JPH04202668A - 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
染の間層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、ＴＥＡ　（Ｉｎｔｅｒ
ｎａ−ｔｊｏｎａｌ　　Ｅｎｅｒｇｙ　　Ａｇｅｎｃｙ
）ては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口増加
、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
化の促進による人口−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。

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
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。

因に、−船釣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３，０００
，０００ｍ”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
ノ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、単結晶ノリコン等を用
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。

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（、各モノニール
においては断線やンヨートが生起しないことが要求され
る。加えて、各モノニ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
なくとも単位モノニ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
をし易くし、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について要求
される。

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、ｐ１ｎ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、ボスフィン（ＰＨ３）　、シボラン
（Ｂ２Ｈ６）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、アモルファスソリコン
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・ロール（Ｒｏｌｌ　　ｔ。

Ｒｏｌり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１ノット状の
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。

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
。

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５０００人の半導体層を形成する場合で
あっても相当長尺で、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、その為に関係する種々のプラズマパラメ
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ソート
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（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　　
　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ｆ１４　（１９８６年１月〜
２月）２９５頁−２９８頁および同誌のＢ−４（１９８
６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、２．４．５ＧＨｚ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１０ｃｍ程度であり、プラ
ズマ体積にしてもせいぜい１１８ｃｍ’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、４００　Ｍ　Ｈｚ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ては特性及び
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。

ところで、前述の特開昭５５−１４１７２９号公報及び
特開昭５７−１３３６３６号公報等開示されたＥＣＲ（
電子サイクロトロン共鳴）条件を成立させる方法や米国
特許第４，７２９，３４１号に開示された方法に於ては
、マイクロ波アプリケーターと成膜室は、誘電体により
仕切られた構造となっており該誘電体は成膜室を真空に
保つ役割とともにマイクロ波エネルギーを成膜室に透過
させる機能を有しており一般にマイクロ波投入窓と呼ば
れている。このような構造を有するマイクロ波導入方式
の問題点は、前記マイクロ波投入窓に堆積膜が付着する
ことである。すなわち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、形成される堆積膜の堆積速度の減少
や特性等の変化を生じたり、前記分離手段上に堆積した
膜が剥離したり、飛散したりして帯状部材上に堆積する
膜の特性を変化させたり、ピンホールを発生させたリす
る。さらに著しい場合には、マイクロ波プラズマの維持
そのものが困難になる。

従って従来、このような装置で製造を行うときには、通
常一定周期毎に、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
より除去することが行われており従ってこのような製造
方式は本質的にノλツチ式であり生産性の低いものであ
るのみならず各バッチ毎のわずかな条件のばらつきによ
り製品の特性がバラ付くことがあった。また、前述した
エツチング工程を特に、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。マイクロ波投入窓に堆積膜が付着するとマイ
クロ波の成膜室への電送特性が変化してしまいきわめて
制御性を損なうものである。さらに前記マイクロ波投入
窓に付着した堆積膜が剥離して堆積膜上に飛散すると堆
積膜のピンホールを発生させたりするための製品の歩留
りが低下することとなる。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ことは言う
までもないが同時に前記マイクロ波投入窓を使用する成
膜方法及び装置にあってはさらに、投入窓のクリーニン
グ方法も解決する必要がある。

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（ＴＰＴ）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（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〔発明の目的
〕 本発明は、上述のごとき従来の薄膜半導体デノ＼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、帯状部材上に連続して機能性堆積
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と供に該マイクロ
波を成膜空間に安定的に投入するに際し必須となるマイ
クロ波投入窓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。

〔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重ねた結果完
成に至ったものであり、上述するところを骨子とするマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法による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Ｃ
ＶＤ法による機能性堆積膜の連続形成方法である。

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
達するようにする。

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・口波透過性
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アプリケーター手段に隣接し
て設けたエツチング室にエツチングガスを導入し、放電
エネルギーによりエツチングガスのプラズマを生起し前
記マイクロ波アプリケーター手段上に堆積する膜を除去
するようにする。

また、前記アプリケーター手段に接触して設けたブレー
ドにより前記アプリケーター手段上に堆積する膜を除去
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、連続して堆積膜を形成する
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、前記帯状部材の長平方向に間隙を
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
設される。

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を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、エツチングガスマ記アプリケー
ター手段に隣接して設け、前記エツチング室にエツチン
グガスを導入し、放電エネルギーによりエツチングガス
のプラズマを生起し前記マイクロ・波アプリケーター手
段上に堆積する膜を除去する構成とする。

また、前記アプリケーター手段に接触して設けたブレー
ドにより前記アプリケーター手段上に堆積する膜を除去
する構成としてもよい。

以下、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
湾曲開始端形成手段を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。

例えば、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１７／４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
ると供に、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。

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。

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く、
且つ原料ガスの排気は効率良（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、
流量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。

前記柱状の成膜空間内において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にある。

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の異なる雰囲気
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のい
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
から隔離するだ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
の外部の雰囲気は、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又は支持
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てあって、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共に、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状の成
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。

−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平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、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。

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置する。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。

本発明において、成膜を行うと前記分離手段の外周面の
うち少なくともプラズマに曝されている部分は帯状部材
と同様に膜が堆積する。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、形成される堆積膜の堆積速度の減少や特性等
の変化を生じたり、前記分離手段上に堆積した膜が剥離
したり、飛散したりして帯状部材上に堆積する膜の特性
を変化させたり、ピンホールを発生させたりする。さら
に著しい場合には、マイクロ波プラズマの維持そのもの
が困難になる。本発明においては、このような前記分離
手段上に堆積する膜を除去するための除去手段が設けら
れる。該除去手段は、前記分離手段と隣接して設けられ
ることが望ましく、前記分離手段上の膜を化学的方法あ
るいは、機械的方法、さらには、これらを併用した方法
のうち好適な方法を選んで使用するのが望ましい。除去
方法のさらに具体的な方法としては、機械的方法として
は、適当な材質のブレードを前記分離手段の外周面に接
触させ、前記分離手段を長手方向を軸として回転させる
ことにより前記分離手段外周面上の膜を前記ブレードに
より掻き取る方法を用いることができる。掻き取った膜
は前記排気手段に依って外部に排出しても良いし、膜を
溜めるためのトラップを設けてもよい。このようにして
前記分離手段外周面上の堆積膜を除去した後回転して再
び成膜室に対抗しプラズマに曝される。この方法におい
ては、成膜と同時に前記分離手段のクリーニングが可能
であり、連続した生産が可能となり、極めて生産性が上
昇することが期待てきる。

化学的方法としては、前記分離手段の外周面に隣接して
エツチング室を設は該エツチング室中にエツチングガス
を導入しプラズマ放電し前記分離手段上に堆積する膜を
エツチングする方法が使用可能である。前記分離手段を
長手方向を軸として回転させブラズ、マに曝されて堆積
した前記分離手段外周面上の膜をエツチング室内でエツ
チングする事ができる。この場合も成膜と同時にクリー
ニングが可能であり、成膜の中断無しに前記分離手段を
清浄に保つことができる。

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
性の優れた積層デノ＼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。

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
、ガスケラト、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、
ガスケード手段等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
脂性ンー）・又はこれらとガラスファイバー、カーホン
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Ｓ　ｉ０２　、Ｓ　１３　
Ｎ４　、Ａ１２０３、ＡＩＮ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５ｍｍ、よ
り好ましくは０．０２ｍｍ乃至２ｍｍ、最適には０．０
５ｍｍ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
２００ｃｍ、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。

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・搬送用リングを少な（
とも一対設け、該支持・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。

また、前記支持・搬送用リングはその目的上プラスマに
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
、バナジウム、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、スパッタ法、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
にてト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にクラウン
機構が設けられることが好ましい。

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／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、−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。

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、Ｖ、Ｃｒ。

Ｃｕ、ステンレス、真ちゅう、ニクロム、５ｎ０２　、
Ｔ　ｎ２０３．ＺｎＯ，ＳｎＯ２１ｎ２０、（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（Ｔ　ＣＯ）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
ケーター手段の配設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開に導管を構成し、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。

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または反射等され、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、形成され
る堆積膜の堆積速度の減少や特性等の変化を生じたり、
前記分離手段上に堆積した膜が剥離したり、飛散したり
して帯状部材上に堆積する膜の特性を変化させたり、ピ
ンホールを発生させたりする。さらに著しい場合には、
マイクロ波プラズマの維持そのものが困難になる。

本発明においては、このような問題を解決する方法とし
て成膜室を真空に保ち、成膜を行いなが山開ＩＰ！ｆに
前貢Ｐ少雌工陪トｌ−惟債ナス瞠ル諒ホナスために前記
分離手段に隣接し、かつ前記成膜室とは相対する位置に
堆積膜の除去手段を設ける。該除去手段は、前記分離手
段と隣接して設けられることが望ましい。プラズマに曝
されることて堆積した、前記分離手段外周面上の膜を、
前記分離手段を回転させることによりプラズマ領域外に
移動させ膜を除去したのち、さらに回転させ再びプラズ
マ領域に戻す機構とする。従って本発明の装置に於いて
前記分離手段の回転手段は必須の機構である。又前記分
離手段の断面形状は円形であることが望ましい。前記分
離手段上の膜を化学的方法あるいは、機械的方法、さら
に（声、これらを併用した方法のうち好適な方法を選ん
で使用するのが望ましい。除去方法のさらに具体的な方
法としては、機械的方法としては、適当な材質のブレー
ド前記分離手段の外周面に接触させ、前記分離手段を長
手方向を軸として回転させることにより前記分離手段外
周面上の膜を前記ブレードにより掻き取る方法を用いる
ことができる。前記プレートの材質としては前記分離手
段の表面を傷つけない材質であり、前記分離手段の表面
温度は冷却装置を用いても高温に曝されることからブレ
ードも耐熱性である必要もある。また機械的な摩擦に依
ってすり減ることの少ない材質で無ければならない。

このような要求から、好適な材料としては、シリコンゴ
ム、パイトン、セラミックスなどが挙げられる。また、
前記ブレードの形状としては、前記分離手段の長平方向
に平行に細長い形状であり、断面の形状は、前記分離手
段に接する部分が鋭利になるように設計されることが望
ましい。また、適度の押し付は力でブレードを前記分離
手段に押しつけることにより掻き取り効果をあげること
が必要である。

掻き取った膜は前記排気手段に依って外部に排出しても
良いし、膜を溜めるためのトラップを設けてもよい。こ
のようにして前記分離手段外周面上の堆積膜を除去した
後回転して再び成膜室に対抗しプラズマに曝される。こ
の方法においては、成膜と同時に前記分離手段のクリー
ニングが可能であり、連続した生産が可能となり、極め
て生産性が上昇することが期待できる。化学的方法とし
ては、前記分離手段の外周面に隣接してエツチング室を
設は該エツチング室中にエツチングガスを導入しプラズ
マ放電し前記分離手段上に堆積する膜をドライエツチン
グする方法が使用可能である。前記分離手段の断面の中
心を軸として周方向に回転させプラズマに曝されて堆積
した前記分離手段外周面上の膜をエツチング室内でエツ
チングする事ができる。この場合も成膜と同時にクリー
ニングが可能であり、成膜の中断無しに前記分離手段を
清浄に保つことができる。使用するエツチングガスは、
ＣＦ、、Ｃ７Ｆ６．ＮＦ、ガスなどが用いられ、場合に
より０２ガスやＡｒガスなどを添加して用いても良い。

プラズマを生成する方法としてはマイクロ波放電、ＲＦ
放電、ＤＣ放電など所望に応じて選べるが、成膜と同じ
内圧で放電できることと無電極で放電が可能なことなど
から特にマイクロ波放電が好適に使用可能である。

エツチング室は前記分離手段に対向する部分に間隙を設
け、プラズマが前記分離手段に曝されるようにし、また
、前記分離手段の幅方向に均一なプラズマを生成させる
ことが必要である。このような要求によりマイクロ波放
電を用いる場合には、成膜室の放電に用いるアプリケー
ターが好適に用いられる。又、他のアプリケーターの例
としては、マイクロ波エネルギーをマイクロ波の進行方
向に対して平行な方向に放射させる構造のものが好適に
使用できる。またＲＦ放電の場合には、前記分離手段の
長手方向と平行にプラズマが生成するように電極を配置
することが必要となる。前記間隙の設計に当たっては、
前記分離手段が効率よ（プラズマに曝されるようにする
ことと、前記間隙部分からエツチング室の外部にプラズ
マや放電パワーが漏洩しないことに留意して設計される
必要がある。また、成膜室中の成膜ガスとエツチング室
中のエツチングガスが相互に混ざりあうことが無いよう
に排気装置はそれぞれ単独に使用する必要があり、また
互いに反対方向に排気口を配置設けるなどの工夫をする
ことが望ましい。

さらに必要があれば、前記エツチング室外部にＨ２、Ａ
　ｒ　、　Ｈｅ等の不活性ガスを流通させることもよい
。

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。

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。

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（ノスンド）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　Ｉｓ、ＥＩＡＪ、ｌＥＣ５ＪＡＮ
等の規格品の他、２．４５ＧＨｚ用の自社規格として、
方形の断面の内径て幅９６ｍｍＸ高さ２７ｍｍ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（、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て開けられている場合には、そ
のうちのい（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、゛前記凡手段が１つだけ開けられている場合には
方形の縦横比が太き（、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
伴いプラス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ケード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
内は修正ノくラン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、前記ガスケー
ド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１
０６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、ガスケ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ケ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。ケートガス流量としてはガスケード全体の
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、ガス量−１・のほぼ中央部に圧力の最大
となるポイントがあるため、ケートガスはガスケード中
央部から両サイトの真空容器側へ流れ、第６図（ｂ）お
いてはガスケ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ケ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、両サイトの容
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、前記ガスケード手段によって、
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パッタリング法、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−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スマ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。

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、＜、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こと
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。

（）′ 以下、図面を用いて具体的処理方法について説明する。

第１２図（その１）（１）図乃至第１２図（その４）（
１，０）図は、前記帯状部材処理室の概略及び帯状部材
等の成膜時の作動を説明するための模式図を示した。

第１２図において、＋−２０１ａは帯状部材の送り出し
側に設けられた帯状部材処理室（Ａ）、１２０１ｂは帯
状基体の巻き取り側に設けられた帯状部材処理室（Ｂ）
であり、その内部にはバイトン製ｏ−ラ−１２０７ａ、
１２０７ｂ、切断刃１２０８ａ、］、２０８ｂ、溶接治
具１２０９ａ。

１２０９　ｂが収納されている。

即ち、第１２図（その１．）（１）は、通常成膜時の状
態であり、帯状部材Ｉ２０２が図中矢印方向に移動して
いて、ローラー１２０７ａ、切断刃１２０８ａ、及び溶
接治具１２０９ａは帯状部材１２０２に接触していない
。１２１０は帯状部材収納容器（不図示）との接触手段
（ガスケート）、１２１１は真空容器（不図示）との接
触手段（ガスゲート）である。

第１２図（その１）（２）は、１巻の帯状部材への成膜
工程が終了した後、新しい帯状部材と交換するための第
１工程を示している。まず、帯状部材１２０２を停止さ
せ、ローラー１２０７ａを図中点線で示した位置から矢
印方向へ移動させ帯状部材１２０２及び帯状部材処理室
１２０１ａの壁と密着させる。この状態で帯状部材収納
容器と成膜室とは気密分離される。次に、切断刃１２０
８ａを図中矢印方向に動作させ帯状部材１２０２を切断
する。この切断刃１２０８ａは機械的、電気的、熱的に
帯状部材１２０２を切断てきるもののうちのいずれかに
より構成される。

第１２図（その１）（３）では、切断分離された帯状部
材１２０３が帯状部材収納容器側へ巻き取られる様子を
示している。

上述した切断及び巻き取り工程は帯状部材収納容器内は
真空状態又は大気圧リーク状態のいずれかで行われても
良い。

第１２図（その２）（４）では、新しい帯状部材１２０
４が送り込まれ、帯状部材１２０２と接続される工程を
示している。帯状部材１２０４と１２０２とはその端部
が接せられ溶接治具１２０９ａにて溶接接続される。

第１２図（その２）（５）では帯状部材収納容器（不図
示）内を真空排気し、十分成膜室との圧力差が少なくな
った後、ローラー１２０７ａを帯状部材１２０２及び帯
状部材処理室（Ａ）１２０１ａの壁から離し、帯状部材
１２０２．１２０４を巻き取っている状態を示している
。

次に、帯状部材の巻き取り側での動作を説明する。

第１２図（その３）（６）は、通常成膜時の状態である
が、各治具は第１２図（その１）（１）で説明したのと
ほぼ対称に配置されている。

第１２図（その３）（７）は、１巻の帯状部材への成膜
工程が終了した後、これを取り出し、次の成膜工程処理
された帯状部材を巻き取るための空ボビンと交換するた
めの工程を示している。

まず、帯状部材１２０２を停止させ、ローラー１２０７
ｂを図中点線で示した位置から矢印方向へ移動させ、帯
状部材１２０２及び帯状部材処理室１２０１ｂの壁と密
着させる。この状態で帯状部材収納容器と成膜室とは気
密分離される。次に、切断刃１２０８ｂを図中矢印方向
に動作させ、帯状部材１２０２を切断する。この切断刃
］２０８ｂは機械的、電気的、熱的に帯状基体】２０２
を切断できるもののうちのいずれかにより構成される。

第１２図（その３）（８）では、切断分離された成膜工
程終了後の帯状部材１２０５が帯状部材収納容器側へ巻
き取られる様子を示している。

上述した切断及び巻き取り工程は帯状部材収納容器内は
゛真空状態又は大気圧リーク状態のいずれかで行われて
も良い。

第１２１ｆｆｌ（その４）（９）では、新しい巻き取り
ボビンに取り付けられている予備巻き取り用帯状部材１
２０６が送り込まれ、帯状部材１２０２と接続される工
程を示している。予備巻き取り用帯状部材１２０６と帯
状部材１２０２とはその端部が接せられ、溶接治具１２
０９ｂにて溶接接続される。

第１２図（その４）（１０）では、帯状部材収納容器（
不図示）内を真空排気し、十分成膜室との圧力差が少な
くなった後、ローラー１２０７ｂを帯状部材１２０２及
び帯状部材処理室（Ｂ）１２０１　ｂの壁から離し、帯
状部材１２０２．１２０６を巻き取っている状態を示し
ている。

本発明の方法及び装置において連続形成される機能性堆
積膜としては非晶質、結晶質を問わず、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ
等いわゆる■族生導体薄膜、５ｉＧｅ、ＳｉＣ，５ｉＳ
ｎ等いわゆる■族合金半導体薄膜、ＧａＡｓ、ＧａＰ、
ＧａＳｂ、ＩｎＰ。

Ｉ　ｎＡｓ等いわゆるｍ−ｖ族化合物半導体薄膜、及び
Ｚｎ５ｅ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、Ｃｄ
Ｔｅ等いわゆるＩ［−ＶＩ族化合物半導体薄膜等が挙げ
られる。

本発明の方法及び装置において用いられる前記機能性堆
積膜形成用原料ガスとしては、上述した各種半導体薄膜
の構成元素の水素化物、ハロゲン化物、有機金属化合物
等で前記成膜室内へ好ましくは気体状態で導入できるも
のが選ばれ使用される。

勿論、これらの原料化合物は１種のみならず、２種以上
混合して使用することもできる。又、これらの原料化合
物はＨｅ　、　Ｎ　ｅ　、　Ａ　ｒ　、　Ｋ　ｒ　。

Ｘｅ、Ｒｎ等の希ガス、及びＨ，、ＨＦ５ＨＣ１等の希
釈ガスと混合して導入されても良い。

また、連続形成される前記半導体薄膜は価電子制御及び
禁制帯幅制御を行うことができる。具体的には価電子制
御剤又は禁制帯幅制御剤となる元素を含む原料化合物を
単独で、又は前記堆積膜形成用原料ガス又は前記希釈ガ
スに混合して前記成膜室内へ導入してやれば良い。

前記堆積膜形成用原料ガス等は、前記帯状部材及び前記
分離手段で形成される柱状の成膜室内に配設されたその
先端部に単一又は複数のガス放出孔を有するガス導入管
より、前記柱状の成膜室内に均一に放出され、マイクロ
波エネルギーによりプラズマ化され、マイクロ波プラズ
マ領域を形成する。

本発明の装置において、前記ガス導入管より前記柱状の
成膜室内に導入された堆積膜形成用原料ガスはその一部
又は全部が分解して堆積膜形成用の前駆体を発生し、堆
積膜形成が行われるが未分解の原料ガス、又は分解によ
って異種の組成のガスとなったものはすみやかに前記柱
状の成膜室外に排気される必要がある。ただし、排気孔
面積を必要以上に大きくすると、該排気孔よりのマイク
ロ波エネルギーの漏れが生じ、プラズマの不安定性の原
因となったり、他の電子機器、人体等への悪影響を及ぼ
すこととなる。従って、以下に述べる３通りの方法によ
り排気孔を設けることが望ましい。（１）前記帯状部材
を湾曲させる際に用いられる支持・搬送用リングのうち
最も端に設けられるものの両側面にメツシュ又はパンチ
ングボードを設け、ここからのガス排気は可能とするが
、マイクロ波の漏洩は防止する。ただし、前記メッ７ュ
又はパンチングボードの穴径は前記柱状の成膜室内外で
の圧力差を生ぜしめ、且つ、マイクロ波の漏洩を防止す
るようなサイズであることが望ましい。具体的には１つ
あたりの穴の最大径で好ましくは使用されるマイクロ波
の波長の１／２波長以下、より好ましくは１／４波長以
下で、開口率は好ましくは８０％以下、より好ましくは
６０％以下であることが望ましい。勿論、この時前記帯
状部材の湾曲開始端と湾曲終了端との間隙、又は帯状部
材の湾曲開始端及び湾曲終了端と前記分離手段との外周
壁とて形成される隙間（スリット）より同時に排気され
ても良いが、その間隙はマイクロ波の漏洩防止上、使用
さ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波長以下であることが望ましい。

（２）前記帯状部材を湾曲させる際に用いられる支持・
搬送用リングのうち最も端に設けられるものの両側面に
薄板を設け、ここからのガス排気及びマイクロ波の漏洩
はないようにする。そして、前記帯状部材の湾曲開始端
と湾曲終了端との間隙、又は帯状部材の湾曲端と前記分
離手段の外周壁とて形成される隙間（スリット）のみか
らガス排気を行う。ただし、その間隔はマイクロ波の漏
洩防止上、使用さ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波長以下であるこ
とが望ましい。（３）前記支持・搬送用リングの両側面
に（１）及び（２）に記載のメッ７ュ又はバンチングホ
ード、及び薄板のいずれか１つずつ設ける。すなわち（
１）と（２）の両者を合わせた方法が挙げられる。前記
メッ７ュ、パンチングボード、薄板ともに前記支持・搬
送用リングと同様の材質及び表面処理を施されたもので
あることが望ましい。

〔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。

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。

第１図（ａ）は、除去手段としてエツチングを用いる方
法の一例であり、エツチングの室プラズマはマイクロ波
によって生成する。マイクロ波投入方法は、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平行な方向
に放射させるようにしたマイクロ波アプリケーター手段
を用いる。図に於いて、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。分離手段１１９は不図示の回・転機槽によ
り周方向に回転できるように構成されている。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、１１２．１１７はガス導入管である。１１
４．１１５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。１１６はエツチング室を構成する
部材、１１８はマイクロ波透過性部材、１１９はマイク
ロ波アプリケーター、１１１は方形導波管である。１２
１はエツチングガス排出用の間隙であり、分離手段１０
９をプラズマに曝しエツチングを行うための開口部でも
ある。

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なされる。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）に於いて除去手段のみを別
の方法に変えた装置を示す。本装置例で用いる除去手段
はエツチング法であり、放電エネルギーとしてマイクロ
波を用い、マイクロ波投入方法は、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し構
成をもたせて放射または伝達してマイクロ波プラズマを
生起するアプリケーターを用いる。

第１図（Ｃ）は除去手段のみをさらに別の方法に変えた
装置を示す。本装置例で用いる除去手段はエツチング法
でありプラズマはＲＦ放電で生起する。図に於て１２２
はＲＦ電極を示す。

第１図（ｃｌ）は除去手段のみさらに別の方法に変えた
装置を示す。本装置例で用いる除去方法はブレードによ
る方法である。図に於いて、１２３は膜を掻き取るため
のブレードである。

装置例２ 本装置例では、装置例１の第１図（ａ）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及び４
２２は隔離容器であり、その内部は排気孔４１９および
４２３より不図示の排気ポンプを用いて真空にすること
がてきる。４０１．４０２は固定用フランジであり、隔
離容器４００及び４２２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。分離手段１０９の一方の
端はマイクロ波の波長の１／２から１／４に相当する直
径に絞られていて先端にギア４２４が固定されモーター
４２５の回転が伝わるようになっている。分離手段１０
９のさらに先端は冷却用空気が流れ出るように開放され
ている。固定用フランジ４０１．４０２は隔離容器４０
０．４２２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．
４２２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４００．４２２
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が挿入てきるよう
になっている。また、固定用フランジ４０１には少な（
とも２本のＯリング４０６．４０７が取り付けられ、隔
離容器４００．４２２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、０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
パイトン等の１−００　’Ｃ以」二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。

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、前記固定用フランン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。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と連続フランジ４
２０を介して接続されている。アプリケーター１１９は
隔離容器４２２の壁面を貫通して挿入されていてエツチ
ング室１１６とマイクロ波透過部材１１８を介して真空
が保たれる構造で接続している。アプリケーター１１９
と隔離容器４２２の壁面は溶接またはフランジより真空
が保たれるように接続されている。

第５図には、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．
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　（１
０５）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５
０１．５０１′が（片側は不図示）取り付けられている
ことが好ましく、そのメツツ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て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。−船釣に、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て
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。

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（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
。

ガス導入管１１２、および１１７には、はぼ均−にガス
放出が行われる配置及び穴径で孔が開けられている。ま
た、ガス導入管が前記湾曲形状内に設置される位置はそ
の範囲内であれば特に制限されることはない。

装置例３ 次に、第１図（ａ）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。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であるが、シールされ
ていても特に支障はない。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
で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（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、固定用ピン３０８で構成さ
れる。また、前記孔３０４の周囲にはカラス又はテフロ
ン等で作製された絶縁体３０９が配設されている、これ
らは、ンヤツター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。

装置例４．５ 装置例１、及び２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。

装置例６ 本装置例では、第７図に示したごとく、装置例２て示し
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をガスケード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。

装置例７ 本装置例では、第８図に示したごとく、装置例１２て示
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、４２２
−ａ、４０Ｃ）−ｂ、４２２−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。

図中ａ及びｂの符合をつけたものは、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
気管である。

装置例８．９ 装置例６及び７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ブリケータ−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。

装置例１０．１１ 装置例６及び７においてマイクロ波アプリケーター２０
１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。

装置例１２ 本装置例では第９図に示したごとく、装置例６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てきる。

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。

その他の装置例 例えば装置例７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。

また、装置例７て示した装置を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
。

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１１図（Ａ
）乃至（Ｄ）に示す。

第１１図（Ａ）に示す例は、支持体１１０１上に下部電
極１１０２、ｎ型半導体層１１０３．１型半導体・層１
１０４、ｎ型半導体層１１０５、透明電極１１０６及び
集電電極１１０７をこの順に堆積形成した光起電力素子
１１００である。なお、本光起電力素子では透明電極１
１０６の側より光の入射が行われることを前提としてい
る。

第１１図（Ｂ）に示す例は、透光性の支持体１１０１上
に透明電極１１０６、ｎ型半導体層１１０５、ｌ型半導
体層１１０４、ｎ型半導体層１１０３及び下部電極１１
０２をこの順に堆積形成した光起電力素子１１００’で
ある。本光起電力素子では透光性の支持体１］０１の側
より光の入射が行なわれることを前提としている。

第１１図（Ｃ）に示す例は、バンドギャップ及び／又は
層厚の異なるジ種の半導体層を１層として用いたｐｉｎ
接合型光起電力素子１１１１．１１１２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１１１３
である。１１０１は支持体であり、下部電極１１０２、
ｎ型半導体層１１０３．１型半導体層１１０４、ｎ型半
導体層１１０５、ｎ型半導体層１１０８、ｌ型半導体層
１１０９、ｎ型半導体層１１１０、透明電極１１０６及
び集電電極１１０７がこの順に積層形成され、本光起電
力素子では透明電極１１０６の側より光の入射が行われ
ることを前提としている。

第１１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１層として用いたｐｉｎ
接合型光起電力素子１１２０．１工２１．１１２３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１１２４である。

１１０１は支持体であり、下部電極１１０２、ｎ型半導
体層１１０３、】型半導体層１１０４、ｎ型半導体層１
１０５、ｎ型半導体層１１１４、ｌ型半導体層１１１５
、ｎ型半導体層１１１６、ｎ型半導体層、１型半導体層
１１１８、ｎ型半導体層１１１９、透明電極１１０６及
び集電電極１１０７がこの順に積層形成され、本光起電
力素子では透明電極１１０６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
ｎ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。

支持体 本発明において用いられる支持体１】０１は、フレキン
プルであって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１１０１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。

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。

■二しΣ二り部ｊ［極 本発明において用いられる下部電極１１０２としては、
上述した支持体１１０１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１１０１が金属等の非透光性の材料であ
る場合には、第１１図（Ａ）で示したごとく透明電極１
１０６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１１図（Ａ）、（Ｃ）および（Ｄ）のよ
うな層構成の場合には支持体１１０１とｎ型半導体層１
１０３との間に設けられる。しかし、支持体１１０１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１１０１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１１０２を設置しても
よい。

第１１図（Ｂ）の場合には透光性の支持体１１０１が用
いられており、支持体１１０１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て
、下部電極１１０２が支持体１１０１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１１０１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１１０１
とｎ型半導体層１１０３との間に下部電極１１０２が設
けられる。

電極材料としては、Ａｇ、ＡｕＸＰｔ、Ｎｉ。

Ｃｒ、Ｃｕ、ＡＩ、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、電子ヒーム蒸着、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１
０Ω以下であることが望ましい。

下部電極１１０２とｎ型半導体層１１０３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
１１０２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せるこ
とで半導体層を挟んで設けられた下部電極１１０２と透
明電極１１０６との間にピンホール等の欠陥で発生する
ノ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。

２　０″″　　；８　　ｒ） 本発明において用いられる透明電極１１０６としては太
陽や白色蛍光灯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５ｎ０２　、Ｔｎ２０ｓ　、ＺｎＯ，Ｃｄ０ＳＣｄ２
Ｓｎ○４、ＩＴ○（Ｉ　ｎ　２０ｓ　＋　Ｓ　ｎ　０２
　）などの金属酸化物やＡｕ、Δｌ、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１１図（Ａ）　、（Ｃ）、（Ｄ）において
はｐ型半導体層１１０５層の上に積層され、第１１図（
Ｂ）においては基板１１０１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
ヒーム加熱蒸着法、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。

工３Ｌ１１１１ 本発明において用いられる集電電極１１０７は、透明電
極１１０６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、ＴｉＸＰｔ５Ｃｕ、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。

たとえば、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。

Ｌ皿半Ｊ准１ 本光起電力素子において好適に用いられる１型半導体層
を構成する半導体材料としては、Ａ−３ｉ　：Ｈ，、Ａ
−３ｉ　：Ｆ、　Ａ−３ｉ　：Ｈ：Ｆ、、Ａ　−５ｊＣ
：Ｈ，Ａ−８ｉＣ：Ｆ、Ａ−８ｉＣ：Ｈ：Ｆ、　Ａ−８
ｉＧｅ　：　Ｈ，Ａ−８ｉ　Ｇｅ　：　Ｆ、　Ａ　−３
ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ、ｐｏｌｙ−３ｉ：ＨＸｐｏｌｙ−３ｉ
　　Ｆ、ｐｏｌｙ−８ｉ　：Ｈ：Ｆ等いわゆる■族及び
■族合金系半導体材料の他、ｍ−ｖ及びＩＩ−ＶＪ族の
いわゆる化合物半導体材料等が挙げられる。

刑　　　　　　　　びｎｊ 本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じては、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。

′、−−−ご ゝ（−ν′ 〔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及び除去手段
としてドライエツチングを用いる場合の放電条件等につ
いて検討するため、以下に述べる実験を行った。

実験例１〜９ 装置例１の第１図（ａ）で示した構成の装置において、
まず、除去手段にドライエツチングを用いず成膜室のみ
プラズマを生起した場合についての実験を行った。

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を用い、また、
第２−１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２−２表に示す。なお、この放電実験においては
ｗ；４＋　棟ｉｔ　１　ｎ　１尤飾よ”ｃ　μ４−↓ａ
　人’ｎ、　ｒｅ　１Ｑ　　ｙｍｉｎ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。

実験例１０〜１９ 次に、実験例１〜９て行ったのと同様に除去手段にドラ
イエツチングを用いず成膜室のみプラズマを生起した場
合についての別の実験を行った。

装置例３で示した構成の装置において、搬送用リング１
０４．１．０５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。

実験例２０ 装置例１（ａ）で示した構成の装置において、除去手段
としてドライエツチングを用いる場合ノ放電条件を評価
した。成膜室側は搬送用リング１０４．１０５の側を排
気孔とし、不図示の排気ポンプに接続し、Ｎα２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、
プラズマを生起した。また、エツチングの放電条件は第
３−１表に示す条件で行った。圧力と放電パワーを変化
させ放電状態の変化を観測し結果を第３−２表および第
４−３表に示した。なお、この放電実験においては帯状
部材１０１を静止させて行った。

実験例２１ 装置例゛１（ｂ）で示した構成の装置において、除去手
段としてドライエツチングを用いる場合の放電条件を評
価した。成膜室側の放電条件は実験例２０と同様にした
。また、エツチング室のアプリケーターはＮα２を用い
、放電条件は３−１表に示す条件で行った。結果は実験
例２０とほぼ同様であった。なお、この放電実験におい
ても帯状部材］０１は静止させて行った。

実験例２２ 装置例１（Ｃ）で示した構成の装置において、除去手段
としてドライエツチングを用いる場合の放電条件を評価
した。成膜室側の放電条件は実験例２０と同様にした。

また、エツチングの放電条件は第４−１表に示す条件で
行った。放電圧力と放電状態の関係に付いて観測し結果
を第４−２表および第４−３表に示した。なお、この放
電実験においても帯状部材１０１は静止させて行った。

実験例２３ 装置例１（ｄ）で示した構成の装置において、除去手段
としてプレートを用いる場合の条件に付いて実験を行っ
た。成膜室側の放電条件は実験例２０と同様にした。ま
た、除去手段の条件は第表に示す条件で行った。この条
件に於いて５時間の連続運転を行ったのち分離手段１０
９の外周面を目視観測したところ膜の付着はわずかであ
った。また、ブレードも損傷を受けていなかった。

なお、この放電実験においても帯状部材１０１は静止さ
せて実験を行った。

比較実験例１〜４ 実験例２．７．１２及び１６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−性等の観点て評価した
。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。

比較実験例５〜８ 実験例２．７．１２及び１６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
点て評価し、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×とじてランクづけし、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。

比較実験例９〜１２ 実験例２．７．１２及び１６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１１表に示すようにＬｌ、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−性等の観点
て評価し、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（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
が太き（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／ｍ　Ｉｎ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。

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
第１２表に示すようにＬ３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Ｏ１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、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。

ただし、Ｌｌ、Ｌ２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太き（、
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。

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
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
観点て評価し、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の搬送速度で搬洋Ｉ−ｒｒ１ス
畔で東枯ｌ−亦ル１せ籾払、−侶汁佑＼−本比較実験例
２１〜２４ 実験例１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。

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−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。

圧力に関しては、好ましくは１〜３ｍＴｏ　ｒ　ｒ乃至
２００〜５００ｍＴｏ　ｒ　ｒ、より好ましくは３〜１
０ｍＴｏｒｒ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３０
０〜７００Ｗ乃至３ｏｏｏ〜５０００Ｗ、より好ましく
は３００〜７００ｗ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ス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くく
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。

以後、これらの条件範囲を参考に製造実験を行うことと
した。

〔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。

製造例１ 装置例１２て示した連続式マイクロ波プラズマＣＶＤ装
置を用い、アモルファスシリコン膜の連続堆積を行った
。なお、成膜用マイクロ波アプリケーターはＮａ　１３
のタイプのものを用いた。また、除去方法は装置例１（
ａ）の装置を用いた。

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５ｕｓ４３０製ＢＡ製帯状基板
（幅６０　ｃｍＸ長さ１００ｍＸ厚さ０．２ｍｍ）の巻
きつけられたボビン７０３をセットし、該帯状部材１０
１をガスゲート７２１及び隔離容器４００中の搬送機構
を介して、更にガスケート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等の条件を
第１８表に示した。

そこで、各真空容器７０１．７０２及び隔離容器４００
および４２２を不図示のロータリポンプで荒引きし、次
いて不図示のメカニカルブースターポンプを起動させ１
０−”Ｔｏｒｒ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２５０８
Ｃに保持しつつ、不図示の油拡散ポンプ（バリアン製Ｈ
３−３２）にて５×１Ｏ−６Ｔｏｒｒ以下まで真空引き
した。

十分に脱ガスが行われた時点で、ガス導入管１１２より
、ＳｉＨ４６００ｓｅｃｍ、５ｉＦ４１０ｓｃｃｒｎ、
Ｈｚ　５０ｓｅｃｍを成膜室７２３内に導入・し、前記
油拡散ポンプに取り付けられたスロットバルブの開度を
調整して成膜室７２３内の圧力を９ｍＴｏ　ｒ　ｒに保
持した。この時、隔離容器４００内の圧力は１゜５ｍＴ
ｏｒｒであった。さらに、ガス導入管１１７より、ＣＦ
４１００　ｓ　ｃ　ｃｍ、０２１５ｓｃｃｍをエツチン
グ室７２４内に導入し、前記油拡散ポンプに取り付けら
れたスロットバルブの開度を調整してエツチング室７２
４内の圧力を２０ｍＴｏｒｒに保持した。

この時、隔離容器４２２内の圧力は１．５ｍＴ。

ｒｒであった。

圧力が安定した所で、分離手段１０９をＩＯＲＰＭで回
転させ、不図示のマイクロ波電源より、実効パワーで１
，８ｋＷ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
ロ波の盛れも検出されなかった。

さらに、不図示のマイクロ波電源より、実効パワーで０
．８ｋＷのマイクロ波をアプリケーター１１９より放射
させた。直ちに、導入されたエラチンガスはプラズマ化
し、マイクロ波プラズマ領域を形成し、該マイクロ波プ
ラズマ領域は間隙１２１から真空容器側に漏れ出ること
はなく、また、マイクロ波の盛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の搬送スピードが
１．５ｍ／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よりケートガスとして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、ガスケード内圧は１ｍＴｏｒｒとなる
ように制御した。

搬送を開始してから５時間、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た。

また、成膜中のプラズマは安定していて分離手段外周面
への膜付着は認められなかった。

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するため長尺の帯
状部材のうち測定する長さに相当する部分を切り出し堆
積速度を算出し成膜時間と堆積速度の関係を求めたとこ
ろ、幅方向、長さ方向供に５％以内のばらつきであった
。また、堆積速度は平均１１０人／　ｓ　ｅ　ｃであっ
た。また、その一部を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（パーキン
・エルマー社製１７２０Ｘ）を用い反射法により赤外吸
収スペクトルを測定したところ、２０００ｃｍ−’及び
６３０ｃｍ−’に吸収が認められＡ−８ｉＨ・Ｆ膜に特
有の吸収パターンであった。また、炭素や酸素などのエ
ツチングガスに基づくような成分の混入は検出されなか
った。

更に、ＲＨＥＥＤ　（ＪＥＭ−１００ＳＸ、日本電子型
）により膜の結晶性を評価したところ、ハローで非晶質
であることが判った。また、金属中水素分析計（ＥＭＧ
Ａ−１１００、堀場製作所製）を用いて膜中水素量を定
量した所２２±２ａｔｍ％であった。

製造例２ 製造例１において実施した堆積膜形成条件にひき続き、
用いた原料ガスの導入を止め、成膜室用マイクロ波アプ
リケーターを１１とし、除去方法は装置例１（ｂ）の装
置に替えた後、隔離容器４００および４２２の内圧を５
Ｘ１０−’ＴＯｒｒ以下まで真空引きした後、ガス導入
管１１２より、ＳｉＨ，１５０ｓｃｃｍＸＧｅＨｔ　１
２０ｓｃｃｍ、ＳｉＦ、５ｓｃｃｍ、Ｈ２３０ｓｅｃｍ
を導入し、成膜室７２３の内圧を１５ｍＴｏ　ｒ　ｒに
保持し、成膜室に投入するマイクロ波電力を１．Ｏｋ　
Ｗとし、エツチング室に投入するマイクロ波電力を０．
５ｋＷとした。これ意外は同様の堆積膜形成条件°でア
モルファスノリコンケルマニウム膜の連続堆積を行った
。

本製造例及び他の製造側終了後、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堆積膜の膜厚分布
を製造例１と同様にして幅方向及び長手方向について測
定した所、５％以内に納まっており、堆積速度は平均４
８人／　ｓ　ｅ　ｃであった。また、分離手段１０９の
外周面上を目視観察したが膜の付着は認められなかった
。

また、その一部を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（パーキン・エ
ルマー社製１７２０Ｘ）を用い反射法により赤外吸収ス
ペクトルを測定したところ、２０００ｃｍ−’、１８８
０ｃｍ−’及び６３０ｃｍ−’に吸収が認められ、Ａ−
８ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ膜に特有の吸収パターンであった。更
に、ＲＨＥＥＤ　（ＪＥＭ−１００ＳＸ、日本電子製）
により膜の結晶性を評価したところ、ハローで、非晶質
であることが判った。また、金属中水素分析計（ＥＭＧ
Ａ−ｉｌ、ｏｏ、堀場製作所製）を用いて膜中水素量を
定量した所１６ｉ２ａｔｍ％であった。

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、成膜室用マイクロ波アプ
リケーター、除去方法は製造例１と同様にし、隔離容器
４００および４２２の内圧を５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下
まで真空引きした後、ガス導入管１１２より、ＳｉＨ＋
　２８０ｓｃｃｍ、　　ＣＨ４４０ｓｅｃｍ、　　Ｓｉ
Ｆ４５ｓｃｃｍ。

Ｈ２５０ｓｅｃｍを導入し、成膜室７２３の内圧を２５
ｍＴｏｒｒに保持した以外は同様の堆積膜形成条件でア
モルファスシリコンカーバイＦＭの連続堆積を行った。

本製造例及び他の製造例終了後、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堆積膜の膜厚分布
を幅方向及び長手方向について製造例１と同様に測定し
たところ、５％以内に納まっており、堆積速度は平均５
４人／ｓｅｃであった。また、分離手段１０９の外周面
上を目視観察したが膜の付着は認められなかった。

また、その一部を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（パーキン・エ
ルマー社製１７２０Ｘ）を用い、反射法により赤外吸収
スペクトルを測定したところ、２０８０ｃｍ−’、１２
５０ｃｍ−’、９６０ｃｍ−’、７７７ｃｍ−’及び６
６０ｃｍ−’に吸収が認められ、Ａ−８ｉＣ：Ｈ：Ｆ膜
に特有の吸収パターンであった。更に、ＲＨＥ　ＥＤ　
（Ｊ　ＥＭ−１００８Ｘ、日本電子製）により膜の結晶
性を評価したところ、ハローで、非晶質であることが判
った。

また、金属中水素分析計（ＥＭＧＡ−１１００、堀場製
作所製）を用いて膜中水素量を定量した所１２±２ａｔ
ｍ％であった。

製造例４ 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、除去方法は装置例１（Ｃ
）の装置に替えた後、隔離容器４００および４２２の内
圧を５Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下まで真空引きした後、ガ
ス導入管１１２より、ＳｉＨ，２５０ｓｃｃｍＸＢＦａ
　　ｃ３ｏｏｏｐｐｍ、Ｈ，希釈）５０ｓｅｃｍ、Ｓｉ
Ｆ＜　４５ｓｃｃｍ、Ｈ２５０ｓｃｃｍを導入し、成膜
室７２３の内圧を２０ｍＴｏｒｒに保持し、マイクロ波
アプリケーターをＮα３とした。また、ガス導入管１１
９よりＣＦ４１０１００５ｃ、０２２０ＳＣＣｍを導入
し、エツチング室７２４内の圧力を５００ｍＴｏ　ｒ　
ｒとしＲＦ電源を接続した。成膜室７２３に投入するマ
イクロ波電力を３．ＯｋＷにし、エツチング室７２４内
に投入するＲＦパワーを５００Ｗにし、それ以外は同様
の堆積膜形成条件でｐ型の微結晶シリコン膜の連続堆積
を行った。

本製造例及び他の製造例終了後、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堆積膜の膜厚分布
を製造例１と同様にして幅方向及び長手方向について測
定した所、５％以内に納まっており、堆積速度は平均４
２人／　ｓ　ｅ　ｃであった。

また、分離手段１０９の外周面上を目視観察したが膜の
付着は認められなかった。

また、その一部を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（パーキン・エ
ルマー社製１７２０Ｘ）を用い反射法により赤外吸収ス
ペクトルを測定したところ、２１００ｃｍ−’及び６３
０ｃｍ−’に吸収が認められ、μＣ−３ｉ：Ｈ：Ｆ膜に
特有の吸収パターンであった。更に、ＲＨＥＥＤ　（Ｊ
ＥＭ−１００ＳＸ。

日本電子製）により膜の結晶性を評価したところ、リン
グ状で、無配向の多結晶質であることが判った。また、
金属中水素分析計（ＥＭＧＡ−１１００、堀場製作所製
）を用いて膜中水素量を定量した所５±ｌａｔｍ％であ
った。

製造例５ 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、除去方法は装置例１（ｄ
）の装置に替えた後、隔離容器４００および４２２の内
圧を５Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ以下まて真空引きした後、ガ
ス導入管１１２より、ＳｉＨ，３６０ｓｃｃｍ、、ＰＨ
３（１％Ｈ２希釈）３０ｓｃｃｍ、ＳｉＦ４５ｓｃｃｍ
ＳＨ２２０ｓｃｃｍを導入し、成膜室７２３の内圧を１
２ｍＴｏ　ｒ　ｒに保持し、マイクロ波電力を１．２ｋ
Ｗとした以外は同様の堆積膜形成条件でｎ型のアモルフ
ァスシリコン膜の連続堆積を行った。

本製造例及び他の製造側終了後、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堆積膜の膜厚分布
を製造例１と同様にして幅方向及び長手方向について測
定した所、５％以内に納まっており、堆積速度は平均６
５人、／　Ｓ　ｅ　Ｃであった。

また、分離手段１０９の外周面上を目視観察したが膜の
付着はごくわずかであった。またブレードを目視観察し
たところ熱や摩擦による破損はごくわずかであった。

また、その一部を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（パーキン・エ
ルマー社製１７２０Ｘ）を用い反射法により赤外吸収ス
ペクトルを測定したところ、２０００ｃｍ−’及び６３
０ｃｍ−’に吸収が認められ、Ａ−３ｊ：Ｈ：Ｆ膜に特
有の吸収パターンであった。更に、ＲＨＥＥＤ　（ＪＥ
Ｍ−１００ＳＸ、日本電子製）により膜の結晶性を評価
したところ、ハローで、非晶質であることが判った。ま
た、金属中水素分析計（ＥＭＧＡ−１１００、堀場製作
所製）を用いて膜中水素量を定量したところ２０±ｌａ
ｔｍ％であった。

製造例６ 製造例１において、５ＵＳ４３ＯＢＡ製帯状基板のかわ
りに、ＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート）装帯状
部材１０１（幅５０ｃｍＸ長さ１００ｍｘ厚さ０．８ｍ
ｍ）を用い、基板表面温度を２２０８Ｃとした以外は、
全く同様の操作にてアモルファスシリコン膜の連続堆積
を行った。

帯状部材を冷却後取り出し、まず、膜厚分布を製造例１
と同様にして幅方向及び長手方向について測定した所５
％以内に納まっており、堆積速度は平均１０５人／　ｓ
　ｅ　ｃであった。

また、分離手段１０９の外周面上を目視観察したが膜の
付着は認められなかった。

また、その一部を切り出し、ＦＴ−ＩＲ（パーキン・エ
ルマー社製１７２０Ｘ）を用い、リファレンス透過法に
より赤外吸収スペクトルを測定したところ、２０００ｃ
ｍ−’及び６３０ｃｍ−’に吸収が認められ、Ａ−３ｉ
：Ｈ：Ｆ膜に特有の吸収パターンであった。また、２０
００ｃｍ−１付近の５ｉ−Ｈに帰属される吸収から膜中
水素量を定量したところ、２４±２ａｔＯｍ％であった
。

更に、ＲＨＥＥＤ　（Ｊ　ＥＭ−１００ＳＸ、日本電子
製）により膜の結晶性を評価したところ、ハローで、非
晶質であることが判った。

また、他の２０箇所の部分をランダムに切り出し、それ
ぞれについてＡＩ！製くし型ギャップ電極（幅２５０μ
ｍ、長さ５ｍｍ）を抵抗加熱蒸着法にて蒸着し、ＡＭ−
１光（１００ｍｗ／ｅｒｒ？）照射下での光電流値、及
び暗中ての暗電流値をＨＰ４１４０Ｂを用いて測定し、
明導電率σｐ　（Ｓ／０ｍ）、及び暗導電率σｄ（Ｓ／
０ｍ）を求めたところ、それぞれ（６，０±５）　Ｘ　
１０−５Ｓ／　ｃｍ及び（２０±０．５）ｘ　１０−”
　Ｓ／０ｍの範囲内に納まっていた。

製造例７ 本製造例においては、第１０図の断面模式図に示す層構
成のンヨットキー接合型ダイオードを第７図に示す装置
を用いて、作製した。

また除去手段は製造例１と同様の条件で行った。

ここで、１００１は基板、１００２は下部電極、１００
３はｎ十型半導体層、１００４はノンドープの半導体層
、１００５は金属層、１００６．１００７は電流取り出
し用端子である。

まず、製造例１で用いたのと同様のｓｕｓ４３ＯＢＡ製
帯製部状部材１０１続スパッタ装置にセットし、Ｃｒ　
（９９，９８％）電極をターケラトとして用いて、１５
００人のＣｒ薄膜を堆積し、下部電極１００２を形成し
た。

ひき続き、該帯状部材１０１を装置例１２て示した第７
図の連続堆積膜形成装置の真空容器７０１中の送り出し
用ボヒン７０３にセットし、Ｃｒ薄膜の堆積された面を
下側に向けた状態で隔離容器４００を介して、真空容器
７０２中の巻き取り用ホヒン７０４にその端部を巻きつ
け、たるみのないよう張力調整を行った。

なお、本製造例における基板の湾曲形状等の条件は第１
３表に示したのと同様とし、マイクロ波アプリケーター
は製造例１と同様のＮｏ　１３のタイプのものを用いた
。

その後、不図示の排気ポンプにて、各真空容器の排気管
７０９．７１０，７１１を介して、製造例１と同様の荒
引き、高真空引き操作を行った。

この時、基板表面温度は２５０８Ｃとなるよう、温度制
御機構１０６．１０７により制御した。

十分に脱ガスが行われた時点で、ガス導入管１１２より
、ＳｉＨ＋　３５０ｓｅｃｍ、、５ｉＦ４５ｓ　ｅ　ｃ
ｍ、ＰＨ３／Ｈ３（１％Ｈ２希釈）６０ｓｅｃｍ、Ｈ２
３０ｓｃｃｍを導入し、さらに、ガス導入管１１７より
、ＣＦ４１０１００５ｅ、０２　１５　ｓ　ｅ　ｃｍを
エツチング室７２４内に導入し、前記油拡散ポンプに取
り付けられたスロットルバルブ７０９の開度を調整して
成膜室７２３内の圧力を１２ｍＴｏ　ｒ　ｒとし、エツ
チング室７２４内の圧力を２０ｍＴｏｒｒに保持した、
この時、隔離容器４００及び４２２内の圧力は１．５ｍ
Ｔｏ　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２．ＯｋＷのマイク
ロ波を成膜用アプリケーター３０１より放射され実効パ
ワーで１．ＯｋＷのマイクロ波をエツチング室アプリケ
ーター１１９より放射させた。プラズマが生起したと同
時に搬送を開始し、６５ｃｍ／ｍｉｎの搬送スピードで
図中左側から右側方向へ搬送しつつ５分間の堆積操作を
行った。これにより、ｎ″半導体層１００３としてのｎ
゛型Ａ８ｉ：Ｈ：Ｆ膜が下部電極１００２上に形成され
る。

なお、この間ガスケート７２１．７２２にはゲートガス
としてはＨ７を５０ｓｅｃｍ流し、排気孔７１８より不
図示の排気ポンプで排気し、ガスケード内圧は２ｍＴｏ
　ｒ　ｒとなるように制御した。

マイクロ波の供給及び原料ガスの導入を止め、また、帯
状部材１０１の搬送を止めてから隔離容器４００．４２
２の内圧を５ｘ　１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒ以下まで真空引
きした後、再びガス導入管より、５ｉＨａ　３５０ｓｅ
ｃｍ、ＳｉＦ、１０１０５ｃ、Ｈ２５０ｓｅｃｍを導入
し、スロットルバルブ７０９の開度を調整して、成膜室
７２３の内圧を８ｍＴｏ　ｒ　ｒに保持し、さらに、ガ
ス導入管１１７より、ＣＦ４　１０１００５ｃ、０２　
１５ｓｅｍｍをエツチング室７２４内に導入し、前記浦
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
調整してエツチング室７２４内の圧力を２０ｍＴｏｒｒ
に保持した。この時、間隔容器４２２内の圧力は１．５
ｍＴｏｒｒであった。圧力が安定したところで、直ちに
不図示のマイクロ波電源より１．８ｋＷのマイクロ波を
アプリケーター３０１より放射させ、１．ＯｋＷのマイ
クロ波をエツチング室アプリケーター１９より放射させ
た。

プラズマが生起したのと同時に搬送を開始し、６０ｃｍ
／ｍｉｎの搬送スピードで図中右側から左側方向へ逆転
搬送しつつ、５．５分間の堆積操作を行った。これによ
り、ｎ“型Ａ−Ｓｉ：Ｈ：Ｆ膜上にノンドープの半導体
層１００４としてのＡ−３ｉ：Ｈ：Ｆ膜が積層形成され
る。すべての堆積操作終了後、マイクロ波の供給、原料
ガスの供給を止め、帯状部材１０１の搬送を止め、十分
に隔離容゛器４００．４２２内の残留ガスの排気を行い
、帯状部材を冷却後取り出した。

該帯状部材の１０箇所をランダムにφ５ｍｍのパーマロ
イ製マスクを密着させ、金属層１００５としてのＡｕ薄
膜を電子ビーム蒸着法にて８０人蒸着した。続いて、ワ
イヤボンダーにて電流取り出し用端子１００６．１００
７をボンデイングし、ＨＰ４１４０Ｂを用いてダイオー
ド特性を評価した。

その結果、ダイオード因子ｎ＝１．１土０．０５、±Ｉ
Ｖでの整流比約６桁と良好なダイオード特性を示した。

製造例８ 本製造例においては、第１１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１１０１上に下部電極１１０２
、ｎ型半導体層１１０３、ｉ型半導体層１１０４、ｐ型
半導体層１１０５、透明電極１１０６及び集電電極１１
０７をこの順に堆積形成した光起電力素子１１００であ
る。なお、本光起電力素子では透明電極１１０６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６で用いたのと同様のＰＥＴ製帯製部状部
材１０１続スパッタ装置にセットし、Ａｇ（９９，９９
％）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Ｚｎ０（９９，９９９％）電極をタ
ーゲットとして用いて１μｍのＺｎＯ薄膜をスパッタ蒸
着し、下部電極１１０２を形成した。

ひき続き、該下部電極１００２の形成された帯状部材１
０１を第８図で示した連続堆積膜形成装置に、製造例７
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１９表
に示す。

また、隔離容器４００−ａ、４００−ｂにおいては、第
２０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・ＨＦ膜の形成を行った。

まず、真空容器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
５４ｃｍ／ｍｉｎで図中左側から右側方向へ搬送させ、
連続して、ｎ、１、ｐ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
４０ｃｍｘ８０ｃｍ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／ｃｒｒｒ）光照射下にて特性評価を行った
ところ、光電変換効率で１５％以上が得られ、更にモジ
ュール間の特性の／くラツキは５％以内に納まっていた
。

またＡＭｌ、５　（１００ｍＷ／ｃｒｔｒ）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１０％以内に納まった。

これらのモジュールを接続して３ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができる。

製造例９ 本製造例では、製造例８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−３ｉ：Ｈ：Ｆ膜
のかわりにＡ−８ｉＧｅ：Ｈ：Ｆ膜を用いた例を示す。

Ａ−３ｉＧｅ・ＨＦ膜の形成は、搬送速度を４０ｃｍ／
ｍｉｎとした以外は製造例２て行ったのと同様の操作及
び方法で行い、他の半導体層及びモジュール化工程は製
造例８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
　（１００ｍ　Ｗ　／　ｃ　ｒｔ？　）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／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１０％以内に納まった。これらのモ
ジュールを接続して３ｋＷの電力供給システムを作製す
ることができた。

製造例１０ 本製造例では、製造例８て作製したｐｌｎ型光起電力素
子において、１型半導体層としてのＡ〜８１・Ｈ：Ｆ膜
のかわりにＡ−３ｉＣ：Ｈ：Ｆ膜を用いた例を示す。

Ａ−３ｉＣ：Ｈ：Ｆ膜の形成は、搬送速度を４２ｃｍ／
ｍｉｎとした以外は製造例３で行ったのと同様の操作及
び方法で行い、他の半導体装置びモジュール化工程は製
造例８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、Ａ〜１１．５　
（１００ｍＷ／ｃｒｒ？）光照射下ニテ特性評価を行っ
たところ、光電変換効率で６．５％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／ｃｒｒｆ）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１０％以内に納まった。

これらのモンユールを接続して３ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

製造例１１ 本製造例では、第１１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を４００−ａ’　、４００’　、４
００−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、下部素子１１１１は製造例９で、上部素子１１１
２は製造例８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２１表に示した。モジュール
化工程は製造例８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／ｃｒｔｆ）光照射下ニテ特性評価を行った
ところ、光電変換効率で１０．２％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／ｃｒｒｆ）光の５０
０時佃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３ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

製造例１２ 本製造例では、第１１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を４００−ａ′　、４００′、４０
０−ｂ′をこの順でガスケードを介して更に接続させた
装置（不図示）を用いた。

なお、下部素子１１１１は製造例８て、上部素子１１１
２は製造例１０て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２２表に示した。モジュー
ル化工程は製造例８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／ｃｒ＋？）光照射下にて特性評価を行った
ところ、光電変換効率て１９．３％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／ｃｒｔｆ）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％以内に納まりた。

これらのモジュールを接続して３ｋＷの電力供給システ
ムを作製することができた。

製造例１３ 本製造例では、第１１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’　、４０
０−ｂ’　４００−ａ’、４００’　、４０Ｃ）−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、下部素子１１２０は製造例９で、中間素子１１２
１は製造例８、上部素子１１２３は製造例１０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２３表に示した。モジュール化工程は製造例８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ンユールについて、ＡＭｌ、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１．５％以上が得られ、更にモ
ジュール間の特性のノくラツキは、５％以内に納まって
いた。

また、Ａ　Ｍ　１　、　５　（１００ｍ　Ｗ　／　ｃ　
ｒｄ　）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１５％以内に納ま
った。

これらのモノニールを接続して３ｋＷの電力供給ンステ
ムを作製することができた。

第２−１表 第２−２表 第３−１表 第　　３−２　　表 第３−３表 第４−１表 第４−２表 第４−３表 第　　１８　　表 第　　１９　　表 〔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、前記成膜空間の側
壁を構成する帯状部材の幅方向に、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、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
とによって任意の膜厚の堆積膜を大面積に亘り均一性よ
（、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て均一性良く機能性堆積
膜を形成できる。従って、特に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、ボリンラン
粉″の発生を抑えられ、また、活性種のポリマリゼーノ
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。

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５図　　　　　　　は本
発明における帯状部材の搬送機構の側断面図を模式的に
示した図である。第６図は本発明におけるガスヶ−１・
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図は本発明において
作製されたショットキー接・金型ダイオードの断面模式
図である。第１１図（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明において
作製されたｐｌｎ型光起電力素子（ノングル、タンデム
、トリプル）の断面模式図である。第１２図（１）乃至
（托）は帯状部材の処理方法を説明するための図である
。 第１乃至第１２図について、 １０１・・・帯状部材 １０２．１０３・・・支持・搬送用ローラー１０４．１
０５・・・支持・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 １１２．１１７・・・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１１６・
・・エツチング室 １１８・・・マイクロ波透過部材 １１９．２０１．３０１・・・マイクロ波アプリケータ
ー １２１・・・間隙 １２２・・・ＲＦ電極 １２３・・・ブレード ２０２．３０２・・・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・・・固定用ピン ３０９・・・絶縁体 ４００．４２２・・隔離容器 ４０１．４．０２・・・固定用フランジ４０３・・・方
形、円形変換用導波管 ４０４．４】１・・・連結フラノン 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・・アース用フィンガー４１８・・・連
結板 ４］９・・・排気孔 ４２０・・・接続フランジ ４２１・・・方形導波管 ４２４・・・ギア ４２５・・・モーター ５０１．５０１’　　５０２．５０２′　・金網７０１
．７０２．９０１．９０２・・・真空容器７０３・・・
送り出し用ボヒン ７０４・・・巻き取り用ホヒン ７０５．７０６・・・搬送用ローラー ７０７．７０８．７０９・・スロットルハブルア１０．
７１１．７Ｊ、８．７１９．７２０・・・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・・
ガスケード ７２３・・・成膜室 ７２４・・・エツチング室 ８０９．８１０，８１１．８１２・・・ケートガス排気
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 １００１．１１０１・・・支持体 】００２．１１０２・・・下部電極 １００３．１１０３．１１０８．１１１４．１１】７・
・・ｎ型半導体層 １００４．１１０４．１１０９．１１１５．１１１８・
・・ｊ型半導体層 １００５・・・金属層 １００６．１００７・・・電流取り出し用端子１１００
．１１００’　、１１１１．１１１２．１１２０Ｘ！１
２１，１１２：１−ｐｉｎ接合型光起電力素子 １１０５．１１１０．１１１６．１】１９・・・ｎ型半
導体層 １１０６・・・上部電極 １１０７・・・集電電極 １１１３・・・タンデム型光起電力素子１１２４・・・
トリプル型光起電力素子１２０１ａ・・・帯状部材処理
室（Ａ）１２０１ｂ・・・帯状部材処理室（Ｂ）１２０
２．１２０３．１２０４．１２０５．１２０６・・・帯
状部材 １２０７ａ、１２０７ｂ＝・ｏ−ラー １２０８ａ、１２０８　ｂ−・・切断刃１２０９ａ、１
２０９ｂ・・・溶接治具１２１０．１２１１．１２１２
．１２１３・・・接続手段 第１品（ｂ） ２ρノ ％３霞（ｂ） 第３図（Ｃ） 第３図（ｄ） ５０１（５０７つ

Claims (29)

【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を設け、該
   アプリケーター手段と前記成膜空間との間に設けられた
   マイクロ波透過部材を介して、前記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堆積膜を形成せし
   め、同時に、前記マイクロ波透過部材に隣接して設けら
   れる化学的または及び機械的堆積膜除去手段により、前
   記マイクロ波透過部材上に堆積する堆積膜を堆積膜形成
   中または形成後に除去す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連続的
   に形成する方法。
4. （４）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。
5. （５）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。
6. （６）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。
7. （７）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。
8. （８）前記アプリケーター手段に隣接して設けたエッチ
   ング室にエッチングガスを導入し、放電エネルギーによ
   りエッチングガスのプラズマを生起し前記マイクロ波ア
   プリケーター手段上に堆積する膜を除去する請求項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。
9. （９）前記アプリケーター手段に接触して設けたブレー
   ドにより前記アプリケーター手段上に堆積する膜を除去
   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）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、 前記マイクロ波透過部材に隣接して設けられる、前記マ
    イクロ波透過部材上に堆積する堆積膜を化学的又は及び
    機械的方法により除去する除去手段と、 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
    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、連続して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。
11. （１１）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て構成し
    、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１０に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
12. （１２）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１１に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
13. （１３）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
    １１に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
14. （１４）前記分離手段がほぼ円筒形である請求項１０に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
15. （１５）前記分離手段がほぼ半円筒形である請求項１０
    に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
16. （１６）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１０に記載の機能性堆
    積膜の連続形成装置。
17. （１７）前記分離手段には、冷却手段が設けられている
    請求項１０に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
18. （１８）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１８に記載の機能性堆積膜
    の連続形成装置。
19. （１９）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１８に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
20. （２０）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１０に
    記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
21. （２１）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２１に記載の機能性堆積膜の
    連続形成装置。
22. （２２）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２２に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
23. （２３）前記方形の孔を、単一で縦横比の大きい実質的
    に長方形とする請求項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２４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２２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２４に記載の
    機能性堆積膜の連続形成装置。
27. （２７）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１０に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
28. （２８）エッチングガスを導入し、放電エネルギーによ
    り前記エッチングガスのプラズマを生起し、前記マイク
    ロ波アプリケーター手段上に堆積する膜を除去するため
    のエッチング室を前記アプリケーター手段に隣接して設
    けた請求項１０に記載の機能性堆積膜の連続形成装置。
29. （２９）前記アプリケーター手段上に堆積する膜を除去
    するためのブレードを前記アプリケーター手段に接触し
    て設けた請求項１に記載の大面積の機能性堆積膜の連続
    形成装置。