JP2008056998A - 薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法 - Google Patents

薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ガスを供給するガス供給管と放電電極との接続を安定的に行うとともに、膜厚分布や膜質分布の発生を抑制することが可能な薄膜製造装置を提供する。
【解決手段】薄膜製造装置は、製膜室2と、製膜室2内に設けられ接地された対向電極5と、製膜室2内に設けられ表側を対向電極5に対向しガスを放出する放電電極3と、外部から製膜室2内に伸び、放電電極3に高周波電力を供給する給電線8と、製膜室2内において放電電極3の裏側に接続され放電電極3の放電を調整するように設けられた放電調整部6と、外部から製膜室2内に伸び放電電極3の裏側に接続され放電電極3にガスを供給する導体製のガス供給管10とを具備する。放電調整部6とガス供給管10とは、放電電極3の裏側において略一体となり、略一体の当該部分が共に放電電極3に接続される。
【選択図】図2

Description

本発明は、薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法に関し、特にプラズマを用いて処理を行う薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法に関する。
アモルファスシリコン太陽電池や微結晶シリコン太陽電池、TFT(Thin Film Transistor)などで用いる薄膜を製造する薄膜製造装置では、生産効率の向上等の面から基板の大面積化が進められている。そのような大面積基板(例示:1m×1m以上)の製膜を行う場合、高周波プラズマを用いる方法が有用である。高周波プラズマを用いる場合、単なる平行平板型の製膜装置ではなく、梯子型電極を用いた製膜方法がプラズマの均一性を確保するにあたり有効である。そのよう製膜方法の従来技術として、例えば、特開2002−322563号公報のラダー電極を用いた技術がある。ラダー電極を用いた薄膜製造装置では、ラダー電極と対向電極との間にガスを供給し、両電極間で当該ガスの高周波プラズマを発生させる。それにより、供給されたガスが製膜用のガスであれば、対向電極にセットされた基板上に所望の膜が形成される。なお、供給されたガスがクリーニング用のガス(フッ素系ガスなど)であれば、製膜室内部に付着した膜や粉類がエッチング除去されクリーニングされる。
そのような薄膜製造装置では、ガスを供給する方法として、当該ガスをラダー電極内の流路に通し、ラダーに設けられた複数の開口部から両電極間に放出する方法がある。例えば、特開2004−107725号公報には、真空処理装置が開示されている。この真空処理装置は、製膜室内に、管材電極と基板支持台とが設けられている。前記基板支持台は、基板を支持するとともに接地されている。前記管材電極には、ガス導入管材が挿入されている。該ガス導入管材に絶縁管材が接続され、前記管材電極への前記ガス供給管材による電位の影響を受けないようにされている。ガス供給管材から前記絶縁管材を通して製膜ガスが供給される。真空処理装置は、高周波電流が供給されることにより、前記製膜室内にてプラズマを生じさせて前記基板に製膜を施す。前記絶縁管材と前記ガス導入管材との間、及び前記絶縁管材と前記ガス供給管材との間、及び前記管材電極と前記ガス導入管材との間には、気密部材が備えられている。
図1は、従来の真空処理装置の構成を示す概略側面図である。真空処理装置101は、製膜室102、管材電極103、基板支持台105、防着板104、高周波給電伝送路108、整合器113、高周波電源112、ガス供給管材110a、絶縁管材110bを具備する。なお、本図において、ガス排気に関する構成は省略している。管材電極103は、ラダー電極であり、ラダーの内部にガス導入管材(図示されず)が挿入されている。該ガス導入管材に絶縁管材110bが接続される。ガス供給管材110aから絶縁管材110bを通してラダー電極(管材電極103)へ製膜ガスが供給される。管材電極103は、ラダーに設けられた複数の小孔による開口部から管材電極103と基板支持台105との間に製膜ガスを略均一に放出する。そして、高周波電源112が整合器113及び高周波給電伝送路108を介して管材電極103に高周波電力を供給することにより、製膜ガスのプラズマ領域130が生成される。それにより、基板支持台105上の基板120に所望の膜が製膜される。
ここで、ラダー電極(管材電極103)とガス供給管材110aとの間に絶縁管材110bが挿入されているのは、ラダー電極に印加した高電圧が、接地されている金属製(導体製)のガス供給管材110aから漏れ出さないようにするためである。漏れ出すと、供給電圧の分布が生じてプラズマの不均一が発生し、大面積基板に均一な膜を製膜出来なくなる。また、放電に用いられる電力が低下するため、製膜速度が落ちて所望の膜質の膜が得られなくなる可能性もある。加えて、生産性が低下やコストの増加に繋がるおそれもある。
絶縁管材110bとしては、絶縁耐性や耐腐食性の面からアルミナ等によるセラミックス部材が用いられる。しかし、プラズマ領域130と接しているラダー電極(金属製)は放電するときと放電しないときとで温度変化が大きい。そのため、セラミックス部材と金属部材との熱膨張差によりラダー電極(金属製)との接続部分で発生する熱応力のために、絶縁管材110bが破損したり、接続部分から緩み隙間が発生するおそれがある。その場合、発生した亀裂からガスがリークし、プラズマの不均一や、成膜室内部の気相中でガスが反応してパーティクルを発生させたり、基板120上の膜の均一性を低下させることが考えられる。ガス供給管と放電電極(ラダー電極)とをできるだけ簡易に確実に安定的に接続するために絶縁部材を用いないことが可能な技術が望まれる。
特開2002−322563号公報 特開2004−107725号公報
本発明の目的は、ガスを供給するガス供給管と放電電極との接続を安定的に行うことが可能な薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ガスを供給するガス供給管と放電電極との接続を安定的に行うとともに、膜厚分布や膜質分布の発生を抑制することが可能な薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法を提供することにある。
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明の薄膜製造装置は、対向電極(5)と、放電電極(3)と、給電線(8)と、放電調整部(6/15)と、ガス供給管(10)とを具備する。対向電極(5)は、接地されている。放電電極(3)は、表側を対向電極(5)に対向し、対向電極側となる表側からガスを放出する。給電線(8)は、放電電極(3)に高周波電力を供給する。放電調整部(6/15)は、放電電極(3)における対向電極と反対側となる裏側に接続され、放電電極(3)の放電を調整するように設けられる。ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側に接続され、放電電極(3)にガスを供給し、導体製である。放電調整部(6/15)とガス供給管(10)とは、放電電極(3)の裏側において略一体となり、略一体の当該部分が共に放電電極(3)に絶縁部材を用いることなく接続されている。
本発明では、放電を調整する放電調整部(6/15)は、放電電極(3)に当然に電気的に(直流的に導通可能に)接続されている。ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側に放電調整部(6/15)と共に略一体となって接続されている。すなわち、当該略一体となった部分は放電調整部(6/15)と同等の電気的特性を有しているとみなすことが出来る。そのため、当該部分は放電調整部(6/15)と同様に、放電電極(3)に直接接続することが出来る。すなわち、ガス供給管(10)を全て金属製の導体で形成することが出来、放電電極(3)との接続部分に絶縁性部材を用いる必要がなく、金属どうしの強固で安定した結合となる。安定した結合なので、真空処理装置を継続的に使用しても、経時的な変化が無く当該結合を維持でき、例えば、熱膨張や機械的外力があってもリークが発生しない。したがって、熱応力等の理由で放電電極(3)との接続部分が損傷する事態を回避することが可能となる。ここで、略一体とは、完全に一体となっていなくても、部分部分で接触したり近接位置にあることで、電気的には一体(導通している)とみなせる状態である。例えば、高周波電力の波長の(1/4)波長以内の距離ごとに、部分部分で接触していても良い。
上記の薄膜製造装置において、給電線(8)は、放電電極(3)の一端側に第1電力を供給する第1給電線(8−1)と、放電電極(3)の他端側に第2電力を供給する第2給電線(8−2)とを備える。第1給電線(8−1)と第2給電線(8−2)とを(直流的に導通可能に)接続するループ伝送路(7)をさらに具備する。
本発明では、ループ伝送路(7)を有しているので、放電電極(3)から給電線(8)を介した高周波電力供給部への反射波を抑制することが出来る。
上記の薄膜製造装置において、放電調整部(6)は、放電電極(3)の裏側の面に略平行に設けられ接地された接地部材(6a)と、放電電極(3)の裏側と接地部材(6a)とを接続する複数の接続部材(6b)とを備える。ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側において、接地部材(6a)の一部及び少なくとも一つの接続部材(6b)に沿い且つ(直流的に導通可能に)接続され、接続部材(6b)の接続点近傍で絶縁材料を用いることなく放電電極(3)に接続している。
本発明では、放電調整部(6)として放電電極(3)の裏面の一部を接地する接地部材(6a)及び接続部材(6b)を有している。したがって、ガス供給管(10)を、それら接地部材(6a)等と電気的に(直流的に導通可能に)接触させてそれらの機能を同様に担わせることで、ガス供給管(10)を接地部材(6a)及び接続部材(6b)とみなすことが出来る。それにより、ガス供給管(10)を絶縁部材を用いることなく直接放電電極(3)に接続することが可能となる。
上記の薄膜製造装置において、ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側において、放電電極(3)の一端側から他端側までに対応する接地部材(6a)及び一端側と他端側の接続部材(6b)に沿っている。
本発明では、ガス供給管(10)を放電電極(3)の一端側と他端側とに分けて、放電電極(3)に接続している。すなわち、放電電極(3)の複数箇所で放電を調整できる(均一化できる)と共に、放電電極(3)の複数箇所にガスを同時に供給することが出来る。
上記の薄膜製造装置において、ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側において、一端側から他端側までの放電電極(3)に対応する接地部材(6a)及び一端側と他端側の接続部材(6b)と同一である。
本発明では、ガス供給管(10)の一部が、接地部材(6a)及び接続部材(6b)の一部と同一であるので、その構成を簡略化することが出来る。
上記の薄膜製造装置において、放電調整部(15)は、ガス供給管(10)の途中に設けられ、放電電極(3)のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部(15)を備える。
本発明では、放電調整部(6)としてインピーダンス変換部(15)を有している。したがって、ガス供給管(10)を、インピーダンス変換部(15)と電気的に接触させてそれらの電気的特性を同様に担わせることで、ガス供給管(10)をインピーダンス変換部(15)とみなすことが出来る。それにより、ガス供給管(10)を絶縁材料を用いることなく直接放電電極(3)に接続することが可能となる。
上記の薄膜製造装置において、ガス供給管(10)及びインピーダンス変換部(15)は、複数設けられている。すなわち、放電電極(3)の複数箇所にガスを同時に供給することが出来る。
本発明では、複数のガス供給管(10)及びインピーダンス変換部(15)を有しているので、放電電極(3)の複数箇所でインピーダンスを調整できると共に、放電電極(3)の複数箇所にガスを同時に供給することが出来る。
本発明は、薄膜製造装置を用いた太陽電池の製造方法である。ここで、薄膜製造装置は、接地された対向電極(5)と、対向電極側となる表側を対向電極(5)に対向し表側にガスを放出する放電電極(3)と、放電電極(3)に高周波電力を供給する給電線(8)と、放電電極(3)の対向電極と反対側となる裏側に接続され放電電極(3)の放電を調整するように設けられる放電調整部(6/15)と、放電電極(3)の裏側に接続され放電電極(3)にガスを供給する導体製のガス供給管(10)とを具備する。放電調整部(6/15)とガス供給管(10)とは、放電電極(3)の裏側において略一体となり、略一体の当該部分が共に放電電極(3)に接続されている。太陽電池の製造方法は、(a)対向電極(5)に基板(20)を保持する工程と、(b)ガス供給管(10)及び放電電極(3)を介して製膜用のガスを放電電極(3)と対向電極(5)との間に導入する工程と、(c)ガスを導入しながら、給電線(8)を介して放電電極(3)に高周波電力を供給して、基板(20)上に太陽電池用の薄膜を形成する工程とを具備する。
本発明では、ガス供給管(10)と放電調整部(6/15)とが略一体となった部分は放電調整部(6/15)と同等の電気的特性を有しているとみなすことが出来る。そのため、ガス供給管(10)を全て金属製の導体で形成することが出来、放電電極(3)との接続部分に絶縁性部材を用いる必要がなく金属部材どうしの強固で安定した結合となる。したがって、太陽電池用の薄膜の製膜中やその前後に発生する熱応力等の理由で放電電極3との接続部分が損傷する事態を回避することが可能となる。
上記の太陽電池の製造方法において、給電線(8)は、放電電極(3)の一端側に第1電力を供給する第1給電線(8)と、放電電極(3)の他端側に第2電力を供給する第2給電線(8)とを備える。第1給電線(8)と第2給電線(8)とを(直流的に導通可能に)接続するループ伝送路(7)をさらに具備する。
上記の太陽電池の製造方法において、放電調整部(6)は、放電電極(3)の裏側の面に略平行に設けられ、接地された接地部材(6a)と、放電電極(3)の裏側と接地部材(6a)とを接続する複数の接続部材(6b)とを備える。ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側において、接地部材(6a)の一部及び少なくとも一つの接続部材(6b)に沿い且つ(直流的に導通可能に)接続され、接続部材(6b)の接続点近傍で絶縁部材を用いることなく放電電極(3)に接続している。
上記の太陽電池の製造方法において、ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側において、放電電極(3)の一端側から他端側までに対応する接地部材(6a)及び一端側と他端側の接続部材(6b)に沿っている。
上記の太陽電池の製造方法において、ガス供給管(10)は、放電電極(3)の裏側において、一端側から他端側までの放電電極(3)に対応する接地部材(6a)及び一端側と他端側の接続部材(6b)と同一である。
上記の太陽電池の製造方法において、放電調整部(6)は、ガス供給管(10)の途中に設けられ、放電電極(3)のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部(15)を備える。
上記の太陽電池の製造方法において、ガス供給管(10)及びインピーダンス変換部(15)は、複数設けられている。
本発明により、ガスを供給するガス供給管と放電電極との接続を安定的に行うとともに、基板に製膜処理をするにあたり膜厚分布や膜質分布の発生を抑制することが可能となる。
以下、本発明の薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
本発明の薄膜製造装置の第1の実施の形態の構成について説明する。図2は、本発明の薄膜製造装置の第1の実施の形態の構成を示す概略側面図である。薄膜製造装置1は、製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、アースバー6、ループ伝送路7、高周波給電伝送路8、14、接地線9、ガス供給管10、整合器13、高周波電源12を具備する。図中に矢印でXYZ方向を示す。なお、本図において、ガス排気に関する構成は省略している。
製膜室2は、真空容器であり、その内部で基板20に膜が製膜される。接地線9により接地されている。対向電極5は、基板20を保持可能な保持手段(図示されず)を有する金属製の板である。対向電極5は、製膜時、放電電極3に対向する電極(例示:接地側)となる。製膜室2を介して接地されている。また、図では基板20と放電電極3などが上下方向(図中のy方向)に設置されているが、上下方向(y方向)に対して傾斜して設置しても、水平方向(z方向)へ設置しても良い。大型基板を製膜処理するにあたり、製膜装置の設置面積を抑えるとともに基板20と対向電極5との密着性を確保するためには、基板20と放電電極3などを+Z方向へ略10°傾斜させることが好適である。
放電電極3は、梯子状に構成した電極である。複数の梯子状電極を有していても良い。放電電極3は、一方の端部の給電点53−1に高周波給電伝送路8−1が、他方の端部の給電点53−2に高周波給電伝送路8−2がそれぞれ接続されている。製膜又はクリーニング時、高周波給電伝送路8−1と給電点53−1、及び、高周波給電伝送路8−2と給電点53−2を介して、高周波電力を供給される。
また、放電電極3は、その裏側の一方の端部近傍のガス供給点51−1にガス供給管10−1が、他方の端部近傍のガス供給点51−2にガス供給管10−2がそれぞれ接続されている。製膜又はクリーニング時、ガス供給管10−1とガス供給点51−1、及び、ガス供給管10−2とガス供給点51−2を介して、ガス(製膜の場合には原料ガス、クリーニングの場合にはクリーニングガス)を供給される。供給されたガスは梯子状電極中のガス流路を経由して、梯子状電極に設けられた複数の小孔の開口孔から対向電極5(プラズマ領域30)へ向って略均一に放出される。
このように、放電電極3に高周波電力及びガスが供給されることにより、対向電極5(例示:接地側)とそれに対向する放電(例示:高周波電力投入側)としての放電電極3との間にプラズマ(プラズマ領域30)が発生する。このプラズマにより、原料ガスが分解されて製膜時には基板20に膜が製膜され、クリーニング時には製膜室2内がクリーニングされる。
防着板4は、製膜室2を介して接地されている。それにより、プラズマの広がる範囲を抑えて、膜が製膜される範囲を制限する。図2の場合、製膜室2の内側における防着板4の後ろ側(基板20と反対の側)の壁に膜が製膜されないようにしている。
アースバー6は、放電電極3の対向電極5と反対側となる裏側に接続され、放電電極3の放電を調整し、より均一化するように設けられている。アースバー6は、接地部材6aと、接続部材6bとを備える。接地部材6aは、放電電極3の裏側の面に略平行に設けられた、略棒状の導電体である。両端を防着板4に接続され、防着板4を介して接地されている。接続部材6bは、放電電極3と接地部材6aとの間に並列に略垂直に接続された、略棒状の導電体である。これら複数の接続部材6bは、それぞれ放電電極3に対して等間隔に配置されているが、本発明はその例に限定されるものではない。接地部材6a及び接続部材6bは、放電に磁気的な影響を与えず、クリーニングガスに対して耐食性を有する必要があることから、非磁性の金属であることが好ましい。例えば、SUS304やSUS316製の棒である。
接続部材6bを放電電極3の裏側の適切な位置に接続、配置することにより、放電電極3は地絡することなく放電状態を調整し、放電電極3に印可された高周波電力の放電電極3における電圧定在波分布を制御して、プラズマ領域30をより均一化することができる。これにより、放電電極3に大電力の高周波電力を入射しようとする場合でも、放電電極3の給電点53における高周波電力の反射を抑制し、高周波電力の跳ね返りによる高周波電源12の故障を未然に防止できる。また、これにより、生成されるプラズマ密度を均一化させるために変動させていた高周波電力の電圧位相変動幅(後述)を小さくすることが出来る。そして、電極における高周波電力の電圧位相制御が容易になる。そして、大面積基板に対しても、その製膜速度を向上させることが出来る他、生成された膜厚の均一化が実現できる。
ガス供給管10(ガス供給点51−1に接続する方をガス供給管10−1、ガス供給点51−2に接続する方をガス供給管10−2)は、外部から製膜室2内に伸び、一端をガス供給部(図示されず)に、他端を放電電極3の裏側における給電点53の近傍(ガス供給管10−1は給電点53−1の近傍、ガス供給管10−2は給電点53−2の近傍)のガス供給点51にそれぞれ接続されている。ガス供給管10は、金属の導体製であり、ガス供給部(図示されず)から放電電極3にガスを供給する。ガス供給管10は製膜室2の壁面との間でOリング等を用いて真空シールをして、ガス供給源に接続する。
ガス供給管10は、ガスが流通可能に接続されたガス供給管10aとガス供給管10bとを含む。ガス供給管10aは、製膜室2内において防着板4の側面板(ガス供給管10−1の場合は上面板、ガス供給管10−2の場合は下面板)を貫通して、接地部材6aの端部から接地部材6aと上方(ガス供給管10−1の場合)又は下方(ガス供給管10−2の場合)の接続部材6bとの接続部分まで、接地部材6aに沿って伸びている。ガス供給管10bは、その接続部分から接続部材6bに沿うように曲がり、接続部材6bと放電電極3との接続点近傍のガス供給点51で放電電極3に接続している。ガス供給管10aと接地部材6a及びガス供給管10bと接続部材6bは、電気的に(直流的に導通可能に)接続されている。ただし、互いに全面的に電気的に接触(接続)している必要はなく、使用される高周波電力の波長の1/4の長さの範囲で、少なくとも一箇所電気的に接触(接続)していれば良い。
ガス供給管10は、導電性があり、放電に磁気的な影響を与えず、クリーニングガスに対して耐食性を有する必要があることから、非磁性の耐食性金属であることが好ましい。例えば、SUS316製の円筒管である。
ガス供給管10は、接地されたアースバー6の接地部材6a及び接続部材6bに電気的に接続され、それら沿って放電電極3の裏側から回り込むように、放電電極3に接続されている。すなわち、ガス供給管10はその一部がアースバー6の一部と略一体となり、当該一体となった部分はアースバー6と同等の機能を有しているとみなすことが出来る。そのため、当該部分はアースバー6と同様に、放電電極3に直接接続することが出来る。すなわち、ガス供給管10を全て金属で形成し、放電電極3との接続部分に絶縁性部材を用いる必要がなくなる。したがって、熱応力等の理由で放電電極3との接続部分が損傷する事態を回避することが可能となる。
高周波電源12(高周波給電伝送路14−1に接続する方を高周波電源12−1、高周波給電伝送路14−2に接続する方を高周波電源12−2)は、高周波給電伝送路14、整合器13及び高周波給電伝送路8を介して、放電電極3へ高周波電力を供給する。高周波電源12−1及び12−2の出力する高周波電力うち、一方の周波数及び位相を一定とし他方の周波数を僅かにずらし位相を変調させる。この電圧位相制御により、給電点53−1と53−2との間に発生する定在波を、給電点53−1と53−2との間で振動させて、基板20上に製膜される膜の均一性を向上させる。この動作及び効果の詳細は、特開2002−322563号公報のとおりである。
整合器13(高周波給電伝送路14−1に接続する方を整合器13−1、高周波給電伝送路14−2に接続する方を整合器13−2)は、出力側のインピーダンスを整合(調整)する。そして、高周波電源12−1から高周波給電伝送路14を介して高周波電力を供給され、高周波給電伝送路8(整合器13−1に接続する方を高周波給電伝送路8−1、整合器13−2に接続する方を高周波給電伝送路8−2)を介して放電電極3へ送電する。
高周波給電伝送路8(給電点53−1に接続する方を高周波給電伝送路8−1、給電点53−2に接続する方を高周波給電伝送路8−2)は、外部から製膜室2内に伸び、一方を放電電極3に、他方を整合器13に、それぞれ電気的に接続されている。整合器13から供給される高周波電力を放電電極3へ供給する。対向電極側となる製膜室2の壁面との間で絶縁材とOリング等を用いて真空シールをする。
ループ伝送路7は、放電電極3で反射された高周波電力のみを高周波電源12に戻さずに、反射電力を最小化する。すなわち、当該ループ回路の端部において、反射電力が互いに逆位相となっている当該ループ回路の両端部からそれぞれ反射されてきた反射電力どうしを相殺させて、反射電力を最小化する。ループ伝送路7は、製膜室2の外において、高周波給電伝送路8−1上の接続点55−1と高周波給電伝送路8−2上の接続点55−2とを接続している。接続点55−1と接続点55−2の位置は、それぞれ高周波給電伝送路8−1及び高周波給電伝送路8−2上の任意位置で良い。ループ伝送路7は、高周波電源12から出力される高周波電力の波長の整数倍の長さ(電気的な長さ)を有する。ただし、ループ伝送路7と接続点55−1及び接続点55−2との間に、それぞれインダクタンス成分としてのインダクタ(図示されず)又はキャパシタンス成分としてのコンデンサ(図示されず)を接続していても良い。更に、高周波給電伝送路8上の任意位置に、スタブ(図示されず)が並列に接続されていても良い。スタブには、インダクタ、又はコンデンサ、任意のインピーダンスを形成することができるインダクタとコンデンサと同軸ケーブルの組み合わせ等が適用される。スタブにおける高周波給電伝送路8に接続されていない方の端部は接地される。
放電電極3の給電点53−1及び53−2で反射される高周波電力のみを引き込むように、当該ループ伝送路7の電気的長さや、インダクタのインダクタンス値、あるいはコンデンサのキャパシタンス値を設定する。これにより構成される閉ループ経路(ループ伝送路7−高周波給電伝送路8−1−放電電極3−高周波給電伝送路8−2−ループ伝送路7)により、放電電極3で反射された高周波電力のみを、高周波電源12に戻さずに当該ループ伝送路7に導入させることが出来る。そして、接続点55−1及び55−2のそれぞれから導入されてきた反射電力同士を、ループ伝送路7において相殺させて反射電力を最小化することが出来る。これにより、放電電極3に投入できる実効高周波電力量が増大しプラズマ発生効率を向上させ、基板20上における製膜速度を向上させると伴に、高周波電源12の反射波による故障を未然に防止する。
また、スタブの接続位置、接続するスタブのインダクタのインダクタンス値又はコンデンサのキャパシタンス値を最適化することにより、放電電極3における高周波電力の電圧位相制御の特性を調整し、プラズマ密度が均一となる電圧位相変調角度の最小化、および放電電極3端部における反射電力の最小化を実現することが出来る。
図3は、本発明の薄膜製造装置の第1の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図である。図中に矢印でXYZ方向を示す。放電電極3は、梯子状の電極を備える。本実施の形態では8個の梯子状電極としての放電電極3a〜3hを備える。ただし、梯子状電極の数は、この数に限定されるものではなく、高周波を均一に給電してプラズマを均一化できることと、製作が容易であることから適切な数を選定できる。また放電電極3を1個の梯子状電極で構成しても良い。放電電極3a〜3hの各々は、互いに略平行にX方向へ伸びる二本の横電極22と、二本の横電極22の間に設けられ、互いに略平行にY方向(X方向へ垂直)へ伸びる複数の縦電極21とを備える。横電極22と縦電極21内部にはガスが流通可能な流路(図示されず)が設けられている。縦電極21の表面には行列状に並んだ複数の小孔の開口孔(図示されず)が設けられている。そして、ガス供給点51から供給されて流路を流れてきたガスは、その小孔の開口孔から略均一に放出される。
放電電極3a〜3hの各々に対して、高周波電源12(図示されず)、高周波給電伝送路14、整合器13、及び高周波給電伝送路8が設けられ、給電点53に接続されている。アースバー6は、放電電極3の裏側に、放電電極3と略平行に伸び、接続部材(図示されず)で放電電極3に接続されている。ガス供給管10は、防着板4を貫通し、アースバー6に沿って伸び、放電電極3の裏側(給電点53近傍)で接続されている。図5では、放電電極3aのみに関する各構成について示している。放電電極3a〜3hの各々は、ガス供給管10から原料ガスを供給される。放電電極3a〜3hの各々は、供給された原料ガスを、図中の矢印に示す方向、すなわち基板20(対向電極5)の方向へその表面から放出する。
ただし、8分割した放電電極3a〜3hへの電力供給を、8組の構成に限定することはない。8組未満または8組を超える構成(高周波電源12、整合器13及び高周波給電伝送路8、14)で行うことも可能である。その場合、その組の数に対応するように、放電電極3a〜3hを組み分けや増設する。また、放電電極3を1個の梯子状電極で構成して、1組の構成から電力を供給しても良い。
次に、図2、図3を参照して、本発明の太陽電池の製造方法の第1の実施の形態について説明する。ここでは、上記に示した薄膜製造装置1を用いて、シリコン系薄膜の太陽電池を製造する場合を説明する。
ただし、シリコン系とは、シリコン(Si)やシリコンカーバイド(SiC)やシリコンゲルマニウム(SiGe)を含む。ここでは、シリコン系薄膜として、微結晶シリコン又はアモルファスシリコンを例とする。
(1)ガラスのような透光性の基板20を薄膜製造装置1へ導入し、対向電極5にセットする。基板20は、例えば、1.4m×1.1m、板厚4mmのソーダフロートガラスで、基板端面は破損防止にコーナー面取りやR面取り加工されていることが望ましい。基板20の表面には酸化錫膜を主成分とする透明導電膜を約500nmから800nmの膜厚となるよう熱CVD装置にて約500℃で形成されている。多接合型(タンデム型)太陽電池において微結晶シリコン層をボトム電池層として製膜する際は、基板20には透明導電膜とアモルファスシリコン太陽電池層(p層、i層、n層)が形成されている。その後、製膜室2を所定の真空度(例示:100−500Pa)にする。対向電極5の温度は、例えば200℃で一定となるように熱媒循環などを利用した基板加熱装置(図示されず)で温度制御されている。基板20−放電電極3間距離は、3mmから15mmが例示され、例えば、5mmである。
(2)製膜用のガスを、ガス供給管10、ガス供給点51、放電電極3内部の流路(図示されず)及び小孔の開口孔(図示されず)を介して放電電極3と基板20との間に供給する。微結晶シリコン薄膜(p層)を形成する場合、ガスは、例えば、H+SiHにドーパントとしてBを加えたガスとする。製膜圧力の範囲は、例えば、微結晶シリコン薄膜(p層)を形成する場合、100〜500Paである。
(3)続いて、微結晶シリコン薄膜(i層)を形成する。アースバー6やスタブ(図示されず)は、予め理論的、実験的、経験的に適切な値及び構成に設定されている。高周波電源12は、数10MHzから数100MHzが利用可能で、たとえば60MHzの高高周波を使用し、高周波給電伝送路14、出力側のインピーダンスが整合された整合器13、高周波給電伝送路8及び給電点53を介して放電電極3へ所定の高周波電力を供給する。これにより、放電電極3と対向電極5との間にガスのプラズマが発生し、基板20上にシリコン薄膜が製膜される。微結晶シリコン薄膜(i層)を形成する場合、高周波電力は、例えば、5W/cmを上回る大電力が投入されるため放電電極3の電位特性へ影響を与えない周辺形態、特に本願で取り上げるガス供給管10の接続方法が重要である。基板温度及び膜厚は、200℃及び1.5μmから3μmである。基板温度が高く放電電極3温度も高いところへ大電力の高周波を印可するので、放電電極3とガス供給管10の接続部分の温度分布が発生し易く、この接続部分の強固で安定した接合が重要である。ただし、スタブ(図示されず)や整合器13の調整は、製膜中でも可能であり、必要に応じて実行する。
(4)p層微結晶シリコン薄膜、i層微結晶シリコン薄膜に引続き、n層微結晶シリコン薄膜を製膜する。
(5)その後、n層上に銀やアルミニウムによる裏面導電膜をスパッタリング装置で形成して、太陽電池が製造される。
このとき、ガス供給管10は、接地された防着板4を貫通し、接地されたアースバー6の接地部材6a及び接続部材6bに電気的(直流的に導通可能に)に接続され、それらに沿って放電電極3の裏側から回り込むように、放電電極3に接続されている。アースバー6は放電電極3の放電を調整するためのものであり、高周波電力を接地へ漏洩させたり放電電極の電位分布に不均一を増加させるような悪影響は無い。そのため、ガス供給管10を金属で形成し、アースバー6に沿わせて(接触させて)放電電極3に接続することで、ガス供給管10は擬似的に電気的にアースバー6と同じ状態になるので、アースバー6と同様に放電電極3に悪影響を与えずに放電電極3接続することが出来る。すなわち、ガス供給管10を全て金属で形成することが出来る。それにより、放電電極3との接続部分に絶縁性部材を用いる必要がなく金属どうしで強固で安定した接続ができる。安定しているので、真空処理装置を継続的に使用しても、経時的な変化が無く接続を維持でき、例えば、熱膨張や機械的外力があってもリークが発生しない。したがって、熱応力等の理由で放電電極3とガス供給管10の接続部分が損傷する事態を回避することが可能となる。
なお、p層シリコン薄膜、i層シリコン薄膜、及びn層シリコン薄膜をそれぞれ異なる製膜室2で形成しても良い。更には異なる薄膜製造装置で形成しても良い。また、必要に応じて各層の間に他の薄膜を形成しても良い。そのような他の膜や透明導電膜、裏面導電膜については、本発明の薄膜製造装置用いなくても良い。また、特に記載していないが、太陽電池として直列集積構造するために、途中工程にYAGレーザーなどを用いた膜のエッチング工程を実施して、短冊状のセルを直列接続する。
上記の太陽電池の製造方法では、微結晶シリコン太陽電池を一つ製造する例を示している。しかし、本発明がこの例に限定されるものではなく、アモルファスシリコン太陽電池と微結晶シリコン太陽電池とシリコンゲルマ太陽電池を各1層〜複数層に積層させたタンデム型(多接合型)太陽電池のような他の種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。
(第2の実施の形態)
本発明の薄膜製造装置の第2の実施の形態の構成について説明する。図4は、本発明の薄膜製造装置の第2の実施の形態の構成を示す概略側面図である。薄膜製造装置1Aは、製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、アースバー6、ループ伝送路7、高周波給電伝送路8、14、接地線9、ガス供給管10A、整合器13、高周波電源12を具備する。図中に矢印でXYZ方向を示す。なお、本図において、ガス排気に関する構成は省略している。本実施の形態における薄膜製造装置1Aは、ガス供給管10Aの構成において第1の実施の形態の薄膜製造装置1と異なる。
ガス供給管10Aは、外部から製膜室2内に伸び、一端をガス供給部(図示されず)に、他端を放電電極3の裏側における給電点53の近傍(給電点53−1の近傍、及び給電点53−2の近傍)のガス供給点51にそれぞれ接続されている。ガス供給管10Aは、金属の導体製であり、ガス供給部(図示されず)から放電電極3にガスを供給する。ガス供給管10Aは製膜室2の壁面との間でOリング等を用いて真空シールをする。
ガス供給管10Aは、ガスが流通可能に接続されたガス供給管10a、ガス供給管10c及びガス供給管10bを含む。ガス供給管10aは、製膜室2内において防着板4の上部板を貫通して、接地部材6aの端部から放電電極3の中央部分に対応する部分まで、接地部材6aに沿って伸びている。ガス供給管10cは、接地部材6aにおける放電電極3の中央部分に対応する部分(ガス供給管10aとの接続部分)から二手に分かれている。一方は接地部材6aと上方の接続部材6bとの接続部分まで、他方は接地部材6aと下方の接続部材6bとの接続部分まで、接地部材6aに沿って伸びている。ガス供給管10bは、それらの接続部分から接続部材6bに沿うように曲がり、上方の接続部材6bと放電電極3との接続点近傍のガス供給点51−1、及び下方の接続部材6bと放電電極3との接続点近傍のガス供給点51−2の各々で放電電極3に接続している。ガス供給管10a、10cと接地部材6a及びガス供給管10bと接続部材6bは、それぞれ電気的(直流的に導通可能に)に接続されている。ただし、互いに全面的に電気的に接触(接続)している必要はなく、使用される高周波電力の波長の1/4の長さの範囲で、少なくとも一箇所電気的に接触(接続)していれば良い。
ガス供給管10Aは、金属で導電性があり、放電に影響を与えず、クリーニングガスに対して耐食性を有する必要があることから、非磁性の耐食性金属であることが好ましい。例えば、SUS316製の円筒管である。
ガス供給管10Aは、接地されたアースバー6の接地部材6a及び接続部材6bに電気的に接続され、それら沿って放電電極3の裏側から回り込むように、放電電極3に接続されている。すなわち、ガス供給管10Aはその一部がアースバー6の一部と略一体となり、当該一体となった部分はアースバー6と同等の機能を有しているとみなすことが出来る。そのため、当該部分はアースバー6と同様に、放電電極3に直接接続することが出来る。すなわち、ガス供給管10Aを全て金属で形成し、放電電極3との接続部分に絶縁性部材を用いる必要がなくなり金属どうしの強固で安定した接続ができる。したがって、熱応力等の理由で放電電極3とのガス供給管10Aの接続部分が損傷する事態を回避することが可能となる。
製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、アースバー6、ループ伝送路7、接地線9、高周波電源12(高周波電源12−1、高周波電源12−2)、高周波給電伝送路14(高周波給電伝送路14−1、高周波給電伝送路14−2)、整合器13(整合器13−1、整合器13−2)、高周波給電伝送路8(高周波給電伝送路8−1、高周波給電伝送路8−2)は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本発明の薄膜製造装置の第2の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図については、ガス供給管10Aの構成が図4のようであるほかは、図3と同様である。
本発明の太陽電池の製造方法の第2の実施の形態については、薄膜製造装置1Aを用いている他は第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
この場合も、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、製膜室2に導入されるガス供給管10Aの本数が薄膜製造装置1に比較して少ないので、製膜室2周辺の配管を簡素化することが出来る。
(第3の実施の形態)
本発明の薄膜製造装置の第3の実施の形態の構成について説明する。図5は、本発明の薄膜製造装置の第3の実施の形態の構成を示す概略側面図である。薄膜製造装置1Bは、製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、アースバー6A、ループ伝送路7、高周波給電伝送路8、14、接地線9、ガス供給管10B、整合器13、高周波電源12を具備する。図中に矢印でXYZ方向を示す。なお、本図において、ガス排気に関する構成は省略している。本実施の形態における薄膜製造装置1Bは、アースバー6A及びガス供給管10Bの構成において第2の実施の形態の薄膜製造装置1Aと異なる。
ガス供給管10Bは、ガスが流通可能に接続されたガス供給管10a、ガス供給管10c及びガス供給管10bを含む。ここで、第2の実施の形態におけるアースバー6の接地部材6aとガス供給管10cとが重なっていた部分が、本実施の形態ではガス供給管10cのみとなり、接地部材6aの一部の構成を代替している。すなわち、第2の実施の形態における接地部材6aは、本実施の形態ではガス供給管10cとその両端に接続された補助接地部材6cとで代替されている。ここで、補助接地部材6cは、それぞれガス供給管10cの上方の端部と防着板4とを接続し、ガス供給管10cの下方の端部と防着板4とを接続している。
同様に、第2の実施の形態におけるアースバー6の接続部材6bとガス供給管10bとが重なっていた部分が、本実施の形態ではガス供給管10bのみとなり、その部分の接続部材6bを代替している。すなわち、第2の実施の形態における放電電極3の上部及び下部の接続部材6bは、本実施の形態ではガス供給管10bで代替されている。したがって、ガス供給管10Bはその一部がアースバー6の一部と略同一となり、当該同一となった部分はアースバー6と同等の機能を有しているとみなすことが出来る。そのため、当該部分は、放電電極3に直接接続することが出来る。すなわち、ガス供給管10Bを全て金属で形成し、放電電極3との接続部分に絶縁性部材を用いる必要がなくなり金属どうしの強固で安定した接続ができる。したがって、熱応力等の理由で放電電極3とガス供給管10bの接続部分が損傷することを防止できる。その他の構成については第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
アースバー6Aは、接続部材6bと接地部材6aとしてのガス供給部10c及び補助接地部材6cとを含む。接地部材6aがガス供給部10c及び補助接地部材6cで構成され、接続部材6bの一部がガス供給部10bで構成されているほかは、第2の実施の形態のアースバー6と同様であるので、その説明を省略する。
製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、アースバー6、ループ伝送路7、接地線9、高周波電源12(高周波電源12−1、高周波電源12−2)、高周波給電伝送路14(高周波給電伝送路14−1、高周波給電伝送路14−2)、整合器13(整合器13−1、整合器13−2)、高周波給電伝送路8(高周波給電伝送路8−1、高周波給電伝送路8−2)は、第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本発明の薄膜製造装置の第3の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図については、ガス供給管10Bの構成が図5のようであるほかは、図3と同様である。
本発明の太陽電池の製造方法の第3の実施の形態については、薄膜製造装置1Bを用いている他は第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
この場合も、第2の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、ガス供給管10Bとアースバー6Aとが一部構成を兼用しているので、製膜室2内の構成を簡素化することが出来る。
(第4の実施の形態)
本発明の薄膜製造装置の第4の実施の形態の構成について説明する。図6は、本発明の薄膜製造装置の第4の実施の形態の構成を示す概略側面図である。薄膜製造装置1Cは、製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、ループ伝送路7、高周波給電伝送路8、14、接地線9、ガス供給管10C、インピーダンス変換部15、整合器13、高周波電源12を具備する。図中に矢印でXYZ方向を示す。なお、本図において、ガス排気に関する構成は省略している。本実施の形態における薄膜製造装置1Cは、ガス供給管10Cの構成や、アースバー6を設けない点において第1の実施の形態の薄膜製造装置1と異なる。
ガス供給管10C(ガス供給点51−1に接続される方をガス供給管10C−1、ガス供給点51−2に接続される方をガス供給管10C−2)は、外部から製膜室2内に伸び、一端をガス供給部(図示されず)に、他端を放電電極3の裏側における給電点53の近傍(ガス供給管10C−1は給電点53−1の近傍、ガス供給管10C−2は給電点53−2の近傍)のガス供給点51にそれぞれ接続されている。ガス供給管10Cは、ガス供給部(図示されず)から放電電極3にガスを供給する。ガス供給管10Cは製膜室2の壁面との間でOリング等を用いて真空シールをする。
ガス供給管10Cは、金属の導体製であり、製膜室2の壁面などを利用して接地されている。ガス供給管10Cの接地と放電電極3の接続部(ガス供給点51)との距離は、位相がそろうように例えば、高周波電源12から入力される高周波電力の線路内における半波長を基本とした整数倍の長さを有する長さにすることが好ましい。ガス供給管10Cは、ガス供給部(図示されず)と放電電極3との間(途中)にインピーダンス変換部15(ガス供給管10C−1に設けられる方をインピーダンス変換部15−1、ガス供給管10C−2に設けられる方をインピーダンス変換部15−2)を有する。すなわち、ガス供給管10Cは、インピーダンス変換部15を放電電極3に電気的に接続している。
インピーダンス変換部15は、インダクタ、可変コンデンサ、又はそれらの組み合わせに例示される。可変コンデンサを調整することで、放電電極3は地絡することなくインピーダンスを変換することが出来る。インピーダンス変換部15の位置は、製膜室2の内部だけでなく、製膜室2の外側にあっても良い。更に、ガス供給管10Cと接地との間に別のインピーダンス変換部15を有していても良い。その場合、製膜室2を大気曝露しなくてもインピーダンスの値をより広範囲で調整することが出来る。
インピーダンス変換部15はそのインダクタンスとキャパシタンスの値の調整により、放電電極3のインピーダンスを調整することが出来る。加えて、ガス供給管10Cは接地までの長さの調整することで、放電電極3のインピーダンスを調整することも可能である。すなわち、ガス供給管10Cとインピーダンス変換部15とは、一体となり放電電極3のインピーダンスの変換に寄与している。インピーダンス変換部15とガス供給管10Cとが一体となった構成を、放電電極3の適切な位置をコンピュータシミュレーションなどで選定しておき、ここに接続(配置)することで、放電の分布(プラスマの分布)を調整することが出来る。それにより、大面積な放電電極3上のプラズマをより均一にすることが出来る。プラズマが均一化することで、基板20上に形成される薄膜の膜厚及び膜質の分布を均一化することが可能となる。
ガス供給管10Cは、導電性があり、放電に影響を与えず、クリーニングガスに対して耐食性を有する必要があることから、非磁性の耐食性金属であることが好ましい。例えば、SUS316製の円筒管である。
製膜室2、放電電極3、防着板4、対向電極5、ループ伝送路7、接地線9、高周波電源12(高周波電源12−1、高周波電源12−2)、高周波給電伝送路14(高周波給電伝送路14−1、高周波給電伝送路14−2)、整合器13(整合器13−1、整合器13−2)、高周波給電伝送路8(高周波給電伝送路8−1、高周波給電伝送路8−2)は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
本発明の薄膜製造装置の第4の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図については、ガス供給管10Cの構成が図6のようであるほかは、図3と同様である。
本発明の太陽電池の製造方法の第4の実施の形態については、薄膜製造装置1Cを用いている他は第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
この場合も、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、本来ならば同軸ケーブル等を用いるところをガス供給管10Cで兼用させることが出来るので、製膜室2内部の構造を薄膜製造装置1に比較してより簡素化することが出来る。
図1は、従来の真空処理装置の構成を示す概略側面図である。 図2は、本発明の薄膜製造装置の第1の実施の形態の構成を示す概略側面図である。 図3は、本発明の薄膜製造装置の第1の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図である。 図4は、本発明の薄膜製造装置の第2の実施の形態の構成を示す概略側面図である。 図5は、本発明の薄膜製造装置の第3の実施の形態の構成を示す概略側面図である。 図6は、本発明の薄膜製造装置の第4の実施の形態の構成を示す概略側面図である。
符号の説明
1、1A、1B、1C 薄膜製造装置
2、102 製膜室
3(3a〜3h)、103 放電電極
4、104 防着板
5 対向電極
6、6A アースバー
6a 接地部材
6b 接続部材
6c 補助接地部材
7 ループ伝送路
8(−1、−2)、14(−1、−2)、108 高周波給電伝送路
9 接地線
10(−1、−2)、10a、10b、10c、10A、10B、10C(−1、−2) ガス供給管
12(−1、−2)、112 高周波電源
13(−1、−2)、113 整合器
15(−1、−2) インピーダンス変換部
20、120 基板
30、130 プラズマ領域
51(−1、−2) ガス供給点
53(−1、−2) 給電点
55(−1、−2) 接続点
101 真空処理装置
103 管材電極
105 基板支持台
110a ガス供給管材
110b 絶縁管材

Claims (14)

  1. 接地された対向電極と、
    表側を前記対向電極に対向し、前記表側からガスを放出する放電電極と、
    前記放電電極に高周波電力を供給する給電線と、
    前記放電電極における前記対向電極と反対側となる裏側に接続され、前記放電電極の放電を調整するように設けられた放電調整部と、
    前記放電電極の前記裏側に接続され、前記放電電極に前記ガスを供給する導体製のガス供給管と
    を具備し、
    前記放電調整部と前記ガス供給管とは、前記放電電極の裏側において略一体となり、略一体の当該部分が共に前記放電電極に接続される
    薄膜製造装置。
  2. 請求項1に記載の薄膜製造装置において、
    前記給電線は、
    前記放電電極の一端側に第1電力を供給する第1給電線と、
    前記放電電極の他端側に第2電力を供給する第2給電線と
    を備え、
    前記第1給電線と前記第2給電線とを接続するループ伝送路をさらに具備する
    薄膜製造装置。
  3. 請求項1又は2に記載の薄膜製造装置において、
    前記放電調整部は、
    前記放電電極の前記裏側の面に略平行に設けられ、接地された接地部材と、
    前記放電電極の前記裏側と前記接地部材とを接続する複数の接続部材と
    を備え、
    前記ガス供給管は、前記放電電極の前記裏側において、前記接地部材の一部及び少なくとも一つの前記接続部材に沿い且つ接続され、前記接続部材の接続点近傍で前記放電電極に接続している
    薄膜製造装置。
  4. 請求項3に記載の薄膜製造装置において、
    前記ガス供給管は、前記放電電極の前記裏側において、前記放電電極の一端側から他端側までに対応する前記接地部材及び前記一端側と前記他端側の前記接続部材に沿っている
    薄膜製造装置。
  5. 請求項4に記載の薄膜製造装置において、
    前記ガス供給管は、前記放電電極の前記裏側において、前記一端側から前記他端側までの前記放電電極に対応する前記接地部材及び前記一端側と前記他端側の前記接続部材と同一である
    薄膜製造装置。
  6. 請求項1又は2に記載の薄膜製造装置において、
    前記放電調整部は、前記ガス供給管の途中に設けられ、前記放電電極のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部を備える
    薄膜製造装置。
  7. 請求項6に記載の薄膜製造装置において、
    前記ガス供給管及び前記インピーダンス変換部は、複数設けられている
    薄膜製造装置。
  8. 薄膜製造装置を用いた太陽電池の製造方法であって、
    ここで、前記薄膜製造装置は、
    接地された対向電極と、
    表側を前記対向電極に対向し、前記表側にガスを放出する放電電極と、
    前記放電電極に高周波電力を供給する給電線と、
    前記放電電極における前記対向電極と反対側となる裏側に接続され、前記放電電極の放電を調整するように設けられた放電調整部と、
    前記放電電極の前記裏側に接続され、前記放電電極に前記ガスを供給する導体製のガス供給管と
    を具備し、
    前記放電調整部と前記ガス供給管とは、前記放電電極の裏側において略一体となり、略一体の当該部分が共に前記放電電極に接続され、
    前記太陽電池の製造方法は、
    (a)前記対向電極に基板を保持する工程と、
    (b)前記ガス供給管及び前記放電電極を介して製膜用の前記ガスを前記放電電極と前記対向電極との間に導入する工程と、
    (c)前記ガスを導入しながら、前記給電線を介して前記放電電極に前記高周波電力を供給して、前記基板上に太陽電池用の薄膜を形成する工程と
    を具備する
    太陽電池の製造方法。
  9. 請求項8に記載の太陽電池の製造方法において、
    前記給電線は、
    前記放電電極の一端側に第1電力を供給する第1給電線と、
    前記放電電極の他端側に第2電力を供給する第2給電線と
    を備え、
    前記第1給電線と前記第2給電線とを接続するループ伝送路をさらに具備する
    太陽電池の製造方法。
  10. 請求項8又は9に記載の太陽電池の製造方法において、
    前記放電調整部は、
    前記放電電極の前記裏側の面に略平行に設けられ、接地された接地部材と、
    前記放電電極の前記裏側と前記接地部材とを接続する複数の接続部材と
    を備え、
    前記ガス供給管は、前記放電電極の前記裏側において、前記接地部材の一部及び少なくとも一つの前記接続部材に沿い且つ接続され、前記接続部材の接続点近傍で前記放電電極に接続している
    太陽電池の製造方法。
  11. 請求項10に記載の太陽電池の製造方法において、
    前記ガス供給管は、前記放電電極の前記裏側において、前記放電電極の一端側から他端側までに対応する前記接地部材及び前記一端側と前記他端側の前記接続部材に沿っている
    太陽電池の製造方法。
  12. 請求項11に記載の太陽電池の製造方法において、
    前記ガス供給管は、前記放電電極の前記裏側において、前記一端側から前記他端側までの前記放電電極に対応する前記接地部材及び前記一端側と前記他端側の前記接続部材と同一である
    太陽電池の製造方法。
  13. 請求項8又は9に記載の太陽電池の製造方法において、
    前記インピーダンス調整部は、前記ガス供給管の途中に設けられ、前記放電電極のインピーダンスを変換するインピーダンス変換部を備える
    太陽電池の製造方法。
  14. 請求項13に記載の太陽電池の製造方法において、
    前記ガス供給管及び前記インピーダンス変換部は、複数設けられている
    太陽電池の製造方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050614A (ja) * 1996-07-30 1998-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラズマcvd装置
JP2007211292A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1050614A (ja) * 1996-07-30 1998-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラズマcvd装置
JP2007211292A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010123627A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 真空処理装置

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