JP2002246313A - 結晶質シリコン系薄膜をプラズマｃｖｄで形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低い耐熱温度を有する安価な基板を用
いながら簡便かつ低コストで大面積かつ良質の結晶質シ
リコン系薄膜を迅速にプラズマＣＶＤで形成する。 【解決手段】 結晶質シリコン系薄膜４ｉをプラズマＣ
ＶＤで形成する方法において、平行平板電極の各々が相
互に対面する０．３６ｍ²以上の電極面を有し、基板１
が８０℃以上で２００℃未満の温度に加熱されるべく基
板加熱用ヒータが温度設定され、反応室内に導入される
原料ガスはシランとその４０倍以上で３００倍以下の流
量比の水素を含み、反応室内は６００Ｐａ以上で６００
０Ｐａ以下のガス圧に調整され、基板と対向電極との間
隔は３ｍｍ以上で１４ｍｍ以下に設定され、平行平板電
極には１０ＭＨｚ以上で１２０ＭＨｚ以下の高周波電力
が１００ｍＷ／ｃｍ²で１０００ｍＷ／ｃｍ²以下のパワ
ー密度で印加され、結晶質シリコン系薄膜は１２ｎｍ／
分以上で１００ｎｍ／分以下の堆積速度で形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリコン系薄膜をプ
ラズマＣＶＤで形成する方法に関し、特に、大面積で良
質の結晶質シリコン系薄膜を比較的低温でかつ迅速に形
成し得る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、シリコン系薄膜は、複写機の感光
ドラム上の感光層、液晶表示パネルの透明基板上に形成
されるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ、薄膜太陽電
池などにおける種々の半導体層として利用されている。
ここで、液晶表示パネルはその画面の大型化が望まれて
おり、薄膜太陽電池においては大きな発電能力と生産効
率の向上のためにさらに大面積化が求められている。こ
のように比較的大きな面積のシリコン系薄膜を簡便に形
成し得る方法として、従来からプラズマＣＶＤ法がよく
利用されている。

【０００３】ところで、近年ではシリコン系薄膜を利用
する装置の典型例である薄膜太陽電池も多様化し、従来
の非晶質薄膜太陽電池の他に結晶質薄膜太陽電池も開発
され、これらを積層したハイブリッド型薄膜太陽電池も
実用化されつつある。

【０００４】一般に、薄膜太陽電池は、基板上に順に積
層された第１電極、１以上の半導体薄膜光電変換ユニッ
ト、および第２電極を含んでいる。そして、１つの光電
変換ユニットは、ｐ型層とｎ型層でサンドイッチされた
ｉ型層を含んでいる。

【０００５】光電変換ユニットの厚さの大部分を占める
ｉ型層は実質的に真性の半導体層であって、光電変換作
用は主としてこのｉ型層内で生じる。したがって、ｉ型
光電変換層は光吸収のためには厚い方が好ましいが、必
要以上に厚くすればその堆積のためのコストと時間が増
大することになる。

【０００６】他方、ｐ型やｎ型の導電型層は光電変換ユ
ニット内に拡散電位を生じさせる役割を果たし、この拡
散電位の大きさによって薄膜太陽電池の重要な特性の１
つである開放端電圧の値が左右される。しかし、これら
の導電型層は光電変換に直接寄与しない不活性な層であ
り、導電型層にドープされた不純物によって吸収される
光は発電に寄与しない損失となる。したがって、ｐ型と
ｎ型の導電型層は、十分な拡散電位を生じさせる範囲内
で、できるだけ小さな厚さを有することが好ましい。

【０００７】このようなことから、光電変換ユニットま
たは薄膜太陽電池は、それに含まれるｐ型とｎ型の導電
型層が非晶質か結晶質かにかかわらず、その主要部を占
めるｉ型光電変換層が非晶質のものは非晶質ユニットま
たは非晶質薄膜太陽電池と称され、ｉ型光電変換層が結
晶質のものは結晶質ユニットまたは結晶質薄膜太陽電池
と称される。

【０００８】ところで、薄膜太陽電池の変換効率を向上
させる方法として、２以上の光電変換ユニットを積層し
てタンデム型にする方法がある。この方法においては、
薄膜太陽電池の光入射側に大きなバンドギャップを有す
る光電変換層を含む前方ユニットを配置し、その後ろに
順に小さなバンドギャップを有する（たとえばＳｉ−Ｇ
ｅ合金などの）光電変換層を含む後方ユニットを配置す
ることにより、入射光の広い波長範囲にわたって光電変
換を可能にし、これによって薄膜太陽電池全体としての
光電変換効率の向上が図られる。このようなタンデム型
薄膜太陽電池の中でも、非晶質光電変換ユニットと結晶
質光電変換ユニットの両方を含むものは特にハイブリッ
ド型薄膜太陽電池と称されることもある。

【０００９】たとえば、非晶質ｉ型シリコンが光電変換
し得る光の波長は長波長側において８００ｎｍ程度まで
であるが、結晶質ｉ型シリコンはそれより長い約１１０
０ｎｍ程度の波長の光までを光電変換することができ
る。ここで、光吸収係数の大きな非晶質シリコン光電変
換層は光吸収のためには単層でも０．３μｍ以下の厚さ
で十分であるが、光吸収係数の小さな結晶質シリコン光
電変換層は長波長の光をも十分に吸収するためには単層
では２〜３μｍ程度以上の厚さを有することが好まし
い。すなわち、結晶質光電変換層は、通常は、非晶質光
電変換層に比べて約１０倍程度の大きな厚さを有するこ
とが望まれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の非晶質薄膜太陽
電池（タンデム型を含む）では、その透明絶縁基板とし
て、主として安価なソーダライム系ガラス基板が用いら
れてきた。この場合、ソーダライム系ガラス基板は比較
的軟化点が低くて３５０℃以下で用いられることが望ま
れるが、非晶質光電変換ユニットは２００℃以下の基板
温度におけるプラズマＣＶＤによって形成することが可
能であるので、ソーダライム系ガラス基板を問題なく用
いることができるのである。

【００１１】ところで、一般的なプラズマＣＶＤ法によ
れば、多結晶シリコン薄膜を形成するためには、結晶化
促進のための何らかの工夫をしなければ、基板温度を６
００℃以上にしなければならない。しかし、このように
高い基板温度を要する場合には、安価なソーダライム系
ガラス基板などを用いることができない。他方、薄膜太
陽電池の普及のためには、そのコストの低減が不可欠で
あり、結晶質シリコン系光電変換層を含む薄膜太陽電池
においても、高価な石英ガラス基板などではなくて安価
なソーダライム系ガラス基板などを用いることが望まれ
ている。

【００１２】また、上述のように結晶質シリコン系光電
変換層は非晶質光電変換層に比べてはるかに大きな厚さ
を有することが必要である。したがって、少なくとも１
の結晶質光電変換ユニットを含む薄膜太陽電池の製造に
おいては、その生産効率を高めるために、結晶質シリコ
ン系光電変換層の堆積速度を高めることも望まれてい
る。

【００１３】そこで、本発明では、比較的低い耐熱温度
を有する安価な基板を用いながら簡便かつ低コストで、
大面積かつ良質の結晶質シリコン系薄膜を迅速にプラズ
マＣＶＤで形成し得る方法を提供することを目的として
いる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板を
支持するための基板支持電極とその基板に対面する対向
電極とを含む平行平板型高周波電極を備えた反応室内に
おいて結晶質シリコン系薄膜をプラズマＣＶＤで形成す
る方法において、平行平板電極の各々は相互に対面する
０．３６ｍ²以上の電極面を有し、基板の温度が８０℃
以上で２００℃未満の範囲内の一定温度に維持されるべ
く基板加熱用ヒータが温度設定され、反応室内に導入さ
れる原料ガスはシランとその４０倍以上で３００倍以下
の範囲内の流量比の水素とを含み、反応室内は６００Ｐ
ａ以上で６０００Ｐａ以下の範囲内の圧力に調整され、
基板と対向電極との間隔は３ｍｍ以上で１４ｍｍ以下の
範囲内に設定され、平行平板電極には１０ＭＨｚ以上で
１２０ＭＨｚ以下の範囲内の周波数の高周波電力が１０
０ｍＷ／ｃｍ²で１０００ｍＷ／ｃｍ²以下の範囲内のパ
ワー密度で印加され、結晶質シリコン系薄膜は１２ｎｍ
／分以上で１００ｎｍ／分以下の範囲内の堆積速度で形
成されることを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明による結晶質シリコン系薄
膜をプラズマＣＶＤで形成する方法は、たとえば、大き
な面積を有するハイブリッド型薄膜太陽電池に含まれる
結晶質光電変換ユニット中の結晶質シリコン光電変換層
の形成のために好ましく利用され得る。図１は、ハイブ
リッド型薄膜太陽電池の一例を模式的な断面図で示して
いる。なお、この図において、厚さや長さなどの寸法関
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、実際の寸法関係を表わしてはいない。

【００１６】図１に示されているようなハイブリッド型
薄膜太陽電池の作製においては、まず、０．３６ｍ²以
上の大きな主面を有するソーダライム系ガラス基板１上
に、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）である酸化錫からなる
透明電極層２が熱ＣＶＤによって形成される。

【００１７】その後、基板１を支持するために０．３６
ｍ²以上の面積を有する基板支持電極とこれに対面する
対向電極とを含む平行平板型高周波電極を備えたプラズ
マＣＶＤ装置を利用して、透明電極層２上には、非晶質
光電変換ユニット３が慣用的ＲＦ（高周波）プラズマＣ
ＶＤによって堆積され得る。この非晶質ユニット３は、
ボロンドープされたｐ型シリコンカーバイド３ｐ、ノン
ドープの非晶質ｉ型シリコン光電変換層３ｉ、およびリ
ンドープされたｎ型シリコン層３ｎを含み得る。

【００１８】非晶質光電変換ユニット３上には、結晶質
光電変換ユニット４がプラズマＣＶＤによって堆積され
る。この結晶質ユニット４は、ボロンドープされたｐ型
シリコン層４ｎ、ノンドープの結晶質ｉ型シリコン光電
変換層４ｉ、およびリンドープされたｎ型シリコン層４
ｎを含み得る。

【００１９】結晶質ｉ型シリコン光電変換層４ｉの堆積
に際しては、基板１の温度が８０℃以上で２００℃未満
の範囲内の一定温度に維持されるべく基板加熱用ヒータ
が温度設定される。これは、基板温度が低すぎれば良質
の結晶質シリコン膜が得られにくくなるからである。他
方、基板温度を必要以上に高めることも好ましくない。
なぜならば、基板温度がソーダライム系ガラスの耐熱温
度以下であるべきことはもちろんながら、大面積の基板
１を昇温するには時間がかかり、そのヒータ機構に要す
るコストも増大するからである。また、基板温度は、既
に形成されている非晶質光電変換ユニット３を熱劣化さ
せない温度であることも望まれるからである。

【００２０】プラズマ反応室内に導入される原料ガス
は、シランとその４０倍以上で３００倍以下の範囲内の
流量比の水素とを含んでいる。これは、水素希釈率が低
すぎれば良質の結晶質シリコン膜が形成されにくくなっ
て、非晶質シリコン膜になりやすくなるからである。他
方、水素希釈率を大きくし過ぎれば、結晶質シリコン膜
の堆積速度を高めることが困難になる。

【００２１】プラズマ反応室内は、６００Ｐａ以上で６
０００Ｐａ以下の範囲内のガス圧に調整される。これ
は、反応室内のガス圧が低すぎればシリコン膜を高速で
堆積することが困難になるとともに、良質の結晶質膜が
形成されにくくなるからである。他方、反応室内のガス
圧を高くし過ぎれば、反応室内に茶粉状のダストの生成
が多くなり、シリコン膜中のピンホールなどの原因にな
りやすくなる。このピンホールの問題は、特に基板面積
が大きい場合に顕著になる。

【００２２】反応室内においてプラズマを生じさせるた
めに平行平板型電極に印加される高周波電力の周波数
は、１０ＭＨｚ以上で１２０ＭＨｚ以下の範囲内にある
ことが好ましい。これは、周波数が低い場合には成膜速
度を高めることが困難だからである。他方、周波数が高
すぎる場合には、その電源のコストが高くなるととも
に、電力ロスも大きくなる。

【００２３】平行平板型電極に印加される高周波電力の
パワー密度は、１００ｍＷ／ｃｍ²以上で１０００ｍＷ
／ｃｍ²以下の範囲内であることが好ましい。これは、
低いパワー密度では成膜速度を高めることが困難だから
である。他方、高周波パワー密度が高すぎれば、放電プ
ラズマが均一になりにくくなる。また、高いパワー密度
のためには電力容量の大きな高周波電源が必要となり、
コストの上昇を招く。

【００２４】基板と対向電極との間隔（Ｅ／Ｓ間隔）
は、３ｍｍ以上で１４ｍｍ以下の範囲内に設定される。
これは、比較的高い反応ガス圧の下では、Ｅ／Ｓ間隔が
大きすぎれば安定したプラズマ放電の発生が困難になる
とともに、基板と対向電極との間に反応ガスとプラズマ
を閉じ込める効果が低下するからである。他方、Ｅ／Ｓ
間隔が狭すぎれば、大面積の基板と対向電極との平行度
の割合を高く保つのが困難になり、膜厚の不均一性が増
大する。

【００２５】以上の条件を調整することによって、成膜
速度は１２ｎｍ／分以上で１００ｎｍ／分以下の範囲内
にあることが好ましい。これは、成膜速度が遅すぎる場
合には生産性が低くなってコスト高になるからである。
他方、成膜速度が速すぎる場合には、良質の結晶質シリ
コン膜が得られにくくなるからである。

【００２６】結晶質光電変換ユニット４上には、裏面電
極層５として酸化亜鉛膜５ａと銀膜５ｂがスパッタリン
グによって順次に堆積される。ここで、ＴＣＯである酸
化亜鉛膜５ａは、銀膜５ｂの光反射性を改善するように
作用するとともに、Ａｇ原子が光電変換ユニット４や３
内に拡散侵入することを防止するようにも作用し得る。

【００２７】（実施例１）実施例１として、図１に示さ
れているようなハイブリッド型薄膜太陽電池が作製され
た。まず、０．８３ｍ²の主面を有するガラス基板１上
に、酸化錫の透明電極層２が熱ＣＶＤで形成された。そ
の後、基板１はプラズマＣＶＤ装置内に導入された。こ
のプラズマＣＶＤ装置は、ｐ型層、ｉ型層およびｎ型層
のそれぞれを堆積するために複数の反応室を含んでい
た。これらの反応室の各々は、１．３６ｍ²の対向面を
有しかつ１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加される平
行平板型電極を含み、Ｅ／Ｓ間隔は２４ｍｍに設定され
た。また、基板加熱用ヒータは、１８０℃に加熱するよ
うに設定された。

【００２８】非晶質光電変換ユニット３に含まれる非晶
質ｐ型シリコンカーバイド層３ｐの堆積に際しては、シ
ラン、メタン、ジボランおよび水素の混合ガスがプラズ
マ反応室内に導入された。反応室内ガス圧は１３３Ｐａ
に設定され、高周波放電パワー密度は０．０１７Ｗ／ｃ
ｍ²に設定された。このような条件下で、７ｎｍの厚さ
まで（堆積時間１分１０秒）成膜した後に、混合ガス中
のメタンとジボランの濃度を徐々に減少させながらさら
に１０ｎｍの厚さだけ（堆積時間１分４０秒）成膜し
た。

【００２９】ノンドープの非晶質ｉ型シリコン光電変換
層３ｉの堆積に際しては、シランガスがプラズマ反応室
内に導入された。そして、反応室内ガス圧が４０Ｐａで
放電パワー密度が０．０１８Ｗ／ｃｍ²の条件の下で、
２３０ｎｍの厚さ（成膜時間１９分１０秒）まで成膜さ
れた。

【００３０】その後、ｎ型層３ｎの一部を構成するｎ型
シリコン部分層３ｎ₁を堆積するために、シラン、ホス
フィンおよび水素の混合ガスがプラズマ反応室内に導入
された。そして、反応室内ガス圧が１３３Ｐａで放電パ
ワー密度が０．１１Ｗ／ｃｍ ²の条件の下で、厚さ１５
ｎｍまで（堆積時間３分）成膜された。

【００３１】この後に、非晶質光電変換ユニット３が形
成された基板１がプラズマＣＶＤ装置から大気中に取出
され、異なる第２のプラズマＣＶＤ装置内に導入され
た。この第２のプラズマＣＶＤ装置も複数の反応室を含
み、各反応室は１．３６ｍ²の対向面を有しかつ特に言
及しない限り１３．５６ＭＨｚの高周波の電力が印加さ
れる平行平板型電極を含み、そして基板加熱用ヒータは
１６５℃に加熱するように設定された。

【００３２】このような第２のプラズマＣＶＤ装置内に
おいて、まず、一旦表面が大気に晒されたｎ型シリコン
部分層３ｎ₁の表面をリフレッシュさせるように、プラ
ズマ反応室内に水素ガスのみが導入されて水素プラズマ
処理が行なわれた。このときの反応室内圧力は８００Ｐ
ａに設定され、水素ガス流量は２０ＳＬＭであった。ま
た、Ｅ／Ｓ間隔は１２ｍｍに設定され、０．１１Ｗ／ｃ
ｍ²の放電パワー密度で３０秒間の水素プラズマ処理が
行なわれた。

【００３３】その後、ｎ型層３ｎに含まれる第２のｎ型
シリコン部分層３ｎ₂を形成するために、シラン、ホス
フィンおよび水素の混合ガスがプラズマ反応室内に導入
された。このとき、シランガス流量は２５０ＳＣＣＭ、
１％濃度になるように水素で希釈されたホスフィンガス
流量が５００ＳＣＣＭ、そして水素ガス流量が２０ＳＬ
Ｍに設定された。すなわち、シラン：ホスフィン：水素
の混合比は、１：０．０２：８０．４である。また、反
応室内ガス圧は８００Ｐａ、Ｅ／Ｓ間隔は１２ｍｍ、そ
して放電パワー密度は０．１１Ｗ／ｃｍ²に設定され
た。このような条件下で、１２ｎｍ／分の成膜速度で厚
さ１５ｎｍ（堆積時間１分１５秒）まで成膜された。

【００３４】このように、水素プラズマ処理を行なって
さらに第２のｎ型シリコン部分層３ｎ₂を追加成膜する
ことによって、異なるプラズマＣＶＤ装置間を移動させ
るときに大気に晒されて汚染された第１のｎ型シリコン
部分層３ｎ₁の表面を清浄化して大気暴露の影響を低減
させることができ、真空中で連続成膜する場合とほぼ同
等の品質のｎ型層３ｎを得ることができる。

【００３５】次に、結晶質光電変換ユニット４に含まれ
るｐ型シリコン層４ｐを形成するために、プラズマ反応
室内にシラン、ジボランおよび水素の混合ガスがプラズ
マ反応室内に導入された。このとき、シランガスの流量
が１５０ＳＣＣＭ、０．２％の濃度になるように水素で
希釈されたジボランガスの流量が７５ＳＣＣＭ、そして
水素ガスの流量が２０ＳＬＭに設定された。すなわち、
シラン：ホスフィン：水素の混合比は、１：０．００
１：１３４であった。また、反応室内のガス圧は８００
Ｐａ、Ｅ／Ｓ間隔は１２ｍｍ、そして放電パワー密度は
０．１１Ｗ／ｃｍ ²に設定された。このような条件の下
で、６ｎｍ／分の成膜速度で膜厚２０ｎｍ（堆積時間３
分２０秒）まで成膜された。なお、水素プラズマ処理か
らこのｐ型シリコン層４ｐの形成までの工程は、同一の
反応室内で行われた。

【００３６】結晶質ｉ型シリコン光電変換層４ｉの堆積
に際しては、シランと水素の混合ガスがプラズマ反応室
内に導入された。このとき、シランガスの流量は１９０
ＳＣＣＭで、水素ガスの流量は１０ＳＬＭに設定され
た。すなわち、シラン：水素の混合比は、１：５２．６
であった。また、反応室内ガス圧は８００Ｐａ、Ｅ／Ｓ
間隔は１２ｍｍ、そして放電パワー密度は０．１２Ｗ／
ｃｍ²に設定された。このような条件の下で、１６ｎｍ
／分の成膜速度で厚さ１４００ｎｍ（堆積時間８７分３
０秒）まで成膜された。

【００３７】ｎ型シリコン層４ｎの堆積に際しては、シ
ラン、ホスフィンおよび水素の混合ガスがプラズマ反応
室内に導入された。このとき、シランガス流量は１００
ＳＣＣＭ、１％濃度まで水素で希釈されたホスフィンガ
スの流量が２００ＳＣＣＭ、そして水素ガス流量が１０
ＳＬＭに設定された。すなわち、シラン：ホスフィン：
水素の混合比は、１：０．０２：１００であった。ま
た、反応室内ガス圧は１３３Ｐａ、Ｅ／Ｓ間隔は２４ｍ
ｍ、そして放電パワー密度は０．１１Ｗ／ｃｍ²に設定
された。このような条件の下で、５ｎｍ／分の成膜速度
で厚さ１５ｎｍ（堆積時間３分）まで成膜された。

【００３８】結晶質光電変換ユニット４が形成された後
には、裏面電極層５として、厚さ９０ｎｍの酸化亜鉛膜
５ａと厚さ２４０ｎｍの銀膜がスパッタリングによって
順次に堆積された。

【００３９】以上のようにして、１００枚の基板の各々
の上に図１に示されているようなハイブリッド型薄膜太
陽電池を作製したところ、８０Ｗ以上の出力を有するも
のが９８枚得られ、大面積で十分な出力特性を有するハ
イブリッド型薄膜太陽電池を安定して製造し得ることが
確認された。

【００４０】（実施例２）実施例２は、結晶質ｉ型シリ
コン光電変換層４ｉの堆積条件が変更されたことのみに
おいて、実施例１と異なっていた。

【００４１】具体的には、結晶質ｉ型シリコン光電変換
層４ｉの堆積に際して、シランガス流量が３００ＳＣＣ
Ｍで、水素ガス流量が２５ＳＬＭに設定された。すなわ
ち、シラン：水素の混合比は、１：８３．３であった。
また、反応室内ガス圧は１２００Ｐａ、Ｅ／Ｓ間隔は１
０ｍｍ、そして放電パワー密度は０．２５Ｗ／ｃｍ²に
設定された。このような条件の下で、２５ｎｍ／分の成
膜速度で厚さ１４００ｎｍ（堆積時間５６分）まで成膜
された。

【００４２】このようにして、１００枚のガラス基板の
各々の上に形成されたハイブリッド型薄膜太陽電池にお
いて、８０Ｗ以上の出力を有するものが９４枚得られ、
大面積で高出力のハイブリッド型薄膜太陽電池を安定し
て製造し得ることが確認された。

【００４３】（実施例３〜５）実施例３においては、実
施例１に比べて、水素プラズマ処理条件と結晶質光電変
換ユニット４の形成条件が変更された。まず、基板加熱
用ヒータの加熱温度の設定が１２０℃に変更された。そ
の他の条件に関しては、表１にまとめて示されている。

【００４４】

【表１】

【００４５】実施例４においても、実施例１に比べて、
水素プラズマ処理条件と結晶質光電変換ユニット４の形
成条件が変更された。基板加熱用ヒータの加熱温度の設
定が１２０℃に変更されたことは、実施例３の場合と同
様であった。その他の条件に関しては、表２にまとめて
示されている。

【００４６】

【表２】

【００４７】さらに、実施例５においても、実施例１に
比べて、水素プラズマ処理条件と結晶質光電変換ユニッ
ト４の形成条件が変更された。実施例５において基板加
熱用ヒータの加熱温度の設定が１２０℃に変更されたこ
とは、実施例３の場合と同様であった。その他の条件に
関しては、表３にまとめられて示されている。

【００４８】

【表３】

【００４９】以上の実施例３〜５のそれぞれにおいて
も、１００枚の基板の各々の上に図１に示されているよ
うなハイブリッド型薄膜太陽電池が作製され、８０Ｗ以
上の出力を有するものが９０枚以上得られ、実施例３〜
５においても大面積で高出力のハイブリッド型薄膜太陽
電池を安定して製造し得ることが確認された。

【００５０】なお、上述の実施例ではハイブリッド型薄
膜太陽電池に含まれる結晶質シリコン薄膜の形成方法に
関して説明されたが、本発明はその他の種々のデバイス
において利用され得る結晶質シリコン系薄膜の形成に利
用し得ることはいうまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、比較的
低い耐熱温度を有する安価な基板を用いながら簡便かつ
低コストで、大面積かつ良質の結晶質シリコン系薄膜を
迅速にプラズマＣＶＤで形成し得る方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるハイブリッド型薄
膜太陽電池の積層構造を示す模式的な断面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板、２ 透明電極、３ 非晶質光電変換ユ
ニット、３ｐ ｐ型層、３ｉ 非晶質ｉ型光電変換層、
３ｎ ｎ型層、４ 結晶質光電変換ユニット、４ｐ ｐ
型層、４ｉ 結晶質ｉ型光電変換層、４ｎ ｎ型層、５
裏面電極層、５ａ 酸化亜鉛膜、５ｂ 銀膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA17 BA29 BB12 CA06 FA03 JA03 JA06 JA08 JA10 JA12 JA16 JA18 JA20 LA16 5F045 AA08 AB03 AB06 AC01 AC07 AC19 AD04 AD05 AE21 AE23 BB07 BB08 BB09 CA13 DP01 5F051 AA03 CA16 CA35 CA36 CA37

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を支持するための基板支持電極とそ
   の基板に対面する対向電極とを含む平行平板型高周波電
   極を備えた反応室内において結晶質シリコン系薄膜をプ
   ラズマＣＶＤで形成する方法であって、 前記平行平板電極の各々は相互に対面する０．３６ｍ²
   以上の電極面を有し、 前記基板の温度は８０℃以上で２００℃未満の範囲内の
   一定温度に維持されるべく基板加熱用ヒータが温度設定
   され、 前記反応室内に導入される原料ガスはシランとその４０
   倍以上で３００倍以下の範囲内の流量比の水素とを含
   み、 前記反応室内は６００Ｐａ以上で６０００Ｐａ以下の範
   囲内の圧力に調整され、 前記基板と前記対向電極との間隔は３ｍｍ以上で１４ｍ
   ｍ以下の範囲内に設定され、 前記平行平板電極には１０ＭＨｚ以上で１２０ＭＨｚ以
   下の範囲内の周波数の高周波電力が１００ｍＷ／ｃｍ²
   で１０００ｍＷ／ｃｍ²以下の範囲内のパワー密度で印
   加され、 前記結晶質シリコン系薄膜は１２ｎｍ／分以上で１００
   ｎｍ／分以下の範囲内の堆積速度で形成されることを特
   徴とする方法。