JP2010182769A - 薄膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成膜室内に予備成膜を施した後に、成膜室内で基板を成膜するための薄膜形成方法であって、予備成膜の開始前に、成膜室内の温度を予備成膜温度T1に上げるステップと、前記予備成膜の実施中、成膜室内の温度を予備成膜温度T1より低くかつ成膜温度T2以上の温度範囲で温度プロファイルを前記予備成膜中通して一定値とならないように予備成膜を行うステップと、成膜室内の温度が成膜温度T2に達した後に、基板への成膜を開始するステップとを含む薄膜形成方法。
【選択図】図2
Description
本発明の第1実施形態における薄膜形成方法について以下に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における成膜装置1の内部構造を概略的に表す図である。成膜装置1には成膜室2が設けられており、成膜室2内には互いに対向する高電圧電極3と接地電極4とが設けられている。基板5は、高電圧電極3と接地電極4との間で、矢印Aで示す搬送方向に沿って搬送される構成となっている。接地電極4内にはヒーター6が設けられており、このヒーター6による加熱を制御することによって、成膜室2内および基板5の温度を制御するように構成されている。また、成膜室2内を脱気して真空状態にすることを可能にする真空ポンプ7が成膜室2に接続されている。さらに、成膜室2内に伝熱媒体用ガスおよび成膜用ガスなどを供給可能に構成したガス供給管8が接続されている。
(1)ヒーター6の加熱開始から時間t1の間、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1に安定させるまで、ヒーター6によって成膜室2内を加熱する。一例として、時間t1が、ヒーター6によって成膜室2内の温度を予備成膜温度T1に安定させるまで必要な時間を予め求めたものであってもよい。また別の一例として、成膜室2内の温度が予備成膜温度T1に安定したことをセンサなどによって検知した後に、ヒーター6によって成膜室2を予備成膜温度T1に加熱することを停止するように制御がされてもよい。
(2)時間t1の経過後、予備成膜工程に必要な時間t2の間、成膜室2内の温度を成膜温度T2以上に維持しながら成膜温度T2に向けて下げるように、ヒーター6によって成膜室2内を加熱する。成膜室2内の温度を予備成膜温度T1から成膜温度T2に下げ始めるタイミングは、予備成膜を開始してから終了するまでの間であれば、任意のタイミングとしてよい。
(3)時間t2の経過後、時間t3の間、さらに成膜室2内の温度を下げて成膜室2内の温度を予備成膜温度T1より低くかつ成膜温度T2以上の温度を維持しながら、成膜温度T2に向けて下げるように、ヒーター6によって成膜室2内を加熱する。
(1)真空ポンプ7により成膜室2内を脱気して真空状態にし、ガス供給管8によって成膜室2内に伝熱媒体用ガスを供給する。伝熱媒体用ガスが成膜室2内に充填された状態で、ヒーター6によって時間t1の間成膜室2内を加熱し、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1に上げて、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1に安定させる。
(2)時間t1の経過後、真空ポンプ7によって成膜室2内の伝熱媒体用ガスを脱気し、かつガス供給管8から成膜室2内に成膜用ガスを供給する。成膜用ガスが成膜室2内に充填された状態で、予備成膜を実施する。具体的には、高電圧電極3と接地電極4との間に電圧を印加して、成膜室2内を成膜する。時間t2の間、予備成膜を実施するとともに、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1より低く、成膜温度T2以上の温度となるように維持しながら、成膜温度T2に向けて下げるようにヒーター6により成膜室2内を加熱する。
(3)時間t2の経過後、真空ポンプ7によって成膜室2内の成膜用ガスを脱気し、かつガス供給管8から成膜室2内に伝熱媒体用ガスを供給する。伝熱媒体用ガスが成膜室2内に充填された状態で、時間t3の間、成膜室2内の温度を成膜温度T2に安定させるようにヒーターにより成膜室2内を加熱する。
(4)時間t3の経過後、真空ポンプ7によって成膜室2内の伝熱媒体用ガスを脱気し、かつガス供給管8から成膜室2内に成膜用ガスを供給する。成膜用ガスが成膜室2内に充填された状態で、成膜を開始する。具体的には、高電圧電極3と接地電極4との間に電圧を印加して、高電圧電極3と接地電極4との間に位置する基板2を成膜する。
本発明の第2実施形態における薄膜形成方法について以下に説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同様の成膜装置1を用いるものとする。第2実施形態は、第1実施形態とヒーター6の温度および作動時間の制御に関する温度プロファイルが異なる。
(1)ヒーター6の加熱開始から時間t1の間、成膜室2内の温度を成膜温度T2以上の温度に上げて、成膜温度T2以上の加熱温度T4に達した後に成膜温度T2に向けて下げるように、ヒーター6によって成膜室2内を加熱する。このとき、時間t1の間は、成膜温度T2以上となるようにヒーターの温度または作動時間を制御する。
(2)時間t1の経過後、予備成膜工程に必要な時間t2の間、加熱温度T4より低くかつ成膜温度T2以上の温度範囲で予備成膜中の温度プロファイルを予備成膜中通して一定値とならないように、すなわち変化させながら、ヒーター6によって成膜室2内を加熱する。
(3)時間t2の経過後、時間t4の間、さらに成膜室2内の温度を下げて成膜室2内の温度を加熱温度T4より低くかつ成膜温度T2以上の温度を維持しながら、成膜温度T2に向けて下げるように、ヒーター6によって成膜室2内を加熱する。
(1)真空ポンプ7により成膜室2内を脱気して真空状態にし、ガス供給管8によって成膜室2内に伝熱媒体用ガスを供給する。伝熱媒体用ガスが成膜室2内に充填された状態で、ヒーター6によって時間t1の間成膜室2内を加熱し、成膜室2内の温度を、成膜温度T2以上の加熱温度T4に上げた後に、成膜温度T2に向けて下げる。このとき、時間t1の間は、成膜温度T2以上となるようにヒーターの温度または作動時間を制御する。
(2)時間t1の経過後、真空ポンプ7によって成膜室2内の伝熱媒体用ガスを脱気し、かつガス供給管8から成膜室2内に成膜用ガスを供給する。成膜用ガスが成膜室2内に充填された状態で、予備成膜を実施する。具体的には、高電圧電極3と接地電極4との間に電圧を印加して、成膜室2内を成膜する。時間t2の間、予備成膜を実施するとともに、予備成膜中に成膜室2内の温度を成膜温度T2に向けて下げるようにヒーター6により成膜室2内を加熱する。
(3)時間t2の経過後、真空ポンプ7によって成膜室2内の成膜用ガスを脱気し、かつガス供給管8から成膜室2内に伝熱媒体用ガスを供給する。伝熱媒体用ガスが成膜室2内に充填された状態で、時間t4の間、成膜温度T2に向けて降温するようにヒーターにより成膜室2内を加熱する。
(4)時間t4の経過後、真空ポンプ7によって成膜室2内の伝熱媒体用ガスを脱気し、かつガス供給管8から成膜室2内に成膜用ガスを供給する。成膜用ガスが成膜室2内に充填された状態で、成膜を開始する。具体的には、高電圧電極3と接地電極4との間に電圧を印加して、高電圧電極3と接地電極4との間に位置する基板2を成膜する。
[実施例1]
実施例1は、薄膜太陽電池の製造過程に用いられる本発明の第1実施形態における基板の成膜に関するものである。図2の実線Bで示すように、時間t1の間、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1まで上げて、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1に安定させる。時間t1の経過後、予備成膜を実施する時間t2の間、成膜室2内の温度を成膜温度T2に向けて下げる。時間t2の経過後、時間t3の間、成膜室2内の温度をさらに成膜温度T2に向けて下げて、成膜室2内の温度を成膜温度T2に安定させる。時間t3の経過後、成膜を開始する。
実施例2は、薄膜太陽電池の製造過程に用いられる本発明の第2実施形態における基板の成膜に関するものである。図3の実線Cで示すように、時間t1の間、成膜室2内の温度を成膜温度T2以上の加熱温度T4に上げて、加熱温度T4に達した後、予備成膜開始前に成膜温度T2に向けて下げはじめる。時間t1の経過後、予備成膜を実施する時間t2の間も、成膜室2内の温度を成膜温度T2に向けて下げ続ける。時間t4の経過後、成膜を開始する。
比較例は、薄膜太陽電池の製造過程に用いられる基板の成膜に関するものである。図2および図3の実線Dで示すように、時間t1の間、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1まで上げて、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1に安定させる。時間t1の経過後、予備成膜を実施する時間t2の間、成膜室2内の温度を予備成膜温度T1の一定値に維持する。時間t2の経過後、図2においては時間t3’の間または図3においては時間t4’(=t3’)の間、成膜室2内の温度を成膜温度T2に向けて下げて、成膜室2内の温度を成膜温度T2に安定させる。時間t3’または時間t4’の経過後、成膜を開始する。
2 成膜室
3 高電圧電極
4 接地電極
5 基板
6 ヒーター
7 真空ポンプ
8 ガス供給管
A 矢印
B,C,D 温度プロファイル
T1 予備成膜温度
T2 成膜温度
T4 加熱温度
t1,t2,t3,t3’,Δt3,t4,t4’,Δt4 時間
S1,S1’,S2,S2’ 面積
Claims (2)
- 成膜室内に予備成膜を施した後に、前記成膜室内で基板を成膜するための薄膜形成方法であって、
前記予備成膜の開始前に、前記成膜室内の温度を予備成膜温度に上げるステップと、
前記予備成膜の実施中、前記成膜室内の温度を、前記予備成膜温度より低くかつ成膜温度以上の温度範囲で温度プロファイルを前記予備成膜中通して一定値とならないように予備成膜を行うステップと、
前記成膜室内の温度が前記成膜温度に達した後に、前記基板への成膜を開始するステップとを含む薄膜形成方法。 - 成膜室内に予備成膜を施した後に、前記成膜室内で基板を成膜するための薄膜形成方法であって、
前記予備成膜の開始前に、前記成膜室内の温度を成膜温度以上の加熱温度に上げた後に、前記成膜室内の温度を前記加熱温度から下げ始めるステップと、
前記予備成膜の開始から終了までの間に、前記加熱温度より低くかつ成膜温度以上の温度範囲で予備成膜中の温度プロファイルを予備成膜中通して一定値とならないように予備成膜を行うステップと、
前記成膜室内の温度が前記成膜温度に達した後に、前記基板への成膜を開始するステップとを含む薄膜形成方法。
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