JPH04187772A - 堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

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。

〔従来技術の説明〕

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。

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
ェ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。

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（Ｉｎｔｅｒｎ
ａ−ｔｉｏｎａｌ　　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。

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
化の促進による人ニー人当たりの電力消費量の増大と相
まつで、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。

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、太陽光は地球土工るとこ
ろに降り注いでいるためエネルギー源の偏在が少な（、
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
開発がなされている。

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（、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。

因に、−射的な家庭において必要な電力を賄うには、−
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、例えば子方世
帯の家庭において必要な電力を供給するにはａ、ｏｏｏ
、ｏ。

Ｏｍ”といった面積の太陽電池が必要となる。

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ァス
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
る可能牲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。

太陽電池を用いる発電方式にあっては、単位モジュール
を直列又は並列に接続し、ユニッ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、各モジュール
においては断線やショートが生起しないことが要求され
る。加えて、各モジュ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
なくとも単位モジュ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、モジュール設計
をし易クシ、且つモジュ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。

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、−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。

この点を、前述した注目されているアモルファスシリコ
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、ホスフィン（ＰＨ，）　、ジボラン
（Ｂ２Ｈｓ）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、アモルファスシリコン
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。

因に米国特許４，４００，４０９号特許明細書には、ロ
ール・ツーーｏ−ル（Ｒｏｌｌ　　ｔ。

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、スリット状の分
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。

Ｈｌ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。

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５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。

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
に設置されたフレシキ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。

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。

一方、最近注目されているのが、マイクロ波を用いたプ
ラズマプロセスである。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。

例えば、米国特許第４，５１７，２２３号明細書及び同
第４，５０４．５１８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。

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。

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。

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、基体に対しで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−
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。

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、例えばジャーナル・オブ・バ
キューム・サイエンス・テクノロジイー（Ｊｏｕｒｎａ
ｌ　　ｏｆ　　Ｖａｃｕｕｍ　　５ｃｉｅｎｃｅ　　Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）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
ィスク・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
はタブレッ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・ディスク・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・ディスク・ソースにおいては、プラズマの閉じ
込め直径はたかだか１０ｃｍ１［程度であり、プラズマ
体積にしてもせいぜい１１・８ｃｒｎ”程度であって、
大面積化とは到底言えない。また、前記報告は、９１５
ＭＨｚ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２０００ｃｍ’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、４００ＭＨ２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。

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。

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５
７−１３３６３６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ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置が市販され
るに至っている。

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。

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
等七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。

前述の米国特許第４，５１７，２２３号明細書及び同第
４，７２９．３４１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。

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。

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、液晶デイスプレィの画素を駆動するための薄膜ト
ランジスタ（Ｔ　Ｐ　Ｔ）や密着型イメージセンサ−用
の光電変換素子及びスイッ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。

〔発明の目的〕

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。

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
。

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。

本発明の更に別の目的は、大面積、大容積に亘ってほぼ
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。

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。

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。

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。

〔発明の構成・効果〕

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。

本発明は、上述の知見に基づき更に検討を璽ねた結果完
成に至ったものであり、上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。

本発明の方法は、次のとおりのものである。即ち、長平
方向に帯状部材を連続的に移動せしめながら、その中途
で前記移動する帯状部材を側壁とする柱状の成膜空間を
形成し、該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夫々を複数のガス供給手段
を介して別々に導入し、該成膜空間内にガス供給手段を
介して堆積膜形成用原料ガスを導入し、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より、該マイクロ波エ
ネルギーを放射又は伝達してマイクロ波プラズマを前記
成膜空間内で生起せしめ、該マイクロ波プラズマに曝さ
れる前記側壁を構成し連続的に移動する前記帯状部材の
表面上に組成制御された堆積膜を形成せしめることを特
徴とするマイクロ波プラズマＣＶＤ法により機能性堆積
膜の連続方法である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

更には、本発明の装置は、連続的に移動する帯状部材上
にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により機能性堆積膜を連
続的に形成する装置であって、前記帯状部材をその長手
方向に連続的に移動させながら、その中途で湾曲させる
ための湾曲部形成手段を介して、前記帯状部材を側壁に
して形成され、その内部を実質的に真空に保持し得る柱
状の成膜室を有し、前記成膜室内にマイクロ波プラズマ
を生起させるための、マイクロ波エネルキーヲマイクロ
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
放射させるようにしたマイクロ波アプリケーター手段と
、前記マイクロ波アプリケーター手段から、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って放射
されるマイクロ波エネルギーを、前記成膜室内に透過せ
しめ、且つ、該マイクロ波エネルギーによって前記成膜
室内に生起したマイクロ波プラズマから前記マイクロ波
アプリケーターと手段を分離するための分離手段と、前
記成膜室内を排気する排気手段と、前記成膜室内に堆積
膜形成用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及び／又は冷却
するための温度制御手段とで構成され、前記連続的に移
動する帯状部材の前記マイクロ波プラズマに曝される側
の表面上に、組成制御された堆積膜を形成するようにし
たことを特徴とする機能性堆積膜の連続形成装置である
。

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。

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。

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。

また、前記分離手段は、はぼ円筒形であっても良いし、
又は、はぼ半円筒形であっても良い。

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。

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。

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。

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
が開けである。

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。

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。

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。

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ヲ均一に放射する構成とす
る。

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ャッター
手段が設けられる。

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。

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。

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。

更に、本発明の装置は、連続して移動する帯状部材上に
マイクロ波プラズマＣＶＤ法により機能性堆積膜を連続
的に形成する装置であって、前記帯状部材をその長手方
向に連続的に移動させながら、その中途で湾曲させるた
めの湾曲部形成手段を介して、前記帯状部材を側壁にし
て形成され、その内部を実質的に真空に保持し得る柱状
の成膜質を有し、前記成膜室内にマイクロ波プラズマを
生起させるための、エバネッセントマイクト波エネルギ
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
性をもたせて伝達させるようにしたマイクロ波アプリケ
ーター手段と、前記マイクロ波アプリケーター手段から
、マイクロ波の進行方向に対して垂直な一方向に指向性
をもって伝達されるエバネツセントマイクロ波エネルギ
ーを、前記成膜室内に透過せしめ、且つ、該エバネツセ
ントマイクロ波エネルギーによって前記成膜室内に生起
したマイクロ波プラズマから前記マイクロ波アプリケー
ター手段を分離するための分離手段と、前記成膜室内を
排気する排気手段と、前記成膜室内に堆積膜形成用原料
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及び／又は冷却するための温
度制御手段とを備えていて、前記連続的に移動する帯状
部材の前記マイクロ波プラズマに曝される側の表面」二
に、組成制御された堆積膜を形成するようにしたことを
特徴とする機能性堆積膜の連続形成装置である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔実験〕

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。

支１五１ニュ 装置例１で示した構成の装置において、搬送用リング１
０４．１０５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。

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。

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／ｍｉ
ｎ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。

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１
０４．１０５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、シャッター
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。

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、シャッ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。

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−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、均一性に欠は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。

これらかられかるように、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。

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。

Ｌ狡１１１ユニ上 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−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、均一性に欠は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。

これらかられかるように、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。

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。

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Ｌｌ、Ｌｔ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−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０
１安定性、均一性に欠は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。

これらかられかるように、Ｌｌ　＋　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。

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。

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表に示すようにり、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−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、均一性に欠は実用上問題のある場合を△、全（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。

これらかられかるように、Ｌ、がマイクロ波の波長の１
７２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。

ただし、Ｌ、、Ｌ、を１／４波長よりも大きく且つ、Ｌ
３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。

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。

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−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○、安定性均一性に欠は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。

これらかられかるように、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。

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。

ｍ１１２１〜２４ 実験例１１．　１８．　３０及ヒ３７１．：オイＴ、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−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、均一性に欠は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。

これらかられかるように、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。

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。

５〜２８ 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−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０１安定性、均一性に欠は実用上問題のある場合
をΔ、全く放電をしなかったり、以上放電等がありて実
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。

これらかられかるように、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。

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。

２〜２ 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−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、均一性に欠は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。

これらかられかるように、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。

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。

〜 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−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０１安定性、均一性に欠は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Ｘ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。

これらかられかるように、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。

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。

７〜 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５ＵＳ３１６Ｌ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。

支［１１豆１１ 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−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
の体積及び形状等積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。

圧力に関しては、好ましくは１〜３ｍＴｏｒｒ乃至２０
０〜５００Ｔｏｒｒ、より好ましくは３〜１０ｍＴＯｒ
ｒ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３００〜７００
Ｗ乃至３０００〜５０００Ｗ、より好ましくは３００〜
７００Ｗ乃至１５００〜ａ　ｏ　ｏ　ｏｗ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。

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（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（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。

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。

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。

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（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。

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。

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（、
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、前記成膜空間内てのガスの拡散
、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。

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。

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。

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。

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。

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、５ｉＧｅ、ＳｉＣ。

ＧｅＣ，５ｉＳｎ、ＧｅＳｎ’、ＳｎＣ等所謂■族合金
半導体薄膜、ＧａＡｓ、ＧａＰ、、ＧａＳｂ。

ＩｎＰ、ＩｎＡｓ等所謂ｍ−ｖ族化合物半導体薄膜、Ｚ
ｎ５ｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴ
ｅ等所謂ｎ−ｖｘ族化合物半導体薄膜、Ｃｕ　Ａ　Ｉ　
Ｓ　２　、　Ｃｕ　Ａ　Ｉ　Ｓ　ｅ　２　、　Ｃｕ　Ａ
　Ｉ　Ｔｅ２．ＣｕＩｎ５＋、ＣｕＩｎＳｅｚ、Ｃｕ１
ｎＴｅ２．ＣｕＧａＳ２．ＣｕＧａ５ｃｚ　、ＣｕＧａ
Ｔｅ、ＡｇＩｎＳｅ２．ＡｇｌｎＴｅｚ等所謂Ｉ−ｍ−
Ｖｌ族化合物半導体薄膜、Ｚｎ５ｉＰ２゜ＺｎＧｅＡｓ
ｚ　、Ｃｄ５１Ａｓ２．Ｃｄ５ｎＰｚ等所謂ｎ−■−ｖ
複化合物半導体薄膜、ＣｕｔＯ，Ｔｉ０ｚ　、Ｉｒｚ　
Ｏｓ　、５ｎ０２．ＺｎＯ。

Ｃｄ　Ｏ、Ｂ　ｔ　２０　ｓ　、　Ｃｄ　Ｓ　ｎ　Ｏ４
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■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−３ｉ：Ｈ，ａ−８ｉ：Ｈ：Ｆ等非晶質
半導体において、水素及び／又はフッ素含有量を変化さ
せたものであっても良い。

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。

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ャリア
の走行性を高めたり、半導体界面でのキャリアの再結合
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。

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ッチング素子とを
同時に同一基板上に連続形成することが出来る。

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（、目的に
よっては同じであっても良い。また、時間的に連続的に
組成変化を行わせても良い。

本発明において■族生導体又は■族合金半導体薄膜を形
成する為に、好適に用いられる、周期律表第■族元素を
含む化合物としては、Ｓｉ原子、Ｇｅ原子、Ｃ原子、Ｓ
ｎ原子、ｐｂ原子を含む化合物であって、具体的にはＳ
ｉＨ＜　、Ｓｉｔ　Ｈｓ、５ｉｓＨａ、Ｓ　ｉｓ　Ｈｓ
　、Ｓｉ、Ｈｅ　、Ｓｉｓ　Ｈ＋。

等のシラン系化合物、ＳｉＦ４、（ＳｉＦ、）ｓ、（Ｓ
ｉＦ２）６、（ＳｉＦ２）４、Ｓｉ、Ｆ６．５ｉ３１”
ａ、５ｉ）ＩＦ’ｌ、５ｉ）４２Ｆ’２．５ｉ２８２　
ＦＡ　、Ｓｉｔ　Ｈｓ　Ｆｌ　、５ｉＣ１４、（ＳｉＣ
１！ｔ　）ｓ　、５ｉＢｒａ　、（ＳｔＢｒｚ　）ｓ　
、Ｓｌ　２　Ｃｌ　６、Ｓ　ｒ　ｔ　Ｂ　ｒ　Ｓ　、Ｓ
　ｓ　ＨＣＩ！ｓ　、Ｓ　１ＨＢｒｓ　、Ｓ　１ＨＩｓ
　、Ｓ　１２ＣＩ！ｓ　Ｆｓ等のハロゲン化シラン化合
物、ＧｅＨａ　、Ｇｅｚ　Ｈａ等のゲルマン化合物、Ｇ
ｅＦ４、（ＧｅＦ２）ｓ、（ＧｅＦ、）ｓ、（ＧｅＦｉ
　）ａ　、Ｇｅａ　Ｆａ、Ｇｅｍ　Ｆａ　、ＧｅＨＦ５
　、ＧｅＨＣｌ５　、ＧｅａＨ２Ｆ、　、Ｇｅ、ＨＩ　
Ｆｓ　、ＧｅＣｌ４　、（ＧｅＣ１ｚ　）ｓ　、ＧｅＢ
ｒａ　、（ＧｅＢｒｚ　）ｓ　、Ｇｅｚ　Ｃ１，、Ｇｅ
ｔ　Ｂｒａ　、ＧｅＨＣｌ５　、ＧｅＨＢｒｎ　、Ｇｅ
ＨＩｓ　、Ｇｅｚ　Ｃ１！ｓ　Ｆａ等のハロゲン化ゲル
マニウム化合物、ＣＨ，、Ｃ２Ｈ，、Ｃｓ　Ｈ−等のメ
タン列炭化水素ガス、Ｃ２Ｈ，、Ｃ，Ｈ，等のエチレン
列炭化水素ガス、Ｃ，Ｈ。

等の環式炭化水素ガス、ＣＦ、　、（ＣＦ、）、、（Ｃ
Ｆ、）、、（ＣＦ、　）４、Ｃ，Ｆ、　、Ｃ，Ｆ、、Ｃ
ＨＦ、　　、ＣＨ，Ｆ、　　、ＣＣ１，、（ＣＣｊ？、
）　　いＣＢｒｔ　　、　（ＣＢｒｔ　　）ｓ　　、Ｃ
ｍ　　Ｃ１ｍ　　、ＣＩ　　Ｂｒｓ　　、　ＣＨＣｌ　
ｓ　　、　ＣＨＩ！　　、　Ｃｍ　　ＣＡ’ｌ　　Ｆｌ
等のハロゲン化炭素化合物、ＳｎＨ４、Ｓｎ　（ＣＨｌ
）４等のスズ化合物、Ｐｂ（ＣＨ，）、、Ｐｂ　（Ｃ，
Ｈ，）、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。

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。

本発明において形成される■族生導体又は、■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■族の元素、例
えば、Ｂ、ｋｌ、Ｇａ５Ｉｎ、ＴＩ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、Ｂ　ｉ等が好適なもの
とシテ挙げられるが、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。

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、ＰＨ，、Ｐ２　Ｈ，、Ｐ
Ｆ、　、ＰＦ５、ＰＣｌ　ｓ　、Ａ　ｓ　Ｈｓ　、Ａ　
ｓ　Ｆ　ｓ　、Ａ　ｓ　Ｆ　ｓ　、Ａ　ｓ　Ｃ１、ｓ　
、５ｂＨｓ　、５ｂＦｓ　、Ｂ　ｉＨｓ　、ＢＦ３、Ｂ
Ｃｌｓ　、ＢＢｒ、’、Ｂ、Ｈ，、Ｂ、Ｈ，、、Ｂ。

Ｈ，、Ｂ、Ｈ，、、Ｂ、Ｈ，。、Ｂ、Ｈ，２、ＡｌＣｌ
３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。

本発明において■、■族化合物半導体を形成する為に用
いられる、周期律表第■族元素を含む化合物としては、
具体的にはＺｎ　ＣＣＨｓ　）！、Ｚｎ（ＣｚＨｓ）＊
、Ｚｎ（ＯＣＨｓ）ｚ、Ｚｎ　（ＱＣ，Ｈ＝　）−、Ｃ
ｄ　（ＣＨ，）、　、Ｃｄ（Ｃ，Ｈｓ　”）！　、Ｃｄ
　（Ｃ，Ｈ，）ｔ、Ｃｄ　（Ｃ。

Ｈｅ　）　ｔ　、Ｈｇ　（ＣＨｓ　）　！　、Ｈｇ　（
Ｃｚ　Ｈｓ）ｉ、Ｈｇ　［Ｃｚ（Ｃｏ　Ｈａ　）　’Ｊ
−等が挙げられる。また周期律表第■族元素を含む化合
物としては、具体的にはＮＯ，Ｎ、Ｏ，Ｃｏ、　、Ｃｏ
、Ｈ２Ｓ。

５Ｃ１２，５２Ｃ１２，５ＯＣ１７、ＳｅＨ２，５ｅＣ
１２，、Ｓｅｔ　Ｂｒ＋　、Ｓｅ　（ＣＨ＋　）ｒ、Ｓ
ｅ　（Ｃ２Ｈ６）２　、ＴｅＨ２、Ｔｅ　（ＣＨｓ）＋
、Ｔ　ｅ　（Ｃ２Ｈａ　）　２等が挙げられる。

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。

本発明において形成されるｎ−ｖｒ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１、■、■、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。

具体的にはＩ族元素を含む化合物としては、Ｌｉｃ＊　
Ｈｒ　、Ｌｌ　（ｓｅｃ　　Ｃ４Ｈｌ　）　、ＬＩｔＳ
　、　Ｌ　１１　Ｎ等が好適なものとして挙げることが
できる。

また、■族元素を含む化合物としては、ＢＸ、、Ｂ２Ｈ
，、Ｂ４Ｈ，、、Ｂ、Ｈ，、Ｂ、Ｈ，、、Ｂ。

Ｈｌ。、Ｂ　　（ＣＨ，）Ｉ　　、Ｂ　　（Ｃ，Ｈ，’
）、　　、Ｂ。

Ｈ１２、ＡＩＸ、、Ａｌ７　　（ＣＨＩ　　）、Ｃ１，
ＡＩ（ＣＨ，）、　　、Ａ７　　（ＯＣＨ，）ｌ　　、
Ａｌ　　（ＣＨ，）Ｃ１２、ＡＩ　　（Ｃ，Ｈ，）、　
　、Ａｌ　　（ＯＣｉ　　Ｈｓ）ｘ　　、Ａ　Ｉ　（Ｃ
Ｈｓ）ｓ　　Ｃ１ｓ　　、ＡＩ（ｉ−Ｃ４Ｈａ　　）ｌ
　　、ＡＩ　　（ｉ−Ｃｓ　　Ｈｙ　　）ｓ　　、Ａｐ
　　（Ｃｓ　　Ｈｙ　　）　　ｓ　　、Ａｚ　　（ＯＣ
４Ｈｅ　　）　　ｓ、ＧａＸ５　　Ｓ　Ｇａ　　（ＯＣ
Ｈｓ　　）ｓ、Ｇａ　　（ＯＣ２Ｈｓ　　）ｓ、Ｇａ　
　（ＱＣｓ　　Ｈｚ　　）ｓ　　、Ｇａ　　Ｃ０Ｃａ　
　Ｈｅ　　）ｓ　　、Ｇａ　　（ＣＨＩ　　）ｌ　　、
Ｇａｙ　　Ｈａ　　、ＧａＨ（Ｃ２Ｈｓ　　）　　２　
　、Ｇａ　　（ＯＣｉ　　Ｈａ　　）　　（Ｃｉ　　Ｈ
ｓ　　）　　２　　、Ｉｎ（ＣＨＩ）＊、Ｉｎ（Ｃ４Ｈ
＠）ｌ、Ｖ族元素を含む化合物としてはＮＨ，、ＨＮ、
　、Ｎ２Ｈ，Ｎ、　、Ｎ、Ｈ，、ＮＨ，Ｎ、　、ＰＸ、
　、Ｐ（ＯＣＨ，）、　、Ｐ　（ＱＣ，Ｈｓ　）、　、
Ｐ　（Ｃ。

Ｈ，’）、　、Ｐ　（ＱＣ，Ｈｅ　）、　、Ｐ　（ＣＨ
ｓ　）、、Ｐ　（Ｃ，Ｈ，）、　、Ｐ　（Ｃ，Ｈ，）、
　、Ｐ　（Ｃ。

Ｈ，）１　、Ｐ　（ＯＣＲ，）、、Ｐ　（ＱＣ，Ｈ，）
いＰ　（ＱＣ，Ｈ７）　Ｉ　、Ｐ　（ＱＣ，Ｈｓ　）　
１　、Ｐ（ＳＣＮ）ｓ　、Ｐ！　Ｈ４、ＰＨｓ　、Ａｓ
Ｈｓ、Ａ　ｓ　　Ｘ　ｓ　　、Ａ　　ｓ　　（ＯＣＨｓ
　　）　　ｓ　　、Ａ　　ｓ　　（ＯＣ２Ｈａ　　）ｍ
　　、Ａｓ　　Ｃ０Ｃｓ　　Ｈｔ　　）ｌ　　、Ａｓ　
　（ＯＣ４Ｈｅ）Ｓ　　、ＡＳ　　（ＣＨＩ）３　　、
ＡＳ　　（ＣＨＩ）ｓ、Ａｓ（ＣｚＨａ）ｘ　　、Ａｓ
（ＣａＨ８）ａ　　、ＳｂＸ、　　、　Ｓｂ　　（ＱＣ
，Ｈ，）、、Ｓｂ　　（ＱＣ，Ｈ，）８．５ｂ（ＯＣ，
Ｈ，）、、５ｂ（ＣＨ，）、、５ｂ（ＣＨ，）、　　、
Ｓｂ　　（Ｃ，Ｈ，）、　　、Ｓｂ　　（Ｃ。

Ｈｌ）、などが挙げられる。

上記において、Ｘはハロゲン（Ｆ、Ｃ１，Ｂｒ　、　’
Ｉ　）を示す。

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。

更に、■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。

本発明においてｍ−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■族元素を含む化合物としては、具
体的にはＢＸ、（但し、Ｘはハロゲン原子を示す。）　
、Ｂ２Ｈ，、Ｂ、Ｈ，。、Ｂ。

Ｈ，、Ｂ、Ｈ，、、Ｂ、Ｈ，。、Ｂ、Ｈ，、、Ａ　Ｉ　
Ｘ　ｓ（但し、Ｘはハロゲン原子を示す。）　、ＡＩ（
ＣＨ，）　　２　Ｃｊ’　、　Ａｌ　　（ＣＨ，）、　
　、Ａｆ　　（ＱＣＨｌ　　）ｊ　　、Ａｌ　　（ＣＨ
Ｉ　　）Ｃｊ！２　　、Ａ　Ｉ　（Ｃ。

Ｈ，’）、　　、ＡＩ！　（ＱＣ２Ｈ６）、、Ａｌ　　
（ＣＨ，）ｓＣｌｈ　　、Ａ７！　　（ｉ−Ｃａ　　Ｈ
ｅ　　）３　　、Ａｆ　　（ｉ　　−Ｃ，Ｈ７’）３　
　、Ａｌ　　（Ｃ１Ｈ７）Ｍ　　、Ａ　Ｉ！　（ＯＣａ
　Ｈｅ　）　ｓ　、Ｇ　ａ　Ｘｓ　　（但し、Ｘはハロ
ゲン原子を示す。）　、Ｇａ　（ＯＣＨ，）、　、Ｇａ
　（ＱＣ２Ｈ＋ｔ　　）　　ｓ　　、　　Ｇａ　　（Ｏ
ＣＪ　　Ｈｒ　　）　　ａ　　、Ｇａ　　（ＱＣ４Ｈｅ
　　）＄　　、Ｇａ　　（ＣＨｓ　　）ｓ　　、Ｇａｚ
　　Ｈ６、ＧａＨ（Ｃｔ　　Ｈｓ　　）２　　、Ｇａ　
　（ＱＣ２Ｈ８）（Ｃ２Ｈ６）！　　、　Ｉｎ　　（Ｃ
Ｈｓ　　）ｓ、ｒ　　ｎ　　（Ｃｓ　　Ｈｙ　　）ｓ、
Ｉｎ　（Ｃ４Ｈａ　）ｓ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ＮＨ，、
ＨＮ、　、Ｎ、Ｈ８Ｎ、　、Ｎ２Ｈ，、ＮＨ，Ｎ、　、
ＰＸ、（但し、Ｘはハロゲン原子を示す。）、Ｐ　（Ｏ
ＣＲ，）、、Ｐ　（ＱＣ２Ｈ，）、、Ｐ　（Ｃ，Ｈ，）
ｊ　、Ｐ　（ＱＣ４Ｈ，）、　、Ｐ　（ＣＨ，）ｓ　、
Ｐ　（Ｃ，Ｈ，）、　、Ｐ　（Ｃ，Ｈ，）、、Ｐ　（Ｃ
，Ｈｅ　）　、　、Ｐ　（ＯＣＨ，’）　、　、Ｐ　（
Ｏｃ、Ｈ，）、　、Ｐ　Ｃ０Ｃｓ　Ｈ，）、　、Ｐ　（
ＱＣ４Ｈ，）＊　　、Ｐ　　（ＳＣＮ）、　　、Ｐ２　
Ｈ，、ＰＨ，、ＡｓＸｍ（但し、Ｘはハロゲン原子を示
す。）、ＡｓＨｍ　、Ａｓ　（ＯＣＨＩ　）！　、Ａｓ
　（ＯＣ２Ｈｓ　）　３　、Ａｓ　（ＱＣｓ　Ｈｔ　）
　ｓ　、Ａｓ　（ＯＣａＨｅ）ｉ、Ａｓ（ＣＨｉ）ｓ、
Ａｓ（ＣＨ３）３、Ａｓ　（ＣＩ　Ｈ５）　ｓ　、Ａｓ
　（Ｃｇ　Ｈｓ　）　ｓ　、ＳｂＸ、（但し、Ｘはハロ
ゲン原子を示す。）、５ｂ（ＯＣＨ，）１　、Ｓｂ　（
ＱＣ２Ｈ，）３．５ｂ（ＱＣ，Ｈｔ　）、　、Ｓｂ　（
ＱＣ，Ｈ，）、　、５ｂ（ＣＨＩ　’Ｉ　１　、Ｓｂ　
（Ｃ，Ｈ，）、　、Ｓｂ　（Ｃ。

Ｈ３）、などが挙げられる。〔但し、Ｘはハロゲン原子
、具体的には、ＦＳＣｌ、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。

本発明において形成される■−■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■、■、■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。

具体的には、■族元素を含む化合物としては、Ｚｎ　　
（ＣＨｓ　　）　　２　　、Ｚｎ　　（Ｃ２Ｈａ　　）
　　２　　、Ｚｎ（ＯＣＲｌ　　）２　　、　Ｚｎ　　
（ＯＣｉ　　Ｈｅ　　）２　　、Ｃｄ（ＣＨ，）、　　
、Ｃｄ　　（Ｃ，Ｈ，）　　２　、Ｃｄ　　（Ｃ。

Ｈｉ　　２　、Ｃｄ（Ｃ，Ｈｅ）ｚ　　、Ｈｇ（ＣＨｓ
Ｌ、Ｈｇ（Ｃ２Ｈｓ）ｚ　　、Ｈｇ　　ＣＣｇＨｓ）ｚ
　　、ＨｇＣＣ＝　（Ｃ，Ｈ，））、等を挙げることが
でき、■族元素を含む化合物としては、Ｎｏ、Ｎ、Ｏ。

Ｃｏ、　、Ｃｏ、Ｈｔ　Ｓ、ＳＣＩ！、　、Ｓ、ｃＩ！
２．５ＯＣ１３，５ｅＨ３，５ｅＣＩ！７．５ｅ２Ｂｒ
２．５ｅ（ＣＨｓ）ｉ、５ｅ（ＣｚＨｓ）２、ＴｅＨｚ
　、Ｔｅ　（ＣＨｍ　）２　、Ｔｅ　（Ｃ２Ｈ８Ｌ等を
挙げることができる。

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。

更に、■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。

本発明において前述した原料化合物はＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ
、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ等の希ガス、及びＨ，、Ｈ，Ｆ、Ｈ
Ｃｊ！等の希釈ガスと混合して導入されても良い。

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。

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、−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。

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
。

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。

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、化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。

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。

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具なる状態となっている。

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。

また、従来法であるＲＦプラズマＣＶＤ法、スパッタリ
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。

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。

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
込めることによりて、マイクロ波エネルギーは効率良（
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。

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。

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、Ｈ，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各波長以下、より
好ましくはＡ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各波長以下、より
好ましくはス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。

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。

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土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。

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。

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。

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。

また、本発明の装置によれば、連続して安定に均一性良
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。

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
向に亘つ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。

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
、ガスケット、ヘリコツレックス、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。

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、セラミックス又は強化
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。

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ュパタ
ーン等を前記帯状部材上に形成させることもできる。

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ァイバー、カーボン
ファイバー、ホウ素ファイバー、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５ｉＯｚ、５ｉｓＮ４、Ａ
ｔ’２０ｓ、Ａ７Ｎ等の絶縁性薄膜をスパッタ法、蒸着
法、鍍金法等により表面コーティ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５　ｍ　ｍ　、より
好ましくはｏ、０２ｍｍ乃至２ｍｍ、最適には０．０５
ｍｍ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２
００ｅｍ１より好ましくは１０ｃｍ乃至１５０ｃｍであ
ることが望ましい。

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（、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。

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（、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
、はぼ柱状に湾曲させ、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
プロケッ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。

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、横ズレ等を生せ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
によるフィールドバッ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
導体デノ（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。

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、ニッケル、チタン
、）＜カジウム、タングステン、モリブデン、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ックス材料
を溶射法、蒸着法、ス＜ツタ法、イオンブレーティング
法、ＣＶＤ法等によりコーティング処理したもの、また
は前記セラミッ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。

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ェットエツチング、
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。

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。

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。

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。

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、はぼ円形状、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／ｃｍ）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、−概に定義することは困難である。

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凡手
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。

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
Ａｊ！、Ａｇ、Ｐｔ。

Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、、Ｃ，Ｃｒ。

Ｃｕ、ステンレス、真ちゅう、ニクロム、５ｎ０２　、
Ｉ　ｎｚ　Ｏｓ　、ＺｎＯ，５ｎ０２−１　ｎ２０、（
Ｉ　Ｔｏ）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、スパッタ等の方法
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。

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。

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
５００人乃至５０００人とすることにより、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。

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。

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５ｍｍ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ァインセラミックス等が挙げられ
る。

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。

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。

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。

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。

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。

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ッセン
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（、高電子密度のプラズマを
生起することができる。

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（、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、ウェットエツチング、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。

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
陳をきたすことはない。

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。

なお、マイクロ波電源からのマイクロ波の伝送は比較的
入手し昌い、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。

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、少なくともそのカットオフ周波数は
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Ｊ　Ｉ　Ｓ、Ｅ　ＩＡＬ、Ｉ　ＥＣ，Ｊ
ＡＮ等の規格品の他、２．４５Ｇ）（ｚ用の自社規格と
して、方形の断面の内径で幅９６　ｍ　ｍ　ｘ高さ２７
ｍｍのもの等を挙げることができる。

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ューナー又はＥ
−Ｈチュ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。

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。

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。

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ャッター手段が設けられ
る。該シャッ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。

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。

更に、前記シャッ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
ャッ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
ャッ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。

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。

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。

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ｉｔバイブ状のガス導入管で構
成され、その側面１こ番ま１列又は複数列のガス放出口
が開けられてＬ）る。

前記ガス導入管を構成する材質として（よマイクロ波プ
ラズマ中で損傷を受けることがなＬＸもの力く好適に用
いられる。具体的にステンレススチール、ニッケル、チ
タン、ニオブ、タンタル、タングステン、バナジウム、
ミリブチン等耐熱性金属及びこれらをアルミナ、窒化ケ
イ素、石英等のセラミッ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力（で
きる。

本発明の装置において、前記ガス供給手段（ま前記成膜
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
。

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。

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であ
る。また、各々の装置につＬ）では後述の〔装置例〕に
おいて詳しく説明する。

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を配設した場合ノ典型例であり、バイブ状の
ガス導入管１１２ａ、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θ３、θ７、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。

本配置においてガス導入管１１２ｂは成膜室１１６の中
心線ＨＨ’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
１、θ３、θ、はやはり互いに等しくても、異なってい
ても良い。

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。

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、は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。

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。

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θＩ、θ１、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。

角度θ１、θ２、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。

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。

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でも、
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。

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
内は修正パッシェ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１０
６倍程程度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ット
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、Ｘｅ５
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
てはガスゲートのは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。

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
ッタリング法及び反応性ス！ バッタリング法、イオンブレーティング法、光ＣＶＤ法
、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法そしてＨＲ−Ｃ
ＶＤ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、所望の半導体デイバ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。

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、そのリッ
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。

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。

〔装置例〕

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。

葺」Ｌ伝」２ 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。

１０１は帯状部材であり、支持、搬送用ローラー１０２
．１０３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。

１０８はマイクロ波アプリケーターであり、分離手段１
０９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、１
１１はマイクロ波漏洩防止用金網である。１１２ａ、１
１２ｂ、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１
０１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と搬送用ローラー１０２．
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。

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。

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２０４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−例として孔２
０５は導波管２０２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。

１１五１ 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ｔ６゜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１０９を固定している。固定用フランジ４０
１．４０２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４０４は隔離容器４００
の側壁に直接取り付けられており、ここでは円筒形の分
離手段１０９の外周面とほぼ同じ広がりをもつ開口部４
０５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４０
８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、０リング４０６．４０７を均一に冷却するこ
とができる。０リング用の材質としては例えばパイトン
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、０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。

１１０は金属筒であり、その開口端部４０９には金網１
１１が取り付けられ、また、アース用フィンガー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ｌ！１ｌｌｉは分離手段１
０９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。

隔離容器４００には、先に説明した固定用フランジ４０
１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、４
１３．４１４はＯリング、４１５は冷却用溝、４１６は
金属筒、４１７はアース用フィンガーである。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、例えばチョークフ
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４２
０を介して接続されている。

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。

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２０８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である。円筒
状を保持するために支持・搬送用ローラー１０２．１０
３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　（１０
５）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
。

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５０
１．５０１’が（片側は不図示）取り付けられているこ
とが好ましく、そのメッンユ径は用いられるマイクロ波
の波長の好ましくは各波長以下、より好ましくは区波長
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。

また、基板温度制御機構１０６．１０７は帯状部材１０
１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。

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各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２０
１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ス波長よりも
長く設定されることが望ましい。

前記孔２０８から放射されるマイクロ波エネルギーは指
向性をもって鎖孔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
。

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Ｈ
Ｈ’　を基準にθ１、θ３、θ、の角度で配置されてい
る。

１１亘ユ 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。

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。鎖孔３０４は用いるマイクロ
波の１波長よりも太き（、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であるが、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つのシャッター３０６を用いてその集中度を調
整することができる。該シャッター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。

連結部３０５はシャッター３０６のマイクロ波電源に近
い側に開けられた溝３０７、固定用ビン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、シャッター３０６が連結部３０５でのみ導波管３
０２と接触させるためである。ここで、一部シャッター
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。

１１五１−１ 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（、帯状部材１０１と分離
手段１０９とを配置にした場合を挙げることができる。

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５０２．５
０２’　　（片側は不図示）が取り付けられているのが
好ましく、そのメツシュは用いられるマイクロ波の波長
の好ましくは各波長以下、より好ましくは実波長以下で
、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。

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各波長よりも短（設定されるこ
とが必要である。

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１０９が前記帯状部材１０１の湾曲形状内に包まれて
配！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。

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
１１θ２、θ、の角度で配置されている。

装ＪＬ外Ｊ−−ユ 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３０
１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。

１１五盈ニユユ 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。

１１五Ｊ） 本装置例では、第７図に示したごと（、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７０２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。

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に用いられる温度調整
機構である。７０７．７０８．７０９は排気量調整用の
スロットルバルブ、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１
０１を側壁とした成膜室である。

１１丘エユ 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Ｃ
ＶＤ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。

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。

８０１．８０２．８０３．８０４は各々ガスゲート、８
０５．８０６．８０７．８０８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。

装置例１２及び１３においてマイクロ波アプリケーター
２０１を装置例３で用いたマイクロ波アプリケーター３
０１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。

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。

ｉｌｌ土工 １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。

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、９０７．９０８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。

ｉ立１立１１１ 例えば装置例１３において、堆積膜形成用の隔離容器４
００．４００−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。

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。

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。

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。

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。

第１０図（Ａ）に示す例は、支持体１００１上に下部電
極１００２、ｎ型半導体層１００３、ｉ型半導体層１０
０４、ｎ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１
０００である。なお、本光起電力素子では透明電極１０
０６の側より光の入射が行われることを前提としている
。

第１０図（Ｂ）に示す例は、透光性の支持体１００１上
に透明電極１００６、ｎ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１０
０２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。

第１０図（Ｃ）に示す例は、バンドギャップ及び／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、夏型半導体層
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。

第１０図（Ｄ）に示す例は、バンドギャップ及び／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１０
０４、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１０
０６の側より光の入射が行われることを前提としている
。

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。

以下、これらの光起電力素子の構成について説明する。

支」Ｅ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。

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。

監１ 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。

工１ＬエエＵ 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１０
０６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。

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１
００３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。

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。

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。

電極材料としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ。

Ｃｒ、Ｃｕ％ＡＩ、Ｔｉ、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、スパッ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１０
Ω以下であることが望ましい。

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
るショ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。

ｉｉ　　　　　　　　日　１） 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（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、Ｉ　　ｎａ　　Ｏｓ　　、ＺｎＯ，ＣｄＯ，
Ｃｄｚ　　５ｎ０４　、ＩＴＯ（Ｉｎ２０Ｓ　＋５ｎＯ
ｚ　）などの金属酸化物やＡｕ、ＡＩ、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、スパッタリング法、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。

■■二墓ｍ 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１
１０６上に設けられる。電極材料としてはＡｇ、Ｃｒ、
Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、。

Ａｕ、Ｔｉ５Ｐｔ、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。

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。

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。

１１生皇差１ 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−８ｉ　：Ｈ，Ａ−
８ｉ　：Ｆ、　Ａ−Ｓｉ　：Ｈ：Ｆ、　Ａ　−８ｉＣ：
Ｈ，Ａ−８ｉＣ：Ｆ、Ａ−ＳｉＣ：Ｈ：Ｆ、Ａ−３ｉＧ
ｅ　：Ｈ，Ａ−３ｉＧｅ　：Ｆ、Ａ−８ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ
、ｐｏｌｙ−Ｓｉ：Ｈ，ｐｏｔｙ−Ｓｉ　：Ｆ、ｐｏｌ
ｙ−５ｉ　：Ｈ：Ｆ等いわゆる■族及び■族合金系半導
体材料の他、ＩＩ−ＶＩ族及びｍ−ｖ族のいわゆる化合
物半導体材料等が挙げられる。

中でもａ−８ｉＧｅ　：Ｈ，ａ−８ｉＧｅ　：　Ｆ。

ａ　　−５ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ、　　　ａ−８ｉＣ：Ｈ，ａ
　　−Ｓｉ　：Ｆ、ａ−８ｉＣ：Ｈ：Ｆ等の所謂■族合
金系半導体をｌ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（バンドギャップ：Ｅｇ”ｔ）を適宜変
化させることにより、開放電圧（Ｖ。

Ｃ）、曲線因子（ＦＦ：ｆｉｌｌ　　ｆ　ａ　ｃ　　ｔ
　。

ｒ）が大幅に改善されることが提案されている。

（２０ｔｈ　　ＩＥＥＥ　　ＰＶＳＣ，１９８８、Ｌユ
ＪＬ、Ｓ、Ｇｕｈａ、Ｊ、Ｙａｎｇ　　ｅ　ｔａｌ、） 第１１図（ａ）乃至第１１図（ｄ）にノくンドギャップ
プロファ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。

第１１図（ａ）に示したバンドギャッププロファイルは
光の入射側よりバンドギャップが一定のものである。第
１１図（ｂ）に示したバンドギャッププロファイルは光
の入射側のバンドギャップが狭く、徐々にバンドギャッ
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）に示したバンドギャッププロファイル
は光の入射側のバンドギャップが広く、徐々にバンドギ
ャッ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）に示したバンドギャッププロ
ファイルは光の入射側のバンドギャップが広（、比較的
急峻にバンドギャップが挟まり、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。

本発明の方法及び装置により、例えば、ａ−３ｉ　：Ｈ
（Ｅｇ”’　＝１．７２ｅＶ）とａ−ＳｉＧｅ　：Ｈ（
Ｅｇ”’　＝１．４５ｅＶ）とを用いて第１１図（ｄ）
に示すバンドギャッププロファイルをもつｌ型半導体層
を作製することが出来る。

また、ａ−ＳｉＣ：Ｈ（Ｅｇ”’　＝２．０５ｅＶ）と
ａ−５ｉ　：Ｈ（Ｅｇ”’　＝１．７２ｅＶ）とを用い
て、第１１図（Ｃ）に示すバンドギャッププロファイル
をもつｌ型半導体層を作製することが出来る。

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ァイルをもつ半
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。

第１２図（ａ）はノンドープのｌ型半導体層のプロファ
イルである。これに対し、第１２図（ｂ）は光の入射側
のフェルミレベルが価電子帯寄りで徐々にフェルミレベ
ルが伝導帯に寄るタイプのものであり、光発生キャリア
の再結合を防ぎ、キャ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ェルミレベルが徐々
に価電子帯に寄るタイプのものであり、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
連続的にフェ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。

これらは第１１図（ａ）に示した光の入射側よりバンド
ギャッ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）に示すバンドギャッププロファイ
ルの場合においても同様にフェルミレベルを制御するこ
とができる。

これらのバンドギャッププロファイルおよびフェルミレ
ベルボロファ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
、これらのプロファイルは第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ｌ型半導体層に適用されるのが望ましい。

びｎ　　　　ｊ 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ｌ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
。

〔製造例〕

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。

製ＪＪＬＬ 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、アモルファ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。

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５ＵＳ４３０ＢＡ製帯状基板（
幅６０　ｃｍＸ長さ１００ｍＸ厚さ０．２ｍｍ）の巻き
付けられたボビン７０３をセットし、該帯状部材１０１
をガスゲート７２１及び隔離容器４００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。

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−’Ｔｏｒ
ｒ付近まで真空引きした後、更に温度制御機＄１１１０
６．１０７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５ＸＬＯ−＠Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ以下まで真空引きした
。

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ットルバルブ
の開度を調整して成膜室７２３内の圧力を１２ｍＴｏ　
ｒ　ｒに保持した。この時、隔離容器４００内の圧力は
４ｍＴｏ　ｒ　ｒ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３０１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５
０１．５０１’　　（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。

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。

なお、ガスゲート７２１．７２２にはゲートガス導入管
７１６．７１７よりゲートガスとしてＨ２ガスを５０ｓ
ｅｃｍ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。

搬送を開始してから３０分間、連続して堆積膜の形成を
行つた。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腹膜厚分
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４４人／　ｓ　ｅ　
ｃであった。

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
、Ｓ　ＩＭＳ　（ＣＡＭＥＣＡ社製ｉ　ｍ　ｓ　−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ァイルが得られ、はぼ第１
１図（ｂ）に示すバンドギャッププロファイルが形成さ
れていることが判かった。また、金属中水素分析計（Ｅ
ＭＧＡ−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。

１Ｌ且ユ 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
５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ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１０　ｍ　ｔ　ｏ　ｒ　ｒ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。

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５１人／　ｓ　ｅ　ｃで
あった。

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
、Ｓ　ＩＭＳ　（ＣＡＭＥＣＡ社製１ｍ５−３ｆ）を用
い堆積膜の深さ方簡の組成分析を行った所、夫々第１４
図に示すデプスプロファイルが得られ、はぼ第１１１ｍ
　（ｄ）に示すバンドギャッププロファイルが形成され
ていることが判かった。また、金属中水素分析計（ＥＭ
ＧＡ−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。

１１五１ 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
５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ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。

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５５人／ｓｅｅであった
。

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１ｍ５−３ｆ）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ァイルが得られ、はぼ第１１図（Ｃ
）に示すバンドギャッププロファ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。

１１五１ 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５ｘｌＯ−’Ｔｏｒｒ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。　　　　　　　　　　　
　゛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。

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４５％以内に
納まっており、堆積速度は平均１１２λ／　ｓ　ｅ　ｃ
であった。

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１ｍ５−３ｆ）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・スプロファイルが得られ、はぼ第１２図（
ｂ）に示すドーピングプロファ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−１
１００、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。

１１五五 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、アモルファ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Ｎ０
９８のタイプのものを用いた。

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５Ｘ１０−＠Ｔｏｒｒ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ｌ
ｌｍｆｏｒｒ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。

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４２人／　ｓ　ｅ　ｃで
あった。

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
、Ｓ　ＩＭＳ　（ＣＡＭＥＣＡ社製１ｍ５−３ｆ）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ァイルが得ら
れ、はぼ第１１図（ｂ）に示すバンドギャッププロファ
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。

１１亘１ 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。

：、、該光起電力素子は、基板１００１上に下部電極１
００２、ｎ型半導体層１００３、第１１図（ｄ）に示す
バンドギャッププロファイルを有するｉ型半導体層１０
０４、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１
０００である。なお、本光起電力素子では透明電極１０
０６の側より光の入射が行われることを前提としている
。

まず、製造例１で用いたのと同様のＳＵＳ　４３０ＢＡ
製帯状基板を連続スパッタ装置にセットし、Ａｇ　（９
９，９９％）電極をターゲットとして用いて１０００人
のＡｇ薄膜を、また連続してＺｎＯ（９９，９９９％）
電極をターゲットとして用いて１．２μｍのＺｎＯの薄
膜をスパッタ蒸着し、下部電極１００２を形成した。

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ットした。

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。

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−８ｉ：Ｈ：Ｆ膜
及びｐ“型μｃ−８ｉ：Ｈ：Ｆ膜の形成を行った。

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、ｉＳｐ型半導体層を積層形成した。

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、連続モジュール化装置にて
３５　ｃ　ｍ　ｘ　７０　ｃ　ｍの太陽電池モジュール
を連続作製した。

作製した太陽電池モジュールについて、ＡＭｌ、５　（
１００ｍＷ／ｃｍ）光照射下ニテ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、更にモジュ
ール間の特性のバラツキは５％以内に納まっていた。

また、ＡＭｌ、５　（１００ｍＷ／ｃｏ？）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。

これらのモジュールを接続して５ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

１１亘ユ 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、ｌ型半導体層としてのａ　−３ｉＧｅ：Ｈ
：Ｆ膜のかわりに第１１図（ｃ）に示すバンドギャップ
プロファイルを有するａ−３ｉＣ：Ｈ：Ｆ膜を用いた例
を示す。

ａ−３ｉＣ：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１．６ｍＴｏｒｒ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
成及びモジュール化を行い、太陽電池モジュールを作製
した。

作製した太陽電池モジュールについて、ＡＭｌ、５　（
１００ｍＷ／ｃｔｒｒ）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
ジュール間の特性のバラツキは、５％以内に納まってい
た。

また、ＡＭ１．５　（１００ｍＷ／ｃｒｒｒ）光の５０
０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。

これらのモジュールを接続して５ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

１１五上 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−８ｉＧｅ：Ｈ：
Ｆ膜のかわりに第１２図（ｂ）に示すフェルミレベルプ
ロファイルを有するａ−Ｓｉ　：Ｈ：Ｆ膜を用いた例を
示す。

ａ−８ｉ：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
モジュール化を行い、太陽電池モジュールを作製した。

作製した太陽電池モジュールについて、ＡＭ１．５　（
１００ｍＷ／ｃｒｔｒ）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
ジュール間の特性のバラツキは５％以内に納まっていた
。

また、ＡＭ１．５　（１００ｍＷ／ｃ／）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。

これらのモジュールを接続して５ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

１１■遣 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’　、４０
０−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。

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。モジュール化工程は製造例６と同様の操作及
び方法で行い、太陽電池モジュールを作製した。

作製した太陽電池モジュールについて、ＡＭ１．５　（
１００ｍＷ／ｃｎｆ）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
ジュール間の特性のバラツキは５％以内に納まっていた
。

また、ＡＭ１．５　（１００ｍＷ／ｃｏ？）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％以内に納まりた。

これらのモジュールを接続して５ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

１１五ユ１ 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。

なお、帯状部材としては製造例１で用いたのと同様の材
質及び処理を行うたちのを用い、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。モジュール化工程は製造例６と同様の操作
及び方法で行い、太陽電池モジュールを作製した。

作製した太陽電池モジュールについて、ＡＭｌ、５　（
１００ｍＷ／ｃｒｒｒ）光照射下ｉ、：テ特性評価を行
ったところ、光電変換効率で１０．５％以上が得られ、
更にモジュール間の特性のバラツキは５％以内に納まっ
ていた。

また、ＡＭｌ、５　（１００ｍＷ／ｃｒｒｒ）光の５０
０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。

これらのモジュールを接続して５ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

１ＬｔｆＬユ」 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’をコノ類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。

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。モジュール化工稈は製
造例６と同様の操作及び方法で行い、太陽電池モジュー
ルを作製した。

作製した太陽電池モジュールについて、ＡＭｌ、５　（
１００ｍＷ／ｅｒｒｒ）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
モジュール間の特性のバラツキは５％以内に納まってい
た。

また、ＡＭｌ、５　（１００ｍＷ／ｃｎｆ）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。

これらのモジュールを接続して５ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

第　　２　　表 ＊）ガス導入管１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃより均等
に導入策　　３　　表 第　　４　　表 ＊）ガス導入管１１２ａ、１１２ｂ、、１１２ｃより均
等に導入策　　５　　表 第　　７　　表 第　　８　　表 第　　１８　　表 第　　１９　　表 第　　２０　　表 第　　２１　　表 第　　２２　　表 第　　２３　　表 第　　２４　　表 第　　２５　　表 ＊）膜厚微調整用の基板カバーを湾曲形状内に挿入〔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−Ｆの堆積膜形成Ｈｉ原料カスを、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
廼めることによって、大面積の組成制御された機能性堆
積膜を連続し又、再現性良く形成−オることがてきる。

まｔ、７、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ャッププロファイル及び
ドーピングプロファイルを有する機能性堆積膜を効率良
く、連続し７て形成できる。

本発明の方法及び装置により、マイクロ波プラズマをｎ
Ｔ：記成膜停間内に閉（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Ｊ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。

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７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。

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。

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、活性種のポリマリセーショ
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環が図れる。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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５Ｃ（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
けるガスゲ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ＣＶ　Ｄ装置の一例の全体概略図である。第
１０図（Ａ　）乃至（ｒ））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１２ｎ　（ａ）乃至（ｄ）
は帯状部１５才の処理方法を説明するための図である。 第１１ｉ７［。 （ａ）乃至（ｄ）は本発明によって形成される堆積膜の
バンドギャッププロファ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→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、８１３．８　］　４−・・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２０２．３０
２・・・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・・・シャッター ３０７・・・溝 ３０８・・・固定用ビン 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、・１１３．５１１４・・・Ｏリング４
０８．４１５・・冷却用溝 ４０９・・・開口端部 ４１０．４１７・・・アース用フィンガー４１８・・・
連結板 ４１９・・・排気孔 ４２０・・・接続フラ゛７・シ ４２１・・方形導波管 ５０１．５０１’　　！５０２．５０２′　・・金網７
０１．７０２．９０　］、９０　’、２・真空容？；こ
７０３・・・送り出し用ホト・ ７０４・・・巻き取り用ボビン ７０５．７０６・・・搬送用ローラー ７０７．７０８．７０９・　スしコツドル八プル７１０
．７１１．７１８．７１９．．７２０・排気孔 ７１２．７１′（・・温度調整機構 ７１４．７１５・・・圧力計 ７１６．７１７．８０５． ８０６．８０７．８０８・・ケートカス導入冴７２１　
、　７２２　、　８　（）　１　、　８０２．　　８　
ｏ：ン　、８０４・・ガスケート 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・・・カス導入管 ９０７．９０８・・・ハロゲンランプ ９０９．９１０・・・アノード電極 ９１１．９１２・・・排気管 １０００．１０００’　、１０１１．１０１２．１０２
０．１０２１．１０２３−　ｐ　ｉ　ｎ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

Claims (48)

【特許請求の範囲】
1. （１）長手方向に帯状部材を連続的に移動せしめながら
   、その中途で前記移動する帯状部材を側壁とする柱状の
   成膜空間を形成し、 該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夫々を複数のガス供給手段を介して
   別々に導入し、 該成膜空間内にガス供給手段を介して堆積膜形成用原料
   ガスを導入し、 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より、
   該マイクロ波エネルギーを放射又は伝達してマイクロ波
   プラズマを前記成膜空間内で生起せしめ、 該マイクロ波プラズマに曝される前記側壁を構成し連続
   的に移動する前記帯状部材の表面上に組成制御された堆
   積膜を形成せしめることを特徴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。
2. （２）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に記載の大
   面積の機能性堆積膜を連続的に形成する方法。
3. （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に記載の大面積の機能性堆積膜をを連続
   的に形成する方法。
4. （４）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させ
   る請求項２に記載の大面積の機能性堆積膜を連続的に形
   成する方法。
5. （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透
   過性部材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に記載の大面積の機能性堆積膜を連続的に形成
   する方法。
6. （６）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
   伝達させるようにする請求項５に記載の大面積の機能性
   堆積膜を連続的に形成する方法。
7. （７）前記マイクロ波アプリケーター手段からは、前記
   帯状部材の幅方向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に記載の大面積
   の機能性堆積膜を連続的に形成する方法。
8. （８）前記マイクロ波アプリケーター手段を、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させる請求項７に記載の大
   面積の機能性堆積膜を連続的に形成する方法。
9. （９）前記柱状の成膜空間内に放射又は伝達されたマイ
   クロ波エネルギーが、前記成膜空間外へ漏洩しないよう
   にする請求項１に記載の大面積の機能性堆積膜を連続的
   に形成する方法。
10. （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、近接する該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に記載の大面積の機能性堆積膜を
    連続的に形成する方法。
11. （１１）連続して移動する帯状部材上にマイクロ波プラ
    ズマＣＶＤ法により大面積の機能性堆積膜を連続的に形
    成する装置であって、 前記帯状部材をその長手方向に連続的に移動させながら
    、その中途で湾曲させるための湾曲部形成手段を介して
    、前記帯状部材を側壁にして形成され、その内部を実質
    的に真空に保持し得る柱状の成膜室を有し、 前記成膜室内にマイクロ波プラズマを生起させるための
    、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させるようにし
    たマイクロ波アプリケーター手段と、 前記マイクロ波アプリケーター手段から、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って放射さ
    れるマイクロ波エネルギーを、前記成膜室内に透過せし
    め、且つ、該マイクロ波エネルギーによって前記成膜室
    内に生起したマイクロ波プラズマから前記マイクロ波ア
    プリケーターと手段を分離するための分離手段と、 前記成膜室内を排気する排気手段と、 前記成膜室内に堆積膜形成用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
    加熱及び／又は冷却するための温度制御手段とを備えて
    いて、 前記連続的に移動する帯状部材の前記マイクロ波プラズ
    マに曝される側の表面上に、組成制御された堆積膜を形
    成するようにしたことを特徴とする機能性堆積膜の連続
    形成装置。
12. （１２）前記湾曲部形成手段を、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
    を、前記帯状部材の長手方向に間隙を残して配設する請
    求項１１に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
13. （１３）前記湾曲部形成手段が、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ている請求項１２に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
14. （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に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
15. （１５）前記分離手段を、前記帯状部材を側壁とした柱
    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た請
    求項１２に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
16. （１６）前記分離手段がほぼ円筒形である請求項１１に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
17. （１７）前記分離手段がほぼ半円筒形である請求項１１
    に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
18. （１８）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、前記分離手段の内部に
    含有されるように配設した請求項１１に記載の機能性堆
    積膜の連続形成装置。
19. （１９）前記分離手段には、冷却手段が設けられている
    請求項１１に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
20. （２０）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１９に記載の機能性堆積膜
    の連続形成装置。
21. （２１）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る請
    求項１９に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
22. （２２）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もたせて放射するた
    めに、実質的に方形の孔が開けられている請求項１１に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
23. （２３）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
    射される構造とする請求項２２に記載の機能性堆積膜の
    連続形成装置。
24. （２４）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請求
    項２３に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
25. （２５）前記方形の孔を、単一で縦横比の大きい実質的
    に長方形とする請求項２３に記載の機能性堆積膜の連続
    形成装置。
26. （２６）前記方形の孔の寸法を、マイクロ波の１波長よ
    りも大きい寸法で前記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請求項２５に記載の機能性堆
    積膜の連続形成装置。
27. （２７）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
    する請求項２３に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
28. （２８）前記方形の孔からほぼ均一な密度のマイクロ波
    エネルギーを全長に亘って確実に放射するように、前記
    方形の孔にシャッター手段を設けた請求項２５に記載の
    機能性堆積膜の連続形成装置。
29. （２９）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
    る請求項１１に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
30. （３０）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請求項１１に記載の機
    能性堆積膜の連続形成装置。
31. （３１）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
    ３０に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
32. （３２）連続して移動する帯状部材上にマイクロ波プラ
    ズマＣＶＤ法により大面積の機能性堆積膜を連続的に形
    成する装置であって、 前記帯状部材をその長手方向に連続的に移動させながら
    、その中途で湾曲させるための湾曲部形成手段を介して
    、前記帯状部材を側壁にして形成され、その内部を実質
    的に真空に保持し得る柱状の成膜室を有し、 前記成膜室内にマイクロ波プラズマを生起させるための
    、エバネツセント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伝達
    させるようにしたマイクロ波アプリケーター手段と、 前記マイクロ波アプリケーター手段から、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って伝達さ
    れるエバネツセントマイクロ波エネルギーを、前記成膜
    室内に透過せしめ、且つ、エバネツセントマイクロ波エ
    ネルギーによって前記成膜室内に生起したマイクロ波プ
    ラズマから前記マイクロ波アプリケーター手段を分離す
    るための分離手段と、 前記成膜室内を排気する排気手段と、 前記成膜室内に堆積膜形成用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
    加熱及び／又は冷却するための温度制御手段とを備えて
    いて、 前記連続的に移動する帯状部材の前記マイクロ波プラズ
    マに曝される側の表面上に、組成制御された堆積膜を形
    成するようにしたことを特徴とする機能性堆積膜の連続
    形成装置。
33. （３３）前記湾曲部形成手段を、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
    を、前記帯状部材の長手方向に間隙を残して配設する請
    求項３２に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
34. （３４）前記湾曲部形成手段が、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ている請求項３３に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
35. （３５）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
    ３３に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
36. （３６）前記分離手段を、前記帯状部材を側壁とした柱
    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た請
    求項３３に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
37. （３７）前記分離手段がほぼ円筒形である請求項３２に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
38. （３８）前記分離手段がほぼ半円筒形である請求項３２
    に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
39. （３９）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、前記分離手段の内部に
    包含されるように配設した請求項３２に記載の機能性堆
    積膜の連続形成装置。
40. （４０）前記分離手段には、冷却手段が設けられている
    請求項３２に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
41. （４１）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４０に記載の機能性堆積膜
    の連続形成装置。
42. （４２）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る請
    求項４０に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
43. （４３）前記マイクロ波アプリケーター手段が細長い遅
    波回路導波管であって、前記成膜空間内へ該遅波回路導
    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
    る請求項３２に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
44. （４４）前記はしご状構造の長さを前記帯状部材の幅方
    向の長さにほぼ等しくする請求項４３に記載の機能性堆
    積膜の連続形成装置。
45. （４５）前記はしご状構造より、その長手方向に少なく
    とも伝達されるマイクロ波の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
    る請求項４３に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
46. （４６）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
    る請求項３２に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
47. （４７）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請求項３２に記載の機
    能性堆積膜の連続形成装置。
48. （４８）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
    ４６に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。