JPH1180964A

JPH1180964A - プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成装置

Info

Publication number: JPH1180964A
Application number: JP10199869A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fujioka; 靖藤岡; Masahiro Kanai; 正博金井; Yasuyoshi Takai; 康好高井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 1999-03-26
Also published as: US6223684B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、長時間にわたる連続成膜においても
堆積膜に欠陥が発生することなく高品質の堆積膜を形成
することができ、また、後段の排気系に排気ガスに含ま
れている粉体生成成分が到達することを防止し、真空排
気系に微粉体の詰まりによる故障が発生することなく長
時間連続して稼動可能なプラズマＣＶＤ法による堆積膜
形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも真空容器と、ガス供給手段とガ
ス排気手段と放電手段とを備え、前記真空容器内の基板
上にプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形
成装置において、前記真空容器内のプラズマ放電空間内
及び／又はプラズマ放電空間近傍に、ルーバー状部材を
配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ法
による堆積膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板上に堆積膜を形成する方法と
して、プラズマＣＶＤ法が知られている。プラズマＣＶ
Ｄ法では、真空容器内にガス供給手段と、ガス排気手段
と、プラズマ発生手段とを設け、原料ガスをプラズマ化
する事により真空容器内に配置した基板上に堆積膜の形
成を行う。たとえば、真空容器内にＳｉＨ₄やＳｉ₂Ｈ₆
等の原料ガスを供給し、一定圧力になるように排気しな
がら、真空容器内にＲＦやマイクロ波の放電電力を投入
してプラズマを発生させることにより、真空容器内の基
板表面にアモルファスシリコン半導体膜を形成すること
ができる。しかし、従来のプラズマＣＶＤ装置において
は、堆積膜の形成中に副産物としてパーティクル（パウ
ダー）が発生し、真空容器内、特にガス排気手段の排気
口近傍にパーティクル（パウダー）が付着するという問
題があった。パーティクル（パウダー）が基板表面に付
着すると、形成される堆積膜の特性が低下したり、ピン
ホール等の欠陥が発生したりし、堆積膜を用いた製品の
歩留りが低下する。たとえば、プラズマＣＶＤ法によっ
てアモルファスシリコン系太陽電池を製造する場合、半
導体デバイスとしては非常に大面積が必要とされるが、
アモルファスシリコン膜の膜厚は約５００ｎｍ以下と極
めて薄く、しかもｐｉｎ，ｐｉｎｐｉｎ，ｐｉｎｐｉｎ
ｐｉｎ等の多層構造であるため、アモルファスシリコン
の堆積膜中にパーティクル（パウダー）が混入すると、
製造される太陽電池素子に短絡等の欠陥が非常に発生し
易くなる。

【０００３】また、従来、アモルファスシリコン系半導
体デバイスの連続製造装置として、米国特許第４，４０
０，４０９号明細書等にロール・ツー・ロール（Ｒｏｌ
ｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌ）方式を採用した連続プラズマＣＶ
Ｄ装置が開示されている。この装置によれば、複数のプ
ラズマＣＶＤ室を設け、前記各プラズマＣＶＤ室を所望
の幅の十分に長い帯状の基板が順次貫通する経路に沿っ
て配置し、前記各プラズマＣＶＤ室において必要とされ
る導電型の半導体膜を堆積形成しつつ、前記基板をその
長手方向に連続的に移動させることによって、半導体接
合を有する大面積のデバイスを連続的に形成することが
できる。このようにロール・ツー・ロール方式の連続プ
ラズマＣＶＤ装置を用いれば、製造装置を止めることな
く長時間連続してデバイスを製造することができるの
で、高い生産性を得ることができる。ところが、一方、
製造装置を止めずに長時間連続して堆積膜の形成が行わ
れるので、プラズマＣＶＤ室にパーティクル（パウダ
ー）が発生する条件では、プラズマＣＶＤ室内部に微粒
子が蓄積されやすい。そのため、連続製造時間が長くな
るにしたがって、プラズマＣＶＤ室内部に蓄積されるパ
ウダーの量が多くなり、前述のように製造されるデバイ
スに欠陥が発生しやすくなるとともに、プラズマＣＶＤ
室を排気する真空排気装置にパーティクル（パウダー）
の詰まりによる故障が発生しやすくなり、装置の稼働率
に制限を受けるという問題があった。

【０００４】そのため、従来、このようなパーティクル
（パウダー）の排気系への付着を抑制する方法として
は、特開昭６０−１１４５７０号公報、特開平１−３１
２８３３号公報、特開平４−１３６１７５号公報、特開
平８−１３３８８９号公報、特開平８−２９９７８４号
公報等に種々の技術が開示されている。特開昭６０−１
１４５７０号公報には、排気配管や粉体トラップを加熱
することで、粉体を低密度の柔らかい微粉体ではなく、
処理の容易な高密度の硬い微粉体として捕集する方法が
開示されている。特開平１−３１２８３３号公報には気
密容器と排気システムとの間に第２の反応室及び第２の
加熱手段を設けることによって反応部で熱分解されなか
ったガスを完全に分解する技術が開示されている。特開
平４−１３６１７５号公報には排気ガス中の未反応ガス
を反応させて膜形成を行う反応室を設けることにより排
気管中の未処理ガスを減らし、粉体あるいは膜片といっ
たダストの発生を防ぎ、真空ポンプ及び有毒ガス処理装
置の劣化のない薄膜形成装置が開示されている。特開平
８−１３３８８９号公報には基板加熱ヒーター内部に排
気管を貫通させ、排気管を加熱しながら膜の堆積を行う
方法が開示されている。特開平８−２９９７８４号公報
には排気通路の途中に介設されるトラップ用通路容器内
に邪魔板よりなる加熱トラップ手段を設けることにより
排気ガス中の未反応処理ガスを熱分解して略完全にトラ
ップする技術が開示されている。

【０００５】このような技術により排気配管内の未反応
ガス、或いは未反応ガスの反応の結果生成される粉体、
或いは膜片を効率的に捕集、或いは処理することが可能
となり、排気配管内の未反応ガス、或いは反応ガスの反
応の結果生成される粉体、膜片に起因する問題は大幅に
減少した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来のプラズマＣＶＤ法の技術は、あくまで排気配管
内の問題点に着目したものであり、プラズマ放電空間内
及び／又は放電空間近傍の問題については何も示唆して
いない。即ち、従来技術は排気配管内の未反応ガスによ
る排気系の問題（排気効率の低下、ポンプオイルの劣
化）、或いは排気配管内で発生する粉体が反応室へ逆流
することによって基板、堆積膜等を汚染することを抑制
する技術である。従って例えばロール・ツー・ロールの
手法等によって長時間堆積膜形成を行う場合には前述し
たようにプラズマＣＶＤ室内部にパーティクル（パウダ
ー）が堆積するため依然としてパーティクル（パウダ
ー）に起因する問題が残されてしまう。すなわち、排気
管内以外（例えばプラズマ放電空間を構成する反応容器
内壁、特に放電空間近傍、排気口近傍等）には従来どお
りパーティクル（パウダー）が堆積する。このような状
態でプラズマＣＶＤ法により長時間堆積膜形成を続ける
と、堆積したパーティクル（パウダー）が自然落下した
り、ガス流、排気系からの逆流等により飛散したりし
て、基板上、或いは堆積膜形成途中の堆積膜最表面に付
着し、堆積膜の欠陥の原因となる場合がある。なお、ガ
スゲートを用いた場合には、ガス流として原料ガスの流
れの他に掃気ガスの流れが挙げられる。

【０００７】先に挙げた従来技術によっては、排気配管
外に堆積しうるパーティクル（パウダー）に関するこの
問題は本質的には解決出来ないものである。また、他の
問題点として従来の技術は一般的に、排気管内にパーテ
ィクル（パウダー）を付着しにくくするために、排気管
の内面形状を円形（円筒パイプ）や長方形（角パイプ）
等の排気ガスとの接触面積の少ない単純な形状とし、排
気管を加熱することにより、パーティクル（パウダー）
の付着を防いでいたため、次のような問題を有してい
た。

【０００８】すなわち、このような従来の手法では、特
に長時間にわたって堆積膜を形成（連続成膜）した場合
には、排気管内にはパーティクル（パウダー）は付着し
にくくなるものの、その後段の排気系において、管壁や
真空ポンプの加熱が行われない部分や排気バルブ等の複
雑な形状の部分でのパーティクル（パウダー）の付着に
よるバルブ等の作動の不具合及び付着したパーティクル
（パウダー）の反応容器への拡散等の避けられない問題
があった。そのため、このような排気配管の管壁や真空
ポンプの加熱が行われない部分や排気バルブ等の複雑な
形状の部分でのパーティクル（パウダー）付着対策とし
て、排気管の途中に粉体トラップを設けて捕集する方法
がとられているが、この方法においても、トラップの詰
まりやトラップ内部の粉体の除去が難しく排気効率が低
下したり、ポンプのオイルの寿命が短くなるといった問
題が発生する場合があり、その改善が望まれていた。

【０００９】そこで、本発明は、上記従来技術の課題を
解決し、長時間にわたる連続成膜においても堆積膜に欠
陥が発生することなく、高品質の堆積膜を形成すること
のできるプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置を提供
することを目的としている。また、本発明は、長時間に
わたる連続成膜においても、後段の排気系に排気ガスに
含まれている粉体生成成分が到達することを防止し、真
空排気系に微粉体の詰まりによる故障が発生することな
く、長時間連続して稼動可能なプラズマＣＶＤ法による
堆積膜形成装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、堆積膜形成装置を次のように構成したこと
を特徴とするものである。すなわち、本発明の堆積膜形
成装置は、少なくとも真空容器と、ガス供給手段とガス
排気手段と放電手段とを備え、前記真空容器内の基板上
にプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形成
装置において、前記真空容器内のプラズマ放電空間内及
び／又は放電空間近傍に、ルーバー状部材を配置したこ
とを特徴としている。該堆積膜形成装置は、前記ルーバ
ー状部材を加熱する加熱ヒーターを備えていることが好
ましい。また、該堆積膜形成装置は、前記ルーバー状部
材が前記真空容器から脱着可能な構造を有していること
が好ましい。さらに、該堆積膜形成装置は、前記ルーバ
ー状部材の表面に凹凸が設けられていることが好まし
い。また、該堆積膜形成装置は、前記ルーバー状部材の
表面に開口が設けられていることが好ましい。さらに、
該堆積膜形成装置は、前記ルーバー状部材に電界印加手
段が接続されていることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて、本発明の実
施の形態について説明する。図２に本発明の堆積膜形成
装置の一例の模式的断面図を示す。図２に示した装置で
は、帯状基板を連続的に移動させながら３つの高周波グ
ロー放電によるプラズマＣＶＤ室を通過させ、基板上に
連続的に堆積膜を形成し、たとえば３層の非単結晶シリ
コン半導体からなる光起電力素子を連続的に製造する。
図２において、長尺の帯状基板２０１は巻き出し室２０
２でコイル状に巻かれた状態から引き出され、プラズマ
ＣＶＤ室２０３、２０４、２０５を順次通過して、不図
示の巻き取り機構を備えた巻き取り室２０６でコイル状
に巻き取られる。巻き出し室２０２、各プラズマＣＶＤ
室２０３、２０４、２０５、巻き取り室２０６は各々隣
合うチャンバーとガスゲート２０７によって接続されて
いる。帯状基板２０１を通過させるガスゲート２０７に
は、それぞれその基板搬送方向の中央部近傍にゲートガ
ス導入管２０８が設けられている。該ゲートガス導入管
からＨ₂，Ｈｅ等のガスが導入されることで、ガスゲー
ト中央から隣合うチャンバーヘのガスの流れが形成さ
れ、隣合うチャンバーの原料ガスの混入が防がれ、原料
ガスの分離が行われる。

【００１２】図２の装置の各プラズマＣＶＤ室の内部構
造を説明するために、図１に拡大図を示す。図１は図２
のプラズマＣＶＤ室２０４の近傍を拡大したものであ
る。図１の１０１乃至１０８は図２の２０１乃至２０８
に対応している。図１において、帯状基板１０１は、プ
ラズマＣＶＤ室１０４に、プラズマＣＶＤ室１０３との
間のガスゲート１０７を介して搬入され、プラズマＣＶ
Ｄ室１０５との間のガスゲート１０７を介して搬出され
る。プラズマＣＶＤ室１０４の内部にはプラズマ放電空
間１０９が設けられ、該プラズマ放電空間１０９にはガ
ス供給管１１０から堆積膜の原料ガスが導入され、ガス
排気管１１１を通してガスの排気が行われる。不図示の
高周波電源が接続された放電電極１１２から高周波電力
が投入され、前記プラズマ放電空間１０９にグロー放電
が生起されて、ガスがプラズマ化し、ヒーター１１３に
よって加熱された帯状基板１０１上に堆積膜の形成が行
われる。尚、前記放電電極１１２と前記ガス供給管１１
０はヒーター１１８によって加熱される。また、前記ガ
ス排気管１１１の前記プラズマ空間１０９からの排気口
１１４の近傍には、排気ガスとの接触面積を増大させる
ルーバー状部材１１５が配置され、該ルーバー状部材１
１５は、帯状基板１０１への堆積膜の形成時に、加熱ヒ
ーター１１６により加熱される。前記ルーバー状部材１
１５の排気後段側には、トラップ１１７が設けられ、該
ルーバー状部材からの剥離物を捕獲する。

【００１３】本発明においては、プラズマ放電空間内及
び／又は放電空間近傍で、排気ガスの粉体生成成分を加
熱した部材に積極的に接触させることで飛散しにくい膜
として堆積、付着させ、その後段の排気系に排気ガスの
粉体生成成分が到達しないようにすることで、従来の装
置における前述の問題を解決する。本発明において放電
空間近傍とは、反応容器内で放電空間に隣接した領域を
いう。また、放電空間近傍は排気口の近傍であってもよ
いが、排気管外の領域である。すなわち、本発明では、
図１に示したようにプラズマ放電空間１０９からの排気
口１１４の近傍にルーバー状の部材１１５を配置する。
これにより、プラズマ放電空間１０９からの粉体生成成
分を含んだ排気ガスは、表面積の大きいルーバー状の部
材１１５と接触する。特に排気ガス流が粘性流である場
合には、ルーバー状の部材表面との接触で、接触面近傍
において排気ガスの流速は遅くなり、接触時間が長くな
る。該ルーバー状部材１１５は、必要に応じてヒーター
１１６を設けることによって２００℃以上の高温に加熱
することにより、粉体生成成分を含んだ排気ガスを硬い
膜あるいは硬い粒子としてルーバー状部材１１５の表面
に付着させることができる。

【００１４】前述のように加熱されたルーバー状部材の
排気ガスとの接触面積は大きく接触面との接触時間も長
いので、ルーバー状という排気ガスの流れを妨げること
の少ない形状でありながら、排気ガス中の粉体生成成分
を効果的に除去することができる。また、気相反応によ
りガスが移動空間中で重合反応を起こしポリシラン
［（ＳｉＨ₂）_n］等が生成した場合に、より効率的にル
ーバー状部材で捕獲するために、例えば図９に示したよ
うに該ルーバー状部材に必要に応じて電界を印加するこ
とも本発明においては有効である。図９において９０１
はルーバー状部材、９０２は電界印加手段、９０３はル
ーバー状部材を支持する部材（ルーバー状部材支持壁部
材）である。図９において、電界印加手段と結線されて
いないルーバー状部材及びプラズマＣＶＤ室内壁はアー
ス電位にしている。

【００１５】このような構成とすることにより、例えば
ポリシラン［（ＳｉＨ₂）_n］のように一般に正電荷に帯
電する粒子の場合であれば、ルーバー状部材の少なくと
も一部を負に帯電させることによってポリシランを捕獲
する効率を高めることができる。尚、本発明においてル
ーバー状部材に付着するのは硬い膜あるいは硬い粒子で
あるので、柔らかいパーティクル（パウダー）のように
質量の割に容積が大きくなることがなく、基板表面に容
易に飛散したり、排気流路を塞いだりすることがない。
また、膜や粉の付着するルーバー状部材１１５は、膜堆
積を行うプラズマ室１０９に面しているので、該ルーバ
ー状部材に付着した膜や粉は、プラズマ室１０９側から
該ルーバー状部材１１５を取り出すことにより、排気配
管１１１を分解することなく容易に取り除くことができ
る。本発明において排気ガス中の粉体生成成分はプラズ
マ放電空間内及び／又は該放電空間近傍に設置したルー
バー状部材で効果的に除去されるので、プラズマ放電空
間内及び／又は放電空間近傍に堆積する膜や粉の飛散を
抑制し、さらに該ルーバー状部材の後段側にはパーティ
クル（パウダー）は殆ど付着しなくなる。

【００１６】本発明の装置において、ルーバー状部材の
後段側には、粉体トラップ１１７を設けることが望まし
い。該トラップの目的は、ルーバー状部材から付着した
硬い膜や粉が堆積膜厚が非常に厚くなり膜の応力によっ
てルーバー状部材表面から剥離した場合に、剥離した膜
や粉を真空排気装置までの間に捕獲することにある。従
って該粉体トラップ１１７は、従来のパーティクル（パ
ウダー）を捕獲するための目の細かいフィルターや吸着
材を充填したトラップである必要はなく、排気効率を低
下させることの少ない単純な受け皿や目の粗いメッシュ
でも良い。このトラップは、前記フーバー状部材にたま
った膜や粉を清掃するときに同時に清掃できるように、
容易に脱着可能な構造にしておくことが望ましく、ルー
バー状部材とともに取り外せるようにすることが望まし
い。

【００１７】本発明においてルーバー状部材は堆積膜の
形成時に２００℃以上の温度に加熱することが望まし
い。この温度は該ルーバー状部材に付着する堆積膜を硬
い膜や粉とするために重要な要素である。かかる温度範
囲は、本発明者が図１に示す堆積膜形成装置を用い、ル
ーバー状部材の温度設定を変化させながら各種堆積膜を
形成して、該ルーバー状部材の温度と該ルーバー状部材
に付着する膜や粉の形態との関係を調べた結果知るに至
ったものである。図８にその結果の一例として、ＳｉＨ
₄ガスのグロー放電分解プラズマＣＶＤ法によって、基
板上にアモルファスＳｉ半導体膜を堆積形成した時の、
ルーバー状部材の加熱温度とルーバー状部材表面の付着
物の密度の関係を示す。尚、付着物の密度はルーバー状
部材の加熱温度が４００℃の時の値を１．０とした相対
値として示した。

【００１８】図８から分かるように、ルーバー状部材の
加熱温度を約２００℃以上にすることによって、ルーバ
ー状部材に付着する膜や粉の密度はそれ以下の時に比べ
て急激に増大する。これは、低い温度では低密度で質量
の割に容積が大きく基板表面に飛散、付着しやすかった
付着物が、ルーバー状部材を約２００℃以上に加熱する
ことで密度が急激に高まり、容積が急激に減少するとと
もに、ルーバー状部材表面に強固に付着して、基板表面
に飛散、付着しにくくなることを示している。また、本
発明の堆積膜形成装置では、望ましくは真空容器を大気
開放するに先立ち、ルーバー状部材を、酸素を含まない
雰囲気中で１５０℃以下の温度にまで冷却する。本発明
の堆積膜形成方法では、堆積膜形成時にルーバー状部材
を２００℃以上の温度に加熱するため、堆積膜の形成後
に基板を装置から取り出したり、装置内部の清掃を行う
際に、ルーバー状部材を充分冷却せずに真空容器を大気
開放すると、加熱された膜や粉が付着したルーバーが空
気に触れる事になる。たしかに、本発明ではルーバー状
部材は加熱され、該ルーバー部材表面で発生、堆積する
膜や粉は高密度になるため、質量に対する表面積は少な
く、飛散したり舞い上がることが少ない。そのため、該
ルーバー部材表面で発生、堆積する膜や粉は、従来の装
置で加熱されない部材に付着した低密度のパーティクル
（パウダー）と比較し、空気中の酸素と激しく反応した
り、粉塵爆発を生じたりする危険性は低い。しかしなが
ら、該ルーバー状部材の前段のプラズマＣＶＤ空間で発
生したパーティクル（パウダー）がわずかながら該ルー
バー状部材表面に付着することがあるからである。

【００１９】本発明者は、図１の装置を用いて、プラズ
マ空間中で大量にパーティクルが発生する条件でＳｉＨ
₄ガスのプラズマＣＶＤにより基板上にアモルファスＳ
ｉ膜を堆積形成させ、３００℃に加熱したルーバー状部
材表面にプラズマ空間からの水素化シリコンポリマーか
らなるパーティクルを付着させ、堆積膜形成後の大気開
放時における該ルーバー状部材の温度と該ルーバー状部
材の付着物の酸化の状況について調べた。その結果、ル
ーバー状部材の温度を約１５０℃以下に冷却せずに真空
容器を大気開放した場合、該ルーバー状部材に付着した
パーティクル（パウダー）が空気中の酸素と急激に反応
して燃焼する場合があることが分かった。かかる知見に
基づき、本発明の堆積膜形成装置では、堆積膜形成後、
真空容器を大気開放するに先立ち、ルーバー状部材を、
酸素を含まない雰囲気中で１５０℃以下の温度にまで冷
却することが、望ましい。

【００２０】以下に本発明に係るルーバー状部材、トラ
ップ、ヒーター、放電手段、基板、原料ガス、ガスゲー
ト等の各構成の一例について詳細に説明するが、本発明
はこれらによって何等限定されるものではない。まず、
本発明において、ルーバー状部材の材質としては、２０
０℃以上の温度に加熱可能で、膜や粉が付着堆積しやす
いものであれば特に制限はないが、好適な例としてはス
テンレスやアルミニウム、鉄等の金属、或いはアルミナ
やグラファイト等の熱伝導率の高い物質が挙げられる。
本発明において、ルーバー状部材の形状は、ルーバー状
としているが、本発明におけるルーバー状とは、表面積
が大きくガスとの接触面積が大きな板状部材が、ガスの
流れを妨げることが少ない状態に配置されたものをい
う。

【００２１】本発明のルーバー状部材の形状の例を図４
〜図７、図１０〜図１２及び図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示
す。図４は排気管断面の長辺方向を仕切ったルーバー形
状、図５は排気管断面の短辺方向を仕切ったルーバー形
状、図６は排気管断面を格子状に仕切ったルーバー形
状、図７は排気管内にガスの流れ方向に長いフィン状部
材を配置したルーバー形状である。また、図１０は、ガ
スの流れに対して上流からルーバー状部材を交互に配置
した例、図１１はルーバー状部材を、ガスの流れに対し
て上流からルーバー状部材支持壁部材の両側から配置し
中央付近に開口部を設ける配置、ルーバー状部材をほぼ
中央に配置し、ルーバー状部材とルーバー状部材支持壁
部材との間に開口部を設ける配置を交互に繰り返して配
置した例、図１２は図１１の配置と、ガスの流れ方向に
対してルーバー状部材を平行に配置するタイプと組み合
わせて配置した例を示している。

【００２２】例えば図４〜図７に示したようにガスの流
れ方向に対して平行に配置することによりガスの流れは
実質的に妨げないようにすることが可能である。一方、
図１０〜図１２に示したようにガスの流れに対して垂直
にルーバー状部材を配置することも可能である。図１０
〜図１２において１００１はルーバー状部材、１００２
はルーバー状部材加熱ヒーター、１００３はルーバー状
部材支持壁部材である。ここで、ヒーター１００２は必
須ではないが、ルーバー状部材に堆積するパーティクル
（パウダー）をより確実にルーバー状部材で捕獲、堆積
させるためには、ヒーターを設けた方がより好ましい。
図１０〜図１２で示したようなルーバー状部材の配置の
場合、ガスの流れ方向に対して平行に配置した場合と比
較して、ガスとルーバー状部材とをより効率的に接触さ
せることができるが、その一方でルーバー状部材同士の
間隔が狭すぎると排気効率を妨げる可能性がある。そこ
で、ルーバー状部材同士の間隔を必要に応じて調整す
る、或いはルーバーに開口部を設けることによってガス
の流路を増やすことにより排気効率を低下させないよう
にすることが好ましい。

【００２３】本発明のルーバー状部材の材質としては、
真空雰囲気で使用可能で、十分な強度、耐久性を備えて
いる材質であれば特に制限はないが、好適なものとして
はステンレス、アルミニウム及びその合金、鉄及びその
合金、銅及びその合金等の金属及びその複合体、アルミ
ナ等のセラミックス、ガラス等を使用することができ
る。ルーバー状部材に電界を印加する場合は、金属材質
を使用することが好ましいが、例えばアルミナセラミッ
クスの表面に導電被膜を形成する等の処理を行った絶縁
材料を使用することも可能である。また、ルーバー状部
材の厚さ（凹凸を設ける場合はベースとなるルーバー状
部材の厚さ）は、ルーバー状部材の表面でパーティクル
（パウダー）が捕獲され堆積膜を形成した場合において
もその応力により変形しない厚さ以上であれば特に制限
はないが、ルーバー状部材のスペース効率、或いは排気
効率を考慮すると、１ｍｍ以上１０ｃｍ以下が好まし
い。また、本発明においてルーバー状部材には膜や粉が
堆積するので、該ルーバー状部材は真空容器の大気開放
時に容易に取り外し、該ルーバー状部材表面に付着した
膜や粉の清掃が行えるように、真空装置から脱着可能な
構造にしておくことが望ましい。さらにまたルーバー状
部材の表面は、図１３（Ａ）〜（Ｃ）及び図１４（Ａ）
〜（Ｃ）に示したように表面形状を適宜調整することが
好ましい。ここで図１３（Ａ）〜（Ｃ）は本発明のルー
バー状部材の表面形状を示す断面図であり、図１４
（Ａ）〜（Ｃ）は本発明のルーバー状部材に開口部を設
けた場合の開口部の形状を示す平面図である。図１４
（Ａ）〜（Ｃ）中、１２０１はルーバー状部材、１２０
２は開口部である。

【００２４】このように、例えばサンドブラストや薬品
処理によって表面にランダムな凹凸を設けたり（図１３
（Ａ））、或いは機械加工によって表面に溝状の凹凸を
設けたり（図１３（Ｂ）、（Ｃ））、開口を設けたり
（図１４（Ａ）〜（Ｃ））、さらにはこれらを組み合わ
せたりすることにより、ガスとの接触面積を上げると同
時に付着した膜や粉との密着性の向上を図ることが望ま
しい。凹凸の大きさとしては特に制限はないが、好まし
い範囲としてはサンドブラスト薬品処理等でランダムな
凹凸を設ける場合は、１０点平均粗さでｌμｍ以上１Ｏ
ｍｍ以下が好適である。また機械加工等により溝を形成
（或いは凸部を形成）する場合（図１３（Ｂ）、
（Ｃ））においては、凹凸の高さは０．５ｍｍ以上５ｃ
ｍ以下、凸部の幅は０．５ｍｍ以上５ｃｍ以下、凹部の
幅は０．５ｍｍ以上５ｃｍ以下が好ましい。また、この
とき設ける凹凸の形は矩形の凹凸、山型の凹凸、波型の
凹凸等いずれでもよく、複数の型の凹凸を組み合わせた
ものでも良い。また開口を設ける場合はルーバー状部材
の効果［パーティクル（パウダー）］を捕獲する効率を
著しく下げることがなければ特に制限はないが、好適に
はルーバー状部材の面積に対して開口部の面積が７０％
以下である。また、開口部の形状としては円形、方形、
三角形等、いずれの形状でも有効である。

【００２５】本発明において、ルーバー状部材を加熱す
るヒーターは、ルーバー状部材近傍すなわちプラズマ放
電空間内及び／又は放電空間近傍に配置される。本発明
において基板は真空容器内を移動し、堆積膜の形成が連
続的に行われるため、加熱するヒーターに基板を固定す
る事は困難である。したがって、基板の加熱はランプヒ
ーターによる輻射やヒートローラーとの接触によって行
われることになる。本発明のルーバー状部材を加熱する
ヒーターは、ルーバー状部材を加熱するのに適した形態
を基板加熱ヒーターとは別に選択する事ができる。ま
た、その加熱温度も基板温度とは別に設定する事が可能
である。本発明において、ルーバー状部材を加熱するヒ
ーターの形態としては、棒状やブロック状の熱伝導によ
る加熱を行うヒーターや、輻射により加熱を行うランプ
ヒーター等が挙げられる。

【００２６】本発明において、放電手段としては、プラ
ズマ放電を発生可能な電磁波の放射手段として、平板電
極、棒状電極、アンテナ、誘導コイル、誘電体窓等が挙
げられる。放電手段に印加する電磁波電力としては、直
流からマイクロ波までの周波数の電力のプラズマＣＶＤ
が挙げられ、放電手段と電源の間には効果的に電力を供
給するためにマッチング回路を設けてもよい。尚、本発
明の装置において、プラズマＣＶＤ室が複数ある場合、
そのうち少なくとも一つのプラズマＣＶＤ室に、ルーバ
ー状部材を設ければよく、プラズマＣＶＤ室の全てがか
かる構造である必要はない。マイクロ波プラズマＣＶＤ
やＥＣＲプラズマＣＶＤのプラズマＣＶＤ室では、放電
室の内圧を低くしても放電を維持できるため、膜堆積速
度が高くても低圧で放電させることにより微粒子の発生
は極めて少なくすることができる。そのため、マイクロ
波ＣＶＤのグロー放電室と高周波（ＲＦ）ＣＶＤの放電
室との組み合わせからなる装置では、ＲＦＣＶＤの放電
室にのみ排気口近傍に加熱されるルーバー状部材を設け
るようにしてもよい。図３に、図１に示した装置の二番
目のプラズマＣＶＤ室をマイクロ波ＣＶＤの放電室に変
更した本発明の装置を示す。図３に示した装置は、マイ
クロ波ＣＶＤ室とＲＦＣＶＤ室との組み合わせからなる
ロール・ツー・ロール方式の装置であるが、ＲＦＣＶＤ
室にのみ排気口近傍に加熱されるルーバー状部材を設け
るようにしている。尚、図３の３０１乃至３０８は、図
２の２０１乃至２０８に対応している。また、図３のプ
ラズマＣＶＤ室（マイクロ波ＣＶＤ室）３０４におい
て、帯状基板への膜堆積空間（プラズマ放電空間）３０
９にはガス導入管３１０から原料ガスが導入され、放電
室側面に設けられたマイクロ波導入用の誘電体窓３１１
を介して投入されるマイクロ波電力によってグロー放電
が生起される。それにより、ヒータ３１２によって所定
の温度に加熱された帯状基板３０１上に膜の堆積が行わ
れる。該空間のガスはプラズマ放電空間の壁面にあけら
れた排気口から排気管３１４を通り、不図示の排気装置
に排気される。

【００２７】本発明の装置において好適に用いられる基
板の材質としては、半導体層形成時に必要とされる温度
において変形、歪みが少なく、所望の強度を有し、ま
た、導電性を有するものが好ましい。具体的にはステン
レススチール、アルミニウム及びその合金、鉄及びその
合金、銅及びその合金等の金属の薄板及びその複合体、
及びそれらの表面に異種材質の金属薄膜及び／またはＳ
ｉＯ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ａｌ₂Ｏ₃，ＡｌＮ等の絶縁性薄膜を
スパッタ法、蒸着法、鍍金法により表面コーティング処
理を行ったもの、又、ポリイミド、ポリアミド、ポリエ
チレンテレフタレート、エポキシ等の耐熱性樹脂シート
又はこれらとガラスファイバー、カーボンファイバー、
ホウ素ファイバー、金属繊維等との複合体の表面に金属
単体または合金、及び透明導電性酸化物（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。なお、基板が金属等の導電性の
ものであっても、基板に到達した長波光の反射率の向
上、基板材料と半導体層との相互拡散の防止・密着性の
向上、基板表面の平滑化等の目的で異種の金属層を半導
体層形成側表面に設けても良い。光反射層として設ける
場合、このような金属層としてはＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａ
ｌＳｉ等の可視光から近赤外で反射率の高い金属が適し
ている。また、これらの金属層の上には、金属層からの
半導体層への金属の拡散の防止、光反射率の向上等の目
的で更に透明導電層を設けても良い。このような透明導
電層としてはＺｎＯ，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＩＴＯ等の
透明導電性酸化物が最適なものとして挙げられる。

【００２８】基板の表面性としてはいわゆる平滑面であ
っても、微小の凹凸面であってもよい。微小の凹凸面と
する場合、その表面粗さは、形成される半導体層に凹凸
に起因する欠陥を生じず、且ついわゆる光りの閉じ込め
効果によって入射光の光路長の増大をもたらす範囲内で
あることが好ましい。また、基板の厚さとしては、帯状
形状として移動搬送する場合、移動時に平面形状が維持
される強度を発揮する範囲内であれば、コスト、収納ス
ペース等を考慮して可能な限り薄い方が望ましい。具体
的には、好ましくは０．０１ｍｍ乃至５ｍｍ、より好ま
しくは０．０２ｍｍ乃至２ｍｍ、最適には０．０５ｍｍ
乃至１ｍｍであることが望ましい。また、前記帯状部材
の幅寸法については、各成膜室に形成されるプラズマの
均一性が保たれ、且つ、形成する光起電力素子のモジュ
ール化に適した大きさであることが好ましく、具体的に
好ましくは５ｃｍ乃至１００ｃｍ、より好ましくは１０
ｃｍ乃至８０ｃｍあることが望ましい。更に、前記移動
基板の長さについては、特に制限されることなく、ロー
ル状に巻き取られる程度の長さであっても良く、長尺の
ものを溶接等によって更に長尺化したものであっても良
い。以上のような移動基板の本発明の装置への投入は、
円筒状のボビンに塑性変形しない範囲内の直径でコイル
状に巻きつけた形態で行うことが望ましい。

【００２９】本発明の装置でプラズマＣＶＤ室に導入さ
れる原料ガスとしては、プラズマＣＶＤ法により基板上
への堆積膜が形成されるガスが選ばれる。たとえば、堆
積膜が非単結晶シリコン系半導体の場合、原料ガスは少
なくともシリコン原子を含有したガス化し得る化合物を
含むガスであり、ゲルマニウム原子を含有したガス化し
得る化合物、炭素原子を含有したガス化し得る化合物
等、及び該化合物の混合ガスを含有していてもよい。具
体的にシリコン原子を含有するガス化し得る化合物とし
ては、鎖状または環状シラン化合物が用いられ、具体的
には例えば、ＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，ＳｉＦ₄，ＳｉＦ
Ｈ₃，ＳｉＦ₂Ｈ₂，ＳｉＦ₃Ｈ，Ｓｉ₃Ｈ₈，ＳｉＤ₄，Ｓ
ｉＨＤ₃，ＳｉＨ₂Ｄ₂，ＳｉＨ₃Ｄ，ＳｉＦＤ₃，ＳｉＦ₂
Ｄ₂，Ｓｉ₂Ｄ₃Ｈ₃，（ＳｉＦ₂）₅，（ＳｉＦ₂）₆，（Ｓ
ｉＦ₂）₄，Ｓｉ₂Ｆ₆，Ｓｉ₃Ｆ₈，Ｓｉ₂Ｈ₂Ｆ₄，Ｓｉ₂Ｈ
₃Ｆ₃，ＳｉＣｌ₄（ＳｉＣｌ₂）₅，ＳｉＢｒ₄，（ＳｉＢ
ｒ₂）₅，Ｓｉ₂Ｃｌ₆，ＳｉＨＣｌ₃，ＳｉＨ₂Ｂｒ₂，Ｓ
ｉＨ₂Ｃｌ₂，Ｓｉ₂Ｃｌ₃Ｆ₃などのガス状態のまたは容
易にガス化し得るものが挙げられる。尚、ここで、Ｄは
重水素を表す。具体的にゲルマニウム原子を含有するガ
ス化し得る化合物としてはＧｅＨ₄，ＧｅＤ₄，Ｇｅ
Ｆ₄，ＧｅＦＨ₃，ＧｅＦ₂Ｈ₂，ＧｅＦ₃Ｈ，ＧｅＨＤ₃，
ＧｅＨ₂Ｄ₂，ＧｅＨ₃Ｄ，Ｇｅ₂Ｈ₆，Ｇｅ₂Ｄ₆等が挙げ
られる。具体的に炭素原子を含有するガス化し得る化合
物としてはＣＨ₄，ＣＤ₄，ＣｎＨ_2n+2（ｎは整数），Ｃ
_nＨ_2n（ｎは整数），Ｃ₂Ｈ₂，Ｃ₆Ｈ₆，ＣＯ₂，ＣＯ等が
挙げられる。また、価電子制御するためにｐ型層または
ｎ型層に導入されるガス化し得る化合物としては周期率
表第III族原子及び第Ｖ族原子が挙げられる。第III族原
子導入用の出発物質として有効に使用されるものとして
は、具体的にはホウ素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆，Ｂ
₄Ｈ₁₀，Ｂ₅Ｈ₉，Ｂ₅Ｈ₁₁，Ｂ₆Ｈ₁₀，Ｂ₆Ｈ₁₂，Ｂ₆Ｈ₁₄
等の水素化ホウ素、ＢＦ₃，ＢＣｌ₃，等のハロゲン化ホ
ウ素等を挙げることができる。このほかにＡｌＣｌ₃，
ＧａＣｌ₃，ＩｎＣｌ₃，ＴｌＣｌ₃等も挙げることがで
きる。特にＢ₂Ｈ₆，ＢＦ₃が適している。第Ｖ族原子導
入用の出発物質として有効に使用されるのは、具体的に
は燐原子導入用としてはＰＨ_3,，Ｐ₂Ｈ₄等の水素化燐、
ＰＨ₄Ｉ，ＰＦ₃，ＰＦ₅，ＰＣｌ₃，ＰＣｌ₅，ＰＢｒ₃，
ＰＢｒ₅，ＰＩ₃等のハロゲン化燐が挙げられる。このほ
かＡｓＨ₃，ＡｓＦ₃，ＡｓＣｌ₃，ＡｓＢｒ₃，Ａｓ
Ｆ₅，ＳｂＨ₃，ＳｂＦ₃，ＳｂＦ₅，ＳｂＣｌ₃，ＳｂＣ
ｌ₅，ＢｉＨ₃，ＢｉＣｌ₃，ＢｉＢｒ３等も挙げること
ができる。特にＰＨ₃，ＰＦ₃が適している。また前記ガ
ス化し得る化合物をＨ₂，Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅ，Ｋ
ｒ等のガスで適宜希釈して成膜室に導入しても良い。

【００３０】本発明において基板には真空容器内で堆積
膜の形成がなされる。複数の堆積膜の積層膜を連続形成
する場合、ロール・ツー・ロール方式の装置が好適に用
いられるが、かかる装置においては、各層を堆積する真
空容器はガスゲートを介して接続される。ガスゲートと
は、隣接するグロー放電室をスリット状の分離通路によ
って接続し、更に該分離通路にたとえばＨ₂，Ａｒ，Ｈ
ｅ等のガスを導入して各グロー放電室に向かうガスの流
れを形成する事により、隣接するチャンバー間で帯状基
板を移動させ、原料ガスを分離するチャンバー間の接続
手段をいう。ガスゲートには、少なくともスリット状の
通路と、ガス導入手段が設けられる。スリット状の通路
の形状としては、望ましくは通路の幅方向の内寸は帯状
基板の幅より若干広い程度に、通路の高さ方向の内寸は
帯状基板の膜堆積を行う表面が該通路の内壁面に擦れる
ことがない範囲内で極力狭く、約０．３乃至５ｍｍの範
囲に設定される。また、通路の帯状基板の移動方向の内
寸（長さ）は該ガスゲートが接続するチャンバーの圧力
差、分離通路の断面内寸、ゲートガスの種類や流量に応
じ、所望のガス分離性能が得られるだけの長さに設定さ
れる。また、スリット状の通路には、望ましくは、移動
する帯状基板を支持するための支持ローラーや、帯状基
板が磁性体である場合に通路内での基板の位置を安定さ
せるための磁石が設けられる。ガスゲートに導入するガ
スは、ガスゲートが接続するグロー放電室において堆積
膜の主原料になるＳｉやＧｅ等の元素を含有しないガス
で、堆積膜の価電子制御を行うＢ，Ｐ等の不純物元素を
含有しないガスであることが望ましく、具体的にはＨ
ｅ，Ｎｅ．Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ等の不活性ガスやプラズマ
ＣＶＤ室において希釈ガスとしても用いられるＨ₂等の
ガス、あるいはこれらのガスの混合ガスが挙げられる。
ガスゲートヘのガス導入位置は、帯状基板の移動方向に
対して、望ましくは分離通路の中央近傍に設けられ、極
端に一方のチャンバーに偏った位置は望ましくない。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
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。［実施例１］この実施例では、図１、図２に示した構成
の本発明のプラズマＣＶＤ法による堆積膜の形成装置を
用いて、ステンレス基板上に３層の非単結晶シリコン膜
からなるｎｉｐ構造の太陽電池用の堆積膜を形成した。
図２に示した装置において、先ず、長さ５００ｍ、幅３
５６ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのステンレス基板２０１
（ＳＵＳ４３０−ＢＡ）を、巻き出し室２０２のコイ
ル状に巻かれたボビンからガスゲート２０７を介してプ
ラズマＣＶＤ室２０３、２０４、２０５を通し、巻き取
り室２０６のボビンにコイル状に巻き取られるようにセ
ットし、不図示の張力印加機構により弛みなく張られる
ようにした。次に、各真空容器２０２乃至２０６内及び
ガスゲート２０７内を各真空容器の排気手段により１Ｐ
ａ以下に一度真空排気した。引き続き排気を行いなが
ら、図１に拡大図を示す各プラズマＣＶＤ室の不図示の
ガス供給手段に接続されたガス供給管１１０からＨｅガ
スを各１００ｓｃｃｍ導入し、排気管１１１の不図示の
排気弁の開度を調整することで各真空容器の内圧を１０
０Ｐａに維持した。この状態で、巻き取り室２０６のボ
ビンに接続された不図示の基板搬送機構により、帯状基
板が毎分１２００ｍｍの移動速度で連続的に移動するよ
うにした。

【００３２】次いで、各プラズマＣＶＤ室に設けた基板
加熱ヒータ１１３および不図示の基板温度モニタによ
り、各プラズマＣＶＤ室内で移動する帯状基板１０１が
所定の温度になるように加熱制御した。また、排気管１
１１内部の排気口１１４の近傍に設けた金属製のルーバ
ー状部材１１５の温度を該ルーバー状部材１１５に接触
して配置されたヒーター１１６によって３００℃に加熱
制御した。尚、ルーバー状部材１１５の形状は図４に示
したような排気管断面の長辺を複数に仕切る形状とし
た。各プラズマＣＶＤ室内で基板１０１が均一に加熱さ
れた後、引き続き加熱しつつ、Ｈｅガスの導入を停止
し、ガス供給管１１０へのガスをＳｉＨ₄を含む原料ガ
スに切り替えた。また、各ガスゲート１０７には、不図
示のガス供給手段に接続されたゲートガス導入管１０８
から原料ガス分離用のガスとしてＨ₂を各１０００ｓｃ
ｃｍ導入した。次に、各プラズマＣＶＤ室の放電電極１
１２に不図示の高周波電源から高周波電力を供給し、各
プラズマＣＶＤ室に放電を発生させ、原料ガスをプラズ
マ分解して、連続的に移動する帯状基板１０１（２０
１）上に非単結晶シリコン膜の積層膜を堆積させた。表
１に各プラズマＣＶＤ室における堆積膜形成条件を示
す。

【００３３】

【表１】このような膜堆積を帯状基板の長さ４００ｍにわたって
連続的に行った後、各プラズマＣＶＤ室への放電電力の
供給と、原料ガスの導入と、帯状基板の加熱とを停止
し、各室内を十分にパージし、帯状基板と装置内部を充
分冷却した後、装置を大気開放し、巻き取り室のボビン
に巻かれた膜を堆積された帯状基板を取り出した。尚、
真空容器を大気開放したときのルーバー状部材の温度は
１００℃であった。更に、取り出した帯状基板を連続モ
ジュール化装置によって連続的に加工し、本発明の装置
で形成した半導体積層膜の上に、透明電極として全面に
膜厚６０ｎｍのＩＴＯ薄膜を形成し、集電電極として一
定間隔に細線状のＡｇ電極を形成し、３５ｃｍ角のｎｉ
ｐ構造のシングル型太陽電池モジュールを連続的に作成
した。そして、作成した太陽電池モジュールについて、
ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の擬似太陽光照射下
にて特性評価を行った。すると、膜中に微粒子が混入し
て発生した欠陥による特性不良（ショート）の発生率
が、帯状基板の最初の１００ｍ部分の平均で約２％、最
後の１００ｍ部分の平均で約２％で、長時間連続して製
造しても微粒子による特性不良の発生率は低いままで変
化しなかった。尚、この場合、欠陥の全くない素子の開
放電圧を１００％とした比較で、ショート個所での短絡
電流による開放電圧の低下が１０％以上あった場合を、
ショートによる特性不良の発生と認定した。（たとえ
ば、欠陥の全くない素子の開放電圧が１．００Ｖの場
合、ショートによる短絡電流で開放電圧が０．９０Ｖ以
下になったものを特性不良とした。）また、連続して膜堆積を行ったプラズマＣＶＤ室の内部
には、ルーバー状部材の表面に硬い膜が堆積されていた
が、微粒子の蓄積はほとんど認められなかった。さら
に、大気開放時にルーバー状部材に付着した膜が燃える
ことはなかった。一方、図１の本発明の装置からルーバ
ー状部材１１５を取り外し、該部材の加熱ヒーター１１
６での加熱をやめた以外は同様にして作成した太陽電池
モジュールにおいては、膜中に微粒子が混入して発生し
た欠陥による特性不良（ショート）の発生率が、帯状基
板の最初の１００ｍ部分の平均では約３％であったの
に、最後の１００ｍ部分の平均では約１５％になり、長
時間連続して製造することで微粒子による特性不良の発
生率が急激に増加していた。また、連続して膜堆積を行
ったプラズマＣＶＤ室の内部には、プラズマＣＶＤ室内
部の排気口近傍と排気管内に低密度で軟らかい微粒子が
多量に付着、蓄積していた。

【００３４】［実施例２］ルーバー状部材の加熱温度を
堆積膜形成時に２２０℃、大気開放時に１３０℃にした
以外は実施例１と同様にして、帯状基板上に連続して４
００ｍの長さに、３５ｃｍ角のｎｉｐ構造のシングル型
太陽電池モジュールを連続的に作成した。そして、作成
した太陽電池モジュールについて、実施例１と同様に、
ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の擬似太陽光照射下
にて特性評価を行った。すると、膜中に微粒子が混入し
て発生した欠陥による特性不良（ショート）の発生率
が、帯状基板の最初の１００ｍ部分の平均で約３％、最
後の１００ｍ部分の平均で約４％で、長時間連続して製
造しても微粒子による特性不良の発生率はほとんど変化
しなかった。また、連続して膜堆積を行ったプラズマＣ
ＶＤ室の内部には、ルーバー状部材に硬い膜が堆積して
いるだけで、微粒子の蓄積はほとんど認められなかっ
た。

【００３５】［実施例３］ルーバー状部材の形状を図７
に示したような形状に変更した以外は実施例１と同様に
して、帯状基板上に連続して４００ｍの長さに、３５ｃ
ｍ角のｎｉｐ構造のシングル型太陽電池モジュールを連
続的に作成した。そして、作成した太陽電池モジュール
について、実施例１と同様に、ＡＭ１．５（１００ｍＷ
／ｃｍ²）の擬似太陽光照射下にて特性評価を行った。
すると、膜中に微粒子が混入して発生した欠陥による特
性不良（ショート）の発生率が、帯状基板の最初の１０
０ｍ部分の平均で約２％、最後の１００ｍ部分の平均で
約３％で、長時間連続して製造しても微粒子による特性
不良の発生率はほとんど変化しなかった。また、連続し
て膜堆積を行ったプラズマＣＶＤ室の内部には、ルーバ
ー状部材に硬い膜が堆積しているだけで、微粒子の蓄積
はほとんど認められなかった。

【００３６】［実施例４］グロー放電室の構造を、図２
から図３に示したように変更し、第二層目のプラズマＣ
ＶＤ室をマイクロ波ＣＶＤ室とし、排気口近傍に加熱し
たルーバー状部材を設けなかった以外は実施例１と同様
にして、帯状基板上に連続して４００ｍの長さに、３５
ｃｍ角のｎｉｐ構造のシングル型太陽電池モジュールを
連続的に作成した。表２に各グロー放電室における堆積
膜形成条件を示す。

【００３７】

【表２】そして、作成した太陽電池モジュールについて、実施例
１と同様に、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の擬似
太陽光照射下にて特性評価を行った。すると、膜中に微
粒子が混入して発生した欠陥による特性不良（ショー
ト）の発生率が、帯状基板の最初の１００ｍ部分の平均
で約３％、最後の１００ｍ部分の平均で約３％で、長時
間連続して製造しても微粒子による特性不良の発生率は
変化しなかった。また、連続して膜堆積を行ったプラズ
マＣＶＤ室の内部には、ルーバー状部材に硬い膜が堆積
しているだけで、微粒子の蓄積はほとんど認められなか
った。

【００３８】［実施例５］実施例１において、ルーバー
状部材の表面形状を図１３（Ａ）〜（Ｃ）の３タイプに
変化させた以外は実施例１同様にして、帯状基板上に連
続して４００ｍの長さに、３５ｃｍ角のｎｉｐ構造のシ
ングル型太陽電池モジュールを連続的に作製した。この
とき（Ａ）タイプは１０点平均粗さで１ｍｍのものを使
用し、（Ｂ）タイプは凸部の高さ１ｃｍ、凸部の幅２ｍ
ｍ凹部の幅１ｃｍのものを使用し、（Ｃ）タイプは凸部
の高さ１ｃｍ、凸部のピークとピークの間隔１ｃｍのも
のを使用した。そして、作製した太陽電池モジュールに
ついて、実施例１と同様に、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／
ｃｍ²）の擬似太陽光照射下にて特性評価を行った。そ
の結果、膜中に微粒子が混入して発生した欠陥による特
性不良（ショート）の発生率が、いずれのタイプにおい
ても、帯状基板の最初の１００ｍ部分の平均で約１．８
％、最後の１００ｍの部分の平均で約２．５％で、長時
間連続して製造しても微粒子による特性不良の発生率は
ほとんど変化しなかった。また、連続して膜堆積を行っ
たプラズマＣＶＤ室の内部にはルーバー状部材に硬い膜
が堆積しているだけで、微粒子の蓄積はほとんど認めら
れなかった。

【００３９】［実施例６］実施例１においてルーバー状
部材に図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示した開口部を設けた以
外は実施例１と同様にして、帯状基板上に連続して４０
０ｍの長さに、３５ｃｍ角のｎｉｐ構造のシングル型太
陽電池モジュールを連続的に作製した。このとき、
（Ａ）タイプは直径３ｃｍの円を８個設け、（Ｂ）タイ
プは縦７ｃｍ、横２ｃｍの長方形を５個設け、（Ｃ）タ
イプは一辺３ｃｍの正三角形を８個設けたものとした。
そして、作製した太陽電池モジュールについて、実施例
１と同様に、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の擬似
太陽光照射下にて特性評価を行った。その結果、膜中に
微粒子が混入して発生した欠陥による特性不良（ショー
ト）の発生率が、いずれのタイプにおいても、帯状基板
の最初の１００ｍ部分の平均で約１．８％、最後の１０
０ｍの部分の平均で約２．５％で、長時間連続して製造
しても微粒子による特性不良の発生率はほとんど変化し
なかった。また、連続して膜堆積を行ったプラズマＣＶ
Ｄ室の内部にはルーバー状部材に硬い膜が堆積している
だけで、微粒子の蓄積はほとんど認められなかった。

【００４０】［実施例７］実施例１においてルーバー状
部材を１枚おきに電界印加手段に接続し、−１００Ｖに
帯電させた以外は実施例１と同様にして、帯状基板上に
連続して４００ｍの長さに、３５ｃｍ角のｎｉｐ構造の
シングル型太陽電池モジュールを連続的に作製した。そ
して、作製した太陽電池モジュールについて、実施例１
と同様に、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）の擬似太
陽光照射下にて特性評価を行った。その結果、膜中に微
粒子が混入して発生した欠陥による特性不良（ショー
ト）の発生率が、帯状基板の最初の１００ｍ部分の平均
で約１．７％、最後の１００ｍの部分の平均で約２．４
％で、長時間連続して製造しても微粒子による特性不良
の発生率はほとんど変化しなかった。また、連続して膜
堆積を行ったプラズマＣＶＤ室の内部にはルーバー状部
材に硬い膜が堆積しているだけで、微粒子の蓄積はほと
んど認められなかった。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の堆積膜形成
装置は、プラズマ放電空間内及び／又は放電空間近傍に
ルーバー状部材を配置することによって、ガスに含まれ
ている粉体生成成分による膜や粉等を積極的にルーバー
状部材に付着させ、プラズマ放電空間内及び／又は放電
空間近傍に堆積する膜や粉の飛散を抑制し、長時間にわ
たる連続成膜においても堆積膜に欠陥が発生することな
く、高品質の堆積膜を形成することができる。また、本
発明の堆積膜形成装置は、上記ルーバー状部材により、
後段の排気系にこのような膜や粉が付着することを防止
し、長時間にわたる連続成膜においても、真空排気系に
微粉体の詰まりによる故障が発生することなく、長時間
連続して稼動可能なプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成
装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の堆積膜形成装置のプラズマＣＶＤ室の
構成の一例を示す模式的断面図である。

【図２】本発明の堆積膜形成装置のロール・ツー・ロー
ル方式の装置構成の一例を示す模式的断面図である。

【図３】本発明の堆積膜形成装置のロール・ツー・ロー
ル方式の装置構成の他の一例を示す模式的断面図であ
る。

【図４】本発明のルーバー状部材の形状の例を示す模式
的斜視図である。

【図５】本発明のルーバー状部材の形状の例を示す模式
的斜視図である。

【図６】本発明のルーバー状部材の形状の例を示す模式
的斜視図である。

【図７】本発明のルーバー状部材の形状の例を示す模式
的斜視図である。

【図８】本発明者がルーバー状部材の温度と該部材に付
着する付着物の密度の関係を調ベた結果を示すグラフで
ある。

【図９】本発明のルーバー状部材に電界を印加する場合
の構成図である。

【図１０】本発明のルーバー状部材の配置の一例を示す
模式的断面図である。

【図１１】本発明のルーバー状部材の配置の一例を示す
模式的断面図である。

【図１２】本発明のルーバー状部材の配置の一例を示す
模式的断面図である。

【図１３】本発明のルーバー状部材の表面形状の一例を
示す模式的断面図である。

【図１４】本発明のルーバー状部材に開口部を設けた場
合の開口部の形状の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１：（帯状）基板２０２、３０２：巻き出し室１０３、２０３、３０３、１０４、２０４、３０４、１
０５、２０５、３０５：プラズマＣＶＤ室２０６、３０６：巻き取り室１０７、２０７、３０７：ガスゲート１０８、２０８、３０８：ゲートガス導入管１１０：ガス供給管１１１：ガス排気管１１２：放電電極１１３：基板加熱ヒータ１１４：排気口１１５：ルーバー状部材１１６：ルーバー状部材加熱ヒーター１１７：トラップ９０１、１００１、１２０１：ルーバー状部材９０２：電荷印加手段９０３、１００３：ルーバー状部材支持壁部材１００２：ルーバー状部材加熱ヒーター１１７：開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも真空容器と、ガス供給手段とガ
ス排気手段と放電手段とを備え、前記真空容器内の基板
上にプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形
成装置において、前記真空容器内のプラズマ放電空間内
及び／又はプラズマ放電空間近傍に、ルーバー状部材を
配置したことを特徴とする堆積膜形成装置。
【請求項２】前記ルーバー状部材を加熱する加熱ヒータ
ーを備えたことを特徴とする請求項１に記載の堆積膜形
成装置。
【請求項３】前記ルーバー状部材が前記真空容器から脱
着可能な構造を有することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の堆積膜形成装置。
【請求項４】前記ルーバー状部材の表面に凹凸が設けら
れたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１
項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項５】前記ルーバー状部材の表面に開口が設けら
れたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１
項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項６】前記ルーバー状部材に電界印加手段が接続
されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいず
れか１項に記載の堆積膜形成装置。