JPH04192414A - 非単結晶半導体薄膜の形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非単結晶半導体薄膜を基体上に連続的に形成
する方法、および該方法により得られる光電変換素子に
関する。

〔従来の技術〕

米国特許第４，６０８．９４３号明細書には、ロール・
ツー・ロール（Ｒｏｌｌ　　ｔｏ　　Ｒｏｌｌ）方式を
採用した複数のグロー放電容器を有する連続ＲＦ（ラジ
オ周波数）プラズマＣＶＤ装置において、複数のグロー
放電容器中の少なくとも一つは成膜ガスの流路が制御さ
れており、グロー放電容器内を貫通する経路に沿って所
望の幅の十分に長い可撓性基板を通過させ半導体薄膜を
形成させることにより、半導体薄膜中の原子組成比を膜
厚方向に対して分布をもたせること（プロファイリング
）ができると開示されている。

例えば、非単結晶薄膜であるアモルファスシリコン・ア
モルファスゲルマニウム合金薄膜でｐｉｎ接合を持つ光
電変換素子を形成する場合、ｉ型半導体薄膜層を形成す
るグロー放電容器内では、成膜ガス（例えば、５ｉ）Ｌ
ガス及びＧｅＨ４ガス）の流れの上流と下流では薄膜中
に取り込まれるＳｉとＧｅの組成に差が生じることから
、放電空間内を通過させた可撓性基板上には膜厚方向に
自ずと組成のプロファイリングをもつ薄膜が形成できる
とされている。更に、非単結晶薄膜であるアモルファス
シリコン薄膜でｐｉｎ接合を持つ光電変換素子を形成す
る場合、ｉ型半導体薄膜層を形成するグロー放電容器内
では、成膜ガス（例えば、５ｉ）Ｌガス及びＢＰ、ガス
）の流れの上流と下流では、薄膜中に取り込まれるＳｉ
とＢの組成に差が生じることがら、放電空間内を通過さ
せた可撓性基板上には膜厚方向に自ずとＢドーパントの
プロファイリングをもつ薄膜が形成できるとされている
。

しかしながら、上述の成膜方法では半導体層の原子組成
やドーパントのプロファイリングは可能であったが、薄
膜中の構造の膜厚方向へのプロファイリング（例えば、
結晶粒径のプロファイリングなど）を行うことは困難で
あった。

ところで、アモルファスソリコン系薄膜を用いたｐｉｎ
接合を持つ光電変換素子では、ｎ型半導体薄膜層及びｎ
型半導体薄膜層はできるだけ低抵抗であることが望まし
く、しかも太陽光スペクトルに対して透過率ができるだ
け大きいことが望ましい。

粒系が約３０人から約２００人までの小結晶部分が膜中
に存在すると、その薄膜（以下、微結晶半導体薄膜と記
す）は粒径が２０Å以下のアモルファスシリコン薄膜（
以下、完全なアモルファス半導体薄膜と記す）に比ベト
ーピング効率が非常に優れ低抵抗であり、かつ、太陽光
スペクトルに対する透過率も優れていることは周知の通
りである。この微結晶半導体薄膜は光電変換素子のｎ型
半導体薄膜層及びｎ型半導体薄膜層に適しており、光電
変換素子のｐ型層及びｎ型層に応用され、光電変換効率
を向上できる。

しかしながら、このような膜構造の光電変換素子では、
ｎ型半導体薄膜層とｉ型半導体薄膜層とは微結晶半導体
薄膜と完全なアモルファス半導体薄膜との接合となるた
め両画膜間の密着性はｎ型半導体薄膜層としてアモルフ
ァス半導体薄膜を用いた場合に比べ不十分なものとなら
ざるを得す、膜剥がれが生じることがあり、光電変換素
子の信頼性を低下させる原因となっていた。ｊ型半導体
薄膜層とｎ型半導体薄膜層との接合の場合にも同様のこ
とがいえる。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの問題を解決するには、ｎ型半導体薄膜層、ｎ型
半導体薄膜層として望ましい膜構成として、密着性を向
上させるためにｉ型半導体薄膜層近傍ではアモルファス
とし、ｉ型半導体薄膜層からある程度離れた領域ではあ
る粒径を持った微結晶となる構造とする、あるいは、ｉ
型半導体薄膜層から離れるに従って微結晶中の粒径が徐
々に大きくなる膜構造にすることである。

本発明の目的は、光電変換素子のようにｐｉｎ接合を有
するデバイスにおいて各層の接合面における密着性を向
上させることを可能とする、非単結晶半導体薄膜の膜°
厚方向に粒径分布のプロファイルを持たせ得る成膜方法
を提供することにある。

また本発明の目的は、このような方法により作製される
光電変換素子を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結
果、本発明を完成したものである。

すなわち本発明は、連続的に移動する基板上に非単結晶
半導体薄膜を形成できる構造を有する薄膜形成装置内の
放電空間を流動する成膜ガスの流速を、該放電空間に配
設された排気コンダクタンス調整手段を用いて制御する
ことで、前記非単結晶半導体薄膜中に存在せしめる小結
晶部分の粒径を膜厚方向に連続的に分布させることを特
徴とする非単結晶半導体薄膜の形成方法である。

〔作用〕

本発明においては、可撓性基板を移動させて非単結晶半
導体薄膜を形成できる構造を有する装置、例えば、ロー
ル・ツー・ロール方式を採用した連続プラズマＣＶＤ装
置において、少なくとも一つの反応容器には放電空間内
の排気コンダクタンスを調整できる機構を備えており、
放電空間を流動する成膜ガスの流速を放電空間内の排気
コンダクタンスを調整することによって制御し、例えば
ｐ型半導体薄膜層を形成する場合、成膜ガス（例えば、
５ｉ）Ｌガス、Ｈ２ガスおよびＢＦ３ガスからなる混合
ガス）を、可撓性基板の移動方向と同一のあるいは逆の
方向に流動させた状態で、望ましくはＩｃｍ／秒以下（
ガス流が粘性流の領域で扱われることは言うまでもない
が）に制御し、非単結晶半導体薄膜中に存在する極めて
小さい結晶部分の粒径を、可撓性基板を移動させること
で自動的に膜厚方向に分布をもたせること（プロファイ
リング）が可能で、かつその粒径を連続的に変化させて
半導体薄膜を形成するものである。成膜ガスが前記の移
動する可撓性基板と高周波印加電極との間に形成された
分解領域内で流動しながら分解されるため、成膜ガスの
流動方向の上流部分と下流部分では、原子組成比及び結
晶性の異なった薄膜が形成される。

例えば、前記成膜ガスの流動方向を前記移動基板材料の
移動方向と逆の方向にさせた場合、特に前記成膜ガスの
流速を１　ｃ　ｍ　７秒以下に制御した場合、前記移動
基板材料上に得られる薄膜の膜厚方向のプロファイルは
、膜形成初期部分では完全なアモルファス半導体薄膜で
あり、膜形成が進むに従って小結晶部分の粒径が次第に
増加していき、膜形成中期部分及び後期部分では微結晶
半導体薄膜となる構造を形成させることも可能である。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが
、本発明はこれらにより何等限定されるものではない。

実施例１ 第１図に本発明で使用した非単結晶半導体薄膜の形成装
置の概略図を示す。反応容器１０１は放電空間を外気か
ら遮断しているが、可撓性長尺基板１０４の導入部分は
不図示のガス・ゲートによって他の雰囲気から遮断され
ている。可撓性長尺基板１０４は、磁化された搬送用ロ
ーラー１０２によって支持され、ハロゲンランプヒータ
ー１０３によって所望の温度に加熱されている。成膜容
器１０１から絶縁されているＲＦ印加電極１０６にはＲ
Ｆ電源１０９が結線されている。ＲＦ印加電極１０６は
回転ハンドル１１０を回すことによって可撓性長尺基板
１０４との距離を変化させ得る構造となっており、放電
空間の容積を変化させて、排気コンダクタンスを調整す
ることが可能である。この時、ＲＦ印加電極１０６と成
膜容器１０１との間には、ＲＦ印加電極を支持し、反応
容器内の気密性を保持するための成膜容器から絶縁され
た伸縮可能なベローズ１０８が設けられている。成膜ガ
ス導入管１０５から導入された成膜ガスは、可撓性長尺
基板１０４とＲＦ印加電極１０６との間の放電空間を流
動し、不図示の真空排気ポンプ及び不図示のコンダクタ
ンス調整バルブに接続されている排気管１０７を通って
排出される。

先ず最初に、可撓性長尺基板１０４を移動させない状態
で可撓性長尺基板１０４とＲＦ印加電極１０６との距離
を３　ｃ　ｍ　、成膜ガスのトータル流量を３００ＳＣ
ＣＭとしコンダクタンス調整バルブを調節して、排気コ
ンダクタンスを調整する（但し、成膜ガスの混合比は変
化させない）ことによって成膜ガスの流量を５　ｃ　ｍ
　７秒、ｌ　ｃ　ｍ　７秒、０　、５　ｃ　ｍ　７秒お
よびＱ、１ｃｍ／秒と変化させて成膜を行い、成膜ガス
の流動方向での膜の膜厚分布の評価を行った。

成膜条件は第１表に示す通りである。

第２図に、得られた薄膜の膜厚の成膜ガスの流動方向に
対する基板位置依存性を示す。流速が５ｃｍ／秒の場合
には、膜厚の基板位置依存性は現れないが、ｌ　ｃ　ｍ
　７秒以下にすると、成膜ガスの流れの上流（ガス導入
管）付近では膜厚が厚くなり、反対に下流（排気管）付
近では薄くなり、膜厚の基板位置依存性が現れているこ
とが理解される。この依存性の現れる原因としては、流
速がｌ　ｃ　ｍ　７秒以下と比較的流速が小さい場合の
グロー放電分解による活性種の生成時定数に対する活性
種の放電空間滞在時定数の比が流速５　ｃ　ｍ　／秒以
下の場合のそれらの比に較べて大きいために、ガス流の
上流部分では膜の体積速度が増加していると考えられる
。従って、ＲＦ印加電力及び容器内圧力が一定ならば、
成膜ガスの流速を変化させることで、成膜ガスの流動方
向での堆積速度の分布を作ることが可能である。

第　　　１　　　表 また、第３図には得られた薄膜の結晶性および暗伝導度
の、成膜ガスの流動方向に対する基板位置依存性を示す
。流速が５　ｃ　ｍ　／秒の場合には、膜の結晶性の基
板位置依存性は現れておらず、基板全域にわたって完全
なアモルファス半導体薄膜であるが、１　ｃ　ｍ　７秒
以下にすると、膜の結晶性及びそれにともなう暗伝導度
の分布に変化が生じ、成膜ガスの流れの上流付近では小
結晶部分の粒径が小さく、反対に下流付近では大きくな
る傾向があり、粒径と共に暗伝導度も増加し、結晶性及
び暗伝導度にも基板位置依存性が現れていることが理解
される。

二の依存性の出現の原因としては、流速が１ｃｍ／秒以
下と比較的小さい場合、成膜ガスの流れの上流付近では
グロー放電分解によって生成した活性種の成膜への消費
が盛んになるため、下流にいくにしたがって前記活性種
の供給量が低下してしまう。すなわち、下流付近ではＳ
ｉＨ，カスのＨ２カスに対する濃度が減少し、一般にＲ
Ｆグロー放電分解法ではＳ　ｉ　Ｈ４ガスのＨ２ガスに
対する濃度が減少すると堆積膜中の小結晶部分の粒径は
増大する傾向にあるため、下流に行くに従って小結晶部
分の粒径は増大し、それに伴って暗伝導度も増加してい
るものと考えられる。

従って、ＲＦ印加電力および容器内圧力が一定ならば、
成膜ガスの流速を変化させることでガスの流動方向で薄
膜中の小結晶の粒径のプロファイリングおよびそれに伴
う暗伝導度のプロファイリングを行うことが可能である
。

実施例２ 可撓性長尺基板１０４をある一定の速度て成膜カスの流
動方向と同一の方向に移動させた以外は実施例１と同様
にして成膜を行った。得られた薄膜の膜厚は約５００人
であった。基板上に得られた薄膜の膜厚方向の結晶性を
調べるために、その断面部分を透過型電子顕微鏡（日本
電子■製、ＪＥＭ　−４０００ＦＸ、以下、ＴＥＭと略
称する。）で観察した結果、前記成膜ガスの流速を１ｃ
ｍ／秒以下に制御した場合、前記可撓性長尺基板上の膜
形成初期部分ては完全なアモルファス半導体薄膜であり
、膜形成が進んで行くに従って小結晶部分の粒径が次第
に増加して行き、膜形成中期部分及び膜形成後期部分で
は小結晶部分の粒径が２００人程鹿の微結晶半導体薄膜
であることがわかった。更にこのように粒径のプロファ
イリングを行った薄膜の暗伝導度を評価した結果、膜中
の小結晶部分の粒径が全域にわたって１８０人程人程結
晶と同等の値を示し、非常に低抵抗な膜であることがわ
かった。

従って、基板移動速度、ＲＦ印加電力および容器内圧力
が一定ならば、成膜ガスの流速を変化させることで堆積
膜の膜厚方向で薄膜中の小結晶の粒径のプロファイリン
グを行うことが可能であり、プロファイリングを行った
薄膜は暗伝導度が大きく、非常に低抵抗な膜である。

実施例３ 成膜条件を第２表に示す条件に代えた以外は実施例１と
同様の方法て成膜を行い、得られた薄膜に次いて成膜カ
スの流動方向での膜厚分布、結晶性及び暗伝導度の分布
の評価を行った。

第　　　２　　　表 実施例１と同様に流速が５ｃｍ／秒の場合には、膜厚の
基板位置依存性は現れないが、１ｃｍ／秒以下にすると
、成膜ガスの流れの上流付近では膜厚が厚くなり、反対
に下流付近では薄くなり、膜厚の基板位置依存性が現れ
ていることが理解される。又、流速が５　ｃ　ｍ　７秒
の場合には、膜の結晶性の基板位置依存性は現れておら
ず、基板全域にわたって完全なアモルファス半導体薄膜
であるが、１　ｃ　ｍ　７秒以下にすると、膜の結晶性
及びそれにともなう暗伝導度の分布に変化が生じ、成膜
ガスの流れの上流付近では小結晶部分の粒径が小さく、
反対に下流付近では大きくなる傾向があり、粒径の増大
とともに暗伝導度も増加し、結晶性及び暗伝導度にも基
板位置依存性が現れていることが理解される。

実施例４ 成膜条件を第２表に示す条件に代えた以外は実施例２と
同様にして成膜を行い、同様の方法で基板上に得られた
薄膜の膜厚方向の結晶性を調べた。その結果、前記成膜
ガスの流速を１　ｃ　ｍ　７秒以下に制御した場合、前
記可撓性長尺基板上の膜形成初期部分では完全なアモル
ファス半導体薄膜であり、膜形成が進んで行くに従って
小結晶部分の粒径が次第に増加して行き、膜形成中期部
分及び膜形成後期部分では小結晶部分の粒径が２００人
程鹿の微結晶薄膜であることがわかった。更にこのよう
に粒径のプロファイリングを′行った薄膜の暗伝導度を
評価した結果、膜中の小結晶部分の粒径が全域にわたっ
て１８０人程鹿の微結晶と同等の値を示し、非常に低抵
抗な膜であることがわかった。従って、基板移動速度、
ＲＦ印加電力および容器内圧力が一定ならば、成膜ガス
の流速を変化させることで堆積膜の膜厚方向で薄膜中の
小結晶の粒径のプロファイリングを行うことが可能であ
り、プロファイリングを行った薄膜は暗伝導度が大きく
、非常に低抵抗な膜である。

実施例５ 本発明の成膜方法を実現するための構造を有した非単結
晶半導体薄膜の成膜装置の一例を第５図に示す。この装
置を用いて第４図に示すような構造の非単結晶半導体薄
膜光電変換素子を作製した。第４図の光電変換素子は、
ステンレス基板４０１上にｎ型半導体薄膜層４０２、ｉ
型半導体薄膜層４０３およびｐ型半導体薄膜層４０４を
プラズマＣＶＤ法で順次形成し、その後、透明導電膜４
０５および集電電極４０６を形成して作製される。第５
図において、可撓性長尺基板５０６として、厚さ０　、
２　ｍ　ｍのステンレス板を用いた。５０１．５０２及
び５０３は成膜容器であるが、成膜容器５０３は第１図
に示したような可撓性長尺基板５０６とＲＦ印加電極５
１２との距離を調節する機構を有する。成膜ガスはそれ
ぞれの成膜容器の成膜ガス導入管５０７．５０８及び５
０９から導入され、可撓性長尺基板５０６とＲＦ印加電
極５１０．５１１及び５１２との間を通って不図示の真
空排気ポンプ及び不図示のコンダクタンス調整バルブに
つながった排気管５１３．５１４および５１５から排気
される。各成膜容器はガス・ゲート５２２〜５２５によ
って互いに分離され、このガス・ゲートによりある成膜
容器内の成膜ガスが他の成膜容器内に侵入するのが防止
される。

同図において、成膜容器５０１ではｎ型半導体薄膜層４
０２を、成膜容器５０２ではｉ型半導体薄膜層４０３を
、成膜容器５０３においてｐ型半導体層４０４をそれぞ
れ成膜させた。成膜条件を第３表に示す。

第　　３　　表 本発明の成膜方法を導入したｐ型半導体薄膜層は、ｉ型
半導体薄膜層近傍では完全なアモルファス半導体薄膜で
あるが、ｉ型半導体薄膜層から遠ざかるに従って小結晶
部分の粒径が大きくなるような分布を有し、ｐ型半導体
薄膜層の上層付近では粒径が約５０人となる微結晶半導
体薄膜となるプロファイルを持たせることができた。

比較例１ 第４表に示す成膜条件に代えた以外は実施例５と同様な
方法で、非単結晶半導体薄膜光電変換素子を作製した。

第　　４　　表 得られたｐ型半導体薄膜層の膜厚方向の断面をＴＥＭで
観察したところ、膜中の小結晶部分の粒径は膜厚方向に
ほぼ均一な分布を示しており、その粒径は約６０人であ
った。実施例５で作製された非単結晶薄膜半導体光電変
換素子は、比較例１で作製された光電変換素子と比較し
て１，１倍の光電変換効率を示した。

実施例５及び比較例１で得られた画素子のｐ型半導体層
とｉ型半導体層との界面の膜厚方向の断面をＴＥＭで観
察した結果、比較例１で得られた素子においてはその界
面で薄膜間の密着性が不十分な部分が観察された。これ
は、完全なアモルファス膜であるｉ型半導体層と微結晶
膜であるｐ型半導体層との膜構造の違いが起因して密着
性が不十分となり易いと考えられる。一方、実施例５で
得られた素子においては、密着性が不十分な部分は見ら
れず、良好なｐｉ接合界面が形成されており、素子の信
頼性が向上されていることが確認された。

従って、ｐ型半導体薄膜層に本発明の成膜方法を導入し
て、ｉ型半導体薄膜層近傍では完全なアモルファス膜で
、ｉ型半導体薄膜層から離れるにつれて小結晶部分の粒
径が大きくなるような分布を持ち、ｐ型半導体薄膜層の
上層付近では粒径が約５０人となる微結晶膜となるよう
にプロファイルをもたせたことにより、光電変換素子の
変換効率及び信頼性が向上された。

実施例６ 第６図に示すような構造の非単結晶半導体薄膜光電変換
素子を作製した。ポリイミド・フィルム６０１上に下部
電極６０２を形成した後、ｎ型半導体薄膜層６０３、ｉ
型半導体薄膜層６０４及びｎ型半導体薄膜層６０５をプ
ラズマＣＶＤ法により順次形成し、その後、透明導電膜
６０６及び集電電極６０７を形成して光電変換素子を作
製した。第７図の非単結晶半導体薄膜成膜装置において
、可撓性長尺基板７０６として、厚さ０．１ｍｍのポリ
イミド・フィルム上に下部電極としてＣｒを真空蒸着に
より０．１μｍの厚さで形成させたものを用いた。成膜
容器７０１は可撓性長尺基板７０６とＲＦ印加電極７１
０　　との距離を変化させることができるが、他の成膜
容器７０２及び７０３にはこの機構は設けていない。成
膜ガスはそれぞれの成膜容器の成膜ガス導入管７０７．
７０８及び７０９から導入され、可撓性長尺基板７０６
とＲＦ印加電極７１０．７１１及び７１２との間を通っ
て不図示の真空排気ポンプ及び不図示のコンダクタンス
調整バルブにつながった排気管７１３．７１４および７
１５から排気される。各成膜容器はガス・ゲート７２２
〜７２５によって互いに分離され、このガス・ケートに
よりある成膜容器内の成膜ガスが他の成膜容器内に侵入
するのが防止される。

同図において、成膜容器７０１ではｎ型半導体薄膜層６
０３を、成膜容器７０２ではｉ型半導体薄膜層６０４を
、成膜容器７０３においてｎ型半導体薄膜層６０５をそ
れぞれ成膜させた。成膜条件を第５表に示す。

第　　　５　　　表 本発明の成膜方法を導入したｎ型半導体薄膜層６０３は
、下部電極６０２近傍では粒径が約８０人となる微結晶
膜であるが、ｉ型半導体薄膜層６０４に近づくに従って
粒径が小さくなるような分布を有し、ｉ型半導体薄膜層
６０４近傍では完全なアモルファス膜となるプロファイ
ルを持たせることができた。

比較例２ 第６表に示す成膜条件に代えた以外は実施例６と同様な
方法で、非単結晶半導体薄膜光電変換素子を作製した。

得られたｎ型半導体薄膜層の膜厚方策　　６　　表 向の断面をＴＥＭで観察したところ、膜中の小結晶部分
の粒径は膜厚方向にほぼ均一な分布を示しており、その
粒径は約７０人であった。

実施例６で作製された非単結晶薄膜半導体光電変換素子
は、比較例２で作製された光電変換素子と比較して１．
１倍の光電変換効率を示した。

実施例６及び比較例２で得られた画素子のｎ型半導体層
とｉ型半導体層との界面の膜厚方向の断面をＴＥＭで観
察した結果、比較例２で得られた素子においてはその界
面で薄膜間の密着性が不十分な部分が観察された。これ
は、完全なアモルファス膜であるｉ型半導体層と微結晶
膜であるｎ型半導体層との膜構造の違いが起因して密着
性が不十分となり易いと考えられる。一方、実施例６で
得られた素子においては、密着性が不十分な部分は見ら
れず、良好なｎｉ接合界面が形成されており、素子の信
頼性が向上されていることが確認された。

従って、ｎ型半導体薄膜層に本発明の成膜方法を導入し
て、下部電極６０２近傍では粒径が約８０人となる微結
晶膜であるが、ｉ型半導体薄膜層６０４に近づくに従っ
て粒径が小さくなるような分布を有し、ｉ型半導体薄膜
層６０４近傍では完全なアモルファス膜となるプロファ
イルを持たせたことにより、光電変換素子の変換効率及
び信頼性を向上させることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の非単結晶半導体薄膜の形
成方法によれば、薄膜中の構造の膜厚方向へのプロファ
イリングが可能となり、ｐｉｎ接合を持つ光電変換素子
を形成する場合、ｐ型半導体層および／またはｎ型半導
体層の結晶粒径のプロファイリングを行うことによりｉ
型半導体層との接合界面における密着性を改善すること
ができ、光電変換素子の変換効率及び信頼性を向上させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の形成方法を実現する成膜装置の一例
を示す模式的概略図、第２図は実施例１において得られ
た薄膜の膜厚の成膜ガスの流動方向に対する基板位置依
存性を示す図、第３図は、得られた薄膜の結晶性および
暗伝導度の、成膜ガスの流動方向に対する基板位置依存
性を示す図、第４図及び第６図は本発明により得られる
光電変換素子の一例を示す断面模式図、第５図及び第７
図は本発明によりｐｉｎ接合を有する光電変換素子を作
製するために用いることのできるロール・ツー・ロール
方式成膜装置の概略図である。 １０１．５０１〜５０３，７０１〜７０３−成膜容器１
０２．５０４，７０４・・搬送ローラー１０３．５０５
，７０５・・・ハロゲン・ランプ・ヒーター１０４．５
０６，７０６・・・可撓性長尺基板１０５．５０７〜５
０９，７０７〜７０９・成膜ガス導入管１０６．５１０
〜５１２，７１０〜７１２・・ＲＦ印加電極１０７．５
１３〜５１５，７１３〜７１５・・・排気管１０８．５
２１，７１９・・・ＲＦ印加電極を支持するための成膜
容器から絶縁された伸縮可能なベローズ５１９．５２０
，７２０．７２１・・・ＲＦ印加電極を支持するための
絶縁体 １０９．５１６〜５１８．７１６〜７１８・・・ＲＦ印
加電源１１０．５２６，７２６・・・ハンドル５２２〜
５２５，７２２〜７２５・・ガスケート４０１・・・ス
テンレス基板 ６０１・・・ポリイミド・フィルム ６０２・・・下部電極 ４０２．６０３・・・ｎ型半導体層 ４０３．６０４・・・１型半導体層 ４０４．６０５・・・ｎ型半導体層 ４０５．６０６・・・ＩＴＯ透明導電膜４０６．６０７
・・・集電電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続的に移動する基板上に非単結晶半導体薄膜を形
   成できる構造を有する薄膜形成装置内の放電空間を流動
   する成膜ガスの流速を、該放電空間に配設された排気コ
   ンダクタンス調整手段を用いて制御することで、前記非
   単結晶半導体薄膜中に存在せしめる小結晶部分の粒径を
   膜厚方向に連続的に分布させることを特徴とする非単結
   晶半導体薄膜の形成方法。 ２、前記小結晶部分の粒径を２００Å以下の範囲で連続
   的に変化させることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、前記成膜ガスの流速が１ｃｍ／秒以下であることを
   特徴とする請求項１記載の方法。４、ｐｉｎ接合を有す
   る光電変換素子において、ｐ層またはｎ層の少なくとも
   一方が請求項１記載の方法により形成されてなる光電変
   換素子。