JP3513503B2 - 表面処理装置、光電変換素子および光電変換素子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ装置、エッ
チング装置、アッシング装置、クリーニング装置のよう
な表面処理装置、太陽電池のような光電変換素子および
光電変換素子の製造方法に関し、特に原料ガスの供給形
態や電極の配置を改良した表面処理装置、この表面処理
装置によりｐｉｎ構造を持つ微結晶シリコン層または多
結晶シリコン層のうち、実質的に真性のｉ型の微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層を改良した光電変換素
子および光電変換素子の製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来の表面処理装置、例えばＣＶＤ装置
は、図６に示すように反応容器１０１と、この反応容器
内に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した被処理物を支
持するための支持電極１０２と、前記反応容器１０１内
に前記支持電極１０２と所望の距離離間して平行に配置
された平板電極１０３と、この平板電極１０３にインピ
ーダンス整合器１０５を通して高周波電力を供給するた
め高周波電源１０４と、前記反応容器１０１に反応ガス
を供給するためのガス供給管１０６と、前記反応容器１
０１内のガス排出するための真空ポンプのような排気設
備（図示せず）が連結された排出管１０７とを具備した
構造を有する。

【０００３】このようなＣＶＤ装置において、例えばｐ
ｉｎ構造の薄膜結晶性シリコン層（微結晶シリコン層ま
たは多結晶シリコン層）を有する例えば太陽電池ような
光電変換素子における発電層である前記ｉ型の微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層は次のような方法によ
り製膜される。すなわち、接地電位とする前記支持電極
１０２に被処理物１０８を支持させた後、真空ポンプを
作動して前記反応容器１０１内のガスを排気し、さらに
被処理物１０８を加熱し、さらに排気を続行しながらＳ
ｉＨ₄とＨ₂との混合ガスを反応ガスとしてガス供給管１
０６から前記反応容器１０１内に供給する。前記反応容
器１０１内が所定の圧力に到達した後、高周波電源１０
４から高周波電力をインピーダンス整合器１０５を通し
て前記平板電極１０３に供給することにより、接地電位
の前記支持電極１０２との間でプラズマ１０９を発生さ
せる。このようなプラズマ１０９の発生により前記Ｓｉ
Ｈ ₄が解離して前記被処理物１０８表面にｉ型の微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層として製膜される。

【０００４】しかしながら、前述したＣＶＤ装置は被処
理物１０８が支持された支持部材１０２と平板電極１０
３の間でプラズマ１０９を発生させるため、プラズマ中
のイオンが前記被処理物１０８表面に製膜されたｉ型の
微結晶シリコン層または多結晶シリコン層に直接衝突す
るため、そのｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリ
コン層に欠陥を高密度で生じる。このような高密度の欠
陥を持つｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン
層を有する光電変換素子は、光電変換効率が著しく低下
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製膜時、エ
ッチング時等におけるプラズマ中のイオンによる衝撃を
著しく低減することが可能な表面処理装置を提供しよう
とするものである。

【０００６】本発明は、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を
持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有する
光電変換素子の製造において、製膜中の少なくとも実質
的に真性のｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコ
ン層へのイオン衝撃を低減することが可能な光電変換素
子の製造方法を提供しようとするものである。

【０００７】本発明は、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を
持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有し、
少なくとも実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層の欠陥密度を低減した光電変換素子
を提供しようとするものである。

【０００８】本発明は、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を
持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有する
光電変換素子の製造において、製膜中の少なくとも実質
的に真性のｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコ
ン層へのイオン衝撃を低減することが可能で、さらに前
記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
（１１０）優先配向させることを可能にした光電変換素
子の製造方法を提供しようとするものである。

【０００９】本発明は、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を
持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有し、
少なくとも実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層の欠陥密度を低減し、さらに前記ｉ
型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層が（１１
０）優先配向された光電変換素子を提供しようとするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表面処理装
置は、反応容器と、前記反応容器内に配置され、加熱用
ヒーターを内蔵した被処理物を支持するための支持部材
と、前記反応容器内に前記支持部材と所望の距離離間し
て平行に配置され、接地電位とした第１はしご型電極
と、前記反応容器内に第１はしご型電極と前記支持部材
と反対側の位置において所望の距離離間して平行に配置
された第２はしご型電極と、前記第２はしご型電極に高
周波電力を供給するため電源と、前記反応容器に反応ガ
スを供給するためのガス供給手段と、前記反応容器内の
ガスを排出するための排出手段とを具備したことを特徴
とするものである。

【００１１】本発明に係る光電変換素子の製造方法は、
基板上にｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリ
コン層または多結晶シリコン層を有する光電変換素子を
製造するに際し、前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持
つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のうち、少
なくとも実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン層または
多結晶シリコン層は、請求項１記載の表面処理装置の支
持部材に前記基板を有する被処理物を支持させて加熱
し、Ｓｉ含有ガスとＨ₂との混合ガスを反応ガスとして
ガス供給手段から前記反応容器内に供給し、電源から第
２はしご型電極に高周波電力を供給して接地電位の第１
はしご型電極との間でプラズマを発生させることにより
製膜されることを特徴とするものである。

【００１２】本発明に係る別の光電変換素子の製造方法
は、基板上にｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層を有する光電変換素
子を製造するに際し、前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造
を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層のう
ち、少なくとも実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン層
または多結晶シリコン層は、請求項１記載の表面処理装
置の支持部材に前記基板を有する被処理物を支持させて
加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳ
ｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素化ケイ素系
化合物ガスとＨ₂との混合ガスを反応ガスとしてガス供
給手段から前記反応容器内に供給し、電源から第２はし
ご型電極に高周波電力を供給して接地電位の第１はしご
型電極との間でプラズマを発生させることにより製膜さ
れることを特徴とするものである。

【００１３】本発明に係る光電変換素子は、前述したい
ずれかの方法で製造されることを特徴とするものであ
る。

【００１４】本発明に係るタンデム型光電変換素子は、
前述したいずれかの方法で製造されたｐｉｎ型ユニッ
ト、もしくはｎｉｐ型ユニットを少なくとも１組み含む
ことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１６】（第１実施形態）図１は、この第１実施形
態の表面処理装置であるプラズマＣＶＤ装置を示す概略
図、図２は図１のＣＶＤ装置に組み込まれる第１はしご
型電極を示す斜視図である。

【００１７】反応容器１内には、被処理物を保持し、図
示しない加熱ヒーターを内蔵した支持部材２が配置され
ている。図２に示す矩形状の第１はしご型電極３は、前
記支持部材２の下方に所望距離隔てて対向配置されてい
る。この第１はしご型電極３は、接地されている。

【００１８】矩形状の第２はしご型電極４は、前記第１
はしご型電極３の下方に所望距離隔てて対向配置されて
いる。高周波電源５は、インピーダンス整合器６を通し
て前記第２はしご型電極４に接続されている。

【００１９】底部が二重構造で空洞部７を有する有底矩
形筒状ガス案内部材８は、その上端で前記第２はしご型
電極４を囲むように前記反応容器１内に配置されてい
る。多数のガス吹き出し孔９は、前記ガス案内部材８の
底部に穿設され、その空洞部７に連通されている。ガス
供給管１０は、外部から前記反応容器１を貫通して前記
ガス案内部材８にその空洞部７と連通するように連結さ
れている。排気管１１は、前記反応容器１の下部側面に
連結され、かつ他端が図示しない真空ポンプのような排
気部材に連結されている。

【００２０】前記第１はしご型電極３と前記支持部材２
に保持される被処理物１２表面との距離（ｄ）は、１０
〜２０ｍｍにすることが好ましい。この距離（ｄ）を１
０ｍｍ未満にすると、前記第１、第２はしご型電極３，
４間に発生されるプラズマ中のイオンにより被処理物表
面に衝撃を与える虞がある。一方、前記距離（ｄ）が２
０ｍｍを超えると、プラズマの領域と被処理物との距離
が離れすぎて製膜速度を低下させる虞がある。

【００２１】前記第１、第２のはしご型電極３，４間の
距離（ｇ）は、２〜１０ｍｍにすることが好ましい。こ
の距離（ｇ）が前記範囲を外れると、それら電極３，４
間にプラズマを安定して発生させることが困難になる虞
がある。

【００２２】次に、前述したプラズマＣＶＤ装置の作用
を説明する。

【００２３】図１に示すプラズマＣＶＤ装置の支持部材
２に被処理物１２を保持させた後、図示しない真空ポン
プを作動して排気管１１を通して前記反応容器１内を真
空排気する。つづいて、前記支持部材２に内蔵された加
熱ヒーターに通電し、前記被処理物１２を所望温度に加
熱する。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した
後、反応容器１内に反応ガスをガス供給管１０から有底
矩形筒状ガス案内部材８の空洞部７及び多数のガス吹き
出し孔９を通して導入し、反応容器１内を所定の圧力に
制御する。反応容器１内の温度および圧力が十分安定し
た後、高周波電源５から高周波電力をインピーダンス整
合器６を通して第２はしご型電極４に供給することによ
りこの第２はしご型電極４と接地電位とした第１はしご
型電極３との間にプラズマ１３を発生させ、前記第１は
しご型電極３と所望の距離隔てて位置する前記被処理物
１２上に所定の膜を製膜する。

【００２４】以上、本発明に係るプラズマＣＶＤ装置は
反応容器内に接地電位とした第１はしご型電極を支持部
材と所望の距離離間して平行に配置し、前記反応容器内
に第２はしご型電極を前記第１はしご型電極と前記支持
部材と反対側の位置において所望の距離離間して平行に
配置し、この第２はしご型電極に高周波電源を接続し、
さらにガス供給手段および排気手段を設けた構造を有す
る。このような構造のプラズマＣＶＤ装置によれば、前
記反応容器内のガスを排気手段により排気し、この反応
容器内にガス供給手段から反応ガスを供給し、高周波電
源から高周波電力を前記第２はしご型電極に供給するこ
とによって、前記第１、第２のはしご型電極間にプラズ
マを発生させることができる。つまり前記支持部材に保
持された被処理物から所望距離隔てた領域にプラズマを
発生することができる。その結果、前記被処理物への前
記プラズマ中のイオンによる衝撃を著しく抑制できるた
め、イオン衝撃に起因する欠陥が少なく良好な膜質を有
する所望の膜を製膜することができる。

【００２５】次に、本発明に係る光電変換素子、例えば
太陽電池の製造方法を前述した図１および図２に示すプ
ラズマＣＶＤ装置を参照して説明する。

【００２６】（第１工程）透明絶縁性基板上に第１透明
電極を形成する。

【００２７】前記透明絶縁性基板は、例えば光透過を示
すソーダライムガラスから作られる。

【００２８】前記第１透明電極は、例えば酸化錫（Ｓｎ
Ｏ₂）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような金属酸化
物から作られる。ここでは、水素による第１透明電極の
還元を抑制するため数十ｎｍの厚さの酸化亜鉛膜（図示
せず）を第１透明電極上へ形成する。

【００２９】（第２工程）前述した図１に示すプラズマ
ＣＶＤ装置の支持部材２に前記第１透明電極が形成され
た透明絶縁性基板を被処理物１２として保持させた後、
図示しない真空ポンプを作動して排気管１１を通して前
記反応容器１内を真空排気する。つづいて、前記支持部
材２に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理物
１２の基板を所望温度に加熱する。加熱ヒーターによる
加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原料ガス
（反応ガス）であるＳｉ含有ガス（例えばＳｉＨ₄）、
Ｈ₂およびｐ型不純物ガスをガス供給管１０から有底矩
形筒状ガス案内部材８の空洞部７及び多数のガス吹き出
し孔９を通して導入し、反応容器１内を所定の圧力に制
御する。被処理物１２の温度および反応容器１内の圧力
が十分安定した後、高周波電源５から高周波電力をイン
ピーダンス整合器６を通して第２はしご型電極４に供給
することによりこの第２はしご型電極４と接地電位とし
た第１はしご型電極３との間にプラズマ１３を発生さ
せ、前記第１はしご型電極３と所望の距離隔てて位置す
る前記被処理物１２の第１透明電極上にｐ型の微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層を製膜する。

【００３０】前記ｐ型不純物としては、例えばＢ₂Ｈ₆等
を用いることができる。

【００３１】（第３工程）ｐ型の微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層を製膜した後、高周波電力および原
料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気する。
つづいて、前記支持部材２に内蔵された加熱ヒーターに
通電し、前記被処理物１２の基板を所望温度に加熱す
る。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、反
応容器１内に原料ガス（反応ガス）であるＳｉ含有ガス
（例えばＳｉＨ₄）およびＨ₂をガス供給管１０から有底
矩形筒状ガス案内部材８の空洞部７及び多数のガス吹き
出し孔９を通して導入し、反応容器１内を所定の圧力に
制御する。被処理物１２の温度および反応容器１内の圧
力が十分安定した後、高周波電源５から高周波電力をイ
ンピーダンス整合器６を通して第２はしご型電極４に供
給することにより、この第２はしご型電極４と接地電位
とした第１はしご型電極３との間にプラズマ１３を発生
させ、前記第１はしご型電極３と所望の距離隔てて位置
する前記被処理物１２のｐ型の微結晶シリコン層または
多結晶シリコン層上に実質的に真性のｉ型の微結晶シリ
コン層または多結晶シリコン層を製膜する。

【００３２】前記支持部材２の加熱ヒーターによる前記
被処理物１２の加熱は、１２０〜４００℃の温度にする
ことが好ましい。

【００３３】前記反応容器１内の圧力を０．１〜５Ｔｏ
ｒｒの範囲に設定することが好ましい。

【００３４】反応容器１内に供給する原料ガスは、Ｓｉ
Ｈ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少
なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスをさらに含有
することを許容する。このような塩素化ケイ素系化合物
ガスを原料ガスに添加することによって、前記支持部材
２の加熱ヒーターによる被処理物の透明絶縁性基板を１
２０〜３００℃の比較的低温の加熱条件の下で（１１
０）優先配向性を有する実質的に真性のｉ型の微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層を製膜することが可能
になる。

【００３５】前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記Ｓ
ｉＨ₄と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に対
して流量比で１〜８０％の範囲にて前記反応容器１に供
給することが好ましい。前記塩素化ケイ素系化合物ガス
の流量比を１％未満にすると、１２０〜３００℃の比較
的低温の加熱条件の下では膜質が良好な実質的に真性な
ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を製膜
することが困難になる。一方、前記塩素化ケイ素系化合
物ガスの流量比が８０％を超えると、ｉ型微結晶シリコ
ン層または多結晶シリコン層がＣｌ、Ｃｌ₂等にエッチ
ングされ製膜速度が低下する、またｉ型シリコン層がア
モルファス化する虞がある。より好ましい前記塩素化ケ
イ素系化合物ガスの流量比は、１０％〜４０％である。

【００３６】前記塩素化ケイ素系化合物ガスの流量比を
１〜８０％に設定することによって、（１１０）優先配
向がより向上され、かつ塩素を１×１０¹⁸ｃｍ^-3〜８×
１０ ²⁰ｃｍ^-3含有する実質的に真性なｉ型の微結晶シリ
コン層または多結晶シリコン層を形成することが可能に
なる。

【００３７】なお、前記塩素化ケイ素系化合物ガスをＳ
ｉＨ₄とＨ₂とに混合するにあたり、Ｈ₂で希釈したガス
を使用することを許容する。

【００３８】前記反応容器内にプラズマを発生させる際
の圧力は、０．５〜１０Ｔｏｒｒの範囲、より好ましく
は０．５〜３．０Ｔｏｒｒの範囲に設定することが望ま
しい。

【００３９】（第４工程）ｉ型の微結晶シリコン層また
は多結晶シリコン層を製膜した後、高周波電力および原
料ガスの供給を停止し、反応容器１内を真空排気する。
つづいて、前記支持部材２に内蔵された加熱ヒーターに
通電し、前記被処理物１２の基板を所望温度に加熱す
る。加熱ヒーターによる加熱温度が十分安定した後、こ
の反応容器１内に原料ガスであるＳｉ含有ガス（例えば
ＳｉＨ₄）、Ｈ₂およびｎ型不純物ガスをガス供給管１０
から有底矩形筒状ガス案内部材８の空洞部７及び多数の
ガス吹き出し孔９を通して導入し、反応容器１内を所定
の圧力に制御する。被処理物１２の温度および反応容器
１内の圧力が十分安定した後、高周波電源５から高周波
電力をインピーダンス整合器６を通して第２はしご型電
極４に供給することによりこの第２はしご型電極４と接
地電位とした第１はしご型電極３との間にプラズマ１３
を発生させ、前記第１はしご型電極３と所望の距離隔て
て位置する前記被処理物１２のｉ型の微結晶シリコン層
または多結晶シリコン層上にｎ型の微結晶シリコン層ま
たは多結晶シリコン層を製膜する。この後、前記被処理
物をプラズマＣＶＤ装置の反応容器１から取り出し、前
記ｎ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層上に
第２透明電極および裏面電極を順次形成して太陽電池を
製造する。この太陽電池は、透明絶縁性基板側から太陽
光のような光を入射させて前記ｐｉｎ構造の微結晶シリ
コン層または多結晶シリコン層で光電変換させることに
より起電される。

【００４０】前記ｎ型不純物ガスとしては、例えばＰＨ
₃等を用いることができる。

【００４１】前記第２透明電極は、例えば酸化インジウ
ム錫（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛から作られる。

【００４２】前記裏面電極は、例えばＡｌ，Ａgから作
られる。

【００４３】なお、前述した透明絶縁性基板側から光を
入射するタイプの太陽電池の製造において第１透明電極
側からｐ型、ｉ型、ｎ型の微結晶シリコン層または多結
晶シリコン層を順次製膜してｐｉｎ構造としたが、ｎ
型、ｉ型、ｐ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコ
ン層を順次製膜してｎｉｐ構造としてもよい。

【００４４】また、前記第１透明電極と前記ｐｉｎ構造
またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶
シリコン層との間に、ｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶シ
リコン層または多結晶シリコン層と同様なｐｉｎ構造ま
たはｎｉｐ構造を持つアモルファスシリコン層を配置す
ることを許容する。

【００４５】さらに、本発明において第２透明電極側か
ら光を入射するタイプの太陽電池の製造方法にも同様に
適用することができる。この太陽電池の製造において、
第１透明電極側からｎ型、ｉ型、ｐ型の微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層を順次製膜してｎｉｐ構造と
したり、ｐ型、ｉ型、ｎ型の微結晶シリコン層または多
結晶シリコン層を順次製膜してｐｉｎ構造としたり、い
ずれでもよい。また、前記ｎｉｐ構造またはｐｉｎ構造
を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層と前記
第２透明電極との間に、ｐ、ｉ、ｎの配列が前記微結晶
シリコン層または多結晶シリコン層と同様なｎｉｐ構造
またはｐｉｎ構造を持つアモルファスシリコン層を配置
することを許容する。

【００４６】以上、前述した光電変換素子、例えば太陽
電池の製造において図１および図２に示すプラズマＣＶ
Ｄ装置を用いて支持部材２に基板を有する被処理物１２
を支持させて加熱し、Ｓｉ含有ガス（例えばＳｉＨ₄）
とＨ₂との混合ガスを反応ガスとしてガス供給手段から
前記反応容器１内に供給し、高周波電源から第２はしご
型電極４に高周波電力を供給して接地電位の第１はしご
型電極３との間でプラズマ１３を発生させることによ
り、前記被処理物１２表面への前記プラズマ中のイオン
による衝撃を著しく抑制できるため、イオン衝撃に起因
する欠陥が少なく良好な膜質を有する実質的に真性なｉ
型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を製膜す
ることが可能になる。その結果、高い光電変換効率を示
す太陽電池を製造することができる。

【００４７】また、ＳｉＨ₄とＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣ
ｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少なくとも１つの塩素
化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混合ガスを原料ガスと
して用い、第１、第２のはしご型電極間にプラズマを発
生させることによって、１２０〜３００℃の比較的低温
の加熱条件の下で（１１０）優先配向性を有するｉ型の
微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を製膜するこ
とが可能になる。その結果、（１１０）優先配向性を有
する実質的に真性なｉ型の微結晶シリコン層または多結
晶シリコン層を製膜でき、例えば透明絶縁性基板側から
太陽光のような光を入射した際、高い光電変換効率を示
す太陽電池を製造することができる。

【００４８】（第２実施形態）図３は、この第２実施形
態の表面処理装置であるエッチング装置およびアッシン
グ装置を示す概略図である。

【００４９】反応容器２１内には、被処理物を保持し、
図示しない加熱ヒーターを内蔵した支持部材２２が配置
されている。前述した図２に示す矩形状の第１はしご型
電極２３は、前記支持部材２２の上方に所望距離隔てて
対向配置されている。この第１はしご型電極２３は、接
地されている。

【００５０】矩形状の第２はしご型電極２４は、前記第
１はしご型電極２３の上方に所望距離隔てて対向配置さ
れている。高周波電源２５は、インピーダンス整合器２
６を通して前記第２はしご型電極２４に接続されてい
る。

【００５１】底部が二重構造で空洞部２７を有する矩形
上部封じ筒状ガス案内部材２８は、その下端で前記第２
はしご型電極２４を囲むように前記反応容器２１内に配
置されている。多数のガス吹き出し孔２９は、前記ガス
案内部材２８の底部に穿設され、その空洞部２７に連通
されている。ガス供給管３０は、外部から前記反応容器
２１を貫通して前記ガス案内部材２８にその空洞部２７
と連通するように連結されている。排気管３１は、前記
反応容器２１の下部側面に連結され、かつ他端が図示し
ない真空ポンプのような排気部材に連結されている。

【００５２】前記第１はしご型電極２３と前記支持部材
２２に保持される被処理物３２表面との距離（ｄ）は、
１０〜２０ｍｍにすることが好ましい。この距離（ｄ）
を１０ｍｍ未満にすると、前記第１、第２はしご型電極
２３，２４間に発生されるプラズマ中のイオンにより被
処理物表面に衝撃を与える虞がある。一方、前記距離
（ｄ）が２０ｍｍを超えると、プラズマの領域と被処理
物との距離が離れすぎてエッチング速度を低下させる虞
がある。

【００５３】前記第１、第２のはしご型電極２３，２４
間の距離（ｇ）は、５〜１０ｍｍにすることが好まし
い。この距離（ｇ）が前記範囲を外れると、それら電極
２３，２４間にプラズマを安定して発生させることが困
難になる虞がある。

【００５４】次に、前述したエッチング装置の作用を説
明する。

【００５５】図３に示すエッチング装置の支持部材２２
に表面にレジストパターンのようなマスクが形成された
被膜を有する被処理物３２を保持させた後、図示しない
真空ポンプを作動して排気管３１を通して前記反応容器
２１内を真空排気する。つづいて、反応容器２１内に反
応ガスであるエッチングガスをガス供給管３０から有底
矩形筒状ガス案内部材２８の空洞部２７及び多数のガス
吹き出し孔２９を通して導入し、反応容器２１内を所定
の圧力に制御する。反応容器２１内の圧力が十分安定し
た後、高周波電源２５から高周波電力をインピーダンス
整合器２６を通して第２はしご型電極２４に供給するこ
とによりこの第２はしご型電極２４と接地電位とした第
１はしご型電極２３との間にプラズマ３３を発生させ、
前記第１はしご型電極２３と所望の距離隔てて位置する
前記被処理物３２表面の被膜を前記レジストパターンを
マスクとしてエッチングする。

【００５６】以上、本発明に係るエッチング装置は反応
容器内に接地電位とした第１はしご型電極を支持部材と
所望の距離離間して平行に配置し、前記反応容器内に第
２はしご型電極を前記第１はしご型電極と前記支持部材
と反対側の位置において所望の距離離間して平行に配置
し、この第２はしご型電極に高周波電源を接続し、さら
にガス供給手段および排気手段を設けた構造を有する。
このような構造のエッチング装置によれば、前記反応容
器内のガスを排気手段により排気し、この反応容器内に
ガス供給手段から反応ガスを供給し、高周波電源から高
周波電力を前記第２はしご型電極に供給することによっ
て、前記第１、第２のはしご型電極間にプラズマを発生
させることができる。つまり前記支持部材に保持された
被処理物から所望距離隔てた領域にプラズマを発生する
ことができる。その結果、前記被処理物表面への前記プ
ラズマ中のイオンによる衝撃を著しく抑制できるため、
イオン衝撃に起因する表面欠陥を招くことなく、良好に
エッチングすることができる。

【００５７】次に、前述した図３に示すアッシング装置
の作用を説明する。

【００５８】図３に示すアッシング装置の支持部材２２
にマスクとしてのレジストパターンが残存された被処理
物３２を保持させた後、図示しない真空ポンプを作動し
て排気管３１を通して前記反応容器２１内を真空排気す
る。つづいて、前反応容器２１内に反応ガスである酸素
のようなアッシングガスをガス供給管３０から有底矩形
筒状ガス案内部材２８の空洞部２７及び多数のガス吹き
出し孔２９を通して導入し、反応容器２１内を所定の圧
力に制御する。反応容器２１内の圧力が十分安定した
後、高周波電源２５から高周波電力をインピーダンス整
合器２６を通して第２はしご型電極２４に供給すること
によりこの第２はしご型電極２４と接地電位とした第１
はしご型電極２３との間にプラズマ３３を発生させ、前
記第１はしご型電極２３と所望の距離隔てて位置する前
記被処理物３２表面のレジストパターンをアッシング除
去する。

【００５９】以上、本発明に係るアッシング装置は反応
容器内に接地電位とした第１はしご型電極を支持部材と
所望の距離離間して平行に配置し、前記反応容器内に第
２はしご型電極を前記第１はしご型電極と前記支持部材
と反対側の位置において所望の距離離間して平行に配置
し、この第２はしご型電極に高周波電源を接続し、さら
にガス供給手段および排気手段を設けた構造を有する。
このような構造のアッシング装置によれば、前記反応容
器内のガスを排気手段により排気し、この反応容器内に
ガス供給手段から反応ガスを供給し、高周波電源から高
周波電力を前記第２はしご型電極に供給することによっ
て、前記第１、第２のはしご型電極間に酸素プラズマを
発生させることができる。つまり前記支持部材に保持さ
れた被処理物から所望距離隔てた領域にプラズマを発生
することができる。その結果、前記被処理物表面への前
記プラズマ中のイオンによる衝撃を著しく抑制できるた
め、イオン衝撃に起因する表面欠陥を招くことなく、レ
ジストパターンを良好にアッシング除去することができ
る。

【００６０】（第３実施形態）図４は、この第３実施形
態の表面処理装置であるクリーニング装置を示す概略図
である。

【００６１】反応容器４１内には、被処理物を保持する
回転自在な支持部材４２が配置されている。前述した図
２に示す矩形状の第１はしご型電極４３は、前記支持部
材４２の上方に所望距離隔てて対向配置されている。こ
の第１はしご型電極４３は、接地されている。

【００６２】矩形状の第２はしご型電極４４は、前記第
１はしご型電極４３の上方に所望距離隔てて対向配置さ
れている。高周波電源４５は、インピーダンス整合器４
６を通して前記第２はしご型電極４４に接続されてい
る。

【００６３】底部が二重構造で空洞部４７を有する矩形
上部封じ筒状ガス案内部材４８は、その下端で前記第２
はしご型電極４４を囲むように前記反応容器４１内に配
置されている。多数のガス吹き出し孔４９は、前記ガス
案内部材４８の底部に穿設され、その空洞部４７に連通
されている。ガス供給管５０は、外部から前記反応容器
２１を貫通して前記ガス案内部材４８にその空洞部４７
と連通するように連結されている。排気管５１は、前記
反応容器４１の下部側面に連結され、かつ他端が図示し
ない真空ポンプのような排気部材に連結されている。

【００６４】前記第１はしご型電極４３と前記支持部材
４２に保持される被処理物５２表面との距離（ｄ）は、
１０〜２０ｍｍにすることが好ましい。この距離（ｄ）
を１０ｍｍ未満にすると、前記第１、第２はしご型電極
４３，４４間に発生されるプラズマ中のイオンにより被
処理物５２表面に衝撃を与える虞がある。一方、前記距
離（ｄ）が２０ｍｍを超えると、プラズマの領域と被処
理物との距離が離れすぎてクリーニング速度を低下させ
る虞がある。

【００６５】前記第１、第２のはしご型電極４３，４４
間の距離（ｇ）は、５〜１０ｍｍにすることが好まし
い。この距離（ｇ）が前記範囲を外れると、それら電極
４３，４４間にプラズマを安定して発生させることが困
難になる虞がある。

【００６６】次に、前述したクリーニング装置の作用を
説明する。

【００６７】図４に示すクリーニング装置の支持部材４
２に表面に例えば金属ブロック、半導体ウェハのような
被処理物５２を保持させた後、図示しない真空ポンプを
作動して排気管５１を通して前記反応容器４１内を真空
排気する。つづいて、反応容器４１内に反応ガスである
エッチングガスをガス供給管５０から有底矩形筒状ガス
案内部材４８の空洞部４７及び多数のガス吹き出し孔４
９を通して導入し、反応容器４１内を所定の圧力に制御
する。反応容器４１内の圧力が十分安定した後、高周波
電源４５から高周波電力をインピーダンス整合器４６を
通して第２はしご型電極４４に供給することによりこの
第２はしご型電極４４と接地電位とした第１はしご型電
極４３との間にプラズマ５３を発生させ、前記第１はし
ご型電極４３と所望の距離隔てて位置する前記被処理物
５２表面をクリーニングする。

【００６８】以上、本発明に係るクリーニング装置は反
応容器内に接地電位とした第１はしご型電極を支持部材
と所望の距離離間して平行に配置し、前記反応容器内に
第２はしご型電極を前記第１はしご型電極と前記支持部
材と反対側の位置において所望の距離離間して平行に配
置し、この第２はしご型電極に高周波電源を接続し、さ
らにガス供給手段および排気手段を設けた構造を有す
る。このような構造のエッチング装置によれば、前記反
応容器内のガスを排気手段により排気し、この反応容器
内にガス供給手段から反応ガスを供給し、高周波電源か
ら高周波電力を前記第２はしご型電極に供給することに
よって、前記第１、第２のはしご型電極間にプラズマを
発生させることができる。つまり前記支持部材に保持さ
れた被処理物から所望距離隔てた領域にプラズマを発生
することができる。その結果、前記被処理物表面への前
記プラズマ中のイオンによる衝撃を著しく抑制できるた
め、イオン衝撃に起因する表面欠陥を招くことなく、良
好にクリーニングすることができる。

【００６９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００７０】（実施例１）この実施例１では、透明絶縁
性基板側から光を入射するタイプでｐｉｎ構造が微結晶
シリコンからなる太陽電池の製造工程を図５を参照して
説明する。

【００７１】まず、光透過を有する５０ｍｍ×５０ｍｍ
×１ｍｍのソーダライムガラスからなる透明絶縁性基板
６１上に酸化錫（ＳｎＯ₂）とこれよりも薄い亜鉛（Ｚ
ｎＯ）の二層膜からなる第１透明電極６２を形成した。

【００７２】次いで、前述した図１に示すプラズマＣＶ
Ｄ装置におけるｐ層製膜用の反応容器１内の支持部材２
に前記透明電極６２が形成された透明絶縁性基板６１を
被処理物１２として保持させた後、図示しない真空ポン
プを作動して排気管１１を通して前記反応容器１内を１
×１０^{− 8}Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。つづいて、前
記支持部材２に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記
被処理物１２の基板を１６０℃に加熱した。加熱ヒータ
ーによる加熱温度が十分安定した後、反応容器１内に原
料ガス（反応ガス）であるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＢ₂Ｈ₆を
ガス供給管１０から有底矩形筒状ガス案内部材８の空洞
部７及び多数のガス吹き出し孔９を通して導入し、反応
容器１内を５００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。被処理
物１２の基板６１の温度および反応容器１内の圧力が十
分安定した後、高周波電源５からの高周波電力をインピ
ーダンス整合器６を通して第２はしご型電極４に供給す
ることによりこの第２はしご型電極４と接地電位とした
第１はしご型電極３との間にプラズマ１３を発生させ、
前記第１はしご型電極３と所望の距離隔てて位置する前
記被処理物１２の第１透明電極６２上に厚さ３０ｎｍの
ｐ型微結晶シリコン層６３を製膜した。

【００７３】次いで、ｐ型の微結晶シリコン層６３を製
膜した後、高周波電力および原料ガスの供給を停止し、
反応容器１内を真空排気した後、下記条件で厚さ１．５
μｍの実質的に真性のｉ型微結晶シリコン層６４を製膜
した。

【００７４】・基板温度：１８０℃、 ・圧力：１Ｔｏｒｒ、 ・第１はしご型電極−基板間隔（ｄ）：１５ｍｍ、 ・第１はしご型電極−第２はしご型電極間隔（ｇ）：１
０ｍｍ、 ・高周波電力：３０Ｗ 原料ガス流量：モノシランガス（ＳｉＨ₄）５ｓｃｃ
ｍ、 水素ガス（Ｈ₂）３００ｓｃｃｍ。

【００７５】次いで、実質的に真性なｉ型微結晶シリコ
ン層６４の製膜後、高周波電力および原料ガスの供給を
停止し、反応容器１内を真空排気した。つづいて、支持
部材２に内蔵された加熱ヒーターに通電し、前記被処理
物１２の基板６１を１６０℃に加熱した。加熱ヒーター
による加熱温度が十分安定した後、この反応容器１内に
原料ガスであるＳｉＨ₄、Ｈ₂およびＰＨ₃をガス供給管
１０から有底矩形筒状ガス案内部材８の空洞部７及び多
数のガス吹き出し孔９を通して導入し、反応容器１内を
７００ｍＴｏｒｒの圧力に制御した。被処理物１２の基
板６１の温度および反応容器１内の圧力が十分安定した
後、高周波電源５から高周波電力をインピーダンス整合
器６を通して第２はしご型電極４に供給することにより
この第２はしご型電極４と接地電位とした第１はしご型
電極３との間にプラズマ１３を発生させ、前記第１はし
ご型電極３と所望の距離隔てて位置する前記被処理物１
２のｉ型の微結晶シリコン層６４上にｎ型の微結晶シリ
コン層６５を製膜した。この後、前記被処理物をプラズ
マＣＶＤ層の反応容器１から取り出し、前記ｎ型微結晶
シリコン層６５に酸化インジウム（ＩＴＯ）からなる第
２透明電極６６およびＡｌからなる裏面電極６７を順次
形成して図５に示す太陽電池を製造した。

【００７６】（比較例１）前述した図６に示すプラズマ
ＣＶＤ装置を用いてｉ型の微結晶シリコン層を下記条件
で製膜した。

【００７７】・基板サイズ：５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍ
ｍ、 ・基板温度：１８０℃、 ・圧力：１Ｔｏｒｒ、 ・平行平板電極−基板間間隔（ｄ）：１５ｍｍ、 ・高周波電力：３０Ｗ、 ・原料ガス流量：モノシランガス（ＳｉＨ₄）５ｓｃｃ
ｍ 水素ガス（Ｈ₂）３００ｓｃｃｍ、 ・膜厚：１．５μｍ。

【００７８】実施例１および比較例１において製膜した
ｉ型の微結晶シリコン層について、ＥＳＲ（電子スピン
共鳴法）で欠陥密度を計測した。その結果、実施例１で
は欠陥密度が５×１０¹⁵個／ｃｍ³であるのに対し、比
較例１では欠陥密度が６．８×１０¹⁷個／ｃｍ³と高い
値を示した。

【００７９】また、実施例１および比較例１において製
膜したｉ型の微結晶シリコン層について、X線回折法で
（２２０）／（１１１）配向比を計測した。ここで、配
向比とは、θ−２θ法で計測したX線回折ピークのう
ち、（２２０）面により回折した強度の、（１１１）面
により回折した強度に対する比で表す。その結果、実施
例１では６．２、比較例１では２．１であった。

【００８０】さらに、本実施例１により得られた太陽電
池の光電変換効率は、前述した図６に示すプラズマＣＶ
Ｄ装置を用いてｐ型、ｉ型およびｎ型の微結晶シリコン
層を製膜した比較例１の太陽電池に比べて１．０８２倍
であった。

【００８１】（実施例２）図１に示すプラズマＣＶＤ装
置を用いてｉ型微結晶シリコン層を下記条件で製膜した
以外、実施例１と同様な方法により太陽電池を製造し
た。

【００８２】・基板温度：１８０℃、 ・圧力：１Ｔｏｒｒ、 ・第１はしご型電極−基板間隔（ｄ）：１５ｍｍ、 ・第１はしご型電極−第２はしご型電極間隔（ｇ）：１
０ｍｍ、 ・高周波電力：１０Ｗ、 ・原料ガス流量：モノシランガス（ＳｉＨ₄）４ｓｃｃ
ｍ、 ジクロロシランガス（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂）１ｓｃｃｍ（［モ
ノシランガス＋ジクロロシランガス］の合計流量に対す
る流量比で約２０％） 水素ガス（Ｈ₂）３００ｓｃｃｍ、 ・膜厚：１．５μｍ。

【００８３】実施例２において製膜したｉ型の微結晶シ
リコン層について、ＥＳＲ（電子スピン共鳴法）で欠陥
密度を計測した。その結果、５×１０¹⁵個／ｃｍ³であ
った。

【００８４】また、X線回折法で計測したｉ型の微結晶
シリコン層の（２２０）／（１１１）配向比は、２３で
あった。原料ガスにジクロロシランガスを添加すること
により、実施例１に比べて高配向性の実質的に真性のｉ
型の微結晶シリコン層を製膜できることがわかる。

【００８５】また、本実施例２により得られた太陽電池
の光電変換効率は、前述した図６に示すプラズマＣＶＤ
装置を用いてｐ型、ｉ型およびｎ型の微結晶シリコン層
を製膜した比較例１の太陽電池に比べて１．１０３倍で
あった。

【００８６】（実施例３）前述した図３のエッチング装
置により、シリコン基板上の酸化ケイ素膜を下記条件で
エッチングを行った。

【００８７】・基板サイズ：φ６インチ×６００μｍ
厚、 ・基板温度：室温、 ・圧力：３００ｍＴｏｒｒ、 ・第１はしご型電極−基板間隔（ｄ）：１５ｍｍ、 ・第１はしご型電極−第２はしご型電極間隔（ｇ）：１
０ｍｍ、 ・高周波電力：２０Ｗ、 ・エッチングガス流量：三弗化メタン（ＣＨＦ₃）１０
０ｓｃｃｍ。

【００８８】前記条件下でのエッチングにより、基板に
損傷を与えることなく酸化ケイ素膜を良好にエッチング
加工ができた。

【００８９】（実施例４）前述した図３のエッチング装
置により、シリコン基板を下記条件でエッチングを行っ
た。

【００９０】・基板サイズ：φ６インチ×６００μｍ
厚、 ・基板温度：室温、 ・圧力：３００ｍＴｏｒｒ、 ・第１はしご型電極−基板間隔（ｄ）：１５ｍｍ、 ・第１はしご型電極−第２はしご型電極間隔（ｇ）：１
０ｍｍ、 ・高周波電力：２０Ｗ、 ・エッチングガス流量：四弗化メタン（ＣＦ₄）１００
ｓｃｃｍ 酸素（Ｏ₂）２０ｓｃｃｍ。

【００９１】前記条件下でのエッチングにより、シリコ
ン基板に損傷を与えることなく、良好にエッチング加工
ができた。

【００９２】（実施例５）前述した図３に示すアッシン
グ装置により、シリコン基板上のポジ型フォトレジスト
を下記条件でアッシングを行った。

【００９３】・基板サイズ：φ６インチ×６００μｍ
厚、 ・基板温度：室温、 ・圧力：２Ｔｏｒｒ、 ・第１はしご型電極−基板間隔（ｄ）：１５ｍｍ、 ・第１はしご型電極−第２はしご型電極間隔（ｇ）：１
０ｍｍ、 ・高周波電力：２０Ｗ、 ・アッシングガス流量：酸素（Ｏ₂）５００ｓｃｃｍ、 水蒸気（Ｈ₂Ｏ）３ｓｃｃｍ。

【００９４】上記条件でアッシングすることにより基板
に損傷を与えることなく、フォトレジストを良好にアッ
シングすることができた。

【００９５】（実施例６）前述した図４に示すクリーニ
ング装置により円柱状ブロック表面の有機汚染物を下記
条件でクリーニングを行った。

【００９６】・ブロックサイズ：φ５０ｍｍ×３０ｍｍ
厚、 ・ブロック温度：室温、 ・圧力：２Ｔｏｒｒ、 ・第１はしご型電極−ブロック間隔（ｄ）：２５ｍｍ、 ・第１はしご型電極−第２はしご型電極間隔（ｇ）：１
０ｍｍ、 ・高周波電力：２０Ｗ、 ・クリーニングガス流量：酸素（Ｏ₂）５００ｓｃｃ
ｍ。

【００９７】上記条件でクリーニングすることにより、
ブロック表面に損傷を与えることなく、良好に清浄化
（有機物汚染の除去）することができた。

【００９８】また、ガスの種類を三弗化メタン（ＣＨＦ
₃）に変更すればシリコン表面の酸化層の除去に適用す
ることができる。さらに、塩素（Ｃｌ₂）に変更すれば
シリコン表面の金属汚染層の除去に適することができ
る。

【００９９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、製
膜時、エッチング時等におけるプラズマ中のイオンによ
る衝撃を著しく低減することが可能な表面処理装置を提
供することができる。

【０１００】本発明によれば，ｐｉｎ構造またはｎｉｐ
構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
有する光電変換素子の製造において、製膜中の少なくと
も実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン層または多結晶
シリコン層へのイオン衝撃を低減して欠陥密度を低くで
き、光電変換効率が向上された光電変換素子の製造方法
を提供することができる。

【０１０１】本発明によれば、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ
構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
有し、少なくとも実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層の欠陥密度を低減し、光電変
換効率が向上された光電変換素子を提供することができ
る。

【０１０２】本発明によれば、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ
構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
有する光電変換素子の製造において、製膜中の少なくと
も実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン層または多結晶
シリコン層へのイオン衝撃を低減して欠陥密度を低くで
き、さらに前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シ
リコン層を（１１０）優先配向させることを可能にした
光電変換効率が向上された光電変換素子の製造方法を提
供することができる。

【０１０３】本発明によれば、ｐｉｎ構造またはｎｉｐ
構造を持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を
有し、少なくとも実質的に真性のｉ型の微結晶シリコン
層または多結晶シリコン層の欠陥密度を低減し、さらに
前記ｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層が
（１１０）優先配向され、光電変換効率が向上された光
電変換素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマＣＶＤ装置を示す概略
図。

【図２】図１に組み込まれた第１はしご型電極を示す平
面図。

【図３】本発明に係るエッチング装置（アッシング装
置）を示す概略図。

【図４】本発明に係るクリーニング装置を示す概略図。

【図５】本発明の実施例１で製造された太陽電池の構造
を示す断面図。

【図６】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す概略図。

【符号の説明】

１，２１，４１…反応容器、 ２，２２，４２…支持部材、 ３，２３，４３…第１はしご型電極、 ４，２４，４４…第２はしご型電極、 ５，２５，４５…高周波電源、 ６，２６，４６…インピーダンス整合器、 １０，３０，５０…ガス供給管、 １１，３１，５１…排気管、 １２，３２，５２…被処理物、 １３，３３，５３…プラズマ、 ６１…透明絶縁性基板、 ６２…第１透明電極、 ６３…ｐ型微結晶シリコン層、 ６４…ｉ型微結晶シリコン層、 ６５…ｎ型微結晶シリコン層、 ６６…第２透明電極、 ６７…裏面電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 要治 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地 １ 三菱重工業株式会社基盤技術研究所 内 (72)発明者 佐竹 宏次 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地 １ 三菱重工業株式会社基盤技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平８−37097（ＪＰ，Ａ) 特開2000−232073（ＪＰ，Ａ) 特開2001−77029（ＪＰ，Ａ) 特開2000−277439（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−260434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−91665（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/205 C23C 16/509 H01L 21/3065 H01L 31/04

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応容器と、 前記反応容器内に配置され、加熱用ヒーターを内蔵した
   被処理物を支持するための支持部材と、 前記反応容器内に前記支持部材と所望の距離離間して平
   行に配置され、接地電位とした第１はしご型電極と、 前記反応容器内に第１はしご型電極と前記支持部材と反
   対側の位置において所望の距離離間して平行に配置され
   た第２はしご型電極と、 前記第２はしご型電極に高周波電力を供給するための電
   源と、 前記反応容器に反応ガスを供給するためのガス供給手段
   と、 前記反応容器内のガスを排出するための排出手段とを具
   備したことを特徴とする表面処理装置。
2. 【請求項２】 前記支持部材に支持された前記被処理物
   表面と前記接地電位の第１はしご型電極との距離は、１
   ０〜２０ｍｍであり、前記第１、第２のはしご型電極間
   の距離は２〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１
   記載の表面処理装置。
3. 【請求項３】 基板上にｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を
   持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有する
   光電変換素子を製造するに際し、 前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン
   層または多結晶シリコン層のうち、少なくとも実質的に
   真性のｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層
   は、請求項１記載の表面処理装置の支持部材に前記基板
   を有する被処理物を支持させて加熱し、Ｓｉ含有ガスと
   Ｈ₂との混合ガスを反応ガスとしてガス供給手段から前
   記反応容器内に供給し、電源から第２はしご型電極に高
   周波電力を供給して接地電位の第１はしご型電極との間
   でプラズマを発生させることにより製膜されることを特
   徴とする光電変換素子の製造方法。
4. 【請求項４】 基板上にｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を
   持つ微結晶シリコン層または多結晶シリコン層を有する
   光電変換素子を製造するに際し、 前記ｐｉｎ構造またはｎｉｐ構造を持つ微結晶シリコン
   層または多結晶シリコン層のうち、少なくとも実質的に
   真性のｉ型の微結晶シリコン層または多結晶シリコン層
   は、請求項１記載の表面処理装置の支持部材に前記基板
   を有する被処理物を支持させて加熱し、ＳｉＨ₄とＳｉ
   Ｈ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃およびＳｉＣｌ₄から選ばれる少
   なくとも１つの塩素化ケイ素系化合物ガスとＨ₂との混
   合ガスを反応ガスとしてガス供給手段から前記反応容器
   内に供給し、電源から第２はしご型電極に高周波電力を
   供給して接地電位の第１はしご型電極との間でプラズマ
   を発生させることにより製膜されることを特徴とする光
   電変換素子の製造方法。
5. 【請求項５】 少なくとも前記ｉ型の微結晶シリコン層
   または多結晶シリコン層の製膜において、前記支持部材
   の加熱ヒーターにより１２０〜４００℃の温度に加熱す
   ることを特徴とする請求項３または４記載の光電変換素
   子の製造方法。
6. 【請求項６】 少なくともｉ型の微結晶シリコン層また
   は多結晶シリコン層の製膜において、前記反応容器の圧
   力を０．１〜５Ｔｏｒｒの範囲に設定することを特徴と
   する請求項３または４記載の光電変換素子の製造方法。
7. 【請求項７】 前記塩素化ケイ素系化合物ガスは、前記
   ＳｉＨ₄と前記塩素化ケイ素系化合物ガスの合計流量に
   対して流量比で１〜８０％の範囲にて前記反応容器に供
   給されることを特徴とする請求項４記載の光電変換素子
   の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項３〜７のいずれかの方法で製造し
   たことを特徴とする光電変換素子。
9. 【請求項９】 請求項３〜７のいずれかの方法で製造し
   たｐｉｎ型ユニット、もしくはｎｉｐ型ユニットを少な
   くとも１組含むことを特徴とするタンデム型光電変換素
   子。