送至左侧。形成膜过程历时5.5分钟。
最终，在事先所形成的n+型a-Si∶H∶F膜的上面被形成了一层不掺杂的a-Si∶H∶F膜当作不掺杂的半导体层1604。
在上述形成膜的工艺完成之后，微波能量的施加，成膜原材料的种气体的引入，以及基片带的传送均被终止。在隔离容器500中的残留气体被排空。在基片带被冷却至室温以后，基片带被从基片供料室1001中取出，该供料室在最后一道成膜工序的情形下起着卸料室的作用。
具有上述三层被叠置于其上的基片带被随机地裁切成同样尺寸大小的十个试样。
借助采用电子束蒸发法，使十个试样的每一个均被覆以一个80A°厚的金膜当作金属层1605。
然后，通过采用导线连接器将一对电流引出端1606和1607提供到那里。
使用一种HP4140B仪器对最终产品的有关二极管特性均予以检测。
检测结果是，十个试样中的每个都展示了理想的二极管系数（n＝1.1±0.05）和在±Ⅳ处整流比约为6位数。从所得到的结果看出，十个试样的任一个都赛过肖特基型二极管所要求的二极管特性。
成膜例8
在本例中，制备了一种pin结光电元件，其结构示于图17（a），制备用的设备为由图12所示的分别装有微波-PCVD设备的三个形成膜室。
作为图12中的基片带101使用了一种PET基片带。
该PET基片带被设置到一个连续性的溅射设备上，其中，作为导电层的厚度为1000A°的银膜是在所述的基片带上通过溅射一个Ag电极（99.99%）而形成的。进而，作为下电极1702的1.2μm厚的ZnO是在事先形成了的Ag膜上通过溅射一个ZnO电极（99.99%）而形成的。
具有Ag薄膜和叠置于银膜上的ZnO薄膜的基片被设置于由图12所示的分别装有微波-PCVD设备的三个形成膜室中，并按形成膜例1中同样的方式设置于其中。
在本例情形下，在隔离容器500中所提供的圆筒形部分的尺寸大小，其内径被做成18cm、如表20所示。同样，隔离室500a中的圆筒形部分的尺寸和隔离室500b中的圆筒形部分的尺寸其内径均为12cm，如表21所示。（表20，21见文后）
涉及封装在隔离容器500中的微波PCVD设备的其他条件如表20所示。同样涉及封装在隔离容器500a和500b中的微波PCVD设备的其他条件分别列于表21。
当隔离容器500处于表20所示的有关条件下时，及隔离容器500a和500b处于表21所示的有 关条件下时，在三个形成膜室的每个室中均引起放电。当三个形成膜室的每个室中的放电状态稳定以后，便使基片带以传输速度54cm/mia从图12的左侧向右侧开始作移动。于是，在移动着的基片带上分别以如同形成膜例7中的方法连续地成膜，各室中的成膜情况如下：在隔离容器500a的形成膜室中，处于表21所示的成膜条件，形成一种掺杂有P的n型a-Si∶H∶F膜，即n型半导体层1703;在隔离容器500的形成膜室中，处于表21所示的成膜条件，形成一种不掺杂的a-Si∶H∶F膜、即i型半导体层1704;以及在隔离容器500b的形成膜室中，处于表21所示的成膜条件，形成一种掺杂有B的p+型微晶Si∶H∶F膜，即p型半导体层1705。
在包含着上述ZnO薄膜的下电极上被叠置着上述n型，i型及p+型半导体层的基片带在卸料室1202中予以冷却到室温，然后从卸料室中将它取出。该基片带被置于一个反应式溅射设备，使其上形成一层700A°厚的ITO膜当作透明电极1706。然后，最终产品被裁切，而获得各为40cm×80cm大小的一组试样。于是对所获的每件试样施加以一个梳状的集电极，该集电极包含一个在其表面上的1μm厚的Ag膜、它是由电子束蒸发法附于其上的。
于是，便获得了一组分别为pin结型的太阳能电池组件。
在AM1.5灯的辐照下（100mw/cm2），对每个组件作其光电特性的评价。其结果是，展示出每组件的光电转换效率大于8.5%而在各组件当中，特性不均程度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100nm/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在10%以内。
若将该组组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可以看到，所获的电源系统输出功率约为3KW。
成膜例9
本例制备一种结构示于图17（a）的pin结光电元件，其制备方法基本重复形成膜例8的工艺步骤，下列除外：代替作为i型半导体层的a-Si∶H∶F膜，此地按形成膜例2中的同样方法形成一个不掺杂的a-SiGe∶H∶F膜，只是制作条件中将基片带在200℃下保温，并且基片带以40cm/min的传输速度作移动。
最后的形成物按如同形成膜例8中的方法作处理，从而获得一组太阳能电池组件。
在AM1.5灯的辐照下（100mw/cm2），对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每个组件的光电转换效率大于7.5%，而在各组件中的特性不均程度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在10%以内。
若将该组组件适当地组合起来组成二个电源系统。则可见，所获的电源系统输出功率约为3KW。
成膜例10
本例制备一种结构示于图17（a）的pin结光电元件，其制备方法基本重复形成膜例8的工艺步骤，下列除外：代替作为i型半导体层的a-Si∶H∶F膜，此处按形成膜例3中的同样方法形成一个不掺杂的a-SiC∶H∶F膜，只是制作条件中将基片带以45cm/min的传输速度作移动。
最后的形成物按如同形成膜例8中的方法作处理，从而获得一组太阳能电池组件。
在AM1.5灯的辐照下（100mw/cm2），对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每个组件的光电转换效率大于6.5%，而在各组件当中，特性不均程度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间差异在10%以内。
若将该组组件适当地组合起来组成一个电源系统。则可以看到，所获的电源系统输出功率约为3KW。
成膜例11
本例制备一种结构示于图17（c）的光电元件，采用了一种示于图12的装有MW-PCVD设 备的三个形成膜室的改进型，其中第一隔离容器500a′相当于隔离容器500a，第二隔离容器500′相当于隔离容器500，以及第三隔离容器500b′相当于隔离容器500b，这三个隔离容器被增设在隔离容器500和卸料室1002之间，这三个隔离容器相互之间通过气体管道被连接起来（未示出）。
此例中采用的基片带由SUS430BA制成，当作基片带101，它与形成膜例1中所用的基片带是一样的。
首先，按如同形成膜例8中的方法，将一个厚度为1.2μm的ZnO膜施加于基片带的表面上当作下电极1702。
然后，基片被设置到上述改进型的6个成膜用的装有MW-PCVD的设备中。采用包含有隔离容器500a，500和500b的第一单元按照如同形成膜例9的方法以及在表22所示的条件下形成下电池1711，而采用包含有隔离容器500a′，500′和500b′的第二单元按照如同形成膜例8中的方法以及在表22所示的条件下形成上电池1712。（表22见文后）
最后的形成物被施加以ITO薄膜当作透明电极1706，它是按照如同形成膜例8中的方法施加到最后形成物的顶层表面的。
于是，所获得的制品被裁切而获得一组分别为40cm×80cm大小的试样。
每一试样如同成膜例8中的方法在当作透明电极1706的ITO膜表面上施加以一个梳状Ag膜，该Ag膜起集电极1707的作用。
于是，便获得了一组分别为pin结型的太阳能电池组件。
在AM1.5灯的辐照下（100mw/cm2），对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每个组件的光电转换效率大于10.2%。而在各组件当中，特性不均匀程度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在9%以内。
若将该组组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可看到，所获的电源系统输出功率约为3KW。
成膜例12
本例制备一种结构示于图17（c）的一种光电元件，其制备方法是采用按成膜例11中所采用的六个装有MW-PCVD设备的形成膜室。
本例采用的基片带由SUS430BA制成，由它当作基片带101，它与形成膜例1中所使用的一样。
首先，按如同形成膜例8中的方法，将一个厚度为1.2μm的ZnO膜施加于基片带的表面上当作下电极1702。
然后，基片被放置到6个装有M-PCVD的形成膜室中。采用包含有隔离容器500a，500和500b的第一单元按照如同形成膜例8的方法以及在表23所示的条件下形成下电池1711，而采用包含有隔离容器500a′，500′和500b′的第二单元按照如同形成膜例10的方法以及在表23所示的条件下形成上电池1712。（表23见文后）
最后的形成物被施加以ITO薄膜当作透明电极1706，它是按照如同形成膜例8中的方法施加到最后形成物的顶层表面的。
于是，所获得的制品被裁切而获得一组分别为40cm×80cm大小的试样。
每一试样按如同形成膜例8中的方法在当作透明电极1706的ITO膜的表面上施加以一个梳状的Ag膜，起集电极1707的作用。
于是，便获得了一组分别为pin结型的太阳能电池组件。
在AM1.5灯的辐照下（100mw/cm2），对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每组件的光电转换效率大于10.3%。而在各组件当中，特性的不均程度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在9%以内。
若将该组组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可以看到，所获的电源系统输出功率约为3KW。
成膜例13
本例制备一种结构示于图17（d）的三重电池型光电元件，采用了一种在形成膜例11中所用的 装有MW-PCVD的六室形成膜设备的改型设备，其中第一隔离容器500a″相当于隔离容器500a，第二隔离容器500″相当于隔离容器500以及第三隔离容器500b″相当于隔离容器500b，三个隔离容器被增设在隔离容器500b′和卸料室1002之间，并且这三个隔离容器相互之间用气体管道被连接起来（未示出）。
此例中采用的基片带由SUS430BA制成，当作基片带101，它与形成膜例1中所用的是一样的。
首先，按如同形成膜例8中的方法，将一个厚度为1.2μm的ZnO膜施加于基片带的表面上当作下电极1702。
然后，基片带被设置到上述改进型的装有MW-PCVD的九室形成膜设备中。采用包含有隔离容器500a，500和500b的第一单元按照如同形成膜例9的方法以及在表24所示的条件下形成下电池1720。采用包含有隔离容器500a′，500′和500b′的第二单元按照如同形成膜例8的方法以及在表24所示的条件下形成中间电池1721。采用包含有隔离容器500a″、500″和500b″的第三单元按照如同形成膜例10的方法以及在表24所示的条件下形成上电池1722。
于是，所获得的制品被裁切而获得一组分别为40cm×80cm大小的试样。
每一试样按如同形成膜例8中的方法在当作透明电极1706的ITO膜表面上施加以一个梳状的Ag膜，该Ag膜起集电极1707的作用。
于是，便获得了一组分别为pin结型的太阳能电池组件。
在AM1.5灯的辐照下（100mw/cm2），对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每个组件的光电转换效率大于10.5%，而在各组件当中，特性不均匀程度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在8.5%以内。
若将该组组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可看到，所获的电源系统输出功率约为3KW。
成膜例14
采用前面已述的设备实施例30中所描述的MW-PCVD设备（示于图11中）在一个大面积和长形基片带上连续地形成非晶硅膜，该处所使用的微波施加器为示于表6中的No.13施加器，它即为微波施加装置208。
在基片带供料室1101中设置了一个放带卷曲1103，其上缠有用SUS430BA制的宽度为60cm，厚度为0.2mm，和长度为100m的洁净的基片带201。基片带201从放带卷轴被放出，然后穿过气体管道1121，隔离容器600的传送机构和气体管道1122，并被固定到卸料室1102的收带卷轴1140上。基片201应被调整得没有任何松散部分。
圆筒部分的尺寸规格，即形成膜室1123的圆周壁，以及前面所述的间隔距L1，L2和L3被示于表25中。同样地，有关微波施加器的条件及其他有关要求被制定，如表25所示。（表25见文后）
基片供料室1101，隔离容器600，和卸料室1102各被临时地采用机械式的调压泵（未示出）抽真空，达到真空度约为10-3乇。已经处于隔离容器600中的基片带201通过温度控制机构206和207而被加热并保温于约250℃的温度下。隔离容器600的内部压力通过油扩散泵（未示出）被控制到低于5×10-6乇的真空度。
此后，通过一个由镍制成的偏置电压施加管212（它也起一个供气管的作用），SiH4气，SiF4气和H2气分别以550sccm，8sccm和40sccm的流速被供入形成膜间隔中。形成膜间隔的气压通过调整排气管1120的缝隙阀门1109的开度而被控制并维持在约8.5m乇。在这种情况下，在形成膜室的外部和隔离容器的圆周壁之间的空间中的气压为1.5m乇。在三种气体的流速和气述的形成膜间隔的气压分别成为稳定以后，接通微波源（未示出），并通过微波施加器208将微波能量（2.45GHz）（1.7KW有效功率）辐射至形成膜间隔中。在形成膜间隔中被引起放电，从而提供一个等离子区。在这种情况下，决不会有等离子区被泄漏而泄出形成膜间隔，也不应检测出微波向隔离容器外部作任何泄漏。
然后，接通偏置电压电源218，把一个+90伏的DC电压施加到偏置电压施加管212上，在其 上被流动着7.5A的偏置电流，并可用肉眼观察到等离子体的亮度有一定增加。
紧接着，初端和终端的支撑性传输滚轮202和203，以及一对支撑性传输环通过驱动机构的带动（未示出）而分别开始旋转，从而以1.2cm/min的速度传送着基片带201。
在上述情况下，作为管道气体的H2气通过管道供气管1116和1117以50sccm的流速被供入气体管道1121和1122中。然而气体管道1121和1122借助油扩散泵（未示出）通过排气管1118和1119被抽真空，使内部气体排气而达到并维持在1m乇的真空度。
形成膜过程约进行30分钟。由于该处使用了一条长的基片带，则在本例中的形成膜过程结束以后，下一个形成膜过程将依次地继续进行。基片带201一边在收带卷轴1104上卷紧，一边就通过温控机构1113冷却，在本例的形成膜后，基片带201便可以从卸料室1102中取出。
然后，本例中在基片带201上淀积的膜被作有关宽度方向和长度方向的厚度分布率的检测，检测方法与形成膜例1中的方法相同。其检测结果是，其厚度分布率在5%以内。淀积速率的检测结果是，其平均值为86A°/sec。对用最终形成的膜所裁切的膜试料采用传统的反射法作红外吸收光谱检测，其结果是，发现可分辨的峰值点在2000cm-1和630cm-1，这表明它是a-Si∶H∶F膜。同样，作为采用RHEEDC商业名称：JEM-100SX，由JEOL公司出产）进行所述膜试样的结晶性检测的结果，该试样示出是含卤素型的，这就看出是非晶的。进而通过一种氢含量分析仪EMGA-1100（由Horiba，Sei Sa Kusho（株式会社生产）来检测膜试样中所包含的氢原子量，其结果是，23±2原子%。
进而，将在基片带201上形成的非晶硅膜机械地剥离约5cm2所获物被进行有关其体积方面的测试，并将它置于ESR装置（型号JES-E2X由JEOL公司出品）来测量其旋转密度。其结果是，其旋转密度约为2.8×1015转/cm2，这就意味着该膜几乎没有容纳几个缺陷。
接着，其上具有非晶硅的基片带被裁切而得到尺寸大小分别为1cm×1cm的五个试样。
每试样通过采用反应式溅射方法在其表面上施加一个1500A厚的ITO（In2O3+SnO2）膜。
最后的每个试样被置于恒定光电流装置（佳能株式会社出品），光线由ITO膜侧给以照射，以便测量Unbach（乌尔巴赫，以下直接以原文表达）尾的斜度。5个试样的任一个示出该值为49±1mev。
从上述结果可见，该膜中几乎没有包含缺陷。
成膜例15
在形成膜例14的形成膜以后，该处所用气体的引入终止。在本例中，除下列特色外，基本上重复膜形成例14的工艺步骤：先前的微波施加器No.13被表6中所示出的微波施加器No.11所代替;按如同形成膜例14中的方法将隔离容器6a抽真空使其内部达到低于5×10-6乇的真空度。形成膜例14的成膜步骤被重复，下列除外：SiH4气、GeH4气、SiF4气和H2气分别以100sccm、130sccm、5sccm和25sccm的流速被供入形成膜间隔中;形成膜间隔的气体压力被维持在14.5m乇;以及微波能量的功率被控制为0.95KW（按其有效功率），从而在基片带上形成一种非晶硅锗膜。
在上述情况下，在偏置电压施加管212上施加以50伏的直流偏值电压，其上流动着7.1A的偏值电流，并且可以用肉眼观察到等离子体亮度方面的某种增量。
最后所获的膜按如同形成膜例14中的方法被取出。
按如同膜形成例1中的方法对该最后所获膜进行各项检测：沿宽度方向和沿长度方向膜厚度的分布，淀积速率、红外吸收光谱，结晶性，及含氢量等。
其结果是，膜厚度的分布在5%以内;淀积速率的平均值为40A/sec;红外吸收光谱的可分辨尖峰点在2000cm-1、（880cm-1和630cm-1）这就指明它是a-SiG∶H∶F膜;结晶厚度为含卤素型的，这指明它是非晶膜，及其含量为15±2原子%。
进而，按如同形成膜例14中的方法检测最后所获膜的旋转密度和Urback尾的斜度。
其结果是：旋转密度为4.4×1015转/cm3，该值意味着该膜几乎设包含什么缺陷，以及Urback尾的斜度为53±1mev，该值也意味着该 膜几乎没有什么缺陷。
成膜例16
在形成膜例15的形成膜过程完成以后，该处所用的各种气体的供入即被终止。在本例中，重复形成膜例14的工艺步骤。施加器No.11的微波施加器被示于表6中的施加器No.13的微波施加器所代替。隔离容器600按如同形成膜例14中的方法被抽真空使其内部达到低于5×10-6乇的真空度。形成膜例14的形成膜工艺被重复，下列除外：SiH4气、CH4气、SiF4气和H2分别以260sccm、38sccm、5sccm和80sccm的流速被供入形成膜间隔中，形成膜间隔的气体压力被维持在24m乇，从而在基片带上形成一种非晶硅碳膜。
在上述情况下，在偏置电压施加管212上施加以+60V的直流偏置电压，使其上流动7.3A的偏直电流，并且可以用肉眼观察到等离子体亮度方面的某种增量。
最后所获的膜按如同形成膜例14中的方法被取出。
按如同形成膜例1中的方法对该最后所获膜进行各项检测，如沿宽度方向和沿长度方向膜厚度的分布，淀积速率，红外吸收光谱，结晶性，和含氢量等。
其结果是，膜厚度的分布在5%以内;淀积速率的平均值43A/sec，红外吸收光谱的可分辨的光峰点在2080cm-1，1250cm-1，960cm-1，777cm-1和在660cm-1，这就表明它是a-SiC∶H∶F膜，结晶性为含卤素型的，这表明它是非晶膜，以及含氢量为13±2原子%。
进而，按形成膜例14中同样的方法检测最后所获膜的旋转密度和Urback尾的斜度。
结果表明：旋转密度为7.9×1015转/cm3，这就表明该膜几乎没包含什么缺陷，以及Urback尾的斜度为55±1mev，这也意味着该膜几乎没有什么缺陷。
成膜例17
在形成膜例16的形成膜过程结束后，该处所用的各种气体的供入即被终止。在本例中，重复形成膜例14的工艺步骤。形成膜例16中所用的施加器No.13的微波施加器被表1中所示的施加器No.3的微波施加器所代替。隔离容器600按如同形成膜例14中的方法被抽真空使其内部达到低于5×10-6乇的真空度。形成膜例14的成膜工艺被重复，下列除外：SiH4气、BF3/H2气（＝3000ppm），SiF4气和H2气分别以270sccm，55sccm，148sccm和45sccm的流速被供入形成膜间隔中，形成膜间隔的气体压力维持在19m乇，以及微波能量的功率被控制在2.8KW（按其有效功率），从而在基片带上形成掺杂有B的P型微晶硅膜。
在上述情况下，在偏置电压施加管212上，施加以+125V的直流偏置电压，使其上流动8.6A的偏置电流，并且可以用肉眼观察到等离子体在亮度方向的某种增量。
最后所获的膜按如同形成膜例14中的方法被取出。
按如同形成膜例1中的方法对该最后所获膜进行各项检测，如沿宽度方向和沿长度方向膜厚度的分布，淀积速率，红外吸收光谱，结晶性和含氢量等。
其结果是，膜厚度的分布在5%以内;淀积速率的平均值为42A/sec;红外吸收光谱的可分辨的光峰点在2100cm-1，630cm-1，这就表明它是一种微晶Si∶H∶F膜，结晶性为环型的，这表明它是一种无取向的多晶膜，以及含氢量为4±1原子%。
然后，在其上形成有所述膜的基片带被随机地裁切而获得尺寸各为5mm×5mm大小的五个试样。
采用一种超高分辨率的低加速度的FESEMS-900型仪器（由日立公司出品）来观察所述五个试样中每个的表面状态。
其结果是，五个试样的任何一个均有合乎要求的平整表面，而不带有任何不理想的不均匀度。
成膜例18
在形成膜例17的形成膜过程结束后，该处所用的各种气体的供入即被终止，在本例中，重复形成膜例14的工艺步骤。隔离容器600按如同成膜例14中的方法被抽真空使其内部达到低于5×10-6乇的真空度。形成膜例14的成膜工艺被重复，下列除外：SiH4气、PH3/H2气（＝1%），SiF4气和H2分别以380sccm，32sccm，5sccm和25sccm的流速供入形成膜间隔中;形成膜间隔的气压维持在11m乇，微波能量的功率被控制在1.1KW（按 其有效功率），从而在基片带上形成掺杂有p的n型非晶硅膜。
在上述情况下，在偏置电压施加管212上，施加以+90V的直流偏置电压，使其上流动7.1A的偏置电流，并且可以用肉眼观察到等离子体在亮度方面的某种增量。
最后所获的膜按如同形成膜例14的方法被取出。
按如同形成膜例1中的方法对该最后所获膜进行各项检测，如沿宽度方向和沿长度方向膜厚度的分布，淀积速率，红外吸收光谱，结晶性和含氢量等。
其结果是，膜厚度的分布在5%以内，淀积速率的平均值为60A/sec，红外吸收光谱的可分辨的尖峰点在2000cm-1，630cm-1，这就表明它是一种a-Si∶H∶F膜;结晶性为含卤素型的，这表明它是非晶膜，以及含氢量为22±2原子%。
然后，在其上形成有所述膜的基片带被随机地裁切而获得尺寸各为5mm×5mm大小的五个试样。
采用一种超离分辨率低加速度的FESEM    S-900型仪器（由日立公司出品）来观察所述五个试样中每个的表面状态。
其结果是，五个试样的任何一个均具有合乎要求的平整表面，而不带任何不理想的不均匀度。
成膜例19
重复形成膜例14的工艺步骤，下列除外：以在下边将要描述的方式处理的PET基片带来代替SUS430BA基片带，并且在形成膜过程中所述基片带被保温于250℃的温度下，从而在所述基片带上形成一种非晶硅膜。
此处提供的是宽度60cm，厚度0.8mm，和长度100m的PET基片带，并且在其表面上施加以2μm厚的Al膜，在该Al膜上将被形成一个膜，在部分Al膜上在长度方向的20cm区间上，形成一组梳状间隙电极，其宽度分别为70μm，和其长度分别为10mm。这就构成被使用的基片带。
当处于形成膜过程时，在偏压施加管212上施加以+90V的直流偏置电压，其上流动着7.0A的偏置电流，并且可以凭肉眼观察到等离子体亮度方面的某种增量。
最后所获得的膜按如同形成膜例14的方法被取出。
按如同形成膜例1中的方法对该最后所获得的膜进行各项检测，如沿宽度方向和长度方向膜厚度的分布，淀积速率，红外吸收光谱，结晶性，及含氢量等。
其结果是，膜厚度的分布在5%以内;淀积速率的平均值为84A/sec;红外吸收光谱的可分辨的尖峰点在2000cm-1和在630cm-1，这就表明它是一个a-Si∶H∶F膜，结晶性为含卤素型的，这表明它是非晶膜;以及其含氢量是23±2原子%。
形成在一组间隙电极上的最终所获膜被随机地裁切而获得20个膜试样。每一试样各包含一个间隙电极。对每一试样采用一种HP4140B的仪器，在AM-1灯的辐照下（100mv/cm2）测其光电流值，而在黑暗下测其暗电流值，以便获得光电导率σp（S/cm）和暗电导率σd（S/cm）。其结果是20个试样中每个试样的光电导率均在（1.5±0.5）×10-11S/cm的范围内。
进而，按形成膜例14中同样的方法检测最后所获膜的Urback尾的斜度。
其结果是，Urback尾的斜度为51±1mev，这就意味着该膜几乎没有什么缺陷。
成膜例20～24
在成膜例14～18的每个形成膜例中，按表26所示的变化偏置电压来进行形成膜工艺。
按五种情形所得到的膜，按形成膜例14～18同样的方法来进行评价。
所得的评价结果被集中地示于表26中。（表26见文后）
在五种情形中的任一种情形下，等离子体被稳定地维持，而不会形成异常的放电，因而一种在特性方面优异的合乎要求的半导体膜便被获得。
成膜例25-29
在形成膜例14～18的每个形成膜例中，其偏置电压施加装置被图19（d）中所示的偏值电压施加装置所取代，在第1偏置线（杆）上施加以+30V的直流电压，而在第二偏置线（杆）上按表27所示施加以不同的偏置电压。（表27见文后）
按五种情形所得的膜，按形成膜例14～18同样的方法来进行评价。
所得到的评价结果被集中地示于表27中，
在五种情形的任一种情形下，等离子体被稳定地维持，而不会引起异常的放电，因而一种在特性方面优异的合乎要求的半导体膜便被获得。
成膜例30
本例制备一种结构示于图16的肖特基结型二极管，制备设备是采用图11中所示出的MW-PCVD设备，该设备具有一个示于表6的施加器No.13的微波施加器，作为微波施加装置208。
作为形成膜室1123的圆周壁的圆筒形部分的尺寸规格，所述的间隔L1、L2和L3，以及其他有关的条件被示于表25中。
首先，此处被提供有一个连续的溅射设备，并且SUS430BA基片带按如同形成膜例14中的方法被设置到所述的设备，其中一个Cr电极（99.98%纯度）被使用以便在基片带表面上淀积1300A厚的Cr膜当作下电极1602。
然后，具有所述Cr层的基片带按如同形成膜例14中的方法放置到在图11中所示的MW-PCVD设备中，其中所述基片带如此被放置成，使形成在其上的Cr层面朝下。
基片供料室1101，隔离容器600，和卸料室1102采用旋转式真空泵（未示出）临时地分别被抽真空。这三个容器然后分别采用机械式调压泵（未示出）抽真空至真空度约10-3乇。
采用在隔离容器600中的温控机构206和207，将基片带加热并保温于250℃左右。
通过采用油扩散泵（未示出）将隔离容器内部压力调整至低于5×10-6的真空度。
此后，SiH4气、SiF4气、PH3/H2气（＝1%），和H2分别以340sccm、5sccm、55sccm和25sccm的流速通过偏压施加管212而被供入形成膜间隔。形成膜间隔的气压通过调整排气管1120的缝隙阀门1109的开度而被控制并维持在11m乇左右。
在四种气体的流速和气压分别变得稳定以后，接通微波功率源（未示出），并通过微波施加器208将具有有效功率1.8KW的微波能量（2.45GHz）辐射至形成膜间隔之中。同时，在偏置电压施加管212上施加以+80V的直流偏置电压，其上流动着7.8A的偏置电流。
在等离子体变成稳定以后，起端和末端支撑性传输滚轮202和203以及一对支撑性传输环204和205随驱动机构（未示出）的作用而分别开始旋转，并以53cm/min的速度传送着基片带5分钟，使基片带从图11的左侧传送至右侧。
在这一情况下，作为管道气体的H2气通过管道供气管1116和1117以50sccm的流速被供入气体管道1121和1122中。然后气体管道1121和1122借助油扩散泵（未示出）被抽真空，以便排走它们内部的气体，使它们内部达到并保持真空度为2m乇。
最终，在预先形成在基片带上的Cr层（当作下电极1602）上面形成了一层掺杂有P的n+型a-Si∶H∶F膜作为n+型半导体层1603。此后，微波能量的施加，作为成膜原材料的各种气体的引入被中止。并且，基片带的传送被停止。
然后，隔离容器600被抽真空至低于5×10-6乇的真空度。
在上述形成膜工艺之后，SiH4气，SiF4气，和H2气分别以360sccm，10sccm和45sccm的流速被供入形成膜间隔。形成膜间隔的气压被维持在7.5m乇左右。然后具有有效功率为1.7KW的微波能量（2.45GHz）被辐射至形成膜间隔中。同时，施加以一个+80V的偏置电压，在那里流动着6.8A的偏置电流。当所产生的等离子体变为稳定以后，基片带自右侧向左侧反方向地以56cm/min的传送速度被传输着。形成膜的过程持续52分钟。
其结果是，在先前形成的n+型a-Si∶H∶F膜之上形成一个不掺杂的a-Si∶H∶F膜，作为半导体层1604。
在上述成形膜工艺完成以后，微波能量的施加，作为成膜原材料的气体的引入和基片的传送均被终止。在隔离容器600中的残留气体被排空。在基片带被冷却至室温以后，基片带被从基片供料室1101中取出，该室在最后的形成膜情况下起着卸料室的作用。
附有上述三层被叠置于其上的基片带，被随机地裁切而获得同样尺寸的十个试样。
十个试样的每个试样均通过采用电子束蒸发法施加以一个80A厚的Au膜。然后，一对电流输出端子1606和1607通过使用导线连接机而被连到那儿。
通过采用HP41.408测试仪检测每个最终成品的二极管特性。
检测结果是，十个试样中的每一个都展示出理想的二极管系统（n＝1.08±0.05），和在±1伏下的整流比约6位数。从所得到的结果看，十个试样的任一个都赛过肯特基二极管所要求的二极管特性。
成膜例31
本例采用了由图13所示的分别装有MW-PCVD设备的三个形成膜室，制备出一种结构由图17（a）所示的pin结光电元件。
使用了一种PET基片带作为基片带201。
该PET基片带被设置在一个连续性的溅射设备上，其中作为电导层而厚度为1000A°的银膜是通过溅射Ag电极（99.99%纯度）而形成在所述基片带上的，接着在前面所形成的Ag膜上形成一个厚1.2μm的ZnO膜当作为下电极1702。
具有Ag薄膜和ZnO薄膜叠置于其上的基片带按如同形成膜例14中的方法被设置在结构如在图13中所示的分别装有MW-PCVD设备的三个形成膜室中。
在本例情形下，在隔离容器600中所具有的圆筒形部分其内径被做成20cm，如表28所示。同样，隔离容器600a和隔离容器600b中的圆筒形部分的尺寸均被做成内径13cm，如表29所示。（表29见文后）
涉及封装在隔离容器600中的MW-PCVD设备的其他条件如表28所示。同样涉及封装在隔离容器600a和600b中的MW-PCVD设备的其他条件分别如表29所示。
当隔离容器600处于表28所示的有关条件下时，及隔离容器600a和600b处于表29所示的有关条件下时，在三个形成膜室的每个室中当处于表29所示的条件时，在该处形成n型a-Si∶H∶F膜，即n型半导体层1703。在隔离容器600的成膜室中当处于表28所示条件时，在该处形成不掺杂的a-Si∶H∶F膜，即i型半导体层1204。在隔离容器600b的形成膜室中当处于表29所示条件下时，在该处形成一个p+型微晶Si∶H∶F膜，即p+半导体层1705。
在包含着上述ZnO薄膜的下电极基础上被叠置为n型，i型和p+型半导体层的基片卸料室1102中予以冷却到室温。然后基片带便被从中取出。该基片带被置于一个反应式溅射设备，使其上形成一层700A厚的ITO膜当作透明电极1706。然后，裁切该最终所获物，而获得各为40cm×80cm尺寸大小的一组试样。每个所获的试样均采用电子束蒸发法在其表面上覆以包括约为1μm厚的Ag膜的梳状集电极1707。
于是，便获得了一组各为pin结型的太阳能电池组件。
在AM1.5灯（100mw/cm2）的辐照下，对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展现出每个组件的光电转换效率大于8.6%。而在各组件当中特性的不均度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时的光辐照和最终光电转换效率之间的差异在9.5%以内。
在与没有施加任何偏置电压下所制备的太阳能电池组件相比较时，检测其由于缺陷所引起的故障比例等，其结果是，按本例所获得的太阳能电池优越于所述的太阳能电池约20%以上。
若将上述组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可以看到，最终所获的系统输出功率约为3KW。
成膜例32
本例通过重复形成膜例31的工艺步骤制备一种结构示于图17（a）的pin结光电元件，下列除外：本例中按如同形成膜例15的方法形成一种不掺杂的a-SiGe∶H∶F膜，来代替当作i型半导体层的a-Si∶H∶F膜，其中基片带以50cm/min的传送速度被移动。并在形成膜过程中，施加以180Vp-P的矩形波偏置电压。
按如同形成膜例31的方法，形成最后的成品，即制备成一组太阳能电池组件。
在AM1.5灯（100mw/cm2）的辐射下，对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每组件的光电转换效率大于7.6%。而在各组件当中特性的不均匀度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始 光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在9.5%以内。
检测其由于缺陷所引起的故障比例数等，并与没有施加任何偏置电压下所制备的太阳能电池组件相比较。其结果是，按照本例所获的太阳能电池组件优越于所述的太阳能电池约20%以上。
若将上述所获的组件适当组合起来组成一个电源系统，则可以看到，最终所获的系统输出功率约为3KW。
成膜例33
本例通过重复形成膜例31的工艺步骤制备一种结构示于图17（a）的pin结光电元件，下列不同点除外：本例中按如同形成膜例16的方法形成一种不掺杂的a-SiC∶H∶F膜，来代替当作ⅰ型半导体层的a-Si∶H∶F膜，其中基片带以43cm/min的传送速度被移动。并在形成膜过程中，施加以170Vp-P的正弦波偏置电压。
按如同形成膜例31的方法，形成最终成品即制备成一组太阳能电池组件。
在AM1.5灯（100mw/cm2）的辐射下，对每个组件作光电特性的评价。其结果是，展示出每组件的光电转换效率大于6.7%。而在各组件当中特性的不均匀度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时光辐照后的最终光电转换效率之间的差异在9.5%以内。
检测其由于缺陷所引起的故障比例等，并与没有施加任何偏置电压所制备的太阳能电池组件相比较。其结果可见，按照本例所获的太阳能电池组件优越于所述的太阳能电池约20%以上。
若将上述所获的组件适当组合起来组成一个电源系统，则可以看到，最终所获的系统输出功率约为3KW。
成膜例34
本例制备一种结构示于图17（c）的光电元件，采用了一种图13中所示的装有MW-PCVD的三室形成膜设备的改型设备，其中第一隔离容器600W相当于隔离容器600a，第二隔离容器600′相当于隔离容器600，和第三隔离容器600b′相当于隔离容器600b，第一，第二，和第三隔离容器600a′，600′和600b′被增设在隔离容器600b和卸料室1102之间，而且这些新增隔离容器互相之间借助气体管道予以连接起来（未示出）。
本例所使用的基片带由SUS430BA制成，作为基片带201，它与在形成膜例14中所使用的是一样的。
首先，基片带被施加以一个1.2μm厚的ZnO膜该膜作为基片表面上的下电极1702。
然后，基片带被设置到上述改型的装有MW-PCVD的六室形成膜设备中。采用包含有隔离容器600a，600和600b的第一单元按照如同形成膜例32中的方法以及在表30所示的条件，形成下电池1711;而采用包含有隔离容器600a′、600和600b′的第二单元按照如同形成膜例31中的方法以及在表30所示的条件，形成上电池1712。（表30见文后）
最后的形成物被施加以ITO薄膜作为透明电极1706，它是被施加到顶层的表面上。
于是，所获的制品被裁切而获得一组分别为40cm×80cm尺寸大小的试样。
每一试样被施加以一个梳状银膜作为集电极1707，该Ag膜是被加到作为透明电极的ITO膜的表面上。
对上述的每一件试样，在AM1.5灯（100mw/cm2）的辐射下，被进行光电特性的评价。其结果是，展现出每个试样组件的光电转换效率大于10.3%。而在各组件当中特性不均匀度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时的光辐照后最终光电转换效率之间的差异在9%以内。
检测其由于缺陷而引起故障的比例等，并与没有施加任何偏置电压的情况下所制备的太阳能电池组件相比较。其结果是，按本例所获得的太阳能电池组件优越于所述太阳能电池组件20%以上。
若将上述按比例所得的组件适当组合起来组成一个电源系统，则可以看到，最终的系统输出功率约为3KW。
成膜例35
本例制备一种结构示于图17（c）的光电元 件，采用了如同在形成膜例34中所用的装有MW-PCVD的六室膜形成设备。
本例所使用的基片带由SUS430BA制成，作为基片带201，它与在形成膜例14中所使用基片带的是一样的。
首先，基片带被施加以一个1.2μm厚的ZnO膜，该膜作为基片带表面上的下电极1702。
然后，基片带被设置到上述改型的装有MW-PCVD的六室形成膜设备中。采用包含有隔离容器600a，600和600b的第一单元按照如同形成膜例31中的方法以及在表31所示的条件，形成下电池1711;并采用包含有隔离容器600a′、600′、和600b′的第二单元按照如同形成膜例33的方法以及在示于表31的条件形成上电池1712。（表31见文后）
最后的形成物被施加以ITO薄膜作为透明电极1706，该膜是被施加到顶层的表面上。
于是，所获的制品被裁切而获得一组尺寸分别为40cm×80cm尺寸大小的试样。
每一试样在作为透明电极1706的ITO膜的表面上，被施加以一个梳状Ag膜作为其集电极1707。
对上述的每一件试样，在AM1.5灯（100mw/cm2）的辐射下，被进行光电特性的评价。其结果是，展现出每个试样组件的光电转换效率大于10.4%。而在各组件当中特性不均匀度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测出它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时的光辐照后最终光电转换效率之间的差异在9%以内。
检测其由于缺陷而引起故障的比例等，并与没有施加任何偏置电压的情况下所制备的太阳能电池组件相比较。其结果是，按本例所获得的太阳能电池组件优越于所述的太阳能电池组件20%以上。
若将上述按本例所获得的组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可以看到，最终的系统输出功率约为3KW。
成膜例36
本例制备一种结构示于图17（d）的三重电池型光电元件，采用了一种如同在形成膜例34中所用的装有MW-PCVD的六室形成膜设备的改进设备，其中第1隔离容器600a″相当于隔离容器600a，第2隔离容器600″相当于隔离容器600，和第3隔离容器600b″相当于隔离容器600b，第1、第2和第3隔离容器600a″，600″和600b″被增设在隔离容器600b′和卸料室1102之间，并且在新增加的隔离容器之间互相之间通过气体管道（未示出）被连接起来。
本例所使用的基片带由SUS430BA制成，作为基片带201，它与形成膜例14中所使用基片带的是一样的。
首先，基片带被施加以一个1.2μm厚的ZnO膜，该膜作为基片带表面上的下电极1702。
然后，基片带被设置到上述改进的装有MW-PCVD的九室形成膜设备中。采用包含有隔离容器600a，600和600b的第一单元按照如同成膜例32中的方法以及在表32中所示的条件形成下电池1720。采用包含有隔离容器600a′、600′、和600b′的第二单元按照如同形成膜例31中的方法以及在表32所示的条件形成中间电池1712。和采用包含有隔离容器600a″，600″和600b″的第三单元按照如同形成膜例33中的方法以及在表32所示的条件形成上电池1222。（表32见文后）
最后所获的制品被裁切而获得一组尺寸为40cm×80cm大小的试样。
每一试样在作为透明电极1706的ITO膜的表面上，被施加以一个梳状Ag膜作为集电极1707。
对上述每一试样，在AM1.5灯（100mw/cm2）的辐照下，被进行光电特性的评价。其结果是，展现出每个试样组件的光电转换效率大于10.7%。而在各组件当中特性不均匀度在5%以内。
进而，将每个组件以AM1.5灯（100mw/cm2）连续辐照500小时，并检测出它的光电转换效率。其结果是，所有该组组件，其初始光电转换效率和经500小时的光辐照后最终光电转换效率之间的差异在8.5%以内。
检测其由于缺陷而引起故障的比例等，并与原有施加任何偏置电压的情况下所制备的太阳能电池组件相比较。其结果是，按本例所获得的太阳能电池组件优越于所述的太阳能电池组件20%以上。
若将上述按本例所获得的组件适当地组合起来组成一个电源系统，则可以看到，最终的系统输出功率为3KW。
Figure 901068098_IMG1
表2
原材料气体和 SiH4∶360sccm
它的流量 H2∶40sccm
微波频率和    2.45GHz
微波功率    2.0KW
间距L1，L22cm，2cm
间距L312.5cm
弯曲部分的内径和宽度    φ20cm，50cm
成膜室的内压    8mTorr
隔离装置的材料和尺寸    石英管（厚度3mm）
φ12cm×80cm（内径）
基片带的种类和它的厚度    SUS    430BA
冲孔板用于限定微波等    开口尺寸8mm，打孔比45%，
离子区范围    由SUS316L制成在其表面敷
有一Al2O3薄膜
注：间隙L1、L2和L3出现在图7（a）或图8（a）中，
表3
实验序号    施加器序号    放电状态
1    1    稳定但还位于微波电源侧
2    2    几乎在所有表面上稳定
3    3    几乎在所有表面上稳定
4    4    稳定但还位于微波电源侧
5    5    几乎在所有表面稳定
6    6    稳定但还位于微波电源侧
7    7    几乎在所有表面上稳定
8    8    几乎在所有表面上稳定
9    9    几乎在所有表面上稳定
表4
原材料气体和它的流 SiH4∶360sccm
量 H2∶40sccm
微波频率和微波功率    2.45GHz
1.5KW
间距L43cm
弯曲部分的内径和宽度    φ40cm，50cm
成膜室的内压    9mTorr
隔离装置的材料和尺寸    石英管（厚度3mm）
φ12cm×80cm（内部直径）
基片带的种类和它的厚度    SUS    430BA
冲孔板用以限定微波等    开口尺寸8mm，打孔比45%，
离子区范围    由SUS316L制成，在其表面
敷有一Al2O3薄膜
注：间距L4出现在图7（b）或图8（b）
表5
实验序号    施加器序号    放电状态
10    1    稳定但还位于微波电源的侧
11    2    几乎在所有表面上稳定
12    3    几乎在所有表面上稳定
13    4    稳定但还位于微波电源的侧
14    5    几乎在所有表面上稳定
15    6    稳定但还位于微波电源的侧
16    7    几乎在所有表面上稳定
17    8    几乎在所有表面上稳定
18    9    几乎在所有表面上稳定
Figure 901068098_IMG2
表7
实验序号    施加器序号    放电状态
19    10    几乎在所有表面上稳定
20    11    在所有表面上稳定
21    12    几乎在所有表面上稳定
22    13    在所有表面上稳定
23    14    稳定但还位于微波电源的侧
24    15    几乎在所有表面上稳定
25    16    在所有表面上稳定
26    17    几乎在所有表面上稳定
27    18    几乎在所有表面上稳定
28    19    在所有表面上稳定
表8
实验序号    施加器序号    放电状态
29    10    几乎在所有表面稳定
30    11    在所有表面稳定
31    12    在乎在所有表面稳定
32    13    在所有表面稳定
33    14    稳定但还位于微波电源的侧
34    15    几乎在所有表面稳定
35    16    在所有表面稳定
36    17    几乎在所有表面稳定
37    18    几乎在所有表面稳定
38    19    在所有表面稳定
Figure 901068098_IMG3
Figure 901068098_IMG4
Figure 901068098_IMG5
Figure 901068098_IMG6
Figure 901068098_IMG7
Figure 901068098_IMG8
Figure 901068098_IMG9
表19
弯曲部分的内径    φ22cm
间距L1，L22cm，2cm
间距L312.5cm
隔离装置的材料和尺寸    石英管（厚度3mm）
φ12×100cm（内径）
用于限定微波等离子区    开口尺寸10mm，打孔比40%
范围的冲孔板    由SUS316L制成，在其
表面敷有一Al2O3薄膜
注：间距L1，L2和L3出现于图7（a）或图8（a）
表20
隔离容器    500
参数
成膜原材料气体和它的流量 SiH4350
H2100
（sccm） SiF410
成膜室的内压（mTorr）    9
微波功率（KW）    1.2
弯曲部分内径（cm）    φ18
间距L1，L2（cm） 1.5，1.5
间距L3（cm） 12.5
施加器序号    13
隔离装置的材料和尺寸    石英管（厚度3mm）
φ12×100cm（内径）
用于限定微波等离子区的    开孔尺寸5mm，打孔比45%
SUS316L，在其表面
冲孔板 敷有一Al2O3薄膜
注：间距L1，L2和L3出现在图7（a）或图8（a）中
Figure 901068098_IMG13
Figure 901068098_IMG15
Figure 901068098_IMG16
Figure 901068098_IMG17
Figure 901068098_IMG18
Figure 901068098_IMG19
Figure 901068098_IMG20
表25
弯曲部分内径    φ25cm
间距L1，L22cm，2cm
间距L312.5cm
隔离装置的材料和尺寸    石英管（厚度3mm）
φ12cm×100cm（内径）
用于限定微波等离子区    开口尺寸10mm，打孔比40%
范围的冲孔板    由SUS316L制成，其表
面敷有一Al2O3薄膜
间距L1，L2和L3出现于图7（a）或图8（a）
Figure 901068098_IMG22
表28
半导体层    600
参数
成膜原材料气体和它的流量 SiH4360
H2110
（sccm） SiF410
成膜室的内压（mTorr）    8.5
微波功率（KW）    1.1
弯曲部分的内径（cm）    φ20
间距L1，L2（cm） 1.5，1.5
间距L3（cm） 12.5
施加器序号    13
隔离装置的材料和尺寸    石英管（厚度3mm）
φ12×100cm（内径）
用于限定微波等离子区范    开口尺寸5mm，打孔比45%
由SUS316L制成，在
围的冲孔板 其表面敷有一Al2O3薄膜
偏压 三角波，200VP-P
注：（1）采用示于图19（b）的装置，作为偏压施加装置
（2）间距L1，L2和L3出现在图7（a）或图8（a）中
Figure 901068098_IMG23
Figure 901068098_IMG24
Figure 901068098_IMG25
Figure 901068098_IMG26
Figure 901068098_IMG27
Figure 901068098_IMG28
Figure 901068098_IMG30

Claims (21)

1、一种采用微波等离子CVD工艺连续形成大面积淀积薄膜的方法，所述方法其特征在于包括以下步骤：
在纵向上连续移动基片带；
通过弯曲并凸起所述移动基片带以形成所述成膜室圆周壁的圆筒部分，从而建立具有成膜空间的基本封闭的成膜室，在该成膜空间内或附近设置一个微波施加装置，该微波施加装置包含一个波导管，该波导管具有穿透其一侧面的小孔，还具有两个相对的端部，其中一个端部与一个微波源相连接，所述的微波施加装置封装在由微波传导材料制造的隔离装置内；
通过气体输送装置将成膜原材料气体引入所述成膜空间；
与此同时，通过采用微波施加装置的上述小孔将微波能辐射或传播到所述成膜空间，其中微波施加装置能够在垂直于微波传播方向上具有方向性地辐射或传播所述微波能，以在所述成膜空间产生等离子区，由此在暴露于所述等离子区的所述连续移动圆周壁的内表面上连续形成一层淀积薄膜。
2、按照权利要求1的方法，其特征在于，成膜室被构造得不允许辐射或传播到成膜空间的微波能量泄漏到所述室的外面，并且将所产生的微波等离子区限制在成膜空间区内。
3、按照权利要求1的方法，其特征在于，圆筒形部两个侧面之中的每一个侧面是通过能够阻止微波能从其泄漏的构件来密封的。
4、按照权利要求1的方法，其特征在于，圆筒形部分借助一个支撑和传送滚轮通过弯曲和移动被支撑的基片带来形成的，其中在所述滚轮对之间在纵向留有所需宽度的间距，并且圆筒形部分两侧端部的每端均由支撑传送环来支撑。
5、按照权利要求4的方法，其特征在于，圆筒部分两侧面的每个侧面均由能阻止微波能从其泄漏的元件来密封的。
6、按照权利要求4的方法，其特征在于，微波能靠近间距设置的微波施加装置并通过该间辐射或传播到成膜空间内。
7、按照权利要求6的方法，其特征在于，将微波施加装置密封在由微波传输材料制成的隔离装置中。
8、按照权利要求1的方法，其特征在于，微波施加装置是以与成膜室圆周壁相平行的位置设置在成膜空间中。
9、按照权利要求1的方法，其特征在于，成膜空间保持在所需气压下。
10、按照权利要求4的方法，其特征在于，成膜空间的气体通过间距来抽空。
11、按照权利要求1的方法，其特征在于，圆筒部分的内表面保持在所需温度下。
12、按照权利要求1的方法，其特征在于，能够加热或冷却基片带的温度控制机构设置在圆筒形部的外面附近。
13、按照权利要求1的方法，其特征在于，进一步包括控制微波等离子区电势的步骤。
14、按照权利要求13的方法，其特征在于，控制微波等离子区电势的步骤是通过采用与基片带隔开的偏压施加装置来完成的。
15、按照权利要求14的方法，其特征在于，所述偏压施加装置放置在成膜空间内，使得至少所述装置的部分与所产生的微波等离子区相接触。
16、按照权利要求15的方法，其特征在于，将DC、AC或脉动电流的偏压施加到偏压施加装置上。
17、按照权利要求14的方法，其特征在于，偏压施加装置还可用作气体输送装置。
18、按照权利要求14的方法，其特征在于，偏压施加装置包括一根或多根偏压母线。
19、按照权利要求13的方法，其特征在于，控制微波等离子区电势的步骤是通过施加到基片带上的偏压来完成的。
20、按照权利要求19的方法，其特征在于，气体输送装置是电气接地的，并且放置在成膜空间内，致使至少所述装置的部分与所产生的微波等离子区相接触。
21、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微波能量是一种渐消失的微波能量。
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