JP2001329366A

JP2001329366A - コンビナトリアル薄膜形成方法及びコンビナトリアルプラズマｃｖｄ装置

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Publication number: JP2001329366A
Application number: JP2000146409A
Authority: JP
Inventors: Hideomi Koinuma; 秀臣鯉沼
Original assignee: Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2001-11-27
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: JP3453720B2

Abstract

(57)【要約】【課題】極めて効率よく、素子構造の最適化を実現し
得るコンビナトリアル薄膜形成方法およびこの方法を使
用するコンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置を提供す
る。【解決手段】基板表面に物質を堆積させて薄膜を形成
する際に、成膜すべき基板２に固定マスク５を密着させ
て複数の成膜領域を設定し、固定マスク５に対して可動
マスク６を移動させ、可動マスク６によって選択される
成膜領域ごとに成膜の成分や反応条件を変えて薄膜を形
成する。可動マスク６は、直線移動し、固定マスク５が
回転することによって可動マスク６の固定マスク５に対
する移動方向が変更可能である。固定マスク５は方形
状、直方形状、円形状等にマトリックス配列した複数の
開口部を有し、可動マスク６はその行または列に沿って
順次移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短時間で効率よく
デバイス構成の成分および作製条件を見つける方法に関
し、さらには、短時間で効率よくデバイス構成の成分お
よび作製条件を見つけることができるプラズマＣＶＤ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】性質の異なる薄膜を多数接合したデバイ
スは、近年、益々その用途を広げ、また要求される性能
も高度になりつつある。例えば、アモルファス太陽電池
は、低コスト・大面積化可能な太陽電池として注目され
ている。このアモルファス太陽電池は、３００℃以下の
低温で作製することができる薄膜太陽電池であり、本質
的に低コスト・省エネルギーという利点を持っている。
しかしながら、従来のｐｉｎ型アモルファスシリコン太
陽電池においては、特に、ｐ型窓層で青色光はほとんど
吸収され、発生したキャリアは容易に再結合してしまう
ので、アモルファス太陽電池においては、青色感度の向
上が量産化における課題となっていた。

【０００３】この問題を解決するために、本発明者ら
は、電界効果で発生させたｐまたはｎ型誘起層に、ｐま
たはｎ型ドーピング層が行なってきた役目を負わせるよ
うにした電界効果型太陽電池構造を提案した。この電界
効果型太陽電池構造においては、絶縁体およびアモルフ
ァスシリコン界面にまで電界が存在するため、誘起層に
生成したキャリアは界面によって速やかに空間的に分離
され、このため従来型に比べて大幅に高い量子効率が期
待できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電界効
果型太陽電池の構造は、従来型の太陽電池とはまったく
異なる構造を有するため、材料面、プロセス面、設計面
等に多くの時間と開発努力が必要になる。特に絶縁膜を
通してアモルファスシリコン層に電界をかけて誘起層を
作る必要があるため良質の絶縁体およびアモルファスシ
リコン界面が不可欠となる。さらに、絶縁膜には高い透
明度と高い抵抗率が要求される。このような材料面、プ
ロセス面に加えて素子設計においても、シリーズ抵抗軽
減のためのマスクパターン最適化、各層膜厚の最適化等
をはじめ、アモルファスシリコン膜の高品質化や光照射
劣化対策等の重要な課題が存在する。

【０００５】この種の薄膜接合デバイスにおいて、上記
の課題を解決したデバイス構造を得るためには、極めて
膨大な実験、そしてその検証が必要となる。本発明はか
かる実情に鑑み、極めて効率よく、デバイス構造の最適
化を実現し得るコンビナトリアル薄膜形成方法およびこ
の方法を使用するコンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法は、基板表
面に物質を堆積して形成する薄膜形成方法であって、固
定マスクを成膜する基板に密着させて複数の成膜領域を
形成し、固定マスクを覆って可動マスクを配置し、可動
マスクを固定マスクに対して移動させることによって選
択される成膜領域ごとに、成膜条件または膜組成を変え
て薄膜を形成することを特徴とする。

【０００７】前記可動マスクの移動は、直線移動とする
ことができる。また、固定マスクを密着させた基板を、
この基板面内で回転させて、固定マスクに対する可動マ
スクの移動方向を変更するようにしてもよい。

【０００８】前記固定マスクは、複数の開口部を有し、
複数の開口部は方形状、直方形状、円形状等にマトリッ
クス配列され、かつ、可動マスクは、固定マスクのマト
リックス配列した複数の開口部の行または列を見込む大
きさの開口部を有するようにしてもよい。

【０００９】さらに、固定マスクの方形状、直方形状、
円形状等にマトリックス配列した複数の開口部の行また
は列毎に、可動マスクの開口部が行または列に一致する
ように可動マスクを移動して固定マスクおよび可動マス
クの開口部によって限定される成膜領域に第１の薄膜を
形成し、順次、これらの工程を繰り返してマトリックス
配列した開口部によって選択される成膜領域全てに第１
の薄膜を形成し、可動マスクの移動方向を９０°回転
し、固定マスクのマトリックス配列した複数の開口部の
列または行毎に、可動マスクの開口部が行または列に一
致するように可動マスクを移動して固定マスクおよび可
動マスクの開口部によって選択される成膜領域に第２の
薄膜を形成し、順次、これらの工程を繰り返してマトリ
ックス配列した開口領域によって限定される成膜領域全
てに第２の薄膜を形成すれば好ましい。

【００１０】さらに、第１の薄膜の形成及び／又は前記
第２の薄膜の形成は、可動マスクの移動毎に薄膜形成の
原料ガス組成や反応条件を変更するようにしてもよい。

【００１１】また、本発明のコンビナトリアルプラズマ
ＣＶＤ装置は、プラズマによって活性化したガスの反応
生成物を基板に堆積して薄膜を形成するプラズマＣＶＤ
装置であって、基板に密着して配置される固定マスク
と、固定マスクを覆って配置される可動マスクとを備
え、可動マスクの移動と固定マスクを密着させた基板の
回転によって成膜領域を選択することを特徴とする。

【００１２】前記コンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置
は、好ましくは、前記可動マスクを直線往復動させる直
線移動機構と、固定マスクを回転させる回転駆動機構と
を備えている。

【００１３】好ましくは、前記固定マスクは複数の開口
部を方形状、直方形状、円形状等にマトリックス配列し
た形状を有し、可動マスクは上記マトリックス配列した
複数の開口部の行または列を見込む開口部を有してい
る。

【００１４】本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法お
よびコンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置によれば、固
定マスクと可動マスクの２つのマスクを用いて、それぞ
れを、回転と直線移動によって、成膜ガスの切り替えま
たはプラズマ条件等の成膜条件と同期させながら移動す
ることで組成や作製条件の異なる多種類の薄膜を極めて
効率的に形成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】複数の膜を接合して成るデバイス
のデバイス構造を最適化するためには、成膜条件または
膜組成を変えた膨大な数の試料を作製し、これらの試料
の特性を全て測定し、最適条件を求めることが必要であ
る。真空装置を用いる成膜方法および装置では、試料を
形成する基板を真空装置にセットしてから成膜に必要な
真空度に到るために、真空引きのための長い時間と多大
なエネルギー（真空ポンプ等の電力）を必要とする。従
来の真空装置を用いる成膜方法および装置では、一回の
真空引きで、一つの成膜条件または膜組成のものしか形
成することができなかった。したがって、成膜条件また
は膜組成を変えた膨大な数の試料を作製するためには、
その都度、膨大な時間とエネルギーを必要としていた。
本発明の薄膜形成方法及び装置は、一度の真空引きで、
成膜条件または膜組成が異なる複数の試料を作成するこ
とを可能にした薄膜形成方法および装置、すなわち、コ
ンビナトリアル薄膜形成方法およびコンビナトリアルプ
ラズマＣＶＤ装置である。

【００１６】以下、図１〜図８に基づき、本発明による
コンビナトリアル薄膜形成方法及びコンビナトリアルプ
ラズマＣＶＤ装置の好適な実施の形態を説明する。図１
は、この実施形態におけるプラズマＣＶＤ装置の要部構
成を示している。図において、１は反応ガスが導入され
るチャンバ、２ａはアノード電極、２ｂはカソード電極
である。基板３は、後述するように回転可能な軸４に支
持され、その上に固定マスク５が固定されている。６は
固定マスク５上に挿脱可能にセットされる可動マスクで
ある。

【００１７】７はチャンバ１外部に突出する軸４の端部
に固着するプーリ、８はステッピングモータ、９はステ
ッピングモータ８の出力軸に固着するプーリ、１０はプ
ーリ７およびプーリ９間に巻回装架されたタイミングベ
ルトである。ステッピングモータ８は、その駆動回路１
１を介して制御部１２により駆動制御されるようになっ
ている。なお、制御部１２は操作部１３によって適宜操
作可能である。

【００１８】１４は可動マスク６を支持するロッド、１
５はロッド１４を直線状に往復動させる駆動部、１６は
ステッピングモータである。ステッピングモータ１６
は、その駆動回路１７を介して制御部１２により駆動制
御されるようになっている。これら駆動制御に関するパ
ラメータ等は、操作部１３にて設定・入力することがで
きる。

【００１９】アノード電極２ａとカソード電極２ｂの間
には高周波電圧が印加され、そこに生じる放電によって
チャンバ１内の反応ガスを活性化させる。チャンバ１に
は図示しない排気装置が接続されており、反応ガスの圧
力を制御することができる。制御部１２は印加電圧、反
応ガス組成、反応ガス圧力あるいは薄膜成長温度等の成
膜条件に合せて、基板３すなわち固定マスク５あるいは
可動マスク６の駆動タイミングまたは速度等を制御する
ことができる。

【００２０】ここで、固定マスク５は図２に示すよう
に、成膜すべき基板３に密着してセットされる。この例
では、複数の正方形の開口部を方形状に配列した格子状
マスクとしている。０．１ Torr 程度の圧力下で行なう
プラズマＣＶＤでは、プラズマの回り込みによる隣接す
る薄膜間のいわゆる混ざり込みが無視できない。固定マ
スク５を基板３表面に密着させることで格子状の成膜領
域を区画し、かかる混ざり込みを防ぐようにする。

【００２１】また、可動マスク６は図３に示すように、
ロッド１４の先端部に支持される。固定マスク５と可動
マスク６の間隔（隙間）は、この例では０．１ｍｍ程度
に設定される。プラズマＣＶＤの真空度（０．１〜０．
０５Torr）においては、プラズマの回り込み距離はこの
間隔にほぼ比例するので、上記の固定マスクの開口部間
の距離に応じて固定マスク５と可動マスク６の間隔を設
定する。また、この例の可動マスク６は、図示例のよう
な長方形の開口部６ａを有し、この開口部６ａで固定マ
スク５によって設定される格子状の成膜領域を限定す
る。たとえば、格子の１列分の領域範囲に開口部６ａを
対応させ、残りの領域範囲をプラズマ放電から隠蔽する
ようにする。

【００２２】固定マスク５と可動マスク６には、それぞ
れ所定の物質をコーティングしておく。これらのマスク
はプラズマ中でスパッタされ、それ自体の形成材料が成
膜基板に付着する可能性がある。したがって、基板に付
着、混ざり込んでも差し支えない材料を事前にコーティ
ングする。たとえば、アモルファスシリコンを成膜する
場合には、アモルファスシリコンをコーティングする。

【００２３】次に、本発明の上記構成のコンビナトリア
ルプラズマＣＶＤ装置を使用しておこなう本発明のコン
ビナトリアル薄膜形成方法の実施の形態を、図４および
図５により原理的、模式的に説明する。

【００２４】図４（Ａ）において、可動マスク６を、基
板３上にセットされた固定マスク５に対して、固定マス
クの方形状に配列した複数の開口部（開口部配列とよ
ぶ）の列方向（第１の方向とよぶ）から移動させる。可
動マスク６の開口部６ａを図５（Ａ）のように、固定マ
スクの開口部配列の第１行目（Ａ行）に対応して位置さ
せる。このように可動マスク６によってプラズマに対す
る開口がＡ行に限定された状態で、所定の成膜条件でプ
ラズマＣＶＤを行ない薄膜を形成する。Ａ行の成膜完了
後、上記工程と同様に、可動マスク６の開口部６ａをＢ
行に移動し、成膜条件を変えて成膜する。図示のように
Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行と順次成膜条件をかえながら薄
膜を形成する。この例では４種類の成膜条件の異なる薄
膜が形成される。

【００２５】図５（Ｂ）において、第１の方向とは直交
する固定マスクの開口部配列の列方向（第２の方向とよ
ぶ）から可動マスク６を移動させる。この場合、固定マ
スク５に対する可動マスク６の進入方向を変えるには、
ステッピングモータ８により基板３を９０°回転駆動さ
せる（図４（Ｂ））ことで、精度よく行なうことができ
る。

【００２６】可動マスク６の開口部６ａを図５（Ｂ）の
ように、第２の方向から固定マスクの開口部配列の第１
列目（ａ列）に対応して位置させる。このように可動マ
スク６によって限定されたａ列に対して、所定の成膜条
件でプラズマＣＶＤを行ない薄膜を形成する。ａ列の成
膜完了後、図示のようにｂ列、ｃ列、ｄ列と順次成膜条
件をかえながら薄膜を形成する。この例では第１の方向
から行なった場合と組み合わせて、合計１６種類の組み
合わせ薄膜が形成される。

【００２７】このように本発明によれば、固定マスク５
と可動マスク６の２つのマスクを用いて、それぞれを回
転機構と移動機構によって成膜条件と同期させながら移
動することで組成や作製条件の異なる多種類の薄膜の組
み合わせを極めて効率的に形成することができる。

【００２８】

【実施例】つぎに、本発明の具体的な実施例について説
明する。図６は、本発明のコンビナトリアルプラズマＣ
ＶＤ法によって作製した半導体・誘電体２層構造のコン
ビナトリアルライブラリーの例を示している。この例
は、透明導電膜付きガラス基板の上に、まず、固定マス
クの開口部配列の行毎（Ｘ方向）に、ａ−ＳｉＮ：Ｈ
（アモルファス窒化シリコン）を成膜時間を変えて堆積
し、つぎに開口部配列の列毎（Ｙ方向）にａ−Ｓｉ：Ｈ
（アモルファスシリコン）を成膜時間を変えて堆積した
ものである。これにより薄膜トランジスタ構造の基礎と
なるａ−ＳｉＮ：Ｈ／ａ−Ｓｉ：Ｈの２層構造のコンビ
ナトリアルライブラリーを作製することができた。な
お、図６（Ａ）のグラフは成膜時間で、また図６（Ｂ）
のグラフは膜厚で表している。

【００２９】上記のコンビナトリアルライブラリー作製
の手順は、以下の通りである。基板セットまず、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）付きガラス基板３を
アセトン・エタノール・純水にて洗浄する。アノード電
極２ａ上に基板３を置き、固定マスク５をその上に重ね
る。固定マスク５をアノード電極２ａにネジで固定す
る。これにより基板３がアノード電極５にしっかりと密
着し、熱伝導を確保するとともに、プロセス中の基板の
位置ずれを防ぐことができる。チャンバ１の蓋を閉めて
ロータリポンプおよびターボ分子ポンプにて真空排気す
る。真空度が１０^-5Ｔｏｒｒ程度になったら、チャンバ
１内の残留水分（大気開放中にチャンバ内壁に付着した
空気中の水蒸気）を除去するためにアノードヒータに通
電して基板３を３００℃まで昇温する。同時にチャンバ
外壁周囲のシリコンヒータも１２０℃程度に加熱する。
この状態を６時間程度保持する。

【００３０】ａ−ＳｉＮ：Ｈ絶縁層の成膜（図７
（Ａ）、Ａ２〜Ａ７行）。まず、可動マスク６を基板３の全領域が覆い隠れる状態
にしておいて、基板３の温度を３８０℃に設定する。続
いて、半導体ガス排気用ロータリポンプおよびメカニカ
ルブースタポンプを始動する。なお、このチャンバ１で
は、大気を排気するポンプ系統と半導体ガスなどを排気
するポンプ系統が別になっており、半導体ガスを導入す
る直前に排気系統の切替作業を行うようになっている。

【００３１】ターボ分子ポンプ側の排気バルブを全閉
し、チャンバ１を真空封止状態にする。ＮＨ₃（アンモ
ニア）流量を２５ｓｃｃｍ（ｃｍ³/min ）に設定し、チ
ャンバ１内に導入する。チャンバ内圧が５０ｍＴｏｒｒ
（６．６６Ｐａ）まで上昇したら、メカニカルブースタ
ポンプ側の排気バルブを全開にする。ＳｉＨ₄（シラ
ン）流量を１ｓｃｃｍに設定し、チャンバ１内に導入す
るとともに、排気バルブの開閉量を調節して（差動排
気）チャンバ内圧を７５ｍＴｏｒｒに調節する。カソー
ド電極２ｂに対して１３．５６ＭＨｚ（国際電波法で定
められた工業用周波数）、１４０ｍＷ／ｃｍ²の高周波
を印加してプラズマを発生させる。このようにして約３
０分間可動マスク６上にａ−ＳｉＮ：Ｈを成膜し、コー
ティング層を形成する。

【００３２】次に、高周波をＯＦＦにして、コーティン
グ成膜を停止し、可動マスク６の窓部６ａが図７（Ａ）
のＡ２行に重なるように移動して、コンビナトリアル成
膜を開始する。Ａ２列領域に対して２０分間成膜する。
なお、Ａ１行領域に対しては成膜しない。高周波をＯＦ
Ｆにして、可動マスク６の窓部６ａが図７（Ａ）のＡ３
行に重なるように移動する。Ａ３行領域に対して４０分
間成膜する。同様の手順を繰り返して、Ａ４〜Ａ７行領
域に対して６０分，８０分、１００分、１２０分間、そ
れぞれ成膜する。反応ガスの流入を停止して、メカニカ
ルブースタポンプ側の排気バルブを全開にする。

【００３３】ａ−Ｓｉ：Ｈ（アモルファスシリコ
ン）の成膜（図７（Ａ）、Ｂ２〜Ｂ７列）。可動マスク６を後退させてアノード電極２ａから離脱さ
せる。アノード電極２ａを９０°回転させる。可動マス
ク６をアノード電極２ａ上に移動し、基板３の全領域が
覆い隠れる状態にしておく。ＳｉＨ₄（シラン）流量を
１０ｓｃｃｍに設定し、チャンバ１内に導入する。排気
バルブの開閉量を調節して（差動排気）チャンバ内圧を
３０ｍＴｏｒｒに調節する。カソード電極２ｂに対して
１３．５６ＭＨｚ、５０ｍＷ／ｃｍ²の高周波を印加し
てプラズマを発生させる。約３０分間可動マスク６上に
ａ−Ｓｉ：Ｈを成膜し、コーティング層を形成する。

【００３４】高周波をＯＦＦにして、コーティング成膜
を停止し、可動マスクの開口部６ａが図７（Ａ）のＢ２
列に重なるように移動する。コンビナトリアル成膜を開
始する。Ｂ２列領域に対して１０分間成膜する。なお、
Ｂ１列領域に対しては成膜しない。高周波をＯＦＦにし
て、可動マスクのスリットが図７（Ａ）のＢ３列に重な
るように移動し、Ｂ３列領域に対して２０分間成膜す
る。同様の手順を繰り返して、Ｂ４〜Ｂ７列領域に対し
て、３０分，４０分、５０分、６０分間、それぞれ成膜
する。反応ガスの流入を停止して、メカニカルブースタ
ポンプ側の排気バルブを全開にする。アノードヒータを
ＯＦＦにして、１００℃以下に温度が下がるまで待つ。
その間、配管内の残留ＮＨ₃、ＳｉＨ₄を排気する。

【００３５】反応ガス配管内の純アルゴン（Ａｒ）
による洗浄ＮＨ₃配管にＡｒを１ｋｇｆ／ｃｍ²封入し、メカニカ
ルブースタポンプにて高真空まで排気し、再びＡｒを封
入する。これを3 回繰り返す。ＳｉＨ₄配管に対しても
上記と同様な作業を行なう。ＮＨ₃配管に３０ｓｃｃ
ｍ、ＳｉＨ₄配管に２０ｓｃｃｍのＡｒを１５分間流
し、マスフローコントローラ内を洗浄する。各配管内に
Ａｒを１ｋｇｆ／ｃｍ²封入して、洗浄を終了する。タ
ーボ分子ポンプ始動約１０分後、メカニカルブースタポ
ンプ側のバルブを全開にする。ターボ分子ポンプ側のバ
ルブを全開にし、超高真空排気状態にする。

【００３６】電極蒸着ターボ分子ポンプ側のバルブを全閉後、ターボ分子ポン
プを停止する。乾燥Ｎ₂ガスでチャンバ内をパージす
る。コンビナトリアルライブラリーを取り出し、金属製
支持板にそのライブラリーと電極形成用マスクを固定す
る。真空蒸着チャンバ内に設置し、Ａｌソース・ドレイ
ン電極を蒸着する。なお、電極は図８のように、６×６
の領域にのみ形成する。残りの領域は、ａ−Ｓｉ：Ｈお
よびａ−ＳｉＮ：Ｈの膜質評価に供する。

【００３７】この例では、本発明のコンビナトリアル薄
膜形成法及びコンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置によ
り、膜厚の組み合わせが異なる３６種類のサンプルを１
枚の基板上に、１回の工程（真空装置に基板をセットし
てから成膜した基板を取り出すまで）で作製することが
できた。すなわち、従来法でこの３６種類のサンプルを
得ようとすれば、３６枚の基板を用いて、それぞれのデ
バイスを作製する工程を必要とする。したがって、本発
明のコンビナトリアル薄膜形成方法及びコンビナトリア
ルプラズマＣＶＤ装置を用いれば、半導体素子の開発効
率を大幅に向上させることができる。ここで、図９は、
本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法及びコンビナト
リアルプラズマＣＶＤ装置を用いて作製した薄膜トラン
ジスタの閾値電圧の膜厚依存性を示している。図から明
らかなように、アモルファスシリコン膜厚およびアモル
ファス窒化シリコン膜厚の変化に応じて閾値が如何に変
化するかを明確に把握することができる。

【００３８】さらに、図１０は、本発明によるコンビナ
トリアル薄膜形成方法及びコンビナトリアルプラズマＣ
ＶＤ装置を用いて作製した電界効果型太陽電池の例を示
している。この例では、ガラス板を基板とし、透明導電
膜（ＩＴＯ）をゲート電極とした構造を有する。透明導
電膜上にアモルファス窒化シリコン膜およびアモルファ
スシリコン膜を種々の成膜条件で複数作製し、素子構造
と作製プロセスを最適化できた。最適化条件で作製した
電界効果型太陽電池において、従来型の太陽電池より特
性が向上し、また、電界効果型太陽電池の最適化条件を
把握することができた。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、この
種の接合デバイスのデバイス構造の最適化条件を求める
場合に、本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法及びコ
ンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置を用いれば、極めて
効率的に達成される。これにより実験回数を大幅に節約
することができ、実質的にコスト低減を期待することが
できる。さらに、品質向上を図ることができる等の利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のコンビナトリアルプラズマＣＶＤ装
置の実施形態における要部構成を示す図である。

【図２】本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法の実施
形態における固定マスクを示す斜視図である。

【図３】本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法の実施
形態における可動マスクを示す斜視図である。

【図４】本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法の原理
を模式的に示す斜視図である。

【図５】本発明のコンビナトリアル薄膜形成方法の原理
を模式的に示す平面図である。

【図６】この発明の実施例における半導体・誘電体２層
構造のコンビナトリアルライブラリーの例を示す図であ
る。

【図７】この発明の実施例における固定マスクと可動マ
スクを示す平面図である。

【図８】この発明の実施例におけるソース・ドレイン電
極の蒸着範囲を示す平面図である。

【図９】この発明の実施例における薄膜トランジスタの
閾値電圧の膜厚依存性を示す図である。

【図１０】この発明の実施例における電界効果型太陽電
池の構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１チャンバ２ａアノード電極２ｂカソード電極３基板４軸５固定マスク６可動マスク７，９プーリ８，１６ステッピングモータ１０タイミングベルト１１、１７駆動回路１２制御部１３操作部１４ロッド１５駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K030 BA30 BB14 CA06 CA12 DA05 FA01 LA16 5F045 AA08 AB04 AB33 AC01 AC12 AD07 AE17 AF07 CA15 DA52 DB01 DB06 DP28 EB02 EB03 EB13 EH04 EH08 EH14 5F051 AA05 BA05 CA15 CA40 DA02 FA04 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面に物質を堆積して形成する薄膜
形成方法であって、固定マスクを成膜する基板に密着させて複数の成膜領域
を形成し、この固定マスクを覆って可動マスクを配置し、この可動マスクを上記固定マスクに対して移動させるこ
とによって選択される上記成膜領域ごとに、成膜条件ま
たは膜組成を変えて薄膜を形成することを特徴とするコ
ンビナトリアル薄膜形成方法。
【請求項２】前記可動マスクの移動は直線移動である
ことを特徴とする、請求項１に記載のコンビナトリアル
薄膜形成方法。
【請求項３】前記固定マスクを密着させた基板を、こ
の基板面内で回転させて、前記固定マスクに対する可動
マスクの移動方向を変更することを特徴とする、請求項
１に記載のコンビナトリアル薄膜形成方法。
【請求項４】前記固定マスクは、複数の開口部を有
し、この複数の開口部は、方形状、直方形状、円形状等
にマトリックス配列されており、かつ、前記可動マスク
は、上記固定マスクのマトリックス配列した複数の開口
部の行または列を見込む大きさの開口部を有しているこ
とを特徴とする、請求項１に記載のコンビナトリアル薄
膜形成方法。
【請求項５】前記固定マスクのマトリックス配列した
複数の開口部の行または列毎に、前記可動マスクの開口
部が上記行または列に一致するように上記可動マスクを
移動して上記固定マスクおよび上記可動マスクの開口部
によって選択される成膜領域に第１の薄膜を形成し、順
次、上記工程を繰り返して上記マトリックス配列した開
口部によって選択される成膜領域全てに第１の薄膜を形
成し、上記可動マスクの移動方向を９０°回転し、上記固定マスクのマトリックス配列した複数の開口部の
列または行毎に、上記可動マスクの開口部が上記列また
は行に一致するように上記可動マスクを移動して上記固
定マスクおよび上記可動マスクの開口部によって選択さ
れる上記成膜領域に第２の薄膜を形成し、順次、上記工
程を繰り返して上記マトリックス配列した開口領域によ
って選択される成膜領域全てに第２の薄膜を形成するこ
とを特徴とする、請求項１に記載のコンビナトリアル薄
膜形成方法。
【請求項６】前記第１の薄膜の形成および／または前
記第２の薄膜の形成は、前記可動マスクの移動毎に薄膜
形成条件を変更することを特徴とする、請求項５に記載
のコンビナトリアル薄膜形成方法。
【請求項７】プラズマによって活性化したガスの反応
生成物を基板に堆積して薄膜を形成するプラズマＣＶＤ
装置であって、基板に密着して配置される固定マスクと、この固定マス
クを覆って配置される可動マスクとを備え、この可動マ
スクの移動と上記固定マスクを密着させた基板の回転に
よって成膜領域を選択することを特徴とするコンビナト
リアルプラズマＣＶＤ装置。
【請求項８】前記可動マスクを直線往復動させる直線
移動機構と、前記基板を搭載するアノード電極を回転さ
せる回転駆動機構とを備えることを特徴とする、請求項
７に記載のコンビナトリアルプラズマＣＶＤ装置。
【請求項９】前記固定マスクは複数の開口部を方形
状、直方形状、円形状等にマトリックス配列した形状を
有し、前記可動マスクは上記マトリックス配列した複数
の開口部の行または列を見込む開口部を有することを特
徴とする、請求項７に記載のコンビナトリアルプラズマ
ＣＶＤ装置。