JP4884901B2 - Thin film manufacturing apparatus and solar cell manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法に関し、特にプラズマを用いて処理を行う薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a thin film manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing method, and more particularly to a thin film manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing method for performing processing using plasma.

アモルファスシリコン太陽電池や微結晶シリコン太陽電池、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで用いる薄膜を製造する薄膜製造装置では、生産効率の向上等の面から基板の大面積化が進められている。そのような大面積基板（例示：１ｍ×１ｍ以上）での製膜を行う場合、高周波プラズマを用いる方法が有用である。高周波プラズマを用いる場合、単なる平行平板型の製膜装置ではなく、梯子型電極を用いた製膜方法が有効である。そのよう製膜方法の従来技術として、例えば、特開２００２−３２２５６３号公報がある。放電電極を用いた薄膜製造装置では、放電電極と対向電極との間にガスを供給し、両電極間で当該ガスの高周波プラズマを発生させる。それにより、対向電極にセットされた基板上に所望の膜が形成される。   In a thin film manufacturing apparatus for manufacturing a thin film used in an amorphous silicon solar cell, a microcrystalline silicon solar cell, a TFT (Thin Film Transistor), etc., the area of the substrate is being increased from the viewpoint of improving the production efficiency. When forming a film on such a large-area substrate (example: 1 m × 1 m or more), a method using high-frequency plasma is useful. In the case of using high-frequency plasma, a film forming method using a ladder-type electrode is effective instead of a simple parallel plate type film forming apparatus. As a prior art of such a film forming method, for example, there is JP-A-2002-322563. In a thin film manufacturing apparatus using a discharge electrode, a gas is supplied between the discharge electrode and the counter electrode, and high-frequency plasma of the gas is generated between both electrodes. Thereby, a desired film is formed on the substrate set on the counter electrode.

微結晶シリコン太陽電池を含む多接合型（タンデム型）シリコン太陽電池のコストダウンのためには、発電層である微結晶シリコンｉ層が数μｍとアモルファスシリコンｉ層の５〜１０倍の膜厚と厚いため、微結晶シリコンｉ層を高速で製膜することが有効である。高速製膜のためには、例えば、製膜時に放電電極に供給する電力を大きくする方法が考えられる。そのような大電力の供給には、高周波電源から放電電極までの伝送路上での給電損失を出来るだけ小さくすることが重要である。   In order to reduce the cost of multi-junction type (tandem type) silicon solar cells including microcrystalline silicon solar cells, the microcrystalline silicon i layer, which is a power generation layer, is several μm thick and 5 to 10 times as thick as the amorphous silicon i layer. Therefore, it is effective to form the microcrystalline silicon i layer at a high speed. For high-speed film formation, for example, a method of increasing the power supplied to the discharge electrode during film formation can be considered. In order to supply such a large amount of power, it is important to reduce the power supply loss on the transmission path from the high-frequency power source to the discharge electrode as much as possible.

図１は、従来の薄膜製造装置の構成を示す概略側面図である。薄膜製造装置は、製膜室１０２、放電電極１０３、対向電極１０５、防着板１０４、高周波給電伝送路１１２、１１４、整合器１１３、高周波電源１６０を具備する。なお、本図において、ガスの供給・排気に関する構成は省略している。放電電極１０３は、梯子状に設けられた複数の開口部から放電電極１０３と対向電極１０５との間に製膜ガスを放出する。そして、高周波電源１６０が高周波給電伝送路１１４、整合器１１３及び高周波給電伝送路１１２を介して放電電極１０３に高周波電力を供給することにより、製膜ガスのプラズマが生成される。これにより、対向電極１０５上の基板１０８に所望の膜が製膜される（例えば、特許文献１参照）。   FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a conventional thin film manufacturing apparatus. The thin film manufacturing apparatus includes a film forming chamber 102, a discharge electrode 103, a counter electrode 105, a deposition preventing plate 104, high frequency power transmission paths 112 and 114, a matching unit 113, and a high frequency power source 160. In this figure, the configuration relating to gas supply / exhaust is omitted. The discharge electrode 103 emits a film forming gas between the discharge electrode 103 and the counter electrode 105 from a plurality of openings provided in a ladder shape. The high-frequency power supply 160 supplies high-frequency power to the discharge electrode 103 via the high-frequency power transmission path 114, the matching unit 113, and the high-frequency power transmission path 112, thereby generating film-forming gas plasma. As a result, a desired film is formed on the substrate 108 on the counter electrode 105 (see, for example, Patent Document 1).

一般に、上記伝送路上に設けられる整合器１１３は、高周波電源１６０に向う反射電力（反射波）１７１を最小にするように放電電極３のインピーダンスを調整する。このとき、整合器１１３は、整合器本体での損失を考慮せずに調整を行っている。すなわち、整合器１１３における高周波電力の損失の大きさは不明である。したがって、高周波電源１６０から供給される高周波電力（進行波）１７０のうち、反射電力（反射波）１７１と給電ケーブル損失（主に高周波給電伝送路１１２、１１４での損失）を除いた電力が、全て放電電極１０３に供給されているか否かは不明である。整合器での電力の損失量を把握することが可能な技術が望まれる。整合器での電力の損失を最小にし、放電電極へ投入される電力を最大にすることが可能な技術が求められている。そして、給電効率を高め高速製膜を可能とする技術が望まれる。   In general, the matching unit 113 provided on the transmission line adjusts the impedance of the discharge electrode 3 so as to minimize the reflected power (reflected wave) 171 directed to the high frequency power supply 160. At this time, the matching unit 113 performs adjustment without considering the loss in the matching unit body. That is, the magnitude of the high-frequency power loss in the matching unit 113 is unknown. Therefore, of the high-frequency power (traveling wave) 170 supplied from the high-frequency power supply 160, the power excluding the reflected power (reflected wave) 171 and the power supply cable loss (mainly the loss in the high-frequency power transmission lines 112 and 114) is It is unclear whether or not all the discharge electrodes 103 are supplied. A technique capable of grasping the amount of power loss in the matching unit is desired. There is a need for a technique capable of minimizing power loss in the matching unit and maximizing the power input to the discharge electrode. And the technique which raises electric power feeding efficiency and enables high-speed film formation is desired.

関連する技術として特開２００５−１５０２６０号公報にプラズマＣＶＤ装置の給電システム及び給電方法が開示されている。このプラズマＣＶＤ装置の給電システムは、高周波電源と、高周波電源に接続された電力分配部と、電力分配部に接続された制御部とを備える。電力分配部は、入力部と、複数の出力部と、監視部とを備える。高周波電源は、高周波電力を入力部に供給する。電力分配部は、供給された高周波電力を複数の出力部に分配する。監視部は、高周波電力が複数の出力部に不均一に分配されたことを知らせる第一信号を制御部に出力する。前記電力分配部の有する複数の分配器の各々はバランス抵抗を備えていても良い。その場合、前記監視部は、複数の前記バランス抵抗の温度をそれぞれ監視する複数の温度スイッチを備える。前記複数の温度スイッチの各々は、対応する前記バランス抵抗の温度が所定の値を超えた場合、前記第一信号を前記制御部に出力する。   As a related technique, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-150260 discloses a power supply system and power supply method for a plasma CVD apparatus. The power supply system of the plasma CVD apparatus includes a high frequency power source, a power distribution unit connected to the high frequency power source, and a control unit connected to the power distribution unit. The power distribution unit includes an input unit, a plurality of output units, and a monitoring unit. The high frequency power supply supplies high frequency power to the input unit. The power distribution unit distributes the supplied high frequency power to a plurality of output units. The monitoring unit outputs a first signal notifying that the high-frequency power is distributed unevenly to the plurality of output units to the control unit. Each of the plurality of distributors included in the power distribution unit may include a balance resistor. In this case, the monitoring unit includes a plurality of temperature switches that respectively monitor the temperatures of the plurality of balance resistors. Each of the plurality of temperature switches outputs the first signal to the control unit when the temperature of the corresponding balance resistor exceeds a predetermined value.

特開２００２−３２２５６３号公報JP 2002-322563 A 特開２００５−１５０２６０号公報JP-A-2005-150260

本発明の目的は、整合器での電力の損失量を把握することが可能な薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing method capable of grasping the amount of power loss in the matching unit.

本発明の他の目的は、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることが可能な薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing method capable of reducing power loss in the matching unit and increasing power supplied to the discharge electrode. .

本発明の更に他の目的は、整合器での電力の損失を最小にし、放電電極へ投入される電力をより大きくし、所望の膜をより高速に製膜することが可能な薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus capable of minimizing power loss in the matching unit, increasing the power supplied to the discharge electrode, and forming a desired film at a higher speed. It is in providing the manufacturing method of a solar cell.

本発明の更に他の目的は、整合器での電力の損失を最小にし、放電電極へ投入される電力をより大きくし、所望の膜をより均一に製膜することが可能な薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus capable of forming a desired film more uniformly by minimizing power loss in the matching unit, increasing the power input to the discharge electrode, and forming a desired film more uniformly. It is in providing the manufacturing method of a solar cell.

以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the best mode for carrying out the invention. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of the claims and the best mode for carrying out the invention. However, these numbers and symbols should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in the claims.

本発明の薄膜製造装置は、対向電極（５）と、放電電極（３）と、給電線（１２、１４）と、整合器（１３）と、第１温度センサ（３３〜３６）と、制御部（４０）とを具備する。対向電極（５）は、接地されている。放電電極（３）は、表側を対向電極（５）に対向する。給電線（１２、１４）は、高周波電源（６０）から供給される高周波電力を放電電極（３）に供給する。整合器（１３）は、給電線（１２、１４）の途中に接続され、放電電極（３）のインピーダンスを調整し、内部を冷却する第１冷却水を供給する第１配管（１６）を備える。第１温度センサ（３３〜３６）は、第１配管（１６）における整合器（１３）の出口近傍での第１冷却水の温度を計測する。制御部（４０）は、第１温度センサ（３３〜３６）で計測される温度に基づいて、放電電極（３）に対する給電効率及び整合器（１３）での電力損失の少なくとも一方を算出する。
本発明では、第１温度センサ（３３〜３６）で計測される整合器（１３）に関する温度（例示：整合器（１３）を冷却する冷却水の温度）の変化により、制御部（４０）が整合器（１３）で発生する熱エネルギーを算出する。整合器（１３）で発生する熱エネルギーは、整合器（１３）で消費される高周波電力、すなわち高周波電力の電力損失に相当する。したがって、制御部（４０）は、上記温度の変化により、整合器（１３）での電力損失を算出することが出来る。ここで、供給される高周波電力（設定値）、及び給電ケーブルによる損失（薄膜製造装置での等価回路から理論計算値）から、放電電極（３）に供給される電極到達電力は、（高周波電力）−（整合器（１３）での電力損失）−（給電ケーブルによる損失）で算出できる。したがって、給電効率として、（電極到達電力）／（高周波電力）×１００％として算出できる。
すなわち、本発明では、整合器（１３）での電力損失を把握することが出来る。それにより、例えば、当該電力損失を低減するように、整合器（１３）内や放電電極（３）、給電線等に対して電気素子（例示：インダクタ、コンデンサ）等の付加、削除、転換を行うことが出来る。その結果、整合器（１３）について、高周波電源への反射波を低減するだけでなく、その電力損失を低減し、給電効率の低減やコスト削減を図ることが可能となる。
また、本発明では、第１温度センサ（３３〜３６）で計測される整合器（１３）に関する温度としては、整合器（１３）の内部（例示：内部のインダクタ）を冷却する第１冷却水を用いる。それにより、整合器（１３）での損失電力を容易に算出することが出来る。それにより、より正確に給電効率を算出できる。これにより、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることができる。 The thin film manufacturing apparatus of the present invention includes a counter electrode (5), a discharge electrode (3), a feeder line (12, 14), a matching unit (13), a first temperature sensor (33-36), a control. Part (40). The counter electrode (5) is grounded. The discharge electrode (3) faces the counter electrode (5) on the front side. The feeder lines (12, 14) supply high-frequency power supplied from the high-frequency power source (60) to the discharge electrode (3). The matching unit (13) includes a first pipe (16) that is connected in the middle of the feeder lines (12, 14), adjusts the impedance of the discharge electrode (3), and supplies the first cooling water for cooling the inside. The A 1st temperature sensor (33-36) measures the temperature of the 1st cooling water in the exit vicinity of the matching device (13) in 1st piping (16) . The control unit (40) calculates at least one of the power supply efficiency for the discharge electrode (3) and the power loss at the matching unit (13) based on the temperature measured by the first temperature sensors (33 to 36).
In the present invention, the control unit (40) causes the change in the temperature related to the matching unit (13) measured by the first temperature sensors (33 to 36) (example: temperature of cooling water for cooling the matching unit (13)). The thermal energy generated in the matching unit (13) is calculated. The thermal energy generated in the matching unit (13) corresponds to high-frequency power consumed by the matching unit (13), that is, power loss of the high-frequency power. Therefore, the control unit (40) can calculate the power loss in the matching unit (13) based on the change in temperature. Here, from the high frequency power supplied (set value) and the loss due to the power supply cable (theoretical calculation value from the equivalent circuit in the thin film manufacturing apparatus), the electrode arrival power supplied to the discharge electrode (3) is (high frequency power) )-(Power loss at matching unit (13))-(loss due to feeding cable). Therefore, the power supply efficiency can be calculated as (electrode reach power) / (high frequency power) × 100%.
That is, in the present invention, the power loss in the matching unit (13) can be grasped. Thereby, for example, addition, deletion, and conversion of electrical elements (eg, inductors, capacitors) are performed on the matching unit (13), the discharge electrode (3), the feeder line, etc. so as to reduce the power loss. Can be done. As a result, it is possible not only to reduce the reflected wave to the high-frequency power supply, but also to reduce the power loss of the matching unit (13), thereby reducing power supply efficiency and cost.
Moreover, in this invention, as temperature regarding the matching device (13) measured with the 1st temperature sensor (33-36), the 1st cooling water which cools the inside (example: internal inductor) of the matching device (13). Is used. Thereby, the power loss in the matching unit (13) can be easily calculated. Thereby, the power supply efficiency can be calculated more accurately. Thereby, the power loss in the matching unit can be further reduced, and the power supplied to the discharge electrode can be further increased.

上記の薄膜製造装置において、放電電極（３）に関する温度を計測する第２温度センサ（３１、３２）を更に具備することが好ましい。制御部（４０）は、第１温度センサ（３３〜３６）及び第２温度センサ（３１、３２）で計測される温度に基づいて、給電効率を算出することが好ましい。
本発明では、第２温度センサ（３１、３２）で計測される放電電極（３）に関する温度（例示：放電電極（３）を冷却する熱媒体の温度）の変化により、制御部（４０）が放電電極（３）で発生する熱エネルギーを算出する。放電電極（３）で発生する熱エネルギーは、放電電極（３）で消費される高周波電力、すなわち電極到達電力に相当する。したがって、制御部（４０）は、上記温度の変化により、実測値として電極到達電力を算出することが出来る。それにより、より正確に給電効率を算出できる。これにより、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることができる。 The thin film manufacturing apparatus preferably further includes a second temperature sensor (31, 32) for measuring a temperature related to the discharge electrode (3). It is preferable that a control part (40) calculates electric power feeding efficiency based on the temperature measured by the 1st temperature sensor (33-36) and the 2nd temperature sensor (31, 32).
In the present invention, the control unit (40) is controlled by a change in temperature related to the discharge electrode (3) measured by the second temperature sensor (31, 32) (example: temperature of the heat medium that cools the discharge electrode (3)). The thermal energy generated at the discharge electrode (3) is calculated. The thermal energy generated in the discharge electrode (3) corresponds to the high frequency power consumed by the discharge electrode (3), that is, the electrode reaching power. Therefore, the control unit (40) can calculate the electrode reaching power as an actual measurement value based on the change in temperature. Thereby, the power supply efficiency can be calculated more accurately. Thereby, the power loss in the matching unit can be further reduced, and the power supplied to the discharge electrode can be further increased.

上記の薄膜製造装置において、放電電極（３）は、内部を冷却する第２熱媒体を供給する第２配管（１５）を備えることが好ましい。第２温度センサ（３１、３２）は、第２配管（１５）における放電電極（３）の出口近傍での第２熱媒体の温度を計測することが好ましい。
本発明では、第２温度センサ（３１、３２）で計測される放電電極（３）に関する温度としては、放電電極（３）の内部を冷却する第２熱媒体を用いることが出来る。それにより、電極到達電力を容易に算出することが出来る。それにより、より正確に給電効率を算出できる。これにより、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることができる。 In the thin film manufacturing apparatus, the discharge electrode (3) preferably includes a second pipe (15) for supplying a second heat medium for cooling the inside. The second temperature sensor (31, 32) preferably measures the temperature of the second heat medium in the vicinity of the outlet of the discharge electrode (3) in the second pipe (15).
In the present invention, as the temperature related to the discharge electrode (3) measured by the second temperature sensor (31, 32), a second heat medium that cools the inside of the discharge electrode (3) can be used. Thereby, the electrode power can be easily calculated. Thereby, the power supply efficiency can be calculated more accurately. Thereby, the power loss in the matching unit can be further reduced, and the power supplied to the discharge electrode can be further increased.

上記の薄膜製造装置において、放電電極（３）の裏側に接続され、放電電極（３）の放電を調整するように設けられた第１放電調整部（６）を更に具備することが好ましい。第１放電調整部（６）は、給電効率が高くなるように、又は電力損失が低くなるように設定されていることが好ましい。
本発明では、整合器（１３）での損失電力及び給電効率を算出できるので、それらの値を用いて、少なくとも第１放電調整部（６）を取り付ける前に比較して、給電効率がより高くになるように（より好ましくは、８０％以上）、又は電力損失がより低くなるように第１放電調整部（６）を設定することが出来る。それにより、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることができる。 The thin film manufacturing apparatus preferably further includes a first discharge adjustment unit (6) connected to the back side of the discharge electrode (3) and provided to adjust the discharge of the discharge electrode (3). The first discharge adjustment section (6) is preferably set so that the power supply efficiency is high or the power loss is low.
In the present invention, the power loss and the power supply efficiency in the matching unit (13) can be calculated. Therefore, using these values, the power supply efficiency is higher than at least before attaching the first discharge adjusting unit (6). (More preferably, 80% or more), or the first discharge adjustment section (6) can be set so that the power loss is lower. Thereby, the loss of power in the matching unit can be further reduced, and the power supplied to the discharge electrode can be further increased.

上記の薄膜製造装置において、給電線（１２、１４）における放電電極（３）と整合器（１３）との間に並列に接続され、放電電極（３）のインピーダンスを調整する第２放電調整部（５０）を更に具備することが好ましい。制御部（４０）は、給電効率が高くなるように、又は電力損失が低くなるように第２放電調整部（５０）を調整することが好ましい。
本発明により、整合器（１３）での損失電力及び給電効率を算出できるので、それらの値を用いて、少なくとも第１放電調整部（６）を取り付ける前に比較して、給電効率がより高くになるように（より好ましくは、８０％以上）、又は電力損失が低くなるように第２放電調整部（５０）を調整することで、放電電極（３）のインピーダンスを調整することが出来る。それにより、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることができる。 In said thin film manufacturing apparatus, the 2nd discharge adjustment part connected in parallel between discharge electrode (3) and matching device (13) in feeder lines (12, 14), and adjusting the impedance of discharge electrode (3) (50) is preferably further included. It is preferable that the control unit (40) adjusts the second discharge adjustment unit (50) so that the power supply efficiency is high or the power loss is low.
According to the present invention, the power loss and the power supply efficiency in the matching unit (13) can be calculated. Therefore, using these values, the power supply efficiency is higher than at least before attaching the first discharge adjusting unit (6). The impedance of the discharge electrode (3) can be adjusted by adjusting the second discharge adjustment unit (50) so that the power loss is low (more preferably, 80% or more). Thereby, the loss of power in the matching unit can be further reduced, and the power supplied to the discharge electrode can be further increased.

上記の薄膜製造装置において、放電電極（３）は、複数ある。整合器（１３）は、複数の放電電極の各々に対応して複数設けられていることが好ましい。制御部（４０）は、複数の放電電極（３）の各々に対する給電効率が互いに等しくなるように、又は複数の整合器（１３）の各々での電力損失が互いに等しくなるように第２放電調整部（５０）を調整することが好ましい。
本発明では、複数の放電電極（３）の各々に対する給電効率が互いに等しくなるように、又は複数の整合器（１３）の各々での電力損失が互いに等しくなるように第２放電調整部（５０）を調整するので、大面積基板に製膜するとき、複数の放電電極（３）を用いる場合でも、各放電電極（３）での放電状況を等しくすることが出来る。それにより、大面積基板上により均一な膜を製膜することが出来る。 In the thin film manufacturing apparatus, there are a plurality of discharge electrodes (3). It is preferable that a plurality of matching units (13) are provided corresponding to each of the plurality of discharge electrodes. The controller (40) adjusts the second discharge so that the power supply efficiencies for each of the plurality of discharge electrodes (3) are equal to each other, or so that the power losses in each of the plurality of matching units (13) are equal to each other. It is preferable to adjust the part (50).
In the present invention, the second discharge adjustment section (50) so that the power feeding efficiencies for each of the plurality of discharge electrodes (3) are equal to each other, or the power losses in each of the plurality of matching units (13) are equal to each other. Therefore, even when a plurality of discharge electrodes (3) are used, the discharge state at each discharge electrode (3) can be equalized. Thereby, a more uniform film can be formed on a large-area substrate.

上記の薄膜製造装置において、給電線（１２）は、放電電極（３）の一端側に第１電力を供給する第１給電線（１２ａ）と、放電電極（３）の他端側に第２電力を供給する第２給電線（１２ｂ）とを備えることが好ましい。第１給電線（１２ａ）と第２給電線（１２ｂ）とを電気的に接続するループ伝送路（７）をさらに具備することが好ましい。
本発明では、ループ伝送路（７）を有しているので、放電電極（３）の両端からの反射波をループ伝送路（７）へ導き、相殺することが出来る。それにより、整合器（１３）に対する反射波を低減することができる。 In the thin film manufacturing apparatus, the power supply line (12) includes a first power supply line (12a) for supplying a first power to one end side of the discharge electrode (3) and a second power supply line (12) on the other end side of the discharge electrode (3). It is preferable to provide the 2nd electric power feeding line (12b) which supplies electric power. It is preferable to further include a loop transmission line (7) for electrically connecting the first feeder (12a) and the second feeder (12b).
In the present invention, since the loop transmission path (7) is provided, the reflected waves from both ends of the discharge electrode (3) can be guided to the loop transmission path (7) and canceled. Thereby, the reflected wave with respect to a matching device (13) can be reduced.

本発明は、薄膜製造装置を用いた太陽電池の製造方法である。ここで、薄膜製造装置は、接地された対向電極（５）と、表側を対向電極（５）に対向する放電電極（３）と、高周波電源（６０）から供給される高周波電力を放電電極（３）に供給する給電線（１２、１４）と、給電線（１２、１４）の途中に接続され、放電電極（３）のインピーダンスを調整し、内部を冷却する第１冷却水を供給する第１配管（１６）を備える整合器（１３）と、第１配管（１６）における整合器（１３）の出口近傍での第１冷却水の温度を計測する第１温度センサ（３３〜３６）と、放電電極（３）に関する温度を計測する第２温度センサ（３１、３２）と、第１温度センサ（３３〜３５）及び第２温度センサ（３１、３２）で計測される温度に基づいて放電電極（３）に対する給電効率及び整合器（１３）での電力損失の少なくとも一方を算出する制御部（４０）とを具備する。太陽電池の製造方法は、（ａ）対向電極に基板を保持する工程と、（ｂ）製膜用のガスを導入する工程と、（ｃ）給電線を介して放電電極に高周波電力を供給して、基板上に太陽電池用の薄膜を形成する工程と、（ｄ）第１温度センサ（３３〜３６）及び第２温度センサ（３１、３２）で計測される温度に基づいて、給電効率及び電力損失の少なくとも一方を算出する工程とを具備する。 The present invention is a method for manufacturing a solar cell using a thin film manufacturing apparatus. Here, the thin film manufacturing apparatus supplies the grounded counter electrode (5), the discharge electrode (3) facing the counter electrode (5) on the front side, and the high frequency power supplied from the high frequency power source (60) to the discharge electrode ( 3) The power supply lines (12, 14) to be supplied to the first power supply line (12, 14) are connected to the middle of the power supply lines (12, 14), the impedance of the discharge electrode (3) is adjusted, and the first cooling water for cooling the inside is supplied. 1 pipe (16) matching device Ru equipped with (13) and a first temperature sensor for measuring a first temperature of the cooling water at the outlet near the matching device (13) in the first pipe (16) (33-36) And based on the temperature measured by the 2nd temperature sensor (31, 32) which measures the temperature regarding discharge electrode (3), and the 1st temperature sensor (33-35) and the 2nd temperature sensor (31, 32). Power supply efficiency for discharge electrode (3) and power at matching unit (13) Control unit for calculating at least one of loss; and a (40). The solar cell manufacturing method includes (a) a step of holding the substrate on the counter electrode, (b) a step of introducing a film-forming gas, and (c) supplying high-frequency power to the discharge electrode via a feeder line. The step of forming a thin film for a solar cell on the substrate, and (d) the power supply efficiency and the temperature measured by the first temperature sensor (33 to 36) and the second temperature sensor (31, 32). Calculating at least one of the power losses.

上記の太陽電池の製造方法において、放電電極（３）は、複数ある。整合器（１３）は、複数の放電電極の各々に対応して複数設けられていることが好ましい。（ｄ）ステップは、（ｄ１）複数の放電電極（３）の各々に対する給電効率が互いに等しくなるように、又は複数の整合器（１３）の各々での電力損失が互いに等しくなるように第２放電調整部（５０）を制御部（４０）で調整する工程を備えることが好ましい。   In the above solar cell manufacturing method, there are a plurality of discharge electrodes (3). It is preferable that a plurality of matching units (13) are provided corresponding to each of the plurality of discharge electrodes. The step (d) includes a step (d1) in which the power supply efficiencies for each of the plurality of discharge electrodes (3) are equal to each other, or the power losses in each of the plurality of matching units (13) are equal to each other. It is preferable to include a step of adjusting the discharge adjustment unit (50) by the control unit (40).

本発明により、整合器での電力の損失量を把握し、整合器での電力の損失をより小さくし、放電電極へ投入される電力をより大きくすることが可能となる。そして、膜厚分布や膜質分布の発生を抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to grasp the amount of power loss in the matching unit, reduce the power loss in the matching unit, and increase the power input to the discharge electrode. And it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of film thickness distribution and film quality distribution.

以下、本発明の薄膜製造装置及び太陽電池の製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a thin film manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施の形態）
本発明の薄膜製造装置の第１の実施の形態の構成について説明する。図２は、本発明の薄膜製造装置の実施の形態の構成を示す概略側面図である。薄膜製造装置１は、製膜室２、放電電極３、防着板４、対向電極５、アースバー６、ループ伝送路７、高周波給電伝送路１２、１４、整合器１３、制御装置４０、スタブ５０、高周波電源６０を具備する。図中に矢印でＸＹＺ方向を示す。なお、本図において、ガス供給・排気に関する構成は省略している。 (First embodiment)
The configuration of the first embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention. The thin film manufacturing apparatus 1 includes a film forming chamber 2, a discharge electrode 3, a deposition plate 4, a counter electrode 5, a ground bar 6, a loop transmission path 7, high-frequency power transmission paths 12 and 14, a matching device 13, a control device 40, and a stub 50 A high frequency power supply 60 is provided. XYZ directions are indicated by arrows in the figure. In this figure, the configuration relating to gas supply / exhaust is omitted.

製膜室２は、真空容器であり、その内部で基板８に膜が製膜される。接地用配線により接地されている。対向電極５は、基板８を保持可能な保持手段（図示されず）を有する金属製の板である。対向電極５は、製膜時、放電電極３に対向する電極（例示：接地側）となる。製膜室２を介して接地されている。   The film forming chamber 2 is a vacuum container, and a film is formed on the substrate 8 therein. Grounded by grounding wiring. The counter electrode 5 is a metal plate having holding means (not shown) that can hold the substrate 8. The counter electrode 5 becomes an electrode (example: ground side) facing the discharge electrode 3 during film formation. It is grounded through the film forming chamber 2.

放電電極３は、梯子状の電極である。複数の梯子電極を有していても良い。放電電極３は、一方の端部の給電点５３ａに高周波給電伝送路１２ａが、他方の端部の給電点５３ｂに高周波給電伝送路１２ｂがそれぞれ接続されている。製膜又はクリーニング時、高周波給電伝送路１２ａと給電点５３ａ、及び、高周波給電伝送路１２ｂと給電点５３ｂを介して、高周波電力を供給される。   The discharge electrode 3 is a ladder-like electrode. It may have a plurality of ladder electrodes. The discharge electrode 3 has a high-frequency power transmission line 12a connected to a power supply point 53a at one end and a high-frequency power transmission line 12b to a power supply point 53b at the other end. At the time of film formation or cleaning, high-frequency power is supplied through the high-frequency power transmission path 12a and the power feeding point 53a, and the high-frequency power transmission path 12b and the power feeding point 53b.

また、放電電極３は、その裏側の給電点５３ａ近傍及び給電点５３ｂ近傍にそれぞれガス供給管（図示されず、後述）が接続されている。製膜又はクリーニング時、ガス供給管を介して、ガス（製膜の場合には原料ガス、クリーニングの場合にはクリーニングガス）を供給される。供給されたガスは放電電極中のガス流路を経由して、梯子状に設けられた複数の開口孔から対向電極５へ向って放出される。   Further, the discharge electrode 3 is connected to gas supply pipes (not shown, which will be described later) in the vicinity of the feeding point 53a and the feeding point 53b on the back side. During film formation or cleaning, gas (a raw material gas in the case of film formation and a cleaning gas in the case of cleaning) is supplied through a gas supply pipe. The supplied gas is discharged toward a counter electrode 5 from a plurality of openings provided in a ladder shape via a gas flow path in the discharge electrode.

このように、放電電極３に高周波電力及びガスが供給されることにより、対向電極２（例示：接地側）とそれに対向する電極（例示：高周波電力投入側）としての放電電極３との間にプラズマ（プラズマ領域）が発生する。このプラズマにより、製膜時には基板８に膜が製膜され、クリーニング時には製膜室２内がクリーニングされる。   Thus, by supplying high-frequency power and gas to the discharge electrode 3, between the counter electrode 2 (example: ground side) and the discharge electrode 3 as an electrode (example: high-frequency power input side) opposite to the counter electrode 2 (example: ground side). Plasma (plasma region) is generated. By this plasma, a film is formed on the substrate 8 during film formation, and the film forming chamber 2 is cleaned during cleaning.

防着板４は、接地されている。それにより、プラズマの広がる範囲を抑えて、膜が製膜される範囲を制限する。図２の場合、製膜室２における防着板４の後ろ側（基板８と反対の側）の内壁に膜が製膜されないようにしている。   The deposition preventing plate 4 is grounded. Accordingly, the range in which the film is formed is limited by suppressing the range in which the plasma spreads. In the case of FIG. 2, no film is formed on the inner wall on the back side (the side opposite to the substrate 8) of the deposition preventing plate 4 in the film forming chamber 2.

アースバー６は、放電電極３の裏側に接続され、放電電極３の放電を調整し、より均一化するように設けられている。アースバー６は、接地部材６ａと、複数の接続部材６ｂとを備える。接地部材６ａは、放電電極３の裏側の面に略平行に設けられた、略棒状の導電体である。両端を防着板４に接続され、防着板４を介して接地されている。接続部材６ｂは、放電電極３と接地部材６ａとの間に接続された、略棒状の導電体である。放電電極３と接地部材６ａとに略垂直、かつ互いに並列に接続されている。これら複数の接続部材６ｂは、それぞれ放電電極３に対して等間隔に配置されているが、本発明はその例に限定されるものではない。接地部材６ａ及び接続部材６ｂは、放電に磁気的な影響を与えず、クリーニングガスに対して耐食性を有する必要があることから、非磁性の耐食性金属であることが好ましい。例えば、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６製の棒である。   The earth bar 6 is connected to the back side of the discharge electrode 3 and is provided so as to adjust the discharge of the discharge electrode 3 and make it more uniform. The earth bar 6 includes a grounding member 6a and a plurality of connecting members 6b. The grounding member 6 a is a substantially rod-shaped conductor provided substantially parallel to the surface on the back side of the discharge electrode 3. Both ends are connected to the deposition preventing plate 4 and are grounded via the deposition preventing plate 4. The connection member 6b is a substantially rod-shaped conductor connected between the discharge electrode 3 and the ground member 6a. The discharge electrode 3 and the grounding member 6a are connected substantially in parallel and in parallel to each other. The plurality of connection members 6b are arranged at equal intervals with respect to the discharge electrode 3, respectively, but the present invention is not limited to the example. The grounding member 6a and the connecting member 6b are preferably nonmagnetic corrosion-resistant metals because they do not affect the discharge magnetically and need to have corrosion resistance against the cleaning gas. For example, a rod made of SUS304 or SUS316.

アースバー６は、放電電極３に対する高周波電力の給電効率が高くなるように、又は整合器１３における電力損失が低くなるように設定されている。すなわち、アースバー６の接続部材６ｂは、その給電効率が高くなるような、又はその電力損失が低くなるような放電電極３の裏側の位置、数、長さ及び材質で接続されている。接続部材６ｂを放電電極３の裏側の適切な位置に、適切な数、長さ及び材質で接続、配置することにより、放電電極３の放電状態を調整し、プラズマ領域をより均一化できる。また、放電電極３に高周波電力が印加されているとき、放電電極３における電圧定在波分布を制御することができる。これにより、放電電極３に大電力の高周波電力を入射しようとする場合でも、放電電極３の給電点５３における高周波電力の反射を抑制し、高周波電力の跳ね返りによる高周波電源６０の故障を未然に防止できる。また、これにより、生成されるプラズマ密度を均一化させるために変動させていた高周波電力の電圧位相変動幅（後述）を小さくすることが出来る。そして、電極における高周波電力の電圧位相制御が容易になる。そして、大面積基板に対しても、その製膜速度を向上させることが出来る他、生成された膜厚の均一化が実現できる。   The earth bar 6 is set so that the power supply efficiency of the high-frequency power to the discharge electrode 3 is increased or the power loss in the matching unit 13 is decreased. That is, the connection member 6b of the earth bar 6 is connected by the position, number, length, and material on the back side of the discharge electrode 3 so that the power supply efficiency is increased or the power loss is decreased. By connecting and arranging the connecting member 6b at an appropriate position on the back side of the discharge electrode 3 with an appropriate number, length and material, the discharge state of the discharge electrode 3 can be adjusted and the plasma region can be made more uniform. Further, when high-frequency power is applied to the discharge electrode 3, the voltage standing wave distribution in the discharge electrode 3 can be controlled. As a result, even when high-frequency high-frequency power is intended to enter the discharge electrode 3, reflection of high-frequency power at the feeding point 53 of the discharge electrode 3 is suppressed, and failure of the high-frequency power source 60 due to rebounding of high-frequency power is prevented. it can. This also makes it possible to reduce the voltage phase fluctuation width (described later) of the high-frequency power that has been changed in order to make the generated plasma density uniform. And the voltage phase control of the high frequency electric power in an electrode becomes easy. In addition to the large area substrate, the film forming speed can be improved and the generated film thickness can be made uniform.

ここで、給電効率が高くなる、又は電力損失が低くなるというのは、少なくともアースバー６を有しない場合と比較して、給電効率が高くなる、又は、電力損失が低くなるということである。特に、高周波電力の給電効率が高いとは、少なくともアースバー６を取り付ける前に比較して、給電効率がより高くになる状態であることが好ましい。より好ましくは、８０％以上である。薄膜製造装置１では、初期コスト・ランニングコストの両観点から電力効率（給電効率）は重要なファクタとなる。図９は、高周波電源６０の電源容量と発生可能なプラズマ電力との関係を示すグラフである。縦軸は高周波電源６０の発生可能なプラズマ電力、横軸は高周波電源６０の装置の電源容量である。丸印は１００の電力効率、四角印は９０％の電力効率、三角印は８０％の電力効率をそれぞれ示す。ただし、プラズマ電力と電源容量は、所定の値で規格化されている。ここで、太陽電池用の薄膜として、必要な製膜速度を得るのに必要なプラズマ電力は４〜５（規格値）である。ここで、電源容量はステップ状に大きくなるので、４〜５（規格値）の範囲については、給電効率８０〜１００％の範囲では電源容量は最低の４でよく（破線Ａ部）、給電効率に関係なくイニシャルコストは変わらない。すなわち、８０％以上の電力効率により、コストを低減することができる。   Here, the fact that the power supply efficiency becomes high or the power loss becomes low means that the power supply efficiency becomes high or the power loss becomes low as compared with the case where at least the ground bar 6 is not provided. In particular, the high power supply efficiency of the high frequency power is preferably in a state where the power supply efficiency is higher than at least before the ground bar 6 is attached. More preferably, it is 80% or more. In the thin film manufacturing apparatus 1, the power efficiency (feeding efficiency) is an important factor from the viewpoint of both initial cost and running cost. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the power supply capacity of the high-frequency power supply 60 and the plasma power that can be generated. The vertical axis represents the plasma power that can be generated by the high-frequency power supply 60, and the horizontal axis represents the power supply capacity of the high-frequency power supply 60. Circles indicate power efficiency of 100, squares indicate power efficiency of 90%, and triangles indicate power efficiency of 80%. However, the plasma power and the power source capacity are standardized with predetermined values. Here, as a thin film for solar cells, the plasma power required to obtain a required film forming speed is 4 to 5 (standard value). Here, since the power supply capacity increases in a stepped manner, the power supply capacity may be a minimum of 4 in the range of 4 to 5 (standard value) in the range of the power supply efficiency of 80 to 100% (the broken line A portion). Regardless of the initial cost does not change. That is, the cost can be reduced by power efficiency of 80% or more.

高周波電源６０（高周波給電伝送路１４ａに接続する方を高周波電源６０ａ、高周波給電伝送路１４ｂに接続する方を高周波電源６０ｂ）は、高周波給電伝送路１４、整合器１３及び高周波給電伝送路１２を介して、放電電極３へ高周波電力を供給する。高周波電源１２ａ及び１２ｂの出力する高周波電力うち、一方の周波数及び位相を一定とし、他方の位相を変調させる。これにより、給電点５３ａと５３ｂとの間に発生する定在波を、給電点５３ａと５３ｂとの間で振動させて、基板８上に製膜される膜の均一性を向上させる。この動作及び効果の詳細は、特開２００２−３２２５６３号公報のとおりである。   The high frequency power supply 60 (the high frequency power supply 60a is connected to the high frequency power supply transmission line 14a and the high frequency power supply 60b is connected to the high frequency power supply transmission line 14b) is connected to the high frequency power supply transmission line 14, the matching unit 13, and the high frequency power supply transmission line 12. Then, high frequency power is supplied to the discharge electrode 3. Of the high-frequency power output from the high-frequency power supplies 12a and 12b, one frequency and phase are made constant and the other phase is modulated. Thereby, the standing wave generated between the feeding points 53a and 53b is vibrated between the feeding points 53a and 53b, and the uniformity of the film formed on the substrate 8 is improved. Details of this operation and effect are as disclosed in JP-A-2002-322563.

整合器１３（高周波給電伝送路１４ａに接続する方を整合器１３ａ、高周波給電伝送路１４ｂに接続する方を整合器１３ｂ）は、出力側のインピーダンスを整合（調整）する。そして、高周波電源６０から高周波給電伝送路１４を介して高周波電力を供給され、高周波給電伝送路１２（整合器１３ａに接続する方を高周波給電伝送路１２ａ、整合器１３ｂに接続する方を高周波給電伝送路１２ｂ）を介して放電電極３へ送電する。   The matching unit 13 (the matching unit 13a that is connected to the high-frequency power transmission line 14a and the matching unit 13b that is connected to the high-frequency power transmission line 14b) matches (adjusts) the impedance on the output side. Then, high frequency power is supplied from the high frequency power supply 60 via the high frequency power supply transmission line 14, and the high frequency power supply transmission line 12 (the one connected to the matching unit 13a is connected to the high frequency power transmission line 12a and the one connected to the matching unit 13b is supplied with high frequency power. Power is transmitted to the discharge electrode 3 via the transmission line 12b).

高周波給電伝送路１２（給電点５３ａに接続する方を高周波給電伝送路１２ａ、給電点５３ｂに接続する方を高周波給電伝送路１２ｂ）は、外部から製膜室２内に伸び、一方を放電電極３に、他方を整合器１３に、それぞれ電気的に接続されている。整合器１３から供給される高周波電力を放電電極３へ供給する。その外側を製膜室２の壁面との間でＯリング等を用いて真空シールをする。   The high-frequency power transmission line 12 (the one connected to the power supply point 53a is the high-frequency power transmission line 12a and the one connected to the power supply point 53b is the high-frequency power transmission line 12b) extends from the outside into the film forming chamber 2, and one of them is the discharge electrode. 3 and the other are electrically connected to the matching unit 13, respectively. The high frequency power supplied from the matching unit 13 is supplied to the discharge electrode 3. The outside is vacuum-sealed with the wall surface of the film forming chamber 2 using an O-ring or the like.

ループ伝送路７は、製膜室２の外において、高周波給電伝送路１２ａ上の接続点Ａと高周波給電伝送路１２ｂ上の接続点Ｂとを接続している。接続点Ａと接続点Ｂの位置は、それぞれ高周波給電伝送路１２ａ及び高周波給電伝送路１２ｂ上の任意位置で良い。ループ伝送路７は、高周波電源６０から出力される高周波電力の波長の整数倍の長さを有する。ただし、ループ伝送路７と接続点Ａ及び接続点Ｂとの間に、それぞれインダクタンス成分としてのインダクタ９（接続点Ａ側はインダクタ９ａ、接続点Ｂ側はインダクタ９ｂ）を接続していても良い。図２はその例を示している。更に、インダクタ９の替わり、又はインダクタ９と直列／並列にキャパシタンス成分としてのコンデンサ（図示されず）を接続していても良い。   The loop transmission path 7 connects the connection point A on the high-frequency power transmission path 12a and the connection point B on the high-frequency power transmission path 12b outside the film forming chamber 2. The positions of the connection point A and the connection point B may be arbitrary positions on the high-frequency power transmission path 12a and the high-frequency power transmission path 12b, respectively. The loop transmission line 7 has a length that is an integral multiple of the wavelength of the high-frequency power output from the high-frequency power supply 60. However, an inductor 9 (inductor 9a on the connection point A side and inductor 9b on the connection point B side) may be connected between the loop transmission line 7 and the connection point A and connection point B, respectively. . FIG. 2 shows an example. Furthermore, a capacitor (not shown) as a capacitance component may be connected in place of the inductor 9 or in series / parallel with the inductor 9.

放電電極３の給電点５３ａ及び５３ｂで反射される高周波電力のみを引き込むように、当該ループ伝送路７に備えられるインダクタ９ａ、９ｂのインダクタンスの容量、あるいはコンデンサのキャパシタンスの容量を設定する。これにより構成される閉ループ経路（ループ伝送路７−インダクタ９ａ−高周波給電伝送路１２ａ−放電電極３−高周波給電伝送路１２ｂ−インダクタ９ｂ−ループ伝送路７）により、放電電極３で反射された高周波電力のみを、高周波電源６０に戻さずに当該ループ伝送路７に導入させることが出来る。そして、接続点Ａ及びＢのそれぞれから導入されてきた反射電力同士を、ループ伝送路７において相殺させて反射電力を最小化することが出来る。これにより、放電電極３におけるプラズマ発生効率（放電電極３に対する給電効率）を向上させ、基板８上における製膜速度を向上させると共に、高周波電源６０の故障を未然に防止することができる。加えて、整合器１３に戻る反射波が低減されるので、整合器１３での給電損失を低減することができる。   The inductance capacity of the inductors 9a and 9b provided in the loop transmission line 7 or the capacitance of the capacitor is set so as to draw only high-frequency power reflected at the feeding points 53a and 53b of the discharge electrode 3. The high-frequency wave reflected by the discharge electrode 3 by the closed loop path (loop transmission path 7 -inductor 9a-high-frequency power transmission path 12a-discharge electrode 3-high-frequency power transmission path 12b-inductor 9b-loop transmission path 7) constituted thereby. Only power can be introduced into the loop transmission line 7 without returning to the high frequency power supply 60. Then, the reflected power introduced from each of the connection points A and B can be canceled in the loop transmission line 7 to minimize the reflected power. Thereby, the plasma generation efficiency (power feeding efficiency to the discharge electrode 3) in the discharge electrode 3 can be improved, the film forming speed on the substrate 8 can be improved, and the failure of the high-frequency power source 60 can be prevented. In addition, since the reflected wave returning to the matching unit 13 is reduced, the feeding loss in the matching unit 13 can be reduced.

スタブ５０（高周波給電伝送路１２ａ上はスタブ５０ａ、高周波給電伝送路１２ｂ上はスタブ５０ｂ）は、高周波給電伝送路１２上の任意位置に、高周波給電伝送路１２と並列に接続されている。スタブ５０には、インダクタ、可変コンデンサ、任意のインピーダンスを形成することができるインダクタと可変コンデンサと同軸ケーブルの組み合わせ等が適用される。スタブ５０の伝送線路に接続されていない端部は接地される。   The stub 50 (the stub 50a on the high-frequency power transmission path 12a and the stub 50b on the high-frequency power transmission path 12b) is connected in parallel with the high-frequency power transmission path 12 at an arbitrary position on the high-frequency power transmission path 12. For the stub 50, an inductor, a variable capacitor, a combination of an inductor capable of forming an arbitrary impedance, a variable capacitor and a coaxial cable, or the like is applied. The end of the stub 50 that is not connected to the transmission line is grounded.

スタブ５０のインピーダンスの値及び位置は、制御装置４０（後述）により制御される。例えば、スタブ５０が、可変コンデンサの場合（図２）、そのキャパシタンスの容量が制御装置４０により適宜変更される。   The impedance value and position of the stub 50 are controlled by a control device 40 (described later). For example, when the stub 50 is a variable capacitor (FIG. 2), the capacitance of the capacitance is appropriately changed by the control device 40.

スタブ５０の接続位置、接続するスタブ５０のインダクタのインダクタンスの容量又はコンデンサのキャパシタンスの容量を最適化することにより、放電電極３における高周波電力の電圧位相変調特性を調整し、プラズマ密度が均一となる電圧位相変調角度の最小化、および放電電極３端部における反射電力の最小化を実現することが出来る。加えて、放電電極３のインピーダンスを調整できるので、整合器１３へ戻る反射波が低減され、整合器１３での損失を低減することができる。   By optimizing the connection position of the stub 50, the inductance capacity of the inductor of the stub 50 to be connected or the capacitance of the capacitor, the voltage phase modulation characteristic of the high frequency power in the discharge electrode 3 is adjusted, and the plasma density becomes uniform. Minimization of the voltage phase modulation angle and minimization of the reflected power at the end of the discharge electrode 3 can be realized. In addition, since the impedance of the discharge electrode 3 can be adjusted, the reflected wave returning to the matching unit 13 is reduced, and the loss in the matching unit 13 can be reduced.

制御装置４０は、整合器１３に関する温度（後述）、及び整合器１３に関する温度（後述）と放電電極３に関する温度（後述）の少なくとも一方に基づいて、放電電極３に対する給電効率及び整合器１３での電力損失の少なくとも一方を算出する（後述）。そして、制御装置４０は、その給電効率が高くなるように、又はその電力損失が低くなるようにスタブ５０を調整する。   Based on at least one of the temperature related to the matching device 13 (described later), the temperature related to the matching device 13 (described later), and the temperature related to the discharge electrode 3 (described later), the control device 40 is configured to supply power to the discharge electrode 3 and the matching device 13. At least one of the power losses is calculated (described later). And the control apparatus 40 adjusts the stub 50 so that the electric power feeding efficiency may become high, or the power loss may become low.

図３は、本発明の薄膜製造装置の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図である。図中に矢印でＸＹＺ方向を示す。本実施の形態では８個の梯子状電極としての放電電極３−１〜３−８を備える。ただし、梯子状電極の数は、この数に限定されるものではなく、高周波を均一に給電してプラズマを均一化できることと、製作が容易であることから適切な数を選定できる。また放電電極３を１個の梯子状電極で構成しても良い。   FIG. 3 is a partial perspective view showing a part of the configuration of the embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention. XYZ directions are indicated by arrows in the figure. In the present embodiment, eight discharge electrodes 3-1 to 3-8 are provided as ladder electrodes. However, the number of the ladder-like electrodes is not limited to this number, and an appropriate number can be selected because the plasma can be made uniform by uniformly supplying a high frequency and the manufacturing is easy. Further, the discharge electrode 3 may be constituted by one ladder electrode.

放電電極３−１〜３−８の各々は、互いに略平行にＸ方向へ伸びる二本の横電極３Ａと、二本の横電極３Ａの間に設けられ、互いに略平行にＹ方向（Ｘ方向へ垂直）へ伸びる複数の縦電極３Ｂとを備える。横電極３Ａと縦電極３Ｂ内部にはガスが流通可能な流路（図示されず）が設けられている。縦電極３Ｂの表面には行列状に並んだ複数の開口孔（図示されず）が設けられている。そして、ガス供給管１６から供給されて流路を流れてきたガスは、その開口孔から図中の矢印に示す方向、すなわち基板８（対向電極５）の方向へ放出される。   Each of the discharge electrodes 3-1 to 3-8 is provided between two horizontal electrodes 3A extending in the X direction substantially parallel to each other and the two horizontal electrodes 3A, and is substantially parallel to the Y direction (X direction). A plurality of vertical electrodes 3B extending vertically). A flow path (not shown) through which a gas can flow is provided inside the horizontal electrode 3A and the vertical electrode 3B. A plurality of opening holes (not shown) arranged in a matrix are provided on the surface of the vertical electrode 3B. Then, the gas supplied from the gas supply pipe 16 and flowing through the flow path is discharged from the opening hole in the direction indicated by the arrow in the drawing, that is, in the direction of the substrate 8 (counter electrode 5).

放電電極３−１〜３−８の各々に対して、整合器１３ａ、高周波給電伝送路１４ａ、高周波給電伝送路１２ａ、熱媒体供給管１５ａ及び原料ガス配管１６ａが給電点５３ａ側にそれぞれ設けられている。一方、整合器１３ｂ、高周波給電伝送路１４ｂ、高周波給電伝送路１２ｂ、熱媒体供給管１５ｂ及び原料ガス配管１６ｂが給電点５３ｂ側にそれぞれ設けられている。アースバー６は、放電電極３の裏側に、放電電極３と略平行に伸び、接続部材（図示されず）で放電電極３に接続されている。ただし、図３では、放電電極３ａに関する構成についてのみ示している。   For each of the discharge electrodes 3-1 to 3-8, a matching unit 13 a, a high-frequency power transmission line 14 a, a high-frequency power transmission line 12 a, a heat medium supply pipe 15 a, and a raw material gas pipe 16 a are provided on the power supply point 53 a side. ing. On the other hand, a matching unit 13b, a high-frequency power transmission line 14b, a high-frequency power transmission line 12b, a heat medium supply pipe 15b, and a raw material gas pipe 16b are provided on the power supply point 53b side. The ground bar 6 extends substantially in parallel to the discharge electrode 3 on the back side of the discharge electrode 3 and is connected to the discharge electrode 3 by a connecting member (not shown). However, FIG. 3 shows only the configuration related to the discharge electrode 3a.

薄膜製造装置１は、図２に加えて、更に、図３に示すように熱媒体供給管１５及び原料ガス配管１６を具備している。   In addition to FIG. 2, the thin film manufacturing apparatus 1 further includes a heat medium supply pipe 15 and a raw material gas pipe 16 as shown in FIG.

熱媒体供給管１５（例示：熱媒体供給管１５ｂ）は、熱媒体供給装置（後述）から冷却用の熱媒体（以下、「熱媒体」という）を供給され、整合器１３（例示：整合器１３ｂ）及び高周波給電伝送路１２（例示：高周波給電伝送路１２ｂ）を介して放電電極３（例示：給電点５３ｂ側）へ供給する。その後、熱媒体供給管１５（例示：熱媒体供給管１５ａ）は、放電電極３（給電点５３ａ側）から高周波給電伝送路１２（例示：高周波給電伝送路１２ａ）及び整合器１３（例示：整合器１３ａ）を介して熱媒体を受け取り、制御装置４０へ送出する。この場合、下側の整合器１３ｂから上側の整合器１３ａへ向って熱媒体を流すことが好ましい。滞留箇所や未到達の箇所が発生することなく、熱媒体を放電電極３内に行き渡らせることができる。   The heat medium supply pipe 15 (example: heat medium supply pipe 15b) is supplied with a heat medium for cooling (hereinafter referred to as "heat medium") from a heat medium supply device (described later), and the matching device 13 (example: matching device). 13b) and the high-frequency power transmission line 12 (example: high-frequency power transmission line 12b) to be supplied to the discharge electrode 3 (example: power supply point 53b side). Thereafter, the heat medium supply tube 15 (example: heat medium supply tube 15a) is connected to the high-frequency power transmission line 12 (example: high-frequency power transmission line 12a) and the matching unit 13 (example: matching) from the discharge electrode 3 (feed point 53a side). The heat medium is received via the container 13a) and delivered to the control device 40. In this case, it is preferable to flow the heat medium from the lower matching unit 13b toward the upper matching unit 13a. The heat medium can be spread in the discharge electrode 3 without occurrence of staying places or unreachable places.

熱媒体供給管１５から熱媒体を放電電極３へ流すことにより、放電電極３が放電により発熱したとき、その熱を奪い、放電電極３を所望の温度に保つことが出来る。また、そのとき奪う熱エネルギーの大きさから、放電電極３における電極到達電力の大きさを見積もることが出来る。   By flowing the heat medium from the heat medium supply tube 15 to the discharge electrode 3, when the discharge electrode 3 generates heat by discharge, the heat is taken away and the discharge electrode 3 can be maintained at a desired temperature. In addition, the magnitude of the electrode reaching power at the discharge electrode 3 can be estimated from the magnitude of the thermal energy taken at that time.

ガス供給管１６（給電点５３ａ側がガス供給管１６ａ、給電点５３ｂ側がガス供給管１６ｂ）は、製膜又はクリーニング時、ガス供給装置（図示されず）からガス（製膜の場合には原料ガス、クリーニングの場合にはクリーニングガス）を供給される。そして、そのガスを放電電極３へ送出する。そのガスは、放電電極３のガス流路を経由して、放電電極３に設けられた複数の開口孔から対向電極５へ向って放出される。   The gas supply pipe 16 (the gas supply pipe 16a on the power supply point 53a side and the gas supply pipe 16b on the power supply point 53b side) is supplied from a gas supply device (not shown) during film formation or cleaning (in the case of film formation, a raw material gas). In the case of cleaning, cleaning gas) is supplied. Then, the gas is sent to the discharge electrode 3. The gas is discharged toward a counter electrode 5 from a plurality of opening holes provided in the discharge electrode 3 via a gas flow path of the discharge electrode 3.

図４は、本発明の薄膜製造装置の実施の形態における整合器と高周波給電伝送路と放電電極との関係を示す図である。この図では、放電電極３の一方の給電点５３付近を示しているが、他方の給電点５３付近も同様である。   FIG. 4 is a diagram showing a relationship among the matching unit, the high-frequency power transmission line, and the discharge electrode in the embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention. In this figure, the vicinity of one feeding point 53 of the discharge electrode 3 is shown, but the same is true for the vicinity of the other feeding point 53.

整合器１３は、熱媒体供給部１７と、整合部１８とを備える。熱媒体供給部１７（例示：整合器１３ｂ内）は、熱媒体供給管１５（例示：熱媒体供給管１５ｂ）から熱媒体を供給される。供給された熱媒体を高周波給電伝送路１２（例示：高周波給電伝送路１２ｂ）の熱媒体供給管２０を介して、放電電極３（熱媒体流通管２５）へ供給する。熱媒体流通管２５は、放電電極３の横電極３Ａ及び縦電極３Ｂ内で、ガス流路と概ね平行に設けられている。また、熱媒体供給部１７（例示：整合器１３ａ）は、放電電極３（熱媒体流通管２５）から高周波給電伝送路１２（例示：高周波給電伝送路１２ａ）の熱媒体供給管２０を介して熱媒体を受け取る。受け取った熱媒体を熱媒体供給管１５（例示：熱媒体供給管１５ａ）へ送出する。熱媒体が放電電極３の横電極３Ａ及び縦電極３Ｂ内の流路を通過することにより、放電電極３の放電により発生する熱を奪い、放電電極３を所望の温度に保つことが出来る。また、そのとき奪う熱エネルギーの大きさから、放電電極３における電極到達電力の大きさを見積もることが出来る。   The matching unit 13 includes a heat medium supply unit 17 and a matching unit 18. The heat medium supply unit 17 (example: in the matching unit 13b) is supplied with the heat medium from the heat medium supply pipe 15 (example: the heat medium supply pipe 15b). The supplied heat medium is supplied to the discharge electrode 3 (heat medium flow pipe 25) through the heat medium supply pipe 20 of the high-frequency power transmission path 12 (example: high-frequency power transmission path 12b). The heat medium flow tube 25 is provided substantially parallel to the gas flow path in the horizontal electrode 3A and the vertical electrode 3B of the discharge electrode 3. In addition, the heat medium supply unit 17 (example: matching unit 13a) is connected from the discharge electrode 3 (heat medium flow pipe 25) via the heat medium supply pipe 20 of the high frequency power supply transmission line 12 (example: high frequency power supply transmission line 12a). Receive the heat medium. The received heat medium is delivered to the heat medium supply pipe 15 (example: heat medium supply pipe 15a). When the heat medium passes through the flow passages in the horizontal electrode 3A and the vertical electrode 3B of the discharge electrode 3, heat generated by the discharge of the discharge electrode 3 can be taken away and the discharge electrode 3 can be maintained at a desired temperature. In addition, the magnitude of the electrode reaching power at the discharge electrode 3 can be estimated from the magnitude of the thermal energy taken at that time.

整合部１８は、制御装置４０の制御に基づいて、高周波電源１２側への反射波を出来るだけ小さくするように出力側（放電電極３側）のインピーダンスを調整する。それと共に、高周波給電伝送路１４を介して電力を供給され、高周波給電伝送路１２を介して放電電極３へ電力を供給する。放電電極３は、供給された電力により対向電極２との間Ｐにプラズマを形成する。整合部１８は、可変コンデンサ２６、２７、インダクタ２８を備える。   Based on the control of the control device 40, the matching unit 18 adjusts the impedance on the output side (discharge electrode 3 side) so as to minimize the reflected wave toward the high frequency power supply 12 side. At the same time, power is supplied via the high-frequency power supply transmission line 14, and power is supplied to the discharge electrode 3 via the high-frequency power supply transmission line 12. The discharge electrode 3 forms plasma between the counter electrode 2 and the counter electrode 2 by the supplied electric power. The matching unit 18 includes variable capacitors 26 and 27 and an inductor 28.

可変コンデンサ２６は、高周波給電伝送路１４側に、高周波給電伝送路に対して並列に接続されている。可変コンデンサ２７は、高周波給電伝送路１２側に、高周波給電伝送路に対して直列に接続されている。可変コンデンサ２６、２７は、制御装置４０からの指令により、そのキャパシタンスの容量を変更する。   The variable capacitor 26 is connected in parallel to the high-frequency power transmission line on the high-frequency power transmission line 14 side. The variable capacitor 27 is connected to the high-frequency power transmission line 12 in series with the high-frequency power transmission line. The variable capacitors 26 and 27 change the capacitance of the capacitance according to a command from the control device 40.

インダクタ２８は、高周波給電伝送路１４と可変コンデンサ２７との間に、高周波給電伝送路に対して直列に接続されている。インダクタ２８は、例えば、らせん状に形成された導体（例示：銅）製のパイプである。当該パイプは、冷却水供給管１９（整合器１３ａに接続される方を冷却水供給管１９ａ、整合器１３ｂに接続される方を冷却水供給管１９ｂ）に接続されている。インダクタ２８を冷却するための冷却水が内部を流通する。それにより、インダクタ２８は、制御装置４０からの指令により、高周波給電伝送路の接続位置を変えることで、そのインダクタンスの容量を変更する。冷却水がインダクタ２８内の流路を通過することにより、インダクタ２８の発熱による熱を奪い、インダクタ２８を所望の温度に保つことが出来る。また、そのとき奪う熱エネルギーの大きさから、整合器１３における給電損失の大きさを見積もることが出来る。   The inductor 28 is connected in series with the high frequency power supply transmission line between the high frequency power supply transmission line 14 and the variable capacitor 27. The inductor 28 is, for example, a pipe made of a conductor (eg, copper) formed in a spiral shape. The pipe is connected to a cooling water supply pipe 19 (a cooling water supply pipe 19a connected to the matching unit 13a and a cooling water supply pipe 19b connected to the matching unit 13b). Cooling water for cooling the inductor 28 circulates inside. Thereby, the inductor 28 changes the capacitance of the inductance by changing the connection position of the high-frequency power transmission path according to a command from the control device 40. When the cooling water passes through the flow path in the inductor 28, heat from the heat generated by the inductor 28 can be taken away and the inductor 28 can be maintained at a desired temperature. Further, the magnitude of the power supply loss in the matching unit 13 can be estimated from the magnitude of the thermal energy taken away at that time.

ここで、可変コンデンサ２６、２７は、インダクタ２８の近傍に設けられているので、発熱があっても、その熱は熱勾配により冷却されたインダクタ２８へ流入する。したがって、インダクタ２８での発熱による熱エネルギーを見積もることで、概ね整合器１３での給電損失とすることが出来る。   Here, since the variable capacitors 26 and 27 are provided in the vicinity of the inductor 28, even if heat is generated, the heat flows into the inductor 28 cooled by the thermal gradient. Therefore, by estimating the thermal energy due to the heat generated in the inductor 28, the power supply loss in the matching unit 13 can be roughly set.

なお、ここではインダクタ２８のみを冷却しているが、本発明がこれに限定されるものではなく、可変コンデンサ２６、２７を水冷するようにしても良い。   Although only the inductor 28 is cooled here, the present invention is not limited to this, and the variable capacitors 26 and 27 may be water-cooled.

高周波給電伝送路１２は、外部導体２３と、絶縁体２２と、内部導体２１と、熱媒体供給管２０とを備える。外部導体２３は、フレキシブルでない硬い導体（例示：銅）製の円筒である。絶縁体２２は、外部導体２３の内周面から離れて、外部導体２３の内部に設けられた絶縁体（例示：アルミナ）製の円筒である。内部導体２１は、絶縁体２２の内周面から離れて、絶縁体２２の内部に設けられた金属（例示：銅）製の円筒である。熱媒体供給管２０は、内部導体２１の内部に設けらた金属（例示：ステンレス）製の円筒である。熱媒体供給管２０＝内部導体２１でも良い。線形は例えば３０ｍｍφである。   The high-frequency power transmission line 12 includes an outer conductor 23, an insulator 22, an inner conductor 21, and a heat medium supply pipe 20. The outer conductor 23 is a cylinder made of a hard conductor (eg, copper) that is not flexible. The insulator 22 is a cylinder made of an insulator (for example, alumina) provided inside the outer conductor 23 apart from the inner peripheral surface of the outer conductor 23. The inner conductor 21 is a cylinder made of metal (for example, copper) provided inside the insulator 22 away from the inner peripheral surface of the insulator 22. The heat medium supply pipe 20 is a metal (for example, stainless steel) cylinder provided inside the internal conductor 21. The heat medium supply pipe 20 may be the internal conductor 21. The linear shape is, for example, 30 mmφ.

この高周波給電伝送路１２は、外部導体２３が硬い管状の導体であるため、ケーブルの形がほとんど変形することが無く概ね一体である。そのため、特性インピーダンスのような電気的特性を一定に保つことができる。それにより、適切な特性を有する高周波給電伝送路１２を用いれば、高周波電力の給電を安定的に行うことが可能となる。   Since the outer conductor 23 is a hard tubular conductor, the high-frequency power transmission line 12 is substantially integrated with almost no deformation of the cable shape. Therefore, electrical characteristics such as characteristic impedance can be kept constant. Accordingly, if the high-frequency power transmission line 12 having appropriate characteristics is used, high-frequency power can be stably fed.

図５は、本発明の薄膜製造装置における放電電極の温度の安定化に関わる構成を示す図である。薄膜製造装置は、放電電極の温度の安定化に関わる構成として、放電電極３及び制御装置４０に加えて、更に、温度センサ３０、３１、３２、を備える。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration related to stabilization of the temperature of the discharge electrode in the thin film manufacturing apparatus of the present invention. The thin film manufacturing apparatus further includes temperature sensors 30, 31, and 32 in addition to the discharge electrode 3 and the control device 40 as a configuration related to stabilization of the temperature of the discharge electrode.

放電電極３は、既述のように内部に熱媒体を流通する熱媒体流通管２５を備えている。
温度センサ３０は、放電電極３の温度を計測する。例えば、放電電極３−１における中心部付近の１箇所である。これにより、放電電極３上の温度を計測することが出来る。 As described above, the discharge electrode 3 includes the heat medium circulation tube 25 that circulates the heat medium therein.
The temperature sensor 30 measures the temperature of the discharge electrode 3. For example, it is one place near the center of the discharge electrode 3-1. Thereby, the temperature on the discharge electrode 3 can be measured.

温度センサ３１、３２は、放電電極３近傍における放電電極３用の熱媒体の温度を計測する。例えば、温度センサ３１は、整合器１３ｂ中、又は放電電極３−１の給電点５３ｂ直前での放電電極３用の熱媒体の温度を計測する。一方、温度センサ３２は、整合器１３ａ中、又は給電点５３ａ直後での熱媒体の温度を計測する。すなわち、熱媒体供給管１５、２０、熱媒体供給部１７のいずれかにおいて熱媒体の温度を計測する。温度センサ３１、３２で計測された温度差に基づいて、熱媒体が放電電極３−１の熱媒体流通管２５を流れる間に上昇した温度を計測することが出来る。なお、熱媒体流通管２５に供給される熱媒体の温度が予め設定されている場合には、入口側（整合器１３ｂ側）の温度センサ３１は無くても良い。   The temperature sensors 31 and 32 measure the temperature of the heat medium for the discharge electrode 3 in the vicinity of the discharge electrode 3. For example, the temperature sensor 31 measures the temperature of the heat medium for the discharge electrode 3 in the matching unit 13b or immediately before the feeding point 53b of the discharge electrode 3-1. On the other hand, the temperature sensor 32 measures the temperature of the heat medium in the matching unit 13a or immediately after the feeding point 53a. That is, the temperature of the heat medium is measured in any one of the heat medium supply pipes 15 and 20 and the heat medium supply unit 17. Based on the temperature difference measured by the temperature sensors 31 and 32, it is possible to measure the temperature that rises while the heat medium flows through the heat medium flow tube 25 of the discharge electrode 3-1. When the temperature of the heat medium supplied to the heat medium flow pipe 25 is set in advance, the temperature sensor 31 on the inlet side (matching unit 13b side) may not be provided.

他の放電電極３（３−２〜３−８）も同様である。ただし、放電電極３−１〜３−８の各々における更に多くの箇所を計測するように温度センサを増やしても良い。温度センサ３０〜３２は、例えば熱電対である。温度の計測結果は、制御装置４０の行う制御に用いられる。   The same applies to the other discharge electrodes 3 (3-2 to 3-8). However, the temperature sensor may be increased so as to measure more points in each of the discharge electrodes 3-1 to 3-8. The temperature sensors 30 to 32 are, for example, thermocouples. The temperature measurement result is used for control performed by the control device 40.

制御装置４０は、処理部４１と、温度調節部４２と、送液ポンプ４３とを備える。
送液ポンプ４３は、処理部４１の制御に基づいて、内部に有するポンプ機能（図示されず）を用いて、熱媒体が所定の流量で流れるように熱媒体供給管１５ｂに熱媒体を吐出する。それにより、熱媒体は、熱媒体供給管１５ｂ、整合器１３ｂの熱媒体供給部１７、高周波給電伝送路１２ｂの熱媒体供給管２０、放電電極３の熱媒体流通管２５、高周波給電伝送路１２ａの熱媒体供給管２０、整合器１３ａの熱媒体供給部１７、熱媒体供給管１５ａ、及び温度調節部４２の経路を循環する。 The control device 40 includes a processing unit 41, a temperature adjustment unit 42, and a liquid feed pump 43.
The liquid feed pump 43 discharges the heat medium to the heat medium supply pipe 15b so that the heat medium flows at a predetermined flow rate by using a pump function (not shown) provided inside based on the control of the processing unit 41. . As a result, the heat medium is the heat medium supply pipe 15b, the heat medium supply part 17 of the matching unit 13b, the heat medium supply pipe 20 of the high-frequency power transmission path 12b, the heat medium flow pipe 25 of the discharge electrode 3, and the high-frequency power transmission path 12a. The heat medium supply pipe 20, the heat medium supply part 17 of the matching unit 13 a, the heat medium supply pipe 15 a, and the temperature adjustment part 42 are circulated.

温度調節部４２は、処理部４１の制御に基づいて、内部に有する冷却装置（図示されず）を用いて、熱媒体供給管１５ａから供給される熱媒体を所定の温度に降温する。そして、熱媒体供給管１５ｂへ送出する。   Based on the control of the processing unit 41, the temperature adjustment unit 42 uses a cooling device (not shown) included therein to lower the temperature of the heat medium supplied from the heat medium supply pipe 15a to a predetermined temperature. And it sends out to the heat carrier supply pipe 15b.

処理部４１は、温度センサ３０の計測温度と設定温度（既知）との温度差に基づいて、温度センサ３０の温度が所望の温度になるように、温度調節部４２において熱媒体の温度を制御し、及び送液ポンプ４３において熱媒体の流量を制御する。制御方法は、例えば、計測温度と設定値との差に基づくＰＩＤ制御である。熱媒体は、ガルテンに例示される。   The processing unit 41 controls the temperature of the heat medium in the temperature adjusting unit 42 so that the temperature of the temperature sensor 30 becomes a desired temperature based on the temperature difference between the measured temperature of the temperature sensor 30 and the set temperature (known). And the flow rate of the heat medium is controlled in the liquid feed pump 43. The control method is, for example, PID control based on the difference between the measured temperature and the set value. The heat medium is exemplified by Garten.

本発明では放電電極の温度を安定化する機構を有しているので、放電電極３の温度上昇を抑制でき、その温度を安定化することができる。それにより、基板８の温度上昇、基板８の面内温度分布を最小化することができる。従って、面内温度分布に伴う基板８の反り等の発生がなくなる。そして、反りの回復に必要な待ち時間がなくなり、生産性を向上することが可能となる。また、放電電極３の温度安定化は、膜の性能面からも有効である。このような膜を用いた太陽電池では、電池性能を向上することができる。   In this invention, since it has the mechanism which stabilizes the temperature of a discharge electrode, the temperature rise of the discharge electrode 3 can be suppressed and the temperature can be stabilized. Thereby, the temperature rise of the substrate 8 and the in-plane temperature distribution of the substrate 8 can be minimized. Therefore, the warp of the substrate 8 due to the in-plane temperature distribution is eliminated. Further, there is no waiting time required for warping recovery, and productivity can be improved. Moreover, stabilization of the temperature of the discharge electrode 3 is also effective from the viewpoint of film performance. In a solar cell using such a film, battery performance can be improved.

処理部４１は、更に、温度センサ３１の計測温度又は温度調節部４２から送出される熱媒体の温度（既知）と、温度センサ３２の計測温度との差に基づいて、熱媒体が放電電極３−１の熱媒体流通管２５を流れる間に上昇した温度を計測することが出来る。その温度（温度差）と、熱媒体の流量（既知）と、熱媒体の比熱（既知）とにより、放電電極３において放電で消費された熱エネルギーを見積もることが出来る。加えて、温度センサ３１の計測温度と、製膜圧力でのガスの比熱（既知）と、ガスの流量（既知）とにより、放電電極３においてガスの加熱で使用された熱エネルギー（ガスの顕熱）を見積もることが出来る。以上から、放電で消費された熱エネルギーとガスの加熱で使用された熱エネルギー（ガスの顕熱）とにより、放電電極３において消費された熱エネルギーを算出することが出来る。   The processing unit 41 further determines that the heat medium is discharged from the discharge electrode 3 based on the difference between the measured temperature of the temperature sensor 31 or the temperature (known) of the heat medium sent from the temperature adjusting unit 42 and the measured temperature of the temperature sensor 32. The temperature that rises while flowing through the heat medium flow pipe 25 of -1 can be measured. Based on the temperature (temperature difference), the flow rate of the heat medium (known), and the specific heat of the heat medium (known), the heat energy consumed in the discharge at the discharge electrode 3 can be estimated. In addition, the thermal energy (gas sensible) used for heating the gas in the discharge electrode 3 is determined by the temperature measured by the temperature sensor 31, the specific heat of the gas at the film-forming pressure (known), and the gas flow rate (known). Heat) can be estimated. From the above, the heat energy consumed in the discharge electrode 3 can be calculated from the heat energy consumed in the discharge and the heat energy (gas sensible heat) used in the gas heating.

上記のように算出された熱エネルギーは、高周波電源６０から出力された高周波電力のうち、放電電極３に到達した高周波電力が変換されたものと考えることが出来る。したがって、放電電極３に到達した高周波電力としての電極到達電力は、上記放電で消費された熱エネルギーとガスの加熱で使用された熱エネルギー（ガスの顕熱）との和として算出することが出来る。   It can be considered that the thermal energy calculated as described above is a conversion of the high frequency power reaching the discharge electrode 3 out of the high frequency power output from the high frequency power supply 60. Therefore, the electrode reaching power as the high frequency power reaching the discharge electrode 3 can be calculated as the sum of the heat energy consumed in the discharge and the heat energy used in the gas heating (sensible heat of the gas). .

図６は、本発明の薄膜製造装置における整合器での給電損失の計測に関わる構成を示す図である。薄膜製造装置は、整合器での給電損失の計測に関わる構成として、整合器１３及び制御装置４０に加えて、温度センサ３３〜３６、を備える。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration related to the measurement of power supply loss in the matching unit in the thin film manufacturing apparatus of the present invention. The thin film manufacturing apparatus includes temperature sensors 33 to 36 in addition to the matching device 13 and the control device 40 as a configuration related to the measurement of the feeding loss in the matching device.

整合器１３は、既述のように内部に冷却水を流通するインダクタ２８を備える。
温度センサ３３〜３６は、整合器１３又はその近傍におけるインダクタ２８用の冷却水の温度を計測する。例えば、温度センサ３３、３５は、整合器１３の直前、又は整合器１３中のインダクタ２８の直前でのインダクタ２８用の冷却水温度を計測する。一方、温度センサ３４、３６は、インダクタ２８の直後、又は、整合器１３の直後でのインダクタ２８用の冷却水温度を計測する。すなわち、冷却水供給管１９において冷却水の温度を計測する。温度センサ３３、３４で計測された温度差により、冷却水が整合器１３ｂのインダクタ２８を流れる間に上昇した温度を計測することが出来る。同様に、温度センサ３５、３６で計測された温度差により、冷却水が整合器１３ａのインダクタ２８を流れる間に上昇した温度を計測することが出来る。なお、インダクタ２８に供給される冷却水の温度が予め設定されている場合には、入口側（インダクタ２８の直前近傍）の温度センサ３３、３５は無くても良い。 The matching unit 13 includes the inductor 28 that circulates cooling water therein as described above.
The temperature sensors 33 to 36 measure the temperature of the cooling water for the inductor 28 in or near the matching unit 13. For example, the temperature sensors 33 and 35 measure the coolant temperature for the inductor 28 immediately before the matching device 13 or immediately before the inductor 28 in the matching device 13. On the other hand, the temperature sensors 34 and 36 measure the coolant temperature for the inductor 28 immediately after the inductor 28 or immediately after the matching unit 13. That is, the temperature of the cooling water is measured in the cooling water supply pipe 19. Based on the temperature difference measured by the temperature sensors 33 and 34, it is possible to measure the temperature that rises while the cooling water flows through the inductor 28 of the matching unit 13b. Similarly, the temperature that rises while the cooling water flows through the inductor 28 of the matching device 13a can be measured by the temperature difference measured by the temperature sensors 35 and 36. When the temperature of the cooling water supplied to the inductor 28 is set in advance, the temperature sensors 33 and 35 on the inlet side (near the inductor 28) may be omitted.

これは、放電電極３−１〜３−８について共通である。ただし、放電電極３−１〜３−８の各々における更に多くの箇所を計測するように温度センサを増やしても良い。温度センサ３３〜３６は、例えば熱電対である。温度の計測結果は、制御装置４０の行う制御に用いられる。   This is common to the discharge electrodes 3-1 to 3-8. However, the temperature sensor may be increased so as to measure more points in each of the discharge electrodes 3-1 to 3-8. The temperature sensors 33 to 36 are, for example, thermocouples. The temperature measurement result is used for control performed by the control device 40.

制御装置４０は、更に、温度調節部４４と、送液ポンプ４５とを備える。
送液ポンプ４５（冷却水供給管１９ａに接続される方は送液ポンプ４５ａ、冷却水供給管１９ｂに接続される方は送液ポンプ４５ｂ）は、処理部４１の制御に基づいて、内部に有するポンプ機能（図示されず）を用いて、冷却水が所定の流量で流れるように冷却水供給管１９に冷却水を送出する。それにより、冷却水は、冷却水供給管１９（１９ａ、１９ｂ）、整合器１３（１３ａ、１３ｂ）のインダクタ２８、及び温度調節部４４（４４ａ、４４ｂ）の経路を循環する。 The control device 40 further includes a temperature adjustment unit 44 and a liquid feed pump 45.
The liquid feed pump 45 (the liquid feed pump 45a is connected to the cooling water supply pipe 19a, and the liquid feed pump 45b is connected to the cooling water supply pipe 19b) is controlled internally by the processing unit 41. Using the pump function (not shown), the cooling water is sent to the cooling water supply pipe 19 so that the cooling water flows at a predetermined flow rate. Thereby, the cooling water circulates through the path of the cooling water supply pipe 19 (19a, 19b), the inductor 28 of the matching unit 13 (13a, 13b), and the temperature adjusting unit 44 (44a, 44b).

温度調節部４４（冷却水供給管１９ａに接続される方は温度調節部４４ａ、冷却水供給管１９ｂに接続される方は温度調節部４４ｂ）は、処理部４１の制御に基づいて、内部に有する冷却装置（図示されず）を用いて、冷却水供給管１９から供給される冷却水を所定の温度に降温する。そして、冷却水供給管１９へ送出する。   The temperature adjustment unit 44 (the temperature adjustment unit 44a is connected to the cooling water supply pipe 19a and the temperature adjustment unit 44b is connected to the cooling water supply pipe 19b) The cooling water supplied from the cooling water supply pipe 19 is lowered to a predetermined temperature using a cooling device (not shown). Then, it is sent to the cooling water supply pipe 19.

処理部４１は、温度センサ３４、３６の計測温度と設定温度（既知）との温度差に基づいて、温度センサ３４、３６の温度が所望の温度以下になるように、温度調節部４４において冷却水の温度を制御し、及び送液ポンプ４５において冷却水の流量を制御する。制御方法は、例えば、計測温度と設定値との差に基づくＰＩＤ制御である。冷却水は、他の冷却用の熱媒体であっても良い。   Based on the temperature difference between the measured temperature of the temperature sensors 34 and 36 and the set temperature (known), the processing unit 41 performs cooling in the temperature adjustment unit 44 so that the temperature of the temperature sensors 34 and 36 is equal to or lower than a desired temperature. The temperature of the water is controlled, and the flow rate of the cooling water is controlled by the liquid feed pump 45. The control method is, for example, PID control based on the difference between the measured temperature and the set value. The cooling water may be another cooling heat medium.

処理部４１は、温度センサ３３の計測温度又は温度調節部４４ｂから送出される冷却水の温度（既知）と、温度センサ３４の計測温度との差に基づいて、冷却水が整合器１３ｂのインダクタ２８を流れる間に上昇した温度を計測することが出来る。その温度（温度差）と、冷却水の流量（既知）と、冷却水の比熱（既知）とにより、整合器１３ｂにおいて消費された熱エネルギーを見積もることが出来る。同様に、温度センサ３５の計測温度又は温度調節部４４ａから送出される冷却水の温度（既知）と、温度センサ３６の計測温度との差に基づいて、冷却水が整合器１３ａのインダクタ２８を流れる間に上昇した温度を計測することが出来る。その温度と、冷却水の流量（既知）と、冷却水の比熱（既知）とにより、整合器１３ａにおいて消費された熱エネルギーを見積もることが出来る。以上から、整合器１３ａでの熱エネルギーと整合器１３ｂで熱エネルギーとにより、両整合器１３において消費された熱エネルギーを算出することが出来る。   Based on the difference between the measured temperature of the temperature sensor 33 or the temperature (known) of the cooling water sent from the temperature adjusting unit 44b and the measured temperature of the temperature sensor 34, the processing unit 41 converts the cooling water into the inductor of the matching unit 13b. It is possible to measure the temperature that has risen while flowing through 28. The thermal energy consumed in the matching unit 13b can be estimated from the temperature (temperature difference), the flow rate (known) of the cooling water, and the specific heat (known) of the cooling water. Similarly, based on the difference between the measured temperature of the temperature sensor 35 or the temperature (known) of the cooling water sent from the temperature adjusting unit 44a and the measured temperature of the temperature sensor 36, the cooling water causes the inductor 28 of the matching unit 13a to be used. The temperature that rises while flowing can be measured. The thermal energy consumed in the matching unit 13a can be estimated from the temperature, the flow rate (known) of the cooling water, and the specific heat (known) of the cooling water. From the above, the heat energy consumed in both matching units 13 can be calculated from the thermal energy in matching unit 13a and the thermal energy in matching unit 13b.

上記のように算出された熱エネルギーは、高周波電源６０から出力された高周波電力のうち、両整合器１３を通過するとき高周波電力が変換されたものと考えることが出来る。したがって、整合器１３で消費された高周波電力としての整合器損失は、上記両整合器１３において消費された熱エネルギーとして算出することが出来る。   It can be considered that the thermal energy calculated as described above is converted from the high-frequency power output from the high-frequency power supply 60 when the high-frequency power passes through the matching units 13. Therefore, the matching unit loss as the high frequency power consumed by the matching unit 13 can be calculated as the thermal energy consumed by both matching units 13.

このように、本発明の薄膜製造装置では、図５及び図６に記載された構成を用いることで、高周波電源６０ａ及び高周波電源６０ｂから出力された高周波電力のうち、放電電極３に到達した高周波電力としての電極到達電力、及び整合器１３ａ、１３ｂで消費された高周波電力としての整合器損失を算出することが出来る。なお、整合器損失は、整合器１３ａ、１３ｂのそれぞれについて算出することも可能である。   Thus, in the thin film manufacturing apparatus of the present invention, the high frequency power that has reached the discharge electrode 3 out of the high frequency power output from the high frequency power supply 60a and the high frequency power supply 60b by using the configuration described in FIGS. 5 and 6. It is possible to calculate the electrode reaching power as the power and the matching device loss as the high frequency power consumed by the matching devices 13a and 13b. The matching unit loss can be calculated for each of the matching units 13a and 13b.

処理部４１は、更に、上記結果に基づいて、放電電極３に対する給電効率及び整合器１３での整合器損失の少なくとも一方を算出する。ここで、例えば、（放電電極３に対する給電効率）＝（電極到達電力）／（高周波電源６０ａ、６０ｂの供給する高周波電力）×１００％である。整合器１３での整合器損失は、上述の通りである。   The processing unit 41 further calculates at least one of the power feeding efficiency for the discharge electrode 3 and the matching unit loss in the matching unit 13 based on the above result. Here, for example, (power supply efficiency to the discharge electrode 3) = (electrode reach power) / (high frequency power supplied from the high frequency power supplies 60a and 60b) × 100%. The matching unit loss in the matching unit 13 is as described above.

そして、処理部４１は、その給電効率が高くなるように５０ｂ、５０ａを調整する信号を出力する。又は整合器１３ｂでの整合器損失が低くなるようにスタブ５０ｂを調整する信号を出力し、整合器１３ａでの整合器損失が低くなるようにスタブ５０ａを調整する信号を出力する。   And the process part 41 outputs the signal which adjusts 50b and 50a so that the electric power feeding efficiency may become high. Alternatively, a signal for adjusting the stub 50b is output so that the matching unit loss in the matching unit 13b is low, and a signal for adjusting the stub 50a is output so that the matching unit loss in the matching unit 13a is low.

処理部４１は、そのとき、同時に、放電電極３−１〜３−８の全てにおいて整合器１３ａの整合損失が概ね等しくなるよう、且つ、放電電極３−１〜３−８の全てにおいて整合器１３ｂでの整合器損失が概ね等しくなるように、放電電極３−１〜３−８の各々においてスタブ５０ａ、５０ｂのインピーダンスを調整する。これにより、大面積基板に対する製膜において、給電効率を高めながら、膜厚分布をより均一にすることが出来る。   At this time, the processing unit 41 simultaneously matches the matching loss of the matching unit 13a in all of the discharge electrodes 3-1 to 3-8, and matches the matching unit in all of the discharge electrodes 3-1 to 3-8. The impedances of the stubs 50a and 50b are adjusted in each of the discharge electrodes 3-1 to 3-8 so that the matching unit loss at 13b becomes substantially equal. Thereby, in film formation on a large-area substrate, the film thickness distribution can be made more uniform while increasing the power supply efficiency.

図７は、高周波電源６０からプラズマ７０までの電力消費に関わる構成を示す概念図である。高周波電力を供給する機器は、高周波電源６０（６０ａ、６０ｂ）である。一方、高周波電力を消費する機器は、各給電ケーブル、整合器１３（１３ａ、１３ｂ）及び放電電極３である。   FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration relating to power consumption from the high-frequency power source 60 to the plasma 70. A device for supplying high-frequency power is a high-frequency power source 60 (60a, 60b). On the other hand, devices that consume high-frequency power are the power supply cables, the matching units 13 (13a, 13b), and the discharge electrode 3.

給電ケーブルとしては、高周波給電伝送路１２（１２ａ、１２ｂ）、高周波給電伝送路１４（１４ａ、１４ｂ）、ループ伝送路７、インダクタ（コンデンサ）９（９ａ、９ｂ）、スタブ５０（５０ａ、５０ｂ）、アースバー６（６ａ、６ｂ）が挙げられる。高周波電力の供給時に、その一部がこれら給電ケーブル上で反射波やジュール熱等の形で失われる。この損失分を、以下、給電ケーブル損失ともいう。その給電ケーブル損失は、図２の構成の電気回路に対して従来知られた理論計算に基づいて算出することが出来る。   As the feeding cable, the high-frequency feeding transmission path 12 (12a, 12b), the high-frequency feeding transmission path 14 (14a, 14b), the loop transmission path 7, the inductor (capacitor) 9 (9a, 9b), and the stub 50 (50a, 50b). , Earth bar 6 (6a, 6b). At the time of supplying high-frequency power, a part of the power is lost in the form of reflected waves, Joule heat, etc. on these feeder cables. Hereinafter, this loss is also referred to as a feeding cable loss. The power supply cable loss can be calculated based on a conventionally known theoretical calculation for the electric circuit having the configuration shown in FIG.

整合器１３は、高周波電力の供給時に、既述のように高周波電源６０への反射波をできるだけ小さくするように放電電極３側のインピーダンスを調整する。そのとき、高周波電力の一部が可変コンデンサ２６、２７及びインダクタ２８上でジュール熱等の形で失われる。その熱は、主にインダクタ２８を加熱する。したがって、インダクタ２８を流れる冷却水の温度変化に基づいてその熱の大きさを見積もることが出来る。すなわち、冷却水の温度変化（温度センサ３３〜３６）、流量（送液ポンプ４５での流量）及び比熱（冷却水で特定）に基づいて、インダクタ２８で発生した（冷却水で奪った）熱エネルギーを算出することが出来る。これが、上述の整合器損失である。   The matching unit 13 adjusts the impedance on the discharge electrode 3 side so as to minimize the reflected wave to the high frequency power supply 60 as described above when supplying high frequency power. At that time, a part of the high frequency power is lost in the form of Joule heat or the like on the variable capacitors 26 and 27 and the inductor 28. The heat mainly heats the inductor 28. Therefore, the magnitude of the heat can be estimated based on the temperature change of the cooling water flowing through the inductor 28. That is, based on the temperature change of the cooling water (temperature sensors 33 to 36), the flow rate (flow rate at the liquid feed pump 45) and the specific heat (specified by the cooling water), the heat generated in the inductor 28 (taken away by the cooling water). Energy can be calculated. This is the matching unit loss described above.

放電電極３は、供給された高周波電力により対向電極５との間にプラズマ７０を形成する。この高周波電力は、放電電極３の加熱及びプラズマの加熱に使用される。したがって、放電電極３の加熱分は、放電電極３を流れる熱媒体の温度変化に基づいてその熱の大きさを見積もることが出来る。すなわち、熱媒体の温度変化（温度センサ３１、３２）、流量（送液ポンプ４３での流量）及び比熱（熱媒体で特定）に基づいて、その熱エネルギーを算出することが出来る。また、プラズマの加熱分については、ガスの種類、流量及び圧力に基づいて、ガスの顕熱として理論的に計算できる。これが上述の電極到達電力である。   The discharge electrode 3 forms plasma 70 with the counter electrode 5 by the supplied high frequency power. This high frequency power is used for heating the discharge electrode 3 and heating the plasma. Therefore, the amount of heat of the discharge electrode 3 can be estimated based on the temperature change of the heat medium flowing through the discharge electrode 3. That is, the thermal energy can be calculated based on the temperature change of the heat medium (temperature sensors 31, 32), the flow rate (flow rate at the liquid feed pump 43), and the specific heat (specified by the heat medium). Further, the plasma heating can be theoretically calculated as the sensible heat of the gas based on the type, flow rate and pressure of the gas. This is the above-mentioned electrode power.

図８は、高周波電源６０からプラズマ７０までの電力消費の実測値を示している。ここでは、高周波電源６０の出力を１００％とし、それを損失又は消費する事項として、整合器損失（冷却水吸熱量）、給電ケーブル損失（反射電力等）及び電極到達電力（プラズマによる消費）を示している。   FIG. 8 shows measured values of power consumption from the high frequency power supply 60 to the plasma 70. Here, the output of the high-frequency power supply 60 is assumed to be 100%, and the loss or consumption of the items is the matching unit loss (cooling water heat absorption amount), power supply cable loss (reflected power, etc.) and electrode power (consumption due to plasma). Show.

ここで例示する実験例１〜実験例６は、放電電極３のインピーダンス、及びインダクタ２８のインダクタンスの容量を変化させたときの電力損失・消費の割合を示している。ただし、整合器損失、給電ケーブル損失及び電極到達電力の値は、高周波電源の出力値（ｋＷ）で規格化している。また、整合器損失は、インダクタ２８を流れる冷却水の温度変化に基づいて上記の方法で算出したものである。電極到達電力は、放電電極３を流れる熱媒体の温度変化及び放電電極３の温度に基づいて上記の方法で算出したものである。給電ケーブル損失は、図２の電気回路から理論計算により算出したものである。   Experimental Examples 1 to 6 illustrated here show the ratios of power loss and consumption when the impedance of the discharge electrode 3 and the inductance capacity of the inductor 28 are changed. However, the values of the matching unit loss, the power supply cable loss, and the electrode reaching power are normalized by the output value (kW) of the high frequency power source. The matching unit loss is calculated by the above method based on the temperature change of the cooling water flowing through the inductor 28. The electrode arrival power is calculated by the above method based on the temperature change of the heat medium flowing through the discharge electrode 3 and the temperature of the discharge electrode 3. The power supply cable loss is calculated by theoretical calculation from the electric circuit of FIG.

これらの実験例では、アースバー６の接続部材６ｂの特性（位置、数、長さ及び材質）や位置を変更して放電電極３での放電に変化を与えること、及び、インダクタ２８のターン数を変更してインダクタ２８のインダクタンスの容量に変化を与えることで、条件を変更している。なお、スタブ５０ａは接続点Ａ、スタブ５０ｂは接続点Ｂにそれぞれ接続され、その値は最適に値に制御されている。   In these experimental examples, the characteristics (position, number, length and material) and position of the connecting member 6b of the earth bar 6 are changed to change the discharge at the discharge electrode 3, and the number of turns of the inductor 28 is set. The condition is changed by changing and changing the inductance capacity of the inductor 28. The stub 50a is connected to the connection point A and the stub 50b is connected to the connection point B, respectively, and the values are controlled to optimal values.

実験例１及び実験例２は、インダクタ２８のインダクタンスの容量は同じであるが、アースバー６の接続部材６ｂの特性を変化させた場合である。放電電極３での放電の状況が変化に対応して、給電ケーブル損失には大きな変化はないが、整合器損失及び電極到達電力に大きな変化が見られる。これは、整合器１３内のインダクタ２８に流れる電流が変化し、インダクタ２８の抵抗成分によって生じるジュール損失（Ｒ×Ｉ２）が変化したためと考えられる。この場合、電極到達電力は３割程度の差が見られ、明らかに実験例１のアースバー６の特性が好ましいことが分かる。 In Experimental Example 1 and Experimental Example 2, the inductance of the inductor 28 has the same capacitance, but the characteristic of the connecting member 6b of the earth bar 6 is changed. Corresponding to the change in the state of discharge at the discharge electrode 3, there is no significant change in the feed cable loss, but a large change is seen in the matching unit loss and the electrode power. This is presumably because the current flowing through the inductor 28 in the matching unit 13 changes and the Joule loss (R × I 2 ) generated by the resistance component of the inductor 28 changes. In this case, a difference of about 30% is seen in the electrode power, which clearly indicates that the characteristics of the ground bar 6 of Experimental Example 1 are preferable.

実験例３及び実験例４は、アースバー６の接続部材６ｂの特性は同じであるが、インダクタ２８のインダクタンスの容量を変化させた場合である。整合器１３の特性の変化に対応して、給電ケーブル損失には大きな変化はないが、整合器損失及び電極到達電力に大きな変化が見られる。これは、整合器１３内のインダクタ２８に流れる電流Ｉが変化し、インダクタ２８の抵抗成分によって生じるジュール損失（Ｒ×Ｉ２）が変化したためと考えられる。この場合、電極到達電力は５割程度の差が見られ、明らかに実験例３のインダクタ２８のインダクタンスの容量が好ましいことが分かる。 In Experimental Example 3 and Experimental Example 4, the characteristics of the connection member 6b of the earth bar 6 are the same, but the inductance capacity of the inductor 28 is changed. Corresponding to the change in the characteristics of the matching unit 13, there is no significant change in the feed cable loss, but a large change is seen in the matching unit loss and the electrode power. This is presumably because the current I flowing through the inductor 28 in the matching device 13 changes and the Joule loss (R × I 2 ) generated by the resistance component of the inductor 28 changes. In this case, a difference of about 50% is seen in the electrode power, which clearly shows that the inductance capacity of the inductor 28 of Experimental Example 3 is preferable.

なお、インダクタ２８以外の部分にインダクタ、コンデンサ、抵抗等を挿入して給電効率が低減できるように調整することもできる。   It should be noted that an inductor, a capacitor, a resistor, or the like may be inserted in a portion other than the inductor 28 so that the power feeding efficiency can be reduced.

また、高周波電力の出力値と、上記方法で算出された整合器損失、給電ケーブル損失及び電極到達電力の合計（いずれも、高周波電源の出力値（ｋＷ）で規格化された値）とは、概ね一致していることが分かる。   Also, the output value of the high frequency power and the total of the matching unit loss, power supply cable loss and electrode reaching power calculated by the above method (both values normalized by the output value (kW) of the high frequency power source) are: It can be seen that they are generally consistent.

このように、本発明の薄膜製造装置は、整合器１３及び放電電極３において高周波電力を消費（損失を含む）する割合を把握することが可能となる。これにより、整合器１３の特性やアースバー６、スタブ５０などの各電気回路素子の特性を決定するとき、従来考慮されていなかった整合器１３での整合器損失を考慮して行うことが出来る。それにより、整合器１３で整合器損失として無駄に消費される可能性があった高周波電力をより有効に放電電極３へ供給することが可能となる。したがって、給電効率を向上させ、所望の膜を高速に製膜することが可能となる。   Thus, the thin film manufacturing apparatus of this invention can grasp | ascertain the ratio which consumes high frequency power in a matching device 13 and the discharge electrode 3 (a loss is included). As a result, when determining the characteristics of the matching device 13 and the characteristics of the electric circuit elements such as the earth bar 6 and the stub 50, it is possible to consider the matching device loss in the matching device 13 that has not been considered in the past. Thereby, it becomes possible to supply the discharge electrode 3 more effectively with the high frequency power that may have been wasted in the matching unit 13 as a matching unit loss. Therefore, it is possible to improve power supply efficiency and to form a desired film at a high speed.

次に、図２〜図７を参照して、本発明の太陽電池の製造方法の実施の形態について説明する。ここでは、上記に示した薄膜製造装置１を用いて、シリコン系薄膜の太陽電池を製造する場合を説明する。   Next, with reference to FIGS. 2-7, embodiment of the manufacturing method of the solar cell of this invention is described. Here, the case where the solar cell of a silicon-type thin film is manufactured using the thin film manufacturing apparatus 1 shown above is demonstrated.

ただし、シリコン系とは、シリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイド（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む。ここでは、シリコン系薄膜として、微結晶シリコン又はアモルファスシリコンを例とする。   However, the silicon-based includes silicon (Si), silicon carbide (SiC), and silicon germanium (SiGe). Here, microcrystalline silicon or amorphous silicon is taken as an example of the silicon-based thin film.

（１）ガラスのような透光性の基板２０を薄膜製造装置１へ導入し、対向電極５にセットする。基板８は、例えば、１．４ｍ×１．１ｍ、板厚４ｍｍのソーダフロートガラスである。基板８の表面には酸化錫膜を主成分とする透明導電膜を約５００ｎｍから８００ｎｍの膜厚となるよう熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で形成されている。多接合型（タンデム型）太陽電池において微結晶シリコン層をボトム電池層として製膜する際は、基板８には透明導電膜とアモルファスシリコン太陽電池層（ｐ層、ｉ層、ｎ層）が形成されている。その後、製膜室２を所定の真空度（例示：１０−６Ｐａ）にする。対向電極５の温度は、例えば２００℃で一定となるように基板加熱装置（図示されず）で温度制御されている。基板２０−放電電極３間距離は、２ｍｍから１５ｍｍが例示され、例えば、５ｍｍである。 (1) A translucent substrate 20 such as glass is introduced into the thin film manufacturing apparatus 1 and set on the counter electrode 5. The substrate 8 is, for example, soda float glass having a size of 1.4 m × 1.1 m and a thickness of 4 mm. A transparent conductive film mainly composed of a tin oxide film is formed on the surface of the substrate 8 at about 500 ° C. by a thermal CVD apparatus so as to have a film thickness of about 500 nm to 800 nm. When a microcrystalline silicon layer is formed as a bottom battery layer in a multi-junction type (tandem type) solar cell, a transparent conductive film and an amorphous silicon solar cell layer (p layer, i layer, n layer) are formed on the substrate 8. Has been. Thereafter, the film forming chamber 2 is set to a predetermined degree of vacuum (example: 10 −6 Pa). The temperature of the counter electrode 5 is controlled by a substrate heating device (not shown) so as to be constant at 200 ° C., for example. The distance between the substrate 20 and the discharge electrode 3 is 2 mm to 15 mm, for example, 5 mm.

（２）製膜用のガスを、ガス供給管１６、放電電極３内部の流路（図示されず）及び開口孔（図示されず）を介して放電電極３と基板８との間に供給する。微結晶シリコン薄膜又はアモルファスシリコン薄膜を形成する場合、ガスは、例えば、Ｈ２＋ＳｉＨ４（ＳｉＨ４分圧：２〜２０％）である。ただし、ｐ層やｎ層を形成する場合には、更にドーパントを加えたガスとする。製膜圧力の範囲は、例えば、微結晶シリコン薄膜を形成する場合、８００〜１８００Ｐａであり、アモルファスシリコン薄膜を形成する場合、２００〜６００Ｐａである。 (2) A film-forming gas is supplied between the discharge electrode 3 and the substrate 8 through the gas supply pipe 16, a flow path (not shown) inside the discharge electrode 3 and an opening hole (not shown). . When forming a microcrystalline silicon thin film or an amorphous silicon thin film, the gas is, for example, H 2 + SiH 4 (SiH 4 partial pressure: 2 to 20%). However, when forming a p-layer or an n-layer, a gas further added with a dopant is used. The range of film forming pressure is, for example, 800 to 1800 Pa when forming a microcrystalline silicon thin film, and 200 to 600 Pa when forming an amorphous silicon thin film.

（３）アースバー６やインダクタ９は、予め理論的、実験的、経験的に適切な構成に設定されている。例えば、図８の実験例３の場合の構成である。これにより、後述のスタブ５０で調整において、調整すべき範囲が限定されるので、より適切な制御が出来る。
高周波電源６０は、高周波給電伝送路１４、整合器１３、高周波給電伝送路１２及び給電点５３を介して放電電極３へ所定の高周波電力を供給する。これにより、放電電極３と対向電極５との間にガスのプラズマが発生し、基板８上にシリコン薄膜が製膜される。このとき、整合器１３ａ、１３ｂは、それぞれ高周波電源６０ａ、６０ｂへの反射波が最小となるように、その出力側のインピーダンスが制御装置４０により適宜調整（整合）される。例えば、可変コンデンサ１６、２７のキャパシタンスの容量を変更する。 (3) The ground bar 6 and the inductor 9 are set in advance in a theoretically, experimentally, and empirically appropriate configuration. For example, this is the configuration in Experimental Example 3 in FIG. Thereby, in the adjustment with the stub 50 described later, the range to be adjusted is limited, so that more appropriate control can be performed.
The high frequency power supply 60 supplies predetermined high frequency power to the discharge electrode 3 through the high frequency power supply transmission line 14, the matching unit 13, the high frequency power supply transmission line 12, and the power supply point 53. As a result, gas plasma is generated between the discharge electrode 3 and the counter electrode 5, and a silicon thin film is formed on the substrate 8. At this time, the matching devices 13a and 13b are appropriately adjusted (matched) by the control device 40 so that the impedance on the output side thereof is minimized so that the reflected waves to the high frequency power sources 60a and 60b are minimized. For example, the capacitances of the variable capacitors 16 and 27 are changed.

製膜時に、制御装置４０は、温度センサ３０の計測温度に基づいて、放電電極３を所望の温度になるように熱媒体の温度及び流量を制御する。また、温度センサ３４、３６の計測温度に基づいて、整合器１３のインダクタ２８が所望の温度以下になるように冷却水の温度及び流量を制御する。更に、温度センサ３０〜３２の計測温度に基づいて、放電電極３における電極到達電力を算出する。加えて、温度センサ３３〜３６の計測温度に基づいて、整合器１３における整合器損失を算出する。更に、算出された電極到達電力及び整合器損失と、理論計算で求まる給電ケーブル損失とから、給電効率を求めても良い。ただし、（給電効率）＝（電極到達電力）／（電極到達電力＋整合器損失（１３ａ、１３ｂ）＋給電ケーブル損失）×１００％である。   During film formation, the control device 40 controls the temperature and flow rate of the heat medium so that the discharge electrode 3 reaches a desired temperature based on the temperature measured by the temperature sensor 30. Further, based on the measured temperatures of the temperature sensors 34 and 36, the temperature and flow rate of the cooling water are controlled so that the inductor 28 of the matching unit 13 is below a desired temperature. Furthermore, the electrode reachable power in the discharge electrode 3 is calculated based on the measured temperature of the temperature sensors 30 to 32. In addition, the matching unit loss in the matching unit 13 is calculated based on the measured temperatures of the temperature sensors 33 to 36. Further, the feeding efficiency may be obtained from the calculated electrode arrival power and matching unit loss and the feeding cable loss obtained by theoretical calculation. However, (feed efficiency) = (electrode reach power) / (electrode reach power + matching unit loss (13a, 13b) + feed cable loss) × 100%.

制御装置４０は、給電効率が最大、又は整合器損失（１３ａ、１３ｂ）が最小になるように、スタブ５０ａ、５０ｂのインピーダンスを調整する。例えば、スタブ５０ａ、５０ｂのコンデンサのキャパシタンスの容量を変更する。このとき、同時に、同時に、放電電極３−１〜３−８の全てにおいて整合器１３ａの整合損失が概ね等しくなるよう、且つ、放電電極３−１〜３−８の全てにおいて整合器１３ｂでの整合器損失が概ね等しくなるように、放電電極３−１〜３−８の各々においてスタブ５０ａ、５０ｂのインピーダンスを調整する。これにより、大面積基板に対する製膜において、給電効率を高めながら、膜厚分布をより均一にすることが出来る。   The control device 40 adjusts the impedances of the stubs 50a and 50b so that the power supply efficiency is maximized or the matching unit losses (13a and 13b) are minimized. For example, the capacitance of the capacitors of the stubs 50a and 50b is changed. At this time, at the same time, the matching loss of the matching unit 13a is substantially equal in all of the discharge electrodes 3-1 to 3-8, and in the matching unit 13b in all of the discharge electrodes 3-1 to 3-8. The impedances of the stubs 50a and 50b are adjusted in each of the discharge electrodes 3-1 to 3-8 so that the matching unit losses are approximately equal. Thereby, in film formation on a large-area substrate, the film thickness distribution can be made more uniform while increasing the power supply efficiency.

微結晶シリコン薄膜を形成する場合、高周波電力、基板温度及び膜厚は、例えば、１Ｗ／ｃｍ２、２００℃及び１．５μｍから３μｍである。アモルファスシリコン薄膜を形成する場合、高周波電力、基板温度及び膜厚は、例えば、０．２Ｗ／ｃｍ２、２００℃及び約３００ｎｍである。 When the microcrystalline silicon thin film is formed, the high frequency power, the substrate temperature, and the film thickness are, for example, 1 W / cm 2 , 200 ° C., and 1.5 μm to 3 μm. When the amorphous silicon thin film is formed, the high frequency power, the substrate temperature, and the film thickness are, for example, 0.2 W / cm 2 , 200 ° C., and about 300 nm.

（４）ｐ層シリコン薄膜、ｉ層シリコン薄膜、及びｎ層シリコン薄膜のそれぞれについて、上記の（１）から（３）を繰り返す。
（５）その後、ｎ層上に銀やアルミニウムによる裏面導電膜をスパッタリング装置で形成して、太陽電池が製造される。 (4) The above (1) to (3) are repeated for each of the p-layer silicon thin film, the i-layer silicon thin film, and the n-layer silicon thin film.
(5) After that, a back surface conductive film made of silver or aluminum is formed on the n layer with a sputtering apparatus to manufacture a solar cell.

なお、ｐ層シリコン薄膜、ｉ層シリコン薄膜、及びｎ層シリコン薄膜をそれぞれ異なる製膜室２で形成しても良い。更には異なる薄膜製造装置で形成しても良い。また、必要に応じて各層の間に他の薄膜を形成しても良い。そのような他の膜や透明導電膜、裏面導電膜については、本発明の薄膜製造装置用いなくても良い。また、特に記載していないが、太陽電池として直列集積構造するために、途中工程にＹＡＧレーザーなどを用いた膜のエッチング工程を実施する。   Note that a p-layer silicon thin film, an i-layer silicon thin film, and an n-layer silicon thin film may be formed in different film forming chambers 2, respectively. Furthermore, you may form with a different thin film manufacturing apparatus. Moreover, you may form another thin film between each layer as needed. For such other films, transparent conductive films, and back conductive films, the thin film manufacturing apparatus of the present invention may not be used. Although not specifically described, a film etching process using a YAG laser or the like is performed as an intermediate process in order to form a series integrated structure as a solar cell.

上記の太陽電池の製造方法では、アモルファスシリコン太陽電池、又は微結晶シリコン太陽電池を一つ製造する例を示している。しかし、本発明がこの例に限定されるものではなく、アモルファスシリコン太陽電池と微結晶シリコン太陽電池とを各１層〜複数層に積層させた多接合型太陽電池のような他の種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。   The above solar cell manufacturing method shows an example of manufacturing one amorphous silicon solar cell or one microcrystalline silicon solar cell. However, the present invention is not limited to this example, and other types of thin films such as a multi-junction solar cell in which an amorphous silicon solar cell and a microcrystalline silicon solar cell are laminated in one to a plurality of layers. The same applies to solar cells.

従来は、整合器１３での整合器損失を知る手段が無かったため、高周波電源の反射電力が最小となるように整合器１３での調整を行うのみであり、成り行きの給電効率になっていた。そのため、高周波電力の給電回路（高周波給電伝送路１２、１４、整合器１３、ループ伝送路７等）や電極（放電電極３、アースバー６等）の変更（改良）に伴って給電効率が変化していたが、それを確認出来なかった。しかし、本発明では、整合器損失及び電極到達電力を把握することが出来るので、給電回路や電極を改良するとき、給電効率の良し悪しを正確に判定することが出来る。   Conventionally, since there is no means for knowing the matching unit loss in the matching unit 13, only the adjustment in the matching unit 13 is performed so that the reflected power of the high-frequency power source is minimized, and the expected power supply efficiency is obtained. Therefore, the feeding efficiency changes with the change (improvement) of the high-frequency power feeding circuit (high-frequency feeding transmission lines 12, 14, matching unit 13, loop transmission line 7 etc.) and electrodes (discharge electrode 3, earth bar 6 etc.). I couldn't confirm it. However, according to the present invention, since the matching unit loss and the electrode power can be grasped, when the power supply circuit and the electrode are improved, it is possible to accurately determine whether the power supply efficiency is good or bad.

また、本発明において、例えば、スタブ５０のスタブ容量を調整することで整合器損失を調整し、損失低減分の電力を負荷側（プラズマ）へ給電できる。これにより、効率的な高速製膜を達成することが出来る。そして、初期コストを低減する（高周波電源６０の電源容量を小さくする）ことが出来ると共に、ランニングコスト（電力）を低減する（電力量を抑制する）ことも可能となる。すなわち、給電効率の良い、低コスト製膜が可能な薄膜製造装置を得ることが出来る。   In the present invention, for example, the matching unit loss can be adjusted by adjusting the stub capacity of the stub 50, and the power corresponding to the loss reduction can be supplied to the load side (plasma). Thereby, efficient high-speed film formation can be achieved. The initial cost can be reduced (the power supply capacity of the high-frequency power supply 60 can be reduced), and the running cost (electric power) can be reduced (the amount of electric power can be suppressed). That is, it is possible to obtain a thin film manufacturing apparatus with good power supply efficiency and capable of low-cost film formation.

図１は、従来の薄膜製造装置の構成を示す概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a conventional thin film manufacturing apparatus. 図２は、本発明の薄膜製造装置の実施の形態の構成を示す概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention. 図３は、本発明の薄膜製造装置の実施の形態の構成の一部を示す部分斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing a part of the configuration of the embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention. 図４は、本発明の薄膜製造装置の実施の形態における整合器と高周波給電伝送路と放電電極との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship among the matching unit, the high-frequency power transmission line, and the discharge electrode in the embodiment of the thin film manufacturing apparatus of the present invention. 図５は、本発明の薄膜製造装置における放電電極の温度の安定化に関わる構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration related to stabilization of the temperature of the discharge electrode in the thin film manufacturing apparatus of the present invention. 図６は、本発明の薄膜製造装置における整合器での給電損失の計測に関わる構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration related to the measurement of power supply loss in the matching unit in the thin film manufacturing apparatus of the present invention. 図７は、高周波電源からプラズマまでの電力消費に関わる構成を示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration related to power consumption from a high-frequency power source to plasma. 図８は、高周波電源からプラズマまでの電力消費の実測値を示している。FIG. 8 shows measured values of power consumption from the high-frequency power source to the plasma. 図９は、高周波電源６０の電源容量と発生可能なプラズマ電力との関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the power supply capacity of the high-frequency power supply 60 and the plasma power that can be generated.

符号の説明Explanation of symbols

１、１０１ 薄膜製造装置
２、１０２ 製膜室
３（３ａ〜３ｈ）、１０３ 放電電極
４、１０４ 防着板
５、１０５ 対向電極
６ アースバー
６ａ 接地部材
６ｂ 接続部材
７ ループ伝送路
８、１０８ 基板
１２（ａ、ｂ）、１４（ａ、ｂ）、１１２（ａ、ｂ）、１１４（ａ、ｂ） 高周波給電伝送路
１３（ａ、ｂ）、１１３（ａ、ｂ） 整合器
１５（ａ、ｂ） 熱媒体供給管
１６（ａ、ｂ） ガス供給管
１７ 熱媒体供給部
１８ 整合部
１９ 冷却水供給管
２０ 熱媒体供給管
２１ 内部導体
２２ 絶縁体
２３ 外部導体
２６、２７ 可変コンデンサ
２８ インダクタ
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６ 温度センサ
４０ 制御装置
４１ 処理部
４２ 温度調節部
４３ 送液ポンプ
４４（ａ、ｂ） 温度調節部
４５（ａ、ｂ） 送液ポンプ
５０ スタブ
５３（ａ、ｂ） 給電点
６０（ａ、ｂ）、１６０（ａ、ｂ） 高周波電源
７０ プラズマ領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Thin film manufacturing apparatus 2,102 Film formation chamber 3 (3a-3h), 103 Discharge electrode 4,104 Depositing plate 5,105 Opposite electrode 6 Earth bar 6a Ground member 6b Connection member 7 Loop transmission path 8, 108 Substrate 12 (A, b), 14 (a, b), 112 (a, b), 114 (a, b) High-frequency power transmission line 13 (a, b), 113 (a, b) Matching device 15 (a, b) ) Heat medium supply pipe 16 (a, b) Gas supply pipe 17 Heat medium supply section 18 Matching section 19 Cooling water supply pipe 20 Heat medium supply pipe 21 Internal conductor 22 Insulator 23 External conductor 26, 27 Variable capacitor 28 Inductor 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 Temperature sensor 40 Control device 41 Processing unit 42 Temperature adjustment unit 43 Liquid feed pump 44 (a, b) Temperature adjustment unit 45 (a, b) Liquid feed pump 50 Stub 53 (a, b) Feed point 60 (a, b), 160 (a, b) High frequency power supply 70 Plasma region

Claims (9)

接地された対向電極と、
表側を前記対向電極に対向する放電電極と、
高周波電源から供給される高周波電力を前記放電電極に供給する給電線と、
前記給電線の途中に接続され、前記放電電極のインピーダンスを調整し、内部を冷却する第１冷却水を供給する第１配管を備える整合器と、
前記第１配管における前記整合器の出口近傍での前記第１冷却水の温度を計測する第１温度センサと、
前記第１温度センサで計測される温度に基づいて、前記放電電極に対する給電効率及び前記整合器での電力損失の少なくとも一方を算出する制御部と
を具備する薄膜製造装置。 A grounded counter electrode;
A discharge electrode facing the counter electrode on the front side;
A power supply line for supplying high-frequency power supplied from a high-frequency power source to the discharge electrode;
Is connected to the middle of the feed line, to adjust the impedance of said discharge electrode, and a matching device Ru comprising a first pipe for supplying a first cooling water for cooling the internal,
A first temperature sensor for measuring a temperature of the first cooling water in the vicinity of the outlet of the matching unit in the first pipe ;
A thin film manufacturing apparatus comprising: a control unit that calculates at least one of power feeding efficiency to the discharge electrode and power loss in the matching unit based on a temperature measured by the first temperature sensor. 請求項１に記載の薄膜製造装置において、
前記放電電極に関する温度を計測する第２温度センサを更に具備し、
前記制御部は、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサで計測される温度に基づいて、前記給電効率を算出する薄膜製造装置。 The thin film manufacturing apparatus according to claim 1,
A second temperature sensor for measuring a temperature related to the discharge electrode;
The control unit is a thin film manufacturing apparatus that calculates the power supply efficiency based on temperatures measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor. 請求項２に記載の薄膜製造装置において、
前記放電電極は、内部を冷却する第２熱媒体を供給する第２配管を備え、
前記第２温度センサは、前記第２配管における前記放電電極の出口近傍での前記第２熱媒体の温度を測定する薄膜製造装置。 The thin film manufacturing apparatus according to claim 2,
The discharge electrode includes a second pipe for supplying a second heat medium for cooling the inside,
The second temperature sensor is a thin film manufacturing apparatus that measures the temperature of the second heat medium near the outlet of the discharge electrode in the second pipe. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の薄膜製造装置において、
前記放電電極の裏側に接続され、前記放電電極の放電を調整するように設けられた第１放電調整部を更に具備し、
前記第１放電調整部は、前記給電効率が高くなるように、又は前記電力損失が低くなるように設定されている薄膜製造装置。 In the thin film manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
A first discharge adjustment unit connected to the back side of the discharge electrode and provided to adjust the discharge of the discharge electrode;
The first discharge adjusting unit is a thin film manufacturing apparatus set so that the power supply efficiency is increased or the power loss is decreased. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の薄膜製造装置において、
前記給電線における前記放電電極と前記整合器との間に並列に接続され、前記放電電極のインピーダンスを調整する第２放電調整部を更に具備し、
前記制御部は、前記給電効率が高くなるように、又は前記電力損失が低くなるように前記第２放電調整部を調整する薄膜製造装置。 In the thin film manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
A second discharge adjusting unit that is connected in parallel between the discharge electrode and the matching unit in the power supply line and adjusts the impedance of the discharge electrode;
The said control part is a thin film manufacturing apparatus which adjusts the said 2nd discharge adjustment part so that the said electric power feeding efficiency may become high, or the said power loss may become low. 請求項５に記載の薄膜製造装置において、
前記放電電極は、複数あり、
前記整合器は、前記複数の放電電極の各々に対応して複数設けられ、
前記制御部は、前記複数の放電電極の各々に対する給電効率が互いに等しくなるように、又は前記複数の整合器の各々での電力損失が互いに等しくなるように前記第２放電調整部を調整する薄膜製造装置。 The thin film manufacturing apparatus according to claim 5 ,
There are a plurality of the discharge electrodes,
A plurality of the matching units are provided corresponding to each of the plurality of discharge electrodes,
The control unit adjusts the second discharge adjusting unit so that power supply efficiencies for the plurality of discharge electrodes are equal to each other or power losses in the plurality of matching units are equal to each other. Manufacturing equipment. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の薄膜製造装置において、
前記給電線は、
前記放電電極の一端側に第１電力を供給する第１給電線と、
前記放電電極の他端側に第２電力を供給する第２給電線と
を備え、
前記第１給電線と前記第２給電線とを電気的に接続するループ伝送路をさらに具備する薄膜製造装置。 In the thin film manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
The feeder line is
A first feeder for supplying first power to one end of the discharge electrode;
A second feeder for supplying second power to the other end of the discharge electrode;
The thin film manufacturing apparatus further comprising a loop transmission line that electrically connects the first feed line and the second feed line. 薄膜製造装置を用いた太陽電池の製造方法であって、
ここで、前記薄膜製造装置は、
接地された対向電極と、
表側を前記対向電極に対向する放電電極と、
高周波電源から供給される高周波電力を前記放電電極に供給する給電線と、
前記給電線の途中に接続され、前記放電電極のインピーダンスを調整し、内部を冷却する第１冷却水を供給する第１配管を備える整合器と、
前記第１配管における前記整合器の出口近傍での前記第１冷却水の温度を計測する第１温度センサと、
前記放電電極に関する温度を計測する第２温度センサと、
前記第１温度センサ及び前記第２温度センサで計測される温度に基づいて、前記放電電極に対する給電効率及び前記整合器での電力損失の少なくとも一方を算出する制御部と
を具備し、
前記太陽電池の製造方法は、
（ａ）前記対向電極に基板を保持する工程と、
（ｂ）製膜用の前記ガスを導入する工程と、
（ｃ）前記給電線を介して前記放電電極に前記高周波電力を供給して、前記基板上に太陽電池用の薄膜を形成する工程と、
（ｄ）前記第１温度センサ及び前記第２温度センサで計測される温度に基づいて、前記給電効率及び前記電力損失の少なくとも一方を算出する工程と
を具備する太陽電池の製造方法。 A method of manufacturing a solar cell using a thin film manufacturing apparatus,
Here, the thin film manufacturing apparatus is
A grounded counter electrode;
A discharge electrode facing the counter electrode on the front side;
A power supply line for supplying high-frequency power supplied from a high-frequency power source to the discharge electrode;
Is connected to the middle of the feed line, to adjust the impedance of said discharge electrode, and a matching device Ru comprising a first pipe for supplying a first cooling water for cooling the internal,
A first temperature sensor for measuring a temperature of the first cooling water in the vicinity of the outlet of the matching unit in the first pipe ;
A second temperature sensor for measuring a temperature related to the discharge electrode;
A controller that calculates at least one of power supply efficiency to the discharge electrode and power loss in the matching unit based on temperatures measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor;
The manufacturing method of the solar cell is as follows:
(A) holding the substrate on the counter electrode;
(B) introducing the gas for film formation;
(C) supplying the high-frequency power to the discharge electrode via the feeder line to form a thin film for a solar cell on the substrate;
(D) A method for manufacturing a solar cell, comprising: calculating at least one of the power supply efficiency and the power loss based on temperatures measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor. 請求項８に記載の太陽電池の製造方法において、
前記放電電極は、複数あり、
前記整合器は、前記複数の放電電極の各々に対応して複数設けられ、
前記（ｄ）ステップは、
（ｄ１）前記複数の放電電極の各々に対する給電効率が互いに等しくなるように、又は前記複数の整合器の各々での電力損失が互いに等しくなるように前記第２放電調整部を前記制御部で調整する工程を備える太陽電池の製造方法。 In the manufacturing method of the solar cell of Claim 8 ,
There are a plurality of the discharge electrodes,
A plurality of the matching units are provided corresponding to each of the plurality of discharge electrodes,
The step (d) includes:
(D1) The second discharge adjustment unit is adjusted by the control unit so that power supply efficiencies for each of the plurality of discharge electrodes are equal to each other or power losses in each of the plurality of matching units are equal to each other. The manufacturing method of a solar cell provided with the process to do.
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