JP3416553B2 - Method for forming deposited film, method for manufacturing semiconductor element substrate, and method for manufacturing photovoltaic element - Google Patents

Method for forming deposited film, method for manufacturing semiconductor element substrate, and method for manufacturing photovoltaic element

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JP3416553B2
JP3416553B2 JP01924599A JP1924599A JP3416553B2 JP 3416553 B2 JP3416553 B2 JP 3416553B2 JP 01924599 A JP01924599 A JP 01924599A JP 1924599 A JP1924599 A JP 1924599A JP 3416553 B2 JP3416553 B2 JP 3416553B2
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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、堆積膜形成方法、
半導体素子基板の製造方法及び光起電力素子の製造方法
に関し、より詳細には、カール変形除去工程を組み込む
ことにより、カール変形のない光起電力素子等の半導体
素子を製造する方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a deposited film forming method,
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor element substrate and a method for manufacturing a photovoltaic element, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor element such as a photovoltaic element that does not have curl deformation by incorporating a curl deformation removing step.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、太陽電池(光起電力素子)による
太陽光発電の実用化に向けて様々な研究開発が行われて
いる。太陽電池を電力需要を賄うものとして確立させる
ためには、使用する太陽電池の光電変換効率が十分に高
く、信頼性に優れたものであり、且つ大量生産が可能で
あることが要求される。
2. Description of the Related Art In recent years, various researches and developments have been conducted toward the practical use of solar power generation using a solar cell (photovoltaic device). In order to establish a solar cell as one that can meet the power demand, it is required that the solar cell used has sufficiently high photoelectric conversion efficiency, is highly reliable, and can be mass-produced.

【0003】アモルファスシリコン(以下「a−Si」
と記す)太陽電池は、結晶系Si等を用いて作製される
太陽電池と比較して、低コストで生産可能で量産性に富
んでいることなどから注目されている。その理由は、原
料ガスとしてシラン等の容易に入手できるガスを使用
し、これをグロー放電分解して、金属シートや樹脂シー
ト等の比較的安価な帯状基板上に半導体膜等の堆積膜の
形成が可能なためである。そして、a−Si太陽電池の
生産方法、生産装置について各種の提案がなされてい
る。
Amorphous silicon (hereinafter "a-Si")
A solar cell is attracting attention because it can be produced at low cost and is highly producible, as compared with a solar cell manufactured using crystalline Si or the like. The reason is that a readily available gas such as silane is used as a source gas, and this is subjected to glow discharge decomposition to form a deposited film such as a semiconductor film on a relatively inexpensive strip substrate such as a metal sheet or a resin sheet. This is possible. Then, various proposals have been made regarding a production method and production apparatus for an a-Si solar cell.

【0004】図1はシングル型a−Si太陽電池の模式
的断面図の一例である。図1において、101は基板、
102及び103は裏面反射層(102は金属層、10
3は透明酸化物層)、104〜106は半導体層(10
4はn型半導体層、105はi型半導体層、106はp
型半導体層)、107は透明導電体層、108は集電電
極である。101〜107を便宜上、太陽電池スラブ
(以下「スラブ」と記す)と呼ぶ。
FIG. 1 is an example of a schematic sectional view of a single type a-Si solar cell. In FIG. 1, 101 is a substrate,
Reference numerals 102 and 103 denote back surface reflection layers (102 denotes a metal layer, 10
3 is a transparent oxide layer) and 104 to 106 are semiconductor layers (10
4 is an n-type semiconductor layer, 105 is an i-type semiconductor layer, and 106 is p
(Type semiconductor layer), 107 is a transparent conductor layer, and 108 is a collector electrode. For convenience, 101 to 107 are referred to as solar cell slabs (hereinafter referred to as “slabs”).

【0005】a−Si太陽電池を生産するにあたって
は、基板101としてロール状に巻かれたステンレス等
の導電性帯状基板が好適に使用され、裏面反射層10
2、103としては、金属層102として反射率の高い
銀、アルミニウム、銅等が好適に使用され、透明酸化物
層103として、酸化亜鉛、酸化錫等の適度な抵抗を持
つ透明酸化物が好適に用いられる。これらは特開平6−
184745号公報等にも開示されているロール・ツー
・ロール方式の連続スパッタ装置により成膜される。
In the production of an a-Si solar cell, a conductive strip substrate made of stainless steel or the like wound in a roll shape is preferably used as the substrate 101.
As the metal layers 102 and 103, silver, aluminum, copper or the like having a high reflectance is preferably used, and as the transparent oxide layer 103, a transparent oxide having an appropriate resistance such as zinc oxide or tin oxide is preferable. Used for. These are JP-A-6-
The film is formed by a roll-to-roll type continuous sputtering device disclosed in Japanese Patent No. 184745 and the like.

【0006】半導体層の成膜生産装置としては、ロール
・ツー・ロール方式の連続プラズマCVD装置が、米国
特許第4,485,125号明細書に開示されている。
当該装置においては、104のn型半導体層、106の
p型半導体層はRFプラズマCVD法により成膜され、
105のi型半導体層はRFプラズマCVD法或いは特
開平3−30419号公報に開示されているマイクロ波
(MW)プラズマCVD法により成膜される。マイクロ
波は周波数が高いので、RFを使用する場合よりエネル
ギー密度を高めることができ、低い圧力で効率良くプラ
ズマを発生させ維持させることに適している。そして、
堆積膜の特性低下原因となる活性種のポリマライゼーシ
ョンを防ぎ、高品質の堆積膜が得られるばかりでなく、
プラズマ中のポリシラン等の粉末の発生を抑え、且つ成
膜速度の飛躍的向上が図られるとされている。
A roll-to-roll type continuous plasma CVD apparatus is disclosed in US Pat. No. 4,485,125 as an apparatus for producing a semiconductor layer.
In the apparatus, the n-type semiconductor layer 104 and the p-type semiconductor layer 106 are formed by the RF plasma CVD method,
The i-type semiconductor layer 105 is formed by the RF plasma CVD method or the microwave (MW) plasma CVD method disclosed in JP-A-3-30419. Since the microwave has a high frequency, the energy density can be increased as compared with the case where RF is used, and it is suitable for efficiently generating and maintaining plasma at a low pressure. And
Prevents the polymerization of active species, which causes deterioration of the characteristics of the deposited film, and not only provides a high quality deposited film,
It is said that generation of powder such as polysilane in plasma can be suppressed and the film forming speed can be dramatically improved.

【0007】透明導電体層107には可視光に対する透
明性と電気伝導性に優れた特性を持つSnO2 、In2
3 、ITO(In23 +SnO2 )膜等が好適に使
用され、ロール・ツー・ロール方式の連続式スパッタ装
置により成膜される。
The transparent conductor layer 107 is made of SnO 2 , In 2 having excellent characteristics of transparency to visible light and electric conductivity.
O 3 and ITO (In 2 O 3 + SnO 2 ) films are preferably used, and they are formed by a roll-to-roll type continuous sputtering apparatus.

【0008】また集電電極108は、例えば、透明導電
体層107堆積後、ロールの状態から所望の大きさのス
ラブに切断され、太陽電池モジュール工程ラインを通っ
て銅、銀等をワイヤー付線することにより形成される。
The collector electrode 108 is cut, for example, from a roll state into a slab of a desired size after the transparent conductor layer 107 is deposited, and a wire with copper, silver or the like is passed through the solar cell module process line. It is formed by

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ロール・ツー・ロール
方式を用いて太陽電池を量産するためには、帯状基板を
長尺化、幅広化すれば良く、より低コスト化を目指すの
であれば基板の厚みを薄くすることが望まれる。
In order to mass-produce solar cells using the roll-to-roll method, it is sufficient to lengthen and widen the band-shaped substrate, and if cost reduction is aimed at, the substrate It is desirable to reduce the thickness of the.

【0010】しかしながら、基板を長尺化、幅広化する
と、各堆積膜特に裏面反射層、半導体層成膜時にヒータ
ーやプラズマからの加熱のため基板が熱変形しカールす
るという問題が生ずる。また、基板の厚みを薄くしてい
くと、各堆積膜の堆積膜応力を受け、カール変形し易く
なるという問題が生ずる。かかる問題は、太陽電池に限
らず、ロール・ツー・ロール方式で堆積膜を形成する際
に多かれ少なか生じる。
However, when the substrate is made longer and wider, there is a problem that the substrate is thermally deformed and curled due to heating from a heater or plasma at the time of forming each deposited film, particularly the back surface reflection layer and the semiconductor layer. Further, when the thickness of the substrate is made thinner, there is a problem in that the film is subjected to the deposited film stress and is easily curled and deformed. Such a problem occurs not only in the solar cell but more or less when the deposited film is formed by the roll-to-roll method.

【0011】基板がカール変形を起こすと、透明導電体
層堆積後の後工程、具体的にはスラブ切断工程やワイヤ
ー付線による集電電極形成工程等の太陽電池モジュール
形成工程において、傷の発生や集電電極不良等の問題を
生じ、太陽電池の歩留及び外観を著しく悪くする恐れが
ある。かかる問題は、太陽電池に限らず、他の素子、例
えば、センサー等の半導体素子、液晶素子(半導体素子
といいえないものも含めて)等を製造する際にも同様に
生じうる。
When the substrate undergoes curl deformation, scratches are generated in a post-process after the transparent conductor layer is deposited, specifically, in a solar cell module forming process such as a slab cutting process or a collecting electrode forming process by wire attachment. There is a possibility that problems such as a defective collector electrode or a collector electrode may occur and the yield and appearance of the solar cell may be significantly deteriorated. Such a problem may occur not only in the solar cell but also in manufacturing other elements such as a semiconductor element such as a sensor, a liquid crystal element (including a semiconductor element and the like).

【0012】本発明の目的は、上記のような問題を解決
し、外観に優れた半導体素子、とりわけ光起電力素子を
歩留良く形成することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to form a semiconductor device having an excellent appearance, particularly a photovoltaic device with a good yield.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、ロール・ツー
・ロール方式によって帯状基板上に堆積膜を形成する堆
積膜形成方法であって、変形応力の印加によって生じる
前記帯状基板のカール変形を、該帯状基板の非堆積面に
外部応力を加えることによって除去する工程を有するこ
とを特徴とする堆積膜形成方法を提供する。
The present invention is a deposited film forming method for forming a deposited film on a belt-shaped substrate by a roll-to-roll method, wherein curl deformation of the belt-shaped substrate caused by application of deformation stress is prevented. A method for forming a deposited film, comprising the step of removing an undeposited surface of the strip-shaped substrate by applying an external stress.

【0014】また、本発明は、ロール・ツー・ロール方
式によって帯状基板上に少なくとも半導体層を堆積する
工程を有する半導体素子基板の製造方法であって、変形
応力の印加によって生じる前記帯状基板のカール変形
を、該帯状基板の非堆積面に外部応力を加えることによ
って除去する工程を有することを特徴とする半導体素子
基板の製造方法を提供する。
Further, the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device substrate, which comprises a step of depositing at least a semiconductor layer on a strip substrate by a roll-to-roll method, wherein the strip substrate is curled by applying a deformation stress. There is provided a method for manufacturing a semiconductor element substrate, comprising a step of removing the deformation by applying an external stress to a non-deposited surface of the strip-shaped substrate.

【0015】さらに、本発明は、ロール・ツー・ロール
方式によって帯状基板上に少なくとも半導体層と透明導
電体層とを堆積する工程を有する光起電力素子の製造方
法であって、変形応力の印加によって生じる前記帯状基
板のカール変形を、該帯状基板の非堆積面に外部応力を
加えることによって除去する工程を有することを特徴と
する光起電力素子の製造方法を提供する。
Furthermore, the present invention is a method for manufacturing a photovoltaic element, which comprises a step of depositing at least a semiconductor layer and a transparent conductor layer on a belt-shaped substrate by a roll-to-roll method, in which a deformation stress is applied. A method for manufacturing a photovoltaic element, comprising the step of removing the curl deformation of the strip-shaped substrate caused by the step of applying external stress to the non-deposited surface of the strip-shaped substrate.

【0016】前記変形応力としては、半導体層、透明導
電体層、裏面反射層といった堆積膜を形成する際の熱変
形応力や該堆積膜の内部応力が挙げられる。
Examples of the deformation stress include thermal deformation stress when forming a deposited film such as a semiconductor layer, a transparent conductor layer, and a back surface reflection layer, and internal stress of the deposited film.

【0017】前記帯状基板としては導電性基板が好まし
い。
A conductive substrate is preferable as the strip substrate.

【0018】また、前記外部応力は前記帯状基板を塑性
変形せしめる変形応力であることが好ましい。該外部応
力はカール矯正機を用いて印加することが好ましく、該
カール矯正機としては円筒形ローラー式カール矯正機を
用いていることが好ましい。また、該外部応力は、透明
導電体層、半導体層、裏面反射層といった堆積膜を形成
した後に印加することが好ましい。
Further, it is preferable that the external stress is a deformation stress that plastically deforms the belt-shaped substrate. The external stress is preferably applied using a curl straightening machine, and a cylindrical roller type curl straightening machine is preferably used as the curl straightening machine. The external stress is preferably applied after forming a deposited film such as a transparent conductor layer, a semiconductor layer, and a back surface reflection layer.

【0019】本発明によれば、帯状基板に発生したカー
ル変形を、非成膜面に塑形変形せしめる外部応力を加え
ることにより除去する工程を加えることによって、スラ
ブ切断工程やワイヤー付線による集電電極形成工程等の
後工程における、傷の発生や集電電極不良等の問題を解
消することができる。
According to the present invention, the curl deformation generated on the belt-shaped substrate is removed by applying an external stress that causes plastic deformation on the non-film-forming surface, so that a slab cutting step or a wire-lined collecting step is performed. It is possible to solve problems such as scratches and current collector electrode failures in subsequent steps such as the current electrode forming step.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】先ず、帯状基板がカール変形する
具体例について説明する。例えば、ロール・ツー・ロー
ル方式により導電性帯状基板上に裏面反射層、半導体
層、透明導電体層を順次積層して光起電力素子を形成す
る際、上記導電性帯状基板が受ける変形応力としては、
各堆積膜形成時のヒーターやプラズマによる熱変形応
力、各堆積膜の膜応力、ロール・ツー・ロール成膜装置
のステアリング機構からの外部応力等が挙げられる。以
下、各応力について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a specific example in which a belt-shaped substrate is curled and deformed will be described. For example, when a back surface reflection layer, a semiconductor layer, and a transparent conductor layer are sequentially laminated on a conductive strip substrate by a roll-to-roll method to form a photovoltaic element, the deformation stress received by the conductive strip substrate is Is
Examples include thermal deformation stress due to a heater or plasma at the time of forming each deposited film, film stress of each deposited film, and external stress from the steering mechanism of the roll-to-roll film forming apparatus. Hereinafter, each stress will be described.

【0021】〈熱変形応力〉ロール・ツー・ロール方式
の連続プラズマCVD装置により、幅356mm、厚さ
0.15mmのSUS4302D基板を用い、搬送方向
に張力70kgをかけながら、搬送速度635mm/m
inでnip型半導体層を堆積する工程を例に挙げて説
明する。図2に当該装置の模式的概略図を示す。図2に
おいて、201は基板送り出しチャンバー、202はn
型半導体層形成用RFチャンバー、203はi型半導体
層形成用RFチャンバー、204はi型半導体層形成用
MWチャンバー、205はi型半導体層形成用RFチャ
ンバー、206はp型半導体層形成用RFチャンバー、
207は基板巻き取りチャンバー、208〜213はガ
スゲート、214〜218はランプヒーター、219〜
222はガスヒーター、223〜233はガス導入管、
234〜237は高周波発振器、238〜251は搬送
ローラー、252〜259は真空計、260は基板送り
出しボビン、261は基板巻き取りボビン、262は基
板である。
<Thermal deformation stress> Using a roll-to-roll type continuous plasma CVD apparatus, using a SUS4302D substrate having a width of 356 mm and a thickness of 0.15 mm, a tension of 70 kg is applied in the conveyance direction, and a conveyance speed of 635 mm / m.
The process of depositing the nip type semiconductor layer by in will be described as an example. FIG. 2 shows a schematic diagram of the device. In FIG. 2, 201 is a substrate delivery chamber, 202 is n
Type semiconductor layer forming RF chamber, 203 is i type semiconductor layer forming RF chamber, 204 is i type semiconductor layer forming MW chamber, 205 is i type semiconductor layer forming RF chamber, and 206 is p type semiconductor layer forming RF chamber Chamber,
207 is a substrate winding chamber, 208-213 are gas gates, 214-218 are lamp heaters, 219-
222 is a gas heater, 223 to 233 are gas introduction pipes,
234 to 237 are high frequency oscillators, 238 to 251 are transport rollers, 252 to 259 are vacuum gauges, 260 is a substrate delivery bobbin, 261 is a substrate winding bobbin, and 262 is a substrate.

【0022】基板262は各半導体層形成用チャンバー
202〜206の放電空間直上に搬送されてきた時、ラ
ンプヒーター214〜218により成膜面の裏面から加
熱され、成膜面はプラズマで加熱されて高温となる。ま
た、放電空間で加熱された基板は、放電空間を出るとガ
スゲート209〜213を通って冷却されて温度が低下
する。従って、基板262の搬送方向には温度差が存在
し、複数の放電空間でこのような加熱冷却が繰り返し行
われる。
When the substrate 262 is conveyed directly above the discharge space of each of the semiconductor layer forming chambers 202 to 206, it is heated by the lamp heaters 214 to 218 from the rear surface of the film formation surface, and the film formation surface is heated by plasma. It gets hot. Further, when the substrate heated in the discharge space exits the discharge space, it is cooled through the gas gates 209 to 213 and its temperature is lowered. Therefore, there is a temperature difference in the transfer direction of the substrate 262, and such heating and cooling is repeatedly performed in a plurality of discharge spaces.

【0023】一般に高温部は低温部よりも熱膨張のため
に基板幅が広い。ここで、厚み方向の熱膨張は無視でき
る。また、搬送方向の熱膨張量も長い搬送経路と比較し
て無視できる程度に小さい。しかしながら、幅方向の熱
膨張量は無視できない程大きく、これが変形の主因であ
る。
In general, the high temperature portion has a wider substrate width than the low temperature portion due to thermal expansion. Here, the thermal expansion in the thickness direction can be ignored. Further, the thermal expansion amount in the carrying direction is small enough to be ignored as compared with the long carrying path. However, the amount of thermal expansion in the width direction is so large that it cannot be ignored, and this is the main cause of deformation.

【0024】図3に高温部と低温部の基板が連続した模
式的概念図(斜視図)を示す。図3において、301は
基板、302は放電箱、303は搬送ローラーたるマグ
ネットローラー、304はランプヒーターである。
FIG. 3 is a schematic conceptual view (perspective view) in which the high temperature portion and the low temperature portion of the substrate are continuous. In FIG. 3, reference numeral 301 is a substrate, 302 is a discharge box, 303 is a magnet roller as a conveyance roller, and 304 is a lamp heater.

【0025】場所による基板の膨張量の差を考える場
合、幅の異なる基板が連結したモデルで考えることがで
きる。さらに、基板の搬送方向には張力がかかっている
ので見かけ上の基板の幅は変化しにくい。このため、熱
膨張した高温部の基板幅を低温部の基板幅に合わせるよ
うに高温部の基板の中央方向へ圧縮の力が働くことにな
る。
When considering the difference in the expansion amount of the substrate depending on the location, it is possible to consider a model in which substrates having different widths are connected. Furthermore, since the tension is applied in the substrate transport direction, the apparent width of the substrate is unlikely to change. Therefore, a compressive force acts toward the center of the substrate in the high temperature portion so that the substrate width in the high temperature portion that has been thermally expanded matches the substrate width in the low temperature portion.

【0026】一般に薄板に圧縮力、引張力が働いた場
合、薄板はその面と垂直方向に歪み易いことが知られて
おり、本基板も0.15mmと非常に薄いので、上記圧
縮力により基板面に対して垂直方向に変形する。
It is generally known that when a compressive force or a tensile force is applied to a thin plate, the thin plate is likely to be distorted in the direction perpendicular to its surface. Since this substrate is also very thin, 0.15 mm, the compressive force causes the substrate to be deformed. It deforms in the direction perpendicular to the plane.

【0027】図4にカール変形した基板の部分斜視図を
示す。基板301は室温(25℃)において幅356m
mであり、搬送方向がX、幅方向がYである。また、図
中の破線は25℃における平坦な基板の形状である。
FIG. 4 is a partial perspective view of the curled substrate. Substrate 301 is 356m wide at room temperature (25 ° C)
m, the transport direction is X, and the width direction is Y. Also, the broken line in the figure is the shape of the flat substrate at 25 ° C.

【0028】表1に代表的な成膜温度における基板の幅
方向の熱膨張量と、その時生じる歪みの大きさの計算値
を示す。表中の歪み量Qは熱膨張した基板が幅356m
mに矯正された時に円弧状に変形した場合を想定した円
弧のピーク面から平坦面までの距離である。
Table 1 shows the amount of thermal expansion in the width direction of the substrate at typical film forming temperatures and the calculated value of the strain generated at that time. The amount of strain Q in the table is 356 m for the thermally expanded substrate
It is the distance from the peak surface of the circular arc to the flat surface assuming the case where the circular arc is deformed when corrected to m.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】〈堆積膜応力〉薄い基板上に膜を堆積する
と、基板には堆積膜応力によるカール変形が発生する。
本明細書においては、基板が膜を内側にしてカールする
場合を膜内に引張応力が存在すると定義し、反対に膜を
外側にしてカールする場合を膜内に圧縮応力が存在する
と定義する。図5に堆積膜応力によるカール変形の例の
概略図を示す。図中の501は基板、502は堆積膜で
あり、図5(a)は引張応力が存在する場合、(b)は
圧縮応力が存在する場合である。
<Deposited Film Stress> When a film is deposited on a thin substrate, curl deformation due to the deposited film stress occurs on the substrate.
In the present specification, a case where the substrate curls with the film inside is defined as a tensile stress in the film, and a case where the substrate curls with the film outside is defined as a compressive stress in the film. FIG. 5 shows a schematic view of an example of curl deformation due to the stress of the deposited film. In the figure, 501 is a substrate, 502 is a deposited film, FIG. 5A shows the case where a tensile stress exists, and FIG. 5B shows the case where a compressive stress exists.

【0031】膜内に引張応力が働いていると、膜界面の
すぐ下の基板は圧縮された状態となっており、逆に膜内
に圧縮応力が働いていると、基板は引っ張られた状態と
なる。
When a tensile stress acts in the film, the substrate immediately below the film interface is in a compressed state, and conversely, when a compressive stress acts in the film, the substrate is in a pulled state. Becomes

【0032】次に、堆積膜応力について、熱応力と内部
応力に分けて具体的に説明する。
Next, the stress of the deposited film will be specifically described by dividing it into thermal stress and internal stress.

【0033】(熱応力)基板と堆積膜とは熱膨張率が異
なるため、膜内には膜形成時と常温時との温度差に起因
する熱応力が発生する。また、膜の熱膨張率が基板の熱
膨張率より大きければ、熱膨張率の違いによる応力の寄
与は増大する。さらに、成膜時の基板温度が高くなるに
つれて熱応力は増大する。
(Thermal stress) Since the substrate and the deposited film have different coefficients of thermal expansion, thermal stress is generated in the film due to the temperature difference between the film formation and the room temperature. If the coefficient of thermal expansion of the film is larger than that of the substrate, the contribution of stress due to the difference in coefficient of thermal expansion increases. Furthermore, the thermal stress increases as the substrate temperature during film formation increases.

【0034】(内部応力)熱応力を取り除いていも、ま
だ残留する応力が内部応力であり、内部応力は成膜手段
及び成膜条件により大きく変化する。また、内部応力は
膜形成自体によって発生する歪みに起因する。
(Internal Stress) Even after the thermal stress is removed, the residual stress is the internal stress, and the internal stress greatly changes depending on the film forming means and the film forming conditions. Further, the internal stress is caused by the strain generated by the film formation itself.

【0035】ここでは、本発明において第1の堆積層で
ある裏面反射層の基板に対する内部応力について説明す
る。図1に例として示した102〜103の裏面反射層
は、前述したように、反射率の高い金属層102と適度
な抵抗を持つ透明酸化物層103からなり、これらはロ
ール・ツー・ロール方式の連続式スパッタ装置等により
成膜される。また、スパッタリングの方式としては、金
属及び金属酸化物のターゲット部材に直流電圧を印加
し、Arイオン等でターゲット部材を叩き、スパッタ粒
子を基板に成膜するDCマグネトロンスパッタリング等
が用いられる。
Here, the internal stress on the substrate of the back surface reflection layer which is the first deposition layer in the present invention will be described. As described above, the back surface reflecting layers 102 to 103 shown in FIG. 1 include the metal layer 102 having a high reflectance and the transparent oxide layer 103 having an appropriate resistance, which are roll-to-roll type. The film is formed by a continuous sputtering apparatus of As a method of sputtering, DC magnetron sputtering, in which a DC voltage is applied to a metal or metal oxide target member and the target member is hit with Ar ions or the like to form sputtered particles on a substrate, is used.

【0036】スパッタリングによる成膜では、膜形成中
に高エネルギーを持ったAr原子やスパッタ原子が基板
上に飛来し基板を叩くため、膜内に内部応力を持ったス
パッタ膜が形成されると考えられる。また、スパッタ圧
力を低くすると、系に存在する粒子の平均自由行程が長
くなり、基板に到達する粒子の中に高エネルギーを持っ
たAr原子やスパッタ原子が多く含まれるようになり内
部応力は増大する。さらに、膜厚が増加するにつれて内
部応力は増大する。
In the film formation by sputtering, since Ar atoms and sputtered atoms having high energy fly onto the substrate and hit the substrate during film formation, it is considered that a sputtered film having internal stress is formed in the film. To be Also, when the sputtering pressure is lowered, the mean free path of the particles existing in the system becomes longer, and the particles reaching the substrate contain many Ar atoms and sputtered atoms with high energy, increasing the internal stress. To do. Furthermore, the internal stress increases as the film thickness increases.

【0037】例として、幅356mm、厚み0.15m
mのSUS4302D基板上に裏面反射層として、Al
を0.2μm、ZnOを1.2μm、不図示のロール・
ツー・ロール方式の連続式DCマグネトロンスパッタ装
置を用いて成膜した。成膜後、裏面反射層を堆積した基
板を常温で目視観察したところ、基板は図5(b)に示
すように膜を外側にカールしており、膜内に圧縮応力が
内部応力として存在していることがわかった。
As an example, a width of 356 mm and a thickness of 0.15 m
m as a back surface reflection layer on the SUS4302D substrate
Is 0.2 μm and ZnO is 1.2 μm.
The film was formed using a two roll type continuous DC magnetron sputtering device. After the film formation, the substrate on which the back reflection layer was deposited was visually observed at room temperature. As a result, the substrate was curled outward as shown in FIG. 5 (b), and compressive stress was present in the film as internal stress. I found out.

【0038】〈外部応力〉裏面反射層、半導体層、透明
導電体層をそれぞれ形成するためのロール・ツー・ロー
ル方式の成膜装置には全て、巻き取りの際に基板の端面
を揃える機構として、図6に示すステアリング機構が組
み込まれている。図6において、601はステアリング
ローラー、602は回転機構、603は搬送速度検知用
エンコーダー、604は軸受け、605は基板横ずれ検
知機構、606は基板である。ステアリング機構が動作
中と動作休止中では基板幅方向に張力の差が生じ、動作
・動作休止の繰り返しが基板変形に影響を及ぼす。さら
に、基板はステアリングローラーを堆積膜面を外側にし
て通った後、基板巻き取りボビンに巻かれていくため、
基板には堆積膜を外側にしてカールする外力が働く。
<External Stress> All roll-to-roll type film forming apparatuses for forming the back reflection layer, the semiconductor layer, and the transparent conductor layer each have a mechanism for aligning the end faces of the substrate during winding. The steering mechanism shown in FIG. 6 is incorporated. In FIG. 6, 601 is a steering roller, 602 is a rotating mechanism, 603 is a transport speed detecting encoder, 604 is a bearing, 605 is a substrate lateral deviation detecting mechanism, and 606 is a substrate. A difference in tension is generated in the width direction of the substrate during the operation of the steering mechanism and during the suspension of the operation, and the repeated operation and suspension of the operation affect the deformation of the substrate. Furthermore, since the substrate passes through the steering roller with the deposited film surface outside, it is wound on the substrate winding bobbin.
An external force acts on the substrate to curl the deposited film outside.

【0039】本発明は、上記に説明した、熱変形応力、
堆積膜応力、外部応力等の変形応力を受けて帯状基板が
カール変形した際に、該帯状基板の非成膜面に塑形変形
せしめる外部応力を加えることより、上記カール変形を
除去し、後工程における傷の発生や集電電極不良等の発
生を防止し、外観の良い光起電力素子等を歩留良く形成
する堆積膜形成方法である。
The present invention is based on the above-mentioned thermal deformation stress,
When the strip-shaped substrate undergoes curl deformation due to deformation stress such as deposited film stress and external stress, the curl deformation is removed by applying external stress that causes plastic deformation to the non-film-forming surface of the strip-shaped substrate. It is a method for forming a deposited film, which prevents scratches and defective collector electrodes in a process and forms a photovoltaic element having a good appearance with a good yield.

【0040】本発明においては、上記カール変形除去手
段として、カール矯正器、特に、円筒型ローラー式カー
ル矯正器が好ましく用いられる。図7に円筒型ローラー
式カール矯正器の一例の概略断面図を示す。図中、70
1は円筒型ローラー、702は架台、703はローラー
対向距離調整ハンドル、704は基板である。円筒型ロ
ーラー701は鉛直方向に10本ずつ対向させ、対向距
離は703のローラー対向距離調整ハンドルにより調整
することができる。また、円筒型ローラーの長さは少な
くとも基板幅よりも長くなくてはならない。
In the present invention, a curl straightener, particularly a cylindrical roller type curl straightener, is preferably used as the curl deformation removing means. FIG. 7 shows a schematic sectional view of an example of a cylindrical roller type curl straightener. 70 in the figure
Reference numeral 1 is a cylindrical roller, 702 is a mount, 703 is a roller facing distance adjusting handle, and 704 is a substrate. The cylindrical rollers 701 are made to face each other by 10 in the vertical direction, and the facing distance can be adjusted by a roller facing distance adjusting handle 703. Also, the length of the cylindrical roller must be at least longer than the width of the substrate.

【0041】図7の矯正器に、堆積層を堆積されカール
変形した基板704を通すと、20本の円筒型ローラー
701と基板704の自重によって、基板704の非成
膜面に各ローラーより塑性変形せしめる外部応力が加わ
り、カール変形が除去される。
When the substrate 704 on which the deposited layer has been deposited and curled and deformed is passed through the straightener of FIG. 7, 20 cylindrical rollers 701 and the self-weight of the substrate 704 cause plastic deformation from each roller on the non-film-forming surface of the substrate 704. External stress that causes deformation is applied, and curl deformation is removed.

【0042】上述した光起電力素子を製造するにあたっ
ては、上記カール変形除去工程は、裏面反射層、半導体
層、透明導電体層のいずれかの堆積後に行うことが好ま
しい。
In manufacturing the above-mentioned photovoltaic element, it is preferable that the curl deformation removing step is performed after depositing any one of the back surface reflection layer, the semiconductor layer, and the transparent conductor layer.

【0043】本発明の形成方法により形成される光起電
力素子の一例としては、ステンレス製の帯状基板上に、
裏面反射層として金属層に反射率の高いアルミニウム
を、透明酸化物層として適度な抵抗と透明度を有する酸
化亜鉛を堆積し、該裏面反射層上に、i型半導体層がそ
れぞれa−Si、a−SiGe、a−SiGeからなる
3つのpin接合を有するトリプル型半導体層を堆積
し、更に当該半導体層上に適度な抵抗と透明度を有する
ITOを堆積することで得られるものが挙げられる。
As an example of the photovoltaic element formed by the forming method of the present invention, on a stainless steel strip substrate,
Aluminum having a high reflectance is deposited on the metal layer as the back surface reflection layer, and zinc oxide having appropriate resistance and transparency is deposited on the back surface reflection layer. On the back surface reflection layer, the i-type semiconductor layers are a-Si and a, respectively. One obtained by depositing a triple semiconductor layer having three pin junctions made of —SiGe and a-SiGe, and further depositing ITO having appropriate resistance and transparency on the semiconductor layer is mentioned.

【0044】[0044]

【実施例】〔実施例1〕本発明第1の実施例として、図
8に示す構成のトリプル型a−Si太陽電池スラブを作
製し、その後所望の大きさに該スラブを切断し、太陽電
池モジュール行程ラインにより集電電極をワイヤー付線
することにより薄膜太陽電池を作製した。図8中、80
1は基板、802〜803は裏面反射層、804〜81
2は半導体層、813は透明導電体層である。
EXAMPLES Example 1 As a first example of the present invention, a triple type a-Si solar cell slab having the structure shown in FIG. 8 was produced, and then the slab was cut into a desired size to produce a solar cell. A thin film solar cell was produced by wire-connecting the collector electrode with a module process line. 80 in FIG.
Reference numeral 1 is a substrate, 802 to 803 are back surface reflection layers, and 804 to 81.
2 is a semiconductor layer, and 813 is a transparent conductor layer.

【0045】(工程1)オーカイト及び純水で十分に脱
脂、洗浄したステンレス帯状基板(幅356mm、厚み
0.15mm、長さ750m)801を不図示のロール
・ツー・ロール型DCマグネトロンスパッタ装置に入
れ、Alを0.2μm堆積し、その後ZnOを1.2μ
m堆積して裏面反射層802、803を形成した。
(Step 1) A stainless steel strip substrate (width 356 mm, thickness 0.15 mm, length 750 m) 801 that has been thoroughly degreased and washed with oakite and pure water is placed in a roll-to-roll type DC magnetron sputtering device (not shown). Then, Al is deposited to 0.2 μm and ZnO is then deposited to 1.2 μm.
Then, backside reflecting layers 802 and 803 were formed.

【0046】(工程2)基板を取り出し、図2に示した
ロール・ツー・ロール型プラズマCVD装置をトリプル
型とした装置に入れ、前記裏面反射層803上にa−S
iからなるn型層804、a−SiGeからなるi型層
805、μc−Si(微結晶シリコン)からなるp型層
806(以上ボトム層)、a−Siからなるn型層80
7、a−SiGeからなるi型層808、μc−Siか
らなるp型層809(以上ミドル層)、a−Siからな
るn型層810。a−Siからなるi型層811、μc
−Siからなるp型層812(以上トップ層)を順次積
層した。なお、ボトム層とミドル層のi型層805、8
08はMWプラズマCVD法で、その他の層はRFプラ
ズマCVD法で形成した。即ち、半導体層はトリプルセ
ルとした。尚、i型層805の膜厚は900Å、i型層
808の膜厚は850Å、i型層811の膜厚は950
Åとした。
(Step 2) The substrate is taken out and put into a triple type apparatus of the roll-to-roll type plasma CVD apparatus shown in FIG. 2, and a-S is placed on the back surface reflection layer 803.
n-type layer 804 made of i, i-type layer 805 made of a-SiGe, p-type layer 806 made of μc-Si (microcrystalline silicon) (above bottom layer), n-type layer 80 made of a-Si
7, an i-type layer 808 made of a-SiGe, a p-type layer 809 made of μc-Si (above middle layer), and an n-type layer 810 made of a-Si. i-type layer 811 made of a-Si, μc
A p-type layer 812 (above top layer) made of —Si was sequentially laminated. The bottom layer and the middle layer i-type layers 805, 8
08 was formed by the MW plasma CVD method, and the other layers were formed by the RF plasma CVD method. That is, the semiconductor layer was a triple cell. The i-type layer 805 has a film thickness of 900Å, the i-type layer 808 has a film thickness of 850Å, and the i-type layer 811 has a film thickness of 950Å.
Å

【0047】(工程3)基板を取り出し、不図示のロー
ル・ツー・ロール方式のDCマグネトロンスパッタ装置
に入れ、上記半導体層上にITOを850Å堆積し、透
明導電体層813を形成した。
(Step 3) The substrate was taken out and put in a roll-to-roll type DC magnetron sputtering apparatus (not shown), and ITO was deposited on the semiconductor layer by 850 Å to form a transparent conductor layer 813.

【0048】以上でi型半導体層がそれぞれa−Si、
a−SiGe、a−SiGeからなる3つのpin接合
を有するトリプル型太陽電池スラブの作製を終了した。
As described above, the i-type semiconductor layers are a-Si,
Fabrication of a triple solar cell slab having three pin junctions of a-SiGe and a-SiGe was completed.

【0049】(工程4)基板を取り出し、図7に示す円
筒型ローラー式カール矯正器に通してカール変形を除去
した。円筒型ローラーとして直径38mm、長さ707
mmのローラーを使用し、ローラー対向距離は130m
mとした。
(Step 4) The substrate was taken out and passed through the cylindrical roller type curl straightener shown in FIG. 7 to remove the curl deformation. Diameter 38 mm, length 707 as a cylindrical roller
mm roller is used, and the roller facing distance is 130 m
m.

【0050】(工程5)図9に示すように、工程4に引
き続いて、スラブ切断機904によりスラブを356m
m×240mm(幅356mmはそのままで基板搬送方
向に240mm)のサイズに切断した。図中、901は
ボビン、902は基板、903は図7に示す701と同
様の円筒型ローラー、904はスラブ切断機、905は
切断されたスラブである。
(Step 5) As shown in FIG. 9, following the step 4, the slab cutting machine 904 cuts the slab 356 m.
It was cut into a size of m × 240 mm (240 mm in the substrate transport direction while keeping the width of 356 mm). In the figure, 901 is a bobbin, 902 is a substrate, 903 is a cylindrical roller similar to 701 shown in FIG. 7, 904 is a slab cutting machine, and 905 is a cut slab.

【0051】その後、切断されたスラブを任意に抽出
し、図10に示すように水平な台上に成膜面を上にして
起き、カール量tを測定した。
After that, the cut slab was arbitrarily extracted, and the curl amount t was measured by raising the film-forming surface on a horizontal table as shown in FIG.

【0052】(工程6)切断したスラブ905を不図示
の太陽電池モジュールラインに流し、エッチング電界処
理等のモジュール処理を行った後、図11に示すよう
に、両面テープ1104を貼った後に集電電極1001
をワイヤーピッチ5.6mmの間隔で42本付線し、正
極用タブ1102、負極用タブ1103を付設した。
(Step 6) The cut slab 905 is flown into a solar cell module line (not shown) to perform module processing such as etching electric field processing, and as shown in FIG. Electrode 1001
42 wires were attached at a wire pitch of 5.6 mm, and a positive electrode tab 1102 and a negative electrode tab 1103 were attached.

【0053】得られた薄膜太陽電池について、集電電極
1101の目視による外観検査、及び、AM1.5の太
陽光スペクトルで100mW/cm2 の光量の疑似太陽
光源を用いて太陽電池特性を測定し、光電変換効率を求
めた。
With respect to the obtained thin film solar cell, the appearance of the current collecting electrode 1101 was visually inspected, and the solar cell characteristics were measured using a pseudo solar light source with a light amount of 100 mW / cm 2 in the AM1.5 sunlight spectrum. The photoelectric conversion efficiency was calculated.

【0054】その結果、スラブのカール量は0mmであ
り、集電電極不良はなく、光電変換効率は9.5%であ
ることから、本実施例の薄膜太陽電池は良好な特性であ
ることがわかった。
As a result, the curl amount of the slab was 0 mm, there were no defective collecting electrodes, and the photoelectric conversion efficiency was 9.5%. Therefore, the thin-film solar cell of this example had good characteristics. all right.

【0055】〔実施例2〕実施例1における(工程4)
のカール変形除去工程を半導体層804〜812堆積後
に行い、その後透明導電体層813を堆積し、スラブ切
断を行う以外は実施例1と同様にして薄膜太陽電池を作
製した。カール量測定はカール矯正直後とスラブ切断後
の2回行った。
[Embodiment 2] In Embodiment 1 (Step 4)
The thin film solar cell was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the curl deformation removing step of (1) was performed after the semiconductor layers 804 to 812 were deposited, the transparent conductor layer 813 was then deposited, and the slab cutting was performed. The curl amount measurement was performed twice immediately after the curl straightening and after the slab cutting.

【0056】その結果、スラブのカール量はカール矯正
直後は0mm、スラブ切断後は1.5mmであり、透明
導電体層堆積時にカール変形を起こしていることがわか
った。また、得られた薄膜太陽電池において集電電極不
良はなく、光電変換効率は9.5%と実施例1と同様の
結果であることから、本実施例の薄膜太陽電池は良好な
特性であることがわかった。
As a result, the curl amount of the slab was 0 mm immediately after the curl straightening and 1.5 mm after the slab cutting, and it was found that the curl deformation occurred when the transparent conductor layer was deposited. Further, in the obtained thin film solar cell, there is no collector electrode defect, and the photoelectric conversion efficiency is 9.5%, which is the same result as in Example 1. Therefore, the thin film solar cell of this Example has good characteristics. I understood it.

【0057】〔実施例3〕実施例1における(工程4)
のカール変形除去工程を裏面反射層802、803堆積
後に行い、その後半導体層804〜812と透明導電体
層813を堆積し、スラブ切断を行う以外は実施例1と
同様にして薄膜太陽電池を作製した。カール量測定はカ
ール矯正直後とスラブ切断後の2回行った。
[Embodiment 3] In Embodiment 1 (Step 4)
The thin film solar cell is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the curl deformation removing step is performed after the back surface reflection layers 802 and 803 are deposited, the semiconductor layers 804 to 812 and the transparent conductor layer 813 are then deposited, and slab cutting is performed. did. The curl amount measurement was performed twice immediately after the curl straightening and after the slab cutting.

【0058】その結果、スラブのカール量はカール矯正
直後では0mm、スラブ切断後では4mmであり、半導
体層804〜812及び透明導電体層813堆積時にカ
ール変形を起こしていることがわかった。また、得られ
た薄膜太陽電池において集電電極不良はなく、光電変換
効率は9.5%と実施例1と同様の結果であることか
ら、本実施例の薄膜太陽電池は良好な特性であることが
わかった。
As a result, the curl amount of the slab was 0 mm immediately after the curl straightening and 4 mm after the slab cutting, and it was found that the curl deformation occurred when the semiconductor layers 804 to 812 and the transparent conductor layer 813 were deposited. Further, in the obtained thin film solar cell, there is no collector electrode defect, and the photoelectric conversion efficiency is 9.5%, which is the same result as in Example 1. Therefore, the thin film solar cell of this Example has good characteristics. I understood it.

【0059】〔比較例〕実施例1において(工程4)の
カール変形除去工程を行わない以外は実施例1と同様に
して薄膜太陽電池を作製した。
Comparative Example A thin film solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the curl deformation removing step of (Step 4) in Example 1 was not performed.

【0060】その結果、スラブのカール量は10mmに
達し、スラブによっては集電電極不良が多数見られた。
光電変換効率については、集電電極不良のないものを選
んで測定したところ、9.5%と実施例1と同様の結果
であった。
As a result, the curl amount of the slab reached 10 mm, and many defective collector electrodes were observed depending on the slab.
The photoelectric conversion efficiency was 9.5%, which was the same as that of Example 1, when a device having no collector electrode defect was selected and measured.

【0061】表2に上記結果をまとめて示す。Table 2 summarizes the above results.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、本発明の堆積膜の形成方
法によれば、特に、光起電力素子の製造に適用した場合
に、光電変換効率を落とすことなく、カール変形を除去
することが可能となり、カール変形に起因する傷や電極
不良が防止され、光起電力素子等の外観と製造歩留の向
上を図ることができる。
As described above, according to the method for forming a deposited film of the present invention, particularly when applied to the production of a photovoltaic element, curl deformation can be removed without reducing the photoelectric conversion efficiency. This makes it possible to prevent scratches and electrode defects due to curl deformation, and improve the appearance and manufacturing yield of photovoltaic elements and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】シングル型a−Si太陽電池の構成の一例を模
式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a single type a-Si solar cell.

【図2】ロール・ツー・ロール方式の連続プラズマCV
D装置の一例を示す模式的概略断面図である。
FIG. 2 Roll-to-roll continuous plasma CV
It is a schematic outline sectional view showing an example of D device.

【図3】基板の熱応力による変形を説明するための、高
温部と低温部が連続した基板を示す模式的概念図(斜視
図)である。
FIG. 3 is a schematic conceptual view (perspective view) showing a substrate in which a high temperature portion and a low temperature portion are continuous, for explaining deformation of the substrate due to thermal stress.

【図4】カール変形した基板の部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view of a substrate that is curled.

【図5】本発明にかかる堆積膜応力によるカール変形の
例を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of curl deformation due to deposited film stress according to the present invention.

【図6】ロール・ツー・ロール方式の成膜装置における
ステアリング機構を示す概略斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a steering mechanism in a roll-to-roll type film forming apparatus.

【図7】本発明に用いる円筒型ローラー式カール矯正機
の一例を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of a cylindrical roller type curl straightening machine used in the present invention.

【図8】本発明の実施例で作製したトリプル型a−Si
太陽電池スラブを模式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a triple type a-Si produced in the example of the present invention.
It is sectional drawing which shows a solar cell slab typically.

【図9】本発明の実施例におけるカール変形除去及びス
ラブ切断工程を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a curl deformation removing step and a slab cutting step in an example of the present invention.

【図10】カール変形量の測定方法を示す概略斜視図で
ある。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a method for measuring a curl deformation amount.

【図11】本発明の実施例で作製した太陽電池を光入射
側から見た模式的平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view of a solar cell manufactured in an example of the present invention as viewed from the light incident side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102 金属層(裏面反射層) 103 透明酸化物層(裏面反射層) 104 n型半導体層 105 i型半導体層 106 p型半導体層 107 透明導電体層 108 集電電極 201 基板送り出しチャンバー 202 n型半導体層形成用RFチャンバー 203 i型半導体層形成用RFチャンバー 204 i型半導体層形成用MWチャンバー 205 i型半導体層形成用RFチャンバー 206 p型半導体層形成用RFチャンバー 207 基板巻き取りチャンバー 208〜213 ガスゲート 214〜218 ランプヒーター 219〜222 ガスヒーター 223〜233 ガス導入管 234〜237 高周波発振器 238〜251 搬送ローラー 252〜259 真空計 260 基板送り出しボビン 261 基板巻き取りボビン 262 基板 301 基板 302 放電箱 303 マグネットローラー 304 ランプヒーター 501 基板 502 堆積膜 601 ステアリングローラー 602 回転機構 603 搬送速度検知用エンコーダー 604 軸受け 605 基板横ずれ検知機構 606 基板 701 円筒型ローラー 702 架台 703 ローラー対向距離調整ハンドル 704 基板 801 基板 802 Al層(裏面反射層) 803 ZnO層(裏面反射層) 804 a−Siからなるn型層 805 a−SiGeからなるi型層 806 μc−Siからなるp型層 807 a−Siからなるn型層 808 a−SiGeからなるi型層 809 μc−Siからなるp型層 810 a−Siからなるn型層 811 a−Siからなるi型層 812 μc−Siからなるp型層 813 透明導電体層 901 ボビン 902 基板 903 円筒型ローラー 904 スラブ切断機 905 スラブ 1101 集電電極 1102 正極用タブ 1103 負極用タブ 1104 両面テープ 101 substrate 102 metal layer (back surface reflection layer) 103 Transparent Oxide Layer (Back Reflection Layer) 104 n-type semiconductor layer 105 i-type semiconductor layer 106 p-type semiconductor layer 107 transparent conductor layer 108 collector electrode 201 Substrate delivery chamber 202 RF chamber for forming n-type semiconductor layer 203 RF chamber for forming i-type semiconductor layer 204 MW chamber for forming i-type semiconductor layer 205 RF chamber for forming i-type semiconductor layer 206 RF chamber for forming p-type semiconductor layer 207 Substrate winding chamber 208-213 gas gate 214-218 Lamp heater 219-222 Gas heater 223-233 gas introduction pipe 234-237 high frequency oscillator 238-251 Transport roller 252 to 259 vacuum gauge 260 PCB delivery bobbin 261 Board winding bobbin 262 substrate 301 substrate 302 discharge box 303 magnet roller 304 lamp heater 501 substrate 502 deposited film 601 Steering roller 602 rotation mechanism 603 Conveyor speed detection encoder 604 bearing 605 Substrate lateral deviation detection mechanism 606 substrate 701 Cylindrical roller 702 stand 703 Roller facing distance adjustment handle 704 substrate 801 substrate 802 Al layer (back surface reflection layer) 803 ZnO layer (back surface reflection layer) 804 a-Si n-type layer 805 a-SiGe i-type layer P-type layer made of 806 μc-Si 807 a-Si n-type layer 808 a-SiGe i-type layer P-type layer made of 809 μc-Si 810 a-Si n-type layer 811 a-Si i-type layer P-type layer made of 812 μc-Si 813 Transparent conductor layer 901 Bobbin 902 substrate 903 Cylindrical roller 904 Slab cutting machine 905 Slab 1101 collector electrode 1102 Positive electrode tab 1103 Negative tab 1104 Double-sided tape

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 31/04 H01L 21/203 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 H01L 31/04 H01L 21/203

Claims (32)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロール・ツー・ロール方式によって帯状
基板上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法であって、変
形応力の印加によって生じる前記帯状基板のカール変形
を、該帯状基板の非堆積面に外部応力を加えることによ
って除去する工程を有することを特徴とする堆積膜形成
方法。
1. A deposited film forming method for forming a deposited film on a belt-shaped substrate by a roll-to-roll method, wherein curl deformation of the belt-shaped substrate caused by application of a deformation stress is caused on a non-deposited surface of the belt-shaped substrate. A method for forming a deposited film, which comprises the step of removing by applying external stress to the film.
【請求項2】 前記帯状基板が導電性基板であることを
特徴とする請求項1記載の堆積膜形成方法。
2. The deposited film forming method according to claim 1, wherein the strip-shaped substrate is a conductive substrate.
【請求項3】 前記外部応力が前記帯状基板を塑性変形
せしめる変形応力であることを特徴とする請求項1また
は2記載の堆積膜形成方法。
3. The deposited film forming method according to claim 1, wherein the external stress is a deformation stress that plastically deforms the belt-shaped substrate.
【請求項4】 前記変形応力が前記帯状基板上に堆積膜
を形成する際の熱変形応力である請求項1〜3記載の堆
積膜形成方法。
4. The deposited film forming method according to claim 1, wherein the deformation stress is a thermal deformation stress when a deposited film is formed on the strip substrate.
【請求項5】 前記変形応力が前記帯状基板上に形成し
た堆積膜の膜応力であることを特徴とする請求項1〜4
記載の堆積膜形成方法。
5. The deformation stress is film stress of a deposited film formed on the belt-shaped substrate.
The method for forming a deposited film as described above.
【請求項6】 前記外部応力をカール矯正機を用いて印
加することを特徴とする請求項1〜5記載の堆積膜形成
方法。
6. The deposited film forming method according to claim 1, wherein the external stress is applied by using a curl straightening machine.
【請求項7】 前記カール矯正機として円筒形ローラー
式カール矯正機を用いていることを特徴とする請求項6
記載の堆積膜形成方法。
7. The cylindrical roller type curl straightening machine is used as the curl straightening machine.
The method for forming a deposited film as described above.
【請求項8】 前記帯状基板上に少なくとも半導体層を
堆積することを特徴とする請求項1〜7記載の堆積膜形
成方法。
8. The deposited film forming method according to claim 1, wherein at least a semiconductor layer is deposited on the belt-shaped substrate.
【請求項9】 前記半導体層を堆積した後に前記外部応
力を加えることを特徴とする請求項8記載の堆積膜形成
方法。
9. The deposited film forming method according to claim 8, wherein the external stress is applied after depositing the semiconductor layer.
【請求項10】 前記帯状基板上に少なくとも透明導電
体層を形成することを特徴とする請求項1〜7記載の堆
積膜形成方法。
10. The deposited film forming method according to claim 1, wherein at least a transparent conductor layer is formed on the belt-shaped substrate.
【請求項11】 前記透明導電体層を堆積した後に前記
外部応力を加えることを特徴とする請求項10記載の堆
積膜形成方法。
11. The deposited film forming method according to claim 10, wherein the external stress is applied after depositing the transparent conductor layer.
【請求項12】 ロール・ツー・ロール方式によって帯
状基板上に少なくとも半導体層を堆積する工程を有する
半導体素子基板の製造方法であって、変形応力の印加に
よって生じる前記帯状基板のカール変形を、該帯状基板
の非堆積面に外部応力を加えることによって除去する工
程を有することを特徴とする半導体素子基板の製造方
法。
12. A method of manufacturing a semiconductor element substrate, comprising a step of depositing at least a semiconductor layer on a strip-shaped substrate by a roll-to-roll method, wherein curling deformation of the strip-shaped substrate caused by application of deformation stress is performed. A method of manufacturing a semiconductor element substrate, comprising a step of removing an undeposited surface of the strip substrate by applying an external stress.
【請求項13】 前記帯状基板が導電性基板であること
を特徴とする請求項12記載の半導体素子基板の製造方
法。
13. The method of manufacturing a semiconductor element substrate according to claim 12, wherein the belt-shaped substrate is a conductive substrate.
【請求項14】 前記外部応力が前記帯状基板を塑性変
形せしめる変形応力であることを特徴とする請求項12
または13記載の半導体素子基板の製造方法。
14. The external stress is a deformation stress that plastically deforms the belt-shaped substrate.
Or the method for manufacturing a semiconductor element substrate as described in 13 above.
【請求項15】 前記変形応力が前記帯状基板上に半導
体層を形成する際の熱変形応力である請求項12〜14
記載の半導体素子基板の製造方法。
15. The deformation stress is a thermal deformation stress when a semiconductor layer is formed on the strip substrate.
A method for manufacturing a semiconductor device substrate as described above.
【請求項16】 前記変形応力が前記帯状基板上に形成
した半導体層の膜応力であることを特徴とする請求項1
2〜15記載の半導体素子基板の製造方法。
16. The deformation stress is film stress of a semiconductor layer formed on the belt-shaped substrate.
21. A method of manufacturing a semiconductor element substrate according to 2-15.
【請求項17】 前記外部応力をカール矯正機を用いて
印加することを特徴とする請求項12〜16記載の半導
体素子基板の製造方法。
17. The method of manufacturing a semiconductor device substrate according to claim 12, wherein the external stress is applied by using a curl straightening machine.
【請求項18】 前記カール矯正機として円筒形ローラ
ー式カール矯正機を用いていることを特徴とする請求項
17記載の半導体素子基板の製造方法。
18. The method of manufacturing a semiconductor element substrate according to claim 17, wherein a cylindrical roller type curl straightening machine is used as the curl straightening machine.
【請求項19】 前記半導体層を堆積した後に前記外部
応力を加えることを特徴とする請求項12〜18記載の
半導体素子基板の製造方法。
19. The method of manufacturing a semiconductor device substrate according to claim 12, wherein the external stress is applied after depositing the semiconductor layer.
【請求項20】 前記帯状基板上に少なくとも透明導電
体層を形成することを特徴とする請求項12〜19記載
の半導体素子基板の製造方法。
20. The method of manufacturing a semiconductor element substrate according to claim 12, wherein at least a transparent conductor layer is formed on the strip substrate.
【請求項21】 前記透明導電体層を堆積した後に前記
外部応力を加えることを特徴とする請求項20記載の半
導体素子基板の製造方法。
21. The method of manufacturing a semiconductor device substrate according to claim 20, wherein the external stress is applied after depositing the transparent conductor layer.
【請求項22】 ロール・ツー・ロール方式によって帯
状基板上に少なくとも半導体層と透明導電体層とを堆積
する工程を有する光起電力素子の製造方法であって、変
形応力の印加によって生じる前記帯状基板のカール変形
を、該帯状基板の非堆積面に外部応力を加えることによ
って除去する工程を有することを特徴とする光起電力素
子の製造方法。
22. A method of manufacturing a photovoltaic element, comprising a step of depositing at least a semiconductor layer and a transparent conductor layer on a belt-shaped substrate by a roll-to-roll method, wherein the belt-shaped substrate is formed by applying a deformation stress. A method for manufacturing a photovoltaic element, comprising a step of removing curl deformation of a substrate by applying external stress to a non-deposited surface of the strip-shaped substrate.
【請求項23】 前記帯状基板が導電性基板であること
を特徴とする請求項22記載の光起電力素子の製造方
法。
23. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein the strip substrate is a conductive substrate.
【請求項24】 前記外部応力が前記帯状基板を塑性変
形せしめる変形応力であることを特徴とする請求項22
または23記載の光起電力素子の製造方法。
24. The external stress is a deformation stress that plastically deforms the belt-shaped substrate.
23. The method for manufacturing a photovoltaic element according to 23.
【請求項25】 前記変形応力が前記帯状基板上に半導
体層及び/又は透明導電体層を形成する際の熱変形応力
である請求項22〜24記載の光起電力素子の製造方
法。
25. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein the deformation stress is a thermal deformation stress when a semiconductor layer and / or a transparent conductor layer is formed on the strip substrate.
【請求項26】 前記変形応力が前記帯状基板上に形成
した半導体層及び/又は透明導電体層の膜応力であるこ
とを特徴とする請求項22〜25記載の光起電力素子の
製造方法。
26. The method for manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein the deformation stress is a film stress of a semiconductor layer and / or a transparent conductor layer formed on the strip substrate.
【請求項27】 前記外部応力をカール矯正機を用いて
印加することを特徴とする請求項22〜26記載の光起
電力素子の製造方法。
27. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein the external stress is applied by using a curl straightening machine.
【請求項28】 前記カール矯正機として円筒形ローラ
ー式カール矯正機を用いていることを特徴とする請求項
27記載の光起電力素子の製造方法。
28. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 27, wherein a cylindrical roller type curl straightening machine is used as the curl straightening machine.
【請求項29】 前記半導体層を堆積した後に前記外部
応力を加えることを特徴とする請求項22〜28記載の
光起電力素子の製造方法。
29. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein the external stress is applied after depositing the semiconductor layer.
【請求項30】 前記透明導電体層を堆積した後に前記
外部応力を加えることを特徴とする請求項22〜28記
載の光起電力素子の製造方法。
30. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein the external stress is applied after depositing the transparent conductor layer.
【請求項31】 前記帯状基板上に少なくとも裏面反射
層を形成することを特徴とする請求項22〜30記載の
光起電力素子の製造方法。
31. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 22, wherein at least a back reflection layer is formed on the strip substrate.
【請求項32】 前記裏面反射層を堆積した後に前記外
部応力を加えることを特徴とする請求項31記載の光起
電力素子の製造方法。
32. The method of manufacturing a photovoltaic element according to claim 31, wherein the external stress is applied after depositing the back surface reflection layer.
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