(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の高周波電力と該第１の高周波電力よりも周波数の低い第２の高周波電力とを用いてプラズマ処理する方法であって、
処理時の電力よりも小さな第２の高周波電力をインピーダンス整合器を介して処理室に導入した後、処理時の電力よりも大きな第１の高周波電力を該処理室に導入してプラズマを生起する放電生起工程と、
前記第１の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に低下させ、続いて前記第２の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に上昇させた後、プラズマ強度が所定値になるように前記第１の高周波電力の大きさを調整する調整工程と、
前記インピーダンス整合器を整合動作させるとともに、プラズマ強度が処理時の目標値になるように前記第１の高周波電力の値を調整して、被処理基体をプラズマ処理するプラズマ処理工程と、を有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】
前記プラズマ処理工程においてプラズマ放電の消滅を検知した場合に、前記インピーダンス整合器を初期状態に設定し、再び放電生起工程を行うことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項３】
前記調整工程において前記第１の高周波電力を処理時の値の近傍に低下させることにより処理時の値の１００％〜２００％とし、前記第２の高周波電力を処理時の値の近傍に上昇させることにより処理時の値の７０％〜１００％とすることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項４】
前記調整工程において前記プラズマ強度の所定値が、プラズマ強度の処理時の目標値の１００％〜１５０％であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項５】
前記第２の高周波電力の印加手段とアース電位との間に流れる電流の直流成分を検知することにより、前記プラズマ強度を測定することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項６】
前記第１の高周波電力の入射電力と反射電力との差を検知することにより、前記プラズマ強度を測定することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項７】
前記放電生起工程において、処理ガス導入量を増大させて処理室内圧を上昇させた後にプラズマを生起することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項８】
前記放電生起工程において、排気調整バルブの開度を減少させて処理室内圧を上昇させた後にプラズマを生起することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項９】
前記インピーダンス整合器の初期状態は、プラズマ処理工程において前記第２の高周波電力の反射電力が最小の値をとるような状態であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記放電生起工程、調整工程、プラズマ処理工程は、この順に自動的に行われることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
前記放電生起工程において導入する第２の高周波電力の大きさは、プラズマ処理工程において導入する該第２の高周波電力の大きさの１０％以下であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記第１の高周波電力はマイクロ波周波数又はＶＨＦ周波数の高周波電力であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項１３】
前記第２の高周波電力はＲＦ周波数の高周波電力であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
プラズマ処理室と、該プラズマ処理室に第１の高周波電力を導入する手段と、該プラズマ処理室に該第１の高周波電力よりも周波数の低い第２の高周波電力を導入する手段と、該プラズマ処理室に処理ガスを導入する手段と、該処理室を減圧する手段と、該処理室に生起するプラズマの強度を測定する測定手段と、プラズマ放電を制御する放電制御装置とを有するプラズマ処理装置であって、
前記放電制御装置は、
処理時の電力よりも小さな第２の高周波電力をインピーダンス整合器を介して処理室に導入した後、処理時の電力よりも大きな第１の高周波電力を該処理室に導入してプラズマを生起する放電生起工程と、
前記第１の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に低下させ、続いて前記第２の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に上昇させた後、プラズマ強度が所定値になるように前記第１の高周波電力の大きさを調整する調整工程と、
前記インピーダンス整合器を整合動作させるとともに、プラズマ強度が処理時の目標値になるように前記第１の高周波電力の値を調整して、被処理基体をプラズマ処理するプラズマ処理工程と、
が行われるように制御する手段を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記プラズマ処理工程においてプラズマ放電の消滅を検知する検知手段と、該検知手段がプラズマ放電の消滅を検知した場合に、前記インピーダンス整合器を初期状態に設定し、再び放電生起工程を行うように制御する手段と、を有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記調整工程において前記第１の高周波電力を処理時の値の近傍に低下させる際に該第１の高周波電力を処理時の値の１００％〜２００％に制御する手段と、前記第２の高周波電力を処理時の値の近傍に上昇させる際に該第２の高周波電力を処理時の値の７０％〜１００％に制御する手段とを有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記調整工程における前記プラズマ強度の所定値を、プラズマ強度の処理時の目標値の１００％〜１５０％に制御する手段を有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記第２の高周波電力の印加手段とアース電位との間に流れる電流の直流成分を検知することにより前記プラズマ強度を測定する手段を有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記第１の高周波電力の入射電力と反射電力との差を検知することにより前記プラズマ強度を測定する手段を有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記放電生起工程において処理ガス導入量を増大させて処理室内圧を上昇させた後にプラズマを生起する手段を有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
前記放電生起工程において、排気調整バルブの開度を減少させて処理室内圧を上昇させた後にプラズマを生起する手段を有することを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項２２】
前記インピーダンス整合器の初期状態はプラズマ処理工程において前記第２の高周波電力の反射電力が最小の値をとるような状態に設定されていることを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２３】
前記放電制御装置は、前記放電生起工程、調整工程、プラズマ処理工程を、この順に自動的に行わうように制御することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２４】
前記放電生起工程において導入する第２の高周波電力の大きさを、プラズマ処理工程において導入する該第２の高周波電力の大きさの１０％以下に制御する手段を有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２５】
前記第１の高周波電力を導入する手段は、マイクロ波周波数又はＶＨＦ周波数の高周波電力を導入する手段であることを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２６】
前記第２の高周波電力を導入する手段は、ＲＦ周波数の高周波電力を導入する手段であることを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２７】
前記第１の高周波電力の導入手段は複数のアプリケータを有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２８】
前記第１の高周波電力の導入手段はアンテナを有することを特徴とする請求項１４記載のプラズマ処理装置。
【請求項２９】
請求項１４記載のプラズマ処理装置を少なくとも一つ含む複数のプラズマ処理装置が連結され、該複数のプラズマ処理装置の内部を帯状の被処理基体が延通していることを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２種類の周波数の高周波電力を用いてプラズマを生起するプラズマ処理方法に関する。また、本発明は、放電を生起する際のこれらの電力の印加の手順を一定のシーケンスで制御して放電生起を自動制御する方法に関する。本発明は、ロール・ツー・ロール方式を用いた光起電力素子を大量生産する場合に効果的に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、マイクロ波あるいはＶＨＦを真空室に導入すると同時に、ＲＦを用いたＲＦバイアスを基体又は真空室空間に印加することによりプラズマを生起し、ＣＶＤやエッチング、アッシング等のプラズマ処理を行うことが知られている。
【０００３】
このようなプラズマ処理として、ＲＦバイアスを併用するマイクロ波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成方法を光起電力素子の作製に適用した例がある。例えば、特開平８−５１２２８号公報においては、マイクロ波プラズマ放電生起の手段として、放電領域に原料ガスを導入して低圧に保ち、前記放電領域にマイクロ波電力とＲＦ電力の両方を導入することで、放電を生起させる方法が記載されている。該公報には、マイクロ波によって得られたプラズマにＲＦ高周波をバイアスとして作用させることによって、堆積膜の膜質を向上させる効果があり、さらにＤＣバイアスに比較してＲＦバイアスではスパークが起こりにくく、より高い高周波エネルギーをプラズマに作用させることができる為、高品質の堆積膜が得られると記載されている。
【０００４】
また、近年ではＶＨＦ領域の周波数を有する高周波を用いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法も検討されている。例えば、特開平７−２４５２６９号公報では、ＶＨＦプラズマＣＶＤ法を用い、高い処理速度で比較的大面積の基体へ均一に堆積膜を形成することが可能であるとしている。この周波数域においては、ＲＦプラズマＣＶＤ法に比べて原料ガスの利用効率が高く、堆積膜の形成速度を高くできるという利点がある。さらに、ＶＨＦ放電はマイクロ波放電と比較して、可能な放電条件（圧力、投入電力、原料ガス組成等）の範囲が広いため、堆積膜の膜質制御をする上で自由度が大きいという利点もある。ＶＨＦプラズマＣＶＤ法は、アモルファスシリコン膜の堆積にも適するが、特に、微結晶シリコン膜を堆積する場合に、成膜条件の自由度の大きいＶＨＦプラズマＣＶＤを用いて結晶粒径や結晶粒界の構造を最適化することで、良質の堆積膜を得ることが期待できる。
【０００５】
マイクロ波プラズマＣＶＤおよびＲＦプラズマＣＶＤを用いて大面積の素子を作製する方法としては、米国特許４，４００，４０９号あるいは特開平３−３０４１９号公報においてロール・ツー・ロール方式の光起電力素子形成方法および装置が開示されている。前記の装置では、複数のグロー放電領域を設け、所望の幅で十分に長い帯状基体を、前記グロー放電領域を順次貫通する経路に沿って前記帯状基体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記載されている。
【０００６】
特開平７−４１９５４にはＲＦバイアスを用いないマイクロ波プラズマ処理装置において、プラズマ放電が停止した状態を検知し、プラズマ放電を自動復帰する方法が記載されている。該方法では、放電停止状態の検知は、放電空間の圧力、放電時の反射波パワー、放電空間における電位、又は放電空間における電流値をモニターすることによっている。また、放電の復帰手段としては放電維持パワーよりも大きいマイクロ波電力を導入するか、真空室内圧を放電維持圧力よりも低くしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プラズマ放電の生起及び維持を自動化させる場合には以下のような問題点があった。
▲１▼最初に第１の高周波電力によるプラズマ放電を生起させる際に、適当な大きさの第２の高周波電力を投入しながら成膜条件時の電力よりも過大な第１の高周波電力を放電領域に投入する必要があるが、電力投入の順序および第２の高周波のインピーダンス整合の調整タイミングが不適当であると、放電領域でスパークが発生したり、インピーダンス整合がずれて放電が消滅したりすること等によって円滑な放電生起が困難となることがわかった。このため実際には人間の勘に頼った生起方法となり、マイクロ波プラズマ放電を再現性良く生起させる手順が定まらなかったために、自動装置を設計することが難しかった。
▲２▼第１の高周波電力によるプラズマ放電を開始した後、成膜中に何らかの原因で放電が消滅した場合、▲１▼で示した理由により放電を再び生起させることが困難となる場合があった。このため、放電の再生起に時間がかかり、堆積膜に不良部分が発生し、歩留まりを低下させる原因となっていた。
▲３▼同一の放電領域の中へ複数の導入手段から第１及び／又は第２の高周波電力を導入することで堆積膜の均一化と大面積化を図っている装置の場合、いずれかの導入手段によるの放電のみが消滅してしまう場合がある。
【０００８】
このように部分的に放電が消滅した状態では、堆積膜の膜厚が不均一になったり、膜厚不足になったりして不良部分となるため、歩留まりを低下させていた。
【０００９】
また、本発明にはもう一つの課題がある。即ち、前記ロール・ツー・ロール方式のプラズマＣＶＤ装置を用いて光起電力素子を作製する場合、多数の放電領域が長手方向に一列に設置されるため装置が長大になり、原料ガス供給系および排気系や電力供給系等が複雑になる傾向がある。素子性能の再現性や装置の操作性を向上させるためには、該装置の動作をできる限り自動化することが望ましい。また、素子を大量生産し製造コストの削減を図る場合、該装置全体を自動的に運転して稼働率や歩留まりを向上させることが必須である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第２の高周波電力（例えばＲＦ）をバイアスとして併用する第１の高周波電力（例えば、マイクロ波、ＶＨＦ）によるプラズマ放電の円滑な生起を自動装置で行うプラズマ処理装置を提供する。また処理中に放電が消滅した場合にこれを検知して放電を自動的に生起させる事が可能なプラズマ処理装置を提供する。また、処理中にプラズマ強度を測定しながら第１の高周波投入電力を自動装置で随時調整することによって安定したプラズマ処理を維持する。
【００１１】
本発明は、第１の高周波電力と該第１の高周波電力よりも周波数の低い第２の高周波電力とを用いてプラズマ処理する方法であって、処理時の電力よりも小さな第２の高周波電力をインピーダンス整合器を介して処理室に導入した後、処理時の電力よりも大きな第１の高周波電力を該処理室に導入してプラズマを生起する放電生起工程と、前記第１の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に低下させ、続いて前記第２の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に上昇させた後、プラズマ強度が所定値になるように前記第１の高周波電力の大きさを調整する調整工程と、前記インピーダンス整合器を整合動作させるとともに、プラズマ強度が処理時の目標値になるように前記第１の高周波電力の値を調整して、被処理基体をプラズマ処理するプラズマ処理工程と、を有することを特徴とするプラズマ処理方法を提供する。
【００１２】
また、本発明は、プラズマ処理室と、該プラズマ処理室に第１の高周波電力を導入する手段と、該プラズマ処理室に該第１の高周波電力よりも周波数の低い第２の高周波電力を導入する手段と、該プラズマ処理室に処理ガスを導入する手段と、該処理室を減圧する手段と、該処理室に生起するプラズマの強度を測定する測定手段と、プラズマ放電を制御する放電制御装置とを有するプラズマ処理装置であって、    前記放電制御装置は、処理時の電力よりも小さな第２の高周波電力をインピーダンス整合器を介して処理室に導入した後、処理時の電力よりも大きな第１の高周波電力を該処理室に導入してプラズマを生起する放電生起工程と、前記第１の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に低下させ、続いて前記第２の高周波電力の大きさを処理時の値の近傍に上昇させた後、プラズマ強度が所定値になるように前記第１の高周波電力の大きさを調整する調整工程と、前記インピーダンス整合器を整合動作させるとともに、プラズマ強度が処理時の目標値になるように前記第１の高周波電力の値を調整して、被処理基体をプラズマ処理するプラズマ処理工程と、が行われるように制御する手段を有することを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。
【００１３】
前記プラズマ処理工程においてプラズマ放電の消滅を検知した場合に、前記インピーダンス整合器を初期状態に設定し、再び放電生起工程を行うことが好ましく、上記装置は、そのための検知手段、制御手段を有していることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
なお、以下の実施の形態では、第１の高周波としてマイクロ波、第２の高周波としてＲＦを用いた場合について述べるが、第１の高周波としてＶＨＦを用いても、同様の作用効果が得られる。本明細書中で、ＲＦとは１ＭＨｚ以上２０ＭＨｚ未満の周波数を有する高周波、ＶＨＦとは２０ＭＨｚ以上１ＧＨｚ未満の周波数を有する高周波、マイクロ波とは１ＧＨｚ以上１０ＧＨｚ未満の周波数を有する高周波を指す。
【００１６】
図１は本発明による成膜装置自動化のためのプラズマ放電制御装置の構成の一例を示すブロック図である。放電制御装置１０１は、入力器、出力器、演算器（いずれも不図示）を有しており、入力器にはバイアス棒１０９にかかる電圧の直流成分を接地した際に流れる電流値Ｉｄｃの検出回路１０７、装置全体の成膜制御装置１００が接続され、出力器には第１の高周波電力を生成する手段としてのマイクロ波発振器１０４、第２の高周波電力を生成する手段としてのＲＦ発振器１０５、整合器１０６、マスフローコントローラ（以下ＭＦＣと略す）１０３および排気調整バルブ１０８が接続される。
【００１７】
放電制御装置１０１は、入力器からのＩｄｃ測定値に基づいて、放電領域１０２に導入されるマイクロ波電力、ＲＦ電力、ガス流量、排気バルブの開度を調整する機能と、整合器の固定動作／自動整合動作を切り替える機能を有する。整合器１０６の出力にはバイアス棒１０９が接続される。
【００１８】
〔装置の実施形態〕
以下に、本発明のプラズマ処理方法を実現するプラズマ処理装置の具体例を図２を用いて説明する。
【００１９】
真空容器２０１内には、概ね直方体形状の成膜容器２０２と基体２００とで構成される放電領域２０３が配置されている。基体２００は帯状基体でもよく、その場合帯状基体２００は紙面に垂直な方向へ搬送される。真空容器２０１と成膜容器２０２は電気的に接続されており、アース電位にある。
【００２０】
また、帯状基体を所望の成膜温度にまで加熱する基体加熱ヒーター２０４、ガス供給手段（不図示）から供給される原料ガスを成膜室へ導入する原料ガス導入管２０５、真空ポンプ等の排気手段（不図示）により成膜室を排気する排気管２０６、排気コンダクタンスを調整するための排気調整バルブ２０７、マイクロ波発振器２０８からのマイクロ波電力を成膜容器に供給するアプリケータ２０９、ＲＦ発振器２１０からのＲＦ波バイアス電力をプラズマに印加するバイアス棒２１２が設置されている。
【００２１】
ＲＦ発振器２１０とバイアス棒２１２の間には整合器２１１が接続され、マッチング／チューニングの２つのパラメータを変化させることで、ＲＦ発振器とバイアス棒とのインピーダンス整合がとれるように調整できる。また、整合器２１１はそれ自体で自動的に前記パラメータを調整して整合動作を行う機能を有する。
【００２２】
成膜容器２０２の壁面の一部はメッシュ状に穴が開いており、成膜容器２０２内にプラズマおよび電磁波を閉じ込めるとともに、分解された原料ガスを排出できるようになっている。
【００２３】
整合器２１１とバイアス棒２１２の途中にはＩｄｃ検出回路２１６が接続されている。Ｉｄｃ検出回路２１６は、チョークコイル２１３と抵抗器２１４で構成され、（前述したように、）バイアス棒２１２にかかる直流成分の電流値がＩｄｃ出力２１５に出力電圧として出力される。バイアス棒２１２にはＲＦ電力が印加されるが、イオン種よりも電子の方がはるかに質量が小さいために、ＲＦ電界による力でバイアス棒に到達する粒子は電子の方が過剰となり、バイアス棒が直流的にフロートの場合はバイアス棒は負に帯電する。チョークコイル２１３で直流成分だけをアースに接地した場合はチョークコイル２１３に電流（Ｉｄｃ）が流れる。このＩｄｃはプラズマの電離度にほぼ比例の関係にあるため、Ｉｄｃをプラズマ強度とみなすことができる。Ｉｄｃ検出回路としては、抵抗器２１４を用いてチョークコイルを流れる直流のＩｄｃ電流値を電圧に変換してＩｄｃ出力２１５へ出力し、プラズマ強度を測定する。また、これを放電生起検出手段として用いるときは、しきい値を設けてＩｄｃがしきい値以上になれば放電が生起したと判断すればよく、しきい値以下になれば放電が消滅あるいは一部消滅したと判断すればよい。
【００２４】
また、図２の装置では、２個のアプリケータ２０９を用いてマイクロ波プラズマ放電をおこなっている。このようにアプリケータを複数個用いてマイクロ波を複数の方向から印加することにより、基体２００の膜特性（基体として帯状基体を用いた場合その幅方向の膜特性）を均一に保ちながら、成膜面積を大面積化することができる。アプリケータを複数個用いる場合、すべてではなくそのうちの一部のアプリケータによって放電しているプラズマが消滅する場合がある。このときにはプラズマ強度が低下して前記Ｉｄｃ検出回路の出力が低下するため、Ｉｄｃにしきい値を設けることでプラズマの一部消滅が検出できる。
【００２５】
次に、図１の前記放電制御装置１０１の動作を図３のフローチャートに示し、図１を参照しながら説明する。
【００２６】
（準備段階）
ステップ１では、成膜制御装置１００から放電制御装置１０１へ起動信号が発せられる。
【００２７】
ステップ２では、放電制御装置１０１が制御する以外の、その他の成膜パラメータが準備できるまで待機する。例えば、帯状基体の温度、原料ガスの流量、放電領域の圧力が規定量になるまで待機する。
【００２８】
ステップ３では、整合器１０６のマッチング／チューニングのパラメータを、初期値に設定し固定する。この初期値は、成膜の安定時に最終的にインピーダンス整合された時点での値であって、予め実験的に決定しておく。放電生起の初期段階において整合器１０６のパラメータを固定することによって、自動整合動作の不良によって放電を消滅させてしまうようなことがなくなる。さらに整合器１６０のパラメータを初期値に設定しておくことによって、放電生起直後もほぼインピーダンスが整合された状態になる。以上の理由により再現性が良くかつ円滑な放電生起が可能となる。
【００２９】
（放電生起段階）
ステップ４では、ＲＦ発振器１０５から少量のＲＦ電力をバイアス棒１０９に印加する。このときのＲＦ電力を目標値１とする。マイクロ波放電に好適な成膜条件においては、ＲＦ電力のみでは放電は生起しないため、この時点では、入射されたＲＦ電力のほとんどがＲＦ発振器１０５側へ反射される状態となる。
【００３０】
ステップ５では、成膜容器１０２内にマイクロ波電力を印加する。ステップ８にて、測定されたＩｄｃ測定値がしきい値１を超えた場合に、放電が生起したと認識する。放電が生起するまでの間、ステップ５にてマイクロ波実効電力を徐々に増加させる。
【００３１】
放電生起の手順を、図２に基づいて説明する。原料ガス導入管２０５を通して原料ガスを放電領域２０３に導入し、排気調整バルブ２０７の開度を制御して放電領域２０３を所定の圧力に保つ。まず、バイアス棒２１２にＲＦ電力を少量印加する。好ましくは成膜条件時の１０％以下の電力を印加する。次に、マイクロ波電力をアプリケータ２０９により印加する。成膜条件時の電力と同じかそれ以上のマイクロ波電力を印加することで、プラズマが生起する。プラズマが生起したかどうかは、後述のプラズマ強度測定手段にて確認できる。また、プラズマが生起した直後の時点では、通常、成膜条件時よりも過大なマイクロ波電力が印加されている。この時点でＲＦバイアス電力を上昇させると、スパーク等が起きやすく、またプラズマを消滅させやすいため、ＲＦバイアス電力はこの時点では上昇させないのである。
【００３２】
ステップ６では、印加されるマイクロ波電力が最大値に達した後にある時間が経過してもなお、放電が生起しなかった場合には、この成膜条件では放電困難であるとみなし、ステップ７にて放電生起をより容易にするために、放電領域１０２の圧力を上昇させる処置を取る。圧力を上昇させる方法としては２種類あり、１つめはＭＦＣ１０３を調節して成膜領域１０２に導入する原料ガスの流量を増加させる。複数種の原料ガスを用いている場合、増加させるガスはいずれの種類でもよいが、そのなかでもとりわけ流量を変化させてもＩｄｃ測定値の変化量が少ないＨ２ガスを増加させることが望ましい。２つめの処置方法は、排気調整バルブ１０８の開度を下げることにより、成膜領域１０２内部の圧力を上昇させる。
【００３３】
（調整段階）
放電が生起し、Ｉｄｃ測定値がしきい値１を超えたことを検出した後、ステップ９にてＭＦＣ１０３を調整しガス流量、または排気調整バルブ１０８開度を調整して圧力を規定値に戻す。
【００３４】
ステップ１０では、マイクロ波実効電力を目標値２まで徐々に低下させる。目標値２は、安定放電した成膜条件時に投入される電力と同等でもよいが、この段階は放電安定化までの過渡期であるので、放電の消滅を防止するために成膜条件時の電力よりも若干大きくすることがより好ましい。具体的には、成膜時の電力の１００〜２００％の電力とすることが好ましく、１２０〜１８０％の電力とすることがより好ましい。この値は、実験的に決定する。
【００３５】
ステップ１１では、ＲＦ実効電力を目標値３まで徐々に上昇させる。目標値３は、安定放電した成膜条件時に投入される電力と同等の値とすることが好ましいが、異常放電を防止するために、若干低い値としてもよい。具体的には、成膜条件時の電力の７０％〜１００％の電力とすることが好ましい。マイクロ波電力を低下させたこの時点で、ＲＦバイアス電力を上昇させることで、スパーク等の発生がなくなり、安定した放電を持続させることができる。
【００３６】
ステップ１２では、プラズマ強度を制御して成膜条件時の目標値の近傍、望ましくは目標値の１００〜１５０％になるようにステップ１３にてマイクロ波実効電力を調整する。ここで、プラズマ強度の制御方法としては２種類あり、前者はＩｄｃ測定値が目標値３の近傍になるようにマイクロ波入射電力を調整する方法である。後者はマイクロ波電力の実効値＝（入射電力−反射電力）が目標値４近傍になるようにマイクロ波入射電力を調整する方法である。以上のいずれかの方法で、マイクロ波電力を低下させる。
【００３７】
この段階ではＲＦのインピーダンス整合が暫定としての初期値にあるために整合が理想的でなく過渡期にあるため、放電の消滅を防止するためにプラズマ強度を成膜時の目標値よりも若干高め具体的には目標値の１００〜１５０％に調整することが望ましい。図２に示したように複数のアプリケータ２０９からマイクロ波を印加している場合は、堆積膜の膜厚および膜質が均一になるように、それぞれのアプリケータへ印加するマイクロ波実効電力の比を適宜調整するとよい。
【００３８】
ステップ１４ではＲＦ電力を成膜条件時の目標値となるように調整するとともに、整合器１０６の動作を、固定動作から自動整合動作へと移行させる。高周波発振器と負荷の間のインピーダンスを自動的に整合する方法は一般的に行われているが、本発明のようにマイクロ波乃至ＶＨＦプラズマ中にバイアス電力としてＲＦを印加する場合、マイクロ波乃至ＶＨＦプラズマを生起させて安定させるまでの間は、プラズマの状態が不安定なために、ＲＦの自動整合が不安定となる。そこで、プラズマが安定した時点、すなわちマイクロ波電力が成膜時の目標値になるよう調整が終了した時点以降で自動整合動作へ移行させることで、整合器を常に安定に動作させることが可能となる。
【００３９】
（安定放電段階）
ステップ１５では、最終的にプラズマ強度が成膜時の目標値になるようにマイクロ波電力を調整する。プラズマ強度の制御方法はステップ１２と同様であるが、Ｉｄｃ測定値が目標値４になるように、またはマイクロ波電力の実行値が目標値５になるように、成膜中に常にプラズマ強度の測定を行い、ステップ１７にてマイクロ波入射電力を調整する。
【００４０】
ステップ１６では、Ｉｄｃ検出回路によって成膜中に放電が消滅したことを認識した場合、ステップ３へ戻って、再び放電生起の動作を行う。しきい値２を設け、Ｉｄｃ測定値がしきい値２を下回ると放電が消滅したと認識する。
【００４１】
さらに、安定放電段階において放電が消滅したことがＩｄｃ検出回路１０７によって確認された場合には、再び放電生起段階に戻って放電させることで、連続成膜装置を停止することなく継続して成膜することができる。
【００４２】
（立ち下げ段階）
ステップ１８では、成膜装置全体の制御装置１００から成膜終了の指令を受けると、ステップ１９にて放電制御装置１０１の立ち下げ動作を行い、マイクロ波電力、ＲＦバイアス電力を停止する。
【００４３】
ステップ２０では、放電制御装置１０１の動作終了信号を成膜装置全体の制御装置１００へ返す。
【００４４】
（光起電力素子への適用例）
次に、本発明の方法をロール・ツー・ロール方式のプラズマＣＶＤ装置に適用してｐｉｎ接合を有する光起電力素子を作成する例を図４を用いて説明する。
【００４５】
図４において、４００は帯状基体、４０１は送出し容器、４０２は送出しボビン、４０３は巻取り容器、４０４は巻取りボビン、４０５は第１ドープ層形成容器、４０６はｉ層形成容器、４０７は第２ドープ層形成容器、４０８は基体加熱ヒーター、４０９はガス加熱ヒーター、４１０はガスゲート、４１１は原料ガス導入管、４１２はゲートガス導入管、４１３はガス排気口、４１４は排気調整バルブ、４１５は搬送ローラー、４１６はカソード、４１７はＲＦ発振器、４１８はマイクロ波発振器、４１９は導波管、４２０はマイクロ波アプリケータ、４２１はバイアス棒である。また、ｉ層形成容器４０６にはマイクロ波プラズマＣＶＤ法で堆積膜を形成する成膜容器４２２が内蔵され、ドープ層形成容器４０５および４０７にはＲＦＣＶＤ法で堆積膜を形成する成膜容器４２３および４２４が内蔵される。４２５〜４２７は放電領域である。
【００４６】
それぞれの容器４０１、４０３、４０５〜４０７はガスゲート４１０によって接続されている。帯状基体４００は、送出し容器４０１から巻取り容器４０３に搬送される間に３つの堆積膜形成容器４０５〜４０７を通過して、その表面に３層の機能性堆積膜、例えばｐｉｎ構造の光起電力素子用半導体膜が形成される。
【００４７】
帯状基体４００は、半導体膜作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、導電性を有するものであることが好ましい。前記帯状基体の厚さとしては、搬送時に張力を加えられても形状を維持す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。前記帯状基体の幅については特に制限されることはなく、半導体膜作製手段あるいは作製容器等のサイズによって決定される。前記帯状基体の長さについては特に制限されることはないが、ロール状に巻き取られる程度の長さであることが好ましい。また、長尺のものを溶接等によってさらに長尺化したものであってもよい。
【００４８】
各形成容器４０５〜４０７内で基体加熱ヒーター４０８によって帯状基体４００は所定の成膜温度にまで加熱される。また、ガス供給手段（不図示）から原料ガス導入管４１１を通して供給される原料ガスは放電領域４２５〜４２７へ供給され、ガス排気口４１３を通して排気手段（不図示）によって排気される。排気調整バルブ４１４によって排気速度を調整することで、放電領域４２５〜４２７内を所望の圧力に維持する。
【００４９】
マイクロ波ＣＶＤ法を用いる形成容器４０６内の放電領域４２６には、マイクロ波発振器４１８から導波管４１９を通して原料ガスにマイクロ波電力を印加するアプリケータ４２０と、プラズマにＲＦ電力を印加するバイアス棒４２１が設けられ、供給された原料ガスを分解してマイクロ波ＣＶＤ法による堆積膜の形成がおこなわれる。また、２個のアプリケータ４２０を用いることで、帯状基体４００の幅方向における堆積膜特性の均一性を向上させている。便宜上、これら２個のアプリケータ４２０が設置されている方向を、それぞれフロント側、リア側と呼ぶことにする。
【００５０】
ＲＦＣＶＤ法を用いる形成容器４０５および４０７内の放電領域４２５、４２７には、原料ガスにＲＦ電力を印加するカソード４１６が設けられ、ＲＦＣＶＤ法による堆積膜の形成がおこなわれる。また、原料ガス導入管４１１から導入された原料ガスをガス加熱ヒーター４０９で加熱することで堆積膜特性の向上を図っている。加熱ヒーター４０８および４０９で成膜容器４２２〜４２４を加熱することで、成膜前に成膜容器４２２〜４２４をベーキングし、不純物ガスを低減することができる。
【００５１】
ガスゲート４１０は、各容器４０１、４０３、４０５〜４０７を分離独立させ、かつ、前記帯状基体４００をそれらの中を貫通させて連続的に搬送する目的で設けたものである。また、異なる組成の良質な薄膜を多層形成するために、ゲートガス導入管４１２からゲートガスを導入することで、隣り合う容器の原料ガスが混合することを防いで、雰囲気的に分離独立させることができる。ゲートガスとしては、Ｈ２、Ｈｅ、Ａｒ等が用いられる。
【００５２】
以上に説明した装置の原料ガス供給手段（不図示）、排気手段（不図示）、基体加熱ヒーター４０８、ガス加熱ヒーター４０９、ＲＦ発振器４１７、マイクロ波発振器４１８、帯状基体を搬送させるモーター（不図示）はシーケンサーやコンピュータ等の成膜制御装置（不図示）によって制御され、プログラムによって自動運転できる。
【００５３】
前記自動運転の各工程を図４を参照して説明する。帯状基体４００が巻かれた送出しボビン４０２を送出し容器４０１にセットし、空の巻取りボビン４０４を巻取り容器４０３にセットし、各成膜容器４２２〜４２４の清掃、メンテナンスを大気中でおこなった後、自動工程が開始される。
１）排気工程
排気手段により、全ての形成容器４０１、４０３、４０５〜４０７を１Ｔｏｒｒ程度の圧力にまで減圧する。
２）加熱工程
基体加熱ヒーター４０８およびガス加熱ヒーター４０９により、成膜容器４２２〜４２４を所定の温度にまで加熱する。この加熱は成膜容器４２２〜４２３および形成容器４０５〜４０７の壁面に吸着した水分、酸素等の不純物ガスを脱離させるベーキングの目的がある。
３）成膜工程
原料ガス導入管４１１から原料ガスを、ゲートガス導入管４１２からゲートガスを導入し、帯状基体４００一定の速度で搬送させながら、成膜容器４２２〜４２４でプラズマ放電を開始させて、連続的に帯状基体４００に膜を堆積させる。また、この工程において、形成容器４０６においては前述した本発明のマイクロ波放電制御装置を動作させて、自動的にマイクロ波プラズマ放電を生起させる。帯状基体４００が巻取りボビン４０４に所定の位置まで巻き取られた時点で、全てのプラズマ放電を停止させる。また、搬送も停止させる。
４）冷却工程
各成膜容器４２２〜４２４を、清掃、メンテナンス可能な温度にまで放冷することで冷却する。成膜時には成膜容器４２２〜４２４内に副次的に発火性の反応堆積物が溜まることがあるため、容器を大気開放した時に発火しないように予め冷却する。
５）パージ工程
各形成容器４０１、４０３、４０５〜４０７を大気開放する前に内部の原料ガスを窒素ガスに置換する。
６）ベント工程
大気圧になるまで窒素ガスを各形成容器４０１、４０３、４０５〜４０７に導入する。
【００５４】
以上の自動工程が終了した後、巻取りボビン４０４に巻き取られた帯状基体４００を取り出す。この後、不図示の膜堆積装置によって帯状基体４００上に透明電極膜を堆積することで薄膜光起電力素子が完成する。
【００５５】
なお、本発明はプラズマＣＶＤ以外のプラズマ処理、例えばプラズマエッチング等にも適用することができる。
【００５６】
【実施例】
（実施例１）
図１の構成の自動制御装置の構成を備えた、図４に示したロール・ツー・ロール方式のプラズマＣＶＤ装置を用い、図３に示す手順に従って、自動工程により、以下の条件で帯状基体の表面上に、ｐｉｎ型アモルファスシリコンの光起電力素子を作製した。以下、図３および図４を参照して説明する。なお、本実施例では、第１の高周波電力としてマイクロ波電力を、第２の高周波電力としてＲＦ電力を用いた。
【００５７】
帯状基体４００としては、予め不図示のロール・ツー・ロール方式のスパッタ式膜形成装置で帯状基体４００上に裏面反射層としてアルミニウムの薄膜（厚さ０．１μｍ）と、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の薄膜（厚さ１．０μｍ）を堆積してある幅３５０ｍｍ、長さ３００ｍ、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ４３０を使用した。
【００５８】
帯状基体４００を、送出し容器４０１から送出され、ガスゲート４１０で接続された３つの成膜容器４０５〜４０７を通過して、巻取り容器４０３で巻き取られるようにセットした。
【００５９】
各容器４０１、４０３、４０５〜４０７を排気調整バルブ４１４を通して不図示の排気手段により１Ｔｏｒｒ台まで排気した後、引き続き排気しながらガス導入管４１１、４１２からＨｅガスをそれぞれ１００ｓｃｃｍづつ流し、排気調整バルブ４１４を制御して、各容器４０１、４０３、４０５〜４０７の圧力を不図示の圧力計で測定して１．０Ｔｏｒｒに保った。さらに、基体加熱ヒーター４０８とガス加熱ヒーター４０９をそれぞれ３００℃に加熱して、この状態のまま５時間ベーキングを行って不純物ガスを脱離させた。
【００６０】
次に、ガス導入管４１１、４１２から流していたＨｅガスを停止し、不図示のガス混合器から表１に示す組成の原料ガスを、原料ガス導入管４１１から各成膜容器４２２〜４２４へ導入した。各ガスゲートにはゲートガス導入管４１２からＨ２ガスをそれぞれ１０００ｓｃｃｍ流した。帯状基体４００の搬送速度は１０００ｍｍ／ｍｉｎとした。高周波電力投入手段については、マイクロ波ＣＶＤ法を用いる成膜容器４２２では、発振周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波発振器４１８から導波管４１９、マイクロ波アプリケータ４２０を介して成膜領域にマイクロ波電力を印加するとともに、発振周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ発振器４１７から整合器４２８を介してバイアス棒４２１にバイアス電力を印加した。バイアス棒４２１としては、ＳＵＳ３０４からなる直径２０ｍｍ、長さ３０ｃｍの円柱状の棒を用いた。また、ＲＦ高周波ＣＶＤ法を用いる成膜容器４２３、４２４では、ＲＦ発振器４１７から整合器４２８を介してカソード４１６へＲＦ電力を印加した。このようにして放電領域４２５〜４２７にプラズマ放電を生成し、帯状基体４００上にｎ型アモルファスシリコン膜、ｉ型アモルファスシリコンゲルマニウム膜、ｐ型微結晶シリコン膜を連続的に形成した。各成膜容器の安定成膜時の成膜条件は表１に示す条件とした。
【００６１】
本実施例では、図３のステップ１５〜１７における、成膜中のプラズマ強度の制御方法を、Ｉｄｃ測定値（目標値４）が３．５Ａで一定となるようにマイクロ波入射電力を調整する方法とした。プラズマが消滅したことを検知するＩｄｃ測定値（しきい値２）を３．０Ａに設定した。また、プラズマを生起させる前に印加する高周波バイアス電力（目標値１）は５０Ｗとし、最初にプラズマが生起したときのマイクロ波実効電力は、フロント側とリア側それぞれで、おおよそ８００Ｗと８００Ｗであった。この時のＩｄｃ測定値は２．０Ａであったため、プラズマの生起を検知するＩｄｃ測定値（しきい値１）を１．５Ａと定めた。
【００６２】
また、ステップ６におけるプラズマ生起困難時のタイムアウト時間を５秒に設定したが、本実施例では５秒以内にプラズマが生起したため、ステップ７は実行されなかった。目標値２はフロント側、リア側共に３００Ｗ、目標値３は８００Ｗとした。
【００６３】
成膜工程として連続的に膜形成を約５時間おこない、全長３００ｍの帯状基体のうち、２５０ｍにＰｉｎ接合を有する半導体層を形成することができた。以後、半導体層が得られた２５０ｍの部分を有効部分と呼ぶことにする。
【００６４】
上記の手順で得られた半導体層を堆積した帯状基体を巻取り容器４０３から取り出し、不図示のスパッタ方式の膜形成装置でＩＴＯ（インジウム錫酸化物）透明導電膜（膜厚８００Å）を形成した後、帯状基体４００を不図示の切断機によって送り出しながら搬送方向に１００ｍｍごとに切断してサンプルとし、Ａｇのペーストをスクリーン印刷することにより集電電極を形成して、図５の模式断面図に示す光起電力素子を作製した。図５において、５００は帯状基体、５０１は裏面反射層、５０２はｎ型半導体層、５０３はｉ型半導体層、５０４はｐ型半導体層、５０５はＩＴＯ透明導電膜、５０６は集電電極である。
【００６５】
形成された光起電力素子の特性評価を、ＡＭ値１．５、エネルギー密度１００ｍＷ／ｃｍ２の擬似太陽光を照射したときの光電変換率ηを測定して評価をおこなった。表２にその評価結果を示す。また、帯状基体の有効部分２５０ｍのうち、１０ｍ毎にサンプルを抽出して測定し、２６個のサンプル特性の最大値と最少値の差を均一性として評価した。サンプルの有効面積は３５０ｍｍ×１００ｍｍであった。
【００６６】
また、成膜中にプラズマが消滅したことによる堆積膜不良部分以外の割合、即ち良品の割合を良品率として評価した。プラズマの消滅回数もカウントした。
【００６７】
（比較例１）
本例では、図１に示す放電制御装置１０１を用いずに、実施例１と同様の成膜をおこなった。表１に示す成膜条件も同様である。実施例１と相違する点は、マイクロ波発振器、ＲＦ発振器、ＭＦＣ、排気調整バルブを手動操作にて制御したこと、整合器１０６を常に自動整合動作するように設定したこと、の２点である。評価方法は実施例１と同様である。
【００６８】
【表１】
0003630982.tif 000002
【００６９】
【表２】
0003630982.tif 000003
【００７０】
以上の実験から、次に示す結果が得られた。
１）比較例１では、成膜中にプラズマが消滅して、放電の再生起をおこなった場合に、手動で操作をおこなったことと、整合器１０６の動作が不安定になって再生起に時間がかかったために、不良部分が多く発生して良品率が低下した。放電の生起から安定までの時間は平均して１８０秒であった。一方、実施例１では、放電の再生起は円滑におこなわれたため、放電の生起から安定までの時間は平均して４０秒であり、良品率が向上した。
２）比較例１では、成膜中のプラズマ強度を、Ｉｄｃ測定値を目視で確認しながらマイクロ波実効電力を調整したために、精度良く調整できず、均一性が低下した。一方、実施例１では、放電制御装置１０１でＩｄｃ測定値をマイクロ波実効電力にフィードバックすることで、前記電力の精度が向上し、均一性が向上した。
【００７１】
（実施例２）
本実施例では、図３のステップ１５〜１７における、成膜中のプラズマ強度の制御方法を、マイクロ波実効電力（目標値５）が２５０Ｗで一定となるようにマイクロ波入射電力を調整する方法とした。その他の装置構成は、実施例１と同様とした。安定成膜時の成膜条件は表３に示す条件とした。
【００７２】
また、本実施例では、ステップ６において、マイクロ波電力が電源の最大出力に達してから５秒間経過してもなお放電が生起しなかったため、ステップ７においてＨ２ガスを１５００ｓｃｃｍにまで増加させることで放電が生起できた。この時の放電領域の圧力は１５ｍＴｏｒｒであった。この後、ステップ９にてＨ２ガスを表１に示す流量にまで減少させた。評価方法は実施例１と同様である。
【００７３】
（比較例２）
本例では、図１に示す放電制御装置１０１を用いずに、実施例２と同様の成膜をおこなった。表３に示す成膜条件も同様である。実施例２と相違する点は、マイクロ波発振器、ＲＦ発振器、ＭＦＣ、排気調整バルブを手動操作にて制御したこと、整合器１０６を常に自動整合動作するように設定したこと、の２点である。評価方法は実施例１と同様である。
【００７４】
【表３】
0003630982.tif 000004
【００７５】
【表４】
0003630982.tif 000005
【００７６】
以上の実験から、比較例２と比べて実施例２の均一性は高く、マイクロ波実効電力を一定としてプラズマ強度の調整をおこなうことによっても、成膜初期から成膜終了時まで、安定した特性を得ることができることがわかった。また、放電の生起から安定までの時間は、比較例２では平均して１９０秒、実施例２では平均して４０秒であったため、不良部分が減少して良品率が向上した。
【００７７】
（実施例３）
本実施例では、プラズマ処理するための第１の高周波として、ＶＨＦを用いた。図４に示す装置との装置構成上の相違点を、図６を用いて説明する。なお、図６中の図４と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。図６は、図４の成膜容器４２２に代えて用いられる成膜容器６０１及びその関連部材を説明するための模式的な概略上面図である。図６に示すように、マイクロ波発振器４１８に代えて発振周波数１００ＭＨｚのＶＨＦ発振器６０２を、導波管４１９に代えて同軸ケーブル６０３及び整合器６０４を、マイクロ波アプリケータ４２０に代えて棒状アンテナ６０５を用いている点が図４に示す装置とは異なる。また、棒状アンテナ６０５はバイアス棒４２１と同じ寸法形状であり、放電領域６０６においてバイアス棒４２１と平行に設置した。前記アンテナとバイアス棒４２１との間隔は帯状基体搬送方向へ１５ｍｍとした。その他の装置構成は、実施例１と同様とした。安定成膜時の成膜条件は表５に示すものとした。
【００７８】
本実施例では、図３のステップ１５〜１７における、成膜中のプラズマ強度の制御方法を、Ｉｄｃ測定値（目標値４）が３．０Ａで一定となるようにＶＨＦ入射電力を調整した。また、しきい値１を１．０Ａ、しきい値２を２．５Ａ、バイアス電力の目標値１を５０Ｗとして成膜をおこなった。評価方法は実施例１と同様である。評価結果を表６に示す。
【００７９】
【表５】
0003630982.tif 000006
【００８０】
（比較例３）
本例では、図１に示す放電制御装置１０１を用いずに実施例３と同様の成膜を行った。表５に示す成膜条件も同様である。実施例３と相違する点は、ＶＨＦ発振器、ＲＦ発振器、ＭＦＣ、排気調整バルブを手動操作にて制御したこと、整合器１０６を常に自動整合動作するように設定したこと、の２点である。評価方法は実施例１と同様である。評価結果を表６に示す。
【００８１】
【表６】
0003630982.tif 000007
【００８２】
以上の実験から、次に示す結果が得られた。
１）比較例３では、成膜中にプラズマが消滅して、放電の再生起を行なった場合に、手動で操作を行なったことと、整合器１０６の動作が不安定になって再生起に時間がかかったために、不良部分が多く発生して良品率が低下した。放電の生起から安定までの時間は平均して２００秒であった。一方、実施例３では、放電の再生起は円滑に行われたため、放電の生起から安定までの時間は３０秒であり、良品率が向上した。
２）比較例３では、成膜中のプラズマ強度をＩｄｃを目視で確認しながらＶＨＦ実効電力を調整したために、精度良く調整出来ず、均一性が低下した。一方、実施例３では、放電制御装置でＩｄｃ測定値をＶＨＦ実効電力にフィードバックすることで、前記電力の精度が向上し、均一性が向上した。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、自動装置を用いて自動的にプラズマ放電を再現性良くかつ円滑に生起させ、安定化させることができる。放電が消滅しても速やかに再生起させることができる。この方法を帯状基体上に光起電力素子を形成する装置に適用した場合全自動運転が可能となり、光起電力素子の生産性向上とコストダウンに寄与する。さらに、帯状基体の全長にわたって安定した光起電力特性を得ることができ、不良部分を最少にできるため、歩留まりが向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による成膜自動化のためのマイクロ波放電制御装置の装置構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明のプラズマ処理装置の一例を示す模式的な概略断面図である。
【図３】図１に示すプラズマ放電制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のプラズマ処理方式をロール・ツー・ロール方式のプラズマＣＶＤ装置をに適用した場合の一例を示す模式的な概略断面図である。
【図５】光起電力素子の構造の一例を示す模式的な概略断面図である。
【図６】ＶＨＦを用いたプラズマ処理装置について説明するための模式的な概略上面図である。
【符号の説明】
１００  成膜制御装置
１０１  放電制御装置
１０２、２０３、４２５〜４２７  放電領域
１０３  マスフローコントローラー（ＭＦＣ）
１０４、２０８、４１８  マイクロ波発振器
１０５、２１０、４１７  ＲＦ発振器
１０６、２１１、４２８  整合器
１０７、２１６  Ｉｄｃ検出回路
１０８  排気調整バルブ
１０９、２１２、４２１  バイアス棒
２００、４００、５００  帯状基体
２０１  真空容器
２０２、４２２〜４２４、６０１  成膜容器
２０４、４０８  基体加熱ヒーター
２０５、４１１  原料ガス導入管
２０６、４１３  排気管
２０７、４１４  排気調整バルブ
２０９、４２０  アプリケータ
２１３  チョークコイル
２１４  抵抗器
２１５  Ｉｄｃ出力
４０１  送出し容器
４０２  送出しボビン
４０３  巻取り容器
４０４  巻取りボビン
４０５  ｎ層形成容器
４０６  ｉ層形成容器
４０７  ｐ層形成容器
４０９  ガス加熱ヒーター
４１０  ガスゲート
４１２  ゲートガス導入管
４１５  搬送ローラー
４１６  カソード
４１９  導波管
５０１  裏面反射層
５０２  ｎ型層
５０３  ｉ型層
５０４  ｐ型層
５０５  ＩＴＯ透明電極
５０６  集電電極
６０２  ＶＨＦ発振器
６０３  同軸ケーブル
６０４  整合器
６０５  棒状アンテナ
６０６  放電領域
【図１】
0003630982.tif 000008
【図２】
0003630982.tif 000009
【図３】
0003630982.tif 000010
【図４】
0003630982.tif 000011
【図５】
0003630982.tif 000012
【図６】
0003630982.tif 000013