JPH0878341A - Apparatus and method for manufacture of semiconductor film - Google Patents

Apparatus and method for manufacture of semiconductor film

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JPH0878341A
JPH0878341A JP6213082A JP21308294A JPH0878341A JP H0878341 A JPH0878341 A JP H0878341A JP 6213082 A JP6213082 A JP 6213082A JP 21308294 A JP21308294 A JP 21308294A JP H0878341 A JPH0878341 A JP H0878341A
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microwave
film
film forming
temperature
forming chamber
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JP6213082A
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Japanese (ja)
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Yutaka Echizen
裕 越前
Hiroto Yamaguchi
裕人 山口
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE: To eliminate an abnormal discharge and a discharge stop when a semiconductor film is formed at high speed by a method wherein, out of the surface of a microwave-transmitting member used to introduce microwaves, the surface temperature of a part exposed to a plasma and the inner-wall-surface temperature of a film- formation chamber other than the microwave-transmitting member are controlled properly. CONSTITUTION: Out of the surface of a microwave-transmitting member 217 used to introduce microwaves, the surface temperature of a part exposed to a plasma is maintained to be lower than the crystallization temperature of a semiconductor film. In addition, cutoff structures 218 which cut off the influence of cooling jackets 201 to 204 are arranged so as to come into close contact with the microwave- transmitting member 217, and the inner-wall-surface temperature T deg.C of a film- formation chamber other than the microwave-transmitting member 217 is maintained within a range of 100<=T<=[film-formation temperature of substrate]. Thereby, it is possible to obtain the manufacturing apparatus, of the semiconductor film, by which an abnormal discharge and a discharge stop are not generated and which can maintain a stable discharge for many hours.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体膜の作製装置及
びその作製方法に係る。より詳細には、高速成膜した場
合に、異常放電や放電停止が無く、安定した放電を長時
間持続可能な半導体膜の作製装置及びその作製方法に関
する。特に、電気抵抗の温度依存性がある半導体膜、例
えば、アモルファス・シリコン(「a−Si:H」と略
記)やアモルファス・シリコンゲルマニウム(「a−S
iGe:H」と略記)等の薄膜から形成する太陽電池作
製に好適に適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor film manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to an apparatus for producing a semiconductor film and a method for producing the same, which can sustain stable discharge for a long time without abnormal discharge or discharge stoppage even when high-speed film formation is performed. In particular, a semiconductor film whose electric resistance depends on temperature, such as amorphous silicon (abbreviated as "a-Si: H") or amorphous silicon germanium ("a-S").
iGe: H ”) and the like are suitably applied to the production of a solar cell formed from a thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、半導体素子の高性能化・低価格化
への要求から、プラズマCVD装置においても、高速成
膜・連続安定放電・大面積化が要請されている。
2. Description of the Related Art Recently, due to the demand for higher performance and lower cost of semiconductor devices, high-speed film formation, continuous stable discharge, and large area are also required in plasma CVD apparatuses.

【0003】特に、高速成膜の観点から、マイクロ波プ
ラズマCVD法が注目されている。その特長は、以下の
3点である。 (a)従来のRFよりも周波数が高いため、マイクロ波
はプラズマの電子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・持続させることができる。 (b)従来のCVD装置よりも低圧(10-4Torr
台)でのプラズマ発生が可能である。 (c)a−Si:H膜を形成する場合、ポリシラン等の
粉末の発生を抑えながら、高速成膜が可能である。
In particular, the microwave plasma CVD method has attracted attention from the viewpoint of high speed film formation. Its features are the following three points. (A) Since the frequency is higher than that of the conventional RF, the microwave can increase the electron density of the plasma, and the plasma can be efficiently generated and sustained. (B) Lower pressure (10 -4 Torr) than conventional CVD equipment
It is possible to generate plasma on a table. (C) When forming an a-Si: H film, high-speed film formation is possible while suppressing the generation of powder such as polysilane.

【0004】上述した特長を有する装置としては、例え
ば、特公昭54−03344号公報に記載されたいわゆ
るCDE(ケミカルドライエッチング)装置をCVD法
に応用したもの(「CDE装置」と略記)を挙げること
ができる。
As an apparatus having the above-mentioned features, for example, a so-called CDE (chemical dry etching) apparatus described in Japanese Patent Publication No. 54-03344 is applied to a CVD method (abbreviated as "CDE apparatus"). be able to.

【0005】図4は、CDE装置の一例であり、マグネ
トロン41、アイソレーター42、電力計43、チュー
ナー44、原料ガス導入管45、放電管46、成膜室4
7、基板48、真空ポンプ49及び原料ガス50により
構成される。該放電管46は、マイクロ波の進行方向に
直交する導波管を貫通して配置される。
FIG. 4 shows an example of a CDE apparatus, which is a magnetron 41, an isolator 42, a power meter 43, a tuner 44, a source gas introduction tube 45, a discharge tube 46, and a film forming chamber 4.
7, a substrate 48, a vacuum pump 49, and a source gas 50. The discharge tube 46 is arranged so as to penetrate a waveguide orthogonal to the traveling direction of microwaves.

【0006】上記のCDE装置を用いた成膜方法につい
て、以下に手順を説明する。 (1)原料ガス導入管45を介して、所定量の原料ガス
50を放電管46内部に導入する。 (2)真空ポンプ49で排気することにより、放電管4
6内部を所定の圧力に保つ。 (3)マグネトロン41より、アイソレーター42、電
力計43、チューナー44、放電管46を介して、原料
ガスにマイクロ波電力を投入する。その結果、放電管4
6の内部にプラズマを発生させる。 (4)上記(3)のプラズマ発生後、電力計43を用い
て所定のマイクロ波電力に設定し、予熱された基板48
の表面上に成膜を行う。
The procedure of the film forming method using the above CDE apparatus will be described below. (1) A predetermined amount of raw material gas 50 is introduced into the discharge tube 46 through the raw material gas introduction pipe 45. (2) The discharge tube 4 is exhausted by the vacuum pump 49.
6 Keep the inside pressure at the specified level. (3) Microwave power is applied to the source gas from the magnetron 41 via the isolator 42, the power meter 43, the tuner 44, and the discharge tube 46. As a result, the discharge tube 4
A plasma is generated inside 6. (4) Subsequent to the plasma generation in (3) above, the substrate 48 preheated by setting a predetermined microwave power using the power meter 43.
A film is formed on the surface of.

【0007】また、上述した特長を有する別の装置とし
ては、例えば、特公昭62−43335号公報に記載さ
れた、いわゆるECR(電子サイクロトロン共鳴)プラ
ズマ付着装置を挙げることができる。このECR装置に
おいては、マイクロ波導入窓を備えた円筒空洞共振器の
周囲に電磁石を同心に配置し、数mTorrの圧力で高
速プラズマ処理を行う。このプラズマ中の電子は、磁場
によるサイクロトロン運動をするため、前記CDE装置
よりもかなり低い圧力で動作が可能である。
As another apparatus having the above-mentioned features, there is, for example, a so-called ECR (electron cyclotron resonance) plasma deposition apparatus described in Japanese Patent Publication No. 62-43335. In this ECR device, electromagnets are concentrically arranged around a cylindrical cavity resonator provided with a microwave introduction window, and high-speed plasma processing is performed at a pressure of several mTorr. Since the electrons in the plasma have a cyclotron motion due to the magnetic field, they can operate at a pressure considerably lower than that of the CDE device.

【0008】しかしながら、前記CDE装置で、a−S
i:H、a−SiGe:H等の半導体膜を形成すると次
のような問題を生ずる。 (1)放電管の材質が石英の場合、放電管内壁に付着し
た半導体膜が結晶化し、マイクロ波電力をほとんど反射
し放電は維持できなくなる。(「反射損」の問題) (2)放電管の材質がアルミナ・セラミックスの場合、
前記内壁に付着した半導体膜とアルミナ・セラミックス
管自体がマイクロ波電力を吸収し急激な昇温で該セラミ
ック管が破損又は亀裂を生ずる。(「吸収損」の問題) 一方、前記ECR装置で、a−Si:H、a−SiG
e:H等の半導体膜を形成すると次のような問題を生ず
る。 (1)上記のCDE装置における2つの問題が、マイク
ロ波導入窓において発生する。 (2)空洞共振器内部に半導体膜が付着することで、放
電が不安定になったり、放電開始が不可能になる。
However, in the CDE device, the a-S
Forming a semiconductor film of i: H, a-SiGe: H, or the like causes the following problems. (1) When the material of the discharge tube is quartz, the semiconductor film adhering to the inner wall of the discharge tube is crystallized and the microwave power is almost reflected, so that the discharge cannot be maintained. (Problem of "reflection loss") (2) If the material of the discharge tube is alumina ceramics,
The semiconductor film adhering to the inner wall and the alumina / ceramics tube itself absorb microwave power, and the ceramic tube is damaged or cracked due to a rapid temperature rise. (Problem of "absorption loss") On the other hand, in the ECR device, a-Si: H, a-SiG
Forming a semiconductor film of e: H or the like causes the following problems. (1) Two problems in the above CDE device occur in the microwave introduction window. (2) Since the semiconductor film adheres to the inside of the cavity resonator, the discharge becomes unstable or the discharge cannot be started.

【0009】ところで、前者のマイクロ波電力の反射損
・吸収損の問題を解決するため、放電管或いはマイクロ
波導入窓を冷却する方法が提案されている。その例とし
て、特開昭63−130784号公報、特開昭63−2
31838号公報等が挙げられるが、このような対策後
も放電安定性の問題は解消されない場合が多い。従っ
て、放電の安定性を確保する技術の開発が望まれてい
た。
In order to solve the former problem of reflection loss / absorption loss of microwave power, a method of cooling the discharge tube or the microwave introduction window has been proposed. Examples thereof include JP-A-63-130784 and JP-A-63-2.
No. 31838, but the problem of discharge stability cannot be solved even after such measures. Therefore, it has been desired to develop a technique for ensuring the stability of discharge.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、マイクロ波
プラズマCVD法において、a−Si:H、a−SiG
e:H等の半導体膜を高速成膜した場合、異常放電や放
電停止が無く、安定した放電を長時間持続可能な半導体
膜の作製方法及び作製装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a-Si: H, a-SiG in a microwave plasma CVD method.
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor film in which, when a semiconductor film such as e: H is formed at a high speed, there is no abnormal discharge or discharge stop and stable discharge can be sustained for a long time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体膜の作製
装置は、マイクロ波プラズマCVD法を用いた、真空容
器と該真空容器に内蔵した成膜室からなる二重チャンバ
ー方式である半導体膜の作製装置において、該成膜室の
側壁にはマイクロ波導入窓を、該マイクロ波導入窓には
マイクロ波透過性部材を、該マイクロ波透過性部材の周
囲には密着させた冷却手段を、該冷却手段の周囲のうち
少なくとも成膜室内部に露出した全ての部分には密着配
置した断熱部材を設けたことを特徴とする。
A semiconductor film manufacturing apparatus of the present invention is a double-chamber type semiconductor film using a microwave plasma CVD method and comprising a vacuum container and a film forming chamber built in the vacuum container. In the manufacturing apparatus of 1., a microwave introducing window is provided on the side wall of the film forming chamber, a microwave transmitting member is provided in the microwave introducing window, and cooling means is provided in close contact with the periphery of the microwave transmitting member. It is characterized in that a heat insulating member is provided in close contact with at least all the portions exposed to the inside of the film forming chamber around the cooling means.

【0012】本発明の半導体膜の作製方法は、マイクロ
波プラズマCVD法を用いた、電気抵抗が温度依存性を
示す半導体膜の作製方法において、マイクロ波を導入す
るために用いるマイクロ波透過性部材の表面のうち、プ
ラズマに晒される部分の表面温度を、冷却手段により前
記半導体膜の結晶化温度より低く維持し、かつ、前記冷
却手段の影響を遮断する断熱構造体を、前記マイクロ波
透過性部材に密着配置して、加熱手段により前記マイク
ロ波透過性部材以外の成膜室の内壁面温度T℃を、10
0℃≦T≦[基板の成膜温度]の範囲で維持することを
特徴とする。
The method for producing a semiconductor film according to the present invention is a microwave transparent member used for introducing microwaves in a method for producing a semiconductor film in which electric resistance is temperature dependent, using a microwave plasma CVD method. The surface temperature of the portion of the surface exposed to the plasma is kept lower than the crystallization temperature of the semiconductor film by the cooling means, and the heat insulating structure for blocking the influence of the cooling means is provided with the microwave permeable material. The inner wall surface temperature T ° C. of the film forming chamber other than the microwave permeable member is set at 10 ° C. by being closely arranged to the member.
It is characterized in that it is maintained in the range of 0 ° C. ≦ T ≦ [deposition temperature of substrate].

【0013】[0013]

【作用】まず、本発明者は、電気抵抗の温度依存性のあ
る半導体膜(a−Si:Hやa−SiGe:H等)をプ
ラズマCVD法で製造する場合、マイクロ波導入窓のみ
冷却する効果について検討した。しかし、下述の通りマ
イクロ波導入窓の単なる冷却だけでは上記問題解決に至
らないという知見を得た。すなわち、冷却能力を上げて
マイクロ波導入窓の前記反射損や吸収損を緩和させる
と、以下のような問題が起ることが判明した。 (1)半導体膜が付着した成膜室の内壁まで冷却される
と放電が生起しにくい。 (2)グロー放電中に瞬間的なアーク放電(スパーク)
や放電切れが多発する。 (3)一旦放電が切れると再放電が困難になる。
First, when the inventor manufactures a semiconductor film (a-Si: H, a-SiGe: H, etc.) whose electric resistance depends on temperature by the plasma CVD method, only the microwave introduction window is cooled. The effect was examined. However, as described below, it was found that the above problem cannot be solved by merely cooling the microwave introduction window. That is, it was found that the following problems occur when the cooling capacity is increased to reduce the reflection loss and absorption loss of the microwave introduction window. (1) When the inner wall of the film forming chamber to which the semiconductor film is attached is cooled, electric discharge is unlikely to occur. (2) Instantaneous arc discharge (spark) during glow discharge
And discharge is frequently generated. (3) Once the discharge is cut off, re-discharge becomes difficult.

【0014】そこで、発明者は、上記の知見からさらに
研究を重ねて、マイクロ波を導入するために用いるマ
イクロ波透過性部材の表面のうち、プラズマに晒される
部分の表面温度と、マイクロ波透過性部材以外の成膜
室の内壁面温度T℃とを適宜制御することにより、前記
反射損で説明した状況を回避し、前記吸収損で説明した
状況を大幅に改善することが可能であることを見いだし
た。
Therefore, the inventor has conducted further research based on the above findings, and of the surface of the microwave permeable member used for introducing the microwave, the surface temperature of the portion exposed to the plasma and the microwave transmission. By properly controlling the inner wall surface temperature T ° C. of the film forming chamber other than the elastic member, it is possible to avoid the situation described in the reflection loss and significantly improve the situation described in the absorption loss. I found it.

【0015】[0015]

【実施態様例】以下に本発明の実施態様例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below.

【0016】(マイクロ波プラズマCVD法)ある気体
(常温以下に沸点のある物質)を一あるいは数種類、容
器の中に入れて高温にすると、気体の種類によって反応
が生じ、蒸気圧の低い物質が生成する。これが気相成長
(Chemical Vapor Deposition,CVDと略記される)
といわれる薄膜成長の過程であり、この成長方法を利用
した成膜法が、CVD法である。
(Microwave plasma CVD method) When one or several kinds of a certain gas (a substance having a boiling point below room temperature) is placed in a container and heated to a high temperature, a reaction occurs depending on the kind of the gas, and a substance having a low vapor pressure is generated. To generate. This is chemical vapor deposition (abbreviated as CVD).
This is a process of growing a thin film, and a film forming method utilizing this growth method is a CVD method.

【0017】さらに、CVD装置に放電を行わせる装置
(例えば、13.56MHzの高周波電源)を組み合わ
せた装置を用いて、上記の気体をプラズマ化することに
より、低温でも薄膜の形成を可能とした方法が、プラズ
マCVD法である。
Furthermore, by using an apparatus in which a CVD apparatus is combined with an apparatus for discharging (for example, a high frequency power source of 13.56 MHz), the above gas is turned into plasma, so that a thin film can be formed even at a low temperature. The method is a plasma CVD method.

【0018】また、13.56MHzの高周波電源の代
わりに、さらに高い周波数の電磁波を用いれば、電極間
距離を小さくすることができ、従ってより小さな容器で
放電を行わせることができる。この周波数として、2.
54GHzを用いて行うCVDをマイクロ波プラズマC
VD法という。
If an electromagnetic wave of a higher frequency is used instead of the 13.56 MHz high frequency power source, the distance between the electrodes can be reduced, and therefore the discharge can be performed in a smaller container. As this frequency, 2.
CVD performed using 54 GHz is performed by microwave plasma C
It is called the VD method.

【0019】(真空容器と該真空容器に内蔵した成膜室
からなる二重チャンバー方式)本発明における真空容器
と該真空容器に内蔵した成膜室からなる二重チャンバー
方式としては、例えば、図3に示したi層形成容器35
2が挙げられる。i層形成容器352は、帯状基体が貫
通している真空容器と、該真空容器に内蔵した成膜室か
ら構成されている。図3の場合、成膜室の一面は、上記
の帯状基体がその役割を果たす構造となっており、帯状
基体がその長手方向に移動することで、帯状基体の片面
上には所望の薄膜を形成することができる。
(Double chamber system consisting of a vacuum container and a film forming chamber built in the vacuum container) A double chamber system comprising a vacuum container and a film forming chamber built in the vacuum container according to the present invention is, for example, as shown in FIG. I layer forming container 35 shown in FIG.
2. The i-layer forming container 352 is composed of a vacuum container through which the belt-shaped substrate penetrates and a film forming chamber built in the vacuum container. In the case of FIG. 3, one surface of the film forming chamber has a structure in which the above-mentioned strip-shaped substrate plays the role, and the strip-shaped substrate moves in the longitudinal direction, so that a desired thin film is formed on one surface of the strip-shaped substrate. Can be formed.

【0020】図1は、上記の成膜室を示す模式的分解斜
視図である。ここでは内部を理解しやすくするため、所
定の位置からずらしたり、破断したり一部省略して描い
た部分がある。
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing the film forming chamber. Here, in order to make it easy to understand the inside, there are some portions that are drawn from a predetermined position by being displaced, broken or partially omitted.

【0021】図1において、101は帯状基板、102
は成膜室(太線で表示)、103はマイクロ波アプリケ
ーター、104は方形導波管、105は円形導波管、1
06はマイクロ波導入窓、107は冷却ジャケット、1
08は断熱部材、109はバイアス電圧印加電極(以下
バイアス電極と略記)、110は直流安定化電源、11
1はガス導入パイプ、112はガス導入口、113はガ
ス溜り、114はガス吹出板、115はガス・ノズル、
116はガス排気口、117はマイクロ波漏洩防止板、
118は防着板、119は圧力測定孔である。上記部品
は、概ねビスやボルトで固定されている。
In FIG. 1, 101 is a strip-shaped substrate, and 102 is
Is a deposition chamber (indicated by a thick line), 103 is a microwave applicator, 104 is a rectangular waveguide, 105 is a circular waveguide, 1
06 is a microwave introduction window, 107 is a cooling jacket, 1
Reference numeral 08 is a heat insulating member, 109 is a bias voltage application electrode (hereinafter abbreviated as bias electrode), 110 is a stabilized DC power supply, and 11
1 is a gas introduction pipe, 112 is a gas introduction port, 113 is a gas reservoir, 114 is a gas blowing plate, 115 is a gas nozzle,
116 is a gas exhaust port, 117 is a microwave leakage prevention plate,
Reference numeral 118 is a deposition preventive plate, and 119 is a pressure measurement hole. The above parts are generally fixed with screws or bolts.

【0022】(マイクロ波導入窓)本発明におけるマイ
クロ波導入窓としては、例えば、図2に示したものが挙
げられる。図2は、マイクロ波導入窓106の模式的分
解斜視図である。
(Microwave introduction window) Examples of the microwave introduction window in the present invention include those shown in FIG. FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the microwave introduction window 106.

【0023】図2において、201〜204は冷却ジャ
ケット、205〜214は冷媒通路、215は貫通孔、
216はネジ孔、217はマイクロ波透過部材、218
は断熱構造である。
In FIG. 2, 201 to 204 are cooling jackets, 205 to 214 are refrigerant passages, 215 are through holes,
216 is a screw hole, 217 is a microwave transmitting member, 218
Is an adiabatic structure.

【0024】(冷却手段)本発明における冷却手段とし
ては、例えば、図2に示した冷却ジャケット201〜2
04が挙げられる。
(Cooling Means) As the cooling means in the present invention, for example, the cooling jackets 201 to 2 shown in FIG.
04 is mentioned.

【0025】図2において、各冷却ジャケット内部には
冷媒の通路が穿孔されており、冷却ジャケット202〜
204はほとんど同一の構造である。但し、冷却ジャケ
ット204は、冷媒通路209から210の間の部分に
細長い溝が形成されている点が他と異なる。冷却ジャケ
ット201には、成膜室外部から冷媒を送り込み再び成
膜室外部へ送り返すための継手が設けられている。ま
た、冷却ジャケット201の表面のうち冷却ジャケット
204に圧接する部分は、予め穿孔した冷媒通路を塞い
で盲構造にしている。
In FIG. 2, a cooling medium passage is bored in each cooling jacket, and the cooling jackets 202 to
204 has almost the same structure. However, the cooling jacket 204 is different from the others in that an elongated groove is formed in a portion between the refrigerant passages 209 to 210. The cooling jacket 201 is provided with a joint for sending the refrigerant from the outside of the film forming chamber and returning it to the outside of the film forming chamber again. In addition, a portion of the surface of the cooling jacket 201, which comes into pressure contact with the cooling jacket 204, has a blind structure in which a refrigerant passage that has been previously drilled is closed.

【0026】図2において、冷媒通路205〜214に
は、Oリング及びOリング溝が設けてある。そして貫通
孔215を介してネジをネジ孔216に締結することに
より、Oリングを圧迫して、隣接する冷却ジャケット間
の冷媒通路が水密構造となる。このような構造にするこ
とにより、冷媒は冷媒通路205から番号順に209に
到達し、前記の細長い溝を介して流れる方向を反転し
て、冷媒通路210から番号順に214に到達する。こ
のような流路構成でマイクロ波透過性部材217を冷却
する。
In FIG. 2, O-rings and O-ring grooves are provided in the refrigerant passages 205 to 214. Then, by fastening a screw to the screw hole 216 through the through hole 215, the O-ring is pressed and the refrigerant passage between the adjacent cooling jackets becomes a watertight structure. With such a structure, the refrigerant reaches 209 from the refrigerant passage 205 in the numerical order, reverses the direction of flow through the elongated groove, and reaches the 214 from the refrigerant passage 210 in the numerical order. The microwave permeable member 217 is cooled with such a flow path configuration.

【0027】図2において、マイクロ波透過部材217
のプラズマに晒される表面の温度を所望の半導体膜の結
晶化温度以下に冷却する条件は以下の通りである。
In FIG. 2, the microwave transmitting member 217 is shown.
The conditions for cooling the temperature of the surface exposed to the plasma to a desired crystallization temperature of the semiconductor film or less are as follows.

【0028】マイクロ波透過部材及び冷却ジャケット
201〜204の材質の熱伝導率が高い。 マイクロ波透過部材と冷却ジャケット201〜204
との熱的接触が良好である。
The materials of the microwave transmitting member and the cooling jackets 201 to 204 have high thermal conductivity. Microwave transmission member and cooling jackets 201-204
Good thermal contact with.

【0029】また、冷却ジャケットは、マイクロ波反射
部材の一部であり、成膜室外部にマイクロ波が漏洩する
のを防止する機能も有する必要がある。
Further, the cooling jacket is a part of the microwave reflecting member and must also have a function of preventing the microwave from leaking to the outside of the film forming chamber.

【0030】従って、冷却ジャケットの材質としては、
例えば、アルミニウムや銅・銀等の金属が好ましい。
Therefore, as the material of the cooling jacket,
For example, metals such as aluminum and copper / silver are preferable.

【0031】さらに前記の熱的接触を良好とするために
は、それぞれの接触面に傷や歪みがなく平面度が良いこ
と、ゴミ等の異物を接触面に夾まないこと、シリコング
リスやアルミホイル等を接触面に介在させること等を実
施すれば良い。
Further, in order to improve the above-mentioned thermal contact, each contact surface is not scratched or distorted and has good flatness, foreign matter such as dust is not included in the contact surface, and silicon grease or aluminum is used. It suffices to interpose a foil or the like on the contact surface.

【0032】(マイクロ波透過性部材)本発明における
マイクロ波透過性部材としては、例えば、熱伝導率が高
く、マイクロ波の吸収率が小さい、即ち誘電正接tan
δ(タンデルタ)が小さい材質を選ぶ。また同時に、熱
衝撃破壊係数の大きい材質が望ましい。例えば、Be
O,Al23 ,AlN,BN等のセラミックスが挙げ
られる。そして、その冷却能力はマイクロ波導入窓内部
で発生する熱量、流入する熱量、外部へ逃げる熱量を勘
案する。この内部で発生する熱量は、導入するマイクロ
波電力とマイクロ波導入窓の誘電正接tanδ(タンデ
ルタ)で決まる。また、この流入する熱量は、原料ガス
の解離反応で生ずる熱量とバイアス電圧印加によるイオ
ン照射とで決まる。さらに、この外部へ逃げる熱の伝達
経路は、そのほとんどがマイクロ波導入窓と機械的に接
触している部分であり、熱伝導の形をとる。従って、前
記冷却能力は実験的に決めるのが、簡単である。
(Microwave Transmissive Member) The microwave transmissive member in the present invention has, for example, a high thermal conductivity and a low microwave absorptivity, that is, a dielectric loss tangent tan.
Select a material with a small δ (tan delta). At the same time, a material having a large thermal shock fracture coefficient is desirable. For example, Be
Ceramics such as O, Al 2 O 3 , AlN and BN can be mentioned. The cooling capacity takes into consideration the amount of heat generated inside the microwave introduction window, the amount of heat that flows in, and the amount of heat that escapes to the outside. The amount of heat generated inside is determined by the microwave power to be introduced and the dielectric loss tangent tan δ (tan delta) of the microwave introduction window. The amount of heat that flows in is determined by the amount of heat generated by the dissociation reaction of the source gas and the ion irradiation by applying a bias voltage. Furthermore, most of the heat transfer path that escapes to the outside is a portion that is in mechanical contact with the microwave introduction window, and is in the form of heat conduction. Therefore, it is easy to experimentally determine the cooling capacity.

【0033】(断熱部材)本発明における断熱部材とし
ては、例えば、図2に示した断熱構造体218が挙げら
れる。断熱構造体218は、冷却ジャケット201〜2
04及び冷媒通路205・214と冷却ジャケット20
1とを連結するパイプに施されている。断熱構造体21
8は、内部に公知の断熱材を入れたり、境界面を増やし
たり(部品数を増やす)、熱的接触面積を減らしたりし
て、通過可能な熱量を絞り込む機能、すなわち熱的コン
ダクタンスを低下させる機能を有する必要がある。図2
に示した断熱構造体218の場合は、2段構造であり、
それぞれが熱伝導率の良くないステンレス鋼の折曲げ品
であり、そのバネ性で1段目は冷却ジャケットに、2段
目は1段目に圧接している。
(Heat Insulating Member) As the heat insulating member in the present invention, for example, the heat insulating structure 218 shown in FIG. 2 can be cited. The heat insulating structure 218 includes the cooling jackets 201 to 2
04, refrigerant passages 205 and 214, and cooling jacket 20
It is applied to the pipe connecting 1 and 1. Heat insulating structure 21
8 is a function of narrowing the amount of heat that can be passed, that is, a thermal conductance is reduced by putting a known heat insulating material inside, increasing the number of boundaries (increasing the number of parts), and reducing the thermal contact area. Must have functionality. Figure 2
In the case of the heat insulating structure 218 shown in FIG.
Each of them is a bent stainless steel product having a poor thermal conductivity, and due to its springiness, the first stage is in pressure contact with the cooling jacket and the second stage is in pressure contact with the first stage.

【0034】(半導体膜)本発明における半導体膜とし
ては、例えば、アモルファス構造を有するSi系薄膜が
挙げられる。特に、太陽電池に代表される光起電力素子
を作製する場合は、a−Si:Hやa−SiGe:H等
の薄膜を用いた、pin接合からなる構造体を形成す
る。また、発電効率を上げるため、上記pin接合を多
段に積層して設ける場合もある。
(Semiconductor Film) Examples of the semiconductor film in the present invention include Si-based thin films having an amorphous structure. In particular, when manufacturing a photovoltaic element represented by a solar cell, a structure including a pin junction is formed using a thin film such as a-Si: H or a-SiGe: H. In addition, in order to increase power generation efficiency, the pin junctions may be stacked in multiple stages.

【0035】(マイクロ波を導入するために用いるマイ
クロ波透過性部材の表面のうち、プラズマに晒される部
分の表面温度を、冷却手段により前記半導体膜の結晶化
温度より低く維持)「マイクロ波を導入するために用い
るマイクロ波透過性部材の表面のうち、プラズマに晒さ
れる部分の表面温度を、冷却手段により前記半導体膜の
結晶化温度より低く維持する」とは、例えば、a−S
i:Hやa−SiGe:Hを成膜した場合、マイクロ波
導入窓に付着した膜が、結晶化により膜応力が強くなっ
てマイクロ波導入窓を破損させたり、テスターで電気抵
抗が測定できる程(数オームから数百キロオーム)低抵
抗な膜となってマイクロ波電力を全反射させたりする問
題を回避するために必要な条件である。プラズマCVD
法においては、水素の混合比や導入するガス流量、マイ
クロ波電力、圧力等の成膜条件により結晶化温度はある
領域を形成する。いずれにしても、結晶化に伴う上記の
マイクロ波導入窓の破損やマイクロ波電力の全反射を回
避するには、適当な冷却手段によって結晶化を抑制する
ことが望ましい。
(Keeping the surface temperature of the portion of the microwave permeable member used for introducing microwaves exposed to plasma lower than the crystallization temperature of the semiconductor film by cooling means) Of the surface of the microwave permeable member used for introducing, the surface temperature of the portion exposed to the plasma is kept lower than the crystallization temperature of the semiconductor film by the cooling means. "
When i: H or a-SiGe: H is formed, the film adhering to the microwave introduction window has a strong film stress due to crystallization and damages the microwave introduction window, or the electrical resistance can be measured with a tester. This is a necessary condition for avoiding the problem that the film becomes a low resistance film (several ohms to hundreds of kilohms) and totally reflects microwave power. Plasma CVD
In the method, the crystallization temperature forms a certain region depending on the film forming conditions such as the mixing ratio of hydrogen, the gas flow rate to be introduced, microwave power, and pressure. In any case, in order to avoid the damage of the microwave introduction window and the total reflection of the microwave power due to the crystallization, it is desirable to suppress the crystallization by an appropriate cooling means.

【0036】(前記マイクロ波透過性部材以外の成膜室
の内壁面温度T℃を、100℃≦T≦[基板の成膜温
度]の範囲で維持)前記マイクロ波透過性部材以外の成
膜室の内壁面温度Tとしては、放電開始を容易にするた
めに下限値が決まる。この放電開始とは、放電が中断し
た後、再放電する場合も含む。また、上記の所定温度T
の上限値は、基板の精密な温度管理のために必要であ
る。特に、ロールツーロール方式のような熱容量の小さ
い帯状基板を連続的に一方向に搬送させる場合に重要で
ある。その理由は、成膜室に入る直前で該帯状基板は最
適な成膜温度に調整されているため、成膜室壁面から熱
放射があると成膜室の出口側に近いほど、該帯状基板の
温度が上昇してしまうためである。
(Maintaining the inner wall surface temperature T ° C. of the film forming chamber other than the microwave transparent member within the range of 100 ° C. ≦ T ≦ [film forming temperature of the substrate]) Film forming other than the microwave transparent member As the temperature T of the inner wall surface of the chamber, a lower limit value is determined to facilitate the start of discharge. The start of discharge also includes the case of re-discharging after the discharge is interrupted. In addition, the above predetermined temperature T
The upper limit of is necessary for precise temperature control of the substrate. In particular, it is important when a belt-shaped substrate having a small heat capacity is continuously conveyed in one direction, as in the roll-to-roll method. The reason is that the strip-shaped substrate is adjusted to an optimum film-forming temperature immediately before entering the film-forming chamber. Therefore, when heat is radiated from the wall surface of the film-forming chamber, the strip-shaped substrate becomes closer to the outlet side of the film-forming chamber. This is because the temperature rises.

【0037】以下では、本発明で使用した成膜装置に関
するその他の主要部品について説明する。
The other main parts of the film forming apparatus used in the present invention will be described below.

【0038】(アプリケーター)本発明におけるアプリ
ケーターとしては、例えば、図2に示したアプリケータ
103が挙げられる。
(Applicator) Examples of the applicator in the present invention include the applicator 103 shown in FIG.

【0039】アプリケーター103を構成する円形導波
管105の内径は、大略方形導波管104の外接円とな
るように選ばれている。例えば、円形導波管の内径をφ
98〜φ101mm、方形導波管の内寸を96×27m
mまたは109.2×54.6mm、72×34mmと
すれば良い。2つのアプリケーター103は対向して配
置させ、互いの回転軸(以下、X軸とする)が一致する
ように配置する。ここでX軸は、帯状基板101とほぼ
平行である。そしてX軸の帯状基板への射影は、帯状基
板の搬送方向(以下、Y軸とする)とほぼ直交する。さ
らにX軸は、角柱状成膜室102の側壁と平行である。
The inner diameter of the circular waveguide 105 forming the applicator 103 is selected so as to be a circumscribed circle of the substantially rectangular waveguide 104. For example, set the inner diameter of a circular waveguide to φ
98-φ101mm, the inner size of the rectangular waveguide is 96 × 27m
m or 109.2 × 54.6 mm, 72 × 34 mm. The two applicators 103 are arranged so as to face each other, and are arranged so that their rotation axes (hereinafter, referred to as X axes) match each other. Here, the X axis is substantially parallel to the strip substrate 101. The projection of the X-axis onto the strip-shaped substrate is substantially orthogonal to the transport direction of the strip-shaped substrate (hereinafter referred to as the Y-axis). Further, the X axis is parallel to the side wall of the prismatic film forming chamber 102.

【0040】また、このアプリケーター103を構成す
る方形導波管104において、マイクロ波は、方形TE
10(=H10)モードで伝搬し、同じく円形導波管105
において、円形TE11(=H11)モードで伝搬する。さ
らに、マイクロ波透過部材217の形状によってモ−ド
は変換され、高次モードを含んだ複雑なものとなる。
In the rectangular waveguide 104 which constitutes the applicator 103, the microwave is square TE.
Propagation in the 10 (= H 10 ) mode and the circular waveguide 105
At, the wave propagates in the circular TE 11 (= H 11 ) mode. Further, the mode is converted by the shape of the microwave transmitting member 217, and it becomes complicated including the higher order modes.

【0041】一方、偏波面に関しては、方形導波管10
4、円形導波管105ではいずれも直線偏波であるが、
マイクロ波透過部材217の形状によっては複雑な様相
を呈する場合がある。
On the other hand, regarding the plane of polarization, the rectangular waveguide 10
4. In the circular waveguide 105, all are linearly polarized waves,
Depending on the shape of the microwave transmitting member 217, it may have a complicated appearance.

【0042】また、本実施例において、アプリケータ1
03にマイクロ波電力を導入する2台のマイクロ波発振
機(不図示)は、連続発振でリップル率3%未満のもの
で、2.45GHzのマイクロ波を発振する。この2台
のマイクロ波発振機には、それぞれ適宜導波管を介在さ
せて、発振機側からアイソレーター、方向性結合器(電
力計)、チューナー、アプリケーター103の順に接続
されている。そして、マイクロ波電力は前記電力計を監
視しながら各マイクロ波発振機から各アプリケーター1
03を通って成膜室102の両側から投入される。
Further, in this embodiment, the applicator 1
Two microwave oscillators (not shown) for introducing microwave power to 03 have continuous oscillation and a ripple rate of less than 3% and oscillate a microwave of 2.45 GHz. A waveguide is interposed between each of the two microwave oscillators, and an isolator, a directional coupler (power meter), a tuner, and an applicator 103 are connected in this order from the oscillator side. Then, the microwave power is monitored by the power meter from each microwave oscillator to each applicator 1
It is introduced from both sides of the film forming chamber 102 through 03.

【0043】(円形誘電体窓)本発明における円形誘電
体窓としては、例えば、図2に示したアプリケータ10
3に内蔵される円形誘電体窓(不図示)が挙げられる。
この場合、円形誘電体窓は、マイクロ波導入と真空封止
の2つの機能を有する。このマイクロ波導入による円形
誘電体窓の熱劣化(ヒビ割れ、破壊)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、円形誘
電体窓の大気側の面に冷却空気を吹き付けて直接冷却し
ても良いし、水・フレオン等の冷媒を流してアプリケー
ター103を冷却し、円形誘電体窓とアプリケーターと
の熱伝導で間接的に冷却しても良い。
(Circular Dielectric Window) As the circular dielectric window in the present invention, for example, the applicator 10 shown in FIG. 2 is used.
3 includes a circular dielectric window (not shown) incorporated therein.
In this case, the circular dielectric window has two functions of microwave introduction and vacuum sealing. In order to prevent thermal deterioration (cracking, destruction) of the circular dielectric window due to the introduction of microwaves,
It is preferably cooled uniformly. Specifically, cooling air may be blown directly onto the atmosphere-side surface of the circular dielectric window to cool it, or a coolant such as water or Freon may be flowed to cool the applicator 103, and the circular dielectric window and the applicator It may be indirectly cooled by heat conduction.

【0044】この円形誘電体窓がプラズマに曝される場
合、その材質としては、熱衝撃破壊係数=大、熱膨
張率=小、マイクロ波電力の吸収(εrtanδ)=
小、機械的強度=大、イオン再結合係数=小、プ
ラズマへの耐久性がある、φ100mm以上の製作が
可能、比較的安価、等の条件を満足しなければなら
ず、特に、a−Si:H膜を形成する場合には、熱伝
導率が良好という条件が追加される。具体的な材質とし
ては、例えばAl23,BeO,MgO,ZrO,Si
N,SiC,BN等のファイン・セラミックスや石英が
挙げられる。
When this circular dielectric window is exposed to plasma, the material is as follows: thermal shock destruction coefficient = large, thermal expansion coefficient = small, microwave power absorption (ε r tan δ) =
Small, mechanical strength = large, ion recombination coefficient = small, resistant to plasma, capable of manufacturing φ100 mm or more, relatively inexpensive, etc. must be satisfied, and especially a-Si : When forming an H film, the condition that the thermal conductivity is good is added. Specific materials include, for example, Al 2 O 3 , BeO, MgO, ZrO, Si.
Fine ceramics such as N, SiC, BN and quartz can be used.

【0045】また、円形誘電体窓は1枚構成でも、本出
願人が提案したような密着した2枚構成でも良い(特開
昭63−145781号公報)。
Further, the circular dielectric window may have a one-piece construction or a two-piece construction having a close contact as proposed by the present applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 63-145781).

【0046】(バイアス電極)本発明におけるバイアス
電極としては、例えば、図2に示したX軸上にT字形の
棒状構造であるバイアス電極109が挙げられる。この
場合、バイアス電極109端部と円形誘電体窓901と
の距離は10〜55mmが好ましい。距離が30mmの
場合のバイアス電極主要部の寸法は、φ12mm×長さ
420mmである。
(Bias Electrode) As the bias electrode in the present invention, for example, the bias electrode 109 having a T-shaped rod-like structure on the X axis shown in FIG. 2 can be mentioned. In this case, the distance between the end of the bias electrode 109 and the circular dielectric window 901 is preferably 10 to 55 mm. When the distance is 30 mm, the size of the bias electrode main part is φ12 mm × length 420 mm.

【0047】このバイアス電極109は、成膜室102
の底面を貫通し、電気的に該底面と絶縁されている。ま
た、このバイアス電極109には、不図示の真空容器の
外部で直流安定化電源110または高周波電源を接続す
る。特に、成膜室102を貫通する部分では、同軸とな
るよう金属スリーブを設け、該金属スリーブとバイアス
電極109とを絶縁し、異常放電を防止する。成膜室1
02の外部で、かつ真空容器の内部に相当する位置で
は、必要に応じて同軸にしたり、銅箔で引き廻したりし
てEMIシールドを設ける。
The bias electrode 109 is formed in the film forming chamber 102.
Penetrates through the bottom surface and is electrically insulated from the bottom surface. Further, a DC stabilizing power supply 110 or a high frequency power supply is connected to the bias electrode 109 outside a vacuum container (not shown). In particular, a metal sleeve is provided coaxially in the portion penetrating the film forming chamber 102, and the metal sleeve and the bias electrode 109 are insulated from each other to prevent abnormal discharge. Deposition chamber 1
At a position outside 02 and inside the vacuum container, an EMI shield is provided by making it coaxial or wrapping it with a copper foil if necessary.

【0048】このバイアス電極109にバイアス電圧を
印加することにより、成膜中の帯状基板101に引きつ
けられるイオンのエネルギーを制御する。そしてそのイ
オン量は、バイアス電流で監視する。
By applying a bias voltage to the bias electrode 109, the energy of the ions attracted to the belt-shaped substrate 101 during film formation is controlled. Then, the amount of ions is monitored by the bias current.

【0049】このバイアス電極109の材質は、グロー
放電状態で使用する場合に堆積膜を汚染しないものであ
れば何でも良い。例えば、SUS、Ni等が好適であ
る。
The bias electrode 109 may be made of any material as long as it does not contaminate the deposited film when used in the glow discharge state. For example, SUS, Ni, etc. are suitable.

【0050】(帯状基体)本発明における帯状基体とし
ては、例えば、図1に示したものが挙げられる。帯状基
板101は、マイクロ波の反射体であって、直方体状の
成膜室102の上蓋を構成している。ここで、前記帯状
基板101の幅は、成膜室102のX軸方向の長さより
も小さいため、成膜室102の端部にはマイクロ波及び
プラズマ漏洩を妨げるマイクロ波漏洩防止板117が設
置されている。このマイクロ波漏洩防止板117の機能
は、成膜室内の圧力を高め、放電生起を容易にする、
プラズマの漏洩を防ぎ、放電を安定させる、マイク
ロ波の漏洩を防ぎ、安全性を確保する、ことである。
(Strip-shaped substrate) The strip-shaped substrate in the present invention includes, for example, the one shown in FIG. The belt-shaped substrate 101 is a microwave reflector and constitutes the upper lid of the rectangular parallelepiped film forming chamber 102. Here, since the width of the strip-shaped substrate 101 is smaller than the length of the film forming chamber 102 in the X-axis direction, a microwave leakage prevention plate 117 that prevents microwave and plasma leakage is installed at the end of the film forming chamber 102. Has been done. The function of the microwave leakage prevention plate 117 is to increase the pressure in the film forming chamber and facilitate discharge generation.
It is to prevent the leakage of plasma, stabilize the discharge, prevent the leakage of microwaves, and ensure safety.

【0051】本実施例において、角柱状の成膜室102
のサイズは、220mm(D)×140mm(H)×4
80mm(W)であって、400mm幅の帯状基板10
1に対応できる。
In this embodiment, the prismatic film forming chamber 102 is used.
Size is 220mm (D) × 140mm (H) × 4
Strip substrate 10 having a width of 80 mm (W) and a width of 400 mm
Can handle 1.

【0052】この帯状基板の幅方向に均一な成膜を行う
ため、ガス流及びバイアス電圧の印加が均一になるよう
構成されている。
In order to form a uniform film in the width direction of the strip-shaped substrate, the gas flow and the bias voltage are applied uniformly.

【0053】この成膜室102に原料ガスを均一に導入
する手段として、ガス導入パイプ111、ガス導入口1
12、ガス吹出板114、ガス・ノズル115を備えて
いる。ガスの流れとしては、ガス・ノズル115で上向
きに吹出された原料ガスが不図示の真空ポンプの作用に
より成膜室102の側壁である多孔板上のガス排気口1
16を介して成膜室102の外部に排出される。また、
ガス排気口116から真空ポンプまでの間に、排気コン
ダクタンス可変機構(不図示)が設置されている。
As a means for uniformly introducing the source gas into the film forming chamber 102, a gas introducing pipe 111 and a gas introducing port 1 are provided.
12, a gas blowing plate 114, and a gas nozzle 115 are provided. As the gas flow, the source gas blown upward by the gas nozzle 115 is a gas exhaust port 1 on the perforated plate which is the side wall of the film forming chamber 102 by the action of a vacuum pump (not shown).
It is discharged to the outside of the film forming chamber 102 via 16. Also,
An exhaust conductance varying mechanism (not shown) is installed between the gas exhaust port 116 and the vacuum pump.

【0054】本実施例において、帯状基板101は、図
3に示す搬送機構で搬送される。特に、搬送ローラー
(図3の336〜346参照)は帯状基板101の非成
膜面(図では上面)のみに接触させる。具体的には、米
国特許第4,485,125号公報で提案されたものと
同様に、強磁性体(例えばSUS430等のフェライト
系ステンレス)の帯状基板101の上面にマグネット・
ローラーを密着させ、その磁力で帯状基板101をカテ
ナリー(懸垂線)状に吊り下げる。この場合、最小の張
力で搬送可能となる。
In this embodiment, the strip substrate 101 is transported by the transport mechanism shown in FIG. In particular, the transport rollers (see 336 to 346 in FIG. 3) are brought into contact with only the non-film-forming surface (the upper surface in the figure) of the strip substrate 101. Specifically, similar to the one proposed in US Pat. No. 4,485,125, a magnet is formed on the upper surface of a strip-shaped substrate 101 made of a ferromagnetic material (for example, ferritic stainless steel such as SUS430).
The rollers are brought into close contact with each other, and the magnetic force causes the belt-shaped substrate 101 to be suspended in a catenary shape. In this case, it becomes possible to carry the sheet with the minimum tension.

【0055】この帯状基板の吊下げ形状は、張力を強く
して帯状基板や搬送ローラーが変形したり、後述するス
テアリング機構が働かなくなる限界値以内であれば、カ
ージオイドの一部でも、最速降下線でも、円弧でも良
い。
The suspending shape of the belt-like substrate is the fastest fall even in a part of the cardioid, as long as it is within the limit value that the tension is strengthened to deform the belt-like substrate and the transport roller and the steering mechanism described later does not work. It may be a line or an arc.

【0056】また、マグネット・ローラーには、内部に
永久磁石が複数個組み込まれている。該永久磁石は、帯
状基板の温度に比べてキューリー点が高くかつ強磁性体
の帯状基板を貫通した磁力線がプラズマに影響しない程
度の磁力を有する。
A plurality of permanent magnets are incorporated inside the magnet roller. The permanent magnet has a Curie point higher than the temperature of the strip-shaped substrate and has a magnetic force such that magnetic lines of force penetrating the ferromagnetic strip-shaped substrate do not affect the plasma.

【0057】(防着板)本発明における防着板として
は、例えば、図1に示したものが挙げられる。防着板1
18は、成膜室102の両側に、成膜室102に帯状基
板101が入る直前、及び帯状基板101が成膜室10
2から出た直後の位置に設けられる。尚、図1では前者
のみを図示した。
(Adhesion-Preventing Plate) Examples of the adhesion-preventing plate in the present invention include those shown in FIG. Protective plate 1
Reference numeral 18 denotes a film-forming chamber 102 on both sides, immediately before the strip-shaped substrate 101 enters the film-forming chamber 102, and the strip-shaped substrate 101 being the film-forming chamber 10.
It is installed at the position immediately after exiting from 2. Note that FIG. 1 illustrates only the former.

【0058】この防着板118の作用は、成膜室102
以外の周辺領域において、帯状基板101上に堆積膜を
形成させないことである。実際には、ガス排気口116
から排出されたガスに含まれる僅かなラジカルにより成
膜室102の外部においても帯状基板101上に堆積膜
が形成される。この堆積膜は膜厚としてはかなり薄い
が、後述するロール・ツー・ロール型成膜装置で多層膜
を形成する場合、電気特性を左右する界面に相当する部
分であり、精密な膜質の制御が必要である。従って、膜
質の制御が困難な成膜室102外部で堆積膜が形成され
るのを防止する必要がある。
The function of the deposition preventive plate 118 is that the deposition chamber 102 is
That is, the deposited film is not formed on the strip substrate 101 in the peripheral region other than the above. Actually, the gas exhaust port 116
A deposited film is formed on the belt-shaped substrate 101 even outside the film formation chamber 102 by a few radicals contained in the gas discharged from the film. This deposited film is quite thin, but when a multilayer film is formed by a roll-to-roll type film forming apparatus, which will be described later, it is a part corresponding to the interface that influences the electrical characteristics, and precise film quality control is possible. is necessary. Therefore, it is necessary to prevent the deposited film from being formed outside the film forming chamber 102 where it is difficult to control the film quality.

【0059】防着板118は、このような機能を有する
部品である。従って、このような機能を有する限り、防
着板118の形状は制約がない。例えば、図1のように
平板でも良いし、曲面でも折り曲げられた板でも良い。
特に、放電時の圧力10mTorr未満で高速成膜のた
め1.5slm以上のガスを流す場合には、排気コンダ
クタンスが大きい必要があるので、防着板118の形状
は、平板が好ましい。防着板の寸法は、成膜条件やガス
排気口116、排気開口(不図示)等の寸法に依存する
ので適宜調整する。
The deposition preventing plate 118 is a component having such a function. Therefore, as long as it has such a function, the shape of the deposition preventing plate 118 is not limited. For example, it may be a flat plate as shown in FIG. 1, or may be a curved surface or a bent plate.
In particular, when a gas of 1.5 slm or more is flown for high-speed film formation at a discharge pressure of less than 10 mTorr, a large exhaust conductance is required. The size of the deposition preventive plate depends on the film forming conditions, the size of the gas exhaust port 116, the size of the exhaust port (not shown), and the like, and is adjusted accordingly.

【0060】また、成膜室内において、防着板118と
対向する面に設けられた119は圧力測定孔であり、該
孔はパイプを介して真性半導体層形成容器352(図3
参照)を貫通して絶対圧力計と接続されている。
Further, in the film forming chamber, reference numeral 119 is a pressure measuring hole provided on the surface facing the deposition preventing plate 118, and the hole is a pipe through which an intrinsic semiconductor layer forming container 352 (FIG. 3) is formed.
See)) and is connected to the absolute pressure gauge.

【0061】以下では、本発明で使用した成膜装置に関
して、図3に基づいて説明する。
The film forming apparatus used in the present invention will be described below with reference to FIG.

【0062】(ロール・ツー・ロール型プラズマCVD
装置)本発明におけるロール・ツー・ロール型プラズマ
CVD装置としては、例えば、図3に示したものが挙げ
られる。以下、i型半導体層をi層、ドープ半導体層を
ドープ層と略記する。
(Roll-to-roll type plasma CVD
Apparatus) As the roll-to-roll type plasma CVD apparatus in the present invention, for example, the one shown in FIG. 3 can be mentioned. Hereinafter, the i-type semiconductor layer is abbreviated as the i layer, and the doped semiconductor layer is abbreviated as the doped layer.

【0063】図3において、301は基板送出し容器、
302は第1ドープ層形成容器、303は第2ドープ層
形成容器、304は基板巻取容器、305〜309は温
度制御機構、310〜313はガスゲート、314〜3
20は真空計、321〜327はガス導入管、328〜
332はガス排気口、333は繰出しボビン、334は
帯状基板、335は巻取りボビン、336〜346は搬
送ローラー、347、348は高周波発振機、349〜
351は成膜室、352はi層形成容器である。
In FIG. 3, reference numeral 301 denotes a substrate delivery container,
302 is a first dope layer forming container, 303 is a second dope layer forming container, 304 is a substrate winding container, 305 to 309 are temperature control mechanisms, 310 to 313 are gas gates, 314 to 3
20 is a vacuum gauge, 321 to 327 are gas introduction pipes, 328 to
332 is a gas exhaust port, 333 is a delivery bobbin, 334 is a belt-shaped substrate, 335 is a take-up bobbin, 336 to 346 are transport rollers, 347 and 348 are high frequency oscillators, 349 to.
351 is a film forming chamber, and 352 is an i layer forming container.

【0064】図3のロール・ツー・ロール型プラズマC
VD装置300は、概ね成膜室、原料ガス導入手段、ガ
ス分離手段、排気手段、搬送手段、電力投入手段、基板
温度調整手段で構成されている。そして、このロール・
ツー・ロール型プラズマCVD装置300は、pin型
の光起電力素子のシングル・セルの半導体薄膜を形成で
きる。
Roll-to-roll type plasma C of FIG.
The VD apparatus 300 is generally composed of a film forming chamber, a source gas introducing means, a gas separating means, an exhausting means, a conveying means, a power inputting means, and a substrate temperature adjusting means. And this roll
The two-roll type plasma CVD apparatus 300 can form a single cell semiconductor thin film of a pin type photovoltaic element.

【0065】(成膜室)本発明における成膜室として
は、例えば、図3に示した成膜室350が挙げられる。
成膜室350は、図1で示した成膜室102を3個並設
した構造である。また、成膜室349、351は不図示
のRFプラズマCVD反応炉である。これらの成膜室3
49〜351では、内部の圧力を真空計314〜320
で監視する。
(Film Forming Chamber) As the film forming chamber in the present invention, for example, the film forming chamber 350 shown in FIG. 3 can be cited.
The film forming chamber 350 has a structure in which three film forming chambers 102 shown in FIG. 1 are arranged in parallel. The film forming chambers 349 and 351 are RF plasma CVD reaction furnaces (not shown). These film forming chambers 3
In 49 to 351, the internal pressure is adjusted to vacuum gauges 314 to 320.
To monitor.

【0066】成膜室349、351に導入される高周波
電力の周波数13.56MHzまたは100kHzのも
のが用いられる。ここで高周波電源347、348は上
記周波数に限定されるものではなく、50kHz〜10
GHzまでいずれのものでも良い。但し、上記周波数以
外のものを用いる場合は、成膜条件は適宜調整が必要で
ある。特に、50MHz以上の周波数を選択する場合、
圧力は5〜20mTorrが望ましい。
A high frequency power having a frequency of 13.56 MHz or 100 kHz introduced into the film forming chambers 349 and 351 is used. Here, the high frequency power supplies 347 and 348 are not limited to the above-mentioned frequencies, and may be 50 kHz to 10 kHz.
Any one up to GHz may be used. However, when a frequency other than the above is used, the film forming conditions need to be appropriately adjusted. Especially when selecting a frequency of 50 MHz or higher,
The pressure is preferably 5 to 20 mTorr.

【0067】また、成膜室350に導入するマイクロ波
も、周波数がマイクロ波帯で連続発振の低リップル型の
ものであれば特に制約されない。
The microwave introduced into the film forming chamber 350 is not particularly limited as long as it is of a continuous oscillation, low ripple type in the microwave band.

【0068】(ウェブ・ゲート)本発明におけるウェブ
・ゲートとしては、例えば、図3に示したものが挙げら
れる。ウェブ・ゲートとは、帯状基板を上下からエラス
トマーで挟み込んで真空封止する角形開口のゲート・バ
ルブに類似した機構である。このウェブ・ゲートは、帯
状基板の交換や成膜室の保守のために有用である。
(Web Gate) Examples of the web gate according to the present invention include those shown in FIG. The web gate is a mechanism similar to a square opening gate valve in which a strip-shaped substrate is sandwiched from above and below by an elastomer and vacuum-sealed. This web gate is useful for exchanging strip substrates and maintaining the deposition chamber.

【0069】特に、トリプル型光起電力素子を製造する
9個の成膜室を有する装置のように、多数の成膜室を具
備しその保守のタイミングが時間的にズレる場合に、大
気開放して装置の稼働率を下げるのを防止する効果があ
る。具体的に述べると、大気開放するには、帯状基板冷
却、乾燥窒素導入、大気開放という手続を必要とする。
一方、再度成膜するには、真空引き、原料ガス導入、帯
状基板加熱及び予備成膜という別の手続きを必要とし、
結局のところこれら一連の手続きの実施には、5〜6時
間を要してしまう。これらの一連の手続きが、成膜室毎
に異なるタイミングで実行することになると、連続的な
一貫生産は望めず、その結果、生産の歩留りが低下して
しまう。
In particular, when a large number of film forming chambers are provided and the maintenance timings thereof deviate in time, such as an apparatus having nine film forming chambers for manufacturing a triple photovoltaic element, the atmosphere is opened. This has the effect of preventing a decrease in the operating rate of the device. Specifically, opening to the atmosphere requires procedures such as cooling of a strip substrate, introduction of dry nitrogen, and opening to the atmosphere.
On the other hand, re-deposition requires another procedure such as evacuation, introduction of raw material gas, heating of the belt-shaped substrate, and pre-deposition,
After all, it takes 5 to 6 hours to carry out these series of procedures. If these series of procedures are to be executed at different timings for each film forming chamber, continuous integrated production cannot be expected, and as a result, the production yield will be reduced.

【0070】このウェブ・ゲートの寸法は、帯状基板の
幅より広い開口をもつ構造で、帯状基板を通過させ易け
れば良い。
The size of the web gate is a structure having an opening wider than the width of the strip-shaped substrate, and it is sufficient if the web-shaped substrate can easily pass through.

【0071】このウェブ・ゲートは、帯状基板の厚さが
0.3mm以下であれば通常のフッ素ゴムをエラストマ
ーとして使用することで、低い漏洩量で真空封止でき
る。また、該エラストマーはフッ素ゴムに限定されるわ
けではないが、弾力性があって漏洩量が低いこと、帯状
基板端部で損傷しないこと、ウェブ・ゲートの繰り返し
開閉に対して漏洩量が増大しないことという条件を満足
する必要がある。
This web gate can be vacuum-sealed with a low leakage amount by using ordinary fluororubber as an elastomer if the thickness of the belt-shaped substrate is 0.3 mm or less. Although the elastomer is not limited to fluororubber, it has elasticity and a low leakage amount, does not damage the edge of the strip substrate, and does not increase the leakage amount when the web gate is repeatedly opened and closed. It is necessary to satisfy that condition.

【0072】このウェブ・ゲートの配置は、図3のガス
ゲート310、313に隣接させる位置に一対、また、
ガスゲート311、312に隣接させる位置に一対設け
ることが望ましい。即ち前者は帯状基板のロールの交換
のための配置であり、後者はi層形成容器内部の保守の
ための配置である。ここで、第1ドープ層形成容器及び
第2ドープ層形成容器では成膜速度が低く、i層形成容
器352の成膜速度が速いため、i層形成容器352の
保守の頻度を上げ、同時に生産の歩留りの低下を抑える
ことができるようにした。
The arrangement of the web gates is a pair at a position adjacent to the gas gates 310 and 313 in FIG.
It is desirable to provide a pair at a position adjacent to the gas gates 311 and 312. That is, the former is an arrangement for exchanging the roll of the belt-shaped substrate, and the latter is an arrangement for maintenance of the inside of the i-layer forming container. Here, since the film forming rate is low in the first dope layer forming container and the second dope layer forming container and the film forming rate of the i layer forming container 352 is high, the frequency of maintenance of the i layer forming container 352 is increased and the i layer forming container 352 is produced at the same time. It was made possible to suppress the decrease in the yield of.

【0073】(帯状基板の搬送)本発明における帯状基
板の搬送としては、例えば、図3に示したものが挙げら
れる。帯状基板334は、その一端を巻取りボビン33
5に固定され、巻取りボビン335を基板巻取容器30
4の外部から駆動することによって搬送される。帯状基
板334の張力は、繰出しボビン333に搬送方向と逆
向きの力を作用させて発生させる。その手段としては、
基板送り出し容器301の外部からクラッチを介して作
用させれば良い。クラッチとしては、パウダー・クラッ
チが好ましい。
(Conveyance of Strip Substrate) As the conveyance of the strip substrate in the present invention, for example, the one shown in FIG. 3 can be mentioned. The strip substrate 334 has one end thereof wound up on the bobbin 33.
5, the winding bobbin 335 is attached to the substrate winding container 30.
4 is conveyed by being driven from the outside. The tension of the belt-shaped substrate 334 is generated by applying a force to the feeding bobbin 333 in the direction opposite to the conveying direction. The means is
It suffices to act from the outside of the substrate delivery container 301 via a clutch. A powder clutch is preferable as the clutch.

【0074】次に、図3のロール・ツー・ロール型プラ
ズマCVD装置300を用いた光起電力素子の作製方法
を工程順に説明する。
Next, a method of manufacturing a photovoltaic element using the roll-to-roll type plasma CVD apparatus 300 of FIG. 3 will be described in the order of steps.

【0075】(工程1:所定の洗浄を完了した帯状基板
の取付)繰出しボビン333に巻付けられた帯状基板を
所定の位置に取付け、繰出しボビン333を繰出しなが
ら、ガスゲート310、第1ドープ層形成容器、ガスゲ
ート311、マイクロ波プラズマCVD装置、ガスゲー
ト312、第2ドープ層形成容器303、ガスゲート3
13の各上蓋を総て開き、この順に帯状基板を通す。そ
して、巻取りボビン335に帯状基板の端部を固定し
て、巻取りボビン335で帯状基板が巻き取れるよう準
備する。このとき、搬送ローラー336〜346は総
て、帯状基板の非成膜面に接触していることを確認す
る。
(Step 1: Attachment of Strip Substrate Having Completed Predetermined Cleaning) The strip substrate wound around the feeding bobbin 333 is attached at a predetermined position, and while feeding the feeding bobbin 333, the gas gate 310 and the first dope layer are formed. Container, gas gate 311, microwave plasma CVD apparatus, gas gate 312, second dope layer forming container 303, gas gate 3
All the upper lids of 13 are opened, and the strip-shaped substrate is passed through in this order. Then, the end portion of the strip-shaped substrate is fixed to the winding bobbin 335, and preparation is made so that the strip-shaped substrate can be wound by the winding bobbin 335. At this time, it is confirmed that all the transport rollers 336 to 346 are in contact with the non-film-forming surface of the strip substrate.

【0076】(工程2:大気中の帯状基板の搬送、搬送
確認および搬送停止)帯状基板の取付けが完了したら、
大気中において、巻取りボビン回転機構(不図示)およ
び支持搬送ローラー駆動機構(不図示)などの帯状基板
駆動手段で連続的に支障なく帯状基板を搬送するか否か
を確認する。ここで、帯状基板駆動手段は、前進機能と
後進機能とを兼備することが望ましく、また、帯状基板
繰出し量の表示器を具備することが望ましい。
(Step 2: Conveyance, Confirmation of Conveyance, and Stopping Conveyance of Strip Substrate in the Atmosphere) After the attachment of the strip substrate is completed,
In the atmosphere, it is confirmed whether or not the belt-shaped substrate driving means such as the winding bobbin rotating mechanism (not shown) and the supporting / conveying roller driving mechanism (not shown) continuously conveys the belt-shaped substrate without any trouble. Here, it is preferable that the belt-shaped substrate driving means has both a forward movement function and a backward movement function, and it is preferable that the belt-shaped substrate drive means be provided with an indicator of the amount of feeding of the belt-shaped substrate.

【0077】帯状基板を支障なく搬送できることが確認
されたのち、帯状基板繰出し量の表示器をモニターしな
がら、帯状基板を初期設定位置まで戻して、その位置で
停止させる。
After confirming that the belt-shaped substrate can be conveyed without any trouble, the belt-shaped substrate is returned to the initial setting position and stopped at that position while monitoring the indicator of the amount of feeding the belt-shaped substrate.

【0078】(工程3:帯状基板及び搬送手段を内蔵し
た真空容器の排気)帯状基板及び搬送手段を内蔵した各
真空容器の上蓋を閉じ、各真空ポンプで各真空容器内の
排気を行う。特に、成膜室350については、ロータリ
ーポンプおよびメカニカル・ブースター・ポンプで10
-3Torr付近まで粗引した後、油拡散ポンプで本引す
るという手順で成膜室内部の圧力が6×10-6Torr
に達するまで連続的に排気する。
(Step 3: Evacuation of the vacuum container having the belt-shaped substrate and the conveying means) The upper lid of each vacuum container having the belt-shaped substrate and the conveying means is closed, and each vacuum container is evacuated by each vacuum pump. Especially for the film forming chamber 350, a rotary pump and a mechanical booster pump are used.
The pressure inside the film formation chamber was 6 × 10 -6 Torr by the procedure of roughing to around -3 Torr and then main pulling with an oil diffusion pump.
Exhaust continuously until reaching.

【0079】(工程4:原料ガスの成膜室への導入)ガ
スボンベ(不図示)からステンレス製のパイプ(不図
示)を介してガスの混合およびガス流量の精密制御を行
うミキシングパネル(不図示)にガスを導き、ミキシン
グパネル内のマスフローコントローラー(不図示)で所
定の流量に制御された原料ガスをガス導入管321〜3
23を介して成膜室349〜351へ導入する。このと
き成膜室349〜351の圧力が所定の値になるよう
に、真空ポンプの排気能力および排気管の排気コンダク
タンスを予め選択しておく。
(Step 4: Introduction of raw material gas into film forming chamber) Mixing panel (not shown) for performing precise control of gas mixing and gas flow rate from a gas cylinder (not shown) through a stainless pipe (not shown). ) To the gas introduction pipes 321 to 321 and the raw material gas whose mass flow controller (not shown) in the mixing panel controls the gas to a predetermined flow rate.
23 is introduced into the film forming chambers 349 to 351. At this time, the exhaust capacity of the vacuum pump and the exhaust conductance of the exhaust pipe are selected in advance so that the pressure in the film forming chambers 349 to 351 becomes a predetermined value.

【0080】(工程5:帯状基板の温度制御)原料ガス
を流しながら、温度制御機構(不図示)で帯状基板を所
定の温度にする。ここで、RFを用いたプラズマCVD
装置に比べてマイクロ波プラズマCVD装置では、電子
密度および電子温度がともに高いためプラズマからの熱
で帯状基板の温度が上昇しやすい。また、温度制御機構
を作動させない状態では投入するマイクロ波電力に応じ
て、帯状基板の平衡温度が決まる。たとえば、表1の条
件の場合の平衡温度は表2に示す通りである。
(Step 5: Temperature Control of Strip-shaped Substrate) While flowing the source gas, the temperature of the strip-shaped substrate is adjusted to a predetermined temperature by a temperature control mechanism (not shown). Here, plasma CVD using RF
In the microwave plasma CVD apparatus, the electron density and the electron temperature are both higher than those in the apparatus, and therefore the temperature of the belt-shaped substrate is likely to rise due to the heat from the plasma. In addition, the equilibrium temperature of the strip-shaped substrate is determined according to the microwave power supplied when the temperature control mechanism is not activated. For example, the equilibrium temperature under the conditions of Table 1 is as shown in Table 2.

【0081】[0081]

【表1】 [Table 1]

【0082】[0082]

【表2】 表2に示す平衡温度と比べて所望の温度が異なる場合
は、前記温度制御機構を作動させて所定値に管理でき
る。
[Table 2] When the desired temperature is different from the equilibrium temperature shown in Table 2, the temperature control mechanism can be operated to control the temperature to a predetermined value.

【0083】従って、帯状基板の材質及び表面処理法、
成膜室の大きさ、ガス流量、ガス混合比、成膜室の圧
力、バイアス電圧、マイクロ波、電力等の条件が異なる
場合も、同様に平衡温度を測定し温度制御機構の性能を
最適化すれば帯状基板の温度を所定値に管理できる。
Therefore, the material of the strip-shaped substrate and the surface treatment method,
Even when conditions such as the size of the film forming chamber, gas flow rate, gas mixture ratio, pressure in the film forming chamber, bias voltage, microwave, and power are different, the equilibrium temperature is similarly measured to optimize the performance of the temperature control mechanism. Then, the temperature of the strip substrate can be controlled to a predetermined value.

【0084】(工程6:高周波による放電[成膜工程そ
の1])RF電源またはマイクロ波電源から高周波を発
振させ、胴軸ケーブルまたは導波管を介して成膜室34
9〜351内にRF電力またはマイクロ波電力を投入す
る。そして、成膜室349〜351内部に導入された原
料ガスを該電力で電離する。その結果生ずるラジカルの
作用で帯状基板の成膜室349〜351の各内部に相当
する部位に、均一な堆積膜を形成する。RF電力、マイ
クロ波電力いずれの場合も、電離後の状態で反射電力が
入射電力の20%以下となるようチューナーで調整す
る。
(Step 6: Discharge by High Frequency [Film Forming Step 1]) A high frequency is oscillated from an RF power source or a microwave power source, and the film forming chamber 34 is passed through a barrel cable or a waveguide.
RF power or microwave power is input into 9 to 351. Then, the source gas introduced into the film forming chambers 349 to 351 is ionized by the electric power. As a result of the action of radicals generated as a result, a uniform deposited film is formed in the region corresponding to the inside of each of the film forming chambers 349 to 351 of the belt-shaped substrate. For both RF power and microwave power, the tuner adjusts the reflected power to 20% or less of the incident power after ionization.

【0085】また、成膜室350の内部構造は図2の通
りであり、3本のバイアス電極109に、直流バイアス
電圧を印加する。
The internal structure of the film forming chamber 350 is as shown in FIG. 2, and a DC bias voltage is applied to the three bias electrodes 109.

【0086】(工程7:帯状基板の搬送[成膜工程その
2])前記(工程6)での放電で生ずるプラズマ発光及
びバイアス電流が安定な状態に達した後、帯状基板上に
連続的に堆積膜を形成するため帯状基板を搬送する。そ
の搬送速度は、所望の堆積膜の膜厚、堆積速度及び成膜
室内の滞留時間で決定する。例えば、所望の堆積膜の膜
厚が200nm、堆積速度が10nm/secの場合、
前記滞留時間tは、 t=200(nm)÷10(nm/sec) =20(sec) となる。従って、図1に示す搬送方向の幅200mmの
放電炉1個で成膜する場合、搬送速度V1は、 V1=200(mm)÷20(sec)=10(mm/
sec) =0.6(m/min) となる。
(Step 7: Conveyance of Strip-shaped Substrate [Film Forming Step 2]) After the plasma emission and the bias current generated by the discharge in (Step 6) reach a stable state, they are continuously formed on the strip-shaped substrate. A strip-shaped substrate is transported to form a deposited film. The transport speed is determined by the desired film thickness of the deposited film, the deposition speed, and the residence time in the film forming chamber. For example, when the desired deposited film thickness is 200 nm and the deposition rate is 10 nm / sec,
The residence time t is t = 200 (nm) / 10 (nm / sec) = 20 (sec). Therefore, when a film is formed in one discharge furnace having a width of 200 mm in the transport direction shown in FIG. 1, the transport speed V 1 is V 1 = 200 (mm) / 20 (sec) = 10 (mm /
sec) = 0.6 (m / min).

【0087】一方、図2に示す前記幅200mmの放電
炉3個で成膜する場合、搬送速度V2は、同様の計算
で、 V2=30(mm/sec)=1.8(m/min) となる。逆に膜厚を減らしたい場合は、放電炉の幅を狭
く設計するか、放電炉に絞りを設けて実効的な開口幅を
狭くすれば良い。勿論、成膜速度を遅くしても良いし、
滞留時間を短縮しても良い。いずれにしても、所望の膜
質が得られるように、膜厚・堆積速度・放電炉の幅・滞
留時間等を適宜選択すれば良い。
On the other hand, in the case of forming a film in three discharge furnaces having a width of 200 mm shown in FIG. 2, the transport speed V 2 is calculated by the same calculation as follows: V 2 = 30 (mm / sec) = 1.8 (m / min). On the contrary, when it is desired to reduce the film thickness, the width of the discharge furnace may be designed to be narrow, or the discharge furnace may be provided with a diaphragm to narrow the effective opening width. Of course, the film formation rate may be slowed down,
The residence time may be shortened. In any case, the film thickness, the deposition rate, the width of the discharge furnace, the residence time, etc. may be appropriately selected so that the desired film quality can be obtained.

【0088】(工程8:帯状基板の冷却および搬送停
止)前述のように帯状基板を搬送しながら連続的に堆積
膜を形成し、繰出しボビンに巻付けられた帯状基板の残
量がほとんど無くなったら、帯状基板の搬送、高周波放
電および温度制御を停止する。ここで、繰出しボビンに
巻付けられた帯状基板の残量検知手段としては、前述し
た帯状基板の繰出し長表示器や繰出しボビンの外径検知
などを用いればよい。また、成膜が完了した帯状基板を
大気中に取出すためには、予め帯状基板を冷却しなけれ
ばならない。この冷却による堆積膜の剥離を防止するた
めには、徐冷することが望ましく、高周波放電を止めた
のちも暫く原料ガスを流しておく。
(Step 8: Cooling of the belt-shaped substrate and stop of conveyance) As described above, when the belt-shaped substrate is conveyed, a deposited film is continuously formed, and the remaining amount of the belt-shaped substrate wound around the feeding bobbin is almost exhausted. Stop the conveyance of the strip substrate, the high frequency discharge and the temperature control. Here, as the remaining amount detecting means of the strip-shaped substrate wound around the delivery bobbin, the above-described delivery length indicator of the strip-shaped substrate, outer diameter detection of the delivery bobbin, or the like may be used. Further, in order to take out the band-shaped substrate on which the film formation is completed into the atmosphere, the band-shaped substrate must be cooled in advance. In order to prevent the deposited film from peeling off due to this cooling, it is desirable to gradually cool, and the raw material gas is allowed to flow for a while even after the high frequency discharge is stopped.

【0089】(工程9:原料ガスの導入停止)原料ガス
を5分程度流したのち、原料ガスの導入を停止して、不
活性(He)ガスを200sccm程度の流量で流す。
帯状基板の表面温度が70℃程度になったところで不活
性ガスの導入を停止したのち、残留ガスを排気して成膜
室の圧力が2×10-5Torrに達するまで排気を続け
る。
(Step 9: Stopping the introduction of the raw material gas) After the raw material gas is flowed for about 5 minutes, the introduction of the raw material gas is stopped and an inert (He) gas is flown at a flow rate of about 200 sccm.
After the introduction of the inert gas is stopped when the surface temperature of the strip-shaped substrate reaches about 70 ° C., the residual gas is exhausted and the evacuation is continued until the pressure in the film forming chamber reaches 2 × 10 −5 Torr.

【0090】(工程10:真空容器の窒素リーク)成膜
室349〜351の圧力を2×10-5Torrから大気
圧に戻すために、乾燥窒素を成膜室349〜351に導
入し、成膜室349〜351の圧力が大気圧になったこ
とをブルドン管式圧力計(不図示)で確認したのち、真
空容器302、303、100の蓋を開け、成膜が完了
した帯状基板を大気中に取出す。
(Step 10: Nitrogen Leakage in Vacuum Container) In order to return the pressure in the film forming chambers 349 to 351 from 2 × 10 −5 Torr to atmospheric pressure, dry nitrogen was introduced into the film forming chambers 349 to 351 to complete the formation. After confirming that the pressure in the film chambers 349 to 351 has become atmospheric pressure with a Bourdon tube pressure gauge (not shown), the lids of the vacuum containers 302, 303, 100 are opened, and the strip-shaped substrate on which the film formation is completed is released into the atmosphere. Take it out.

【0091】(工程11:帯状基板の取出し)帯状基板
の取出し方法は、概ね次の2通りである。
(Step 11: Removal of Strip Substrate) The strip substrate is taken out in the following two ways.

【0092】(a)1ロール分の帯状基板をすべて巻取
りボビンに巻取り、繰出しボビンを空にしたのち、巻取
りボビンと繰出しボビンとを取出す。
(A) The roll-shaped substrate for one roll is entirely wound on the winding bobbin, the feeding bobbin is emptied, and then the winding bobbin and the feeding bobbin are taken out.

【0093】(b)繰出しボビン335にまだ残留があ
るときには、帯状基板を繰出しボビン近くで切断し、繰
出しボビンを別の帯状基板が巻かれている繰出しボビン
と交換して、新規の帯状基板の端部と、切断され残され
た帯状基板の切断部とを接合する。そして、この接合線
が巻取りボビン近傍にくるまで新規の帯状基板を搬送し
たのち、再びこの接合線で帯状基板を切断する。切断
後、成膜後の帯状基板が巻取られた巻取りボビンを取出
し、別の巻取りボビンを取付ける。
(B) When the feeding bobbin 335 still remains, the strip-shaped substrate is cut in the vicinity of the feeding bobbin, and the feeding bobbin is replaced with a feeding bobbin on which another strip-shaped substrate is wound. The end portion and the cut portion of the strip-shaped substrate left after cutting are joined. Then, after transporting the new strip-shaped substrate until this joining line is near the winding bobbin, the strip-shaped substrate is cut again by this joining line. After cutting, the take-up bobbin on which the film-shaped substrate is wound is taken out, and another take-up bobbin is attached.

【0094】この2通りの取出し方法のいずれがよいか
は、装置の長さや成膜室の数によるため、適宜選択する
ことが望ましい。
Which of the two taking-out methods is preferable depends on the length of the apparatus and the number of film-forming chambers, and it is desirable to appropriately select it.

【0095】以上の手順に従い、大面積の光起電力素子
を安定して形成することが可能となる。
According to the above procedure, a large-area photovoltaic element can be stably formed.

【0096】[0096]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはな
い。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0097】(実施例1)図3に示したロール・ツー・
ロール型プラズマCVD装置を用い、上述した断熱構造
体を有する冷却手段の効果を調べた。
(Example 1) The roll-to-roll process shown in FIG.
Using a roll type plasma CVD apparatus, the effect of the cooling means having the above-described heat insulating structure was examined.

【0098】以下では、実験の方法について説明する。The method of the experiment will be described below.

【0099】(成膜室内壁の温度観測方法)マイクロ波
導入窓を水冷しながら、成膜室の外壁に密着させたシー
スヒーターにより成膜室の内壁の温度を上昇させた。こ
の内壁温度は電磁シールドで被覆された2本の熱電対で
監視した。そのうち1本はマイクロ波導入窓付近、他の
1本は成膜室のほぼ中央の底板にそれぞれビスで固定し
た。前者の温度をT1、後者をT2とした。これらの熱電
対は、成膜室の壁の貫通孔を通りプラズマCVD装置の
外部に置かれた温度表示計に接続した。
(Method of Observing Temperature of Film Forming Chamber Inner Wall) While cooling the microwave introduction window with water, the temperature of the inner wall of the film forming chamber was raised by a sheath heater closely attached to the outer wall of the film forming chamber. The inner wall temperature was monitored by two thermocouples covered with an electromagnetic shield. One of them was fixed with a screw in the vicinity of the microwave introduction window, and the other was fixed with a screw on the bottom plate in the center of the film forming chamber. The former temperature was T 1 and the latter temperature was T 2 . These thermocouples were connected to a temperature indicator placed outside the plasma CVD apparatus through a through hole in the wall of the film forming chamber.

【0100】(放電の生起方法)以下の手順で放電を実
施した。 SiH4ガス:400sccm、H2ガス:200sc
cmを流し成膜室内部の圧力を約8mTorrとする。 前記シースヒーターで内壁を所定の温度とする。 マイクロ波電力を成膜室に投入し、放電を生起させ
る。 バイアス電極に直流120Vを印加する。 放電状態を観察する。
(Method of Producing Discharge) Discharge was carried out in the following procedure. SiH 4 gas: 400 sccm, H 2 gas: 200 sc
cm, and the pressure inside the deposition chamber is set to about 8 mTorr. The inner wall is heated to a predetermined temperature by the sheath heater. Microwave power is applied to the film forming chamber to cause discharge. DC 120V is applied to the bias electrode. Observe the discharge state.

【0101】表3は、上述した実験方法において観測さ
れた、成膜室内壁の温度と、放電状態との関係である。
Table 3 shows the relationship between the temperature of the inner wall of the film formation chamber and the discharge state, which was observed in the above-described experimental method.

【0102】[0102]

【表3】 [Table 3]

【0103】(比較例1)本例では、実施例1の断熱構
造体を有する装置に代えて、マイクロ波導入窓の冷却手
段がマイクロ波導入窓及び成膜室と密着した構造である
装置を用いた。
(Comparative Example 1) In this example, instead of the apparatus having the heat insulating structure of Example 1, an apparatus having a structure in which the cooling means for the microwave introduction window was in close contact with the microwave introduction window and the film forming chamber was used. Using.

【0104】他の点は実施例1と同様とした。The other points were the same as in Example 1.

【0105】本例では、表4の結果が得られた。In this example, the results shown in Table 4 were obtained.

【0106】[0106]

【表4】 表3および表4の結果から、マイクロ波導入窓付近の温
度T1も、成膜室のほぼ中央の底板の温度T2も100℃
以上とした場合にのみ、放電状態が安定したことが分か
る。従って、成膜室の内壁面温度Tは、100℃以上に
維持することが重要と判断した。
[Table 4] From the results of Table 3 and Table 4, both the temperature T 1 near the microwave introduction window and the temperature T 2 of the bottom plate in the center of the film forming chamber are 100 ° C.
Only in the above cases, it can be seen that the discharge state was stable. Therefore, it was judged important to maintain the inner wall surface temperature T of the film forming chamber at 100 ° C. or higher.

【0107】また、基板の成膜温度は、形成する半導体
膜の特性を決めている。従って、成膜室の内壁面温度T
は、基板の成膜温度以下とする必要がある。
Further, the film forming temperature of the substrate determines the characteristics of the semiconductor film to be formed. Therefore, the temperature T of the inner wall surface of the film forming chamber
Must be below the film formation temperature of the substrate.

【0108】上述の結果、成膜室の内壁面温度Tは、1
00℃≦T≦[基板の成膜温度]の範囲で用いる必要が
ある。
As a result, the inner wall surface temperature T of the film forming chamber is 1
It is necessary to use in the range of 00 ° C. ≦ T ≦ [deposition temperature of substrate].

【0109】(実施例2)本例では、実施例1における
成膜室の内壁の加熱方法を、次のように変更した。即
ち、シースヒーターによる加熱のみで内壁を所定の温度
にする(実施例1)のではなく、シースヒーターによる
加熱と、Arプラズマに曝されることによる加熱とで内
壁を所定の温度にする(実施例2)。具体的には以下の
手順で実施した。
Example 2 In this example, the method of heating the inner wall of the film forming chamber in Example 1 was changed as follows. That is, the inner wall is not heated to a predetermined temperature only by heating with the sheath heater (Example 1), but is heated to a predetermined temperature by heating with the sheath heater and exposure to Ar plasma (implementation). Example 2). Specifically, the procedure was as follows.

【0110】(1)アルゴンガスを500sccm流
し、成膜室内部の圧力を約800mTorrとする。 (2)前記シースヒーターで内壁を80℃まで加熱す
る。 (3)マイクロ波電力を成膜室に投入し、アルゴン放電
を生起させる。 (4)バイアス電極に直流40Vを印加する。 (5)T1=100℃に達したとき、アルゴンガスを止
める。 (6)マイクロ波電力を停止する。 (7)SiH4ガス:400sccm、H2ガス:200
sccmを流し、成膜室内部の圧力を約8mTorrと
する。 (8)マイクロ波電力を成膜室に投入し、放電を生起さ
せる。 (9)バイアス電極に直流120Vを印加する。 (10)放電状態を観察する。
(1) Argon gas is caused to flow at 500 sccm and the pressure inside the film forming chamber is set to about 800 mTorr. (2) The inner wall is heated to 80 ° C. with the sheath heater. (3) Microwave power is applied to the film forming chamber to cause argon discharge. (4) DC 40 V is applied to the bias electrode. (5) When T 1 = 100 ° C. is reached, stop the argon gas. (6) Stop microwave power. (7) SiH 4 gas: 400 sccm, H 2 gas: 200
The pressure inside the film formation chamber is set to about 8 mTorr by flowing sccm. (8) Microwave power is applied to the film forming chamber to cause discharge. (9) DC 120V is applied to the bias electrode. (10) Observe the discharge state.

【0111】上記実験の結果、500W×2で5時間に
亘り放電が安定し、結晶化に伴うマイクロ波導入窓の破
損やマイクロ波電力の全反射は発生しなかった。また、
この結果は、実施例1の場合と同じであり、加熱方法に
よらないことが分かった。
As a result of the above experiment, the discharge was stabilized at 500 W × 2 for 5 hours, and the microwave introduction window was not damaged or the microwave power was totally reflected due to crystallization. Also,
This result was the same as in the case of Example 1, and it was found that it did not depend on the heating method.

【0112】上述した3つの実験結果から、マイクロ波
プラズマCVD法で電気抵抗の温度依存性がある半導体
膜を、高速で連続的に安定して形成するには、(1)マ
イクロ波導入窓のプラズマに晒される表面の温度を前記
半導体膜の結晶化温度より低く維持し、かつ、(2)成
膜室の内壁面温度Tを、100℃≦T≦[基板の成膜温
度]に維持することが重要であると判断した。
From the above three experimental results, in order to stably and stably form the semiconductor film having the temperature dependence of the electric resistance by the microwave plasma CVD method, (1) the microwave introduction window The temperature of the surface exposed to plasma is kept lower than the crystallization temperature of the semiconductor film, and (2) the inner wall surface temperature T of the film forming chamber is maintained at 100 ° C. ≦ T ≦ [film forming temperature of the substrate]. Decided that is important.

【0113】(実施例3)本例では、図3に示す装置を
用いて、pin型光起電力素子を作製した。
(Example 3) In this example, a pin type photovoltaic element was manufactured using the apparatus shown in FIG.

【0114】該光起電力素子は、基板上に下部電極、n
型半導体層、i型半導体層、p型半導体層(以下「n
層」、「i層」、「p層」と略記する)、透明電極及び
集電電極をこの順に堆積形成した光起電力素子である。
なお、本光起電力素子では透明電極の側より光の入射が
行われることを前提としている。
The photovoltaic element comprises a lower electrode, n
Type semiconductor layer, i type semiconductor layer, p type semiconductor layer (hereinafter referred to as “n
Layer "," i layer "," p layer "), a transparent electrode and a current collecting electrode are deposited in this order to form a photovoltaic element.
The photovoltaic element is premised on that light is incident from the transparent electrode side.

【0115】まず、十分に脱脂、洗浄を行ったSUS4
30製帯状基板を連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100
0Å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約2μmのZnO薄
膜をスパッタ蒸着し、下部電極を形成した。
First, SUS4 that has been thoroughly degreased and washed
30 strip-shaped substrates are set in a continuous sputtering device, and Ag
(99.99%) 100 using electrode as target
Zn thin film (0.
%) A ZnO thin film of about 2 μm was sputter-deposited using the electrode as a target to form a lower electrode.

【0116】ひき続き、該下部電極の形成された帯状基
板を図3に示したロール・ツー・ロール型プラズマCV
D装置300の基板送り出し容器301中の繰出しボビ
ン333にセットし、下部電極1202を下側に向けた
状態で第1ドープ層形成容器302、i層形成容器35
2、第2ドープ層形成容器303を介して、基板巻取り
容器304中の巻取ボビン335にその端部を巻きつ
け、たるまないように張力を調整した。
Subsequently, the strip-shaped substrate on which the lower electrode is formed is subjected to the roll-to-roll type plasma CV shown in FIG.
The first dope layer forming container 302 and the i layer forming container 35 are set in the delivery bobbin 333 in the substrate delivery container 301 of the D apparatus 300 with the lower electrode 1202 facing downward.
2. The winding bobbin 335 in the substrate winding container 304 was wound around its end via the second dope layer forming container 303, and the tension was adjusted so as not to sag.

【0117】また、第1ドープ層形成容器302及び第
2ドープ層形成容器303においては、n型a−Si:
H膜、p型μc−Si:H:F膜を形成した。前記(工
程1)〜(工程11)の手順に従い、表5に示す成膜条
件で放電を生起させた。
In the first dope layer forming container 302 and the second dope layer forming container 303, n-type a-Si:
An H film and a p-type μc-Si: H: F film were formed. According to the procedure of (Step 1) to (Step 11), discharge was generated under the film forming conditions shown in Table 5.

【0118】[0118]

【表5】 放電安定後に帯状基板を搬送速度127cm/min
(=50inch/min)で搬送し、連続してn、
i、p型半導体層を積層形成した。帯状基板334の全
長約300mに亘って半導体層を形成するのが完了した
ら、装置の運転を停止する。そして帯状基板334を徐
冷した後、大気中に取り出した。その中から約3時間後
の光起電力素子を選び連続モジュール装置で、35cm
×70cmの太陽電池モジュールを作製した。
[Table 5] After the discharge is stabilized, the belt-like substrate is transported at a speed of 127 cm / min.
(= 50 inch / min), and continuously n,
The i and p type semiconductor layers were laminated. When the formation of the semiconductor layer over the entire length of the strip substrate 334 of about 300 m is completed, the operation of the apparatus is stopped. Then, the strip substrate 334 was gradually cooled and then taken out into the atmosphere. Select a photovoltaic element after about 3 hours, and use a continuous module device
A 70 cm solar cell module was produced.

【0119】このモジュ−ルをAM1.5(100mW
/cm2)の光照射下で、光電変換効率を測定した。そ
の結果、帯状基板のいずれの位置においても8.3%以
上の変換効率が得られた。
This module is AM1.5 (100 mW
The photoelectric conversion efficiency was measured under the light irradiation of / cm 2 ). As a result, a conversion efficiency of 8.3% or more was obtained at any position on the strip substrate.

【0120】(実施例4)本例では、実施例3のpin
接合が1組であるのに代えて、pin接合を2組とし
た。一般に、2組のpin接合を有する光起電力素子の
ことを、タンデムスタック型pin光起電力素子と呼
ぶ。表6に構成を示した装置を用いて作製した。ここ
で、トップ・セルとボトム・セルの光学バンドギャップ
Egは異なるものとした。但し、本起電力素子では、透
明電極1206側より光の入射が行われることを前提と
している。
(Embodiment 4) In this embodiment, the pin of Embodiment 3 is used.
Instead of one set of junctions, there were two sets of pin junctions. In general, a photovoltaic device having two sets of pin junctions is called a tandem stack pin photovoltaic device. It was manufactured using the apparatus whose configuration is shown in Table 6. Here, the optical band gap Eg of the top cell and that of the bottom cell are different. However, in this electromotive force element, it is premised that light is incident from the transparent electrode 1206 side.

【0121】[0121]

【表6】 また、該光起電力素子の作製手順は、(成膜例1)と同
様に行い、(n層、i層、p層)までの一連の部分を2
回くり返した。そして連続モジュール装置で、35cm
×70cmの太陽電池モジュールを作製した。ここで、
(工程1)〜(工程11)で用いた成膜条件を表7及び
表8に記す。
[Table 6] The procedure for manufacturing the photovoltaic element is the same as in (Film Forming Example 1), and the series of steps up to (n layer, i layer, p layer) is repeated.
I repeated it. And with continuous module device, 35cm
A 70 cm solar cell module was produced. here,
The film forming conditions used in (Step 1) to (Step 11) are shown in Tables 7 and 8.

【0122】[0122]

【表7】 [Table 7]

【0123】[0123]

【表8】 このモジュ−ルをAM1.5(100mW/cm2)の
光照射下で、光電変換効率を測定した。その結果、帯状
基板のいずれの位置においても9.3%以上の変換効率
が得られた。
[Table 8] The photoelectric conversion efficiency of this module was measured under irradiation with light of AM 1.5 (100 mW / cm 2 ). As a result, a conversion efficiency of 9.3% or more was obtained at any position on the strip substrate.

【0124】(実施例5)本例では、実施例3のpin
接合が1組であるのに代えて、pin接合を3組とし
た。一般に、3組のpin接合を有する光起電力素子の
ことを、トリプルスタック型pin光起電力素子と呼
ぶ。ここではボトム・セルとミドル・セルとはほぼ同じ
光学バンドギャプで、トップセルとは異なるものとし
た。装置は、表6の基板送り出し容器とボトム・セルの
n層形成容器との間に、図3の310から313に至る
構造物が挿入されたものを使用した。
(Embodiment 5) In this embodiment, the pin of Embodiment 3 is used.
Instead of one set of junctions, there were three sets of pin junctions. Generally, a photovoltaic element having three sets of pin junctions is called a triple stack type pin photovoltaic element. Here, the bottom cell and the middle cell have almost the same optical band gap, and are different from the top cell. The apparatus used was one in which the structures from 310 to 313 in FIG. 3 were inserted between the substrate delivery container of Table 6 and the n-layer forming container of the bottom cell.

【0125】また、該光起電力素子の作製手順は、実施
例3と同様にして、(n層、i層、p層)までの一連の
部分を合計3回くり返した。そして連続モジュ−ル装置
で、35cm×70cmの太陽電池モジュ−ルを作製し
た。この作製手順中で用いた成膜条件を表9、表10に
記す。
The procedure for manufacturing the photovoltaic element was the same as in Example 3, and the series of steps up to (n layer, i layer, p layer) was repeated three times in total. Then, a solar cell module having a size of 35 cm × 70 cm was produced by a continuous module device. The film forming conditions used in this manufacturing procedure are shown in Tables 9 and 10.

【0126】[0126]

【表9】 [Table 9]

【0127】[0127]

【表10】 このモジュ−ルをAM1.5(100mW/cm2)の
光照射下で、光電変換効率を測定した。その結果、帯状
基板のいずれの位置においても10%以上の変換効率が
得られた。
[Table 10] The photoelectric conversion efficiency of this module was measured under irradiation with light of AM 1.5 (100 mW / cm 2 ). As a result, conversion efficiency of 10% or more was obtained at any position of the strip substrate.

【0128】[0128]

【発明の効果】【The invention's effect】

(請求項1)以上説明したように、請求項1に係る発明
によれば、異常放電や放電切れが無い安定した放電を長
時間持続することが可能な半導体膜の作製装置がえられ
る。その結果、生産性の高い半導体膜の作製装置を提供
することができる。
(Claim 1) As described above, according to the invention of claim 1, a semiconductor film manufacturing apparatus capable of sustaining stable discharge for a long time without abnormal discharge or discharge interruption can be obtained. As a result, a semiconductor film manufacturing apparatus with high productivity can be provided.

【0129】(請求項2)請求項2に係る発明によれ
ば、マイクロ波透過部材におけるマイクロ波の吸収損や
反射損を緩和したため、マイクロ波電力が有効利用でき
る半導体膜の作製方法がえられる。
(Claim 2) According to the invention of claim 2, since the absorption loss and the reflection loss of the microwave in the microwave transmitting member are alleviated, a method for producing a semiconductor film in which microwave power can be effectively utilized can be obtained. .

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

【図1】実施例1に係るプラズマCVD装置の成膜室を
示す模式的分解斜視図である。
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing a film forming chamber of a plasma CVD apparatus according to a first embodiment.

【図2】実施例1に係るプラズマCVD装置のマイクロ
波導入窓を示す模式的分解斜視図である。
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view showing a microwave introduction window of the plasma CVD apparatus according to the first embodiment.

【図3】実施例1に係るロール・ツー・ロール型プラズ
マCVD装置の模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a roll-to-roll type plasma CVD apparatus according to the first embodiment.

【図4】従来例に係るマイクロ波プラズマCVD装置の
概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a microwave plasma CVD apparatus according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

106 マイクロ波導入窓、 107,201〜204 冷却ジャケット、 205〜214 冷媒通路、 217 マイクロ波透過部材、 218 断熱構造。 106 microwave introduction window, 107, 201-204 cooling jacket, 205-214 refrigerant passage, 217 microwave transmitting member, 218 heat insulating structure.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ波プラズマCVD法を用いた、
真空容器と該真空容器に内蔵した成膜室からなる二重チ
ャンバー方式である半導体膜の作製装置において、 該成膜室の側壁にはマイクロ波導入窓を、 該マイクロ波導入窓にはマイクロ波透過性部材を、 該マイクロ波透過性部材の周囲には密着させた冷却手段
を、 該冷却手段の周囲のうち少なくとも成膜室内部に露出し
た全ての部分には密着配置した断熱部材を設けたことを
特徴とする半導体膜の作製装置。
1. A microwave plasma CVD method is used,
In a device for producing a semiconductor film, which is a double-chamber method including a vacuum container and a film forming chamber built in the vacuum container, a microwave introducing window is provided on a side wall of the film forming chamber, and a microwave is introduced in the microwave introducing window. The transparent member was provided with cooling means in close contact with the periphery of the microwave transparent member, and the heat insulating member was provided in close contact with at least all portions of the periphery of the cooling means exposed in the film formation chamber. An apparatus for producing a semiconductor film, characterized in that
【請求項2】 マイクロ波プラズマCVD法を用いた、
電気抵抗が温度依存性を示す半導体膜の作製方法におい
て、 マイクロ波を導入するために用いるマイクロ波透過性部
材の表面のうち、プラズマに晒される部分の表面温度
を、冷却手段により前記半導体膜の結晶化温度より低く
維持し、 かつ、前記冷却手段の影響を遮断する断熱構造体を、前
記マイクロ波透過性部材に密着配置して、 加熱手段により前記マイクロ波透過性部材以外の成膜室
の内壁面温度T℃を、 100℃≦T≦[基板の成膜温度] の範囲で維持することを特徴とする半導体膜の作製方
法。
2. A microwave plasma CVD method is used,
In a method for manufacturing a semiconductor film in which electric resistance has temperature dependence, a surface temperature of a portion of a microwave permeable member used for introducing a microwave that is exposed to plasma is controlled by a cooling means. A heat insulating structure that keeps the temperature lower than the crystallization temperature and that blocks the influence of the cooling means is closely arranged on the microwave permeable member, and heating means is used to form a film forming chamber other than the microwave permeable member. A method for manufacturing a semiconductor film, wherein the inner wall surface temperature T ° C. is maintained within a range of 100 ° C. ≦ T ≦ [deposition temperature of substrate].
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