JPH06192827A

JPH06192827A - 堆積膜及びその形成方法

Info

Publication number: JPH06192827A
Application number: JP34746692A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Kariya; 俊光狩谷; Keishi Saito; 恵志斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】大面積基板に高速度で反応性スパッタリング
し、しかも均一な堆積膜を得ること。【構造】真空容器内部に堆積膜の構成元素の少なくと
も一種を含有するターゲット１１６と、マイクロ波導入
窓１１３とを有し、ターゲットとマイクロ波導入窓とは
互いに最短距離が５０〜２００ｍｍとなるように配設し
てなり、電界方向とターゲット面とが平行であるマイク
ロ波をマイクロ波導入窓を通して、反応性ガスに照射し
てプラズマを発生させ、ターゲット表面上にプラズマ中
のイオンを照射し、被堆積物をターゲットより分離し、
飛翔せしめて、ターゲットに対面する基板１０４の表面
上に被堆積物を付着させ、被堆積物とプラズマ中のラジ
カルを反応させることによって、反応性ガスの構成元素
を含有する堆積膜を生成する堆積膜生成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は堆積膜の形成方法及び堆
積膜に係り、より詳細には、マイクロ波を用いた反応性
スパッタリングによる堆積膜形成方法及び堆積膜に関す
る。特に堆積速度の速い堆積膜形成方法及びそれにより
形成された堆積膜に関する。また、本発明は、大面積基
体上に、均一に堆積膜を形成することができる堆積膜形
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、堆積膜の利用分野は光起電力素
子、半導体素子、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、保護
膜、電磁波フィルター、スパッタリングターゲット等の
多岐にわたるものである。例えば、酸素化合物、窒素化
合物の薄膜を基板上に形成する技術は真空蒸着法、スパ
ッタリング法、ブラズマＣＶＤ法（化学気相堆積法）
法、熱ＣＶＤ法などが行われているが、生産性の見地か
ら、さらに高速に形成することが可能な堆積膜形成方法
が求められている。

【０００３】近年よりマイクロ波を真空容器内部に導入
して堆積速度が速いスパッタリング法で形成された堆積
膜が検討されている。例えば以下の例が挙げられる。 "Crystal structures and optical properties of ZnO
films prepared by sputtering-type electron cyclotr
on resonance microwave plasma." Matsuoka.M,Ono,K Journal of Vacuum Science & Tech
onology A, vol.7 No.5pp.2975 1989 "New high-rate
sputtering-type electron cyclotron resonance micro
wave plasma using an electric mirror." Matsuoka.M,Ono,K Applied Physics Letters, vol.54
No.17 pp.1645 1989 “スパッタ型ＥＣＲマイクロ波プラズマの特徴と薄膜形
成への応用”松岡茂登、小野堅一応用物理、vol.57 N
o.9 pp.1301 1988 "Plasma properities in the open-ended region of a
coaxial-typemicrowave cavity." Yoshida.Y Review o
f Scientific Instruments, vol.62 No.6 pp.1498 1991 "PIG-type compact microwave metal ion source" Yosh
ida.Y,Suzuki.N Japanese Journal of Applied Physics Part 2, vol.26
No.2 L100 1987

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術においても、堆積速度は十分ではなく、また大面
積基体への堆積膜の形成に適するものではない。またさ
らに堆積膜の膜の特性も十分なものではなく、さらに良
質な堆積膜が求められている。また、従来から行われて
いる反応性スパッタリングにおいても、反応するラジカ
ルの制御が困難であり、高速堆積された良質な堆積膜は
得られていない。

【０００５】また、上述した従来のいずれも基体の面積
は小さく、大面積基体に高速度で反応性スパッタリング
し、しかも均一な堆積膜を得るには至っていないことが
問題となっていた。また、堆積膜の光劣化、即ち堆積膜
に光を長時間照射することによって膜質が劣化すること
が問題となっている。

【０００６】また、堆積膜の振動劣化、即ち堆積膜に振
動を長時間与えることによって膜質が劣化することが問
題となっていた。また、ロール・ツー・ロール方式等の
連続堆積膜形成方法で形成された堆積膜の膜質の改善が
求められている。また、従来の堆積膜のステップカバレ
ッジが悪い、膜剥がれがあるという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明の第１の技術的課題は、上
記欠点に鑑み、大面積基体に高速度で反応性スパッタリ
ングし、しかも均一な堆積膜を得ることである。また、
本発明の第２の技術的課題は、生産性の向上を目的と
し、また堆積膜として、酸素化合物、窒素化合物に限ら
ず、高速形成された炭素化合物、フッ素化合物、金属、
半導体、磁性体等を提供することである。

【０００８】また、本発明の第３の技術的課題は、堆積
膜の光劣化、振動劣化を抑制された堆積膜を提供し、さ
らに、連続形成された良質な堆積膜を提供し、且つ、堆
積膜のステップカバレッジ、膜剥がれを改善するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の問題点を
解決し、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、
見いだされたものである。本発明の堆積膜形成方法は、
真空容器内部に、堆積膜の構成元素の少なくとも一種を
含有するターゲットを、誘電体からなるマイクロ波導入
窓との最短距離が５０〜２００ｍｍとなるように配設
し、真空容器内部に反応性ガスを導入し、電界方向と前
記ターゲット面とが平行となるようにマイクロ波を前記
マイクロ波導入窓を通して前記反応性ガスに照射してプ
ラズマを発生させ、前記ターゲット表面上に該プラズマ
中のイオンを照射することにより、前記ターゲットに対
面して配置された基体の表面上に被堆積物を付着させる
とともに当該被堆積物とプラズマ中のラジカルとを反応
させて、前記反応性ガスの構成元素を含有する前記堆積
膜を該基体表面上に形成することを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、堆積膜を形成する際、前
記ターゲットに直流電力または１〜１００ＭＨｚの周波
数の高周波電力（ＲＦ電力）を付与することを特徴とす
る。また、本発明は、上記方法において、堆積膜を形成
する際、前記ターゲットを囲むように磁界を配すること
を特徴とする。また、本発明方法は、堆積膜を形成する
際、前記基体に正の直流電圧を印加することを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明は、上記方法において、堆積
膜を形成する際、前記基体に負の直流電圧を印加するこ
とを特徴とするまた、本発明は、上記方法において、前
記真空容器内部に電極を配し、堆積膜を形成する際、該
電極に正の直流電圧を印加することを特徴とする。ま
た、本発明は、上記方法において、前記真空容器内部に
電極を配し、堆積膜を形成する際、該電極にＲＦ電力を
印加することを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、上記方法において、前記
基体を可とう性を有する帯状とし、堆積膜を形成する
際、該基体をその長手方向に移動し、且つ堆積膜と基体
との界面近傍における堆積膜形成速度、堆積膜表面近傍
における堆積膜形成速度が他の領域における堆積膜形成
速度よりも小さくして形成することを特徴とする。ま
た、本発明は、上記方法において、前記真空容器内部を
真空排気するための排気口と、前記マイクロ波導入窓
と、前記基体と、前記ターゲットで前記プラズマを囲う
ように配置して堆積膜の形成を行うことを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明によれば、前記いずれかの
堆積膜生成装置により生成されてなる堆積膜が得られ
る。

【００１４】

【作用】本発明の堆積膜形成方法によれば、従来より行
われている反応性高周波（ＲＦ）スパッタリング、ある
いは反応性直流（ＤＣ）スパッタリング、さらには反応
性マグネトロンスパッタリングにも増して高速度に形成
することができる。すなわち真空容器内部に堆積膜構成
元素の少なくとも一つを含有する反応性ガスを導入し、
該反応性ガスにマイクロ波を照射すれば、通常のスパッ
タリング法で得られるイオンの約１０倍〜１００倍もの
イオンを発生させることができ、ターゲット表面上に通
常の約１０倍〜１００倍もの多量のイオンを照射するこ
とができる。その結果、スパッタ率が向上し、堆積速度
を飛躍的に向上させたものである。

【００１５】また、上記のようにプラズマ中のイオン密
度を上げることができるために、ターゲットの表面積を
大きくしたことによって生じるイオンシースの電位差の
減少もカバーすることができ、低エネルギーイオンによ
って高速に堆積膜を形成することができる。また、マイ
クロ波でプラズマを生起しているため、導入した反応性
ガスに堆積膜構成元素ではない元素が含有されている場
合においても、堆積膜表面において堆積膜構成元素では
ない元素の引き抜き反応によって、構成元素ではない不
純物が堆積膜に混入されることはない。また、微量に混
入される場合でも、不活性な状態で混入されるため膜質
の低下を招くことはない。また、該引き抜き反応を活性
化する別の反応性ガスを導入してもよい。さらにターゲ
ットに照射されるイオンを効率的に得るために反応性ガ
スのほかに不活性ガスを同時に導入してもよい。不活性
ガスとしては例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅが
用いられるが中でもイオン化率がよく、経済性が高く、
質量が大きく、プラズマ状態での安定度が高いＡｒを用
いるのが好ましい。

【００１６】また、本発明においてはマイクロ波によっ
て高速堆積し、表面反応が活性化されているために、堆
積膜中に含有する不純物を低減できるものである。さら
には堆積膜が結晶性の場合、不純物が低減されることに
よって、堆積膜の結晶性を向上したものである。さらに
不純物の低減によって光劣化、振動劣化を抑制されたも
のである。

【００１７】また、上記の反応性ガスをマイクロ波で分
解しているため、通常のスパッタリングでは得られない
中性ラジカル、イオンを得ることができ、堆積膜表面で
の表面反応を促進することができ、通常のスパッタリン
グ法では得られない良質の堆積膜を形成することができ
る。なお、より良質の堆積膜を形成するためには、堆積
膜の種類に応じて基体温度、圧力、反応性ガス流量等の
形成条件を適宜決定することが望ましい。例えば、Ｚｎ
Ｏ膜を堆積する場合、基板温度１５０〜３５０Ｃ°、圧
力１〜１０ｍＴｏｒｒ、Ｏ₂ ガス２０〜１００ｓｃｃ
ｍ、Ａｒガス１０〜５０ｓｃｃｍといった条件が適して
いる。

【００１８】なお、ここで言う良質の堆積膜とは、導電
性堆積膜の場合には電気伝導率の高いものであり、光反
射膜の場合にはその反射率が高いものであり、また光透
過性堆積膜の場合にはその光透過性が高いものであり、
また透明導電膜の場合にはその光透過性と電気伝導率の
両者が高いものであり、反射防止膜の場合にはその反射
率が低いものであり、絶縁膜の場合にはその抵抗率が高
いものである。

【００１９】また、本発明においてはマイクロ波によっ
てプラズマを生起させるが、電子サイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）は用いていないため、大面積基体上でも均一
な堆積膜を形成することができる。すなわち、ＥＣＲに
おいては強い磁界領域を形成し、電子がサイクロトロン
共鳴状態となることによって、比較的低圧力においても
プラズマを維持することができる。しかしこのプラズマ
領域は現在のところ比較的小さい領域にとどまってお
り、該共鳴プラズマ状態での拡大は莫大なる電気エネル
ギーを要するため、現実的ではない。本発明においては
導波管により伝送したマイクロ波を一旦、アプリケータ
ーなる金属容器内部で拡大し、誘電体からなるマイクロ
波導入窓を通して、真空容器内に放射し、基体の大きさ
に応じてアプリケーターの断面積（マイクロ波の伝送方
向に対する断面積）を適宜決定することによって、比較
的低圧力でもプラズマ領域を拡大することができるた
め、大面積のターゲットを用いることができ、大面積基
体上でも均一な堆積膜の形成が可能となる。

【００２０】また、本発明においてはマイクロ波によっ
てプラズマを生起させるため、圧力を低くすることで、
平均自由工程を長くすることができ、気相中での不必要
な反応を極力抑えることができるため、堆積膜表面での
反応が主となって高速形成された良質な堆積膜となる。
プラズマが安定しているため、スパーク放電が発生しに
くく、ピンホールなどの欠陥を低減したものである。さ
らには平均自由工程が長いため、ステップカバレッジが
大幅に改善される。

【００２１】また、本発明においてはマイクロ波の強電
界方向とターゲット面が平行であるため、ターゲットが
直接マイクロ波で加熱されることがなく、ターゲットの
変質を防止でき、長期間にわたり安定した特性を有する
堆積膜を形成することができる。さらに基体はターゲッ
トと対面するように配置されているため、マイクロ波の
強電界方向と基体面は平行となり、同様にマイクロ波で
直接加熱されることがなく、良質なものである。特にマ
イクロ波をよく吸収する堆積膜を形成する場合、マイク
ロ波で直接加熱されると思わぬ堆積膜の変質を招くこと
があるが、本発明はかかる変質を防止する効果がある。

【００２２】またマイクロ波を真空容器に導入するため
のマイクロ波導入窓とターゲットの距離は堆積速度に関
わるパラメーターであり、重要である。プラズマ内部の
イオン化率はマイクロ波導入窓との距離に応じてほぼ指
数関数的に減少し、ターゲットとの距離を大きくすると
堆積速度が減少してしまう。またターゲットとの距離を
近づけるとターゲットから飛翔してきた堆積物がマイク
ロ波導入窓に付着し、付着物がマイクロ波を吸収または
反射するのでマイクロ波電力を真空装置内部に導入する
ことができなくなり、ついにはプラズマを生起すること
ができなくなる場合もある。またターゲットとの距離を
近づけすぎるとターゲットの不均一な浸食を招くことが
ある。本発明者は、上記現象を見いだし、その定量的な
範囲を探求したところ、ターゲットとマイクロ波導入窓
の距離は５０〜２００ｍｍとすればかかる現象を防止で
きることを突き止めた。なお、この範囲内において、堆
積膜の種類、ターゲットの種類によって適宜決定するこ
とが望ましい。特に５０〜１００ｍｍ好ましく５０〜７
０ｍｍがより好ましい。

【００２３】次に本発明の構成要件を実施態様とともに
分説する。（ＤＣ、ＲＦ電力のターゲットへの印加）本発明におい
ては、ターゲットに直流電力（ＤＣ電力）、あるいは１
〜１００ＭＨｚの高周波電力（ＲＦ電力）を印加して形
成することが好ましい。すなわちターゲットを乗せた電
極（ターゲット電極）にＤＣ電力（ターゲットが負）、
あるいはＲＦ電力を印加することで発生したイオンの運
動エネルギーを増加することができ、従ってターゲット
のスパッタ率を向上できるため、堆積速度がいっそう大
きくなる。また、イオンをターゲットに集中させること
によって堆積膜へのイオン衝撃を低減することができる
ため、形成された堆積膜は良質なものである。通常、導
電性のターゲット（例えば、金属）を用いる場合には、
ＤＣ電力またはＲＦ電力を印加し、非導電性のターゲッ
ト（例えば、酸素化合物、窒素化合物など）を用いる場
合には、ＲＦ電力を印加することが望ましい。

【００２４】（磁界の配設）また、本発明においては、
ターゲット近傍にターゲットを囲むような磁界を配する
ことで、電子の回転並進運動によって放電の安定性が向
上を図ることができる。電子衝撃を低減した堆積膜を形
成することができる。さらには単位時間あたりに照射さ
れるイオン密度を上げることで、プラズマに照射される
マイクロ波エネルギーを下げることができるため、イオ
ン衝撃等のダメージを低減した堆積膜を形成することが
できる。

【００２５】（ＤＣ、ＲＦ電力の基体への印加）また本
発明においては、基体に正の直流電圧を印加すること
で、イオン衝撃を低減したものである。さらには堆積膜
に照射されるラジカルを制御することができるため、堆
積膜表面反応を制御することができ、２成分以上の元素
からなる堆積膜の形成に特に効果がある。また基体との
界面近傍における欠陥を低減した堆積膜を形成すること
ができる。

【００２６】また本発明においては、基体に負の直流電
圧を印加することで、堆積膜へのイオン照射を促進する
ことができ、これによって吸着ガスを低減することがで
きるため、膜質を向上させた堆積膜である。またイオン
を基盤上に積極的に照射することができるため、堆積膜
表面反応を活性化することができ、構成緩和を促進した
堆積膜である。また、ある種のイオンを積極的に基体上
で照射して、ある種の表面反応を活性化し、膜質を向上
させた堆積膜を形成することができる。

【００２７】（バイアス電極）また、本発明において
は、真空容器内部にバイアスを印加する電極（バイアス
電極）を配し、堆積膜を形成する際、該電極に正の直流
電圧（ＤＣ電力）を印加することで、プラズマ電位を上
げ、イオンの運動エネルギーを上げ、スパッタ率を向上
させることができるため、いっそう堆積速度を向上させ
た堆積膜を形成することができる。

【００２８】なお、バイアス電極は、プラズマの中心位
置付近に設けることが好ましい。さらに、プラズマ電位
を上げることによって堆積膜表面にある種のイオンを積
極的に照射し、ある種の表面反応を活性化し、膜質を向
上させた堆積膜を形成することができる。さらに、プラ
ズマの安定性を向上させることができるため、ピンホー
ル等の欠陥を低減させた堆積膜である。これらの効果と
は本発明のような堆積速度の速い堆積膜において、特に
効果がある。また基体との界面近傍における欠陥を低減
した堆積膜を形成することができる。

【００２９】また本発明においては、前記バイアス電極
にＲＦ電力を印加することで、プラズマ電位を上げ、イ
オンの運動エネルギーを上げることができ、スパッタ率
を向上させ、形成速度をさらに上げた堆積膜である。さ
らにプラズマ電位を上げることによって堆積膜表面上に
ある種のイオンを積極的に照射し、ある種の表面反応を
活性化し、膜質を向上させた堆積膜である。さらにプラ
ズマの安定性を向上させることができるため、ピンホー
ル等の欠陥を低減させた堆積膜である。これらの効果は
本発明のような堆積速度の速い堆積膜において、特に効
果がある。また基体との界面近傍における欠陥を低減で
きるものである。またＲＦ電力と同時にＤＣ電力を印加
してさらに膜質を向上させることができる。

【００３０】（マイクロ波導入窓等の位置関係）また、
本発明ではマイクロ波導入窓、ターゲット、基体、排気
口でプラズマで囲うように配置することによって、スパ
ッタリングされたターゲットを効率よく基体に堆積する
ことができる。また長期間のプラズマの安定性を向上で
きるものである。

【００３１】（堆積膜の材質）本発明で形成される堆積
膜としては、例えば、酸素化合物、窒素化合物、炭素化
合物、金属、半導体、磁性体等が挙げられ、具体的には
以下の化合物あるいはこれらの混合物または合金が挙げ
られる。構造的には結晶または多結晶または非晶質また
はこれらの混合物であってもよい。さらに２成分系以上
の堆積膜の場合、ターゲット材料とその成分比が多少異
なっていてもよい。

【００３２】ここで、酸素化合物としては、Ｌｉ₂Ｏ、
ＬｉＮｂＯ₃ 、ＬｉＴａＯ₃ 、ＢｅＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂
Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＫＮｂＯ₃ 、ＣａＯ、ＴｉＯ、ＴｉＯ
₂ 、Ｔｉ₂Ｏ₃ 、ＢａＴｉＯ₃ 、ＳｒＴｉＯ₃ 、ＣａＴ
ｉＯ₃ 、Ｂｉ₂ＴｉＯ₅ 、ＰｂＴｉＯ₃ 、Ｖ₂Ｏ₅ 、Ｃｒ
₂Ｏ₃ 、ＭｎＯ₂ 、ＦｅＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃ 、Ｆｅ₃Ｏ₄ 、Ｃ
ｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、Ｇａ₂Ｏ₃ 、ＳｒＺｒ
Ｏ₃ 、ＧｅＯ₂ 、Ｙ₂Ｏ₃、ＹＡｌＯ₃ 、ＺｒＯ、ＺｒＯ
₂ 、Ｎｂ₂Ｏ₅ 、ＭｏＯ₃ 、ＣｄＯ、Ｃｄ₂ＳｎＯ ₄ 、Ｉ
ｎ₂Ｏ₃ 、ＳｎＯ₂ 、Ｓｂ₂Ｏ₃ 、Ｌａ₂Ｏ₃ 、ＬａＡｌ
Ｏ₃ 、ＬａＧａＯ₃、ＨｆＯ₂ 、Ｔａ₂Ｏ₅ 、ＣｅＯ
₂ 、Ｎｄ₂Ｏ₃ 、ＮｄＧａＯ₃ 、Ｓｍ₂Ｏ₃ 、Ｄｙ₂Ｏ
₃ 、Ｈｏ₂Ｏ₃ 、Ｅｕ₂Ｏ₃ 、Ｇｄ₂Ｏ₃ 、Ｅｒ₂Ｏ₃ 、Ｗ
Ｏ₃ 、ＩｒＯ、ＰｂＯ、ＰｂＺｒＯ₃ 、Ｂｉ₂Ｏ₃ 等が
挙げられる。

【００３３】また、超伝導性を示す酸素化合物としてＹ
ＢａＣｕＯ、ＢｉＰｂＳｒＣａＣｕＯ、ＢｉＳｒＣａＣ
ｕＯ、ＬａＳｒＣａＣｕＯ、ＢｉＳｒＶＯ、ＴｌＳｒＣ
ａＣｕＯ等が挙げられる。窒素化合物としては、ＢＮ、
ＡｌＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄ 、Ｔａ
Ｎ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ等が挙げられる。

【００３４】炭素化合物としては、Ｃ、Ｂ₄Ｃ、Ｈｆ
Ｃ、ＭｏＣ₃ 、ＮｂＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、Ｖ
Ｃ、ＷＣ、ＺｒＣ等が挙げられる。また金属としては、
Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｈ
ｏ、Ｈｇ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｒ、Ｐｔ、Ｓ
ｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｔ
ｍ、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｙｂ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げられる。

【００３５】半導体としては、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ｓｉ
Ｇｅ、ＡｌＳｉ、ＳｉＳｎ、ＳｉＰｂ、ＧａＡｓ、Ｇａ
ＡｌＡｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ｃｄ
Ｓｅ、ＣｄＴｅ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、Ｇａ
Ｎ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、Ｉ
ｎＳｂ、ＧｅＣ、ＧｅＳｎ、ＳｎＣ、ＣｕＩｎＳｅ₂等
が挙げられ、またドーピング剤を含有させて伝導型を
制御されたものでもよい。

【００３６】フッ素化合物としては、ＡｌＦ₃ 、ＢａＦ
₂ 、ＢｉＦ₃ 、ＣａＦ₂ 、ＣｅＦ₃、ＤｙＦ₃、Ｅｒ
Ｆ₃、ＥｕＦ₃、ＧｄＦ₃、ＨｏＦ₃、ＬａＦ₃、ＬｉＦ、
ＭｇＦ₂、ＮａＦ、ＮｄＦ₃、ＰｂＦ₂、ＰｒＦ₃ 、Ｓｒ
Ｆ₂ 、ＴｂＦ₃ 、ＹＦ₃ 等が挙げられる。磁性体として
は、ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＣｏ、ＰｄＮｉ、ＭｎＢｉ、Ｍ
ｎＣｕＢｉ、ＴｂＦｅＯ₃ 、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅ、Ｇｄ
ＴｂＦｅ、ＮｄＦｅ、ＴｂＦｅ、ＣｏＣｒ、ＴａＰｔ、
ＣｏＰｔ、ＣｏＰｄ、ＳｍＦｅＯ₃ 、ＧｄＦｅＯ₃ 等が
挙げられる。

【００３７】（反応性ガス）本発明において使用される
反応性ガスとしては、堆積膜を構成する元素を少なくと
も一つ含有するガスであり、以下のものが挙げられる。
液体のものは不活性ガス等でバブリングすることによっ
て、堆積室に導入する。酸素化合物を堆積する場合は、
酸素を含有する化合物、例えば、Ｏ₂ 、ＣＯ₂、ＣＯ、
ＮＯ、ＮＯ₂、Ｎ₂Ｏ、Ｈ₂Ｏ、ＣＨ₃ＣＨ₂ＯＨ、ＣＨ₃Ｏ
Ｈ、ＳＯ₂等が挙げられ、さらに酸素以外の元素を含有
する化合物、例えば、ＧｅＨ₄、ＧｅＦ ₄、ＳｉＦ₄ 、Ｓ
ｉＨ₄Ｓｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｎＨ₄、（Ｃ₂Ｈ₅）₂
Ｚｎ、（ＣＨ₃）₂Ｚｎ、ＡｌＣｌ₃ 、（ＣＨ₃）₃Ａ
ｌ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ａｌ、（ｉｓｏ−Ｃ ₄Ｈ₉）₃Ａｌ、（Ｃ
Ｈ₃）₃Ｇａ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｇａ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｉｎ、Ｓｎ
（ＣＨ₃）₄ 、ＷＦ₆ 等が挙げられる。

【００３８】窒素化合物を堆積する場合は、窒素を含有
する化合物、例えば、Ｎ₂ 、ＮＯ、ＮＯ₂ 、Ｎ₂Ｏ、Ｎ
Ｈ₃Ｏ₂ 、ＮＨ₃ 、ＮＦ₃ 等が挙げられ、さらに窒素以
外の元素を含有する化合物、例えば、ＳｉＦ₄ 、ＳｉＨ
₄Ｓｉ₂Ｈ₆ 、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＡｌＣｌ₃、（ＣＨ₃）₃Ａ
ｌ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ａｌ、（ｉｓｏ−Ｃ₄Ｈ₉）₃Ａｌ等が挙
げられる。

【００３９】炭素化合物を堆積する場合は、炭素を含有
する化合物、例えば、Ｃ_nＨ_2n+2（ｎ：整数）、Ｃ
_nＨ_2n、Ｃ_nＨ_2n-2、Ｃ₂Ｈ₃Ｃｌ、Ｃ₂ＣｌＦ₅ 、ＣＨＦ₃
、Ｃ2Ｆ5 、ＣＨ₂Ｂｒ₂ 、Ｃ₃Ｆ₈ 、ＣＦ₄ 、ＣＯ₂ 、
ＣＯ、Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ、ＣＨ₃ＯＨ等が挙げられ、さらに炭
素以外の元素を含有する化合物、例えば、ＳｉＦ₄ 、Ｓ
ｉＨ₄Ｓｉ₂Ｈ₆ 、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂等が挙げられる。

【００４０】金属を堆積する場合は、金属を含有する化
合物、例えば、（Ｃ₂Ｈ₅）₂Ｚｎ、（ＣＨ₃）₂Ｚｎ、Ａ
ｌＣｌ₃ 、（ＣＨ₃）₃Ａｌ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃ Ａｌ、（ｉｓ
ｏ−Ｃ₄Ｈ₉）₃Ａｌ、（ＣＨ₃）₃Ｇａ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｇ
ａ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｉｎ、Ｓｎ（ＣＨ₃）₄ 、ＷＦ₆ 等が挙
げられる。半導体を堆積する場合は、例えば、ＧｅＨ
₄ 、ＧｅＦ₄ 、ＳｉＦ₄ 、ＳｉＨ₄Ｓｉ₂Ｈ₆ 、ＳｉＨ₂
Ｃｌ₂ 、ＳｎＨ₄ 、（Ｃ₂Ｈ₅）₂Ｚｎ、（ＣＨ₃）₂Ｚ
ｎ、ＡｌＣｌ₃ 、（ＣＨ₃）₃ Ａｌ、（Ｃ₂Ｈ₅ ）₃ Ａ
ｌ、（ｉｓｏ−Ｃ₄Ｈ₉）₃Ａｌ、（ＣＨ₃）₃Ｇａ、（Ｃ₂
Ｈ₅）₃Ｇａ、（Ｃ₂Ｈ₅）₃Ｉｎ、Ｓｎ（ＣＨ₃）₄ 等が挙
げられる。

【００４１】フッ素化合物を堆積する場合には、フッ素
を含有する化合物、例えば、Ｆ₂ 、ＰＦ₅ 、ＮＦ₃ 、Ｂ
Ｆ₃ 、ＳＦ₄ 、ＳｉＦ₄ 、ＳＦ₆ 、ＷＦ₆ 、Ｃ₂ＣｌＦ₅
、ＣＨＦ₃ 、Ｃ₂Ｆ₆ 、Ｃ₃Ｆ₈ 、ＣＦ₄ 等が挙げら
れ、フッ素を含有しない化合物、例えば、ＡｌＣｌ₃ 、
（ＣＨ₃ ）₃Ａｌ、（Ｃ₂Ｈ₅ ）₃Ａｌ、（ｉｓｏ−Ｃ₄Ｈ
₉ ）₃Ａｌ等が挙げられる。

【００４２】磁性体を堆積する場合には、酸素を含有す
る化合物、例えば、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 、ＣＯ、ＮＯ、ＮＯ
₂ 、Ｎ₂Ｏ、Ｈ₂Ｏ、ＣＨ₃ＣＨ₂ＯＨ、ＣＨ₃ＯＨ、ＳＯ₂
等が挙げられ、金属元素を含有する化合物では、例え
ば、Ｆｅ（Ｃ₅Ｈ₅）、Ｆｅ（ＣＯ）₅ 、ＦｅＢｒ₂ ・６
Ｈ₂Ｏ、ＣｏＣｌ₂ ・６Ｈ₂Ｏ、ＣｏＢｒ₂ ・６Ｈ₂Ｏ、
ＣｏＨ（ＣＯ）₄ 、Ｃｏ（ＣＯ）₃（ＮＯ）、Ｎｉ（Ｃ
Ｏ）₄ 、Ｐｄ（Ｃ₃Ｈ₅）₂、Ｐｄ（Ｃ₃Ｈ₅）（Ｃ₅ Ｈ
₅ ）、ＭｎＨ（ＣＯ）₅ 、Ｂｉ（ＣＨ₃）₃ 、Ｂｉ（Ｃ₂
Ｈ₅）₃ 、Ｐｔ（Ｃ₃Ｈ₅）₂ 等が挙げられる。

【００４３】以上の反応性ガスは混合して導入してもよ
く、また不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｋｒ）
と混合して導入してもよい。（基体）本発明で使用する基体は単体で構成されたもの
でもよく、またあるいは支持体上に上に挙げた堆積膜等
を単数または複数堆積したものでもよい。導電性がある
単体基体材料としては、ＮｉＣｒ、ステンレス、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｆｅ等の金属または、これらの合金が挙げら
れる。これらの材料を支持体として使用するにはシート
状、あるいは帯状のシートを円筒体に巻き付けたロール
状であることが望ましい。絶縁性がある単体基体材料と
しては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、等の合成樹脂、またはガラス、セラミックス、紙な
どが挙げられる。これらの材料を支持体として使用する
にはシート状、あるいは帯状のシートを円筒体に巻き付
けたロール状であることが望ましい。

【００４４】支持体上に堆積膜を形成して基体とする場
合、堆積膜形成方法としては真空蒸着法、スパッタリン
グ法、スクリーン印刷法、あるいは本実施例で用いる堆
積膜形成方法等で形成する。支持体の表面形状は平滑あ
るいは必要によっては山の高さが最大０．１〜１μｍの
凹凸であってもよい。基体の厚さは柔軟性が要求される
場合には、支持体としての機能が十分発揮される範囲で
可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持
体の製造上および取扱い上、機械的強度等の点から、通
常は１０μｍ以上とされる。

【００４５】本発明においては、複数の堆積膜を積層す
ることができる。本発明の堆積膜を積層することによっ
て、他の方法によって形成された堆積膜を積層したもの
よりも光劣化、振動劣化、膜剥がれを抑制することがで
きる。

【００４６】

【実施態様例】次に、本発明の実施例を図面を参照して
説明する。図１は本発明の堆積膜１０１で基板１０２上
に形成されたものである。また該堆積膜１０１は複数の
堆積膜で構成されたものであってもよい。なお基板１０
２は支持体上に他の方法によって形成された堆積膜を形
成したものであってもよく、さらには該堆積膜は複数の
堆積膜で構成されたものであってもよい。

【００４７】図２は本実施例の堆積膜１０１を形成する
堆積装置２００の模式的説明図である。この堆積装置２
００は堆積室２０１、真空計２０２、基板２０４、ヒー
ター２０５、導波管２０６、コンダクタンスバルブ２０
７、補助バルブ２０８、堆積室とは電気的に絶縁された
ターゲット電極２０９、ガス導入管２１１、アプリケー
ター２１２、マイクロ波導入窓２１３、基板シャッター
２１５、ターゲット２１６、ターゲットシャッター２１
７、マイクロ波電源２１９、図示しない真空排気ポン
プ、ガス供給装置などから構成される。

【００４８】図示しない真空排気ポンプは排気口２２０
に接続される。図示しないガス供給装置はガスボンベ、
バルブ、マスフローコントローラーから構成され、ガス
導入管２１１に接続される。導波管２０６は断面が方形
をなし、強電界方向が紙面に垂直になっており、すなわ
ちターゲット面とは平行になっている。アプリケーター
２１２は電磁ホーンのように導波管と連続的に接続さ
れ、断面は方形で導波管の断面形状と相似であることが
望ましい。これにより、マイクロ波導入窓２１３から真
空容器内部に放射されたマイクロ波の強電界方向はター
ゲット面とは平行になる。

【００４９】マイクロ波導入窓２１３とターゲット２１
６との距離（最短距離）は５０〜２００ｍｍである。ま
た、必要によっては図６に示すように、ターゲット電極
２０９にターゲット電源２１４を接続してもよい。この
ターゲット電源２１４としてはＤＣ電源またはＲＦ電源
を用いる。また、トロイダルコイル２２１をターゲット
電極２０９の裏面側に配し、トーラスなトロイダル磁界
をターゲット２１６の回りに形成してもよい。

【００５０】また、堆積室２１１内にバイアス電極２１
０を配し、これにバイアス電源２０３を接続してもよ
い。このバイアス電源としてはＤＣ電源または／及びＲ
Ｆ電源を用いる。また、ヒーター２０５を堆積室２０１
と絶縁し、これに基板バイアス電源２１８を接続しても
よい。またヒーター２０５としてハロゲンランプヒータ
ー等を用いる場合には、２０４基板を堆積室２０１とは
絶縁し、直接基板２０４にバイアスを印加する。この基
板バイアス電源２１８としてはＤＣ電源を用いる。

【００５１】次に、本実施例の堆積膜は以下のように形
成される。まず図２の堆積室２０１内に設置されたヒー
ター２０５に基板２０４を密着させ、堆積室２０１内を
１×１０^-5Ｔｏｒｒ以下に十分に排気する。この排気に
はターボ分子ポンプまたは油拡散ポンプまたはクライオ
ポンプが適している。その後、不活性ガスを堆積室２０
１内に導入し、ヒーター２０５のスイッチを入れ、基板
２０４を加熱する。基板温度が所定の温度で安定した
ら、必要ならば不活性ガスの導入を止め、反応性ガスを
導入し、コンダクタンスバルブ２０７を調整して所定の
圧力に設定する。この際、堆積室２０１内の圧力は堆積
膜１０１の形成速度に密接に関係するパラメーターなの
で、反応性ガスの種類、ターゲットの種類及び堆積装置
の大きさなどにより適宜決定されるものであるが、本実
施例の場合、通常０．１〜１０ｍＴｏｒｒである。より
好ましくは、１〜９ｍＴｏｒｒである。

【００５２】また、導入するガスはガスボンベからそれ
ぞれマスフローコントローラーを介して所定の量を堆積
室２０１に導入されるが、その導入量は、堆積室２０１
の体積によって適宜決定されるものである。次にマイク
ロ波電源２１９からマイクロ波電力（ＭＷ電力）を導波
管２０６で伝送させ、アプリケーター２１２からマイク
ロ波導入窓２１３を介して堆積室２０１に導入し、反応
性ガスに照射し、プラズマを生起させる。プラズマを生
起するにあたって、導波管２０６の一部にスリースタブ
チューナー、Ｅ−Ｈチューナーなどを設けて、反射電力
が小さくなるようにしてもよい。本実施例においてはマ
イクロ波でプラズマを生起させるが、その際マイクロ波
電力が小さすぎると、放電が不安定となり、堆積膜１０
１の膜質低下につながるものである。さらにはマイクロ
波電力が大きすぎると堆積膜１０１及びターゲット２１
６へ直接照射されるマイクロ波電力が多大になるため、
堆積膜１０１及びターゲット２１６の表面温度が必要以
上に上がり、さらには必要以上にイオンダメージが多大
となり、堆積膜１０１の膜質またはターゲットの品質の
低下を招くものである。ＭＷ電力は堆積室２０１内に導
入される反応性ガスの流量、所望の堆積速度、ターゲッ
トの種類によって適宜決定されるものであるが、好まし
い範囲としては、１００〜５０００Ｗである。ＭＷ電力
の好ましい周波数の範囲としては０．５〜１０ＧＨｚが
挙げられ、特に２．４５ＧＨｚ付近の周波数が適してい
る。また再現性のある堆積膜を形成するため及び数時間
から数十時間にわたって安定なグロー放電を維持するた
めにはＭＷ電力の周波数の安定性が非常に重要であり、
マイクロ波の周波数の変動が±２％以内の範囲であるこ
とが好ましいものである。さらにマイクロ波のリップル
も±２％以下が好ましい範囲である。マイクロ波導入窓
２１３はアルミナセラミックス（Ａｌ₂０₃）、石英、窒
化ホウ素などのマイクロ波をよく透過する誘電体から構
成され、真空と大気圧を分離することができる。

【００５３】プラズマが生起したところでターゲットシ
ャッター２１７を開け、次に基板シャッター２１５を開
け、堆積膜１０１の形成を開始する。所望の膜質の堆積
膜が形成されたら、基板シャッター２１５を閉じて、堆
積膜１０１の形成を終える。次にターゲットシャッター
２１７を閉じ、マイクロ波電源２１９からのＭＷ電力を
切り、プラズマを消滅させる。その後、堆積室２０１内
を１×１０^-5Ｔｏｒｒ以下に十分に真空排気し、Ａｒ等
の不活性ガスで十分パージした後、堆積室２０１をリー
クし、堆積膜１０１が形成された基板２０４を堆積室２
０１から取り出す。

【００５４】ターゲット２１６の形状は基板２０４の形
状に依存し、基２０４板が方形板のものであれば、方形
板のターゲット２１６を用い、基板２０４が円板状のも
のであれば、円板状のターゲット２１６を用いることが
望ましい。さらに複数の基板を図示しない基板ホルダー
に固定し、ある軸に対して回転させて、複数の堆積膜を
一度に形成する場合には、この軸に対して軸対称のター
ゲットを用いることが望ましい。

【００５５】さらに図３のように、プラズマを囲うよう
な円筒状の基板３０１を用いる場合には、同軸上の円筒
状のターゲットを用いることが望ましい。この時、図３
のようにマイクロ波の入射方向はこの軸と平行であり、
さらに排気する方向もこの軸と平行であることが望まし
い。堆積膜表面上に剥がれた膜等が付着してピンホール
とならないように、基板はその堆積膜形成表面を下向き
あるいは横向き（法線を水平）にすることが望ましく、
ターゲットもこれに応じて対向させることが望ましい。
ターゲット表面上に剥がれた膜等が付着した際、スパー
ク放電等が発生する場合にはターゲット表面、基板表面
を横向きにすることが望ましい。

【００５６】堆積膜１０１の形成速度を上げるために、
ターゲットの表面積は基板の表面積と同程度のものが好
ましく、さらにターゲット表面の法線方向と基板表面の
法線方向が平行、あるいはその角度が小さいことが好ま
しい。またターゲット表面と基板表面の距離はなるべく
近いことが好ましいが、近づけすぎると均一なプラズマ
が得られず、堆積膜の均一性が悪くなる。

【００５７】さらに、図２に戻り、マイクロ波電力を直
接ターゲット２１６に照射して、ターゲット２１６を加
熱しないように、マイクロ波の強電界方向とターゲット
面は平行であることが望ましい。またこれにより、マイ
クロ波導入窓２１３の表面に堆積膜が付着し、マイクロ
波電力の入射効率が悪化することを抑制することができ
る。このことは数時間にわたるプラズマ放電を安定に維
持する上で非常に重要である。

【００５８】また図６に示すようにマイクロ波導入窓２
１４の近傍の真空側にマイクロ波を透過する材料からな
るルーバー２２２を設け、マイクロ波は透過するが、被
堆積物は飛翔して来ないように工夫して、マイクロ波導
入窓２１４に堆積物が付着することを防止してもよい。
基板シャッター２１５、ターゲットシャッター２１７、
ガス導入管２１１、堆積室２０１壁面の材料はスパッタ
リング率の比較的小さいＭｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、ステン
レスであることが望ましい。また堆積膜１０１が金属の
場合、該金属材料で構成してもよい。

【００５９】本実施例の堆積膜１０１の表面は必要によ
ってはサブミクロンオーダー（０．１〜１．０μｍ）の
凹凸を形成する（テクスチャー化）ことができる。本実
施例においては基板温度を２００℃以上にしたり、マイ
クロ波電力を大きくすることによってイオン衝撃を増加
させたりして、堆積膜の表面を凹凸にすることができ
る。本実施例においては基板温度を上げることが望まし
い。

【００６０】堆積膜１０１を形成する際、ターゲット電
極２０９にＲＦ電力を印加する場合、導入されるＲＦ電
力の好ましい範囲としては、２００〜５０００Ｗであ
る。ＲＦ電力の好ましい周波数の範囲としては１〜１０
０ＭＨｚが挙げられ、特に１３．５６ＭＨｚが最適であ
る。またＲＦの周波数の変動は±２％以内で波形はなめ
らかな波形が好ましいものである。またターゲット電極
２０９にＤＣ電圧を同時に印加しても良い。ＤＣ電圧の
好ましい範囲としては１００から１０００Ｖ程度で、タ
ーゲット電極側が負極性とする。

【００６１】堆積膜１０１を形成する際、ターゲット電
極２０９にＤＣ電力を印加する場合、導入されるＤＣ電
圧の好ましい範囲としては１００から１０００Ｖ程度
で、ターゲット電極側が負極性とする。堆積膜１０１を
形成する際、ターゲット２１６を囲うように磁界を配す
る場合、例えば、円板状のターゲット２１６であれば、
磁界はトロイダル磁界をトーラス状に配することが望ま
しく、方形板状のターゲット２１６であれば、磁界はト
ロイダル磁界を該方形状ターゲットの端を周回するよう
に配することが望ましい。また軸状のターゲット２１６
であれば、磁界はトロイダル磁界を同軸と平行に配した
ものが望ましい。磁界を発生するためには強磁性体を用
いてもよいが、磁界の強度を変化することのできる電磁
石であることが望ましい。磁界の強度を調整すること
で、放電の安定性、堆積膜の均一性を制御できるもので
ある。

【００６２】堆積膜１０１を形成する際、バイアス電極
２１０にＲＦ電力を印加する場合、導入されるＲＦ電力
は上記のものが好ましい。またバイアス電極２１０にＤ
Ｃ電圧を同時に印加しても良い。ＤＣ電圧の好ましい範
囲としては、３０から３０ＯＶ程度で、バイアス電極側
が正極性とする。バイアス電極２１０の材料としては、
スパッタリング率の小さいＭｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、ステ
ンレス等が好ましい。また堆積膜１０１が金属の場合、
該金属材料で構成してもよい。

【００６３】堆積膜１０１を形成する際、バイアス電極
２１０にＤＣ電力を印加する場合、導入されるＤＣ電圧
の好ましい範囲としては、３０から３０ＯＶ程度で、バ
イアス電極側が正極性とする。同時にバイアス電極材料
はＭｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、ステンレス、あるいは堆積膜
１０１が金属の場合には堆積膜１０１と同じ金属材料か
らなることが好ましい。

【００６４】堆積膜１０１を形成する際、基板２０４に
正または負のＤＣ電力を印加する場合、導入されるＤＣ
電圧の好ましい範囲としては、３０から３０ＯＶ程度で
ある。以上バッチ式で形成された堆積膜１０１について
述べたが、本実施例においては可とう性帯状基板をその
長手方向に連続的あるいは断続的に移動して、連続的あ
るいは断続的に形成した堆積膜でもよい。

【００６５】米国特許４，４００，４０９号特許明細書
にはロール・ツー・ロール（ＲｏｌｌｔｏＲｏｌ
ｌ）方式を採用した、半導体を連続的に形成するプラズ
マＣＶＤ装置が開示されている。本発明の堆積膜はこの
ような装置を用いて連続的に形成されることにより生産
性を飛躍的に向上されることができる。さらに複数の堆
積膜を基板上に堆積する場合、特に効果がある。この装
置によれば、複数の堆積室を設け、可とう性を有する帯
状基板を該基板が堆積室を順次通過する経路に沿って配
置し、前記堆積室にて所望の堆積膜を形成しつつ、前記
基板をその長手方向に連続的あるいは断続的に搬送する
ことによって、堆積室を大気リークすることなく帯状基
板上に堆積室を形成することができる。また複数の堆積
膜を帯状基板上に堆積する場合、あるひとつの堆積膜中
に別の堆積膜の構成元素が混入しないように、ガスゲー
トが用いられている。前記堆積室の間をスリット状の分
離通路によって相互に分離し、さらに各分離通路にＡ
ｒ、Ｈｅ、Ｈ₂ 等の掃気ガスを流入させ、原料ガスの相
互拡散を防止することができる。

【００６６】本実施例では堆積膜の厚さが比較的厚い
（１０μｍ以上）の場合、可とう性帯状基板を断続的に
移動し、堆積膜を形成する際は基板を移動せず、所望の
膜厚が形成されてから基板を移動し、堆積膜がまだ形成
されていない基板表面上に堆積膜を形成するというプロ
セスを繰り返してもよい。また本実施例においては堆積
膜と基板との界面近傍における堆積膜形成速度、該堆積
膜表面近傍における堆積膜形成速度が他の領域における
堆積膜形成速度よりも小さくすることにより、膜質を損
なわず、しかも堆積速度を高く維持しつつ、堆積膜と基
板との界面近傍あるいは堆積膜表面で発生する応力を緩
和することができ、光劣化、振動劣化あるいは膜剥がれ
といった問題を抑制することができる。

【００６７】

【実施例】次に、本発明の堆積膜を具体的な例を挙げて
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。《実施例１》図２に示す堆積装置（ステンレス製）２０
０を用い、酸素化合物としてＺｎＯからなる透明導電線
を形成した。

【００６８】まず、５００×５００ｍｍ² 、厚さ１．０
ｍｍ、表面を鏡面研磨したガラス基板２０４をヒーター
に密着させ、ターゲット２１６にはＺｎＯを用いた。タ
ーゲット２１６とマイクロ波導入窓２１３との距離は１
００ｍｍにした。コンダクタンスバルブ２０７を全開に
して図示しない真空排気ポンプで堆積室２０１内を圧力
が１×１０^-6Ｔｏｒｒになるまで真空排気した。

【００６９】ガス導入管２１１よりＡｒガスを１００ｓ
ｃｃｍ流入させ、コンダクタンスバルブ２０７を調整し
て内圧が３ｍＴｏｒｒになるようにし、基板温度が１５
０℃となるようにヒーター２０５を設定した。基板温度
が安定したところでＯ₂ ガスを１００ｓｃｃｍ導入し、
Ａｒガスの導入を止め、マイクロ波電源２１９から８０
０Ｗのマイクロ波電力を伝送させ、Ｏ₂ ガスに照射し、
プラズマを生起した。ターゲットシャッター２１７を開
け、基板シャッター２１５を開けてステンレス基板２０
４上にＺｎＯからなる堆積膜１０１の形成を開始した。
膜厚が２．０μｍになったところでターゲットシャッタ
ー２１６と基板シャッター２１５を閉じ、マイクロ波電
力の供給を止め、プラズマを消滅させた。Ｏ₂ ガスの流
入を止め、コンダクタンスバルブ２０７を全開にし、堆
積室２０１内の圧力が１×１０^-6Ｔｏｒｒになるまで真
空排気し、コンダクタンスバルブ２０７を閉めてＡｒガ
スで堆積室２０１をリークした。

【００７０】〈比較例１〉従来のＥＣＲスパッタリング
法を用いた堆積装置で実施例１と同様なＺｎＯの透明導
電線を形成した。〈評価１〉上記の基板中央部における堆積膜１０１の透
過率スペクトルを調べたところ、波長５５０ｎｍの透過
率は実施例１の堆積膜の透過率のほうが比較例１の堆積
膜の透過率よりも１．０４倍優れていることが分かっ
た。さらに可視光領域の全域に渡って実施例１の堆積膜
の反射率のほうが比較例１よりも上回っていることが分
かった。また中央部における堆積速度は実施例１のほう
が比較例１の２．４倍であった。また中央部における導
電率は実施例１は比較例１の２．５倍であった。また堆
積膜の均一性を調べた。堆積膜１０１の中央部の膜厚に
対する周辺部の膜厚の比は実施例１が０．９６で、比較
例１が０．８４であった。さらに中央部の透過率（５５
０ｎｍ）に対する周辺部の透過率の比は実施例１が０．
９６で比較例が０．９０であった。

【００７１】以上の評価にみられるように本実施例の堆
積膜のほうが従来の堆積膜よりも優れていることが分か
った。《実施例２》図２に示す堆積装置２００を用い、金属と
してＡｌＳｉからなる光反射線を形成した。まず、５０
０×５００ｍｍ² 、厚さ０．５ｍｍ、表面を鏡面研磨し
たステンレス基板２０４をヒーター２０５に密着させ、
ターゲット２１６にはＡｌを用い、導入する反応性ガス
としてはＳｉＨ₄ を１０ｓｃｃｍ、Ａｒを２００ｓｃｃ
ｍ導入した。基板温度を２５０℃、圧力を２ｍＴｏｒ
ｒ、膜厚を０．３μｍとし、ターゲット２１６とマイク
ロ波導入窓２１３との距離を１５０ｍｍとし、実施例１
と同様にしてＡｌＳｉからなる光反射膜を形成した。

【００７２】〈比較例２〉反応性マグネトロンスパッタ
リング法で実施例２と同様なＡｌＳｉからなる光反射膜
を形成した。図２の堆積装置２００のターゲット電極２
０９にＤＣ電源を接続し、図３のようにトロイダルコイ
ル２２１を設置した。プラズマを生起する際、マイクロ
波電力は供給せずターゲット電極２０９にＤＣ電圧を４
００Ｖ印加し、圧力を７ｍＴｏｒｒにする以外は実施例
２と同様にして０．３μｍのＡｌＳｉからなる堆積膜１
０１を形成した。

【００７３】〈評価２〉上記の基板中央部における反射
率スペクトルを調べたところ、波長７００ｎｍの反射率
は実施例１の堆積膜の反射率のほうが比較例１の堆積膜
の反射率よりも１．０７倍優れていることが分かった。
さらに可視光領域の全域に渡って実施例１の堆積膜の反
射率のほうが比較例１よりも上回っていることが分かっ
た。また中央部の堆積速度は実施例１のほうが比較例１
の２．０倍であった。さらに堆積膜の均一性を調べた。
堆積膜の中央部の膜厚に対する周辺部の膜厚の比は実施
例１が０．９６で、比較例１が０．９０であった。さら
に中央部の反射率（７００ｎｍ）に対する周辺部の反射
率の比は実施例１が０．９６で比較例１が０．９１であ
った。

【００７４】以上の評価にみられるように本実施例の堆
積膜のほうが従来の堆積膜よりも優れていることが分か
った。《実施例３》図２に示す堆積装置２００を用い、窒素化
合物としてＳｉＮからなる絶縁膜を形成した。

【００７５】まず、５００×５００ｍｍ² 、厚さ１．０
ｍｍ、表面を鏡面研磨したガラス基板２０４をヒーター
に密着させ、ターゲット２１６には多結晶Ｓｉ（ノンド
ープ）を用いた。基板温度を３５０℃、膜厚を１０μ
ｍ、マイクロ波電力を５００Ｗ、導入する反応性ガスは
Ｎ₂を２００ｓｃｃｍ、Ａｒを３００ｓｃｃｍ導入し、
圧力を５ｍＴｏｒｒとする以外は実施例１と同様にして
ＳｉＮからなる堆積膜を形成した。

【００７６】〈比較例３〉反応性マグネトロンスパッタ
リング法で実施例３と同様なＳｉＮからなる絶縁膜を形
成した。ターゲット電極にはＲＦ電源を接続し、ＲＦ電
力を６００Ｗとした。〈評価３〉堆積膜の絶縁性（抵抗率）と均一性を調べた
ところ、実施例３の堆積膜のほうが比較例３よりも優れ
ており、本発明の堆積膜のほうが従来の堆積膜よりも優
れていることが分かった。

【００７７】《実施例４》図２に示す堆積装置２００に
図６に示すようにバイアス電極２１０とバイアス電源
（ＤＣ電源）２０３を設置し、炭素化合物としてＳｉＣ
からなる絶縁膜を形成した。まず、５００×５００ｍｍ
²、厚さ１．０ｍｍ、表面を鏡面研磨したガラス基板２
０４をヒーター２０５に密着させ、ターゲット２１６に
は多結晶Ｓｉ（ノンドープ）を用いた。基板温度を３５
０℃、膜厚を５μｍ、バイアス電極２１０に１５０Ｖの
電圧を印加し、マイクロ波電力を８００Ｗとし、ＣＨ₄
を１５０ｓｃｃｍ、Ａｒを２００ｓｃｃｍ導入し、実施
例１と同様にしてＳｉＣからなる堆積膜を形成した。

【００７８】〈比較例４〉ＳｉＣからなるターゲット２
１６を用いてＥＣＲスパッタリング法で実施例４と同様
なＳｉＣからなる絶縁膜を形成した。〈評価４〉堆積膜の絶縁性（抵抗率）と均一性を調べた
ところ、実施例４の堆積膜のほうが比較例４よりも優れ
ており、本実施例の堆積膜の方が従来の堆積膜よりも優
れていることが分かった。

【００７９】《実施例５》図２に示す堆積装置２００に
図６に示すようにバイアス電極２１０とバイアス電源
（ＤＣ電源）２０３を設置し、半導体としてｎ型非晶質
Ｓｉからなる半導体薄膜を形成した。まず、５００×５
００ｍｍ²、厚さ１．０ｍｍ、表面を鏡面研磨したガラ
ス基板２０４をヒーター２０５に密着させ、ターゲット
２１６には多結晶Ｓｉ（ノンドープ）を用いた。基板温
度を６００℃、膜厚を１μｍ、バイアス電極２１０に１
００Ｖの電圧を印加し、マイクロ波電力を５００Ｗと
し、導入する反応性ガスとしてはＰＨ₃を１０ｓｃｃ
ｍ、Ａｒガスを３００ｓｃｃｍ導入し、圧力４ｍＴｏｒ
ｒとし、実施例１と同様にしてｎ型非晶質Ｓｉからなる
半導体薄膜を形成した。

【００８０】〈比較例５〉反応性高周波（ＲＦ）スパッ
タリング法で実施例５と同様なｎ型非晶質Ｓｉからなる
半導体薄膜を形成した。ターゲットと導入する反応性ガ
スは実施例５と同じにした。〈評価５〉堆積膜の導電性と均一性を調べたところ、実
施例５の堆積膜のほうが比較例５よりも優れており、本
実施例の堆積膜のほうが従来の堆積膜よりも優れている
ことが分かった。

【００８１】《実施例６》図２に示す堆積装置２００の
ヒーター２０５を図６に示すようにして堆積室２０１と
絶縁し、ヒーター２０５に基板バイアス電源（ＤＣ電
源）２１８を接続し、非晶質ＧｄＴｂＦｅからなる磁性
体薄膜を形成した。まず、６”φ、厚さ１．０ｍｍ、表
面が鏡面研磨されたガラス基板２０４を１０枚、ヒータ
ー２０５に密着させ、ヒーター２０５を回転させるよう
な機構を取り付け、基板を取り付けたヒーター２０５を
回転させながら形成した。ターゲット２１６にはＧｄＴ
ｂＦｅ（１５：１５：７０）を用いた。基板温度を２０
℃、膜厚を０．０４μｍ、基板に１００Ｖの電圧を印加
し、マイクロ波電力を５００Ｗとして、Ａｒでバブリン
グしたＦｅ（Ｃ₅Ｈ₅）を１００ｓｃｃｍ、Ａｒを１００
ｓｃｃｍ導入し、実施例１と同様にして非晶質ＧｄＴｂ
Ｆｅからなる磁性体薄膜を形成した。次にＧｄＴｂＦｅ
上に実施例３のＳｉＮからなる絶縁膜を形成した。

【００８２】〈比較例６〉反応性高周波（ＲＦ）スパッ
タリング法で実施例６と同様な非晶質ＧｄＴｂＦｅから
なる磁性体薄膜を形成し、その上に同様なＳｉＮからな
る絶縁膜を形成した。〈評価６〉堆積膜の保磁力、カー回転角（７８０ｎ
ｍ）、均一性を調べたところ、実施例６の堆積膜のほう
が比較例６よりも優れており、本実施例の堆積膜のほう
が従来の堆積膜よりも優れていることが分かった。

【００８３】《実施例７》図２に示す堆積装置２００に
図６に示すようなトロイダルコイル２２１を設置し、Ｍ
ｇＦ₂ からなる反射防止膜を形成した。まず、実施例５
と同じｎ型非晶質Ｓｉが形成された基板２０４をヒータ
ー２０５に密着させ、ターゲット２１６にはＭｇＦ₂ を
用いた。基板温度を２００℃、膜厚を０．１μｍ、コイ
ル２２１に電流を流しターゲット２１６の回りにトーラ
ス上のトロイダル磁場を形成し、マイクロ波電力を７０
０Ｗ、Ｆ₂を１０ｓｃｃｍ、Ａｒの代わりにＸｅを３０
０ｓｃｃｍ導入し、実施例１と同様にしてＭｇＦ ₂から
なる反射防止膜を形成した。

【００８４】〈比較例７〉同様に、実施例５と同じｎ型
非晶質Ｓｉが形成された基板上に反応性マグネトロンス
パッタリング法で実施例７と同様なＭｇＦ₂からなる反
射防止膜を形成した。〈評価７〉堆積膜の反射スペクトル、均一性を調べたと
ころ、実施例７の堆積膜のほうが比較例７よりも優れて
おり、本実施例の堆積膜のほうが従来の堆積膜よりも優
れていることが分かった。

【００８５】《実施例８》図２の堆積装置２００のター
ゲット電極２０９にＲＦ電源を接続し、８００ＷのＲＦ
電力を印加する以外は実施例１と同様にしてＺｎＯから
なる透明導電膜を形成した。評価１と同じ評価を行なっ
たところ、均一性、透過率は実施例１と同程度で、堆積
速度、導電率は実施例１よりも優れたＺｎＯが得られ
た。

【００８６】《実施例９》図２の堆積装置２００のター
ゲット電極２０９にＤＣ電源を接続し、２００ＶのＤＣ
電力を印加する以外は実施例１と同様にしてＺｎＯから
なる透明導電膜を形成した。評価１と同じ評価を行なっ
たところ、均一性、透過率は実施例１と同程度で、堆積
速度、導電率は実施例１よりも優れたＺｎＯが得られ
た。

【００８７】《実施例１０》図２の堆積装置２００に図
６のようなバイアス電極２１０を配し、バイアス電源
（ＤＣ）を接続し、２５０ＶのＤＣ電力を印加する以外
は実施例１と同様にしてＺｎＯからなる透明導電膜を形
成した。評価１と同じ評価を行なったところ、均一性は
実施例１と同程度で、堆積速度、導電率、透過率は実施
例１よりも優れたＺｎＯが得られた。

【００８８】《実施例１１》図２の堆積装置２００に図
６のようにヒーター２０５を堆積室２０１と絶縁し、ヒ
ーター２０５を基板バイアス電源（ＤＣ）２１８を接続
し、２７０ＶのＤＣ電力（基板側が正）を印加する以外
は実施例１と同様にしてＺｎＯからなる透明導電膜を形
成した。

【００８９】評価１と同じ評価を行なったところ、導電
率、透過率は実施例１と同程度で、堆積速度、均一性は
実施例１よりも優れたＺｎＯが得られた。《実施例１２》図２の堆積装置２００に図６のようにト
ロイダルコイル２２１を設置し、電流を流し、ターゲッ
ト２１６の回りに磁界を形成する以外は実施例１と同様
にしてＺｎＯからなる透明導電膜を形成した。

【００９０】評価１と同じ評価を行なったところ、均一
性、導電率は実施例１と同程度で、堆積速度、透過率は
実施例１よりも優れたＺｎＯが得られた。《実施例１３》図４のロール・ツー・ロール法を用いた
堆積装置を使用して、図３のタンデム型太陽電池（実１
３）を作製した。

【００９１】この装置は基板送り出し室４１０と、複数
の堆積室４１０〜４０９と、基板巻き取り室４１１を順
次配置し、それらの間を分離通路４１２で接続してな
り、帯状の基板４１３がこれらの中を通って、基板送り
出し室４１０から基板巻き取り室４１１に連続的に移動
し、且つ各堆積室４０１〜４０９でそれぞれの堆積膜を
同時に形成することができる。

【００９２】堆積室４０１、４０２、４０９では本実施
例の堆積膜を形成することができ、堆積室４０３、４０
４、４０７、４０８ではマイクロ波アプリケーターを取
り付けることによってマイクロ波プラズマＣＶＤ法を実
施することができ、さらに堆積室４０５、４０６では内
部にＲＦ電極を配することによってＲＦプラズマＣＶＤ
法を実施することができる。

【００９３】また、各堆積室には基板加熱用のハロゲン
ランプヒーターが設置した。４５０は堆積室４０３〜４
０８を上から見た図で、それぞれの堆積室にはガスの入
り口４１４と排気口４１５がある。堆積室４０１、４０
２、４０９では図の紙面表側からマイクロ波電力を照射
できるようになっており、反応性ガスの排気方向は紙面
裏側の方向になっている。マイクロ波の強電界方向は図
の矢印Ａの方向で、ターゲット面と平行になっている。

【００９４】また、マイクロ波導入窓とターゲットの距
離は１００ｍｍにした。堆積室４０１、４０２、４０９
には反応性ガスの入り口４２６があり、それぞれ実施例
１と同様なガス供給装置が接続されており、また堆積室
４０３〜４０８には堆積膜をプラズマＣＶＤ法で形成す
るための原料ガスの入り口４１４があり、それぞれに複
数の原料ガスを混合して導入するための原料ガス供給装
置を接続した。

【００９５】堆積室４０５、４０６の排気口４１５には
真空排気ポンプとしてメカニカルブースターポンプが、
他の堆積室には油拡散ポンプが接続されている。また、
それぞれのＲＦ電極にはＲＦ電源を接続し、マイクロ波
アプリケーター４１７にはＭＷ電源を接続した。さらに
ｉ型層の堆積室である堆積室４０４と４０７にはバイア
ス電極４３１を設置し、電源としてＲＦ電源を接続し
た。

【００９６】また、堆積室の４０１のターゲットにはＡ
ｌＳｉ、堆積室４０２のターゲットにはＺｎＯ、堆積室
４０９のターゲットにはＩｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂ （１：１）
を用いた。４４０は堆積室４０１、４０２、４０９の堆
積室を横から見た図で、堆積室内の基板面積よりもわず
かに小さい表面積を有するターゲットを堆積室のほぼ中
央に配置することによって、単位時間あたりの堆積速度
が、基板との界面近傍の４４１での堆積速度、および表
面近傍４４３での堆積速度よりも中央部４４２での堆積
速度を大きくさせたものである。

【００９７】堆積室に接続された分離通路４１２には掃
気ガスであるＨｅを流入させる入り口４１９がある。基
板送り出し室４１０には送り出しロール４２０と基板に
適度の張力を与え、常に水平に保つためのガイドローラ
ー４２１があり、基板巻き取り室４１１には巻き取りロ
ール４２２とガイドローラー４２３がある。まず、長さ
３００ｍ、幅５０ｃｍ、厚さ０．１ｍｍの帯状ステンレ
スシートを送り出しロール４２０に巻き付け、基板送り
出し室４１０にセットし、各堆積室内を通過させた後に
基板の端を基板巻き取りロール４２２に巻き付けた。装
置全体を真空排気ポンプで真空排気し、各堆積室のラン
プヒーター４１８を点灯させ、各堆積室内の基板温度が
所定の温度になるように設定した。

【００９８】装置全体の圧力が１ｍＴｏｒｒ以下になっ
たら掃気ガスの入り口４１９からＨｅガスを流入させ、
基板を図の矢印の方向に移動させながら、巻き取りロー
ル４２２で巻き取っていき、堆積室４０１にはＳｉＨ₄
とＡｒ、堆積室４０２にはＯ ₂とＡｒ、堆積室４０９に
はＯ₂ とＡｒを所定量流した。さらに他の堆積室ではそ
れぞれの原料ガスを流した。この際、各堆積室に流入さ
せる原料ガスが他の堆積室に拡散しないように各分離通
路４１２に流入させるＨｅガスの流量、あるいは各堆積
室の圧力を調整した。

【００９９】次に、各堆積室にＲＦ電力、ＭＷ電力を導
入してグロー放電を生起し、堆積室４０１、４０２、４
０９では本実施例の堆積膜を形成し、堆積室４０５、４
０６ではＲＦプラズマＣＶＤ法で堆積膜を形成し、他の
堆積室ではマイクロ波プラズマＣＶＤ法で堆積膜を形成
し、それぞれ同時に連続形成していった。基板上に堆積
室４０１でＡｌＳｉの光反射膜（基板温度３５０℃ 膜
厚０．２μｍ）を形成し、さらに堆積室４０２でＺｎＯ
の透明導電線（基板温度３５０℃膜厚４．０μｍ）、堆
積室４０３で第１のｎ型層（Ｐドープ非晶質Ｓｉ：Ｈ層
厚０．０２μｍ）、堆積室４０４で第１のｉ型層（非晶
質ＳｉＧｅ層厚０．１５μｍ）、堆積室４０５で第１
のｐ型層（Ｂドープ微結晶Ｓｉ：Ｈ層厚０．０１μ
ｍ）、堆積室４０６で第２のｎ型層（Ｐドープ非晶質Ｓ
ｉ：Ｈ層厚０．０２μｍ）、堆積室４０７で第２のｉ
型層（非晶質Ｓｉ：Ｈ層厚０．２３μｍ）、堆積室４
０８で第２のｐ型層（Ｂドープ微結晶Ｓｉ層厚０．０
１μｍ）、堆積室４０９でＩＴＯからなる透明導電膜
（基板温度１６０℃ 層厚０．０７μｍ）を順次形成し
た。

【０１００】基板を巻き終えたところでプラズマを消滅
させ、すべてのガスの導入を止め、堆積室内部の圧力が
０．１ｍＴｏｒｒ以下になったところで、該堆積装置全
体をリークし、ロール状の基板４１３を取り出した。堆
積膜表面を触針式膜厚計で表面の凹凸を調べたところ、
山の高さが平均０．１９μｍの凹凸があることが分かっ
た。これはＡｌＳｉの光反射層とＺｎＯの透明導電膜を
形成する際の基板温度が３５０℃と高いため、これらの
膜表面がテクスチャー化したことによる。

【０１０１】次に、ロール・ツー・ロール方式を用いた
スクリーン印刷機で図５のような２層構成の集電電極を
形成した。まずＩＴＯの透明導電膜表面上に図５の形状
で厚さ約１μｍのカーボンペーストを印刷し、乾燥さ
せ、次にカーボンペースト表面上に同じ形状で厚さ約３
μｍのＡｇペーストを印刷し、乾燥させ、図５のように
１０ｃｍ×２５ｃｍの大きさに切断した。

【０１０２】〈比較例１３〉ＡｌＳｉ光反射膜、ＺｎＯ
の透明導電線、ＩＴＯの透明導電膜を反応性マグネトロ
ンスパッタリング法で形成した実施例１３と同様なタン
デム型太陽電池（比１３）を作製した。まず反応性マグ
ネトロンスパッタリング法を用いた堆積装置でＡｌＳｉ
光反射膜、ＺｎＯ光反射膜を形成し、図４の堆積装置に
おいて半導体層（ｐｉｎｐｉｎ層）を形成し、さらに反
応性マグネトロンスパッタリング法を用いた堆積装置で
ＩＴＯ透明導電膜を形成し、実施例１３と同様な集電電
極を形成し、切断した。半導体層の形成条件は実施例１
３と同じ条件で行った。

【０１０３】〈評価１３〉タンデム型太陽電池（実１
３）及び（比１３）の初期光電変換効率（光起電力／入
射光電力）、振動劣化、光劣化、膜剥がれの測定を行な
った。初期光電変換効率の測定は、作製した太陽電池
を、ＡＭ−１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光照射下に設
置して、Ｖ−Ｉ特性を測定することにより得られる。測
定の結果、（実１３）に対して（比１３）の初期光電変
換効率の低下率は０．９３倍であった。

【０１０４】振動劣化の測定は、予め初期光電変換効率
を測定しておいた太陽電池を湿度５０％、温度２５℃の
暗所に設置し、振動周波数６０Ｈｚで振幅０．１ｍｍの
振動を５００時間加えた後の、ＡＭ１．５（１００ｍＷ
／ｃｍ²）照射下での光電変換効率の低下率（振動劣化
試験後の光電変換効率／初期光電変換効率）によりっ
た。測定の結果、（実１３）に対して（比１３）の光電
変換効率の低下率は０．９２倍であった。

【０１０５】光劣化の測定は、予め初期光電変換効率を
測定しておいた太陽電池を、湿度５０％、温度２５℃の
環境に設置し、ＡＭ−１．５（１００ｍＷ／ｃｍ²）光
を５００時間照射後の、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ
²）照射下での光電変換効率の低下率（光劣化試験後の
光電変換効率／初期光電変換効率）により行った。測定
の結果、（実１３）に対して（比１３）の光電変換効率
の低下率は０．９０倍であった。

【０１０６】光学顕微鏡を用いて振動劣化後の膜剥がれ
の様子を観察した。（実１３）では膜剥がれは見られな
かったが、（比１３）ではＺｎＯ透明導電膜と第１のｎ
型層の間で僅かに膜剥がれが見られ、シャント抵抗は
（実１３）の約１／５であった。以上のように本実施例
の堆積膜を用いた光起電力素子のほうが従来の堆積膜を
用いた光起電力素子よりも優れていることが分かった。

【０１０７】《実施例１４》図５−ａに示すのようなス
テップ状の凹凸を有する基板５００を用いて、ＳｉＮか
らなる絶縁膜を形成した。形成条件は実施例３と同じ条
件で行なった。〈比較例１４〉同様にステップ状の基板に比較例３と同
様なＳｉＮからなる絶縁膜を形成した。

【０１０８】〈評価１４〉両者を比較したところ、実施
例１４（図５−ｂ）のほうが比較例１４（図５−ｃ）よ
りもステップカバレッジが優れていることが分かった。
以上の実施例にみられるように本実施例の堆積膜は従来
の堆積膜よりも優れていることが分かった。

【０１０９】《実施例１５》ターゲットとマイクロ波導
入窓の距離を６０ｍｍにし、他は実施例１と同様にして
ＺｎＯからなる堆積膜を形成したところ、実施例１より
もさらに良好な堆積膜が得られた。〈比較例１５−１〉ターゲットとマイクロ波導入窓の距
離を３０ｍｍにし、他は実施例１と同様にしてＺｎＯか
らなる堆積膜を形成したところ、実施例１の堆積膜のほ
うが良好な堆積膜であった。

【０１１０】〈比較例１５−２〉ターゲットとマイクロ
波導入窓の距離を２２０ｍｍにし、他は実施例１と同様
にしてＺｎＯからなる堆積膜を形成したところ、実施例
１の堆積膜のほうが良好な堆積膜であった。

【０１１１】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、堆
積膜は大面積基板に高速度で、しかも均一で、良質であ
るため、生産性の向上が可能となる。また、堆積膜の光
劣化、振動劣化が抑制された堆積膜を形成することがで
きる。

【０１１２】また、さらには連続形成することで生産性
の向上が可能となる。また膜剥がれを改善されたもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の堆積膜の断面図

【図２】本実施例の堆積膜を形成する堆積装置の概念図

【図３】タンデム型太陽電池の一部拡大図

【図４】本発明の他の実施例に係わる堆積膜に形成する
堆積装置の概念図

【図５】本実施例に係わるステップ状基板に形成された
堆積膜の断面図

【図６】本実施例の堆積膜を形成する他の堆積装置の概
念図

【符号の説明】

１０１堆積膜１０２，２０４，４１３，５００基板２０１堆積室２０２真空計２０５ヒーター２０６導波管２０７コンダクタンスバルブ２０８補助バルブ２０９ターゲット電極２１１ガス導入管２１２アプリケーター２１３マイクロ波導入窓２１５基板シャッター２１７ターゲット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内部に、堆積膜の構成元素の少
なくとも一種を含有するターゲットを、誘電体からなる
マイクロ波導入窓との最短距離が５０〜２００ｍｍとな
るように配設し、真空容器内部に反応性ガスを導入し、
電界方向と前記ターゲット面とが平行となるようにマイ
クロ波を前記マイクロ波導入窓を通して前記反応性ガス
に照射してプラズマを発生させ、前記ターゲット表面上
に該プラズマ中のイオンを照射することにより、前記タ
ーゲットに対面して配置された基体の表面上に被堆積物
を付着させるとともに当該被堆積物とプラズマ中のラジ
カルを反応させて、前記反応性ガスの構成元素を含有す
る前記堆積膜を該基体表面上に形成することを特徴とす
る堆積膜形成方法。
【請求項２】前記ターゲットに、直流電力または１〜
１００ＭＨｚの高周波電力を印加しながら前記堆積膜の
形成をおこなうことを特徴とする請求項１記載の堆積膜
形成方法。
【請求項３】前記ターゲットを囲む磁界を配してなる
ことを特徴とする請求項１記載の堆積膜の形成方法。
【請求項４】前記基体に、正の直流電圧を印加するこ
とを特徴とする請求項１記載の堆積膜形成方法。
【請求項５】前記基体に、負の直流電圧を印加するこ
とを特徴とする請求項１記載の堆積膜形成方法。
【請求項６】前記真空容器内部に電極を配し、該電極
に正の直流電圧を印加する請求項１記載の堆積膜形成方
法。
【請求項７】前記真空容器内部に電極を配し、該電極
に１〜１００ＭＨｚの高周波電力を印加することを特徴
とする請求項１記載の堆積膜形成方法。
【請求項８】前記基体を可とう性を有する帯状とし、
且つ堆積膜を形成する際、該基体をその長手方向に移動
し、且つ基体界面近傍における堆積膜形成速度、堆積膜
表面近傍における堆積膜形成速度を他の領域における堆
積膜形成速度よりも小さくすることを特徴とする請求項
１記載の堆積膜形成方法。
【請求項９】前記前記真空容器内部を真空排気するた
めの排気口と、前記マイクロ波導入窓と、前記基体と、
前記ターゲットとは、互いに前記プラズマを囲うように
配置することを特徴とする請求項１記載の堆積膜形成方
法。
【請求項１０】請求項１〜９記載のいずれか１項記載
の堆積膜形成方法により形成されたことを特徴とする堆
積膜。