JP2810529B2 - Method and apparatus for forming deposited film - Google Patents

Method and apparatus for forming deposited film

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JP2810529B2 JP31624790A JP31624790A JP2810529B2 JP 2810529 B2 JP2810529 B2 JP 2810529B2 JP 31624790 A JP31624790 A JP 31624790A JP 31624790 A JP31624790 A JP 31624790A JP 2810529 B2 JP2810529 B2 JP 2810529B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、大面積に亘って均一なマイクロ波プラズマ
を生起させ得る新規なマイクロ波エネルギー供給装置を
用い、これにより引き起こされるプラズマ反応により、
原料ガスを分解、励起させることによって大面積の組成
制御された機能性堆積膜を連続的に形成する方法及び装
置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention uses a novel microwave energy supply device capable of generating a uniform microwave plasma over a large area, and a plasma reaction caused by the new microwave energy supply device.
The present invention relates to a method and an apparatus for continuously forming a large-area composition-controlled functional deposition film by decomposing and exciting a source gas.

更に詳しくは、前記原料ガスの利用効率を飛躍的に高
め、且つ高速で均一性の良い機能性堆積膜を大面積に亘
って連続的に形成することが出来る方法及び装置であっ
て、具体的には光起電力素子等の大面積薄膜半導体デバ
イスの量産化を低コストで実現させ得るものである。
More specifically, there is provided a method and apparatus capable of dramatically increasing the utilization efficiency of the raw material gas and capable of continuously forming a functional deposition film having high uniformity at high speed over a large area. Can realize mass production of large-area thin-film semiconductor devices such as photovoltaic elements at low cost.

〔従来技術の説明〕[Description of Prior Art]

近年、全世界的に電力需要が急激に増大し、そうした
需要をまかなうべく電力生産が活発化するに及んで環境
汚染の問題が深刻化して来ている。
In recent years, the demand for electric power has rapidly increased worldwide, and the problem of environmental pollution has become more serious as electric power production has been activated to meet such demand.

因に、火力発電に代替する発電方式として期待され、
すでに実用期に入ってきている原子力発電においては、
チエルノブイリ原子力発電所事故に代表されるように重
大な放射能汚染が人体に被害を与えると共に自然環境を
侵す事態が発生し、原子力発電の今後の普及が危ぶま
れ、現実に原子力発電所の新設を禁止する法令を定めた
国さえ出てきている。
However, it is expected as a power generation method to replace thermal power generation,
In nuclear power, which has already entered the practical period,
Severe radioactive contamination, which is harmful to the human body and harms the natural environment, as typified by the accident at the Chernobyl nuclear power plant, threatened the future spread of nuclear power generation. Some countries have even banned laws.

又、火力発電にしても増大する電力需要をまかなう上
から石炭、石油に代表される化石燃料の使用量は増加の
一途をたどり、それにつれて排出される二酸化炭素の量
が増大し、大気中の二酸化炭素等の温室効果ガス濃度を
上昇させ、地球温暖化現象を招き、地球の年平均気温は
確実に上昇の一途をたどっており、IEA(International
Energy Agency)では2005年までに二酸化炭素の排出量
を20%削減することを提言している。
In addition, the use of fossil fuels, such as coal and petroleum, is steadily increasing in order to meet the increasing demand for electricity even with thermal power generation. It raises the concentration of greenhouse gases such as carbon dioxide and causes global warming, and the annual average temperature of the earth is steadily rising.
The Energy Agency) has proposed reducing CO2 emissions by 20% by 2005.

こうした背景のある一方、開発途上国における人工増
加、そして、それに伴う電力需要の増大は必至であり、
先進諸国における今後更なる生活様式のエレクトロニク
ス化の促進による人工一人当たりの電力消費量の増大と
相まって、電力供給問題は地球規模で検討されねばなら
ない状況になってきている。
Against this background, the artificial increase in developing countries and the accompanying increase in electricity demand are inevitable.
In the advanced nations, coupled with the increase in power consumption per capita due to the further promotion of electronics in lifestyles, the problem of power supply must be considered on a global scale.

このような状況下で、太陽光を利用する太陽電池によ
る発電方式は、前述した放射能汚染や地球温暖化等の問
題を惹起することはなく、また、太陽光は地球上至ると
ころに降り注いでいるためエネルギー源の偏在が少な
く、さらには、複雑な大型の設備を必要とせず比較的高
い発電効率が得られる等、今後の電力需要の増大に対し
ても、環境破壊を引き起こすことなく対応できるクリー
ンな発電方式として注目を集め、実用化に向けて様々な
研究問題がなされている。
Under such circumstances, the power generation method using solar cells using sunlight does not cause the above-mentioned problems such as radioactive contamination and global warming, and the sunlight falls all over the earth. Energy sources are less unevenly distributed, and relatively high power generation efficiency can be obtained without the need for complicated large-scale facilities, so that it can respond to future increases in power demand without causing environmental destruction. Attention has been paid to a clean power generation system, and various research problems have been made toward its practical use.

ところで、太陽電池を用いる発電方式については、そ
れを電力需要を賄うものとして確立させるためには、使
用する太陽電池が、光電変換効率が充分に高く、特性安
定性に優れたものであり、且つ、大量生産し得るもので
あることが基本的に要求される。
By the way, for a power generation method using a solar cell, in order to establish it as one that meets the power demand, the solar cell to be used has sufficiently high photoelectric conversion efficiency and excellent characteristic stability, and It is basically required to be mass-produced.

因に、一般的な家庭において必要な電力を賄うには、
一世帯あたり3kW程度の出力の太陽電池が必要とされる
ところ、その太陽電池の光電変換効率が例えば10%程度
であるとすると、必要な出力を得るための前記太陽電池
の面積は30m2程度となる。そして、例えば十万世帯の家
庭において必要な電力を供給するには3,000,000m2とい
った面積の太陽電池が必要となる。
By the way, in order to supply necessary electricity in a general household,
Where a solar cell with an output of about 3 kW per household is required, if the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is, for example, about 10%, the area of the solar cell for obtaining the required output is about 30 m 2 Becomes For example, in order to supply necessary electric power to 100,000 households, a solar cell having an area of 3,000,000 m 2 is required.

こうしたことから、容易に入手できるシラン等の気体
状の原料ガスを使用し、これをグロー放電分解して、ガ
ラスや金属シート等の比較的安価な基板上にアモルフア
スシリコン等の半導体薄膜を堆積させることにより作製
できる太陽電池が、量産性に富み、単結晶シリコン等を
用いて作製される太陽電池に比較して低コストで生産で
きる可能性があるとして注目され、その製造方法につい
て各種の提案がなされている。
For this reason, a gaseous source gas such as silane, which is easily available, is used, and this is decomposed by glow discharge to deposit a semiconductor thin film such as amorphous silicon on a relatively inexpensive substrate such as glass or a metal sheet. Solar cells that can be manufactured by doing so are attracting attention because they are rich in mass productivity and can be manufactured at a lower cost than solar cells manufactured using single crystal silicon, etc. Has been made.

太陽電池を用いる発電方式にあっては、単位モジユー
ルを直列又は並列に接続し、ユニツト化して所望の電
流、電圧を得る形式が採用されることが多く、各モジユ
ールにおいては断線やシヨートが生起しないことが要求
される。加えて、各モジユール間の出力電圧や出力電流
のばらつきのないことが重要である。こうしたことか
ら、少なくとも単位モジユールを作製する段階でその最
大の特性決定要素である半導体層そのものの特性均一性
が確保されていることが要求される。そして、モジユー
ル設計をし易くし、且つモジユール組立工程の簡略化で
きるようにする観点から大面積に亘って特性均一性の優
れた半導体堆積膜が提供されることが太陽電池の量産性
を高め、生産コストの大幅な低減を達成せしめることと
なる。
In a power generation system using a solar cell, a format in which unit modules are connected in series or in parallel to obtain a desired current and voltage by unitization is often adopted, and disconnection and short-circuit do not occur in each module. Is required. In addition, it is important that there is no variation in output voltage or output current between the modules. For this reason, it is required that the uniformity of the characteristics of the semiconductor layer itself, which is the largest characteristic determining factor, is ensured at least at the stage of producing the unit module. From the viewpoint of facilitating the module design and simplifying the module assembly process, it is possible to provide a semiconductor deposition film having excellent characteristics uniformity over a large area, thereby increasing the mass productivity of solar cells. A significant reduction in production costs will be achieved.

太陽電池については、その重要な構成要素たる半導体
層は、いわゆるpn接合、pin接合等の半導体接合がなさ
れている。それらの半導体接合は、導電型の異なる半導
体層を順次積層したり、一導電型の半導体層中に異なる
導電型のドーパントをイオン打込み法等によって打込ん
だり、熱拡散によって拡散させたりすることにより達成
される。
As for the solar cell, a semiconductor layer, which is an important component, has a semiconductor junction such as a so-called pn junction or a pin junction. These semiconductor junctions are formed by sequentially laminating semiconductor layers of different conductivity types, implanting dopants of different conductivity types into a semiconductor layer of one conductivity type by ion implantation, or diffusing them by thermal diffusion. Achieved.

この点を、前述した注目されているアモルフアスシリ
コン等の薄膜半導体を用いた太陽電池についてみると、
その作製においては、ホスフイン(PH3)、ジボラン(B
2H6)等のドーパントとなる元素を含む原料ガスを主原
料ガスであるシラン等に混合してグロー放電分解するこ
とにより所望の導電型を有する半導体膜が得られ、所望
の基板上にこれらの半導体膜を順次積層形成することに
よって容易に半導体接合が達成できることが知られてい
る。そしてこのことから、アモルフアスシリコン系の太
陽電池を作製するについて、その各々の半導体層形成用
の独立した成膜室を設け、該成膜室にて各々の半導体層
の形成を行う方法が提案されている。
Looking at this point, solar cells using thin-film semiconductors such as amorphous silicon, which have attracted attention,
In its production, phosphine (PH 3 ), diborane (B
A semiconductor film having a desired conductivity type is obtained by mixing a source gas containing an element serving as a dopant such as 2 H 6 ) with silane or the like as a main source gas and subjecting the mixture to glow discharge decomposition. It is known that a semiconductor junction can be easily achieved by sequentially laminating the semiconductor films. From this fact, it has been proposed to provide an independent film formation chamber for forming each semiconductor layer and to form each semiconductor layer in the film formation chamber for manufacturing an amorphous silicon solar cell. Have been.

因に米国特許4,400,409号特許明細書には、ロール・
ツー・ロール(Roll to Roll)方式を採用した連続プラ
ズマCVD装置が開示されている。この装置によれば、複
数のグロー放電領域を設け、所望の幅の十分に長い可撓
性の基板を、該基板が前記各グロー放電領域を順次貫通
する経路に沿って配置し、前記各グロー放電領域におい
て必要とされる導電型の半導体層を堆積形成しつつ、前
記基板をその長手方向に連続的に搬送せしめることによ
って、半導体接合を有する素子を連続形成することがで
きるとされている。なお、該明細書においては、各半導
体層形成時に用いるドーパントガスが他のグロー放電領
域へ拡散、混入するのを防止するにはガスゲートが用い
られている。具体的には、前記各グロー放電領域同志
を、スリツト状の分離通路によって相互に分離し、さら
に該分離通路に例えばAr,H2等の掃気用ガスの流れを形
成させる手段が採用されている。こうしたことからこの
ロール・ツー・ロール方式は、半導体素子の量産に適す
る方式であると言えよう。
By the way, U.S. Pat.
A continuous plasma CVD apparatus employing a roll-to-roll system is disclosed. According to this apparatus, a plurality of glow discharge regions are provided, and a sufficiently long flexible substrate having a desired width is arranged along a path through which the substrate sequentially passes through each of the glow discharge regions. It is stated that the element having a semiconductor junction can be continuously formed by continuously transporting the substrate in the longitudinal direction while depositing and forming a semiconductor layer of a conductivity type required in the discharge region. In this specification, a gas gate is used to prevent a dopant gas used for forming each semiconductor layer from diffusing and mixing into another glow discharge region. Specifically, the respective glow discharge regions each other, separated from each other by a slit-shaped separation passageway, and further the separation passage, for example, Ar, means adopted for forming a flow of scavenging gas such as H 2 . From this, it can be said that this roll-to-roll system is suitable for mass production of semiconductor devices.

しかしながら、前記各半導体層の形成はRF(ラジオ周
波数)を用いたプラズマCVD法によって行われるとこ
ろ、連続的に形成される膜の特性を維持しつつその膜堆
積速度の向上を図るにはおのずと限界がある。即ち、例
えば膜厚が高々5000Åの半導体層を形成する場合であっ
ても相当長尺の基体に堆積処理する際には、大面積にわ
たって常時所定のプラズマを生起し、且つ該プラズマを
均一に維持する必要がある。ところが、そのようにする
については可成りの熟練を必要とし、そのために関係す
る種々のプラズマ制御パラメーターを一般化するのは困
難である。また、用いる成膜用原料ガスの分解効率及び
利用効率は高くはなく、生産コストを引き上げる要因の
一つともなっている。
However, since the formation of each semiconductor layer is performed by a plasma CVD method using RF (radio frequency), it is naturally a limit to improve the film deposition rate while maintaining the characteristics of a continuously formed film. There is. That is, for example, even when a semiconductor layer having a thickness of at most 5000 ° is formed, a predetermined plasma is always generated over a large area and the plasma is uniformly maintained when a deposition process is performed on a substantially long substrate. There is a need to. However, doing so requires considerable skill and it is difficult to generalize the various plasma control parameters involved. In addition, the decomposition efficiency and utilization efficiency of the film-forming source gas used are not high, which is one of the factors for raising the production cost.

また他に、特開昭61-288074号公報には、改良された
ロール・ツー・ロール方式を用いた堆積膜形成装置が開
示されている。この装置においては、反応容器内に設置
されたフレキシブルな連続シート状基板の一部にホロ様
たるみ部を形成し、この中に前記反応容器とは異なる活
性化空間にて生成された活性種及び必要に応じて他の原
料ガスを導入し熱エネルギーにより化学的相互作用をせ
しめ、前記ホロ様たるみ部を形成しているシート状基板
の内面に堆積膜を形成することを特徴としている。この
ようにホロ様たるみ部の内面に堆積を行うことにより、
装置のコンパクト化が可能となる。さらに、あらかじめ
活性化された活性種を用いるので、従来の堆積膜形成装
置に比較して成膜速度を早めることができる。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-288074 discloses a deposited film forming apparatus using an improved roll-to-roll method. In this apparatus, a hollow continuous portion is formed in a part of a flexible continuous sheet-like substrate installed in a reaction vessel, and active species generated in an activation space different from that of the reaction vessel in this, and It is characterized in that another source gas is introduced as required and a chemical interaction is caused by thermal energy to form a deposited film on the inner surface of the sheet-like substrate forming the holo-like slack portion. By depositing on the inner surface of the holo-like sag as described above,
The device can be made compact. Further, since active species that have been activated in advance are used, the film forming speed can be increased as compared with a conventional deposited film forming apparatus.

ところが、この装置はあくまで熱エネルギーの存在下
での化学的相互作用による堆積膜形成反応を利用したも
のであり、更なる成膜速度の向上を図るには、活性種の
導入量及び熱エネルギーの供給量を増やすことが必要で
あるが、熱エネルギーを大量且つ均一に供給する方法
や、反応性の高い活性種を大量に発生させて反応空間に
ロスなく導入する方法にも限界がある。
However, this apparatus utilizes a deposited film forming reaction due to chemical interaction in the presence of thermal energy, and in order to further improve the film forming rate, the amount of active species introduced and the thermal energy must be reduced. Although it is necessary to increase the supply amount, there is also a limit to a method for supplying a large amount of heat energy uniformly, and a method for generating a large amount of highly reactive active species and introducing it to the reaction space without loss.

一方、最近注目されているのが、マイクロ波を用いた
プラズマプロセスでる。マイクロ波は周波数帯が短いた
め従来のRFを用いた場合よりもエネルギー密度を高める
ことが可能であり、プラズマを効率良く発生させ、接続
させることに適している。
On the other hand, a plasma process using microwaves has recently attracted attention. Since the microwave has a short frequency band, the energy density can be increased as compared with the case of using the conventional RF, and is suitable for efficiently generating and connecting plasma.

例えば、米国特許第4,517,223号明細書及び同第4,50
4,518号明細書には、低圧下でのマイクロ波グロー放電
プラズマ内で小面積の基体上に薄膜を堆積形成させる方
法が開示されているが、該方法によれば、低圧下でのプ
ロセス故、膜特性の低下の原因となる活性種のポリマリ
ゼーションを防ぎ高品質の堆積膜が得られるばかりでな
く、プラズマ中でのポリシラン等の粉末の発生を抑え、
且つ、堆積速度の飛躍的向上が図れるとされてはいるも
のの、大面積に亘って均一な堆積膜形成を行うにあたっ
ての具体的開示はなされていない。
For example, U.S. Pat.Nos. 4,517,223 and 4,50
No. 4,518 discloses a method of depositing and forming a thin film on a substrate having a small area in a microwave glow discharge plasma under a low pressure. Not only can high-quality deposited films be prevented by preventing the polymerization of active species that cause a decrease in film characteristics, but also the generation of powders such as polysilane in plasma can be suppressed.
Although it is said that the deposition rate can be dramatically improved, no specific disclosure has been made in forming a uniform deposited film over a large area.

一方、米国特許第4,729,341号明細書には、一対の放
射型導波管アプリケーターを用いた高パワープロセスに
よって、大面積の円筒形基体上に光導電性半導体薄膜を
堆積形成させる低圧マイクロ波プラズマCVD法及び装置
が開示されているが、大面積基体としては円筒形の基
体、即ち、電子写真用光受容体としてのドラムに限られ
ており、大面積且つ長尺の基体への適用はなされていな
い。
On the other hand, U.S. Pat.No. 4,729,341 discloses a low-pressure microwave plasma CVD for depositing and forming a photoconductive semiconductor thin film on a large-sized cylindrical substrate by a high-power process using a pair of radiation-type waveguide applicators. Although a method and an apparatus are disclosed, the large-area substrate is limited to a cylindrical substrate, that is, a drum as a photoreceptor for electrophotography, and is applied to a large-area and long substrate. Absent.

ところで、マイクロ波を用いたプラズマはマイクロ波
の波長が短いためエネルギーの不均一性が生じやすく大
面積化に対しては、解決されねばならない問題点が種々
残されている。
By the way, since plasma using microwaves has a short microwave wavelength, energy non-uniformity is likely to occur, and there are various problems that must be solved for increasing the area.

例えば、マイクロ波エネルギーの均一化に対する有効
な手段として遅波回路の利用があるが、該遅波回路には
マイクロ波アプリケーターの横方向への距離の増加に伴
いプラズマへのマイクロ波結合の急激な低下が生じると
いった独特の問題点を有している。そこで、この問題点
を解決する手段として、被処理体と遅波回路との距離を
変える基体の表面近傍でのエネルギー密度を均一にする
方法が試みられている。例えば、米国特許第3,814,983
号明細書及び同第4,521,717号明細書には、そうした方
法が開示されている。そして前者においては、基体に対
してある角度に遅波回路を傾斜させる必要性があること
が記載されているが、プラズマに対するマイクロ波エネ
ルギーの伝達効率は満足のゆくものではない。また、後
者にあっては、基体とは平行な面内に、非平行に2つの
遅波回路を設けることが開示されている。即ち、マイク
ロ波アプリケーターの中央に垂直な平面同志が、被処理
基板に平行な面内で、且つ基板の移動方向に対して直角
な直線上で互いに交わるように配置することが望ましい
こと、そして2つのアプリケーター間の干渉を避けるた
め、アプリケーター同志を導波管のクロスバーの半分の
長さだけ基体の移動方向に対して横にずらして配設する
ことのそれぞれが開示されている。
For example, an effective means for equalizing microwave energy is the use of a slow-wave circuit, which has an abrupt microwave coupling to the plasma as the microwave applicator increases in lateral distance. It has a unique problem that a drop occurs. Therefore, as a means for solving this problem, a method of changing the distance between the object to be processed and the slow wave circuit to make the energy density near the surface of the substrate uniform has been attempted. For example, U.S. Pat.
No. 4,521,717 discloses such a method. In the former, it is described that the slow-wave circuit needs to be inclined at a certain angle with respect to the substrate, but the transmission efficiency of microwave energy to plasma is not satisfactory. Further, in the latter, it is disclosed that two slow wave circuits are provided in a plane parallel to the base body in a non-parallel manner. That is, it is desirable that the planes perpendicular to the center of the microwave applicator cross each other in a plane parallel to the substrate to be processed and on a straight line perpendicular to the moving direction of the substrate. In order to avoid interference between the two applicators, each of them is displaced laterally to the direction of movement of the substrate by half the length of the waveguide crossbar.

また、プラズマの均一性(即ち、エネルギーの均一
性)を保持するようにするについての提案がいくつかな
されている。それらの提案は、例えばジヤーナル・オブ
・バキユーム・サイエンス・テクノロジイー(Journal
of Vacuum Science Technology)B−4(1986年1月〜
2月)295頁−298頁および同誌のB−4(1986年1月〜
2月)126頁−130頁に記載された報告に見られる。これ
らの報告によれば、マイクロ波プラズマ・デイスク・ソ
ース(MPDS)と呼ばれるマイクロ波リアクタが提案され
ている。即ち、プラズマは円板状あるいはタブレツト状
の形をなしていて、その直径はマイクロ波周波数の関数
となっているとしている。そしてそれら報告は次のよう
な内容を開示している。即ち、まず、プラズマ・デイス
ク・ソースをマイクロ波周波数によって変化させること
ができるという点にある。ところが、2.45GHzで作動で
きるように設計したマイクロ波プラズマ・デイスク・ソ
ースにおいては、プラズマの閉じ込め直径はたかだか10
cm程度であり、プラズマ体積にしてもせいぜい118cm3
度であって、大面積化とは到底言えない。また、前記報
告は、915MHzという低い周波数で作動するように設計し
たシステムでは、周波数を低くすることで約40cmのプラ
ズマ直径、及び2000cm3のプラズマ体積が与えられると
している。前記報告は更に、より低い周波数、例えば、
400MHzで作動させることにより1mを超える直径まで放電
を拡大できるとしている。ところがこの内容を達成する
装置となると極めて高価な特定のものが要求される。
Some proposals have been made to maintain plasma uniformity (ie, energy uniformity). The proposals are, for example, from the Journal of Bakiyum Science Technology (Journal
of Vacuum Science Technology) B-4 (January 1986-
(Feb.) 295-298 and B-4 (January 1986-
(February) found in the report on pages 126-130. According to these reports, a microwave reactor called a microwave plasma disk source (MPDS) has been proposed. That is, the plasma has a disk-like or tablet-like shape, and its diameter is a function of the microwave frequency. And those reports disclose the following contents. That is, first, the plasma disk source can be changed by the microwave frequency. However, in a microwave plasma disk source designed to operate at 2.45 GHz, the confinement diameter of the plasma is no more than 10
cm, and the plasma volume is at most about 118 cm 3 , which cannot be said to be a large area at all. The report also states that in systems designed to operate at frequencies as low as 915 MHz, lower frequencies provide a plasma diameter of about 40 cm and a plasma volume of 2000 cm 3 . The report may further include a lower frequency, e.g.,
By operating at 400MHz, the discharge can be expanded to a diameter exceeding 1m. However, a device which achieves this content requires a very expensive specific device.

即ち、マイクロ波の周波数を低くすることで、プラズ
マの大面積化は達成できるが、このような周波数域での
高出力のマイクロ波電源は一般化されてはいなく、入手
困難であり入手出来得たとしても極めて高価である。そ
してまた、周波数可変式の高出力のマイクロ波電源は更
に入手困難である。
In other words, a large-area plasma can be achieved by lowering the frequency of the microwave, but a high-power microwave power supply in such a frequency range has not been generalized and is difficult to obtain. Very expensive, if at all. Also, it is more difficult to obtain a variable-power high-power microwave power supply.

同様に、マイクロ波を用いて高密度プラズマを効率的
に生成する手段として、空胴共振器の周囲に電磁石を配
置し、ECR(電子サイクロトロン共鳴)条件を成立させ
る方法が特開昭55-141729号公報及び特開昭57-133636号
公報等により提案されており、また学会等ではこの高密
度プラズマを利用して各種の半導体薄膜が形成されるこ
とが多数報告されており、すでにこの種のマイクロ波EC
RプラズマCVD装置が市販されるに至っている。
Similarly, as a means for efficiently generating high-density plasma using microwaves, a method of arranging an electromagnet around a cavity resonator and satisfying ECR (Electron Cyclotron Resonance) conditions is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-141729. Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-133636 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-133636, and various reports have been made by academic societies and the like that various types of semiconductor thin films are formed using this high-density plasma. Microwave EC
R plasma CVD equipment has been commercialized.

ところが、これらのECRを用いた方法においては、プ
ラズマの制御に磁石を用いているため、マイクロ波の波
長に起因するプラズマの不均一性に、更に、磁界分布の
不均一性も加わって、大面積の基板上に均一な体積膜を
形成するのは技術的に困難とされている。また、大面積
化のため装置を大型化する場合には、おのずと用いる電
磁石も大型化し、それに伴う重量及びスペースの増大、
また、発熱対策や大電流の直流安定化電源の必要性等実
用化に対しては解決されねばならない問題が種々残され
ている。
However, in these methods using ECR, since a magnet is used to control the plasma, the non-uniformity of the plasma due to the wavelength of the microwave and the non-uniformity of the magnetic field distribution are also added. It is technically difficult to form a uniform volume film on a substrate having a large area. In addition, when the device is enlarged for the purpose of increasing the area, the electromagnets naturally used also increase in size, resulting in an increase in weight and space,
Further, there are various problems that must be solved for practical use, such as measures against heat generation and the necessity of a DC stabilized power supply with a large current.

更に、形成される堆積膜についても、その特性は従来
のRFプラズマCVD法にて形成されるものと比較して同等
と言えるレベルには至っておらず、また、ECR条件の成
立する空間で形成される堆積膜とECR条件外のいわゆる
発散磁界空間で形成される堆積膜とでは特性及び堆積速
度が極端に異なるため、特に高品質、均一性が強く要求
される半導体デバイスの作製に適している方法とは言え
ない。
Furthermore, the characteristics of the deposited film formed are not at a level that can be said to be equivalent to those formed by the conventional RF plasma CVD method, and the deposited film is formed in a space where ECR conditions are satisfied. The characteristics and the deposition rate are extremely different between a deposited film formed in a so-called divergent magnetic field space outside the ECR condition and a deposited film formed outside the ECR condition. Therefore, this method is particularly suitable for the fabrication of semiconductor devices requiring high quality and uniformity. It can not be said.

前述の米国特許第4,517,223号明細書及び同第4,729,3
41号明細書では、高密度のプラズマを得るについては、
非常に低い圧力を維持する必要性があることが開示され
ている。即ち、堆積速度を早めたり、ガス利用効率を高
めるためには低圧下でのプロセスが必要不可欠であると
している。しかしながら、高堆積速度、高ガス利用効
率、高パワー密度及び低圧の関係を維持するには、前述
の特許に開示された遅波回路及び電子サイクロトロン共
鳴法のいずれをしても十分とは言えないものである。
The aforementioned U.S. Pat.Nos. 4,517,223 and 4,729,3
In the specification of No. 41, regarding obtaining a high density plasma,
It is disclosed that there is a need to maintain a very low pressure. That is, a process under a low pressure is indispensable to increase the deposition rate and increase the gas use efficiency. However, neither the slow-wave circuit nor the electron cyclotron resonance disclosed in the aforementioned patents is sufficient to maintain the relationship between high deposition rate, high gas utilization efficiency, high power density and low pressure. Things.

従って、上述したマイクロ波手段の持つ種々の問題点
を解決した新規なマイクロ波アプリケーターの早期提供
が必要とされている。
Accordingly, there is a need for an early provision of a new microwave applicator that solves the various problems of the microwave means described above.

ところで、薄膜半導体は前述した太陽電池用の用途の
他にも、液晶デイスプレイの画素を駆動するための薄膜
トランジスタ(TFT)や密着型イメージセンサー用の光
電変換素子及びスイツチング素子等大面積又は長尺であ
ることが必要な薄膜半導体デバイス作製用にも好適に用
いられ、前記画像入出力装置用のキーコンポーネントと
して一部実用化されているが、高品質で均一性良く高速
で大面積化できる新規な堆積膜形成法の提供によって、
更に広く一般に普及されるようになることが期待されて
いる。
By the way, thin-film semiconductors have a large area or a long size, such as thin-film transistors (TFTs) for driving pixels of liquid crystal displays, photoelectric conversion elements for contact-type image sensors, and switching elements, in addition to the above-mentioned applications for solar cells. It is also suitably used for the production of thin film semiconductor devices that need to be used, and is partially used as a key component for the image input / output device. By providing a deposited film formation method,
It is expected that it will become more widely spread.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明は、上述のごとき従来の薄膜半導体デバイス形
成方法及び装置における諸問題を克服して、大面積に亘
って均一に、且つ高速で機能性堆積膜を形成する新規な
方法及び装置を提供することを目的とするものである。
The present invention overcomes the above-mentioned problems in the conventional thin film semiconductor device forming method and apparatus and provides a novel method and apparatus for forming a functional deposition film uniformly and at high speed over a large area. The purpose is to do so.

本発明の他の目的は、連続して移動する帯状部材上に
該帯状部材より縦方向に化学組成が連続的に変化する機
能性堆積膜を形成する方法及び装置を提供することにあ
る。
It is another object of the present invention to provide a method and an apparatus for forming a functional deposition film having a chemical composition that changes continuously in the longitudinal direction from a continuously moving strip member.

本発明の更なる目的は、堆積膜形成用の原料ガスの利
用効率を飛躍的に高めると共に、薄膜半導体デバイスの
量産化を低コストで実現し得る方法及び装置を提供する
ことにある。
A further object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of dramatically increasing the utilization efficiency of a source gas for forming a deposited film and realizing mass production of thin film semiconductor devices at low cost.

本発明の更に別の目的は、大面積、大容量に亘ってほ
ぼ均一なマイクロ波プラズマを生起することを可能にす
るマイクロ波アプリケーターを提供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide a microwave applicator that can generate a substantially uniform microwave plasma over a large area and a large volume.

本発明の更に別の目的は、比較的幅広で長尺の基板上
に連続して安定性良く、高効率で高い光電変換効率の光
起電力素子を形成するための新規な方法及び装置を提供
するものである。
Still another object of the present invention is to provide a novel method and apparatus for forming a photovoltaic device having a high efficiency and a high photoelectric conversion efficiency continuously on a relatively wide and long substrate. Is what you do.

本発明の更に別の目的は、連続して移動する帯状部材
上に、該帯状部材より縦方向に禁制帯幅が連続的に変化
する半導体層を形成する方法及び装置を提供することに
ある。
Still another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for forming a semiconductor layer having a forbidden band width continuously changing in the longitudinal direction from a continuously moving band-shaped member.

本発明の更に別の目的は、連続して移動する帯状部材
上に、該帯状部材より縦方向に価電子密度が連続的に変
化する半導体層を形成する方法及び装置を提供すること
にある。
It is still another object of the present invention to provide a method and an apparatus for forming a semiconductor layer having a valence electron density continuously changing in the vertical direction from a continuously moving strip member.

〔発明の構成・効果〕[Structure and effect of the invention]

本発明者らは、従来の薄膜半導体デバイス形成装置に
おける上述の諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成
すべく鋭意研究を重ねたところ、マイクロ波エネルギー
をマイクロ波の進行方向に対して垂直な一方向に指向性
をもたせて放射又は伝達させるようにしたマイクロ波ア
プリケーター手段を、マイクロ波透過性部材で包含さ
せ、且つその内周壁には前記マイクロ波アプリケーター
手段を接触させないようにした状態で成膜室中に突入さ
せ、前記成膜室内に堆積膜形成用の原料ガスを導入し
て、所定の圧力に保ち、前記マイクロ波アプリケーター
手段にマイクロ波電源よりマイクロ波を供給したとこ
ろ、前記成膜室内において、前記アプリケーター手段の
長手方向に均一なマイクロ波プラズマを生起できるとい
う知見を得た。
The present inventors have solved the above-mentioned problems in the conventional thin film semiconductor device forming apparatus, and have conducted intensive research to achieve the object of the present invention. A state in which microwave applicator means for emitting or transmitting with directivity in one vertical direction is included in a microwave transmitting member, and the inner peripheral wall of the microwave applicator means is not in contact with the microwave applicator means. When a microwave is supplied from a microwave power supply to the microwave applicator means, a raw material gas for forming a deposited film is introduced into the film formation chamber, and a predetermined pressure is maintained. It has been found that uniform microwave plasma can be generated in the longitudinal direction of the applicator means in the film forming chamber.

本発明は、上述の知見に基づき更に検討を重ねた結果
完成に至ったものであり、下述するとことを骨子とする
マイクロ波プラズマCVD法により大面積の機能性堆積膜
を連続的に形成する方法及び装置を包含する。
The present invention has been completed as a result of further studies based on the above-mentioned findings, and it is to form a large-area functional deposited film continuously by a microwave plasma CVD method which is based on the following. Methods and apparatus.

本発明の方法は、次のとおりのものである。即ち、長
手方向に帯状部材を移動せしめ、その中途で前記帯状部
材上を側壁とする成膜空間を形成し、該形成された成膜
空間内に組成の異なる少なくとも2種以上の堆積膜形成
用原料ガスのそれぞれを複数のガス供給手段を介して別
々に導入し、同時に、マイクロ波エネルギーをマイクロ
波の進行方向に対して垂直な一方向に均一に放射又は伝
達させるようにしたマイクロ波アプリケーター手段によ
り、該マイクロ波エネルギーを該成膜空間内の該帯状部
材に向けて放射又は伝達させてマイクロ波プラズマを該
成膜空間内に生起せしめ、該マイクロ波プラズマに曝さ
れる前記側壁を構成する該帯状部材上に堆積膜を形成す
ることを特徴とするマイクロ波プラズマCVD法による堆
積膜形成方法である。
The method of the present invention is as follows. That is, the band-shaped member is moved in the longitudinal direction, and a film-forming space having a side wall on the band-shaped member is formed on the way, and at least two or more kinds of deposited films having different compositions are formed in the formed film-forming space. Microwave applicator means for separately introducing each of the source gases through a plurality of gas supply means and simultaneously radiating or transmitting microwave energy uniformly in one direction perpendicular to the direction in which the microwaves travel. Thereby, the microwave energy is radiated or transmitted toward the band-shaped member in the film forming space to generate microwave plasma in the film forming space, and constitutes the side wall exposed to the microwave plasma. A method for forming a deposited film by a microwave plasma CVD method, wherein a deposited film is formed on the belt-shaped member.

本発明の方法においては、前記移動する帯状部材は、
その中途において、湾曲開始端形成手段と湾曲終了端形
成手段とを用いて、前記湾曲開始端形成手段と前記湾曲
終了端形成手段との間に前記帯状部材の長手方向に間隙
を残して該帯状部材を湾曲させて前記成膜空間の側壁を
成すようにされる。
In the method of the present invention, the moving strip-shaped member
On the way, using the curved start end forming means and the curved end end forming means, the band-shaped member is left with a gap in the longitudinal direction of the band-shaped member between the curved start end forming means and the curved end end forming means. The member is curved to form a side wall of the film forming space.

そして、前記湾曲開始端形成手段と前記湾曲終了端形
成手段との間に前記帯状部材の長手方向に残された間隙
よりマイクロ波エネルギーを前記成膜空間内に放射又は
伝達するようにしても良いし、或いは、前記帯状部材を
側壁として形成される柱状の成膜空間の両端面のうちい
ずれか一方より、前記成膜空間内に前記マイクロ波アプ
リケーター手段を突入させてマイクロ波エネルギーを前
記成膜空間内に放射又は伝達するようにしても良い。
Then, microwave energy may be radiated or transmitted into the film forming space from a gap left in the longitudinal direction of the band-shaped member between the bending start end forming unit and the bending end end forming unit. Alternatively, the microwave energy is applied to the film forming space by projecting the microwave applicator means into the film forming space from one of both end surfaces of a columnar film forming space formed with the band-shaped member as a side wall. You may make it radiate | transmit or transmit in space.

前記マイクロ波アプリケーター手段より放射又は伝達
されるマイクロ波エネルギーは、前記成膜空間と前記ア
プリケーター手段との間に設けられたマイクロ波透過性
部材を介して前記成膜空間内に放射又は伝達するように
する。
The microwave energy radiated or transmitted from the microwave applicator means is radiated or transmitted into the film deposition space via a microwave permeable member provided between the film deposition space and the applicator means. To

前記マイクロ波透過性部材には接触させない範囲で、
前記マイクロ波アプリケーター手段を前記帯状部材の幅
方向とほぼ平行となるように近接させて配設し、前記柱
状の成膜空間内にマイクロ波エネルギーを放射又は伝達
するようにする。
In a range not to contact the microwave permeable member,
The microwave applicator means is disposed close to and substantially parallel to the width direction of the band-shaped member so as to radiate or transmit microwave energy into the columnar deposition space.

前記マイクロ波アプリケーター手段からは、前記帯状
部材の幅方向とほぼ同じ長さに均一にマイクロ波エネル
ギーを放射又は伝達するようにする。
The microwave applicator radiates or transmits microwave energy uniformly to a length substantially equal to the width direction of the band-shaped member.

前記マイクロ波アプリケーター手段は、前記マイクロ
波透過性部材を介して、前記成膜空間内に生起するマイ
クロ波プラズマから分離するようにする。
The microwave applicator means is separated from the microwave plasma generated in the film forming space via the microwave permeable member.

本発明の方法において、前記柱状の成膜空間内に放射
又は伝達されたマイクロ波エネルギーは、前記成膜空間
外へ漏洩しないようにする。
In the method of the present invention, the microwave energy radiated or transmitted into the columnar deposition space is prevented from leaking outside the deposition space.

本発明の方法において、前記ガス供給手段を各々前記
側壁を構成する帯状部材の幅方向と平行に配設し、前記
堆積膜形成用原料ガスを近接する該帯状部材に向けて一
方向に放出させるようにする。
In the method of the present invention, each of the gas supply means is disposed in parallel with a width direction of a band-shaped member constituting the side wall, and the deposited film forming raw material gas is discharged in one direction toward the adjacent band-shaped member. To do.

更には、本発明の装置は、長手方向に帯状部材を移動
せしめ、その中途で前記帯状部材上に堆積膜を形成する
堆積膜形成装置であって、該帯状部材を支持するため長
手方向にそれ等の間に所定の空間を空けて互いに平行に
配されているローラーの組によって送り出し機構から巻
き取り機構に長手方向に移動する途中に設けられ、該帯
状部材が壁として機能として形成される成膜空間を形成
するため該帯状部材を支持する成膜空間形成手段と、マ
イクロ波の進行方向に対して垂直な一方向に指向性を持
たせて該成膜空間内に配される該帯状部材に向けて均一
にマイクロ波エネルギーを導入して前記成膜空間内にマ
イクロ波プラズマを発生するため、該成膜空間に接続さ
れたマイクロ波アプリケーター手段と、前記成膜空間内
に生起された該マイクロ波プラズマから前記アプリケー
ター手段を分離するための分離手段と、前記成膜空間内
部を排気するための排気手段、前記成膜空間内に堆積膜
形成原料ガスを導入するための少なくとも2つ以上のガ
ス供給手段と、前記帯状部材を加熱又は冷却するための
温度制御手段と、とを有することを特徴とする堆積膜形
成装置である。
Further, the apparatus of the present invention is a deposition film forming apparatus for moving a belt-shaped member in the longitudinal direction and forming a deposited film on the belt-shaped member in the middle thereof, wherein the deposition-film forming apparatus moves the belt-shaped member in the longitudinal direction to support the belt-shaped member. The belt-like member is provided as a wall functioning as a wall provided with a set of rollers arranged in parallel with each other with a predetermined space between them in the longitudinal direction from the feeding mechanism to the winding mechanism. Film-forming space forming means for supporting the band-shaped member to form a film space; and the band-shaped member arranged in the film-forming space with directivity in one direction perpendicular to the direction in which microwaves travel. Microwave applicator means connected to the film formation space to generate microwave plasma in the film formation space by uniformly introducing microwave energy toward the film formation space, and generating the microwave plasma in the film formation space. My A separating unit for separating the applicator unit from the microwave plasma, an exhaust unit for exhausting the inside of the film forming space, and at least two or more for introducing a deposition film forming material gas into the film forming space. An apparatus for forming a deposited film, comprising: gas supply means; and temperature control means for heating or cooling the belt-shaped member.

本発明の装置において、前記湾曲部形成手段は、少な
くとも一組以上の、湾曲開始端形成手段と湾曲終了端形
成手段とで構成され、前記湾曲開始端形成手段と前記湾
曲終了端形成手段とを、前記帯状部材の長手方向に間隙
を残して配設される。
In the apparatus of the present invention, the bending portion forming means includes at least one or more sets of a bending start end forming means and a bending end end forming means, wherein the bending start end forming means and the bending end end forming means are provided. The belt-shaped member is disposed with a gap left in the longitudinal direction.

なお、前記湾曲部形成手段は、少なくとも一対の支持
・搬送用ローラーと支持・搬送用リングとで構成され、
前記一対の支持・搬送用ローラーは前記帯状部材の長手
方向に間隙を残して平行に配設される。
The curved portion forming means is constituted by at least a pair of support / transport rollers and a support / transport ring,
The pair of support / transport rollers are disposed in parallel with a gap left in the longitudinal direction of the belt-shaped member.

本発明の装置において、前記分離手段は、前記湾曲開
始端形成手段と前記湾曲終了端形成手段との間に残され
た間隙にほぼ平行に近接させ、且つ、前記成膜室の外側
に配設しても良いし、前記帯状部材を側壁として形成さ
れる柱状の成膜室の両端面のうちいずれか一方より、前
記成膜室内に前記帯状部材の幅方向とほぼ平行に突入さ
せても良い。
In the apparatus according to the aspect of the invention, the separation unit may be disposed substantially parallel to a gap left between the bending start end forming unit and the bending end end forming unit, and may be disposed outside the film forming chamber. Alternatively, one of the two end surfaces of the columnar film forming chamber formed with the band-shaped member as a side wall may protrude into the film forming chamber substantially in parallel with the width direction of the band-shaped member. .

また、前記分離手段は、ほぼ円筒形であっても良い
し、又は、ほぼ半円筒形であっても良い。
The separating means may be substantially cylindrical or substantially semi-cylindrical.

一方、前記マイクロ波アプリケーター手段は、前記分
離手段の周壁から隔てて、且つ、前記分離手段の内部に
包含されるように配設させる。
On the other hand, the microwave applicator means is disposed so as to be separated from the peripheral wall of the separation means and included in the inside of the separation means.

本発明の装置において、前記分離手段には、冷却手段
が設けられており、該冷却手段としては、前記分離手段
の内周面に沿って流れる空気流である。
In the apparatus of the present invention, the separating means is provided with a cooling means, and the cooling means is an air flow flowing along an inner peripheral surface of the separating means.

また、前記冷却手段は、前記分離手段の内部に配設さ
れ前記分離手段との間に冷却媒体を流すことが出来る導
管構造とすべく、前記分離手段と同心状に構成されても
良い。
Further, the cooling means may be configured concentrically with the separating means so as to have a conduit structure provided inside the separating means and capable of flowing a cooling medium between the separating means.

本発明の装置において、前記マイクロ波アプリケータ
ー手段はマイクロ波伝送用導波管であり、該導波管に
は、その長手方向にほぼ均一に前記成膜室内へマイクロ
波エネルギーをマイクロ波の進行方向に対して垂直な一
方向に指向性をもたせて放射するために、実質的に方形
の孔が開けてある。
In the apparatus of the present invention, the microwave applicator means is a microwave transmission waveguide, and the microwave energy is applied to the film forming chamber substantially uniformly in a longitudinal direction of the microwave application direction. A substantially rectangular hole is provided for directing radiation in one direction perpendicular to.

なお、前記方形の孔は、前記導波管の片面に少なくと
も1つ以上開けられており、この孔よりマイクロ波が放
射される構造となっている。
In addition, at least one or more rectangular holes are formed on one surface of the waveguide, and microwaves are radiated from the holes.

また、前記方形の孔を複数開ける場合には、これらの
孔を前記導波管の長手方向に間隔を隔てて配設する。
When a plurality of rectangular holes are formed, these holes are arranged at intervals in the longitudinal direction of the waveguide.

また、前記方形の孔は、単一で縦横比の大きい長方形
であっても良く、その寸法は、マイクロ波の1波長より
も大きい寸法で前記方形導波管の長手方向のほぼ全体の
幅及び長さにほぼ等しくする。
In addition, the rectangular hole may be a single rectangular having a large aspect ratio, the size of which is greater than one wavelength of microwave and substantially the entire width and the longitudinal direction of the rectangular waveguide. Approximately equal in length.

そして、前記方形の孔より、前記導波管の長手方向に
対して、放射されるマイクロ波の少なくとも1波長以上
の長さでマイクロ波エネルギーを均一に放射する構成と
する。
Then, microwave energy is uniformly radiated from the rectangular hole in a length direction of at least one wavelength of the radiated microwave in the longitudinal direction of the waveguide.

また、前記方形の孔からほぼ均一な密度でマイクロ波
エネルギーを前記マイクロ波アプリケーターの全長に亘
って確実に放射するように、前記方形の孔にはシヤツタ
ー手段が設けられる。
Shutter means are provided in the square hole to ensure that microwave energy is emitted from the square hole at substantially uniform density over the entire length of the microwave applicator.

本発明の装置において、前記帯状部材を湾曲させて形
成する柱状の成膜室内に前記マイクロ波プラズマを閉じ
込める構成とする。
In the apparatus of the present invention, the microwave plasma is confined in a column-shaped film forming chamber formed by bending the band-shaped member.

本発明の装置において、前記ガス供給手段を各々前記
側壁を構成する帯状部材の幅方向と平行に配設する。
In the apparatus according to the present invention, the gas supply means is disposed in parallel with the width direction of the belt-shaped member constituting the side wall.

そして、前記ガス供給手段には近接する前記側壁を構
成する帯状部材に向けられたガス放出孔を配設するよう
にする。
Further, the gas supply means is provided with a gas discharge hole directed to a belt-like member constituting the adjacent side wall.

更に、本発明のマイクロ波エネルギーはエバネセント
マイクロ波エネルギーとして良い。
Further, the microwave energy of the present invention may be evanescent microwave energy.

本発明の装置において、前記マイクロ波アプリケータ
ー手段は、細長い遅波回路導波管であって、前記成膜室
内へ該遅波回路導波管はその長手方向にほぼ均一にエバ
ネツセント・マイクロ波エネルギーを伝達するようなは
しご状の構造を有する。
In the apparatus of the present invention, the microwave applicator means is an elongated slow-wave circuit waveguide, and the slow-wave circuit waveguide introduces evanescent microwave energy substantially uniformly in the longitudinal direction into the film forming chamber. It has a ladder-like structure for transmitting.

また、前記はしご状構造の長さは前記帯状部材の幅方
向の長さにほぼ等しくする。
The length of the ladder-like structure is substantially equal to the length of the band-shaped member in the width direction.

そして、前記はしご状構造より、その長手方向に伝達
されるマイクロ波の少なくとも1波長以上の長さでエバ
ネツセントマイクロ波エネルギーを均一に伝達する構造
とする。
The ladder-like structure has a structure in which evanescent microwave energy is transmitted uniformly over at least one wavelength of the microwave transmitted in the longitudinal direction.

本発明の装置において、前記ガス供給手段は各々前記
側壁を構成する帯状部材の幅方向と平行に配設する。
In the apparatus of the present invention, each of the gas supply means is disposed in parallel with a width direction of a belt-like member constituting the side wall.

そして、前記ガス供給手段には近接する前記側壁を構
成する帯状部材に向けられたガス放出孔を配設するよう
にする。
Further, the gas supply means is provided with a gas discharge hole directed to a belt-like member constituting the adjacent side wall.

以下、本発明者らが本発明を完成させるにあたり行っ
た実験について詳しく説明する。
Hereinafter, the experiments performed by the present inventors to complete the present invention will be described in detail.

〔実験〕[Experiment]

本発明の装置を用いて、帯状部材上に機能性堆積膜を
均一に形成するための、マイクロ波プラズマの生起条件
及び帯状部材と分離手段との相対的位置関係等について
検討するため、以下に述べる実験を行った。
Using the apparatus of the present invention, in order to examine the generation conditions of microwave plasma and the relative positional relationship between the strip-shaped member and the separating means for uniformly forming a functional deposition film on the strip-shaped member, The experiments described were performed.

実験例1〜9 装置例1で示した構成の装置において、搬送用リング
104、105の側を排気孔とし、不図示の排気ポンプに接続
し、第1表に示す種々の導波管及び孔加工寸法のマイク
ロ波アプリケーター手段を用い、また、第2表に示すマ
イクロ波プラズマ放電条件にて、プラズマの安定性等に
ついて実験、評価を行った。評価結果を第3表に示す。
なお、この放電実験においては帯状部材101を静止させ
た場合及び1.2m/minの搬送スピードで搬送させた場合と
で行ったが、両者において放電の安定性については特に
差異は認められなかった。
Experimental Examples 1 to 9 In the apparatus having the configuration shown in the apparatus example 1, the transfer ring was used.
The side of 104, 105 is an exhaust hole, connected to an exhaust pump (not shown), using various waveguides and microwave applicator means of hole processing dimensions shown in Table 1, and the microwave shown in Table 2 Experiments and evaluations were performed on plasma stability and the like under plasma discharge conditions. Table 3 shows the evaluation results.
In addition, in this discharge experiment, when the belt-shaped member 101 was stopped and when the belt-shaped member 101 was transported at a transport speed of 1.2 m / min, there was no particular difference in discharge stability between the two.

実験例10〜18 装置例5で示した構成の装置において、帯状部材とマ
イクロ波アプリケーターとの配置を第5図(b)のごと
く配置した装置を用い、第1表に示した種々の導波管及
び孔加工寸法のマイクロ波アプリケーターを用い、ま
た、第4表に示すマイクロ波プラズマ放電条件にて、プ
ラズマの安定性等について実験、評価を行った。
Experimental Examples 10 to 18 In the apparatus having the structure shown in the apparatus example 5, the arrangement of the band-shaped member and the microwave applicator was arranged as shown in FIG. 5 (b), and the various waveguides shown in Table 1 were used. Experiments and evaluations were performed on the stability of plasma and the like using a microwave applicator having a tube and hole processing dimensions and under microwave plasma discharge conditions shown in Table 4.

評価結果を第5表に示す。なお、この放電実験におい
ては帯状部材101を静止させた場合及び1.2m/minの搬送
スピードで搬送させた場合とで行ったが、両者において
放電の安定性については特に差異は認められなかった。
Table 5 shows the evaluation results. In addition, in this discharge experiment, when the belt-shaped member 101 was stopped and when the belt-shaped member 101 was transported at a transport speed of 1.2 m / min, there was no particular difference in discharge stability between the two.

実験例19〜28 装置例3で示した構成の装置において、搬送用リング
104、105の側を排気孔とし、不図示の排気ポンプに接続
し、第6表に示す種々の導波管及び孔、シヤツター加工
寸法のものを用い、また、第2表に示すマイクロ波プラ
ズマ放電条件にて、プラズマの安定性等について実験、
評価を行った。評価結果を第7表に示す。なお、この放
電実験においては、帯状部材101を静止させた場合およ
び1.2m/minの搬送スピードで搬送させた場合とで行った
が、両者においての放電の安定性について特に差異は認
められなかった。
Experimental Examples 19 to 28 In the apparatus having the configuration shown in the apparatus example 3, the transfer ring was used.
The exhaust holes 104 and 105 are connected to an exhaust pump (not shown), and various waveguides and holes shown in Table 6 and those having a processing size of the shutter are used. The microwave plasma shown in Table 2 is used. Experiments on plasma stability under discharge conditions,
An evaluation was performed. Table 7 shows the evaluation results. In addition, in this discharge experiment, when the belt-shaped member 101 was stationary and when the belt-shaped member 101 was transported at a transport speed of 1.2 m / min, no particular difference was observed in the discharge stability between the two. .

実験例29〜38 装置例7で示した構成の装置において、第6表に示し
た種々の導波管及び孔、シヤツター加工寸法のマイクロ
波アプリケーターを用い、また、第4表に示すマイクロ
波プラズマ放電条件にて、プラズマの安定性等について
実験、評価を行った。評価結果を第8表に示す。なお、
この放電実験においては、帯状部材を静止させた場合及
び1.2m/minの搬送スピードで搬送させた場合とで行った
が、両者においての放電の安定性について特に差異は認
められなかった。
EXPERIMENTAL EXAMPLES 29-38 In the apparatus having the construction shown in Apparatus Example 7, various waveguides, holes, and microwave processing applicators having a shutter processing dimension shown in Table 6 were used, and microwave plasma shown in Table 4 was used. Experiments and evaluations were performed on plasma stability and the like under discharge conditions. Table 8 shows the evaluation results. In addition,
In this discharge experiment, a test was performed when the belt-shaped member was stationary and when the belt was transported at a transport speed of 1.2 m / min, but no particular difference was observed in the discharge stability between the two.

比較実験例1〜4 実験例2,7,21及び25において、第2表に示したマイク
ロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えず第9表
に示すように圧力のみを種々変化させて、その時のプラ
ズマの状態を安定性、均一性等の観点で評価した。評価
について、最も安定した状態が得られた場合を◎、やや
安定性、均一性に欠けるものの実用上問題のない場合を
○、安定性、均一性に欠け実用上問題のある場合を△、
全く放電をしなかったり、異常放電等があって実用的で
ない場合を×としてそれぞれランクづけし、第9表中に
それらの評価結果を示した。
Comparative Experimental Examples 1 to 4 In Experimental Examples 2, 7, 21 and 25, among the microwave plasma discharge conditions shown in Table 2, other conditions were not changed and only the pressure was variously changed as shown in Table 9. Then, the state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoint of stability, uniformity, and the like. Regarding the evaluation, ◎ indicates the case where the most stable state was obtained, や indicates that there was no practical problem although the stability was somewhat poor, and △ indicates that there was a practical problem due to lack of stability and uniformity.
In the case where no discharge was performed or abnormal discharge or the like was present and it was not practical, the results were ranked as x, and the evaluation results are shown in Table 9.

これらからわかるように、比較的広い圧力範囲におい
て安定して、均一なマイクロ波プラズマが形成されるこ
とがわかる。
As can be seen from these, it is understood that stable and uniform microwave plasma is formed in a relatively wide pressure range.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例5〜8 実験例2,7,21及び25において、第2表に示したマイク
ロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えずに第10
表に示すようにマイクロ波電力のみを種々変化させて、
その時のプラズマの状態を安定性、均一性等の観点で評
価し、最も安定した状態が得られた場合を◎、やや安定
性、均一性に欠けるものの実用上問題のない場合を○、
安定性、均一性に欠け実用上問題のある場合を△、全く
放電をしなかったり、異常放電等があって実用的でない
場合を×としてランクづけし、第10表中にそれらの評価
結果を示した。
Comparative Experimental Examples 5 to 8 In Experimental Examples 2, 7, 21, and 25, of the microwave plasma discharge conditions shown in Table 2,
By changing only the microwave power as shown in the table,
The state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoints of stability, uniformity, etc., ◎ when the most stable state was obtained, ○ when the stability was somewhat lacking, but there was no practical problem,
Stability and lack of uniformity and a problem in practical use are rated as △, and no discharge or abnormal discharge etc. are impractical and are ranked as × .The evaluation results are shown in Table 10. Indicated.

これらからわかるように、比較的広いマイクロ波電力
範囲において安定して、均一なマイクロ波プラズマが形
成されることがわかる。
As can be seen from these, it is understood that stable and uniform microwave plasma is formed in a relatively wide microwave power range.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例9〜12 実験例2,7,21及び25において、第2表に示したマイク
ロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えず第11表
に示すようにL1,L2のみを種々変化させて、その時のプ
ラズマの状態を安定性、均一性等の観点で評価し、最も
安定した状態が得られた場合を◎、やや安定性、均一性
に欠けるものの実用上問題のない場合を○、安定性、均
一性に欠け実用上問題のある場合を△、全く放電をしな
かったり、異常放電等があって実用的でない場合を×と
してランクづけし、第11表中にそれらの評価結果を示し
た。
Comparative Experimental Examples 9 to 12 In Experimental Examples 2, 7, 21 and 25, among the microwave plasma discharge conditions shown in Table 2, other conditions were not changed and only L 1 and L 2 were used as shown in Table 11. Is changed in various ways, and the state of the plasma at that time is evaluated from the viewpoint of stability, uniformity, etc., and the case where the most stable state is obtained is ◎, slightly unstable, although there is no practical problem although it lacks uniformity. The case was rated as 、, the stability and uniformity were not practical due to lack of uniformity, and the case where there was no discharge or abnormal discharge, etc. was impractical and ranked as ×. The results of the evaluation are shown.

これらからわかるように、L1,L2の少なくとも一方が
マイクロ波の波長の1/4波長よりも大きい場合にはマイ
クロ波プラズマがチラついたり、マイクロ波の漏れが大
きくなるが、いずれも1/4波長以下である場合において
は安定して、均一なマイクロ波プラズマが形成されるこ
とがわかる。
As can be seen from these, when at least one of L 1 and L 2 is larger than 1/4 wavelength of the microwave, microwave plasma flickers or microwave leakage increases, It can be seen that when the wavelength is four wavelengths or less, a stable and uniform microwave plasma is formed.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例13〜16 実験例2,7,21及び25において、第2表に示したマイク
ロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えずに第12
表に示すようにL3のみを種々変化させて、その時にプラ
ズマの状態を安定性、均一性等の観点で評価し、最も安
定した状態が得られた場合を◎、やや安定性、均一性に
欠けるものの実用性問題のない場合を○、安定性、均一
性に欠け実用上問題のある場合を△、全く放電をしなか
ったり、異常放電等があって実用的でない場合を×とし
てランクづけし、第12表中にそれらの評価結果を示し
た。
Comparative Experimental Examples 13 to 16 In Experimental Examples 2, 7, 21 and 25, of the microwave plasma discharge conditions shown in Table 2, the other conditions were used without changing other conditions.
Only L 3 as shown in Table while varying, when the stability conditions of the plasma to the, and evaluated in terms of such uniformity, the most stable and if the state has been obtained ◎, somewhat stability, uniformity If there is no practical problem but lacks, there is a rating of ○, if there is a practical problem with lack of stability and uniformity, and if it is not practical due to no discharge or abnormal discharge, etc. Table 12 shows the evaluation results.

これらからわかるように、L3がマイクロ波の波長の1/
2波長以下では放電が不安定となるが、1/2波長以上にお
いては安定して、均一なマイクロ波プラズマが形成され
ることがわかる。
As can be seen, L 3 is 1/1 of the wavelength of the microwave.
It can be seen that the discharge becomes unstable at two wavelengths or less, but that stable and uniform microwave plasma is formed at half wavelength or more.

ただし、L1,L2を1/4波長よりも大きく且つ、L3が大き
すぎる場合には、マイクロ波の漏れが大きく、放電も不
安定であった。
However, when L 1 and L 2 were larger than / 4 wavelength and L 3 was too large, microwave leakage was large and discharge was unstable.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例17〜20 実験例2,7,21及び25において、第2表に示したマイク
ロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えずに第13
表に示すように湾曲形状の内直径のみを種々変化させ
て、その時のプラズマの状態を安定性、均一性等の観点
で評価し、最も安定した状態が得られた場合を◎、やや
安定性、均一性に欠けるものの実用上問題のない場合を
○、安定性均一性に欠け実用上問題のある場合を△、全
く放電をしなかったり、異常放電等があって実用的でな
い場合を×としてランクづけし、第13表中にそれらの評
価結果を示した。
Comparative Experimental Examples 17 to 20 In Experimental Examples 2, 7, 21, and 25, of the microwave plasma discharge conditions shown in Table 2,
As shown in the table, only the inner diameter of the curved shape was changed variously, and the state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoint of stability, uniformity, etc., and when the most stable state was obtained, ◎, somewhat stable , A case where there is no practical problem with lack of uniformity, a case where there is a practical problem with lack of uniformity, and a case where it is not practical due to no discharge or abnormal discharge etc. The results were ranked and the evaluation results are shown in Table 13.

これらからわかるように、比較的大きな内直径まで安
定して、均一なマイクロ波プラズマが形成されることが
わかる。
As can be seen from these, it is understood that uniform microwave plasma is formed stably up to a relatively large inner diameter.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に変
化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt was conveyed at a conveyance speed of 1.5 m / min.

比較実験例21〜24 実験例11,18,30及び37において、第4表に示したマイ
クロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えず第14
表に示すように圧力のみを種々変化させて、その時のプ
ラズマの状態を安定性、均一性等の観点で評価し、最も
安定した状態が得られた場合を◎、やや安定性、均一性
に欠けるものの実用上問題のない場合を○、安定性、均
一性に欠け実用上問題のある場合を△、全く放電をしな
かったり、異常放電等があって実用的でない場合を×と
してランクづけし、第14表中にそれらの評価結果を示し
た。
Comparative Experimental Examples 21 to 24 In Experimental Examples 11, 18, 30, and 37, among the microwave plasma discharge conditions shown in Table 4, the other conditions were the same.
As shown in the table, only the pressure was variously changed, and the state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoint of stability, uniformity, etc., and the case where the most stable state was obtained was evaluated as ◎, somewhat stable, uniformity Rank a case where there is no practical problem with lacking, 、, a case where there is a practical problem with lack of stability and uniformity, and a case where it is impractical due to no discharge or abnormal discharge etc. Table 14 shows the evaluation results.

これらからわかるように、比較的広い圧力範囲におい
て安定して、均一なマイクロ波プラズマが形成されるこ
とがわかる。
As can be seen from these, it is understood that stable and uniform microwave plasma is formed in a relatively wide pressure range.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例25〜28 実験例11,18,30及び37において、第4表に示したマイ
クロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えず第15
表に示すようにマイクロ波電力のみを種々変化させて、
その時のプラズマの状態を安定性、均一性等の観点で評
価し、最も安定した状態が得られた場合を◎、やや安定
性、均一性に欠けるものの実用上問題のない場合を○、
安定性、均一性に欠け実用上問題のある場合を△、全く
放電をしなかったり、以上放電等があって実用的でない
場合を×としてランクづけし、第15表中にそれらの評価
結果を示した。
Comparative Experimental Examples 25 to 28 In Experimental Examples 11, 18, 30, and 37, among the microwave plasma discharge conditions shown in Table 4, the other conditions were the same.
By changing only the microwave power as shown in the table,
The state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoints of stability, uniformity, etc., ◎ when the most stable state was obtained, ○ when the stability was somewhat lacking, but there was no practical problem,
Stability, lack of uniformity and a problem in practical use are rated as △, and no discharge or no practical use due to the above discharge etc. are ranked as ×, and those evaluation results are shown in Table 15. Indicated.

これらからわかるように、比較的広いマイクロ波電力
範囲において安定して、均一なマイクロ波プラズマが形
成されることがわかる。
As can be seen from these, it is understood that stable and uniform microwave plasma is formed in a relatively wide microwave power range.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例29〜32 実験例11,18,30及び37において、第4表に示したマイ
クロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えず第16
表に示すようにL4のみを種々変化させて、そのときのプ
ラズマの状態を安定性、均一性等の観点で評価し、最も
安定して状態が得られた場合を◎、やや安定性、均一性
に欠けるものの実用上問題のない場合を○、安定性、均
一性に欠け実用上問題のある場合を△、全く放電をしな
かったり、異常放電等があって実用的でない場合を×と
してランクづけし、第16表中にそれらの評価結果を示し
た。
Comparative Experimental Examples 29 to 32 In Experimental Examples 11, 18, 30, and 37, among the microwave plasma discharge conditions shown in Table 4, the other conditions were not changed.
As shown in the table, only L 4 was changed variously, and the state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoint of stability, uniformity, etc., and the case where the state was most stably obtained was ◎, somewhat stable, A case where there is no practical problem with lack of uniformity is indicated by 、, a case where there is a practical problem with lack of stability and uniformity is indicated by △, and a case where impractical due to no discharge or abnormal discharge etc. is indicated by × The results were ranked and the evaluation results are shown in Table 16.

これらからわかるように、L4がマイクロ波の波長のほ
ぼ1/2波長以下の範囲において安定して、均一なマイク
ロ波プラズマが形成されることがわかる。
As can be seen from these, L 4 is stable in almost half wavelength or less in the range of wavelength of the microwave, it can be seen that uniform microwave plasma is formed.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例33〜36 実験例11,18,30及び37において、第4表に示したマイ
クロ波プラズマ放電条件のうち、他の条件は変えず第17
表に示すように湾曲形状の内直径のみを種々変化させ
て、その時のプラズマの状態を安定性、均一性等の観点
で評価し、最も安定した状態が得られた場合を◎、やや
安定性、均一性に欠けるものの実用上問題のない場合を
○、安定性、均一性に欠け実用上問題のある場合を△、
全く放電をしなかったり、異常放電等があって実用的で
ない場合を×としてランクづけし、第17表中にそれらの
評価結果を示した。
Comparative Experimental Examples 33 to 36 In Experimental Examples 11, 18, 30, and 37, among the microwave plasma discharge conditions shown in Table 4, other conditions were not changed.
As shown in the table, only the inner diameter of the curved shape was changed variously, and the state of the plasma at that time was evaluated from the viewpoint of stability, uniformity, etc.を, when there is no practical problem with lack of uniformity, △, when there is a practical problem with lack of stability and uniformity,
Cases in which no discharge was performed or abnormal discharge or the like was impractical due to abnormal discharge were ranked as x, and the evaluation results are shown in Table 17.

これらからわかるように、内直径が分離手段の直径の
ほぼ5倍の寸法までの範囲において安定して、均一なマ
イクロ波プラズマが形成されることがわかる。
As can be seen from these, it is understood that a stable and uniform microwave plasma is formed in a range where the inner diameter is up to about five times the diameter of the separation means.

なお、これらの結果は前記帯状部材が静止している場
合でも、1.5m/minの搬送速度で搬送している時でも特に
変化は認められなかった。
It should be noted that there was no particular change in these results even when the belt-shaped member was stationary or when the belt-shaped member was transported at a transport speed of 1.5 m / min.

比較実験例37〜40 実験例1及び37において、マイクロ波領域閉じ込め用
のパンチングボードをSUS316L製の薄板の表面にアルミ
ナ溶射を行ったものに変えた以外は、他の放電条件は変
えず、プラズマの安定性等について同様の評価を行った
ところ、いずれも特に差異は認められなかった。
Comparative Experimental Examples 37 to 40 In Experimental Examples 1 and 37, except that the punching board for confining the microwave region was changed to one obtained by spraying alumina on the surface of a SUS316L thin plate, the other discharge conditions were not changed, and the plasma was not changed. When the same evaluation was performed for the stability and the like, no particular difference was found in any case.

実験結果の概要 本発明の方法及び装置において、マイクロ波プラズマ
の安定性、均一性等は、例えばマイクロ波アプリケータ
ーの種類及び形状、成膜時の成膜室内の圧力、マイクロ
波電力、マイクロ波プラズマの閉じ込めの程度、放電空
間の体積及び形状等種々のパラメーターが複雑にからみ
合って維持されているので、単一のパラメーターのみで
最適条件を求めるのは困難であるが、本実験結果より、
おおよそ次のような傾向及び条件範囲が判った。
Outline of Experimental Results In the method and apparatus of the present invention, the stability and uniformity of the microwave plasma are determined by, for example, the type and shape of the microwave applicator, the pressure in the deposition chamber during deposition, the microwave power, and the microwave plasma. Since various parameters such as the degree of confinement, the volume and the shape of the discharge space are intricately entangled, it is difficult to find the optimum conditions with only a single parameter.
The following trends and condition ranges were found.

圧力に関しては、好ましくは1〜3mTorr乃至200〜500
Torr、より好ましくは3〜10mTorr乃至100〜200mTorrで
あることが判った。マイクロ波電力に関しては、好まし
くは300〜700W乃至3000〜5000W、より好ましくは300〜7
00W乃至1500〜3000Wであることが判った。更に、湾曲形
状の内直径に関しては、分離手段の外周壁のマイクロ波
プラズマ領域に曝される長さの好ましくは5倍程度、よ
り好ましくは4倍程度の範囲に条件設定されることによ
ってほぼ安定して、均一なマイクロ波プラズマが維持さ
れることが判った。
Regarding pressure, preferably 1-3 mTorr to 200-500
Torr, more preferably 3-10 mTorr to 100-200 mTorr. Regarding microwave power, preferably 300-700W to 3000-5000W, more preferably 300-7W
It turned out that it was 00W-1500-3000W. Further, the inner diameter of the curved shape is almost stable by being set to preferably about 5 times, more preferably about 4 times the length of the outer peripheral wall of the separation means exposed to the microwave plasma region. As a result, it was found that uniform microwave plasma was maintained.

また、マイクロ波プラズマ領域からのマイクロ波エネ
ルギーの漏れ量が大きくなるとプラズマの安定性を欠く
ことが判り、帯状部材の湾曲端及び分離手段のいずれか
で形成される隙間は好ましくはマイクロ波の1/2波長以
下、より好ましくは1/4波長以下に設定されることが望
ましいことが判った。
Also, it has been found that when the amount of microwave energy leaking from the microwave plasma region increases, the stability of the plasma is lacking, and the gap formed by either the curved end of the belt-shaped member or the separating means is preferably 1 μm of the microwave. It has been found that it is desirable to set the wavelength to not more than / 2 wavelength, more preferably not more than 1/4 wavelength.

以下、前述の〔実験〕により判明した事実をもとに本
発明の方法について更に詳しく説明する。
Hereinafter, the method of the present invention will be described in more detail based on the facts found by the aforementioned [Experiment].

本発明の方法において、前記移動する帯状部材の中途
において湾曲開始端形成手段と湾曲終了端形成手段とを
用いて前記帯状部材を湾曲させて形成される柱状の成膜
空間の側壁の大部分は、前記移動する帯状部材で形成さ
れるが、前記湾曲開始端形成手段と前記湾曲終了端形成
手段との間には前記帯状部材の長手方向に間隙が残され
るようにする。
In the method of the present invention, most of the side walls of the columnar film-forming space formed by bending the band-shaped member using the curved start end forming unit and the curved end-end forming unit in the middle of the moving band-shaped member. The moving belt-shaped member is formed, and a gap is left between the bending start end forming means and the bending end end forming means in the longitudinal direction of the band-shaped member.

そして、本発明の方法において、前記柱状の成膜空間
内にてマイクロ波プラズマを均一に生起させるには、前
記帯状部材の幅方向に均一にマイクロ波エネルギーを放
射又は伝達し得るマイクロ波アプリケーター手段を、前
記柱状の成膜空間内の両端面のいずれか一方より、前記
帯状部材の幅方向とほぼ平行に突入させるか、又は、前
記湾曲開始端形成手段と前記湾曲終了端形成手段との間
に長手方向に残された間隙とほぼ平行に近接させて配設
するのが望ましい。前記マイクロ波アプリケーター手段
からはマイクロ波の進行方向に対して垂直な一方向に指
向性をもたせてマイクロ波エネルギーが放射又は伝達さ
せるようにするが、いずれの場合においても、前記柱状
の成膜空間内に放射又は伝達されたマイクロ波エネルギ
ーは前記側壁を構成する帯状部材にて反射、散乱され前
記成膜空間内に一様に充満し、同時にガス供給手段にて
導入された堆積膜形成用原料ガスに効率よく吸収される
ため、均一なマイクロ波プラズマを形成させることがで
きる。
In the method of the present invention, in order to uniformly generate microwave plasma in the columnar deposition space, microwave applicator means capable of uniformly radiating or transmitting microwave energy in the width direction of the band-shaped member. From either one of both end surfaces in the columnar film-forming space, in a direction substantially parallel to the width direction of the band-shaped member, or between the bending start end forming means and the bending end end forming means. It is desirable to dispose in close proximity almost parallel to the gap left in the longitudinal direction. From the microwave applicator means, microwave energy is radiated or transmitted with directivity in one direction perpendicular to the traveling direction of the microwave, but in any case, the columnar film forming space The microwave energy radiated or transmitted into the inside is reflected and scattered by the band-like member constituting the side wall, uniformly fills the film forming space, and is simultaneously introduced by the gas supply means. Since the gas is efficiently absorbed, uniform microwave plasma can be formed.

ただし、前記マイクロ波プラズマを安定して、再現性
良く生起させるためには、前記成膜空間内にマイクロ波
エネルギーを効率よく放射又は伝達させ、且つマイクロ
波エネルギーが前記成膜空間内からの漏洩が生じないよ
うに配慮する必要がある。
However, in order to stably generate the microwave plasma with good reproducibility, the microwave energy is efficiently radiated or transmitted into the film formation space, and the microwave energy leaks from the film formation space. Care must be taken to prevent the occurrence of

たとえば、前者の場合においては、前記アプリケータ
ー手段の突入されていない一方の端面及び前記帯状部材
の湾曲開始端形成手段と湾曲終了端形成手段との間に前
記帯状部材の長手方向に残された間隙等からのマイクロ
波エネルギーの漏洩がないようにすることが必要であ
り、前記端面及び前記間隙等を導電性部材で密封した
り、穴径が用いるマイクロ波の波長の好ましくは1/2波
長以下、より好もしくは1/4波長以下の金網、パンチン
グボードなどで覆うことが望ましい。
For example, in the former case, a gap left in the longitudinal direction of the band-shaped member between one end face of the applicator unit that is not protruded and the curved start end forming unit and the curved end end forming unit of the band-shaped member. It is necessary to prevent leakage of microwave energy from the like, and the end face and the gap are sealed with a conductive member, or the hole diameter is preferably 1/2 wavelength or less of the wavelength of microwave used. It is preferable to cover the wire with a wire mesh having less than 1/4 wavelength or a punching board.

前記成膜空間内にマイクロ波アプリケーター手段を突
入させるにあたり、該マイクロ波アプリケーター手段は
前記側壁からほぼ等距離の位置に配設されることが望ま
しいが、前記側壁の湾曲形状が非対称である場合等にお
いては特に配設される位置は制限されることはない。
When projecting the microwave applicator means into the film forming space, it is desirable that the microwave applicator means be disposed at a position substantially equidistant from the side wall, but when the curved shape of the side wall is asymmetric, etc. Is not particularly limited.

また、後者の場合においては、マイクロ波エネルギー
が前記マイクロ波アプリケーター手段から指向性をもっ
て放射又は伝達される方向は、前記帯状部材の湾曲開始
端形成手段と湾曲終了端形成手段との間に残された間隙
に向いていることが必要である。そして、マイクロ波エ
ネルギーを効率良く前記柱状の成膜空間内に放射又は伝
達せしめるには、前記湾曲開始端形成手段と湾曲終了端
形成手段との間に残された間隙の前記帯状部材の長手方
向の開口幅の最小の寸法はマイクロ波の波長の好ましく
は1/4波長以上、より好ましくは1/2波長以上とするのが
望ましい。
In the latter case, the direction in which the microwave energy is radiated or transmitted from the microwave applicator means with directivity is left between the bending start end forming means and the bending end end forming means of the band-shaped member. It must be suitable for the gap. Then, in order to efficiently radiate or transmit the microwave energy into the columnar deposition space, the longitudinal direction of the band-shaped member in the gap left between the curved start end forming means and the curved end end forming means The minimum dimension of the opening width is preferably 1/4 wavelength or more, more preferably 1/2 wavelength or more of the microwave wavelength.

また、前記間隙と前記マイクロ波アプリケーター手段
が配設される間隔を大きくしすぎた場合には前記成膜空
間内へのマイクロ波エネルギーの放射又は伝達量が減少
すると共に、放射又は伝達されたマイクロ波エネルギー
の閉じ込めが不十分となる場合がある。
If the gap and the interval between the microwave applicator means are too large, the amount of microwave energy radiated or transmitted into the film formation space decreases, and the radiated or transmitted microwave energy is reduced. There is a case where the confinement of wave energy becomes insufficient.

ただし、前記マイクロ波エネルギーの放射又は伝達方
向と前記開口幅、及び前記間隙と前記マイクロ波アプリ
ケーター手段との間隔とは前記柱状の成膜空間内へマイ
クロ波エネルギーを効率良く供給する上で重要な意味を
持っているが相互に関係しあっているので最も効率が上
げられるように適宜調整、配置するのが好ましい。
However, the radiation or transmission direction of the microwave energy and the opening width, and the interval between the gap and the microwave applicator are important in efficiently supplying the microwave energy into the columnar deposition space. Although it has a meaning but is mutually related, it is preferable to appropriately adjust and arrange so as to maximize the efficiency.

なお、前記柱状の成膜空間の両端面からはマイクロ波
の漏洩がないように導電性部材で密封したり、穴径が用
いるマイクロ波の波長の好ましくは1/2波長以下、より
好ましくは1/4波長以下の金網、パンチングボード等で
覆うことが望ましい。
In addition, from both end surfaces of the columnar film-forming space, it is sealed with a conductive member so that microwaves do not leak, or the hole diameter is preferably 1/2 wavelength or less of the wavelength of microwave used, more preferably 1 or less. It is desirable to cover with a wire mesh of / 4 wavelength or less, a punching board or the like.

本発明の方法において、前記移動する帯状部材を前記
湾曲開始端形成手段と湾曲終了端形成手段とを用いて湾
曲させて形成される柱状の成膜空間の両端面の形状とし
ては、前記成膜空間内に放射又は伝達されたマイクロ波
エネルギーがほぼ均一に該成膜空間内に充満するように
されるのが好ましく、円形状、楕円形状、方形状、多角
形状に類似する形であってほぼ対称な形で比較的滑らか
な湾曲形状であることが望ましい。勿論、前記湾曲開始
端形成手段と前記湾曲終了端形成手段との間に前記帯状
部材の長手方向に残された間隙部分においては、前記端
面形状は不連続となる場合がある。
In the method of the present invention, both ends of a columnar film-forming space formed by curving the moving belt-shaped member using the curving start end forming means and the curving end forming means may be the film forming It is preferable that the microwave energy radiated or transmitted into the space is substantially uniformly filled in the film forming space, and the shape is similar to a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a polygonal shape, and It is desirable to have a symmetrical and relatively smooth curved shape. Of course, in the gap portion left in the longitudinal direction of the band-shaped member between the bending start end forming means and the bending end end forming means, the end face shape may be discontinuous.

本発明の方法において、前記湾曲開始端形成手段と湾
曲終了端形成手段とは前記移動する帯状部材の長手方向
に少なくとも2ケ所配設され、前記帯状部材を湾曲せし
め、該湾曲した帯状部材を側壁とした柱状の成膜空間が
形成される。湾曲形状はその中で生起されるマイクロ波
プラズマの安定性、均一性を保つ上で常に一定の形状が
保たれることが好ましく、前記帯状部材は前記湾曲開始
端形成手段及び前記湾曲終了端形成手段によってシワ、
たるみ、横ずれ等が生ぜぬように支持されるのが望まし
い。そして、前記湾曲開始端形成手段及び前記湾曲終了
端形成手段に加えて、湾曲形状を保持するための支持手
段を設けても良い。具体的には前記湾曲した帯状部材の
内側又は外側に所望の湾曲形状を連続的に保持するため
の支持手段を設ければ良い。前記湾曲した帯状部材の内
側に前記支持手段を設ける場合には、堆積膜の形成され
る面に対して接触する部分をできるだけ少なくするよう
に配慮する。例えば、前記帯状部材の両端部分に前記支
持手段を設けるのが好ましい。
In the method of the present invention, the bending start end forming means and the bending end end forming means are disposed in at least two places in the longitudinal direction of the moving band-shaped member, the band-shaped member is curved, and the curved band-shaped member is formed on a side wall. A columnar film-forming space is formed. It is preferable that the curved shape is always kept constant in order to maintain the stability and uniformity of the microwave plasma generated therein, and the band-shaped member is formed by the bending start end forming means and the bending end end formation. Wrinkles by means,
It is desirable that the support is made so as not to cause slack, lateral displacement and the like. Further, in addition to the bending start end forming means and the bending end end forming means, a support means for holding a curved shape may be provided. Specifically, a support means for continuously holding a desired curved shape may be provided inside or outside the curved band-shaped member. In the case where the support means is provided inside the curved band-shaped member, care should be taken to minimize the portion in contact with the surface on which the deposited film is formed. For example, it is preferable to provide the support means at both ends of the band-shaped member.

前記帯状部材としては、前記湾曲形状を連続的に形成
できる柔軟性を有するものを用い、湾曲開始端、湾曲終
了端及び中途の湾曲部分においては滑らかな形状を形成
させることが望ましい。
It is desirable to use a flexible member capable of continuously forming the curved shape as the band-shaped member, and to form a smooth shape at the curved start end, the curved end end, and the middle curved portion.

前記成膜空間内にガス供給手段により導入された堆積
膜形成用原料ガスは、効率良く前記成膜空間外に排気さ
れ前記成膜空間内は前記マイクロ波プラズマが均一に生
起される程度の圧力に保たれるようにするが、特にその
排気される方向について制限はない。しかし、その排気
孔においては、その箇所からのマイクロ波の漏洩がな
く、且つ、原料ガスの排気は効率良くなされるように配
慮される必要がある。勿論、複数の排気孔より原料ガス
の排気がなされる場合には、前記成膜空間内でのガスの
拡散、流型等がほぼ均一になされるようにするのが好ま
しく、排気孔の数を制限したりしても良い。
The source gas for forming a deposited film introduced into the film forming space by the gas supply means is efficiently exhausted to the outside of the film forming space, and the pressure in the film forming space is such that the microwave plasma is uniformly generated. , But there is no particular limitation on the direction in which the gas is exhausted. However, in the exhaust hole, it is necessary to take care that the microwave does not leak from the location and the source gas is efficiently exhausted. Of course, when the source gas is exhausted from the plurality of exhaust holes, it is preferable to make the gas diffusion, flow type, and the like in the film forming space substantially uniform. It may be restricted.

本発明の方法において、前記成膜空間内へ組成の異な
る少なくとも2種以上の堆積膜形成用原料ガスの夫々を
複数のガス供給手段から別々に導入させる場合には、該
ガス供給手段から放出される堆積膜形成用原料ガスは、
好ましくは前記帯状部材の幅方向に均一に、且つ該ガス
供給手段に近接する前記帯状部材に向けて一方向に放出
される様にする。すなわち、組成の異なる堆積膜形成用
原料ガスの夫々が前記ガス供給手段から放出された直後
に互いに混合しない様、該ガス供給手段の夫々に開けら
れるガス放出口は互いに異なる方向を向くようにするの
が望ましい。
In the method of the present invention, when each of at least two or more kinds of source gases for forming a deposited film having different compositions is separately introduced from the plurality of gas supply units into the film formation space, the source gases are released from the gas supply units. The source gas for forming a deposited film is
Preferably, the gas is discharged uniformly in the width direction of the band-shaped member and in one direction toward the band-shaped member close to the gas supply means. That is, the gas discharge ports opened in each of the gas supply means are directed to different directions so that the respective material gases for forming the deposited film having different compositions do not mix with each other immediately after being discharged from the gas supply means. It is desirable.

そして、前記ガス供給手段は各々前記側壁を構成する
帯状部材に平行に配設するようにする。
The gas supply means is arranged in parallel with the belt-like member constituting the side wall.

本発明の方法において用いられる前記ガス供給手段の
数は、少なくとも形成しようとする機能性堆積膜を成分
元素数に等しいか、又はそれ以上であることが望まし
く、夫々のガス供給手段から放出させる堆積膜形成用原
料ガスの組成を適宜変化させることにより、組成制御さ
れた機能性堆積膜を形成することができる。
The number of the gas supply means used in the method of the present invention is desirably at least equal to or greater than the number of constituent elements of the functional deposition film to be formed. By appropriately changing the composition of the film-forming source gas, a functional deposition film whose composition is controlled can be formed.

前記ガス供給手段の夫々は放出される堆積膜形成用原
料ガスが確実に励起、分解されるように前記柱状の成膜
空間内に含まれるよう配設されるのが望ましい。また、
形成される堆積膜に所望の組成分布をもたせる為、該ガ
ス供給手段の配置を適宜調整することが望ましい。更
に、前記柱状の成膜空間内での堆積膜形成用原料ガスの
流路を調整、制御する為に、該柱状の成膜空間内に整流
板を設けても良い。
It is preferable that each of the gas supply means is disposed so as to be contained in the columnar film-forming space so that the discharged deposition film forming material gas is surely excited and decomposed. Also,
In order to give a desired composition distribution to the deposited film to be formed, it is desirable to appropriately adjust the arrangement of the gas supply means. Further, a rectifying plate may be provided in the columnar film forming space in order to adjust and control the flow path of the source gas for forming a deposited film in the columnar film forming space.

本発明の方法によって形成される組成制御された機能
性堆積膜としては、SiGe,SiC,GeC,SiSn,GeSn,SnC等所謂
IV族合金半導体薄膜、GaAs,GaP,GaSb,InP,InAs等所謂II
I-V族化合物半導体薄膜、ZnSe,ZnS,ZnTe,CdS,CdSe,CdTe
等所謂II-VI族化合物半導体薄膜、CuAlS2,CuAlSe2,CuAl
Te2,CuInS2,CuInSe2,CuInTe2,CuGaS2,CuGaSe2,CuGaTe,A
gInSe2,AgInTe2等所謂I-III-VI族化合物半導体薄膜、Zn
SiP2,ZnGeAs2,CdSiAs2,CdSnP2等所謂II-IV-V複化合物半
導体薄膜、Cu2O,TiO2,In2O3,SnO2,ZnO,CdO,Bi2O3,CdSnO
4等所謂酸化物半導体薄膜、及びこれらの半導体を価電
子制御する為に価電子制御元素を含有させたものを挙げ
ることが出来る。また、Si,Ge,C等所謂IV族半導体薄膜
に価電子制御元素を含有させたものを挙げることができ
る。勿論a-Si:H,a-Si:H:F等非晶質半導体において、水
素及び/又はフツ素含有量を変化させたものであっても
良い。
Examples of the composition-controlled functional deposition film formed by the method of the present invention include SiGe, SiC, GeC, SiSn, GeSn, and SnC.
Group IV alloy semiconductor thin film, so-called II such as GaAs, GaP, GaSb, InP, InAs
Group IV compound semiconductor thin film, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe
So-called II-VI compound semiconductor thin film, CuAlS 2 , CuAlSe 2 , CuAl
Te 2 , CuInS 2 , CuInSe 2 , CuInTe 2 , CuGaS 2 , CuGaSe 2 , CuGaTe, A
gInSe 2 , AgInTe 2 etc. so-called I-III-VI compound semiconductor thin film, Zn
So-called II-IV-V compound semiconductor thin film such as SiP 2 , ZnGeAs 2 , CdSiAs 2 , CdSnP 2 , Cu 2 O, TiO 2 , In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, CdO, Bi 2 O 3 , CdSnO
4 Hitoshisho called oxide semiconductor thin film, and may be mentioned those which contains a valence electron controlling element to valence electron control these semiconductor. Further, there may be mentioned a material in which a valence electron controlling element is contained in a so-called group IV semiconductor thin film such as Si, Ge and C. Of course, amorphous semiconductors such as a-Si: H and a-Si: H: F may have different contents of hydrogen and / or fluorine.

上述した半導体薄膜において組成制御を行うことによ
り禁制帯幅制御、価電子制御、屈折率制御、結晶制御等
が行われる。前記帯状部材上に縦方向又は横方向に組成
制御された機能性堆積膜を形成させることにより、電気
的、光学的、機械的に優れた特性を有する大面積薄膜半
導体デバイスを作製することが出来る。
By controlling the composition of the semiconductor thin film, forbidden band width control, valence electron control, refractive index control, crystal control, and the like are performed. By forming a functional deposition film whose composition is controlled in the vertical or horizontal direction on the belt-like member, a large-area thin-film semiconductor device having excellent electrical, optical, and mechanical properties can be manufactured. .

すなわち、堆積形成された半導体層の縦方向に禁制帯
幅及び/又は価電子密度を変化させることによりキヤリ
アの走行性を高めたり、半導体界面でのキヤリアの再結
合を防止することで電気的特性が向上する。また、屈折
率を連続的に変化させることにより光学的無反射面とす
ることで半導体層中への光透過率を向上させることが出
来る。更には、水素含有量等を変化させることにより構
造的変化を付けることで応力緩和がなされ、基板との密
着性の高い堆積膜を形成することができる。
That is, by changing the forbidden band width and / or the valence electron density in the vertical direction of the deposited semiconductor layer, the carrier traveling property is enhanced, and the carrier recombination at the semiconductor interface is prevented, so that the electrical characteristics are improved. Is improved. In addition, by continuously changing the refractive index to form an optically non-reflective surface, the light transmittance into the semiconductor layer can be improved. Further, by changing the hydrogen content or the like, a structural change is applied to alleviate stress, so that a deposited film having high adhesion to a substrate can be formed.

また、横方向に結晶性の異なる半導体層を形成させる
ことにより、例えば、非晶質半導体で形成される光電変
換素子と結晶質半導体で形成されるスイツチング素子と
を同時に同一基板上に連続形成することが出来る。
Further, by forming semiconductor layers having different crystallinities in the lateral direction, for example, a photoelectric conversion element formed of an amorphous semiconductor and a switching element formed of a crystalline semiconductor are simultaneously formed continuously on the same substrate. I can do it.

本発明において、前述の機能性堆積膜を形成する為に
用いられる堆積膜形成用原料ガスは、所望の機能性堆積
膜の組織に応じて、適宜その混合比を調製して前記成膜
空間内に導入する。導入に際しては複数のガス供給手段
が用いられるが、夫々のガス供給手段から導入される堆
積膜形成用原料ガスの組成は異なっていても良く、目的
によっては同じであってもよい。また、時間的に連続的
に組成変化を行わせても良い。
In the present invention, the deposition film forming source gas used for forming the above-mentioned functional deposition film is appropriately adjusted in its mixing ratio in accordance with the structure of the desired functional deposition film, and is used in the deposition space. To be introduced. A plurality of gas supply means are used for the introduction, but the composition of the deposited film forming source gas introduced from each gas supply means may be different, or may be the same depending on the purpose. Further, the composition may be changed continuously over time.

本発明においてIV族半導体又はIV族合金半導体薄膜を
形成する為、好適に用いられる、周期律表第IV族元素を
含む化合物としては、Si原子、Ge原子、C原子、Sn原
子、Pb原子を含む化合物であって、具体的にはSiH4、Si
2H6、Si3H8、Si3H6、Si4H8、Si5H10等のシラン系化合
物、SiF4、(SiF2)5、(SiF2)6、(SiF2)4、Si2F6、Si
3F8、SiHF3、SiH2F2、Si2H2F4、Si2H3F3、SiCl4、(SiCl
2)5、SiBr4、(SiBr2)5、Si2Cl6、Si2Br6、SiHCl3、SiHB
r3、SiHI3、Si2Cl3F3等のハロゲン化シラン化合物、GeH
4、Ge2H6等のゲルマン化合物、GeF4、(GeF2)5、(Ge
F2)6、(GeF2)4、Ge2F6、Ge3F8、GeHF3、GeH2F2、Ge2H2F
4、Ge2H3F3、GeCl4、(GeCl2)5、GeBr4、(GeBr2)5、Ge2C
l6、Ge2Br6、GeHCl3、GeHBr3、GeHI3、Ge2Cl3F3等のハ
ロゲン化ゲルマニウム化合物、CH4、C2H6、C3H8等のメ
タン列炭化水素ガス、C2H4、C3H6等のエチレン列炭化水
素ガス、C6H6等の環式炭化水素ガス、CF4、(CF2)5、(CF
2)6、(CF2)4、C2F6、C3F8、CHF3、CH2F2、CCl4、(CCl2)
5、CBr4、(CBr2)5、C2Cl6、C2Br6、CHCl3、CHI3、C2Cl3
F3等のハロゲン化炭素化合物、SnH4、Sn(CH3)4等のスズ
化合物、Pb(CH3)4、Pb(C2H5)6等の鉛化合物等を挙げる
ことが出来る。これらの化合物は1種で用いても2種以
上混合しても良い。
In order to form a group IV semiconductor or a group IV alloy semiconductor thin film in the present invention, preferably used, as the compound containing a group IV element of the periodic table, Si atom, Ge atom, C atom, Sn atom, Pb atom Compounds, specifically, SiH 4 , Si
2 H 6, Si 3 H 8 , Si 3 H 6, Si 4 H 8, Si 5 H silane compounds such as 10, SiF 4, (SiF 2 ) 5, (SiF 2) 6, (SiF 2) 4, Si 2 F 6 , Si
3 F 8, SiHF 3, SiH 2 F 2, Si 2 H 2 F 4, Si 2 H 3 F 3, SiCl 4, (SiCl
2) 5, SiBr 4, ( SiBr 2) 5, Si 2 Cl 6, Si 2 Br 6, SiHCl 3, SiHB
r 3, SiHI 3, Si 2 Cl halogenated silane compounds such as 3 F 3, GeH
4, Ge 2 H germane compounds such as 6, GeF 4, (GeF 2 ) 5, (Ge
F 2 ) 6 , (GeF 2 ) 4 , Ge 2 F 6 , Ge 3 F 8 , GeHF 3 , GeH 2 F 2 , Ge 2 H 2 F
4, Ge 2 H 3 F 3 , GeCl 4, (GeCl 2) 5, GeBr 4, (GeBr 2) 5, Ge 2 C
l 6 , Ge 2 Br 6 , GeHCl 3 , GeHBr 3 , GeHI 3 , germanium halide compounds such as Ge 2 Cl 3 F 3 , CH 4 , C 2 H 6 , methane series hydrocarbon gas such as C 3 H 8 , Ethylene hydrocarbon gas such as C 2 H 4 and C 3 H 6 , cyclic hydrocarbon gas such as C 6 H 6 , CF 4 , (CF 2 ) 5 , (CF
2 ) 6 , (CF 2 ) 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , CHF 3 , CH 2 F 2 , CCl 4 , (CCl 2 )
5, CBr 4, (CBr 2 ) 5, C 2 Cl 6, C 2 Br 6, CHCl 3, CHI 3, C 2 Cl 3
Halogenated carbon compounds such as F 3, SnH 4, Sn ( CH 3) tin compounds such as 4, Pb (CH 3) 4 , Pb (C 2 H 5) Lead compounds such 6 and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、これらの化合物を適宜混合して用い
ることにより所望の組織制御が行われる。
In the present invention, desired composition control is performed by appropriately mixing and using these compounds.

本発明において形成されるIV族半導体又は、IV族合金
半導体を価電子制御する為に用いられる価電子制御剤と
しては、p型の不純物として、周期律表第III族の元
素、例えば、B、Al、Ca、In、Tl等が好適なものとして
挙げられ、n型不純物としては、周期律表第V族の元
素、例えばN、P、As、Sb、Bi等が好適なものとして挙
げられるが、殊に、B、Ga、P、Sb等が最適である。ド
ーピングされる不純物の量は、所望される電気的、光学
的特性に応じて適宜決定される。
Group IV semiconductors formed in the present invention, or as a valence electron controlling agent used for controlling the valence electrons of the group IV alloy semiconductor, as a p-type impurity, a group III element of the periodic table, for example, B, Al, Ca, In, Tl and the like are mentioned as preferable ones, and as the n-type impurity, elements of the group V of the periodic table, for example, N, P, As, Sb and Bi are preferably mentioned. Particularly, B, Ga, P, Sb and the like are most suitable. The amount of the impurity to be doped is appropriately determined according to desired electrical and optical characteristics.

このような不純物導入用の原料物資としては、常温常
圧でガス状態の又は、少なくとも膜形成条件下で容易に
ガス化し得るものが採用される。そのような不純物導入
用の出発物資として具体的には、PH3、P2H4、PF3、P
F5、PCl3、AsH3、AsF3、AsF5、AsCl3、SbH3、SbF5、BiH
3、BF3、BCl3、BBr3、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H
10、B6H12、AlCl3等を挙げることが出来る。上記の不純
物元素を含む化合物は、1種用いても2種以上併用して
もよい。
As such a raw material for introducing impurities, a material that is in a gas state at normal temperature and normal pressure or that can be easily gasified at least under film forming conditions is employed. Specific examples of the starting material for introducing such impurities include PH 3 , P 2 H 4 , PF 3 , P
F 5, PCl 3, AsH 3 , AsF 3, AsF 5, AsCl 3, SbH 3, SbF 5, BiH
3, BF 3, BCl 3, BBr 3, B 2 H 6, B 4 H 10, B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H
10 , B 6 H 12 and AlCl 3 . The compounds containing the above impurity elements may be used alone or in combination of two or more.

本発明においてII、VI族化合物半導体を形成する為に
用いられる、周期律表第II族元素を含む化合物として
は、具体的にはZn(CH3)2、Zn(C2H5)2、Zn(OCH3)2、Zn(O
C2H5)2、Cd(CH3)2、Cd(C2H5)2、Cd(C3H7)2、Cd(C
4H9)2、Hg(CH3)2、Hg(C2H5)2、Hg〔C=(C6H5)〕2等が
挙げられる。また周期律表第VI族元素を含む化合物とし
ては、具体的にはNO、N2O、CO2、CO、H2S、SCl2、S2C
l2、SOCl2、SeH2、SeCl2、Se2Br2、Se(CH3)2、Se(C2H5)
2、TeH2、Te(CH3)2、Te(C2H5)2等が挙げられる。
In the present invention, the compound containing a Group II element of the periodic table, which is used for forming a Group II, VI compound semiconductor, specifically, Zn (CH 3 ) 2 , Zn (C 2 H 5 ) 2 , Zn (OCH 3 ) 2 , Zn (O
C 2 H 5) 2, Cd (CH 3) 2, Cd (C 2 H 5) 2, Cd (C 3 H 7) 2, Cd (C
4 H 9) 2, Hg ( CH 3) 2, Hg (C 2 H 5) 2, Hg [C = (C 6 H 5)] 2, and the like. Compounds containing Group VI elements of the periodic table include, specifically, NO, N 2 O, CO 2 , CO, H 2 S, SCl 2 , S 2 C
l 2, SOCl 2, SeH 2 , SeCl 2, Se 2 Br 2, Se (CH 3) 2, Se (C 2 H 5)
2 , TeH 2 , Te (CH 3 ) 2 , Te (C 2 H 5 ) 2 and the like.

勿論、これ等の原料物資は1種のみならず2種以上混
合して使用することも出来る。
Of course, these raw materials can be used alone or in combination of two or more.

本発明において形成されるII-VI族化合物半導体を価
電子制御する為に用いられる価電子制御剤としては、周
期律表I、III、IV、V族の元素を含む化合物等を有効
なものとして挙げることができる。
As the valence electron controlling agent used for controlling the valence electrons of the II-VI group compound semiconductor formed in the present invention, compounds containing elements of the periodic table I, III, IV, V group and the like are effective. Can be mentioned.

具体的にはI族元素を含む化合物としては、LiC3H7
Li(sec-C4H9)、Li2S、Li3N等が好適なものとして挙げる
ことができる。
Specifically, compounds containing a Group I element include LiC 3 H 7 ,
Preferred examples include Li (sec-C 4 H 9 ), Li 2 S, and Li 3 N.

また、III族元素を含む化合物としては、BX3、B2H6
B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B(CH3)3、B(C2H5)3、B6H
12、AlX3、Al(CH3)2Cl、Al(CH3)3、Al(OCH3)3、Al(CH3)
Cl2、Al(C2H5)3、Al(OC2H5)3、Al(CH3)3Cl3、Al(i-C
4H9)3、Al(i-C3H7)3、Al(C3H7)3、Al(OC4H9)3、GaX3、G
a(OCH3)3、Ga(OC2H5)3、Ga(OC3H7)3、Ga(OC4H9)3、Ga(C
H3)3、Ga2H6、GaH(C2H5)2、Ga(OC2H5)(C2H5)2、In(CH3)
3、In(C4H9)3、V族元素を含む化合物としてはNH3、H
N3、N2H5N3、N2H4、NH4N3、PX3、P(OCH3)3、P(OC
2H5)3、P(C3H7)3、P(OC4H9)3、P(CH3)3、P(C2H5)3、P(C
3H7)3、P(C4H9)3、P(OCH3)3、P(OC2H5)3、P(OC3H7)3、P
(OC4H9)3、P(SCN)3、P2H4、PH3、AsH3、AsX3、As(OCH3)
3、As(OC2H5)3、As(OC3H7)3、As(OC4H9)3、As(CH3)3、A
s(CH3)3、As(C2H5)3、As(C6H3)3、SbX3、Sb(OC2H5)3、S
b(OC3H7)3、Sb(OC4H9)3、Sb(CH3)3、Sb(CH3)3、Sb(C
3H7)3、Sb(C4H9)3などが挙げられる。
Compounds containing Group III elements include BX 3 , B 2 H 6 ,
B 4 H 10, B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B (CH 3) 3, B (C 2 H 5) 3, B 6 H
12, AlX 3, Al (CH 3) 2 Cl, Al (CH 3) 3, Al (OCH 3) 3, Al (CH 3)
Cl 2, Al (C 2 H 5) 3, Al (OC 2 H 5) 3, Al (CH 3) 3 Cl 3, Al (iC
4 H 9) 3, Al ( iC 3 H 7) 3, Al (C 3 H 7) 3, Al (OC 4 H 9) 3, GaX 3, G
a (OCH 3 ) 3 , Ga (OC 2 H 5 ) 3 , Ga (OC 3 H 7 ) 3 , Ga (OC 4 H 9 ) 3 , Ga (C
H 3) 3, Ga 2 H 6, GaH (C 2 H 5) 2, Ga (OC 2 H 5) (C 2 H 5) 2, In (CH 3)
3 , In (C 4 H 9 ) 3 , and compounds containing group V elements include NH 3 , H
N 3, N 2 H 5 N 3, N 2 H 4, NH 4 N 3, PX 3, P (OCH 3) 3, P (OC
2 H 5) 3, P ( C 3 H 7) 3, P (OC 4 H 9) 3, P (CH 3) 3, P (C 2 H 5) 3, P (C
3 H 7) 3, P ( C 4 H 9) 3, P (OCH 3) 3, P (OC 2 H 5) 3, P (OC 3 H 7) 3, P
(OC 4 H 9 ) 3 , P (SCN) 3 , P 2 H 4 , PH 3 , AsH 3 , AsX 3 , As (OCH 3 )
3, As (OC 2 H 5 ) 3, As (OC 3 H 7) 3, As (OC 4 H 9) 3, As (CH 3) 3, A
s (CH 3 ) 3 , As (C 2 H 5 ) 3 , As (C 6 H 3 ) 3 , SbX 3 , Sb (OC 2 H 5 ) 3 , S
b (OC 3 H 7 ) 3 , Sb (OC 4 H 9 ) 3 , Sb (CH 3 ) 3 , Sb (CH 3 ) 3 , Sb (C
3 H 7 ) 3 and Sb (C 4 H 9 ) 3 .

上記において、Xはハロゲン(F、Cl、Br、I)を示
す。
In the above, X represents a halogen (F, Cl, Br, I).

勿論、これ等の原料物資は1種であってもよいが、2
種又はそれ以上を併用してもよい。
Of course, these raw materials may be of one kind,
Species or more may be used in combination.

更に、IV族元素を含む化合物としては前述した化合物
を用いることが出来る。
Further, as the compound containing a group IV element, the compounds described above can be used.

本発明においてIII-V族化合物半導体を形成する為に
用いられる周期律表第III族元素を含む化合物として
は、具体的にはBX3(但し、Xはハロゲン原子を示
す。)、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、Al
X3(但し、Xはハロゲン原子を示す。)、Al(CH3)2Cl、
Al(CH3)3、Al(OCH3)3、Al(CH3)Cl2、Al(C2H5)3、Al(OC2
H5)3、Al(CH3)3Cl3、Al(i-C4H9)3、Al(i-C3H7)3、Al(C3
H7)3、Al(OC4H9)3、GaX3(但し、Xはハロゲン原子を示
す。)、Ga(OCH3)3、Ga(OC2H5)3、Ga(OC3H7)3、Ga(OC4H
9)3、Ga(CH3)3、Ga2H6、GaH(C2H5)2、Ga(OC2H5)(C
2H5)2、In(CH3)3、In(C3H7)3、In(C4H9)3等が挙げられ
る。また周期律表第V族元素を含む化合物としては、具
体的にはNH3、HN3、N3H5N3、N2H4、NH4N3、PX3(但し、
Xはハロゲン原子を示す。)、P(OCH3)3、P(OC2H5)3、P
(C3H7)3、P(OC4H9)3、P(CH3)3、P(C2H5)3、P(C3H7)3、P
(C4H9)3、P(OCH3)3、P(OC2H5)3、P(OC3H7)3、P(OC
4H9)3、P(SCN)3、P2H4、PH3、AsX3(但し、Xはハロゲ
ン原子を示す。)、AsH3、As(OCH3)3、As(OC2H5)3、As
(OC3H7)3、As(OC4H9)3、As(CH3)3、As(CH3)3、As(C2H5)
3、As(C6H5)3、SbX3(但し、Xはハロゲン原子を示
す。)、Sb(OCH3)3、Sb(OC2H5)3、Sb(OC3H7)3、Sb(OC4H
9)3、Sb(CH3)3、Sb(C3H7)3、Sb(C4H9)3などが挙げられ
る。〔但し、Xはハロゲン原子、具体的には、F、Cl、
Br、Iの中から選ばれる少なくとも一つを表わす。〕 勿論、これ等の原料物資は1種あるいは2種以上混合
して用いることができる。
Specific examples of the compound containing a Group III element of the periodic table used for forming a Group III-V compound semiconductor in the present invention include BX 3 (where X represents a halogen atom) and B 2 H. 6, B 4 H 10, B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H 12, Al
X 3 (where X represents a halogen atom), Al (CH 3 ) 2 Cl,
Al (CH 3 ) 3 , Al (OCH 3 ) 3 , Al (CH 3 ) Cl 2 , Al (C 2 H 5 ) 3 , Al (OC 2
H 5) 3, Al (CH 3) 3 Cl 3, Al (iC 4 H 9) 3, Al (iC 3 H 7) 3, Al (C 3
H 7 ) 3 , Al (OC 4 H 9 ) 3 , GaX 3 (where X represents a halogen atom), Ga (OCH 3 ) 3 , Ga (OC 2 H 5 ) 3 , Ga (OC 3 H 7 ) 3 , Ga (OC 4 H
9) 3, Ga (CH 3 ) 3, Ga 2 H 6, GaH (C 2 H 5) 2, Ga (OC 2 H 5) (C
2 H 5) 2, In ( CH 3) 3, In (C 3 H 7) 3, In (C 4 H 9) 3 and the like. As the compound containing a Group V element of the periodic table, specifically, NH 3 , HN 3 , N 3 H 5 N 3 , N 2 H 4 , NH 4 N 3 , PX 3 (however,
X represents a halogen atom. ), P (OCH 3 ) 3 , P (OC 2 H 5 ) 3 , P
(C 3 H 7) 3, P (OC 4 H 9) 3, P (CH 3) 3, P (C 2 H 5) 3, P (C 3 H 7) 3, P
(C 4 H 9 ) 3 , P (OCH 3 ) 3 , P (OC 2 H 5 ) 3 , P (OC 3 H 7 ) 3 , P (OC
4 H 9) 3, P ( SCN) 3, P 2 H 4, PH 3, AsX 3 ( where, X is a halogen atom.), AsH 3, As ( OCH 3) 3, As (OC 2 H 5 ) 3 , As
(OC 3 H 7 ) 3 , As (OC 4 H 9 ) 3 , As (CH 3 ) 3 , As (CH 3 ) 3 , As (C 2 H 5 )
3 , As (C 6 H 5 ) 3 , SbX 3 (where X represents a halogen atom), Sb (OCH 3 ) 3 , Sb (OC 2 H 5 ) 3 , Sb (OC 3 H 7 ) 3 , Sb (OC 4 H
9 ) 3 , Sb (CH 3 ) 3 , Sb (C 3 H 7 ) 3 , Sb (C 4 H 9 ) 3 and the like. [However, X is a halogen atom, specifically, F, Cl,
Represents at least one selected from Br and I. Of course, these raw materials can be used alone or in combination of two or more.

本発明において形成されるIII-V族化合物半導体を価
電子制御する為に用いられる価電子制御剤としては、周
期律表II、IV、VI族の元素を含む化合物等を有効なもの
として挙げることができる。
As the valence electron controlling agent used for controlling the valence electrons of the group III-V compound semiconductor formed in the present invention, compounds containing elements of the periodic table II, IV, VI group and the like are mentioned as effective ones. Can be.

具体的には、II族元素を含む化合物としては、Zn(C
H3)2、Zn(C2H5)2、Zn(OCH3)2、Zn(OC2H5)2、Cd(CH3)2
Cd(C2H5)2、Cd(C3H7)2、Cd(C4H9)2、Hg(CH3)2、Hg(C
2H5)2、Hg(C6H5)2、Hg〔C=(C6H5)〕2等を挙げること
ができ、VI族元素を含む化合物としては、NO、N2O、C
O2、CO、H2S、SCl2、S2Cl2、SOCl2、SeH2、SeCl2、Se2B
r2、Se(CH3)2、Se(C2H5)2、TeH2、Te(CH3)2、Te(C2H5)2
等を挙げることができる。
Specifically, as a compound containing a group II element, Zn (C
H 3) 2, Zn (C 2 H 5) 2, Zn (OCH 3) 2, Zn (OC 2 H 5) 2, Cd (CH 3) 2,
Cd (C 2 H 5 ) 2 , Cd (C 3 H 7 ) 2 , Cd (C 4 H 9 ) 2 , Hg (CH 3 ) 2 , Hg (C
2 H 5 ) 2 , Hg (C 6 H 5 ) 2 , Hg [C = (C 6 H 5 )] 2 and the like.Examples of compounds containing a Group VI element include NO, N 2 O, C
O 2, CO, H 2 S , SCl 2, S 2 Cl 2, SOCl 2, SeH 2, SeCl 2, Se 2 B
r 2 , Se (CH 3 ) 2 , Se (C 2 H 5 ) 2 , TeH 2 , Te (CH 3 ) 2 , Te (C 2 H 5 ) 2
And the like.

勿論、これ等の原料物資は1種であってもよいが、2
種又はそれ以上を併用してもよい。
Of course, these raw materials may be of one kind,
Species or more may be used in combination.

更に、VI族元素を含む化合物としては前述した化合物
を挙げることが出来る。
Further, examples of the compound containing a Group VI element include the compounds described above.

本発明において前述した原料化合物はHe、Ne、Ar、K
r、Xe、Rn等の希ガス、及びH2、HF、HCl等の希釈ガスと
混合して導入されても良い。
The raw material compounds described above in the present invention are He, Ne, Ar, K
It may be introduced as a mixture with a rare gas such as r, Xe, and Rn, and a diluent gas such as H 2 , HF, and HCl.

また、これらの希釈ガス等は独立してガス供給手段か
ら導入されても良い。
These diluent gases and the like may be independently introduced from gas supply means.

本発明の方法において、前記柱状の成膜空間内にマイ
クロ波プラズマを均一に安定して生起、維持させるため
には、前記成膜空間の形状及び容積、前記成膜空間内に
導入する原料ガスの種類及び流量、前記成膜空間内の圧
力、前記成膜空間内へ放射又は伝達されるマイクロ波エ
ネルギー量、及びマイクロ波の整合等について各々最適
な条件があるものの、これらのパラメーターは相互に有
機的に結びついており、一概に定義されるものではな
く、適宜好ましい条件を設定するのが望ましい。
In the method of the present invention, in order to uniformly and stably generate and maintain the microwave plasma in the columnar film forming space, the shape and volume of the film forming space, the source gas introduced into the film forming space, Although there are optimal conditions for the type and flow rate, the pressure in the film formation space, the amount of microwave energy radiated or transmitted into the film formation space, and the matching of microwaves, these parameters are mutually It is organically connected and is not defined unconditionally, and it is desirable to set preferable conditions as appropriate.

本発明の方法によれば、帯状部材を側壁とした成膜空
間を形成し、且つ、該成膜空間の側壁を構成する前記帯
状部材を連続的に移動せしめると共に、前記成膜空間の
側壁を構成する帯状部材の幅方向に対して均一にマイク
ロ波エネルギーを放射又は伝達せしめるマイクロ波アプ
リケーター手段を具備させることによって、大面積の機
能性堆積膜を連続して、均一性良く形成することができ
る。
According to the method of the present invention, a film-forming space having a band-shaped member as a side wall is formed, and the band-shaped member constituting the side wall of the film-forming space is continuously moved, and the side wall of the film-forming space is formed. By providing the microwave applicator means for radiating or transmitting the microwave energy uniformly in the width direction of the belt-shaped member, a large-area functional deposition film can be formed continuously and with good uniformity. .

本発明の方法が従来の堆積膜形成方法から客観的に区
別される点は、成膜空間を柱状とし、その側壁が連続的
に移動しつつ、構造材としての機能を果たし、且つ、堆
積膜形成用の支持体をも兼ねるようにした点である。
The point that the method of the present invention is objectively distinguished from the conventional method of forming a deposited film is that the deposition space is formed in a columnar shape, the sidewall thereof continuously moves, and functions as a structural material. The point is that it also serves as a support for formation.

ここで、構造材としての機能とは、特に、成膜用の雰
囲気空間すなわち成膜空間と成膜用には関与しない雰囲
気空間とを物理的、科学的に隔離する機能であって、具
体的には、例えば、ガス組成及びその状態に異なる雰囲
気を形成したり、ガスの流れる方向を制限したり、更に
は、圧力差の異なる雰囲気を形成したりする機能を意味
するものである。
Here, the function as a structural material is, in particular, a function of physically and scientifically isolating an atmosphere space for film formation, that is, a film formation space and an atmosphere space not involved in film formation. This means, for example, the function of forming different atmospheres in the gas composition and the state thereof, limiting the flow direction of the gas, and forming the atmospheres having different pressure differences.

即ち、本発明の方法は、前記帯状部材を湾曲させて柱
状の成膜空間の側壁を形成し、他の残された壁面、すな
わち両端面及び前記側壁の一部に残された間隙のうちい
ずれかの箇所より、堆積膜形成用の原料ガス及びマイク
ロ波エネルギーを前記成膜空間内に供給し、また、排気
させることによって、マイクロ波プラズマを前記成膜空
間内に閉じ込め、前記側壁を構成する帯状部材上に機能
性堆積膜を形成せしめるものであり、前記帯状部材その
ものが成膜空間を成膜用には関与しない外部雰囲気空間
から隔離するための構造材としての重要な機能を果たし
ているとともに、堆積膜形成用の支持体として用いるこ
ともできる。
That is, in the method of the present invention, the band-shaped member is curved to form a side wall of a columnar film-forming space, and any of the other remaining wall surfaces, that is, both end faces and a gap left on a part of the side wall are used. By supplying a source gas for forming a deposited film and microwave energy from the location to the inside of the film formation space and exhausting the same, microwave plasma is confined in the film formation space and the side wall is formed. A functional deposition film is formed on the band-shaped member, and the band-shaped member itself plays an important function as a structural material for isolating the film-forming space from an external atmosphere space not involved in film-forming. It can also be used as a support for forming a deposited film.

従って、前記帯状部材を側壁として構成される成膜空
間の外部雰囲気は、前記成膜空間内とは、ガス組成及び
その状態、圧力等について相当異なる状態となってい
る。
Therefore, the external atmosphere of the film formation space configured with the band-shaped member as a side wall is in a state considerably different from the inside of the film formation space in the gas composition, its state, pressure, and the like.

一方、従来の堆積膜形成方法においては堆積膜形成用
の支持体は、堆積膜を形成するための成膜空間内に配設
され、専ら、該成膜空間にて生成する例えば堆積膜形成
用の前駆体等を堆積させる部材としてのみ機能するもの
であり、本発明の方法におけるように前記成膜空間を構
成する構造材として機能させるものではない。
On the other hand, in the conventional method for forming a deposited film, a support for forming a deposited film is disposed in a film forming space for forming a deposited film, and is exclusively formed in the film forming space. It functions only as a member on which the precursor of the above is deposited, and does not function as a structural material constituting the film forming space as in the method of the present invention.

また、従来法であるRFプラズマCVD法、スパツタリン
グ法等においては、前記堆積膜形成用の基板または支持
体は放電の生起、維持のための電極を兼ねることはある
がプラズマの閉じ込めは不十分であり、成膜用には関与
しない外部雰囲気空間との隔離は不十分であって、構造
材として機能しているとは言い難い。
Further, in the conventional methods such as RF plasma CVD and sputtering, the substrate or the support for forming the deposited film may serve as an electrode for generating and maintaining discharge, but the plasma confinement is insufficient. In addition, isolation from an external atmosphere space that is not involved in film formation is insufficient, and it cannot be said that the material functions as a structural material.

一方、本発明の方法は、機能性堆積膜形成用の支持体
として機能し得る帯状部材を前記成膜空間の側壁として
用い、前記構造材としての機能を発揮せしめるととも
に、前記帯状部材上への機能性堆積膜の連続形成をも可
能にするものである。
On the other hand, the method of the present invention uses a band-shaped member that can function as a support for forming a functional deposited film as a side wall of the film-forming space, exhibits a function as the structural material, and forms a film on the band-shaped member. This also enables continuous formation of a functional deposition film.

本発明の方法において、前記帯状部材を用いて柱上の
成膜空間の側壁を形成し、該柱状の成膜空間内にマイク
ロ波エネルギーを前記帯状部材の幅方向に均一に放射又
は伝達させて、前記柱状の成膜空間内にマイクロ波を閉
じ込めることによって、マイクロ波エネルギーは効率良
く前記柱状の成膜空間内で消費されて、均一なマイクロ
波プラズマが生起され、形成される堆積膜の均一性も高
まる。更には、前記マイクロ波プラズマに曝される側壁
を構成する帯状部材を絶えず連続的に移動させ、前記成
膜空間外へ排出させることによって、前記帯状部材上
に、その移動方向に対して均一性の高い堆積膜を形成す
ることができる。
In the method of the present invention, a side wall of a film-forming space on a pillar is formed using the band-shaped member, and microwave energy is uniformly radiated or transmitted in the width direction of the band-shaped member into the column-shaped film-forming space. By confining the microwave in the columnar film forming space, microwave energy is efficiently consumed in the columnar film forming space, and a uniform microwave plasma is generated. The nature also increases. Further, the belt-like member constituting the side wall exposed to the microwave plasma is continuously moved and discharged out of the film forming space, so that the band-like member has uniformity in the moving direction. High deposited film can be formed.

勿論、前記帯状部材が相当幅広のものであっても、前
記マイクロ波アプリケーター手段からのマイクロ波エネ
ルギーの放射又は伝達量がその長手方向に均一に保たれ
る限り対応できる。
Of course, even if the band-shaped member is considerably wide, it can cope with the radiation or transmission of microwave energy from the microwave applicator means being kept uniform in the longitudinal direction.

本発明の方法においては、前記帯状部材で成膜空間を
形成し、該成膜空間内でのみ堆積膜を形成せしめるよう
に、前記成膜空間外におけるガス組成及びその状態は前
記成膜空間内とは異なるように条件設定する。例えば、
前記成膜空間外のガス組成については、堆積膜形成には
直接関与しないようなガス雰囲気としても良いし、前記
成膜空間から排出される原料ガスを含んだ雰囲気であっ
ても良い。また、前記成膜空間内にはマイクロ波プラズ
マが閉じ込められているのは勿論であるが、前記成膜空
間外には前記マイクロ波プラズマが漏洩しないようにす
ることが、プラズマの安定性、再現性の向上や不要な箇
所への膜堆積を防ぐ上でも有効である。具体的には前記
成膜空間の内外で圧力差をつけたり、電離断面積の小さ
いいわゆる不活性ガス、H2ガス等の雰囲気を形成した
り、あるいは、積極的に前記成膜空間内からマイクロ波
の漏洩が起こらないような手段を設けることが有効であ
る。マイクロ波の漏洩防止手段としては、前記成膜空間
の内外を結ぶ間隙部分を導電性部材で密封したり、穴径
が好ましくは用いるマイクロ波の波長の1/2波長以下、
より好ましくは1/4波長以下の金網、パンチングボード
で覆っても良く、また、前記成膜空間の内外を結ぶ間隙
の最大寸法がマイクロ波の波長の好ましくは1/2波長以
下、より好ましくは1/4波長以下とするのが望ましい。
また、前記成膜空間の外部の圧力を前記成膜空間内の圧
力に比較して非常に低く設定するか又は逆に高く設定す
ることによっても、前記成膜空間外でマイクロ波プラズ
マが生起しないような条件設定ができる。
In the method of the present invention, the gas composition and the state outside the film formation space are set in the film formation space so that a film formation space is formed by the strip-shaped member and a deposited film is formed only in the film formation space. Condition is set to be different from For example,
The gas composition outside the film formation space may be a gas atmosphere not directly involved in the formation of a deposited film, or may be an atmosphere containing a source gas discharged from the film formation space. Further, it is needless to say that the microwave plasma is confined in the film formation space, but it is necessary to prevent the microwave plasma from leaking out of the film formation space. This is also effective in improving the performance and preventing film deposition on unnecessary portions. Specifically, a pressure difference is applied between the inside and outside of the film formation space, an atmosphere of a so-called inert gas having a small ionization cross-sectional area, an atmosphere of H 2 gas, or the like, or a microwave is actively generated from the inside of the film formation space. It is effective to provide a means that does not cause leakage. As means for preventing microwave leakage, a gap portion connecting the inside and outside of the film forming space is sealed with a conductive member, or the hole diameter is preferably 波長 wavelength or less of the wavelength of microwave used,
More preferably 1/4 wavelength or less wire mesh, may be covered with a punching board, and the maximum dimension of the gap connecting the inside and outside of the film forming space is preferably 1/2 wavelength or less of the microwave wavelength, more preferably It is desirable to set the wavelength to 1/4 wavelength or less.
Also, by setting the pressure outside the film formation space to be very low compared to the pressure in the film formation space, or by setting the pressure to a very high value, microwave plasma does not occur outside the film formation space. Such conditions can be set.

このように、前記帯状部材に成膜空間を構成する構造
材としての機能をもたせることに、本発明の方法の特徴
があり、従来の堆積膜形成方法とは区別され、更に多大
な効果をもたらす。
As described above, the method of the present invention is characterized in that the band-shaped member has a function as a structural material constituting a film-forming space, and is distinguished from the conventional method of forming a deposited film, and has a great effect. .

本発明の方法において、前記マイクロ波アプリケータ
ー手段から用いる帯状部材の幅方向の長さに対して少な
くともほぼ均一にマイクロ波の進行方向に対して垂直な
一方向に指向性をもたせてマイクロ波エネルギーを放射
又は伝達させるには漏れ波式又は遅波回路式のうちいず
れかの方式が好適に採用される。いずれの方式において
もマイクロ波の放射又は伝達量はマイクロ波の進行方向
に対して均一となるように配慮する。また、前記マイク
ロ波アプリケーター手段は、前記成膜空間内に生起する
マイクロ波プラズマから、マイクロ波透過性部材にて分
離する。こうすることによって、前記マイクロ波アプリ
ケーター手段から放射又は伝達されるマイクロ波エネル
ギーは外部環境の変化によらずその長手方向に均一に保
たれる。例えば、前記分離手段の外周壁上に堆積膜が堆
積しマイクロ波の絶対透過量が変化するような場合にお
いても、少なくとも長手方向でのマイクロ波プラズマの
均一性は保たれるわけであり、更に、前記分離手段を均
一に効率良く冷却できる構造とすることによって局部的
なマイクロ波の透過の不均一性をも回避できる。また、
前記分離手段の冷却さえ十分に行われるならば、相当の
高パワープロセスにも対応できる方法となる。
In the method of the present invention, the microwave energy is applied by giving a directivity in one direction perpendicular to the traveling direction of the microwave at least substantially uniformly with respect to the length in the width direction of the band-shaped member used from the microwave applicator means. Either a leaky wave type or a slow wave type is preferably used for radiation or transmission. Regardless of the method, care is taken so that the amount of microwave radiation or transmission is uniform in the direction in which the microwave travels. Further, the microwave applicator means separates from microwave plasma generated in the film forming space by a microwave permeable member. By doing so, the microwave energy radiated or transmitted from the microwave applicator means is kept uniform in its longitudinal direction irrespective of changes in the external environment. For example, even in a case where a deposited film is deposited on the outer peripheral wall of the separation means and the absolute amount of microwave transmission changes, the uniformity of the microwave plasma in at least the longitudinal direction is maintained, and By employing a structure in which the separation means can be uniformly and efficiently cooled, it is also possible to avoid local nonuniformity of microwave transmission. Also,
If the cooling of the separating means is sufficiently performed, the method can cope with a considerably high power process.

以下、本発明のマイクロ波プラズマCVD装置の構成及
び特徴点について更に詳細に順を追って記載する。
Hereinafter, the configuration and features of the microwave plasma CVD apparatus of the present invention will be described in further detail in order.

本発明の装置によれば、マイクロ波プラズマ領域を移
動しつつある帯状部材で閉じ込めることにより、前記マ
イクロ波プラズマ領域内で生成した堆積膜形成に寄与す
る前駆体を高い収率で帯状部材上に捕獲し、更には堆積
膜を連続して帯状部材上に形成できるため、堆積膜形成
用原料ガスの利用効率を飛躍的に高めることができる。
According to the apparatus of the present invention, by confining the microwave plasma region with the moving band-shaped member, the precursor contributing to the formation of the deposited film generated in the microwave plasma region is formed on the band-shaped member with high yield. Since the capture and further the deposition film can be continuously formed on the belt-like member, the utilization efficiency of the source gas for forming the deposition film can be drastically increased.

更には、本発明のマイクロ波アプリケーター手段を用
いることにより、前記マイクロ波アプリケーター手段の
長手方向に生起するマイクロ波プラズマの均一性が高め
られているため、前記帯状部材の幅方向に形成される堆
積膜の均一性が優れているのは勿論のこと、前記帯状部
材を前記マイクロ波アプリケーター手段の長手方向に対
してほぼ垂直方向に連続的に搬送することにより、前記
帯状基体の長手方向に形成される堆積膜の均一性にも優
れたものとなる。
Furthermore, by using the microwave applicator means of the present invention, the uniformity of the microwave plasma generated in the longitudinal direction of the microwave applicator means is enhanced, and thus the deposition formed in the width direction of the band-shaped member is improved. Of course, the uniformity of the film is excellent, and the belt-like member is formed in the longitudinal direction of the belt-like substrate by continuously transporting the belt-like member in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the microwave applicator means. The uniformity of the deposited film is also excellent.

また、本発明の装置によれば、連続した安定に均一性
良く放電が維持できるため、長尺の帯状部材上に連続し
て、安定した特性の機能性堆積膜を堆積形成でき、界面
特性の優れた積層デバイスを作製することができる。
Further, according to the apparatus of the present invention, since a discharge can be maintained stably and uniformly, a functional deposition film having stable characteristics can be continuously formed on a long strip-shaped member, and interface characteristics can be improved. An excellent laminated device can be manufactured.

また、本発明のマイクロ波アプリケーター手段を用
い、その孔径や開口率を種々変化させることにより、長
手方向に亘って均一性の高いマイクロ波プラズマを生起
させることができる。
In addition, by using the microwave applicator means of the present invention and changing its pore diameter and aperture ratio variously, it is possible to generate microwave plasma with high uniformity in the longitudinal direction.

本発明の装置において、前記帯状部材を構造材として
機能させるにあたり、前記成膜室の外部は大気であって
も良いが、前記成膜室内への大気の流入によって、形成
される機能性堆積膜の特性に影響を及ぼす場合には適宜
の大気流入防止手段を設ければ良い。具体的にはOリン
グ、カグケツト、ヘリコフレツクス、磁性流体等を用い
た機械的封止構造とするか、又は、形成される堆積膜の
特性に影響が少ないかあるいは効果的な希釈ガス雰囲
気、又は適宜の真空雰囲気を形成するための隔離容器を
周囲に配設することが望ましい。前記機械的封止構造と
する場合には、前記帯状部材が連続的に移動しながら封
止状態を維持できるように特別配慮される必要がある。
本発明の装置と他の複数の堆積膜形成手段を連結させ
て、前記帯状部材上に連続して堆積膜を積層させる場合
には、ガスゲート手段を用いて各装置を連結させるのが
望ましい。また、本発明の装置のみを複数連結させる場
合には、各装置において成膜室は独立した成膜雰囲気と
なっているため、前記隔離容器は単一でも良いし、各々
の装置に設けても良い。
In the apparatus of the present invention, when the band-shaped member functions as a structural material, the outside of the film formation chamber may be air, but a functional deposition film formed by the inflow of air into the film formation chamber. In this case, an appropriate air inflow prevention means may be provided. Specifically, a mechanical sealing structure using an O-ring, a pocket, a helicopter, a magnetic fluid, or the like, or a diluent gas atmosphere having little or no effect on the characteristics of the deposited film to be formed, Alternatively, it is desirable to provide an isolation container for forming an appropriate vacuum atmosphere around the periphery. In the case of the mechanical sealing structure, special care needs to be taken so that the sealing state can be maintained while the belt-shaped member moves continuously.
In the case where the apparatus of the present invention is connected to a plurality of other deposited film forming means and a deposited film is continuously stacked on the belt-shaped member, it is desirable to connect the respective apparatuses using gas gate means. In the case where only a plurality of the apparatuses of the present invention are connected, the film forming chamber is an independent film forming atmosphere in each apparatus. Therefore, the isolation container may be single or may be provided in each apparatus. good.

本発明の装置において、前記成膜室の外部の圧力は減
圧状態でも加圧状態でも良いが、前記成膜室内との圧力
差によって前記帯状部材が大きく変形するような場合に
は適宜の補助構造材を前記成膜室内に配設すれば良い。
該補助構造材としては、前記成膜室の側壁とほぼ同一の
形状を、適宜の強度を有する金属、セラミツクス又は強
化樹脂等で構成される線材、薄板等で形成したものであ
ることが望ましい。また、該補助構造材の前記マイクロ
波プラズマに曝されない側の面に対向する前記帯状部材
上は、実質的に該補助構造材の影となる故堆積膜の形成
はほとんどなされないので前記補助構造材の前記帯状部
材上への投影面積は可能な限り小さくなるように設計さ
れるのが望ましい。
In the apparatus of the present invention, the pressure outside the film forming chamber may be in a depressurized state or a pressurized state. However, when the band-shaped member is greatly deformed by a pressure difference from the film forming chamber, an appropriate auxiliary structure is used. A material may be provided in the film forming chamber.
As the auxiliary structure material, it is desirable that the shape substantially the same as the side wall of the film forming chamber is formed of a wire, a thin plate, or the like made of metal, ceramics, reinforced resin, or the like having appropriate strength. In addition, since the auxiliary film is hardly formed on the belt-like member facing the surface of the auxiliary structure that is not exposed to the microwave plasma, the auxiliary structure is substantially shaded by the auxiliary structure. It is desirable that the projection area of the material on the strip is designed to be as small as possible.

また、該補助構造材を前記帯状部材に密着させ、且つ
前記帯状部材の搬送速度に同期させて回転又は移動させ
ることにより、前記補助構造材上に施されたメツシユパ
ターン等を前記帯状部材上に形成させることもできる。
Further, by bringing the auxiliary structural member into close contact with the band-shaped member, and rotating or moving the auxiliary structural member in synchronization with the transport speed of the band-shaped member, a mesh pattern or the like provided on the auxiliary structural member is transferred onto the band-shaped member. Can also be formed.

本発明の方法及び装置において好適に用いられる帯状
部材の材質としては、マイクロ波プラズマCVD法による
機能性堆積膜形成時に必要とされる温度において変形、
歪みが少なく、所望の強度を有するものであることが好
ましく、具体的にはステンレススチール、アルミニウム
及びその合金、鉄及びその合金、銅及びその合金等の金
属の薄板の及びその複合体、及びポリイミド、ポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ等の耐熱性
樹脂性シート又はこれらとガラスフアイバー、カーボン
フアイバー、ホウ素フアイバー、金属繊維等との複合
体、及びこれらの金属の薄板、樹脂シート等の表面に異
種材質の金属薄膜及び/またはSiO2、Si3N4、Al2O3、Al
N等の絶縁性薄膜をスパツタ法、蒸着法、鍍金法等によ
り表面コーテイング処理を行ったものが挙げられる。ま
た、前記帯状部材の厚さとしては、前記搬送手段による
搬送時に形成される湾曲形状が維持される強度を発揮す
る範囲内であれば、コスト、収納スペース等を考慮して
可能な限り薄い方が望ましい。具体的には、好ましくは
0.01mm乃至5mm、より好ましくは0.02mm乃至2mm、最適に
は0.05mm乃至1mmであることが望ましいが、比較的金属
等の薄板を用いた方が厚さを薄くしても所望の強度が得
られやすい。前記帯状部材の幅寸法については、本発明
のマイクロ波アプリケーター手段を用いる限りその長手
方向に対するマイクロ波プラズマの均一性が保たれるの
で特に制限はないが、前記湾曲形状が維持される程度で
あることが好ましく、具体的には好ましくは5cm乃至200
cm、より好ましくは10cm乃至150cmであることが望まし
い。
As the material of the belt-shaped member suitably used in the method and the apparatus of the present invention, deformation at a temperature required at the time of forming a functional deposited film by a microwave plasma CVD method,
It is preferable that the material has low distortion and a desired strength, and specifically, a thin plate of a metal such as stainless steel, aluminum and its alloys, iron and its alloys, copper and its alloys, and a composite thereof, and polyimide. , Polyamide, polyethylene terephthalate, epoxy or other heat-resistant resin sheets or composites of these with glass fiber, carbon fiber, boron fiber, metal fibers, etc., and the surfaces of thin sheets of these metals, resin sheets, etc. Metal thin film and / or SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , Al
Examples thereof include those obtained by subjecting an insulating thin film of N or the like to a surface coating treatment by a sputter method, a vapor deposition method, a plating method, or the like. As long as the thickness of the band-shaped member is within a range that exhibits a strength that maintains a curved shape formed at the time of conveyance by the conveyance means, the thickness is preferably as thin as possible in consideration of cost, storage space, and the like. Is desirable. Specifically, preferably
It is desirable that the thickness is 0.01 mm to 5 mm, more preferably 0.02 mm to 2 mm, and most preferably 0.05 mm to 1 mm. Easy to be. The width dimension of the band-shaped member is not particularly limited because the uniformity of the microwave plasma in the longitudinal direction is maintained as long as the microwave applicator means of the present invention is used, but it is to the extent that the curved shape is maintained. Preferably, specifically, preferably from 5 cm to 200
cm, more preferably 10 cm to 150 cm.

更に、前記帯状部材の長さについては、特に制限され
ることはなく、ロール状に巻き取られる程度の長さであ
っても良く、長尺のものを溶接等によって更に長尺化し
たものであっても良い。
Furthermore, the length of the belt-shaped member is not particularly limited, and may be a length that can be wound up in a roll shape, and a longer one is made longer by welding or the like. There may be.

本発明の装置において、前記帯状部材を連続的に湾曲
させながら支持・搬送する手段としては、搬送時に前記
帯状部材がたるみ、シワ、横ズレ等を生ずることなく、
その湾曲した形状を一定に保つことが必要である。例え
ば、所望の湾曲形状を有する支持・搬送用リングにて前
記帯状部材の好ましくは両端を支持し、またその形状に
沿わせて湾曲させ、更に前記帯状部材の長手方向に設け
られた少なくとも一対の湾曲開始端形成手段及び湾曲終
了端形成手段としての支持・搬送用ローラーにて絞り込
み、ほぼ柱状に湾曲させ、更に前記支持・搬送用リング
及び支持・搬送用ローラーの少なくとも一方に駆動力を
与えて、湾曲形状を維持しつつ前記帯状部材をその長手
方向に搬送せしめる。なお、前記支持・搬送用リングに
て前記帯状部材を支持・搬送する方法としては単なる滑
り摩擦のみによっても良いし、あるいは前記帯状部材に
スプロケツト穴等の加工を施し、又前記支持・搬送用リ
ングについてもその周囲に鋸刃状の突起を設けたいわゆ
るギア状のものも用いたりしても良い。
In the apparatus of the present invention, as the means for supporting and transporting the belt-like member while continuously bending the belt-like member, the belt-like member does not sag during transportation, wrinkles, lateral displacement, etc.
It is necessary to keep its curved shape constant. For example, preferably, both ends of the band-shaped member are supported by a support / conveying ring having a desired curved shape, and further curved along the shape, and at least one pair provided in the longitudinal direction of the band-shaped member. By squeezing with a support / transport roller as a bending start end forming means and a bending end end forming means, bending it into a substantially columnar shape, and further applying a driving force to at least one of the support / transport ring and the support / transport roller. The belt-shaped member is conveyed in the longitudinal direction while maintaining the curved shape. The belt may be supported and transported by the support / transport ring only by mere sliding friction, or a sprocket hole may be formed on the belt member, and the support / transport ring may be used. Also, a so-called gear-shaped one having a saw-tooth-shaped projection provided around it may be used.

前記支持・搬送用リングの形状については、好ましく
は湾曲形状を形成するにあたり、円形状であることが望
ましいが、楕円状、方形状、多角形状であっても連続的
に一定してその形状を保つ機構を有するものであれば特
に支障はない。搬送速度を一定に保つことが、前記湾曲
形状にたるみ、シワ、横ズレ等を生ぜしめることなく搬
送する上で重要なポイントとなる。従って、前記支持・
搬送機構には前記帯状部材の搬送速度の検出機構及びそ
れによるフイールドバツクのかけられた搬送速度調整機
構が設けられることが望ましい。また、これらの機構は
半導体デバイスを作製する上での膜厚制御に対しても多
大な効果をもたらす。
Regarding the shape of the support / transport ring, it is preferable to form a curved shape, preferably a circular shape, but an elliptical shape, a square shape, and a polygonal shape. There is no particular problem as long as it has a holding mechanism. Maintaining a constant transport speed is an important point in transporting the curved shape without causing slack, wrinkles, lateral displacement and the like. Therefore, the support
It is preferable that the transport mechanism is provided with a mechanism for detecting the transport speed of the belt-like member and a transport speed adjusting mechanism on which a field back is applied. These mechanisms also have a great effect on controlling the film thickness in manufacturing a semiconductor device.

また、前記支持・搬送用リングはその目的上プラズマ
に曝される程度の差はあれ、マイクロ波プラズマ領域内
に配設されることとなる。従って、マイクロ波プラズマ
に対して耐え得る材質、すなわち耐熱性、耐腐食性等に
優れたものであることが望ましく、又、その表面には堆
積膜が付着し、長時間の堆積操作時には該付着膜が剥
離、飛散し、形成しつつある堆積膜上に付着して、堆積
膜のピンホール等の欠陥発生の原因となり、結果的には
作製される半導体デバイスの特性悪化や歩留り低下の原
因となるので、前記堆積膜の付着係数が低い材質もしく
は付着しても相当の膜厚まで強い付着力を保持し得る材
質及び表面形状のもので構成されることが望ましい。具
体的材質としては、ステンレススチール、ニツケル、チ
タン、バナジウム、タングステン、モリブテン、ニオブ
及びその合金を用いて加工されたもの、またはその表面
にアルミナ、石英、マグネシア、ジルコニア、窒化ケイ
素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等のセラミツクス材
料を溶射法、蒸着法、スパツタ法、イオンプレーテイン
グ法、CVD法等によりコーテイング処理したもの、また
は前記セラミツクス材料の単体もしくは複合体で成形加
工したもの等を挙げることができる。また、表面形状と
しては鏡面加工、凹凸加工等堆積される膜の応力等を考
慮して適宜選択される。
In addition, the supporting / transporting ring is disposed in the microwave plasma region, although the degree of the exposure is varied depending on the purpose. Therefore, a material that can withstand microwave plasma, that is, a material having excellent heat resistance, corrosion resistance, etc., is desirable. In addition, a deposited film adheres to the surface thereof, and the deposited film adheres during a long-time deposition operation. The film is peeled off and scattered, and adheres to the deposited film being formed, causing defects such as pinholes in the deposited film, and consequently the characteristics of the manufactured semiconductor device and the yield are reduced. Therefore, it is desirable that the deposited film be made of a material having a low adhesion coefficient or a material and surface shape capable of maintaining a strong adhesive force up to a considerable film thickness even if adhered. Specific materials include those processed using stainless steel, nickel, titanium, vanadium, tungsten, molybdenum, niobium and alloys thereof, or alumina, quartz, magnesia, zirconia, silicon nitride, boron nitride, nitrided on the surface thereof. Examples thereof include a material obtained by coating a ceramic material such as aluminum by a thermal spraying method, a vapor deposition method, a sputter method, an ion plating method, a CVD method, or the like, or a material formed by processing a single or composite ceramic material. The surface shape is appropriately selected in consideration of the stress of the film to be deposited, such as mirror finishing and unevenness processing.

前記支持・搬送用リングに付着した堆積膜は剥離、飛
散等が発生する以前に除去されることが好ましく、真空
中にてドライエツチング又は分解後ウエツトエツチン
グ、ビーズブラスト等の化学的、物理的手法によって除
去されることが望ましい。
It is preferable that the deposited film adhered to the supporting / transporting ring is removed before peeling, scattering, etc. occur, and chemical and physical such as dry etching or post-decomposition wet etching in a vacuum, and bead blasting. It is desirable that it be removed by a technique.

前記支持・搬送用ローラーは、前記支持・搬送用リン
グに比較して前記帯状部材に接触する面積は大きく設計
されるので、前記帯状部材との熱交換率は大きい。従っ
て、該支持・搬送用ローラーで前記帯状部材の温度が極
端に上昇又は低下することのないように適宜温度調整が
なされる機構を有するものであることが望ましい。しか
るに、少なくとも一対以上設けられる支持・搬送用ロー
ラーの設定温度が異なるということもあり得る。更に、
前記支持・搬送用ローラーには前記帯状部材の搬送張力
検出機構が内蔵されることも搬送速度を一定に保持する
上で効果的である。
The support / transport roller is designed to have a larger area in contact with the belt-shaped member than the support / transport ring, and thus has a higher heat exchange rate with the belt-shaped member. Therefore, it is desirable to have a mechanism for appropriately adjusting the temperature so that the temperature of the belt-shaped member is not extremely increased or decreased by the supporting / transporting roller. However, the set temperatures of at least one pair of supporting / transporting rollers may be different. Furthermore,
The incorporation of a transport tension detecting mechanism for the belt-like member in the support / transport roller is also effective in keeping the transport speed constant.

更に、前記支持・搬送用ローラーには前記帯状部材の
搬送時のたわみ、ねじれ、横ずれ等を防ぐためクラウン
機構が設けられることが望ましい。
Further, it is preferable that a crown mechanism is provided on the supporting / transporting roller in order to prevent the belt-shaped member from being bent, twisted, laterally displaced, and the like during the transportation.

本発明において形成される湾曲形状は、前記分離手段
に近接するか、もしくは前記分離手段を包含するように
柱状に形成される。
The curved shape formed in the present invention is formed in a columnar shape so as to be close to the separating means or to include the separating means.

前記帯状部材を側壁として形成される柱状の成膜室の
両端面の形状としては、ほぼ円形状、楕円状、方形状、
多角形状等であって、且つ前記マイクロ波アプリケータ
ー手段の中心軸に対してほぼ対称形であることが、堆積
膜の均一性を高める上で望ましい。また、前記湾曲部分
の長さはマイクロ波プラズマ領域の体積を決定し、実質
的には前記帯状部材が搬送中に前記マイクロ波プラズマ
領域に曝される時間と相関して形成される堆積膜の膜厚
を決定し、且つ、前記分離手段の前記マイクロ波プラズ
マに曝される周囲長との比において堆積膜形成用原料ガ
スの利用効率が決定される。従って、前記湾曲部分の長
さは前記分離手段の周囲長の好ましくは5倍以内、より
好ましくは4倍以内に設定されることが望ましい。そし
て、前記マイクロ波プラズマ領域において、安定したマ
イクロ波プラズマを維持するためのマイクロ波電力密度
(W/cm3)は用いられる原料ガスの種類及び流量、圧
力、マイクロ波アプリケーターのマイクロ波の放射、伝
達能力、及びマイクロ波プラズマ領域の絶対体積等の相
関によって決まり、一概に定義することは困難である。
The shape of both end surfaces of the columnar deposition chamber formed with the strip-shaped member as a side wall is substantially circular, elliptical, square,
It is desirable to have a polygonal shape or the like and to be substantially symmetrical with respect to the central axis of the microwave applicator means in order to enhance the uniformity of the deposited film. Further, the length of the curved portion determines the volume of the microwave plasma region, and substantially the length of the deposited film formed in correlation with the time during which the band-shaped member is exposed to the microwave plasma region during transportation. The utilization efficiency of the source gas for forming a deposited film is determined based on the ratio of the thickness to the peripheral length of the separation means exposed to the microwave plasma. Therefore, it is desirable that the length of the curved portion is set to preferably not more than five times, more preferably not more than four times the peripheral length of the separating means. In the microwave plasma region, the microwave power density (W / cm 3 ) for maintaining stable microwave plasma depends on the type and flow rate of the raw material gas used, the pressure, microwave radiation of the microwave applicator, It is determined by the correlation between the transmission capacity and the absolute volume of the microwave plasma region, and it is difficult to unambiguously define it.

本発明の装置において、前記帯状部材が湾曲して柱状
を形成しなくとも、前記マイクロ波アプリケーターの孔
手段の向いている側に対向して水平又はやや湾曲した形
状で搬送されても特にマイクロ波プラズマの放電条件等
について支障をきたすようなことはない。
In the apparatus of the present invention, even if the band-shaped member is not curved and forms a columnar shape, even if it is conveyed in a horizontal or slightly curved shape opposite to the side facing the hole means of the microwave applicator, particularly the microwave is applied. There is no hindrance to the plasma discharge conditions and the like.

前記帯状部材を太陽電池用の基板として用いる場合に
は、該帯状部材が金属等の電気導電性である場合には直
接電流取り出し用の電極としても良いし、合成樹脂等の
電気絶縁性である場合には堆積膜の形成される側の表面
にAl、Ag、Pt、Au、Ni、Ti、Mo、W、Fe、C、Cr、Cu、
ステンレス、真ちゅう、ニクロム、SnO2、In2O3、ZnO、
SnO2-In2O3(ITO)等のいわゆる金属単体又は合金、及
び透明導電性酸化物(TCO)を鍍金、蒸着、スパツタ等
の方法であらかじめ表面処理を行って電流取り出し用の
電極を形成しておくことが望ましい。
When the band-shaped member is used as a substrate for a solar cell, when the band-shaped member is electrically conductive such as a metal, the band-shaped member may be directly used as an electrode for extracting current, or is electrically insulating such as a synthetic resin. In this case, Al, Ag, Pt, Au, Ni, Ti, Mo, W, Fe, C, Cr, Cu,
Stainless steel, brass, nichrome, SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO,
A so-called simple metal or alloy such as SnO 2 -In 2 O 3 (ITO) and a transparent conductive oxide (TCO) are subjected to surface treatment in advance by plating, vapor deposition, spattering, etc. to form electrodes for current extraction. It is desirable to keep.

勿論、前記帯状部材が金属等の電気導電性のものであ
っても、長波長光の基板表面上での反射率を向上させた
り、基板材質と堆積膜との間での構成元素の相互拡散を
防止したり短絡防止用の干渉層とする等の目的で異種の
金属層等を前記基板上の堆積膜が形成される側に設けて
も良い。又、前記帯状部材が、比較的透明であって、該
帯状部材の側から光入射を行う層構成の太陽電池とする
場合には前記透明導電性酸化物や金属薄膜等の導電性薄
膜をあらかじめ堆積形成しておくことが望ましい。
Of course, even if the strip-shaped member is made of an electrically conductive material such as metal, it is possible to improve the reflectance of long-wavelength light on the substrate surface or to interdiffuse constituent elements between the substrate material and the deposited film. A different kind of metal layer or the like may be provided on the side of the substrate on which the deposited film is formed, for the purpose of preventing the occurrence of a short circuit or forming an interference layer for preventing a short circuit. In the case where the band-shaped member is relatively transparent and a solar cell having a layer configuration in which light is incident from the side of the band-shaped member, a conductive thin film such as the transparent conductive oxide or a metal thin film is previously formed. It is desirable to deposit and form.

また、前記帯状部材の表面性としてはいわゆる平滑面
であっても、微小の凹凸面であっても良い。微小の凹凸
面とする場合にはその凹凸形状は球状、円錐状、角錐状
等であって、且つその最大高さ(Rmax)が好ましくは50
0Å乃至5000Åとすることにより、該表面での光反射が
乱反射となり、該表面での反射光の光路長の増大をもた
らす。
Further, the surface property of the belt-shaped member may be a so-called smooth surface or a fine uneven surface. In the case of a fine uneven surface, the uneven shape is spherical, conical, pyramidal, or the like, and its maximum height (Rmax) is preferably 50.
By setting the angle between 0 ° and 5000 °, light reflection on the surface becomes irregular reflection, and the optical path length of light reflected on the surface is increased.

本発明の装置における前記分離手段は、前記成膜室に
近接又は突入して配設され、前記成膜室内にマイクロ波
エネルギーを放射又は伝達するためのマイクロ波アプリ
ケーター手段をその内側に包含する構造を有するもので
ある。従って、前記成膜室内の真空雰囲気と前記マイク
ロ波アプリケーター手段の設置されている外気とを分離
し、その内外間に存在している圧力差に耐え得るような
構造に設計される。具体的には、好ましくは円筒形又は
半円筒形であることが望ましく、他に全体的に滑らかな
曲面をもつ形状のものであってもよい。
In the apparatus of the present invention, the separation means is disposed in the vicinity of or protrudes into the film formation chamber, and includes therein a microwave applicator means for radiating or transmitting microwave energy into the film formation chamber. It has. Therefore, the structure is designed to separate the vacuum atmosphere in the film forming chamber from the outside air in which the microwave applicator means is installed, and to withstand the pressure difference existing between the inside and the outside. Specifically, it is preferably a cylindrical shape or a semi-cylindrical shape, and may be a shape having a smooth curved surface as a whole.

また、前記分離手段の周壁の厚さは、用いられる材質
によって多少の差はあるが、概ね好ましくは0.5mm乃至5
mmであることが望ましい。その材質としては、マイクロ
波アプリケーター手段から放射又は伝達されるマイクロ
波エネルギーを最小の損失で前記成膜室中へ透過させる
ことができ、また、前記成膜室内への大気の流入が生じ
ない気密性の優れたものが好ましく、具体的には石英、
アルミナ、窒化ケイ素、ベリリア、マグネシア、ジルコ
ニア、窒化ホウ素、炭化ケイ素等のガラス又はフアイン
セラミツクス等が挙げられる。
In addition, the thickness of the peripheral wall of the separation means is slightly different depending on the material used, but is preferably about 0.5 mm to 5 mm.
mm is desirable. As a material thereof, microwave energy radiated or transmitted from the microwave applicator means can be transmitted into the film formation chamber with a minimum loss, and airtightness which does not cause air to flow into the film formation chamber is generated. Preferred are those having excellent properties, specifically, quartz,
Glass or fine ceramics such as alumina, silicon nitride, beryllia, magnesia, zirconia, boron nitride, and silicon carbide are included.

前記分離手段が円筒形又は半円筒形である場合にはそ
の直径(内径)は、用いられるマイクロ波アプリケータ
ー手段がその内側に包含され且つ該マイクロ波アプリケ
ーター手段が前記分離手段の内周壁に接することがない
必要最低限の寸法に設定されることが望ましい。
If the separating means is cylindrical or semi-cylindrical, its diameter (inner diameter) is such that the microwave applicator means used is contained inside it and the microwave applicator means contacts the inner peripheral wall of the separating means. It is desirable that the dimensions be set to the minimum required.

また、前記分離手段において、前記マイクロ波アプリ
ケーター手段が挿入される側と反対側の端部にはマイク
ロ波閉じ込め手段もしくはダミーロードを設けることが
望ましい。前者の場合においては前記帯状部材の端部か
ら突出している部分のほとんどを金属、金網等の導電性
部材で覆い、アースすることが好ましく、特に高パワー
レベルでマイクロ波の整合に不都合が生じる可能性があ
る場合には、後者の手段を設けることが好ましい。
Further, in the separating means, it is desirable to provide a microwave confinement means or a dummy load at an end opposite to a side where the microwave applicator means is inserted. In the former case, it is preferable to cover most of the portion protruding from the end of the band-like member with a conductive member such as a metal or a wire mesh, and to ground the same. Particularly, at a high power level, inconvenient microwave matching may occur. If there is a possibility, it is preferable to provide the latter means.

更に、前記分離手段において、前記マイクロ波アプリ
ケーター手段が挿入される側に突出している部分につい
ても金属、金網等の導電性部材で覆い、前記導波管及び
前記隔離容器等にアースすることが安全上好ましい。
Further, in the separating means, it is safe to cover a part protruding on the side where the microwave applicator means is inserted with a conductive member such as a metal or a wire mesh, and to ground the waveguide and the isolation container. Above.

また、前記分離手段はマイクロ波エネルギー及び/又
はプラズマエネルギーによる加熱によって熱劣化(ヒビ
割れ、破壊)等を起こすことを防止するため均一に冷却
されることが好ましい。
In addition, it is preferable that the separation unit is uniformly cooled in order to prevent heat deterioration (crack, destruction) or the like due to heating by microwave energy and / or plasma energy.

具体的には、前記冷却手段は前記分離手段の内周面に
沿って流れる空気流であってもよいし、前記分離手段と
ほぼ相似の形状で、前記分離手段の内部に同心状に形成
された囲いで前記分離手段との間に導管を構成し、該導
管に水、オイル、フレオンのような冷却流体を流すもの
であっても良い。
Specifically, the cooling means may be an air flow flowing along the inner peripheral surface of the separating means, or a shape substantially similar to the separating means and formed concentrically inside the separating means. A conduit may be formed between the enclosure and the separating means, and a cooling fluid such as water, oil, or freon may flow through the conduit.

一方、本発明の円筒形等の前記分離手段は、普通の遅
波回路式マイクロ波アプリケーターと一緒に使用しても
よく、その場合、前記遅波回路式マイクロ波アプリケー
ターから伝送されるマイクロ波エネルギーはエバネツセ
ント波を介して前記成膜室内に結合するようになってい
る。このことにより、薄い肉厚の分離手段を利用し、該
分離手段を充分に低い温度まで冷却することで、比較的
高いパワーのマイクロ波エネルギーを前記成膜室内へ導
入しても、発生する熱によって前記分離手段にひび割れ
等の破壊を生じさせることなく、高電子密度のプラズマ
を生起することができる。
On the other hand, the separating means such as the cylindrical shape of the present invention may be used together with a usual slow-wave type microwave applicator, in which case the microwave energy transmitted from the slow-wave type microwave applicator is used. Are coupled into the film forming chamber through an evanescent wave. Thus, by utilizing the separation means having a small thickness and cooling the separation means to a sufficiently low temperature, even when microwave energy of relatively high power is introduced into the film forming chamber, the heat generated Thereby, high-electron-density plasma can be generated without causing breakage such as cracks in the separation means.

また、本発明の装置において、前記分離手段の外周面
のうち少なくともマイクロ波プラズマ領域に接している
部分には、前記帯状部材上と同様膜堆積が起こる。従っ
て、堆積する膜の種類、特性にもよるが、該堆積膜によ
って前記マイクロ波アプリケーター手段から放射、伝達
されるマイクロ波エネルギーが吸収又は反射等され、前
記帯状部材によって形成される成膜室内へのマイクロ波
エネルギーの放射、伝達量が減少し、放電開始直後に比
較して著しくその変化量が増大した場合には、マイクロ
波プラズマの維持そのものが困難になるばかりでなく、
形成される堆積膜の堆積速度の減少や特性の変化を生じ
ることがある。このような場合には、前記分離手段に堆
積される膜をドライエツチング、ウエツトエツチング、
又は機械的方法等により除去すれば初期状態を復元でき
る。特に、真空状態を維持したまま堆積膜の除去を行う
方法としてはドライエツチングが好適に用いられる。ま
た、前記分離手段を真空保持のまま回転させ、マイクロ
波プラズマに曝された部分をマイクロ波プラズマ領域外
へ移動させ、前記マイクロ波プラズマ領域とは異なる領
域で、堆積した膜を除去し、再びマイクロ波プラズマ領
域まで回転させて用いるといった連続的手法を採用する
こともできる。更には、前記分離手段の外周面に沿っ
て、該分離手段とほぼ同等のマイクロ波透過性を有する
材質からなるシートを連続的に送ることによって、該シ
ートの表面上に堆積膜を付着、形成させ、前記マイクロ
波プラズマ領域外へ排出するといった手法を採用するこ
ともできる。
Further, in the apparatus according to the present invention, film deposition occurs on at least a portion of the outer peripheral surface of the separation means that is in contact with the microwave plasma region, as on the strip-shaped member. Therefore, although depending on the type and characteristics of the film to be deposited, microwave energy radiated and transmitted from the microwave applicator means is absorbed or reflected by the deposited film, and enters the film forming chamber formed by the belt-shaped member. If the amount of radiation and transmission of microwave energy decreases and the amount of change increases significantly compared to immediately after the start of discharge, not only is maintenance of the microwave plasma itself difficult, but also
In some cases, the deposition rate of the deposited film to be formed is reduced or the characteristics are changed. In such a case, the film deposited on the separation means is dry-etched, wet-etched,
Alternatively, the initial state can be restored by removing by a mechanical method or the like. In particular, dry etching is preferably used as a method for removing the deposited film while maintaining a vacuum state. Further, the separation means is rotated while maintaining the vacuum, the portion exposed to the microwave plasma is moved out of the microwave plasma region, and the deposited film is removed in a region different from the microwave plasma region. It is also possible to adopt a continuous method of rotating the microwave plasma region. Further, by continuously feeding a sheet made of a material having a microwave permeability substantially equivalent to that of the separating means along the outer peripheral surface of the separating means, a deposited film is attached and formed on the surface of the sheet. Then, it is also possible to adopt a method of discharging the gas outside the microwave plasma region.

本発明におけるマイクロ波アプリケーター手段は、マ
イクロ波電源より供給されるマイクロ波エネルギーを前
記成膜室内の内部に放射して、前記ガス導入手段から導
入される堆積膜形成用原料ガスをプラズマ化し維持させ
ることができる構造を有するものである。具体的には、
末端部が開口端となっている導波管が好ましく用いられ
る。該導波管としては、具体的には、円形導波管、方形
導波管、楕円導波管等のマイクロ波伝送用導波管を挙げ
ることができる。ここでは開口端とされることにより前
記導波管の末端部において定在波がたつことを防止でき
る。一方、前記導波管の末端部は閉口端であっても特に
支障をきたすことはない。
The microwave applicator means in the present invention radiates microwave energy supplied from a microwave power supply into the inside of the film forming chamber to convert the deposited film forming raw material gas introduced from the gas introduction means into plasma and maintain the same. It has a structure that can be used. In particular,
A waveguide having an open end at the end is preferably used. Specific examples of the waveguide include a waveguide for microwave transmission such as a circular waveguide, a square waveguide, and an elliptical waveguide. Here, it is possible to prevent the standing wave from hitting at the end of the waveguide by setting the opening end. On the other hand, even if the end of the waveguide is a closed end, there is no particular problem.

本発明の装置において、マイクロ波アプリケーター用
として好適に用いられる円形導波管の寸法としては、使
用されるマイクロ波の周波数帯(バンド)及びモードに
よって適宜設計される。設計にあたっては、前記円形導
波管内での伝送ロスが少なく、又、なるべく多重モード
が発生しないように配慮されることが好ましく、具体的
には、EIAJ規格円形導波管等の他、2.45GHz用の自社規
格として、内直径90mm、100mmのもの等を挙げることが
できる。
In the device of the present invention, the dimensions of the circular waveguide suitably used for the microwave applicator are appropriately designed depending on the frequency band (band) and mode of the microwave used. In designing, it is preferable that transmission loss in the circular waveguide is small, and that consideration is given so that multiple modes do not occur as much as possible.Specifically, other than EIAJ standard circular waveguide, etc., 2.45 GHz In-house standards for use include those with an inner diameter of 90 mm and 100 mm.

なお、マイクロ波電源からのマイクロ波の伝送は比較
的入手し易い、方形導波管を使用することが好ましい
が、マイクロ波アプリケーターとして用いられる前記円
形導波管への変換部ではマイクロ波エネルギーの伝送ロ
スを最小限に抑えることが必要であり、具体的には電磁
ホーンタイプの方形、円形変換用導波管を用いることが
好ましい。
Note that transmission of microwaves from a microwave power supply is relatively easy to use, and it is preferable to use a rectangular waveguide. However, in the conversion unit to the circular waveguide used as a microwave applicator, microwave energy is transmitted. It is necessary to minimize the transmission loss, and specifically, it is preferable to use an electromagnetic horn type waveguide for rectangular or circular conversion.

また、本発明において、マイクロ波アプリケーター用
として好適に用いられる方形導波管の種類としては、使
用されるマイクロ波の周波数帯(バンド)及びモードに
よって適宜選択され、少なくともそのカツトオフ周波数
は使用される周波数よりも小さいものであることが好ま
しく、具体的にはJIS、EIAL、IEC、JAN等の規格品の
他、2.45GHz用の自社規格として、方形の断面の内径で
幅96mm×高さ27mmのもの等を挙げることができる。
In the present invention, the type of the rectangular waveguide suitably used for the microwave applicator is appropriately selected depending on the frequency band (band) and mode of the microwave used, and at least the cut-off frequency is used. It is preferable that the frequency is smaller than the frequency, specifically, JIS, EIAL, IEC, JAN and other standard products, as its own standard for 2.45GHz, the inner diameter of the square cross section of 96mm width × 27mm height And the like.

本発明の装置において、本発明のアプリケーター手段
を用いる限り、マイクロ波電源より供給されるマイクロ
波エネルギーは効率良く前記成膜室内へ放射、伝達され
るため、いわゆる反射波に関する問題は回避しやすく、
マイクロ波回路においてはスリースタブチユーナー又は
E−Hチユーナー等のマイクロ波整合回路を用いなくと
も比較的安定した放電を維持することが可能であるが、
放電開始前や放電開始後でも異常放電等により強い反射
波を生ずるような場合にはマイクロ波電源の保護のため
に前記整合回路を設けることが望ましい。
In the apparatus of the present invention, as long as the applicator means of the present invention is used, microwave energy supplied from a microwave power supply is efficiently radiated and transmitted into the film forming chamber, so that a problem related to a so-called reflected wave is easily avoided,
In a microwave circuit, it is possible to maintain a relatively stable discharge without using a microwave matching circuit such as a three-stub tuner or an EH tuner.
In the case where a strong reflected wave is generated due to abnormal discharge or the like before or after the start of discharge, it is desirable to provide the matching circuit to protect the microwave power supply.

前記導波管にはマイクロ波エネルギーを放射するため
の孔手段がその片面に少なくとも1つ以上開けられてお
り、これらの孔手段はマイクロ波エネルギーを均一に放
射できるような寸法及び間隔で開けられていることが必
要であるが、各々はそろっていても、そろっていなくて
も良い。具体的な寸法等については後述する実験例にお
いて開示される。
The waveguide has at least one hole means for radiating microwave energy on one side thereof, and these hole means are sized and spaced so as to uniformly radiate microwave energy. It is necessary that they are complete, but they may or may not be complete. Specific dimensions and the like will be disclosed in an experimental example described later.

前記導波管に開けられる孔手段の形状は実質的に方形
であることが望ましく、前記導波管の末端部近傍より長
手方向に複数個所望の間隔で開けられている場合には、
そのうちのいくつかを開けたり、閉じたりすることによ
って、用いる前記帯状部材の幅方向に均一なマイクロ波
プラズマを生起させる。この時、放射されるマイクロ波
エネルギーは前記導波管の長手方向に対して放射される
マイクロ波の少なくとも1波長以上の長さで、好ましく
は前記帯状基板の幅方向にほぼ等しく均一に放射される
ことが望ましい。
The shape of the hole means formed in the waveguide is desirably substantially rectangular, and when a plurality of holes are formed at desired intervals in the longitudinal direction from near the end of the waveguide,
By opening or closing some of them, uniform microwave plasma is generated in the width direction of the band-shaped member to be used. At this time, the radiated microwave energy has a length of at least one wavelength or more of the radiated microwave in the longitudinal direction of the waveguide, and is preferably radiated almost equally in the width direction of the band-shaped substrate. Is desirable.

また、前記孔手段が1つだけ開けられている場合には
方形の縦横比が大きく、前記導波管の長手方向にマイク
ロ波の1波長よりも大きい寸法でほぼ全体の幅、長さに
亘って開けられるのが望ましい。そして、長手方向に放
射されるマイクロ波エネルギーの均一性を高めるため
に、その開口度を調整するためのシヤツター手段が設け
られる。該シヤツター手段の形状は短冊状、細長い台形
状、及び短冊又は細長い台形からその一辺上の一部を半
月状に切り欠いた形状等で、前記導波管の表面形状に沿
ったものであることが望ましく、その材質としては金属
又は導電処理された樹脂が好ましい。そして、その端部
は前記孔手段のマイクロ波電源に近い側の角付近に設け
られた連結部に固定され、そこを支点として開口度が調
整されるが、所望の条件出し終了後はマイクロ波プラズ
マの安定性向上のために固定されても良い。
When only one hole means is formed, the aspect ratio of the square is large, and the dimension is larger than one wavelength of microwave in the longitudinal direction of the waveguide, and covers almost the entire width and length. It is desirable to be able to open it. In order to increase the uniformity of the microwave energy radiated in the longitudinal direction, a shutter means for adjusting the aperture is provided. The shape of the shutter means is a strip shape, an elongated trapezoidal shape, a shape in which a part of one side of the strip or the elongated trapezoid is cut off in a half moon shape, etc., and is along the surface shape of the waveguide. Preferably, the material is a metal or a resin subjected to a conductive treatment. Then, the end is fixed to a connecting portion provided near the corner of the hole means on the side near the microwave power source, and the opening degree is adjusted using the connecting portion as a fulcrum. It may be fixed for improving the stability of plasma.

前記縦横比の大きい孔手段を用いる場合には、長い辺
の長さが、用いる前記帯状部材の幅方向の長さにほぼ等
しいことが望ましい。
When the hole means having a large aspect ratio is used, it is preferable that the length of the long side is substantially equal to the length in the width direction of the band-shaped member to be used.

更に、前記シヤツター手段は前記連結部のみで前記導
波管にアースされることが望ましく、前記導波管と前記
シヤツター手段とは前記連結部以外の所では絶縁手段に
て絶縁されていることが好ましい。なお、付加的に前記
シヤツター手段と前記方形導波管との間に接触子を設け
た場合には、これはアーク接触子となる。
Further, it is desirable that the shutter means is grounded to the waveguide only at the connection part, and the waveguide and the shutter means are insulated by insulation means at a place other than the connection part. preferable. If a contact is additionally provided between the shutter means and the rectangular waveguide, this is an arc contact.

上述した孔手段を用いたマイクロ波アプリケーター手
段はいわゆる「漏れ波」タイプのマイクロ波放射構造で
ある。
The microwave applicator means using the hole means described above is a so-called "leakage wave" type microwave radiating structure.

一方、本発明においてはマイクロ波アプリケーター手
段として遅波回路式のものを用いても良い。遅波回路を
用いた場合にはマイクロ波エネルギーの大部分はエバネ
ツセント波を介して伝達される。従って、マイクロ波エ
ネルギーはマイクロ波構造に対して横方向の距離の増大
に伴いプラズマに結合する量が急激に減少するという欠
点を有するが、本発明においてはプラズマ領域から前記
マイクロ波アプリケーターを分離することによってこの
欠点を解決することができる。
On the other hand, in the present invention, the microwave applicator may be of a slow wave circuit type. When a slow wave circuit is used, most of the microwave energy is transmitted via an evanescent wave. Therefore, microwave energy has the disadvantage that the amount coupled to the plasma decreases sharply with increasing lateral distance to the microwave structure, but in the present invention the microwave applicator is separated from the plasma region. This can solve this drawback.

本発明の装置において配設されるガス供給手段の数
は、少なくとも形成しようとする機能性堆積膜の成分元
素数に等しいか、又はそれ以上であることが望ましい。
そして、夫々のガス供給手段はパイプ状のガス導入管で
構成され、その側面には1列又は複数列のガス放出口が
開けられている。前記ガス導入管を構成する材質として
はマイクロ波プラズマ中で損傷を受けることがないもの
が好適に用いられる。具体的にステンレススチール、ニ
ツケル、チタン、ニオブ、タンタル、タングステン、バ
ナジウム、ミリブデン等耐熱性金属及びこれらをアルミ
ナ、窒化ケイ素、石英等のセラミツクス上に溶射処理等
をしたもの、そしてアルミナ、窒化ケイ素、石英等のセ
ラミクス単体、及び複合体で構成されるもの等を挙げる
ことができる。
It is desirable that the number of gas supply means provided in the apparatus of the present invention is at least equal to or greater than the number of component elements of the functional deposition film to be formed.
Each of the gas supply means is constituted by a pipe-shaped gas introduction pipe, and one or more rows of gas discharge ports are opened on the side surfaces thereof. As the material constituting the gas introduction tube, a material that is not damaged in microwave plasma is preferably used. Specifically, heat-resistant metals such as stainless steel, nickel, titanium, niobium, tantalum, tungsten, vanadium, and milybdenum, and those obtained by spraying these on ceramics such as alumina, silicon nitride, and quartz; and alumina, silicon nitride, Examples thereof include ceramics such as quartz and those composed of a composite.

本発明の装置において、前記ガス供給手段は前記成膜
室の側壁を構成する帯状部材の幅方向と平行に配設さ
れ、前記ガス放出口は近接する帯状部材に向けられてい
る。
In the apparatus of the present invention, the gas supply means is provided in parallel with a width direction of a band-shaped member constituting a side wall of the film forming chamber, and the gas discharge port is directed to an adjacent band-shaped member.

本発明の装置において用いられるガス供給手段の配置
を、以下図面を用いて具体的に説明するが、特にこれら
に限定されるわけではない。
The arrangement of the gas supply means used in the apparatus of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings, but is not particularly limited thereto.

第5図(a)乃至第5図(b)に本発明の装置におけ
るガス導入管の配置を示す為の模式的側断面図を示し
た。なお、本図面においては主要構成部材のみを示して
ある。また、各々の装置については後述の〔装置例〕に
おいて詳しく説明する。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) are schematic side sectional views showing the arrangement of gas introduction pipes in the apparatus of the present invention. In this drawing, only main constituent members are shown. Further, each device will be described in detail in [Example of device] described later.

第5図(a)に示す例は、形状の成膜室504内にガス
供給手段としての3本のガス導入管112a、112b、112cを
配設した場合の典型例であり、パイプ状のガス導入管11
2a、112b、112cは夫々成膜室504の中心Oからほぼ等距
離で成膜室の中心軸HH′を基準として図中に示したごと
くθ、θ、θの角度で帯状部材101の幅方向と平
行に配置されている。そして、ガス放出口503a、503b、
503cは夫々近接する帯状部材101に向けられている。
The example shown in FIG. 5 (a) is a typical example in which three gas introduction pipes 112a, 112b, 112c as gas supply means are provided in a film forming chamber 504 having a shape. Introductory pipe 11
2a, 112b, and 112c are approximately equidistant from the center O of the film forming chamber 504, and the belt-shaped member 101 is formed at an angle of θ 1 , θ 2 , and θ 3 with reference to the center axis HH ′ of the film forming chamber as shown in FIG. Are arranged in parallel with the width direction. And the gas outlets 503a, 503b,
Reference numerals 503c are directed to the adjacent strip-shaped members 101, respectively.

本配置においてガス導入管112bは成膜室116の中心線H
H′上に配置されているが、所望により左右いずれにず
れた位置に配置されても良い。また、ガス導入管112a、
112b、112cの中心Oからの距離は夫々等しくても、ま
た、互いに異なっていても良い。角度θ、θ、θ
はやはり互いに等しくても、異なっていても良い。
In this arrangement, the gas introduction pipe 112b is connected to the center line H of the film formation chamber 116.
Although it is arranged on H ', it may be arranged at any position shifted to the left or right as desired. In addition, gas introduction pipe 112a,
The distances from the center O of 112b and 112c may be equal or different from each other. Angles θ 1 , θ 2 , θ 3
May also be equal or different from each other.

ガス導入管112a、112b、112cの夫々には所望に応じて
適宜混合された堆積膜形成用原料ガスが独立に制御され
ながら導入される。
Raw materials gases for forming a deposited film, which are appropriately mixed as required, are introduced into each of the gas introduction pipes 112a, 112b, 112c while being independently controlled.

ガス放出口503a、503b、503cは、夫々のガス導入管の
側面上に一列に、ほぼ等間隔で開けられているが、ガス
導入量の増減に応じて、形成される堆積膜の幅方向の均
一性を向上させる為に間隔を適宜変化させても良い。
The gas outlets 503a, 503b, and 503c are formed in a line on the side surface of each gas introduction pipe at substantially equal intervals, but according to the increase or decrease of the gas introduction amount, the width of the deposited film formed in the width direction is increased. The intervals may be changed as appropriate to improve the uniformity.

勿論、ガス導入管の数は2本であっても、4本以上で
あっても良い。また、導入される堆積膜形成用原料ガス
の成膜室内での分離を向上させる為に、成膜室内に整流
板を設けても良い。
Of course, the number of gas introduction pipes may be two or four or more. Further, a rectifying plate may be provided in the film forming chamber in order to improve the separation of the introduced film forming material gas in the film forming chamber.

第5図(b)に示す例は、柱状の成膜室505内にガス
供給手段としての3本のガス導入管112a、112b、112cを
配設した場合の典型例である。ガス導入管112a、112b、
112cは分離手段109の外周面からほぼ等距離で成膜室の
中心軸HH′を基準として図中に示したごとくθ
θ、θの角度で配置されている。所望に応じガス導
入管112a、112b、112cの分離手段109の外周面からの距
離は変えても良い。この様な配置とすることにより、夫
々のガス導入管から放出される堆積膜形成用原料ガスの
成膜室内での流路が制限され、形成される堆積膜の組成
制御性が向上する。
The example shown in FIG. 5 (b) is a typical example in which three gas introduction pipes 112a, 112b, 112c as gas supply means are provided in a columnar film formation chamber 505. Gas introduction pipes 112a, 112b,
112c is substantially equidistant from the outer peripheral surface of the separation means 109 and θ 1 , as shown in FIG.
They are arranged at angles of θ 2 and θ 3 . The distance between the gas introduction pipes 112a, 112b, 112c and the outer peripheral surface of the separation means 109 may be changed as desired. With such an arrangement, the flow path of the deposition film forming source gas discharged from each gas introduction pipe in the film formation chamber is restricted, and the composition controllability of the deposited film to be formed is improved.

角度θ、θ、θの大きさは、所望する堆積膜の
組成に応じ適宜決定される。
The magnitudes of the angles θ 1 , θ 2 , θ 3 are appropriately determined according to the desired composition of the deposited film.

ガス導入管の数は2本であっても、4本以上であって
も良い。ガス放出口は第5図(a)で用いたガス導入管
と同様に開けられる。
The number of gas introduction pipes may be two or four or more. The gas outlet is opened similarly to the gas inlet pipe used in FIG. 5 (a).

本発明の装置において、成膜室内で生起するマイクロ
波プラズマのプラズマ電位を制御する為に、前記ガス導
入管にバイアス電圧を印加しても良い。そして、複数の
ガス導入管に印加されるバイアス電圧は夫々等しくて
も、また互いに異なっていても良い。バイアス電圧とし
ては直流、脈流及び交流電圧を単独又は夫々を重畳させ
て印加させることが望ましい。バイアス電圧を効果的に
印加させるには、ガス導入管及び帯状部材のいずれもが
その表面が導電性であることが望ましい。バイアス電圧
を印加し、プラズマ電位を制御することによって、プラ
ズマの安定性、再現性及び膜特性の向上、欠陥の発生の
抑制が図られる。
In the apparatus of the present invention, a bias voltage may be applied to the gas introduction pipe in order to control the plasma potential of the microwave plasma generated in the film formation chamber. The bias voltages applied to the plurality of gas introduction tubes may be equal to each other, or may be different from each other. As the bias voltage, it is desirable to apply a DC, a pulsating current, and an AC voltage alone or by superimposing each of them. In order to effectively apply a bias voltage, it is desirable that the surfaces of both the gas introduction pipe and the belt-shaped member are conductive. By controlling the plasma potential by applying a bias voltage, it is possible to improve plasma stability, reproducibility, film characteristics, and suppress generation of defects.

本発明の装置において前記成膜室及び/又は隔離容器
を他の成膜手段を有する真空容器と真空雰囲気を分離独
立させ、且つ、前記帯状部材をそれらの中を貫通させて
連続的に搬送するにはガスゲート手段が好適に用いられ
る。本発明の装置において前記成膜室及び/又は隔離容
器内は修正パツシエン曲線の最小値付近の動作に必要な
程度の低圧に保たれるのが望ましいため、前記成膜室及
び/又は隔離容器に接続される他の真空容器内の圧力と
しては少なくともその圧力にほぼ等しいか又はそれより
も高い圧力となるケースが多い。従って、前記ガスゲー
ト手段の能力としては前記各容器間に生じる圧力差によ
って、相互に使用している堆積膜形成用原料ガスを拡散
させない能力を有することが必要である。従って、その
基本概念は米国特許第4,438,723号に開示されているガ
スゲート手段を採用することができるが、更にその能力
は改善される必要がある。具体的には、最大106倍程度
の圧力差に耐え得ることが必要であり、排気ポンプとし
ては排気能力の大きい油拡散ポンプ、ターボ分子ポン
プ、メカニカルブースターポンプ等が好適に用いられ
る。また、ガスゲートの断面形状としてはスリツト状又
はこれに類似する形状であり、その全長及び用いる排気
ポンプの排気能力等と合わせて、一般のコンダクタンス
計算式を用いてそれらの寸法が計算、設計される。更
に、分離能力を高めるためにゲートガスを併用すること
が好ましく、例えばAr、He、Ne、Kr、Xe、Rn等の希ガス
又はH2等の堆積膜形成用希釈ガスが挙げられる。ゲート
ガス流量としてはガスゲート全体のコンダクタンス及び
用いる排気ポンプの能力等によって適宜決定されるが、
概ね第6図(a)、(b)に示したような圧力勾配を形
成するようにすれば良い。第6図(a)において、ガス
ゲートのほぼ中央部に圧力の最大となるポイントがある
ため、ゲートガスはゲートガス中央部から両サイドの真
空容器側へ流れ、第6図(b)においてはガスゲートの
ほぼ中央部に圧力の最小となるポイントがあるため、両
サイドの容器から流れ込む堆積膜形成用原料ガスと共に
ゲートガスもガスゲート中央部から排気される。従って
両者の場合において両サイドの容器間での相互のガス拡
散を最小限に抑えることができる。実際には、質量分析
計を用いて拡散してくるガス量を測定したり、堆積膜の
組成分析を行うことによって最適条件を決定する。
In the apparatus of the present invention, the film formation chamber and / or the isolation container are separated from a vacuum container having another film formation means and a vacuum atmosphere, and the belt-shaped member is continuously conveyed through the inside thereof. The gas gate means is suitably used for the above. In the apparatus of the present invention, the inside of the film forming chamber and / or the isolation vessel is desirably maintained at a low pressure necessary for operation near the minimum value of the modified Passien curve. In many cases, the pressure in another vacuum vessel to be connected is at least substantially equal to or higher than the pressure. Therefore, it is necessary for the gas gate means to have a capability of preventing the mutually used deposition film forming source gases from diffusing due to a pressure difference generated between the containers. Thus, the basic concept can employ the gas gating means disclosed in U.S. Pat. No. 4,438,723, but its capabilities need to be further improved. Specifically, it is necessary to withstand the pressure differential up to 10 6 times, as an exhaust pump large oil diffusion pump exhaust capability, turbo molecular pump, such as a mechanical booster pump is preferably used. Further, the cross-sectional shape of the gas gate is a slit shape or a similar shape, and the dimensions thereof are calculated and designed using a general conductance calculation formula together with the overall length and the exhaust capacity of an exhaust pump to be used. . Furthermore, it is preferable to use a gate gas to enhance the separation capabilities, e.g. Ar, He, Ne, Kr, Xe, diluent gas include a deposited film forming of a rare gas or H 2 or the like of Rn like. The gate gas flow rate is appropriately determined depending on the conductance of the entire gas gate, the capacity of the exhaust pump used, and the like.
A pressure gradient as generally shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) may be formed. In FIG. 6 (a), there is a point where the pressure becomes maximum at substantially the center of the gas gate, so that the gate gas flows from the center of the gate gas to the vacuum vessel on both sides, and in FIG. Since there is a point where the pressure becomes minimum at the center, the gate gas is also exhausted from the center of the gas gate together with the deposited film forming raw material gas flowing from the containers on both sides. Therefore, in both cases, mutual gas diffusion between the containers on both sides can be minimized. In practice, the optimum conditions are determined by measuring the amount of gas diffused using a mass spectrometer or by analyzing the composition of the deposited film.

本発明の装置において、前記ガスゲート手段によっ
て、前記隔離容器と接続される他の真空容器中に配設さ
れる堆積膜形成手段としては、RFプラズマCVD法、スパ
ツタリング法及び反応性スパツタリング法、イオンプレ
ーテイング法、光CVD法、熱CVD法、MOCVD法、MBE法そし
てHR-CVD法等いわゆる機能性堆積膜形成用に用いられる
方法を実現するための手段を挙げることができる。そし
て、勿論本発明のマイクロ波プラズマCVD法及び類似の
マイクロ波プラズマCVD法の手段を接続することも可能
であり、所望の半導体デバイス作製のため適宜手段を選
択し、前記ガスゲート手段を用いて接続される。
In the apparatus of the present invention, as the deposited film forming means provided in the other vacuum vessel connected to the isolation vessel by the gas gate means, RF plasma CVD, sputtering, reactive sputtering, ion plating, and the like. Means for realizing a method used for forming a so-called functional deposited film, such as a teeing method, a photo CVD method, a thermal CVD method, a MOCVD method, an MBE method, and an HR-CVD method, can be given. And, of course, it is also possible to connect the means of the microwave plasma CVD method of the present invention and similar microwave plasma CVD method, select an appropriate means for manufacturing a desired semiconductor device, and connect using the gas gate means. Is done.

本発明の装置において用いられるマイクロ波電源から
供給されるマイクロ波周波数は、好ましくは民生用に用
いられている2.45GHzが挙げられるが、他の周波数帯の
ものであっても比較的入手し易いものであれば用いるこ
とができる。また、安定した放電を得るには発振様式は
いわゆる連続発振であることが望ましく、そのリツプル
幅が、使用出力領域において、好ましくは30%以内、よ
り好ましくは10%以内であることが望ましい。
The microwave frequency supplied from the microwave power supply used in the device of the present invention is preferably 2.45 GHz, which is preferably used for consumer use, but is relatively easily available even in other frequency bands. Anything can be used. Further, in order to obtain a stable discharge, the oscillation mode is desirably a so-called continuous oscillation, and its ripple width is desirably within 30%, more desirably within 10% in a used output region.

本発明の装置において、前記成膜室及び/又は隔離容
器を大気に曝することなく連続して堆積膜形成を行うこ
とは、形成される堆積膜の特性安定上、不純物の混入を
防止できるため有効である。ところが、用いられる帯状
部材の長さは有限であるところから、これを溶接等の処
理により接続する操作を行うことが必要である。具体的
には、前記帯状部材の収納された容器(送り出し側及び
巻き取り側)に近接して、そのような処理室を設ければ
良い。
In the apparatus of the present invention, the continuous formation of the deposited film without exposing the film forming chamber and / or the isolation container to the atmosphere can prevent impurities from being mixed on the basis of stable characteristics of the formed deposited film. It is valid. However, since the length of the band-shaped member used is limited, it is necessary to perform an operation of connecting the band-shaped member by processing such as welding. Specifically, such a processing chamber may be provided in the vicinity of the container (the sending side and the winding side) in which the band-shaped member is stored.

〔装置例〕(Example of device)

以下、図面を用いて本発明の具体的装置例を挙げて本
発明の装置について説明するが、本発明は、これによっ
て何ら限定されるものではない。
Hereinafter, the device of the present invention will be described with reference to the drawings, using a specific device example of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

装置例1 第1図に本発明のマイクロ波プラズマCVD装置の模式
的概略図を示した。
Apparatus Example 1 FIG. 1 shows a schematic diagram of a microwave plasma CVD apparatus of the present invention.

101は帯状部材であり、支持、搬送用ローラー102、10
3及び支持・搬送用リング104、105によって円柱状に湾
曲した形状を保ちながら、図中矢印方向に搬送される。
106、107は帯状部材101を加熱又は冷却するための温度
制御機構である。
101 is a belt-shaped member, and supports and transports rollers 102 and 10
While being maintained in a cylindrically curved shape by the support ring 3 and the support / transport rings 104 and 105, the substrate is transported in the arrow direction in the figure.
106 and 107 are temperature control mechanisms for heating or cooling the belt-shaped member 101.

108はマイクロ波アプリケーターであり、分離手段109
によって、マイクロ波プラズマ領域113から分離されて
いる。110はマイクロ波漏洩防止用金属筒、111はマイク
ロ波漏洩防止用金網である。112a、112b、112cはガス導
入管であり、夫々に不図示のマイクロコントローラを介
して堆積膜形成用原料ガスが独立して導入される。プラ
ズマ電位制御用のバイアス電圧を印加する場合には、該
ガス導入管に直流又は交流電源等から導線を介して電圧
を印加すれば良い。その際には該ガス導入管の一部に絶
縁性継手を挿入し、成膜空間側にのみにバイアス電圧が
印加される様に配慮するのが望ましい。114、115はマイ
クロ波漏洩防止用金網であり、マイクロ波プラズマ領域
113は、帯状部材101の湾曲部分を側壁とした成膜室内に
閉じ込められている。マイクロ波プラズマ領域113内は
不図示の排気装置により、分離手段109と搬送用ローラ1
02、103との間隙、及び/又はマイクロ波漏洩防止用金
網114、115を介して排気される。
Reference numeral 108 denotes a microwave applicator,
Is separated from the microwave plasma region 113. 110 is a metal tube for preventing microwave leakage, and 111 is a wire mesh for preventing microwave leakage. Reference numerals 112a, 112b, and 112c denote gas introduction tubes, respectively, into which a source gas for forming a deposited film is independently introduced via a microcontroller (not shown). When a bias voltage for controlling the plasma potential is applied, a voltage may be applied to the gas introduction pipe from a DC or AC power supply or the like via a conducting wire. At this time, it is desirable to insert an insulating joint into a part of the gas introduction pipe so that a bias voltage is applied only to the film formation space side. Reference numerals 114 and 115 denote microwave meshes for preventing microwave leakage.
Numeral 113 is confined in a film forming chamber having a curved portion of the belt-shaped member 101 as a side wall. The inside of the microwave plasma region 113 is separated by an exhaust device (not shown) by the separating means 109 and the transport roller 1.
The gas is exhausted through the gap between the wires 02 and 103 and / or the wire meshes 114 and 115 for preventing microwave leakage.

第2図にマイクロ波アプリケーター108として用いら
れるマイクロ波アプリケーター手段201の具体的概略図
を示した。
FIG. 2 shows a specific schematic diagram of the microwave applicator means 201 used as the microwave applicator 108.

円形導波管202は末端部203を有し、その片面には複数
の(ここでは例えば5個)間隔をおいて配置された孔20
4乃至208が開けられていて、図中矢印方向からマイクロ
波が進行して来る。ここでは一例として孔205は導波管2
02と同様の材質の蓋で塞いだ様子を示している。このよ
うにいくつかの孔を開けたり、閉じたりすることによっ
て導波管202の長手方向に放射されるマイクロ波エネル
ギーの均一化が成される。
The circular waveguide 202 has a distal end 203 on one side of which a plurality of (here, for example, five) spaced holes 20 are provided.
4 to 208 are opened, and microwaves travel from the direction of the arrow in the figure. Here, as an example, the hole 205 is the waveguide 2
It shows a state where the lid is closed with a lid made of the same material as 02. By opening and closing several holes in this manner, the microwave energy radiated in the longitudinal direction of the waveguide 202 is made uniform.

装置例2 本装置例では、装置例1で示した装置を隔離容器中に
配設した場合の装置例を挙げることができる。第4図に
その模式的概略図を示した。400は隔離容器であり、そ
の内部は排気孔419より不図示の排気ポンプを用いて真
空にすることができる。401、402は固定用フランジであ
り、隔離容器400の両壁を貫いて突出している分離手段1
09を固定している。固定用フランジ401、402は隔離容器
400と同様ステンレス鋼のような適当な耐腐蝕性材料で
作製されているのが好ましく、隔離容器400とは着脱自
在の構造であることが好ましい。固定用フランジ401は
連結フランジ404に取り付けられている。連結フランジ4
04は隔離容器400の側壁に直接取り付けられており、こ
こで円筒形の分離手段109の外周面とほぼ同じ広がりを
もつ開口部405が開けられ、前記分離手段109が挿入でき
るようになっている。また、固定用フランジ401には少
なくとも2本のOリング406、407が取り付けられ、隔離
容器400内の真空雰囲気を外気から分離している。ここ
で、Oリング406、407の間には冷却用溝408が設けてあ
り、これを通って例えば水のような冷媒を循環させ、O
リング406、407を均一に冷却することができる。Oリン
グ用の材質としては例えばバイトン等の100℃以上の温
度にてその機能を果たすものが好ましく用いられる。こ
こで、Oリングの配設される位置としてはマイクロ波プ
ラズマ領域から十分に離れた所が好ましく、このことに
よりOリングが高温で損傷を受けないようにすることが
できる。
Apparatus Example 2 In this apparatus example, an apparatus example in which the apparatus shown in Apparatus Example 1 is disposed in an isolated container can be given. FIG. 4 shows a schematic diagram thereof. Reference numeral 400 denotes an isolation container, the inside of which can be evacuated through an exhaust hole 419 using an exhaust pump (not shown). Reference numerals 401 and 402 denote fixing flanges, which are separation means 1 protruding through both walls of the isolation container 400.
09 is fixed. Fixing flanges 401 and 402 are isolated containers
Like the 400, it is preferably made of a suitable corrosion-resistant material such as stainless steel, and is preferably detachable from the isolation container 400. The fixing flange 401 is attached to the connection flange 404. Connecting flange 4
04 is directly attached to the side wall of the isolation container 400, where an opening 405 almost coextensive with the outer peripheral surface of the cylindrical separating means 109 is opened so that the separating means 109 can be inserted. . At least two O-rings 406 and 407 are attached to the fixing flange 401 to separate the vacuum atmosphere in the isolation container 400 from the outside air. Here, a cooling groove 408 is provided between the O-rings 406 and 407, through which a coolant such as water is circulated,
The rings 406 and 407 can be cooled uniformly. As the material for the O-ring, for example, a material that performs its function at a temperature of 100 ° C. or more, such as viton, is preferably used. Here, it is preferable that the O-ring is provided at a position sufficiently distant from the microwave plasma region, so that the O-ring can be prevented from being damaged at a high temperature.

110は金属筒であり、その開口端部409には金網111が
取り付けられ、また、アース用フインガー410によっ
て、前記固定用フランジ401と電気的接触を保ち、これ
らの構造によってマイクロ波エネルギーの外部への漏洩
を防止している。金網111は分離手段109の冷却用空気が
流れ出る役割をも有している。なお、開口端部409には
マイクロ波吸収用のダミーロードを接続しても良い。こ
れは特に高いパワーレベルでのマイクロ波エネルギーの
漏洩が起こるような場合に有効である。
Reference numeral 110 denotes a metal cylinder. A wire mesh 111 is attached to an open end 409 of the metal cylinder, and an electrical contact with the fixing flange 401 is maintained by a grounding finger 410. Leakage is prevented. The wire mesh 111 also has a role of allowing the cooling air of the separating means 109 to flow out. Note that a dummy load for microwave absorption may be connected to the opening end 409. This is particularly useful where leakage of microwave energy at high power levels occurs.

隔離容器400には、先に説明した固定用フランジ401の
取り付けられた側壁と対向する側壁に分離手段と同様に
固定するための固定用フランジ402が取り付けられてい
る。411は連結フランジ、412は開口部、413、414はOリ
ング、415は冷却用溝、416は金属筒、417はアース用フ
インガーである。418は連結板であり、マイクロ波アプ
リケーター手段108とマイクロ波電源と方形、円形変換
用導波管403との連結を行うとともに、ここでのマイク
ロ波エネルギーの洩れのない構造であることが好まし
く、例えばチヨークフランジ等を挙げることができる。
更に、方形、円形変換用導波管403は方形導波管421と接
続フランジ420を介して接続されている。
The isolation container 400 is provided with a fixing flange 402 for fixing similarly to the separating means on a side wall opposite to the side wall on which the fixing flange 401 described above is mounted. 411 is a connection flange, 412 is an opening, 413 and 414 are O-rings, 415 is a cooling groove, 416 is a metal cylinder, and 417 is a ground finger. 418 is a connection plate, which connects the microwave applicator means 108, the microwave power supply and the square, the waveguide 403 for circular conversion, and preferably has a structure without leakage of microwave energy here, For example, a chi-yoke flange can be used.
Further, the square / circular conversion waveguide 403 is connected to the square waveguide 421 via a connection flange 420.

第5図(a)には、本装置例における帯状部材101の
搬送機構の側断面図を模式的に示した。
FIG. 5 (a) schematically shows a cross-sectional side view of a transport mechanism of the belt-shaped member 101 in the present example of the apparatus.

ここでの配置は、分離手段109の外周面に少なくとも
2ケ所の近接点を有し、円形導波管202に開けられた孔2
08の向いている側に対してほぼ円柱状に湾曲させ柱状の
成膜室504を形成した場合を示してある。円筒状を保持
するために支持・搬送用ローラー102、103及び支持・搬
送用リング104(105)が用いられている。ここで、支持
・搬送用リング104(105)の幅は、用いる帯状部材の幅
に対してできるだけ比率の小さいものを用いることが、
基板上に堆積される膜の有効利用率を高めることとな
る。何故なら、基板上に堆積するべき膜がこの支持・搬
送用リング104(105)に堆積してしまうからである。
Here, the arrangement is such that the outer peripheral surface of the separating means 109 has at least two proximity points, and the hole 2
The figure shows a case where a columnar film forming chamber 504 is formed by being curved in a substantially cylindrical shape with respect to the side facing 08. Support / transport rollers 102 and 103 and support / transport rings 104 (105) are used to maintain the cylindrical shape. Here, the width of the support / transport ring 104 (105) should be as small as possible with respect to the width of the belt-shaped member to be used.
This will increase the effective utilization of the film deposited on the substrate. This is because a film to be deposited on the substrate is deposited on the support / transport ring 104 (105).

また支持・搬送用リング104、105の両側面にはマイク
ロ波プラズマ領域の閉じ込め用の金網又は薄板501、50
1′が(片側は不図示)取り付けられていることが好ま
しく、そのメツシユ径は用いられるマイクロ波の波長の
好ましくは1/2波長以下、より好ましくは1/4波長以下
で、且つ、この面からの排気がなされる場合には、原料
ガスの透過が確保できる程度のものであることが望まし
い。
Further, wire meshes or thin plates 501, 50 for confining the microwave plasma region are provided on both sides of the support / transport rings 104, 105.
1 'is preferably attached (one side is not shown), and the mesh diameter is preferably less than 1/2 wavelength, more preferably less than 1/4 wavelength of the wavelength of the microwave used, and In the case where the exhaust gas is exhausted from the air, it is desirable that the exhaust gas is of such an extent that the permeation of the source gas can be ensured.

また、基板温度制御機構106、107は帯状部材101がマ
イクロ波プラズマ領域を通過する間、その温度を一定に
保つためのものであり、加熱及び/又は冷却のいずれも
可能な手段であることが望ましい。又、該基板温度制御
機構は熱交換効率を高めるために、直接帯状部材に接す
る構造であっても良い。一般的に、マイクロ波プラズマ
に曝されるところは温度上昇がしやすく、用いる帯状部
材の種類、厚さによってその上昇の程度が変わるので適
宜制御される必要がある。
Further, the substrate temperature control mechanisms 106 and 107 are for maintaining the temperature of the belt-shaped member 101 constant while passing through the microwave plasma region, and may be a means capable of both heating and / or cooling. desirable. Further, the substrate temperature control mechanism may have a structure directly in contact with the belt-shaped member in order to increase heat exchange efficiency. In general, the temperature of a part exposed to microwave plasma tends to rise, and the degree of the rise varies depending on the type and thickness of the belt-shaped member to be used.

更に、分離手段109の外周面と帯状部材101との近接点
における間隔L1及びL2は、ここからマイクロ波エネルギ
ーの漏洩を防止し、マイクロ波プラズマ領域を湾曲形状
内に閉じ込めるために少なくとも放射されるマイクロ波
の波長の1/2波長よりも短く設定されるのが好ましい。
ただし、前記帯状部材101の湾曲開始端と湾曲終了端と
の間隔L3はマイクロ波アプリケーター201から放射され
るマイクロ波エネルギーが前記帯状部材101で形成され
る湾曲形状領域内へ効率良く放射されるために、放射さ
れるマイクロ波の波長の1/4波長よりも長く設定される
ことが望ましい。
Further, the gaps L1 and L2 at the close point between the outer peripheral surface of the separating means 109 and the strip-shaped member 101 are emitted at least to prevent leakage of microwave energy therefrom and to confine the microwave plasma region in a curved shape. It is preferable to set shorter than half the wavelength of the microwave.
However, the interval L3 between the bending start end and the bending end end of the band-shaped member 101 is because microwave energy radiated from the microwave applicator 201 is efficiently radiated into the curved region formed by the band-shaped member 101. In addition, it is desirable that the wavelength is set to be longer than 1/4 wavelength of the emitted microwave.

前記孔208から放射されるマイクロ波エネルギーは指
向性をもって該孔208の向いている側に対してほぼ垂直
方向に放射されるので、その放射方向は少なくとも前記
間隔L3の方にほぼ垂直に向いていることが好ましい。
Since the microwave energy radiated from the hole 208 is radiated with directivity in a direction substantially perpendicular to the side facing the hole 208, the radiation direction is directed substantially perpendicular to at least the distance L3. Is preferred.

3本のガス導入管112a、112b、112cは、成膜室504の
中心Oからほぼ等距離で成膜室の中心軸HH′を基準にθ
、θ、θの角度で配置されている。
The three gas introduction pipes 112a, 112b, and 112c are substantially equidistant from the center O of the film forming chamber 504 and are set to be θ with respect to the center axis HH ′ of the film forming chamber.
1 , θ 2 , and θ 3 .

装置例3 次に、第1図に示した装置において、第3図(a)に
示したマイクロ波アプリケーター手段301を用いた場合
を挙げることができる。
Apparatus Example 3 Next, there can be mentioned a case where the microwave applicator means 301 shown in FIG. 3A is used in the apparatus shown in FIG.

円形導波管302には、開口端303及び一つの細長い方形
の孔304が加工されていて、図中矢印方向よりマイクロ
波が進行して来る。該孔304は用いるマイクロ波の1波
長よりも大きく、円形導波管302の片面のほぼ全面にわ
たって開けられている。開口端303は定在波がたつこと
を避けるために設けてあるが、シールされていても支障
はない。この構造とすることによってマイクロ波エネル
ギーを孔304の全面から放射させることができるが、特
にマイクロ波電源に近い側の孔の端のマイクロ波エネル
ギーの集中度は最大となる。従って、連結部305によっ
て円形導波管302に取り付けた少なくとも1つのシヤツ
ター306を用いてその集中度を調整することができる。
該シヤツター306の好ましい形状としては第3図(b)
乃至第3図(d)に示すごとく短冊状、台形状、及び短
冊状又は台形の一辺上を半月状等に切り欠いた形状等の
ものが挙げられる。
An open end 303 and one elongated rectangular hole 304 are formed in the circular waveguide 302, and microwaves travel from the direction of the arrow in the figure. The hole 304 is larger than one wavelength of the microwave to be used, and is formed substantially over one entire surface of the circular waveguide 302. The open end 303 is provided to avoid standing waves, but there is no problem even if it is sealed. With this structure, the microwave energy can be radiated from the entire surface of the hole 304, but the concentration of the microwave energy particularly at the end of the hole near the microwave power supply is maximized. Therefore, the degree of concentration can be adjusted by using at least one shutter 306 attached to the circular waveguide 302 by the connecting portion 305.
FIG. 3 (b) shows a preferred shape of the shutter 306.
As shown in FIG. 3 (d), a strip shape, a trapezoid shape, and a shape in which one side of the strip shape or the trapezoid shape is cut out in a half-moon shape or the like can be given.

連結部305はシヤツター306のマイクロ波電源に近い側
に開けられた溝307、固定用ピン308で構成される。ま
た、前記孔304の周囲にはガラス又はテフロン等で作製
された絶縁体309が配設されている。これらは、シヤツ
ター306が連結部305でのみ導波管302と接触させるため
である。ここで、一部シヤツター306と導波管302との間
に接触子を設けた場合にはこれはアーク接触子となる。
The connecting portion 305 includes a groove 307 opened on the side of the shutter 306 close to the microwave power supply, and a fixing pin 308. An insulator 309 made of glass, Teflon, or the like is provided around the hole 304. These are because the shutter 306 is brought into contact with the waveguide 302 only at the connecting portion 305. Here, when a contact is provided between the partial shutter 306 and the waveguide 302, it becomes an arc contact.

装置例4、5 本装置例においては、装置例1及び2において第5図
(b)に示した側断面図のごとく、帯状部材101と分離
手段109とを配置にした場合を挙げるとができる。
Apparatus Examples 4 and 5 In this apparatus example, as shown in the side sectional view of FIG. 5 (b) in the apparatus examples 1 and 2, a case where the strip-shaped member 101 and the separating means 109 are arranged can be mentioned. .

ここでの配置は、分離手段109の外周面に沿って帯状
部材101を同心状に湾曲させた場合を示している。ここ
で支持・搬送用リング104、105の両側面には、マイクロ
波プラズマ領域の閉じ込め用の金網502、502′(片側は
不図示)が取り付けられているのが好ましく、そのメツ
シユは用いられるマイクロ波の波長の好ましくは1/2波
長以下、より好ましくは1/4波長以下で、且つ原料ガス
の透過が確保できる程度のものであることが望ましい。
This arrangement shows a case where the belt-shaped member 101 is concentrically curved along the outer peripheral surface of the separating means 109. Here, it is preferable that wire meshes 502, 502 '(one side not shown) for confining the microwave plasma region are attached to both side surfaces of the support / transport rings 104, 105, and the mesh is used for the microwave used. It is desirable that the wavelength of the wave is preferably not more than 1/2 wavelength, more preferably not more than 1/4 wavelength, and of such an extent that the transmission of the source gas can be ensured.

更に、帯状部材101の湾曲開始端と湾曲終了端におけ
る前記帯状部材101の面間隔L4は、ここからのマイクロ
波エネルギーの漏洩を防止し、マイクロ波プラズマ領域
を湾曲形状内に閉じ込めるために少なくとも放射される
マイクロ波の波長の1/2波長よりも短く設定されること
が必要である。
Furthermore, the surface interval L4 of the band-shaped member 101 at the bending start end and the bending end end of the band-shaped member 101 prevents at least radiation of microwave energy therefrom and confine the microwave plasma region within the curved shape. It is necessary to set the wavelength to be shorter than half the wavelength of the microwave to be used.

なお、前記分離手段109と前記帯状部材101との相対的
配置は同心状であることが好ましいが、前記分離手段10
9が前記帯状部材101の湾曲形状内に包まれて配置される
限り放射されるマイクロ波エネルギーは前記湾曲形状内
に閉じ込められるため特に支障はなく、また、孔208の
向けられる方向は特に限定されない。
The relative arrangement of the separating means 109 and the belt-shaped member 101 is preferably concentric,
As long as 9 is wrapped in the curved shape of the band-shaped member 101, the emitted microwave energy is not particularly hindered because it is confined within the curved shape, and the direction in which the hole 208 is directed is not particularly limited. .

また、3本のガス導入管112a、112b、112cは、前記分
離手段109と前記帯状部材101とで囲まれる領域内に成膜
室の中心軸HH′を基準にθ、θ、θの角度で配置
されている。
Further, the three gas introduction pipes 112a, 112b, 112c are provided in the region surrounded by the separating means 109 and the strip-shaped member 101 with respect to θ 1 , θ 2 , θ 3 based on the center axis HH ′ of the film forming chamber. Are arranged at an angle.

装置例6、7 装置例4、5において、マイクロ波アプリケーター20
1を、装置例2で用いたマイクロ波アプリケーター301に
変えた以外は同様の構成としたものを挙げることができ
る。
Apparatus Examples 6 and 7 In Apparatus Examples 4 and 5, the microwave applicator 20 was used.
One having the same configuration except that 1 is changed to the microwave applicator 301 used in the device example 2 can be mentioned.

装置例8〜11 装置例1、2、4および5において、マイクロ波アプ
リケーター201を不図示の遅波回路式のマイクロ波アプ
リケーターを用いた以外は同様の構成のものを挙げるこ
とができる。
Apparatus Examples 8 to 11 In Apparatus Examples 1, 2, 4 and 5, the same configuration can be mentioned except that the microwave applicator 201 is a slow wave circuit type microwave applicator (not shown).

装置例12 本装置例では、第7図に示したごとく、装置例2で示
した堆積膜形成用のマイクロ波プラズマCVD装置に帯状
部材101の送り出し及び巻き取り用の真空容器701及び70
2をガスゲート721及び722を用いて接続した装置を挙げ
ることができる。
Apparatus Example 12 In this apparatus example, as shown in FIG. 7, vacuum containers 701 and 70 for feeding and winding the strip-like member 101 to the microwave plasma CVD apparatus for forming a deposited film shown in Apparatus Example 2 are used.
2 can be mentioned using gas gates 721 and 722.

703は帯状部材の送り出し用ボビン、704は帯状部材の
巻き取り用ボビンであり、図中矢印方向に帯状部材が搬
送される。もちろんこれは逆転させて搬送することもで
きる。706、707は張力調整及び帯状部材の位置出しを兼
ねた搬送用ローラーである。712、713は帯状部材の予備
加熱又は冷却用の用いられる温度調整機構である。70
7、708、709は排気量調整用のスロツトルバルブ、710、
711、720は排気管であり、それぞれ不図示の排気ポンプ
に接続されている。714、715は圧力計、また、716、717
はゲートガス導入管、718、719はゲートガス排気管であ
り、不図示の排気ポンプによりゲートガス及び/又は堆
積膜形成用原料ガスが排気される。723は帯状部材101を
側壁とした成膜室である。
Reference numeral 703 denotes a feeding bobbin for the belt-like member, and reference numeral 704 denotes a bobbin for winding the belt-like member. The belt-like member is conveyed in the direction of the arrow in the drawing. Of course, this can be reversed and transported. Reference numerals 706 and 707 denote conveying rollers which also serve to adjust the tension and position the belt-shaped member. 712 and 713 are temperature adjusting mechanisms used for preheating or cooling the belt-shaped member. 70
7, 708, 709 are throttle valves for adjusting the displacement, 710,
Exhaust pipes 711 and 720 are connected to an exhaust pump (not shown). 714 and 715 are pressure gauges, and 716 and 717
Is a gate gas introduction pipe, and 718 and 719 are gate gas exhaust pipes, and a gate gas and / or a source gas for forming a deposited film are exhausted by an exhaust pump (not shown). Reference numeral 723 denotes a film forming chamber having the strip-shaped member 101 as a side wall.

装置例13 本装置例では、第8図に示したごとく、装置例12で示
した装置に、更に2台の本発明のマイクロ波プラズマCV
Dによる堆積膜形成用の隔離容器400-a、400-bを両側に
接続して、積層型デバイスを作製できるように構成した
ものを挙げることができる。接続された2台の堆積膜形
成装置にはガス導入管が夫々1本ずつ具備されている。
Device Example 13 In this device example, as shown in FIG. 8, two more microwave plasma CVs of the present invention were added to the device shown in Device Example 12.
An example in which isolation containers 400-a and 400-b for forming a deposited film by D are connected to both sides so that a stacked device can be manufactured. Each of the two connected deposited film forming apparatuses is provided with one gas introduction pipe.

図中a及びbの符号を付けたものは、基本的には隔離
容器400中で用いられたものと同様の効果を有する機構
である。
In the figure, those denoted by reference numerals a and b are mechanisms having basically the same effects as those used in the isolation container 400.

801、802、803、804は各々ガスゲート、805、806、80
7、808は各々ゲートガス導入管、809、810、811、812は
各々ゲートガス排気管、813、814はガス導入管である。
801, 802, 803, 804 are gas gates, 805, 806, 80, respectively
7 and 808 are gate gas introduction pipes, 809, 810, 811 and 812 are gate gas exhaust pipes, and 813 and 814 are gas introduction pipes.

装置例14、15 装置例12及び13においてマイクロ波アプリケーター20
1を装置例3で用いたマイクロ波アプリケーター301に変
えた以外は同様の構成としたものを挙げることができ
る。
Apparatus Examples 14 and 15 In Apparatus Examples 12 and 13, the microwave applicator 20
One having the same configuration except that 1 is changed to the microwave applicator 301 used in the apparatus example 3 can be mentioned.

装置例16、17 装置例12及び13において、マイクロ波アプリケーター
201を不図示の遅波回路式のマイクロ波アプリケーター
を用いた以外は同様の構成としたものを挙げることがで
きる。
Apparatus Examples 16 and 17 In Apparatus Examples 12 and 13, the microwave applicator was used.
A similar configuration can be mentioned except that a slow wave circuit type microwave applicator (not shown) is used for 201.

装置例18 本装置例では第9図に示したごとく、装置例12で示し
た装置に、更に2台の従来法であるRFプラズマCVD装置
を両側に接続して、積層型デバイスを作製できるように
構成したものを挙げることができる。
Apparatus Example 18 In this apparatus example, as shown in FIG. 9, two conventional RF plasma CVD apparatuses are connected to both sides of the apparatus shown in Apparatus Example 12 so that a stacked device can be manufactured. Can be cited.

ここで、901、902は真空容器、903、904はRF印加用カ
ソード電極、905、906はガス導入管兼ヒーター、907、9
08は基板加熱用ハロゲンランプ、909、910はアノード電
極、911、912は排気管である。
Here, 901 and 902 are vacuum vessels, 903 and 904 are cathode electrodes for RF application, 905 and 906 are gas introduction tubes and heaters, 907 and 9
08 is a halogen lamp for substrate heating, 909 and 910 are anode electrodes, and 911 and 912 are exhaust pipes.

その他の装置例 例えば装置例13において、堆積膜形成用の隔離容器40
0、400-a、400-bで上述した種々のマイクロ波アプリケ
ーターを組み合わせて取り付けた装置。
Other Apparatus Examples For example, in Apparatus Example 13, an isolation container 40 for forming a deposited film is used.
Apparatus with a combination of the various microwave applicators described above for 0, 400-a, 400-b.

また、装置例13で示した装置を2連又は3連接続した
装置、及び前述のRFプラズマCVD法による堆積膜形成手
段を混在させて接続した装置等を挙げることができる。
Further, there may be mentioned an apparatus in which the apparatus shown in the apparatus example 13 is connected in two or three stations, an apparatus in which a deposition film forming means by the RF plasma CVD method is mixed and connected.

また、装置例12及び13で前述帯状部材とマイクロ波ア
プリケーターの配置を装置例4及び5で挙げたのと同様
の配置とした装置、等を挙げることができる。
Further, there can be mentioned, for example, devices in which the arrangement of the strip member and the microwave applicator in the device examples 12 and 13 is the same as that described in the device examples 4 and 5.

また、装置例1、2、3、12、13等において、成膜室
内に整流板を配設した装置を挙げることができる。
Further, in Apparatus Examples 1, 2, 3, 12, 13, etc., an apparatus in which a rectifying plate is provided in a film forming chamber can be mentioned.

本発明の方法及び装置によって好適に製造される半導
体デバイスの一例として太陽電池が挙げられる。その層
構成として、典型的な例を模式的に示す図を第10図
(A)乃至(D)に示す。
An example of a semiconductor device suitably manufactured by the method and apparatus of the present invention is a solar cell. FIGS. 10A to 10D schematically show typical examples of the layer structure.

第10図(A)に示す例は、支持体1001上に下部電極10
02、n型半導体層1003、i型半導体層1004、p型半導体
層1005、透明電極1006及び集電電極1007をこの順に堆積
形成した光起電力素子1000である。なお、本光起電力素
子では透明電極1006の側より光の入射が行われることを
前提としている。
The example shown in FIG. 10A shows that the lower electrode 10
02, a photovoltaic element 1000 in which an n-type semiconductor layer 1003, an i-type semiconductor layer 1004, a p-type semiconductor layer 1005, a transparent electrode 1006, and a current collecting electrode 1007 are formed in this order. Note that it is assumed that light is incident from the transparent electrode 1006 side in the present photovoltaic element.

第10図(B)に示す例は、透光性の支持体1001上に透
明電極1006、p型半導体層1005、i型半導体層1004、n
型半導体層1003及び下部電極1002をこの順に堆積形成し
た光起電力素子1000′である。本光起電力素子では透光
性の支持体1001の側より光の入射が行われることを前提
としている。
In the example shown in FIG. 10B, a transparent electrode 1006, a p-type semiconductor layer 1005, an i-type semiconductor layer 1004, and n
This is a photovoltaic element 1000 ′ in which a mold semiconductor layer 1003 and a lower electrode 1002 are formed in this order. In this photovoltaic element, it is assumed that light is incident from the light-transmitting support 1001 side.

第10図(C)に示す例は、バンドギヤツプ及び/又は
層厚の異なる2種の半導体層をi層として用いたpin接
合型光起電力素子1011、1012を2素子積層して構成され
たいわゆるタンデム型光起電力素子1013である。1001は
支持体であり、下部電極1002、n型半導体層1003、i型
半導体層1004、p型半導体層1005、n型半導体層1008、
i型半導体層1009、p型半導体層1010、透明電極1006及
び集電電極1007をこの順に積層形成され、本光起電力素
子では透明電極1006の側より光の入射が行われることを
前提としている。
An example shown in FIG. 10 (C) is a so-called pin-type photovoltaic element 1011 and 1012 using two types of semiconductor layers having different band gaps and / or different layer thicknesses as i-layers. This is a tandem photovoltaic element 1013. Reference numeral 1001 denotes a support, and a lower electrode 1002, an n-type semiconductor layer 1003, an i-type semiconductor layer 1004, a p-type semiconductor layer 1005, an n-type semiconductor layer 1008,
The i-type semiconductor layer 1009, the p-type semiconductor layer 1010, the transparent electrode 1006, and the current collecting electrode 1007 are formed in this order, and it is assumed that light is incident from the transparent electrode 1006 side in the present photovoltaic element. .

第10図(D)に示す例は、バンドギヤツプ及び/又は
層厚の異なる3種の半導体層をi層として用いたpin接
合型光起電力素子1020、1021、1023を3素子積層して構
成された、いわゆるトリプル型光起電力素子1024であ
る。1001は支持体であり、下部電極1002、n型半導体層
1003、i型半導体層1004、p型半導体層1005、n型半導
体層1014、i型半導体層1015、p型半導体層1016、n型
半導体層1017、i型半導体層1018、p型半導体層1019、
透明電極1006及び集電電極1007をこの順に積層形成さ
れ、本光起電力素子では透明電極1006の側より光の入射
が行われることを前提としている。
The example shown in FIG. 10 (D) is configured by laminating three pin-junction photovoltaic elements 1020, 1021, 1023 using three types of semiconductor layers having different band gaps and / or layer thicknesses as i-layers. In addition, a so-called triple type photovoltaic element 1024 is used. 1001 is a support, a lower electrode 1002, an n-type semiconductor layer
1003, i-type semiconductor layer 1004, p-type semiconductor layer 1005, n-type semiconductor layer 1014, i-type semiconductor layer 1015, p-type semiconductor layer 1016, n-type semiconductor layer 1017, i-type semiconductor layer 1018, p-type semiconductor layer 1019,
The transparent electrode 1006 and the current collecting electrode 1007 are stacked in this order, and it is assumed that light is incident from the transparent electrode 1006 side in the present photovoltaic element.

なお、いずれの光起電力素子においてもn型半導体層
とp型半導体層とは目的に応じて各層の積層順を入れ変
えて使用することもできる。
In any of the photovoltaic elements, the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer can be used in a different order of lamination according to the purpose.

以下、これらの光起電力素子の構成について説明す
る。
Hereinafter, the configurations of these photovoltaic elements will be described.

支持体 本発明において用いられる支持体1001は、フレキシブ
ルであった湾曲形状を形成し得る材質のものが好適に用
いられ、導電性のものであっても、また電気絶縁性のも
のであってもよい。さらには、それらは透光性のもので
あっても、また非透光性のものであってもよいが、支持
体1001の側より光入射が行われる場合には、もちろん透
光性であることが必要である。
Support The support 1001 used in the present invention is preferably made of a material capable of forming a flexible curved shape, and may be a conductive material or an electrically insulating material. Good. Further, they may be light-transmitting or non-light-transmitting, but when light is incident from the side of the support 1001, they are light-transmitting. It is necessary.

具体的には、本発明において用いられる前記帯状部材
を挙げることができ、該基板を用いることにより、作製
される太陽電池の軽量化、強度向上、運搬スペースの低
減等が図れる。
Specifically, the belt-like member used in the present invention can be mentioned, and by using the substrate, a solar cell to be manufactured can be reduced in weight, improved in strength, reduced in transportation space, and the like.

電極 本発明の光起電力素子においては、当該素子の構成形
態により適宜の電極が選択使用される。それらの電極と
しては、下部電極、上部電極(透明電極)、集電電極を
挙げることができる。(ただし、ここでいう上部電極と
は光の入射側に設けられたものを示し、下部電極とは半
導体層を挟んで上部電極に対向して設けられたものを示
すこととする。) これらの電極について以下に詳しく説明する。
Electrode In the photovoltaic element of the present invention, an appropriate electrode is selected and used depending on the configuration of the element. Examples of these electrodes include a lower electrode, an upper electrode (transparent electrode), and a collecting electrode. (However, the upper electrode referred to here indicates the electrode provided on the light incident side, and the lower electrode indicates the electrode provided opposite to the upper electrode with the semiconductor layer interposed therebetween.) The electrodes are described in detail below.

(i)下部電極 本発明において用いられる下部電極1002としては、上
述した支持体1001の材料が透光性であるか否かによっ
て、光起電力発生用の光を照射する面が異なる故(たと
えば支持体1001が金属等の非透光性の材料である場合に
は、第1図(A)で示したごとく透明電極1006側から光
起電力発生用の光を照射する。)、その設置される場所
が異なる。
(I) Lower Electrode As the lower electrode 1002 used in the present invention, the surface on which light for generating photovoltaic light is irradiated differs depending on whether or not the material of the above-described support 1001 is translucent (for example, When the support 1001 is a non-translucent material such as a metal, light for photovoltaic generation is irradiated from the transparent electrode 1006 side as shown in FIG. 1 (A).) Location is different.

具体的には、第10図(A)、(C)および(D)のよ
うな層構成の場合には支持体1001とn型半導体層1003と
の間に設けられる。しかし、支持体1001が導電性である
場合には、該支持体が下部電極を兼ねることができる。
ただし、支持体1001が導電性出会ってもシート抵抗値が
高い場合には、電流取り出し用の低抵抗の電極として、
あるいは支持体面での反射率を高め入射光の有効利用を
図る目的で電極1002を設置してもよい。
Specifically, in the case of a layer configuration as shown in FIGS. 10A, 10C, and 10D, it is provided between the support 1001 and the n-type semiconductor layer 1003. However, when the support 1001 is conductive, the support can also serve as the lower electrode.
However, if the sheet resistance is high even when the support 1001 encounters conductivity, as a low-resistance electrode for extracting current,
Alternatively, the electrode 1002 may be provided for the purpose of increasing the reflectance on the support surface and effectively using incident light.

第10図(B)の場合には透光性の支持体1001が用いら
れており、支持体1001の側から光が入射されるので、電
流取り出し及び当該電極での光反射用の目的で、下部電
極1002が支持体1001と対向して半導体層を挟んで設けら
れている。
In the case of FIG. 10 (B), a light-transmitting support 1001 is used, and light enters from the support 1001 side. For the purpose of current extraction and light reflection at the electrode, A lower electrode 1002 is provided to face the support 1001 with the semiconductor layer interposed therebetween.

また、支持体1001として電気絶縁性のものを用いる場
合には電流取り出し用の電極として、支持体1001とn型
半導体層1003との間に下部電極1002が設けられる。
When an electrically insulating material is used as the support 1001, a lower electrode 1002 is provided between the support 1001 and the n-type semiconductor layer 1003 as an electrode for extracting current.

電極材料としては、Ag、Au、Pt,Ni、Cr、Cu、Al、T
i、Zn、Mo、W等の金属又はこれらの合金が挙げられ、
これ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパ
ツタリング等で形成する。また、形成された金属薄膜は
光起電力素子の出力に対して抵抗成分とならぬように配
慮されねばならず、シート抵抗値として好ましくは50Ω
以下、より好ましくは10Ω以下であることが望ましい。
As electrode materials, Ag, Au, Pt, Ni, Cr, Cu, Al, T
metals such as i, Zn, Mo, W or alloys thereof;
These metal thin films are formed by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, or the like. Also, care must be taken that the formed metal thin film does not become a resistance component to the output of the photovoltaic element, and the sheet resistance is preferably 50Ω.
Or less, more preferably 10Ω or less.

下部電極1002とn型半導体層1003との間に、図中には
示されてはいないが、導電性酸化亜鉛等の拡散防止層を
設けても良い。該拡散防止層の効果としては電極1002を
構成する金属元素がn型半導体層中へ拡散するのを防止
するのみならず、若干の抵抗値をもたらせることで半導
体層を挟んで設けられた下部電極1002と透明電極1006と
の間にピンホール等の欠陥で発生するシヨートを防止す
ること、及び薄膜による多重干渉を発生させ入射された
光を光起電力素子内に閉じ込める等の効果を挙げること
ができる。
Although not shown in the figure, a diffusion preventing layer such as conductive zinc oxide may be provided between the lower electrode 1002 and the n-type semiconductor layer 1003. The effect of the diffusion prevention layer is not only to prevent the metal element forming the electrode 1002 from diffusing into the n-type semiconductor layer, but also to provide a slight resistance value, and to provide the semiconductor element between the semiconductor layers. The effect of preventing a short-circuit caused by a defect such as a pinhole between the lower electrode 1002 and the transparent electrode 1006, and generating multiple interference by a thin film and confining incident light in a photovoltaic element can be given. be able to.

(ii)上部電極(透明電極) 本発明において用いられる透明電極1006としては太陽
や白色蛍光等からの光を半導体層内に効率良く吸収させ
るために光の透過率が85%以上であることが望ましく、
さらに、電気的には光起電力素子の出力に対して抵抗成
分とならぬようにシート抵抗値は100Ω以下であること
が望ましい。このような特性を備えた材料としてSnO2
In2O3、ZnO、CdO、Cd2SnO4、ITO(In2O3+SnO2)などの
金属酸化物やAu、Al、Cu等の金属を極めて薄く半透明状
に成膜した金属薄膜等が挙げられる。透明電極は第10図
(A)、(C)、(D)においてはp型半導体層1005層
の上に積層され、第10図(B)においては基板1001の上
に積層されるものであるため、互いの密着性の良いもの
を選ぶことが必要である。これらの作製方法としては、
抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパツタリング
法、スプレー法等を用いることができ所望に応じて適宜
選択される。
(Ii) Upper electrode (transparent electrode) The transparent electrode 1006 used in the present invention has a light transmittance of 85% or more in order to efficiently absorb light from the sun or white fluorescent light into the semiconductor layer. Desirably,
Further, the sheet resistance is desirably 100Ω or less so that the output of the photovoltaic element does not become a resistance component. SnO 2 as a material having such properties,
Metal thin film made of metal oxide such as In 2 O 3 , ZnO, CdO, Cd 2 SnO 4 , ITO (In 2 O 3 + SnO 2 ) and metal such as Au, Al, Cu etc. And the like. The transparent electrode is laminated on the p-type semiconductor layer 1005 in FIGS. 10 (A), (C) and (D), and is laminated on the substrate 1001 in FIG. 10 (B). Therefore, it is necessary to select ones having good adhesion to each other. These fabrication methods include:
A resistance heating evaporation method, an electron beam evaporation method, a sputtering method, a spray method, or the like can be used, and is appropriately selected as desired.

(iii)集電電極 本発明において用いられる集電電極1007は、透明電極
1006の表面抵抗値を低減させる目的で透明電極1106上に
設けられる。電極材料としてはAg、Cr、Ni、Al、Ag、A
u、Ti、Pt、Cu、Mo、W等の金属またはこれらの合金の
薄膜が挙げられる。これらの薄膜は積層させて用いるこ
とができる。また、半導体層への光入射光量が十分に確
保されるよう、その形状及び面積が適宜設計される。
(Iii) Current collecting electrode The current collecting electrode 1007 used in the present invention is a transparent electrode.
It is provided on the transparent electrode 1106 for the purpose of reducing the surface resistance value of 1006. Ag, Cr, Ni, Al, Ag, A
A thin film of a metal such as u, Ti, Pt, Cu, Mo, W, or an alloy thereof may be used. These thin films can be stacked and used. The shape and area of the semiconductor layer are appropriately designed so that the amount of light incident on the semiconductor layer is sufficiently ensured.

例えば、その形状は光起電力素子の受光面に対して一
様に広がり、且つ受光面積に対してその面積は好ましく
は15%以下、より好ましくは10%以下であることが望ま
しい。
For example, it is desirable that the shape is uniformly spread over the light receiving surface of the photovoltaic element, and the area is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, with respect to the light receiving area.

また、シート抵抗値としては、好ましくは50Ω以下、
より好ましくは10Ω以下であることが望ましい。
Further, as a sheet resistance value, preferably 50Ω or less,
More preferably, it is desirably 10Ω or less.

i型半導体層 本光起電力素子において好適に用いられるi型半導体
層を構成する半導体材料としては、A-Si:H、A-Si:F、A-
Si:H:F、A-SiC:H、A-SiC:F、A-SiC:H:F、A-SiGe:H、A-S
iGe:F、A-SiGe:H:F、poly-Si:H、poly-Si:F、poly-Si:
H:F等いわゆるIV族及びIV族合金系半導体材料の他、II-
VI族及びIII-V族のいわゆる化合物半導体材料等が挙げ
られる。
i-type semiconductor layer The semiconductor material constituting the i-type semiconductor layer suitably used in the present photovoltaic device includes A-Si: H, A-Si: F, A-
Si: H: F, A-SiC: H, A-SiC: F, A-SiC: H: F, A-SiGe: H, AS
iGe: F, A-SiGe: H: F, poly-Si: H, poly-Si: F, poly-Si:
In addition to so-called group IV and group IV alloy semiconductor materials such as H: F, II-
Group VI and III-V so-called compound semiconductor materials and the like can be mentioned.

中でもa-SiGe:H、a-SiGe:F、a-SiGe:H:F、a-SiC:H、a
-Si:F、a-SiC:H:F等の所謂IV族合金系半導体をi型半導
体層に用いる場合には光の入射側からの禁制帯幅(バン
ドギヤツプ:Egopt)を適宜変化させることにより、開
放電圧(Voc)、曲線因子(FF:fill factor)が大幅に
改善されることが提案されている。(20th IEEE PVSC、
1988、A NOVEL DESIGN FOR AMORPHOUS SILICON SOLARSE
LLS、S.Guha.J.Yang et al.) 第11図(a)乃至第11図(d)にバンドギヤツププロ
フアイルの具体例を示した。図中→印は光の入射側を表
わしている。
A-SiGe: H, a-SiGe: F, a-SiGe: H: F, a-SiC: H, a
When a so-called group IV alloy semiconductor such as -Si: F or a-SiC: H: F is used for the i-type semiconductor layer, the bandgap from the light incident side (band gap: Eg opt ) is appropriately changed. It has been proposed that the open-circuit voltage (Voc) and the fill factor (FF) can be greatly improved. (20th IEEE PVSC,
1988, A NOVEL DESIGN FOR AMORPHOUS SILICON SOLARSE
LLS, S. Guha. J. Yang et al.) FIGS. 11 (a) to 11 (d) show specific examples of bandgap profiles. The mark → in the figure indicates the light incident side.

第11図(a)に示したバンドギヤツププロフアイルは
光の入射側よりバンドギヤツプが一定のものである。第
11図(b)に示したバンドギヤツププロフアイルは光の
入射側のバンドギヤツプが狭く、徐々にバンドギヤツプ
が広がるタイプのものでありFFの改善に効果がある。第
11図(c)に示したバンドギヤツププロフアイルは光の
入射側のバンドギヤツプが広く、徐々にバンドギヤツプ
が狭くなるタイプのものでありVocの改善に効果があ
る。第11図(d)に示したバンドギヤツププロフアイル
は光の入射側のバンドギヤツプが広く、比較的急峻にバ
ンドギヤツプが狭まり、再び広がっていくタイプのもの
であり、第11図(b)と第11図(c)とを組み合わせて
両者の効果を同時に得ることができる。
The bandgap profile shown in FIG. 11 (a) has a constant bandgap from the light incident side. No.
The bandgap profile shown in FIG. 11 (b) is of a type in which the bandgap on the light incident side is narrow and the bandgap gradually widens, and is effective in improving FF. No.
The bandgap profile shown in FIG. 11 (c) is of a type in which the bandgap on the light incident side is wide and the bandgap gradually narrows, and is effective in improving Voc. The bandgap profile shown in FIG. 11 (d) is of a type in which the bandgap on the light incident side is wide, the bandgap narrows relatively steeply, and spreads again. By combining with FIG. 11 (c), both effects can be obtained simultaneously.

本発明の方法及び装置により、例えば、a-Si:H(Eg
opt=1.72eV)とa-SiGe:H(Egopt=1.45eV)とを用いて
第11図(d)に示すバンドギヤツププロフアイルをもつ
i型半導体層を作製することが出来る。また、a-SiC:H
(Egopt=2.05eV)とa-Si:H(Egopt=1.72eV)とを用い
て、第11図(c)に示すバンドギヤツププロフアイルを
もつi型半導体層を作製することが出来る。
According to the method and apparatus of the present invention, for example, a-Si: H (Eg
Using opt = 1.72 eV) and a-SiGe: H (Eg opt = 1.45 eV), an i-type semiconductor layer having a bandgap profile shown in FIG. 11D can be manufactured. Also, a-SiC: H
Using (Eg opt = 2.05 eV) and a-Si: H (Eg opt = 1.72 eV), an i-type semiconductor layer having a bandgap profile shown in FIG. 11C can be manufactured. I can do it.

また、本発明の方法及び装置により第12図(a)乃至
第12図(d)に示すドーピングプロフアイルをもつ半導
体層を作製することが出来る。図中→印は光の入射側を
表わしている。
Further, a semiconductor layer having a doping profile shown in FIGS. 12 (a) to 12 (d) can be manufactured by the method and the apparatus of the present invention. The mark → in the figure indicates the light incident side.

第12図(a)はノンドープのi型半導体層のプロフア
イルである。これに対し、第12図(b)は光の入射側の
フエルミレベルが価電子帯寄りで徐々にフエルミレベル
が伝導帯に寄るタイプのものであり、光発生キヤリアの
再結合を防ぎ、キヤリアの走行性を高めるのに効果があ
る。第12図(c)は光の入射側よりフエルミレベルが徐
々に価電子帯に寄るタイプものであり、光の入射側にn
型半導体層を設けた場合に第12図(b)の場合と同様の
効果がある。第12図(d)は、光の入射側よりほぼ連続
的にフエルミレベルが価電子帯により、伝導帯に変化し
ているタイプのものである。
FIG. 12A shows a profile of a non-doped i-type semiconductor layer. On the other hand, FIG. 12 (b) shows a type in which the Fermi level on the light incident side is closer to the valence band and the Fermi level is gradually closer to the conduction band. Is effective in increasing FIG. 12 (c) shows a type in which the Fermi level gradually approaches the valence band from the light incident side.
When the mold semiconductor layer is provided, the same effect as in the case of FIG. 12 (b) is obtained. FIG. 12 (d) shows a type in which the Fermi level changes to the conduction band due to the valence band almost continuously from the light incident side.

これらは第11図(a)に示した光の入射側よりバンド
ギヤツプが一定の場合を例示しているが、第11図(b)
乃至第11図(d)に示すバンドギヤツププロフアイルの
場合においても同様にフエルミレベルを制御することが
できる。
These illustrate the case where the band gap is constant from the light incident side shown in FIG. 11 (a), but FIG. 11 (b)
Also in the case of the bandgap profile shown in FIG. 11 (d), the fermi level can be controlled similarly.

これらのバンドギヤツププロフアイルおよびフエルミ
レベルポロフアイルの設計を適宜行うことにより、高光
電変換効率の光起電力素子を作製することが出来る。特
に、これらのプロフアイルは第10図(c)乃至第10図
(d)に示したタンデム型又はトリプル型光起電力素子
のi型半導体層に適用されるのが望ましい。
By appropriately designing the bandgap profile and the fermi-level profile, a photovoltaic element having high photoelectric conversion efficiency can be manufactured. In particular, these profiles are desirably applied to the i-type semiconductor layer of the tandem-type or triple-type photovoltaic element shown in FIGS. 10 (c) to 10 (d).

p型半導体層及びn型半導体層 本発明によって作製される光起電力素子において好適
に用いられるp型又はn型半導体層を構成する半導体材
料としては、前述したi型半導体層を構成する半導体材
料に価電子制御剤をドーピングすることによって得られ
る。
P-type semiconductor layer and n-type semiconductor layer As the semiconductor material constituting the p-type or n-type semiconductor layer suitably used in the photovoltaic device manufactured according to the present invention, the semiconductor material constituting the above-mentioned i-type semiconductor layer Obtained by doping a valence electron controlling agent.

〔製造例〕(Production example)

以下、本発明のマイクロ波プラズマCVD装置を用いて
の具体的製造例を示すが、本発明はこれらの製造例によ
って何ら限定されるものではない。
Hereinafter, specific production examples using the microwave plasma CVD apparatus of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these production examples.

製造例1 装置例12で示した連続式マイクロ波プラズマCVD装置
(第7図)を用い、アモルフアスシリコンゲルマニウム
の連続堆積を行った。なお、マイクロ波アプリケーター
はNo.13のタイプのものを用いた。
Production Example 1 Continuous deposition of amorphous silicon germanium was performed using the continuous microwave plasma CVD apparatus (FIG. 7) shown in Apparatus Example 12. The microwave applicator used was No. 13 type.

まず、基板送り出し機構を有する真空容器701に、十
分に脱脂、洗浄を行ったSUS430BA製帯状基板(幅60cm×
長さ100m×厚さ0.2mm)の巻き付けられたボビン703をセ
ツトし、該帯状部材101をガスゲート721及び隔離容器40
0中の搬送機構を介して、更にガスゲート722を介し、基
板巻き取り機構を有する真空容器702まで通し、たるみ
のない程度に張力調整を行った。帯状部材の湾曲形状、
ガス導入管の配置等の条件を第18表に示した。また、ガ
ス供給手段としては第5図(a)に示す構成の3本のガ
ス導入管があるタイプのものを用いた。
First, a sufficiently degreased and cleaned SUS430BA strip-shaped substrate (width 60 cm ×
A wound bobbin 703 (length 100 m × thickness 0.2 mm) is set, and the strip-shaped member 101 is attached to the gas gate 721 and the isolation container 40.
The tension was adjusted to a level without sag through the transfer mechanism in FIG. 7 and further through the gas gate 722 to the vacuum vessel 702 having the substrate take-up mechanism. Curved shape of the band-shaped member,
Table 18 shows the conditions such as the arrangement of gas introduction pipes. As the gas supply means, a gas supply means having three gas introduction pipes having the configuration shown in FIG. 5A was used.

そこで、各真空容器701、702及び隔離容器400を不図
示のロータリポンプで荒引きし、次いで不図示のメカニ
カルブースターポンプを起動させ10-3Torr付近まで真空
引きした後、更に温度制御機構106、107を用いて、基板
表面温度を280℃に保持しつつ、不図示の油拡散ポンプ
(バリアン製HS-32)にて5×10-6Torr以下まで真空引
きした。
Therefore, each of the vacuum vessels 701 and 702 and the isolation vessel 400 are roughly evacuated by a rotary pump (not shown), and then a mechanical booster pump (not shown) is activated and evacuated to about 10 −3 Torr. While maintaining the substrate surface temperature at 280 ° C., a vacuum was drawn to 5 × 10 −6 Torr or less by an oil diffusion pump (not shown) (HS-32 manufactured by Varian) using 107.

十分に脱ガスが行われた時点で、第19表に示す条件で
夫々のガス導入管より、堆積膜形成用原料ガスを導入
し、前記油拡散ポンプに取り付けられたスロツトルバル
ブの開度を調整して成膜室723内の圧力を12mTorrに保持
した。この時、隔離容器400内の圧力は4mTorrであっ
た。圧力が安定した所で、不図示のマイクロ波電源よ
り、実効パワーで1.2kWのマイクロ波をアプリケーター3
01より放射させた。直ちに、導入された原料ガスはプラ
ズマ化し、マイクロ波プラズマ領域を形成し、該マイク
ロ波プラズマ領域は搬送用リング104、105の側面に取り
付けられた金網501、501′(線径1mm、間隔5mm)から真
空容器側に漏れ出ることはなく、また、マイクロ波の漏
れも検出されなかった。
At the time when the degassing was sufficiently performed, the raw material gas for forming the deposited film was introduced from each gas introduction pipe under the conditions shown in Table 19, and the opening of the throttle valve attached to the oil diffusion pump was adjusted. The pressure in the film forming chamber 723 was maintained at 12 mTorr by adjustment. At this time, the pressure inside the isolation container 400 was 4 mTorr. When the pressure stabilizes, apply microwave power of 1.2 kW in effective power from a microwave power supply (not shown) to applicator 3.
Emitted from 01. Immediately, the introduced raw material gas is turned into plasma to form a microwave plasma region, and the microwave plasma region is provided with wire nets 501, 501 'attached to the side surfaces of the transfer rings 104, 105 (wire diameter 1 mm, interval 5 mm). Did not leak out to the vacuum vessel side, and no microwave leakage was detected.

そこで、支持・搬送用ローラー102、103及び支持・搬
送用リング104、105(いずれも駆動機構は不図示)を起
動し、前記帯状部材102の搬送スピードは1.2m/minとな
るように制御した。
Therefore, the supporting / transporting rollers 102 and 103 and the supporting / transporting rings 104 and 105 (both driving mechanisms are not shown) were started, and the transport speed of the belt-shaped member 102 was controlled to be 1.2 m / min. .

なお、ガスゲート721、722にはゲートガス導入管71
6、717よりゲートガスとしてH2ガスを50sccm流し、排気
孔718、718より不図示の油拡散ポンプで排気し、ガスゲ
ート内圧は1mTorrとなるように制御した。
The gas gates 721 and 722 are connected to the gate gas introduction pipe 71.
H 2 gas was flowed at 50 sccm from 6, 717 as a gate gas, and exhausted from exhaust holes 718, 718 by an oil diffusion pump (not shown), and the gas gate internal pressure was controlled to 1 mTorr.

搬送を開始してから30分間、連続して堆積膜の形成を
行った。なお、長尺の帯状部材を用いているため、本製
造例の終了後、引き続き他の堆積膜の形成を実施し、す
べての堆積終了後、前記帯状部材を冷却して取り出し、
本製造例において形成された帯状部材上の堆積膜膜厚分
布を幅方向及び長手方向について測定したところ5%以
内に納まっており、堆積速度は平均44Å/secであった。
A deposited film was formed continuously for 30 minutes after the start of transport. In addition, since a long strip-shaped member is used, after the end of this manufacturing example, another deposition film is continuously formed, and after all the depositions are completed, the strip-shaped member is cooled and taken out.
The thickness distribution of the deposited film on the belt-shaped member formed in this production example was measured within 5% in the width direction and the longitudinal direction, and was found to be within 5%. The deposition rate was 44 ° / sec on average.

堆積膜の形成された基板の一部を任意に6ケ所切り出
し、SIMS(CAMECA社製ims-3f)を用い堆積膜の深さ方向
の組成分析を行った所、夫々第13図に示すデプスプロフ
アイルが得られ、ほぼ第11図(b)に示すバンドギヤツ
ププロフアイルが形成されていることが判かった。ま
た、金属中水素分析計(EMGA-1100、堀場製作所製)を
用いて膜中全水素量を定量したところ18±2atomic%で
あった。
A part of the substrate on which the deposited film was formed was arbitrarily cut out at six locations, and the composition of the deposited film in the depth direction was analyzed using SIMS (ims-3f manufactured by CAMECA). The depth profile shown in FIG. An isle was obtained, and it was found that a bandgap profile shown in FIG. 11 (b) was formed. The total amount of hydrogen in the film was determined using a hydrogen-in-metal analyzer (EMGA-1100, manufactured by HORIBA, Ltd.) to be 18 ± 2 atomic%.

製造例2 製造例1において実施した堆積膜形成工程にひき続
き、用いた原料ガスの導入を止め、隔離容器400の内圧
を5×10-6Torr以下まで真空引きした後、第20表に示す
条件で夫々のガス導入管より堆積膜形成用原料ガスを導
入し、内圧を10mtorrに保持し、マイクロ波電力を1.1kW
とした以外は同様の条件で堆積膜を連続形成した。
Production Example 2 Following the deposition film formation process performed in Production Example 1, the introduction of the used raw material gas was stopped, and the internal pressure of the isolation container 400 was evacuated to 5 × 10 −6 Torr or less. Under the conditions, the source gas for forming the deposited film is introduced from each gas introduction pipe, the internal pressure is maintained at 10 mtorr, and the microwave power is 1.1 kW
A deposited film was continuously formed under the same conditions except that the above conditions were satisfied.

本製造例及び他の製造例終了後、基板を冷却して取り
出し、本製造例において形成された堆積膜の膜厚分布を
幅方向及び長手方向について測定したところ、5%以内
に納まっており、堆積速度は平均51Å/secであった。
After the end of this production example and other production examples, the substrate was cooled and taken out, and the film thickness distribution of the deposited film formed in this production example was measured in the width direction and the longitudinal direction. The deposition rate averaged 51Å / sec.

堆積膜の形成された基板の一部を任意に6ケ所切り出
し、SIMS(CAMECA社製ims-3f)を用い堆積膜の深さ方向
の組成分析を行った所、夫々第14図に示すデプスプロフ
アイルが得られ、ほぼ第11図(d)に示すバンドギヤツ
ププロフアイルが形成されていることが判かった。ま
た、金属中水素分析計(EMGA-1100、堀場製作所製)を
用いて膜中全水素量を定量したところ17±2atomic%で
あった。
Six portions of the substrate on which the deposited film was formed were arbitrarily cut out, and the composition of the deposited film in the depth direction was analyzed using SIMS (ims-3f manufactured by CAMECA). The depth profile shown in FIG. 14 was obtained. An isle was obtained, and it was found that a bandgap profile shown in FIG. 11 (d) was formed. The total amount of hydrogen in the film was determined using a hydrogen-in-metal analyzer (EMGA-1100, manufactured by HORIBA, Ltd.) and found to be 17 ± 2 atomic%.

製造例3 製造例1において実施した堆積膜形成工程にひき続
き、用いた原料ガスの導入を止め、隔離容器400の内圧
を5×10-6Torr以下まで真空引きした後、第21表に示す
条件で夫々のガス導入管より堆積膜形成用原料ガスを導
入し、内圧を19mtorrに保持し、マイクロ波電力を1.8kW
とした以外は同様の条件で堆積膜を連続形成した。
Production Example 3 Following the deposition film forming process performed in Production Example 1, the introduction of the used raw material gas was stopped, and the internal pressure of the isolation container 400 was evacuated to 5 × 10 −6 Torr or less. Under the conditions, the source gas for forming the deposited film is introduced from each gas introduction pipe, the internal pressure is maintained at 19 mtorr, and the microwave power is 1.8 kW
A deposited film was continuously formed under the same conditions except that the above conditions were satisfied.

本製造例及び他の製造例終了後、基板を冷却して取り
出し、本製造例において形成された堆積膜の膜厚分布を
幅方向及び長手方向について測定したところ、5%以内
に納まっており、堆積速度は平均55Å/secであった。
After the end of this production example and other production examples, the substrate was cooled and taken out, and the film thickness distribution of the deposited film formed in this production example was measured in the width direction and the longitudinal direction. The deposition rate averaged 55Å / sec.

堆積膜の形成された基板の一部を任意に6ケ所切り出
し、SIMS(CAMECA社製ims-3f)を用い堆積膜の深さ方向
の組成分析を行った所、夫々第15図に示すデプスプロフ
アイルが得られ、ほぼ第11図(c)に示すバンドギヤツ
ププロフアイルが形成されていることが判かった。ま
た、金属中水素分析計(EMGA-1100、堀場製作所製)を
用いて膜中全水素量を定量したところ14±2atomic%で
あった。
Six portions of the substrate on which the deposited film was formed were arbitrarily cut out, and the composition of the deposited film in the depth direction was analyzed using SIMS (ims-3f manufactured by CAMECA). The depth profile shown in FIG. 15 was obtained. An isle was obtained, and it was found that the bandgap profile shown in FIG. 11 (c) was formed. The total amount of hydrogen in the film was determined using a hydrogen-in-metal analyzer (EMGA-1100, manufactured by HORIBA, Ltd.) to be 14 ± 2 atomic%.

製造例4 製造例1において実施した堆積膜形成工程と同様に隔
離容器400の内圧を5×10-6Torr以下まで真空引きした
後、第22表に示す条件で夫々のガス導入管より堆積膜形
成用原料ガスを導入し、内圧を6mtorrに保持し、マイク
ロ波電力を1.9kWとした以外は同様の条件で堆積膜を形
成した。
Production Example 4 After the internal pressure of the isolation vessel 400 was evacuated to 5 × 10 −6 Torr or less in the same manner as in the deposited film formation process performed in Production Example 1, the deposited film was passed through each gas introduction pipe under the conditions shown in Table 22. A deposition film was formed under the same conditions except that a forming material gas was introduced, the internal pressure was maintained at 6 mtorr, and the microwave power was set to 1.9 kW.

なお、本製造例においては、マイクロ波アプリケータ
ーはNo.18のタイプのものを用いた。
In this production example, the microwave applicator used was No. 18 type.

本製造例及び他の製造例終了後、基板を冷却して取り
出し、本製造例において形成された堆積膜の膜厚分布を
幅方向及び長手方向について測定したところ、5%以内
に納まっており、堆積速度は平均112Å/secであった。
After the end of this production example and other production examples, the substrate was cooled and taken out, and the film thickness distribution of the deposited film formed in this production example was measured in the width direction and the longitudinal direction. The deposition rate averaged 112Å / sec.

堆積膜の形成された基板の一部を任意に6ケ所切り出
し、SIMS(CAMECA社製ims-3f)を用い堆積膜の深さ方向
の組成分析を行った所、夫々第16図に示すデプスプロフ
アイルが得られ、ほぼ第12図(b)に示すドーピングプ
ロフアイルが形成されていることが判かった。また、金
属中水素分析計(EMGA-1100、堀場製作所製)を用いて
膜中全水素量を定量したところ17±2atomic%であっ
た。
Six portions of the substrate on which the deposited film was formed were arbitrarily cut out, and the composition of the deposited film was analyzed in the depth direction using SIMS (ims-3f manufactured by CAMECA). The depth profile shown in FIG. 16 was obtained. An isle was obtained, and it was found that a doping profile almost as shown in FIG. 12 (b) was formed. The total amount of hydrogen in the film was determined using a hydrogen-in-metal analyzer (EMGA-1100, manufactured by HORIBA, Ltd.) and found to be 17 ± 2 atomic%.

製造例5 装置例12で示した連続式マイクロ波プラズマCVD装置
(第7図)において、帯状部材とマイクロ波アプリケー
ターの配置を装置例5で挙げたのと同様の配置にした装
置を用い、アモルフアスシリコンゲルマニウムの連続堆
積を行った。なお、マイクロ波アプリケーターはNo.8の
タイプのものを用いた。
Production Example 5 In the continuous microwave plasma CVD apparatus (FIG. 7) shown in Apparatus Example 12, an apparatus in which the arrangement of the band member and the microwave applicator was the same as that described in Apparatus Example 5 was used, and Continuous deposition of as silicon germanium was performed. The microwave applicator used was No. 8 type.

製造例1において実施した堆積膜形成工程と同様に隔
離容器400の内圧を5×10-6Torr以下まで真空引きした
後、第19表に示したのと同じ条件で夫々のガス導入管よ
り堆積膜形成用原料ガスを導入し、内圧を11mtorrに保
持し、マイクロ波電力を1.2kWとした以外は同様の条件
で堆積膜を形成した。
After evacuating the internal pressure of the isolation container 400 to 5 × 10 −6 Torr or less in the same manner as in the deposited film formation process performed in Production Example 1, the deposition was performed from each gas introduction pipe under the same conditions as shown in Table 19. A deposition film was formed under the same conditions except that a film forming raw material gas was introduced, the internal pressure was maintained at 11 mtorr, and the microwave power was set at 1.2 kW.

本製造例及び他の製造例終了後、基板を冷却して取り
出し、本製造例において形成された堆積膜の膜厚分布を
幅方向及び長手方向について測定したところ、5%以内
に納まっており、堆積速度は平均42Å/secであった。
After the end of this production example and other production examples, the substrate was cooled and taken out, and the film thickness distribution of the deposited film formed in this production example was measured in the width direction and the longitudinal direction. The deposition rate averaged 42Å / sec.

堆積膜の形成された基板の一部を任意に6ケ所切り出
し、SIMS(CAMECA社製ims-3f)を用い堆積膜の深さ方向
の組成分析を行った所、夫々第13図に示したのと保母同
様のすデプスプロフアイルが得られ、ほぼ第11図(b)
に示すハンドギヤツププロフアイルが形成されているこ
とが判かった。また、金属中水素分析計(EMGA-1100、
堀場製作所製)を用いて膜中全水素量を定量したところ
19±2atomic%であった。
Six parts of the substrate on which the deposited film was formed were arbitrarily cut out, and the composition analysis in the depth direction of the deposited film was performed using SIMS (ims-3f manufactured by CAMECA). And a depth profile similar to Hobo was obtained.
It was found that the handgear profile shown in FIG. In addition, hydrogen analyzer in metal (EMGA-1100,
HORIBA, Ltd.) to determine the total amount of hydrogen in the film
It was 19 ± 2 atomic%.

製造例6 本製造例においては、第10図(A)の断面模式図に示
す層構成のpin型光起電力素子を第8図に示す装置を用
いて作製した。
Production Example 6 In this production example, a pin-type photovoltaic element having a layer configuration shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 10A was produced using the apparatus shown in FIG.

該光起電力素子は、基板1001上に下部電極1002、n型
半導体層1003、第11図(d)に示すバンドギヤツププロ
フアイルを有するi型半導体層1004、p型半導体層100
5、透明電極1006及び集電電極1007をこの順に堆積形成
した光起電力素子1000である。なお、本光起電力素子で
は透明電極1006の側より光の入射が行われることを前提
としている。
The photovoltaic element comprises a substrate 1001, a lower electrode 1002, an n-type semiconductor layer 1003, an i-type semiconductor layer 1004 having a bandgap profile shown in FIG.
5. This is a photovoltaic element 1000 in which a transparent electrode 1006 and a collecting electrode 1007 are formed in this order. Note that it is assumed that light is incident from the transparent electrode 1006 side in the present photovoltaic element.

まず、製造例1で用いたのと同様のSUS430BA製帯状基
板を連続スパツタ装置にセツトし、Ag(99.99%)電極
をターゲツトとして用いて1000ÅのAg薄膜を、また連続
してZnO(99.999%)電極をターゲツトとして用いて1.2
μmのZnOの薄膜をスパツタ蒸着し、下部電極1002を形
成した。
First, a SUS430BA strip-shaped substrate similar to that used in Production Example 1 was set in a continuous sputter device, and a 1000 mm Ag thin film was continuously formed using an Ag (99.99%) electrode as a target, and ZnO (99.999%) continuously. 1.2 using electrodes as targets
A μm ZnO thin film was sputter-deposited to form a lower electrode 1002.

ひき続き、該下部電極1002の形成された帯状基板を第
8図で示した連続堆積膜形成装置に、製造例1で行った
のと同様の要領でセツトした。この時の隔離容器400内
における基板の湾曲形状等の条件を第23表に示す。ま
た、第24表に示す条件で夫々のガス導入管より堆積膜形
成用原料ガスを導入した。
Subsequently, the strip-shaped substrate on which the lower electrode 1002 was formed was set in the continuous deposition film forming apparatus shown in FIG. 8 in the same manner as in Production Example 1. Table 23 shows conditions such as the curved shape of the substrate in the isolation container 400 at this time. Further, under the conditions shown in Table 24, a source gas for forming a deposited film was introduced from each gas introduction pipe.

また、隔離容器400-a、400-bにおいては、第25表に示
す堆積膜形成条件でn型a-Si:H:F膜及びp+型μc-Si:H:F
膜の形成を行った。
In the isolation containers 400-a and 400-b, the n-type a-Si: H: F film and the p + -type μc-Si: H: F were deposited under the deposition film forming conditions shown in Table 25.
A film was formed.

まず、各々の成膜室内でマイクロ波プラズマを生起さ
せ、放電等が安定したところで帯状部材101を搬送スピ
ード48cm/minで図中左側から右側方向へ搬送させ、連続
してn、i、p型半導体層を積層形成した。
First, microwave plasma is generated in each film forming chamber, and when the discharge or the like is stabilized, the belt-shaped member 101 is transported from the left side to the right side in the drawing at a transport speed of 48 cm / min. A semiconductor layer was formed by lamination.

帯状部材101の全長に亘って半導体層を積層形成した
後、冷却後取り出し、更に、連続モジユール化装置にて
35cm×70cmの太陽電池モジユールを連続作製した。
After laminating and forming a semiconductor layer over the entire length of the belt-shaped member 101, take out after cooling, and further, using a continuous modularization apparatus.
A 35 cm × 70 cm solar cell module was produced continuously.

作製した太陽電池モジユールについて、AM1.5(100mW
/cm2)光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換
効率で7.5%以上が得られ、更にモジユール間の特性の
バラツキは5%以内に納まっていた。
For the fabricated solar cell module, AM1.5 (100mW
/ cm 2 ) When the characteristics were evaluated under light irradiation, a photoelectric conversion efficiency of 7.5% or more was obtained, and the variation in characteristics between modules was within 5%.

また、AM1.5(100mW/cm2)光の500時間連続照射後の
光電変換効率の初期値に対する変化率を測定したところ
9.5%以内に納まった。
In addition, the rate of change of the photoelectric conversion efficiency from the initial value after 500 hours of continuous irradiation with AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light was measured.
It fell within 9.5%.

これらのモジユールを接続して5kWの電力供給システ
ムを作製することができた。
By connecting these modules, a 5kW power supply system could be made.

製造例7 本製造例では、製造例6で作製したpin型光起電力素
子において、i型半導体層としてのa-SiGe:H:F膜のかわ
りに第11図(c)に示すバンドギヤツププロフアイルを
有するa-SiC:H:F膜を用いた例を示す。
Manufacturing Example 7 In this manufacturing example, in the pin-type photovoltaic element manufactured in Manufacturing Example 6, the bandgear shown in FIG. 11C was used instead of the a-SiGe: H: F film as the i-type semiconductor layer. An example using an a-SiC: H: F film having a profile will be described.

a-SiC:H:F膜は、第26表に示す条件で夫々のガス導入
管より堆積膜形成用原料ガスを導入し、帯状部材の表面
温度を270℃、内圧を16mTorrに保持し、マイクロ波電力
を1.8kWとして形成した。そして、搬送速度を42cm/min
とした以外は製造例6で行ったのと同様の操作及び方法
で他の半導体層の形成及びモジユール化を行い、太陽電
池モジユールを作製した。
The a-SiC: H: F film was prepared by introducing a raw material gas for forming a deposited film from each gas introduction tube under the conditions shown in Table 26, maintaining the surface temperature of the belt-shaped member at 270 ° C., and maintaining the internal pressure at 16 mTorr. The wave power was formed at 1.8 kW. And the transfer speed is 42cm / min
Other semiconductor layers were formed and modularized in the same manner and in the same manner as in Production Example 6, except that the solar cell module was fabricated.

作製した太陽電池モジユールについて、AM1.5(100mW
/cm2)光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換
効率で6.8%以上が得られ、更にモジユール間の特性の
バラツキは5%以内に納まっていた。
For the fabricated solar cell module, AM1.5 (100mW
/ cm 2 ) When the characteristics were evaluated under light irradiation, a photoelectric conversion efficiency of 6.8% or more was obtained, and the variation in characteristics between modules was within 5%.

また、AM1.5(100mW/cm2)光の500時間連続照射後の
光電変換効率の初期値に対する変化率を測定したところ
9.5%以内に納まった。
In addition, the rate of change of the photoelectric conversion efficiency from the initial value after 500 hours of continuous irradiation with AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light was measured.
It fell within 9.5%.

これらのモジユールを接続して5kWの電力供給システ
ムを作製することができた。
By connecting these modules, a 5kW power supply system could be made.

製造例8 本製造例では、製造例6で作製したpin型光起電力素
子において、i型半導体層としてのa-SiGe:H:F膜のかわ
りに第12図(b)に示すフエルミレベルプロフアイルを
有するa-Si:H:F膜を用いた例を示す。
Manufacturing Example 8 In this manufacturing example, in the pin-type photovoltaic element manufactured in Manufacturing Example 6, the fermilevel shown in FIG. 12B was used instead of the a-SiGe: H: F film as the i-type semiconductor layer. An example using an a-Si: H: F film having a profile will be described.

a-Si:H:F膜は、第27表に示す条件で夫々のガス導入管
より堆積膜形成用原料ガスを導入し、帯状部材の表面温
度を270℃、内圧を7mTorrに保持し、マイクロ波電力を
1.3kWとして形成した。そして、搬送速度を44cm/minと
した以外は製造例6で行ったのと同様の操作及び方法で
他の半導体層の形成及びモジユール化を行い、太陽電池
モジユールを作製した。
The a-Si: H: F film was prepared by introducing a raw material gas for forming a deposited film from each gas introduction pipe under the conditions shown in Table 27, maintaining the surface temperature of the belt-shaped member at 270 ° C., and maintaining the internal pressure at 7 mTorr. Wave power
It was formed as 1.3kW. Then, another semiconductor layer was formed and formed into a module by the same operation and method as in Production Example 6 except that the transfer speed was set to 44 cm / min, to produce a solar cell module.

作製した太陽電池モジユールについて、AM1.5(100mW
/cm2)光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換
効率で8.5%以上が得られ、更にモジユール間の特性の
バラツキは5%以内に納まっていた。
For the fabricated solar cell module, AM1.5 (100mW
/ cm 2) was subjected to characteristic evaluation under optical irradiation, more than 8.5% in photoelectric conversion efficiency being obtained, further variations in characteristics among modules is accommodated within 5%.

また、AM1.5(100mW/cm2)光の500時間連続照射後の
光電変換効率の初期値に対する変化率を測定したところ
9.5%以内に納まった。
In addition, the rate of change of the photoelectric conversion efficiency from the initial value after 500 hours of continuous irradiation with AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light was measured.
It fell within 9.5%.

これらのモジユールを接続して5kWの電力供給システ
ムを作製することができた。
By connecting these modules, a 5kW power supply system could be made.

製造例9 本製造例では、第10図(C)に示す層構成の光起電力
素子を作製した。作製にあたっては、第8図に示す装置
において隔離容器400-a、400、400-bと同様の構成の隔
離容器400-a′、400′、400-b′をこの順でガスゲート
を介して更に接続させた装置(不図示)を用いた。
Production Example 9 In this production example, a photovoltaic element having a layer configuration shown in FIG. 10 (C) was produced. At the time of fabrication, isolation containers 400-a ', 400', and 400-b 'having the same configuration as the isolation containers 400-a, 400, and 400-b in the apparatus shown in FIG. A connected device (not shown) was used.

なお、帯状部材としては製造例1で用いたのと同様の
材質及び処理を行ったのを用い、下部セルは製造例6
で、上部セルは製造例8で作製したのと同様の層構成と
し、また、各半導体層の作製条件は帯状部材の表面温度
を帯状部材側より270℃、270℃、260℃、260℃、250
℃、250℃とした以外は各製造例の場合と同様とした。
モジユール化工程は製造例6と同様の操作及び方法で行
い、太陽電池モジユールを作製した。
The band-shaped member was made of the same material and treated as used in Production Example 1, and the lower cell was produced in Production Example 6.
The upper cell has the same layer configuration as that produced in Production Example 8, and the production condition of each semiconductor layer is such that the surface temperature of the belt-like member is 270 ° C., 270 ° C., 260 ° C., 260 ° C. 250
The temperature was the same as in each of the production examples except that the temperature was set at 250 ° C.
The module-forming step was performed in the same operation and method as in Production Example 6 to produce a solar cell module.

作製した太陽電池モジユールについて、AM1.5(100mW
/cm2)光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換
効率で10.6%以上が得られ、更にモジユール間の特性の
バラツキは5%以内に納まっていた。
For the fabricated solar cell module, AM1.5 (100mW
/ cm 2) was subjected to characteristic evaluation under optical irradiation, more than 10.6% in photoelectric conversion efficiency being obtained, further variations in characteristics among modules is accommodated within 5%.

また、AM1.5(100mW/cm2)光の500時間連続照射後の
光電変換効率の初期値に対する変化率を測定したところ
9%以内に納まった。
Further, the rate of change of the photoelectric conversion efficiency with respect to the initial value after continuous irradiation of AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light for 500 hours was within 9%.

これらのモジユールを接続して5kWの電力供給システ
ムを作製することができた。
By connecting these modules, a 5kW power supply system could be made.

製造例10 本製造例では、第10図(C)に示す層構成の光起電力
素子を作製した。作製にあたっては、第4図に示す装置
において隔離容器400-a、400、400-bと同様の構成の隔
離容器を400-a′、400′、400-b′をこの順でガスゲー
トを介して更に接続させた装置(不図示)を用いた。
Production Example 10 In this production example, a photovoltaic element having a layer configuration shown in FIG. 10 (C) was produced. At the time of fabrication, in the apparatus shown in FIG. 4, isolation containers having the same configuration as the isolation containers 400-a, 400, and 400-b are connected to the isolation containers 400-a ', 400', and 400-b 'in this order via a gas gate. A connected device (not shown) was used.

なお、帯状部材としては製造例1で用いたのと同様の
材質及び処理を行ったものを用い、下部セルは製造例8
で、上部セルは製造例7で作製したのと同様の層構成と
し、また、各半導体層の作製条件は帯状部材の表面温度
を帯状部材側より260℃、260℃、250℃、250℃、240
℃、230℃とした以外は各製造例の場合と同様とした。
モジユール化工程は製造例6と同様の操作及び方法で行
い、太陽電池モジユールを作製した。
Note that the band-shaped member used was the same material and processed as used in Production Example 1, and the lower cell was Production Example 8
The upper cell has the same layer configuration as that produced in Production Example 7, and the production condition of each semiconductor layer is such that the surface temperature of the belt-like member is 260 ° C., 260 ° C., 250 ° C., 250 ° C. 240
The temperature was the same as in each of the production examples except that the temperature was 230 ° C.
The module-forming step was performed in the same operation and method as in Production Example 6 to produce a solar cell module.

作製した太陽電池モジユールについて、AM1.5(100mW
/cm2)光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換
効率で10.5%以上が得られ、更にモジユール間の特性の
バラツキは5%以内に納まっていた。
For the fabricated solar cell module, AM1.5 (100mW
/ cm 2 ) When the characteristics were evaluated under light irradiation, a photoelectric conversion efficiency of 10.5% or more was obtained, and the variation in characteristics among the modules was within 5%.

また、AM1.5(100mW/cm2)光の500時間連続照射後の
光電変換効率の初期値に対する変化率を測定したところ
9%以内に納まった。
Further, the rate of change of the photoelectric conversion efficiency with respect to the initial value after continuous irradiation of AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light for 500 hours was within 9%.

これらのモジユールを接続して5kWの電力供給システ
ムを作製することができた。
By connecting these modules, a 5kW power supply system could be made.

製造例11 本製造例では、第10図(D)に示す層構成の光起電力
素子を作製した。作製にあたっては、第8図に示す装置
において隔離容器400-a、400、400-bと同様の構成の隔
離容器400-a′、400′、400-b′、400-a″、400″、400
-b″をこの順でガスゲートを介して更に接続させた装置
(不図示)を用いた。
Production Example 11 In this production example, a photovoltaic element having a layer configuration shown in FIG. 10D was produced. In the production, the isolation containers 400-a ′, 400 ′, 400-b ′, 400-a ″, 400 ″, having the same configuration as the isolation containers 400-a, 400, 400-b in the apparatus shown in FIG. 400
-b ″ was connected in this order via a gas gate (not shown).

なお、帯状部材としては製造例1で用いたのと同様の
材質及び処理を行ったものを用い、下部セルは製造例6
で、中間セルは製造例8、上部セルは製造例7で作製し
たのと同様の層構成とし、各半導体層の堆積膜作製条件
は第28表乃至第29表に示した。モジユール化工程は製造
例6と同様の操作及び方法で行い、太陽電池モジユール
を作製した。
Note that the band-shaped member used was the same material and processed as used in Production Example 1, and the lower cell was Production Example 6.
The intermediate cell has the same layer configuration as that of the production example 8 and the upper cell has the same layer constitution as that of the production example 7, and the conditions for producing the deposited film of each semiconductor layer are shown in Tables 28 to 29. The module-forming step was performed in the same operation and method as in Production Example 6 to produce a solar cell module.

作製した太陽電池モジユールについて、AM1.5(100mW
/cm2)光照射下にて特性評価を行ったところ、光電変換
効率で10.8%以上が得られ、更にモジユール間の特性の
バラツキは5%以内に納まっていた。
For the fabricated solar cell module, AM1.5 (100mW
/ cm 2 ) When the characteristics were evaluated under light irradiation, a photoelectric conversion efficiency of 10.8% or more was obtained, and the variation in characteristics among the modules was within 5%.

また、AM1.5(100mW/cm2)光の500時間連続照射後の
光電変換効率の初期値に対する変化率を測定したところ
8.5%以内に納まった。
In addition, the rate of change of the photoelectric conversion efficiency from the initial value after 500 hours of continuous irradiation with AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light was measured.
Within 8.5%.

これらのモジユールを接続して5kWの電力供給システ
ムを作製することができた。
By connecting these modules, a 5kW power supply system could be made.

〔発明の効果の概要〕 本発明の方法によれば、成膜空間の側壁を構成する帯
状部材を連続的に移動せしめると共に、該成膜空間内に
組成の異なる2種以上の堆積膜形成用原料ガスを、夫々
複数のガス供給手段を介して別々に導入し、前記成膜空
間の側壁を構成する帯状部材の幅方向、且つマイクロ波
の進行方向に対して垂直な一方向に指向性をもたせて均
一にマイクロ波エネルギーを放射又は伝達せしめるマイ
クロ波アプリケーター手段よりマイクロ波エネルギーを
放射し、前記成膜空間内にマイクロ波プラズマを閉じ込
めることによって、大面積の組成制御された機能性堆積
膜を連続して、再現性良く形成することができる。
[Summary of Effects of the Invention] According to the method of the present invention, a belt-like member constituting a side wall of a film forming space is continuously moved, and two or more kinds of deposited films having different compositions are formed in the film forming space. The raw material gases are separately introduced through a plurality of gas supply means, respectively, and have directivity in the width direction of the band-shaped member forming the side wall of the film forming space, and in one direction perpendicular to the traveling direction of the microwave. The microwave energy is radiated from the microwave applicator means for uniformly radiating or transmitting the microwave energy, and the microwave plasma is confined in the film forming space, thereby forming a large-area composition-controlled functional deposition film. It can be continuously formed with good reproducibility.

また、本発明の方法及び装置により連続して移動する
帯状部材上に任意のバンドギヤツププロフアイル及びド
ーピングプロフアイルを有する機能性堆積膜を効率良
く、連続して形成できる。
Further, a functional deposition film having an arbitrary band gap profile and a doping profile can be efficiently and continuously formed on a continuously moving belt-shaped member by the method and apparatus of the present invention.

本発明の方法及び装置により、マイクロ波プラズマを
前記成膜空間内に閉じ込めることにより、マイクロ波プ
ラズマの安定性、再現性が向上すると共に堆積膜形成用
原料ガスの利用効率を飛躍的に高めることができる。更
に、前記帯状部材を連続して搬送させることによって、
湾曲の形状、長さ、及び搬送スピードを種々変化させる
ことによって任意の組成分布及び膜厚の堆積膜を大面積
に亘り均一性よく、連続して堆積形成できる。
By confining the microwave plasma in the film forming space by the method and apparatus of the present invention, the stability and reproducibility of the microwave plasma are improved, and the utilization efficiency of the source gas for forming the deposited film is dramatically increased. Can be. Further, by continuously transporting the band-shaped member,
By variously changing the shape, length, and transfer speed of the curve, a deposited film having an arbitrary composition distribution and film thickness can be continuously deposited with good uniformity over a large area.

本発明の方法及び装置によれば、比較的幅広で、且つ
長尺の帯状部材の表面上に連続して均一性良く組成制御
された機能性堆積膜を形成できる。従って、特に高効率
の大面積太陽電池の量産機として好適に用いることがで
きる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the method and apparatus of this invention, the functional deposition film whose composition is controlled with good uniformity can be formed continuously on the surface of a comparatively wide and long strip-shaped member. Therefore, it can be suitably used particularly as a mass-producing machine for high-efficiency large-area solar cells.

また、放電を止めることなく、連続して堆積膜が形成
できるため、積層型デバイス等を作製するときには良好
な界面特性が得られる。
In addition, since a deposited film can be formed continuously without stopping discharge, good interface characteristics can be obtained when a stacked device or the like is manufactured.

また、低圧下での堆積膜形成が可能となり、ポリシラ
ン粉の発生を抑えられ、また、活性種のポリマリゼーシ
ヨン等も抑えられるので欠陥の減少及び、膜特性の向
上、膜特性の安定性の向上等が図れる。
In addition, it is possible to form a deposited film under a low pressure, which suppresses the generation of polysilane powder and suppresses the polymerization of active species, thereby reducing defects, improving film characteristics, and stabilizing film characteristics. Can be improved.

従って、移動率、歩留まりの向上が図れ、安価で高効
率の太陽電池を量産化することが可能となる。
Therefore, the transfer rate and the yield can be improved, and it becomes possible to mass-produce inexpensive and highly efficient solar cells.

更に、本発明の方法及び装置によって作製された太陽
電池は光電変換効率が高く、且つ、長期に亘って特性劣
化の少ないものとなる。
Further, the solar cell manufactured by the method and the apparatus of the present invention has high photoelectric conversion efficiency and has less characteristic deterioration over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のマイクロ波プラズマCVD装置の模式的
概略図である。第2図及び第3図(a)乃至(d)は本
発明のマイクロ波アプリケーター手段の概略図である。
第4図は本発明のマイクロ波プラズマCVD装置の横断面
の模式的概略図である。第5図(a)、(b)は本発明
における帯状部材の搬送機構及びガス導入管の配置を模
式的に示した側断面図である。第6図は本発明における
ガスケート手段の圧力勾配を模式的に示した図である。
第7図乃至第9図の夫々は本発明の連続的マイクロ波プ
ラズマCVD装置の一例の全体概略図である。第10図
(A)乃至(D)は本発明において作製されたpin型光
起電力素子(シングル、タンデム、トリプル)の断面模
式図である。第12図(a)乃至(d)は帯状部材の処理
方法を説明するための図である。第11図(a)乃至
(d)は本発明によって形成される堆積膜のバンドギヤ
ツププロフアイルを説明するための図である。第13図乃
至第16図は本発明の製造例1乃至5に於いて形成された
堆積膜の成分元素のデプスプロフアイルを示す図であ
る。 第1図乃至第10図の夫々について、 101……帯状部材 102、103……搬送用ローラー 104、105……搬送用リング 106、107……温度制御機構 108……マイクロ波アプリケーター 109……分離手段 110、416……金属筒 111……金網 112a,b,c、813、814……ガス導入管 113……マイクロ波プラズマ領域 114、115……マイクロ波漏洩防止用金網 201、301……マイクロ波アプリケーター 202、303……円形導波管 203……末端部 204、205、206、207、208、304……孔 303……開口端 305……連結部 306……シヤツター 307……溝 308……固定用ピン 309……絶縁体 400……隔離容器 401、402……固定用フランジ 403……方形、円形変換用導波管 404、411……連結フランジ 405、412……開口部 406、407、413、414……Oリング 408、415……冷却用溝 409……開口端部 410、417……アース用フインガー 418……連結板 419……排気孔 420……接続フランジ 421……方形導波管 501、501′、502、502′……金網 701、702、901、902……真空容器 703……送り出し用ボビン 704……巻き取り用ボビン 705、706……搬送用ローラー 707、708、709……スロツトルバブル 710、711、718、719、720……排気孔 712、713……温度調整機構 714、715……圧力計 716、717、805、806、807、808……ゲートガス導入管 721、722、801、802、803、804……ガスゲート 723……成膜室 809、810、811、812……ゲートガス排気管 903、904……カソード電極 905、906……ガス導入管 907、908……ハロゲンランプ 909、910……アノード電極 911、912……排気管 1000、1000′、1011、1012、1020、1021、1023……pin
接合型光起電力素子 1005、1010、1016、1019……p型半導体層 1006……上部電極 1007……集電電極 1013……タンデム型光起電力素子 1024……トリプル型光起電力素子
FIG. 1 is a schematic diagram of a microwave plasma CVD apparatus of the present invention. 2 and 3 (a) to (d) are schematic diagrams of the microwave applicator means of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a microwave plasma CVD apparatus according to the present invention. 5 (a) and 5 (b) are side sectional views schematically showing the arrangement of the belt-shaped member transport mechanism and the gas introduction pipe in the present invention. FIG. 6 is a diagram schematically showing a pressure gradient of gas skating means in the present invention.
Each of FIGS. 7 to 9 is an overall schematic view of an example of the continuous microwave plasma CVD apparatus of the present invention. 10 (A) to 10 (D) are schematic cross-sectional views of a pin type photovoltaic element (single, tandem, triple) manufactured in the present invention. 12 (a) to 12 (d) are views for explaining a method of processing a band-shaped member. FIGS. 11 (a) to 11 (d) are views for explaining a bandgap profile of a deposited film formed according to the present invention. FIG. 13 to FIG. 16 are views showing the depth profiles of the component elements of the deposited films formed in Production Examples 1 to 5 of the present invention. 1 to 10, 101... Belt-shaped members 102 and 103... Transport rollers 104 and 105... Transport rings 106 and 107... Temperature control mechanism 108... Microwave applicator 109. Means 110, 416: Metal cylinder 111: Wire mesh 112a, b, c, 813, 814: Gas introduction tube 113: Microwave plasma region 114, 115: Wire mesh for preventing microwave leakage 201, 301: Micro Wave applicator 202, 303 Circular waveguide 203 End 204, 205, 206, 207, 208, 304 Hole 303 Open end 305 Connection 306 Shutter 307 Groove 308 … Fixing pin 309 …… Insulator 400 …… Isolated container 401, 402 …… Fixing flange 403 …… Square, circular conversion waveguide 404,411 …… Connecting flange 405,412 …… Opening 406,407 , 413, 414 O-ring 408, 415 Cooling groove 409 Open end 410, 417 Ground finger 418 Connection plate 4 19 exhaust port 420 connection flange 421 square waveguide 501, 501 ', 502, 502' wire mesh 701, 702, 901, 902 vacuum container 703 delivery bobbin 704 winding Take-up bobbin 705, 706… Transport rollers 707, 708, 709… Throttle bubble 710, 711, 718, 719, 720… Exhaust vent 712, 713 , 717, 805, 806, 807, 808 ... gate gas inlet pipes 721, 722, 801, 802, 803, 804 ... gas gate 723 ... film forming chambers 809, 810, 811, 812 ... gate gas exhaust pipes 903, 904 ... Cathode electrodes 905, 906 ... Gas introduction tubes 907, 908 ... Halogen lamps 909, 910 ... Anode electrodes 911, 912 ... Exhaust tubes 1000, 1000 ', 1011, 1012, 1020, 1021, 1023 ... pin
Junction type photovoltaic elements 1005, 1010, 1016, 1019 p-type semiconductor layer 1006 top electrode 1007 current collecting electrode 1013 tandem photovoltaic element 1024 triple photovoltaic element

Claims (30)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】長手方向に帯状部材を移動せしめ、その中
途で前記帯状部材上を側壁とする成膜空間を形成し、 該形成された成膜空間内に組成の異なる少なくとも2種
以上の堆積膜形成用原料ガスのそれぞれを複数のガス供
給手段を介して別々に導入し、 同時に、マイクロ波エネルギーをマイクロ波の進行方向
に対して垂直な一方向に均一に放射又は伝達させるよう
にしたマイクロ波アプリケーター手段により、該マイク
ロ波エネルギーを該成膜空間内の該帯状部材に向けて放
射又は伝達させてマイクロ波プラズマを該成膜空間内に
生起せしめ、 該マイクロ波プラズマに曝される前記側壁を構成する該
帯状部材上に堆積膜を形成することを特徴とするマイク
ロ波プラズマCVD法による堆積膜形成方法。
1. A belt-like member is moved in a longitudinal direction, and a film forming space having a side wall on the band-like member is formed in the middle of the band-like member, and at least two kinds of depositions having different compositions are formed in the formed film-forming space. Each of the film forming source gases is separately introduced through a plurality of gas supply means, and at the same time, the microwave energy is uniformly radiated or transmitted in one direction perpendicular to the microwave traveling direction. The microwave applicator radiates or transmits the microwave energy toward the band-shaped member in the film forming space to generate microwave plasma in the film forming space, and the side wall exposed to the microwave plasma A method for forming a deposited film by microwave plasma CVD, comprising forming a deposited film on the belt-like member constituting the above.
【請求項2】前記帯状部材の中途において、湾曲開始端
形成手段と湾曲終了端形成手段とを用いて、前記湾曲開
始端形成手段と前記湾曲終了端形成手段との間に、前記
帯状部材の長手方向に間隙を残して該帯状部材を湾曲さ
せて前記成膜空間の側壁を形成する請求項1に記載の堆
積膜形成方法。
2. In the middle of the band-shaped member, the bending start end forming unit and the bending end end forming unit are used to interpose the band-shaped member between the bending start end forming unit and the bending end end forming unit. The method according to claim 1, wherein the band-shaped member is curved while leaving a gap in a longitudinal direction to form a side wall of the film forming space.
【請求項3】前記湾曲開始端形成手段と前記湾曲終了端
形成手段との間に前記帯状部材の長手方向に残された間
隙よりマイクロ波エネルギーを前記成膜空間内に放射又
は伝達させる請求項2に記載の堆積膜形成方法。
3. A microwave energy is radiated or transmitted into the film forming space from a gap left in a longitudinal direction of the band-shaped member between the bending start end forming means and the bending end end forming means. 3. The method for forming a deposited film according to item 2.
【請求項4】前記帯状部材を側壁として形成される成膜
空間の対向する両側面のうちのいずれか一方より、前記
成膜空間内に前記マイクロ波アプリケーター手段を突入
させてマイクロ波エネルギーを前記成膜空間内に放射又
は伝達させる請求項1に記載の堆積膜形成方法。
4. The microwave applicator means is inserted into the film-forming space from one of two opposing side surfaces of a film-forming space formed with the band-shaped member as a side wall, and the microwave energy is applied to the film-forming space. The method for forming a deposited film according to claim 1, wherein the deposited film is radiated or transmitted into a film forming space.
【請求項5】前記マイクロ波アプリケーター手段より放
射又は伝達されるマイクロ波エネルギーを、前記成膜空
間と前記アプリケーター手段との間に設けられたマイク
ロ波エネルギーを透過するとともに、前記成膜空間内と
外気とを分離する分離手段を介して前記成膜空間内に放
射又は伝達させる請求項1に記載の堆積膜形成方法。
5. The microwave energy radiated or transmitted from said microwave applicator means is transmitted through microwave energy provided between said film forming space and said applicator means, and is transmitted through said film forming space. 2. The method according to claim 1, wherein the film is radiated or transmitted into the film forming space via a separation unit that separates the film from outside air.
【請求項6】前記分離手段には接触させない範囲で、前
記マイクロ波アプリケーター手段を前記帯状部材の幅方
向とほぼ平行となるように近接させて配設し、前記成膜
空間内にマイクロ波エネルギーを放射又は伝達させる請
求項5に記載の堆積膜形成方法。
6. The microwave applicator means is disposed close to and substantially parallel to the width direction of the belt-shaped member within a range not to contact the separation means, and a microwave energy is provided in the film forming space. 6. The method according to claim 5, wherein radiation is transmitted or transmitted.
【請求項7】前記マイクロ波アプリケーター手段から
は、前記帯状部材とほぼ同じ長さに均一なマイクロ波エ
ネルギーを放射又は伝達させる請求項6に記載の堆積膜
形成方法。
7. The method according to claim 6, wherein the microwave applicator radiates or transmits uniform microwave energy to a length substantially equal to that of the band-shaped member.
【請求項8】前記マイクロ波アプリケーター手段を、前
記分離手段を介して、前記成膜空間内に生起するマイク
ロ波プラズマから分離させる請求項7に記載の堆積膜形
成方法。
8. The method according to claim 7, wherein the microwave applicator is separated from the microwave plasma generated in the film forming space via the separating means.
【請求項9】前記成膜空間内に放射又は伝達されたマイ
クロ波エネルギーが、前記成膜空間外へ漏洩しないよう
にされている請求項1に記載の堆積膜形成方法。
9. The method according to claim 1, wherein microwave energy radiated or transmitted into the film formation space is prevented from leaking out of the film formation space.
【請求項10】前記ガス供給手段を各々前記側壁を構成
する帯状部材の幅方向と平行に配設し、前記堆積膜形成
用原料ガスを、近接する帯状部材に向けて一方向に放出
させるようにする請求項1に記載の堆積膜形成方法。
10. The gas supply means is disposed in parallel with the width direction of the band-shaped member constituting the side wall, and the deposition film forming raw material gas is discharged in one direction toward the adjacent band-shaped member. The method for forming a deposited film according to claim 1.
【請求項11】長手方向に帯状部材を移動せしめ、その
中途で前記帯状部材上に堆積膜を形成する堆積膜形成装
置であって、 該帯状部材を支持するため長手方向にそれ等の間に所定
の空間を空けて互いに平行に配されているローラーの組
によって送り出し機構から巻き取り機構に長手方向に移
動する途中に設けられ、該帯状部材が壁として機能して
形成される成膜空間を形成するため該帯状部材を支持す
る成膜空間形成手段と、 マイクロ波の進行方向に対して垂直な一方向に指向性を
持たせて該成膜空間内に配される該帯状部材に向けて均
一にマイクロ波エネルギーを導入して前記成膜空間内に
マイクロ波プラズマを発生するため、該成膜空間に接続
されたマイクロ波アプリケーター手段と、 前記成膜空間内に生起された該マイクロ波プラズマから
前記アプリケーター手段を分離するための分離手段と、 前記成膜空間内部を排気するための排気手段、 前記成膜空間内に堆積膜形成原料ガスを導入するための
少なくとも2つ以上のガス供給手段と、 前記帯状部材を加熱又は冷却するための温度制御手段
と、 とを有することを特徴とする堆積膜形成装置。
11. A deposition film forming apparatus for moving a belt-shaped member in a longitudinal direction and forming a deposited film on said belt-shaped member in the middle thereof, wherein said deposition-film forming apparatus is provided between said belt-shaped members in a longitudinal direction to support said belt-shaped member. A film forming space is provided in the middle of moving from the feeding mechanism to the winding mechanism in the longitudinal direction by a set of rollers arranged in parallel with each other with a predetermined space, and the band-shaped member functions as a wall. Film forming space forming means for supporting the band-shaped member for forming, and directing in one direction perpendicular to the traveling direction of the microwave toward the band-shaped member arranged in the film forming space. A microwave applicator connected to the film formation space for uniformly introducing microwave energy to generate microwave plasma in the film formation space; and a microwave plasma generator generated in the film formation space. Separating means for separating the applicator means from the gas; exhaust means for exhausting the inside of the film forming space; at least two or more gas supplies for introducing a deposition film forming material gas into the film forming space And a temperature control unit for heating or cooling the belt-shaped member.
【請求項12】前記ローラーは前記帯状部材を湾曲させ
る湾曲部形成手段を構成し、該湾曲部形成手段を、少な
くとも一組以上の、湾曲開始端形成手段と湾曲終了端形
成手段とで構成し、前記湾曲開始端形成手段と前記湾曲
終了端形成手段との間に前記成膜空間が設けられる請求
項11に記載の堆積膜形成装置。
12. The roller comprises a curved portion forming means for curving the band-shaped member, and the curved portion forming means comprises at least one set of a curved start end forming means and a curved end end forming means. 12. The deposition film forming apparatus according to claim 11, wherein the film forming space is provided between the bending start end forming unit and the bending end end forming unit.
【請求項13】前記ローラーの組は少なくとも一対の支
持・搬送用ローラーを有し、該ローラーは湾曲部形成手
段を構成するとともに、該湾曲部形成手段は支持・搬送
用リングを有する請求項12に記載の堆積膜形成装置。
13. The roller set has at least a pair of support / transport rollers, wherein the rollers constitute curved portion forming means, and the curved portion forming means has a support / transport ring. 3. The deposited film forming apparatus according to item 1.
【請求項14】前記分離手段を、前記湾曲開始端形成手
段と前記湾曲終了端形成手段との間に残された間隙にほ
ぼ平行に近接させ、且つ、前記成膜室の外側に配設した
請求項12に記載の堆積膜形成装置。
14. The separation means is disposed substantially parallel to a gap left between the curved start end forming means and the curved end end forming means, and is disposed outside the film forming chamber. 13. The apparatus for forming a deposited film according to claim 12.
【請求項15】前記成膜空間形成手段は前記ローラーの
組と該ローラーの間に配された支持搬送リングからなる
請求項11に記載の堆積膜形成装置。
15. The deposited film forming apparatus according to claim 11, wherein said film forming space forming means comprises a set of said rollers and a support conveyance ring disposed between said rollers.
【請求項16】前記分離手段が、前記成膜空間の側面の
うちいずれか一方より前記成膜室内に前記帯状部材の幅
方向とほぼ平行となるように突入されている請求項12に
記載の堆積膜形成装置。
16. The apparatus according to claim 12, wherein said separating means protrudes from one of the side surfaces of said film forming space into said film forming chamber so as to be substantially parallel to a width direction of said strip-shaped member. Deposition film forming equipment.
【請求項17】前記分離手段がほぼ円筒形である請求項
11に記載の堆積膜形成装置。
17. The apparatus of claim 17, wherein said separating means is substantially cylindrical.
12. The deposited film forming apparatus according to 11.
【請求項18】前記分離手段がほぼ半円筒形である請求
項11に記載の堆積膜形成装置。
18. An apparatus according to claim 11, wherein said separation means is substantially semi-cylindrical.
【請求項19】前記マイクロ波アプリケーター手段を、
前記分離手段の周壁から隔てて、且つ前記分離手段の内
側に包含されるように配設した請求項17に記載の堆積膜
形成装置。
19. The microwave applicator means comprising:
18. The deposition film forming apparatus according to claim 17, wherein the deposition film forming apparatus is provided so as to be separated from a peripheral wall of the separating means and included inside the separating means.
【請求項20】前記分離手段には、冷却手段が設けられ
ている請求項11に記載の堆積膜形成装置。
20. The deposited film forming apparatus according to claim 11, wherein said separating means is provided with a cooling means.
【請求項21】前記冷却手段は、前記分離手段の内周面
に沿って流れる空気流である請求項20に記載の堆積膜形
成装置。
21. The deposited film forming apparatus according to claim 20, wherein said cooling means is an air flow flowing along an inner peripheral surface of said separating means.
【請求項22】前記分離手段には、冷却手段が設けら
れ、該冷却手段は、前記分離手段の内部に配設され前記
分離手段との間に冷却媒体を流すことが出来る導管構造
とすべく、前記分離手段と同心円状に構成される請求項
17に記載の堆積膜形成装置。
22. The separating means is provided with a cooling means, and the cooling means is provided inside the separating means and has a conduit structure through which a cooling medium can flow between the separating means. , Configured to be concentric with the separating means.
18. The deposited film forming apparatus according to item 17.
【請求項23】前記マイクロ波アプリケーター手段はマ
イクロ波伝送用導波管であり、該導波管には、その長手
方向にほぼ均一にマイクロ波エネルギーをマイクロ波の
進行方向に対して垂直な一方向に指向性を持たせて均一
に放射するために、実質的に方形の孔が設けられている
請求項11に記載の堆積膜形成装置。
23. The microwave applicator means is a waveguide for microwave transmission, and the microwave energy is applied to the waveguide substantially uniformly in the longitudinal direction thereof in a direction perpendicular to the traveling direction of the microwave. 12. The deposited film forming apparatus according to claim 11, wherein a substantially rectangular hole is provided in order to provide directionality and uniformly radiate the direction.
【請求項24】前記方形の孔は、前記導波管の片面に少
なくとも1つ以上あけられており、この孔よりマイクロ
波が放射される構造とする請求項23に記載の堆積膜形成
装置。
24. The deposited film forming apparatus according to claim 23, wherein at least one of said rectangular holes is formed on one side of said waveguide, and microwaves are radiated from said holes.
【請求項25】前記方形の孔は、前記導波管の長手方向
に間隔を隔てて複数配設されている請求項24に記載の堆
積膜形成装置。
25. The deposition film forming apparatus according to claim 24, wherein a plurality of said rectangular holes are arranged at intervals in a longitudinal direction of said waveguide.
【請求項26】前記方形の孔は、マイクロ波の1波長よ
りも大きく且つ成膜空間に対応した空間すべてにわたっ
て設けられた長方形とされている請求項25に記載の堆積
膜形成装置。
26. The deposited film forming apparatus according to claim 25, wherein said rectangular hole is a rectangle provided over the entire space corresponding to the film formation space and larger than one wavelength of microwave.
【請求項27】前記方形の孔に対応してシャッター手段
を有する請求項26に記載の堆積膜形成装置。
27. The deposited film forming apparatus according to claim 26, further comprising shutter means corresponding to said rectangular hole.
【請求項28】前記ガス供給手段を各々前記側壁を構成
する帯状部材の幅方向と平行に配設されている請求項11
に記載の堆積膜形成装置。
28. The gas supply means is disposed in parallel with the width direction of the strip-shaped member constituting the side wall.
3. The deposited film forming apparatus according to item 1.
【請求項29】前記ガス供給手段には近接する前記側壁
を構成する帯状部材に向けられたガス放出孔を配設する
請求項28に記載の堆積膜形成装置。
29. The deposited film forming apparatus according to claim 28, wherein the gas supply means is provided with a gas discharge hole directed to a belt-like member constituting the adjacent side wall.
【請求項30】前記マイクロ波はエバネッセントマイク
ロ波を含む請求項11に記載の堆積膜形成装置。
30. The deposited film forming apparatus according to claim 11, wherein the microwave includes an evanescent microwave.
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