JP3093501B2 - Photovoltaic element, method of forming the same, and apparatus for continuously forming the same - Google Patents

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、半導体積層膜及びその
形成方法及びその連続形成装置に関し、特に、プラズマ
ＣＶＤ法により、帯状基板上に形成する太陽電池等の光
起電力素子に用いるシリコン系非単結晶半導体の積層膜
及びその形成方法及びその連続形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laminated film, a method for forming the same, and a continuous forming apparatus therefor, and more particularly, to a silicon-based film used for a photovoltaic element such as a solar cell formed on a strip substrate by a plasma CVD method. The present invention relates to a laminated film of a non-single-crystal semiconductor, a method for forming the same, and a continuous forming apparatus therefor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、環境汚染の問題が深刻化してきて
いるが、太陽光を利用する太陽電池による発電方式は、
原子力発電に伴う放射能汚染や火力発電に伴う地球温暖
化等の問題をおこすことがなく、また、太陽光は地球上
いた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、地球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。2. Description of the Related Art In recent years, the problem of environmental pollution has become serious.
It does not cause problems such as radioactive contamination due to nuclear power generation or global warming due to thermal power generation, and since sunlight falls all over the earth, there is little uneven distribution of energy sources, and furthermore, complex Attention has been paid to clean power generation methods that can respond to future increases in power demand without causing global destruction, such as relatively high power generation efficiency without the need for large-scale facilities. Various research and developments have been made.

【０００３】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、特性安定性が優れたものであり、且つ大量生産しう
るものであることが基本的に要求される。By the way, in order to establish a power generation system using a solar cell to satisfy the power demand, the solar cell used has a sufficiently high photoelectric conversion efficiency and excellent characteristic stability. It is basically required to be capable of mass production.

【０００４】因に、一般的な家庭において必要な電力を
全て賄うには、１世帯あたり３ｋＷ程度の出力の太陽電
池が必要とされるが、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１０万世帯の家庭において必要な電力を供給する
には３，０００，０００ｍ² といった大面積の太陽電池
が必要になる。[0004] In general, a solar cell having an output of about 3 kW per household is required to cover all the power required in a general home, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is, for example, about 10%. If so, the area of the solar cell for obtaining the required output is about 30 m ² . And
For example, in order to supply necessary electric power to 100,000 households, a large area solar cell such as 3,000,000 m ² is required.

【０００５】こうしたことから、容易に入手できるシラ
ン等の気体状の原料ガスを使用し、これをグロー放電分
解して、ガラスや金属シート等の比較的安価な基板上に
アモルファスシリコン等の半導体薄膜を堆積させること
により作製できる太陽電池が、量産性に富み、単結晶シ
リコン等を用いて作製される太陽電池に比較して低コス
トで生産できる可能性があるとして注目され、その生産
方法、生産装置について各種の提案がなされている。For this reason, a gaseous raw material gas such as silane, which is easily available, is used and decomposed by glow discharge to form a semiconductor thin film such as amorphous silicon on a relatively inexpensive substrate such as glass or a metal sheet. Solar cells that can be manufactured by depositing are attracting attention because of their high mass productivity and the possibility of being manufactured at a lower cost than solar cells manufactured using single-crystal silicon or the like. Various proposals have been made for the device.

【０００６】因に、米国特許４，４００，４０９号明細
書には、ロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏ
ｌｌ）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帯状基板を、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
を有する大面積の素子を連続的に形成することができる
とされている。こうしたことからこのロール・ツー・ロ
ール方式は大面積の半導体素子の量産に適する方法とい
えよう。[0006] US Pat. No. 4,400,409 discloses a roll-to-roll system.
A continuous plasma CVD apparatus employing the ll) method is disclosed. According to this apparatus, a plurality of glow discharge regions are provided, and a sufficiently long flexible band-shaped substrate having a desired width is arranged along a path in which the substrate sequentially passes through each of the glow discharge regions. By continuously transporting the substrate in its longitudinal direction while depositing and forming a conductive type semiconductor layer required in a glow discharge region, it is possible to continuously form a large-area element having a semiconductor junction. It is possible. From this, it can be said that this roll-to-roll method is suitable for mass production of large-area semiconductor devices.

【０００７】一方、マイクロ波を用いたプラズマプロセ
スが最近注目されている。On the other hand, a plasma process using microwaves has recently been receiving attention.

【０００８】マイクロ波は周波数が高いため従来のラジ
オ周波数の高周波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、プラズマを効率よく発生さ
せ、維持させることに適している。Since microwaves have a high frequency, the energy density can be increased as compared with the case where a radio frequency of a conventional radio frequency is used, and is suitable for efficiently generating and maintaining plasma.

【０００９】例えば、特開平３−３０４１９号公報明細
書には、マイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いたロール・
ツー・ロール方式の堆積膜形成方法および装置が開示さ
れているが、マイクロ波によってプラズマを生起させる
ことにより低圧下でも堆積膜の形成が可能になり、堆積
膜の膜特性低下の原因となる活性種のポリマライゼーシ
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、
成膜速度の飛躍的向上が図れるとされている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-30419 discloses a roll-type roll using microwave plasma CVD.
Although a two-roll method and apparatus for forming a deposited film are disclosed, generation of a deposited film is possible even under low pressure by generating plasma by using microwaves, and an activity that causes deterioration of the film properties of the deposited film is achieved. Not only can high-quality deposited films be obtained by preventing the kind of polymerization, but also suppress the generation of powder such as polysilane in plasma, and
It is said that the film formation speed can be dramatically improved.

【００１０】尚、該明細書にはｐｉｎ構造の光起電力素
子をロール・ツー・ロール方式で連続形成するために、
ｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法で、ｎ，ｐ
型半導体層を高周波プラズマＣＶＤ法で形成する構成の
装置が開示されている。[0010] In this specification, in order to continuously form a photovoltaic element having a pin structure by a roll-to-roll method,
The i-type semiconductor layer is n, p by microwave plasma CVD.
An apparatus having a configuration in which a mold semiconductor layer is formed by a high-frequency plasma CVD method is disclosed.

【００１１】非単結晶半導体からなる光起電力素子にお
いてはｐｉｎ（またはｎｉｐ）の層構成が一般的に採用
されているが、このような層構成においてｉ型半導体層
は入射光を吸収するために一定の膜厚を必要とするが、
ｎ，ｐ型半導体層はｉ型半導体層の約１／１０程度のご
く薄い膜厚しか必要としない。そのためロール・ツー・
ロール方式において、膜厚の必要なｉ型半導体層を成膜
速度の速いマイクロ波プラズマＣＶＤ法で形成する場合
にも、ｎ，ｐ型半導体層は成膜速度の比較的遅い高周波
プラズマＣＶＤ法で形成することが可能である。In a photovoltaic element made of a non-single-crystal semiconductor, a pin (or nip) layer structure is generally adopted. In such a layer structure, an i-type semiconductor layer absorbs incident light. Requires a certain film thickness,
The n and p type semiconductor layers need only a very thin film thickness of about 1/10 of the i type semiconductor layer. So roll-to-
In the roll method, even when an i-type semiconductor layer having a required film thickness is formed by a microwave plasma CVD method with a high film forming rate, the n and p type semiconductor layers are formed by a high-frequency plasma CVD method with a relatively low film forming rate. It is possible to form.

【００１２】また、成膜速度の極めて速いマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法によって、ごく薄い半導体層を再現性良
く形成するにはかなりの習熟を要し、成膜速度の比較的
遅い高周波プラズマＣＶＤ法による方が、ごく薄い半導
体層をより容易に再現性良く形成することができる。[0012] Also, considerable skill is required to form a very thin semiconductor layer with good reproducibility by a microwave plasma CVD method having an extremely high film forming rate, and a high-frequency plasma CVD method having a relatively low film forming rate is required. However, a very thin semiconductor layer can be more easily formed with good reproducibility.

【００１３】ところで、ロール・ツー・ロール方式にお
いてｉ型半導体層の形成に成膜速度の速いマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法を採用した場合、高周波プラズマＣＶＤ
法を採用した場合と比較して、帯状基板の搬送速度をか
なり高速化することが可能である。そして、帯状基板の
搬送速度を高めた場合には、ｎ，ｐ型半導体層の形成に
あたっては、成膜に必要な時間は一定であるため、成膜
室を帯状基板の搬送方向に搬送速度に比例して長くする
必要がある。しかしながら、高周波プラズマＣＤＶ法に
よっても、薄く均質な非単結晶半導体層を長い成膜室で
大面積に再現性良く形成するには限界があり、どうして
も所定の膜厚より薄すぎたり厚すぎたりする膜厚のバラ
ツキや、導電率等の特性のムラを生じやすい。When a microwave plasma CVD method with a high film forming rate is employed for forming an i-type semiconductor layer in a roll-to-roll method, a high-frequency plasma CVD method is used.
The transfer speed of the belt-like substrate can be considerably increased as compared with the case where the method is adopted. When the transport speed of the band-shaped substrate is increased, the time required for film formation is constant in forming the n and p-type semiconductor layers. They need to be lengthened in proportion. However, even with the high-frequency plasma CDV method, there is a limit in forming a thin and uniform non-single-crystal semiconductor layer over a large area with good reproducibility in a long deposition chamber, and it is inevitably too thin or too thick than a predetermined thickness. Variations in film thickness and unevenness in characteristics such as conductivity are likely to occur.

【００１４】特に、ｉ型半導体層の光入射側に配置され
るｐ型またはｎ型の不純物ドープ層は、該不純物ドープ
層での光の吸収によるｉ型半導体層への入射光量の減少
を防ぐため、その膜厚を必要最小限に薄くする必要があ
るが、従来の高周波プラズマＣＶＤ法で長い成膜室で大
面積に薄く均質な不純物ドープ層を形成することは難し
く、形成した光起電力素子の特性にバラツキやムラを生
じる原因になっていた。In particular, the p-type or n-type impurity-doped layer disposed on the light incident side of the i-type semiconductor layer prevents a decrease in the amount of light incident on the i-type semiconductor layer due to absorption of light by the impurity-doped layer. Therefore, it is necessary to make the film thickness as small as possible. However, it is difficult to form a thin and uniform impurity-doped layer over a large area in a long deposition chamber by a conventional high-frequency plasma CVD method. This has caused variations and unevenness in the characteristics of the element.

【００１５】太陽電池等の光起電力素子では、光起電力
素子の単位モジュールを直列または並列に接続してユニ
ット化し、所望の電流、電圧を得ようとすることが多
く、各単位モジュールにおいては単位モジュール間の出
力電圧、出力電流等の特性のバラツキやムラの少ないこ
とが要求され、単位モジュールを形成する段階で、その
最大の特性決定要因である半導体積層膜の特性の均一性
が要求される。また、モジュールの組み立て工程を簡略
なものとするため、大面積にわたって特性の優れた半導
体積層膜が形成できるようにすることが、太陽電池等の
光起電力素子の量産性を高め、生産コストの大幅な削減
をもたらすことになる。こういった点で、従来のｉ型半
導体層をマイクロ波ＣＶＤ法で、ｎ，ｐ型半導体層を高
周波プラズマＣＶＤ法で形成する半導体積層膜の連続形
成装置では、形成される光起電力素子用の半導体積層膜
の特性にバラツキやムラを生じ易く、問題があった。In a photovoltaic element such as a solar cell, the unit modules of the photovoltaic element are often connected in series or in parallel to form a unit to obtain a desired current and voltage. It is required that characteristics such as output voltage and output current between unit modules have little variation and unevenness.At the stage of forming a unit module, uniformity of the characteristics of the semiconductor laminated film, which is the largest determining factor of the characteristics, is required. You. Also, in order to simplify the module assembling process, it is necessary to be able to form a semiconductor laminated film having excellent characteristics over a large area. This will result in significant savings. In this regard, in a conventional semiconductor lamination film continuous forming apparatus in which a conventional i-type semiconductor layer is formed by a microwave CVD method and n, p-type semiconductor layers are formed by a high-frequency plasma CVD method, a photovoltaic element for forming a photovoltaic element is formed. However, there is a problem that the characteristics of the semiconductor laminated film tend to vary or become uneven.

【００１６】ｎ，ｐ型の非結晶半導体層を形成する方法
としては他に、イオン注入法が従来から知られている。
イオン注入法によれば不純物イオンを打ち込む強さを加
速電圧によって制御することでｎ，ｐ型非単結晶半導体
層の層厚を制御することができるが、不純物イオンを打
ち込むためのイオン注入装置は、一般的に、イオンを発
生させる装置系、イオンをビーム状にして引き出す装置
系、ビームを走査する装置系などからなり構成が複雑
で、装置も高価であるため、非単結晶半導体の光起電力
素子を生産性良く、低コストで製造するには適しておら
ず、不純物ドープ層の形成手段としては採用されていな
かった。As another method for forming the n-type and p-type amorphous semiconductor layers, an ion implantation method is conventionally known.
According to the ion implantation method, the thickness of the n, p-type non-single-crystal semiconductor layer can be controlled by controlling the intensity of the implantation of the impurity ions by the acceleration voltage. In general, the system consists of a system for generating ions, a system for extracting ions in the form of a beam, and a system for scanning a beam. It is not suitable for manufacturing a power element with good productivity and low cost, and has not been adopted as a means for forming an impurity-doped layer.

【００１７】一方、超ＬＳＩ等で要求されるきわめて浅
い接合を形成する方法として、上述のイオン注入法によ
らず、不純物ガスのプラズマによって不純物の導入を行
うプラズマドーピングが最近注目されており、超ＬＳＩ
プロセスデータハンドブック（サイエンスフォーラム
１９９０年発行）等に報告されている。On the other hand, as a method of forming a very shallow junction required for a super LSI or the like, plasma doping in which impurities are introduced by plasma of an impurity gas without using the above-described ion implantation method has recently attracted attention. LSI
Process Data Handbook (Science Forum)
1990).

【００１８】また、１９８８年第３５回応用物理学関係
連合講演会講演予稿集３０ｐ−Ｍ−６には、ｉ型のアモ
ルフェスシリコン膜を不純物ガスの高周波プラスマにさ
らすプラズマドーピングによって、アモルファスシリコ
ン膜に不純物のドーピングが可能であることが開示され
ている。The 1988 35th Applied Physics Alliance Lecture Lecture Book 30p-M-6 contains an amorphous silicon film by plasma doping in which an i-type amorphous silicon film is exposed to a high-frequency plasma of an impurity gas. Discloses that impurity doping is possible.

【００１９】ところが、このようなプラズマドーピング
を太陽電池等の光起電力素子の不純物ドープ層の形成に
適用することについては従来開示されておらず、ｉ型半
導体層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法で形成する光起電
力素子の形成において、いかにしてプラズマドーピング
を行えば良好な光起電力素子が形成できるかについて
は、全く未知の状態であった。However, application of such plasma doping to the formation of an impurity-doped layer of a photovoltaic element such as a solar cell has not been disclosed, and an i-type semiconductor layer is formed by microwave plasma CVD. In the formation of a photovoltaic device, it has been completely unknown how a good photovoltaic device can be formed by performing plasma doping.

【００２０】ところで、アモルファスシリコン太陽電池
には結晶系太陽電池にはない光照射に伴う特性劣化現象
（ＳｔａｅｂｌｅｒーＷｒｏｎｓｋｉ効果）があり、高
効率化技術や大面積生産技術を基にした低コスト化の達
成とともに、電力用途として実用化するための重要な課
題となっている。Amorphous silicon solar cells have a characteristic deterioration phenomenon (Staebller-Wronski effect) due to light irradiation which is not available in crystalline solar cells, and cost reduction based on high efficiency technology and large area production technology. With the achievement of this, it has become an important issue for practical use as an electric power application.

【００２１】この光劣化を機構解明とそれに対する抑制
策に関しては、不純物の低減等の半導体材料の面から、
タンデム型の素子構造の採用等のデバイスの面から、加
熱アニール処理等の特性回復処理の面から数多くの研究
が行われており、なかでもタンデム型の素子構造の採用
は、ｉ型半導体層の膜厚を薄くでき光劣化を抑制するこ
とができるとともに、バンドギャップの異なる太陽電池
セルを積層することにより高効率化も図れるため近年注
目されている。With respect to elucidation of the mechanism of light degradation and measures to suppress it, from the viewpoint of semiconductor materials such as reduction of impurities,
Numerous studies have been conducted from the aspect of devices such as the adoption of a tandem-type element structure and the aspect of property recovery processing such as heat annealing. In recent years, it has been attracting attention because it is possible to reduce the film thickness and suppress light degradation and to achieve high efficiency by stacking solar cells having different band gaps.

【００２２】[0022]

【発明が解決しようとする課題】以上のように上述した
従来のロール・ツー・ロール方式による半導体積層膜の
連続形成装置では、膜厚の厚いｉ型半導体層を高速成膜
が可能なマイクロ波プラズマＣＶＤ法によって形成する
ようにしたときに、形成される光起電力素子の特性にバ
ラツキやムラを生じ易いという問題点がある。As described above, in the conventional apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film by the roll-to-roll method described above, a microwave capable of forming a thick i-type semiconductor layer at a high speed. When formed by the plasma CVD method, there is a problem that the characteristics of the formed photovoltaic element are likely to vary or become uneven.

【００２３】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
特性の優れた光起電力素子用の半導体積層膜を大面積に
特性のバラツキやムラのない光起電力素子及びその形成
方法及びその高速かつ連続的に形成しうる装置を提供す
ることにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
It is an object of the present invention to provide a photovoltaic element having a large area free from variation and unevenness in characteristics of a semiconductor laminated film for a photovoltaic element having excellent characteristics, a method for forming the same, and an apparatus capable of forming the photovoltaic element at high speed and continuously.

【００２４】本発明の他の目的は、光劣化が少なく、高
い光電変換効率の得られるタンデム型の光起電力素子用
の半導体積層膜を提供すること及びその形成方法を提供
すること、及び大面積に高速かつ連続的に形成しうる装
置を提供することにある。It is another object of the present invention to provide a tandem-type semiconductor laminated film for a photovoltaic device, which has low photodegradation and high photoelectric conversion efficiency, and a method for forming the same. An object of the present invention is to provide a device which can be formed on an area at high speed and continuously.

【００２５】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の光起電力素子及
びその形成方法及びその形成装置は、第１の導電型を有
する第１半導体と、半導体成膜室内に導入されたマイク
ロ波により形成されたマイクロ波プラズマにより形成さ
れた第１ｉ型半導体と、半導体成膜室内に印加された高
周波により形成された高周波プラズマにより形成された
第２ｉ型半導体と、第１導電型とは反対導電型を有する
第２半導体と、第１の導電型を有する第３半導体と、半
導体成膜室内に印加された高周波により形成された高周
波プラズマにより形成された第４ｉ型半導体と、第１導
電型とは反対導電型を有する第４半導体と、前記第２半
導体及び前記第４半導体がプラズマドーピングによって
形成されていることを特徴とする光起電力素子であり、
また、 帯状基板上にシリコン系非単結晶半導体の積層
膜を連続的に形成する光起電力素子形成方法において、
帯状基板を連続的に搬送し、成膜室内に高周波を印加し
て形成された高周波プラズマを利用する高周波プラズマ
ＣＶＤ法により第１のｎ（またはｐ）型半導体層を形成
する工程と、成膜室内にマイクロ波を導入して形成され
たマイクロ波プラズマを利用するマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法により第１ｉ型半導体層を形成する工程と、成膜
室内に高周波を印加して形成された高周波プラズマを利
用する高周波プラズマＣＶＤ法により第２ｉ型半導体層
を形成する工程と、プラズマドーピングにより第１のｐ
（またはｎ）型半導体層を形成する工程と、成膜室内に
高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用する
高周波プラズマＣＶＤ法により第２のｎ（またはｐ）型
半導体層を形成する工程と、成膜室内に高周波を印加し
て形成された高周波プラズマを利用する高周波プラズマ
ＣＶＤ法により第４ｉ型半導体層を形成する工程と、プ
ラズマドーピングにより第２のｐ（またはｎ）型半導体
層を形成する工程により、シリコン系非単結晶半導体の
積層膜を連続的に形成することを特徴とする光起電力素
子形成方法であり、また、帯状基板上にシリコン系非単
結晶半導体の積層膜を連続的に形成する光起電力素子形
成装置において、少なくとも帯状基板の巻き出し室と、
高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用する
高周波プラズマＣＶＤ法による第１のｎ（またはｐ）型
半導体層成膜室と、マイクロ波を導入して形成されたマ
イクロ波プラズマを利用するマイクロ波プラズマＣＶＤ
法による第１ｉ型半導体層成膜室と、高周波を印加して
形成された高周波プラズマを利用する高周波プラズマＣ
ＶＤ法による第２ｉ型半導体層成膜室と、プラズマドー
ピングによる第１のｐ（またはｎ）型半導体層成膜室
と、高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用
する高周波プラズマＣＶＤ法による第２のｎ（または
ｐ）型半導体層成膜室と、高周波を印加して形成された
高周波プラズマを利用する高周波プラズマＣＶＤ法によ
る第４ｉ型半導体層成膜室と、プラズマドーピングによ
る第２のｐ（またはｎ）型半導体層成膜室と、帯状基板
の巻き取り室とを、前記帯状基板を移動させる方向に沿
ってこの順に配置し、かつ各々をガスゲートを介して接
続して、前記各成膜室を貫通し連続して移動する前記帯
状基板上に、シリコン系非単結晶半導体の積層膜を連続
的に形成することを特徴とする光起電力素子用半導体積
層膜の連続形成装置である。According to the present invention, there is provided a photovoltaic element, a method for forming the same, and an apparatus for forming the same, comprising a first semiconductor having a first conductivity type and a microwave introduced into a semiconductor film formation chamber. A first i-type semiconductor formed by the generated microwave plasma, a second i-type semiconductor formed by the high-frequency plasma formed by the high-frequency plasma applied in the semiconductor film formation chamber, and a conductivity type opposite to the first conductivity type. A second semiconductor having a first conductivity type, a third semiconductor having a first conductivity type, a fourth i-type semiconductor formed by a high frequency plasma formed by a high frequency applied in a semiconductor film formation chamber, and an opposite to the first conductivity type. A fourth semiconductor having a conductivity type, and the photovoltaic element, wherein the second semiconductor and the fourth semiconductor are formed by plasma doping;
Further, in the method for forming a photovoltaic element for continuously forming a stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor on a belt-like substrate,
Forming a first n (or p) type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a high-frequency plasma formed by applying a high-frequency plasma to the film-forming chamber by continuously transporting the belt-like substrate; Microwave plasma C utilizing microwave plasma formed by introducing microwaves into a room
A step of forming a first i-type semiconductor layer by a VD method, a step of forming a second i-type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using high-frequency plasma formed by applying a high frequency to a film-forming chamber, and a step of plasma doping The first p
A step of forming a (or n) -type semiconductor layer and a step of forming a second n (or p) -type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a high-frequency plasma formed by applying a high frequency to a film formation chamber Forming a fourth i-type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a high-frequency plasma formed by applying a high frequency to a film-forming chamber; and forming a second p (or n) -type semiconductor layer by plasma doping. A method for forming a photovoltaic element, comprising continuously forming a stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor by a forming step. In a continuously formed photovoltaic element forming apparatus, at least the unwinding chamber of the band-shaped substrate,
A first n (or p) type semiconductor layer deposition chamber by a high frequency plasma CVD method using a high frequency plasma formed by applying a high frequency, and a microwave using a microwave plasma formed by introducing a microwave. Wave plasma CVD
Plasma chamber C using a high-frequency plasma formed by applying a high-frequency and a first i-type semiconductor layer film forming chamber by a method
A second i-type semiconductor layer deposition chamber by the VD method, a first p (or n) type semiconductor layer deposition chamber by the plasma doping, and a high-frequency plasma CVD method using a high-frequency plasma formed by applying a high frequency. A second n (or p) type semiconductor layer deposition chamber, a fourth i-type semiconductor layer deposition chamber by high frequency plasma CVD using high frequency plasma formed by applying high frequency, and a second The p (or n) type semiconductor layer deposition chamber and the winding chamber for the strip-shaped substrate are arranged in this order along the direction in which the strip-shaped substrate is moved, and are connected to each other via a gas gate. A continuous formation apparatus for a photovoltaic device semiconductor laminated film, characterized in that a laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor is continuously formed on the strip-shaped substrate that continuously moves through a film formation chamber. That.

【００２６】また、前記光起電力素子において、前記第
１半導体と前記第１ｉ型半導体との間に、更に、半導体
成膜室内に印加された高周波により形成された高周波プ
ラズマにより形成された第５ｉ型半導体を有してよい。
また、光起電力素子形成方法において、前記第１ｉ型半
導体を形成する工程において、更に、バイアス電極によ
りバイアス電力が印加してよい。また、前記第１のｎ
（またはｐ）型半導体層を形成する工程と前記第１ｉ型
半導体層を形成する工程との間に、成膜室内に高周波を
印加して形成された高周波プラズマを利用する高周波プ
ラズマＣＶＤ法によりｉ型半導体層を形成する工程を有
してよい。また本発明の半導体積層膜の連続形成装置に
おいて、望ましくは前記ガスゲートを介して配置した前
記高周波プラズマＣＶＤ法による第１のｎ（またはｐ）
型半導体層成膜室と、前記マイクロ波ＣＶＤ法による第
１ｉ型半導体層成膜室との間に、さらに高周波プラズマ
ＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室をガスゲートを介し
て配置する。Further, in the photovoltaic element, a fifth i-type plasma formed between the first semiconductor and the first i-type semiconductor by a high-frequency plasma formed by a high frequency applied in a semiconductor film formation chamber. It may have a type semiconductor.
In the method of forming a photovoltaic element, in the step of forming the first i-type semiconductor, a bias power may be further applied by a bias electrode. Further, the first n
Between the step of forming the (or p) type semiconductor layer and the step of forming the first i-type semiconductor layer, i is formed by a high-frequency plasma CVD method using a high-frequency plasma formed by applying a high frequency to the film-forming chamber. The method may include a step of forming a mold semiconductor layer. In the apparatus for continuously forming a semiconductor multilayer film according to the present invention, the first n (or p) is preferably formed by the high-frequency plasma CVD method disposed via the gas gate.
An i-type semiconductor layer deposition chamber formed by a high-frequency plasma CVD method is further provided between the mold semiconductor layer deposition chamber and the first i-type semiconductor layer deposition chamber formed by the microwave CVD method via a gas gate.

【００２７】更に本発明の半導体積層膜の連続形成装置
において、望ましくはガスゲートを介して配置した前記
高周波プラズマＣＶＤ法による第２または第４ｉ型半導
体層成膜室と、前記プラズマドーピングによる第１また
は第２のｐ（またはｎ）型半導体層成膜室との間の少な
くとも一箇所に、さらに水素プラズマ処理室をガスゲー
トを介して配置する。Further, in the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention, a second or fourth i-type semiconductor layer film forming chamber is preferably disposed via a gas gate by the high frequency plasma CVD method, and the first or second i-type semiconductor layer is formed by the plasma doping. A hydrogen plasma processing chamber is further provided at at least one position between the second p (or n) type semiconductor layer deposition chamber via a gas gate.

【００２８】また更に本発明の半導体積層膜の連続形成
装置において、望ましくはガスゲートを介して配置した
前記帯状部材の巻き出し室と、前記高周波プラズマＣＶ
Ｄ法による第１のｎ（またはｐ）型半導体層成膜室との
間に、さらにグロー放電洗浄室をガスゲートを介して配
置する。Still further, in the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention, preferably, the unwinding chamber of the strip-shaped member arranged via a gas gate, and the high-frequency plasma CV
A glow discharge cleaning chamber is further disposed between the first n (or p) type semiconductor layer deposition chamber formed by the method D via a gas gate.

【００２９】加えて本発明の半導体積層膜の連続形成装
置において、望ましくはプラズマドーピングによる第１
または第２のｐ（またはｎ）型半導体層成膜室での放電
周波数を５ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚとする。In addition, in the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention, it is preferable that the first
Alternatively, the discharge frequency in the second p (or n) type semiconductor layer deposition chamber is set to 5 kHz to 500 kHz.

【００３０】[0030]

【作用】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明
する。The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００３１】図１は本発明の半導体積層膜の連続形成装
置の基本的な一例を示す模式的説明図である。図１にお
いて、本発明の半導体積層膜の連続形成装置は、基本的
には帯状基板の巻き出し室１０１、高周波プラズマＣＶ
Ｄ法によるｎ（またはｐ）型半導体層成膜室１０２Ａ、
内部に３個の成膜室を有するマイクロ波プラズマＣＶＤ
法によるｉ型半導体層成膜室１０３、高周波プラズマＣ
ＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室１０４Ａ、プラズマド
ーピングによるｐ（またはｎ）型半導体層成膜室１０５
Ａ、高周波プラズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半
導体層成膜室１０２Ｂ、高周波プラズマＣＶＤ法による
ｉ型半導体層成膜室１０４Ｂ、プラズマドーピングによ
るｐ（またはｎ）型半導体層成膜室１０５Ｂ、帯状基板
の巻き取り室１０６から構成されており、各室間はそれ
ぞれガスゲート１０７によって接続されている。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a basic example of an apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention. In FIG. 1, an apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention basically includes an unwinding chamber 101 for a strip-shaped substrate, a high-frequency plasma CV
An n (or p) type semiconductor layer deposition chamber 102A by the D method,
Microwave plasma CVD with three film forming chambers inside
Semiconductor layer deposition chamber 103 by high-frequency plasma C
I-type semiconductor layer deposition chamber 104A by VD method, p (or n) type semiconductor layer deposition chamber 105 by plasma doping
A, n (or p) type semiconductor layer deposition chamber 102B by high frequency plasma CVD, i type semiconductor layer deposition chamber 104B by high frequency plasma CVD, p (or n) type semiconductor layer deposition chamber 105B by plasma doping, It comprises a winding chamber 106 for a strip-shaped substrate, and each chamber is connected by a gas gate 107.

【００３２】本発明の装置において帯状基板１０８は帯
状基板の巻き出し室１０１内のボビン１０９から巻き出
され、帯状基板の巻き取り室１０６内のボビン１１０に
巻き取られるまでにガスゲートで接続された７個の成膜
室を通過しながら移動させられ、その間に表面にｎｉｐ
ｎｉｐまたはｐｉｎｐｉｎ構造の非単結晶半導体の積層
膜を形成される。In the apparatus of the present invention, the strip-shaped substrate 108 is unwound from the bobbin 109 in the unwinding chamber 101 for the strip-shaped substrate, and is connected by a gas gate until it is wound up on the bobbin 110 in the winding chamber 106 for the strip-shaped substrate. It is moved while passing through the seven film forming chambers, while the nip is
A stacked film of a non-single-crystal semiconductor having a nip or pinpin structure is formed.

【００３３】本発明は、発明者らの鋭意研究の結果得ら
れた以下の知見に基づき更に検討を重ね完成に至ったも
のである。The present invention has been completed and further studied based on the following findings obtained as a result of earnest studies by the inventors.

【００３４】発明者らは従来、図１に示すロール・ツー
・ロール方式の装置において成膜室１０４Ａを使用せ
ず、従来から公知の構成の装置として使用し、光入射面
からみて下側のセルの比較的膜厚の厚いｉ型半導体層を
マイクロ波プラズマＣＶＤ法で、光入射面からみて上側
のセルの比較的膜厚の薄いｉ型半導体層を高周波プラズ
マＣＶＤ法で、ｎ，ｐ型半導体層を高周波プラズマＣＶ
Ｄ法で形成して、非晶質シリコン系半導体からなるｎｉ
ｐｎｉｐまたはｐｉｎｐｉｎ構造の２層タンデム型の光
起電力素子を形成していた。Conventionally, the inventors did not use the film forming chamber 104A in the roll-to-roll type apparatus shown in FIG. 1, but used the apparatus having a conventionally known configuration, and used the apparatus on the lower side as viewed from the light incident surface. The relatively thick i-type semiconductor layer of the cell is subjected to microwave plasma CVD, and the relatively thin i-type semiconductor layer of the upper cell as viewed from the light incident surface is subjected to high frequency plasma CVD to obtain n, p-type semiconductor layers. High frequency plasma CV for semiconductor layer
Ni formed by an amorphous silicon semiconductor formed by the method D
A two-layer tandem photovoltaic element having a pnip or pinpin structure has been formed.

【００３５】この従来の装置において、マイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室１０３での成膜
速度は約８ｎｍ／秒以上と極めて速く、２層タンデム型
光起電力素子用の半導体積層膜の高速形成が可能であっ
た。In this conventional apparatus, the film formation speed in the i-type semiconductor layer film formation chamber 103 by microwave plasma CVD is extremely high, about 8 nm / sec or more, and the semiconductor lamination for a two-layer tandem photovoltaic element is performed. High-speed film formation was possible.

【００３６】上部セルのｉ型半導体層は成膜速度の比較
的遅い高周波プラズマＣＶＤ法によって形成したが、２
層タンデム型光起電力素子において上部セルのｉ型半導
体層は薄く、下部セルのｉ型半導体層の約１／２〜１／
５の膜厚であるため、上部セルのｉ型半導体層の成膜速
度が遅いことが半導体積層膜の高速形成を妨げることは
なかった。The i-type semiconductor layer of the upper cell was formed by a high-frequency plasma CVD method having a relatively low film forming rate.
In the layered tandem photovoltaic device, the i-type semiconductor layer of the upper cell is thin, and is about 1/2 to 1/1 / that of the i-type semiconductor layer of the lower cell.
Since the film thickness was 5, the low deposition rate of the i-type semiconductor layer in the upper cell did not prevent high-speed formation of the semiconductor laminated film.

【００３７】そして、高速形成が可能になったことによ
り、帯状基板の搬送速度を高速化することができ、帯状
基板の搬送速度を約１００ｃｍ／分まで高速化しても、
ｉ型半導体成膜室１０３に１室の長さが約２０ｃｍの成
膜室を３室設けることで、非晶質シリコンセル用の約３
００ｎｍのｉ型層半導体層を形成することができた。Since the high-speed formation has become possible, the speed at which the belt-shaped substrate is conveyed can be increased, and even if the speed at which the band-shaped substrate is conveyed is increased to about 100 cm / min.
By providing three film forming chambers each having a length of about 20 cm in the i-type semiconductor film forming chamber 103, about 3 cm for an amorphous silicon cell can be obtained.
A 00 nm i-type layer semiconductor layer could be formed.

【００３８】また、光起電力素子のｉ型半導体層の光入
射側の不純物ドープ層には、該層での光の吸収を防ぐた
め、アモルファス炭化シリコン等のバンドギャップの広
いシリコン系材料や、短波光の吸収率が低い微結晶シリ
コンが一般に用いられるが、本発明者らはアモルファス
系シリコンよりも約３桁も高い導電率が得られる微結晶
シリコンを光入射側の不純物ドープ層に用いた。The impurity-doped layer on the light incident side of the i-type semiconductor layer of the photovoltaic element includes a silicon-based material having a wide band gap, such as amorphous silicon carbide, to prevent light absorption in the layer. Microcrystalline silicon having a low absorptivity for short-wave light is generally used. However, the present inventors used microcrystalline silicon, which has a conductivity approximately three orders of magnitude higher than that of amorphous silicon, for the impurity-doped layer on the light incident side. .

【００３９】なお、高周波プラズマＣＶＤ法によって不
純物をドープした高導電率の微結晶シリコン層を高速形
成しようとした場合には、以下のような問題があった。When a high-conductivity microcrystalline silicon layer doped with impurities is to be formed at a high speed by a high-frequency plasma CVD method, there are the following problems.

【００４０】すなわち、シリコン原子を含有する原料ガ
スの流量を増して成膜速度を上げようとすると、原料ガ
ス流量に対する高周波電力量の比率が低下し、微結晶膜
を形成することができなくなり、膜がアモルファス化し
導電率が急激に低下して素子特性が低下するという問題
がある。That is, if the deposition rate is increased by increasing the flow rate of the raw material gas containing silicon atoms, the ratio of the high frequency power to the raw material gas flow rate is reduced, and a microcrystalline film cannot be formed. There is a problem that the film becomes amorphous and the electrical conductivity sharply decreases, and the device characteristics deteriorate.

【００４１】一方、高周波電力を増して成膜速度を上げ
ると、成膜速度や導電率の成膜領域内での分布が大きく
なり、ごく薄い層を成膜領域全体に均一に形成すること
ができなくなり、また微結晶化させるために膨大な高周
波電力が必要となり、きわめて大きな電源が必要になる
とともに均一に電力を投入することが困難になる。さら
に異常放電も起こり易くなるという問題がある。On the other hand, when the deposition rate is increased by increasing the high-frequency power, the distribution of the deposition rate and the conductivity in the deposition region becomes large, and a very thin layer can be formed uniformly over the entire deposition region. In addition, a large amount of high-frequency power is required for microcrystallization, so that an extremely large power source is required and it is difficult to uniformly supply power. Further, there is a problem that abnormal discharge easily occurs.

【００４２】以上のような理由で、高周波プラズマＣＶ
Ｄ法によって高導電率の微結晶シリコンのごく薄い層を
高速で形成するには限界があり、１０ｎｍ程度のごく薄
い層を均一に形成するには、該層を約１０ｎｍ／分以下
の成膜速度で形成する必要があった。For the reasons described above, the high-frequency plasma CV
There is a limit in forming a very thin layer of high-conductivity microcrystalline silicon at a high speed by the method D. In order to uniformly form a very thin layer of about 10 nm, the layer is formed at a thickness of about 10 nm / min or less. It was necessary to form at a speed.

【００４３】したがって、従来のロール・ツー・ロール
方式の装置において、ｉ型半導体層をマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法によって形成した場合、ｉ型半導体層の光入
射側の不純物ドープ層を高周波プラズマＣＶＤ法によっ
て形成するには、帯状基板の移動方向にかなり長い成膜
室が必要であった。Therefore, in the conventional roll-to-roll type apparatus, when the i-type semiconductor layer is formed by the microwave plasma CVD method, the impurity doped layer on the light incident side of the i-type semiconductor layer is formed by the high frequency plasma CVD method. To form the film, a considerably long film forming chamber was required in the moving direction of the belt-like substrate.

【００４４】このような長い成膜室１０５Ａおよび１０
５Ｂにおいて、１０ｎｍ程度の極めて薄い不純物ドープ
層を良質かつ均一に形成することは極めて困難であった
が、本発明者らはより良い成膜条件を見い出すべく、導
入するシリコン原料ガスの流量を変化させて、形成され
る光起電力素子の特性との対応を調べていた。Such long film forming chambers 105A and 105A
In 5B, it was extremely difficult to form an extremely thin impurity doped layer of about 10 nm with good quality and uniformity. However, the present inventors changed the flow rate of the silicon source gas to be introduced in order to find better film formation conditions. Then, the correspondence with the characteristics of the formed photovoltaic element was examined.

【００４５】この時、本発明者らは成膜室１０５Ａおよ
び１０５Ｂに流すシリコン原料ガスのＳｉＨ₄ の流量を
減少させて、ついには０にまでしたが、それでも光起電
力素子が形成される事を見いだした。すなわち、シリコ
ン原子の原料ガスを含まないガスのプラスマによっても
ｉ型半導体層上に不純物ドープ層が形成され、ｎｉｐｎ
ｉｐまたはｐｉｎｐｉｎ構造の２層タンデム型光起電力
素子が形成されることを見いだしたのである。At this time, the present inventors reduced the flow rate of SiH ₄ of the silicon source gas flowing into the film forming chambers 105A and 105B and finally reduced the flow rate to zero, but still the photovoltaic element was formed. Was found. That is, an impurity-doped layer is formed on the i-type semiconductor layer also by the plasma of a gas not containing the source gas of silicon atoms, and nipn
It has been found that a two-layer tandem photovoltaic element having an ip or pinpin structure is formed.

【００４６】これは従来の不純物をドープしたシリコン
膜を堆積することによって不純物ドープ層を形成すると
いう考えからは到底思いつかない現象であった。This is a phenomenon which cannot be expected from the conventional idea of forming an impurity-doped layer by depositing a silicon film doped with an impurity.

【００４７】二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）によっ
て、形成した光起電力素子のシリコン元素及び不純物元
素の膜厚方向の分布を分析したのが、ＳｉＨ₄ を流さず
にｉ型半導体層表面をプラズマにさらした場合にも、ｉ
型半導体層上に高濃度の不純物ドープ層が約１０ｎｍの
ごく薄い膜厚で形成されていることが確認された。[0047] by secondary ion mass spectrometry (SIMS), was analyzed thickness direction of the distributions of silicon element and impurity elements of the formed photovoltaic device, the i-type semiconductor layer surface without flowing SiH ₄ When exposed to plasma, i
It was confirmed that a high-concentration impurity-doped layer having a very small thickness of about 10 nm was formed on the mold semiconductor layer.

【００４８】また、同様に二次イオン質量分析法（ＳＩ
ＭＳ）によって、形成された光起電力素子のｉ型半導体
層上の不純物ドープ層の膜厚の場所によるバラツキ、ム
ラ等を分析したが、ＳｉＨ₄ を流さない場合の方が、所
定膜厚の膜の堆積が行われるだけの量のＳｉＨ₄ を流し
た場合よりも不純物ドープ層の膜厚の均一性が高いこと
が確認された。Similarly, secondary ion mass spectrometry (SI
The MS), the variation due to the film thickness of the location of the impurity-doped layer on the i-type semiconductor layer formed photovoltaic devices, have been analyzed unevenness found the following if no shed SiH _4, having a predetermined thickness It was confirmed that the uniformity of the thickness of the impurity-doped layer was higher than when SiH ₄ was flowed in such an amount that the film was deposited.

【００４９】このようにシリコンの原料ガスであるＳｉ
Ｈ₄ を流さずに不純物ドープ層が形成されたのは、不純
物を含んだシリコン非単結晶半導体が堆積されたのでは
なく、Ｂ₂ Ｈ₆ やＰＨ₃ 等の不純物ドーピングガスがプ
ラズマにより電離されて不純物イオンとなり、プラズマ
のエネルギーによってｉ型半導体層の表面近傍のごく薄
い領域に打ち込まれていわゆるプラズマドーピングが行
われたためと考えられる。As described above, the silicon source gas Si
The reason why the impurity doped layer was formed without flowing H ₄ was not that a silicon non-single-crystal semiconductor containing impurities was deposited, but that an impurity doping gas such as B ₂ H ₆ or PH ₃ was ionized by plasma. This is considered to be due to the fact that so-called plasma doping was performed by being implanted into an extremely thin region near the surface of the i-type semiconductor layer by the energy of the plasma.

【００５０】次に、発明者らはこのような光起電力素子
のｉ型半導体層上にプラズマドーピングを行う時に、放
電電力を一定に保ちつつ放電周波数を１ｋＨｚから１
３．５６ＭＨｚまで変化させ、プラズマドーピング時の
放電周波数と形成される光起電力素子の特性との関係に
ついて調べた。Next, the inventors, when performing plasma doping on the i-type semiconductor layer of such a photovoltaic element, change the discharge frequency from 1 kHz to 1 while keeping the discharge power constant.
The frequency was changed to 3.56 MHz, and the relationship between the discharge frequency during plasma doping and the characteristics of the formed photovoltaic element was examined.

【００５１】その結果、プラズマドーピングの放電周波
数ｆと形成された光起電力素子の開放電圧Ｖｏｃとの間
には図３に示す関係があり、放電周波数が約５ｋＨｚ以
下および約５００ｋＨｚ以上の場合には形成される光起
電力素子の開放電圧の低下がみられ、約５ｋＨｚから約
５００ｋＨｚの低周波の範囲において開放電圧の高い高
品質の光起電力素子を大面積にバラツキやムラなく形成
できることを見いだした。As a result, there is a relationship between the discharge frequency f of the plasma doping and the open voltage Voc of the formed photovoltaic element as shown in FIG. 3, and when the discharge frequency is about 5 kHz or less and about 500 kHz or more, Shows that the open-circuit voltage of the formed photovoltaic element is reduced, and that a high-quality photovoltaic element with a high open-circuit voltage can be formed over a large area without variation or unevenness in a low frequency range of about 5 kHz to about 500 kHz. I found it.

【００５２】さらに、発明者らが図１に示す装置におい
て、成膜室１０４Ａを使用してマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法によるｉ型半導体層上に高周波プラズマＣＶＤ法に
よるｉ型半導体層をごく薄く約３０ｎｍ以下の膜厚だけ
積層し、その上にプラズマドーピングを行ったところ、
マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の上に
直接にプラズマドーピングを行った場合よりも光起電力
素子の開放電圧、曲線因子等の特性が向上することを見
いだした。尚、一般に非晶質シリコンからなる光起電力
素子のｉ型半導体層の膜厚を実用範囲内で僅かに厚くし
た場合、短絡電流は微増するものの開放電圧、曲線因子
は向上しないため、本発明者らが見いだしたこの変化は
ｉ型半導体層の膜厚の変化によるものではないと考えら
れる。Further, in the apparatus shown in FIG. 1, the inventors use the film forming chamber 104A to perform microwave plasma CV
On the i-type semiconductor layer by the D method, an i-type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method was extremely thinly laminated to a thickness of about 30 nm or less, and plasma doping was performed thereon.
It has been found that the characteristics such as the open voltage and the fill factor of the photovoltaic element are improved as compared with the case where plasma doping is directly performed on the i-type semiconductor layer by the microwave plasma CVD method. In general, when the thickness of the i-type semiconductor layer of a photovoltaic device made of amorphous silicon is slightly increased within a practical range, the short-circuit current slightly increases, but the open-circuit voltage and the fill factor do not improve. It is considered that the change found by the present inventors is not due to a change in the thickness of the i-type semiconductor layer.

【００５３】本発明は以上の知見に基づき、高品質の光
起電力素子を大面積にバラツキやムラなく高速に形成し
うる装置を実現したものである。Based on the above findings, the present invention has realized an apparatus capable of forming a high-quality photovoltaic element at high speed without variation or unevenness over a large area.

【００５４】すなわち、従来の光入射面からみて下側の
セルの比較的膜厚の厚いｉ型半導体層をマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法で、光入射面からみて上側のセルの比較的
膜厚の薄いｉ型半導体層を高周波プラズマＣＶＤ法で、
ｎ，ｐ型半導体層を高周波プラズマＣＶＤ法で形成する
ロール・ツー・ロール方式の半導体積層膜の連続形成装
置における、ｉ型半導体層上の不純物ドープ層を大面積
に薄く均質に形成することが困難で、形成される光起電
力素子に特性のバラツキやムラを生じ易いという問題点
を、マイクロ波プラスマＣＶＤ法によるｉ型半導体層上
に高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層を積層し
た後、および高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体
層を形成した後に、プラズマドーピングを行って不純物
ドープ層を形成するようにしたことにより解決し、高品
質の２層タンデム型の光起電力素子を大面積にバラツキ
やムラなく、高速かつ連続的に形成しうるようにしたも
のである。That is, the relatively thick i-type semiconductor layer of the lower cell as viewed from the conventional light incident surface is formed by microwave plasma CVD using a relatively thin film of the upper cell as viewed from the light incident surface. The i-type semiconductor layer is formed by high-frequency plasma CVD,
In a roll-to-roll type semiconductor laminated film continuous forming apparatus for forming n, p-type semiconductor layers by a high-frequency plasma CVD method, it is possible to form an impurity-doped layer on an i-type semiconductor layer thinly and uniformly over a large area. It is difficult to form a photovoltaic element, which is likely to cause variations in characteristics and unevenness in the formed photovoltaic element, after laminating an i-type semiconductor layer by high frequency plasma CVD on an i-type semiconductor layer by microwave plasma CVD. The problem can be solved by forming an impurity-doped layer by performing plasma doping after forming an i-type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method. It can be formed at high speed and continuously without variation and unevenness.

【００５５】以下、本発明の装置を構成する各成膜室お
よび使用される帯状基板について説明を加える。Hereinafter, each of the film forming chambers constituting the apparatus of the present invention and the band-shaped substrate used will be described.

【００５６】マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半
導体層成膜室 本発明の装置においてマイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
るｉ型半導体層成膜室とは、連続的に移動する帯状基板
上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により実質的に真性な
シリコン系非単結晶半導体層を連続的に形成するための
成膜室をいう。 I-type half by microwave plasma CVD
Conductive layer film forming chamber In the apparatus of the present invention, an i-type semiconductor layer film forming chamber formed by microwave plasma CVD is a substantially intrinsic silicon-based non-single unit formed on a continuously moving strip substrate by microwave plasma CVD. A film formation chamber for forming a crystalline semiconductor layer continuously.

【００５７】本発明の装置においてマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室は、一つの成膜室の
大きさを一定以上に大きくしないで帯状基板のより速い
移動速度に対応するため、あるいは一つの層を複数の成
膜条件で形成するために、複数個連結して設けても良
い。In the apparatus of the present invention, the i-type semiconductor layer film forming chamber formed by the microwave plasma CVD method can cope with a higher moving speed of the strip substrate without increasing the size of one film forming chamber to a certain size or more. Alternatively, in order to form one layer under a plurality of film formation conditions, a plurality of layers may be connected and provided.

【００５８】なお、本発明の装置において、マイクロ波
プラズマＣＶＤ法による成膜室にはプラズマを形成する
ためのマイクロ波電力を投入する必要があるが、マイク
ロ波電力を投入する手段としては、特開平３−３０４１
９号明細書に開示されたようなマイクロ波透過性部材か
らなるマイクロ波導入窓、特開平３−３０４２０号明細
書に開示されたようなマイクロ波漏洩導波管、特開平３
−３０４２１号明細書に開示されたようなマイクロ波放
射アンテナ等の手段およびこれらに磁場形成装置を組み
合わせてＥＣＲ条件にした手段を挙げることができる。In the apparatus of the present invention, it is necessary to apply microwave power for forming plasma to the film forming chamber by microwave plasma CVD. Kaihei 3-3041
9, a microwave introduction window made of a microwave transmitting member, a microwave leaky waveguide as disclosed in JP-A-3-30420,
Means such as a microwave radiating antenna disclosed in Japanese Patent Application No. 30421 and a means in which these are combined with a magnetic field forming apparatus to achieve ECR conditions can be cited.

【００５９】以下、マイクロ波透過性部材からなるマイ
クロ波導入窓をマイクロ波電力投入手段として用いる場
合について詳しく説明する。Hereinafter, a case where a microwave introduction window made of a microwave transmitting member is used as microwave power input means will be described in detail.

【００６０】マイクロ波透過性部材はマイクロ波導入窓
の先端部分に設けられ、前記成膜室内の真空雰囲気と前
記マイクロ波導入窓の設置されている外気とを分離し、
その内外間に存在している圧力差に耐え得るような構造
に設計される。具体的には、そのマイクロ波の進行方向
に対する断面形状が好ましくは円形、方形、楕円形の平
板、ベルジャー状、ダブレット状、円錐状とされるのが
望ましい。The microwave permeable member is provided at the tip of the microwave introduction window, and separates the vacuum atmosphere in the film forming chamber from the outside air in which the microwave introduction window is installed.
The structure is designed to withstand the pressure difference existing between the inside and outside. Specifically, it is desirable that the cross-sectional shape of the microwave in the traveling direction is preferably circular, square, elliptical, flat, bell jar, doublet, or conical.

【００６１】また、マイクロ波透過性部材のマイクロ波
の進行方向に対する厚さは、ここでのマイクロ波の反射
が最少に抑えられるように、用いる材質の誘電率を考慮
して、設計されるのが望ましく、例えば平板状であるな
らばマイクロ波の波長の１／２波長にほぼ等しくされる
のが好ましい。更に、その材質としては、マイクロ波導
入窓から放射されるマイクロ波エネルギーを最小の損失
で前記成膜室内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。The thickness of the microwave transmitting member in the direction in which the microwave travels is designed in consideration of the dielectric constant of the material to be used so that the reflection of the microwave here is minimized. For example, if it is a flat plate, it is preferable to make the wavelength substantially equal to a half wavelength of the microwave. Further, the material is such that microwave energy radiated from the microwave introduction window can be transmitted into the film formation chamber with a minimum loss, and the airtightness does not cause air to flow into the film formation chamber. Are preferable, and specific examples thereof include glass such as quartz, alumina, silicon nitride, beryllia, magnesia, zirconia, boron nitride, and silicon carbide, and fine ceramics.

【００６２】また、マイクロ波透過性部材はマイクロ波
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。Further, it is preferable that the microwave permeable member is uniformly cooled in order to prevent heat deterioration (crack, destruction) or the like due to heating by microwave energy and / or plasma energy.

【００６３】具体的な冷却手段としては、前記マイクロ
波透過性部材の大気側の面に向けて吹きつけられる冷却
空気流であってもよいし、マイクロ波導入窓そのものを
冷却空気、水、オイル、フレオン等の冷却媒体にて冷却
し、マイクロ波導入窓に接する部分を介してマイクロ波
透過性部材を冷却しても良い。マイクロ波透過性部材を
十分に低い温度まで冷却することで、比較的高いパワー
のマイクロ波電力を成膜室内へ導入しても、発生する熱
によってマイクロ波透過性部材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。As a specific cooling means, a cooling air flow blown toward the atmosphere-side surface of the microwave permeable member may be used, or the microwave introduction window itself may be cooled air, water, or oil. Alternatively, the microwave permeable member may be cooled by a cooling medium such as Freon and the like, and may be cooled via a portion in contact with the microwave introduction window. By cooling the microwave permeable member to a sufficiently low temperature, even if a relatively high power of microwave power is introduced into the deposition chamber, the generated heat may cause the microwave permeable member to break, such as cracks. Without this, a high electron density plasma can be generated.

【００６４】また、マイクロ波透過性部材がマイクロ波
プラズマに接している部分には、帯状基板上と同様膜堆
積が起こる。従って、堆積する膜の種類、特性にもよる
が、該堆積膜によってマイクロ波導入窓から放射される
べきマイクロ波電力が吸収又は反射され、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
の投入量が減少し、放電開始直後に比較して著しくその
変化量が増大した場合には、マイクロ波プラズマの維持
そのものが困難になるばかりでなく、形成される堆積膜
の成膜速度の減少や特性等の変化を生じることがある。
このような場合には、マイクロ波透過性部材に堆積され
る膜ドライエッチング、ウェットエッチング、又はブラ
スト等の機械的方法等により除去すれば初期状態を復元
できる。特に、前記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ッチングが好適に用いら
れる。Further, film deposition occurs on the portion where the microwave transmitting member is in contact with the microwave plasma, as on the belt-like substrate. Therefore, depending on the type and characteristics of the film to be deposited, the microwave power to be radiated from the microwave introduction window is absorbed or reflected by the deposited film, and the microwave into the film forming chamber formed by the band-shaped member is absorbed. When the amount of energy input decreases and the amount of change increases significantly compared to immediately after the start of discharge, not only the maintenance of the microwave plasma itself becomes difficult, but also the deposition rate of the deposited film to be formed decreases. It may cause a decrease or a change in characteristics.
In such a case, the initial state can be restored by removing the film deposited on the microwave transmitting member by a mechanical method such as dry etching, wet etching, or blast. In particular, dry etching is preferably used as a method for removing the deposited film while maintaining the vacuum state.

【００６５】また、マイクロ波アプリケーター手段ごと
成膜室内の真空状態は保持したまま、いわゆるロードロ
ック方式で成膜室外へ取り出し、マイクロ波透過性部材
上に堆積した膜をウェットエッチング又は機械的除去等
によって剥離して再利用するか、又は、新品と交換して
も良い。Further, while keeping the vacuum state in the film formation chamber together with the microwave applicator means, the film is taken out of the film formation chamber by a so-called load lock method, and the film deposited on the microwave permeable member is wet-etched or mechanically removed. , And may be reused or replaced with a new one.

【００６６】更には、マイクロ波透過性部材の成膜室側
の表面に沿って、該マイクロ波透過性部材とほぼ同等の
マイクロ波透過性を有する材質からなるシートを連続的
に送ることによって、該シートの表面上に堆積膜を付
着、形成させ、マイクロ波プラズマ領域外へ排出すると
いった手法を採用することもできる。Further, by continuously feeding a sheet made of a material having a microwave permeability substantially equivalent to that of the microwave permeable member along the surface of the microwave permeable member on the film forming chamber side, It is also possible to employ a technique of depositing and forming a deposited film on the surface of the sheet and discharging the deposited film out of the microwave plasma region.

【００６７】更にまた、特開平３−１１０７９８号公報
明細書に開示されたように、マイクロ波透過性部材の成
膜室側に、マイクロ波電界を垂直に細かく分割する金属
或いはマイクロ波反射部材を配置し、マイクロ波電力は
成膜室内に投入しながらも、その分割部におけるプラズ
マの発生を困難なものとし、その結果成膜室内のプラズ
マとマイクロ波導入窓との距離を拡大させてマイクロ波
導入窓上に膜が付着する事を防止するようにしてもよ
い。Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-110798, a metal or a microwave reflecting member for vertically dividing a microwave electric field into fine parts is provided on the film-forming chamber side of the microwave transmitting member. The microwave power is placed in the deposition chamber, but it is difficult to generate plasma in the divided part.As a result, the distance between the plasma in the deposition chamber and the microwave introduction window is increased, The film may be prevented from adhering to the introduction window.

【００６８】マイクロ波導入窓は、マイクロ波電源より
供給されるマイクロ波電力を成膜室内に投入して、成膜
室内に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。The microwave introduction window has a structure in which microwave power supplied from a microwave power supply is supplied into the film formation chamber, and the source gas for forming a deposited film introduced into the film formation chamber is turned into plasma and maintained. It has.

【００６９】具体的には、マイクロ波伝送用導波管の先
端部分にマイクロ波透過性部材を、気密保持が可能な状
態に取り付けたものが好ましく用いられる。そしてマイ
クロ波導入窓はマイクロ波伝送用導波管と同一規格のも
のであっても良いし、他の規格のものであっても良い。
また、マイクロ波導入窓の中でのマイクロ波の伝送モー
ドは、成膜室内でのマイクロ波電力の伝送を効率良く行
わせしめ、且つ、マイクロ波プラズマを安定して生起・
維持・制御せしめる上で、単一モードとなるようにマイ
クロ波導入窓の寸法・形状等が設計されるのが望まし
い。但し、複数モードが伝送されるようなものであって
も、使用する原料ガス、圧力、マイクロ波電力等のマイ
クロ波プラズマ生起条件を適宜選択することによって使
用することもできる。単一モードとなるように設計され
る場合の伝送モードとしては、例えばＴＥ_１０モード、
ＴＥ_１１モード、ｅＨ_１ モード、ＴＭ_１１モード、Ｔ
Ｍ_０１モード等を挙げることができるが、好ましくはＴ
Ｅ_１０モード、ＴＥ_１１、ｅＨ_１ モードが選択され
る。そして、マイクロ波導入窓には、上述の伝送モード
が伝送可能な導波管が接続され、好ましくは該導波管中
の伝送モードと前記マイクロ波アプリケーター手段中の
伝送モードとは一致させるのが望ましい。導波管の種類
としては、使用されるマイクロ波の周波数帯（バンド）
及びモードによって適宜選択され、少なくともそのカッ
トオフ周波数は使用される周波数よりも小さものである
ことが好ましく、具体的にはＪＩＳ、ＥＩＡＪ、ＩＥ
Ｃ、ＪＡＮ等の規格の方形導波管、円形導波管、又は楕
円導波管等の他、２．４５ＧＨｚのマイクロ波用とし
て、方形の断面の内径で幅９６ｍｍ×高さ２７ｍｍのも
の等を挙げることができる。Specifically, it is preferable to use a microwave transmission waveguide in which a microwave permeable member is attached to a tip portion of the microwave transmission waveguide in a state capable of maintaining airtightness. The microwave introduction window may be of the same standard as the microwave transmission waveguide, or may be of another standard.
In addition, the microwave transmission mode in the microwave introduction window enables efficient transmission of microwave power in the film formation chamber and stably generates and generates microwave plasma.
For maintenance and control, it is desirable that the size, shape, and the like of the microwave introduction window be designed to be a single mode. However, even when a plurality of modes are transmitted, it can be used by appropriately selecting microwave plasma generation conditions such as a source gas, pressure, and microwave power to be used. As a transmission mode when designed to be a single mode, for example, TE ₁₀ mode,
TE ₁₁ mode, eH ₁ mode, TM ₁₁ mode, T
_M01 mode, etc., but preferably T
E _{10 mode, TE 11,} eH ₁ mode is selected. A waveguide capable of transmitting the above-mentioned transmission mode is connected to the microwave introduction window, and preferably, the transmission mode in the waveguide and the transmission mode in the microwave applicator means are made to coincide with each other. desirable. As the type of waveguide, the frequency band of the microwave used (band)
And the mode is appropriately selected depending on the mode, and at least the cutoff frequency is preferably lower than the frequency used. Specifically, JIS, EIAJ, IE
In addition to rectangular waveguides, circular waveguides, elliptical waveguides, etc. of standards such as C, JAN, etc., for microwaves of 2.45 GHz, those having a square cross section with an inner diameter of 96 mm and a height of 27 mm, etc. Can be mentioned.

【００７０】マイクロ波電源より供給されるマイクロ波
電力は、マイクロ波導入窓を介して効率良く成膜室内へ
投入されるため、いわゆるマイクロ波導入窓に起因する
反射波に関する問題は回避しやすく、マイクロ波回路に
おいてはスリースタブチューナー又はＥ−Ｈチューナー
等のマイクロ波整合回路を用いなくとも比較的安定した
放電を維持することが可能であるが、放電開始前や放電
開始後でも異常放電等により強い反射波を生ずるような
場合にはマイクロ波電源の保護のために前記マイクロ波
整合回路を設けることが望ましい。The microwave power supplied from the microwave power supply is efficiently supplied to the film forming chamber through the microwave introduction window, so that the problem related to the reflected wave caused by the microwave introduction window can be easily avoided. In a microwave circuit, it is possible to maintain a relatively stable discharge without using a microwave matching circuit such as a three-stub tuner or an EH tuner. When a strong reflected wave is generated, it is desirable to provide the microwave matching circuit for protecting the microwave power supply.

【００７１】本発明の装置において、上述したマイクロ
波をプラズマＣＶＤ法による成膜室にマイクロ波電力を
投入する手段の、マイクロ波の投入方向としては、成膜
室内にプラズマが形成されれば、帯状基板の半導体層形
成面に対して垂直な方向、帯状基板の半導体層形成面に
対して平行で、移動方向に対して垂直な方向、帯状基板
の半導体層形成面に対して平行で、移動方向に対して平
行な方向等、いかなる方向でもよく、同時に数方向に投
入してもよいが、好ましくは帯状基板の半導体層形成面
に対して平行で、移動方向に対して垂直な方向に投入す
る。In the apparatus of the present invention, the means for supplying microwave power to the film forming chamber by the above-described plasma CVD method using microwaves may be applied in the direction of microwave supply as long as plasma is formed in the film forming chamber. The direction perpendicular to the semiconductor layer forming surface of the band-shaped substrate, parallel to the semiconductor layer forming surface of the band-shaped substrate, the direction perpendicular to the moving direction, and parallel to the semiconductor layer forming surface of the band-shaped substrate. It may be placed in any direction, such as a direction parallel to the direction, and may be placed in several directions at the same time, but is preferably placed in a direction parallel to the semiconductor layer forming surface of the strip-shaped substrate and perpendicular to the moving direction. I do.

【００７２】また、上述したマイクロ波をプラズマＣＶ
Ｄ法による成膜室にマイクロ波電力を投入する手段の配
設数は、成膜室内にプロズマが形成されればいくつでも
よいが、プラズマ形成空間が広い場合には複数個を配設
することが好ましい。なお、マイクロ波電力を帯状基板
の半導体層形成面に対して平行で、移動方向に対して垂
直な方向に投入する場合、帯状基板の幅が比較的狭い場
合には帯状基板の片側からマイクロ波を導入するだけで
ほぼ均一なプラズマが帯状基板上に形成できるが、帯状
基板の幅が広い場合には帯状基板の両側からマイクロ波
を導入するようにすることが好ましい。Further, the above-mentioned microwave is applied to the plasma CV.
The number of means for supplying microwave power to the film formation chamber by the method D may be any number as long as the plasma is formed in the film formation chamber. However, if the plasma formation space is large, a plurality of means should be provided. Is preferred. When the microwave power is applied in a direction parallel to the semiconductor layer forming surface of the band-shaped substrate and perpendicular to the moving direction, when the width of the band-shaped substrate is relatively narrow, the microwave is applied from one side of the band-shaped substrate. Almost uniform plasma can be formed on the strip-shaped substrate only by introducing the same, but when the width of the strip-shaped substrate is wide, it is preferable to introduce microwaves from both sides of the strip-shaped substrate.

【００７３】なお、マイクロ波投入手段が複数個配設さ
れた場合、それらのマイクロ波投入手段にマイクロ波電
力を供給するには、それぞれ電源を設けて供給するよう
にしても、少数の電源からのマイクロ波電力をパワーデ
バイダーによって分割してそれぞれに供給するようにし
てもよい。When a plurality of microwave input means are provided, microwave power can be supplied to these microwave input means by providing a power source and supplying the microwave power from a small number of power sources. May be divided by a power divider and supplied to each of them.

【００７４】本発明の装置のマイクロ波プラズマＣＶＤ
法による成膜室において、複数個のマイクロ波投入手段
を互いに対向させて配設させる場合には、一方のマイク
ロ波投入手段より放射されたマイクロ波電力を、他方の
マイクロ波投入手段が受信し、受信されたマイクロ波電
力が前記他方のマイクロ波投入手段に接続されているマ
イクロ波電源にまで達して、該マイクロ波電源に損傷を
与えたり、マイクロ波の発振に異常を生ぜしめる等の悪
影響を及ぼすことのないように配置する必要がある。Microwave plasma CVD of the apparatus of the present invention
When a plurality of microwave injection means are disposed so as to face each other in a film forming chamber by the method, the microwave power radiated from one of the microwave injection means is received by the other microwave injection means. The received microwave power reaches the microwave power supply connected to the other microwave input means, and damages the microwave power supply or causes an abnormality in microwave oscillation. Must be arranged so as not to exert

【００７５】具体的には、マイクロ波投入手段の中を進
行するマイクロ波の電界方向同志が互いに平行とならな
いようにマイクロ波投入手段を配設する。すなわち、マ
イクロ波投入手段に接続される導波管の長辺又は長軸を
含む面とが互いに平行とならないように導波管を配設す
る。More specifically, the microwave injection means is provided so that the electric field directions of the microwaves traveling in the microwave injection means are not parallel to each other. That is, the waveguides are arranged such that the long side or the plane including the long axis connected to the microwave input means is not parallel to each other.

【００７６】また、本発明の装置において、マイクロ波
プラズマＣＶＤ法を行う成膜室には連続的に半導体層を
形成するために帯状基板を通過、貫通させる必要がある
が、成膜室内における帯状基板の形状としては、米国特
許４５６６４０３号明細書に開示されたような平面形
状、特開平３−３０４１９号明細書に開示されたような
Ω型形状等を挙げることができる。In the apparatus of the present invention, it is necessary to pass through and pass through the strip-shaped substrate in order to continuously form a semiconductor layer in the film-forming chamber for performing the microwave plasma CVD method. Examples of the shape of the substrate include a planar shape as disclosed in US Pat. No. 4,566,403 and an Ω-shaped shape as disclosed in JP-A-3-30419.

【００７７】本発明の装置において、マイクロ波プラズ
マＣＶＤ法による成膜室内で、堆積膜形成用の原料ガス
は、帯状基板が通過する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、成膜室内に放出され、投入されるマイクロ波電力に
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。ガス導入管を構成する材質としてはマイクロ波プラ
ズマ中で損傷を受けることのないものが好適に用いられ
る。具体的にステンレススチール、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ等耐
熱性金属及びこれらの金属上にアルミナ、窒化ケイ素等
のセラミックスを溶射処理等したものが挙げられる。In the apparatus of the present invention, in the film forming chamber by the microwave plasma CVD method, the raw material gas for forming the deposited film is singly or plurally placed at the tip portion provided in the film forming chamber through which the band-shaped substrate passes. The gas is discharged into the film formation chamber from the gas introduction pipe having the gas discharge holes described above, and is turned into plasma by the supplied microwave power, thereby forming a microwave plasma region. As the material constituting the gas introduction tube, a material that is not damaged in the microwave plasma is preferably used. Specific examples include heat-resistant metals such as stainless steel, Ni, Ti and W, and those obtained by spraying ceramics such as alumina and silicon nitride on these metals.

【００７８】また、原料ガスの導入は成膜室のいかなる
位置から行ってもよいが、帯状基板上に形成されるプラ
ズマが少なくとも帯状基板の幅方向に均一になるよう
に、帯状基板の幅方向に複数の位置から導入するように
することが望ましい。The introduction of the raw material gas may be performed from any position in the film forming chamber. However, the width direction of the strip-shaped substrate is so set that the plasma formed on the strip-shaped substrate is uniform at least in the width direction of the strip-shaped substrate. It is desirable to be introduced from a plurality of locations.

【００７９】本発明の装置において、マイクロ波プラズ
マＣＶＤ法による成膜室を半導体層の形成に適した圧力
に排気する手段としては真空ポンプが用いられる。マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法では高周波プラズマＣＶＤ法よ
りも低い圧力でプラズマの維持が可能で、堆積膜形成時
の圧力を低圧化することにより高品質の堆積膜を高速に
形成することが可能になるため、高周波プラズマＣＶＤ
法による成膜室よりも高真空を得ることができる真空ポ
ンプによって排気することが望ましい。具体的にこの様
な高真空を得るに適した真空ポンプとしては、ターボ分
子ポンプ、油拡散ポンプ、クライオポンプおよびこれら
のポンプにロータリーポンプ、メカニカルブースターポ
ンプ等を組み合わせたポンプ等が挙げられ、好適には、
ターボ分子ポンプまたは油拡散ポンプにロータリーポン
プとメカニカルブースターポンプを組み合わせたポンプ
が用いられる。In the apparatus of the present invention, a vacuum pump is used as means for evacuating the film formation chamber by microwave plasma CVD to a pressure suitable for forming a semiconductor layer. In microwave plasma CVD, plasma can be maintained at a lower pressure than in high-frequency plasma CVD, and a high-quality deposited film can be formed at high speed by lowering the pressure during deposition film formation. , High frequency plasma CVD
It is desirable to evacuate with a vacuum pump capable of obtaining a higher vacuum than in a film forming chamber formed by a method. Specific examples of a vacuum pump suitable for obtaining such a high vacuum include a turbo molecular pump, an oil diffusion pump, a cryopump, and a pump in which a rotary pump, a mechanical booster pump, and the like are combined with these pumps, and the like. In
A pump in which a rotary pump and a mechanical booster pump are combined with a turbo molecular pump or an oil diffusion pump is used.

【００８０】なお、マイクロ波プラズマＣＶＤ法による
成膜室を排気する排気管（排気口）は、大量の原料ガス
および原料ガスの分解ガスを排気するため、成膜室内を
区切って複数のプラズマ空間を形成した時に各プラズマ
空間のガスを相互拡散させずに排気するため、成膜室内
に複数方向の原料ガスの流れを形成するため、あるいは
低真空時の荒引き用の手段と高真空時の排気用の手段を
分けるため、等の目的のために複数設けてもよい。An exhaust pipe (exhaust port) for exhausting the film formation chamber by the microwave plasma CVD method exhausts a large amount of the source gas and the decomposition gas of the source gas. In order to evacuate the gas in each plasma space without interdiffusion when forming the plasma, to form a flow of the source gas in a plurality of directions in the film forming chamber, A plurality of exhaust means may be provided for different purposes, for example.

【００８１】また、マイクロ波プラズマＣＶＤ法による
成膜室を排気する排気管（排気口）には、成膜室内に投
入されるマイクロ波電力が成膜室のプラズマ形成空間か
ら外部に漏洩して、プラズマが不安定になったり、外部
の電子機器にノイズをいれたりすることのないように、
マイクロ波の漏洩を防ぎながらガスを通過させる、金属
性のメッシュあるいは金属性の板にマイクロ波が透過し
ない程度に小さな穴を高い開口率で開けたもの等を配設
することが望ましい。Further, microwave power supplied into the film formation chamber leaks from the plasma formation space of the film formation chamber to the outside through an exhaust pipe (exhaust port) for exhausting the film formation chamber by the microwave plasma CVD method. , So as not to make the plasma unstable or put noise into external electronic devices,
It is desirable to provide a metal mesh or a metal plate with a small hole with a high aperture ratio that does not allow microwaves to pass through, while allowing gas to pass while preventing microwave leakage.

【００８２】本発明の装置において、マイクロ波プラズ
マＣＶＤ法による成膜室内には、該成膜室内を移動しつ
つその表面に半導体層を形成される帯状基板を、半導体
膜の形成に適した温度に制御するための温度制御手段を
設けることが望ましい。In the apparatus of the present invention, a band-like substrate on which a semiconductor layer is formed while moving in the film forming chamber is placed in a film forming chamber by microwave plasma CVD at a temperature suitable for forming a semiconductor film. It is desirable to provide a temperature control means for controlling the temperature.

【００８３】マイクロ波プラズマＣＶＤ法に適した低圧
下ではガスの対流等による基板の冷却効果が少ないた
め、帯状基板は半導体層が形成される過程においてマイ
クロ波による高密度プラズマにさらされることによって
加熱され、所望の温度以上に加熱されてしまうことがあ
る。したがって、帯状基板がプラズマ形成空間に入る前
に半導体層の形成に適した温度にまで加熱し、プラズマ
形成空間においては一定温度が保たれるように、温度制
御手段を配設することが好ましい。例えば、投入される
マイクロ波電力が大きな場合には、プラズマ形成空間の
前にガスゲートを通過して温度の低下した帯状基板を加
熱するためのヒーターを、プラズマ形成空間にプラズマ
によってさらに加熱される帯状基板を一定温度に保つた
めの冷却手段を配設する。At a low pressure suitable for microwave plasma CVD, the cooling effect of the substrate due to gas convection and the like is small. Therefore, the strip-shaped substrate is heated by being exposed to high-density plasma generated by microwaves in the process of forming the semiconductor layer. And may be heated to a desired temperature or higher. Therefore, it is preferable that the band-shaped substrate is heated to a temperature suitable for forming a semiconductor layer before entering the plasma formation space, and a temperature control means is provided so that a constant temperature is maintained in the plasma formation space. For example, when the microwave power to be applied is large, a heater for heating a strip-shaped substrate having a reduced temperature through a gas gate in front of the plasma formation space is provided in the plasma formation space. Cooling means for keeping the substrate at a constant temperature is provided.

【００８４】なお、成膜室内で帯状基板の表面には半導
体層が形成されるため、成膜中の温度制御は裏面側から
行うことが好ましい。Since a semiconductor layer is formed on the surface of the belt-like substrate in the film forming chamber, it is preferable to control the temperature during the film formation from the back side.

【００８５】また、成膜室内で帯状基板は連続的に移動
しているため、帯状基板の加熱には非接触で加熱が可能
なランプヒーター等の放射によるヒーター手段を用いる
ことが好ましく、帯状基板の温度制御のための温度測定
手段としては、移動表面の温度測定が可能で熱容量が小
さく応答速度が速い熱電対を用いた移動表面温度計ある
いは非接触で測定が可能な放射温度計等を用いることが
好ましい。Further, since the belt-like substrate is continuously moving in the film forming chamber, it is preferable to use a heater means such as a lamp heater capable of heating in a non-contact manner to heat the belt-like substrate. As a temperature measuring means for controlling the temperature of the moving surface, a moving surface thermometer using a thermocouple capable of measuring the temperature of the moving surface and having a small heat capacity and a high response speed, or a radiation thermometer capable of non-contact measurement is used. Is preferred.

【００８６】図４は本発明の装置におけるマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法による成膜室の好適な一例を示す模式的
断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a preferred example of a film forming chamber by the microwave plasma CVD method in the apparatus of the present invention.

【００８７】放電室ユニット 図４において帯状基板４０１は、真空容器４０２にガス
ゲート４０３から入り、図中左方から右方へ移動して、
ガスゲート４０４へ出る。 Discharge chamber unit In FIG. 4, the band-shaped substrate 401 enters the vacuum vessel 402 from the gas gate 403, moves from left to right in the figure,
Exit to gas gate 404.

【００８８】真空容器４０２の内部には箱状の成膜室ユ
ニット４０５が取り外し可能に設置され、成膜室ユニッ
ト４０５内部を穴開き仕切板４２１、４２２、４２３、
４２４で仕切った成膜室４０６、４０７、４０８の内部
にプラズマを形成することにより、成膜室の上部を移動
する帯状基板４０１の表面（下面）にシリコン系非単結
晶半導体を形成する。A box-shaped film-forming chamber unit 405 is detachably installed inside the vacuum vessel 402, and the inside of the film-forming chamber unit 405 is opened with perforated partition plates 421, 422, 423,
By forming plasma inside the film formation chambers 406, 407, and 408 partitioned by 424, a silicon-based non-single-crystal semiconductor is formed on the surface (lower surface) of the belt-shaped substrate 401 moving above the film formation chamber.

【００８９】ｉ型半導体層を形成するための成膜室が複
数設けられているのは、各成膜室で成膜条件を変えるこ
とにより、膜厚方向にバンドギャップ等の膜の特性が変
化したｉ層を形成するためであり、例えば４０６、４０
７、４０８の３つの成膜室で１．７ｅＶ、１．６ｅＶ、
１．５ｅＶのバンドギャップの堆積膜をそれぞれ形成す
れば、連続的に移動する帯状基板には膜厚方向に１．７
ｅＶ、１．６ｅＶ、１．５ｅＶと変化したｉ型半導体層
を形成することができる。また、各成膜室での成膜速度
を変える、あるいは移動可能に設けられた各成膜室間を
仕切る穴開き仕切り板４２２、４２３の位置を帯状基板
の移動方向に移動させることによって、各成膜室で形成
される堆積膜の膜厚を変え、膜厚方向の特性のプロファ
イルを変えることができる。The reason why a plurality of film forming chambers for forming the i-type semiconductor layer are provided is that film characteristics such as band gap change in the film thickness direction by changing film forming conditions in each film forming chamber. This is for forming an i-layer, for example, 406, 40
1.7 eV, 1.6 eV,
If a deposited film having a band gap of 1.5 eV is formed, a continuously moving band-shaped substrate can be formed in a thickness direction of 1.7 eV.
An i-type semiconductor layer having an eV, 1.6 eV, and 1.5 eV can be formed. In addition, by changing the film forming speed in each film forming chamber, or by moving the positions of the perforated partition plates 422 and 423 that partition between the movable film forming chambers in the moving direction of the band-shaped substrate, It is possible to change the film thickness of the deposited film formed in the film forming chamber and change the characteristic profile in the film thickness direction.

【００９０】さらに、穴開き仕切板４２２、４２３の開
口率を変えることによっても膜厚方向の特性のプロファ
イルを変えることも可能である。仕切板の開口率を低く
することにより、各成膜室の原料ガスの相互混入を抑制
し、成膜室によって原料ガスの組成が非連続的に変化す
るようにして、形成される膜の特性を膜厚方向に非連続
的に変化させることができる。また、仕切板の開口率を
高くすることにより、各成膜室の原料ガスを仕切板近傍
で相互に混入させ、成膜室の原料ガスの組成が連続的に
変化するようにして、形成される膜の特性を膜厚方向に
連続的に変化させることができる。Furthermore, it is also possible to change the profile of the characteristics in the film thickness direction by changing the aperture ratio of the perforated partition plates 422, 423. By reducing the aperture ratio of the partition plate, the intermixing of the source gases in each of the film forming chambers is suppressed, and the composition of the source gas changes discontinuously depending on the film forming chambers. Can be changed discontinuously in the film thickness direction. Further, by increasing the aperture ratio of the partition plate, the source gases in the respective film forming chambers are mixed with each other in the vicinity of the partition plate so that the composition of the source gas in the film forming chamber is continuously changed. The characteristics of the film can be continuously changed in the film thickness direction.

【００９１】各成膜室４０６、４０７、４０８の底壁面
には数カ所に穴が開けられ、不図示の原料ガス供給系に
接続された原料ガス導入管４０９、４１０、４１１と、
圧力計に接続された圧力測定管４１２、４１３、４１４
と、同軸構造により不図示のバイアス電源に接続された
バイアス電極４１５、４１６、４１７とが導入され、各
成膜室への原料ガスの導入と圧力の測定と直流または高
周波のバイアス電力の投入が行われる。Holes are formed in the bottom wall of each of the film forming chambers 406, 407, and 408 at several places, and source gas introduction pipes 409, 410, and 411 connected to a source gas supply system (not shown).
Pressure measuring tubes 412, 413, 414 connected to a pressure gauge
And bias electrodes 415, 416, and 417 connected to a bias power supply (not shown) by a coaxial structure, to introduce a source gas into each film forming chamber, measure a pressure, and supply a DC or high frequency bias power. Done.

【００９２】また、各成膜室の側壁面には、成膜室ユニ
ットの側壁に接して配置され、不図示のマイクロ波電源
に接続されたマイクロ波導入窓４１８、４１９、４２０
に対応した開口部が設けられ、各成膜室へのマイクロ波
電力の投入が行われる。Microwave introduction windows 418, 419, 420 connected to a microwave power supply (not shown) are disposed on the side wall surfaces of the respective film forming chambers in contact with the side walls of the film forming chamber unit.
Are provided, and microwave power is supplied to each film forming chamber.

【００９３】なお、原料ガス導入管４０９、４１０、４
１１は帯状基板の幅方向に複数のノズルを備えており、
帯状基板の幅方向にほぼ均等に原料ガスを導入できるよ
うになっており、バイアス電極４１５、４１６、４１７
は真空容器内の同軸構造部分に接続部を備え、成膜室内
部でマイクロ波導入窓の中央前方で帯状基板の幅方向に
長くなっており、ＳＵＳ、Ｎｉ等の金属からなるＴ字型
の電極部と、真空容器の壁面の電流導入端子に接続され
てた導線部とに分離可能になっている。The source gas introduction pipes 409, 410, 4
11 is provided with a plurality of nozzles in the width direction of the strip substrate,
The source gas can be introduced almost uniformly in the width direction of the strip-shaped substrate, and the bias electrodes 415, 416, 417
Is provided with a connection portion in the coaxial structure portion in the vacuum vessel, and is elongated in the width direction of the band-shaped substrate in front of the center of the microwave introduction window inside the film formation chamber, and is a T-shaped member made of a metal such as SUS or Ni. The electrode part and the conductor part connected to the current introduction terminal on the wall surface of the vacuum vessel can be separated.

【００９４】また、各成膜室は金属製の穴開き仕切板４
２１、４２２、４２３、４２４によって仕切られてお
り、各成膜室内のガスは各穴開き仕切板のほぼ全面に開
けられた***を通って成膜室ユニット４０５外へ排気さ
れ、ガスゲート４０３、４０４から流入するゲートガス
とともに、ゲートバルブを介して不図示の高真空ポンプ
に接続された排気管４２５、４２６からそれぞれ真空容
器４０２外へ排気される。なお、真空容器４０２には排
気管４２５、４２６の他の低真空ポンプに接続された荒
引き用の排気管４２７が設けられている。Each of the film forming chambers has a metal perforated partition plate 4.
21, 422, 423, and 424, the gas in each of the film forming chambers is exhausted to the outside of the film forming chamber unit 405 through a small hole formed on almost the entire surface of each perforated partition plate. Is exhausted to the outside of the vacuum vessel 402 from exhaust pipes 425 and 426 connected to a high vacuum pump (not shown) via a gate valve together with the gate gas flowing from the vacuum chamber 402. The vacuum vessel 402 is provided with a roughing exhaust pipe 427 connected to another low vacuum pump of the exhaust pipes 425 and 426.

【００９５】金属製の穴開き仕切板４２１、４２２、４
２３、４２４の穴は各成膜室に導入されるマイクロ波が
透過しない程度に小さく、かつガスが充分に通過可能な
程度に大きくほぼ全面に開けられており、穴開き仕切板
４２１、４２４の外側には粉受け板４２８が設けられ、
万一、成膜室内で発生したシリコンの粉や膜が穴開き仕
切板の穴から成膜室外にも出てもここで捕捉され、排気
管４２５、４２６へ落下しないようになっている。The metal perforated partition plates 421, 422, 4
The holes 23 and 424 are so small that the microwaves introduced into the respective film forming chambers do not pass therethrough, and are large enough to allow gas to sufficiently pass therethrough. A powder receiving plate 428 is provided on the outside,
Even if silicon powder or a film generated in the film forming chamber comes out of the film forming chamber through the hole of the perforated partition plate, it is trapped here and does not fall into the exhaust pipes 425 and 426.

【００９６】さらに、成膜室ユニット４０５の帯状基板
４０１の入口、出口および幅方向両端部にはプラズマ漏
れガード４２９が配設され、成膜室内のプラズマの外部
への漏洩を防止している。なお、帯状基板４０１の入口
と出口に設けたプラズマ漏れガード４２９の成膜室４０
６、４０８の上部に設けられた部分の長さを帯状基板の
移動方向に調節することにより、各成膜室４０６、４０
８で形成される半導体膜の膜厚を調整することができ
る。Further, plasma leak guards 429 are provided at the entrance, exit, and both ends in the width direction of the strip-shaped substrate 401 of the film forming chamber unit 405 to prevent plasma in the film forming chamber from leaking to the outside. The film formation chamber 40 of the plasma leak guard 429 provided at the entrance and the exit of the belt-shaped substrate 401 is provided.
By adjusting the length of the portion provided on the upper portion of each of the film forming chambers 406 and 408 in the moving direction of the band-shaped substrate,
The thickness of the semiconductor film formed in Step 8 can be adjusted.

【００９７】また、成膜室ユニット４０５は成膜室温度
制御装置４３０の上に乗る形に設置され、加熱、冷却に
よる温度制御がなされるようになっている。成膜室温度
制御装置４３０によって、成膜室ユニット４０５を成膜
前には加熱してベーキングを行うことが、成膜中には冷
却または加熱してプラズマによる成膜室の壁面温度の変
化を抑制、制御することができる。The film forming chamber unit 405 is mounted on the film forming chamber temperature controller 430 so as to control the temperature by heating and cooling. The film formation chamber unit 405 can be heated and baked before the film formation by the film formation chamber temperature control device 430, and the temperature of the wall surface of the film formation chamber due to plasma can be changed by cooling or heating during the film formation. Can be suppressed and controlled.

【００９８】図５は図４の成膜室ユニットを斜め上方か
ら見た模式図を示している。FIG. 5 is a schematic view of the film forming chamber unit of FIG. 4 as viewed obliquely from above.

【００９９】図５において、内部構造を見やすくするた
めに帯状基板および成膜室ユニットの壁の一部を切り取
り、マイクロ波導入窓は本来の位置から少しずらして示
してあり、図中の５０１〜５２９は図４の４０１〜４２
９に対応しており、同一のものを示している。In FIG. 5, the strip-shaped substrate and a part of the wall of the film forming chamber unit are cut out to make it easy to see the internal structure, and the microwave introduction window is slightly displaced from the original position. 529 is 401 to 42 in FIG.
9, corresponding to the same one.

【０１００】図４、図５から分かる通り、成膜室ユニッ
トは帯状基板を通さない時には、真空容器の上蓋４３１
を開き、バイアス電極の成膜室内の電極部を外せば真空
容器から上方に取り外し可能で、内壁にシリコン膜が大
量に付着した時には、真空容器から取り外してエッチン
グ処理、ブラスト処理等の化学的、物理的手段によって
容易に清掃することができるようになっている。As can be seen from FIGS. 4 and 5, when the film-forming chamber unit does not pass through the strip-shaped substrate, the upper lid 431 of the vacuum vessel is closed.
Open and remove the electrode part in the film formation chamber of the bias electrode, it can be removed upward from the vacuum vessel.When a large amount of silicon film adheres to the inner wall, remove it from the vacuum vessel and remove it from the vacuum vessel by chemical treatment such as etching, blasting, etc. It can be easily cleaned by physical means.

【０１０１】（マイクロ波導入窓）図４、５に示したマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室において、成膜
室にマイクロ波を投入するマイクロ波導入窓は、図５に
示すように不図示のマイクロ波電源から、アイソレータ
ー、パワーモニター、整合器等を経て導波管により供給
されたマイクロ波電力を各成膜室内に効率的に導入する
手段である。(Microwave introduction window) In the film formation chamber formed by the microwave plasma CVD method shown in FIGS. 4 and 5, the microwave introduction window for introducing microwaves into the film formation chamber is not shown in FIG. This is a means for efficiently introducing microwave power supplied from the microwave power source through the waveguide through the isolator, power monitor, matching device, and the like into each film forming chamber.

【０１０２】矩形導波管５５０により供給された２．４
５ＧＨｚの連続したマイクロ波電力は、空洞共振構造の
モード変換器５５１により矩形ＴＥ₁₀モードから円形Ｔ
Ｅ₁₁モードへ変換され、マイクロ波波長の１／２と１／
４の厚さのアルミナセラミックスの円板５５２、５５３
を重ねたマイクロ波導入窓５１８、５１９、５２０を通
して、減圧された成膜室内へ投入される。2.4 provided by rectangular waveguide 550
The continuous microwave power of 5 GHz is converted from a rectangular TE ₁₀ mode to a circular T by a mode converter 551 having a cavity resonance structure.
Is converted into E ₁₁ mode, half of the microwave wavelength and 1 /
Disks 552 and 553 of alumina ceramics having a thickness of 4
Through a microwave introduction window 518, 519, 520 on which the pressure is reduced.

【０１０３】２枚重ねられたアルミナセラミックス製の
円板のうち、モード変換器側の厚さ１／２波長の円板５
５２て成膜室の気密を保持しており、その周囲は水冷さ
れ、大気側からボルテックスクーラー（登録商標）によ
り強制空冷されている。また厚さ１／２波長の円板５５
２の大気側表面には、不図示のアルミナセラミックス製
の円柱形状の小円板が２箇所に張り付けられ、成膜室へ
のマイクロ波電力の投入効率を高める整合を行ってい
る。厚さ１／４波長の円板５５３の成膜室側表面にはシ
リコン膜が堆積されるが、大量の膜が付着したときに
は、この厚さ１／４波長の円板だけを取り外し、エッチ
ング処理、ブラスト処理等によって容易に清掃すること
ができるようになっている。Of the two stacked alumina ceramic disks, a disk 5 having a half wavelength thickness on the mode converter side.
At 52, the airtightness of the film forming chamber is maintained, its surroundings are water-cooled, and the air is forcedly cooled from the atmosphere side by a vortex cooler (registered trademark). Also, a disk 55 having a thickness of 1/2 wavelength
A small cylindrical disc made of alumina ceramics (not shown) is attached to two places on the atmosphere side surface of No. 2 to perform matching for increasing the efficiency of supplying microwave power to the film forming chamber. A silicon film is deposited on the surface of the disk 553 having a thickness of 1/4 wavelength on the film forming chamber side, but when a large amount of film adheres, only the disk having the thickness of 1/4 wavelength is removed and an etching process is performed. , And can be easily cleaned by blasting or the like.

【０１０４】（帯状基板の温度制御機構）図４に示した
マイクロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室において、真
空容器４０２内の帯状基板４０１の上面（裏面）側に
は、真空容器４０２の開閉可能な蓋４３１に固定されて
ランプヒーター４３２及び基板温度制御装置４３３、４
３４、４３５が配設され、帯状基板の裏面に面接触し
た、熱容量が小さく接触面積が広い薄板形状の表面温度
測定用の熱電対４３６、４３７、４３８、４３９により
温度を測定しながら帯状基板４０１を裏面から所定の温
度に温度制御する。(Temperature Control Mechanism of Strip-shaped Substrate) In the film forming chamber formed by the microwave plasma CVD method shown in FIG. 4, the vacuum vessel 402 can be opened and closed on the upper (back) side of the strip-shaped substrate 401 in the vacuum vessel 402. The lamp heater 432 and the substrate temperature controller 433,
34, 435 are disposed, and the surface of the band-shaped substrate 401 is measured while measuring the temperature with thermocouples 436, 437, 438, and 439 for measuring the surface temperature of a thin plate having a small heat capacity and a large contact area in surface contact with the back surface of the band-shaped substrate. From the back side to a predetermined temperature.

【０１０５】帯状基板４０１の温度はガスゲート４０３
を通過する際に低下しているが、放電室４０６の前に配
設されたランプヒーター４３２により放電室４０６に帯
状基板が達するまでに成膜に適した所定の温度にまで加
熱され、放電室４０６、４０７、４０８の上に配設され
た基板温度制御装置４３３、４３４、４３５により堆積
膜形成中に一定温度になるように温度調節がなされる。The temperature of the band-shaped substrate 401 is controlled by the gas gate 403.
Is reduced when passing through the discharge chamber, but is heated to a predetermined temperature suitable for film formation by the lamp heater 432 disposed in front of the discharge chamber 406 before the band-shaped substrate reaches the discharge chamber 406, The temperature is controlled by the substrate temperature controllers 433, 434, and 435 disposed on the substrates 406, 407, and 408 so that the temperature becomes constant during the formation of the deposited film.

【０１０６】ランプヒーター４３２は帯状基板の幅を均
一に加熱できるだけの長さを有する棒状の赤外線ランプ
を帯状基板の移動方向に対して垂直方向に複数配設した
構造であり、２重構造のリフレクター４４０を備え、ラ
ンプからの放射光を帯状基板側に集めて加熱効率を高め
るとともに、真空容器の蓋４３１が加熱されることを防
止している。さらに、ランプヒーター４３２に電力を供
給する電気配線には、不図示の配線カバーが配設され、
万一、放電室ユニット４０５からプラズマが漏洩して電
気配線に当ってもスパーク、漏電等が発生しないように
している。The lamp heater 432 has a structure in which a plurality of rod-shaped infrared lamps having a length sufficient to uniformly heat the width of the band-shaped substrate are arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the band-shaped substrate. 440 is provided to collect the radiated light from the lamp on the strip-shaped substrate side to increase the heating efficiency and to prevent the lid 431 of the vacuum vessel from being heated. Further, a wiring cover (not shown) is provided on the electric wiring for supplying electric power to the lamp heater 432,
Even if the plasma leaks from the discharge chamber unit 405 and hits the electric wiring, a spark, a leakage, etc. are not generated.

【０１０７】放電室上の温度制御装置４３３、４３４、
４３５は成膜中の帯状基板の温度を制御するものであ
り、ランプヒーター４３２によって所定の温度に加熱さ
れた帯状基板４０１が、成膜室に導入される原料ガスに
よる冷却や高エネルギープラズマによる加熱によって温
度変化することを抑制し、成膜中の帯状基板の温度を所
定の温度に維持制御している。The temperature control devices 433, 434 on the discharge chamber
Reference numeral 435 is for controlling the temperature of the band-shaped substrate during film formation. The band-shaped substrate 401 heated to a predetermined temperature by the lamp heater 432 is cooled by a source gas introduced into the film formation chamber or heated by high-energy plasma. Thus, the temperature of the strip-shaped substrate during film formation is maintained and controlled at a predetermined temperature.

【０１０８】（帯状基板の支持機構）図４に示したマイ
クロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室で、真空容器４０
２内の帯状基板４０１の上面（裏面）側には数カ所に帯
状基板の裏面を回転支持する支持ローラー４４１が設け
られ、真空容器４０２内で帯状基板４０１が直線的に張
られるように裏面から支持している。(Supporting mechanism for belt-like substrate) A vacuum chamber 40 is used in the film forming chamber by the microwave plasma CVD method shown in FIG.
Support rollers 441 for rotatably supporting the rear surface of the band-shaped substrate are provided at several places on the upper surface (rear surface) side of the band-shaped substrate 401 in 2, and supported from the rear surface so that the band-shaped substrate 401 is linearly stretched in the vacuum container 402. doing.

【０１０９】なお、支持ローラー４４１の内部にはキュ
リー点が高く、プラズマに影響を及ぼさない程度の磁力
を発生する不図示の永久磁石が配設され、フェライト系
ステンレス等の磁性体からなる帯状基板を用いた場合
に、支持ローラー４４１と帯状基板を密着させるように
している。A permanent magnet (not shown) which has a high Curie point and generates a magnetic force that does not affect the plasma is provided inside the support roller 441, and a belt-like substrate made of a magnetic material such as ferrite stainless steel. Is used, the support roller 441 and the belt-shaped substrate are brought into close contact with each other.

【０１１０】また、支持ローラー４４１の表面はステン
レス等の導電性材料で形成され、電気的に接地されてお
り、導電性の帯状基板４０１を電気的に接地している。The surface of the support roller 441 is formed of a conductive material such as stainless steel and is electrically grounded, and the conductive strip substrate 401 is electrically grounded.

【０１１１】高周波プラズマＣＶＤ法による成膜室 本発明において高周波プラズマＣＶＤ法による成膜室と
は、連続的に移動する帯状基板上に高周波プラズマＣＶ
Ｄ法によりシリコン系非単結晶半導体を連続的に形成す
るための成膜室をいう。In the present invention, a film forming chamber formed by a high-frequency plasma CVD method refers to a film forming chamber formed by a high-frequency plasma CVD method.
A film formation chamber for continuously forming a silicon-based non-single-crystal semiconductor by the method D.

【０１１２】本発明において高周波プラズマＣＶＤ法に
よる成膜室は、基本的には帯状基板上の不純物ドープ層
と、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層上
に積層するｉ型半導体層を形成用するために配置される
が、望ましくは帯状基板上の不純物ドープ層の成膜室と
マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の成膜
室の間に、さらに高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半
導体層を形成する成膜室として配置される。In the present invention, the film forming chamber formed by the high-frequency plasma CVD method is basically used for forming an impurity-doped layer on a strip-shaped substrate and an i-type semiconductor layer to be laminated on the i-type semiconductor layer formed by the microwave plasma CVD method. Preferably, an i-type semiconductor layer formed by a high-frequency plasma CVD method is further provided between a film formation chamber of an impurity-doped layer on the strip-shaped substrate and a film formation chamber of an i-type semiconductor layer formed by a microwave plasma CVD method. It is arranged as a film forming chamber for forming.

【０１１３】光起電力素子の形成において、ｉ型半導体
層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法によって形成する場
合、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によって形成されるプ
ラズマは高エネルギーであるため、放電条件によっては
ｉ型半導体層の形成開始時にｉ型半導体層の下の不純物
ドープ層が僅かにスパッタエッチングされる可能性があ
る。In the formation of the photovoltaic element, when the i-type semiconductor layer is formed by the microwave plasma CVD method, the plasma formed by the microwave plasma CVD method has high energy. At the start of layer formation, the impurity-doped layer under the i-type semiconductor layer may be slightly sputter-etched.

【０１１４】ｉ型半導体層形成時に不純物ドープ層がス
パッタエッチングされると、ｉ型半導体層中に不純物が
ドープされ、ｉ型半導体層の特性が変化して形成される
光起電力素子の特性にバラツキを生じる。このようなマ
イクロ波プラズマによる不純物ドープ層のスパッタエッ
チングを防ぐために、帯状基板上の不純物ドープ層とマ
イクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層との間
に、高周波プラズマＣＶＤ法による低エネルギーのプラ
ズマでｉ型半導体層を形成する成膜室をさらに配置し、
不純物ドープ層の上に高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ
型半導体層を薄く形成し、不純物ドープ層がマイクロ波
プラズマに直接さらされないようにすることが望まし
い。When the impurity-doped layer is sputter-etched during the formation of the i-type semiconductor layer, the impurity is doped into the i-type semiconductor layer, and the characteristics of the photovoltaic element formed by changing the characteristics of the i-type semiconductor layer are changed. Variations occur. In order to prevent such sputter etching of the impurity-doped layer by the microwave plasma, a low-energy plasma by a high-frequency plasma CVD method is used between the impurity-doped layer on the belt-shaped substrate and the i-type semiconductor layer by the microwave plasma CVD method. a film forming chamber for forming an i-type semiconductor layer is further arranged;
I on the impurity-doped layer by high-frequency plasma CVD
It is desirable to form the mold semiconductor layer thin so that the impurity-doped layer is not directly exposed to the microwave plasma.

【０１１５】また、本発明の装置において高周波プラズ
マＣＶＤ法による成膜室は、一つの成膜室の大きさを一
定以上に大きくしないで帯状基板のより速い移動速度に
対応するため、あるいは一つの層を複数の成膜条件で形
成するために、複数個連結して設けても良い。Further, in the apparatus of the present invention, the film forming chamber formed by the high-frequency plasma CVD method may be used to cope with a higher moving speed of the band-shaped substrate without increasing the size of one film forming chamber to a certain value or more. In order to form a layer under a plurality of film formation conditions, a plurality of layers may be connected and provided.

【０１１６】本発明の装置において高周波プラズマＣＶ
Ｄ法による成膜室に高周波電力を投入する方式として
は、放電電極を用いた容量結合方式、高周波コイルを用
いた誘導結合方式等が挙げられるが、好適には平行平板
電極を用いた容量結合方式が用いられる。In the apparatus of the present invention, high-frequency plasma CV
Examples of a method of supplying high-frequency power to the film forming chamber by the method D include a capacitive coupling method using a discharge electrode and an inductive coupling method using a high-frequency coil. Preferably, a capacitive coupling method using a parallel plate electrode is used. A method is used.

【０１１７】本発明の装置において、高周波プラズマＣ
ＶＤ法による成膜室内には、該成膜室内を移動しつつそ
の表面に半導体層を形成される帯状基板を、半導体膜の
形成に適した温度に制御するための温度制御手段を設け
ることが望ましい。In the apparatus of the present invention, the high-frequency plasma C
In a film formation chamber formed by the VD method, a temperature control means for controlling a band-shaped substrate on which a semiconductor layer is formed on the surface thereof at a temperature suitable for forming a semiconductor film while moving in the film formation chamber may be provided. desirable.

【０１１８】なお、半導体膜成膜時に帯状基板の温度を
一定に保つためには、帯状基板がプラズマ形成空間に入
る前に半導体層の形成に適した温度にまで加熱し、プラ
ズマ形成空間においてはその温度が維持されるように温
度制御手段を配設することが好ましい。In order to keep the temperature of the strip-shaped substrate constant during the formation of the semiconductor film, the strip-shaped substrate is heated to a temperature suitable for forming the semiconductor layer before entering the plasma formation space. It is preferable to provide a temperature control means so that the temperature is maintained.

【０１１９】なお、成膜室内での帯状基板の表面には半
導体層が形成されるため、成膜中の温度制御は裏面側か
ら行うことが好ましい。Since a semiconductor layer is formed on the front surface of the belt-like substrate in the film formation chamber, it is preferable to control the temperature during film formation from the back side.

【０１２０】また、成膜室内で帯状基板は連続的に移動
しているため、帯状基板の加熱には非接触で加熱が可能
なランプヒーター等の放射によるヒーター手段を用いる
ことが好ましく、帯状基板の温度測定には、移動表面の
温度測定が可能で熱容量が小さく応答速度が速い熱電対
を用いた移動表面温度計あるいは非接触で測定が可能な
放射温度計等の温度測定手段を用いることが好ましい。Further, since the belt-like substrate is continuously moving in the film forming chamber, it is preferable to use a heater means such as a lamp heater capable of heating in a non-contact manner for heating the belt-like substrate. For temperature measurement, use a moving surface thermometer that uses a thermocouple that can measure the temperature of the moving surface and has a small heat capacity and a fast response speed, or a temperature measuring device such as a radiation thermometer that can perform non-contact measurement. preferable.

【０１２１】図６は本発明の装置における高周波プラズ
マＣＶＤ法による成膜室の好適な一例を示す模式的断面
図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a preferred example of a film forming chamber by the high frequency plasma CVD method in the apparatus of the present invention.

【０１２２】（放電室）図６において帯状基板６０１
は、真空容器６０２にガスゲート６０３から入り、図中
左方から右方へ移動して、ガスゲート６０４へ出る。(Discharge Chamber) In FIG.
Enters the vacuum vessel 602 from the gas gate 603, moves from left to right in the drawing, and exits to the gas gate 604.

【０１２３】真空容器６０２の内部には放電室６０５が
設けられ、電気的に接地された帯状基板６０１と放電電
極６０６との間に不図示の高周波電源から高周波電力を
投入することにより、放電室６０５内にプラズマを形成
し、帯状基板の下面（表面）にシリコン系非単結晶半導
体を形成する。放電室６０５には不図示の原料ガス供給
系に接続された原料ガス導入管６０７および不図示の排
気装置に接続された排気管６０８が設けられ、帯状基板
の移動方向と平行なガスの流れを形成する。A discharge chamber 605 is provided inside the vacuum vessel 602, and high-frequency power is supplied from a high-frequency power supply (not shown) between the electrically grounded strip-shaped substrate 601 and the discharge electrode 606 to discharge the discharge chamber 605. Plasma is formed in 605, and a silicon-based non-single-crystal semiconductor is formed on the lower surface (front surface) of the belt-shaped substrate. The discharge chamber 605 is provided with a source gas introduction pipe 607 connected to a source gas supply system (not shown) and an exhaust pipe 608 connected to an exhaust device (not shown), so that a gas flow parallel to the moving direction of the strip-shaped substrate is provided. Form.

【０１２４】原料ガスの流入経路にはブロックヒーター
６０９が設けられ、プラズマ分解前の原料ガスの予熱と
放電室６０５の加熱を行い、吹き出し部付近での原料ガ
スの分解促進と放電室６０５の内壁へのポリシラン粉の
付着量の低減を図る。排気ガスの排出経路には放電室外
部排気口６１０が設けられ、放電室６０５の外部のガス
（ガスゲートから流入したゲートガス、真空容器６０２
内壁からの放出ガス等）が放電室６０５を通ることなく
排気管６０８へ排出されるようにし、堆積膜への不純物
の混入を防止している。A block heater 609 is provided on the flow path of the raw material gas to preheat the raw material gas before plasma decomposition and heat the discharge chamber 605, to promote the decomposition of the raw material gas near the blow-out portion and to improve the inner wall of the discharge chamber 605. To reduce the amount of polysilane powder adhering to the surface. A discharge chamber outside exhaust port 610 is provided in the exhaust gas discharge path, and a gas outside the discharge chamber 605 (a gate gas flowing from a gas gate, a vacuum vessel 602).
Gas discharged from the inner wall, etc.) is discharged to the exhaust pipe 608 without passing through the discharge chamber 605 to prevent impurities from being mixed into the deposited film.

【０１２５】また、放電室６０５の上部の、帯状基板６
０１の入口、出口および幅方向両端部にはプラズマ漏れ
ガード６１１が配設され、放電室６０５内部のプラズマ
の外部への漏洩を阻止している。The band-like substrate 6 above the discharge chamber 605
Plasma leak guards 611 are provided at the inlet, outlet and both ends in the width direction of the discharge chamber 01 to prevent the plasma inside the discharge chamber 605 from leaking to the outside.

【０１２６】（帯状基板の温度制御機構）図６に示した
高周波プラズマＣＶＤ法による成膜室において、真空容
器６０２内の帯状基板６０１の上面（裏面）側には、真
空容器６０２の開閉可能な蓋６１２に固定されてランプ
ヒーター６１３、６１４が配設され、帯状基板の裏面に
面接触した熱電対６１５、６１６により温度をモニター
しながら帯状基板６０１を裏面から所定の温度に加熱す
る。帯状基板６０１の温度はガスゲート６０３を通過す
る際に低下しているが、放電室６０５の前に設けたラン
プヒーター６１３により放電室６０５に帯状基板が達す
るまでに成膜に適した所定の温度にまで加熱され、放電
室６０５の上に設けたランプヒーター６１４により堆積
膜形成中に一定温度になるように温度維持がなされる。(Temperature Control Mechanism of Strip-shaped Substrate) In the film forming chamber formed by the high-frequency plasma CVD method shown in FIG. 6, the vacuum vessel 602 can be opened and closed on the upper (back) side of the strip-shaped substrate 601 in the vacuum vessel 602. Lamp heaters 613 and 614 are provided fixed to the lid 612, and the band-shaped substrate 601 is heated from the back surface to a predetermined temperature while monitoring the temperature by thermocouples 615 and 616 that are in surface contact with the back surface of the band-shaped substrate. Although the temperature of the band-shaped substrate 601 decreases when passing through the gas gate 603, the temperature of the band-shaped substrate 601 is reduced to a predetermined temperature suitable for film formation until the band-shaped substrate reaches the discharge chamber 605 by the lamp heater 613 provided in front of the discharge chamber 605. And the temperature is maintained by a lamp heater 614 provided above the discharge chamber 605 so that the temperature becomes constant during the formation of the deposited film.

【０１２７】ランプヒーター６１３、６１４は帯状基板
の幅を均一に加熱できるだけの長さを有する棒状の赤外
線ランプを帯状基板の移動方向に対して垂直方向に複数
配設した構造で、放電室６０５の前では密に、放電室６
０５の後ろに行くほど粗になるように間隔を調整してあ
る。また、ランプヒーター６１３、６１４には２重構造
のリフレクター６１７が配設され、ランプからの放射光
を帯状基板に集めて加熱効率を高めるとともに真空容器
の蓋６１２が加熱されることを防止している。さらに、
ランプヒーター６１３、６１４に電力を供給する電気配
線には不図示の配線カバーが配設され、万一、放電室６
０５からプラズマが漏洩しても電気配線からスパーク、
漏電が発生しないようにしている。The lamp heaters 613 and 614 have a structure in which a plurality of rod-shaped infrared lamps having a length sufficient to uniformly heat the width of the strip-shaped substrate are arranged in a direction perpendicular to the moving direction of the strip-shaped substrate. In front of the discharge chamber 6
The interval is adjusted so that it becomes coarser as you go behind 05. Further, the lamp heaters 613 and 614 are provided with a reflector 617 having a double structure. The reflector 617 collects radiation light from the lamp on a strip-shaped substrate to increase heating efficiency and prevent the lid 612 of the vacuum vessel from being heated. I have. further,
A wiring cover (not shown) is provided on the electric wiring for supplying electric power to the lamp heaters 613 and 614.
Even if plasma leaks from 05, sparks from electrical wiring,
Electric leakage is prevented.

【０１２８】（帯状基板の支持機構）図６に示した高周
波プラズマＣＶＤ法による成膜室において、真空容器６
０２内の真空容器６０５の入口と出口近傍には帯状基板
の裏面を回転支持する支持ローラー６１８が設けられ、
真空容器６０２内で帯状基板６０１が直線的に張られ、
放電電極６０６との距離が一定に保たれるよう裏面から
支持している。(Supporting mechanism for belt-like substrate) In the film forming chamber by the high frequency plasma CVD method shown in FIG.
In the vicinity of the entrance and exit of the vacuum vessel 605 in the inside 02, a support roller 618 for rotatably supporting the back surface of the band-shaped substrate is provided,
A band-shaped substrate 601 is stretched linearly in a vacuum vessel 602,
It is supported from the back surface so that the distance from the discharge electrode 606 is kept constant.

【０１２９】なお、支持ローラー６１８の内部にはキュ
リー点が高く、プラズマに影響を及ぼさない程度の磁力
を発生する不図示の永久磁石が配設され、フェライト系
ステンレス等の磁性体からなる帯状基板を用いた場合
に、支持ローラー６１８と帯状基板６０１を密着させる
ようにしている。A permanent magnet (not shown), which has a high Curie point and generates a magnetic force that does not affect the plasma, is provided inside the support roller 618, and a belt-like substrate made of a magnetic material such as ferrite stainless steel. Is used, the support roller 618 and the belt-shaped substrate 601 are brought into close contact with each other.

【０１３０】また、支持ローラー６１８の表面はステン
レス等の導電性材料で形成され、電気的に接地されてお
り、導電性の帯状基板６０１を電気的に接地している。The surface of the support roller 618 is formed of a conductive material such as stainless steel and is electrically grounded, and the conductive strip substrate 601 is electrically grounded.

【０１３１】プラズマドーピングによる成膜室 本発明の装置においてプラズマドーピングによる成膜室
とは、連続的に移動する帯状基板上のｉ型半導体層表面
を不純物元素を含有したガスのグロー放電プラズマにさ
らし、プラズマドーピングにより不純物ドーピング層を
連続的に形成するための成膜室（放電処理室）をいう。[0131] Film forming chamber by plasma doping In the apparatus of the present invention, the film forming chamber by plasma doping means that the surface of an i-type semiconductor layer on a continuously moving strip-shaped substrate is exposed to glow discharge plasma of a gas containing an impurity element. Refers to a film forming chamber (discharge processing chamber) for continuously forming an impurity-doped layer by plasma doping.

【０１３２】なお、本発明においてプラズマドーピング
時の不純物元素を含有したガスには、Ｂ_２ Ｈ_６ 、Ｂ
Ｆ_３ 、ＰＨ_３ 等の不純物元素を含有するガスの他に
水素やＨｅ等の希釈ガスの他、放電を安定させるため
に、ＳｉＨ_４ 、Ｓｉ_２ Ｈ_６、ＳｉＦ_４ 等のＳｉ原
子を含有するガスを、所望の膜厚の半導体層を堆積によ
って形成するには十分少ない量だけ含んでいてもよい。In the present invention, the gas containing the impurity element at the time of plasma doping includes B ₂ H ₆ , B
In addition to a gas containing an impurity element such as F ₃ and PH ₃ , in addition to a diluent gas such as hydrogen and He, it contains Si atoms such as SiH ₄ , Si ₂ H ₆ and SiF ₄ for stabilizing discharge. The gas may be contained in an amount small enough to form a semiconductor layer having a desired thickness by deposition.

【０１３３】本発明のプラズマドーピングは５ｋＨｚ乃
至５００ｋＨｚの周波数で行うことが望ましく、プラズ
マドーピングによる成膜室の構造は、図６に一例を示し
た高周波プラズマＣＶＤ法による成膜室とほぼ同様でよ
いが、放電電極に接続する電源を５ｋＨｚ乃至５００ｋ
Ｈｚの低周波電源とすることが望ましい。The plasma doping of the present invention is desirably performed at a frequency of 5 kHz to 500 kHz. The structure of a film forming chamber formed by plasma doping may be substantially the same as that of the film forming chamber formed by high frequency plasma CVD shown in FIG. However, the power supply connected to the discharge electrode is 5 kHz to 500 k.
It is desirable to use a low frequency power supply of Hz.

【０１３４】また、本発明において該成膜室は、一つの
成膜室の大きさを一定以上に大きくしないで帯状基板の
より速い移動速度に対応するため、あるいは一つの層を
複数の成膜条件で形成するために、複数個設けても良
い。Further, in the present invention, the film formation chamber may be used to cope with a higher moving speed of the band-shaped substrate without increasing the size of one film formation chamber to a certain size or more. A plurality may be provided in order to form under conditions.

【０１３５】本発明の装置において、プラズマドーピン
グによる成膜室内には、該成膜室内を移動しつつその表
面に半導体層を形成される帯状基板を、半導体層の形成
に適した温度に制御するまたは成膜室内を加熱ベーキン
グするための温度制御手段を設けることが望ましい。In the apparatus of the present invention, in a film forming chamber formed by plasma doping, a band-like substrate on which a semiconductor layer is formed while moving in the film forming chamber is controlled to a temperature suitable for forming a semiconductor layer. Alternatively, it is preferable to provide a temperature controller for heating and baking the inside of the film formation chamber.

【０１３６】なお、成膜室内で帯状基板の表面には半導
体層が形成されるため、成膜中の温度制御は裏面側かせ
行うことが好ましい。Since a semiconductor layer is formed on the surface of the belt-like substrate in the film formation chamber, it is preferable to control the temperature during film formation on the back side.

【０１３７】また、成膜室内で帯状基板は連続的に移動
しているため、帯状基板を加熱する場合には非接触で加
熱が可能なランプヒーター等の放射によるヒーター手段
を用いることが好ましく、帯状基板の温度測定には、移
動表面の温度測定が可能で熱容量が小さく応答速度が速
い熱電対を用いた移動表面温度計あるいは非接触で測定
が可能な放射温度計等の温度測定手段を用いることが好
ましい。Further, since the belt-like substrate is continuously moving in the film forming chamber, when heating the belt-like substrate, it is preferable to use a heater means such as a lamp heater capable of heating in a non-contact manner by radiation. To measure the temperature of the belt-like substrate, use a temperature measuring means such as a moving surface thermometer using a thermocouple capable of measuring the temperature of the moving surface and having a small heat capacity and a high response speed, or a radiation thermometer capable of non-contact measurement. Is preferred.

【０１３８】グロー放電洗浄室 本発明においてグロー放電洗浄室とは、連続的に移動す
る帯状基板上をＡｒ、Ｈｅ等の不活性ガスあるいは水素
ガスのグロー放電プラズマにさらし、帯状基板上に付着
した吸着ガスや水分等を連続的に除去する放電室をい
う。 Glow Discharge Cleaning Chamber In the present invention, the glow discharge cleaning chamber is such that a continuously moving belt-like substrate is exposed to a glow discharge plasma of an inert gas such as Ar or He or a hydrogen gas and adheres to the belt-like substrate. A discharge chamber that continuously removes adsorbed gas, moisture, and the like.

【０１３９】真空容器内壁や基板表面の吸着ガス等の付
着物を不活性ガスや水素ガスのプラズマによって取り除
くことは、放電洗浄として一般に知られており、真空技
術ハンドブック（金持徹編 日刊工業新聞社１９９０年
発行）等に説明されている。The removal of deposits such as adsorbed gas on the inner wall of the vacuum vessel and the surface of the substrate by plasma of an inert gas or hydrogen gas is generally known as discharge cleaning, and is described in Vacuum Technology Handbook (Toru Kanmochi, edited by Nikkan Kogyo Shimbun) 1990 issued).

【０１４０】ロール・ツー・ロール方式において、長尺
の帯状基板は一般的に巻きだし室にコイル状の巻かれて
収納されており、半導体膜の成膜室に連続的に供給され
る。ロール・ツー・ロール方式によるｐｉｎｐｉｎまた
はｎｉｐｎｉｐ構造の光起電力素子の形成において、巻
き出された帯状基板は最初に不純物ドープ層の成膜室に
供給され、その表面をプラズマにさらされる。In the roll-to-roll system, a long strip-shaped substrate is generally wound and stored in a winding chamber in a winding chamber, and is continuously supplied to a semiconductor film forming chamber. In forming a photovoltaic device having a pinpin or nipnip structure by a roll-to-roll method, the unwound strip-shaped substrate is first supplied to a film forming chamber for an impurity-doped layer, and the surface thereof is exposed to plasma.

【０１４１】また、帯状基板はコイル状に巻かれて真空
容器に投入されているため、真空に排気しても表面に付
着した吸着ガスや水分は容易には除去されず、巻き出さ
れた直後の帯状基板の表面には、真空容器への投入前に
付着した吸着ガスや水分等が残留している可能性があ
る。Further, since the strip-shaped substrate is wound into a coil and placed in a vacuum vessel, even if the substrate is evacuated to vacuum, the adsorbed gas and moisture adhering to the surface are not easily removed. There is a possibility that adsorbed gas, moisture, and the like that have adhered before being charged into the vacuum vessel may remain on the surface of the strip-shaped substrate.

【０１４２】したがって最初の不純物ドープ層成膜時に
は、プラズマによって帯状基板表面に残留した吸着ガス
や水分が放出され、形成される半導体膜中に膜の特性を
低下させる不純物として混入する可能性がある。Therefore, during the first film formation of the impurity-doped layer, the plasma may release the adsorbed gas and moisture remaining on the surface of the belt-like substrate, and may be mixed into the semiconductor film to be formed as impurities that degrade the characteristics of the film. .

【０１４３】本発明のグロー放電洗浄室は、ロール・ツ
ー・ロール方式の半導体積層膜形成装置において、巻き
出された直後の帯状基板が最初の成膜室に供給される前
に、ロール・ツー・ロール方式で連続的に放電洗浄され
るようにしたもので、半導体膜中への不純物の混入を防
ぎ、不純物の混入の少ない高品質の半導体膜が形成しう
るようにしたものである。In the roll-to-roll type semiconductor laminated film forming apparatus, the glow discharge cleaning chamber according to the present invention is provided with a roll-to-roll substrate before the unwound strip-shaped substrate is supplied to the first film formation chamber. -The discharge cleaning is performed continuously by a roll method, whereby the contamination of the semiconductor film with impurities is prevented, and a high-quality semiconductor film with a small amount of impurities can be formed.

【０１４４】本発明において該洗浄室は、一つの洗浄室
の大きさを一定以上に大きくしないで帯状基板のより速
い移動速度に対応するため、あるいは複数の洗浄条件で
洗浄するために、複数個連結して設けても良い。In the present invention, a plurality of cleaning chambers are provided in order to cope with a higher moving speed of the band-shaped substrate without increasing the size of one cleaning chamber to a certain size or to perform cleaning under a plurality of cleaning conditions. You may connect and provide.

【０１４５】なお、その構造は図６に一例を示した高周
波プラズマＣＶＤ法による成膜室、あるいは図４に一例
を示したマイクロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室と同
様でよいが、構造がより簡単である点において、図６に
一例を示した高周波プラズマＣＶＤ法による成膜室と同
様にすることが望ましい。The structure may be the same as that of the high-frequency plasma CVD method shown in FIG. 6 or the example of the microwave plasma CVD method shown in FIG. In terms of simplicity, it is preferable to use a high-frequency plasma CVD method as shown in FIG.

【０１４６】水素プラズマ処理室 本発明において水素プラズマ処理室とは、連続的に移動
する帯状基板上のｉ型半導体層表面を水素ガスのグロー
放電プラズマにさらし、半導体表面に連続的に水素プラ
ズマ処理を行なう放電室をいう。 Hydrogen Plasma Processing Chamber In the present invention, the term “hydrogen plasma processing chamber” means that the surface of an i-type semiconductor layer on a continuously moving strip-shaped substrate is exposed to glow discharge plasma of hydrogen gas, and the semiconductor surface is continuously subjected to hydrogen plasma processing. Discharge chamber.

【０１４７】アモルファスシリコン膜は、成膜後に水素
プラズマ処理を行うことによって高品質化することが知
られており、１９９１年応用物理学会学術講演会講演予
稿集１０ｐ−ＲＦ−５ならびに１０ｐ−ＲＦ−１２、１
９９２年応用物理学関係連合講演会講演予稿集２８ｐ−
ＺＶ−９等に開示されている。It is known that the quality of an amorphous silicon film can be improved by performing a hydrogen plasma treatment after the film formation. Preliminary proceedings of the 1991 Annual Conference of the Japan Society of Applied Physics, 10p-RF-5 and 10p-RF- 12, 1
Proceedings of the Lecture Meeting on Applied Physics 1999, 28p-
ZV-9 and the like.

【０１４８】本発明者らが、光起電力素子の形成時に、
ｉ型層形成後、不純物ドープ層の形成前にｉ型半導体層
表面にこの水素プラズマ処理を行ったところ、作成され
る光起電力素子の開放電圧が水素プラズマ処理を行わな
い場合と比較して向上することが確認され、ｉ型半導体
層形成後、不純物ドープ層形成前に水素プラズマ処理を
行うことが、高品質の光起電力素子の形成に効果的であ
ることが確認された。When the present inventors formed the photovoltaic element,
When the hydrogen plasma treatment was performed on the surface of the i-type semiconductor layer after the formation of the i-type layer and before the formation of the impurity-doped layer, the open-circuit voltage of the photovoltaic device to be produced was lower than that in the case where the hydrogen plasma treatment was not performed. The improvement was confirmed, and it was confirmed that performing hydrogen plasma treatment after forming the i-type semiconductor layer and before forming the impurity-doped layer was effective for forming a high-quality photovoltaic element.

【０１４９】本発明の水素プラズマ処理室は、この水素
プラズマ処理をロール・ツー・ロール方式で連続的に行
うことができるようにしたものである。In the hydrogen plasma processing chamber of the present invention, the hydrogen plasma processing can be continuously performed by a roll-to-roll method.

【０１５０】なお、本発明において該処理室は、一つの
処理室の大きさを一定以上に大きくしないで帯状基板の
より速い移動速度に対応するため、あるいは複数の処理
条件で処理するために、複数個連結して設けても良い。In the present invention, the processing chamber is used to cope with a higher moving speed of the band-shaped substrate without increasing the size of one processing chamber to a certain size or more, or to perform processing under a plurality of processing conditions. A plurality of them may be connected.

【０１５１】また、その構造は図６に一例を示した高周
波プラズマＣＶＤ法による成膜室、あるいは図４に一例
を示したマイクロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室と同
様でよいが、構造がより簡単である点において、図６に
一例を示した高周波プラズマＣＶＤ法による成膜室と同
様にすることが望ましい。The structure may be the same as the film forming chamber by the high frequency plasma CVD method shown in FIG. 6 or the film forming chamber by the microwave plasma CVD method shown in FIG. 4, for example. In terms of simplicity, it is preferable to use a high-frequency plasma CVD method as shown in FIG.

【０１５２】帯状基板の巻き出し室 本発明において帯状基板の巻き出し室とは、成膜前の帯
状基板を収納し、帯状基板を成膜室へ連続的に送り出す
ための真空容器をいう。[0152] The unwind chamber of the belt-like substrate in the unwinding chamber present invention of the strip substrate, houses a belt-like substrate before the film formation refers to a vacuum container for feeding the strip substrate continuously into the deposition chamber.

【０１５３】図７（Ａ）は本発明の装置における帯状基
板の巻き出し室の一例を示す模式的断面図である。FIG. 7A is a schematic sectional view showing an example of the unwinding chamber for the band-shaped substrate in the apparatus of the present invention.

【０１５４】図７（Ａ）において帯状基板７０１Ａは真
空容器７０２Ａ内のボビン７０３Ａにコイル状に巻かれ
て収納されており、帯状基板の巻き取り室の巻き取り機
構に引かれてボビン７０３Ａから巻き出され、ローラー
７０４Ａにより成膜面（表面）を下にした平面状にさ
れ、ガスゲート７０５Ａで接続された不図示の成膜室へ
と移動、供給される。ボビン７０３Ａには帯状基板７０
１Ａに一定の張力をかける不図示の張力調節機構が接続
され、帯状基板７０１Ａに張力を与えて弛みの発生を防
止している。また、フィルム巻き取りボビン７０６Ａは
不図示の巻き取り機構に接続され、帯状基板の表面と裏
面とが擦れ合って傷付くことを防止するために帯状基板
とともに巻き込まれている、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド等の樹脂性
シート、不織布、紙あるいはこれらにＡｌ等の金属を薄
く蒸着したもの等からなる、薄く柔らかい保護フィルム
７０７Ａを帯状基板の巻き出しにあわせて巻き取る。さ
らに、ローラー７０４Ａには不図示のステアリング機構
が設けられ、真空容器７０２Ａの外部からローラー７０
４Ａの回転軸の方向を僅かに変えて帯状基板の進行方向
を僅かに変化させ、ボビン７０３Ａに巻かれた帯状基板
の幅方向の位置がたとえ不揃いであっても、ガスゲート
７０５Ａに帯状基板を幅方向に対して常に一定の位置に
供給することができるようになっている。In FIG. 7A, the band-shaped substrate 701A is wound and stored in a coil shape on a bobbin 703A in a vacuum container 702A, and is pulled from the bobbin 703A by a winding mechanism of a band-shaped substrate winding chamber. The film is formed into a flat surface with the film forming surface (surface) down by a roller 704A, and is moved and supplied to a film forming chamber (not shown) connected by a gas gate 705A. The bobbin 703A has a band-shaped substrate 70
A tension adjusting mechanism (not shown) for applying a constant tension to 1A is connected to apply tension to the band-shaped substrate 701A to prevent the slack from occurring. Further, the film take-up bobbin 706A is connected to a take-up mechanism (not shown), and is wound together with the band-shaped substrate to prevent the front and rear surfaces of the band-shaped substrate from being rubbed against each other and damaged, such as polyethylene, polyethylene terephthalate, A thin and soft protective film 707A made of a resinous sheet such as polyimide, polyamide or the like, a nonwoven fabric, paper, or a thin material obtained by evaporating a metal such as Al is wound up in accordance with the unwinding of the belt-like substrate. Further, a steering mechanism (not shown) is provided on the roller 704A, and the roller 704A is provided from outside the vacuum container 702A.
4A, the direction of the rotation axis is slightly changed to slightly change the traveling direction of the band-shaped substrate. Even if the width direction of the band-shaped substrate wound on the bobbin 703A is not uniform, the band-shaped substrate is put on the gas gate 705A. It can always be supplied to a fixed position in the direction.

【０１５５】また、真空容器７０２Ａの内部は不図示に
真空排気装置に接続された排気管７０８Ａにより排気さ
れる。The inside of the vacuum vessel 702A is evacuated by an exhaust pipe 708A connected to a vacuum exhaust device (not shown).

【０１５６】帯状基板の巻き取り室 本発明において帯状基板の巻き取り室とは、半導体積層
膜成膜後の帯状基板を成膜室から連続的に回収し、収納
する真空容器をいう。[0156] The take-up chamber for the belt-like substrate in the winding chamber present invention of the strip substrate, a belt-like substrate after the semiconductor multilayer film deposited continuously withdrawn from the film forming chamber refers to a vacuum container for storing.

【０１５７】図７（Ｂ）は本発明の装置における帯状基
板の巻き出し室の一例を示す模式的断面図である。FIG. 7B is a schematic cross-sectional view showing an example of a chamber for unwinding a band-like substrate in the apparatus of the present invention.

【０１５８】帯状基板の巻き取り室と帯状基板の巻き出
し室とは、ほとんど同じ装置構成でよいが、ボビン、ロ
ーラー等の回転方向は逆になる。The winding chamber for the strip-shaped substrate and the unwinding chamber for the strip-shaped substrate may have almost the same device configuration, but the directions of rotation of the bobbins, rollers and the like are reversed.

【０１５９】図７（Ｂ）において半導体積層膜成膜後の
帯状基板７０１Ｂはガスゲート７０５Ｂから真空容器７
０２Ｂ内に入り、ローラー７０４Ｂを経て、不図示の回
転機構に接続されたボビン７０３Ｂに巻き取られる。In FIG. 7B, the band-shaped substrate 701B after the formation of the semiconductor multilayer film is moved from the gas gate 705B to the vacuum container 7A.
02B, and is wound around a bobbin 703B connected to a rotation mechanism (not shown) via a roller 704B.

【０１６０】また、フィルム巻き取りボビン７０６Ｂ
は、帯状基板の表面と裏面とが擦れ合って傷付くことを
防止するために帯状基板とともに巻き込まれるポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリ
アミド等の樹脂性シート、不織布、紙あるいはこれらに
Ａｌ等の金属を薄く蒸着したもの等からなる、薄く柔ら
かい保護フィルム７０７Ｂをボビン７０３Ｂに供給す
る。さらに、ローラー７０４Ｂには不図示のステアリン
グ機構が設けられ、真空容器７０２Ｂの外部からローラ
ー７０４Ｂの回転軸の方向を僅かに変えて帯状基板の進
行方向を僅かに変化させ、ガスゲート７０５Ｂから入っ
てくる帯状基板の幅方向の位置がたとえ不揃いであって
も、ボビン７０３Ｂに帯状基板７０１Ｂを幅方向に対し
て常に一定の位置に巻き取ることができるようになって
いる。The film winding bobbin 706B
Is a resin sheet of polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, polyamide, etc., a nonwoven fabric, paper, or a metal such as Al to be wound together with the band-shaped substrate in order to prevent the front and back surfaces of the band-shaped substrate from being rubbed and damaged. Is supplied to the bobbin 703B. Further, a steering mechanism (not shown) is provided on the roller 704B, and the direction of the rotation axis of the roller 704B is slightly changed from the outside of the vacuum container 702B to slightly change the traveling direction of the belt-shaped substrate, and the gas enters from the gas gate 705B. Even if the positions of the band-shaped substrates in the width direction are irregular, the band-shaped substrate 701B can always be wound around the bobbin 703B at a fixed position in the width direction.

【０１６１】なお、排気管７０８Ｂは真空容器７０２Ｂ
の内部を真空排気するもので、不図示の真空排気装置に
接続されている。The exhaust pipe 708B is connected to the vacuum vessel 702B
Is evacuated, and is connected to an unillustrated evacuation device.

【０１６２】以下、ステアリング機構について図面を用
いて更に詳しく説明する。Hereinafter, the steering mechanism will be described in more detail with reference to the drawings.

【０１６３】帯状基板の巻き取り室には、帯状基板が移
動中に移動方向に直角方向にズレることを防止するた
め、真空容器の内部に横ズレ検知機構と横ズレ修正の為
のステアリング機構を備えている。In the winding chamber for the band-shaped substrate, a lateral displacement detecting mechanism and a steering mechanism for correcting the lateral displacement are provided inside the vacuum vessel in order to prevent the band-shaped substrate from shifting in the direction perpendicular to the moving direction during the movement. Have.

【０１６４】図８は横ズレ検知機構とステアリング機構
の説明のための模式図である。なお、理解を容易にする
ため帯状基板の一部を破断して示してある。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the lateral displacement detecting mechanism and the steering mechanism. In order to facilitate understanding, a part of the belt-like substrate is shown broken.

【０１６５】図８において、帯状基板８０１はローラー
８０４によってその移動方向を上方に曲げられる。ま
た、ローラー８０４は軸受８０６を介して回転機構８０
３に接続され、ローラー８０４の回転軸と直交する軸の
周りに回転自在になり、ステアリング機構を構成する。
なお、この回転機構８０３は真空容器の外部に回転軸が
出され、不図示の減速機構を有するサーボモーターに接
続されており、外部から回転角が制御できるようになっ
ている。In FIG. 8, the moving direction of the belt-shaped substrate 801 is bent upward by the rollers 804. Further, the roller 804 is connected to the rotating mechanism 80 via a bearing 806.
3 and is rotatable about an axis orthogonal to the rotation axis of the roller 804, thereby constituting a steering mechanism.
The rotation mechanism 803 has a rotation shaft extending outside the vacuum vessel and is connected to a servomotor having a speed reduction mechanism (not shown) so that the rotation angle can be controlled from the outside.

【０１６６】図８において、帯状基板８０１が移動方向
８０５の左側にズレた場合のステアリングの機構につい
て説明する。まず、帯状基板の移動開始前に予めローラ
ー８０４の左右に加わる張力が同一で、かつ帯状基板８
０１が巻き取りボビンに整列巻きされるように、巻き取
りボビン、回転機構８０３、軸受８０６の位置を調節す
る。そしてその位置を横ズレ検知機構８０２の横ズレ量
＝０、回転機構の回転角＝０とする。次に帯状基板８０
１を移動させ、左側にズレはじめたら、横ズレ検知機構
８０２で帯状基板８０１の左側方向への横ズレ量を検知
する。さらにこの横ズレ量に応じて、帯状基板の移動方
向８０５に対してローラー８０４の右側が移動方向に、
左側が移動の逆方向に動くように回転機構８０３を僅か
な角度だけ回転させる。この回転に応じ、帯状基板にか
かる張力はローラー８０４の右側で強まり、左側で弱ま
る。その結果、帯状基板８０１は張力の強いローラー８
０４の右側方向へ徐々に戻り、最終的に横ズレ量＝０の
とき回転角＝０となるようにすると、帯状基板は元の位
置に復元する。右側にズレた場合にはローラー８０４を
逆方向に回転させ、帯状基板を左側に戻して、元の位置
に復元する。以上の動作はステアリング機構と横ズレ検
知機構を接続する不図示のフィードバック機構により自
動的に行われ、帯状基板は常に幅方向に対して一定範囲
内に位置制御がなされ、巻き取りボビンに幅方向の位置
が揃った状態で巻き取られる。Referring to FIG. 8, a description will be given of a steering mechanism when the belt-shaped substrate 801 is shifted to the left in the moving direction 805. First, before starting the movement of the belt-like substrate, the tension applied to the left and right of the roller 804 is the same, and the belt-like substrate 8
The positions of the winding bobbin, the rotating mechanism 803, and the bearing 806 are adjusted so that 01 is wound around the winding bobbin. The position is set such that the lateral displacement amount of the lateral displacement detection mechanism 802 = 0 and the rotation angle of the rotation mechanism = 0. Next, the band-shaped substrate 80
1 is started to shift to the left side, the horizontal shift detecting mechanism 802 detects the amount of horizontal shift of the strip-shaped substrate 801 in the left direction. Further, the right side of the roller 804 moves in the moving direction with respect to the moving direction 805 of the belt-like substrate in accordance with the amount of the lateral displacement.
The rotation mechanism 803 is rotated by a small angle so that the left side moves in the reverse direction of the movement. In response to this rotation, the tension applied to the belt-like substrate increases on the right side of the roller 804 and decreases on the left side. As a result, the belt-like substrate 801 is
If the rotation angle is set to 0 when the amount of lateral displacement finally becomes 0, the belt-shaped substrate is restored to the original position. When the belt-shaped substrate is shifted to the right side, the roller 804 is rotated in the reverse direction, and the belt-shaped substrate is returned to the left side to restore the original position. The above operation is automatically performed by a feedback mechanism (not shown) that connects the steering mechanism and the lateral displacement detecting mechanism. The position of the belt-shaped substrate is always controlled within a certain range in the width direction, and the winding bobbin is moved in the width direction. Is wound up in a state where are aligned.

【０１６７】ガスゲート 本発明においてガスゲートとは、隣接する成膜室をスリ
ット状の分離通路によって接続し、さらに該分離通路に
例えばＡｒ、Ｈｅ、Ｈ₂等のガスを導入して成膜室に向
かうガスの流れを形成することにより、隣接する成膜室
間で帯状基板を移動させ、原料ガスを分離する成膜室間
の接続手段をいう。Gas Gate In the present invention, a gas gate connects adjacent film forming chambers by a slit-shaped separation passage, and further introduces a gas such as Ar, He, H ₂ or the like into the separation passage, and heads toward the film formation chamber. This means means for connecting a film-forming chamber for separating a source gas by moving a strip-shaped substrate between adjacent film-forming chambers by forming a gas flow.

【０１６８】図４、図６、図７は本発明における各種成
膜室とそれらを接続するガスゲートの一例を示す模式的
断面図であり、図４、図６、図７に示したガスゲートは
基本的には全て同じ構造である。FIGS. 4, 6 and 7 are schematic sectional views showing examples of various film forming chambers and gas gates connecting them in the present invention. The gas gates shown in FIGS. All have the same structure.

【０１６９】図４においてガスゲート４０３は帯状基板
４０１を通過させ、原料ガスを分離するスリット状の分
離通路４４２を備えている。分離通路４４２のほぼ中央
部の帯状基板の上下には、帯状基板の幅方向に複数のガ
ス導入口を有し、不図示のゲートガス供給系に接続され
たゲートガス導入管４４３、４４４が接続され、帯状基
板４０１の上下から原料ガス分離用のゲートガスを導入
している。また、分離通路４４２において帯状基板４０
１は、その表面が分離通路４４２の下側壁面に接触せず
一定の僅かな間隔を維持するように、その裏面を複数の
支持ローラー４４５によって回転支持されている。In FIG. 4, the gas gate 403 has a slit-shaped separation passage 442 for passing the band-shaped substrate 401 and separating the source gas. Above and below the strip substrate substantially at the center of the separation passage 442, gate gas introduction pipes 443 and 444 having a plurality of gas inlets in the width direction of the strip substrate and connected to a gate gas supply system (not shown) are connected. A gate gas for separating source gas is introduced from above and below the belt-shaped substrate 401. In the separation passage 442, the band-shaped substrate 40
1 is rotatably supported on its back surface by a plurality of support rollers 445 such that its surface does not come into contact with the lower wall surface of the separation passage 442 and maintains a constant slight interval.

【０１７０】なお、支持ローラー４４５の内部にはキュ
リー点が高く、プラズマに影響を及ぼさない程度の磁力
を発生する不図示の永久磁石が配設され、フェライト系
ステンレス等の磁性体からなる帯状基板を用いた場合
に、支持ローラー４４５と帯状基板４０１を密着させる
ようにしている。A permanent magnet (not shown) that has a high Curie point and generates a magnetic force that does not affect the plasma is disposed inside the support roller 445, and a belt-like substrate made of a magnetic material such as ferrite stainless steel. Is used, the support roller 445 and the belt-shaped substrate 401 are brought into close contact with each other.

【０１７１】また、スリット状の分離通路４４２は、帯
状基板が移動時に波打ったり、振動したりして帯状基板
の半導体膜形成面が分離通路の内壁下面に接触して傷つ
くことのないようにするためには、帯状基板の厚さ方向
に広く、帯状基板の移動方向に短いほうがよく、接続す
る成膜室間の原料ガスの混入を防ぐためには帯状基板の
厚さ方向に狭く、帯状基板の移動方向に長いほうがよ
い。したがって、スリット状の分離通路４４２の帯状基
板の幅方向の内寸は帯状基板の幅よりやや広い程度でど
こでもほぼ一定であるが、帯状基板の厚さ方向の内寸は
接続する成膜室の圧力差が大きい程、また不純物ガスの
許容混入量が少ない程狭くしてある。例えば、マイクロ
波ＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室は内圧が低く、不
純物ガスの許容混入量が少ないため、内圧が比較的高く
不純物ガスを導入する高周波プラズマＣＶＤ法による不
純物ドープ層成膜室との間を接続するガスゲートでは、
分離通路の帯状基板の厚さ方向の内寸は帯状基板がやっ
と通過できる程度にまで狭くしてあり、約０．３〜３ｍ
ｍの範囲に設定されている。一方、圧力差がほとんどな
い帯状基板の巻き出し室や巻き取り室と高周波プラズマ
ＣＶＤ法の成膜室との間を接続するガスゲートでは、分
離通路の帯状基板の厚さ方向の内寸は帯状基板が容易に
移動可能なように比較的広くしてあり、約１ｍｍ〜５ｍ
ｍの範囲に設定されている。The slit-shaped separation passage 442 is provided so that the surface of the band-shaped substrate on which the semiconductor film is formed is not damaged by contact with the lower surface of the inner wall of the separation passage due to waving or vibration of the band-shaped substrate when moving. In order to prevent mixing of the source gas between the film forming chambers to be connected, it is preferable that the width is narrow in the thickness direction of the band-shaped substrate and narrow in the direction of movement of the band-shaped substrate. It is better to be longer in the direction of movement. Therefore, the inner size of the slit-shaped separation passage 442 in the width direction of the band-shaped substrate is slightly larger than the width of the band-shaped substrate and is almost constant everywhere. The smaller the pressure difference is, the smaller the allowable mixing amount of the impurity gas is, and the narrower it is. For example, an i-type semiconductor layer film forming chamber formed by a microwave CVD method has a low internal pressure and a small allowable mixing amount of an impurity gas. In the gas gate connecting between
The inner dimension of the separation passage in the thickness direction of the strip-shaped substrate is so narrow that the strip-shaped substrate can finally pass through, and is about 0.3 to 3 m.
m. On the other hand, in the gas gate connecting between the unwinding chamber or the winding chamber of the strip-shaped substrate having almost no pressure difference and the film forming chamber of the high-frequency plasma CVD method, the inner dimension of the stripped substrate in the thickness direction of the separation path is the strip-shaped substrate. Is relatively wide so that it can be easily moved, and is about 1 mm to 5 m
m.

【０１７２】帯状基板 本発明の装置において好適に用いられる帯状基板の材質
としては、半導体層形成時に必要とされる温度において
変形、歪みが少なく、所望の強度を有し、また、導電性
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、
及びそれらの表面に異種材質の金属薄膜及び／またはＳ
ｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ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。又、ポリイミド、ポリアミド、
ポリエチレンテレフタレート、エポキシ等の耐熱性樹脂
性シート又はこれらとガラスファイバー、カーボンファ
イバー、ホウ素ファイバー、金属繊維等との複合体の表
面に金属単体または合金、及び透明導電性酸化物（ＴＣ
Ｏ）等を鍍金、蒸着、スパッタ、塗布等の方法で導電性
処理を行ったものが挙げられる。[0172] As the material of the belt-like substrate suitably used in the apparatus of the belt-like substrate present invention, variations in temperature required during semiconductor layer formation, less distortion, has the desired strength, also has conductivity Preferably, specifically, stainless steel, aluminum and its alloys, iron and its alloys, metal thin plates such as copper and its alloys and composites thereof,
And metal thin films of different materials and / or S
An insulating thin film made of iO ₂ , Si ₃ N ₄ , Al ₂ O ₃ , AlN, etc., which has been subjected to a surface coating treatment by a sputtering method, a vapor deposition method, a plating method, or the like. Also, polyimide, polyamide,
Heat-resistant resin sheets such as polyethylene terephthalate and epoxy, or composites of these with glass fibers, carbon fibers, boron fibers, metal fibers, etc., on the surface of a simple metal or alloy, and a transparent conductive oxide (TC
O) or the like, which is subjected to a conductive treatment by a method such as plating, vapor deposition, sputtering, or coating.

【０１７３】なお、帯状基板が金属等の導電性のもので
あっても、基板に到達した長波光の反射率の向上、基板
材料と半導体層との相互拡散の防止・密着性の向上、基
板表面の平滑化等の目的で異種の金属層を半導体層形成
側表面に設けても良い。Even if the strip-shaped substrate is made of a conductive material such as metal, the reflectance of long-wave light reaching the substrate can be improved, the mutual diffusion between the substrate material and the semiconductor layer can be prevented and the adhesion can be improved. A different kind of metal layer may be provided on the semiconductor layer forming side surface for the purpose of smoothing the surface.

【０１７４】光反射層として設ける場合、このような金
属層としてはＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ、ＡｌＳｉ等の可視光か
ら近赤外で反射率の高い金属が適している。When the light reflecting layer is provided, a metal such as Ag, Al, Cu, or AlSi having a high reflectance in the near infrared to near infrared region is suitable for such a metal layer.

【０１７５】また、これらの金属層の上には、金属層か
らの半導体層への金属の拡散の防止、光反射率の向上等
の目的で更に透明導電層を設けても良い。Further, on these metal layers, a transparent conductive layer may be further provided for the purpose of preventing diffusion of metal from the metal layer to the semiconductor layer, improving light reflectance, and the like.

【０１７６】このような透明導電層としてはＺｎＯ、Ｓ
ｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＩＴＯ等の透明導電性酸化物が最
適なものとして挙げられる。As such a transparent conductive layer, ZnO, S
Transparent conductive oxides such as nO ₂ , In ₂ O ₃ , and ITO are mentioned as the most suitable ones.

【０１７７】帯状基板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よい。微小の凹凸
面とする場合、その表面粗さは、形成される半導体層に
凹凸に起因する欠陥を生じず、且ついわゆる光の閉じこ
め効果によって入射光の光路長の増大をもたらす範囲内
であることが好ましい。The surface of the band-shaped substrate may be a so-called smooth surface or a fine uneven surface. In the case of a minute uneven surface, the surface roughness is within a range that does not cause a defect due to unevenness in the formed semiconductor layer and that increases the optical path length of incident light due to a so-called light confinement effect. Is preferred.

【０１７８】また、帯状基板の厚さとしては、移動搬送
時に平面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、収納ペース等を考慮して可能な限り薄い方
が望ましい。具体的には、好ましくは０．０１ｍｍ乃至
５ｍｍ、より好ましくは０．０２ｍｍ乃至２ｍｍ、最適
には０．０５ｍｍ乃至１ｍｍであることが望ましい。The thickness of the belt-like substrate is desirably as thin as possible in consideration of cost, storage pace, and the like, as long as it is within a range in which the planar shape is maintained during moving and transporting. Specifically, the thickness is preferably 0.01 mm to 5 mm, more preferably 0.02 mm to 2 mm, and most preferably 0.05 mm to 1 mm.

【０１７９】また、前記帯状部材の幅寸法については、
各成膜室内に形成されるプラズマの均一性が保たれ、且
つ、形成する光起電力素子のモジュール化に適した大き
さであることが好ましく、具体的に好ましくは５ｃｍ乃
至１００ｃｍ、より好ましくは１０ｃｍ乃至８０ｃｍで
あることが望ましい。Regarding the width dimension of the band-like member,
It is preferable that the uniformity of the plasma formed in each deposition chamber be maintained and that the size be suitable for modularization of the photovoltaic element to be formed, specifically 5 cm to 100 cm, more preferably It is desirable to be 10 cm to 80 cm.

【０１８０】更に、前記帯状基板の長さについては、特
に制限されることなく、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。Further, the length of the belt-like substrate is not particularly limited, and may be a length that can be wound up in a roll shape. The longer one is made longer by welding or the like. It may be something.

【０１８１】以上のような帯状基板の本発明の装置への
投入は、円筒状のボビンに塑性変形しない範囲内の直径
でコイル状に巻き付けた形態で行うことが望ましい。It is desirable that the above-mentioned band-shaped substrate is put into the apparatus of the present invention in a form wound around a cylindrical bobbin in a coil shape with a diameter within a range that does not cause plastic deformation.

【０１８２】以下、図面を用いて前述の各成膜室によっ
て構成される本発明の装置の例を示すが、本発明はこれ
らの装置例によって何ら限定されるものではない。Hereinafter, examples of the apparatus of the present invention constituted by the above-described respective film forming chambers will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples of the apparatus.

【０１８３】装置例１ 図１は本発明の半導体積層膜の連続形成装置の基本的一
例を示す模式的説明図である。図１において、本発明の
半導体膜の連続形成装置は、帯状基板の巻き出し室１０
１、高周波プラズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半
導体層成膜室１０２Ａ、マイクロ波プラズマＣＶＤ法に
よるｉ型半導体層成膜室１０３、高周波プラズマＣＶＤ
法によるｉ型半導体層成膜室１０４Ａ、プラズマドーピ
ングによるｐ（またはｎ）型半導体層成膜室１０５Ａ、
高周波プラズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半導体
層成膜室１０２Ｂ、高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型
半導体層成膜室１０４Ｂ、プラズマドーピングによるｐ
（またはｎ）型半導体層成膜室１０５Ｂ、帯状基板の巻
き取り１０６から構成されている。 Apparatus Example 1 FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a basic example of an apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention. In FIG. 1, an apparatus for continuously forming a semiconductor film according to the present invention includes an unwinding chamber 10 for a strip-shaped substrate.
1. n (or p) type semiconductor layer deposition chamber 102A by high frequency plasma CVD, i type semiconductor layer deposition chamber 103 by microwave plasma CVD, high frequency plasma CVD
I-type semiconductor layer deposition chamber 104A by plasma method, p (or n) type semiconductor layer deposition chamber 105A by plasma doping,
N (or p) type semiconductor layer deposition chamber 102B by high frequency plasma CVD, i type semiconductor layer deposition chamber 104B by high frequency plasma CVD, p by plasma doping
It comprises a (or n) type semiconductor layer deposition chamber 105B and a take-up 106 of a belt-like substrate.

【０１８４】なお、一連の成膜室は自重によって垂れ下
がる帯状基板の形状に沿って、懸垂曲線状、円弧状等の
重力方向に凸の形状に配置されており、帯状基板が僅か
な張力によって弛みなく張られ成膜中に一定形状に保持
されるとともに、帯状基板の移動時に帯状基板およびそ
の上に形成された半導体膜にかかる応力を低減して、基
板の変形や応力による膜の欠陥の発生を抑制している。Note that a series of film forming chambers are arranged in a convex shape in the direction of gravity, such as a suspended curve or an arc, along the shape of the band-shaped substrate that hangs down by its own weight. In addition to maintaining a constant shape during film formation and reducing the stress applied to the band-shaped substrate and the semiconductor film formed thereon when the band-shaped substrate moves, the deformation of the substrate and the occurrence of film defects due to the stress Has been suppressed.

【０１８５】図１の装置において帯状基板１０８は、帯
状基板の巻き出し室１０１のボビン１０９から巻き出さ
れ、帯状基板の巻き取り室１０６のボビン１１０に巻き
取られるまでに、ガスゲート１０７によって接続された
７個の成膜室を通過しながら移動させられ、その表面に
ｎｉｐｎｉｐまたはｐｉｎｐｉｎ構造の非単結晶半導体
の積層膜を連続的に形成される。In the apparatus shown in FIG. 1, the band-shaped substrate 108 is unwound from the bobbin 109 of the band-shaped substrate unwinding chamber 101 and is connected by the gas gate 107 until it is wound on the bobbin 110 of the band-shaped substrate winding chamber 106. The film is moved while passing through the seven film forming chambers, and a laminated film of a non-single-crystal semiconductor having a nipnip or pinpin structure is continuously formed on the surface thereof.

【０１８６】帯状基板の巻き出し室１０１から供給され
た帯状基板１０８はガスゲートを介し、（１）先ず高周
波プラズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半導体層形
成室１０２Ａに入り、高周波プラズマＣＶＤ法によって
ｎ（またはｐ）型のシリコン系非単結晶半導体の層を表
面に形成され、（２）次にマイクロ波プラズマＣＶＤ法
によるｉ型半導体層形成室１０３に入り、マイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法によってｉ型のシリコン系非単結晶半導
体の層をさらに形成、積層され、（３）次に高周波プラ
ズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層形成室１０４Ａに入
り、高周波プラズマＣＶＤ法によってｉ型のシリコン系
非単結晶半導体の層をさらに形成、積層され、（４）次
にプラズマドーピングによるｐ（またはｎ）型半導体層
形成室１０５Ａに入り、プラズマドーピングによってｉ
型半導体層の表面にｐ（またはｎ）型のシリコン系非単
結晶半導体の層を形成され、（５）次に高周波プラズマ
ＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半導体層形成室１０２
Ｂに入り、高周波プラズマＣＶＤ法によってｎ（または
ｐ）型のシリコン系非単結晶半導体の層をさらに形成さ
れ、（６）次に高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導
体層形成室１０４Ｂに入り、高周波プラズマＣＶＤ法に
よってｉ型のシリコン系非単結晶半導体の層をさらに形
成、積層され、（８）次に高周波プラズマＣＶＤ法によ
るｎ（またはｐ）型半導体層形成室１０５Ｂに入り、高
周波プラズマＣＶＤ法によってｎ（またはｐ）型半導体
層の表面にｐ（またはｎ）型のシリコン系非単結晶半導
体の層を形成され、そして、最後に帯状基板の巻き取り
室１０６に回収される。The band-shaped substrate 108 supplied from the band-shaped substrate unwinding chamber 101 passes through a gas gate, and (1) first enters the n (or p) type semiconductor layer forming chamber 102A by high-frequency plasma CVD, and then by high-frequency plasma CVD. An n (or p) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface, and (2) an i-type semiconductor layer formation chamber 103 is then formed by microwave plasma CVD, and i-type is formed by microwave plasma CVD. (3) Next, an i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor is formed by a high-frequency plasma CVD method after entering the i-type semiconductor layer forming chamber 104A by the high-frequency plasma CVD method. Are further formed and laminated. (4) Then, the p-type or n-type semiconductor layer forming chamber 105A is formed by plasma doping. , I by plasma doping
A p (or n) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface of the type semiconductor layer. (5) Next, an n (or p) type semiconductor layer formation chamber 102 by a high frequency plasma CVD method.
B, an n (or p) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is further formed by a high-frequency plasma CVD method. An i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is further formed and laminated by a plasma CVD method. (8) Next, the n-type or p-type semiconductor layer forming chamber 105B by a high-frequency plasma CVD method is entered, As a result, a p (or n) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface of the n (or p) type semiconductor layer, and finally collected in the winding chamber 106 of the belt-shaped substrate.

【０１８７】装置例２ 図２は本発明の半導体積層膜の連続形成装置の他の一例
を示す模式的説明図である。図２において、本発明の半
導体膜の連続形成装置は、帯状基板の巻き出し室２０
１、グロー放電洗浄室２１１、高周波プラズマＣＶＤ法
によるｎ（またはｐ）型半導体層成膜室２０２Ａ、高周
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室２１２、
マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室
２０３、高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層成
膜室２０４Ａ、水素プラズマ処理室２１３Ａ、プラズマ
ドーピングによるｐ（またはｎ）型半導体層成膜室２０
５Ａ、高周波プラズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型
半導体層成膜室２０２Ｂ、高周波プラズマＣＶＤ法によ
るｉ型半導体層成膜室２０４Ｂ、水素プラズマ処理室２
１３Ｂ、プラズマドーピングによるｐ（またはｎ）型半
導体層成膜室２０５Ｂ、帯状基板の巻き取り室２０６か
ら構成されている。 Apparatus Example 2 FIG. 2 is a schematic explanatory view showing another example of an apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention. In FIG. 2, an apparatus for continuously forming a semiconductor film according to the present invention includes an unwinding chamber 20 for a strip-shaped substrate.
1. glow discharge cleaning chamber 211, n (or p) type semiconductor layer film forming chamber 202A by high frequency plasma CVD method, i type semiconductor layer film forming chamber 212 by high frequency plasma CVD method,
I-type semiconductor layer deposition chamber 203 by microwave plasma CVD, i-type semiconductor layer deposition chamber 204A by high-frequency plasma CVD, hydrogen plasma processing chamber 213A, p (or n) semiconductor layer deposition chamber 20 by plasma doping
5A, n (or p) type semiconductor layer deposition chamber 202B by high frequency plasma CVD, i type semiconductor layer deposition chamber 204B by high frequency plasma CVD, hydrogen plasma processing chamber 2
13B, a p (or n) type semiconductor layer deposition chamber 205B by plasma doping, and a strip substrate winding chamber 206.

【０１８８】なお、一連の成膜室は自重によって垂れ下
がる帯状基板の形状に沿って、懸垂曲線状、円弧状等の
重力方向に凸の形状に配置されており、帯状基板が僅か
な張力によって弛みなく張られ成膜中に一定形状に保持
されるとともに、帯状基板の移動時に帯状基板およびそ
の上に形成された半導体膜にかかる応力を低減して、基
板の変形や応力による膜の欠陥の発生を抑制している。The series of film forming chambers are arranged in a convex shape in the direction of gravity, such as a hanging curve or an arc, along the shape of the band-shaped substrate hanging down by its own weight. In addition to maintaining a constant shape during film formation and reducing the stress applied to the band-shaped substrate and the semiconductor film formed thereon when the band-shaped substrate moves, the deformation of the substrate and the occurrence of film defects due to the stress Has been suppressed.

【０１８９】また、半導体層の形成を行わないグロー放
電洗浄室２１１、水素プラズマ処理室２１３Ａ、２１３
Ｂは他の成膜室と較べて帯状基板の移動方向に短くなっ
ている。In addition, the glow discharge cleaning chamber 211 and the hydrogen plasma processing chambers 213A and 213 where the semiconductor layer is not formed are formed.
B is shorter in the moving direction of the belt-shaped substrate than in other film forming chambers.

【０１９０】図２の装置において帯状基板２０８は、帯
状基板の巻き出し室２０１のボビン２０９から巻き出さ
れ、帯状基板の巻き取り室２０６のボビン２１０に巻き
取られるまでに、ガスゲート２０７で接続された１１個
の成膜室を通過しながら移動させられ、その表面にｎｉ
ｐｎｉｐまたはｐｉｎｐｉｎ構造の非単結晶半導体の積
層膜を連続的に形成される。In the apparatus shown in FIG. 2, the band-shaped substrate 208 is unwound from the bobbin 209 in the band-shaped substrate unwinding chamber 201, and is connected by the gas gate 207 before being wound on the bobbin 210 in the band-shaped substrate winding-up chamber 206. While moving through the eleven film forming chambers, and ni
A stacked film of a non-single-crystal semiconductor having a pnip or pinpin structure is formed continuously.

【０１９１】帯状基板の巻き出し室２０１から供給され
た帯状基板２０８はガスゲートを介し、（１）先ずグロ
ー放電洗浄室２１１に入り、その表面をグロー放電洗浄
され、（２）次に高周波プラズマＣＶＤ法によるｎ（ま
たはｐ）型層形成室２０２Ａに入り、高周波プラズマＣ
ＶＤ法によってｎ（またはｐ）型のシリコン系非単結晶
半導体の層を表面に形成され、（３）次に高周波プラズ
マＣＶＤ法によるｉ型層形成室２１２に入り、高周波プ
ラズマＣＶＤ法によってｉ型のシリコン系非単結晶半導
体の層をさらに形成、積層され、（４）次にマイクロ波
プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層形成室２０３に入
り、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によってｉ型のシリコ
ン系非単結晶半導体の層をさらに形成、積層され、
（５）次に高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層
形成室２０４Ａに入り、高周波プラズマＣＶＤ法によっ
てｉ型のシリコン系非単結晶半導体の層をさらに形成、
積層され、（６）次に水素プラズマ処理室２１３Ａに入
り、ｉ型半導体層の表面に水素プラズマ処理が行われ、
（７）次にプラズマドーピングによるｐ（またはｎ）型
半導体層形成室２０５Ａに入り、プラズマドーピングに
よってｉ型半導体層の表面にｐ（またはｎ）型のシリコ
ン系非単結晶半導体の層を形成され、（８）次に高周波
プラズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半導体層形成
室２０２Ｂに入り、高周波プラズマＣＶＤ法によってｎ
（またはｐ）型のシリコン系非単結晶半導体の層を表面
に形成され、（９）次に高周波プラズマＣＶＤ法による
ｉ型半導体層形成室２０４Ｂに入り、高周波プラズマＣ
ＶＤ法によってｉ型のシリコン系非単結晶半導体の層を
さらに形成、積層され、（１０）次に水素プラズマ処理
室２１３Ｂに入り、ｉ型半導体層の表面に水素プラズマ
処理が行われ、（１１）次にプラズマドーピングによる
ｐ（またはｎ）型半導体層形成室２０５Ｂに入り、プラ
ズマドーピングによってｉ型半導体層の表面にｐ（また
はｎ）型のシリコン系非単結晶半導体の層を形成され、
そして、最後に帯状基板の巻き取り室２０６に回収され
る。The strip-shaped substrate 208 supplied from the strip-shaped substrate unwinding chamber 201 passes through a gas gate, (1) first enters a glow discharge cleaning chamber 211, and the surface thereof is glow discharge-cleaned, and (2) next is high-frequency plasma CVD. Into the n (or p) type layer forming chamber 202A by the high frequency plasma C
An n (or p) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface by the VD method. (4) Next, an i-type semiconductor-based non-single-crystal semiconductor layer is formed by microwave plasma CVD, and the i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor is formed by microwave plasma CVD. Further forming and laminating a layer of crystalline semiconductor,
(5) Next, enter the i-type semiconductor layer forming chamber 204A by the high-frequency plasma CVD method, further form an i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer by the high-frequency plasma CVD method,
(6) Next, hydrogen plasma processing is performed on the surface of the i-type semiconductor layer by entering the hydrogen plasma processing chamber 213A.
(7) Next, a p (or n) type semiconductor layer formation chamber 205A by plasma doping is entered, and a p (or n) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface of the i-type semiconductor layer by plasma doping. (8) Then, the semiconductor device enters the n (or p) type semiconductor layer forming chamber 202B by the high frequency plasma CVD method, and
A (or p) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface, and (9) a high frequency plasma CVD method is performed.
An i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is further formed and laminated by the VD method. (10) Next, a hydrogen plasma processing chamber 213B is entered, and hydrogen plasma processing is performed on the surface of the i-type semiconductor layer. Next, a p (or n) type semiconductor layer formation chamber 205B by plasma doping is entered, and a p (or n) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed on the surface of the i-type semiconductor layer by plasma doping,
And finally, it is collected in the winding chamber 206 of the belt-like substrate.

【０１９２】装置例３ 図２のグロー放電洗浄室２１１とそれを接続するガスゲ
ートを取り除いたものを本発明の装置例として挙げるこ
とができる。 Apparatus Example 3 An apparatus example of the present invention in which the glow discharge cleaning chamber 211 shown in FIG. 2 and the gas gate connecting it are removed can be mentioned.

【０１９３】この場合、帯状基板がグロー放電洗浄され
ないだけで、他は装置例２と同様である。In this case, the rest is the same as the device example 2 except that the strip-shaped substrate is not cleaned by glow discharge.

【０１９４】装置例４ 図２の高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層形成
室２１２Ａとそれを接続するガスゲートを取り除いたも
のを本発明の装置例として挙げることができる。 Apparatus Example 4 An apparatus example of the present invention in which the i-type semiconductor layer forming chamber 212A formed by the high-frequency plasma CVD method in FIG. 2 and the gas gate connecting the chamber 212 are removed is exemplified.

【０１９５】この場合、ｎ（またはｐ）型半導体層上に
高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層が形成され
ないだけで、他は装置例２と同様である。In this case, the device is the same as the device example 2 except that the i-type semiconductor layer is not formed on the n (or p) type semiconductor layer by the high frequency plasma CVD method.

【０１９６】装置例５ 図２の水素プラズマ処理室２１３Ａおよび／または２１
３Ｂとそれを接続するガスゲートを取り除いたものを本
発明の装置例として挙げることができる。 Apparatus Example 5 The hydrogen plasma processing chamber 213A and / or 21 shown in FIG.
The apparatus without the 3B and the gas gate connecting it can be cited as an example of the apparatus of the present invention.

【０１９７】この場合、ｐ（またはｎ）型半導体層形成
前にｉ型半導体層表面が水素プラズマ処理されないだけ
で、他は装置例２と同様である。In this case, the device is the same as the device example 2 except that the surface of the i-type semiconductor layer is not subjected to the hydrogen plasma treatment before the formation of the p (or n) type semiconductor layer.

【０１９８】装置例６ 図２のグロー放電洗浄室２１１と、高周波プラズマＣＶ
Ｄ法によるｉ型半導体層形成室２１２Ａとそれを接続す
るガスゲートと、を取り除いたものを本発明の装置例と
して挙げることができる。 Apparatus Example 6 The glow discharge cleaning chamber 211 shown in FIG.
A device obtained by removing the i-type semiconductor layer forming chamber 212A by the method D and the gas gate connecting the chamber 212A can be cited as an example of the apparatus of the present invention.

【０１９９】この場合、帯状基板がグロー放電洗浄され
ず、ｎ（またはｐ）型半導体層上に高周波プラズマＣＶ
Ｄ法によるｉ型半導体層が形成されないだけで、他は装
置例２と同様である。In this case, the band-shaped substrate is not cleaned by glow discharge, and the high-frequency plasma CV is formed on the n (or p) type semiconductor layer.
Except that the i-type semiconductor layer is not formed by the D method, the other is the same as the device example 2.

【０２００】装置例７ 図２のグロー放電洗浄室２１１と、水素プラズマ処理室
２１３Ａおよび／または２１３Ｂとそれを接続するガス
ゲートと、を取り除いたものを本発明の装置例として挙
げることができる。 Apparatus Example 7 An apparatus example of the present invention can be obtained by removing the glow discharge cleaning chamber 211 of FIG. 2, the hydrogen plasma processing chambers 213A and / or 213B, and the gas gate connecting them.

【０２０１】この場合、帯状基板がグロー放電洗浄され
ず、ｐ（またはｎ）型半導体層形成前にｉ型半導体層表
面が水素プラズマ処理されないだけで、他は装置例２と
同様である。In this case, the belt-like substrate is not cleaned by glow discharge, and the surface of the i-type semiconductor layer is not subjected to the hydrogen plasma treatment before the formation of the p (or n) type semiconductor layer.

【０２０２】装置例８ 図２の高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層形成
室２１２と、水素プラズマ処理室２１３Ａおよび／また
は２１３Ｂとそれを接続するガスゲートと、を取り除い
たものとを本発明の装置例として挙げることができる。 Apparatus Example 8 The apparatus of the present invention is the same as the apparatus of the present invention except that the i-type semiconductor layer forming chamber 212 by the high frequency plasma CVD method shown in FIG. 2 and the hydrogen plasma processing chambers 213A and / or 213B and the gas gate connecting them are removed. Examples can be given.

【０２０３】この場合、ｎ（またはｐ）型半導体層上に
高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層が形成され
ず、ｐ（またはｎ）型半導体層形成前にｉ型半導体層表
面が水素プラズマ処理されないだけで、他は装置例２と
同様である。In this case, the i-type semiconductor layer is not formed on the n (or p) type semiconductor layer by the high frequency plasma CVD method, and the surface of the i-type semiconductor layer is subjected to hydrogen plasma treatment before the formation of the p (or n) type semiconductor layer. The rest is the same as the device example 2 except that it is not performed.

【０２０４】以下、本発明の装置を用いて光起電力素子
用の半導体積層膜を連続的に形成する方法の一例を図１
に示した構成の装置を用いて説明する。Hereinafter, an example of a method for continuously forming a semiconductor laminated film for a photovoltaic element using the apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described using an apparatus having the configuration shown in FIG.

【０２０５】帯状基板投入工程 図１に示した本発明の装置を用いて半導体積層膜を形成
するには、先ず帯状基板を装置内に投入して所定の位置
にセットする。Step of Loading a Strip Substrate To form a semiconductor laminated film using the apparatus of the present invention shown in FIG. 1, first, a strip substrate is loaded into the apparatus and set at a predetermined position.

【０２０６】本発明の装置に帯状基板を投入するには、
先ず帯状基板の巻き出し室１０１に帯状基板１０８をコ
イル状に巻き付けたボビン１０９を投入し、その先端を
巻き出してガスゲート１０７を介して成膜室１０２Ａ〜
１０５Ｂを通過させ、帯状基板の巻き取り室１０６の空
ボビン１１０まで張り渡し、その先端を固定する。In order to load a belt-like substrate into the apparatus of the present invention,
First, the bobbin 109 in which the band-shaped substrate 108 is wound in a coil shape is put into the band-shaped substrate unwinding chamber 101, the tip of which is unwound, and the film forming chambers 102 </ b> A to 102 </ b> A to
After passing through 105B, it is stretched to the empty bobbin 110 of the winding chamber 106 for the band-shaped substrate, and the tip is fixed.

【０２０７】成膜前の帯状基板を巻き付けたボビン１０
９には、帯状基板１０８と共に帯状基板の表面の傷付き
防止用の保護フィルムを巻き込んでもよく、このような
保護フィルムが巻き込まれている場合、この保護フィル
ムの先端を帯状基板の巻き出し室１０１内の保護フィル
ム巻き取り用のボビン１１１に固定する。The bobbin 10 around which the belt-like substrate before film formation is wound
9, a protective film for preventing the surface of the band-shaped substrate from being damaged may be rolled up together with the band-shaped substrate 108. When such a protective film is rolled-up, the front end of this protective film is connected to the unwinding chamber 101 of the band-shaped substrate. Is fixed to the bobbin 111 for winding the protective film inside.

【０２０８】同様に、帯状基板を巻き取るボビン１１０
には帯状基板１０８と共に帯状基板の表面の傷付き防止
用の保護フィルムを巻き込んでもよく、このような保護
フィルムを巻き込む場合、この保護フィルムを帯状基板
の巻き取り室１０６内の保護フィルム巻き出し用ボビン
１１２から巻き出し、その先端を帯状基板を巻き取る空
ボビン１１０に帯状基板１０８に重ねて固定する。Similarly, a bobbin 110 for winding a belt-like substrate
A protective film for preventing the surface of the band-shaped substrate from being damaged may be wound together with the band-shaped substrate 108. When such a protective film is wound-in, the protective film is used for unwinding the protective film in the winding chamber 106 of the band-shaped substrate. The band is unwound from the bobbin 112, and the tip is overlaid on the band-shaped substrate 108 and fixed to the empty bobbin 110 for winding the band-shaped substrate.

【０２０９】帯状基板およびフィルムを各ボビンに固定
した後、巻き取り用のボビンの軸を固定して停止してお
き、巻き出し用のボビンに張力発生用のトルクを与え、
帯状基板および保護フィルムを弛まずに張る。After fixing the strip-shaped substrate and the film to each bobbin, the axis of the bobbin for winding is fixed and stopped, and a torque for generating tension is applied to the bobbin for unwinding.
The belt-like substrate and the protective film are stretched without loosening.

【０２１０】予熱、ベーキング工程 帯状基板の投入、セットの後、帯状基板を張られて静止
した状態に保ち、各成膜室の蓋を閉じ、装置内部をロー
タリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の真空ポ
ンプにより排気する。なお、このとき、帯状基板巻き出
し室１０１と巻き取り室１０６に接続された真空ポンプ
によってほぼ均等に排気し、成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂ
をガスゲート１０７を介して排気して、帯状基板の巻き
出し室１０１、巻き取り室１０６から成膜室１０２Ａ〜
１０５Ｂへの吸着ガスの流入と、不純物ドープ層成膜室
１０２Ａ、１０５Ｂからｉ型半導体層成膜室１０３、１
０４Ａ、１０４Ｂへの吸着ガスの流入を防ぐようにする
ことが望ましい。 Preheating, baking process After the loading and setting of the belt-like substrate, the belt-like substrate is stretched and kept stationary, the lids of the respective film forming chambers are closed, and the inside of the apparatus is a vacuum pump such as a rotary pump or a mechanical booster pump. To exhaust. At this time, the film is evacuated almost uniformly by a vacuum pump connected to the band-shaped substrate unwinding chamber 101 and the winding chamber 106, and the film forming chambers 102A to 105B
Is exhausted through the gas gate 107, and the belt-shaped substrate unwinding chamber 101 and the winding chamber 106 are discharged from the film forming chambers 102A to 102A.
The flow of the adsorbed gas into the impurity-doped layer forming chambers 102A and 105B and the i-type semiconductor layer forming chambers 103 and 1
It is desirable to prevent the flow of the adsorbed gas into the 04A and 104B.

【０２１１】各成膜室が１０Ｐａ程度にまで排気された
ら、各成膜室に接続された真空ポンプによって各成膜室
内をさらに排気して１Ｐａ以下にする。When each of the film forming chambers is evacuated to about 10 Pa, each of the film forming chambers is further evacuated to 1 Pa or less by a vacuum pump connected to each of the film forming chambers.

【０２１２】各成膜室の内圧が１Ｐａ以下になったら、
成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂの排気を止め、Ｈ_２、Ｈｅ、
Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等のガスを成膜室１０４Ａ、お
よび１０４Ｂへ導入し、成膜室から帯状基板の巻き出し
室１０１および巻き取り室１０６へのガスの流れを形成
し、各室１０１〜１０６内を数Ｐａ程度の圧力にする。When the internal pressure of each film forming chamber becomes 1 Pa or less,
The evacuation of the film forming chambers 102A to 105B is stopped, and H ₂ , He,
A gas such as Ar, Ne, Kr, or Xe is introduced into the film forming chambers 104A and 104B, and a gas flow from the film forming chamber to the unwinding chamber 101 and the winding chamber 106 for the belt-like substrate is formed. To a pressure of about several Pa.

【０２１３】各成膜室の圧力が安定したら、各成膜室を
ランプヒーター、基板温度制御装置、成膜室温度制御装
置、ブロックヒーターによって加熱し、各成膜室の内壁
および帯状基板を１００〜５００℃に予熱、ベーキング
する。When the pressure in each film forming chamber is stabilized, each film forming chamber is heated by a lamp heater, a substrate temperature control device, a film forming room temperature control device, and a block heater, and the inner wall and the band-like substrate of each film forming room are heated to 100 mm. Preheat and bake to ~ 500 ° C.

【０２１４】半導体層の形成工程 各成膜室の予熱、ベーキングの後、帯状基板の巻き取り
室１０６の巻き取りボビン１１０の軸を回転させ、帯状
基板１０８を巻き出し室１０１から成膜室１０２Ａ、１
０３、１０４Ａ、１０５Ａ、１０２Ｂ、１０４Ｂ、１０
５Ｂを通過して巻き取り室１０６に一定速度で連続的に
移動させる。帯状基板の搬送速度は、好ましくは１〜１
００ｍｍ／秒、より好ましくは５〜５０ｍｍ／秒とす
る。 Step of Forming Semiconductor Layer After preheating and baking of each film forming chamber, the axis of the winding bobbin 110 of the band-shaped substrate winding chamber 106 is rotated to move the band-shaped substrate 108 from the unwinding chamber 101 to the film forming chamber 102A. , 1
03, 104A, 105A, 102B, 104B, 10
5B, it is continuously moved to the winding chamber 106 at a constant speed. The transfer speed of the belt-like substrate is preferably 1 to 1
00 mm / sec, more preferably 5 to 50 mm / sec.

【０２１５】帯状基板を移動させながら、各成膜室１０
２Ａ〜１０５Ｂのランプヒーター、基板温度温度制御装
置、成膜室温度制御装置、ブロックヒーターによって、
各成膜室の堆積膜形成空間における帯状基板の温度と各
成膜室内壁面の温度を所定の温度に制御する。While moving the belt-like substrate, each film forming chamber 10
2A to 105B lamp heater, substrate temperature control device, film forming chamber temperature control device, block heater,
The temperature of the strip-shaped substrate and the temperature of the wall surface of each deposition chamber in the deposition film formation space of each deposition chamber are controlled to predetermined temperatures.

【０２１６】帯状基板の温度が安定したら成膜室からの
Ｈ_２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等のガスの導入を
止め、各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂを各成膜室に接続さ
れた真空ポンプによって排気し、原料ガス分離用の
Ｈ_２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等のガスを、ガス
ボンベからマスフローコントローラーを介して各ガスゲ
ート１０７に導入する。When the temperature of the strip-shaped substrate is stabilized, the introduction of gases such as H ₂ , He, Ar, Ne, Kr, and Xe from the film forming chamber is stopped, and each of the film forming chambers 102A to 105B is connected to each of the film forming chambers. A gas such as H ₂ , He, Ar, Ne, Kr, and Xe for separating source gases is introduced into each gas gate 107 from a gas cylinder via a mass flow controller.

【０２１７】ガスの流量が安定したら、マイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室１０３の排気を
ロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の低
真空ポンプから、ターボ分子ポンプ、油拡散ポンプ等の
高真空ポンプに切り換える。When the flow rate of the gas is stabilized, the exhaust of the i-type semiconductor layer film forming chamber 103 by the microwave plasma CVD method is changed from a low vacuum pump such as a rotary pump or a mechanical booster pump to a high pressure such as a turbo molecular pump or an oil diffusion pump. Switch to vacuum pump.

【０２１８】次に、各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂに半導
体層形成用の原料ガスをガスボンベからマスフローコン
トローラーを介して所定の流量を導入する。Next, a predetermined flow rate of a source gas for forming a semiconductor layer is introduced into each of the film forming chambers 102A to 105B from a gas cylinder via a mass flow controller.

【０２１９】各成膜室の原料ガスの流量が安定したら、
各成膜室の排気能力を排気管に設けた排気量調整バルブ
等によって調整し、各成膜室を所定の圧力に設定する。When the flow rate of the source gas in each film forming chamber is stabilized,
The evacuation capacity of each of the film forming chambers is adjusted by an exhaust amount adjusting valve or the like provided in an exhaust pipe, and each of the film forming chambers is set to a predetermined pressure.

【０２２０】原料ガスを導入した場合の各室の好ましい
内圧は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室１０
３は０．１〜１０Ｐａ、その他は１０〜１０００Ｐａで
ある。The preferred internal pressure of each chamber when the raw material gas is introduced is the film forming chamber 10 by microwave plasma CVD.
3 is 0.1 to 10 Pa, and others are 10 to 1000 Pa.

【０２２１】なお、不純物ガスの混入を防ぐために、ｉ
型半導体層の成膜室１０４Ａの内圧はｐ型半導体層の成
膜室１０５Ａの内圧より、ｎ型半導体の成膜室１０２Ａ
の内圧は帯状基板の巻き出し室１０１の内圧より、ｐ型
層の成膜室１０５Ｃの内圧は帯状基板の巻き取り室１０
６の内圧より、それぞれやや高く設定することが望まし
い。[0221] In order to prevent impurity gas from being mixed, i
The internal pressure of the film formation chamber 104A for the p-type semiconductor layer is more than the internal pressure of the film formation chamber 105A for the p-type semiconductor layer,
Is higher than the internal pressure of the unwinding chamber 101 of the belt-like substrate, and the internal pressure of the film forming chamber 105C for the p-type layer is
It is desirable to set each of them slightly higher than the internal pressure of No. 6.

【０２２２】各成膜室の圧力が安定したら、各成膜室１
０２Ａ〜１０５Ｂ内にそれぞれマイクロ波電力、高周波
電力、低周波電力、直流電力等の放電電力を投入する。
放電電力の投入によって各成膜室内の原料ガスは電離さ
れ、プラズマを形成する。When the pressure in each film forming chamber is stabilized, each film forming chamber 1
Discharge power such as microwave power, high-frequency power, low-frequency power, and DC power is supplied to each of 02A to 105B.
The source gas in each of the film forming chambers is ionized by the application of the discharge power to form plasma.

【０２２３】以上のように帯状基板を一定速度で移動さ
せながら各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂ内において同時に
プラズマを形成することにより、連続的に移動する帯状
基板上にはそれぞれの成膜室内で半導体層が形成され、
ｎｉｐｎｉｐまたはｐｉｎｐｉｎ構造の半導体積層膜が
連続的に形成される。As described above, the plasma is simultaneously formed in each of the film forming chambers 102A to 105B while moving the band-shaped substrate at a constant speed, so that the semiconductor substrate is formed in each of the film-forming chambers on the continuously moving band-shaped substrate. A layer is formed,
A semiconductor laminated film having a nipnip or pinpin structure is continuously formed.

【０２２４】この時、各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂにお
ける各半導体層の形成条件は以下の通りである。At this time, the conditions for forming each semiconductor layer in each of the film forming chambers 102A to 105B are as follows.

【０２２５】（成膜室１０２Ａ、１０２Ｂにおける成膜
条件）成膜室１０２Ａおよび１０２Ｂにおいては高周波
プラズマＣＶＤ法によってｎ（またはｐ）型のシリコン
系非単結晶半導体層が形成される。(Film Forming Conditions in Film Forming Chambers 102A and 102B) In the film forming chambers 102A and 102B, an n (or p) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed by a high-frequency plasma CVD method.

【０２２６】該成膜室に導入される原料ガスとしては、
少なくともＳｉ原子を含有したガス化し得る化合物を含
む。Ｓｉ原子を含有したガス化し得る化合物としてはＳ
ｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＦ_４、ＳｉＦＨ_３、ＳｉＦ_２
Ｈ_２、ＳｉＦ_３Ｈ、Ｓｉ_３Ｈ_８、ＳｉＤ_４、ＳｉＨ
Ｄ_３、Ｓｉ_２Ｄ_２、ＳｉＨ_３Ｄ、Ｓｉ_２Ｄ_３Ｈ_３等が挙
げられる。また、原料ガスには光学的バンドギャップを
狭める目的でＧｅ原子を含有するガス化し得る化合物を
含んでいても良い。As the source gas introduced into the film forming chamber,
It contains a gasifiable compound containing at least Si atoms. As a gasizable compound containing a Si atom, S
iH ₄ , Si ₂ H ₆ , SiF ₄ , SiFH ₃ , SiF ₂
H ₂ , SiF ₃ H, Si ₃ H ₈ , SiD ₄ , SiH
D ₃ , Si ₂ D ₂ , SiH ₃ D, Si ₂ D ₃ H _{3 and the} like. Further, the source gas may contain a gasizable compound containing Ge atoms for the purpose of narrowing the optical band gap.

【０２２７】具体的にはＧｅ原子を含有するガス化し得
る化合物としてはＧｅＨ_４、ＧｅＤ_４、ＧｅＦ_４、Ｇｅ
ＦＨ_３、ＧｅＦ_２Ｈ_２、ＧｅＦ_３Ｈ、ＧｅＨＤ_３、Ｇｅ
Ｈ_２Ｄ_２、ＧｅＨ_３Ｄ等が挙げられる。さらにまた、原
料ガスには光学的バンドギャップを広げる目的でＣ、
Ｏ、Ｎ等の原子を含有するガス化し得る化合物を含んで
いても良い。Specifically, gaseous compounds containing Ge atoms include GeH ₄ , GeD ₄ , GeF ₄ , and GeF ₄ .
FH ₃ , GeF ₂ H ₂ , GeF ₃ H, GeHD ₃ , Ge
H ₂ D ₂ , GeH ₃ D and the like can be mentioned. Furthermore, C, for the purpose of expanding the optical band gap,
It may contain a gasifiable compound containing atoms such as O and N.

【０２２８】具体的にＣ原子を含有するガス化し得る化
合物としてはＣＨ_４、ＣＤ_４、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは整
数）、Ｃ_ｎＨ_２ｎ（ｎは整数）、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_６Ｈ_６、
ＣＯ_２、ＣＯ等が挙げられる。Specific examples of the gasizable compound containing a C atom include CH ₄ , CD ₄ , C _n H _{2n + 2} (n is an integer), C _n H _2n (n is an integer), C ₂ H ₂ , and C ₆ H ₆ ,
CO ₂ , CO and the like can be mentioned.

【０２２９】Ｏ原子を含有するガス化し得る化合物とし
てはＯ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＣＨ
_３ＣＨ_２ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ等が挙げられる。Examples of gasizable compounds containing O atoms include O ₂ , CO, CO ₂ , NO, NO ₂ , N ₂ O, and CH.
₃ CH ₂ OH, CH ₃ OH and the like.

【０２３０】Ｎ原子を含有するガス化し得る化合物とし
てはＮ_２、ＮＨ_３、ＮＤ_３、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏが挙
げられる。Examples of the gasizable compound containing an N atom include N ₂ , NH ₃ , ND ₃ , NO, NO ₂ and N ₂ O.

【０２３１】また、原料ガス中には形成される非単結晶
半導体層の伝導型をｎ（またはｐ）型に価電子制御する
ために周期律表第Ｖ族（または第ＩＩＩ族）の原子を含
有するガス化し得る化合物を含む。Further, in order to control the conduction type of the formed non-single-crystal semiconductor layer to n (or p) type in the source gas, atoms of group V (or group III) of the periodic table are added. Contains gasifiable compounds.

【０２３２】第Ｖ族原子導入用の出発物質として有効に
使用されるものとしては、具体的にはＰ原子導入用には
ＰＨ_３、Ｐ_２Ｈ_４等の水素化リン、ＰＨ_４Ｉ、ＰＦ_３、
ＰＦ_５、ＰＣｌ_３、ＰＣｌ_５、ＰＢｒ_３、ＰＢｒ_５、Ｐ
Ｉ_３等のハロゲン化リンを挙げることができる。このほ
かにＡｓＨ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｓＢｒ_３、Ａ
ｓＦ_５、ＳｂＦ_３、ＳｂＦ_５、ＳｂＣｌ_３、ＳｂＣ
ｌ_５、ＢｉＨ_３、ＢｉＣｌ_３、ＢｉＢｒ_３等も挙げるこ
とができる。特にＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３が適してい
る。Examples of the substance effectively used as a starting material for introducing group V atoms include phosphorus hydrides such as PH ₃ and P ₂ H ₄ , PH ₄ I and PF for introducing P atoms. ₃ ,
PF ₅ , PCl ₃ , PCl ₅ , PBr ₃ , PBr ₅ , P
And halogenated phosphorus such as I _3. In addition, AsH ₃ , AsF ₃ , AsCl ₃ , AsBr ₃ , A
_{sF 5, SbF 3, SbF 5} , SbCl 3, SbC
₁₅ , BiH ₃ , BiCl ₃ , BiBr _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, PH ₃ , PF ₃ , and AsH ₃ are suitable.

【０２３３】第ＩＩＩ族原子導入用の出発物質として有
効に使用されるものとしては、具体的にはＢ原子導入に
はＢ_２Ｈ_５、Ｂ_４Ｈ_１０、Ｂ_５Ｈ_９、Ｂ_５Ｈ_１１、Ｂ_６
Ｈ_１２、Ｂ_６Ｈ_１４等の水素化ホウ素、ＢＦ_３、ＢＣｌ
_３等のハロゲン化ホウ素を挙げることができる。このほ
かにＡｌＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、ＩｎＣｌ_３等も挙げるこ
とができる。特にＢ_２Ｈ_６、ＢＦ_３が適している。Examples of the material effectively used as a starting material for introducing a group III atom include B ₂ H ₅ , B ₄ H ₁₀ , B ₅ H ₉ , and B ₅ H _{11 for} introducing a B atom. , B ₆
H ₁₂ , borohydride such as B ₆ H ₁₄ , BF ₃ , BCl
_And boron halide such as ₃ . In addition, AlCl ₃ , GaCl ₃ , InCl _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, B ₂ H ₆ and BF ₃ are suitable.

【０２３４】また、原料ガスにはＨ_２、Ｄ_２、Ｈｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ等の希釈ガスを含んでいても良
い。The source gases include H ₂ , D ₂ , He, and N.
It may contain a diluent gas such as e, Ar, Xe, or Kr.

【０２３５】該成膜室に投入される放電電力は高周波プ
ラズマを形成するためのものであり、少なくとも高周波
電力を含む。投入される高周波電力は成膜室に導入され
る原料ガスの流量に応じて適宜決定されるが、プラズマ
形成空間に対して０．００１〜１Ｗ／ｃｍ^３の範囲が好
ましく、リップル等の変動が少ない安定した連続発振波
であることが望ましい。高周波電力の周波数としては、
１Ｍ〜５００ＭＨｚの範囲が好ましく、１３．５６ＭＨ
ｚの工業用周波数が好適に用いられ、周波数の変動の少
ないものであることが好ましい。The discharge power supplied to the film forming chamber is for forming high-frequency plasma, and includes at least high-frequency power. Although the high-frequency power applied may be appropriately determined in accordance with the flow rate of the raw material gas to be introduced into the film forming chamber is preferably in the range of 0.001~1W / cm ³ with respect to the plasma forming space, fluctuations of the ripple and the like It is desirable that the continuous oscillation wave is small and stable. As the frequency of the high frequency power,
The range of 1 M to 500 MHz is preferable, and 13.56 MH
The industrial frequency of z is preferably used, and preferably has little frequency fluctuation.

【０２３６】高周波電力とともに直流電力を投入しても
よく、高周波放電電極や放電電極とは別に設けた電極
に、電極側が正になる向きに１０〜２００Ｖの電圧をス
パーク等の異常放電の起こらない範囲内で投入すること
が好ましい。DC power may be supplied together with high-frequency power. A voltage of 10 to 200 V is applied to the high-frequency discharge electrode or an electrode provided separately from the discharge electrode so that the electrode side becomes positive so that abnormal discharge such as spark does not occur. It is preferable to charge within the range.

【０２３７】このような高周波電力を成膜室に投入し、
好ましくは同時に直流電力を投入し、成膜室内において
原料ガスを電離、分解して、帯状基板上にｎ（または
ｐ）型のシリコン系非単結晶半導体層の形成を行なう。[0237] Such high frequency power is supplied to the film forming chamber,
Preferably, DC power is supplied at the same time to ionize and decompose the source gas in the film formation chamber to form an n (or p) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer on the belt-like substrate.

【０２３８】なお、このような成膜条件で形成される半
導体層は、シリコン系材料の非晶質（いわゆる微結晶も
含まれる）から多結晶までの非単結晶材料である。Note that the semiconductor layer formed under such film formation conditions is a non-single-crystal material of silicon-based material ranging from amorphous (including so-called microcrystal) to polycrystal.

【０２３９】（成膜室１０３における成膜条件）成膜室
１０３においてはマイクロ波プラズマＣＶＤ法によって
ｉ型のシリコン系非単結晶半導体層が形成される。(Deposition conditions in the deposition chamber 103) In the deposition chamber 103, an i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed by a microwave plasma CVD method.

【０２４０】該成膜室に導入される原料ガスとしては、
少なくともＳｉ原子を含有したガス化し得る化合物を含
む。Ｓｉ原子を含有したガス化し得る化合物としてはＳ
ｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＦ_４、ＳｉＦＨ_３、ＳｉＦ_２
Ｈ_２、ＳｉＦ_３Ｈ、Ｓｉ_３Ｈ_８、ＳｉＤ_４、ＳｉＨ
Ｄ_３、ＳｉＨ_２Ｄ_２、ＳｉＨ_３Ｄ、Ｓｉ_２Ｄ_３Ｈ_３等が
挙げられる。また、原料ガスには光学的バンドギャップ
を狭める目的でＧｅ原子を含有するガス化し得る化合物
を含んでいても良い。As the source gas introduced into the film forming chamber,
It contains a gasifiable compound containing at least Si atoms. As a gasizable compound containing a Si atom, S
iH ₄ , Si ₂ H ₆ , SiF ₄ , SiFH ₃ , SiF ₂
H ₂ , SiF ₃ H, Si ₃ H ₈ , SiD ₄ , SiH
D ₃ , SiH ₂ D ₂ , SiH ₃ D, Si ₂ D ₃ H _{3 and the} like. Further, the source gas may contain a gasizable compound containing Ge atoms for the purpose of narrowing the optical band gap.

【０２４１】具体的にＧｅ原子を含有するガス化し得る
化合物としてはＧｅＨ_４、ＧｅＤ_４、ＧｅＦ_４、ＧｅＦ
Ｈ_３、ＧｅＦ_２Ｈ_２、ＧｅＦ_３Ｈ、ＧｅＨＤ_３、ＧｅＨ
_２Ｄ_２、ＧｅＨ_３Ｄ等が挙げられる。さらにまた、原料
ガスには光学的バンドギャップを広げる目的でＣ、Ｏ、
Ｎ等の原子を含有するガス化し得る化合物を含んでいて
も良い。Specific examples of the gasizable compounds containing Ge atoms include GeH ₄ , GeD ₄ , GeF ₄ , and GeF ₄ .
H ₃ , GeF ₂ H ₂ , GeF ₃ H, GeHD ₃ , GeH
₂ D _2, GeH ₃ D, and the like. Furthermore, C, O, and C are added to the source gas for the purpose of widening the optical band gap.
It may contain a gasizable compound containing an atom such as N.

【０２４２】具体的にＣ原子を含有するガス化し得る化
合物としてはＣＨ_４、ＣＤ_４、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは整
数）、Ｃ_ｎＨ_２ｎ（ｎは整数）、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_６Ｈ_６、
ＣＯ_２、ＣＯ等が挙げられる。Specific examples of the gasizable compound containing a C atom include CH ₄ , CD ₄ , C _n H _{2n + 2} (n is an integer), C _n H _2n (n is an integer), C ₂ H ₂ , and C ₆ H ₆ ,
CO ₂ , CO and the like can be mentioned.

【０２４３】Ｏ原子を含有するガス化し得る化合物とし
てはＯ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＣＨ
_３ＣＨ_２ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ等が挙げられる。The gasizable compounds containing O atoms include O ₂ , CO, CO ₂ , NO, NO ₂ , N ₂ O, CH
₃ CH ₂ OH, CH ₃ OH and the like.

【０２４４】Ｎ原子を含有するガス化し得る化合物とし
てはＮ_２、ＮＨ_３、ＮＤ_３、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ等が
挙げられる。Examples of the gasizable compound containing an N atom include N ₂ , NH ₃ , ND ₃ , NO, NO ₂ , N ₂ O and the like.

【０２４５】また、該成膜室で形成される半導体層は実
質的に真性であれば微量の価電子制御用の不純物を含ん
でいてもよく、原料ガス中には微量の周期律表第Ｖ族ま
たは第ＩＩＩ族の原子を含有するガス化し得る化合物を
含んでいてもよい。The semiconductor layer formed in the film formation chamber may contain a trace amount of impurities for controlling valence electrons if it is substantially intrinsic. It may also include gasifiable compounds containing Group or Group III atoms.

【０２４６】第Ｖ族原子導入用の出発物質として有効に
使用されるものとしては、具体的にはＰ原子導入用には
ＰＨ_３、Ｐ_２Ｈ_４等の水素化リン、ＰＨ_４、Ｉ、Ｐ
Ｆ_３、ＰＦ_５、ＰＣｌ_３、ＰＣｌ_５、ＰＢｒ_３、ＰＢｒ
_５、ＰＩ_３等のハロゲン化リンを挙げることができる。
このほかにＡｓＨ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｓＢｒ
_３、ＡｓＦ_５、ＳｂＦ_３、ＳｂＦ_５、ＳｂＣｌ_３、Ｓｂ
Ｃｌ_５、ＢｉＨ_３、ＢｉＣｌ_３、ＢｉＢｒ_３等も挙げる
ことができる。特にＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３が適して
いる。Examples of the substance effectively used as a starting substance for introducing a group V atom include phosphorus hydrides such as PH ₃ and P ₂ H ₄ , PH ₄ , I, P
F ₃ , PF ₅ , PCl ₃ , PCl ₅ , PBr ₃ , PBr
_5, and halogenated phosphorus PI ₃ and the like.
In addition, AsH ₃ , AsF ₃ , AsCl ₃ , AsBr
_{3, AsF 5, SbF 3,} SbF 5, SbCl 3, Sb
Cl ₅ , BiH ₃ , BiCl ₃ , BiBr _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, PH ₃ , PF ₃ , and AsH ₃ are suitable.

【０２４７】第ＩＩＩ族原子導入用の出発物質として有
効に使用されるものとしては、具体的にはＢ原子導入用
にはＢ_２Ｈ_６、Ｂ_４Ｈ_１０、Ｂ_５Ｈ_９、Ｂ_５Ｈ_１１、Ｂ
_６Ｈ_１２、Ｂ_６Ｈ_１４等の水素化ホウ素、ＢＦ_３、ＢＣ
ｌ_３等のハロゲン化ホウ素を挙げることができる。この
ほかにＡｌＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、ＩｎＣｌ_３等も挙げる
ことができる。特にＢ_２Ｈ_６、ＢＦ_３が適している。Examples of the material effectively used as a starting material for introducing a group III atom include B ₂ H ₆ , B ₄ H ₁₀ , B ₅ H ₉ , and B ₅ H for introducing a B atom. ₁₁ , B
_{6 H 12, B 6} H _14, etc. _borohydride, BF 3, BC
mention may be made of the boron halide of l ₃ and the like. In addition, AlCl ₃ , GaCl ₃ , InCl _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, B ₂ H ₆ and BF ₃ are suitable.

【０２４８】また、原料ガスにはＨ_２、Ｄ_２、Ｈｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ等の希釈ガスを含んでいても良
い。In addition, H ₂ , D ₂ , He, N
It may contain a diluent gas such as e, Ar, Xe, or Kr.

【０２４９】該成膜室に投入される放電電力は前記原料
ガスを電離しマイクロ波プラズマを形成するためのもの
であり、少なくともマイクロ波電力を含む。投入される
マイクロ波電力は成膜室に導入される原料ガスの流量に
応じて適宜決定されるが、プラズマ形成空間に対して
０．０１〜１Ｗ／ｃｍ^３の範囲が好ましく、リップル等
の変動が少ない安定した連続発振波であることが望まし
い。マイクロ波電力の周波数としては、５００Ｍ〜１０
ＧＨｚの範囲が好ましく、２．４５ＧＨｚの工業用周波
数が好適に用いられ、周波数の変動の少ないものである
ことが好ましい。The discharge power supplied to the film forming chamber is for ionizing the raw material gas to form microwave plasma, and includes at least microwave power. The applied microwave power is appropriately determined according to the flow rate of the source gas introduced into the film formation chamber, but is preferably in the range of 0.01 to 1 W / cm ³ with respect to the plasma formation space, and the fluctuation of ripples and the like. It is desirable that the continuous oscillation wave has a small number of stable oscillations. The frequency of the microwave power is 500M to 10M
The range of GHz is preferable, and the industrial frequency of 2.45 GHz is suitably used, and it is preferable that the frequency has little fluctuation.

【０２５０】さらに、本発明の装置のマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法によるｉ型層の成膜室１０３には、マイクロ
波電力とともに高周波電力あるいは直流電力を、マイク
ロ波プラズマ形成空間内にバイアス電極を設けて投入す
ることが望ましい。Further, in the film forming chamber 103 for the i-type layer by the microwave plasma CVD method of the apparatus of the present invention, high frequency power or DC power is supplied together with microwave power, and a bias electrode is provided in the microwave plasma formation space. It is desirable to put in.

【０２５１】高周波電力を投入する場合、その電力は
０．０２〜２Ｗ／ｃｍ^３の範囲が好ましく、周波数とし
ては１Ｍ〜５００ＭＨｚの範囲が好ましく、１３．５６
ＭＨｚの工業用周波数が好適に用いられる。また、直流
電力を投入する場合、バイアス電極側が正になる向きに
１０〜３００Ｖの電圧をスパーク等の異常放電の起こら
ない範囲内で投入することが好ましい。When high-frequency power is applied, the power is preferably in the range of 0.02 to 2 W / cm ³ , and the frequency is preferably in the range of 1 to 500 MHz, and 13.56.
An industrial frequency of MHz is preferably used. When DC power is applied, it is preferable to apply a voltage of 10 to 300 V in a direction in which abnormal discharge such as spark does not occur in a direction in which the bias electrode side becomes positive.

【０２５２】このようなマイクロ波電力を成膜室に投入
し、望ましくは同時に高周波あるいは直流電力を投入
し、成膜室内において原料ガスを電離、分解して、帯状
基板上にｉ型のシリコン系非単結晶半導体層の形成を行
なう。[0252] Such a microwave power is supplied to the film forming chamber, and desirably, high frequency or DC power is simultaneously supplied thereto to ionize and decompose the raw material gas in the film forming chamber to form an i-type silicon-based material on the belt-shaped substrate. A non-single-crystal semiconductor layer is formed.

【０２５３】なお、このような成膜条件で形成される半
導体層は、シリコン系材料の非晶質（いわゆる微結晶も
含まれる）から多結晶までの非単結晶材料である。Note that the semiconductor layer formed under such film formation conditions is a non-single-crystal material of a silicon-based material ranging from amorphous (including so-called microcrystal) to polycrystal.

【０２５４】（成膜室１０４Ａ、１０４Ｂにおける成膜
条件）成膜室１０４Ａ、１０４Ｂにおいては高周波プラ
ズマＣＶＤ法によってｉ型のシリコン系非単結晶半導体
層が形成される。(Film Formation Conditions in Film Formation Chambers 104A and 104B) In the film formation chambers 104A and 104B, an i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed by a high-frequency plasma CVD method.

【０２５５】該成膜室に導入される原料ガスとしては、
少なくともＳｉ原子を含有したガス化し得る化合物を含
む。Ｓｉ原子を含有したガス化し得る化合物としてはＳ
ｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＦ_４、ＳｉＦＨ_３、ＳｉＦ_２
Ｈ_２、ＳｉＦ_３Ｈ、Ｓｉ_３Ｈ_８、ＳｉＤ_４、ＳｉＨ
Ｄ_３、ＳｉＨ_２Ｄ_２、ＳｉＨ_３Ｄ、Ｓｉ_２Ｄ_３Ｈ_３等が
挙げられる。また、原料ガスには光学的バンドギャップ
を狭める目的でＧｅ原子を含有するガス化し得る化合物
を含んでいても良い。As the source gas introduced into the film forming chamber,
It contains a gasifiable compound containing at least Si atoms. As a gasizable compound containing a Si atom, S
iH ₄ , Si ₂ H ₆ , SiF ₄ , SiFH ₃ , SiF ₂
H ₂ , SiF ₃ H, Si ₃ H ₈ , SiD ₄ , SiH
D ₃ , SiH ₂ D ₂ , SiH ₃ D, Si ₂ D ₃ H _{3 and the} like. Further, the source gas may contain a gasizable compound containing Ge atoms for the purpose of narrowing the optical band gap.

【０２５６】具体的にＧｅ原子を含有するガス化し得る
化合物としてはＧｅＨ_４、ＧｅＤ_４、ＧｅＦ_４、ＧｅＦ
Ｈ_３、ＧｅＦ_２Ｈ_２、ＧｅＦ_３Ｈ、ＧｅＨＤ_３、ＧｅＨ
_２Ｄ_２、ＧｅＨ_３Ｄ等が挙げられる。さらにまた、原料
ガスには光学的バンドギャップを広げる目的でＣ、Ｏ、
Ｎ等の原子を含有するガス化し得る化合物を含んでいて
も良い。Specific examples of the gasizable compounds containing Ge atoms include GeH ₄ , GeD ₄ , GeF ₄ , and GeF ₄ .
H ₃ , GeF ₂ H ₂ , GeF ₃ H, GeHD ₃ , GeH
₂ D _2, GeH ₃ D, and the like. Furthermore, C, O, and C are added to the source gas for the purpose of widening the optical band gap.
It may contain a gasizable compound containing an atom such as N.

【０２５７】具体的にＣ原子を含有するガス化し得る化
合物としてはＣＨ_４、ＣＤ_４、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは整
数）、Ｃ_ｎＨ_２ｎ（ｎは整数）、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_４Ｈ_４、
ＣＯ_２、ＣＯ等が挙げられる。Specific examples of the gasizable compounds containing a C atom include CH ₄ , CD ₄ , C _n H _{2n + 2} (n is an integer), C _n H _2n (n is an integer), C ₂ H ₂ , and C ₄ H ₄ ,
CO ₂ , CO and the like can be mentioned.

【０２５８】Ｏ原子を含有するガス化し得る化合物とし
てはＯ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＣＨ
_３ＣＨ、ＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ等が挙げられ
る。Examples of gasizable compounds containing O atoms include O ₂ , CO, CO ₂ , NO, NO ₂ , N ₂ O, CH
₃ CH, CH ₃ CH ₂ OH, CH ₃ OH and the like.

【０２５９】Ｎ原子を含有するガス化し得る化合物とし
てはＮ_２、ＮＨ_３、ＮＤ_３、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ等が
挙げられる。Examples of the gasizable compound containing an N atom include N ₂ , NH ₃ , ND ₃ , NO, NO ₂ , N ₂ O and the like.

【０２６０】また、該成膜室で形成される半導体層は実
質的に真性であれば微量の価電子制御用の不純物を含ん
でいてもよく、原料ガス中には微量の周期律表第Ｖ族ま
たは第ＩＩＩ族の原子を含有するガス化し得る化合物を
含んでいてもよい。The semiconductor layer formed in the film formation chamber may contain a trace amount of impurities for controlling valence electrons if it is substantially intrinsic. It may also include gasifiable compounds containing Group or Group III atoms.

【０２６１】第Ｖ族原子導入用の出発物質として有効に
使用されるものとしては、具体的にはＰ原子導入用には
ＰＨ_３、Ｐ_２Ｈ_４等の水素化リン、ＰＨ_４Ｉ、ＰＦ_３、
ＰＦ_５、ＰＣｌ_３、ＰＣｌ_５、ＰＢｒ_３、ＰＢｒ_５、Ｐ
Ｉ_３等のハロゲン化リンを挙げることができる。このほ
かにＡｓＨ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｓＢｒ_３、Ａ
ｓＦ_５、ＳｂＦ_３、ＳｂＦ_５，ＳｂＣｌ_３、ＳｂＣ
ｌ_５、ＢｉＨ_３、ＢｉＣｌ_３、ＢｉＢｒ_３等も挙げるこ
とができる。特にＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３が適してい
る。Examples of the substance effectively used as a starting material for introducing a group V atom include phosphorus hydride such as PH ₃ and P ₂ H ₄ , PH ₄ I, and PF for introducing a P atom. ₃ ,
PF ₅ , PCl ₃ , PCl ₅ , PBr ₃ , PBr ₅ , P
And halogenated phosphorus such as I _3. In addition, AsH ₃ , AsF ₃ , AsCl ₃ , AsBr ₃ , A
_{sF 5, SbF 3, SbF 5} , SbCl 3, SbC
₁₅ , BiH ₃ , BiCl ₃ , BiBr _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, PH ₃ , PF ₃ , and AsH ₃ are suitable.

【０２６２】第ＩＩＩ族原子導入用の出発物質として有
効に使用されるものとしては、具体的にはＢ原子導入用
にはＢ_２Ｈ_６、Ｂ_４Ｈ_１０、Ｂ_５Ｈ_９、Ｂ_５Ｈ_１１、Ｂ
_６Ｈ_１２、Ｂ_６Ｈ_１４等の水素化ホウ素、ＢＦ_３、ＢＣ
ｌ_３等のハロゲン化ホウ素を挙げることができる。この
ほかにＡｌＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、ＩｎＣｌ_３等も挙げる
ことができる。特にＢ_２Ｈ_６、ＢＦ_３が適している。As a starting material effectively used for introducing a group III atom, specifically, for introducing a B atom, B ₂ H ₆ , B ₄ H ₁₀ , B ₅ H ₉ , B ₅ H ₁₁ , B
_{6 H 12, B 6} H _14, etc. _borohydride, BF 3, BC
mention may be made of the boron halide of l ₃ and the like. In addition, AlCl ₃ , GaCl ₃ , InCl _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, B ₂ H ₆ and BF ₃ are suitable.

【０２６３】また、原料ガスにはＨ_２、Ｄ_２、Ｈｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ等の希釈ガスを含んでいても良
い。The source gas is H ₂ , D ₂ , He, N
It may contain a diluent gas such as e, Ar, Xe, or Kr.

【０２６４】該成膜室に投入される放電電力は前記原料
ガスを電離し高周波プラズマを形成するためのものであ
り、少なくとも高周波電力を含む。投入される高周波電
力は成膜室に導入される原料ガスの流量に応じて適宜決
定されるが、プラズマ形成空間に対して０．０１〜１Ｗ
／ｃｍ^３の範囲が好ましく、リップル等の変動が少ない
安定した連続発振波であることが望ましい。高周波電力
の周波数としては、１Ｍ〜５００ＭＨｚの範囲が好まし
く、１３．５６ＭＨｚの工業用周波数が好適に用いら
れ、周波数の変動の少ないものであることが好ましい。The discharge power supplied to the film forming chamber is for ionizing the raw material gas to form high-frequency plasma, and includes at least high-frequency power. The high-frequency power to be supplied is appropriately determined according to the flow rate of the source gas introduced into the film formation chamber.
/ Cm ³ , and a stable continuous wave with little fluctuation such as ripple. The frequency of the high-frequency power is preferably in the range of 1 M to 500 MHz, an industrial frequency of 13.56 MHz is suitably used, and it is preferable that the frequency has little fluctuation.

【０２６５】高周波電力とともに直流電力を投入しても
よく、高周波放電電極や放電電極とは別に設けた電極
に、電極側が正になる向きに１０〜２００Ｖの電圧をス
パーク等の異常放電の起こらない範囲内で投入すること
が好ましい。DC power may be supplied together with high-frequency power, and a voltage of 10 to 200 V is applied to the high-frequency discharge electrode or an electrode provided separately from the discharge electrode so that the electrode side becomes positive so that abnormal discharge such as spark does not occur. It is preferable to charge within the range.

【０２６６】このような高周波電力を成膜室に投入し、
好ましくは同時に直流電力を投入し、成膜室内において
原料ガスを電離、分解して、帯状基板上にｉ型のシリコ
ン系非単結晶半導体層の形成を行なう。[0266] Such high frequency power is supplied to the film forming chamber,
Preferably, a DC power is supplied at the same time to ionize and decompose the raw material gas in the film formation chamber to form an i-type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer on the belt-like substrate.

【０２６７】なお、このような成膜条件で形成される半
導体層は、シリコン系材料の非晶質（いわゆる微結晶も
含まれる）から多結晶までの非単結晶材料である。The semiconductor layer formed under such film formation conditions is a non-single-crystal material of a silicon-based material ranging from amorphous (including so-called microcrystal) to polycrystal.

【０２６８】（成膜室１０５Ａ、１０５Ｂにおける成膜
条件）成膜室１０５Ａおよび１０５Ｂにおいてはプラズ
マドーピングによってｐ（またはｎ）型のシリコン系非
単結晶半導体層が形成される。(Film Formation Conditions in Film Forming Chambers 105A and 105B) In the film forming chambers 105A and 105B, a p (or n) type silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed by plasma doping.

【０２６９】該成膜室に導入される原料ガスとしては、
ｉ型の非単結晶半導体層表面近傍をプラズマドーピング
によってｐ（またはｎ）型にするために周期律表第ＩＩ
Ｉ族（または第Ｖ族）の原子を含有するガス化し得る化
合物を含む。As the source gas introduced into the film forming chamber,
In order to make the vicinity of the surface of the i-type non-single-crystal semiconductor layer into the p (or n) type by plasma doping, the periodic table II
Includes gasifiable compounds containing Group I (or Group V) atoms.

【０２７０】第ＩＩＩ族原子導入用の出発物質として有
効に使用されるものとしては、具体的にはＢ原子導入用
にはＢ_２Ｈ_６、Ｂ_４Ｈ_１０、Ｂ_５Ｈ_９、Ｂ_５Ｈ_１１、Ｂ
_６Ｈ_１２、Ｂ_６Ｈ_１４等の水素化ホウ素、ＢＦ_３、ＢＣ
ｌ_３等のハロゲン化ホウ素を挙げることができる。この
ほかにＡｌＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、ＩｎＣｌ_３等も挙げる
ことができる。特にＢ_２Ｈ_６、ＢＦ_３が適している。As a starting material effectively used for introducing a group III atom, specifically, for introducing a B atom, B ₂ H ₆ , B ₄ H ₁₀ , B ₅ H ₉ , B ₅ H ₁₁ , B
_{6 H 12, B 6} H _14, etc. _borohydride, BF 3, BC
mention may be made of the boron halide of l ₃ and the like. In addition, AlCl ₃ , GaCl ₃ , InCl _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, B ₂ H ₆ and BF ₃ are suitable.

【０２７１】第Ｖ族原子導入用の出発物質として有効に
使用されるものとしては、具体的にはＰ原子導入用には
ＰＨ_３、Ｐ_２Ｈ_４等の水素化リン、ＰＨ_４Ｉ、ＰＦ_３、
ＰＦ_５、ＰＣｌ_３、ＰＣｌ_５、ＰＢｒ_３、ＰＢｒ_５、Ｐ
Ｉ_３等のハロゲン化リンを挙げることができる。このほ
かにＡｓＨ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｓＢｒ_３、Ａ
ｓＦ_５、ＳｂＦ_３、ＳｂＦ_５、ＳｂＣｌ_３、ＳｂＣ
ｌ_５、ＢｉＨ_３、ＢｉＣｌ_３、ＢｉＢｒ_３等も挙げるこ
とができる。特にＰＨ_３、ＰＦ_３、ＡｓＨ_３が適してい
る。Examples of the substance effectively used as a starting substance for introducing a group V atom include phosphorus hydrides such as PH ₃ and P ₂ H ₄ , PH ₄ I, and PF for introducing a P atom. ₃ ,
PF ₅ , PCl ₃ , PCl ₅ , PBr ₃ , PBr ₅ , P
And halogenated phosphorus such as I _3. In addition, AsH ₃ , AsF ₃ , AsCl ₃ , AsBr ₃ , A
_{sF 5, SbF 3, SbF 5} , SbCl 3, SbC
₁₅ , BiH ₃ , BiCl ₃ , BiBr _{3 and the} like can also be mentioned. Particularly, PH ₃ , PF ₃ , and AsH ₃ are suitable.

【０２７２】また、原料ガスにはＨ_２、Ｄ_２、Ｈｅ、Ｎ
ｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ等の希釈ガスを含んでいても良
い。The source gas is H ₂ , D ₂ , He, N
It may contain a diluent gas such as e, Ar, Xe, or Kr.

【０２７３】更に、原料ガスには所望の膜厚の不純物ド
ープ層を堆積によって形成するには十分少ない量のＳｉ
原子を含有するガスおよびＣ、Ｏ、Ｎ等の原子を含有す
るガスを含んでいても良い。Further, the source gas contains a sufficiently small amount of Si to form an impurity-doped layer having a desired thickness by deposition.
A gas containing atoms and a gas containing atoms such as C, O, and N may be included.

【０２７４】なお、このようなＳｉ原子を含有するガス
としては、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＦ_４、ＳｉＦＨ
_３、ＳｉＦ_２Ｈ_２、ＳｉＦ_３Ｈ、Ｓｉ_３Ｈ_８、Ｓｉ
Ｄ_４、ＳｉＨＤ_３、ＳｉＨ_２Ｄ_２、ＳｉＨ_３Ｄ、Ｓｉ_２
Ｄ_３Ｈ_３等が挙げられる。また、Ｃ原子を含有するガス
としてはＣＨ_４、ＣＤ_４、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋２（ｎは整
数）、Ｃ_ｎＨ_２ｎ（ｎは整数）、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_６Ｈ_６、
ＣＯ_２、ＣＯ等が、Ｏ原子を含有するガスとしては
Ｏ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＣＨ_３Ｃ
Ｈ_２ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ等が、Ｎ原子を含有するガスとし
てはＮ_２、ＮＨ_３、ＮＤ_３、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ等が
挙げられる。The gas containing Si atoms includes SiH ₄ , Si ₂ H ₆ , SiF ₄ and SiFH.
₃ , SiF ₂ H ₂ , SiF ₃ H, Si ₃ H ₈ , Si
D ₄ , SiHD ₃ , SiH ₂ D ₂ , SiH ₃ D, Si ₂
D ₃ H _{3 and the} like. Examples of the gas containing a C atom include CH ₄ , CD ₄ , C _n H _{2n + 2} (n is an integer), C _n H _2n (n is an integer), C ₂ H ₂ , C ₆ H ₆ ,
CO ₂ , CO, etc. are gases containing O atoms, such as O ₂ , CO, CO ₂ , NO, NO ₂ , N ₂ O, CH ₃ C
Examples of the gas containing H atoms such as H ₂ OH and CH ₃ OH containing N atoms include N ₂ , NH ₃ , ND ₃ , NO, NO ₂ , and N ₂ O.

【０２７５】該成膜室に投入される放電電力は、低周
波、高周波、マイクロ波等前記原料ガスを電離しグロー
放電プラズマを形成するためのものであるが、好ましく
は５ｋ〜５００ｋＨｚの低周波電力である。The discharge power supplied to the film forming chamber is for low-frequency, high-frequency, microwave, etc. ionization of the source gas to form a glow discharge plasma, preferably a low frequency of 5 kHz to 500 kHz. Power.

【０２７６】投入電力はプラズマ形成空間の体積に対し
て０．０１〜１Ｗ／ｃｍ^３の範囲が好ましく、リップル
等の変動が少ない安定した連続発振波であることが望ま
しい。放電電力とともに直流電力を投入してもよく、放
電電極や放電電極とは別に設けた電極に、電極側が正に
なる向きに１０〜２００Ｖの電圧をスパーク等の異常放
電の起こらない範囲内で投入することが好ましい。The input power is preferably in the range of 0.01 to 1 W / cm ³ with respect to the volume of the plasma forming space, and is preferably a stable continuous wave with little fluctuation such as ripple. DC power may be supplied together with the discharge power, and a voltage of 10 to 200 V is applied to the discharge electrode or an electrode provided separately from the discharge electrode in a direction in which the electrode side becomes positive within a range where abnormal discharge such as spark does not occur. Is preferred.

【０２７７】このような放電電力を成膜室に投入し、好
ましくは同時に直流電力を投入し、成膜室内において原
料ガスを電離、分解して、帯状基板上にｐ（またはｎ）
型のシリコン系非単結晶半導体層の形成を行なう。[0277] Such discharge power is supplied to the film forming chamber, and preferably, DC power is also supplied at the same time to ionize and decompose the raw material gas in the film forming chamber and deposit p (or n) on the strip-shaped substrate.
A silicon-based non-single-crystal semiconductor layer is formed.

【０２７８】なお、このような成膜条件で形成される半
導体層は、シリコン系材料の非晶質（いわゆる微結晶も
含まれる）から多結晶までの非単結晶材料である。Note that the semiconductor layer formed under such film formation conditions is a non-single-crystal material of a silicon-based material ranging from amorphous (including so-called microcrystal) to polycrystal.

【０２７９】帯状基板を連続的に移動させながら、各成
膜室１０２Ａ〜１０５Ｂ内において同時に上述のような
半導体層の形成を一定時間続け、表面に半導体積層膜を
形成した帯状基板を一定の長さ形成し、巻き取り室１０
６内の巻き取りボビン１１０に連続的に巻き取る。While continuously moving the band-shaped substrate, the formation of the semiconductor layer as described above is simultaneously continued in each of the film forming chambers 102A to 105B for a certain period of time. Forming and winding chamber 10
6 is continuously wound on the winding bobbin 110.

【０２８０】帯状基板の取り出し工程 表面に半導体積層膜が形成された帯状基板が一定長さ形
成され、巻き取り室のボビンに巻き取られたら、各成膜
室１０２Ａ〜１０５Ｂへの放電電力の投入、原料ガスの
供給および帯状基板の移動、加熱を停止し、各ガスゲー
トへのゲートガスの供給も停止する。各室１０１〜１０
６内を一度各室に接続された真空ポンプによって排気
し、成膜室１０３の排気を高真空ポンプから低真空ポン
プに切り替える。次に各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂ内お
よびに各成膜室に原料ガスを供給した原料ガス供給系を
Ｈｅ、Ａｒ等の不活性ガスによって十分にパージする。 Step of taking out strip-shaped substrate When a strip-shaped substrate having a semiconductor laminated film formed on its surface is formed to a predetermined length and wound on a bobbin in a winding chamber, discharge power is supplied to each of the film-forming chambers 102A to 105B. Then, the supply of the source gas, the movement and heating of the belt-shaped substrate are stopped, and the supply of the gate gas to each gas gate is also stopped. Each room 101-10
The inside of the chamber 6 is once evacuated by a vacuum pump connected to each chamber, and the evacuation of the film forming chamber 103 is switched from a high vacuum pump to a low vacuum pump. Next, the source gas supply system in which the source gas is supplied into each of the film forming chambers and into each of the film forming chambers 102A to 105B is sufficiently purged with an inert gas such as He or Ar.

【０２８１】各成膜室および各成膜室に原料ガスを供給
した原料ガス供給系のパージが終了したら、各室１０１
〜１０６の排気を停止し、各室１０１〜１０６内にＨ
ｅ、Ａｒ等の不活性ガスを大気圧よりやや低い圧力に充
填して、各室内および帯状基板を冷却する。When the purging of each film forming chamber and the source gas supply system that supplies the source gas to each film forming chamber is completed, each chamber 101
-106 is stopped, and H is introduced into each of the chambers 101-106.
e, an inert gas such as Ar is charged to a pressure slightly lower than the atmospheric pressure to cool each chamber and the strip-shaped substrate.

【０２８２】各室内および帯状基板が室温近くまで冷却
されたら、装置内部に乾燥Ｎ_２、Ａｒ、Ｈｅ等ガスを導
入して装置を大気圧にし、各ボビンにかかっている駆動
力、トルクを落し、帯状基板の巻き出し室１０１から巻
き取り室１０６までの部分を残して巻き取り室１０６内
で切り、帯状基板の巻き取り室１０６から帯状基板が巻
かれたボビン１１０を取り出す。When each chamber and the strip-shaped substrate are cooled to near room temperature, a gas such as dry N ₂ , Ar, He is introduced into the apparatus to bring the apparatus to atmospheric pressure, and the driving force and torque applied to each bobbin are reduced. The bobbin 110 around which the band-shaped substrate is wound is taken out from the band-shaped substrate winding room 106 while leaving the portion from the band-shaped substrate winding room 101 to the winding room 106.

【０２８３】なお、本発明の装置において、帯状基板を
装置内に投入するあるいは装置外に取り出すにあたり、
帯状基板の巻き出し室１０１や巻き取り室１０６の内部
は大気にさらされることになるが、一連の成膜室１０２
Ａ〜１０５Ｂ内に大気が流入すると成膜室内壁面に水蒸
気や酸素等の不純物ガスが吸着し、形成される半導体膜
の特性に影響を及ぼす場合がある。したがって、帯状基
板の巻き出し室１０１と成膜室１０２Ａの間および帯状
基板の巻き取り室１０６と成膜室１０５Ｂとの間に適宜
の大気流入防止手段を設けて、いわゆるロードロック構
造としてもよい。この場合、大気流入防止手段として
は、成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂの内部を減圧状態に保つ
ための真空シール手段や、成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂに
膜形成に影響を与えないＨｅ等の不活性ガスや高純度窒
素等のガスを導入して大気圧以上に加圧し、巻き出し室
１０１や巻き取り室１０６への清浄なガスの流れを形成
して大気の流入を阻止するガス流による大気流入阻止手
段等が挙げられる。In the apparatus of the present invention, when the strip-shaped substrate is put into the apparatus or taken out of the apparatus,
The insides of the unwinding chamber 101 and the winding chamber 106 of the belt-shaped substrate are exposed to the atmosphere.
When air flows into A to 105B, an impurity gas such as water vapor or oxygen is adsorbed on the inner wall of the deposition chamber, which may affect the characteristics of the semiconductor film to be formed. Therefore, an appropriate air inflow prevention means may be provided between the unwinding chamber 101 of the belt-shaped substrate and the film forming chamber 102A and between the winding chamber 106 of the band-shaped substrate and the film forming chamber 105B to form a so-called load lock structure. . In this case, as the air inflow prevention means, a vacuum sealing means for keeping the inside of the film formation chambers 102A to 105B in a reduced pressure state, or an inert gas such as He which does not affect the film formation in the film formation chambers 102A to 105B. Gas such as high-purity nitrogen or the like and pressurizing it to a pressure higher than the atmospheric pressure to form a clean gas flow into the unwinding chamber 101 and the winding chamber 106 to prevent air from flowing into the atmosphere. Means and the like.

【０２８４】ただし、シール構造を設ける場合、成膜室
１０２Ａ〜１０５Ｂを真空に保持したまま、成膜室１０
２Ａ〜１０５Ｂの内部に帯状基板を貫通させることはき
わめて困難なので、帯状基板１０８が成膜室１０２Ａ〜
１０５Ｂを貫通した状態で真空封止状態が維持できるよ
うに、シール構造としては帯状基板を挟み込んだ形で真
空を保持できるように設計されたＯリング、ガスケッ
ト、ヘリコフレックス、磁性流体等を用いた機械的封止
構造とすることが望ましい。[0284] However, when a sealing structure is provided, the film forming chambers 102A to 105B are kept in a vacuum and the film forming chambers 10A to 105B are kept in a vacuum.
Since it is extremely difficult to penetrate the band-shaped substrate into the inside of 2A to 105B, the band-shaped substrate 108 is
An O-ring, a gasket, a helicflex, a magnetic fluid, or the like designed to hold a vacuum with a band-shaped substrate interposed therebetween was used as a seal structure so that a vacuum-sealed state could be maintained while penetrating through 105B. It is desirable to have a mechanical sealing structure.

【０２８５】また、上記の大気流入防止手段はマイクロ
波ＣＶＤ法によるｉ型半導体層成膜室１０３に設けても
よい。マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層
成膜室１０３では高速成膜が行なわれるため、その内部
には他の成膜室よりも多量の半導体膜が付着する。多量
の膜が付着したまま半導体膜の形成を続けると、マイク
ロ波導入窓のマイクロ波透過率が低下して投入電力が低
下したり、剥れた膜片が半導体膜に付着して欠陥が発生
したりするため、成膜室１０３の内部は定期的に清掃す
る必要がある。その際に他の成膜室に大気が流入して影
響を及ぼすことを防止するためにも、上記の大気流入防
止手段を配設することは有効で、成膜室１０３と他の成
膜室との間にも大気流入防止手段を配設することが望ま
しい。The above-mentioned means for preventing air from flowing into the atmosphere may be provided in the i-type semiconductor layer deposition chamber 103 by microwave CVD. Since high-speed film formation is performed in the i-type semiconductor layer film formation chamber 103 by the microwave plasma CVD method, a larger amount of semiconductor film adheres to the inside than in the other film formation chambers. If semiconductor film formation is continued with a large amount of film adhered, the microwave transmittance of the microwave introduction window decreases and the input power decreases, and defects occur when the peeled film pieces adhere to the semiconductor film. For this reason, the inside of the film forming chamber 103 needs to be periodically cleaned. At that time, in order to prevent the air from flowing into the other film formation chambers to influence the other film formation chambers, it is effective to provide the above air flow prevention means. It is desirable to provide an air inflow prevention means between them.

【０２８６】以上の一連の工程によって、本発明の装置
によって帯状基板上に連続的に半導体積層膜を形成する
ことができる。Through the above series of steps, a semiconductor laminated film can be continuously formed on a belt-like substrate by the apparatus of the present invention.

【０２８７】[0287]

【実施例】以下、本発明を半導体積層膜の連続形成装置
を用いての具体的実施例を示すが、本発明はこれらの実
施例によって何ら限定されるものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples using an apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film, but the present invention is not limited to these examples.

【０２８８】実施例１ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、ｉ型層が非晶質シリコンからなる光起電力素子
を２段積層した、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結
晶半導体の積層膜を連続的に形成した。 Example 1 A silicon-based nipnip-structure silicon-based device in which a photovoltaic element in which an i-type layer was made of amorphous silicon was stacked in two stages using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in Example 1 of the present invention. A stacked film of a non-single-crystal semiconductor was formed continuously.

【０２８９】まず、ＳＵＳ４０３ＢＡ製の帯状のステン
レス板（幅１２ｃｍ×長さ２００ｍ×厚さ０．１５ｍ
ｍ）の表面にスパッタリング法により５００ｎｍのＡｇ
層と、約２μｍのＺｎＯ透明導電層とを形成・積層し
た、微小な凹凸表面を有する帯状基板をボビン１０９に
巻き付けた状態で帯状基板の巻き出し室１０１にセット
し、該帯状基板を各ガスゲート１０７を介して成膜室１
０２Ａ〜１０５Ｂを貫通させ、帯状基板の巻き取り室１
０６まで渡し、弛まない程度に張力をかけた。First, a stainless steel plate made of SUS403BA (width 12 cm × length 200 m × thickness 0.15 m)
m) 500 nm Ag by sputtering
A layer-shaped substrate having a fine uneven surface, on which a layer and a ZnO transparent conductive layer of about 2 μm are formed and laminated, is wound around a bobbin 109 and set in an unwinding chamber 101 of the strip-shaped substrate. Film forming chamber 1 through 107
02A to 105B, and the winding chamber 1 for the band-shaped substrate.
06, and tension was applied so as not to loosen.

【０２９０】なお、帯状基板の巻き取り室１０６には十
分に乾燥したアラミド紙製の保護フィルム（デュポン製
ノーメックス（商品名）、幅１２ｃｍ×長さ２００ｍ×
厚さ０．０５ｍｍ）の巻き付けられたボビン１１２をセ
ットし、帯状基板とともに該保護フィルムが巻き込まれ
るようにした。In the winding chamber 106 of the belt-like substrate, a sufficiently dried protective film made of aramid paper (Nomex (trade name) manufactured by DuPont, width 12 cm × length 200 mx
The wound bobbin 112 (thickness: 0.05 mm) was set, and the protective film was wound along with the band-shaped substrate.

【０２９１】帯状基板をセットした後、各室１０１〜１
０６内を不図示のロータリーポンプとメカニカルブース
ターポンプを組み合わせたポンプで一度真空排気し、引
き続き排気しながらＨｅガスを導入して約２００Ｐａの
Ｈｅ雰囲気中で各成膜室内部を約３５０℃に加熱ベーキ
ングした。After setting the band-shaped substrate, each of the chambers 101 to 101
06 is evacuated once with a pump combining a rotary pump and a mechanical booster pump (not shown), and He gas is introduced while continuously evacuating to heat each film forming chamber to about 350 ° C. in a He atmosphere of about 200 Pa. I baked.

【０２９２】加熱ベーキングの後、各室１０１〜１０６
を一度真空排気し、引き続き成膜室１０１、１０２Ａ、
１０４Ａ、１０５Ａ、１０２Ｂ、１０４Ｂ、１０５Ｂ、
１０６をそれぞれの成膜室に接続したロータリーポンプ
とメカニカルブースターポンプを組み合わせたポンプ
で、成膜室１０３を成膜室に接続した２台の油拡散ポン
プ（バリアン社製ＨＳ−１６）で排気しながら、各ガス
ゲート１０７にゲートガスとしてＨ₂を各５００ｓｃｃ
ｍ、各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂにそれぞれの原料ガス
を所定流量導入した。そして、各室１０１〜１０６の排
気管に設けたスロットバルブの開度を調節することによ
り、帯状基板の巻き出し室１０１、巻き取り室１０６の
内圧を１２５Ｐａに、成膜室１０２Ａ，１０３，１０４
Ａ，１０５Ａ，１０２Ｂ，１０４Ｂ，１０５Ｂの内圧を
それぞれ１３０Ｐａ，約１Ｐａ，１３５Ｐａ，１３０Ｐ
ａ，１３０Ｐａ，１３５Ｐａ，１３０Ｐａに設定した。After the heating and baking, each of the chambers 101-106
Is evacuated once, and then the film forming chambers 101 and 102A,
104A, 105A, 102B, 104B, 105B,
A pump 106 is a combination of a rotary pump and a mechanical booster pump connected to the respective film forming chambers, and exhausted by two oil diffusion pumps (HS-16 manufactured by Varian) connected to the film forming chamber 103 to the film forming chamber. Meanwhile, each gas gate 107 is supplied with H ₂ as a gate gas at 500 scc.
m, a predetermined flow rate of each raw material gas was introduced into each of the film forming chambers 102A to 105B. The internal pressure of the unwinding chamber 101 and the winding chamber 106 of the belt-like substrate is adjusted to 125 Pa by adjusting the opening of the slot valve provided in the exhaust pipe of each of the chambers 101 to 106, and the film forming chambers 102A, 103, and 104 are formed.
A, 105A, 102B, 104B, and 105B have internal pressures of 130 Pa, about 1 Pa, 135 Pa, and 130 P, respectively.
a, 130 Pa, 135 Pa, and 130 Pa were set.

【０２９３】各室の圧力が安定したところで、帯状基板
の巻き取り室１０６の巻き取りボビン１１０を回転さ
せ、帯状基板１０８を成膜室１０２Ａから１０５Ｂに向
かう方向に１００ｃｍ／分の一定速度で連続的に移動さ
せた。また、各成膜室１０２Ａ〜１０５Ｂ内に設けた不
図示の温度制御装置により、移動する帯状基板が各成膜
室の成膜空間内で所定の温度になるように温度制御を行
った。When the pressure in each chamber is stabilized, the take-up bobbin 110 in the take-up chamber 106 for the band-like substrate is rotated to continuously move the band-like substrate 108 in the direction from the film formation chamber 102A to 105B at a constant speed of 100 cm / min. Was moved. Further, the temperature was controlled by a temperature control device (not shown) provided in each of the film forming chambers 102A to 105B so that the moving strip-shaped substrate had a predetermined temperature in the film forming space of each film forming chamber.

【０２９４】帯状基板の温度が安定したところで、成膜
室１０２Ａ，１０４Ａ，１０２Ｂ，１０４Ｂに平行平板
電極から１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、成膜室１０
３の内部に設けた３個の成膜室に、それぞれの成膜室の
片側の側壁に設けたマイクロ波導入窓から２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波電力を、成膜室１０５Ａ，１０５Ｂに平
行平板電極から７５ｋＨｚの低周波電力をそれぞれ不図
示の電源からマッチング装置を介して投入した。When the temperature of the belt-shaped substrate was stabilized, 13.56 MHz high-frequency power was applied to the film forming chambers 102A, 104A, 102B, and 104B from the parallel plate electrodes.
3. A microwave introduction window, which is provided on one side wall of each of the film forming chambers, is connected to the three film forming chambers provided inside the chamber 3.2.4 GHz.
The microwave power of z was applied to the film forming chambers 105A and 105B from a parallel plate electrode at a low frequency power of 75 kHz from a power supply (not shown) via a matching device.

【０２９５】更に、成膜室１０３の内部の成膜室にはマ
イクロ波導入窓前方に帯状基板に平行に配設した棒状バ
イアス電極から１３．５６ＭＨｚの高周波電力を不図示
の電源からマッチング装置を介して投入した。Further, in the film forming chamber inside the film forming chamber 103, a matching device is supplied from a power supply (not shown) to a high frequency power of 13.56 MHz from a rod-shaped bias electrode disposed in front of the microwave introduction window in parallel with the band-shaped substrate. Introduced through.

【０２９６】放電電力の投入により各成膜室１０２Ａ〜
１０５Ｂ内の原料ガスはプラズマ化し、各成膜室内で連
続的に移動する帯状基板表面に半導体膜の形成が行わ
れ、帯状基板表面に連続的にｎｉｐｎｉｐ構造の半導体
積層膜が形成された。[0296] Each of the film forming chambers 102A to 102A
The source gas in 105B was turned into plasma, and a semiconductor film was formed on the surface of the strip-shaped substrate moving continuously in each film forming chamber, and a semiconductor laminated film having a nipnip structure was formed continuously on the surface of the strip-shaped substrate.

【０２９７】各成膜室での半導体層の成膜条件を第１表
（１）、（２）に示す。Tables (1) and (2) show the film forming conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber.

【０２９８】帯状基板の搬送を開始してから連続して１
８０分間移動させ、その間に１７０分間連続して半導体
積層膜の形成を行った。[0298] After the transfer of the belt-like substrate is started, one
The substrate was moved for 80 minutes, during which a semiconductor laminated film was formed continuously for 170 minutes.

【０２９９】約１７０ｍに亘って半導体積層膜を形成し
た後、放電電力の投入と、原料ガスの導入と、帯状基板
および成膜室の加熱とを停止し、成膜室内のパージを行
い、帯状基板および装置内部を十分冷却してから装置を
開け、ボビン１１０に巻かれた帯状基板を帯状基板の巻
き取り室１０６から装置の外へ取り出した。After the formation of the semiconductor laminated film for about 170 m, the supply of discharge power, the introduction of the source gas, and the heating of the strip substrate and the film forming chamber are stopped, and the purging of the film forming chamber is performed. After sufficiently cooling the substrate and the inside of the apparatus, the apparatus was opened, and the band-shaped substrate wound around the bobbin 110 was taken out of the apparatus from the band-shaped substrate winding chamber 106.

【０３００】更に、取り出した帯状基板を連続モジュー
ル化装置によって連続的に加工し、本発明の装置で形成
した半導体積層膜の上に、透明電極として全面に７０ｎ
ｍのＩＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂）薄膜を形成し、集電
電極として一定間隔に細線状のＡｌ電極を形成し、単位
セルの直列化等のモジュール化を行うことにより、バン
ドギャップのほぼ等しい太陽電池セルを積層した２層タ
ンデム型太陽電池によって構成された３５ｃｍ×３５ｃ
ｍの太陽電池モジュールを連続的に作製した。作製した
太陽電池の層構成の模式図を図９に示す。Further, the strip-shaped substrate taken out is continuously processed by a continuous modularization apparatus, and a 70-nm transparent electrode is formed on the entire surface of the semiconductor laminated film formed by the apparatus of the present invention as a transparent electrode.
m of ITO (In ₂ O ₃ + SnO ₂ ) thin film, forming a thin line-shaped Al electrode as a collecting electrode at regular intervals, and performing a modularization such as serialization of unit cells, thereby to reduce the band gap almost. 35 cm × 35 c constituted by two-layer tandem solar cells in which equal solar cells are stacked
m solar cell modules were continuously produced. FIG. 9 shows a schematic diagram of a layer configuration of the manufactured solar cell.

【０３０１】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．１３と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±２％以内に減少した。Regarding the manufactured solar cell module,
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.13, which was a good value of 1.13. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 2%.

【０３０２】比較例１−１ 装置例１で示した本発明の装置から高周波プラズマＣＶ
Ｄ法によるｉ型半導体層の成膜室１０４Ａを除き、ｐ型
半導体層の成膜室１０５Ａおよび１０５Ｂをそれぞれ高
周波プラズマＣＶＤ法による成膜室に変えた従来から公
知の構成の装置を用いて、高周波プラズマＣＶＤ法によ
るｉ型半導体層の形成をやめ、ｐ型半導体層を高周波プ
ラズマＣＶＤ法によって形成するようにした以外は実施
例１と同様にしてｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結
晶半導体の積層膜を連続的に形成し、太陽電池モジュー
ルを作製した。 Comparative Example 1-1 Apparatus of the present invention shown in Example 1
Except for the film formation chamber 104A for the p-type semiconductor layer except for the film formation chamber 104A for the i-type semiconductor layer by the method D, a conventionally known apparatus was used in which the film formation chambers for the p-type semiconductor layer were each changed to a film formation chamber by the high-frequency plasma CVD method. A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure in the same manner as in Example 1 except that the formation of the i-type semiconductor layer by the high-frequency plasma CVD method is stopped and the p-type semiconductor layer is formed by the high-frequency plasma CVD method. Were continuously formed to produce a solar cell module.

【０３０３】各成膜室での半導体層の成膜条件を第２表
（１）、（２）に示す。The conditions for forming the semiconductor layer in each film forming chamber are shown in Tables 2 and 3.

【０３０４】なお、ｐ型半導体層の成膜条件は、形成さ
れる半導体層をいわゆる微結晶状態にして導電率と短波
長光の透過率を向上させる目的で、ｎ型半導体層の成膜
室の成膜条件とは異ならせた。[0304] The conditions for forming the p-type semiconductor layer are as follows: the semiconductor layer to be formed is in a so-called microcrystalline state to improve conductivity and transmittance of short-wavelength light. The film forming conditions were different.

【０３０５】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、実施例１で作製した太陽電池モジュールの光電変換
効率の平均値を１．１３とした相対値で１．００と低か
った。また、モジュール間の光電変換効率のバラツキも
±５％と大きかった。Regarding the manufactured solar cell module,
When the characteristics were evaluated under irradiation of simulated sunlight of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was the average value of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module manufactured in Example 1. The relative value of 1.13 was as low as 1.00. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between the modules was as large as ± 5%.

【０３０６】比較例１−２ 装置例１で示した本発明の装置のｐ型半導体層の成膜室
１０５Ａおよび１０５Ｂをそれぞれ高周波プラズマＣＶ
Ｄ法による成膜室に変えた装置を用いて、ｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成するようにした
以外は実施例１と同様にしてｎｉｐｎｉｐ構造のシリコ
ン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形成し、太陽電
池モジュールを作製した。 Comparative Example 1-2 Each of the p-type semiconductor layer deposition chambers 105A and 105B of the apparatus of the present invention shown in the apparatus example 1 was subjected to a high-frequency plasma CV.
A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure in the same manner as in Example 1 except that a p-type semiconductor layer is formed by a high-frequency plasma CVD method using an apparatus changed to a film forming chamber by the method D. Were continuously formed to produce a solar cell module.

【０３０７】各成膜室での半導体層の成膜条件を第３表
（１）、（２）に示す。Tables (1) and (2) show the film forming conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber.

【０３０８】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、実施例１で作製した太陽電池モジュールの光電変換
効率の平均値を１．１３とした相対値で１．０３と低か
った。また、モジュール間の光電変換効率のバラツキも
±５％と大きかった。Regarding the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under irradiation of simulated sunlight of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was the average value of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module manufactured in Example 1. The relative value as 1.13 was as low as 1.03. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between the modules was as large as ± 5%.

【０３０９】実施例２ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、成膜室１０３においてｉ型半導体層を原料ガス
中のＧｅ含有ガスの濃度の異なる３室で形成するように
して、成膜室１０３で連続的に形成されるｉ型半導体層
のＧｅ含有量が膜厚方向に多少多と変化するようにした
以外は実施例１と同様にして、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリ
コン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形成し、バン
ドギャップの異なる太陽電池セルを積層した２層タンデ
ム型太陽電池によって構成された３５ｃｍ×３５ｃｍの
太陽電池モジュールを連続的に作製した。 Example 2 Using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in the apparatus example 1, an i-type semiconductor layer was formed in the film forming chamber 103 in three chambers having different concentrations of the Ge-containing gas in the source gas. In the same manner as in Example 1, except that the Ge content of the i-type semiconductor layer continuously formed in the film forming chamber 103 is slightly changed in the film thickness direction. A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor was continuously formed, and a 35 cm × 35 cm solar cell module constituted by a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps were laminated was continuously manufactured.

【０３１０】なお、成膜室１０３においてｉ型半導体層
を形成する３室の半導体層形成領域の帯状基板移動方向
に対する長さは、各室内において帯状基板表面とプラズ
マとの間に一定の長さの遮蔽板（プラズマ漏れガード兼
用）を設けることによって調節した。[0310] The length of the three semiconductor layer formation regions in which the i-type semiconductor layer is formed in the film formation chamber 103 in the moving direction of the strip-shaped substrate is a fixed length between the surface of the strip-shaped substrate and the plasma in each chamber. This was adjusted by providing a shielding plate (also used as a plasma leak guard).

【０３１１】また、高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型
半導体層の成膜室１０４Ｂは、電極長２００ｃｍの成膜
室をガスゲートを介さずに２室を接続して配設した。[0311] The film formation chamber 104B for the i-type semiconductor layer formed by the high-frequency plasma CVD method was provided by connecting two film formation chambers each having an electrode length of 200 cm without a gas gate.

【０３１２】成膜室各成膜室での半導体層の成膜条件を
第４表（１）、（２）に示し、作製した太陽電池の層構
成の模式図を図９に示す。Table 4 (1) and (2) show the film forming conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber, and FIG. 9 shows a schematic diagram of the layer structure of the manufactured solar cell.

【０３１３】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．１８と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±２％以内に減少した。With respect to the manufactured solar cell module,
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.18, which was a good value of 1.18. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 2%.

【０３１４】比較例２−１ 装置例１で示した本発明の装置から、高周波プラズマＣ
ＶＤ法によるｉ型半導体層の成膜室１０４Ａを除き、ｐ
型半導体層の成膜室１０５Ａおよび１０５Ｂを高周波プ
ラズマＣＶＤ法による成膜室に変えた従来から公知の構
成の装置を用い、高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半
導体層の形成をやめ、ｐ型半導体層を高周波プラズマＣ
ＶＤ法によって形成するようにした以外は実施例２と同
様にして、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶半導
体の積層膜を連続的に形成し、太陽電池モジュールを作
製した。 Comparative Example 2-1 Apparatus of the present invention shown in Apparatus Example 1
Except for the deposition chamber 104A for the i-type semiconductor layer by the VD method, p
Using an apparatus having a conventionally known configuration in which the film forming chambers 105A and 105B of the type semiconductor layer were changed to the film forming chamber by the high-frequency plasma CVD method, the formation of the i-type semiconductor layer by the high-frequency plasma CVD method was stopped. The high frequency plasma C
A solar cell module was manufactured by continuously forming a laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure in the same manner as in Example 2 except that the solar cell module was formed by the VD method.

【０３１５】各成膜室での半導体層の成膜条件を第５表
（１）、（２）に示す。[0315] Table 5 (1) and (2) show the film forming conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber.

【０３１６】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、実施例２で作製した太陽電池モジュールの光電変換
効率の平均値を１．１８とした相対値で１．００と低か
った。また、モジュール間の光電変換効率のバラツキも
±５％と大きかった。With respect to the manufactured solar cell module,
When the characteristics were evaluated under irradiation of simulated sunlight of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was the average value of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module manufactured in Example 2. The relative value was 1.18, which was as low as 1.00. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between the modules was as large as ± 5%.

【０３１７】比較例２−２ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
のｐ型半導体層の成膜室１０５Ａおよび１０５Ｂを高周
波プラズマＣＶＤ法による成膜室に変えた装置を用い、
ｐ型半導体層を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成す
るようにした以外は実施例２と同様にしてｎｉｐｎｉｐ
構造のシリコン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形
成し、太陽電池モジュールを作製した。COMPARATIVE EXAMPLE 2-2 Apparatus A p-type semiconductor film forming chamber 105A and 105B of the continuous semiconductor laminated film forming apparatus of the present invention shown in Example 1 was changed to a high-frequency plasma CVD method. Use
Nipnip was performed in the same manner as in Example 2 except that the p-type semiconductor layer was formed by a high-frequency plasma CVD method.
A stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a structure was continuously formed to produce a solar cell module.

【０３１８】各成膜室での半導体層の成膜条件を第６表
（１）、（２）に示す。Table 6 (1) and (2) show the film forming conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber.

【０３１９】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、実施例２で作製した太陽電池モジュールの光電変換
効率の平均値を１．１８とした相対値で１．０３と低か
った。また、モジュール間の光電変換効率のバラツキも
±５％と大きかった。With respect to the manufactured solar cell module,
When the characteristics were evaluated under irradiation of simulated sunlight of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was the average value of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module manufactured in Example 2. The relative value was 1.18, which was as low as 1.03. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between the modules was as large as ± 5%.

【０３２０】実施例３ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、プラズマドーピングによるｐ型半導体層の成膜
室１０５Ａおよび１０５Ｂの放電周波数を７５ｋＨｚか
ら４００ｋＨｚに変えた以外は実施例２と同様にして、
ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶半導体の積層膜
を連続的に形成し、バンドギャップの異なる太陽電池セ
ルを積層した２層タンデム型太陽電池によって構成され
た太陽電池モジュールを連続的に作製した。 Example 3 Apparatus Example 3 was repeated except that the discharge frequency of the p-type semiconductor layer deposition chambers 105A and 105B by plasma doping was changed from 75 kHz to 400 kHz using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in Example 1. Is the same as in Example 2,
A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure was continuously formed, and a solar cell module constituted by a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps were laminated was continuously manufactured.

【０３２１】作製した太陽電池の層構成の模式図を図９
に示す。FIG. 9 is a schematic view showing the layer structure of the manufactured solar cell.
Shown in

【０３２２】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．１８と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±２％以内に減少した。About the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.18, which was a good value of 1.18. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 2%.

【０３２３】実施例４ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、プラズマドーピングによるｐ型半導体層の成膜
室１０５Ａおよび１０５Ｂに導入する原料ガス中にＳｉ
Ｈ₄ガスを約１０ｎｍの半導体層を堆積によって形成す
るには十分に少ない量の３ｓｃｃｍだけ加えた以外は実
施例２と同様にして、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非
単結晶半導体の積層膜を連続的に形成し、バンドギャッ
プの異なる太陽電池セルを積層した２層タンデム型太陽
電池によって構成された太陽電池モジュールを連続的に
作製した。 Example 4 The raw material gas introduced into the p-type semiconductor layer deposition chambers 105A and 105B by plasma doping using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in the apparatus example 1 was used.
A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure was continuously formed in the same manner as in Example 2 except that H ₄ gas was added in an amount of 3 sccm, which was small enough to form a semiconductor layer of about 10 nm by deposition. , And a solar cell module constituted by a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps were stacked was continuously manufactured.

【０３２４】作製した太陽電池の層構成の模式図を図９
に示す。FIG. 9 is a schematic view showing the layer structure of the manufactured solar cell.
Shown in

【０３２５】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．１６と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±２％以内に減少した。About the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.16, which was a good value of 1.16. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 2%.

【０３２６】比較例４ 装置例１で示した本発明の装置のｐ型半導体層の成膜室
に導入する原料ガス中にＳｉＨ₄ガスを約１０ｎｍの半
導体層を堆積によって形成するのに十分な量の３０ｓｃ
ｃｍだけ加えて、ｐ型半導体層を低周波プラズマＣＶＤ
法によって形成するようにした以外は実施例４と同様に
して、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶半導体の
積層膜を連続的に形成し、太陽電池モジュールを作製し
た。 Comparative Example 4 In a source gas introduced into the film forming chamber for the p-type semiconductor layer of the apparatus of the present invention shown in the apparatus example 1, SiH ₄ gas is sufficient to form a semiconductor layer of about 10 nm by deposition. Quantity of 30sc
cm and the p-type semiconductor layer is formed by low-frequency plasma CVD.
A solar cell module was manufactured by continuously forming a laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure in the same manner as in Example 4 except that the solar cell module was formed by the method.

【０３２７】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対比較で、０．８５と低かった。また、モジュール間の
光電変換効率のバラツキは±６％と大きかった。With respect to the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. In a relative comparison with 1.00, the value was as low as 0.85. The variation in photoelectric conversion efficiency between modules was as large as ± 6%.

【０３２８】実施例５ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、成膜室１０２Ａおよび１０２Ｂでｐ型半導体層
を、成膜室１０５Ａおよび１０５Ｂでｎ型半導体層を形
成するようにして、形成する半導体層の伝導型を逆に変
えた以外は実施例２と同様にして、ｐｉｎｐｉｎ構造の
シリコン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形成し、
バンドギャップの異なる太陽電池セルを積層した２層タ
ンデム型太陽電池によって構成された太陽電池モジュー
ルを連続的に作製した。 Example 5 The p-type semiconductor layer was formed in the film forming chambers 102A and 102B and the n-type semiconductor layer was formed in the film forming chambers 105A and 105B by using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in the apparatus example 1. A stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a pinpin structure was formed continuously in the same manner as in Example 2 except that the conductivity type of the semiconductor layer to be formed was changed in the reverse manner.
Solar cell modules composed of two-layer tandem-type solar cells in which solar cells having different band gaps were stacked were continuously manufactured.

【０３２９】各成膜室での半導体層の成膜条件を第７表
（１）、（２）に示し、作製した太陽電池の層構成の模
式図を図１０に示す。The conditions for forming the semiconductor layer in each of the film forming chambers are shown in Tables 7 (1) and (2), and FIG. 10 shows a schematic diagram of the layer structure of the manufactured solar cell.

【０３３０】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｐ型半導体層およびｎ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．１８と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±２％以内に減少した。About the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module formed using a conventional roll-to-roll type apparatus in which a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are formed by a high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.18, which was a good value of 1.18. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 2%.

【０３３１】実施例６ 装置例１で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、帯状基板としてＳＵＳ４３０ＢＡにＡｇ層とＺ
ｎＯ層をスパッタリングしたものから表面を十分に洗
浄、脱脂したＳＵＳ４３０ＢＡに変えた以外は実施例２
と同様にして、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶
半導体の積層膜を連続的に形成し、バンドギャップの異
なる太陽電池セルを積層した２層タンデム型太陽電池に
よって構成された太陽電池モジュールを連続的に作製し
た。 Example 6 The apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in Example 1 was used, and an Ag layer and a Z layer were formed on SUS430BA as a band-shaped substrate.
Example 2 except that the surface was changed from SUS430BA whose surface was sufficiently cleaned and degreased from the sputtered nO layer.
In the same manner as described above, a laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure is continuously formed, and a solar cell module constituted by a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps are laminated is continuously formed. Prepared.

【０３３２】作製した太陽電池の層構成の模式図を図９
に示す。FIG. 9 is a schematic view showing the layer structure of the manufactured solar cell.
Shown in

【０３３３】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、帯状基板としてＳＵＳ４３０ＢＡを用い、下側のセ
ルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法のみで
形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層を高周波プラ
ズマＣＶＤ法によって形成する従来のロール・ツー・ロ
ール方式の装置を用いて作製した太陽電池モジュールの
光電変換効率の平均値を１．００とした相対値で１．１
８と良好な値を示した。また、従来の装置を用いて作製
した場合に±５％あったモジュール間の光電変換効率の
バラツキは±２％以内に減少した。About the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under irradiation of simulated sunlight of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiencies was as follows: SUS430BA was used as the band-shaped substrate, and the i-type semiconductor layer of the lower cell was Photovoltaic conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer are formed only by a microwave plasma CVD method and an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer are formed by a high-frequency plasma CVD method. 1.1 as a relative value with the average value being 1.00
A good value of 8 was obtained. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 2%.

【０３３４】実施例７ 装置例２で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、帯状基板表面をグロー放電洗浄され、マイクロ
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の形成前に高周
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層が形成され、ｐ
型半導体層の形成前にｉ型半導体層表面が水素プラズマ
処理されるようにした以外は実施例１とほぼ同様にし
て、ｎｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶半導体の積
層膜を連続的に形成し、バンドギャップのほぼ等しい太
陽電池セルを積層した２層タンデム型太陽電池によって
構成された太陽電池モジュールを連続的に作製した。な
お、グロー放電洗浄はＡｒの高周波プラズマで行い、水
素プラズマ処理は高周波プラズマで行った各成膜室での
半導体層の成膜条件および表面処理条件を第８表
（１）、（２）に示し、作製した太陽電池の層構成の模
式図を図１１に示す。 Example 7 The surface of a strip-shaped substrate was subjected to glow discharge cleaning using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention described in Example 2, and high-frequency plasma was formed before forming an i-type semiconductor layer by microwave plasma CVD. An i-type semiconductor layer is formed by the CVD method,
A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nipnip structure was continuously formed in substantially the same manner as in Example 1 except that the surface of the i-type semiconductor layer was subjected to hydrogen plasma treatment before the formation of the type semiconductor layer. Then, a solar cell module constituted by a two-layer tandem-type solar cell in which solar cells having substantially the same band gap were stacked was continuously manufactured. The glow discharge cleaning was performed using Ar high-frequency plasma, and the hydrogen plasma processing was performed using high-frequency plasma in Table 8 (1) and (2). FIG. 11 shows a schematic diagram of the layer configuration of the solar cell thus manufactured.

【０３３５】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．１５と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±１．５％以内に減少した。About the produced solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.15, which was a good value of 1.15. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 1.5%.

【０３３６】実施例８ 装置例２で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、帯状基板表面をグロー放電洗浄され、マイクロ
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の形成前に高周
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層が形成され、ｐ
型半導体の形成前にｉ型半導体表面が水素プラズマ処理
されるようにした以外は実施例２とほぼ同様にして、ｎ
ｉｐｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶半導体の積層膜を
連続的に形成し、バンドギャップの異なる太陽電池セル
を積層した２層タンデム型太陽電池によって構成された
太陽電池モジュールを連続的に作製した。なお、グロー
放電洗浄はＨｅの高周波プラズマで行い、水素プラズマ
処理は低周波プラズマで行った。 Example 8 The surface of a band-shaped substrate was subjected to glow discharge cleaning using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in Example 2 of the present invention, and high-frequency plasma was formed before the formation of the i-type semiconductor layer by microwave plasma CVD. An i-type semiconductor layer is formed by the CVD method,
In the same manner as in Example 2 except that the i-type semiconductor surface was subjected to hydrogen plasma treatment before forming the type semiconductor, n
A stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having an ipnip structure was continuously formed, and a solar cell module including a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps were stacked was continuously manufactured. The glow discharge cleaning was performed using He high-frequency plasma, and the hydrogen plasma processing was performed using low-frequency plasma.

【０３３７】各成膜室での半導体層の成膜条件および表
面処理条件を第９表（１）、（２）に示し、作製した太
陽電池の層構成の模式図を図１１に示す。Table 9 (1) and (2) show the film forming conditions and surface treatment conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber, and FIG. 11 shows a schematic diagram of the layer structure of the manufactured solar cell.

【０３３８】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．２０と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±１．５％以内に減少した。About the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.20, which was a good value of 1.20. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 1.5%.

【０３３９】実施例９ 装置例２で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、帯状基板表面をグロー放電洗浄され、マイクロ
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の形成前に高周
波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層が形成され、ｎ
型半導体の形成前にｉ型半導体層表面が水素プラズマ処
理されるようにした以外は実施例５とほぼ同様にして、
ｐｉｎｐｉｎ構造のシリコン系非単結晶半導体の積層膜
を連続的に形成し、バンドギャップの異なる太陽電池セ
ルを積層した２層タンデム型太陽電池によって構成され
た太陽電池モジュールを連続的に作製した。なお、グロ
ー放電洗浄はＨｅの高周波プラズマで行い、水素プラズ
マ処理は低周波プラズマで行った。 Example 9 Using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in Example 2 of the present invention, the surface of a strip-shaped substrate was subjected to glow discharge cleaning, and high-frequency plasma was formed before forming an i-type semiconductor layer by microwave plasma CVD. An i-type semiconductor layer is formed by a CVD method,
In the same manner as in Example 5, except that the surface of the i-type semiconductor layer was subjected to hydrogen plasma treatment before the formation of the type semiconductor,
A stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a pinpin structure was continuously formed, and a solar cell module including a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps were stacked was continuously manufactured. The glow discharge cleaning was performed using He high-frequency plasma, and the hydrogen plasma processing was performed using low-frequency plasma.

【０３４０】各成膜室での半導体層の成膜条件および表
面処理条件を第１０表（１）、（２）に示し、作製した
太陽電池の層構成の模式図を図１２に示す。Table 10 (1) and (2) show the film forming conditions and surface treatment conditions of the semiconductor layer in each film forming chamber, and FIG. 12 shows a schematic diagram of the layer structure of the manufactured solar cell.

【０３４１】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｐ型半導体層およびｎ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．２０と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±１．５％以内に減少した。About the manufactured solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module formed using a conventional roll-to-roll type apparatus in which a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are formed by a high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. The relative value was 1.20, which was a good value of 1.20. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 1.5%.

【０３４２】実施例１０ 装置例２で示した本発明の半導体積層膜の連続形成装置
を用い、ｉ型半導体層に微量のホウ素がドーピングされ
るようにした以外は実施例８とほぼ同様にして、ｎｉｐ
ｎｉｐ構造のシリコン系非単結晶半導体の積層膜を連続
的に形成し、バンドギャップの異なる太陽電池セルを積
層した２層タンデム型太陽電池によって構成された太陽
電池モジュールを連続的に作製した。 Example 10 The same procedure as in Example 8 was carried out except that the i-type semiconductor layer was doped with a small amount of boron using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention shown in Example 2 of the present invention. , Nip
A laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor having a nip structure was continuously formed, and a solar cell module constituted by a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps were laminated was continuously manufactured.

【０３４３】各成膜室での半導体層の成膜条件および表
面処理条件を第１１表（１）、（２）に示し、作製した
太陽電池の層構成の模式図を図１１に示す。Table 11 (1) and (2) show the film formation conditions and surface treatment conditions of the semiconductor layer in each film formation chamber, and FIG. 11 shows a schematic diagram of the layer structure of the manufactured solar cell.

【０３４４】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．２１と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±５％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±１．５％以内に減少した。About the produced solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. A good value of 1.21 was obtained with a relative value of 1.00. In addition, the variation in photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 5% when manufactured using a conventional apparatus, was reduced to within ± 1.5%.

【０３４５】実施例１１ 装置例２で示した構成の本発明の半導体積層膜の連続形
成装置を用い、幅３６ｃｍの幅広の帯状基板を使用した
以外は実施例８とほぼ同様にして、ｎｉｐｎｉｐ構造の
シリコン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形成し、
バンドギャップの異なる太陽電池セルを積層した２層タ
ンデム型太陽電池によって構成された、３５ｃｍ×３５
ｃｍの太陽電池モジュールを連続的に作製した。 Example 11 A nipnip structure was formed in substantially the same manner as in Example 8 except that a continuous band-like substrate having a width of 36 cm was used, using the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention having the structure shown in Example 2 of the present invention. Continuously forming a laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor of
35 cm × 35 constituted by a two-layer tandem solar cell in which solar cells having different band gaps are stacked.
cm of solar cell modules were continuously produced.

【０３４６】本実施例で用いた装置は、帯状基板の幅方
向の寸法のみ実施例１〜１０で用いた装置の３倍であっ
た。マイクロ波プラズマＣＶＤ法による成膜室２０３内
の３個の成膜室には、それぞれ帯状基板の両側にマイク
ロ波投入手段が対向して配設され、計６個のマイクロ波
投入手段からマイクロ波電力を投入した。尚、対向して
配設されたマイクロ波投入手段の電界方向は互いに垂直
であった。In the apparatus used in this example, only the dimension in the width direction of the band-shaped substrate was three times as large as the apparatus used in Examples 1 to 10. In three film forming chambers in the film forming chamber 203 by the microwave plasma CVD method, microwave input means are disposed on both sides of the strip-shaped substrate so as to face each other. Power was turned on. The directions of the electric fields of the microwave input means arranged opposite to each other were perpendicular to each other.

【０３４７】各成膜室での半導体層の成膜条件および表
面処理条件を第１２表（１）、（２）に示し、作製した
太陽電池の層構成の模式図を図１１に示す。Table 12 (1) and (2) show the film forming conditions and surface treatment conditions for the semiconductor layer in each film forming chamber, and FIG. 11 shows a schematic diagram of the layer structure of the manufactured solar cell.

【０３４８】作製した太陽電池モジュールについて、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の疑似太陽光照射下に
て特性評価を行ったところ、その光電変換効率の平均値
は、下側のセルのｉ型半導体層をマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法のみで形成し、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層
を高周波プラズマＣＶＤ法によって形成する従来のロー
ル・ツー・ロール方式の装置を用いて作製した太陽電池
モジュールの光電変換効率の平均値を１．００とした相
対値で１．２１と良好な値を示した。また、従来の装置
を用いて作製した場合に±６％あったモジュール間の光
電変換効率のバラツキは±２．０％以内に減少してお
り、大面積にわたって高品質の光起電力素子用の半導体
積層膜が均一性良く形成されたことを確認した。About the produced solar cell module, A
When the characteristics were evaluated under simulated sunlight irradiation of M1.5 (100 mW / cm ² ), the average value of the photoelectric conversion efficiency was as follows.
The average value of the photoelectric conversion efficiency of a solar cell module manufactured using a conventional roll-to-roll type apparatus in which the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed by the high-frequency plasma CVD method only by the VD method is used. A good value of 1.21 was obtained with a relative value of 1.00. In addition, the variation in the photoelectric conversion efficiency between modules, which was ± 6% when manufactured using the conventional apparatus, has been reduced to within ± 2.0%, and the quality for photovoltaic elements of high quality over a large area has been reduced. It was confirmed that the semiconductor laminated film was formed with good uniformity.

【０３４９】[0349]

【表１】 [Table 1]

【０３５０】[0350]

【表２】 [Table 2]

【０３５１】[0351]

【表３】 [Table 3]

【０３５２】[0352]

【表４】 [Table 4]

【０３５３】[0353]

【表５】 [Table 5]

【０３５４】[0354]

【表６】 [Table 6]

【０３５５】[0355]

【表７】 [Table 7]

【０３５６】[0356]

【表８】 [Table 8]

【０３５７】[0357]

【表９】 [Table 9]

【０３５８】[0358]

【表１０】 [Table 10]

【０３５９】[0359]

【表１１】 [Table 11]

【０３６０】[0360]

【表１２】 [Table 12]

【０３６１】[0361]

【表１３】 [Table 13]

【０３６２】[0362]

【表１４】 [Table 14]

【０３６３】[0363]

【表１５】 [Table 15]

【０３６４】[0364]

【表１６】 [Table 16]

【０３６５】[0365]

【表１７】 [Table 17]

【０３６６】[0366]

【表１８】 [Table 18]

【０３６７】[0367]

【表１９】 [Table 19]

【０３６８】[0368]

【表２０】 [Table 20]

【０３６９】[0369]

【表２１】 [Table 21]

【０３７０】[0370]

【表２２】 [Table 22]

【０３７１】[0371]

【表２３】 [Table 23]

【０３７２】[0372]

【表２４】 [Table 24]

【０３７３】[0373]

【発明の効果】本発明によれば、ロール・ツー・ロール
方式で、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体
層上に高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層を積
層した後に、プラズマドーピングを行なって不純物ドー
プ層を形成することにより、高品質の光起電力素子用の
半導体積層膜を大面積に特性のバラツキやムラなく、高
速かつ連続的に形成することができる。According to the present invention, an i-type semiconductor layer formed by a high-frequency plasma CVD method is laminated on an i-type semiconductor layer formed by a microwave plasma CVD method in a roll-to-roll method, and then plasma doping is performed. By forming the impurity-doped layer, a high-quality semiconductor laminated film for a photovoltaic element can be formed over a large area at high speed and continuously without variation or unevenness in characteristics.

【０３７４】さらに、本発明によれば、光劣化がなく、
高い光電変換効率が得られるタンデム型の光起電力素子
用の半導体積層膜を大面積に高速かつ連続的に形成する
ことができる。Furthermore, according to the present invention, there is no light deterioration,
A semiconductor laminated film for a tandem-type photovoltaic element that can achieve high photoelectric conversion efficiency can be formed over a large area at high speed and continuously.

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

【図１】本発明の半導体積層膜の連続形成装置の一例を
示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film according to the present invention.

【図２】本発明の半導体積層膜の連続形成装置の他の一
例を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film of the present invention.

【図３】プラズマドーピングにおける放電周波数ｆと形
成された光起電力素子の開放電圧Ｖｏｃの関係を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a discharge frequency f in plasma doping and an open voltage Voc of a formed photovoltaic element.

【図４】本発明の装置におけるマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法による成膜室の一例を示す模式的断面図である。FIG. 4 shows a microwave plasma CV in the apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a film forming chamber by a method D.

【図５】成膜室ユニットの一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example of a film forming chamber unit.

【図６】本発明の装置における高周波プラズマＣＶＤ法
による成膜室の一例を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a film forming chamber by a high-frequency plasma CVD method in the apparatus of the present invention.

【図７】図７Ａは、本発明の装置における帯状基板の巻
き出し室の一例を示す模式的断面図であり、図７Ｂは帯
状基板の巻き取り室の一例を示す模式的断面図である。FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing an example of a band-shaped substrate unwinding chamber in the apparatus of the present invention, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view showing an example of a band-shaped substrate winding chamber.

【図８】ステアリング機構の一例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a steering mechanism.

【図９】本発明の光起電力素子の一例を示す模式的断面
図である。FIG. 9 is a schematic sectional view showing an example of the photovoltaic device of the present invention.

【図１０】本発明の別の光起電力素子の一例を示す模式
的断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view showing an example of another photovoltaic element of the present invention.

【図１１】本発明のさらに別の光起電力素子の一例を示
す模式的断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view showing an example of still another photovoltaic element of the present invention.

【図１２】本発明の別の光起電力素子の一例を示す模式
的断面図である。FIG. 12 is a schematic sectional view showing an example of another photovoltaic element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１、２０１、７０２Ａ 帯状基板の巻き出し室 １０２Ａ、１０２Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂ 高周波プラ
ズマＣＶＤ法によるｎ（またはｐ）型半導体層の成膜室 １０３、２０３ マイクロ波プラズマＣＶＤ法によるｉ
型半導体層の成膜室 １０４Ａ、１０４Ｂ、２０４Ａ、２０４Ｂ 高周波プラ
ズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の成膜室 １０５Ａ、１０５Ｂ、２０５Ａ、２０５Ｂ プラズマド
ーピングによるｐ（またはｎ）型半導体層の成膜室 １０６、２０６、７０２Ｂ 帯状基板の巻き取り室 １０７、２０７、４０３、４０４４、６０３、６０４、
７０５Ａ、７０５Ｂガスゲート １０８、２０８、４０１、５０１、６０１、７０１Ａ、
７０１Ｂ、８０１ 帯状基板 １０９、２０９、７０３Ａ 帯状基板の巻き出しボビン １１０、２１０、７０３Ｂ 帯状基板の巻き取りボビン １１１、７０６Ａ 保護フィルムの巻き取りボビン １１２、７０６Ｂ 保護フィルムの巻き出しボビン ２１１ グロー放電洗浄室 ２１２ 高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層の
成膜室 ２１３Ａ、２１３Ｂ 水素プラズマ処理室 ４０２、６０２ 真空容器 ４０５、５０５ 放電室ユニット ４０６、４０７、４０８、５０６、５０７、５０８ 成
膜室 ４０９、４１０、４１１、５１１、６０７ 原料ガス導
入管 ４１２、４１３、４１４、５１４ 圧力測定管 ４１５、４１６、４１７、５１５、５１６、５１７ バ
イアス電極 ４１８、４１９、４２０、５１８、５１９、５２０ マ
イクロ波導入窓 ４２１、４２２、４２３、４２４、５２１、５２２、５
２３、５２４ 穴開き仕切板 ４２５、４２６、６０８、７０８Ａ、７０８Ｂ 排気管 ４２７ 荒引き用排気管 ４２８、５２８ 粉受け板 ４２９、５２９、６１１ プラズマ漏れガード ４３０ 成膜室温度制御装置 ４３１、６１２ 蓋 ４３２、６１３、６１４ ランプヒーター ４３３、４３４、４３５ 基板温度制御装置 ４３６、４３７、４３８、４３９、６１５、６１６ 熱
電対 ４４０、６１７ リフレクター ４４１、４４５、６１８ 支持ローラー ４４２ 分離通路 ４４３、４４４ ゲートガス導入管 ５５０ 矩形導波管 ５５１ モード変換器 ５５２、５５３ アルミナセラミックス製円板 ６０５ 放電室 ６０６ 放電電極 ６０９ ブロックヒーター ６１０ 放電室外部排気口 ７０４Ａ、７０４Ｂ、８０４ ローラー ７０７Ａ、７０７Ｂ 保護フィルム ８０２ 横ズレ検知機構 ８０３ 回転機構 ８０５ 帯状基板の移動方向 ８０６ 軸受 ９０１、１００１、１１０１、１２０１ 基板 ９０２Ａ、９０２Ｂ、１１０２Ａ、１１０２Ｂ 高周波
プラズマＣＶＤ法によるｎ型半導体層 ９０３、１００３、１１０３、１２０３ マイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法によるｉ型半導体層 ９０４Ａ、９０４Ｂ、１００４Ａ、１１０４Ｂ、１１０
４Ａ、１１０４Ｂ、１１０８、１２０４Ａ、１２０４
Ｂ、１２０８ 高周波プラズマＣＶＤ法によるｉ型半導
体層 ９０５Ａ、９０５Ｂ、１１０５Ａ、１１０５Ｂ プラズ
マドーピングによるｐ型半導体層 ９０６、１００６、１１０６、１２０６ 透明導電膜 ９０７、１００７、１１０７、１２０７ 集電電極 １００９Ａ、１００９Ｂ、１２０９Ａ、１２０９Ｂ 高
周波プラズマＣＶＤ法によるｐ型半導体層 １０１０Ａ、１０１０Ｂ、１２１０Ａ、１２１０Ｂ プ
ラズマドーピングによるｎ型半導体層101, 201, 702A Unwinding chamber for belt-like substrate 102A, 102B, 202A, 202B Film forming chamber for n (or p) type semiconductor layer by high frequency plasma CVD 103, 203 i by microwave plasma CVD
Type semiconductor layer deposition chamber 104A, 104B, 204A, 204B i-type semiconductor layer deposition chamber 105A, 105B, 205A, 205B by high-frequency plasma CVD method Film formation of p (or n) type semiconductor layer deposition chamber 106 by plasma doping , 206, 702B Winding chamber for belt-like substrate 107, 207, 403, 4044, 603, 604,
705A, 705B gas gates 108, 208, 401, 501, 601, 701A,
701B, 801 Strip substrate 109, 209, 703A Strip substrate winding bobbin 110, 210, 703B Strip substrate winding bobbin 111, 706A Protective film winding bobbin 112, 706B Protective film winding bobbin 211 Glow discharge cleaning chamber 212 i-type semiconductor layer deposition chamber 213A, 213B hydrogen plasma processing chamber 402, 602 vacuum vessel 405, 505 discharge chamber unit 406, 407, 408, 506, 507, 508 deposition chamber 409, 410 411, 511, 607 Source gas introduction tube 412, 413, 414, 514 Pressure measurement tube 415, 416, 417, 515, 516, 517 Bias electrode 418, 419, 420, 518, 519, 520 Microwave introduction window 421, 42 , 423,424,521,522,5
23, 524 Perforated partition plate 425, 426, 608, 708A, 708B Exhaust pipe 427 Rough exhaust pipe 428, 528 Powder receiving plate 429, 529, 611 Plasma leak guard 430 Deposition chamber temperature control device 431, 612 Cover 432 , 613, 614 Lamp heaters 433, 434, 435 Substrate temperature controllers 436, 437, 438, 439, 615, 616 Thermocouples 440, 617 Reflectors 441, 445, 618 Support rollers 442 Separation passages 443, 444 Gate gas inlet tube 550 Rectangular Waveguide 551 Mode converter 552, 553 Alumina ceramic disk 605 Discharge chamber 606 Discharge electrode 609 Block heater 610 Discharge chamber external exhaust port 704A, 704B, 804 Roller 707A, 707B Protective film 80 2 Lateral displacement detecting mechanism 803 Rotating mechanism 805 Moving direction of belt-like substrate 806 Bearing 901, 1001, 1101, 1201 Substrate 902 A, 902 B, 1102 A, 1102 B N-type semiconductor layer 903, 1003, 1103, 1203 microwave plasma CVD method Microwave plasma I-type semiconductor layer 904A, 904B, 1004A, 1104B, 110 by CVD method
4A, 1104B, 1108, 1204A, 1204
B, 1208 i-type semiconductor layers 905A, 905B, 1105A, 1105B by high-frequency plasma CVD method p-type semiconductor layers 906, 1006, 1106, 1206 by plasma doping Transparent conductive films 907, 1007, 1107, 1207 collector electrodes 1009A, 1009B, 1209A, 1209B P-type semiconductor layer by high frequency plasma CVD method 1010A, 1010B, 1210A, 1210B N-type semiconductor layer by plasma doping

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳里 直 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 保野 篤司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田村 秀男 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 金井 正博 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−177077（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296062（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−343414（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−333289（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299576（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−103829（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−273614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−177417（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Naoto Yoshiri, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Atsushi Hono 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Non Corporation (72) Inventor Hideo Tamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masahiro Kanai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-3-177077 (JP, A) JP-A-4-296062 (JP, A) JP-A-4-343414 (JP, A) JP-A-4-333289 (JP, A) JP-A-4-299576 (JP, A) JP-A-1-103829 (JP, A) JP-A-3-273614 (JP, A) JP-A-63-177417 (JP, A) (58) Int.Cl. ⁷ , DB name) H01L 31/04-31/078

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 第１の導電型を有する第１半導体と、半
導体成膜室内に導入されたマイクロ波により形成された
マイクロ波プラズマにより形成された第１ｉ型半導体
と、半導体成膜室内に印加された高周波により形成され
た高周波プラズマにより形成された第２ｉ型半導体と、
第１導電型とは反対導電型を有する第２半導体と、第１
の導電型を有する第３半導体と、半導体成膜室内に印加
された高周波により形成された高周波プラズマにより形
成された第４ｉ型半導体と、第１導電型とは反対導電型
を有する第４半導体と、 前記第２半導体及び前記第４半導体がプラズマドーピン
グによって形成されていることを特徴とする光起電力素
子。1. A first semiconductor having a first conductivity type, semi
A first i-type semiconductor formed by microwave plasma formed by the microwave introduced into the conductor film forming chamber, and a high frequency applied by the high frequency applied into the semiconductor film forming chamber
A second i-type semiconductor formed by the generated high-frequency plasma;
A second semiconductor having a conductivity type opposite to the first conductivity type;
A third semiconductor having a conductivity type, applied to the semiconductor deposition chamber
A first 4i type semiconductor formed by high-frequency plasma generated by a high frequency that is, the first conductivity type and a fourth semiconductor having a conductivity type opposite the second semiconductor and the fourth semiconductor is formed by plasma doping A photovoltaic element, characterized in that: 【請求項２】 前記第１半導体と前記第１ｉ型半導体と
の間に、更に、半導体成膜室内に印加された高周波によ
り形成された高周波プラズマにより形成された第５ｉ型
半導体を有する請求項１に記載の光起電力素子。 2. The first semiconductor and the first i-type semiconductor.
During this time, and furthermore, by the high frequency applied in the semiconductor film formation chamber.
5i type formed by the formed high frequency plasma
The photovoltaic device according to claim 1, comprising a semiconductor. 【請求項３】 帯状基板上にシリコン系非単結晶半導体
の積層膜を連続的に形成する光起電力素子形成方法にお
いて、帯状基板を連続的に搬送し、成膜室内に高周波を印加して形成された高周波プラズマ
を利用する 高周波プラズマＣＶＤ法により第１のｎ（ま
たはｐ）型半導体層を形成する工程と、成膜室内にマイクロ波を導入して形成されたマイクロ波
プラズマを利用する マイクロ波プラズマＣＶＤ法により
第１ｉ型半導体層を形成する工程と、成膜室内に高周波を印加して形成された高周波プラズマ
を利用する 高周波プラズマＣＶＤ法により第２ｉ型半導
体層を形成する工程と、 プラズマドーピングにより第１のｐ（またはｎ）型半導
体層を形成する工程と、成膜室内に高周波を印加して形成された高周波プラズマ
を利用する 高周波プラズマＣＶＤ法により第２のｎ（ま
たはｐ）型半導体層を形成する工程と、成膜室内に高周波を印加して形成された高周波プラズマ
を利用する 高周波プラズマＣＶＤ法により第４ｉ型半導
体層を形成する工程と、 プラズマドーピングにより第２のｐ（またはｎ）型半導
体層を形成する工程により、 シリコン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形成する
ことを特徴とする光起電力素子形成方法。3. A photovoltaic element forming method for continuously forming a stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor on a belt-like substrate, wherein the belt-like substrate is continuously transported, and a high frequency is applied to the film-forming chamber. High frequency plasma formed
Forming a first n (or p) -type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a microwave ; and forming a microwave by introducing a microwave into a film formation chamber.
By microwave plasma CVD using plasma
A step of forming a first i-type semiconductor layer, and a high-frequency plasma formed by applying a high frequency to a film forming chamber
Forming a second i-type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a method, forming a first p (or n) -type semiconductor layer by plasma doping , and applying a high frequency to a film formation chamber. RF plasma
Forming a second n (or p) -type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a high-frequency plasma CVD method ;
Forming a fourth i-type semiconductor layer by a high-frequency plasma CVD method using a method and forming a second p (or n) -type semiconductor layer by plasma doping to form a stacked film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor. A method for forming a photovoltaic element, wherein the method is formed continuously. 【請求項４】前記第１ｉ型半導体を形成する工程におい
て、更に、バイアス電極によりバイアス電力が印加され
る請求項３に記載の光起電力素子形成方法。 4. The method according to claim 1, wherein the step of forming the first i-type semiconductor is performed.
Further, bias power is applied by a bias electrode.
The method for forming a photovoltaic device according to claim 3. 【請求項５】前記第１のｎ（またはｐ）型半導体層を形
成する工程と前記第１ｉ型半導体層を形成する工程との
間に、成膜室内に高周波を印加して形成された高周波プ
ラズマを利用する高周波プラズマＣＶＤ法によりｉ型半
導体層を形成する工程を有する請求項３または４に記載
の光起電力素子形成方法。 5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first n (or p) type semiconductor layer is formed.
Forming step and the step of forming the first i-type semiconductor layer.
In the meantime, a high-frequency
I-type half by high frequency plasma CVD method using plasma
5. The method according to claim 3, further comprising a step of forming a conductor layer.
Photovoltaic element forming method. 【請求項６】前記第１または第２のプラズマドーピング
によりｐ（またはｎ）型半導体を形成する工程の前に、
水素プラズマ処理する工程を有する請求項３乃至５のい
ずれか１項に記載の光起電力素子形成方法。 6. The first or second plasma doping.
Before the step of forming a p (or n) type semiconductor by
6. The method according to claim 3, further comprising a step of performing a hydrogen plasma treatment.
The method for forming a photovoltaic element according to claim 1. 【請求項７】 帯状基板上にシリコン系非単結晶半導体
の積層膜を連続的に形成する光起電力素子形成装置にお
いて、少なくとも帯状基板の巻き出し室と、高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用する
高周波プラズマＣＶＤ法による第１のｎ（またはｐ）型
半導体層成膜室と、マイクロ波を導入して形成されたマイクロ波プラズマを
利用する マイクロ波プラズマＣＶＤ法による第１ｉ型半
導体層成膜室と、高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用する
高周波プラズマＣＶＤ法による第２ｉ型半導体層成膜室
と、 プラズマドーピングによる第１のｐ（またはｎ）型半導
体層成膜室と、高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用する
高周波プラズマＣＶＤ法による第２のｎ（またはｐ）型
半導体層成膜室と、高周波を印加して形成された高周波プラズマを利用する
高周波プラズマＣＶＤ法による第４ｉ型半導体層成膜室
と、 プラズマドーピングによる第２のｐ（またはｎ）型半導
体層成膜室と、 帯状基板の巻き取り室とを、 前記帯状基板を移動させる方向に沿ってこの順に配置
し、かつ各々をガスゲートを介して接続して、前記各成
膜室を貫通し連続して移動する前記帯状基板上に、シリ
コン系非単結晶半導体の積層膜を連続的に形成すること
を特徴とする光起電力素子用半導体積層膜の連続形成装
置。7. A photovoltaic element forming apparatus for continuously forming a laminated film of a silicon-based non-single-crystal semiconductor on a strip-shaped substrate, wherein at least the unwinding chamber of the strip-shaped substrate and a high-frequency wave formed by applying a high-frequency wave. A first n (or p) type semiconductor layer film forming chamber formed by a high frequency plasma CVD method using plasma and a microwave plasma formed by introducing microwaves
A first i-type semiconductor layer film forming chamber using a microwave plasma CVD method to be used, a second i-type semiconductor layer film forming chamber using a high-frequency plasma CVD method using a high- frequency plasma formed by applying a high frequency , and plasma doping. a first p (or n) type semiconductor layer film forming chamber by the second n (or p) type semiconductor layer film forming chamber by the RF plasma CVD method using a high frequency plasma formed by applying a high frequency A fourth i-type semiconductor layer deposition chamber by high-frequency plasma CVD using high- frequency plasma formed by applying high frequency, a second p (or n) type semiconductor layer deposition chamber by plasma doping, A winding chamber for the substrate is arranged in this order along the direction in which the strip-shaped substrate is moved, and each is connected via a gas gate to continuously penetrate each of the film forming chambers. The move Te on the belt-like substrate, a silicon based non-single-crystal semiconductor continuous forming apparatus of the multilayer film continuously formed semiconductor multilayer film for photovoltaic devices, characterized by. 【請求項８】 前記ガスゲートを介して配置した前記高
周波プラズマＣＶＤ法による第１ｎ（またはｐ）型半導
体層成膜室と、前記マイクロ波ＣＶＤ法による第１ｉ型
半導体層成膜室との間に、さらに高周波プラズマＣＶＤ
法によるｉ型半導体層成膜室をガスゲートを介して配置
した請求項７に記載の光起電力素子形成装置。8. A first n (or p) type semiconductor layer film forming chamber formed by the high frequency plasma CVD method and a first i type semiconductor layer film forming chamber formed by the microwave CVD method disposed through the gas gate. In between, further high frequency plasma CVD
8. The photovoltaic element forming apparatus according to claim 7 , wherein the i-type semiconductor layer deposition chamber formed by a method is disposed via a gas gate. 【請求項９】 前記ガスゲートを介して配置した前記高
周波プラズマＣＶＤ法による第２または第４ｉ型半導体
層成膜室と、前記プラズマドーピングによる第１または
第２のｐ（またはｎ）型半導体層成膜室との間の少なく
とも一箇所に、さらに水素プラズマ処理室をガスゲート
を介して配置した請求項７または８に記載の光起電力素
子用半導体積層膜の連続形成装置。9. A second or fourth i-type semiconductor layer deposition chamber formed by said high-frequency plasma CVD method disposed through said gas gate, and a first or fourth i-type semiconductor layer formed by said plasma doping .
9. The semiconductor laminate for a photovoltaic device according to claim 7 , wherein a hydrogen plasma processing chamber is further disposed at least at one position between the second p (or n) type semiconductor layer deposition chamber and a gas gate. Continuous film forming equipment. 【請求項１０】 前記ガスゲートを介して配置した前記
帯状部材の巻き出し室と、前記高周波プラズマＣＶＤ法
による第１のｎ（またはｐ）型半導体層成膜室との間
に、さらにグロー放電洗浄室をガスゲートを介して配置
した請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光起電力素
子用半導体積層膜の連続形成装置。10. Glow discharge cleaning is further performed between the unwinding chamber of the strip-shaped member disposed via the gas gate and the first n (or p) type semiconductor layer deposition chamber formed by the high-frequency plasma CVD method . The apparatus for continuously forming a semiconductor laminated film for a photovoltaic device according to any one of claims 7 to 9, wherein the chamber is arranged via a gas gate. 【請求項１１】 前記プラズマドーピングによる第１ま
たは第２のｐ（またはｎ）型半導体層成膜室における放
電周波数が５ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚである請求項７乃
至１０のいずれか１項に記載の光起電力素子用半導体積
層膜の連続形成装置。11. The first step by the plasma doping .
The semiconductor stack for a photovoltaic device according to any one of claims 7 to 10 , wherein a discharge frequency in the second p (or n) type semiconductor layer deposition chamber is 5 kHz to 500 kHz. Continuous film forming equipment.