JP2011117013A - Film deposition method and method for producing solar battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の凸部による幾何学的な凹凸が形成された基板に蒸着源から供給される蒸着材料を蒸着させることによって当該基板の表面に膜を形成する成膜方法、及び太陽電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a film forming method for forming a film on the surface of a substrate by depositing a vapor deposition material supplied from a vapor deposition source on a substrate on which geometrical unevenness due to a plurality of convex portions is formed, and a solar cell. It relates to a manufacturing method.
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。太陽電池は、一般的に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどの結晶半導体、非晶質半導体、または化合物半導体で構成される。また、太陽電池が発電した電気を効率よく取り出すため、光入射面または反対側(光透過側)の面に、透明導電膜が形成されていることが多い。 Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and infinitely supplied solar energy into electrical energy. A solar cell is generally composed of a crystalline semiconductor such as polycrystalline silicon or single crystal silicon, an amorphous semiconductor, or a compound semiconductor. Further, in order to efficiently extract electricity generated by the solar cell, a transparent conductive film is often formed on the light incident surface or the opposite surface (light transmission side).
透明導電膜の形成には、いわゆるPhysical Vapor Deposition(PVD)方式の成膜装置(スパッタリング装置など)が広く用いられている。PVD方式の成膜装置では、蒸着材料を供給する蒸着源と基板との距離によって、基板の表面に形成される膜厚が異なり得る。具体的には、蒸着源の上方を基板が順次通過する際に基板の表面に蒸着材料が堆積するが、蒸着源の直上に位置する部分の膜厚は、蒸着源の直上から外れた斜め上方に位置する部分の膜厚よりも厚くなり易い。形成される膜厚の不均一が発生すると、太陽電池の特性(抵抗値など)が低下する要因となる。 For the formation of the transparent conductive film, a so-called Physical Vapor Deposition (PVD) type film forming apparatus (such as a sputtering apparatus) is widely used. In the PVD film forming apparatus, the film thickness formed on the surface of the substrate may be different depending on the distance between the evaporation source that supplies the evaporation material and the substrate. Specifically, the vapor deposition material is deposited on the surface of the substrate as the substrate sequentially passes over the vapor deposition source, but the film thickness of the portion located immediately above the vapor deposition source is obliquely above the vapor deposition source. It tends to be thicker than the film thickness of the portion located in the area. When the formed film thickness is non-uniform, the characteristics (resistance value, etc.) of the solar cell are reduced.
そこで、蒸着源の直上から外れた斜め上方に位置する部分、具体的には基板の外側端に蒸着源を接近させることによって、膜厚の不均一を解消する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, a method has been proposed for eliminating the non-uniformity of the film thickness by bringing the vapor deposition source closer to the portion located obliquely above the vapor deposition source, specifically, the outer edge of the substrate (for example, Patent Document 1).
しかしながら、膜厚の不均一を解消する従来の方法には、次のような問題があった。すなわち、基板の表面に幾何学的な凹凸、いわゆるテクスチャが形成されている場合、透明導電膜の膜厚がさらに不均一になり易い問題があった。 However, the conventional method for eliminating the non-uniform film thickness has the following problems. That is, when geometrical irregularities, so-called textures, are formed on the surface of the substrate, there has been a problem that the film thickness of the transparent conductive film tends to become more uneven.
具体的には、基板の表面にピラミッド状などの複数の凸部による凹凸が形成されていると、蒸着源を側方から視た場合において、蒸着源の蒸着材料供給部から延びる直線との角度が大きくなる面(対向面)と、当該直線との角度が小さくなる面(非対向面)とが存在する。非対向面の当該角度は、対向面の当該角度(例えば、約90度)と比較して当該角度が著しく低い(例えば、0度未満)と蒸着材料が蒸着し難く、非対向面の膜厚は、対向面の膜厚よりも薄くなる。抵抗値は、透明導電膜の膜厚に反比例するため、非対向面が基板全体の抵抗値を上昇させ、太陽電池の特性が低下する。 Specifically, when the surface of the substrate has irregularities formed by a plurality of convex portions such as pyramids, the angle with the straight line extending from the vapor deposition material supply portion of the vapor deposition source when the vapor deposition source is viewed from the side There is a surface (opposing surface) where the angle increases and a surface (non-facing surface) where the angle with the straight line decreases. When the angle of the non-facing surface is significantly lower (for example, less than 0 degrees) compared to the angle of the facing surface (for example, about 90 degrees), the deposition material is difficult to deposit, and the film thickness of the non-facing surface Becomes thinner than the film thickness of the opposing surface. Since the resistance value is inversely proportional to the film thickness of the transparent conductive film, the non-facing surface increases the resistance value of the entire substrate, and the characteristics of the solar cell deteriorate.
そこで、本発明は、基板の表面にテクスチャが形成される場合でも、透明導電膜など、当該表面に形成される膜厚をより均一にすることができる成膜方法、及び太陽電池の製造方法の提供を目的とする。 Therefore, the present invention provides a film forming method that can make the film thickness formed on the surface more uniform, such as a transparent conductive film, and a method for manufacturing a solar cell, even when a texture is formed on the surface of the substrate. For the purpose of provision.
上述した課題を解決するため、本発明の特徴は、複数の凸部(凸部210)による幾何学的な凹凸が形成された基板(基板200)に蒸着源(蒸着源20)から供給される蒸着材料(蒸着材料25)を蒸着させ、前記蒸着源の何れかの側方視において、前記凹凸が、前記蒸着源の蒸着材料供給部(蒸着材料供給部21)から延びる直線である供給直線(直線L2)との前記蒸着源側の角度(角度α1)が所定角度になる対向面(対向面210a)と、前記供給直線との前記蒸着源側の角度(角度α2)が前記所定角度よりも小さい角度になる非対向面(非対向面210b)とを含み、前記基板の表面に膜(透明導電膜220)を形成する成膜方法であって、前記側方視において、前記供給直線が前記非対向面を介して前記基板内に入射するように前記基板を位置させる位置決めステップと、前記位置決めステップにおいて位置決めされた前記基板に対して、前記蒸着源から前記蒸着材料を供給し、前記蒸着材料を前記基板の表面に蒸着させる蒸着ステップとを備えることを要旨とする。
In order to solve the above-described problem, a feature of the present invention is supplied from a vapor deposition source (vapor deposition source 20) to a substrate (substrate 200) on which geometric irregularities are formed by a plurality of convex portions (convex portions 210). A vapor deposition material (vapor deposition material 25) is vapor-deposited, and the unevenness is a straight line extending from the vapor deposition material supply unit (vapor deposition material supply unit 21) of the vapor deposition source in a lateral view of any one of the vapor deposition sources. The angle (angle α2) on the vapor deposition source side between the opposing surface (
また、前記位置決めステップでは、前記側方視において、前記蒸着源の直上寄りに位置する前記基板の一端部(端部200a)と前記蒸着材料供給部との第1距離(距離d1)、及び前記基板の他端部(端部200b)と、前記蒸着材料供給部との第2距離(距離d2)が略同一となるように、前記基板を傾斜させた状態に位置させてもよい。
In the positioning step, in the lateral view, a first distance (distance d1) between one end portion (
また、前記位置決めステップにおいて位置決めされた前記基板を搬送し、前記蒸着材料を供給している前記蒸着源の上方を通過させる基板搬送ステップをさらに備え、前記位置決めステップでは、搬送方向(方向DR1)下流側から前記蒸着源を視た場合において、前記第1距離と前記第2距離とが略同一になるように前記基板を位置させてもよい。 In addition, the method further includes a substrate transport step for transporting the substrate positioned in the positioning step and passing the substrate above the vapor deposition source that supplies the vapor deposition material. In the positioning step, the substrate is downstream in the transport direction (direction DR1). The substrate may be positioned so that the first distance and the second distance are substantially the same when the deposition source is viewed from the side.
また、前記位置決めステップでは、前記側方視において、前記蒸着材料供給部を通過し、鉛直方向(方向DR2)に沿った中心線(中心線CL)を基準として区分された一方の領域(領域A1)、及び前記中心線を基準として区分された他方の領域(領域A2)のそれぞれに前記基板を位置させてもよい。 Further, in the positioning step, in the lateral view, one region (region A1) that passes through the vapor deposition material supply unit and is divided on the basis of a center line (center line CL) along the vertical direction (direction DR2). ) And the other region (region A2) divided with respect to the center line as a reference.
さらに、前記位置決めステップでは、前記一方の領域に位置する前記基板を保持する第1保持部(トレイ111)と、前記他方の領域に位置する前記基板を保持する第2保持部(トレイ112)と、前記側方視において、前記第1保持部に保持された前記基板の外側端(端部200b)と、前記中心線に直交する直交線(直交線L1)とが成す角度(角度θ1)、及び前記第2保持部に保持された前記基板の外側端(端部200b)と、前記直交線とが成す角度(角度θ2)を変更可能に、前記第1保持部の内側部分(内側部分111in)と前記第2保持部の内側部分(内側部分112in)とを連結する連結部(連結部130)とを含む基板保持機構(基板搬送部100)を用いて前記基板の位置を決定してもよい。
Furthermore, in the positioning step, a first holding part (tray 111) that holds the substrate located in the one area, and a second holding part (tray 112) that holds the board located in the other area, In the lateral view, an angle (angle θ1) formed by an outer end (
また、本発明の他の特徴は、蒸着源から供給される蒸着材料を幾何学的な凹凸が複数形成された基板に蒸着させ、前記側方視において、前記凹凸が、前記蒸着源の蒸着材料供給部から延びる直線である供給直線との前記蒸着源側の角度が所定角度になる対向面と、前記供給直線との前記蒸着源側の角度が前記所定角度よりも小さい角度になる非対向面とを含む太陽電池の製造方法であって、前記蒸着源の側方視において、前記供給直線が前記非対向面を介して前記基板内に入射するように前記基板を位置させる位置決めステップと、前記位置決めステップにおいて位置決めされた前記基板に対して、前記蒸着源から前記蒸着材料を供給し、前記蒸着材料を前記基板の表面に蒸着させ、前記基板の表面に膜を形成する成膜ステップとを備えることを要旨とする。 Another feature of the present invention is that vapor deposition material supplied from a vapor deposition source is vapor-deposited on a substrate on which a plurality of geometric irregularities are formed, and in the lateral view, the irregularities are vapor deposition material of the vapor deposition source. An opposing surface in which the angle on the vapor deposition source side with a supply straight line extending from the supply unit is a predetermined angle, and a non-opposing surface in which an angle on the vapor deposition source side with the supply straight line is smaller than the predetermined angle A positioning step of positioning the substrate so that the supply line is incident on the substrate through the non-opposing surface in a side view of the vapor deposition source; A deposition step of supplying the deposition material from the deposition source to the substrate positioned in the positioning step, depositing the deposition material on the surface of the substrate, and forming a film on the surface of the substrate; This The the gist.
本発明の特徴によれば、基板の表面にテクスチャが形成される場合でも、透明導電膜など、当該表面に形成される膜厚をより均一にすることができる成膜方法、及び太陽電池の製造方法を提供することができる。 According to the features of the present invention, even when a texture is formed on the surface of a substrate, a film forming method capable of making the film thickness formed on the surface more uniform, such as a transparent conductive film, and manufacturing a solar cell A method can be provided.
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones.
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。 Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings may be contained.
(1)成膜装置の概略構成
図1は、本発明の実施形態に係る成膜方法の実施に用いられる成膜装置10の概略構成図である。図1に示すように、成膜装置10は、蒸着材料25を基板200に蒸着させることによって、基板200の表面に透明導電膜220(図1において不図示、図2参照)を形成する。具体的には、成膜装置10は、PVDにより蒸着材料25を基板200の表面に堆積させることによって、透明導電膜220を形成する。
(1) Schematic Configuration of Film Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
基板200は、太陽電池300(図2参照)の製造に用いられる。基板200の表面には、幾何学的な複数の凸部210(図1において不図示、図4参照)、いわゆるテクスチャが形成されている。
The board |
成膜装置10は、いわゆるインライン式の装置であり、蒸着源20、ガイドレール30、チャンバ40及び基板搬送部100を備える。
The
蒸着源20は、チャンバ40内部に設けられ、蒸着材料25をチャンバ40内に提供する。具体的には、蒸着材料25は、蒸着源20の上部に設けられた蒸着材料供給部21から連続的に提供される。
The
一対のガイドレール30は、チャンバ40内を貫通するように配置される。チャンバ40には、基板搬送部100の形状に沿った細い入口30inと出口30outとが形成されている。ガイドレール30は、入口30inからチャンバ40内部に入り、出口30outからチャンバ40外に出るように配置されている。
The pair of
基板搬送部100は、一対のガイドレール30上を方向DR1に向かって走行し、基板200をチャンバ40内に搬送する。基板搬送部100は、トレイ111、トレイ112、車輪120及び連結部130を有する。なお、基板搬送部100は、図示しない駆動部を有する。
The
トレイ111及びトレイ112には、基板200が装着される。車輪120は、トレイ111及びトレイ112に取り付けられ、一対のガイドレール30を転動する。連結部130は、トレイ111とトレイ112とを回動可能に連結するヒンジ状の機構である。
The
また、一対のガイドレール30は、チャンバ40内においてレール幅が狭くなっているため、一対のガイドレール30上を走行する基板搬送部100は、連結部130を基点として折れ曲がる。この結果、図1に示すように、基板搬送部100は、当該レール幅の狭い部分において、連結部130を頂点とした山状に変化する。
Further, since the rail width of the pair of
一方、入口30in及び出口30outの位置ではレール幅が広いため、基板搬送部100は、山状ではなく平板状に保持される。つまり、基板搬送部100が入口30in及び出口30outを通過する際には、基板搬送部100が平板状に保持され、入口30in及び出口30outの開口面積が小さくなるように配慮されている。
On the other hand, since the rail width is wide at the positions of the inlet 30in and the outlet 30out, the
(2)太陽電池の構造
図2は、本実施形態に係る太陽電池300の断面構造の一例を示す模式図である。図2に示すように、太陽電池300は、基板200と透明導電膜220とによって構成される。なお、太陽電池300は、透明導電膜220の表面及びn型半導体基板211の表面に図示しない電極を備える。
(2) Structure of Solar Cell FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional structure of the
基板200は、n型半導体基板211、i型半導体層212及びp型半導体層213によって構成される。n型半導体基板211は、n型単結晶シリコンなどによって形成される。i型半導体層212は、i型非晶質シリコンなどによって形成される。p型半導体層213は、p型非晶質シリコンなどによって構成される。
The
透明導電膜220は、酸化インジウム錫(ITO)などの透光性導電酸化物によって構成される。なお、上述したように、基板200(n型半導体基板211)の表面には、複数の凸部210(図4参照)による幾何学的な凹凸、具体的には、ピラミッド(四角錐)状の凹凸が形成されている。
The transparent
(3)基板搬送部100と蒸着源20との位置関係
図3は、チャンバ40内における基板搬送部100と蒸着源20との位置関係を示す。図3は、蒸着源20の側方視、具体的には、基板200の搬送方向下流側(図1の矢印AR1)から基板搬送部100及び蒸着源20の側方を視た図である。
(3) Positional Relationship Between
図3に示すように、車輪120を有する基板搬送部100は、チャンバ40内、具体的には蒸着源20の上方を一対のガイドレール30に沿って通過する際、搬送方向下流側から蒸着源20を視た場合において、連結部130を頂点とした山状に変化する。
As shown in FIG. 3, the
トレイ111は、蒸着材料供給部21を通過し、鉛直方向(方向DR2)に沿った中心線CLを基準として区分された領域A1に位置する基板200を保持する。同様に、トレイ112は、中心線CLを基準として区分された他方の領域A2に位置する基板200を保持する。すなわち、本実施形態では、中心線CLを基準した領域A1及び領域A2のそれぞれに基板200を位置させる。本実施形態において、トレイ111は第1保持部を構成し、トレイ112は第2保持部を構成する。
The
連結部130は、トレイ111の内側部分111inとトレイ112の内側部分112inとを回動可能に連結する。具体的には、連結部130は、トレイ111に保持された基板200の外側端である端部200bと、中心線CLに直交する直交線L1が成す角度θ1、及びトレイ112に保持された基板200の端部200bと直交線L1とが成す角度θ2を変更可能に、内側部分111inと内側部分112inとを連結する。
The connecting
このように、本実施形態では、トレイ111、トレイ112及び連結部130を含む基板搬送部100を用いて、蒸着源20に対する基板200の位置(角度)を決定する。本実施形態において、基板搬送部100は、基板保持機構を構成する。
As described above, in this embodiment, the position (angle) of the
より具体的には、基板搬送部100は、基板200の搬送方向下流側から蒸着源20を視た場合において、蒸着源20の直上寄りに位置する基板200の端部200a(一端部)と蒸着材料供給部21との距離d1(第1距離)、及び基板200の端部200b(他端部)と蒸着材料供給部21との距離d2(第2距離)が略同一となるように、基板200を傾斜させた状態に位置させる。距離d1と距離d2とは、必ずしも完全に同一でなくてもよく、蒸着源20から供給される蒸着材料25が基板200の表面になるべく均一に堆積するように配慮して、距離d1と距離d2とを決定すればよい。
More specifically, the
また、本実施形態では、基板200の一辺の長さaは、90〜140mmである。このような基板200に対して、距離d1及び距離d2は、450〜600mmに設定される。また、角度θ1及び角度θ2は、2.5〜12.5°に設定される。
In the present embodiment, the length a of one side of the
(4)基板200の表面と蒸着源20との位置関係
図4(a)及び(b)は、凸部210が形成された基板200の表面と蒸着源20との位置関係を示す。具体的には、図4(a)は、上述した基板搬送部100を用いて基板200を傾けた場合における位置関係を示す。一方、図4(b)は、基板200を傾けずに水平した場合における位置関係を示す。
(4) Positional relationship between the surface of the
図4(a)及び(b)に示すように、基板200の表面には、複数の凸部210が形成されている。凸部210のそれぞれは、対向面210aと非対向面210bとを含む。対向面210aは、蒸着材料供給部21から延びる直線である直線L2(供給直線)との蒸着源20側の角度α1が所定角度になる面である。非対向面210bは、対向面210aの反対側に位置し、直線L2との蒸着源20側の角度α2が角度α1よりも小さい角度になる面である。
As shown in FIGS. 4A and 4B, a plurality of convex portions 210 are formed on the surface of the
つまり、対向面210aは、非対向面210bよりも蒸着材料供給部21から延びる直線L2に対して向かい合うように位置する。非対向面210bは、対向面210aよりも直線L2に対して傾斜するように位置する。
That is, the facing
本実施形態では、図4(a)に示すように、基板200を傾けて位置させる。具体的には、蒸着源20の側方視において、直線L2が非対向面210bを介して基板200内に入射するように基板200を位置させる。つまり、図4(a)において、直線L2が基板200の表面側から入射し、角度α2が0°以上になるように基板200を位置させる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
一方、図4(b)に示すように、基板200を傾けずに水平に位置させると、非対向面210bでは、直線L2が非対向面210bとなる角度は角度α3のようになり、基板200の表面側から入射し得ない。このため、対向面210aと比較すると、非対向面210bに蒸着材料25が堆積し難く、透明導電膜220の膜厚が不均一になり易い。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the
(5)成膜装置10を用いた太陽電池の製造方法
図5は、成膜装置10を用いた太陽電池300の製造フローを示す。図5に示すように、ステップS10において、トレイ111及びトレイ112に基板200がセットされる。具体的には、トレイ111及びトレイ112に形成された開口部(不図示)に基板200を装着し、基板200を当該トレイによって保持させる。
(5) Manufacturing Method of Solar Cell Using
ステップS20において、トレイ111及びトレイ112にセットされた基板200がチャンバ40内に搬送される。具体的には、基板搬送部100が一対のガイドレール30上を走行し、基板200がチャンバ40内に搬送される。
In step S <b> 20, the
ステップS30において、蒸着源20に対する基板200の角度(位置)がセットされる。具体的には、一対のガイドレール30上を走行する基板搬送部100が、連結部130を基点として折れ曲がり、基板200が傾斜した状態で保持される。本実施形態では、ステップS30は、位置決めステップを構成する。
In step S30, the angle (position) of the
ステップS30の動作によって、距離d1及び距離d2(図2参照)が略同一となるように、基板200が傾斜させられた状態となる。
By the operation of step S30, the
ステップS40において、基板搬送部100は、位置決めされた基板200を搬送し、蒸着源20の上方を所定速度で通過する。本実施形態において、ステップS40は、基板搬送ステップを構成する。
In step S40, the
ステップS50において、蒸着源20から供給される蒸着材料25を基板200に蒸着させる。具体的には、基板搬送部100が、蒸着材料25が順次供給されているチャンバ40内において、蒸着源20の上方を所定速度で通過することによって、蒸着材料25が基板200に堆積し、透明導電膜220が形成される。本実施形態において、ステップS50は、蒸着ステップを構成する。
In step S <b> 50, the
ステップS60において、蒸着源20に対する基板200の角度(位置)がリセットされる。具体的には、基板搬送部100が、連結部130を基点として折れ曲がった状態から平板状に復帰する。
In step S60, the angle (position) of the
ステップS70において、基板200がチャンバ40外に搬送される。具体的には、基板搬送部100が一対のガイドレール30上を走行し、基板200がチャンバ40外に搬送される。
In step S <b> 70, the
チャンバ40外に搬送された基板200には、フィンガー電極などが形成され、太陽電池300が製造される。
Finger electrodes and the like are formed on the
(6)実施例
次に、上述した成膜装置10を用いて製造した基板200の実施例について説明する。実施例に係る基板200は、図2に示した構造を有する。実施例では、約1Ω・cmの抵抗率と、約300μmの厚みとを有するn型半導体基板211(n型単結晶シリコン基板)を用いた。このn型単結晶シリコン基板に対して表面洗浄とテクスチャリング処理を行い、基板表面に数μmから数十μmの高さを有するピラミッド状の凸部を複数設け、凹凸を形成した。
(6) Example Next, the Example of the board |
このようなn型半導体基板211の片面に、約5nmの実質的に真性なi型非晶質シリコン層で構成されるi型半導体層212と、約5nmのp型非晶質シリコン層で構成されるp型半導体層213とをプラズマCVDにより形成した。表1は、プラズマの形成条件などを示す。
On one side of such an n-
次いで、Ar、O2雰囲気下において、基板搬送部100を用いて基板200を傾斜させた状態でITOをp型半導体層213の表面に蒸着させ、室温で透明導電膜220を形成した。実施例では、基板搬送部100のトレイ111(トレイ112)の角度θ1(角度θ2)を変化させて複数の基板200を製作した。なお、基板200のサイズ(長さa)や、基板200と蒸着源20との位置関係(距離d1及び距離d2)は、上述した範囲内とした。
Next, ITO was vapor-deposited on the surface of the p-
図6は、透明導電膜220のシート抵抗と、基板搬送部100のトレイ111(トレイ112)の角度θ1(角度θ2)との関係を示すグラフである。図6に示すように、角度θ1を2.5〜12.5°の範囲内の場合、透明導電膜220のシート抵抗が、角度θ1を0°(水平)や15.0°とした場合よりも10%以上小さくなっている。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the sheet resistance of the transparent
つまり、上述した基板200のサイズ(長さa)や、基板200と蒸着源20との位置関係(距離d1及び距離d2)である場合、角度θ1(角度θ2)は、2.5〜12.5°に設定する必要がある。
That is, in the case of the size (length a) of the
(7)作用・効果
以上説明した成膜方法によれば、基板搬送部100が、直線L2が非対向面210bを介して基板200内に入射するように基板200を位置させる。つまり、図4(a)に示したように、直線L2が基板200の表面側から入射し、角度α2が0°以上になるように基板200を位置させる。具体的には、距離d1及び距離d2(図2参照)が略同一となるように、基板200を傾斜させた状態に位置させる。
(7) Action / Effect According to the film forming method described above, the
このため、対向面210aと非対向面210bとに堆積する蒸着材料25の量の差異が縮小される。つまり、基板200の表面に形成される透明導電膜220の膜厚が均一となる。
For this reason, the difference in the amount of the
すなわち、このような成膜方法によれば、基板200の表面にテクスチャが形成される場合でも、透明導電膜220など、当該表面に形成される膜厚をより均一にすることができる。
That is, according to such a film forming method, even when a texture is formed on the surface of the
また、上述した実施形態では、図2に示したように、中心線CLを基準として区分された領域A1及び領域A2のそれぞれに基板200を位置させる。また、このような配置を実現するため、トレイ111とトレイ112とを回動可能に連結する連結部130を有する基板搬送部100が用いられる。このため、基板200への蒸着材料25の蒸着前及び蒸着後においては、基板搬送部100を平板状とすることによって、基板200を水平に保持できるため、他の工程には何ら影響を及ぼさないようにすることができる。つまり、成膜装置10を用いても基板200の生産性には何ら悪影響を及ぼすことなく、透明導電膜220の膜厚の均一化を図り得る。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the
(8)その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
(8) Other Embodiments As described above, the contents of the present invention have been disclosed through the embodiments of the present invention. However, it is understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. Should not. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。図7(a)及び(b)は、本発明の変更例に係る基板搬送部を示す。図7(a)に示す基板搬送部100Aは、上述した基板搬送部100と比較すると、連結部130が省略されている。つまり、基板200の傾斜角度が固定となるが、基板搬送部100Aを用いた場合でも透明導電膜220の膜厚の均一化を図り得る。
For example, the embodiment of the present invention can be modified as follows. FIGS. 7A and 7B show a substrate transfer unit according to a modified example of the present invention. Compared with the
図7(b)に示す基板搬送部100Bは、基板搬送部100と比較すると、領域A1側にのみ設けられる。基板搬送部100Bでは、一度に取り扱うことができる基板200の数は制限されるものの、基板搬送部100Bを用いた場合でも透明導電膜220の膜厚の均一化を図り得る。
The
また、基板搬送部100Aや基板搬送部100Bは、必ずしも車輪120を有していなくても構わない。また、一対のガイドレール30の必ずしも必要でない。つまり、基板200を傾斜させ、傾斜させた基板200を蒸着源20の上方において保持できればよく、必ずしもインライン式の成膜装置である必要はない。
Further, the
さらに、本発明は、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、分子線エピタキシー法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などのPVD法を用いた膜の形成に適用可能である。 Furthermore, the present invention can be applied to the formation of a film using a PVD method such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a molecular beam epitaxy method, a sputtering method, or an ion plating method.
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is determined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
10…成膜装置、20…蒸着源、21…蒸着材料供給部、25…蒸着材料、30…ガイドレール、30in…入口、30out…出口、40…チャンバ、100,100A,100B…基板搬送部、111,112…トレイ、111in,112in…内側部分、120…車輪、130…連結部、200…基板、200a,200b…端部、210…凸部、210a…対向面、210b…非対向面、211…n型半導体基板、212…i型半導体層、213…p型半導体層、220…透明導電膜、300…太陽電池
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記蒸着源の何れかの側方視において、前記凹凸が、前記蒸着源の蒸着材料供給部から延びる直線である供給直線との前記蒸着源側の角度が所定角度になる対向面と、前記供給直線との前記蒸着源側の角度が前記所定角度よりも小さい角度になる非対向面とを含み、
前記基板の表面に膜を形成する成膜方法であって、
前記側方視において、前記供給直線が前記非対向面を介して前記基板内に入射するように前記基板を位置させる位置決めステップと、
前記位置決めステップにおいて位置決めされた前記基板に対して、前記蒸着源から前記蒸着材料を供給し、前記蒸着材料を前記基板の表面に蒸着させる蒸着ステップと
を備える成膜方法。 The deposition material supplied from the deposition source is deposited on the substrate on which the geometrical irregularities by the plurality of convex portions are formed,
In the lateral view of any one of the vapor deposition sources, the concavity and convexity are opposite to each other so that the angle on the vapor deposition source side with a supply straight line that is a straight line extending from the vapor deposition material supply unit of the vapor deposition source, and the supply A non-facing surface having an angle smaller than the predetermined angle with the angle on the deposition source side with a straight line,
A film forming method for forming a film on the surface of the substrate,
A positioning step of positioning the substrate so that the supply straight line enters the substrate through the non-opposing surface in the side view;
A deposition method comprising: a deposition step of supplying the deposition material from the deposition source to the substrate positioned in the positioning step and depositing the deposition material on a surface of the substrate.
前記位置決めステップでは、搬送方向下流側から前記蒸着源を視た場合において、前記第1距離と前記第2距離とが略同一になるように前記基板を位置させる請求項2に記載の成膜方法。 A substrate transporting step of transporting the substrate positioned in the positioning step and passing above the deposition source supplying the deposition material;
The film forming method according to claim 2, wherein in the positioning step, the substrate is positioned so that the first distance and the second distance are substantially the same when the vapor deposition source is viewed from the downstream side in the transport direction. .
前記一方の領域に位置する前記基板を保持する第1保持部と、
前記他方の領域に位置する前記基板を保持する第2保持部と、
前記側方視において、前記第1保持部に保持された前記基板の外側端と前記中心線に直交する直交線とが成す角度、及び前記第2保持部に保持された前記基板の外側端と前記直交線とが成す角度を変更可能に、前記第1保持部の内側部分と前記第2保持部の内側部分とを連結する連結部と
を含む基板保持機構を用いて前記基板の位置を決定する請求項4に記載の成膜方法。 In the positioning step,
A first holding unit for holding the substrate located in the one region;
A second holding unit for holding the substrate located in the other region;
In the side view, an angle formed between an outer end of the substrate held by the first holding unit and an orthogonal line orthogonal to the center line, and an outer end of the substrate held by the second holding unit The position of the substrate is determined using a substrate holding mechanism including a connecting portion that connects the inner portion of the first holding portion and the inner portion of the second holding portion so that the angle formed by the orthogonal line can be changed. The film forming method according to claim 4.
前記蒸着源の何れかの側方視において、前記凹凸が、前記蒸着源の蒸着材料供給部から延びる直線である供給直線との前記蒸着源側の角度が所定角度になる対向面と、前記供給直線との前記蒸着源側の角度が前記所定角度よりも小さい角度になる非対向面とを含む太陽電池の製造方法であって、
前記側方視において、前記供給直線が前記非対向面を介して前記基板内に入射するように前記基板を位置させる位置決めステップと、
前記位置決めステップにおいて位置決めされた前記基板に対して、前記蒸着源から前記蒸着材料を供給し、前記蒸着材料を前記基板の表面に蒸着させ、前記基板の表面に膜を形成する蒸着ステップと
を備える太陽電池の製造方法。 The deposition material supplied from the deposition source is deposited on the substrate on which the geometrical irregularities by the plurality of convex portions are formed,
In the lateral view of any one of the vapor deposition sources, the concavity and convexity are opposite to each other so that the angle on the vapor deposition source side with a supply straight line that is a straight line extending from the vapor deposition material supply unit of the vapor deposition source, and the supply A method of manufacturing a solar cell, including a non-facing surface in which an angle on the vapor deposition source side with a straight line is smaller than the predetermined angle,
A positioning step of positioning the substrate so that the supply straight line enters the substrate through the non-opposing surface in the side view;
A vapor deposition step of supplying the vapor deposition material from the vapor deposition source to the substrate positioned in the positioning step, depositing the vapor deposition material on the surface of the substrate, and forming a film on the surface of the substrate. A method for manufacturing a solar cell.
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JPWO2014064929A1 (en) * | 2012-10-23 | 2016-09-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Solar cell |
KR20220048141A (en) * | 2020-10-12 | 2022-04-19 | 한국에너지기술연구원 | In-line sputtering system |
CN116891998A (en) * | 2023-09-11 | 2023-10-17 | 通威微电子有限公司 | Relay ring tantalum carbide coating equipment and method |
JP7454874B2 (en) | 2022-07-22 | 2024-03-25 | 株式会社オプトラン | Substrate holder transfer system |
-
2009
- 2009-11-30 JP JP2009272976A patent/JP2011117013A/en not_active Withdrawn
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