JPH06116722A - スパッタリング方法，スパッタリング装置，真空処理装置および熱電対 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパッタリング方法を、反応性ガスの逆流お
よび拡散を防止し、均一な成膜が行えるようにする。 【構成】 スパッタリング装置１では、第１の自動圧力
制御器２８および第２の自動圧力制御器３８により、第
１の成膜室２０内の圧力Ｐ₁ は第２の成膜室３０内の圧
力Ｐ₂ よりも常に高く保たれている。また、反応性ガス
Ｒをオリフィス３９からゲート部５０と反対側に向けて
噴射するとともに、オリフィス３９と互いに対向する位
置に設けられた排気口３４₁ から反応性ガスＲを排気す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング方法，
スパッタリング装置，真空処理装置および熱電対に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】

Ａ．本発明のスパッタリング方法およびスパッタリング
装置について 〔従来の技術〕アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）太陽
電池は、結晶と比べて変換効率が低いという問題があ
る。アモルファスシリコン太陽電池の変換効率を向上さ
せる一方法として、スパッタリング装置を用いて太陽電
池用裏面反射層を堆積する方法が提案されている。ここ
で、太陽電池用裏面反射層とは、光に対する反射率の高
い金属膜の上に、光透過率および導電性の高い透明導電
膜を形成してなるものである。しかし、太陽電池用裏面
反射層をロールツーロール方式で連続成膜する際に、反
応性ガスを用いない通常のスパッタリング装置（以下、
「通常のスパッタリング装置」と称する。）を用いて金
属膜および透明導電膜を堆積すると、酸化物を必要とす
る透明導電膜の堆積に時間がかかるという問題がある。

【０００３】この問題を解決する一手段として、図２０
に示すようなスパッタリング装置が提案されている。

【０００４】スパッタリング装置100 は、送出しチャン
バー110 と第１の成膜室120 と第２の成膜室130 と巻取
りチャンバー140 との４つのチャンバーから構成されて
いる。第１の成膜室120 と第２の成膜室130 とは、ゲー
ト部150 を介して接続されている。第１の成膜室120 内
には、送出しチャンバー110 から搬送されてくる長尺基
板200 を所定の温度に保つ第１のヒータ121 と、長尺基
板200 上に金属膜を堆積するための第１のターゲット12
2 とがそれぞれ設けられている。なお、第１のターゲッ
ト122 は第１の電源123 と電気的に接続されており、第
１の電源122 から直流電圧が印加される。第１の成膜室
120 は、第１の排気ポンプ125 と第１の排気管124 を介
して連通されているとともに、第１の成膜室120 内に第
１のスパッタリングガスＳ₁ を供給する第１のスパッタ
リングガス供給手段（不図示）と第１のガス供給管126
を介して連通されている。また、第２の成膜室130 内に
は、第１の成膜室120 からゲート部150 を介して搬送さ
れてくる長尺基板200 を所定の温度に保つ第２のヒータ
131 と、長尺基板200 の金属膜上に透明導電膜を堆積す
るための第２のターゲット132 とがそれぞれ設けられて
いる。なお、第２のターゲット132 は第２の電源133 と
電気的に接続されており、第２の電源133 から直流電圧
が印加される。第２の成膜室130 は、第２の排気ポンプ
135 と第２の排気管134 を介して連通されているととも
に、第２の成膜室130 内に第２のスパッタリングガスＳ
₂ を供給する第２のスパッタリングガス供給手段（不図
示）と第２のガス供給管136 を介して連通されているほ
か、第２の成膜室130 内に反応性ガスＲを供給する反応
性ガス供給手段（不図示）と反応性ガス供給管137 を介
して連通されている。

【０００５】スパッタリング装置100 では、第１の成膜
室120 で通常のスパッタリングが行われて長尺基板200
上に金属膜が堆積されたのち、第２の成膜室130 で反応
性ガスＲを用いたリアクティブスパッタ（以下、「リア
クティブスパッタ」と称する。）が行われて長尺基板20
0 の金属膜上に透明導電膜が堆積される。すなわち、ス
パッタリング装置100 は、通常のスパッタリングとリア
クティブスパッタを組み合わせることにより、酸化物を
必要とする透明導電膜の堆積時間を早くし、ロールツー
ロール方式による連続成膜を容易とするものである。

【０００６】〔発明が解決しようとする課題〕しかしな
がら、上述した従来のスパッタリング装置100 では、以
下に示す問題がある。

【０００７】（１）反応性ガスＲの第１の成膜室120 内
への逆流により生じる問題 スパッタリング装置100 では、第１の成膜室120 内で第
１のスパッタリングガスＳ₁ を用いて金属膜が堆積さ
れ、第２の成膜室130 内で第２のスパッタリングガスＳ
₂ と反応性ガスＲとを用いて透明導電膜が堆積される
が、第２の成膜室130 内に供給された反応性ガスＲがゲ
ート部150 を介して第１の成膜室120 内に逆流して、第
１の成膜室120 で堆積される金属膜に悪影響を及ぼし、
アモルファスシリコン太陽電池の変換効率の低下をもた
らすという問題がある。たとえば、第１の成膜室120 で
アルミニウム層を堆積し、堆積されたアルミニウム層の
膜質評価を行ったところ、酸素（Ｏ₂ ）などの反応性ガ
スＲによって酸化されており、高抵抗，反射率低下など
の悪影響が生じ、アモルファスシリコン太陽電池の変換
効率の低下をもたらしていた。

【０００８】（２）反応性ガスＲの拡散により生じる問
題 第２の成膜室130 内で堆積される透明導電膜の膜質を均
一にするためには、第２のターゲット132 上において長
尺基板200 の表面全体に均一に分布するように反応性ガ
スＲを供給する必要がある。しかし、スパッタリング装
置100 では、反応性ガスＲは、第２の成膜室130 の図示
左側面に排出口を有する反応性ガス供給管137 から第２
の成膜室130 内に供給されるため、透明導電膜が長尺基
板200 上に堆積される第２のターゲット132 上において
反応性ガスＲを均一に分布させることはできなかった。
その結果、堆積された透明導電膜の膜質は不均一なもの
となり、透明導電膜の透過率および抵抗などの不均一に
伴うアモルファスシリコン太陽電池の変換効率の低下を
もたらすという問題がある。

【０００９】本発明の第１の目的は、反応性ガスの逆流
および拡散を防止し、均一な成膜が行えるスパッタリン
グ方法およびスパッタリング装置を提供することにあ
る。

【００１０】Ｂ．本発明の第１の真空処理装置について 〔従来の技術〕従来、真空中で基板の表面を処理するア
ッシャー，エッチャーおよび薄膜形成装置などの真空処
理装置では、ロール状の長尺基板を投入するなど基板を
連続して投入する場合には、基板を挟みながら所定の真
空度を保持するゲートバルブが提案され（特開平３−３
０４１９号公報）、実用レベルに達している。

【００１１】〔発明が解決しようとする課題〕しかしな
がら、上述した従来の真空処理装置では、近年の半導体
の集積化の進歩により、反応時のガスの不純物成分を下
げる必要性や真空処理装置の休止時間（真空処理装置の
メンテナンスや立ち上げに要する時間）を下げる必要性
から、真空対大気のより高い遮断性能が求められている
という問題がある。

【００１２】本発明の第２の目的は、より高い真空遮断
性能を有するゲートバルブを備えた真空処理装置を提供
することにある。

【００１３】Ｃ．本発明の第２の真空処理装置について 〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕従
来、真空容器内に置かれた部材（特に、絶縁物からなる
部材）または基体（特に、絶縁物からなる基体）に所定
の処理を施す真空処理装置では、真空容器内で帯電した
部材または基体に導電処理を施すことにより該部材また
は該基体の除電を行う除電手段を含んでいないため、以
下に示すような問題がある。 （１）部材または基体が真空容器内で帯電することによ
り、真空中における集塵効果をもたらし、部材または基
体の帯電部分へゴミが付着する。 （２）上記ゴミの付着を避けるため、処理する部材また
は基体として、真空中においては帯電しない材料からな
るものを使用する必要があり、処理可能な部材または基
体が限定される。

【００１４】本発明の第３の目的は、部材または基体が
帯電しても、除電を行って所定の処理を施すことができ
る真空処理装置を提供することにある。

【００１５】Ｄ．本発明の熱電対について 〔従来の技術〕熱電対を用いて被測定物体の温度測定を
行う場合には、一般に、熱電対の測定接点を粘着テープ
などの補助的部材で被測定物体の所望の位置に固定して
いる。また、熱電対を被測定物体の近くの物体に固定
し、熱電対自体の応力または熱電対の自重を利用して、
熱電対の測定接点を被測定物体の所望の位置に設定する
こともある。

【００１６】〔発明が解決しようとする課題〕しかしな
がら、上述した従来の熱電対では、熱電対の測定接点を
被測定物体の所望の位置に適度な力で簡便に固定する機
能を熱電対自体が有しないため、次のような問題があ
る。 （１）被測定物体が、測定位置に対して移動している被
測定固体である場合には、その表面温度を精度よく測定
することが困難である。すなわち、この場合には、熱電
対の先端を粘着テープで被測定固体に固定することはで
きないし、熱電対を被測定固体の近くの物体に固定して
熱電対自体の応力または熱電対の自重で熱電対の測定接
点を被測定固体に接触させようとしても、取り付けが複
雑になり、また、接触状態の変化から所望の測定精度が
得られないことが多い。 （２）被測定物体または測定環境に異物が付着または混
入することを避けつつ真空系で温度測定を行う場合に
は、粘着テープを使用したくない。 （３）熱電対の取り付けを行う作業空間が狭い場合（た
とえば径２ｃｍ，長さ２０ｃｍの穴の奥に置かれた被測
定固体の表面温度を測定する場合）には、熱電対の測定
接点を被測定物体に固定するのは容易でなく、また、測
定再現性も得にくい。

【００１７】本発明の第４の目的は、製造が容易であ
り、取り扱いの作業性がよく、より高い測定精度および
測定再現性が得られる熱電対を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のスパッタリング
方法は、長尺基板をその長手方向に搬送しながら第１の
成膜室，ゲート部および第２の成膜室を順次通過させ、
前記第１の成膜室で第１のスパッタリングガスを用いて
前記長尺基板上に第１の膜を堆積し、前記第２の成膜室
で第２のスパッタリングガスおよび反応性ガスを用いて
前記長尺基板上に第２の膜を堆積するスパッタリング方
法において、前記第１の成膜室内の圧力を前記第２の成
膜室内の圧力よりも高く保ち、前記第２の成膜室の前記
ゲート部側から該ゲート部と反対側に向けて前記反応性
ガスを噴射させ、前記第２の成膜室の前記ゲート部と反
対側の、前記反応性ガスを噴射させる位置と互いに対向
する位置から前記第２の成膜室内を排気する。

【００１９】ここで、前記第１の膜が、光に対する反射
率の高い金属膜であり、前記第２の膜が、光透過率およ
び導電性の高い透明導電膜であってもよい。

【００２０】本発明のスパッタリング装置は、第１の成
膜室と、第２の成膜室と、前記第１の成膜室と前記第２
の成膜室とを接続するゲート部と、前記第１の成膜室内
を排気する第１の排気手段と、該第１の排気手段と前記
第１の成膜室とを連通する第１の排気管と、前記第２の
成膜室内を排気する第２の排気手段と、該第２の排気手
段と前記第２の成膜室とを連通する第２の排気管と、前
記第１の成膜室内に第１のスパッタリングガスを供給す
る第１のスパッタリングガス供給手段と、前記第２の成
膜室内に第２のスパッタリングガスを供給する第２のス
パッタリングガス供給手段と、前記第２の成膜室内に反
応性ガスを供給する反応性ガス供給手段と、前記第２の
成膜室と前記反応性ガス供給手段とを連通する反応性ガ
ス供給管とを含み、長尺基板をその長手方向に搬送しな
がら前記第１の成膜室，前記ゲート部および前記第２の
成膜室を順次通過させ、前記第１の成膜室で前記第１の
スパッタリングガスを用いて前記長尺基板上に第１の膜
を堆積し、前記第２の成膜室で前記第２のスパッタリン
グガスおよび前記反応性ガスを用いて前記長尺基板上に
第２の膜を堆積するスパッタリング装置において、前記
第１の成膜室内の圧力を前記第２の成膜室内の圧力より
も高く保つ、前記第１の排気管に介在された第１の圧力
制御手段および前記第２の排気管に介在された第２の圧
力制御手段と、前記反応性ガス供給管の先端に設けられ
た、前記第２の成膜室の前記ゲート部側から該ゲート部
と反対側に向けて前記反応性ガスを噴射させるオリフィ
スとを含み、前記第２の排気管の前記第２の成膜室側の
排気口が、該第２の成膜室の前記ゲート部と反対側の、
前記オリフィスと互いに対向する位置に設けられてい
る。

【００２１】ここで、前記第１の膜が、光に対する反射
率の高い金属膜であり、前記第２の膜が、光透過率およ
び導電性の高い透明導電膜であってもよい。

【００２２】本発明の第１の真空処理装置は、内部が繰
り返し大気圧と真空とにされる第１の真空室と、内部が
真空にされた、連続的に投入される長尺基板または基板
支持体上に載置されて投入される基板に所定の処理を施
す第２の真空室と、支持部材を有する、前記第１の真空
室と前記第２の真空室とを仕切るゲート部とを含む真空
処理装置において、前記ゲート部が、前記支持部材側に
移動されると該支持部材とともに前記長尺基板または前
記基板支持体を挟む弁座を有するゲート可動部および該
ゲート可動部を前記支持部材と垂直方向に移動させるゲ
ート駆動機構を少なくとも二組備えている。

【００２３】ここで、前記弁座の前記長尺基板または前
記基板支持体に接する部位の材質が弾性体であってもよ
い。

【００２４】また、前記支持部材の長尺基板または前記
基板支持体に接する部位の材質が弾性体であってもよ
い。

【００２５】さらに、前記各ゲート部間の空間を排気す
る排気機構または該空間内に不活性ガスを所定圧力で封
入する封入機構をさらに備えていてもよい。

【００２６】本発明の第２の真空処理装置は、真空容器
内に置かれた部材または基体に所定の処理を施す真空処
理装置において、前記部材または前記基体の除電を前記
真空容器内で行う除電手段を含む。

【００２７】ここで、前記所定の処理が、前記真空容器
内で前記基体に膜形成を行う処理であってもよい。

【００２８】また、前記除電手段が、前記部材または前
記基体に、該部材または該基体が帯電している電荷と反
対極性のプラズマを照射させるプラズマ照射手段であっ
てもよく、または、前記除電手段が、前記部材または前
記基体を前記真空容器内で電気的に接地させる接地手段
であってもよい。

【００２９】本発明の熱電対は、両端が接合された、互
いに異なる第１の導体および第２の導体を含む熱電対に
おいて、前記第１の導体の一端と前記第２の導体の一端
とが接合された測定接点または該測定接点の近傍に設け
られた磁石を含む。

【００３０】ここで、前記磁石が、磁力線の方向が前記
第１の導体および前記第２の導体と平行になるよう設け
られていてもよい。

【００３１】

【作用】本発明のスパッタリング方法では、第１の成膜
室内の圧力を第２の成膜室内の圧力よりも高く保つこと
により、第２の成膜室から第１の成膜室への反応性ガス
の逆流を起こしにくくすることができる。

【００３２】また、第２の成膜室のゲート部側からゲー
ト部と反対側に向けて反応性ガスを噴射させ、第２の成
膜室のゲート部と反対側の、反応性ガスを噴射させる位
置と互いに対向する位置から第２の成膜室内を排気する
ことにより、反応性ガスは第１の成膜室と反対側に強制
的に流されるため、第２の成膜室から第１の成膜室への
反応性ガスの逆流をさらに起こしにくくすることができ
るとともに、長尺基板の表面に沿って反応性ガスを均一
に分布させることができるため、長尺基板上に堆積され
る透明導電膜の膜質を均一にすることができる。

【００３３】本発明のスパッタリング装置は、第１の成
膜室内の圧力を第２の成膜室内の圧力よりも高く保つ、
第１の排気管に介在された第１の圧力制御手段および第
２の排気管に介在された第２の圧力制御手段と、反応性
ガス供給管の先端に設けられた、第２の成膜室のゲート
部側からゲート部と反対側に向けて反応性ガスを噴射さ
せるオリフィスとを含み、第２の排気管の第２の成膜室
側の排気口が、第２の成膜室のゲート部と反対側の、オ
リフィスと互いに対向する位置に設けられていることに
より、本発明のスパッタリング方法を実現することがで
きる。

【００３４】本発明の第１の真空処理装置は、ゲート部
が、支持部材側に移動されると支持部材とともに長尺基
板または基板支持体を挟む弁座を有するゲート可動部お
よびゲート可動部を支持部材と垂直方向に移動させるゲ
ート駆動機構を少なくとも二組備えていることにより、
第１の真空室内を繰り返し大気圧と真空とにしても、第
２の真空室内を真空に保つことができる。また、弁座の
長尺基板または基板支持体に接する部位および支持部材
の長尺基板または基板支持体に接する部位の少なくとも
一方の材質を弾性体とすることにより、第２の真空室内
をより真空に保つことができる。さらに、各ゲート部間
の空間を排気する排気機構または該空間内に不活性ガス
を所定圧力で封入する封入機構をさらに備えることによ
り、第２の真空室内をより真空に保つことができる。

【００３５】本発明の第２の真空処理装置は、部材また
は基体の除電を真空容器内で行う除電手段を含むことに
より、部材または基体が真空容器内で帯電しても、その
除電を行うことができる。

【００３６】本発明の熱電対は、第１の導体の一端と第
２の導体の一端とが接合された測定接点または測定接点
の近傍に設けられた磁石を含むことにより、磁石と吸着
する被測定物体または被測定物体の近くに設けられた磁
石と吸着する物体に磁石を吸着させるだけで熱電対を固
定することができる。このとき、適当な力を磁石に加え
ることにより、熱電対に対して相対的に移動する被測定
物体の温度測定も行うことができる。また、磁石の吸着
力以上の力を磁石に加えることにより、熱電対を被測定
物体から取りはずすことができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００３８】Ａ．本発明のスパッタリング方法およびス
パッタリング装置について 図１は、本発明のスパッタリング装置の一実施例を示す
概略構成図である。

【００３９】スパッタリング装置１は、以下に示す点
で、図２０に示した従来のスパッタリング装置100 と異
なる。 （１）第１の成膜室２０内の圧力を第２の成膜室３０内
の圧力よりも高く保つ、第１の排気管２４に介在された
第１の自動圧力制御器２８および第２の排気管３４に介
在された第２の自動圧力制御器３８を含む。 （２）図２に示すように、反応性ガス供給管３７の先端
に設けられた、第２の成膜室３０のゲート部５０（図１
参照）側からゲート部５０と反対側に向けて反応性ガス
Ｒを噴射させるオリフィス３９を含む。 （３）図２に示すように、第２の排気管３４の第２の成
膜室３０側の排気口３４ ₁ が、第２の成膜室３０のゲー
ト部５０と反対側の、オリフィス３９と互いに対向する
位置に設けられている。

【００４０】したがって、スパッタリング装置１では、
以下に示す効果が得られる。 （１）反応性ガスＲの逆流防止 第１の自動圧力制御器２８および第２の自動圧力制御器
３８により、第１の成膜室２０内の圧力Ｐ₁ は第２の成
膜室３０内の圧力Ｐ₂ よりも常に高く（すなわち、Ｐ₁
＞Ｐ₂ ）保たれているため、第２の成膜室３０から第１
の成膜室２０への反応性ガスＲの逆流を起こしにくくす
ることができる。また、反応性ガスＲをオリフィス３９
からゲート部５０と反対側に向けて噴射するとともに、
オリフィス３９と互いに対向する位置に設けられた排気
口３４₁ から反応性ガスＲを排気することにより、反応
性ガスＲは第１の成膜室２０と反対側に強制的に流され
るため、第２の成膜室３０から第１の成膜室２０への反
応性ガスＲの逆流をさらに起こしにくくすることができ
る。 （２）反応性ガスＲの拡散防止 反応性ガスＲをオリフィス３９からゲート部５０と反対
側に向けて噴射するとともに、オリフィス３９と互いに
対向する位置に設けられた排気口３４₁ から反応性ガス
Ｒを排気することにより、第２のターゲット３２と互い
に対向する長尺基板200 の表面に沿って反応性ガスＲを
均一に分布させることができるため、長尺基板200 上に
堆積される透明導電膜の膜質を均一にすることができ
る。

【００４１】なお、図１に示したスパッタリング装置１
では、オリフィス３９を１個だけ設けたが、複数のオリ
フィスを長尺基板200 の幅方向（図１の紙面と垂直方
向）に並べて設けることにより、さらに上記効果を高め
ることができる。また、第１の自動圧力制御器２８およ
び第２の自動圧力制御器３８を設けることにより、第１
の成膜室２０内の圧力Ｐ₁ を第２の成膜室３０内の圧力
Ｐ₂ よりも常に高く保ったが、第１の排気ポンプ２５お
よび第２の排気ポンプ３５にこの機能をもたせてもよ
い。

【００４２】次に、図１に示したスパッタリング装置１
および図３に示す高周波プラズマＣＶＤ装置（以下、
「ＲＦプラズマＣＶＤ装置」と称する。）６０を用いて
アモルファスシリコン太陽電池を試作した例について説
明する。なお、試作したアモルファスシリコン太陽電池
９０は、図４に示すように、基板９１と、基板９１上に
堆積された金属膜９２と、金属膜９２上に堆積された透
明導電膜９３と、透明導電膜９３上に形成されたｎ型ａ
−Ｓｉ層９４と、ｎ型ａ−Ｓｉ層９４上に形成されたｉ
型ａ−Ｓｉ層９５と、ｉ型ａ−Ｓｉ層９５上に形成され
たｐ型微結晶ａ−Ｓｉ層９６と、ｐ型微結晶ａ−Ｓｉ層
９６上に形成された透明電極９７と、透明電極９７上に
形成された集電電極９８とを含むものである。

【００４３】〔試作例Ａ１〕図１に示したスパッタリン
グ装置１を用いて、表Ａ１に示す作成条件で、金属膜９
２として厚さ０．３μｍのＡｇ膜を第１の成膜室２０に
おいて長尺基板200（基板９１）上に堆積した。

【００４４】

【表１】 続いて、表Ａ２に示す作成条件で、透明導電膜９３とし
て厚さ１μｍのＺｎＯ膜を第２の成膜室３０において金
属膜９２上に堆積した。

【００４５】

【表２】 なお、第１の成膜室２０内の反応性ガスＲ（Ｏ₂ ）の濃
度をＱ−ｍａｓｓによって分析したところ、Ｏ₂ ＝１ｐ
ｐｍであった。

【００４６】続いて、金属膜９２および透明導電膜９３
が堆積された基板９１を図３に示したＲＦプラズマＣＶ
Ｄ装置６０の堆積室６１内にセットしたのち、堆積室６
１内を排気用ポンプ６２で排気した。その後、ガス供給
手段６３で堆積室６１内に原料ガスを供給したのち、Ｒ
Ｆ電源６４からＲＦ電極６５に高周波電力を供給し、電
気的に接地された基板９１とＲＦ電極６５との間に放電
を発生させて原料ガスを分解することにより、ｎ型ａ−
Ｓｉ層９４，ｉ型ａ−Ｓｉ層９５およびｐ型微結晶ａ−
Ｓｉ層９６を透明導電膜９３上に順次形成した。なお、
ｎ型ａ−Ｓｉ層９４の形成は、原料ガスとしてＳｉＨ₄
およびＰＨ₃ を使用するとともにヒータ６６で基板９１
の温度を３００度に保ちながら、グロー放電分解法によ
り厚さ１００Åほど堆積することにより行った。また、
ｉ型ａ−Ｓｉ層９５の形成は、原料ガスとしてＳｉＨ₄
を使用した以外はｎ型ａ−Ｓｉ層９４と同様にして厚さ
４００Åほど堆積することにより行った。さらに、ｐ型
微結晶ａ−Ｓｉ層９６の形成は、原料ガスとしてＳｉＨ
₄ ，ＢＦ₃ およびＨ₂ を使用した以外はｎ型ａ−Ｓｉ層
９４と同様にして厚さ１００Åほど堆積することにより
行った。なお、グロー放電分解法により形成したｎ型ａ
−Ｓｉ層９４などには１０％程度の水素原子（Ｈ）が含
まれるため、一般的には、「ａ−Ｓｉ：Ｈ」と表記され
るが、ここでは簡単のため、単に「ａ−Ｓｉ」と表記す
る。

【００４７】続いて、透明電極９７として、抵抗加熱蒸
着法によりＩＴＯ膜を厚さ８００Åほどｐ型微結晶ａ−
Ｓｉ層９６上に形成したのち、ＥＢ蒸着法により透明電
極９７上に厚さ１μｍの集電電極９８を形成して、アモ
ルファスシリコン太陽電池９０を完成した。

【００４８】以上の方法によりアモルファスシリコン太
陽電池９０を１０個作成し、各アモルファスシリコン太
陽電池９０についてＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ² ）
の光照射下における特性評価を行ったところ、光電変換
効率η＝９．８±０．３％であり、優れた変換効率が再
現性よく得られた。

【００４９】〔比較例Ａ１〕第２の成膜室３０のオリフ
ィス３９を用いなかった以外は試作例Ａ１と同様にし
て、アモルファスシリコン太陽電池９０を作成した。こ
のときの第１の成膜室２０内の反応性ガスＲ（Ｏ₂ ）の
濃度をＱ−ｍａｓｓによって分析したところ、Ｏ₂ ＝１
００ｐｐｍであった。また、アモルファスシリコン太陽
電池９０の特性評価を行ったところ、光電変換効率η＝
７．２±０．５％であった。

【００５０】〔比較例Ａ２〕第１の成膜室２０内の圧力
Ｐ₁ と第２の成膜室３０内の圧力Ｐ₂ とをそれぞれ５
（ｍＴｏｒｒ）とし、第２の成膜室３０のオリフィス３
９を用いなかった以外は試作例Ａ１と同様にして、アモ
ルファスシリコン太陽電池９０を作成した。このときの
第１の成膜室２０内の反応性ガスＲ（Ｏ₂ ）の濃度をＱ
−ｍａｓｓによって分析したところ、Ｏ₂ ＝１％であっ
た。また、アモルファスシリコン太陽電池９０の特性評
価を行ったところ、光電変換効率η＝２．５±０．８％
であった。

【００５１】次に、図１に示したスパッタリング装置１
を用いて磁気記録媒体を試作した例について説明する。

【００５２】本試作例では、第１の成膜室２０におい
て、第１のスパッタリングガスＳ₁ としてＡｒガスを用
いて、Ｃｏ／Ｃｒ磁性膜を長尺基板200 上に堆積したの
ち、第２の成膜室３０において、第２のターゲット３２
としてＳｉターゲットを用いるとともに第２のスパッタ
リングガスＳ₂ としてＡｒガスおよび反応性ガスＲとし
てＯ₂ ガスを用いて、ＳｉＯ中間層をＣｏ／Ｃｒ磁性膜
上に堆積した。その後、Ｃｏ／Ｃｒ磁性膜およびＳｉＯ
中間層が堆積された長尺基板200 を送出しチャンバー１
０に再度セットしたのち、第１の成膜室２０において、
第１のスパッタリングガスＳ₁ としてＡｒガスを用い
て、パーマロイ膜をＳｉＯ中間層上に堆積した。このよ
うにして作成した磁気記録媒体の周波数特性を周波数解
析器を用いて測定したところ、周波数特性が良好である
ことが確認できた。

【００５３】次に、図１に示したスパッタリング装置１
を用いて建材用鋼板のコーティングを行った例について
説明する。

【００５４】長尺基板200 に代わりに鋼板を送出しチャ
ンバー１０にセットしたのち、第１の成膜室２０におい
て、第１のターゲット２２としてアルミニウムターゲッ
トを用いるとともに第１のスパッタリングガスＳ₁ とし
てＡｒガスを用いて、鋼板上にアルミニウム膜を堆積し
た。その後、第２の成膜室３０において、第２のターゲ
ット３２としてＳｉターゲットを用いるとともに第２の
スパッタリングガスＳ ₂ としてＡｒガスおよび反応性ガ
スＲとしてＯ₂ ガスを用いて、ＳｉＯ₂ 膜をアルミニウ
ム膜上に堆積した。このようにして製造した建材用鋼板
を温度８０℃および湿度９０％の容器内に入れて、１０
００時間の耐久テストを行った結果、腐食した部分は見
あたらなかった。その結果、一般に、建材用鋼板は環境
媒質の中で雨，風および大気中のダストなどの外的作用
を受けるが、スパッタリング装置１を用いてアルミニウ
ム膜およびＳｉＯ₂ 膜をコーティングすることにより、
建材用鋼板の劣化を抑え、耐久性を強化して、外的作用
による影響を抑えられることが確認できた。

【００５５】Ｂ．本発明の第１の真空処理装置について 図５は、本発明の第１の真空処理装置の第１の実施例を
示す概略構成図である。

【００５６】真空処理装置1000は、内部が繰り返し大気
圧と真空とにされる第１の真空室（チャンバ）1010と、
内部が真空にされた、連続的に投入される長尺基板1001
に所定の処理を施す第２の真空室（チャンバ）1020と、
第１の真空室1010と第２の真空室1020とを仕切るゲート
部1030とを含む点については、従来の真空処理装置と同
様である。しかし、真空処理装置1000は、ゲート部1030
が以下のように構成されている点で、従来の真空処理装
置と異なる。

【００５７】ゲート部1030は、ハウジング1031と、ハウ
ジング1031の図示下面に設けられた支持部材1032と、ハ
ウジング1031の第１の真空室1010側に設けられた第１の
ゲート可動部1033と、ハウジング1031の第２の真空室10
20側に設けられた第２のゲート可動部1034と、第１のゲ
ート可動部1033を支持部材1032と垂直方向（図示上下方
向）に移動させる第１のゲート駆動機構1035と、第２の
ゲート可動部1034を支持部材1032と垂直方向に移動させ
る第２のゲート駆動機構1036を含み、第１のゲート駆動
機構1035により第１のゲート可動部1033が支持部材1032
側に移動させられると、弁座1033₁ （図２１参照）と支
持部材1032とにより長尺基板1001を挟み、また、第２の
ゲート駆動機構1036により第２のゲート可動部1034が支
持部材1032側に移動させられると、弁座1034₁ （不図
示）と支持部材1032とにより長尺基板1001を挟むように
構成されている。なお、ゲート部1030のハウジング1031
は、第１の真空バルブ1041を介して不活性ガス導入源10
42と連通されているとともに、第２の真空バルブ1043を
介して真空ポンプ1044と連通されている。また、ゲート
部1030のハウジング1031には、圧力調整バルブ1045が設
けられている。

【００５８】ここで、第１のゲート可動部1033の弁座10
33₁ および第２のゲート可動部1034の弁座1034₁ の材料
と支持部材1032の材料としては弾性体と金属とが考えら
れ、また、その組合せとしては、表Ｂ１に示す４通りの
組合せが考えられる。

【００５９】

【表３】 弾性体の例としては、たとえばバイトン，ネオプレンゴ
ム，テフロン，ポリプロピレン，ポリスチレンおよびＡ
ＢＳ樹脂などが挙げられる。また、金属の例としては、
たとえばアルミニウム，ステンレス，チタニウム，アル
ミニウムの表面処理品およびステンレスの表面処理品な
どが挙げられる。

【００６０】表Ｂ１に示した第１の組合せおよび第２の
組合せでは、第１のゲート可動部1033の弁座1033₁ およ
び第２のゲート可動部1034の弁座1034₁ と支持部材1032
とにより長尺基板1001をそれぞれ挟んだときの密閉度を
保つためには、使用する長尺基板1001の厚さが弾性体の
つぶれしろより小さいことが必要である。図６は、第１
のゲート可動部1033の弁座1033₁ および第２のゲート可
動部1034の弁座1034₁と支持部材1032とにより種々の厚
みの長尺基板1001をそれぞれ挟んだときの、弾性体のつ
ぶれ量とゲート部1030を介して漏れる空気の漏れ量との
関係を測定した一測定結果を示すグラフである。図示○
印は、第１のゲート可動部1033の弁座1033₁ と支持部材
1032とにより長尺基板1001を挟んだときの測定結果を示
す。また、図示◇印は、第１のゲート可動部1033の弁座
1033₁ および第２のゲート可動部1034の弁座1034₁ と支
持部材1032とにより長尺基板1001をそれぞれ挟んだとき
の測定結果を示す。この測定結果より、以下のことがわ
かった。 （１）実用上の排気特性を考慮して第１のゲート可動部
1033および第２のゲート可動部1034のいずれか一方のみ
を使用する場合には、長尺基板1001の厚さを弾性体のつ
ぶれしろの２／３以下とすることが望ましいことがわか
った。 （２）第１のゲート可動部1033および第２のゲート可動
部1034の両方を使用する場合には、長尺基板1001の厚さ
を弾性体のつぶれしろと同じにしても実使用に耐え得
る。

【００６１】なお、シール性に関しては、表Ｂ１に示し
た第３の組合せ，第１および第４の組合せ，第２の組合
せの順番でよく、また、耐久性に関しては、第２の組合
せ，第１および第４の組合せ，第３の組合せの順番でよ
い。

【００６２】ゲート部1030において、第１のゲート可動
部1033と第２のゲート可動部1034との間のハウジング10
31内を排気する場合には、第１のゲート可動部1033の弁
座1033₁ および第２のゲート可動部1034の弁座1034₁ と
支持部材1032とにより長尺基板1001をそれぞれ挟んだの
ち、第２の真空バルブ1043を開いて真空ポンプ1044で排
気する。また、第１のゲート可動部1033と第２のゲート
可動部1034との間のハウジング1031内に不活性ガスを導
入する場合には、第２の真空バルブ1043を閉じるととも
に第１の真空バルブ1041および圧力調整バルブ1045を開
いて、不活性ガス導入源1042から不活性ガスをハウジン
グ1031内に導入して、所定の余圧状態とする。なお、不
活性ガスの種類としては、たとえばアルゴンガス，ヘリ
ウムガスおよび窒素ガスなどが挙げられる。

【００６３】第１の真空室1010内を大気圧状態とすると
ともに第２の真空室1020内を真空状態にして、第１の真
空室1010側からヘリウムを導入することにより、第２の
真空室1020内へのヘリウムの侵入量を、第２の真空室10
20内に取付けたヘリウムリークディテクターで測定し
た。第１のゲート可動部1033と第２のゲート可動部1034
との間のハウジング1031内を排気した場合と、第１のゲ
ート可動部1033と第２のゲート可動部1034との間のハウ
ジング1031内に不活性ガスである窒素ガスを導入した場
合とのいずれにおいても、第２の真空室1020内へのヘリ
ウムガスの侵入量は、ヘリウムリークディテクターの測
定限界値（１．０×１０^-8Ｔｏｒｒ ｌ／ｓｅｃ）以下
であった。

【００６４】本実施例の真空処理装置1000では、ゲート
部1030は２つのゲート可動部（第１のゲート可動部1033
および第２のゲート可動部1034）を有したが、ゲート可
動部の個数は１個でも３個以上であっても、同様の効果
が得られる。

【００６５】図７は、本発明の第１の真空処理装置の第
２の実施例である光ディスク成膜装置を示す概略構成図
である。

【００６６】光ディスク成膜装置1100は、内部が繰り返
し大気圧と真空とにされる基板投入室1110と、内部が真
空にされた第１乃至第４の成膜室1121〜1124と、内部が
繰り返し大気圧と真空とにされる基板取出室1130と、基
板投入室1110と第１の成膜室1121とを仕切る第１のゲー
ト部1140と、第４の成膜室1124と基板取出室1130とを仕
切る第２のゲート部1150とを含む点については、従来の
光ディスク成膜装置と同様である。しかし、光ディスク
成膜装置1100は、第１のゲート部1140と第２のゲート部
1150とが図１に示したゲート部1030と同様の構成をして
いる点で、従来の光ディスク成膜装置と異なる。

【００６７】なお、基板投入室1110は第１の真空バルブ
1162を介して真空ポンプ1161と連通されており、第１の
ゲート部1140は第２の真空バルブ1163を介して真空ポン
プ1161と連通されており、第１乃至第４の成膜室1121〜
1124は、第３の真空バルブ1164を介して真空ポンプ1161
と連通されており、第２のゲート部1150は第４の真空バ
ルブ1165を介して真空ポンプ1161と連通されており、基
板取出室1130は第５の真空バルブ1166を介して真空ポン
プ1161と連通されている。また、光ディスク成膜装置11
00では、基板1101は、支持体であるキャリヤベルト1170
に載置されて、基板投入室1110，第１のゲート部1140，
第１の成膜室1121，第２の成膜室1122，第３の成膜室11
23，第４の成膜室1124，第２のゲート部1150および基板
取出室1130の順に搬送される。

【００６８】次に、光ディスク成膜装置1100の動作につ
いて説明する。

【００６９】基板投入室1110の内部が大気圧にされてい
る状態で、複数枚の基板1101が基板投入室1110内にセッ
トされる。このとき、第１乃至第４の成膜室1121〜1124
の内部はそれぞれ、第１のゲート部1140の第１のゲート
可動部1143のみが閉じられるとともに第３の真空バルブ
1164が開かれて真空ポンプ1161により排気されたのち、
第１のゲート部1140の第２のゲート可動部1144が閉じら
れて所定の真空度に保たれている。続いて、第１の真空
バルブ1162が開かれて、基板投入室1110の内部が真空ポ
ンプ1161により真空に引かれる。基板投入室1110内が所
定の圧力に達したのち、第１のゲート部1140の第１のゲ
ート可動部1143と第２のゲート可動部1144とが開かれる
とともに、基板1101がキャリヤベルト1170に順次載置さ
れることにより、基板1101が第１乃至第４の成膜室1121
〜1124に連続的に搬送される。

【００７０】第１の成膜室1121では、下地の保護層であ
る窒化シリコン膜（膜厚８００Å）がスパッタリングに
より基板1101上に成膜される。第２の成膜室1122では、
記録層であるＴｂＦｅＣｏ膜（膜厚３００Å）がスパッ
タリングにより基板1101上に成膜される。第３の成膜室
1123では、上地の保護層である窒化シリコン膜（膜厚８
００Å）がスパッタリングにより基板1101上に成膜され
る。第４の成膜室1124では、反射層であるアルミニウム
膜（膜厚５００Å）がスパッタリングにより基板1101上
に成膜される。

【００７１】キャリヤベルト1170が終端に近づいた時
点、または、基板1101がなくなった時点で、第１のゲー
ト部1140の第１のゲート可動部1143の弁座および第２の
ゲート可動部1144の弁座と第１のゲート部1140の支持部
材（不図示）とでキャリヤベルト1170が挟まれたのち、
第１の真空バルブ1162が閉じられ、基板投入室1110の内
部が大気圧にされる。その後、新しいキャリヤベルト11
70または新しい基板1101が基板投入室1110内にセットさ
れたのち、上述した手順が繰り返される。

【００７２】光ディスク成膜装置1100における基板1101
および巻取られたキャリヤベルト1170の取出しは、第２
のゲート部1150の第１のゲート可動部1153の弁座および
第２のゲート可動部1154の弁座と第２のゲート部1150の
支持部材（不図示）とでキャリヤベルト1170が挟まれた
のち、第５の真空バルブ1166が閉じられ、基板取出室11
30の内部が大気圧にされることにより行われる。

【００７３】表Ｂ２に、本実施例の光ディスク成膜装置
1100を使用した場合と従来の光ディスク成膜装置を使用
した場合との稼働率の比較結果を示す。なお、各ゲート
可動部1143，1144，1153，1154の弁座の材料と各支持部
材の材料とはともに、弾性体とした。その理由は、光磁
気ディスクの成膜では酸素や水分に敏感なターゲットの
酸化を防止するために、高い真空度のシール性が要求さ
れるからである。また、従来の光ディスク成膜装置にお
ける稼働率の測定は、本実施例の光ディスク成膜装置11
00における第１のゲート部1140の第１のゲート可動部11
43と第２のゲート部1150の第２のゲート可動部1144のみ
を閉じることにより行った。

【００７４】

【表４】 注１）休止時間＝リークから真空度出しまでの時間 注２）稼働率＝成膜時間／（成膜時間＋休止時間）×１
００％ 表Ｂ２に示した比較結果より、本実施例の光ディスク成
膜装置1100では、第１乃至第４の成膜室1121〜1124を真
空に保持することができるため、休止時間を従来の光デ
ィスク成膜装置の８１％に短縮できることがわかる。そ
の結果、稼働率も従来の光ディスク成膜装置の８８％か
ら９０％に向上することができる。

【００７５】表Ｂ３は、本実施例の光ディスク成膜装置
1100において、第１のゲート部1140の第１のゲート可動
部1143と第２のゲート可動部1144とを閉じたときに、第
２の真空バルブ1163を開いて、第１のゲート部1140の第
１のゲート可動部1143と第２のゲート可動部1144との間
の空間内を真空ポンプ1161で排気することにより、該空
間内を排気しない場合との比較を行った結果を示すもの
である。

【００７６】

【表５】 注１）休止時間＝リークから真空度出しまでの時間 注２）稼働率＝成膜時間／（成膜時間＋休止時間）×１
００％ 表Ｂ３に示した比較結果より、第１のゲート部1140の第
１のゲート可動部1143と第２のゲート可動部1144との間
の空間内を排気をすることにより、休止時間を８０％短
縮することができることがわかる。したがって、要求さ
れる光ディスク成膜装置の仕様によって、排気機構の有
無を選択することができる。

【００７７】本実施例の光ディスク成膜装置1100では、
キャリヤベルト1170は終端を有するものを用いたが、こ
れに限定されるわけではなく、ループ状のキャリヤベル
トを使用して、キャリヤベルトの追加または交換を不要
にしてもよい。

【００７８】図８は、本発明の第１の真空処理装置の第
３の実施例であるエッチング装置を示す概略構成図であ
る。

【００７９】エッチング装置1200は、ロール状の長尺基
板1201を真空中でエッチング処理するものである。エッ
チング装置1200は、内部が繰り返し大気圧と真空とにさ
れる基板投入室1210と、内部が真空にされた処理室1220
と、内部が繰り返し大気圧と真空とにされる基板取出室
1230と、基板投入室1210と処理室1220とを仕切る第１の
ゲート部1240と、処理室1220と基板取出室1230とを仕切
る第２のゲート部1250とを含む点については、従来のエ
ッチング装置と同様である。しかし、エッチング装置12
00は、第１のゲート部1240と第２のゲート部1250とが図
１に示したゲート部1030と同様の構成をしている点で、
従来のエッチング装置と異なる。

【００８０】なお、基板投入室1210は第１の真空バルブ
1262を介して真空ポンプ1261と連通されており、処理室
1220は第２の真空バルブ1263を介して真空ポンプ1261と
連通されており、基板取出室1230は第３の真空バルブ12
64を介して真空ポンプ1261と連通されている。

【００８１】次に、エッチング装置1200の動作について
説明する。

【００８２】基板投入室1210の内部が大気圧にされてい
る状態で、長尺基板1201が基板投入室1210内にセットさ
れる。このとき、処理室1220の内部は、第１のゲート部
1240の第１のゲート可動部1143のみが閉じられるととも
に第２の真空バルブ1263が開かれて真空ポンプ1261によ
り排気されたのち、第１のゲート部1240の第２のゲート
可動部1244が閉じられて所定の真空度に保たれている。
続いて、第１の真空バルブ1262が開かれて、基板投入室
1210の内部が真空ポンプ1261により真空に引かれる。基
板投入室1210内が所定の圧力に達したのち、第１のゲー
ト部1240の第１のゲート可動部1243と第２のゲート可動
部1244とが開かれることにより、長尺基板1201が処理室
1220に搬送されて、エッチング処理がなされる。エッチ
ング処理がされた長尺基板1201は、第２のゲート部1250
を介して基板取出室1260に搬送されて巻き取られる。

【００８３】基板投入室1210内にセットされた長尺基板
1201が終端に近づいた時点で、第１のゲート部1240の第
１のゲート可動部1243の弁座および第２のゲート可動部
1244の弁座と第１のゲート部1240の支持部材（不図示）
とで長尺基板1201が挟まれたのち、第１の真空バルブ12
62が閉じられ、基板投入室1210の内部が大気圧にされ
る。その後、新しい長尺基板1201が基板投入室1210内に
セットされ、前の長尺基板1201の残りと連結されたの
ち、上述した手順が繰り返されることにより、新しい長
尺基板1201にエッチング処理がなされる。

【００８４】すべての長尺基板1201のエッチング処理が
終了すると、第２のゲート部1250の第１のゲート可動部
1253の弁座および第２のゲート可動部1254の弁座と第２
のゲート部1250の支持部材（不図示）とで長尺基板1201
が挟まれたのち、第３の真空バルブ1264が閉じられ、基
板取出室1230の内部が大気圧にされる。その後、すべて
の長尺基板1201が基板取出室1230から取り出されたの
ち、第３の真空バルブ1264が開かれて基板取出室1230の
内部が真空ポンプ1261により真空に引かれる。その後、
第２のゲート部1250の第１のゲート可動部1253および第
２のゲート可動部1254が開かれる。

【００８５】表Ｂ４に、本実施例のエッチング装置1200
を使用した場合と従来のエッチング装置を使用した場合
との稼働率の比較結果を示す。なお、各ゲート可動部12
43，1244，1253，1254の弁座の材料と各支持部材の材料
とはともに、金属とした。その理由は、常温のエッチン
グ処理では高い真空度が要求されないからである。ま
た、従来のエッチング装置における稼働率の測定は、本
実施例のエッチング装置1200における第１のゲート部12
40の第２のゲート可動部1244と第２のゲート部1250の第
１のゲート可動部1143を閉いたままにすることにより行
った。

【００８６】

【表６】 注１）休止時間＝リークから真空度出しまでの時間 注２）稼働率＝エッチング時間／（エッチング時間＋休
止時間）×１００％ 表Ｂ４に示した比較結果より、本実施例のエッチング装
置1200では、処理室1220を真空に保持することができる
ため、真空度出しのための時間を従来のエッチング装置
の２０％に短縮でき、休止時間も従来のエッチング装置
の４７％に短縮できることがわかる。その結果、稼働率
も従来のエッチング装置の８４％から９２％に向上する
ことができる。

【００８７】なお、第１のゲート部1240の第１のゲート
可動部1243と第２のゲート可動部1244との間の空間を排
気する代わりに、該空間に不活性ガスを導入して余圧状
態にしても、同様の結果を得ることができた。

【００８８】Ｃ．本発明の第２の真空処理装置について 図９は、本発明の第２の真空処理装置の第１の実施例を
示す概略構成図である。

【００８９】真空処理装置2000は、電気的に接地された
真空容器2001と、真空容器2001内に設けられた、基体20
10が帯電している電荷と反対極性のプラズマＰｍを真空
容器2001内に発生させるためのプラズマ発生用電極2002
と、真空容器2001外に設けられた、プラズマ発生用電極
2002に電力を供給するためのプラズマ発生用電源2003
と、真空容器2001外に設けられた、真空容器2001内を排
気するための真空ポンプ2004と、真空容器2001と真空ポ
ンプ2004とを連通する排気管2005と、排気管2005に介在
されたバルブ2006とを含む。なお、絶縁体からなる基体
2010は、真空容器2001内のプラズマ発生用電極2002と相
対して置かれる。

【００９０】次に、帯電した基体2010の除電を行うとき
の真空処理装置2000の動作について説明する。

【００９１】真空容器2001内のプラズマ発生用電極2002
と相対して、基体2010を置く。このとき、基体2010が帯
電して電位Ｖ₀ （通常は、数千ボルトの電位）となって
いるとすると、基体2010を介した、接地された真空容器
2001とプラズマ発生用電極2002との間の電位分布は、た
とえば図１０に示すように、電位が”０”の真空容器20
01から電位Ｖ₀ が基体2010までは、真空容器2001から基
体2010までの距離に比例して電位が大きくなり、また、
電位Ｖ₀ が基体2010から電位が”０”のプラズマ発生用
電極2002までは、基体2010からプラズマ発生用電極2002
までの距離に比例して電位が小さくなる。

【００９２】帯電した基体2010の除電を行うため、真空
ポンプ2004を起動したのちバルブ2006を開くことによ
り、基体2010が置かれた真空容器2001内を排気する。真
空容器2001内が所定の圧力になった時点で、プラズマ発
生用電源2003をオンして、プラズマ発生用電源2003から
プラズマ発生用電極2002へ電力を供給することにより、
基体2010が帯電している電荷と反対極性のプラズマＰｍ
をプラズマ発生用電極2002から発生させて、基体2010に
照射させる。このときのプラズマ発生用電極2002の電位
をＶ₂ とすると、真空容器2001の近傍からプラズマ発生
用電極2002の近傍までの電位は、たとえば図１１に示す
ように、ほぼ一定となる。なお、電位Ｖ₁は数十ボルト
程度のものである。したがって、基体2010が帯電してい
る電荷と反対極性のプラズマＰｍを基体2010に照射させ
ることにより、基体2010の電位は、数千ボルト程度の電
位Ｖ₀ から数十ボルト程度の電位Ｖ₁ となるため、基体
2010の除電を行うことができる。

【００９３】除電後の基体2010の電位Ｖ₁ は、 Ｖ₁＝Ｖ₂（Ｓ_E／Ｓ₀）⁴ （Ｃ１） ここで、Ｓ_E＝プラズマ発生用電極2002の電極面積 Ｓ₀＝接地面積（真空容器2001の接地されているすべて
の面の面積） で表されることから、電極面積Ｓ_E に対して接地面積Ｓ
₀ をより大きくすることにより、除電後の基体2010の電
位Ｖ₁ をほとんど”０”とすることができる。

【００９４】図１２は、本発明の第２の真空処理装置の
第２の実施例を示す概略構成図である。

【００９５】真空処理装置2100は、真空容器2101と、真
空容器2001内に設けられた、電気的に接地されたブラシ
状導電体2102と、真空容器2101外に設けられた、真空容
器2101内を排気するための真空ポンプ2104と、真空容器
2101と真空ポンプ2104とを連通する排気管2105と、排気
管2105に介在されたバルブ2106とを含む。ここで、ブラ
シ状導電体2102を用いる理由は、基体2010を部分的かつ
局所的に、電気的に接地するためである。なお、絶縁体
からなる基体2010は、通常は、ブラシ状導電体2102と相
対して置かれる。

【００９６】次に、帯電した基体2010の除電を行うとき
の真空処理装置2100の動作について説明する。

【００９７】真空容器2101内のブラシ状導電体2102と相
対して、基体2010を置く。このとき、基体2010が帯電し
ているとすると、帯電した基体2010の除電を行うため、
真空ポンプ2104を起動したのちバルブ2106を開くことに
より、基体2010が置かれた真空容器2101内を排気する。
真空容器2101内が所定の圧力になった時点で、基体2010
とブラシ状導電体2102とを接触させる。このとき、ブラ
シ状導電体2102は電気的に接地されているため、基体20
10のブラシ状導電体2102との接触部分の電位が”０”と
なる。その結果、基体2010の除電が行われる。

【００９８】Ｄ．本発明の熱電対について 図１３は、本発明の熱電対の第１の実施例を示す概略構
成図である。

【００９９】熱電対1300は、両端が接合された、互いに
異なる第１の導体1301および第２の導体1302と、第１の
導体1301の一端と第２の導体1302の一端とが接合された
測定接点Ｐに設けられた磁石1303とを含み、磁力により
磁石1303と吸着する被測定固体1310の温度測定に使用さ
れるものである。

【０１００】熱電対1300を用いて被測定固体1310の温度
測定を行う際には、磁石1303が被測定固体1310の所望の
位置に吸着されることにより、位置調整された熱電対13
00の測定接点Ｐが、被測定固体1310の所望の位置に接
触，固定される。したがって、本実施例の熱電対1300で
は、磁石1303を被測定固体1310の所望の位置に吸着させ
ることにより熱電対1300の測定接点Ｐを被測定固体1310
の所望の位置に正確に固定させることができるため、熱
電対1300を被測定固体1310へ取り付ける際の作業性およ
び繰返し再現性を向上させることができ、再現性のよい
温度測定が行える。

【０１０１】図１４は、本発明の熱電対の第２の実施例
を示す概略構成図である。

【０１０２】本実施例の熱電対1320は、磁石1323が第１
の導体1321の一端と第２の導体1322の一端とが接合され
た測定接点Ｐの近傍に設けられている点で、図１３に示
した第１の実施例の熱電対1300と異なる。本実施例の熱
電対1320は、細い管1332で外部と通じている容器1331内
に収容された被測定気体1330の温度測定に使用されるも
のである。なお、容器1331は、磁力により磁石と吸着す
る材料からなるものである。

【０１０３】熱電対1320を用いて被測定気体1330の温度
測定を行う際には、磁石1323が容器1331の所望の位置に
吸着されることにより、位置調整された熱電対1321の測
定接点Ｐが、熱電対1320自体の応力または熱電対1320の
自重により、被測定気体1330の所望の位置に設定され
る。このとき、容器1331の所望の位置に磁石1323を吸着
させる方法としては、たとえば容器1331の管1332の入口
に磁石1323を吸着させたのち棒状の物体で磁石1323を押
し込む方法などを用いればよい。したがって、本実施例
の熱電対1320では、磁石1323を容器1331の所望の位置に
吸着させることにより熱電対1320の測定接点Ｐを被測定
気体1330の所望の位置に正確に設定させることができる
ため、熱電対1320を被測定気体1330へ設定する際の作業
性および繰返し再現性を向上させることができ、再現性
のよい温度測定が行える。

【０１０４】次に、本発明による熱電対と従来の熱電対
との測定精度を比較した一実験結果について、図１５を
参照して説明する。

【０１０５】本実験例においては、真空チャンバ1350内
を移動するＳＵＳ基板1340を加熱するランプヒータ1351
の加熱能力を本発明による熱電対1360と従来の熱電対13
70を用いてそれぞれ測定したものである。なお、本発明
による熱電対1360は図１３に示した第１の実施例の熱電
対1300と同様の構成を有するものである。ここで、２つ
の熱電対1360，1370は、シース熱電対からなり、実験目
的よりＳＵＳ基板1340の下側から温度測定を行った。ま
た、２つの熱電対1360，1370は、フランジ1352を介して
真空チャンバ1350から外部に取り出されている。真空チ
ャンバ1350内には、２つの熱電対1360，1370の巻き付け
に使用される網状物体1353が設けられている。

【０１０６】ＳＵＳ基板1340は、真空チャンバ1350内を
６００ｍｍ／分の速度で図示矢印方向に移動させた。従
来の熱電対1370を網状物体1353に巻き付けることによ
り、それ自身の応力で従来の熱電対1370の測定接点Ｑを
ＳＵＳ基板1340の下面に接触させた。ここで、網状物体
1353とＳＵＳ基板1340の下面との間の距離は、約１５０
ｍｍである。本発明による熱電対1360の測定接点Ｐは、
本発明による熱電対1360を網状物体1353に巻き付けたの
ち磁石1363をＳＵＳ基板1340の下面に吸着させることに
より、ＳＵＳ基板1340の下面に接触させた。

【０１０７】図１６および図１７はそれぞれ、本発明に
よる熱電対1360および従来の熱電対1370により一回目の
ＳＵＳ基板1340の温度測定を行った結果を示すグラフで
ある。図１８および図１９はそれぞれ、一回目の温度測
定後にＳＵＳ基板1340を取り外したのち再度取り付けて
本発明による熱電対1360および従来の熱電対1370により
二回目のＳＵＳ基板1340の温度測定を行った結果を示す
グラフである。なお、各グラフの横軸で示す時間”０”
分においてランプヒータ1351をオンし、静止状態のＳＵ
Ｓ基板1340を２０分間初期加熱したのち、ＳＵＳ基板13
40の移動を開始させた。

【０１０８】図１６および図１７に示した一回目の測定
結果より、従来の熱電対1370では、初期加熱時の誤測定
および基板移動時の測定値のフレ・シフトが生じている
ことがわかる。また、図１８および図１９に示した二回
目の測定結果より、従来の熱電対1370では、基板移動時
の測定値のフレ・シフトが生じていることがわかる。し
たがって、本発明による熱電対1360を用いることによ
り、従来の熱電対1370では測定が困難であった被測定物
体に対して測定精度の向上が図れる。

【０１０９】なお、本発明による熱電対では、使用範囲
および使用方法によっては磁石の磁力による測定誤差が
若干生じる場合があるが、この問題は、磁力線の方向が
第１の導体および第２の導体と平行になるように、磁石
を設けられていることことにより解決することができ
る。また、あらかじめ他の温度測定機によって較正して
おいてもよい。

【０１１０】以上、本発明の熱電対を実施例によって説
明したが、本発明の範囲を逸脱することなく多くの修
正，変形および変更を実施できることは明らかである。
たとえば、磁石を熱電対に設ける方法としては、接着剤
による接着や熱による溶着などの方法，締めネジなどを
用いて着脱可能にしておく方法およびバネなどを用いて
接合する方法などがあり、また、磁石の加工としては、
面取りおよび光反射コーティングなどがある。

【０１１１】

【発明の効果】請求項１および請求項２記載の発明（本
発明のスパッタリング方法）は、通常のスパッタリング
とリアクティブスパッタを組み合わせたスパッタリング
方法において生じる反応性ガスの逆流および拡散を防止
することができるため、均一な成膜を行うことができ
る。

【０１１２】請求項３および請求項４記載の発明（本発
明のスパッタリング装置）は、本発明のスパッタリング
方法を実現することができるため、通常のスパッタリン
グとリアクティブスパッタを組み合わせたスパッタリン
グ方法において生じる反応性ガスの逆流および拡散を防
止することができるため、均一な成膜を行うことができ
る。

【０１１３】請求項５乃至請求項８記載の発明（本発明
の第１の真空処理装置）は、真空遮断性能を向上させる
ことができるため、真空度出しに必要な時間を短縮でき
ることから真空処理装置の休止時間を短縮することがで
きる。

【０１１４】請求項９乃至請求項１２記載の発明（本発
明の第２の真空処理装置）は、部材または基体が真空容
器内で帯電しても、その除電を行うことができるため、
部材または基体の帯電部分へのゴミの付着、および、部
材または基体の限定を考慮することなく、部材または基
体へ所定の処理を施すことができる。

【０１１５】請求項１３および請求項１４記載の発明
（本発明の熱電対）は、磁石と吸着する被測定物体また
は被測定物体の近くに設けられた磁石と吸着する物体に
磁石を吸着させるだけで熱電対を固定することができ、
また、適当な力を磁石に加えると、熱電対に対して相対
的に移動する被測定物体の温度測定も行うことができ、
さらに、磁石の吸着力以上の力を磁石に加えるだけで熱
電対を被測定物体から取りはずすことができるため、取
り扱いの作業性がよく、また、より高い測定精度および
測定再現性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスパッタリング装置の一実施例を示す
概略構成図である。

【図２】図１に示した第２の成膜室内の構成を説明する
ための図である。

【図３】アモルファスシリコン太陽電池を試作する際
に、図１に示したスパッタリング装置とともに用いたＲ
ＦプラズマＣＶＤ装置の概略構成図である。

【図４】図１に示したスパッタリング装置および図３に
示したＲＦプラズマＣＶＤ装置を用いて試作したアモル
ファスシリコン太陽電池の構成を説明するための図であ
る。

【図５】本発明の第１の真空処理装置の第１の実施例を
示す概略構成図である。

【図６】図５に示した第１のゲート可動部の弁座および
第２のゲート可動部の弁座と支持部材とにより種々の厚
みの長尺基板を挟んだときの、弾性体のつぶれ量とゲー
トバルブを介して漏れる空気の漏れ量との関係を測定し
た一測定結果を示すグラフである。

【図７】本発明の第１の真空処理装置の第２の実施例で
ある光ディスク成膜装置を示す概略構成図である。

【図８】本発明の第１の真空処理装置の第３の実施例で
あるエッチング装置を示す概略構成図である。

【図９】本発明の第２の真空処理装置の第１の実施例を
示す概略構成図である。

【図１０】図９に示した基体の除電をする前の真空容器
2001とプラズマ発生用電極2002との間の電位分布を示す
図である。

【図１１】図９に示した基体の除電をした後の真空容器
2001とプラズマ発生用電極2002との間の電位分布を示す
図である。

【図１２】本発明の第２の真空処理装置の第２の実施例
を示す概略構成図である。

【図１３】本発明の熱電対の第１の実施例を示す概略構
成図である。

【図１４】本発明の熱電対の第２の実施例を示す概略構
成図である。

【図１５】本発明による熱電対と従来の熱電対との測定
精度を比較した一実験結果に用いた装置の概略構成図で
ある。

【図１６】本発明による熱電対により一回目のＳＵＳ基
板の温度測定を行った結果を示すグラフである。

【図１７】従来の熱電対により一回目のＳＵＳ基板の温
度測定を行った結果を示すグラフである。

【図１８】一回目の温度測定後にＳＵＳ基板を取り外し
たのち再度取り付けて本発明による熱電対により二回目
のＳＵＳ基板の温度測定を行った結果を示すグラフであ
る。

【図１９】一回目の温度測定後にＳＵＳ基板を取り外し
たのち再度取り付けて従来の熱電対により二回目のＳＵ
Ｓ基板の温度測定を行った結果を示すグラフである。

【図２０】透明導電膜の堆積時間の問題を解決する一手
段として提案されているスパッタリング装置の一従来例
を示す概略構成図である。

【図２１】図５に示した第１のゲート可動部の構成を示
す概略構成図であり、（Ａ）は第１のゲート可動部の正
面図、（Ｂ）は第１のゲート可動部の側面図、（Ｃ）は
第１のゲート可動部の背面図、（Ｄ）は第１のゲート可
動部の底面図である。

【符号の説明】

１ スパッタリング装置 １０ 送出しチャンバー ２０ 第１の成膜室 ２１ 第１のヒータ ２２ 第１のターゲット ２３ 第１の電源 ２４ 第１の排気管 ２５ 第１の排気ポンプ ２６ 第１のガス供給管 ２８ 第１の自動圧力制御器 ３０ 第２の成膜室 ３１ 第２のヒータ ３２ 第２のターゲット ３３ 第２の電源 ３４ 第２の排気管 ３４₁ 排気口 ３５ 第２の排気ポンプ ３６ 第２のガス供給管 ３７ 反応性ガス供給管 ３８ 第２の自動圧力制御器 ３９ オリフィス ４０ 巻取りチャンバー ５０ ゲート部 ６０ ＲＦプラズマＣＶＤ装置 ６１ 堆積室 ６２ 排気用ポンプ ６３ ガス供給手段 ６４ ＲＦ電源 ６５ ＲＦ電極 ６６ ヒータ ９０ アモルファスシリコン太陽電池 ９１ 基板 ９２ 金属膜 ９３ 透明導電層 ９４ ｎ型ａ−Ｓｉ層 ９５ ｉ型ａ−Ｓｉ層 ９６ ｐ型微結晶ａ−Ｓｉ層 ９７ 透明電極 ９８ 集電電極 200 長尺基板 Ｓ₁ 第１のスパッタリングガス Ｓ₂ 第２のスパッタリングガス Ｒ 反応性ガス 1000 真空処理装置 1001，1201 長尺基板 1010 第１の真空室 1020 第２の真空室 1030 ゲートバルブ 1031 ハウジング 1032 支持部材 1033，1143，1153，1243，1253 第１のゲート可動部 1033₁ 弁座 1034，1144，1154，1244，1254 第２のゲート可動部 1035 第１のゲート駆動機構 1036 第２のゲート駆動機構 1041 第１の真空バルブ 1042 不活性ガス導入源 1043 第２の真空バルブ 1044 真空ポンプ 1045 圧力調整バルブ 1100 光ディスク成膜装置 1110，1210 基板投入室 1121 第１の成膜室 1122 第２の成膜室 1123 第３の成膜室 1124 第４の成膜室 1130，1230 基板取出室 1140，1240 第１のゲート部 1150，1250 第２のゲート部 1161，1261 真空ポンプ 1162，1262 第１の真空バルブ 1163，1263 第２の真空バルブ 1164，1264 第３の真空バルブ 1165 第４の真空バルブ 1166 第５の真空バルブ 1170 キャリヤベルト 1200 エッチング装置 1220 処理室 2000，2100 真空処理装置 2001，2101 真空容器 2002 プラズマ発生用電極 2003 プラズマ発生用電源 2004，2104 真空ポンプ 2005，2105 排気管 2006，2106 バルブ 2010 基体 2102 ブラシ状導電体 Ｐｍ プラズマ 1300，1320，1360，1370 熱電対 1301，1321 第１の導体 1302，1322 第２の導体 1303，1323，1363 磁石 1310 被測定固体 1330 被測定気体 1331 容器 1332 管 1340 ＳＵＳ基板 1350 真空チャンバ 1351 ランプヒータ 1352 フランジ 1353 網状物体 Ｐ，Ｑ 測定接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 雅也 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 黒川 岳 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 高津 和正 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 菅原 徳仁 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 徳武 伸郎 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

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺基板をその長手方向に搬送しながら
   第１の成膜室，ゲート部および第２の成膜室を順次通過
   させ、 前記第１の成膜室で第１のスパッタリングガスを用いて
   前記長尺基板上に第１の膜を堆積し、 前記第２の成膜室で第２のスパッタリングガスおよび反
   応性ガスを用いて前記長尺基板上に第２の膜を堆積する
   スパッタリング方法において、 前記第１の成膜室内の圧力を前記第２の成膜室内の圧力
   よりも高く保ち、 前記第２の成膜室の前記ゲート部側から該ゲート部と反
   対側に向けて前記反応性ガスを噴射させ、 前記第２の成膜室の前記ゲート部と反対側の、前記反応
   性ガスを噴射させる位置と互いに対向する位置から前記
   第２の成膜室内を排気することを特徴とするスパッタリ
   ング方法。
2. 【請求項２】 前記第１の膜が、光に対する反射率の高
   い金属膜であり、 前記第２の膜が、光透過率および導電性の高い透明導電
   膜であることを特徴とする請求項１記載のスパッタリン
   グ方法。
3. 【請求項３】 第１の成膜室と、 第２の成膜室と、 前記第１の成膜室と前記第２の成膜室とを接続するゲー
   ト部と、 前記第１の成膜室内を排気する第１の排気手段と、 該第１の排気手段と前記第１の成膜室とを連通する第１
   の排気管と、 前記第２の成膜室内を排気する第２の排気手段と、 該第２の排気手段と前記第２の成膜室とを連通する第２
   の排気管と、 前記第１の成膜室内に第１のスパッタリングガスを供給
   する第１のスパッタリングガス供給手段と、 前記第２の成膜室内に第２のスパッタリングガスを供給
   する第２のスパッタリングガス供給手段と、 前記第２の成膜室内に反応性ガスを供給する反応性ガス
   供給手段と、 前記第２の成膜室と前記反応性ガス供給手段とを連通す
   る反応性ガス供給管とを含み、 長尺基板をその長手方向に搬送しながら前記第１の成膜
   室，前記ゲート部および前記第２の成膜室を順次通過さ
   せ、前記第１の成膜室で前記第１のスパッタリングガス
   を用いて前記長尺基板上に第１の膜を堆積し、前記第２
   の成膜室で前記第２のスパッタリングガスおよび前記反
   応性ガスを用いて前記長尺基板上に第２の膜を堆積する
   スパッタリング装置において、 前記第１の成膜室内の圧力を前記第２の成膜室内の圧力
   よりも高く保つ、前記第１の排気管に介在された第１の
   圧力制御手段および前記第２の排気管に介在された第２
   の圧力制御手段と、 前記反応性ガス供給管の先端に設けられた、前記第２の
   成膜室の前記ゲート部側から該ゲート部と反対側に向け
   て前記反応性ガスを噴射させるオリフィスとを含み、 前記第２の排気管の前記第２の成膜室側の排気口が、該
   第２の成膜室の前記ゲート部と反対側の、前記オリフィ
   スと互いに対向する位置に設けられていることを特徴と
   するスパッタリング装置。
4. 【請求項４】 前記第１の膜が、光に対する反射率の高
   い金属膜であり、 前記第２の膜が、光透過率および導電性の高い透明導電
   膜であることを特徴とする請求項３記載のスパッタリン
   グ装置。
5. 【請求項５】 内部が繰り返し大気圧と真空とにされる
   第１の真空室と、 内部が真空にされた、連続的に投入される長尺基板また
   は基板支持体上に載置されて投入される基板に所定の処
   理を施す第２の真空室と、 支持部材を有する、前記第１の真空室と前記第２の真空
   室とを仕切るゲート部とを含む真空処理装置において、 前記ゲート部が、前記支持部材側に移動されると該支持
   部材とともに前記長尺基板または前記基板支持体を挟む
   弁座を有するゲート可動部および該ゲート可動部を前記
   支持部材と垂直方向に移動させるゲート駆動機構を少な
   くとも二組備えていることを特徴とする真空処理装置。
6. 【請求項６】 前記弁座の前記長尺基板または前記基板
   支持体に接する部位の材質が弾性体であることを特徴と
   する請求項５記載の真空処理装置。
7. 【請求項７】 前記支持部材の長尺基板または前記基板
   支持体に接する部位の材質が弾性体であることを特徴と
   する請求項６記載の真空処理装置。
8. 【請求項８】 前記各ゲート部間の空間を排気する排気
   機構または該空間内に不活性ガスを所定圧力で封入する
   封入機構をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至
   請求項７のいずれかに記載の真空処理装置。
9. 【請求項９】 真空容器内に置かれた部材または基体に
   所定の処理を施す真空処理装置において、 前記部材または前記基体の除電を前記真空容器内で行う
   除電手段を含むことを特徴とする真空処理装置。
10. 【請求項１０】 前記所定の処理が、前記真空容器内で
    前記基体に膜形成を行う処理であることを特徴とする請
    求項９記載の真空処理装置。
11. 【請求項１１】 前記除電手段が、 前記部材または前記基体に、該部材または該基体が帯電
    している電荷と反対極性のプラズマを照射させるプラズ
    マ照射手段であることを特徴とする請求項９または請求
    項１０記載の真空処理装置。
12. 【請求項１２】 前記除電手段が、 前記部材または前記基体を前記真空容器内で電気的に接
    地させる接地手段であることを特徴とする請求項９また
    は請求項１０記載の真空処理装置。
13. 【請求項１３】 両端が接合された、互いに異なる第１
    の導体および第２の導体を含む熱電対において、 前記第１の導体の一端と前記第２の導体の一端とが接合
    された測定接点または該測定接点の近傍に設けられた磁
    石を含むことを特徴とする熱電対。
14. 【請求項１４】 前記磁石が、磁力線の方向が前記第１
    の導体および前記第２の導体と平行になるよう設けられ
    ていることを特徴とする請求項１３記載の熱電対。