JP2001192835A - インライン型プラズマｃｖｄ装置において用いられる基板搬送カート - Google Patents
インライン型プラズマｃｖｄ装置において用いられる基板搬送カートInfo
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- JP2001192835A JP2001192835A JP2000002472A JP2000002472A JP2001192835A JP 2001192835 A JP2001192835 A JP 2001192835A JP 2000002472 A JP2000002472 A JP 2000002472A JP 2000002472 A JP2000002472 A JP 2000002472A JP 2001192835 A JP2001192835 A JP 2001192835A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的高い反応ガス圧のもとで大面積の基板
上に全面にわたって均質で高品質の光電変換層を高速で
堆積することを可能にする。 【解決手段】 インライン型プラズマＣＶＤ装置におい
て基板を搬送するための基板搬送カートは、１辺が９０
ｃｍ以上の矩形の基板を保持し得る基板電極１６ａと、
その基板電極１６ａに保持された基板１と対面して配置
されかつ絶縁部材１６ｃを介して基板電極１６ａと一体
に結合される対向電極１６ｄを含んでいる。
上に全面にわたって均質で高品質の光電変換層を高速で
堆積することを可能にする。 【解決手段】 インライン型プラズマＣＶＤ装置におい
て基板を搬送するための基板搬送カートは、１辺が９０
ｃｍ以上の矩形の基板を保持し得る基板電極１６ａと、
その基板電極１６ａに保持された基板１と対面して配置
されかつ絶縁部材１６ｃを介して基板電極１６ａと一体
に結合される対向電極１６ｄを含んでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインライン型プラズ
マＣＶＤ装置においてインラインに配置された複数のＣ
ＶＤ反応室へ成膜用基板を順次に搬送するための基板搬
送カートに関し、特に、比較的高い反応ガス圧のもとで
大面積の膜を堆積するための基板を搬送するに適したカ
ートに関するものである。
マＣＶＤ装置においてインラインに配置された複数のＣ
ＶＤ反応室へ成膜用基板を順次に搬送するための基板搬
送カートに関し、特に、比較的高い反応ガス圧のもとで
大面積の膜を堆積するための基板を搬送するに適したカ
ートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日では、種々の半導体装置がプラズマ
ＣＶＤ装置を用いて製造されている。プラズマＣＶＤを
利用して製造される半導体装置の典型例としては、液晶
表示パネル用の透明基板上に形成されるＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）アレイや薄膜太陽電池などがある。ＴＦＴ
アレイは表示パネルの大型化のために大面積化が求めら
れており、薄膜太陽電池ではより大きな発電能力を得る
ために大面積化が求められている。
ＣＶＤ装置を用いて製造されている。プラズマＣＶＤを
利用して製造される半導体装置の典型例としては、液晶
表示パネル用の透明基板上に形成されるＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）アレイや薄膜太陽電池などがある。ＴＦＴ
アレイは表示パネルの大型化のために大面積化が求めら
れており、薄膜太陽電池ではより大きな発電能力を得る
ために大面積化が求められている。
【０００３】図５は、薄膜太陽電池の典型的な一例を模
式的な断面図で示している。なお、本願の各図におい
て、図示されている長さや厚さなどの寸法関係は図面の
明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の
寸法関係を反映しているわけではない。
式的な断面図で示している。なお、本願の各図におい
て、図示されている長さや厚さなどの寸法関係は図面の
明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の
寸法関係を反映しているわけではない。
【０００４】図５に示されているような薄膜太陽電池に
おいて、絶縁基板１上に、第１電極層２、ｐ型またはｎ
型の第１導電型層３、実質的にｉ型の光電変換層４、ｎ
型またはｐ型の逆導電型層５、および第２電極層６が順
に積層されている。すなわち、一般に薄膜太陽電池にお
いては、光電変換ユニット１０は、ｐ型層３または５と
ｎ型層５または３との間に挟まれたｉ型層４を含んでい
る。比較的大きな厚さを有するｉ型層が主として光電変
換作用を生じ、ｉ型層より遥かに薄いｐ型層とｎ型層は
電界を生じるように作用する。そして、ｐ型層、ｉ型層
およびｎ型層を含む光電変換ユニット１０または薄膜太
陽電池に関して、ｐ型層とｎ型層が結晶質か非晶質かに
かかわらず、光電変換層たるｉ型層が結晶質のものを結
晶質ユニットまたは結晶質薄膜太陽電池と称し、ｉ型層
が非晶質のものを非晶質ユニットまたは非晶質薄膜太陽
電池と称する。
おいて、絶縁基板１上に、第１電極層２、ｐ型またはｎ
型の第１導電型層３、実質的にｉ型の光電変換層４、ｎ
型またはｐ型の逆導電型層５、および第２電極層６が順
に積層されている。すなわち、一般に薄膜太陽電池にお
いては、光電変換ユニット１０は、ｐ型層３または５と
ｎ型層５または３との間に挟まれたｉ型層４を含んでい
る。比較的大きな厚さを有するｉ型層が主として光電変
換作用を生じ、ｉ型層より遥かに薄いｐ型層とｎ型層は
電界を生じるように作用する。そして、ｐ型層、ｉ型層
およびｎ型層を含む光電変換ユニット１０または薄膜太
陽電池に関して、ｐ型層とｎ型層が結晶質か非晶質かに
かかわらず、光電変換層たるｉ型層が結晶質のものを結
晶質ユニットまたは結晶質薄膜太陽電池と称し、ｉ型層
が非晶質のものを非晶質ユニットまたは非晶質薄膜太陽
電池と称する。
【０００５】薄膜太陽電池は、一般に、インライン型プ
ラズマＣＶＤ装置を利用して製造される。たとえば、基
板側から順にｐ型、ｉ型およびｎ型の半導体層が積層さ
れる太陽電池を製造するプラズマＣＶＤ装置は、それぞ
れの半導体層を堆積するために順にインラインに配列さ
れたｐ型用、ｉ型用およびｎ型用のプラズマＣＶＤ反応
室を含んでいる。通常は、ｐ型層やｎ型層より遥かに厚
いｉ型層を効率的に堆積するために、ｐ型用反応室とｎ
型用反応室との間に複数のｉ型用反応室が配列されてい
る。そして、これらの半導体層が順次に堆積されるべき
基板は、基板電極を兼ねる基板搬送カートによって、イ
ンラインに配列された複数のＣＶＤ反応室へ順次に搬送
され、それぞれの反応室内で半導体層が堆積される。
ラズマＣＶＤ装置を利用して製造される。たとえば、基
板側から順にｐ型、ｉ型およびｎ型の半導体層が積層さ
れる太陽電池を製造するプラズマＣＶＤ装置は、それぞ
れの半導体層を堆積するために順にインラインに配列さ
れたｐ型用、ｉ型用およびｎ型用のプラズマＣＶＤ反応
室を含んでいる。通常は、ｐ型層やｎ型層より遥かに厚
いｉ型層を効率的に堆積するために、ｐ型用反応室とｎ
型用反応室との間に複数のｉ型用反応室が配列されてい
る。そして、これらの半導体層が順次に堆積されるべき
基板は、基板電極を兼ねる基板搬送カートによって、イ
ンラインに配列された複数のＣＶＤ反応室へ順次に搬送
され、それぞれの反応室内で半導体層が堆積される。
【０００６】図３において、従来の基板搬送カートを含
むインライン型プラズマＣＶＤ装置の一例における１つ
の反応室が、模式的な断面図で示されている。この断面
図は、インライン配列方向に直交する断面、すなわち、
基板搬送カートの進行方向に直交する断面に対応してい
る。
むインライン型プラズマＣＶＤ装置の一例における１つ
の反応室が、模式的な断面図で示されている。この断面
図は、インライン配列方向に直交する断面、すなわち、
基板搬送カートの進行方向に直交する断面に対応してい
る。
【０００７】図３のプラズマ反応室１１内で、基板搬送
カート１２は、基板１を支持する基板電極１２ａと、こ
れを反応室底部のガイドレール（図示せず）に沿って移
動させるための複数対の車輪１２ｂを含んでいる。ガイ
ドレールは、隣接する反応室間を仕切るための仕切扉部
で中断させられているが、車輪１２ｂは基板電極１２ａ
の下面の長さ方向に沿ってたとえば４対が設けられてい
るので、カートの移動中に１対の車輪１２ｂがレール中
断部上にあっても他の複数対の車輪１２ｂが基板電極１
２ａをレール上で支持することができる。
カート１２は、基板１を支持する基板電極１２ａと、こ
れを反応室底部のガイドレール（図示せず）に沿って移
動させるための複数対の車輪１２ｂを含んでいる。ガイ
ドレールは、隣接する反応室間を仕切るための仕切扉部
で中断させられているが、車輪１２ｂは基板電極１２ａ
の下面の長さ方向に沿ってたとえば４対が設けられてい
るので、カートの移動中に１対の車輪１２ｂがレール中
断部上にあっても他の複数対の車輪１２ｂが基板電極１
２ａをレール上で支持することができる。
【０００８】基板搬送カート１２が所定の位置にあると
きに、基板電極１２ａの両外側主面上に支持された２つ
の基板１のそれぞれに対面するように、２つの対向電極
１３が配置されている。対向電極１３は中空であって、
ＣＶＤ反応ガス１４を基板１に向けて吹出すために複数
のガス吹出開口１３ａを有している。
きに、基板電極１２ａの両外側主面上に支持された２つ
の基板１のそれぞれに対面するように、２つの対向電極
１３が配置されている。対向電極１３は中空であって、
ＣＶＤ反応ガス１４を基板１に向けて吹出すために複数
のガス吹出開口１３ａを有している。
【０００９】望まれる場合には、反応室１１内におい
て、図３に示されているような基板加熱用ヒータ１５が
設けられ得る。ただし、基板加熱用ヒータは、反応室１
１内に固定設置される必要はなく、基板電極１２ａに内
蔵させることもできる。
て、図３に示されているような基板加熱用ヒータ１５が
設けられ得る。ただし、基板加熱用ヒータは、反応室１
１内に固定設置される必要はなく、基板電極１２ａに内
蔵させることもできる。
【００１０】基板１が対向電極１３に対面するように基
板電極１２ａが所定位置に到達したとき、その基板電極
１２ａは所定の電気接点（図示せず）にコンタクトさせ
られる。そして、減圧された反応室１１内において、対
向電極１３の開口１３ａから反応ガス１４を吹出しなが
ら、基板電極１２ａと対向電極１３との間に高周波電力
を印加することによって、基板１と対向電極１３との間
に生じるグロー放電に起因するプラズマＣＶＤによって
基板１上に膜が堆積され得る。
板電極１２ａが所定位置に到達したとき、その基板電極
１２ａは所定の電気接点（図示せず）にコンタクトさせ
られる。そして、減圧された反応室１１内において、対
向電極１３の開口１３ａから反応ガス１４を吹出しなが
ら、基板電極１２ａと対向電極１３との間に高周波電力
を印加することによって、基板１と対向電極１３との間
に生じるグロー放電に起因するプラズマＣＶＤによって
基板１上に膜が堆積され得る。
【００１１】なお、基板搬送カートは、反応室底部に配
置されたガイドレールではなくて上部に配置されたガイ
ドレール上を走行する車輪の下に基板電極が懸下される
ように構成することも可能である。
置されたガイドレールではなくて上部に配置されたガイ
ドレール上を走行する車輪の下に基板電極が懸下される
ように構成することも可能である。
【００１２】図４において、従来の基板搬送カートを含
むインライン型プラズマＣＶＤ装置のもう１つの例にお
ける１つの反応室が、模式的な断面図で示されている。
この反応室１１内の中央部には、基板搬送カートの移動
方向と平行な平板状の対向電極１３が設けられている。
対向電極１３は中空であって、反応ガス１４を吹出すた
めにその両側の主面に複数の開口１２ａを有している。
そして、対向電極１３の各主面に対面するように基板１
を配置するための基板搬送カート１２が反応室１１内を
移動する。
むインライン型プラズマＣＶＤ装置のもう１つの例にお
ける１つの反応室が、模式的な断面図で示されている。
この反応室１１内の中央部には、基板搬送カートの移動
方向と平行な平板状の対向電極１３が設けられている。
対向電極１３は中空であって、反応ガス１４を吹出すた
めにその両側の主面に複数の開口１２ａを有している。
そして、対向電極１３の各主面に対面するように基板１
を配置するための基板搬送カート１２が反応室１１内を
移動する。
【００１３】この基板搬送カート１２は基板１を支持す
る基板電極１２ａとこれを反応室上部のガイドレール
（図示せず）に沿って移動させるための複数の車輪１２
ｂを含んでいる。また、望まれる場合には、反応室１１
内において、図４に示されているような基板加熱用ヒー
タ１５が設けられ得るが、基板加熱用ヒータは基板電極
１２ａに内蔵させることもできる。さらに、基板搬送カ
ートは、反応室上部に配置されたガイドレールではなく
て底部に配置されたガイドレール上を走行する車輪上に
基板電極が支持されるように構成することも可能であ
る。
る基板電極１２ａとこれを反応室上部のガイドレール
（図示せず）に沿って移動させるための複数の車輪１２
ｂを含んでいる。また、望まれる場合には、反応室１１
内において、図４に示されているような基板加熱用ヒー
タ１５が設けられ得るが、基板加熱用ヒータは基板電極
１２ａに内蔵させることもできる。さらに、基板搬送カ
ートは、反応室上部に配置されたガイドレールではなく
て底部に配置されたガイドレール上を走行する車輪上に
基板電極が支持されるように構成することも可能であ
る。
【００１４】ところで、非晶質シリコン光電変換層は、
シラン系ガスのみまたはその約５倍未満の水素希釈ガス
を含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤによって形成さ
れ得る。他方、結晶質シリコン光電変換層は、シラン系
ガスに約１０倍以上の水素希釈ガスを含む原料ガスを用
いたプラズマＣＶＤによって形成される得ることが知ら
れている。
シラン系ガスのみまたはその約５倍未満の水素希釈ガス
を含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤによって形成さ
れ得る。他方、結晶質シリコン光電変換層は、シラン系
ガスに約１０倍以上の水素希釈ガスを含む原料ガスを用
いたプラズマＣＶＤによって形成される得ることが知ら
れている。
【００１５】非晶質シリコン光電変換層は結晶質シリコ
ン光電変換層に比べて大きな光吸収係数を有しているの
で、非晶質シリコン光電変換層の堆積厚さは結晶質シリ
コン光電変換層に比べて約１／１０程度でも十分である
という利点を有している。しかし、非晶質薄膜太陽電池
においては長期間にわたる光照射によって光電変換特性
が低下するという光劣化の問題があるが、結晶質薄膜太
陽電池は光照射に対して安定であってそのような光劣化
を生じることはない。また、結晶質シリコン光電変換層
は非晶質シリコン光電変換層に比べて長波長の光をも吸
収して光電変換することができるので、結晶質薄膜太陽
電池は長波長の光をも有効に利用し得る点で好ましい。
ン光電変換層に比べて大きな光吸収係数を有しているの
で、非晶質シリコン光電変換層の堆積厚さは結晶質シリ
コン光電変換層に比べて約１／１０程度でも十分である
という利点を有している。しかし、非晶質薄膜太陽電池
においては長期間にわたる光照射によって光電変換特性
が低下するという光劣化の問題があるが、結晶質薄膜太
陽電池は光照射に対して安定であってそのような光劣化
を生じることはない。また、結晶質シリコン光電変換層
は非晶質シリコン光電変換層に比べて長波長の光をも吸
収して光電変換することができるので、結晶質薄膜太陽
電池は長波長の光をも有効に利用し得る点で好ましい。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】特開平１１−１４５４
９９は、従来１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以下の圧力下で
行なわれていたプラズマＣＶＤによる結晶質光電変換層
の堆積を４００Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）以上の高い圧力下で
シラン系ガスに対する水素ガスの流量比を５０倍以上に
大きくした状態で行なうことによって、高品質の結晶質
光電変換層が高速度で堆積され得ることを開示してい
る。
９９は、従来１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以下の圧力下で
行なわれていたプラズマＣＶＤによる結晶質光電変換層
の堆積を４００Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）以上の高い圧力下で
シラン系ガスに対する水素ガスの流量比を５０倍以上に
大きくした状態で行なうことによって、高品質の結晶質
光電変換層が高速度で堆積され得ることを開示してい
る。
【００１７】他方、前述のように薄膜太陽電池はより大
きな発電能力を得るために大面積化が求められており、
すなわち、大面積の基板上に高品質の結晶質光電変換層
を堆積することが望まれている。
きな発電能力を得るために大面積化が求められており、
すなわち、大面積の基板上に高品質の結晶質光電変換層
を堆積することが望まれている。
【００１８】しかし、特開平１１−１４５４９９に開示
されているような比較的高い圧力のもとでプラズマＣＶ
Ｄで大きな基板上に堆積された結晶質光電変換層を含む
薄膜太陽電池において、その光電変換特性が基板の局所
的な平面的位置に依存して変化する傾向が高くなるとい
う事実があることを本発明者は見出した。この傾向は、
プラズマＣＶＤの反応ガスが６６７Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）
以上であって矩形の基板の少なくとも１辺が９０ｃｍ以
上の場合に特に顕著になる。
されているような比較的高い圧力のもとでプラズマＣＶ
Ｄで大きな基板上に堆積された結晶質光電変換層を含む
薄膜太陽電池において、その光電変換特性が基板の局所
的な平面的位置に依存して変化する傾向が高くなるとい
う事実があることを本発明者は見出した。この傾向は、
プラズマＣＶＤの反応ガスが６６７Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）
以上であって矩形の基板の少なくとも１辺が９０ｃｍ以
上の場合に特に顕著になる。
【００１９】本発明者が見出したこのような先行技術に
おける課題に鑑み、本発明は、比較的高い反応ガス圧の
もとで大面積の基板上に光電変換層を堆積する場合で
も、全面にわたって均質で高品質の大面積光電変換層を
堆積し得る技術を提供することを目的としている。
おける課題に鑑み、本発明は、比較的高い反応ガス圧の
もとで大面積の基板上に光電変換層を堆積する場合で
も、全面にわたって均質で高品質の大面積光電変換層を
堆積し得る技術を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、インラ
イン型プラズマＣＶＤ装置においてインラインに配置さ
れた複数のＣＶＤ反応室へ成膜用基板を順次に搬送する
ための基板搬送カートは、１辺が９０ｃｍ以上の矩形の
基板を保持し得る基板電極と、その基板電極に保持され
た基板と対面して配置されかつ絶縁部材を介して基板電
極と一体に結合される対向電極とを含むことを特徴とし
ている。
イン型プラズマＣＶＤ装置においてインラインに配置さ
れた複数のＣＶＤ反応室へ成膜用基板を順次に搬送する
ための基板搬送カートは、１辺が９０ｃｍ以上の矩形の
基板を保持し得る基板電極と、その基板電極に保持され
た基板と対面して配置されかつ絶縁部材を介して基板電
極と一体に結合される対向電極とを含むことを特徴とし
ている。
【００２１】なお、対向電極は成膜用原料ガスを基板に
向けて通過させ得る複数の開口を有するかまたはメッシ
ュ状の形態を有することが好ましい。
向けて通過させ得る複数の開口を有するかまたはメッシ
ュ状の形態を有することが好ましい。
【００２２】また、本発明による基板搬送カートは、複
数のＣＶＤ反応室の少なくとも１つにおいて６６７Ｐａ
（５Ｔｏｒｒ）以上の圧力のもとでシラン系ガスと水素
希釈ガスを含む原料ガスを用いて薄膜太陽電池に含まれ
るシリコン系光電変換層を堆積するための基板を搬送す
るために好ましく用いられ得る。
数のＣＶＤ反応室の少なくとも１つにおいて６６７Ｐａ
（５Ｔｏｒｒ）以上の圧力のもとでシラン系ガスと水素
希釈ガスを含む原料ガスを用いて薄膜太陽電池に含まれ
るシリコン系光電変換層を堆積するための基板を搬送す
るために好ましく用いられ得る。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１において、本発明の実施の形
態による基板搬送カートの一例を含むインライン型プラ
ズマＣＶＤ装置における１つの反応室が、模式的な断面
図で示されている。このプラズマ反応室１１内で基板搬
送カート１６は、基板１を支持する基板電極１６ａと、
これを反応室底部のガイドレール（図示せず）に沿って
移動させるための複数対の車輪１６ｂを含んでいる。基
板搬送カート１６はさらに、それに保持された基板１と
対面して配置されかつ絶縁部材のたとえば支柱１６ｃを
介してその基板電極１６ａと一体に結合される対向電極
１６ｄをも含んでいる。対向電極１６ｄは、成膜用原料
ガスを基板１に向けて通過させ得る複数の開口１６ｅを
有するかまたはメッシュ状の形態を有している。
態による基板搬送カートの一例を含むインライン型プラ
ズマＣＶＤ装置における１つの反応室が、模式的な断面
図で示されている。このプラズマ反応室１１内で基板搬
送カート１６は、基板１を支持する基板電極１６ａと、
これを反応室底部のガイドレール（図示せず）に沿って
移動させるための複数対の車輪１６ｂを含んでいる。基
板搬送カート１６はさらに、それに保持された基板１と
対面して配置されかつ絶縁部材のたとえば支柱１６ｃを
介してその基板電極１６ａと一体に結合される対向電極
１６ｄをも含んでいる。対向電極１６ｄは、成膜用原料
ガスを基板１に向けて通過させ得る複数の開口１６ｅを
有するかまたはメッシュ状の形態を有している。
【００２４】基板搬送カート１６が所定の位置にあると
きに、複数の開口１６ｅを有するかまたはメッシュ状の
形態を有する対向電極１６ｄに対面するように原料ガス
供給手段１７が配置されている。原料ガス供給手段１７
は、複数の開口１６ｅまたはメッシュ状の形態を有する
対向電極１６ｄを介して原料ガスを基板１に向けて供給
するために、複数の開口１７ａまたはメッシュ状の形態
を有するガス吹出面を含んでいる。
きに、複数の開口１６ｅを有するかまたはメッシュ状の
形態を有する対向電極１６ｄに対面するように原料ガス
供給手段１７が配置されている。原料ガス供給手段１７
は、複数の開口１６ｅまたはメッシュ状の形態を有する
対向電極１６ｄを介して原料ガスを基板１に向けて供給
するために、複数の開口１７ａまたはメッシュ状の形態
を有するガス吹出面を含んでいる。
【００２５】望まれる場合には、基板電極１６ａは基板
加熱用ヒータを内蔵することができ、この代わりに図３
に示されているような基板加熱用ヒータ１５が反応室１
１ないに固定設置されてもよい。また、基板搬送カート
１６は、反応室底部に設置されたガイドレールではな
く、上部に配置されたガイドレールを走行する車輪の下
に基板電極が懸下されるように構成することも可能であ
る。
加熱用ヒータを内蔵することができ、この代わりに図３
に示されているような基板加熱用ヒータ１５が反応室１
１ないに固定設置されてもよい。また、基板搬送カート
１６は、反応室底部に設置されたガイドレールではな
く、上部に配置されたガイドレールを走行する車輪の下
に基板電極が懸下されるように構成することも可能であ
る。
【００２６】対向電極１６ｄが原料ガス供給手段１７の
ガス放出面に対面するように基板搬送カート１６が所定
位置に到達したとき、その基板電極１６ａと対向電極１
６ｄは所定の電気接点（図示せず）にコンタクトさせら
れる。そして、減圧された反応室１１内において、原料
ガス供給手段１７および対向電極１６ｄを介して基板１
に向けて原料ガス１４を供給しながら、基板電極１６ａ
と対向電極１６ｄとの間に高周波電力を印加することに
よって、基板１と対向電極１６ｄとの間に生じるグロー
放電に起因するプラズマＣＶＤによって、基板１上に膜
が堆積され得る。
ガス放出面に対面するように基板搬送カート１６が所定
位置に到達したとき、その基板電極１６ａと対向電極１
６ｄは所定の電気接点（図示せず）にコンタクトさせら
れる。そして、減圧された反応室１１内において、原料
ガス供給手段１７および対向電極１６ｄを介して基板１
に向けて原料ガス１４を供給しながら、基板電極１６ａ
と対向電極１６ｄとの間に高周波電力を印加することに
よって、基板１と対向電極１６ｄとの間に生じるグロー
放電に起因するプラズマＣＶＤによって、基板１上に膜
が堆積され得る。
【００２７】図２において、本発明のもう１つの実施の
形態による基板搬送カートを含むインライン型プラズマ
ＣＶＤ装置における１つの反応室が、模式的な断面図に
示されている。この反応室１１内には、その中央に平板
状の原料ガス供給手段１７が設置されている。原料ガス
供給手段１７は中空であって、原料ガス１４を吹出すた
めにその両側の主面に複数の開口１７ａを有している。
そして、原料ガス供給手段１７の各主面に対面するよう
に基板１を配置するための基板搬送カート１６が反応室
１１内を移動する。
形態による基板搬送カートを含むインライン型プラズマ
ＣＶＤ装置における１つの反応室が、模式的な断面図に
示されている。この反応室１１内には、その中央に平板
状の原料ガス供給手段１７が設置されている。原料ガス
供給手段１７は中空であって、原料ガス１４を吹出すた
めにその両側の主面に複数の開口１７ａを有している。
そして、原料ガス供給手段１７の各主面に対面するよう
に基板１を配置するための基板搬送カート１６が反応室
１１内を移動する。
【００２８】この基板搬送カート１６は基板１を支持す
る基板電極１６ａと、これを反応室上部のガイドレール
（図示せず）に沿って移動させるための複数の車輪１６
ｂを含んでいる。基板搬送カート１６はまた、それに保
持された基板１と対面して配置されかつ絶縁部材のたと
えば支柱１６ｃを介してその基板電極１６ａと一体に結
合される対向電極１６ｄをも含んでいる。対向電極１６
ｄは、原料ガス供給手段１７の開口１７ａから吹出され
る原料ガスを基板１に向けて通過させるための複数の開
口１６ｅまたはメッシュ状の形態を有している。
る基板電極１６ａと、これを反応室上部のガイドレール
（図示せず）に沿って移動させるための複数の車輪１６
ｂを含んでいる。基板搬送カート１６はまた、それに保
持された基板１と対面して配置されかつ絶縁部材のたと
えば支柱１６ｃを介してその基板電極１６ａと一体に結
合される対向電極１６ｄをも含んでいる。対向電極１６
ｄは、原料ガス供給手段１７の開口１７ａから吹出され
る原料ガスを基板１に向けて通過させるための複数の開
口１６ｅまたはメッシュ状の形態を有している。
【００２９】さらに、望まれる場合には、基板電極１６
ａは基板加熱用ヒータを含むことができ、この代わり
に、図４に示されているような基板加熱用ヒータ１５が
反応室１１内に設置されてもよい。さらにまた、基板搬
送カートは、反応室上部に配置されたガイドレールでは
なくて底部に配置されたガイドレール上を走行する車輪
上に基板電極が支持されるように構成することも可能で
ある。
ａは基板加熱用ヒータを含むことができ、この代わり
に、図４に示されているような基板加熱用ヒータ１５が
反応室１１内に設置されてもよい。さらにまた、基板搬
送カートは、反応室上部に配置されたガイドレールでは
なくて底部に配置されたガイドレール上を走行する車輪
上に基板電極が支持されるように構成することも可能で
ある。
【００３０】本発明者の検討によれば、図１や図２に例
示されているような基板電極と対向電極が絶縁部材を介
して一体化された基板搬送カートを用いることによっ
て、比較的高い反応ガス圧のもとで大面積の基板上に光
電変換層を高速で堆積する場合でも、全面にわたって均
質で高品質の大面積光電変換層を堆積し得ることがわか
った。すなわち、局所的な平面位置に依存して光電変換
特性が変化することのない高品質の大面積薄膜太陽電池
を得ることができる。
示されているような基板電極と対向電極が絶縁部材を介
して一体化された基板搬送カートを用いることによっ
て、比較的高い反応ガス圧のもとで大面積の基板上に光
電変換層を高速で堆積する場合でも、全面にわたって均
質で高品質の大面積光電変換層を堆積し得ることがわか
った。すなわち、局所的な平面位置に依存して光電変換
特性が変化することのない高品質の大面積薄膜太陽電池
を得ることができる。
【００３１】このような本発明による基板搬送カートに
よる優れた効果は、以下の理由によって得られたものと
考えられる。まず、従来のように光電変換層が１３３Ｐ
ａ以下の反応ガス圧のもとでプラズマＣＶＤによって堆
積される場合には、基板表面と対向電極との間にプラズ
マ放電を維持させるためにはそれらの間隔を２〜２．５
ｃｍの比較的広い間隔に設定することができる。しか
し、結晶質光電変換層を高速で堆積するために反応ガス
圧を４００Ｐａ以上で特に６６７Ｐａ以上に設定した場
合には、基板と対向電極との間にプラズマ放電を適切に
維持するためにはそれらの間隔を約１ｃｍ以下の狭い間
隔に設定しなければならない。したがって、たとえば矩
形の基板に１辺が９０ｃｍを超えるような大きな寸法の
場合、従来の基板搬送カートの基板電極上に支持された
基板の表面と反応室内で固定配置された対向電極の表面
を完全に平行に設定することが困難である。特に、基板
表面と対向電極表面との間の平行性からのずれ角が小さ
な場合であっても、その基板の１辺の長さが大きくなれ
ば両端部における基板と対向電極との間の不均一な距離
の差が大きくなる。また、反応ガス圧を高く設定するこ
とに伴って、基板表面と対向電極表面との間のプラズマ
放電を適切に維持するためにそれらの間隔を１０ｍｍ以
下に設定する場合、基板の両端部における対向電極との
距離の差が１ｍｍである場合に、その電極間距離の変動
は１０％にもなる。他方、従来のように１３３Ｐａ以下
の反応ガス圧のもとでプラズマＣＶＤを行なう場合に
は、基板表面と対向電極表面との間隔はそれらの間にプ
ラズマ放電を維持するために２０〜２５ｍｍの範囲内に
あればよいので、基板の両端部において対向電極までの
距離に１ｍｍの変動が生じたとしても、その誤差は５％
以下となる。したがって、このような事情のもとにおい
て、従来の基板搬送カートを用いて比較的高い反応ガス
圧のもとで大面積の基板上に薄膜太陽電池を形成した場
合に、局所的な平面的位置に依存して光電変換特性の変
動が大きくなるものと考えられる。
よる優れた効果は、以下の理由によって得られたものと
考えられる。まず、従来のように光電変換層が１３３Ｐ
ａ以下の反応ガス圧のもとでプラズマＣＶＤによって堆
積される場合には、基板表面と対向電極との間にプラズ
マ放電を維持させるためにはそれらの間隔を２〜２．５
ｃｍの比較的広い間隔に設定することができる。しか
し、結晶質光電変換層を高速で堆積するために反応ガス
圧を４００Ｐａ以上で特に６６７Ｐａ以上に設定した場
合には、基板と対向電極との間にプラズマ放電を適切に
維持するためにはそれらの間隔を約１ｃｍ以下の狭い間
隔に設定しなければならない。したがって、たとえば矩
形の基板に１辺が９０ｃｍを超えるような大きな寸法の
場合、従来の基板搬送カートの基板電極上に支持された
基板の表面と反応室内で固定配置された対向電極の表面
を完全に平行に設定することが困難である。特に、基板
表面と対向電極表面との間の平行性からのずれ角が小さ
な場合であっても、その基板の１辺の長さが大きくなれ
ば両端部における基板と対向電極との間の不均一な距離
の差が大きくなる。また、反応ガス圧を高く設定するこ
とに伴って、基板表面と対向電極表面との間のプラズマ
放電を適切に維持するためにそれらの間隔を１０ｍｍ以
下に設定する場合、基板の両端部における対向電極との
距離の差が１ｍｍである場合に、その電極間距離の変動
は１０％にもなる。他方、従来のように１３３Ｐａ以下
の反応ガス圧のもとでプラズマＣＶＤを行なう場合に
は、基板表面と対向電極表面との間隔はそれらの間にプ
ラズマ放電を維持するために２０〜２５ｍｍの範囲内に
あればよいので、基板の両端部において対向電極までの
距離に１ｍｍの変動が生じたとしても、その誤差は５％
以下となる。したがって、このような事情のもとにおい
て、従来の基板搬送カートを用いて比較的高い反応ガス
圧のもとで大面積の基板上に薄膜太陽電池を形成した場
合に、局所的な平面的位置に依存して光電変換特性の変
動が大きくなるものと考えられる。
【００３２】しかし、図１や図２に例示されているよう
な本発明による基板搬送カートにおいては、基板電極に
保持された基板と対面して配置されかつ絶縁部材を介し
てその基板電極と一体に結合される対向電極を含んでい
るので、基板搬送カートが移動しても基板表面と対向電
極表面との間隔が変動することはない。すなわち、比較
的高い反応ガス圧のもとで大面積の基板上に光電変換層
を堆積するために、基板表面と対向電極が約１０ｍｍの
近接距離に配置される場合であっても、それらの平行性
を高い精度で維持することができる。したがって、局所
的な平面的位置に依存して光電変換特性が変動するとい
うことのない高品質の断面積薄膜太陽電池を得ることが
できる。
な本発明による基板搬送カートにおいては、基板電極に
保持された基板と対面して配置されかつ絶縁部材を介し
てその基板電極と一体に結合される対向電極を含んでい
るので、基板搬送カートが移動しても基板表面と対向電
極表面との間隔が変動することはない。すなわち、比較
的高い反応ガス圧のもとで大面積の基板上に光電変換層
を堆積するために、基板表面と対向電極が約１０ｍｍの
近接距離に配置される場合であっても、それらの平行性
を高い精度で維持することができる。したがって、局所
的な平面的位置に依存して光電変換特性が変動するとい
うことのない高品質の断面積薄膜太陽電池を得ることが
できる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、インラ
イン型プラズマＣＶＤ装置においてインラインに配置さ
れた複数のＣＶＤ反応室へ成膜用基板を順次に搬送する
ための基板搬送カートとし、比較的高い反応ガス圧のも
とで大面積の基板上に光電変換層を高速で堆積する場合
でも、全面にわたって均質で高品質の大面積光電変換層
を堆積し得る基板搬送カートを提供することができる。
イン型プラズマＣＶＤ装置においてインラインに配置さ
れた複数のＣＶＤ反応室へ成膜用基板を順次に搬送する
ための基板搬送カートとし、比較的高い反応ガス圧のも
とで大面積の基板上に光電変換層を高速で堆積する場合
でも、全面にわたって均質で高品質の大面積光電変換層
を堆積し得る基板搬送カートを提供することができる。
【図１】 本発明の実施の形態による基板搬送カートの
一例を示すプラズマＣＶＤ反応室の模式的な断面図であ
る。
一例を示すプラズマＣＶＤ反応室の模式的な断面図であ
る。
【図２】 本発明の実施の形態による基板搬送カートの
もう１つの例を示すプラズマＣＶＤ反応室の模式的な断
面図である。
もう１つの例を示すプラズマＣＶＤ反応室の模式的な断
面図である。
【図３】 従来の基板搬送カートの一例を示すプラズマ
ＣＶＤ反応室の模式的な断面図である。
ＣＶＤ反応室の模式的な断面図である。
【図４】 従来の基板搬送カートのもう１つの例を示す
プラズマＣＶＤ反応室の模式的な断面図である。
プラズマＣＶＤ反応室の模式的な断面図である。
【図５】 薄膜太陽電池の典型的な積層構造を示す模式
的な断面図である。
的な断面図である。
１ 基板、２ 第１電極層、３ 第１導電型層、４ 実
質的に真性の光電変換層、５ 逆導電型層、６ 第２電
極層、１０ 光電変換ユニット、１１ プラズマ反応
室、１２，１６ 基板搬送カート、１２ａ，１６ａ 基
板電極、１２ｂ，１６ｂ 車輪、１３，１６ｄ 対向電
極、１３ａ，１６ｅ，１７ａ 開口部、１４ 原料ガ
ス、１５ 基板加熱用ヒータ、１７ 原料ガス供給手
段。
質的に真性の光電変換層、５ 逆導電型層、６ 第２電
極層、１０ 光電変換ユニット、１１ プラズマ反応
室、１２，１６ 基板搬送カート、１２ａ，１６ａ 基
板電極、１２ｂ，１６ｂ 車輪、１３，１６ｄ 対向電
極、１３ａ，１６ｅ，１７ａ 開口部、１４ 原料ガ
ス、１５ 基板加熱用ヒータ、１７ 原料ガス供給手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA05 AA06 FA01 GA14 KA18 KA30 LA16 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA07 GA58 MA28 NA01 5F045 AA08 AB04 AC01 AE21 AE23 AE25 CA13 DQ15 EH05 EH14 EN05
Claims (3)
- 【請求項１】 インライン型プラズマＣＶＤ装置におい
てインラインに配置された複数のＣＶＤ反応室へ成膜用
基板を順次に搬送するための基板搬送カートであって、 １辺が９０ｃｍ以上の矩形の基板を保持し得る基板電極
と、 前記基板電極に保持された基板と対面して配置されかつ
絶縁部材を介して前記基板電極と一体に結合される対向
電極とを含むことを特徴とする基板搬送カート。 - 【請求項２】 前記対向電極は成膜用原料ガスを基板に
向けて通過させ得る複数の開口を有するかまたはメッシ
ュ状の形態を有することを特徴とする請求項１に記載の
基板搬送カート。 - 【請求項３】 前記複数のＣＶＤ反応室の少なくとも１
つにおいて６６７Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）以上の圧力のもと
でシラン系ガスと水素希釈ガスを含む原料ガスを用いて
薄膜太陽電池に含まれるシリコン系光電変換層を堆積す
るための基板を搬送するために用いられるものであるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送カー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002472A JP2001192835A (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | インライン型プラズマｃｖｄ装置において用いられる基板搬送カート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002472A JP2001192835A (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | インライン型プラズマｃｖｄ装置において用いられる基板搬送カート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192835A true JP2001192835A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18531576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000002472A Withdrawn JP2001192835A (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | インライン型プラズマｃｖｄ装置において用いられる基板搬送カート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001192835A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244204A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| WO2013046286A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 株式会社島津製作所 | プラズマ成膜装置 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000002472A patent/JP2001192835A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244204A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| WO2013046286A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 株式会社島津製作所 | プラズマ成膜装置 |
| KR20140037226A (ko) * | 2011-09-26 | 2014-03-26 | 시마쯔 코포레이션 | 플라즈마 성막 장치 |
| CN103890229A (zh) * | 2011-09-26 | 2014-06-25 | 株式会社岛津制作所 | 等离子体成膜装置 |
| JPWO2013046286A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2015-03-26 | 株式会社島津製作所 | プラズマ成膜装置 |
| CN103890229B (zh) * | 2011-09-26 | 2015-12-16 | 株式会社岛津制作所 | 等离子体成膜装置 |
| KR101650795B1 (ko) * | 2011-09-26 | 2016-08-24 | 시마쯔 코포레이션 | 플라즈마 성막 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |