JPH05190461A - 機能性堆積膜の連続形成方法および装置 - Google Patents
機能性堆積膜の連続形成方法および装置Info
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- JPH05190461A JPH05190461A JP4000994A JP99492A JPH05190461A JP H05190461 A JPH05190461 A JP H05190461A JP 4000994 A JP4000994 A JP 4000994A JP 99492 A JP99492 A JP 99492A JP H05190461 A JPH05190461 A JP H05190461A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 連続的に移動する帯状部材の一辺により形成
される成膜空間内にマイクロ波プラズマを生起させて帯
状部材に堆積膜を形成するマイクロ波プラズマCVD法
において、主原料ガスおよび補助ガスをそれぞれの導入
手段により、主原料ガス導入手段と帯状部材との垂線距
離が補助ガス導入手段との垂線距離より大きくなるよう
に成膜空間内に配設して導入することからなる機能性堆
積膜の連続形成方法および装置。 【効果】 大面積に亘って均一にかつ高速で機能性堆積
膜を連続的に形成することができる。
される成膜空間内にマイクロ波プラズマを生起させて帯
状部材に堆積膜を形成するマイクロ波プラズマCVD法
において、主原料ガスおよび補助ガスをそれぞれの導入
手段により、主原料ガス導入手段と帯状部材との垂線距
離が補助ガス導入手段との垂線距離より大きくなるよう
に成膜空間内に配設して導入することからなる機能性堆
積膜の連続形成方法および装置。 【効果】 大面積に亘って均一にかつ高速で機能性堆積
膜を連続的に形成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機能性堆積膜の連続形
成方法および形成装置に係わり、マイクロ波プラズマ反
応により原料ガスを分解、励起させることによって、大
面積に亘って機能性堆積膜を連続的に形成することが可
能な機能性堆積膜の連続形成方法および装置に関する。
より具体的には光起電力素子等の大面積薄膜半導体デバ
イスの量産化を低コストで実現させ得る方法および装置
に関する。
成方法および形成装置に係わり、マイクロ波プラズマ反
応により原料ガスを分解、励起させることによって、大
面積に亘って機能性堆積膜を連続的に形成することが可
能な機能性堆積膜の連続形成方法および装置に関する。
より具体的には光起電力素子等の大面積薄膜半導体デバ
イスの量産化を低コストで実現させ得る方法および装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、環境問題について世界的に注意が
注がれている。化石燃料による環境汚染、温暖化現象、
原子力発電の安全性の問題などから、地球にやさしくク
リーンなエネルギーの供給が望まれており、自然エネル
ギーを利用した、風力、潮力、地熱、太陽光発電に基体
が向けられている。中でも太陽光を利用した太陽電池に
よる発電方法は、太陽光が地球上いたるところに降り注
ぎ、エネルギー源の偏在が少なく、更に複雑な大型の設
備を必要としないことから、より注目を集め盛んに研究
開発がなされている。太陽電池は、その重要な構成要素
である半導体層に、いわゆるpn接合、pin接合等の
半導体接合が形成されている。それらの半導体接合は、
導電型の異なる半導体層を順次積層したり、一導電型の
半導体層中に異なる導電型のドーパントをイオン打込み
法等によって打込んだり、熱拡散によって拡散させたり
することにより達成される。
注がれている。化石燃料による環境汚染、温暖化現象、
原子力発電の安全性の問題などから、地球にやさしくク
リーンなエネルギーの供給が望まれており、自然エネル
ギーを利用した、風力、潮力、地熱、太陽光発電に基体
が向けられている。中でも太陽光を利用した太陽電池に
よる発電方法は、太陽光が地球上いたるところに降り注
ぎ、エネルギー源の偏在が少なく、更に複雑な大型の設
備を必要としないことから、より注目を集め盛んに研究
開発がなされている。太陽電池は、その重要な構成要素
である半導体層に、いわゆるpn接合、pin接合等の
半導体接合が形成されている。それらの半導体接合は、
導電型の異なる半導体層を順次積層したり、一導電型の
半導体層中に異なる導電型のドーパントをイオン打込み
法等によって打込んだり、熱拡散によって拡散させたり
することにより達成される。
【0003】この点を、前述したアモルファスシリコン
等の薄膜半導体を用いた太陽電池についてみると、その
作製においては、ホスフィン(PH3 )、ジボラン(B
2 H 6 )等のドーパントとなる元素を含む原料ガスを、
主原料ガスであるシラン等に混合し、グロー放電分解す
ることにより所望の導電型を有する半導体膜が得られ、
所望の基板上にこれらの半導体膜を順次積層形成するこ
とによって、容易に半導体接合が形成できることが知ら
れている。そしてこのことから、アモルファスシリコン
系の太陽電池を作製するにあたって、その各々の半導体
層形成用の独立した成膜室を設け、この成膜室において
各々の半導体層の形成を行う方法が提案されている。
等の薄膜半導体を用いた太陽電池についてみると、その
作製においては、ホスフィン(PH3 )、ジボラン(B
2 H 6 )等のドーパントとなる元素を含む原料ガスを、
主原料ガスであるシラン等に混合し、グロー放電分解す
ることにより所望の導電型を有する半導体膜が得られ、
所望の基板上にこれらの半導体膜を順次積層形成するこ
とによって、容易に半導体接合が形成できることが知ら
れている。そしてこのことから、アモルファスシリコン
系の太陽電池を作製するにあたって、その各々の半導体
層形成用の独立した成膜室を設け、この成膜室において
各々の半導体層の形成を行う方法が提案されている。
【0004】因に米国特許4,400,409号には、
ロール・ツー・ロール(Rollto Roll)方式
を採用した連続プラズマCVD装置が開示されている。
この装置によれば、複数のグロー放電領域を設け、所望
の幅の十分に長い可撓性の基板を、基板が各グロー放電
領域を順次貫通する経路に沿って配置し、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、基板をその長手方向に連続的に搬送せしめるこ
とによって、半導体接合を有する素子を連続形成するこ
とができるとされている。なお、この方法においては、
半導体層形成時に用いるドーパンドガスが他のグロー放
電領域へ拡散、混入するのを防止する目的でガスゲート
が用いられている。具体的には、グロー放電領域同志
を、スリット状の分離通路によって相互に分離し、さら
に分離通路に、例えばAr,H2等の排気用ガスの流れ
を形成させる手段が採用されている。このようにロール
・ツー・ロール方式は、半導体素子の量産に適する方式
であると言えよう。
ロール・ツー・ロール(Rollto Roll)方式
を採用した連続プラズマCVD装置が開示されている。
この装置によれば、複数のグロー放電領域を設け、所望
の幅の十分に長い可撓性の基板を、基板が各グロー放電
領域を順次貫通する経路に沿って配置し、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、基板をその長手方向に連続的に搬送せしめるこ
とによって、半導体接合を有する素子を連続形成するこ
とができるとされている。なお、この方法においては、
半導体層形成時に用いるドーパンドガスが他のグロー放
電領域へ拡散、混入するのを防止する目的でガスゲート
が用いられている。具体的には、グロー放電領域同志
を、スリット状の分離通路によって相互に分離し、さら
に分離通路に、例えばAr,H2等の排気用ガスの流れ
を形成させる手段が採用されている。このようにロール
・ツー・ロール方式は、半導体素子の量産に適する方式
であると言えよう。
【0005】しかしながら、上記の各半導体層の形成
は、RF(ラジオ周波数)を用いたプラズマCVD法に
よって行われているため、連続的に形成される膜の特性
を維持しつつ、その膜堆積速度の向上を図るためには、
おのずと限界がある。例えば、膜厚がたかだか5000
Åの半導体層を形成する場合であっても、所定のプラズ
マを相当長尺で、大面積にわたって常時生起し、且つプ
ラズマを均一に維持する必要がある。ところが、そのよ
うにするにはかなりの熟練を必要とし、その為に関係す
る種々のプラズマ制御パラメーターを一般化するのは困
難である。また、用いる成膜用原料ガスの分解効率およ
び利用効率は低く、生産コストを引き上げる要因の一つ
ともなっている。
は、RF(ラジオ周波数)を用いたプラズマCVD法に
よって行われているため、連続的に形成される膜の特性
を維持しつつ、その膜堆積速度の向上を図るためには、
おのずと限界がある。例えば、膜厚がたかだか5000
Åの半導体層を形成する場合であっても、所定のプラズ
マを相当長尺で、大面積にわたって常時生起し、且つプ
ラズマを均一に維持する必要がある。ところが、そのよ
うにするにはかなりの熟練を必要とし、その為に関係す
る種々のプラズマ制御パラメーターを一般化するのは困
難である。また、用いる成膜用原料ガスの分解効率およ
び利用効率は低く、生産コストを引き上げる要因の一つ
ともなっている。
【0006】また、特開昭61−288074号には、
改良されたロール・ツー・ロール方式を用いた堆積膜形
成装置が開示されている。この装置においては、反応容
器内に設置されたフレキシブルな連続シート状基板の一
部にホロ様のたるみ部を形成し、この中に反応容器とは
異なる活性化空間において生成された活性種および必要
に応じて他の原料ガスを導入し、熱エネルギーにより化
学的相互作用を起こさせ、前記ホロ様のたるみ部を形成
しているシート状基板の内面に堆積膜を形成することを
特徴としている。このようにホロ様のたるみ部の内面に
堆積を行うことにより、装置のコンパクト化が可能とな
る。さらに、あらかじめ活性化された活性種を用いるの
で、従来の堆積膜形成装置に比較して成膜速度を早める
ことができる。
改良されたロール・ツー・ロール方式を用いた堆積膜形
成装置が開示されている。この装置においては、反応容
器内に設置されたフレキシブルな連続シート状基板の一
部にホロ様のたるみ部を形成し、この中に反応容器とは
異なる活性化空間において生成された活性種および必要
に応じて他の原料ガスを導入し、熱エネルギーにより化
学的相互作用を起こさせ、前記ホロ様のたるみ部を形成
しているシート状基板の内面に堆積膜を形成することを
特徴としている。このようにホロ様のたるみ部の内面に
堆積を行うことにより、装置のコンパクト化が可能とな
る。さらに、あらかじめ活性化された活性種を用いるの
で、従来の堆積膜形成装置に比較して成膜速度を早める
ことができる。
【0007】しかしながら、この装置はあくまで熱エネ
ルギーの存在下での化学的相互作用による堆積膜形成反
応を利用したものであり、更なる成膜速度の向上を図る
には、活性種の導入量および熱エネルギーの供給量を増
やすことが必要である。しかし、熱エネルギーを大量か
つ均一に供給する方法や、反応性の高い活性種を大量に
発生させて反応空間にロスなく導入する方法には限界が
ある。
ルギーの存在下での化学的相互作用による堆積膜形成反
応を利用したものであり、更なる成膜速度の向上を図る
には、活性種の導入量および熱エネルギーの供給量を増
やすことが必要である。しかし、熱エネルギーを大量か
つ均一に供給する方法や、反応性の高い活性種を大量に
発生させて反応空間にロスなく導入する方法には限界が
ある。
【0008】一方、最近注目されているのが、マイクロ
波を用いたプラズマプロセスである。マイクロ波は周波
数帯が短いため従来のRFを用いた場合よりもエネルギ
ー密度を高めることが可能であり、プラズマを効率良く
発生させ、持続させることに適している。
波を用いたプラズマプロセスである。マイクロ波は周波
数帯が短いため従来のRFを用いた場合よりもエネルギ
ー密度を高めることが可能であり、プラズマを効率良く
発生させ、持続させることに適している。
【0009】例えば、米国特許4,517,223号お
よび同4,504,518号には、低圧下でのマイクロ
波グロー放電プラズマ内で小面積の基体上に薄膜を堆積
形成させる方法が開示されている。この方法によれば、
低圧下でのプロセスであるため、膜特性の低下の原因と
なる活性種のポリマリゼーションを防ぎ高品質の堆積膜
が得られるばかりでなく、プラズマ中でのポリシラン等
の粉末の発生を抑え、且つ、堆積速度の飛躍的向上が図
れるとされている。しかしながら、大面積に亘って均一
な堆積膜形成を行うための具体的開示はなされていな
い。
よび同4,504,518号には、低圧下でのマイクロ
波グロー放電プラズマ内で小面積の基体上に薄膜を堆積
形成させる方法が開示されている。この方法によれば、
低圧下でのプロセスであるため、膜特性の低下の原因と
なる活性種のポリマリゼーションを防ぎ高品質の堆積膜
が得られるばかりでなく、プラズマ中でのポリシラン等
の粉末の発生を抑え、且つ、堆積速度の飛躍的向上が図
れるとされている。しかしながら、大面積に亘って均一
な堆積膜形成を行うための具体的開示はなされていな
い。
【0010】一方、米国特許4,729,341号に
は、一対の放射型導波管アプリケーターを用いた高パワ
ープロセスによって、大面積の円筒形基体上に光導電性
半導体薄膜を堆積形成させる低圧マイクロ波プラズマC
VD法および装置が開示されているが、大面積基体とし
ては円筒形の基体、すなわち、電子写真用光受容体とし
てのドラムに限られており、大面積かつ長尺の基体への
適用はなされていない。また、堆積膜の製造工程はバッ
チ式であって、一回の仕込みで形成される堆積膜の量は
限られており、大面積の基板上に大量に堆積膜を連続し
て形成する方法に関する開示はない。
は、一対の放射型導波管アプリケーターを用いた高パワ
ープロセスによって、大面積の円筒形基体上に光導電性
半導体薄膜を堆積形成させる低圧マイクロ波プラズマC
VD法および装置が開示されているが、大面積基体とし
ては円筒形の基体、すなわち、電子写真用光受容体とし
てのドラムに限られており、大面積かつ長尺の基体への
適用はなされていない。また、堆積膜の製造工程はバッ
チ式であって、一回の仕込みで形成される堆積膜の量は
限られており、大面積の基板上に大量に堆積膜を連続し
て形成する方法に関する開示はない。
【0011】したがって、マイクロ波を用いたプラズマ
はマイクロ波の波長が短いためエネルギーの不均一性が
生じやすく、基体の大面積化に対しては、解決されねば
ならない問題点が種々残されている。
はマイクロ波の波長が短いためエネルギーの不均一性が
生じやすく、基体の大面積化に対しては、解決されねば
ならない問題点が種々残されている。
【0012】例えば、マイクロ波エネルギーの均一化に
対する有効な手段として遅波回路の利用があるが、遅波
回路にはマイクロ波アプリケーターの横方向への距離の
増加に伴いプラズマのマイクロ波結合の急激な低下が生
じるといった独特の問題点を有している。そこで、この
問題点を解決する方策として例えば、米国特許3,81
4,983号および同4,521,717号に開示され
ているように、被処理体と遅波回路との距離を変える基
体の表面近傍でのエネルギー密度を均一にする方法が試
みられている。そして前者においては、基体に対してあ
る角度に遅波回路を傾斜させる必要があることが記載さ
れているが、プラズマに対するマイクロ波エネルギーの
伝達効率は満足のゆくものではない。また、後者にあっ
ては、基体とは平行な面内に、非平行に2つの遅波回路
を設けることが開示されている。すなわち、マイクロ波
アプリケーターの中央に垂直な平面同志が、被処理基板
に平行な面内で、且つ基板の移動方向に対して直角な直
線上で互いに交わるように配置することが望ましいこ
と、そして2つのアプリケーター間の干渉を避けるた
め、アプリケーター同志を導波管のクロスバーの半分の
長さだけ基体の移動方向に対して横にずらして配置する
方法のぞれぞれが開示されている。
対する有効な手段として遅波回路の利用があるが、遅波
回路にはマイクロ波アプリケーターの横方向への距離の
増加に伴いプラズマのマイクロ波結合の急激な低下が生
じるといった独特の問題点を有している。そこで、この
問題点を解決する方策として例えば、米国特許3,81
4,983号および同4,521,717号に開示され
ているように、被処理体と遅波回路との距離を変える基
体の表面近傍でのエネルギー密度を均一にする方法が試
みられている。そして前者においては、基体に対してあ
る角度に遅波回路を傾斜させる必要があることが記載さ
れているが、プラズマに対するマイクロ波エネルギーの
伝達効率は満足のゆくものではない。また、後者にあっ
ては、基体とは平行な面内に、非平行に2つの遅波回路
を設けることが開示されている。すなわち、マイクロ波
アプリケーターの中央に垂直な平面同志が、被処理基板
に平行な面内で、且つ基板の移動方向に対して直角な直
線上で互いに交わるように配置することが望ましいこ
と、そして2つのアプリケーター間の干渉を避けるた
め、アプリケーター同志を導波管のクロスバーの半分の
長さだけ基体の移動方向に対して横にずらして配置する
方法のぞれぞれが開示されている。
【0013】また、太陽電池素子自体については、米国
特許4,816,082号に開示されているように、太
陽電池素子のi層のバンドギャップを層厚方向に、極小
点を持たせる構成により、開放電圧、およびFFの改善
が発案、提示されている。これによれば、a−SiGe
をi層に持つ太陽電池であり、このa−SiGeのバン
ドプロファイルがn層との界面にて1.7eV程度でi
層層厚方向に向かうにつれて1.5eVを極小値を経て
p層との界面にて1.7eV程度で形成される構成にな
っている。この結果として、開放電圧の改善およびマイ
ノリティキャリアのドリフトモビリティの改善に起因す
るFFの改善が提示されている。そして先に述べた、ロ
ール・ツー・ロール方式の連続プラズマCVD装置にお
いて、このようなバンドプロファイルを持つi層の構成
をどう実現するかが今後の高効率太陽電池の量産に向け
ての重要課題となっている。
特許4,816,082号に開示されているように、太
陽電池素子のi層のバンドギャップを層厚方向に、極小
点を持たせる構成により、開放電圧、およびFFの改善
が発案、提示されている。これによれば、a−SiGe
をi層に持つ太陽電池であり、このa−SiGeのバン
ドプロファイルがn層との界面にて1.7eV程度でi
層層厚方向に向かうにつれて1.5eVを極小値を経て
p層との界面にて1.7eV程度で形成される構成にな
っている。この結果として、開放電圧の改善およびマイ
ノリティキャリアのドリフトモビリティの改善に起因す
るFFの改善が提示されている。そして先に述べた、ロ
ール・ツー・ロール方式の連続プラズマCVD装置にお
いて、このようなバンドプロファイルを持つi層の構成
をどう実現するかが今後の高効率太陽電池の量産に向け
ての重要課題となっている。
【0014】従って、上述したマイクロ波手段の持つ種
々の問題点を解決する新規なマイクロ波プラズマプロセ
スの早期提供が望まれている。
々の問題点を解決する新規なマイクロ波プラズマプロセ
スの早期提供が望まれている。
【0015】ところで、薄膜半導体は前述した太陽電池
用の用途の他にも、液晶ディスプレイの画素を駆動する
ための薄膜トランジスタ(TFT)や密着型イメージセ
ンサー用の光電変換素子およびスイッチング素子等の大
面積または長尺であることが必要な薄膜半導体デバイス
作製用にも好適に用いられ、前記画像入出力装置用のキ
ーコンポーネントとして一部実用化されているが、高品
質で均一性が良く高速で大面積化できる新規な堆積膜形
成方法の提供によって、更に一般に普及されることが期
待されている。
用の用途の他にも、液晶ディスプレイの画素を駆動する
ための薄膜トランジスタ(TFT)や密着型イメージセ
ンサー用の光電変換素子およびスイッチング素子等の大
面積または長尺であることが必要な薄膜半導体デバイス
作製用にも好適に用いられ、前記画像入出力装置用のキ
ーコンポーネントとして一部実用化されているが、高品
質で均一性が良く高速で大面積化できる新規な堆積膜形
成方法の提供によって、更に一般に普及されることが期
待されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き従来の薄膜半導体デバイス形成方法および装置におけ
る諸問題を克服して、大面積に亘って均一に、且つ高速
で機能性堆積膜を連続形成する方法および装置を提供す
ることを課題とするものである。
き従来の薄膜半導体デバイス形成方法および装置におけ
る諸問題を克服して、大面積に亘って均一に、且つ高速
で機能性堆積膜を連続形成する方法および装置を提供す
ることを課題とするものである。
【0017】本発明の他の課題は、連続して移動する帯
状部材上に帯状部材より縦方向に化学組成が連続的に変
化する機能性堆積膜を形成する方法および装置を提供す
ることにある。
状部材上に帯状部材より縦方向に化学組成が連続的に変
化する機能性堆積膜を形成する方法および装置を提供す
ることにある。
【0018】本発明の更に他の課題は、連続して移動す
る帯状部材上に帯状部材より縦方向に価電子密度が連続
的に変化する半導体層を形成する方法および装置を提供
することにある。
る帯状部材上に帯状部材より縦方向に価電子密度が連続
的に変化する半導体層を形成する方法および装置を提供
することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明者らは従来の薄膜
半導体デバイス形成装置における上述の課題を解決する
ために鋭意研究を重ねた結果、補助ガス導入手段と帯状
部材との距離dが主原料ガス導入手段と帯状部材とのそ
れより大となるように配設することにより解決し得るこ
とを見出し、さらに補助ガス導入手段より導入する補助
ガスがマイクロ波プラズマによって分解励起して得られ
る帯状部材上の堆積膜の分布に大きく影響を与えること
を見出した。このことにより、複数の補助ガス導入手段
の配設およびこれらを巧みに組み合わせることにより、
帯状部材の縦方向の化学組成が連続的に変化する機能性
堆積膜を形成する方法および装置を発明するに到った。
すなわち、本発明の第1の発明は、連続的に移動する帯
状部材の一辺により形成される成膜空間内にマイクロ波
プラズマを生起させて前記帯状部材に堆積膜を形成する
マイクロ波プラズマCVD法において、主原料ガスを複
数の主原料ガス導入手段より、また補助ガスを複数の補
助ガス導入手段より前記成膜空間内に導入する機能性堆
積膜の連続形成方法であって、前記複数の主原料ガス導
入手段と前記帯状部材との垂線距離が前記複数の補助ガ
ス導入手段との垂線距離より大きくなるように前記成膜
空間内に配設することを特徴とする機能性堆積膜の連続
形成方法である。
半導体デバイス形成装置における上述の課題を解決する
ために鋭意研究を重ねた結果、補助ガス導入手段と帯状
部材との距離dが主原料ガス導入手段と帯状部材とのそ
れより大となるように配設することにより解決し得るこ
とを見出し、さらに補助ガス導入手段より導入する補助
ガスがマイクロ波プラズマによって分解励起して得られ
る帯状部材上の堆積膜の分布に大きく影響を与えること
を見出した。このことにより、複数の補助ガス導入手段
の配設およびこれらを巧みに組み合わせることにより、
帯状部材の縦方向の化学組成が連続的に変化する機能性
堆積膜を形成する方法および装置を発明するに到った。
すなわち、本発明の第1の発明は、連続的に移動する帯
状部材の一辺により形成される成膜空間内にマイクロ波
プラズマを生起させて前記帯状部材に堆積膜を形成する
マイクロ波プラズマCVD法において、主原料ガスを複
数の主原料ガス導入手段より、また補助ガスを複数の補
助ガス導入手段より前記成膜空間内に導入する機能性堆
積膜の連続形成方法であって、前記複数の主原料ガス導
入手段と前記帯状部材との垂線距離が前記複数の補助ガ
ス導入手段との垂線距離より大きくなるように前記成膜
空間内に配設することを特徴とする機能性堆積膜の連続
形成方法である。
【0020】また、本発明の第2の発明は、連続的に移
動する帯状部材の一辺、マイクロ波エネルギーを通過す
る窓、排気孔が設けられた側壁により形成される成膜室
にマイクロ波プラズマを生起させて前記帯状部材に堆積
膜を形成するマイクロ波プラズマCVD装置において、
前記成膜室内に主原料ガスを導入する複数の主原料ガス
導入手段、および補助ガスを導入する複数の補助ガス導
入手段より導入する機能性堆積膜の連続形成装置であっ
て、前記複数の主原料ガス導入手段と前記帯状部材との
垂線距離が前記複数の補助ガス導入手段との垂線距離よ
り大きくなるように前記成膜室内に配設したことを特徴
とする機能性堆積膜の連続形成装置である。
動する帯状部材の一辺、マイクロ波エネルギーを通過す
る窓、排気孔が設けられた側壁により形成される成膜室
にマイクロ波プラズマを生起させて前記帯状部材に堆積
膜を形成するマイクロ波プラズマCVD装置において、
前記成膜室内に主原料ガスを導入する複数の主原料ガス
導入手段、および補助ガスを導入する複数の補助ガス導
入手段より導入する機能性堆積膜の連続形成装置であっ
て、前記複数の主原料ガス導入手段と前記帯状部材との
垂線距離が前記複数の補助ガス導入手段との垂線距離よ
り大きくなるように前記成膜室内に配設したことを特徴
とする機能性堆積膜の連続形成装置である。
【0021】以下、本発明の理解のために、本発明者ら
が行った実験について先ず説明する。
が行った実験について先ず説明する。
【0022】図1は用いた実験装置の模式的斜視図であ
る。図1において、101は帯状部材であり、図示され
た矢印の方向に連続的に移動する。101は送り出した
ボビン(不図示)によって送り出され、成膜空間(成膜
室)107を通過して巻取りボビン(不図示)によって
巻取られる構成となっている。
る。図1において、101は帯状部材であり、図示され
た矢印の方向に連続的に移動する。101は送り出した
ボビン(不図示)によって送り出され、成膜空間(成膜
室)107を通過して巻取りボビン(不図示)によって
巻取られる構成となっている。
【0023】図中成膜空間107はマイクロ波アプリケ
ーター104a,104b,104cが接続されている
壁面、これと対向する壁面の排気パンチングボード10
6、帯状部材101および側壁108によって形成され
る空間である。103a,103b,103cは各々、
底壁に設けられたガス導入管であり、102a,102
b,102cは補助ガス導入管である。補助ガス導入管
102a,102b,102cと帯状部材101との垂
線距離で定義する距離を各々da ,db およびdc とす
る。主原料ガスおよび補助ガスは各々ガス導入管103
a,103b,103cおよび102a,102b,1
02cより成膜空間107に導入され、マイクロ波10
5はマイクロ波発振器、導波管(各々、不図示)を経て
マイクロ波アプリケーター104a,104b,104
cよりマイクロ波透過性の透過性の誘電体窓を経て成膜
空間107に導入され、主原料ガスおよび補助ガスを分
解、励起しプラズマを生起する。帯状部材101の図中
上部に配設された加熱ヒーター(不図示)により所定の
温度に帯状部材を加熱保持することにより機能性堆積膜
を連続的にかつ大面積に渡って形成することが可能であ
る。また、成膜空間107の排気は主にパンチングボー
ド106より排気された後、成膜空間107を包含する
真空容器(不図示)に接続された排気ポンプ(不図示)
により系外に排気される。この実験装置を用いて、補助
ガス管と帯状部材との距離dの変化に対する帯状部材上
に堆積する堆積膜の化学組成および分布の変化について
検討を行った。実験1 表1に示すガス種および流量、マイクロ波パワーの条件
で距離dを変化させた。 帯状部材は静止させておき、
この上に堆積するa−SiGeのGe濃度をXMA(X
線マイクロアナライザー)により組成分析を行った。そ
の分布を図3に示す。
ーター104a,104b,104cが接続されている
壁面、これと対向する壁面の排気パンチングボード10
6、帯状部材101および側壁108によって形成され
る空間である。103a,103b,103cは各々、
底壁に設けられたガス導入管であり、102a,102
b,102cは補助ガス導入管である。補助ガス導入管
102a,102b,102cと帯状部材101との垂
線距離で定義する距離を各々da ,db およびdc とす
る。主原料ガスおよび補助ガスは各々ガス導入管103
a,103b,103cおよび102a,102b,1
02cより成膜空間107に導入され、マイクロ波10
5はマイクロ波発振器、導波管(各々、不図示)を経て
マイクロ波アプリケーター104a,104b,104
cよりマイクロ波透過性の透過性の誘電体窓を経て成膜
空間107に導入され、主原料ガスおよび補助ガスを分
解、励起しプラズマを生起する。帯状部材101の図中
上部に配設された加熱ヒーター(不図示)により所定の
温度に帯状部材を加熱保持することにより機能性堆積膜
を連続的にかつ大面積に渡って形成することが可能であ
る。また、成膜空間107の排気は主にパンチングボー
ド106より排気された後、成膜空間107を包含する
真空容器(不図示)に接続された排気ポンプ(不図示)
により系外に排気される。この実験装置を用いて、補助
ガス管と帯状部材との距離dの変化に対する帯状部材上
に堆積する堆積膜の化学組成および分布の変化について
検討を行った。実験1 表1に示すガス種および流量、マイクロ波パワーの条件
で距離dを変化させた。 帯状部材は静止させておき、
この上に堆積するa−SiGeのGe濃度をXMA(X
線マイクロアナライザー)により組成分析を行った。そ
の分布を図3に示す。
【0024】同図において、Ge濃度分布はSi濃度分
布で規格化してあり、ガウス型を示している。そして補
助ガス管と帯状部材との距離db が大きくなる程、ピー
ク値は減少しブロードな形へと変化しているのがわか
る。このことより、各補助ガス導入管と帯状部材との各
々の距離da ,db およびdc を適宜選ぶことにより、
静止した帯状部材上に図3に示す所望のGe濃度分布
を設けることが可能である。
布で規格化してあり、ガウス型を示している。そして補
助ガス管と帯状部材との距離db が大きくなる程、ピー
ク値は減少しブロードな形へと変化しているのがわか
る。このことより、各補助ガス導入管と帯状部材との各
々の距離da ,db およびdc を適宜選ぶことにより、
静止した帯状部材上に図3に示す所望のGe濃度分布
を設けることが可能である。
【0025】
【表1】 実験2 次に静止した帯状部材上に組成制御された機能性堆積膜
の分布を調べるために、da およびdb を各々1cmおよ
び3cmとした。補助ガス導入管102cを配設すること
なく表2−1に示した条件で堆積を行った。Ge濃度の
分布は図3のスケール10cmの位置にピークを有する
ガウス分布となり、同図においてGeH 4 /SiH4 の
ガス混合比を増加させることによりGe濃度分布は中心
位置で高く急峻なものとなっている。一方、表2−2に
示した条件で堆積を行った場合、すなわち、db =3cm
に固定し、GeH4 /SiH4 混合ガス比を変化させた
ときには、Ge濃度分布はブロードなものであり、その
形は保存されたまま面積が変化していることがわかっ
た。
の分布を調べるために、da およびdb を各々1cmおよ
び3cmとした。補助ガス導入管102cを配設すること
なく表2−1に示した条件で堆積を行った。Ge濃度の
分布は図3のスケール10cmの位置にピークを有する
ガウス分布となり、同図においてGeH 4 /SiH4 の
ガス混合比を増加させることによりGe濃度分布は中心
位置で高く急峻なものとなっている。一方、表2−2に
示した条件で堆積を行った場合、すなわち、db =3cm
に固定し、GeH4 /SiH4 混合ガス比を変化させた
ときには、Ge濃度分布はブロードなものであり、その
形は保存されたまま面積が変化していることがわかっ
た。
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】 実験3 次に実験2でわかったGe濃度分布を重ね合わせる検討
を行った。すなわち、表3に示す条件で、da =1cm,
db =3cmとして堆積を行ったところ、図3に示すG
e濃度分布となった。この実験結果ではスケール18cm
付近で極小点を持つことがわかる。
を行った。すなわち、表3に示す条件で、da =1cm,
db =3cmとして堆積を行ったところ、図3に示すG
e濃度分布となった。この実験結果ではスケール18cm
付近で極小点を持つことがわかる。
【0028】
【表4】 実験4 上で述べた極小点をなくし滑らかなGe濃度分布にする
ために、補助ガス導入管102bの位置をスケール30
cmの位置から23cmの位置に変更し、その他の条件は表
3に示したものと同一とした。堆積実験の結果、Ge濃
度分布は図3に示すものとなった。同図において、ス
ケール10cmにて極大値をとり、滑らかに減少し極小点
をなくすことができた。 実験のまとめ 以上の実験1〜4までの結果をまとめると、主原料ガス
導入手段に対して補助ガス導入手段の配置およびこれら
のガス混合比を適宜調整することで組成制御された機能
性堆積膜を所望の基体に堆積できることがわかった。
ために、補助ガス導入管102bの位置をスケール30
cmの位置から23cmの位置に変更し、その他の条件は表
3に示したものと同一とした。堆積実験の結果、Ge濃
度分布は図3に示すものとなった。同図において、ス
ケール10cmにて極大値をとり、滑らかに減少し極小点
をなくすことができた。 実験のまとめ 以上の実験1〜4までの結果をまとめると、主原料ガス
導入手段に対して補助ガス導入手段の配置およびこれら
のガス混合比を適宜調整することで組成制御された機能
性堆積膜を所望の基体に堆積できることがわかった。
【0029】次に、比較実験としてGeH4 およびSi
H4 を混合して同一の主原料ガス管より導入した場合に
ついて、以下の実験を試みた。比較実験 実験1と同じ装置により、主原料ガス導入管103bよ
りGeH4 80sccmおよびSiH4 120sccmを混合し
て同時に成膜室107に導入した。その他のガスおよび
条件は実験1(距離d2 は除く。)と同じとした。この
ようにして得られる帯状部材上のa−SiGeのSi濃
度で規格化したGe濃度分布は図3に示すようにピー
ク値が低いガウス型のブロードな形を示した。
H4 を混合して同一の主原料ガス管より導入した場合に
ついて、以下の実験を試みた。比較実験 実験1と同じ装置により、主原料ガス導入管103bよ
りGeH4 80sccmおよびSiH4 120sccmを混合し
て同時に成膜室107に導入した。その他のガスおよび
条件は実験1(距離d2 は除く。)と同じとした。この
ようにして得られる帯状部材上のa−SiGeのSi濃
度で規格化したGe濃度分布は図3に示すようにピー
ク値が低いガウス型のブロードな形を示した。
【0030】(db =10cm)次に同じ混合比のガスを
補助ガス導入管102bより導入した。そして補助ガス
導入管102bと帯状部材101との垂線距離db を変
化させて帯状部材上のa−SiGe膜のGe濃度の分布
をSi濃度で規格化して調べたところブロードな形は大
きな変化を示さないことがわかった。(db =3cmのも
のを図に記す。) このように2種以上の混合ガスを同一のガス導入管より
成膜室内に導入しても、また、主原料ガス導入管と帯状
部材との垂線距離と補助ガス導入管のそれとが、各々1
0cmとなるように配設し、各々主原料ガスおよび補助ガ
スを導入して同様に分布を調べても分布の変化は外部パ
ラメーターに対して敏感とは言えず、組成制御せるには
別のガス導入管を設け、独立に導入するとともに主原料
ガス導入管を帯状部材との垂線距離が補助ガス導入管の
それより大となるように配設することにより、はじめて
制御性を向上することが可能となる。
補助ガス導入管102bより導入した。そして補助ガス
導入管102bと帯状部材101との垂線距離db を変
化させて帯状部材上のa−SiGe膜のGe濃度の分布
をSi濃度で規格化して調べたところブロードな形は大
きな変化を示さないことがわかった。(db =3cmのも
のを図に記す。) このように2種以上の混合ガスを同一のガス導入管より
成膜室内に導入しても、また、主原料ガス導入管と帯状
部材との垂線距離と補助ガス導入管のそれとが、各々1
0cmとなるように配設し、各々主原料ガスおよび補助ガ
スを導入して同様に分布を調べても分布の変化は外部パ
ラメーターに対して敏感とは言えず、組成制御せるには
別のガス導入管を設け、独立に導入するとともに主原料
ガス導入管を帯状部材との垂線距離が補助ガス導入管の
それより大となるように配設することにより、はじめて
制御性を向上することが可能となる。
【0031】以上の実験により判明した事実をもとに本
発明の堆積膜の連続形成方法についてより詳細に述べ
る。
発明の堆積膜の連続形成方法についてより詳細に述べ
る。
【0032】本発明の方法において、成膜空間116内
にてマイクロ波プラズマを均一に生起させるには、帯状
部材101にて形成される側壁と平行な方向に、成膜空
間の両端面のうち片側または両側よりマイクロ波エネル
ギーを放射させ、成膜空間内にマイクロ波エネルギーを
閉じ込めるようにする。
にてマイクロ波プラズマを均一に生起させるには、帯状
部材101にて形成される側壁と平行な方向に、成膜空
間の両端面のうち片側または両側よりマイクロ波エネル
ギーを放射させ、成膜空間内にマイクロ波エネルギーを
閉じ込めるようにする。
【0033】帯状部材の幅が比較的狭い場合には、片側
からマイクロ波エネルギーを放射させるだけでも成膜空
間116内に生起するマイクロ波プラズマの均一性は保
たれるが、帯状部材101の幅が、例えばマイクロ波の
波長の1波長を超えるような場合には、両側からマイク
ロ波エネルギーを放射させるのが、マイクロ波プラズマ
の均一性を保つ上で好ましい。
からマイクロ波エネルギーを放射させるだけでも成膜空
間116内に生起するマイクロ波プラズマの均一性は保
たれるが、帯状部材101の幅が、例えばマイクロ波の
波長の1波長を超えるような場合には、両側からマイク
ロ波エネルギーを放射させるのが、マイクロ波プラズマ
の均一性を保つ上で好ましい。
【0034】勿論、成膜空間内で生起するマイクロ波プ
ラズマの均一性は、成膜空間内にマイクロ波エネルギー
が十分に伝送される必要があり、成膜空間はいわゆる導
波管に類する構造とされるのが好ましい。そのためには
まず、帯状部材は導電性の材料で構成されることが好ま
しい。また、少なくともその片面が導電処理を施された
ものであっても良い。
ラズマの均一性は、成膜空間内にマイクロ波エネルギー
が十分に伝送される必要があり、成膜空間はいわゆる導
波管に類する構造とされるのが好ましい。そのためには
まず、帯状部材は導電性の材料で構成されることが好ま
しい。また、少なくともその片面が導電処理を施された
ものであっても良い。
【0035】更に、本発明の方法において、成膜空間内
でのマイクロ波エネルギーの伝送を効率良く行うととも
に、マイクロ波プラズマを安定して生起、維持、制御す
るためには、図2に示すマイクロ波アプリケーター手段
200中でのマイクロ波の伝送モードは単一モードであ
ることが望ましい。具体的には、TE10モード、TE 11
モード、eH1 モード、TM11モード、TM01モード等
を挙げることができるが、好ましくはTE10モード、T
E11モード、eH1 モードが用いられる。これらの伝送
モードは単一でも、複数組み合わせて用いられても良
い。
でのマイクロ波エネルギーの伝送を効率良く行うととも
に、マイクロ波プラズマを安定して生起、維持、制御す
るためには、図2に示すマイクロ波アプリケーター手段
200中でのマイクロ波の伝送モードは単一モードであ
ることが望ましい。具体的には、TE10モード、TE 11
モード、eH1 モード、TM11モード、TM01モード等
を挙げることができるが、好ましくはTE10モード、T
E11モード、eH1 モードが用いられる。これらの伝送
モードは単一でも、複数組み合わせて用いられても良
い。
【0036】また、マイクロ波アプリケーター手段20
0への上述の伝送モードが伝送可能な導波管208を介
してマイクロ波エネルギーが伝送される。更に、マイク
ロ波エネルギーは、マイクロ波アプリケーター手段の先
端部分に設けられた気密性を有するマイクロ波透過性部
材202を介して成膜空間116内へ放射される。本発
明の方法において、複数個のマイクロ波アプリケーター
手段を互いに対向させて配設させる場合には、一方のマ
イクロ波アプリケーター手段より放射されたマイクロ波
エネルギーを、他方のマイクロ波アプリケーター手段が
受信し、受信されたマイクロ波エネルギーが他方のマイ
クロ波アプリケーター手段に接続されているマイクロ波
電源にまで達して、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特別配慮される必要がある。具体的
には、マイクロ波アプリケーター手段中を進行するマイ
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
イクロ波アプリケーターを配設するようにする。
0への上述の伝送モードが伝送可能な導波管208を介
してマイクロ波エネルギーが伝送される。更に、マイク
ロ波エネルギーは、マイクロ波アプリケーター手段の先
端部分に設けられた気密性を有するマイクロ波透過性部
材202を介して成膜空間116内へ放射される。本発
明の方法において、複数個のマイクロ波アプリケーター
手段を互いに対向させて配設させる場合には、一方のマ
イクロ波アプリケーター手段より放射されたマイクロ波
エネルギーを、他方のマイクロ波アプリケーター手段が
受信し、受信されたマイクロ波エネルギーが他方のマイ
クロ波アプリケーター手段に接続されているマイクロ波
電源にまで達して、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特別配慮される必要がある。具体的
には、マイクロ波アプリケーター手段中を進行するマイ
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
イクロ波アプリケーターを配設するようにする。
【0037】本発明の方法において、成膜空間の両端間
のうち片側のみからマイクロ波エネルギーを放射させる
場合には、他方の端面からのマイクロ波エネルギーの漏
洩がないようにすることが必要であり、端面を導電性部
材で密封したり、穴径が用いるマイクロ波の波長の好ま
しくは1/2波長以下、より好ましくは1/4波長以下
の金網、パンチングボードなどで覆うことが望ましい。
のうち片側のみからマイクロ波エネルギーを放射させる
場合には、他方の端面からのマイクロ波エネルギーの漏
洩がないようにすることが必要であり、端面を導電性部
材で密封したり、穴径が用いるマイクロ波の波長の好ま
しくは1/2波長以下、より好ましくは1/4波長以下
の金網、パンチングボードなどで覆うことが望ましい。
【0038】本発明の方法において、マイクロ波アプリ
ケーター手段は放射するマイクロ波エネルギーの進行方
向が、帯状部材で形成される成膜空間の側壁に対してほ
ぼ平行となるように、成膜空間の端面に対して垂直に配
設するのが望ましい。また、マイクロ波アプリケーター
手段は側壁からほぼ等距離の位置に配設されるのが望ま
しい。勿論、複数のマイクロ波アプリケーター手段が対
向して配設される場合においてもそれらの中心軸は同一
線上にあっても、なくても良い。
ケーター手段は放射するマイクロ波エネルギーの進行方
向が、帯状部材で形成される成膜空間の側壁に対してほ
ぼ平行となるように、成膜空間の端面に対して垂直に配
設するのが望ましい。また、マイクロ波アプリケーター
手段は側壁からほぼ等距離の位置に配設されるのが望ま
しい。勿論、複数のマイクロ波アプリケーター手段が対
向して配設される場合においてもそれらの中心軸は同一
線上にあっても、なくても良い。
【0039】本発明における他のマイクロ波エネルギー
導入手段としては、マイクロ波の進行方向に対して垂直
な一方向に指向性をもたせたマイクロ波アプリケーター
手段であっても、また、同軸導波路を用いた、マイクロ
波の進行方向に垂直な全方向に放射させるものであって
も良い。
導入手段としては、マイクロ波の進行方向に対して垂直
な一方向に指向性をもたせたマイクロ波アプリケーター
手段であっても、また、同軸導波路を用いた、マイクロ
波の進行方向に垂直な全方向に放射させるものであって
も良い。
【0040】本発明において、主原料ガス導入手段は主
原料ガスを成膜空間内に均一に分布するよう配設される
のが好ましく、帯状部材との垂線距離が補助ガス導入手
段のそれよりも大きいことが望ましい。具体的には帯状
部材をなす成膜空間の側面と対向する側面に配設するの
が好ましい。また、補助ガス導入手段としては成膜空間
内に補助ガス導入管を配設し帯状部材の幅方向に平行な
方向に噴出し穴を複数個設けることが、幅方向の分布に
均一性をもたせる上で好ましい。
原料ガスを成膜空間内に均一に分布するよう配設される
のが好ましく、帯状部材との垂線距離が補助ガス導入手
段のそれよりも大きいことが望ましい。具体的には帯状
部材をなす成膜空間の側面と対向する側面に配設するの
が好ましい。また、補助ガス導入手段としては成膜空間
内に補助ガス導入管を配設し帯状部材の幅方向に平行な
方向に噴出し穴を複数個設けることが、幅方向の分布に
均一性をもたせる上で好ましい。
【0041】本発明において複数の補助ガス導入手段の
成膜空間内における配置および補助ガス/主原料ガスの
比率を適宜選択することで帯状部材上の長手方向に組成
制御された堆積膜を形成することが可能である。
成膜空間内における配置および補助ガス/主原料ガスの
比率を適宜選択することで帯状部材上の長手方向に組成
制御された堆積膜を形成することが可能である。
【0042】更に、成膜空間内での主原料ガスおよび補
助ガスの流路を調整、制御するために、成膜空間内に整
流板を設けても良い。
助ガスの流路を調整、制御するために、成膜空間内に整
流板を設けても良い。
【0043】本発明の方法によって形成される組成制御
された機能性堆積膜としては、SiGe,SiC,Ge
C,SiSn,GeSn,SnC等の所謂4族合金半導
体薄膜、GaAs,GaP,GaSb,InP,InA
s等の所謂3−5族化合物半導体薄膜、ZnSe,Zn
S,ZnTe,CdS,CdSe,CdTe等の所謂2
−6族化合物半導体薄膜、CuAlS2 ,CuAlSe
2 ,CuAlTe2 ,CuInS2 ,CuInSe2 ,
CuInTe2 ,CuGAs2 ,CuGaSe 2 ,Cu
GaTe,AgInSe2 ,AgInTe2 等の所謂1
−3−6族化合物半導体薄膜、ZnSiP2 ,ZnGe
As2 ,CdSiaS2 ,CdSnP2等の所謂2−4
−5族化合物半導体薄膜、Cu2 O,TiO2 ,In2
O3 ,SnO2 ,ZnO,CdO,Bi2 O3 ,CdS
nO4 等の所謂酸化物半導体薄膜、およびこれらの半導
体を価電子制御するために価電子制御元素を含有させた
ものを挙げることができる。また、Si,Ge,C等の
所謂4族半導体薄膜に価電子制御元素を含有させたもの
を挙げることができる。勿論、a−Si:H,a−S
i:H:F等の非晶質半導体において、水素および/ま
たはフッ素含有量を変化させたものであっても良い。
された機能性堆積膜としては、SiGe,SiC,Ge
C,SiSn,GeSn,SnC等の所謂4族合金半導
体薄膜、GaAs,GaP,GaSb,InP,InA
s等の所謂3−5族化合物半導体薄膜、ZnSe,Zn
S,ZnTe,CdS,CdSe,CdTe等の所謂2
−6族化合物半導体薄膜、CuAlS2 ,CuAlSe
2 ,CuAlTe2 ,CuInS2 ,CuInSe2 ,
CuInTe2 ,CuGAs2 ,CuGaSe 2 ,Cu
GaTe,AgInSe2 ,AgInTe2 等の所謂1
−3−6族化合物半導体薄膜、ZnSiP2 ,ZnGe
As2 ,CdSiaS2 ,CdSnP2等の所謂2−4
−5族化合物半導体薄膜、Cu2 O,TiO2 ,In2
O3 ,SnO2 ,ZnO,CdO,Bi2 O3 ,CdS
nO4 等の所謂酸化物半導体薄膜、およびこれらの半導
体を価電子制御するために価電子制御元素を含有させた
ものを挙げることができる。また、Si,Ge,C等の
所謂4族半導体薄膜に価電子制御元素を含有させたもの
を挙げることができる。勿論、a−Si:H,a−S
i:H:F等の非晶質半導体において、水素および/ま
たはフッ素含有量を変化させたものであっても良い。
【0044】上述した半導体薄膜において組成制御を行
うことにより禁制帯幅制御、価電子制御、屈折率制御、
結晶制御等が行われる。帯状部材上に縦方向または横方
向に組成制御された機能性堆積膜を形成させることによ
り、電気的、光学的、機械的に優れた特性を有する大面
積薄膜半導体デバイスを作製することができる。
うことにより禁制帯幅制御、価電子制御、屈折率制御、
結晶制御等が行われる。帯状部材上に縦方向または横方
向に組成制御された機能性堆積膜を形成させることによ
り、電気的、光学的、機械的に優れた特性を有する大面
積薄膜半導体デバイスを作製することができる。
【0045】すなわち、堆積形成された半導体層の縦方
向に禁制帯幅および/または価電子密度を変化させるこ
とによりキャリアの走行性を高めたり、半導体界面での
キャリアの再結合を防止することで電気的特性が向上す
る。また、屈折率を連続的に変化させることにより光学
的無反射面とすることで半導体層中への光透過率を向上
させることができる。更には、水素含有量等を変化させ
ることにより構造的変化をつけることで応力緩和がなさ
れ、基板との密着性の高い堆積膜を形成することができ
る。また、横方向に結晶性の異なる半導体を形成させる
ことにより、例えば、非晶質半導体で形成される光電変
換素子と結晶質半導体で形成されるスイッチング素子と
を同時に基板上に連続形成することができる。
向に禁制帯幅および/または価電子密度を変化させるこ
とによりキャリアの走行性を高めたり、半導体界面での
キャリアの再結合を防止することで電気的特性が向上す
る。また、屈折率を連続的に変化させることにより光学
的無反射面とすることで半導体層中への光透過率を向上
させることができる。更には、水素含有量等を変化させ
ることにより構造的変化をつけることで応力緩和がなさ
れ、基板との密着性の高い堆積膜を形成することができ
る。また、横方向に結晶性の異なる半導体を形成させる
ことにより、例えば、非晶質半導体で形成される光電変
換素子と結晶質半導体で形成されるスイッチング素子と
を同時に基板上に連続形成することができる。
【0046】本発明において、前述の機能性堆積膜を形
成するために用いられる堆積膜形成用主原料ガスは、各
々複数の主原料ガス導入手段および複数の補助ガス導入
手段より所望の機能性堆積膜の組成に応じて、適宜その
混合比を調整して成膜空間内に導入する。また、時間的
に連続的に組成変化を行わせても良い。
成するために用いられる堆積膜形成用主原料ガスは、各
々複数の主原料ガス導入手段および複数の補助ガス導入
手段より所望の機能性堆積膜の組成に応じて、適宜その
混合比を調整して成膜空間内に導入する。また、時間的
に連続的に組成変化を行わせても良い。
【0047】本発明において主および補助ガスとして4
族半導体または4族合金半導体薄膜を形成するために、
好適に用いられる周期律表第4族元素を含む化合物とし
ては、Si原子,Ge原子,C原子,Sn原子,Pb原
子を含む化合物であって、具体的にはSiH4 ,Si2
H6 ,Si3 H8 ,Si3 H6 ,Si4 H8 ,Si5H
10等のシラン系化合物、SiF4 ,(SiF2 )5 ,
(SiF2 )6 ,(SiF2 )4 ,Si2 F6 ,Si3
F8 ,SiHF3 ,SiH2 F2 ,Si2 H2 F 4 ,S
i2 H3 F3 ,SiCl4 ,(SiCl2 )5 ,SiB
r4 ,(SiBr 2 )5 ,Si2 Cl6 ,Si2 Br
6 ,SiHCl3 ,SiHBr3 ,SiHI 3 ,Si2
Cl3 F3 等のハロゲン化シラン化合物、GeH4 ,G
e2 H6 等のゲルマン化合物、GeF4 ,(GeF2 )
5 ,(GeF2 )6 ,(GeF2 )4,Ge2 F6 ,G
e3 F8 ,GeHF3 ,GeH2 F2 ,Ge2 H2 F
4 ,Ge 2 H3 F3 ,GeCl4 ,(GeCl2 )5 ,
GeBr4 ,(GeBr2 )5 ,Ge2 Cl6 ,Ge2
Br6 ,GeHCl3 ,GeHBr3 ,GeHI3 ,G
e 2 Cl3 F3 等のハロゲン化ゲルマニウム化合物、C
H4 ,C2 H6 ,C3 H8等のメタン列炭化水素ガス、
C2 H4 ,C3 H6 等のエチレン列炭化水素ガス、C6
H6 等の環式炭化水素ガス、CF4 ,(CF2 )5 ,
(CF2 )6 ,(CF 2 )4 ,C2 F6 ,C3 F8 ,C
HF3 ,CH2 F2 ,CCl4 ,(CCl2 ) 5 ,CB
r4 ,(CBr2 )5 ,C2 Cl6 ,C2 Br6 ,CH
Cl3 ,CHl 3 ,C2 Cl3 F3 等のハロゲン化炭素
化合物、SnH4 ,Sn(CH3 )4 等のスズ化合物、
Pb(CH3 )4 ,Pb(C2 H5 )6 等の鉛化合物等
を挙げることができる。これらの化合物は1種で用いて
も2種以上混合して用いても良い。
族半導体または4族合金半導体薄膜を形成するために、
好適に用いられる周期律表第4族元素を含む化合物とし
ては、Si原子,Ge原子,C原子,Sn原子,Pb原
子を含む化合物であって、具体的にはSiH4 ,Si2
H6 ,Si3 H8 ,Si3 H6 ,Si4 H8 ,Si5H
10等のシラン系化合物、SiF4 ,(SiF2 )5 ,
(SiF2 )6 ,(SiF2 )4 ,Si2 F6 ,Si3
F8 ,SiHF3 ,SiH2 F2 ,Si2 H2 F 4 ,S
i2 H3 F3 ,SiCl4 ,(SiCl2 )5 ,SiB
r4 ,(SiBr 2 )5 ,Si2 Cl6 ,Si2 Br
6 ,SiHCl3 ,SiHBr3 ,SiHI 3 ,Si2
Cl3 F3 等のハロゲン化シラン化合物、GeH4 ,G
e2 H6 等のゲルマン化合物、GeF4 ,(GeF2 )
5 ,(GeF2 )6 ,(GeF2 )4,Ge2 F6 ,G
e3 F8 ,GeHF3 ,GeH2 F2 ,Ge2 H2 F
4 ,Ge 2 H3 F3 ,GeCl4 ,(GeCl2 )5 ,
GeBr4 ,(GeBr2 )5 ,Ge2 Cl6 ,Ge2
Br6 ,GeHCl3 ,GeHBr3 ,GeHI3 ,G
e 2 Cl3 F3 等のハロゲン化ゲルマニウム化合物、C
H4 ,C2 H6 ,C3 H8等のメタン列炭化水素ガス、
C2 H4 ,C3 H6 等のエチレン列炭化水素ガス、C6
H6 等の環式炭化水素ガス、CF4 ,(CF2 )5 ,
(CF2 )6 ,(CF 2 )4 ,C2 F6 ,C3 F8 ,C
HF3 ,CH2 F2 ,CCl4 ,(CCl2 ) 5 ,CB
r4 ,(CBr2 )5 ,C2 Cl6 ,C2 Br6 ,CH
Cl3 ,CHl 3 ,C2 Cl3 F3 等のハロゲン化炭素
化合物、SnH4 ,Sn(CH3 )4 等のスズ化合物、
Pb(CH3 )4 ,Pb(C2 H5 )6 等の鉛化合物等
を挙げることができる。これらの化合物は1種で用いて
も2種以上混合して用いても良い。
【0048】本発明において、これらの化合物を補助ガ
ス導入手段より適宜導入して用いることにより所望の組
成制御が行われる。本発明において形成される4族半導
体または、4族合金半導体を価電子制御するために用い
られる価電子制御剤としては、p型の不純物として、周
期律表第3族の元素、例えば、B,Al,Ga,In,
Tl等が好適なものとして挙げられ、n型不純物として
は、周期律表第5族の元素、例えば、N,P,As,S
b,Bi等が好適なものとして挙げられるが、殊に、
B,Ga,P,Sb等が最適である。ドーピングされる
不純物の量は、所望される電気的、光学的特性に応じて
適宜決定される。
ス導入手段より適宜導入して用いることにより所望の組
成制御が行われる。本発明において形成される4族半導
体または、4族合金半導体を価電子制御するために用い
られる価電子制御剤としては、p型の不純物として、周
期律表第3族の元素、例えば、B,Al,Ga,In,
Tl等が好適なものとして挙げられ、n型不純物として
は、周期律表第5族の元素、例えば、N,P,As,S
b,Bi等が好適なものとして挙げられるが、殊に、
B,Ga,P,Sb等が最適である。ドーピングされる
不純物の量は、所望される電気的、光学的特性に応じて
適宜決定される。
【0049】このような不純物導入用の原料物質として
は、常温常圧でガス状態のもの、または少なくとも膜形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用される。その
ような不純物導入用の出発物質としては、PH3 ,P2
H4 ,PF3 ,PF5 ,PCl3 ,AsH3 ,AsF
3 ,AsF5 ,AsCl3 ,SbH3 ,SbF5 ,Bi
H3 ,BF3 ,BCl3 ,BBr3 ,B2 H6 ,B4 H
10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H10,B6 H12,AlC
l3 等を挙げることができる。上記の不純物元素を含む
化合物は、1種用いても2種以上併用しても良い。
は、常温常圧でガス状態のもの、または少なくとも膜形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用される。その
ような不純物導入用の出発物質としては、PH3 ,P2
H4 ,PF3 ,PF5 ,PCl3 ,AsH3 ,AsF
3 ,AsF5 ,AsCl3 ,SbH3 ,SbF5 ,Bi
H3 ,BF3 ,BCl3 ,BBr3 ,B2 H6 ,B4 H
10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H10,B6 H12,AlC
l3 等を挙げることができる。上記の不純物元素を含む
化合物は、1種用いても2種以上併用しても良い。
【0050】本発明において2,6族化合物半導体を形
成するために用いられる、周期律表第2族元素を含む化
合物としては、具体的にはZn(CH3 )2 ,Zn(C
2 H 5 )2 ,Zn(OCH3 )2 ,Zn(OC2 H5 )
2 ,Cd(CH3 )2 ,Cd(C2 H5 )2 ,Cd(C
3 H7 )2 ,Cd(C4 H9 )2 ,Hg(CH3 )2,
Hg(C2 H5 )2 ,Hg(C6 H5 )2 ,Hg[C=
(C6 H5 )]2 等が挙げられる。また周期律表第6族
元素を含む化合物としては、具体的にはNO,N2 O,
CO2,SeCl2 ,SeBr2 ,Se(CH3 )2 ,
Se(C2 H5)2 ,TeH2 ,Te(CH3 )2 ,T
e(C2 H5 )2 等が挙げられる。
成するために用いられる、周期律表第2族元素を含む化
合物としては、具体的にはZn(CH3 )2 ,Zn(C
2 H 5 )2 ,Zn(OCH3 )2 ,Zn(OC2 H5 )
2 ,Cd(CH3 )2 ,Cd(C2 H5 )2 ,Cd(C
3 H7 )2 ,Cd(C4 H9 )2 ,Hg(CH3 )2,
Hg(C2 H5 )2 ,Hg(C6 H5 )2 ,Hg[C=
(C6 H5 )]2 等が挙げられる。また周期律表第6族
元素を含む化合物としては、具体的にはNO,N2 O,
CO2,SeCl2 ,SeBr2 ,Se(CH3 )2 ,
Se(C2 H5)2 ,TeH2 ,Te(CH3 )2 ,T
e(C2 H5 )2 等が挙げられる。
【0051】勿論、これ等の原料物質は1種のみならず
2種以上混合して使用することもできる。
2種以上混合して使用することもできる。
【0052】本発明において形成される2−6族化合物
半導体を価電子制御するために用いられる価電子制御剤
としては、周期律表第1,3,4,5族の元素を含む化
合物等を有効なものとして挙げることができる。
半導体を価電子制御するために用いられる価電子制御剤
としては、周期律表第1,3,4,5族の元素を含む化
合物等を有効なものとして挙げることができる。
【0053】具体的には1族元素を含む化合物として
は、LiC3 H7 、Li(sec−C 4 H9 ),Li2
S,Li3 N等が好適なものとして挙げることができ
る。
は、LiC3 H7 、Li(sec−C 4 H9 ),Li2
S,Li3 N等が好適なものとして挙げることができ
る。
【0054】また、3族元素を含む化合物としては、B
X3 ,B2 H6 ,B4 H10,B5 H 9 ,B5 H11,B6
H10,B(CH3 )3 ,B(C2 H5 )3 ,B6 H12,
AlX3 ,Al(CH3 )2 Cl,Al(CH3 )3 ,
Al(OCH3 )3 ,Al(CH3 ) Cl2 ,Al
(C2 H5 )3 ,Al(OC2 H5 )3 ,Al(C
H3)3 Cl3 ,Al(i−C4 H9 )3 ,Al(i−
C3 H7 )3 ,Al(C3 H 7 )3 ,Al(OC4 H
9 )3 ,GaX3 ,Ga(OCH3 )3 ,Ga(OC2
H5 )3 ,Ga(OC3 H7 )3 ,Ga(OC4 H9 )
3 ,Ga(CH3 )3 ,Ga2 H6 ,GaH(C2 H
5 )2 ,Ga(OC2 H5 )(C2 H5 )2 ,In(C
H3 )3 ,In(C4 H7 )3 ,In(C4 H9 )3 、
5族元素を含む化合物としては、NH3 ,HN3 ,N2
H5 N3 ,N2 H4 ,NH4 N3 ,PX3 ,P(OCH
3 )3 ,P(OC2 H5 )3 ,P(C3 H7 )3 ,P
(OC4 H9 ) 3 ,P(CH3 )3 ,P(C2 H5 )
3 ,P(C3 H7 )3 ,P(C4 H9 )3,P(OCH3
)3 ,P(OC2 H5 )3 ,P(OC3 H7 )3 ,P
(OC4 H 9 )3 ,P(SCN)3 ,P2 H4 ,PH
3 ,AsH3 ,AsX3 ,As(OCH3 )3 ,As
(OC2 H5 )3 ,As(OC3 H7 )3 ,As(OC
4 H9 ) 3 ,As(CH3 )3 ,As(CH3 )3 ,A
s(C2 H5 )3 ,As(C6 H 5 )3 ,SbX3 ,S
b(OCH3 )3 ,Sb(OC2 H5 )3 ,Sb(OC
3H7 )3 ,Sb(OC4 H9 )3 ,Sb(CH3 )
3 ,Sb(C3 H7 )3 ,Sb(C4 H9 )3 などが挙
げられる。
X3 ,B2 H6 ,B4 H10,B5 H 9 ,B5 H11,B6
H10,B(CH3 )3 ,B(C2 H5 )3 ,B6 H12,
AlX3 ,Al(CH3 )2 Cl,Al(CH3 )3 ,
Al(OCH3 )3 ,Al(CH3 ) Cl2 ,Al
(C2 H5 )3 ,Al(OC2 H5 )3 ,Al(C
H3)3 Cl3 ,Al(i−C4 H9 )3 ,Al(i−
C3 H7 )3 ,Al(C3 H 7 )3 ,Al(OC4 H
9 )3 ,GaX3 ,Ga(OCH3 )3 ,Ga(OC2
H5 )3 ,Ga(OC3 H7 )3 ,Ga(OC4 H9 )
3 ,Ga(CH3 )3 ,Ga2 H6 ,GaH(C2 H
5 )2 ,Ga(OC2 H5 )(C2 H5 )2 ,In(C
H3 )3 ,In(C4 H7 )3 ,In(C4 H9 )3 、
5族元素を含む化合物としては、NH3 ,HN3 ,N2
H5 N3 ,N2 H4 ,NH4 N3 ,PX3 ,P(OCH
3 )3 ,P(OC2 H5 )3 ,P(C3 H7 )3 ,P
(OC4 H9 ) 3 ,P(CH3 )3 ,P(C2 H5 )
3 ,P(C3 H7 )3 ,P(C4 H9 )3,P(OCH3
)3 ,P(OC2 H5 )3 ,P(OC3 H7 )3 ,P
(OC4 H 9 )3 ,P(SCN)3 ,P2 H4 ,PH
3 ,AsH3 ,AsX3 ,As(OCH3 )3 ,As
(OC2 H5 )3 ,As(OC3 H7 )3 ,As(OC
4 H9 ) 3 ,As(CH3 )3 ,As(CH3 )3 ,A
s(C2 H5 )3 ,As(C6 H 5 )3 ,SbX3 ,S
b(OCH3 )3 ,Sb(OC2 H5 )3 ,Sb(OC
3H7 )3 ,Sb(OC4 H9 )3 ,Sb(CH3 )
3 ,Sb(C3 H7 )3 ,Sb(C4 H9 )3 などが挙
げられる。
【0055】上記において、Xはハロゲン(F,Cl,
Br,I)を示す。
Br,I)を示す。
【0056】勿論、これ等の原料物質は1種であっても
よいが、2種またはそれ以上を併用してもよい。
よいが、2種またはそれ以上を併用してもよい。
【0057】更に、4族元素を含む化合物としては前述
した化合物を用いることができる。本発明において3−
5族化合物半導体を形成するために用いられる周期律表
第3族元素を含む化合物としては、具体的にはBX3
(但し、Xはハロゲン原子を示す。)、B2 H6 ,B4
H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H10,B6 H12,Al
X3 (但し、Xはハロゲン原子を示す。)、Al(CH
3 )2 Cl,Al(CH3 )3 ,Al(OCH3 )3 ,
Al(CH3 )Cl2 ,Al(C2 H5 )3 ,Al(O
C2 H5 )3 ,Al(CH3 )3 Cl3 ,Al(i−C
4 H9 )3 ,Al(i−C3 H7 )3 ,Al(C3 H
7 )3 ,Al(OC4 H9 )3 ,GaX3(但し、Xは
ハロゲン原子を示す。)、Ga(OCH3 )3 ,Ga
(OC2 H5)3 ,Ga(OC3 H7 )3 ,Ga(OC4
H9 )3 ,Ga(CH3 )3 ,Ga 2 H6 ,GaH
(C2 H5 )2 ,Ga(OC2 H5 )(C2 H5 )2 ,
In(CH3 )3 ,In(C3 H7 )3 ,In(C4 H
9 )3 等が挙げられる。また周期律表第5族元素を含む
化合物としては、具体的にはNH3 ,HN3 ,N2 H5
N 3 、N2 H4 ,NH4 N3 ,PX3 (但し、Xはハロ
ゲン原子を示す。)、P(OCH3 )3 ,P(OC2 H
5 )3 ,P(C3 H7 )3 ,P(OC4 H9 )3 ,P
(CH3 )3 ,P(C2 H5 )3 ,P(C3 H7 )3 ,
P(C4 H9 )3 ,P(OCH3 )3 ,P(OC2 H
5 )3 ,P(OC3 H7 )3 ,P(OC4 H9 ) 3 ,P
(SCN)3 ,P2 H4 ,PH3 ,AsX3 (但し、X
はハロゲン原子を示す。)、AsH3 ,As(OCH
3 )3 ,As(OC2 H5 )3 ,As(OC 3 H7 )
3 ,As(OC4 H9 )3 ,As(CH3 )3 ,As
(CH3 )3 ,As(C2 H5 )3 ,As(C6 H5 )
3 ,SbX3 (但し、Xはハロゲン原子を示す。)、S
b(OCH3 )3 ,Sb(OC2 H5 )3 ,Sb(OC
3 H7 )3,Sb(OC4 H9 )3 ,Sb(CH3 )
3 ,Sb(C3 H7 )3 ,Sb(C4H9 )3 などが挙
げられる。[但し、Xはハロゲン原子、具体的にはF,
Cl,Br,Iの中から選ばれる少なくとも一つを表わ
す。] 勿論、これ等の原料物質は1種あるいは2種以上混合し
て用いることができる。
した化合物を用いることができる。本発明において3−
5族化合物半導体を形成するために用いられる周期律表
第3族元素を含む化合物としては、具体的にはBX3
(但し、Xはハロゲン原子を示す。)、B2 H6 ,B4
H10,B5 H9 ,B5 H11,B6 H10,B6 H12,Al
X3 (但し、Xはハロゲン原子を示す。)、Al(CH
3 )2 Cl,Al(CH3 )3 ,Al(OCH3 )3 ,
Al(CH3 )Cl2 ,Al(C2 H5 )3 ,Al(O
C2 H5 )3 ,Al(CH3 )3 Cl3 ,Al(i−C
4 H9 )3 ,Al(i−C3 H7 )3 ,Al(C3 H
7 )3 ,Al(OC4 H9 )3 ,GaX3(但し、Xは
ハロゲン原子を示す。)、Ga(OCH3 )3 ,Ga
(OC2 H5)3 ,Ga(OC3 H7 )3 ,Ga(OC4
H9 )3 ,Ga(CH3 )3 ,Ga 2 H6 ,GaH
(C2 H5 )2 ,Ga(OC2 H5 )(C2 H5 )2 ,
In(CH3 )3 ,In(C3 H7 )3 ,In(C4 H
9 )3 等が挙げられる。また周期律表第5族元素を含む
化合物としては、具体的にはNH3 ,HN3 ,N2 H5
N 3 、N2 H4 ,NH4 N3 ,PX3 (但し、Xはハロ
ゲン原子を示す。)、P(OCH3 )3 ,P(OC2 H
5 )3 ,P(C3 H7 )3 ,P(OC4 H9 )3 ,P
(CH3 )3 ,P(C2 H5 )3 ,P(C3 H7 )3 ,
P(C4 H9 )3 ,P(OCH3 )3 ,P(OC2 H
5 )3 ,P(OC3 H7 )3 ,P(OC4 H9 ) 3 ,P
(SCN)3 ,P2 H4 ,PH3 ,AsX3 (但し、X
はハロゲン原子を示す。)、AsH3 ,As(OCH
3 )3 ,As(OC2 H5 )3 ,As(OC 3 H7 )
3 ,As(OC4 H9 )3 ,As(CH3 )3 ,As
(CH3 )3 ,As(C2 H5 )3 ,As(C6 H5 )
3 ,SbX3 (但し、Xはハロゲン原子を示す。)、S
b(OCH3 )3 ,Sb(OC2 H5 )3 ,Sb(OC
3 H7 )3,Sb(OC4 H9 )3 ,Sb(CH3 )
3 ,Sb(C3 H7 )3 ,Sb(C4H9 )3 などが挙
げられる。[但し、Xはハロゲン原子、具体的にはF,
Cl,Br,Iの中から選ばれる少なくとも一つを表わ
す。] 勿論、これ等の原料物質は1種あるいは2種以上混合し
て用いることができる。
【0058】本発明において形成される3−5族化合物
半導体を価電子制御するために用いられる価電子制御剤
としては、周期律表第2,4,6族の元素を含む化合物
等を有効なものとして挙げることができる。具体的に
は、2族元素を化合物としては、Zn(CH3 )2 ,Z
n(C2 H5 )2 ,Zn(OCH3 )2 ,Zn(OC2
H5 )2 ,Cd(CH3 )2 ,Cd(C2 H5 )2 ,C
d(C3 H7 )2 ,Cd(C4 H9 )2 ,Hg(CH
3 )2 ,Hg(C2 H5 )2 ,Hg(C6 H5 )2,H
g[C≡C(C6 H5 )]2 等を挙げることができ、6
族元素を含む化合物としては、NO,N2 O,CO2 ,
CO,H2 S,SCl2 ,S2 Cl2 ,SOCl2 ,S
eH2 ,SeCl2 ,Se2 Br2 ,Se(CH3 )
2 ,Se(C2H5 )2 ,TeH2 ,Te(CH3 )
2 ,Te(C2 H5 )2 等を挙げることができる。
半導体を価電子制御するために用いられる価電子制御剤
としては、周期律表第2,4,6族の元素を含む化合物
等を有効なものとして挙げることができる。具体的に
は、2族元素を化合物としては、Zn(CH3 )2 ,Z
n(C2 H5 )2 ,Zn(OCH3 )2 ,Zn(OC2
H5 )2 ,Cd(CH3 )2 ,Cd(C2 H5 )2 ,C
d(C3 H7 )2 ,Cd(C4 H9 )2 ,Hg(CH
3 )2 ,Hg(C2 H5 )2 ,Hg(C6 H5 )2,H
g[C≡C(C6 H5 )]2 等を挙げることができ、6
族元素を含む化合物としては、NO,N2 O,CO2 ,
CO,H2 S,SCl2 ,S2 Cl2 ,SOCl2 ,S
eH2 ,SeCl2 ,Se2 Br2 ,Se(CH3 )
2 ,Se(C2H5 )2 ,TeH2 ,Te(CH3 )
2 ,Te(C2 H5 )2 等を挙げることができる。
【0059】勿論、これ等の原料物質は1種であっても
よいが、2種またはそれ以上を併用してもよい。
よいが、2種またはそれ以上を併用してもよい。
【0060】更に、4族元素を含む化合物としては前述
した化合物を用いることができる。本発明において前述
した原料物質はHe,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn等
の希ガス、およびH2 ,HF,HCl等の希釈ガスと混
合して導入されても良いし、主および補助ガス導入手段
とは別の導入手段から導入しても良い。
した化合物を用いることができる。本発明において前述
した原料物質はHe,Ne,Ar,Kr,Xe,Rn等
の希ガス、およびH2 ,HF,HCl等の希釈ガスと混
合して導入されても良いし、主および補助ガス導入手段
とは別の導入手段から導入しても良い。
【0061】以下、本発明のマイクロ波プラズマCVD
装置の構成および特徴点について更に詳細に順を追って
記載する。
装置の構成および特徴点について更に詳細に順を追って
記載する。
【0062】本発明の装置によれば、マイクロ波プラズ
マ領域が移動しつつある帯状部材で一部構成された成膜
室に閉じ込められていることにより、マイクロ波プラズ
マ領域内で生成した堆積膜形成に寄与する前駆体を高い
収率で基板上に捕獲し、更には堆積膜を連続して帯状部
材上に形成できるため、堆積膜形成用原料ガスの利用効
率を飛躍的に高めることができる。また、主および補助
ガス導入手段の配置ならびに主および補助ガスの流量な
らびに導入比率により組成制御された堆積膜を形成でき
る。
マ領域が移動しつつある帯状部材で一部構成された成膜
室に閉じ込められていることにより、マイクロ波プラズ
マ領域内で生成した堆積膜形成に寄与する前駆体を高い
収率で基板上に捕獲し、更には堆積膜を連続して帯状部
材上に形成できるため、堆積膜形成用原料ガスの利用効
率を飛躍的に高めることができる。また、主および補助
ガス導入手段の配置ならびに主および補助ガスの流量な
らびに導入比率により組成制御された堆積膜を形成でき
る。
【0063】更に、本発明のマイクロ波アプリケーター
手段を用いて、成膜室内に均一なマイクロ波プラズマが
生起されるため、帯状部材の幅方向に形成される堆積膜
の均一性が優れているのは勿論のこと、帯状部材をマイ
クロ波アプリケーター手段の長手方向に対してほぼ垂直
方向に連続的に搬送することにより、帯状基体の長手方
向に形成される堆積膜の均一性にも優れたものとなる。
手段を用いて、成膜室内に均一なマイクロ波プラズマが
生起されるため、帯状部材の幅方向に形成される堆積膜
の均一性が優れているのは勿論のこと、帯状部材をマイ
クロ波アプリケーター手段の長手方向に対してほぼ垂直
方向に連続的に搬送することにより、帯状基体の長手方
向に形成される堆積膜の均一性にも優れたものとなる。
【0064】また、本発明の装置によれば、連続して安
定に均一性良く放電が維持できるため、長尺の帯状部材
上に連続して、安定した特性の機能性堆積膜を堆積形成
でき、界面特性の優れた積層デバイスを作製することが
できる。
定に均一性良く放電が維持できるため、長尺の帯状部材
上に連続して、安定した特性の機能性堆積膜を堆積形成
でき、界面特性の優れた積層デバイスを作製することが
できる。
【0065】本発明の方法および装置において好適に用
いられる帯状部材の材質としては、マイクロ波プラズマ
CVDによる機能性堆積膜形成時に必要とされる温度に
おいて変形、歪みが少なく、所望の強度を有し、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、アルミニウムおよびその合金、鉄
およびその合金、銅およびその合金等の金属の薄板およ
びその複合体、およびそれらの表面に異種材質の金属薄
膜および/またはSiO2 ,Si3 N4 ,Al 2 O3 ,
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なったもの、また、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シートまた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、およ
び透明導電性酸化物(TCO)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。
いられる帯状部材の材質としては、マイクロ波プラズマ
CVDによる機能性堆積膜形成時に必要とされる温度に
おいて変形、歪みが少なく、所望の強度を有し、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、アルミニウムおよびその合金、鉄
およびその合金、銅およびその合金等の金属の薄板およ
びその複合体、およびそれらの表面に異種材質の金属薄
膜および/またはSiO2 ,Si3 N4 ,Al 2 O3 ,
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なったもの、また、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シートまた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、およ
び透明導電性酸化物(TCO)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。
【0066】また、帯状部材の厚さとしては、搬送手段
による搬送時に形成される湾曲形状が維持される強度を
発揮する範囲内であれば、コスト、収納スペース等を考
慮して可能な限り薄い方が望ましい。具体的には、好ま
しくは0.01〜5mm、より好ましくは0.02〜2m
m、最適には0.05〜1mmであることが望ましいが、
比較的金属等の薄板を用いた方が厚さを薄くしても所望
の強度が得られやすい。また、前記帯状部材の幅寸法に
ついては、前記マイクロ波アプリケーター手段を用いた
場合において、その幅方向に対するマイクロ波プラズマ
の均一性が保たれることが好ましく、具体的には好まし
くは5〜100cm、より好ましくは10〜80cmである
ことが望ましい。
による搬送時に形成される湾曲形状が維持される強度を
発揮する範囲内であれば、コスト、収納スペース等を考
慮して可能な限り薄い方が望ましい。具体的には、好ま
しくは0.01〜5mm、より好ましくは0.02〜2m
m、最適には0.05〜1mmであることが望ましいが、
比較的金属等の薄板を用いた方が厚さを薄くしても所望
の強度が得られやすい。また、前記帯状部材の幅寸法に
ついては、前記マイクロ波アプリケーター手段を用いた
場合において、その幅方向に対するマイクロ波プラズマ
の均一性が保たれることが好ましく、具体的には好まし
くは5〜100cm、より好ましくは10〜80cmである
ことが望ましい。
【0067】更に、前記帯状部材の長さについては、特
に制限されることはなく、ロール状に巻き取られる程度
の長さであっても良く、長尺のものを溶接等によって更
に長尺化したものであっても良い。
に制限されることはなく、ロール状に巻き取られる程度
の長さであっても良く、長尺のものを溶接等によって更
に長尺化したものであっても良い。
【0068】帯状部材を太陽電池用の基板として用いる
場合には、帯状部材が金属等の電気導電性である場合に
は直接電流取り出しようの電極としても良いし、合成樹
脂等の電気絶縁性である場合には堆積膜の形成される側
の表面にAl,Ag,Pt,Au,Ni,Ti,Mo,
W,Fe,V,Cr,Cu,ステンレス,真ちゅう、ニ
クロム,SnO2 ,In2 O3 ,ZnO,SnO2 −I
n2 O3 (ITO)等のいわゆる金属単体または合金、
および透明導電性酸化物(TCO)等を鍍金、蒸着、ス
パッタ等の方法であらかじめ表面処理を行って電流取り
出し用の電極を形成しておくことが望ましい。
場合には、帯状部材が金属等の電気導電性である場合に
は直接電流取り出しようの電極としても良いし、合成樹
脂等の電気絶縁性である場合には堆積膜の形成される側
の表面にAl,Ag,Pt,Au,Ni,Ti,Mo,
W,Fe,V,Cr,Cu,ステンレス,真ちゅう、ニ
クロム,SnO2 ,In2 O3 ,ZnO,SnO2 −I
n2 O3 (ITO)等のいわゆる金属単体または合金、
および透明導電性酸化物(TCO)等を鍍金、蒸着、ス
パッタ等の方法であらかじめ表面処理を行って電流取り
出し用の電極を形成しておくことが望ましい。
【0069】勿論、帯状部材が金属等の電気導電性のも
のであっても、長波長光の基板表面上での反射率を向上
させたり、基板材質と堆積膜との間での構成元素の相互
拡散を防止したり短絡防止用の干渉層とする等の目的で
異種の金属層等を基板上の堆積膜が形成される側に設け
ても良い。また、帯状部材が比較的透明であって、帯状
部材の側から光入射を行う層構成の太陽電池とする場合
には透明導電性酸化物や金属薄膜等の導電性薄膜をあら
かじめ堆積形成しておくことが望ましい。
のであっても、長波長光の基板表面上での反射率を向上
させたり、基板材質と堆積膜との間での構成元素の相互
拡散を防止したり短絡防止用の干渉層とする等の目的で
異種の金属層等を基板上の堆積膜が形成される側に設け
ても良い。また、帯状部材が比較的透明であって、帯状
部材の側から光入射を行う層構成の太陽電池とする場合
には透明導電性酸化物や金属薄膜等の導電性薄膜をあら
かじめ堆積形成しておくことが望ましい。
【0070】また、帯状部材の表面性としてはいわゆる
平滑面であっても、微小の凹凸面であっても良い。微小
の凹凸面とする場合にはその凹凸形状は球状、円錐状、
角錐状等であって、且つその最大高さ(Rmax)は好
ましくは500〜5000Åとすることにより、表面で
の光反射が乱反射となり、反射光の光路長の増大をもた
らす。
平滑面であっても、微小の凹凸面であっても良い。微小
の凹凸面とする場合にはその凹凸形状は球状、円錐状、
角錐状等であって、且つその最大高さ(Rmax)は好
ましくは500〜5000Åとすることにより、表面で
の光反射が乱反射となり、反射光の光路長の増大をもた
らす。
【0071】本発明の装置におけるマイクロ波アプリケ
ーター手段は、マイクロ波電源より供給されるマイクロ
波エネルギーを成膜室内に放射して、主および補助ガス
導入手段から導入される堆積膜形成用主および補助原料
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。
ーター手段は、マイクロ波電源より供給されるマイクロ
波エネルギーを成膜室内に放射して、主および補助ガス
導入手段から導入される堆積膜形成用主および補助原料
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。
【0072】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
クロ波アプリケーター手段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、マイクロ波アプリケーター手段中で
のマイクロ波の伝送モードは、成膜室内でのマイクロ波
エネルギーの伝送を効率良く行い、且つ、マイクロ波プ
ラズマを安定して生起・維持・制御する上で、単一モー
ドとなるようにマイクロ波アプリケーターの寸法・形状
等が設計することが望ましい。但し、複数モードで伝送
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する場合の伝送モードとして
は、例えばTE10モード、TE11モード、eH1 モー
ド、TM 11モード、TM01モード等を挙げることができ
るが、好ましくはTE10モード、TE11モード、eH1
モードが選択される。そして、マイクロ波アプリケータ
ー手段には、上述の伝送モードが伝送可能な導波管に接
続され、好ましくは導波管中の伝送モードとマイクロ波
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)およびモードによって適宜選択
され、少なくともそのカットオフ周波数は使用される周
波数よりも小さいものであることが好ましく、具体的に
はJIS,EIAJ,IEC,JAN等の規格の方形導
波管、円形導波管、または楕円導波管等の他、2.45
GHzのマイクロ波用の自社規格として、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。
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
クロ波アプリケーター手段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、マイクロ波アプリケーター手段中で
のマイクロ波の伝送モードは、成膜室内でのマイクロ波
エネルギーの伝送を効率良く行い、且つ、マイクロ波プ
ラズマを安定して生起・維持・制御する上で、単一モー
ドとなるようにマイクロ波アプリケーターの寸法・形状
等が設計することが望ましい。但し、複数モードで伝送
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する場合の伝送モードとして
は、例えばTE10モード、TE11モード、eH1 モー
ド、TM 11モード、TM01モード等を挙げることができ
るが、好ましくはTE10モード、TE11モード、eH1
モードが選択される。そして、マイクロ波アプリケータ
ー手段には、上述の伝送モードが伝送可能な導波管に接
続され、好ましくは導波管中の伝送モードとマイクロ波
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)およびモードによって適宜選択
され、少なくともそのカットオフ周波数は使用される周
波数よりも小さいものであることが好ましく、具体的に
はJIS,EIAJ,IEC,JAN等の規格の方形導
波管、円形導波管、または楕円導波管等の他、2.45
GHzのマイクロ波用の自社規格として、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。
【0073】本発明の装置において、マイクロ波電源よ
り供給されるマイクロ波エネルギーは、マイクロ波アプ
リケーター手段を介して効率良く成膜室内へ放射される
ため、いわゆるマイクロ波アプリケーターに起因する反
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または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マイクロ波整合回
路を設けることが望ましい。
り供給されるマイクロ波エネルギーは、マイクロ波アプ
リケーター手段を介して効率良く成膜室内へ放射される
ため、いわゆるマイクロ波アプリケーターに起因する反
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または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マイクロ波整合回
路を設けることが望ましい。
【0074】本発明の装置において配設される主および
補助ガス導入手段の数は、少なくとも形成しようとする
機能性堆積膜の成分元素数に等しいか、またはそれ以上
であることが望ましい。そして、夫々のガス導入手段は
パイプ状のガス導入管で構成され、その側面には1列ま
たは複数列のガス放出口が開けられている。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
受けることがないものが好適に用いられる。具体的には
ステンレススチール、チタン、ニオブ、タンタル、タン
グステン、パナジウム、モリブデン等耐熱性金属および
これらをアルミナ、窒化ケイ素、石英等のセラミックス
上に溶射処理等をしたもの、そしてアルミナ、窒化ケイ
素、石英等のセラミックス単体、および複合体で構成さ
れるもの等を挙げることができる。
補助ガス導入手段の数は、少なくとも形成しようとする
機能性堆積膜の成分元素数に等しいか、またはそれ以上
であることが望ましい。そして、夫々のガス導入手段は
パイプ状のガス導入管で構成され、その側面には1列ま
たは複数列のガス放出口が開けられている。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
受けることがないものが好適に用いられる。具体的には
ステンレススチール、チタン、ニオブ、タンタル、タン
グステン、パナジウム、モリブデン等耐熱性金属および
これらをアルミナ、窒化ケイ素、石英等のセラミックス
上に溶射処理等をしたもの、そしてアルミナ、窒化ケイ
素、石英等のセラミックス単体、および複合体で構成さ
れるもの等を挙げることができる。
【0075】本発明の装置において、主および補助ガス
導入手段は成膜室の排気口を有する側壁とほぼ垂直にま
た帯状部材の幅方向とほぼ平行に配設され、ガス放出口
は帯状部材に向けられている。
導入手段は成膜室の排気口を有する側壁とほぼ垂直にま
た帯状部材の幅方向とほぼ平行に配設され、ガス放出口
は帯状部材に向けられている。
【0076】本発明の装置において用いられる主および
補助ガス導入手段の配置を、以下図1を用いて具体的に
説明するが、特にこれらに限定されるわけではない。
補助ガス導入手段の配置を、以下図1を用いて具体的に
説明するが、特にこれらに限定されるわけではない。
【0077】図1は本発明の装置における主および補助
ガス導入手段の配置を示すための模式斜視図を示した。
なお、本図面においては主要構成部材のみを示してあ
る。
ガス導入手段の配置を示すための模式斜視図を示した。
なお、本図面においては主要構成部材のみを示してあ
る。
【0078】図1に示す例は、柱状の成膜室107内に
主および補助ガス導入手段としての各3本の主および補
助ガス導入管103a,103b,103cおよび10
2a,102b,102cを配設した場合の典型例であ
り、パイプ状の補助ガス導入管102a,102b,1
02cは夫々成膜室107の中に配設され、先に説明し
たように棒状で帯状部材101と平行に、また、排気口
を有する側壁とほぼ垂直に配設されている。また、各ガ
ス放出口は帯状部材に向けられている。排気口を有する
側壁はパンチングボードで形成され、アプリケータ10
4a,104b,104cから放出されるマイクロ波を
成膜室107に閉じ込め、かつ排気コンダクタンスを減
少させないよう円形の開孔が全面に渡って設けられてい
る。補助ガス導入管102a,102b,102cがパ
ンチングボードを貫通するための貫通穴を設けてある。
補助ガス導入管102a,102b,102cの成膜室
107の中で自由にその配置を変更できるよう組み込ま
れている。主原料ガス導入管103a,103b,10
3cは先に説明したように帯状部材101との垂直距離
において、補助ガス導入管102a,102b,102
cより遠隔距離に配設されている。なお、主および補助
ガス導入管の数は各々2本であっても、3本であっても
良い。
主および補助ガス導入手段としての各3本の主および補
助ガス導入管103a,103b,103cおよび10
2a,102b,102cを配設した場合の典型例であ
り、パイプ状の補助ガス導入管102a,102b,1
02cは夫々成膜室107の中に配設され、先に説明し
たように棒状で帯状部材101と平行に、また、排気口
を有する側壁とほぼ垂直に配設されている。また、各ガ
ス放出口は帯状部材に向けられている。排気口を有する
側壁はパンチングボードで形成され、アプリケータ10
4a,104b,104cから放出されるマイクロ波を
成膜室107に閉じ込め、かつ排気コンダクタンスを減
少させないよう円形の開孔が全面に渡って設けられてい
る。補助ガス導入管102a,102b,102cがパ
ンチングボードを貫通するための貫通穴を設けてある。
補助ガス導入管102a,102b,102cの成膜室
107の中で自由にその配置を変更できるよう組み込ま
れている。主原料ガス導入管103a,103b,10
3cは先に説明したように帯状部材101との垂直距離
において、補助ガス導入管102a,102b,102
cより遠隔距離に配設されている。なお、主および補助
ガス導入管の数は各々2本であっても、3本であっても
良い。
【0079】本発明の装置において、成膜室内で生起す
るマイクロ波プラズマのプラズマ電位を制御するため
に、ガス導入管にバイアス電圧を印加しても良い。そし
て、複数のガス導入管に印加されるバイアス電圧は夫々
等しくても、また互いに異なっていても良い。バイアス
電圧としては直流、脈流および交流電圧を単独または夫
々を重畳させて印加させることが望ましい。
るマイクロ波プラズマのプラズマ電位を制御するため
に、ガス導入管にバイアス電圧を印加しても良い。そし
て、複数のガス導入管に印加されるバイアス電圧は夫々
等しくても、また互いに異なっていても良い。バイアス
電圧としては直流、脈流および交流電圧を単独または夫
々を重畳させて印加させることが望ましい。
【0080】バイアス電圧を効果的に印加させるには、
ガス導入管および帯状部材のいずれもその表面が導電性
であることが望ましい。
ガス導入管および帯状部材のいずれもその表面が導電性
であることが望ましい。
【0081】バイアス電圧を印加し、プラズマ電位を制
御することによって、プラズマの安定性、再現性および
膜特性の向上、欠陥の発生の抑制が図られる。
御することによって、プラズマの安定性、再現性および
膜特性の向上、欠陥の発生の抑制が図られる。
【0082】本発明の装置において各ガス導入管より成
膜室に導入される主および補助ガスはその一部または全
部が分解して堆積膜形成用の前駆体を発生し、堆積膜形
成が行われるが、未分解の原料ガス、または分解によっ
て異種の組成のガスとなったものはすみやかに成膜室外
に排気される必要がある。ただし、排気孔面積を必要以
上に大きくすると、排気孔よりのマイクロ波エネルギー
の漏れが生じ、プラズマの不安定の原因となったり、他
の電子機器、人体等への悪影響を及ぼすこととなる。従
って、本発明の装置においては、排気パンチングボード
開孔径は、マイクロ波の漏洩防止上、使用されるマイク
ロ波の波長の好ましい1/2波長以下、より好ましくは
1/4波長以下であることが望ましい。
膜室に導入される主および補助ガスはその一部または全
部が分解して堆積膜形成用の前駆体を発生し、堆積膜形
成が行われるが、未分解の原料ガス、または分解によっ
て異種の組成のガスとなったものはすみやかに成膜室外
に排気される必要がある。ただし、排気孔面積を必要以
上に大きくすると、排気孔よりのマイクロ波エネルギー
の漏れが生じ、プラズマの不安定の原因となったり、他
の電子機器、人体等への悪影響を及ぼすこととなる。従
って、本発明の装置においては、排気パンチングボード
開孔径は、マイクロ波の漏洩防止上、使用されるマイク
ロ波の波長の好ましい1/2波長以下、より好ましくは
1/4波長以下であることが望ましい。
【0083】
【実施例】以下、本発明についての具体的な実施例を示
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。
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。
【0084】実施例1 実験例1および4で示した連続式マイクロ波CVD装置
を用い、Ge組成が膜厚方向で制御されたa−SiGe
光起電力素子を作製した。光起電力素子の構成の模式図
を図5に示す。光起電力素子は、帯状基体101上にn
型半導体層501、a−SiGe層502、p型半導体
層503、透明電極504および集電電極505をこの
順に堆積形成した光起電力素子500である。なお、本
光起電力素子では透明電極504より光の入射が行われ
ることを前提としている。
を用い、Ge組成が膜厚方向で制御されたa−SiGe
光起電力素子を作製した。光起電力素子の構成の模式図
を図5に示す。光起電力素子は、帯状基体101上にn
型半導体層501、a−SiGe層502、p型半導体
層503、透明電極504および集電電極505をこの
順に堆積形成した光起電力素子500である。なお、本
光起電力素子では透明電極504より光の入射が行われ
ることを前提としている。
【0085】図6に本実施例を説明するための装置図を
示す。まず、基体送り出し機構を有する真空容器301
に、十分に脱脂、洗浄を行ったSUS430BA製帯状
基体(幅45cm×長さ200m×厚さ0.25mm)の巻
きつけられたボビン303をセットし、基体101をガ
スゲート401および真空容器601,600および6
02中の搬送機能を介して、更にガスゲート402,4
03および404を介し、基体巻き取り機構を有する真
空容器302まで通し、たるみのない程度に張力調整を
行った。
示す。まず、基体送り出し機構を有する真空容器301
に、十分に脱脂、洗浄を行ったSUS430BA製帯状
基体(幅45cm×長さ200m×厚さ0.25mm)の巻
きつけられたボビン303をセットし、基体101をガ
スゲート401および真空容器601,600および6
02中の搬送機能を介して、更にガスゲート402,4
03および404を介し、基体巻き取り機構を有する真
空容器302まで通し、たるみのない程度に張力調整を
行った。
【0086】そこで、各真空容器301,302および
600,601,602を不図示のロータリポンプで荒
引きし、次いで不図示のメカニカルブースターポンプを
起動させ10-3Torr付近まで真空引きした後、更に
温度制御機構312,313,607,608,609
を用いて、帯状部材の表面温度を300℃に保持しつ
つ、不図示の油拡散ポンプ(バリアン製HS−32)に
て5×10-6Torr以下まで減圧した。
600,601,602を不図示のロータリポンプで荒
引きし、次いで不図示のメカニカルブースターポンプを
起動させ10-3Torr付近まで真空引きした後、更に
温度制御機構312,313,607,608,609
を用いて、帯状部材の表面温度を300℃に保持しつ
つ、不図示の油拡散ポンプ(バリアン製HS−32)に
て5×10-6Torr以下まで減圧した。
【0087】十分に脱ガスが行われた時点で、ガス導入
管603より、n層形成用原料ガスSiH4 100sc
cm(PH3 /1000ppm)を導入し、排気を荒引
きに切換えて不図示のスロットルバルブの開度を調整し
て隔離容器501内の圧力を1Torrに保持した。圧
力が安定したところで、不図示のRF電源より実効パワ
ーで1Kw投入しプラズマ化し、a−Siのn層を基体
101上に連続形成する。
管603より、n層形成用原料ガスSiH4 100sc
cm(PH3 /1000ppm)を導入し、排気を荒引
きに切換えて不図示のスロットルバルブの開度を調整し
て隔離容器501内の圧力を1Torrに保持した。圧
力が安定したところで、不図示のRF電源より実効パワ
ーで1Kw投入しプラズマ化し、a−Siのn層を基体
101上に連続形成する。
【0088】続いて実験4で説明した条件、即ち表3に
示した条件にて主原料ガスおよび補助ガスをマイクロ波
アプリケータ104a,104b,104cから投入し
成膜室107の中にてマイクロ波プラズマを形成させ
る。
示した条件にて主原料ガスおよび補助ガスをマイクロ波
アプリケータ104a,104b,104cから投入し
成膜室107の中にてマイクロ波プラズマを形成させ
る。
【0089】さらに真空容器602ではp層形成用原料
ガスSiH4 100sccm(BF 3 /1%)を606
より導入し不図示の荒引き用スロットルバルブの開度を
調整して1Torrに圧力を保持した。RFパワーは実
効で1.2Kw投入し、μc−Siのp層を形成する。
ガスSiH4 100sccm(BF 3 /1%)を606
より導入し不図示の荒引き用スロットルバルブの開度を
調整して1Torrに圧力を保持した。RFパワーは実
効で1.2Kw投入し、μc−Siのp層を形成する。
【0090】なお、ガスゲート401,402,40
3,404にはゲートガス導入管405,406,40
7,708よりゲートガスとしてH2 ガスを500sc
cm流し、排気孔409,410,411,412より
不図示の油拡散ポンプで排気し、ガスゲート内圧は1m
Torrとなるよう制御した。
3,404にはゲートガス導入管405,406,40
7,708よりゲートガスとしてH2 ガスを500sc
cm流し、排気孔409,410,411,412より
不図示の油拡散ポンプで排気し、ガスゲート内圧は1m
Torrとなるよう制御した。
【0091】帯状部材101の全長に亘って半導体層を
積層形成した後、冷却後取り出し、更に、連続モジュー
ル化装置にて35cm×70cmの太陽電池モジュール
を連続作製した。
積層形成した後、冷却後取り出し、更に、連続モジュー
ル化装置にて35cm×70cmの太陽電池モジュール
を連続作製した。
【0092】作製した太陽電池モジュールについて、A
M1.5(100mW/cm2 )光照射下にて特性評価
を行ったところ、光電変換効率で7.0%以上が得ら
れ、更にモジュール間の特性のバラツキは5%以内に納
まっていた。
M1.5(100mW/cm2 )光照射下にて特性評価
を行ったところ、光電変換効率で7.0%以上が得ら
れ、更にモジュール間の特性のバラツキは5%以内に納
まっていた。
【0093】また、AM1.5(100mW/cm2 )
光の500時間連続照射後の光電変換効率の初期値に対
する変化率を測定したところ5%以内に納まった。
光の500時間連続照射後の光電変換効率の初期値に対
する変化率を測定したところ5%以内に納まった。
【0094】これらのモジュールを接続して5kWの電
力供給システムを作製することができた。
力供給システムを作製することができた。
【0095】実施例2− 図7に示す装置を用いて連続的に基体101を図中矢印
の方向に搬送して組成制御された機能性堆積膜の堆積を
検討した。同図において702a〜702eは補助ガス
導入管703a〜703cは主原料ガス導入管である。
704および705は整流板であり、適宜取り外せるよ
うになっている。726は成膜室を各々示している。本
図は略図であり、本発明の特徴となる部品のみを説明す
るために示してあるが、基体加熱ヒーター類、マイクロ
波アプリケータおよび電源、外側の真空容器、ポンプ類
は全て省略してあるが先に説明した図6の600真空容
器内に設置されたものである。
の方向に搬送して組成制御された機能性堆積膜の堆積を
検討した。同図において702a〜702eは補助ガス
導入管703a〜703cは主原料ガス導入管である。
704および705は整流板であり、適宜取り外せるよ
うになっている。726は成膜室を各々示している。本
図は略図であり、本発明の特徴となる部品のみを説明す
るために示してあるが、基体加熱ヒーター類、マイクロ
波アプリケータおよび電源、外側の真空容器、ポンプ類
は全て省略してあるが先に説明した図6の600真空容
器内に設置されたものである。
【0096】本実施例では、主原料ガス導入管より主原
料ガスを導入し、また、補助ガス導入管702a〜70
2eの5本のうち一本からのみ導入し、ガス種および流
量については表4に示したように、主原料ガス導入管7
03a〜703cよりSiH 4 200sccmをそれぞ
れ、また、補助ガス導入管702aよりGeH4 80s
ccmを成膜室726に導入する。また、先に説明した
整流板704および705は成膜室726内に配設しな
いものとし、次に排気調整用コンダクタンスバルブ(不
図示)を調整することで成膜室726の圧力を8mmt
orrの一定に保持する。マイクロ波アプリケータ10
4a〜104cのそれぞれにマイクロ波電源(不図示)
よりマイクロ波パワーを300Wずつ導入し成膜室72
6内にプラズマを生起させる。基体101の温度は温度
制御機構(不図示)により300℃に保持する。
料ガスを導入し、また、補助ガス導入管702a〜70
2eの5本のうち一本からのみ導入し、ガス種および流
量については表4に示したように、主原料ガス導入管7
03a〜703cよりSiH 4 200sccmをそれぞ
れ、また、補助ガス導入管702aよりGeH4 80s
ccmを成膜室726に導入する。また、先に説明した
整流板704および705は成膜室726内に配設しな
いものとし、次に排気調整用コンダクタンスバルブ(不
図示)を調整することで成膜室726の圧力を8mmt
orrの一定に保持する。マイクロ波アプリケータ10
4a〜104cのそれぞれにマイクロ波電源(不図示)
よりマイクロ波パワーを300Wずつ導入し成膜室72
6内にプラズマを生起させる。基体101の温度は温度
制御機構(不図示)により300℃に保持する。
【0097】また全ての各々の補助ガス管と帯状部材1
01との距離は2cmとした。バンドプロファイルは帯
状部材101を静止し、成膜室706の長手方向(搬送
方向)に11ヶ所サンプリングし、バンドギャップを測
定した。
01との距離は2cmとした。バンドプロファイルは帯
状部材101を静止し、成膜室706の長手方向(搬送
方向)に11ヶ所サンプリングし、バンドギャップを測
定した。
【0098】この測定の結果、図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0099】実施例2− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0100】実施例2− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704および整流板705は配
設しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波
パワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯
状部材101との距離は実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャップを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704および整流板705は配
設しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波
パワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯
状部材101との距離は実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャップを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0101】実施例2− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、バンドギャップを測定したところ図
8および表6に示すバンドプロファイルが得られるこ
とが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、バンドギャップを測定したところ図
8および表6に示すバンドプロファイルが得られるこ
とが確認できた。
【0102】実施例2− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704及び整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりGeH4 80sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704及び整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0103】実施例3− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702aよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702aよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0104】実施例3− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702bよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702bよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0105】実施例3− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702cよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704及び整流板705は配設し
ないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワ
ー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部
材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702cよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704及び整流板705は配設し
ないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワ
ー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部
材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0106】実施例3− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702dよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702dよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0107】実施例3− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702eよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702eよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0108】実施例4− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702aよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702aよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0109】実施例4− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702bよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702bよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0110】実施例4− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702cよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702cよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0111】実施例4− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702dよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702dよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0112】実施例4− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702eよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704及び整流板705は配設し
ないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワ
ー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部
材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりCH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702eよりGeH4 60sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704及び整流板705は配設し
ないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワ
ー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部
材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0113】実施例5− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702aよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりGH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガス
導入管702aよりSiH4 70sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0114】実施例5− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0115】実施例5− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704および整流板705は配
設しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波
パワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯
状部材101との距離は、実施例2−に示した通りと
した。このようにして得られる帯状部材101上の堆積
膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、
バンドギャツプを測定したところ図8および表6に示
すバンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704および整流板705は配
設しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波
パワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯
状部材101との距離は、実施例2−に示した通りと
した。このようにして得られる帯状部材101上の堆積
膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、
バンドギャツプを測定したところ図8および表6に示
すバンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0116】実施例5− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0117】実施例5− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりSiH4 70sccmを成膜室7
26に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0118】実施例6− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0119】実施例6− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0120】実施例6− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および705は配設しない
ものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワー、
基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部材1
01との距離は、実施例2−に示した通りとした。こ
のようにして得られる帯状部材101上の堆積膜を長手
方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バンドギ
ャツプを測定したところ図8および表6に示すバンド
プロファイルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および705は配設しない
ものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワー、
基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部材1
01との距離は、実施例2−に示した通りとした。こ
のようにして得られる帯状部材101上の堆積膜を長手
方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バンドギ
ャツプを測定したところ図8および表6に示すバンド
プロファイルが得られることが確認できた。
【0121】実施例6− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0122】実施例6− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドキャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドキャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0123】実施例7− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドキャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドキャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0124】実施例7− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704は図7に示すように配設
し、整流板705は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0125】実施例7− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0126】実施例7− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板705は図7に示すように配設
し、整流板704は配設しないものとした。成膜室72
6の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全て
の補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例
2−に示した通りとした。このようにして得られる帯
状部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11
ヶ所サンプリングし、バンドギャツプを測定したところ
図8および表6に示すバンドプロファイルが得られる
ことが確認できた。
【0127】実施例7− 次に、表4に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
よりGeH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702eよりCH4 80sccmを成膜室72
6に導入する。整流板704および整流板705は配設
しないものとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パ
ワー、基体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状
部材101との距離は、実施例2−に示した通りとし
た。このようにして得られる帯状部材101上の堆積膜
を長手方向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、バ
ンドギャツプを測定したところ図8および表6に示す
バンドプロファイルが得られることが確認できた。
【0128】実施例8− 次に、表5に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板704およ
び整流板705は配設しないものとした。成膜室726
の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全ての
補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、暗導電率の活性化エネルギーを測定
し、ドーピングプロファイルを求めたたところ、図9
および表7に示すドーピングプロファイルが得られるこ
とが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板704およ
び整流板705は配設しないものとした。成膜室726
の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全ての
補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、暗導電率の活性化エネルギーを測定
し、ドーピングプロファイルを求めたたところ、図9
および表7に示すドーピングプロファイルが得られるこ
とが確認できた。
【0129】実施例8− 次に、表5に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりB2H6/H2(1wt%)を20
0sccmを成膜室726に導入する。整流板704は
図7に示すように配設し、整流板705は配設しないも
のとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワー、基
体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部材10
1との距離は、実施例2−に示した通りとした。この
ようにして得られる帯状部材101上の堆積膜を長手方
向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、暗導電率の
活性化エネルギーを測定し、ドーピングプロファイルを
求めたところ図9および表7に示すドーピングプロフ
ァイルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702bよりB2H6/H2(1wt%)を20
0sccmを成膜室726に導入する。整流板704は
図7に示すように配設し、整流板705は配設しないも
のとした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワー、基
体101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部材10
1との距離は、実施例2−に示した通りとした。この
ようにして得られる帯状部材101上の堆積膜を長手方
向(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、暗導電率の
活性化エネルギーを測定し、ドーピングプロファイルを
求めたところ図9および表7に示すドーピングプロフ
ァイルが得られることが確認できた。
【0130】実施例8− 次に、表5に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板704およ
び整流板705は配設しないものとした。成膜室726
の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全ての
補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、暗導電率の活性化エネルギーを測定
し、ドーピングプロファイルを求めたところ図9およ
び表7に示すドーピングプロファイルが得られることが
確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702cよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板704およ
び整流板705は配設しないものとした。成膜室726
の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全ての
補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、暗導電率の活性化エネルギーを測定
し、ドーピングプロファイルを求めたところ図9およ
び表7に示すドーピングプロファイルが得られることが
確認できた。
【0131】実施例8− 次に、表5に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板705は図
7に示すように配設し、整流板704は配設しないもの
とした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワー、基体
101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部材101
との距離は、実施例2−に示した通りとした。このよ
うにして得られる帯状部材101上の堆積膜を長手方向
(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、暗導電率の活
性化エネルギーを測定し、ドーピングプロファイルを求
めたところ図9および表7に示すドーピングプロファ
イルが得られることが確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702dよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板705は図
7に示すように配設し、整流板704は配設しないもの
とした。成膜室726の圧力、マイクロ波パワー、基体
101の温度、全ての補助ガス導入管と帯状部材101
との距離は、実施例2−に示した通りとした。このよ
うにして得られる帯状部材101上の堆積膜を長手方向
(搬送方向)に11ヶ所サンプリングし、暗導電率の活
性化エネルギーを測定し、ドーピングプロファイルを求
めたところ図9および表7に示すドーピングプロファ
イルが得られることが確認できた。
【0132】実施例8− 次に、表5に示すように主原料ガス導入管703a〜c
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板704およ
び整流板705は配設しないものとした。成膜室726
の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全ての
補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、暗導電率の活性化エネルギーを測定
し、ドーピングプロファイルを求めたところ図9およ
び表7に示すドーピングプロファイルが得られることが
確認できた。
よりSiH4 200sccmをそれぞれ、また、補助ガ
ス導入管702aよりB2H6/H2(1wt%)を20
sccmを成膜室726に導入する。整流板704およ
び整流板705は配設しないものとした。成膜室726
の圧力、マイクロ波パワー、基体101の温度、全ての
補助ガス導入管と帯状部材101との距離は、実施例2
−に示した通りとした。このようにして得られる帯状
部材101上の堆積膜を長手方向(搬送方向)に11ヶ
所サンプリングし、暗導電率の活性化エネルギーを測定
し、ドーピングプロファイルを求めたところ図9およ
び表7に示すドーピングプロファイルが得られることが
確認できた。
【0133】さらに本実施例群においてB2 H6 に代え
てPH3 を所定量導入することで図10〜のドーピ
ングプロファイルを作製することも可能である。さらに
バンドプロファイルの制御をドーピングプロファイルの
制御に組み合わせた制御も可能である。
てPH3 を所定量導入することで図10〜のドーピ
ングプロファイルを作製することも可能である。さらに
バンドプロファイルの制御をドーピングプロファイルの
制御に組み合わせた制御も可能である。
【0134】
【表5】
【0135】
【表6】
【0136】
【表7】
【0137】
【表8】
【0138】
【発明の効果】本発明によれば成膜空間の一面を構成す
る帯状部材を連続的に移動せしめると共に、成膜空間に
主原料ガスおよび補助ガスの組成の異なる2種以上の堆
積膜形成用原料ガスを、各々主および補助ガス導入手段
を介して別々に導入することにより膜厚方向に組成制御
された、即ち、バンドプロファイルおよびドーピングプ
ロファイルの任意制御された機能性堆積膜を連続して大
面積に再現性よく形成することができる。
る帯状部材を連続的に移動せしめると共に、成膜空間に
主原料ガスおよび補助ガスの組成の異なる2種以上の堆
積膜形成用原料ガスを、各々主および補助ガス導入手段
を介して別々に導入することにより膜厚方向に組成制御
された、即ち、バンドプロファイルおよびドーピングプ
ロファイルの任意制御された機能性堆積膜を連続して大
面積に再現性よく形成することができる。
【図1】本発明のマイクロ波プラズマCVD装置の模式
的な斜視図である。
的な斜視図である。
【図2】本発明のマイクロ波アプリケーター手段の概略
図である。
図である。
【図3】本発明の[実験]を説明するためのGe濃度分
布図である。
布図である。
【図4】実施例1で作製された光起電力素子のa−Si
Ge層のバンドプロファイル図である。
Ge層のバンドプロファイル図である。
【図5】実施例1で作製された光起電力素子のa−Si
Ge層の素子構成図である。
Ge層の素子構成図である。
【図6】本発明のマイクロ波プラズマCVD連続成膜装
置の模式図である。
置の模式図である。
【図7】各々実施例2−1〜16−3を実施するための
成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンドプ
ロファイル、ドーピングプロファイルの概略図である。
成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンドプ
ロファイル、ドーピングプロファイルの概略図である。
【図8】各々実施例2−1〜16−3を実施するための
成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンドプ
ロファイル、ドーピングプロファイルの概略図である。
成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンドプ
ロファイル、ドーピングプロファイルの概略図である。
【図9】各々実施例2−1〜16−3を実施するための
成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンドプ
ロファイル、ドーピングプロファイルの概略図である。
成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンドプ
ロファイル、ドーピングプロファイルの概略図である。
【図10】各々実施例2−1〜16−3を実施するため
の成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンド
プロファイル、ドーピングプロファイルの概略図であ
る。
の成膜装置の模式図およびそれによって得られるバンド
プロファイル、ドーピングプロファイルの概略図であ
る。
101 帯状部材 102a,102b,102c 補助ガス導入手段
(管) 103a,103b,103c 主原料ガス導入手段
(管) 104a,104b,104c マイクロ波アプリケ
ーター 105 マイクロ波 106 排気パンチングボード 107 成膜空間(成膜室) 108 側壁 200 マイクロ波アプリケーター 201,202 マイクロ波透過性部材 203a,203b マイクロ波整合用円板 204 内筒 205 外筒 206 固定用リング 207 チョークフランジ 208 方形導波管 209 冷却媒体 210 Oリング 211 溝 211 メタルシール 213,214 冷却空気導入・排出孔 301,302,501,502,503 真空容器 303 送り出し用ボビン 304 巻き取り用ボビン 305,306 搬送用ローラー 307,308 スロットルバルブ 310,311,409,410,411,412,5
11,512,513排気孔 312,313 温度調節機構 314,315 圧力計 401,402,403,404 ガスゲート 405,406,407,408 ゲートガス導入管 409,410,411,412 ゲートガス排出管 500 光起電力素子 501 n型半導体層 502 a−SiGe層 503 p型半導体層 504 透明導電膜 505 上部電極 600,601,602 真空容器 603,604 カソード電極 605,606 ガス導入管 607,608,609 温度制御機構 702a,702b,702c,702e 補助ガス
導入管 703a,703b,703c 主原料ガス導入管 704,705 整流板 706 成膜空間(成膜室)
(管) 103a,103b,103c 主原料ガス導入手段
(管) 104a,104b,104c マイクロ波アプリケ
ーター 105 マイクロ波 106 排気パンチングボード 107 成膜空間(成膜室) 108 側壁 200 マイクロ波アプリケーター 201,202 マイクロ波透過性部材 203a,203b マイクロ波整合用円板 204 内筒 205 外筒 206 固定用リング 207 チョークフランジ 208 方形導波管 209 冷却媒体 210 Oリング 211 溝 211 メタルシール 213,214 冷却空気導入・排出孔 301,302,501,502,503 真空容器 303 送り出し用ボビン 304 巻き取り用ボビン 305,306 搬送用ローラー 307,308 スロットルバルブ 310,311,409,410,411,412,5
11,512,513排気孔 312,313 温度調節機構 314,315 圧力計 401,402,403,404 ガスゲート 405,406,407,408 ゲートガス導入管 409,410,411,412 ゲートガス排出管 500 光起電力素子 501 n型半導体層 502 a−SiGe層 503 p型半導体層 504 透明導電膜 505 上部電極 600,601,602 真空容器 603,604 カソード電極 605,606 ガス導入管 607,608,609 温度制御機構 702a,702b,702c,702e 補助ガス
導入管 703a,703b,703c 主原料ガス導入管 704,705 整流板 706 成膜空間(成膜室)
Claims (2)
- 【請求項1】 連続的に移動する帯状部材の一辺により
形成される成膜空間内にマイクロ波プラズマを生起させ
て前記帯状部材に堆積膜を形成するマイクロ波プラズマ
CVD法において、 主原料ガスを複数の主原料ガス導入手段より、また補助
ガスを複数の補助ガス導入手段より前記成膜空間内に導
入する機能性堆積膜の連続形成方法であって、 前記複数の主原料ガス導入手段と前記帯状部材との垂線
距離が前記複数の補助ガス導入手段との垂線距離より大
きくなるように前記成膜空間内に配設することを特徴と
する機能性堆積膜の連続形成方法。 - 【請求項2】 連続的に移動する帯状部材の一辺、マイ
クロ波エネルギーを通過する窓、排気孔が設けられた側
壁により形成される成膜室にマイクロ波プラズマを生起
させて前記帯状部材に堆積膜を形成するマイクロ波プラ
ズマCVD装置において、 前記成膜室内に主原料ガスを導入する複数の主原料ガス
導入手段、および補助ガスを導入する複数の補助ガス導
入手段より導入する機能性堆積膜の連続形成装置であっ
て、 前記複数の主原料ガス導入手段と前記帯状部材との垂線
距離が前記複数の補助ガス導入手段との垂線距離より大
きくなるように前記成膜室に配設したことを特徴とする
機能性堆積膜の連続形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4000994A JPH05190461A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 機能性堆積膜の連続形成方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4000994A JPH05190461A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 機能性堆積膜の連続形成方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05190461A true JPH05190461A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11489153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4000994A Pending JPH05190461A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 機能性堆積膜の連続形成方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05190461A (ja) |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP4000994A patent/JPH05190461A/ja active Pending
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