JPH07297424A - Formation of photovoltaic element - Google Patents

Formation of photovoltaic element

Info

Publication number
JPH07297424A
JPH07297424A JP6091511A JP9151194A JPH07297424A JP H07297424 A JPH07297424 A JP H07297424A JP 6091511 A JP6091511 A JP 6091511A JP 9151194 A JP9151194 A JP 9151194A JP H07297424 A JPH07297424 A JP H07297424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
type layer
substrate
layer
deposition chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6091511A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3017392B2 (en
Inventor
Masafumi Sano
政史 佐野
Keishi Saito
恵志 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6091511A priority Critical patent/JP3017392B2/en
Priority to US08/429,721 priority patent/US5635408A/en
Publication of JPH07297424A publication Critical patent/JPH07297424A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3017392B2 publication Critical patent/JP3017392B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/545Microcrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546Polycrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a photovoltaic element forming method by which a high- performance photovoltaic element can be formed by using such a hydrogen plasma treatment method that impurities adsorbed to or contained in the internal wall surface of a chamber can be prevented substantially and stable discharge can be obtained. CONSTITUTION:In a photovoltaic element forming method in which at least one or more pin structures formed by successively piling up a non-single crystal n-type layer 103 containing silicon atoms, non-single crystal i-type n/i buffer layer 151, non-single crystal i-type layer 104, non-single crystal i-type p/i buffer layer 161, and non-single crystal p-type layer 105 upon another are piled up on a substrate, the vicinity of the interface between the layers 151 and 104 is subjected to plasma treatment performed by using a hydrogen gas mixed with a gas containing silicon atoms in such a degree that the atoms do not accumulate substantially.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリコン原子を含有す
る非単結晶n型層(またはp型層)、非単結晶i型層及
び非単結晶p型層(またはn型層)を積層して成るpi
n構造を、少なくとも1構成以上積層して形成される大
陽電池、センサー等の光起電力素子の形成方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention laminates a non-single-crystal n-type layer (or p-type layer) containing silicon atoms, a non-single-crystal i-type layer and a non-single-crystal p-type layer (or n-type layer). Formed by pi
The present invention relates to a method for forming a photovoltaic element such as a Taiyo battery or a sensor, which is formed by stacking at least one or more n structures.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体中に存在する欠陥は、電荷
の発生や再結合に密接に関係し、素子の特性を低下させ
るものである。この様な欠陥準位を補償する方法とし
て、水素プラズマ処理が提案されている。例えば、US
P4113514(J.I.Pankove等、RCA
社Sep.12,1978)には、完成された半導体素
子の水素プラズマ処理について記載されている。また”
EFFECT OF PLASMA TREATMENT OF THE TCO ON a-Si SOLA
RCELL PERFORMANCE", F.Demichelis et.al., Mat.Res.S
oc.Symp.Proc.Vol.258,p9O5,1992には、基板上に堆積し
た透明電極を水素プラズマ処理し、その上にpin構造
の太陽電池を形成する方法が示されている。更に”HYDR
OGEN-PLASMA REACTION FLUSHING F0R a-Si:H P-I-N SOL
AR CELL FABRlCATION",Y.S.Tsuo et.al.,Mat.Res.Soc.S
ymp.Proc.Vol.149,p471,1989には、pin構造の太陽電
池で、i層の堆積前にp層の表面を水素プラズマ処理す
る事が示されている。以上の様な従来の水素プラズマ処
理においては、チャンバーに水素ガスのみを導入し、R
Fパワーで水素ガスを活性化して水素プラズマ処理を行
っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, defects existing in semiconductors are closely related to the generation and recombination of electric charges and deteriorate the characteristics of the device. Hydrogen plasma treatment has been proposed as a method of compensating for such defect levels. For example, US
P4113514 (J. I. Pankov et al., RCA
Sep. 12, 1978), hydrogen plasma treatment of completed semiconductor devices is described. Also"
EFFECT OF PLASMA TREATMENT OF THE TCO ON a-Si SOLA
RCELL PERFORMANCE ", F.Demichelis et.al., Mat.Res.S
oc.Symp.Proc.Vol.258, p9O5,1992 shows a method of forming a pin-structured solar cell on a transparent electrode deposited on a substrate by hydrogen plasma treatment. Furthermore, "HYDR
OGEN-PLASMA REACTION FLUSHING F0R a-Si: H PIN SOL
AR CELL FABRlCATION ", YSTsuo et.al., Mat.Res.Soc.S
ymp.Proc.Vol.149, p471, 1989 shows that in a solar cell having a pin structure, the surface of the p layer is treated with hydrogen plasma before the deposition of the i layer. In the conventional hydrogen plasma treatment as described above, only hydrogen gas is introduced into the chamber and R
The hydrogen gas was activated by F power to perform hydrogen plasma treatment.

【0003】しかし、水素プラズマは、処理しようとす
る基板、未完成素子、完成した素子に作用するように広
がって行くのみならず、チャンバー全体に広がって行
く。水素プラズマは非常に活性であるため、チャンバー
の壁面から、壁面に吸着または含まれている、半導体層
に取り込まれると欠陥準位となる不純物(例えば酸素、
チッ素、炭素、鉄、クロム、ニッケル、アルミニウム
等)を取り出してくるという問題点がある。
However, the hydrogen plasma not only spreads so as to act on the substrate to be processed, the unfinished device and the completed device, but also spreads throughout the chamber. Since hydrogen plasma is very active, impurities (such as oxygen, which are adsorbed or contained in the wall surface and become defect levels when incorporated into the semiconductor layer from the wall surface of the chamber).
There is a problem that nitrogen, carbon, iron, chromium, nickel, aluminum, etc.) are taken out.

【0004】また、水素ガスは放電を起こす事が他のガ
スよりも難しく、水素ガスのみによるプラズマは、プラ
ズマを維持する事が他のガスよりも難しいため安定した
水素プラズマ処理を行う事ができないという問題点があ
る。
Further, it is more difficult for hydrogen gas to cause an electric discharge than other gases, and it is difficult for the plasma using only hydrogen gas to maintain the plasma as compared with other gases, so that stable hydrogen plasma treatment cannot be performed. There is a problem.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決する事を目的とする。即ち本発明の目的は、チャ
ンバー壁面に吸着または含まれている不純物の取り込み
を実質的に防いだ水素プラズマ処理方法を提供する事で
あり、更に安定した水素プラズマ処理を行う方法を提供
する事である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a hydrogen plasma treatment method that substantially prevents the inclusion of impurities adsorbed on or contained in the chamber wall surface, and to provide a more stable hydrogen plasma treatment method. is there.

【0006】また本発明の目的は、光起電力素子を高温
高湿に置いた場合でも、半導体層の剥離が実質的に起こ
らない光起電力素子を形成する方法を提供する事にあ
る。更に本発明の目的は、柔軟な基板上にpin構造を
形成した場合に、基板を折り曲げてもpin半導体層が
剥離しにくい光起電力素子の形成方法を提供する事にあ
る。
It is another object of the present invention to provide a method for forming a photovoltaic element in which the semiconductor layer is not substantially peeled off even when the photovoltaic element is placed in high temperature and high humidity. A further object of the present invention is to provide a method for forming a photovoltaic element in which, when a pin structure is formed on a flexible substrate, the pin semiconductor layer is less likely to peel off even when the substrate is bent.

【0007】更に加えて本発明の目的は、長時間の光照
射によってp型層とi型半導体層の界面近傍で欠陥準位
が増加しにくい光起電力素子の形成方法を提供する事に
ある。また更に加えて、本発明の目的は、高温高湿下で
光照射した場合に、基板と半導体層の剥離や直列抵抗の
増加等の光起電力素子の特性低下を抑制した光起電力素
子の形成方法を提供する事にある。
Further, an object of the present invention is to provide a method for forming a photovoltaic element in which the defect level is less likely to increase near the interface between the p-type layer and the i-type semiconductor layer due to long-time light irradiation. . Still further, an object of the present invention is to provide a photovoltaic element that suppresses deterioration of characteristics of the photovoltaic element such as peeling of a substrate and a semiconductor layer and increase in series resistance when irradiated with light under high temperature and high humidity. To provide a forming method.

【0008】本発明の目的は、n型層(またはp型層)
からi型層への不純物の拡散等を防止し、初期効率の向
上した光起電力素子を提供する事にある。また本発明の
目的は、高い温度で使用した場合の特性の低下の少ない
光起電力素子を提供する事にある。
The object of the present invention is to provide an n-type layer (or p-type layer).
To prevent the diffusion of impurities from the i-type layer to the i-type layer, and to provide a photovoltaic element with improved initial efficiency. It is another object of the present invention to provide a photovoltaic element that has less deterioration in characteristics when used at high temperatures.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、p/iバッファー
層とi型層との間の形成方法によって上記目的を達成で
きる事を見い出した。即ち、本発明は、基板上に、シリ
コン原子を含有する非単結晶n型層(またはp型層)、
非単結晶i型のn/iバッファー層(またはp/iバッ
ファー層)、非単結晶i型層、非単結晶i型のp/iバ
ッファー層(またはn/iバッファー層)及び非単結晶
p型層(またはn型層)を積層して成るpin構造を、
少なくとも1構成以上積層した光起電力素子の形成方法
において、前記p/iバッファー層と前記i型層の接す
る界面近傍を、実質的に堆積しない程度のシリコン原子
含有ガスを含有する水素ガスでプラズマ処理する事を特
徴とする。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for achieving the above object, the present inventors have found that the above object can be achieved by a method of forming a p / i buffer layer and an i-type layer. I found it. That is, the present invention provides a non-single-crystal n-type layer (or p-type layer) containing silicon atoms on a substrate,
Non-single-crystal i-type n / i buffer layer (or p / i buffer layer), non-single-crystal i-type layer, non-single-crystal i-type p / i buffer layer (or n / i buffer layer), and non-single-crystal A pin structure formed by stacking p-type layers (or n-type layers)
In the method for forming a photovoltaic device in which at least one structure is stacked, plasma is generated in the vicinity of an interface where the p / i buffer layer and the i-type layer are in contact with each other by hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas that is not substantially deposited. Characterized by processing.

【0010】更に、本発明は、前記基板と前記n型層の
界面近傍(または前記基板と前記p型層の界面近傍)
を、実質的に堆積しない程度のシリコン原子含有ガスを
含有する水素ガスでプラズマ処理する事を特徴とする。
更にまた、本発明は、前記n/iバッファー層と前記n
型層の接する界面近傍及び前記n/iバッファー層と前
記i型層の接する界面近傍を、実質的に堆積しない程度
のシリコン原子含有ガスを含有する水素ガスでプラズマ
処理する事を特徴とする。
Further, according to the present invention, the vicinity of the interface between the substrate and the n-type layer (or the vicinity of the interface between the substrate and the p-type layer).
Is subjected to plasma treatment with hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas to the extent that substantially no deposition occurs.
Furthermore, the present invention provides the n / i buffer layer and the n / i buffer layer.
The vicinity of the interface between the mold layers and the vicinity of the interface between the n / i buffer layer and the i-type layer are plasma-treated with hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas that does not substantially deposit.

【0011】また本発明は、前記シリコン原子含有ガス
が、SiH4、Si26、SiF4、SiFH3、SiF2
2、SiF3H、SiCは22、SiCl3H、SiC
4の内、少なくとも1種を含む事を特徴としている。
更に加えて本発明は、前記シリコン原子含有ガスの水素
ガスに対する含有率が、0.1%以下である事を特徴と
している。
According to the present invention, the silicon atom-containing gas is SiH 4 , Si 2 H 6 , SiF 4 , SiFH 3 or SiF 2.
H 2 , SiF 3 H and SiC are 2 H 2 , SiCl 3 H and SiC
It is characterized by containing at least one of l 4 .
Furthermore, the present invention is characterized in that the content of the silicon atom-containing gas with respect to the hydrogen gas is 0.1% or less.

【0012】[0012]

【作用】水素ガスにシリコン含有ガスを実質的に堆積に
寄与しない程度に含有させて、水素プラズマ処理を行っ
てから半導体層を堆積して光起電力素子を形成すると前
記目的を達成することができる。その詳細なメカニズム
については、現在のところ明かではないが、本発明者ら
は、以下の様に考えている。
When the hydrogen-containing gas is added to the extent that the silicon-containing gas does not substantially contribute to the deposition and the hydrogen plasma treatment is performed and then the semiconductor layer is deposited to form the photovoltaic element, the above object can be achieved. it can. Although the detailed mechanism thereof is not clear at present, the present inventors consider as follows.

【0013】即ち、水素ガスにシリコン原子含有ガスを
実質的に堆積に寄与しない程度に含有させて、水素プラ
ズマ処理を行うと、活性化されたシリコン原子含有ガス
が、チャンバー内壁に吸着している酸素や水に作用して
安定な酸化珪素等を生じ、酸素や水という形でチャンバ
ー内壁に吸着しているよりも安定な形となる。その結
果、シリコン原子含有ガスを実質的に堆積に寄与しない
程度に含有させて、プラズマ処理を行うとチャンバー壁
面に吸着している酸素や水等の不純物を半導体中に取り
込む事を非常に低く抑える事ができるものと考えられ
る。
That is, when hydrogen gas is added with a silicon atom-containing gas to an extent that does not substantially contribute to deposition and hydrogen plasma treatment is performed, the activated silicon atom-containing gas is adsorbed on the inner wall of the chamber. It acts on oxygen and water to generate stable silicon oxide and the like, which is more stable than that adsorbed on the inner wall of the chamber in the form of oxygen or water. As a result, when the silicon atom-containing gas is contained to the extent that it does not substantially contribute to the deposition and the plasma treatment is performed, it is possible to suppress the incorporation of impurities such as oxygen and water adsorbed on the chamber wall surface into the semiconductor to a very low level. It is thought that things can be done.

【0014】加えてシリコン原子含有ガスを微量に含有
する水素ガスで水素プラズマ処理を行うと、チャンバー
壁面では水素原子がチャンバー壁面の内部にまで深く拡
散していくのが抑えられて、チャンバー壁面の内部から
半導体層に入って欠陥準位を形成するような不純物を取
り出してくる様な反応を極力抑える事ができるものと考
えられる。
In addition, when hydrogen plasma treatment is performed with hydrogen gas containing a small amount of silicon atom-containing gas, hydrogen atoms on the chamber wall surface are suppressed from diffusing deeply into the chamber wall surface, and It is considered that it is possible to suppress as much as possible a reaction that takes out impurities that enter the semiconductor layer from the inside and form a defect level.

【0015】また水素ガスはイオン化エネルギーが高
く、プラズマ放電を安定して長時間維持する事は難しい
が、本発明の様にプラズマ放電が維持しやすいシリコン
原子含有ガスの微量を水素ガスに添加する事によって、
水素ガスのプラズマ放電の維持が容易になるものと考え
ている。この様な非常に安定した水素プラズマ放電を基
板や素子に作用させる事によって、水素プラズマ処理の
均一性や再現性が非常に向上するものである。この様な
水素プラズマ処理の均一性や再現性の向上によって、水
素プラズマ処理された基板や素子で長時間高温高湿且つ
光照射下で半導体層の局所的な剥離や直列抵抗の増加等
を防止できるものである。
Further, hydrogen gas has a high ionization energy, and it is difficult to stably maintain plasma discharge for a long time. Depending on the matter
We believe that it will be easier to maintain the plasma discharge of hydrogen gas. By applying such a very stable hydrogen plasma discharge to the substrate or the element, the uniformity and reproducibility of the hydrogen plasma treatment are greatly improved. By improving the uniformity and reproducibility of such hydrogen plasma treatment, it is possible to prevent local peeling of the semiconductor layer and increase in series resistance under high temperature and high humidity and light irradiation for a hydrogen plasma treated substrate or element. It is possible.

【0016】本発明の水素プラズマ処理は、基板の表面
がテクスチャー構造を有しテクスチャー構造が局所的に
鋭利に発達している所に対して、シリコン原子含有ガス
を含有するために鈍化させる方向に働くものである。そ
の結果、本発明の水素プラズマ処理を施したテクスチャ
ー構造の基板上に半導体層を堆積しても、半導体層の異
常成長が実質的に起こらないものである。故にpin構
造を有する光起電力素子を形成した場合、光起電力素子
の特性むらが少なく、基板と半導体層の密着性に優れ、
また高温高湿下での耐久性の優れた光起電力素子が得ら
れるものである。
In the hydrogen plasma treatment of the present invention, where the surface of the substrate has a texture structure and the texture structure is locally sharply developed, the hydrogen plasma treatment is performed in a direction in which the silicon atom-containing gas is blunted. It works. As a result, even if a semiconductor layer is deposited on the textured structure substrate subjected to the hydrogen plasma treatment of the present invention, abnormal growth of the semiconductor layer does not substantially occur. Therefore, when a photovoltaic element having a pin structure is formed, there is little unevenness in the characteristics of the photovoltaic element, and the adhesion between the substrate and the semiconductor layer is excellent,
In addition, a photovoltaic element having excellent durability under high temperature and high humidity can be obtained.

【0017】本発明の水素プラズマ処理を、p/iバッ
ファー層とi型層の界面で行うと、該界面近傍の欠陥を
減少させることができ、光で励起された電荷の移動を容
易にすることができる。特に実質的に堆積しない程度の
シリコン原子含有ガスからプラズマによって生じるシリ
コン原子含有活性種は、水素プラズマ処理を施している
表面のシリコン原子と衝突したり置換したりして構造緩
和が進み、表面状態が改善されるものである。
When the hydrogen plasma treatment of the present invention is carried out at the interface between the p / i buffer layer and the i-type layer, defects near the interface can be reduced and the transfer of charges excited by light can be facilitated. be able to. In particular, silicon atom-containing active species generated by plasma from a silicon atom-containing gas that does not substantially accumulate are collided with or replaced by silicon atoms on the surface that has been subjected to hydrogen plasma treatment, and structural relaxation proceeds, resulting in a surface condition. Will be improved.

【0018】また、本発明の水素プラズマ処理を、n/
iバッファー層とi型層の界面で行うと、n/iバッフ
ァー層とi型層との界面近傍の歪を減少させることがで
きるものである。その結果、長い時間光照射を行った場
合の光劣化による局在準位の増加を抑えることができ
る。また、光励起された電荷もn型層及びp型層へ移動
し易くなるものである。
Further, the hydrogen plasma treatment of the present invention is carried out by n /
When performed at the interface between the i-buffer layer and the i-type layer, the strain near the interface between the n / i buffer layer and the i-type layer can be reduced. As a result, it is possible to suppress an increase in localized levels due to photodegradation when light irradiation is performed for a long time. In addition, the photoexcited charges also easily move to the n-type layer and the p-type layer.

【0019】更に本発明の水素プラズマ処理を、n型層
とn/iバッファー層の界面で行うと、n型層からi型
層への不純物の拡散を防止できるものである。その詳細
なメカニズムは不明であるが、本発明者らは、以下の様
に考えている。n型層またはn/iバッファー層の表面
に本発明のシリコン原子含有ガスを微量に含有する水素
プラズマ処理を行うと、n型層またはn/iバッファー
層の表面の欠陥や構造的な歪みが、活性な水素プラズマ
の該層への拡散や微量に含有されているシリコン原子の
空孔への拡散によって、減少させることができるものと
考えている。
Further, when the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed at the interface between the n-type layer and the n / i buffer layer, diffusion of impurities from the n-type layer to the i-type layer can be prevented. Although the detailed mechanism is unknown, the present inventors consider as follows. When the surface of the n-type layer or the n / i buffer layer is subjected to the hydrogen plasma treatment containing a small amount of the silicon atom-containing gas of the present invention, defects or structural distortion on the surface of the n-type layer or the n / i buffer layer may occur. It is believed that this can be reduced by diffusion of active hydrogen plasma into the layer and diffusion of a small amount of silicon atoms contained in vacancies.

【0020】[0020]

【実施態様例】以下に本発明の実施態様例を詳細に説明
する。まず、本発明の光起電力素子の形成方法および形
成装置について図面を用いて詳細に説明する。 (水素プラズマ処理条件)図1から図3までは本発明の
シリコン原子含有ガスを微量に含有する水素ガスで水素
プラズマ処理を行った光起電力素子の例である。
Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below. First, a method and apparatus for forming a photovoltaic element according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (Hydrogen Plasma Treatment Condition) FIGS. 1 to 3 show examples of the photovoltaic element of the present invention which has been subjected to hydrogen plasma treatment with hydrogen gas containing a minute amount of silicon atom-containing gas.

【0021】図1はpin構造を1つ持つ光起電力素子
の模式的説明図である。該光起電力素子は、基板と反対
側から光を照射する場合には、基板190(支持体10
0、反射層101、反射増加層102)、第1のn型層
(またはp型層)103、第1のn/iバッファー層
(またはp/iバッファー層)151、第1のi型層1
04、第1のp/iバッファー層(またはn/iバッフ
ァー層)161、第1のp型層(またはn型層)10
5、透明電極112、集電電極113から構成されてい
る。また基板側から光を照射する場合には、100を透
光性の支持体にし、101を透明導電層、102を反射
防止層、112を反射層を兼ねた導電層で構成される。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a photovoltaic element having one pin structure. When the photovoltaic device emits light from the side opposite to the substrate, the substrate 190 (support 10
0, the reflective layer 101, the reflection increasing layer 102), the first n-type layer (or p-type layer) 103, the first n / i buffer layer (or p / i buffer layer) 151, the first i-type layer 1
04, first p / i buffer layer (or n / i buffer layer) 161, first p-type layer (or n-type layer) 10
5, a transparent electrode 112, and a collector electrode 113. When light is irradiated from the substrate side, 100 is a transparent support, 101 is a transparent conductive layer, 102 is an antireflection layer, and 112 is a conductive layer also serving as a reflective layer.

【0022】図2はpin構造を2つ持つ光起電力素子
の模式的説明図である。該光起電力素子は、基板290
(支持体200、反射層201、反射増加層202)、
第1のn型層(またはp型層)203、第1のn/iバ
ッファー層(またはp/iバッファー層)251、第1
のi型層204、第1のp/iバッファー層(またはn
/iバッファー層)261、第1のp型層(またはn型
層)205、第2のn型層(またはp型層)206、第
2のn/iバッファー層(またはp/iバッファー層)
252、第2のi型層207、第2のp/iバッファー
層(またはn/iバッファー層)262、第2のp型層
(またはn型層)208、透明電極212、集電電極2
13から構成されている。また基板側から光を照射する
場合には、200を透光性の支持体にし、201を透明
導電層、202を反射防止層、212を反射層を兼ねた
導電層で構成される。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a photovoltaic device having two pin structures. The photovoltaic element is a substrate 290.
(Support 200, reflection layer 201, reflection enhancement layer 202),
First n-type layer (or p-type layer) 203, first n / i buffer layer (or p / i buffer layer) 251, first
I-type layer 204, first p / i buffer layer (or n
/ I buffer layer) 261, first p-type layer (or n-type layer) 205, second n-type layer (or p-type layer) 206, second n / i buffer layer (or p / i buffer layer) )
252, second i-type layer 207, second p / i buffer layer (or n / i buffer layer) 262, second p-type layer (or n-type layer) 208, transparent electrode 212, current collecting electrode 2
It is composed of 13. When light is emitted from the substrate side, 200 is a transparent support, 201 is a transparent conductive layer, 202 is an antireflection layer, and 212 is a conductive layer that also serves as a reflective layer.

【0023】図3はpin構造を3つ持つ光起電力素子
の模式的説明図である。該光起電力素子は、基板390
(支持体300、反射層301、反射増加層302)、
第1のn型層(またはp型層)303、第1のn/iバ
ッファー層(またはp/iバッファー層)351、第1
のi型層304、第1のp/iバッファー層(またはn
/iバッファー層)361、第1のp型層(またはn型
層)305、第2のn型層(またはp型層)306、第
2のn/iバッファー層(またはp/iバッファー層)
352、第2のi型層307、第2のp/iバッファー
層(またはn/iバッファー層)362、第2のp型層
(またはn型層)308、第3のn型層(またはp型
層)309、第3のn/iバッファー層(またはp/i
バッファー層)353、第3のi型層310、第3のp
/iバッファー層(またはn/iバッファー層)36
3、第3のp型層(またはn型層)311、透明電極3
12、集電電極313から構成されている。また基板側
から光を照射する場合には、300を透光性の支持体に
し、301を透明導電層、302を反射防止層、312
を反射層を兼ねた導電層で構成される。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a photovoltaic device having three pin structures. The photovoltaic element is a substrate 390.
(Support 300, reflection layer 301, reflection enhancement layer 302),
First n-type layer (or p-type layer) 303, first n / i buffer layer (or p / i buffer layer) 351, first
I-type layer 304, the first p / i buffer layer (or n
/ I buffer layer) 361, first p-type layer (or n-type layer) 305, second n-type layer (or p-type layer) 306, second n / i buffer layer (or p / i buffer layer) )
352, the second i-type layer 307, the second p / i buffer layer (or n / i buffer layer) 362, the second p-type layer (or n-type layer) 308, the third n-type layer (or p-type layer) 309, third n / i buffer layer (or p / i)
Buffer layer) 353, third i-type layer 310, third p
/ I buffer layer (or n / i buffer layer) 36
3, third p-type layer (or n-type layer) 311, transparent electrode 3
12 and a collector electrode 313. When light is irradiated from the substrate side, 300 is a transparent support, 301 is a transparent conductive layer, 302 is an antireflection layer, and 312.
Is composed of a conductive layer that also serves as a reflective layer.

【0024】本発明の実質的に堆積しない程度のシリコ
ン原子含有ガスを含有する水素ガスでのプラズマ処理
は、p/iバッファー層とi型層との界面近傍に行うの
が効果的である。また、本発明の実質的に堆積しない程
度のシリコン原子含有ガスを含有する水素ガスでのプラ
ズマ処理は、基板と第1のn型層(またはp型層)の界
面近傍、さらにはn/iバッファー層とi型層及びn/
iバッファー層とn型層の接する界面近傍で行うと一層
効果的である。
It is effective that the plasma treatment with hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas of such a level that substantially does not deposit is carried out in the vicinity of the interface between the p / i buffer layer and the i-type layer. Further, the plasma treatment with the hydrogen gas containing the silicon atom-containing gas of such a degree that substantially no deposition is performed according to the present invention is performed near the interface between the substrate and the first n-type layer (or p-type layer), and further, n / i. Buffer layer and i-type layer and n /
It is more effective when performed in the vicinity of the interface where the i buffer layer and the n-type layer are in contact with each other.

【0025】本発明の目的を達するに適した水素流量
は、処理用のチャンバーの大きさによって適宜最適化さ
れるものであるが、1〜2000sccmが適した流量
である。水素流量が1sccmより少なくなると、プラ
ズマ放電を維持するための電力が大きくなり、基坂に対
する損傷がひどくなり、またチャンバー壁面から不純物
を取り込みやすくなる。一方、水素流量が2000sc
cmより多くなると、プラズマ放電内のシリコン系の活
性種や水素の活性種のチャンバー内での滞留時間が短く
なるため、実質的に堆積しない程度のシリコン原子含有
ガスを含有する水素ガスでのプラズマ処理の効果が現れ
にくくなるものである。
The hydrogen flow rate suitable for achieving the object of the present invention is appropriately optimized depending on the size of the processing chamber, and a suitable flow rate is 1 to 2000 sccm. When the hydrogen flow rate is less than 1 sccm, the electric power for maintaining the plasma discharge becomes large, the damage to the base slope becomes severe, and the impurities are easily taken in from the chamber wall surface. On the other hand, the hydrogen flow rate is 2000sc
If it is more than cm, the residence time of silicon-based active species and hydrogen active species in the plasma discharge is shortened in the chamber. The effect of the treatment is less likely to appear.

【0026】本発明の水素プラズマ処理方法において、
水素ガスに添加されるシリコン原子含有ガスの添加量
は、0.001%から0.1%が好ましい範囲である。
水素ガスに対するシリコン原子含有ガスの添加量が、
0.001%より少ないと本発明の効果が現れなくな
り、また0.1%より多くなるとシリコン原子の堆積が
多くなるために、本来の水素プラズマ処理の効果が現れ
なくなるものである。
In the hydrogen plasma treatment method of the present invention,
The amount of the silicon atom-containing gas added to the hydrogen gas is preferably 0.001% to 0.1%.
The amount of silicon atom-containing gas added to hydrogen gas is
If it is less than 0.001%, the effect of the present invention will not appear, and if it is more than 0.1%, the deposition of silicon atoms will increase, and the original effect of hydrogen plasma treatment will not appear.

【0027】本発明の水素プラズマを発生させるために
適したエネルギーは、電磁波であって、中でもRF(r
adio frequency)、VHF(very
high frequency)、MW(microw
ave)が適したエネルギーである。本発明の水素プラ
ズマ処理をRFで行う場合、好ましい周波数の範囲は、
1MHzから50MHzの範囲である。本発明の水素プ
ラズマ処理をVHFで行う場合、好ましい周波数の範囲
は、51MHzから500MHzの範囲である。本発明
の水素プラズマ処理をMWで行う場合、好ましい周波数
の範囲は、0.51GHzから10GHzの範囲であ
る。
The energy suitable for generating the hydrogen plasma of the present invention is electromagnetic waves, among which RF (r
adio frequency), VHF (very)
high frequency), MW (microrow)
ave) is a suitable energy. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed by RF, the preferable frequency range is
It is in the range of 1 MHz to 50 MHz. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed by VHF, a preferable frequency range is 51 MHz to 500 MHz. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed in MW, the preferable frequency range is 0.51 GHz to 10 GHz.

【0028】本発明の水素プラズマ処理を効果的に行う
ためには、真空度は重要な因子であって、好ましい範囲
は、シリコン原子含有ガスを添加した水素ガスを活性化
するために使用するエネルギーに大きく依存するもので
ある。水素プラズマ処理をRFの周波数帯で行う場合に
好ましい真空度は0.05Torrから10Torrの
範囲である。VHFの周波数帯で水素プラズマ処理を行
う場合に好ましい真空度は、0.0001Torrから
1Torrの範囲である。MWの周波数帯で水素プラズ
マ処理を行う場合の好ましい真空度は、0.0001T
orrから0.01Torrの範囲である。
In order to effectively carry out the hydrogen plasma treatment of the present invention, the degree of vacuum is an important factor, and the preferable range is the energy used to activate the hydrogen gas added with the silicon atom-containing gas. Greatly depends on. When the hydrogen plasma treatment is performed in the RF frequency band, the preferred vacuum degree is in the range of 0.05 Torr to 10 Torr. When performing the hydrogen plasma treatment in the VHF frequency band, the preferred vacuum degree is in the range of 0.0001 Torr to 1 Torr. A preferable degree of vacuum when hydrogen plasma treatment is performed in the MW frequency band is 0.0001T.
The range is from orr to 0.01 Torr.

【0029】本発明の水素プラズマ処理において、水素
プラズマを生じせしめるためにチャンバー内に投入され
るパワー密度は、本発明の水素プラズマ処理を効果的に
行うためには重要な因子である。この様なパワー密度
は、使用する電磁波の周波数に依存する。RFの周波数
帯を使用する場合には、パワー密度は、0.01から1
W/cm3が好ましい範囲である。VHFの周波数帯を
使用する場合には、0.01から1W/cm3が好まし
い範囲である。特にVHFの周波数帯の場合には、広い
圧力範囲でプラズマ放電が維持できるという特徴があ
り、高い圧力で水素プラズマ処理を行う場合には、比較
的低いパワー密度で水素プラズマ処理を行う事が好まし
く、一方低い圧力で水素プラズマ処理を行う場合には、
比較的高いパワー密度で行う事が好ましいものである。
MWの周波数帯を使用して本発明の水素プラズマ処理を
行う場合には、0.1から10W/cm3が好ましいパ
ワー密度の範囲である。本発明の水素プラズマ処理を行
うにあたって、パワー密度と水素プラズマ処理時間との
間には密接な関係があって、パワー密度が高い場合に
は、水素プラズマ処理時間は比較的短い方が好ましいも
のである。
In the hydrogen plasma treatment of the present invention, the power density introduced into the chamber to generate hydrogen plasma is an important factor for effectively performing the hydrogen plasma treatment of the present invention. Such power density depends on the frequency of the electromagnetic wave used. When using the RF frequency band, the power density is 0.01 to 1
W / cm 3 is a preferred range. When using the VHF frequency band, 0.01 to 1 W / cm 3 is a preferable range. Particularly in the VHF frequency band, there is a feature that plasma discharge can be maintained in a wide pressure range, and when performing hydrogen plasma treatment at high pressure, it is preferable to perform hydrogen plasma treatment at a relatively low power density. On the other hand, when performing hydrogen plasma treatment at a low pressure,
It is preferable to carry out at a relatively high power density.
When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed using the MW frequency band, 0.1 to 10 W / cm 3 is a preferable power density range. In carrying out the hydrogen plasma treatment of the present invention, there is a close relationship between the power density and the hydrogen plasma treatment time, and when the power density is high, it is preferable that the hydrogen plasma treatment time is relatively short. is there.

【0030】本発明の水素プラズマ処理において、水素
プラズマ処理時の基板温度は、本発明の効果を有効にす
るためには、非常に重要な因子である。RFの周波数帯
を用いて水素プラズマ処理を行う場合には、基板温度は
比較的高めの温度が好ましいものである。100から4
00℃が好ましい温度範囲である。VHFまたはMWの
周波数帯を用いて本発明の水素プラズマ処理を行う場合
には、基板温度は比較的低めの温度が好ましいものであ
る。この場合には、50から300℃が好ましい温度範
囲である。また本発明の水素プラズマ処理時の基板温度
は、チャンバー内に投入されるパワー密度にも密接に依
存し、投入するパワー密度が比較的高めの場合には、基
板温度は低めの温度で行うのが好ましいものである。
In the hydrogen plasma treatment of the present invention, the substrate temperature during the hydrogen plasma treatment is a very important factor to make the effect of the present invention effective. When hydrogen plasma processing is performed using the RF frequency band, it is preferable that the substrate temperature is relatively high. 100 to 4
00 ° C is the preferred temperature range. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed using the VHF or MW frequency band, the substrate temperature is preferably a relatively low temperature. In this case, 50 to 300 ° C. is a preferable temperature range. Further, the substrate temperature during the hydrogen plasma treatment of the present invention closely depends on the power density input into the chamber, and when the input power density is relatively high, the substrate temperature should be low. Is preferred.

【0031】本発明の水素プラズマ処理を行う場合、以
上の様なパワー密度、ガス流量、基板温度、圧力等は、
処理時間に対して変化させても良いものである。通常基
板は、表面近傍に欠陥が多くまた不純物も多く存在して
いる。従って水素プラズマ処理は、処理開始時に比較的
高いパワー密度、高い圧力で行うのが好ましいのもので
ある。
When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed, the power density, gas flow rate, substrate temperature, pressure, etc. as described above are
It may be changed with respect to the processing time. Usually, the substrate has many defects and many impurities near the surface. Therefore, it is preferable that the hydrogen plasma treatment is performed at a relatively high power density and a high pressure at the start of the treatment.

【0032】本発明の水素プラズマ処理において、水素
ガスに添加される、シリコン原子含有ガスは、Si
4、Si26、SiF4、SiF3H、SiF22、S
iF3H、Si2FH5、SiCl4、SiClH3、Si
Cl22、SlClH3等の水素化シリコン化合物また
はハロゲン化シリコン化合物が適したものである。これ
らのシリコン原子含有ガスは、単独で水素ガスに添加し
ても良く、複数組みあわせて添加しても良いものであ
る。特にハロゲン原子を含有するシリコン原子含有ガス
は、ハロゲン原子を含有しないシリコン原子含有ガスよ
りも多めに添加するのが好ましい混合割合である。
In the hydrogen plasma treatment of the present invention, the silicon atom-containing gas added to the hydrogen gas is Si.
H 4 , Si 2 H 6 , SiF 4 , SiF 3 H, SiF 2 H 2 , S
iF 3 H, Si 2 FH 5 , SiCl 4 , SiClH 3 , Si
Suitable are silicon hydride compounds or halogenated silicon compounds such as Cl 2 H 2 , SlClH 3 . These silicon atom-containing gases may be added alone to the hydrogen gas, or a plurality of them may be added in combination. In particular, the mixing ratio of the silicon atom-containing gas containing halogen atoms is preferably larger than that of the silicon atom-containing gas containing no halogen atoms.

【0033】(形成方法及び装置)本発明の光起電力素
子の形成方法及びこれに適した形成装置を説明する。形
成装置の一例を図4の模式的説明図に示す。図4におい
て、形成装置400は、ロードチャンバ401、搬送チ
ャンバー402、403、404、アンロードチャンバ
ー405、ゲートバルブ406、407、408、40
9、基板加熱用ヒーター410、411、412、基板
搬送用レール413、n型層(またはp型層)堆積チャ
ンバー417、i型層堆積チャンバー418、p型層
(またはn型層)堆積チャンバー419、プラズマ形成
用カップ420、421、電源422、423、42
4、マイクロ波導入用窓425、導波管426、ガス導
入管429、449、469、バルブ430、431、
432、433、434、441、442、443、4
44、450、451、452、453、454、45
5、461、462、463、464、465、47
0、471、472、473、474、481、48
2、483、484、マスフローコントローラー43
6、437、438、439、456、457、45
8、459、460、476、477、478、47
9、シャッター427、バイアス棒428、基板ホルダ
ー490、不図示の排気装置、不図示のマイクロ波電
源、不図示の真空計、不図示の制御装置等から構成され
ている。
(Forming Method and Apparatus) A method of forming the photovoltaic element of the present invention and a forming apparatus suitable for the method will be described. An example of the forming apparatus is shown in the schematic explanatory view of FIG. In FIG. 4, the forming apparatus 400 includes a load chamber 401, transfer chambers 402, 403, 404, an unload chamber 405, gate valves 406, 407, 408, 40.
9, substrate heating heaters 410, 411, 412, substrate transfer rails 413, n-type layer (or p-type layer) deposition chamber 417, i-type layer deposition chamber 418, p-type layer (or n-type layer) deposition chamber 419 , Plasma forming cups 420, 421, power supplies 422, 423, 42
4, microwave introduction window 425, waveguide 426, gas introduction pipes 429, 449, 469, valves 430, 431,
432, 433, 434, 441, 442, 443, 4
44, 450, 451, 452, 453, 454, 45
5, 461, 462, 463, 464, 465, 47
0, 471, 472, 473, 474, 481, 48
2, 483, 484, mass flow controller 43
6, 437, 438, 439, 456, 457, 45
8, 459, 460, 476, 477, 478, 47
9, a shutter 427, a bias rod 428, a substrate holder 490, an exhaust device (not shown), a microwave power source (not shown), a vacuum gauge (not shown), a controller (not shown), and the like.

【0034】本発明の水素プラズマ処理方法を適用した
光起電力素子の形成方法は、図4に示す形成装置を使用
して以下の様に行われるものである。堆積装置400の
全てのチャンバーを各チャンバーに接続してある不図示
のターボ分子ポンプで10-6Torr以下の真空度に引
き上げる。本発明の水素プラズマ処理をRFで行う場合
には、以下の様に行う。ステンレス支持体に銀等の反射
層を蒸着し更に酸化亜鉛等の反射増加層を蒸着した基坂
を基坂ホルダー490に取りつける。該基板ホルダー4
90をロードチャンバー401に入れる。ロードチャン
バー401の扉を閉じ、ロードチャンバー401を不図
示のメカニカルブースターポンプ/ロータリーポンプ
(MP/RP)で所定の真空度に引き上げる。ロードチ
ャンバーが所定の真空度になったならば、MP/RPを
ターボ分子ポンプに切り替えて10-6Torr以下の真
空度に引き上げる。ロードチャンバーが10-6Torr
以下の真空度になったならば、ゲートバルブ406を開
け、基板搬送用レール413上の基板ホルダー490を
搬送チャンバー402に移動させ、ゲートバルブ406
を閉じる。搬送チャンバー402の基板加熱用ヒーター
410を基板ホルダー490がぶつからない様に上に上
げる。基板が該ヒーター直下に来る様に基板ホルダーの
位置を決める。基板加熱用ヒーター410を下げ、基板
をn型層堆積チャンバー内に入れる。
A method of forming a photovoltaic element to which the hydrogen plasma processing method of the present invention is applied is performed as follows using the forming apparatus shown in FIG. All the chambers of the deposition apparatus 400 are pulled up to a vacuum degree of 10 -6 Torr or less by a turbo molecular pump (not shown) connected to each chamber. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed by RF, it is performed as follows. A base plate having a reflective layer of silver or the like vapor-deposited on a stainless support and a reflection-increasing layer of zinc oxide or the like is vapor-deposited on the base plate holder 490. The substrate holder 4
90 is put in the load chamber 401. The door of the load chamber 401 is closed, and the load chamber 401 is pulled up to a predetermined vacuum degree by a mechanical booster pump / rotary pump (MP / RP) not shown. When the load chamber reaches a predetermined vacuum degree, the MP / RP is switched to a turbo molecular pump to raise the vacuum degree to 10 -6 Torr or less. Load chamber is 10 -6 Torr
When the degree of vacuum reaches the following level, the gate valve 406 is opened, the substrate holder 490 on the substrate transfer rail 413 is moved to the transfer chamber 402, and the gate valve 406 is moved.
Close. The substrate heating heater 410 of the transfer chamber 402 is raised so that the substrate holder 490 does not hit it. Position the substrate holder so that the substrate is directly under the heater. The heater 410 for heating the substrate is lowered, and the substrate is placed in the n-type layer deposition chamber.

【0035】基板温度はn型層の堆積に適した温度に変
更し、n型層堆積用のSiH4,Si26等のシリコン
原子含有ガス及びn型層堆積用の周期律表第V族元素含
有ガスをバルブ443、マスフローコントローラー43
8、バルブ433を介して堆積チャンバー417に導入
する。また水素ガスの流量もn型層に合わせて適宜調節
するのが好ましいものである。この様にしてn型層堆積
用の原料ガスを堆積チャンバー417に導入し、不図示
の排気弁の開閉度を変えて堆積チャンバー417内を
0.1から10Torrの所望の真空度にする。そして
RF電源422からプラズマ形成用カップ420にRF
パワーを導入し、プラズマ放電を起こし、所望の時間放
電を維持する。この様にして基板上にn型層の半導体層
を所望の厚さ堆積する。
The substrate temperature is changed to a temperature suitable for depositing the n-type layer, and a gas containing silicon atoms such as SiH 4 and Si 2 H 6 for depositing the n-type layer and the periodic table V for depositing the n-type layer. Gas containing group element valve 443, mass flow controller 43
8. Introduce into the deposition chamber 417 via the valve 433. Further, it is preferable that the flow rate of hydrogen gas is also appropriately adjusted according to the n-type layer. In this way, the source gas for n-type layer deposition is introduced into the deposition chamber 417, and the opening / closing degree of the exhaust valve (not shown) is changed to bring the inside of the deposition chamber 417 to a desired vacuum degree of 0.1 to 10 Torr. Then, the RF power source 422 transfers the RF to the plasma forming cup 420.
Power is introduced, plasma discharge is generated, and the discharge is maintained for a desired time. In this way, an n-type semiconductor layer is deposited on the substrate to a desired thickness.

【0036】n型層の堆積が終了した後、原料ガスの堆
積チャンバー417ヘの供給を停止し、堆積チャンバー
417内を水素ガスまたはへリウムガスでパージする。
十分にパージした後、水素ガスまたはヘリウムガスの供
給を停止し、堆積チャンバー内をターボ分子ポンプで1
-6Torrまで引き上げる。ゲートバルブ407を開
けて基板ホルダー490を搬送チャンバー403に移動
しゲートバルブを閉じる。基板を基板加熱用ヒーター4
11で加熱できるように、基板ホルダーの位置を調節す
る。基板加熱用ヒーター411を基板と接触させ、所定
の温度に加熱する。同時に水素ガスまたはへリウムガス
等の不活性ガスを堆積チャンバー418に導入する。ま
たその時の真空度は、n/iバッファー層を堆積すると
きと同じ真空度で行うのが好ましいものである。
After the deposition of the n-type layer is completed, the supply of the source gas to the deposition chamber 417 is stopped and the inside of the deposition chamber 417 is purged with hydrogen gas or helium gas.
After sufficiently purging, supply of hydrogen gas or helium gas is stopped, and the inside of the deposition chamber is replaced by a turbo molecular pump.
Raise it to 0 -6 Torr. The gate valve 407 is opened, the substrate holder 490 is moved to the transfer chamber 403, and the gate valve is closed. Substrate heating heater 4
Adjust the position of the substrate holder so that it can be heated at 11. The substrate heating heater 411 is brought into contact with the substrate and heated to a predetermined temperature. At the same time, an inert gas such as hydrogen gas or helium gas is introduced into the deposition chamber 418. The vacuum degree at that time is preferably the same as that at the time of depositing the n / i buffer layer.

【0037】基板温度が所望の温度になったならば、基
板加熱用のガスを止め、n/iバッファー層堆積用の原
料ガスをガス供給装置から堆積チャンバー418に供給
する。例えば水素ガス、シランガス、ゲルマンガスを、
それぞれバルブ462、463、464を開け、マスフ
ローコントローラー457、458、459で所望の流
量に設定し、バルブ452、453、454、450を
開けてガス導入管449を介して堆積チャンバー418
に供給する。同時に不図示の拡散ポンプで供給ガスを、
堆積チャンバー418の真空度が所望の圧力になる様に
真空引きする。チャンバー418内の真空度が所望の真
空度で安定したならば、不図示のRF電源から所望の電
力をバイアス印加用のバイアス棒に導入する。そしてR
FプラズマCVD法でn/iバッファー層を堆積する。
n/iバッファー層は、この後に堆積するi型層よりも
堆積速度を遅くして堆積するのが好ましいものである。
When the substrate temperature reaches a desired temperature, the gas for heating the substrate is stopped, and the source gas for n / i buffer layer deposition is supplied from the gas supply device to the deposition chamber 418. For example, hydrogen gas, silane gas, germane gas,
The valves 462, 463, and 464 are opened, the mass flow controllers 457, 458, and 459 are set to desired flow rates, the valves 452, 453, 454, and 450 are opened, and the deposition chamber 418 is opened through the gas introduction pipe 449.
Supply to. At the same time, supply gas with a diffusion pump (not shown),
The deposition chamber 418 is evacuated to a desired degree of vacuum. When the degree of vacuum in the chamber 418 becomes stable at the desired degree of vacuum, a desired power is introduced from an RF power source (not shown) to the bias rod for applying the bias. And R
An n / i buffer layer is deposited by F plasma CVD method.
The n / i buffer layer is preferably deposited at a slower deposition rate than the i-type layer deposited thereafter.

【0038】次に基板温度をi型層堆積の所定の温度と
なるように加熱する。水素ガスやヘリウムガス等の不活
性ガスをバルブ461を開け、マスフローコントローラ
ーで所望の流量に設定し、バルブ451、450を開け
て流しながら基板加熱を行うのが好ましいものである。
またその時の真空度は、i型層を堆積するときと同じ真
空度で行うのが好ましいものである。
Next, the substrate temperature is heated to a predetermined temperature for i-type layer deposition. It is preferable that an inert gas such as hydrogen gas or helium gas is opened in the valve 461, a desired flow rate is set by a mass flow controller, and the substrates are heated while the valves 451 and 450 are opened to flow.
The vacuum degree at that time is preferably the same as the vacuum degree when depositing the i-type layer.

【0039】基板温度が所望の温度になったならば、基
板加熱用のガスを止め、i型層堆積用の原料ガスをガス
供給装置から堆積チャンバー418に供給する。例えば
水素ガス、シランガス、ゲルマンガスを、それぞれバル
ブ462、463、464を開け、マスフローコントロ
ーラー457、458、459で所望の流量に設定し、
バルブ452、453、454、450を開けてガス導
入管449を介して堆積チャンバー418に供給する。
同時に不図示の拡散ポンプで供給ガスを、堆積チャンバ
ー418の真空度が所望の圧力になる様に真空引きす
る。チャンバー418内の真空度が所望の真空度で安定
したならば、不図示のマイクロ電源から所望の電力を導
波管426とマイクロ波導入窓425を介して堆積チャ
ンバー418に導入する。マイクロ波エネルギーの導入
と同時に、堆積チャンバー418の拡大図に示すよう
に、バイアス印加用バイアス棒に外部のDC,RFまた
はVHF電源424から所望のバイアス電力を堆積チャ
ンバー418内に導入するのも好ましいものである。こ
のようにして所望の層厚にi型層を堆積する。該i型層
が所望の層厚に堆積できたならば、マイクロ波パワーと
バイアスの印加を停止する。
When the substrate temperature reaches a desired temperature, the gas for heating the substrate is stopped, and the source gas for depositing the i-type layer is supplied to the deposition chamber 418 from the gas supply device. For example, hydrogen gas, silane gas, and germane gas are opened at valves 462, 463, and 464, respectively, and mass flow controllers 457, 458, and 459 are set to desired flow rates,
The valves 452, 453, 454, and 450 are opened, and the gas is supplied to the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449.
At the same time, the supply gas is evacuated by a diffusion pump (not shown) so that the vacuum degree of the deposition chamber 418 becomes a desired pressure. When the degree of vacuum in the chamber 418 stabilizes at the desired degree of vacuum, desired power is introduced into the deposition chamber 418 from a microwave power source (not shown) through the waveguide 426 and the microwave introduction window 425. Simultaneously with the introduction of microwave energy, it is also preferable to introduce a desired bias power into the deposition chamber 418 from an external DC, RF or VHF power supply 424 to the biasing bias rod as shown in an enlarged view of the deposition chamber 418. It is a thing. In this way, the i-type layer is deposited to a desired layer thickness. When the i-type layer has been deposited to a desired layer thickness, the microwave power and bias are stopped.

【0040】i型層上に本発明の水素プラズマ処理は次
の様にして行われるものである。チャンバー内に本発明
の水素プラズマ処理を行うに必要な水素ガスとシリコン
原子含有ガスをバルブ461、462、マスフローコン
トローラー456、457、バルブ451、452、バ
ルブ450を介して所定の流量を堆積チャンバー418
に導入する。不図示の排気弁の開閉度を変えて堆積チャ
ンバー418内を所望の真空度にする。チャンバー41
8の真空度が安定したらRF電源424からRF電力を
バイアス棒428に印加し、プラズマを発生させる。こ
の様にして所定の時間本発明の水素プラズマ処理を行
う。
The hydrogen plasma treatment of the present invention on the i-type layer is performed as follows. A hydrogen gas and a silicon atom-containing gas necessary for performing the hydrogen plasma treatment of the present invention are provided in the chamber through the valves 461 and 462, the mass flow controllers 456 and 457, the valves 451 and 452, and the valve 450 at a predetermined flow rate.
To introduce. The degree of opening and closing of an exhaust valve (not shown) is changed to bring the inside of the deposition chamber 418 to a desired vacuum degree. Chamber 41
When the vacuum degree of 8 is stabilized, RF power is applied from the RF power source 424 to the bias rod 428 to generate plasma. Thus, the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed for a predetermined time.

【0041】基板の表面状態やチャンバーの内壁の状態
によって、水素プラズマ処理を行っている間に、水素ガ
スの流量、シリコン原子含有ガスの流量、RFパワー、
基板温度等を適宜変化させることが望ましいものであ
る。これらのパラメターの好ましい変化の形としては、
最初は、水素流量を多くし時間とともに水素流量を少な
くするものである。シリコン原子含有ガスの流量変化の
形としては、最初にはシリコン原子含有ガスの流量が少
なく時間とともにシリコン原子含有ガスの流量を増加さ
せるものである。RFパワーは最初には高いパワーで時
間の経過とともに低いパワーにして行く事が好ましい変
化の形態である。
Depending on the surface condition of the substrate and the condition of the inner wall of the chamber, the hydrogen gas flow rate, the silicon atom-containing gas flow rate, the RF power,
It is desirable to appropriately change the substrate temperature and the like. The preferred forms of change in these parameters are:
Initially, the hydrogen flow rate is increased and the hydrogen flow rate is decreased over time. As a form of change in the flow rate of the silicon atom-containing gas, the flow rate of the silicon atom-containing gas is initially small and the flow rate of the silicon atom-containing gas increases with time. The RF power is a form of change in which it is preferable that the RF power is initially high and then becomes low over time.

【0042】本発明のプラズマ処理が終了したならば、
堆積チャンバーに供給している水素プラズマ処理用の原
料ガスを停止する。必要に応じて堆積チャンバー418
内を水素ガスまたはヘリウムガス等の不活性ガスでパー
ジする。この後、前記n/iバッファー層の堆積と同様
にして、p/iバッファー層を所望の層厚に堆積する。
その後、必要に応じて堆積チャンバー418内を水素ガ
スまたはへリウムガス等の不活性ガスでパージする。排
気を拡散ポンプからターボ分子ポンプに替えて、堆積室
内の真空度を10-6Torr以下の真空度にする。同時
に基板加熱用のヒーターを上に上げ、基板ホルダーが移
動できる様にする。
When the plasma treatment of the present invention is completed,
The raw material gas for hydrogen plasma treatment supplied to the deposition chamber is stopped. Deposition chamber 418 as needed
The inside is purged with an inert gas such as hydrogen gas or helium gas. Then, the p / i buffer layer is deposited to a desired layer thickness in the same manner as the n / i buffer layer is deposited.
Then, if necessary, the inside of the deposition chamber 418 is purged with an inert gas such as hydrogen gas or helium gas. The diffusion pump is changed from a diffusion pump to a turbo molecular pump, and the degree of vacuum in the deposition chamber is set to 10 −6 Torr or less. At the same time, raise the heater for heating the substrate so that the substrate holder can move.

【0043】ゲートバルブ408を開け、基板ホルダー
を搬送チャンバー403から搬送チャンバー404に移
動させ、ゲートバルブ408を閉じる。基板ホルダーを
基板加熱用ヒーター412の真下に移動させ、基板を基
坂加熱用ヒーター412で加熱する。排気をターボ分子
ポンプからMP/RPにかえて、加熱時に水素ガスやヘ
リウムガス等の不活性ガスをp型層の堆積時の圧力にな
る様に流して基板加熱を行う事はより好ましい形態であ
る。基板温度が所望の基板温度に安定したならば、基板
加熱用の水素ガスや不活性ガス等の基板加熱用のガスの
供給を停止し、p型層堆積用の原料ガス、例えばH2
SiH4及びBF3等の周期律表第III族元素含有ガスを
バルブ482、483、484を開け、マスフローコン
トローラー477、478、479を介して、更にバル
ブ472、473、474を開けて、堆積チャンバー4
19へガス導入管469を通して所望の流量供給する。
堆積チャンバー419の内圧が所望の真空度になる様に
排気バルブを調節する。堆積チャンバー419の内圧が
所望の真空度で安定したならば、RF電源423からR
Fパワーをプラズマ形成用カップに供給する。そうして
所望の時間堆積してp型層を堆積する。
The gate valve 408 is opened, the substrate holder is moved from the transfer chamber 403 to the transfer chamber 404, and the gate valve 408 is closed. The substrate holder is moved right below the heater 412 for heating the substrate, and the substrate is heated by the heater 412 for heating the slope. It is a more preferable form that the exhaust gas is changed from the turbo molecular pump to MP / RP and the substrate is heated by flowing an inert gas such as hydrogen gas or helium gas at a pressure at the time of deposition of the p-type layer during heating. is there. When the substrate temperature stabilizes at the desired substrate temperature, the supply of the substrate heating gas such as the hydrogen gas or the inert gas for heating the substrate is stopped, and the source gas for p-type layer deposition, such as H 2 ,
Gases containing a Group III element of the periodic table such as SiH 4 and BF 3 are opened in valves 482, 483 and 484, and valves 472, 473 and 474 are opened via mass flow controllers 477, 478 and 479, and a deposition chamber is formed. Four
A desired flow rate is supplied to 19 through a gas introduction pipe 469.
The exhaust valve is adjusted so that the internal pressure of the deposition chamber 419 becomes a desired degree of vacuum. When the internal pressure of the deposition chamber 419 stabilizes at a desired vacuum degree, the RF power source 423 outputs R
F power is supplied to the plasma forming cup. Then, the p-type layer is deposited by depositing for a desired time.

【0044】堆積終了後、RFパワー、原料ガスの供給
を停止し、水素ガスまたはヘリウムガス等の不活性ガス
で堆積チャンバー内を十分にパージする。パージの終了
後、排気をMP/RPからターボ分子ポンプに替えて1
-6Torr以下の真空度に排気する。同時に基板加熱
用のヒーター412を上に上げ、ゲートバルブ409を
開けて、基板ホルダー490をアンロードチャンバー4
05に移動させる。ゲートバルブ409を閉じ、基板ホ
ルダーが100℃以下になったらアンロードチャンバー
の扉を開けて、外に取り出す。
After the deposition, the RF power and the supply of the source gas are stopped, and the inside of the deposition chamber is sufficiently purged with an inert gas such as hydrogen gas or helium gas. After purging, change exhaust from MP / RP to turbo molecular pump
Evacuate to a vacuum degree of 0 -6 Torr or less. At the same time, the heater 412 for heating the substrate is raised, the gate valve 409 is opened, and the substrate holder 490 is moved to the unload chamber 4
Move to 05. The gate valve 409 is closed, and when the temperature of the substrate holder becomes 100 ° C. or lower, the door of the unload chamber is opened and the substrate is taken out.

【0045】この様にして基板上にpin半導体層が形
成される。pin半導体層を形成した基板を、透明電極
堆積用の真空蒸着器にセットして透明電極を半導体層上
に形成する。次に透明電極を形成した光起電力素子を、
集電電極堆積用の真空蒸着器にセットして、集電電極を
蒸着し、光起電力素子を形成する。本発明の水素プラズ
マ処理をMWで行う場合には、以下の様に行う。ゲート
バルブ407を開けて、基板ホルダー490を搬送チャ
ンバー403に移動させ、ゲートバルブ407を閉じ
る。基板がヒーター411直下に来る様に基板ホルダー
の位置を決める。基板加熱用ヒーター411を下げ、基
板をi型層堆積チャンバー内に入れる。基板加熱ヒータ
ー411によって所望の基板温度に、基板温度を上げ
る。ターボ分子ポンプをMP/RPに切り替えて、チャ
ンバー内に本発明の水素プラズマ処理を行うに必要な水
素ガスとシリコン原子含有ガスをバルブ461、46
2、マスフローコントローラー456、457、バルブ
451、452、バルブ450を介して所定の流量を堆
積チャンバー418に導入する。不図示の排気弁の開閉
度を変えて堆積チャンバー418内を所望の真空度にす
る。チャンバー418の真空度が安定したら不図示のM
W電源からMW電力をマイクロ波導入窓425を介して
堆積チャンバー418に導入し、プラズマを発生させ
る。この様にして所定の時間本発明の水素プラズマ処理
を行う。基板の表面状態やチャンバーの内壁の状態によ
って、水素プラズマ処理を行っている間に、水素ガスの
流量、シリコン原子含有ガスの流量、MWパワー、基板
温度等を適宜変化させることが望ましいものである。こ
れらのパラメターの好ましい変化の形としては、最初
は、水素流量を多くし時間とともに水素流量を少なくす
るものである。シリコン原子含有ガスの流量変化の形と
しては、最初にはシリコン原子含有ガスの流量が少な
く、時間とともにシリコン原子含有ガスの流量を増加さ
せるものである。MWパワーは最初には高いパワーで時
間の経過とともに低いパワーにして行く事が好ましい変
化の形態である。VHFで本発明の水素プラズマ処理を
行う場合においても、MWで行う場合と同様に行う事が
好ましいものである。
In this way, the pin semiconductor layer is formed on the substrate. The substrate on which the pin semiconductor layer is formed is set in a vacuum vapor deposition device for depositing a transparent electrode to form a transparent electrode on the semiconductor layer. Next, the photovoltaic element with the transparent electrode formed,
The photovoltaic element is formed by setting the collector electrode in a vacuum evaporator for depositing the collector electrode. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed by MW, it is performed as follows. The gate valve 407 is opened, the substrate holder 490 is moved to the transfer chamber 403, and the gate valve 407 is closed. The position of the substrate holder is determined so that the substrate is directly below the heater 411. The heater 411 for heating the substrate is lowered, and the substrate is placed in the i-type layer deposition chamber. The substrate heating heater 411 raises the substrate temperature to a desired substrate temperature. The turbo molecular pump is switched to MP / RP, and the hydrogen gas and the silicon atom-containing gas necessary for performing the hydrogen plasma treatment of the present invention in the chamber are supplied with valves 461 and 46.
2. A predetermined flow rate is introduced into the deposition chamber 418 through the mass flow controllers 456 and 457, the valves 451 and 452, and the valve 450. The degree of opening and closing of an exhaust valve (not shown) is changed to bring the inside of the deposition chamber 418 to a desired vacuum degree. When the degree of vacuum in the chamber 418 becomes stable, M (not shown)
MW power is introduced from the W power source into the deposition chamber 418 through the microwave introduction window 425 to generate plasma. Thus, the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed for a predetermined time. It is desirable to appropriately change the flow rate of hydrogen gas, the flow rate of silicon atom-containing gas, the MW power, the substrate temperature, etc. during the hydrogen plasma treatment depending on the surface condition of the substrate and the condition of the inner wall of the chamber. . The preferred form of change in these parameters is initially to increase the hydrogen flow rate and decrease the hydrogen flow rate over time. As a form of change in the flow rate of the silicon atom-containing gas, the flow rate of the silicon atom-containing gas is small at first and the flow rate of the silicon atom-containing gas increases with time. The MW power is a form of change in which it is preferable that the MW power is initially high and then becomes low over time. When the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed by VHF, it is preferable that the hydrogen plasma treatment is performed in the same manner as in the case of MW.

【0046】また更に、基板とn型層の界面近傍につい
ても、シリコン原子含有ガスを実質的に堆積しない程度
に含有する水素ガスで水素プラズマ処理を行う事も好ま
しいものである。基板とn型層の界面近傍を水素プラズ
マ処理を行うには、n型層堆積用チャンバーまたはi型
層堆積用チャンバーに基板を前記手順で搬送して、基板
を所定の基板温度に保持し、前記手順でシリコン原子含
有ガス及び水素ガスを所定の流量を堆積チャンバーに導
入する。RF,VHFまたは/及びMWパワー等の導入
パワーの種類に対して適した真空度になる様に、圧力調
整バルブで圧力を調整する。RF,VHFまたは/及び
MWパワーを導入してプラズマ放電を起こし、基板上に
所定の時間本発明の水素プラズマ処理を行う。
Further, it is also preferable that the vicinity of the interface between the substrate and the n-type layer is also subjected to hydrogen plasma treatment with hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas in an amount that does not substantially deposit. In order to perform the hydrogen plasma treatment in the vicinity of the interface between the substrate and the n-type layer, the substrate is transferred to the n-type layer deposition chamber or the i-type layer deposition chamber in the above procedure, and the substrate is kept at a predetermined substrate temperature. The silicon atom-containing gas and the hydrogen gas are introduced into the deposition chamber at a predetermined flow rate according to the above procedure. The pressure is adjusted by the pressure adjusting valve so that the degree of vacuum is suitable for the type of introduced power such as RF, VHF or / and MW power. RF, VHF or / and MW power is introduced to cause plasma discharge, and the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed on the substrate for a predetermined time.

【0047】また、n/iバッファー層とi型層の界面
近傍についても、シリコン原子含有ガスを堆積に寄与し
ない程度に含有する水素ガスによる水素プラズマ処理を
行う事によって、光起電力素子の特性は更に向上するも
のであるが,n/iバッファー層上への本発明の水素プ
ラズマ処理は次のようにして行われるものである。チャ
ンバー内に本発明の水素プラズマ処理を行うに必要な水
素ガスとシリコン原子含有ガスをバルブ461、46
2、マスフローコントローラー456、457、バルブ
451、452、バルブ450を介して所定の流量を堆
積チャンバー418に導入する。不図示の排気弁の開閉
度を変えて堆積チャンバー418内を所望の真空度にす
る。チャンバー418の真空度が安定したら不図示のR
F電源からRF電力をバイアス棒428に導入し、プラ
ズマを発生させる。この様にして所定の時間本発明の水
素プラズマ処理を行う。基板の表面状態やチャンバーの
内壁の状態によって、水素プラズマ処理を行っている間
に、水素ガスの流量、シリコン原子含有ガスの流量、R
Fパワー、基板温度等を適宜変化させることが望ましい
ものである。これらのパラメターの好ましい変化の形と
しては、最初は、水素流量を多くし時間とともに水素流
量を少なくするものである。シリコン原子含有ガスの流
量変化の形としては、最初にはシリコン原子含有ガスの
流量が少なく、時間とともにシリコン原子含有ガスの流
量を増加させるものである。RFパワーは最初には高い
パワーで時間の経過とともに低いパワーにして行く事が
好ましい変化の形態である。
Further, also in the vicinity of the interface between the n / i buffer layer and the i-type layer, hydrogen plasma treatment with hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas in an amount that does not contribute to the deposition is performed, whereby the characteristics of the photovoltaic device are improved. Is further improved, the hydrogen plasma treatment of the present invention on the n / i buffer layer is performed as follows. The hydrogen gas and the silicon atom-containing gas necessary for performing the hydrogen plasma treatment of the present invention are introduced into the chamber by valves 461 and 46.
2. A predetermined flow rate is introduced into the deposition chamber 418 through the mass flow controllers 456 and 457, the valves 451 and 452, and the valve 450. The degree of opening and closing of an exhaust valve (not shown) is changed to bring the inside of the deposition chamber 418 to a desired vacuum degree. When the vacuum degree of the chamber 418 becomes stable, R (not shown)
RF power is introduced from the F power supply to the bias rod 428 to generate plasma. Thus, the hydrogen plasma treatment of the present invention is performed for a predetermined time. Depending on the surface condition of the substrate and the condition of the inner wall of the chamber, the hydrogen gas flow rate, the silicon atom-containing gas flow rate, R
It is desirable to appropriately change the F power, the substrate temperature, and the like. The preferred form of change in these parameters is initially to increase the hydrogen flow rate and decrease the hydrogen flow rate over time. As a form of change in the flow rate of the silicon atom-containing gas, the flow rate of the silicon atom-containing gas is small at first and the flow rate of the silicon atom-containing gas increases with time. The RF power is a form of change in which it is preferable that the RF power is initially high and then becomes low over time.

【0048】以上の本発明の水素プラズマ処理を行う光
起電力素子の形成方法において、ガスボンベは必要に応
じて適宜必要なガスボンベと交換して使用すれば良いも
のである。その場合にガスラインは十分に加熱パージす
る事が好ましいものである。pin半導体層を複数積層
した光起電力素子は、形成装置400のn型層の堆積チ
ャンバー、i型層の堆積チャンバーそしてp型層の堆積
チャンバーで所望の回数堆積する事によって形成するこ
とができるものである。
In the above-described method for forming a photovoltaic element for performing hydrogen plasma treatment according to the present invention, the gas cylinder may be used by appropriately replacing it with a necessary gas cylinder. In that case, it is preferable that the gas line be sufficiently heated and purged. A photovoltaic element in which a plurality of pin semiconductor layers are stacked can be formed by performing a desired number of depositions in the n-type layer deposition chamber, the i-type layer deposition chamber, and the p-type layer deposition chamber of the forming apparatus 400. It is a thing.

【0049】次に、上記光起電力素子の構成要素を詳細
に説明する。 (基板)本発明において好適に用いられる支持体の材質
としては、堆積膜形成時に必要とされる温度において変
形、歪みが少なく、所望の強度を有し、また導電性を有
するものであることが好ましく、また反射層や反射増加
層を堆積した後に行う本発明の水素プラズマ処理を行っ
ても反射層や反射増加層の支持体との密着性の低下しな
い支持体が好ましいものである。
Next, the components of the photovoltaic element will be described in detail. (Substrate) The material of the support preferably used in the present invention is one that has little deformation and distortion at the temperature required for forming the deposited film, has desired strength, and has conductivity. A support is preferred, and a support whose adhesion to the support of the reflection layer or the reflection increasing layer is not deteriorated by the hydrogen plasma treatment of the present invention performed after depositing the reflection layer or the reflection increasing layer is preferable.

【0050】具体的にはステンレススチール、アルミニ
ウム及びその合金、鉄及びその合金、銅及びその合金等
の金属の薄膜及びその複合体、及びそれらの表面に異種
材料の金属薄膜及び/またはSiO2、Si34、Al2
3、AlN等の絶縁性薄膜をスパッタ法、蒸着法、鍍
金法等により表面コーティング処理を行なったもの、あ
るいはポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタ
レート、エポキシ等の耐熱性樹脂性シートまたはこれら
とガラスファイバー、カーボンファイバー、ホウ素ファ
イバー、金属繊維等との複合体の表面に金属単体または
合金、及び透明導電性酸化物等を鍍金、蒸着、スパッ
タ、塗布等の方法で導電性処理を行なったものがあげら
れる。
Specifically, thin films of metals such as stainless steel, aluminum and its alloys, iron and its alloys, copper and its alloys, and their composites, and metal thin films of different materials and / or SiO 2 on their surfaces, Si 3 N 4 , Al 2
An insulating thin film of O 3 , AlN or the like, which has been subjected to surface coating treatment by a sputtering method, a vapor deposition method, a plating method or the like, or a heat-resistant resinous sheet of polyimide, polyamide, polyethylene terephthalate, epoxy or the like or glass fiber with these, Carbon fibers, boron fibers, metal fibers or the like, on the surface of which a simple metal or alloy, and a transparent conductive oxide or the like have been subjected to a conductive treatment by a method such as plating, vapor deposition, sputtering or coating. .

【0051】また、前記支持体の厚さとしては、支持体
の移動時に形成される湾曲形状が維持される強度を発揮
する範囲内であれば、コスト、収納スペース等を考慮し
て可能な限り薄いほうが望ましい。具体的には、好まし
くは0.01mm乃至5mm、より好ましくは0.02
mm乃至2mm、最適には0.05mm乃至1mmであ
ることが望ましいが、金属等の薄膜を用いる場合、厚さ
を比較的薄くしても所望の強度が得られやすい。
Further, the thickness of the support is within a range where the curved shape formed when the support is moved can be maintained and the strength is maintained as much as possible in consideration of cost, storage space and the like. It is desirable to be thin. Specifically, it is preferably 0.01 mm to 5 mm, more preferably 0.02.
The thickness is preferably 2 mm to 2 mm, and more preferably 0.05 mm to 1 mm, but when a thin film of metal or the like is used, the desired strength can be easily obtained even if the thickness is relatively thin.

【0052】前記支持体の幅については、特に制限され
ることはなく、真空容器のサイズ等によって決定され
る。前記支持体の長さについては、特に制限されること
はなく、ロール状に巻き取られる程度の長さであって
も、長尺のものを溶接等によってさらに長尺化したもの
であってもよい。本発明では支持体を短時間のうち加熱
冷却するが、温度分布が支持体の長尺方向に広がるのは
好ましくないため、支持体の移動方向の熱伝導は少ない
ほうが望ましく、支持体表面温度が、加熱冷却に追従す
るためには厚さ方向に熱伝導が大きい方が好ましい。
The width of the support is not particularly limited and is determined by the size of the vacuum container and the like. The length of the support is not particularly limited, and may be such a length that it can be wound into a roll, or a longer one that is further lengthened by welding or the like. Good. In the present invention, the support is heated and cooled in a short time, but since it is not preferable that the temperature distribution spreads in the longitudinal direction of the support, it is desirable that the heat conduction in the moving direction of the support is small and the surface temperature of the support is In order to follow heating and cooling, it is preferable that the heat conduction is large in the thickness direction.

【0053】支持体の熱伝導を、移動方向に少なく厚さ
方向に大きくするには、厚さを薄くすればよく、支持体
が均一の場合、(熱伝導)×(厚さ)は好ましくは1×
10 -1W/K以下、より好ましくは0.5×10-1W/
K以下であることが望ましい。 (反射層)反射層の材料としては、Ag、Au、Pt、
Ni、Cr、Cu、Al、Ti、Zn、Mo、Wなどの
金属またはこれらの合金が挙げられ、これらの金属の薄
膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリングなどで
形成する。また、形成された金属薄膜が光起電力素子の
出力に対して抵抗成分とならぬように配慮されねばなら
ず、反射層のシート抵抗値は、好ましくは50Ω以下、
より好ましくは10Ω以下であることが望ましいもので
ある。
The heat conduction of the support is reduced in the moving direction by a small thickness.
In order to increase in the direction, the thickness can be reduced.
Is uniform, the (heat conduction) x (thickness) is preferably 1 x
10 -1W / K or less, more preferably 0.5 × 10-1W /
It is preferably K or less. (Reflective layer) As the material of the reflective layer, Ag, Au, Pt,
Ni, Cr, Cu, Al, Ti, Zn, Mo, W, etc.
Metals or alloys of these may be mentioned.
The film can be vacuum deposited, electron beam deposited, or sputtered.
Form. In addition, the formed metal thin film is
If care must be taken so that the output does not become a resistance component
The sheet resistance of the reflective layer is preferably 50Ω or less,
More preferably, it should be 10Ω or less.
is there.

【0054】前記支持体が透光性であって、透光性の支
持体から光起電力素子に光を照射する場合、前記反射層
の代わりに透光性の導電層を形成する事が好ましいもの
である。この様な目的に適した透光性の導電層としては
酸化錫、酸化インジウムまたはこれらの合金等が適した
ものである。更にこれらの透光性の導電層の層厚として
は、反射防止の条件になる様な層厚に堆積するのが好ま
しいものである。これらの透光性導電層のシート抵抗と
しては、好ましくは50Ω以下、より好ましくは10Ω
以下であることが望ましいものである。
When the support is transparent and the photovoltaic element is irradiated with light from the transparent support, it is preferable to form a transparent conductive layer instead of the reflective layer. It is a thing. As a transparent conductive layer suitable for such a purpose, tin oxide, indium oxide, an alloy thereof, or the like is suitable. Further, it is preferable that the light-transmissive conductive layer is deposited so as to satisfy the antireflection condition. The sheet resistance of these translucent conductive layers is preferably 50Ω or less, more preferably 10Ω.
The following is desirable.

【0055】(反射増加層)反射増加層は、半導体層を
通過した基板からの反射光を各半導体層内に効率よく吸
収させるために、光の反射率が85%以上であることが
望ましく、さらに、電気的には光起電力素子の出力に対
して抵抗成分とならぬようシート抵抗値は100Ω以下
であることが望ましい。このような特性を備えた材料と
して、SnΟ 2、In23、ZnΟ、CdΟ、Cd2Sn
4、ITO(In2Ο3+SnO2)などの金属酸化物が
挙げられる。反射増加層は、光起電力素子においてはp
型層またはn型層に接して積層され、相互の密着性の良
いものを選ぶことが必要である。また反射増加層は反射
増加の条件に合う様な層厚に堆積するのが好ましいもの
である。反射増加層の作製方法としては、抵抗加熱蒸着
法、電子ビーム加熱蒸着法、スパッタリング法、スプレ
ー法などを用いることができ、所望に応じて適宜選択さ
れる。
(Reflection Enhancement Layer) The reflection enhancement layer is a semiconductor layer.
The reflected light from the substrate that passes through is efficiently absorbed in each semiconductor layer.
To reflect the light, the light reflectance should be 85% or more.
Desirable, and electrically coupled to the output of the photovoltaic device.
The sheet resistance is 100Ω or less so that it does not become a resistance component.
Is desirable. With materials with such characteristics
And Sn Sn 2, In2O3, ZnΟ, CdΟ, Cd2Sn
OFour, ITO (In2Ο3+ SnO2) And other metal oxides
Can be mentioned. The reflection-increasing layer is p in a photovoltaic device.
The layers are in contact with the mold layer or the n-type layer and have good mutual adhesion.
It is necessary to choose the right one. Also, the reflection-increasing layer is reflective
It is preferable to deposit in a layer thickness that meets the increasing conditions
Is. As a method for forming the reflection increasing layer, resistance heating vapor deposition is used.
Method, electron beam heating evaporation method, sputtering method, spray
Method can be used and can be appropriately selected as desired.
Be done.

【0056】(i型層)特にIV族もしくはIV族系合
金非晶質半導体材料を用いた光起電力素子に於いて、p
in接合に用いるi型層は照射光に対してキャリアを発
生輸送する重要な層である。i型層としては、僅かp
型、僅かn型の層も使用できるものである。非晶質半導
体材料には、水素原子(H,D)またはハロゲン原子
(X)が含有され、これが重要な働きを持つ。
(I-type layer) Particularly in a photovoltaic element using a group IV or group IV alloy amorphous semiconductor material, p
The i-type layer used for in-junction is an important layer for generating and transporting carriers with respect to irradiation light. For the i-type layer, only p
Type, slightly n-type layers can also be used. Hydrogen atoms (H, D) or halogen atoms (X) are contained in the amorphous semiconductor material, and this has an important function.

【0057】i型層に含有される水素原子(H,D)ま
たはハロゲン原子(X)は、i型層の未結合手(ダング
リングボンド)を補償する働きをし、i型層でのキァリ
アの移動度と寿命の積を向上させるものである。またp
型層/i型層、n型層/i型層の各界面の界面準位を補
償する働きをし、光起電力素子の光起電力、光電流そし
て光応答性を向上させる効果のあるものである。i型層
に含有される水素原子または/及びハロゲン原子は1〜
40at%が最適な含有量として挙げられる。特に、p
型層/i型層、n型層/i型層の各界面側で水素原子ま
たは/及びハロゲン原子の含有量が多く分布しているも
のが好ましい分布形態として挙げられ、該界面近傍での
水素原子または/及びハロゲン原子の含有量はバルク内
の含有量の1.1〜2倍の範囲が好ましい範囲として拳
げられる。更にシリコン原子の含有量に対応して水素原
子または/及びハロゲン原子の含有量が変化しているこ
とが好ましいものである。
The hydrogen atom (H, D) or halogen atom (X) contained in the i-type layer serves to compensate dangling bonds in the i-type layer, and the carrier in the i-type layer. It improves the product of the mobility and the life of the. Also p
A layer having an effect of compensating for the interface state of each interface of the n-type layer / i-type layer and the n-type layer / i-type layer, and having an effect of improving the photovoltaic power, the photocurrent and the photoresponsiveness of the photovoltaic element. Is. The number of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the i-type layer is 1 to
The optimum content is 40 at%. In particular, p
A preferable distribution form is one in which the content of hydrogen atoms and / or halogen atoms is largely distributed on each interface side of the n-type layer / i-type layer and the n-type layer / i-type layer, and hydrogen near the interface is mentioned. The content of atoms and / or halogen atoms is preferably in the range of 1.1 to 2 times the content in the bulk. Further, it is preferable that the content of hydrogen atoms and / or halogen atoms is changed corresponding to the content of silicon atoms.

【0058】本発明の光起電力素子において、pin構
造を複数有する場合、光の入射側から順にi型層のバン
ドギャップが小さくなる様に積層するのが好ましいもの
である。比較的バンドギャップの広いi型層としては非
晶質シリコンや非晶質炭化シリコンが用いられ、比較的
バンドギャップの狭いi型半導体層としては、非晶質シ
リコンゲルマニウムが用いられる。非晶質シリコン、非
晶質シリコンゲルマニウムは、ダングリングボンドを捕
償する元素によって、a−Si:H、a−Si:F、a
−Si:H:F、a−SiGe:H、a−SiGe:
F、a−SiGe:H:F等と表記される。
When the photovoltaic element of the present invention has a plurality of pin structures, it is preferable to stack them so that the band gap of the i-type layer becomes smaller in order from the light incident side. Amorphous silicon or amorphous silicon carbide is used for the i-type layer having a relatively wide bandgap, and amorphous silicon germanium is used for the i-type semiconductor layer having a relatively narrow bandgap. Amorphous silicon and amorphous silicon germanium are a-Si: H, a-Si: F, a depending on the element that compensates for the dangling bond.
-Si: H: F, a-SiGe: H, a-SiGe:
It is written as F, a-SiGe: H: F, or the like.

【0059】非晶質シリコンゲルマニウムをi型層とし
て用いる場合には、ゲルマニウムの含有量をi型層の層
厚方向に変化させるのが好ましいものである。特にn型
層または/及びp型層方向でゲルマニウム含有量が連続
的に減少しているのが好ましいゲルマニウムの分布形態
である。ゲルマニウム原子の層厚中での分布の状態は、
原料ガスに含有させるゲルマニウム含有ガスの流量比を
変化させることによって行うことができる。また、MW
プラズマPCVD法でゲルマニウム原子のi型層中の含
有量を変化させる方法としては、ゲルマニウム含有ガス
の流量比を変化させる方法の他に、原料ガスの希釈ガス
である水素ガスの流量を変化させることによって同様に
行うことができるものである。水素希釈量を多くするこ
とによって堆積膜(i型層)中のゲルマニウム含有量を
増加させることができるものである。
When amorphous silicon germanium is used as the i-type layer, it is preferable to change the germanium content in the thickness direction of the i-type layer. In particular, it is a preferable distribution form of germanium that the germanium content continuously decreases in the direction of the n-type layer and / or the p-type layer. The distribution state of germanium atoms in the layer thickness is
This can be performed by changing the flow rate ratio of the germanium-containing gas contained in the raw material gas. Also, MW
As a method of changing the content of germanium atoms in the i-type layer by the plasma PCVD method, in addition to changing the flow rate ratio of the germanium-containing gas, changing the flow rate of hydrogen gas that is a dilution gas of the source gas Can be done in the same way. The germanium content in the deposited film (i-type layer) can be increased by increasing the hydrogen dilution amount.

【0060】本発明の水素プラズマ処理は、前記のよう
にゲルマニウム原子を連続的に変えた、いわゆるグレー
デッドバンドギャップ層と該層と接するバッファー層と
の間の電気的な接続を特に向上させるものである。さら
に具体的には、例えば、本発明の光起電力素子に好適な
pin接合のi型半導体層としては、i型の水素化非晶
質シリコン(a−Si:H)が挙げられ、その特性とし
ては、光学的バンドギャップ(Eg)が、1.60eV
〜1.85eV、水素原子の含有量(CH)が、1.0
〜25.0%、AM1.5、100mW/cm2の疑似
太陽光照射下の光電導度(σp)が、1.0×10-5
/cm以上、暗電導度(σd)が、1.0×10-9S/
cm以下、コンスタントフォトカレントメソッド(CP
M)によるアーバックテイルの傾きが、55meV以
下、局在準位密度は1017/cm3以下のものが好まし
いものである。
The hydrogen plasma treatment of the present invention particularly improves the electrical connection between the so-called graded band gap layer in which the germanium atoms are continuously changed as described above and the buffer layer in contact with the layer. Is. More specifically, for example, an i-type semiconductor layer having a pin junction suitable for the photovoltaic element of the present invention includes i-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H), and its characteristics. Has an optical bandgap (Eg) of 1.60 eV
~ 1.85 eV, hydrogen atom content (CH) is 1.0
The photoconductivity (σp) under the irradiation of pseudo sunlight of ˜25.0%, AM1.5, 100 mW / cm 2 is 1.0 × 10 −5 S.
/ Cm or more, dark conductivity (σd) is 1.0 × 10 −9 S /
cm or less, constant photocurrent method (CP
It is preferable that the inclination of the urback tail according to M) is 55 meV or less and the localized level density is 10 17 / cm 3 or less.

【0061】また、本発明の光起電力素子のバンドギャ
ップが比較的狭いi型半導体層を構成する半導体材料非
晶質シリコンゲルマニウムは、その特性として光学的バ
ンドギャップ(Eg)が、1.20eV〜1.60e
V、水素原子の含有量(CH)が、1.0〜25%であ
り、コンスタントフォトカレントメソッド(CPM)に
よるアーバックテイルの傾きが、55meV以下、局在
準位密度は1017cm3以下のものが好ましいものであ
る。
The amorphous silicon germanium semiconductor material, which constitutes the i-type semiconductor layer having a relatively narrow bandgap of the photovoltaic element of the present invention, has a characteristic optical bandgap (Eg) of 1.20 eV. ~ 1.60e
The content of V and hydrogen atoms (CH) is 1.0 to 25%, the slope of the arback tail by the constant photocurrent method (CPM) is 55 meV or less, and the localized level density is 10 17 cm 3 or less. Are preferred.

【0062】本発明に適したi型層は、以下の様な条件
で堆積するのが好ましいものである。非晶質半導体層
は、RF、VHFまたはMWプラズマCVD法で堆積す
るのが好ましいものである。RFプラズマCVD法で堆
積する場合には、基板温度は、100から350℃、堆
積室内の真空度は0.05から10Torr、RFの周
波数は1から50MHzが適した範囲である。特にRF
の周波数は13.56MHzが適している。また堆積室
内に投入されるRFパワーは0.01から5W/cm2
が好適な範囲である。またRFパワーによって基板に印
加されるセルフバイアスは、0から300が好適な範囲
である。
The i-type layer suitable for the present invention is preferably deposited under the following conditions. The amorphous semiconductor layer is preferably deposited by RF, VHF or MW plasma CVD method. When depositing by the RF plasma CVD method, the substrate temperature is 100 to 350 ° C., the vacuum degree in the deposition chamber is 0.05 to 10 Torr, and the RF frequency is 1 to 50 MHz. Especially RF
The frequency of 13.56 MHz is suitable. The RF power applied to the deposition chamber is 0.01 to 5 W / cm 2
Is a preferable range. Further, the self-bias applied to the substrate by the RF power is preferably in the range of 0 to 300.

【0063】VHFプラズマCVD法で堆積する場合に
は、基板温度は、100から450℃、堆積室内の真空
度は0.0001から1Torr、VHFの周波数は6
0から500MHzが適した範囲である。特にVHFの
周波数は100MHzが適している。また堆積室内に投
入されるVHFパワーは0.01から1W/cm3が好
適な範囲である。またVHFパワーによって基板に印加
されるセルフバイアスは、10がら1000Vが好適な
範囲である。またVHFに重畳してまたは別にバイアス
棒を設けて、DCやRFを堆積チャンバーに導入する事
によって堆積した非晶質膜の特性が向上するものであ
る。DCバイアスをバイアス棒を使って導入する場合、
バイアス棒が正極になる様にするのが好ましいものであ
る。またDCバイアスを基板側に導入する場合には、基
板側が負極になる様に導入するのが好ましいものであ
る。RFバイアスを導入する場合、基板面積よりもRF
を導入する電極の面積を狭くするのが好ましいものであ
る。
When depositing by the VHF plasma CVD method, the substrate temperature is 100 to 450 ° C., the degree of vacuum in the deposition chamber is 0.0001 to 1 Torr, and the VHF frequency is 6.
A suitable range is 0 to 500 MHz. In particular, 100 MHz is suitable for the VHF frequency. Further, the VHF power supplied to the deposition chamber is preferably in the range of 0.01 to 1 W / cm 3 . In addition, the self bias applied to the substrate by the VHF power is preferably in the range of 10 to 1000V. Further, the characteristics of the deposited amorphous film are improved by introducing a DC or RF into the deposition chamber by providing a bias rod on top of VHF or separately. When introducing a DC bias using a bias rod,
It is preferred that the bias rod be positive. When the DC bias is introduced to the substrate side, it is preferable to introduce the DC bias so that the substrate side becomes the negative electrode. When introducing RF bias, RF is more than substrate area
It is preferable to reduce the area of the electrode into which is introduced.

【0064】MWプラズマCVD法で堆積する場合に
は、基板温度は、100から450℃、堆積室内の真空
度は0.0001から0.05Torr、MWの周波数
は501MHzから10GHzが適した範囲である。特
にMWの周波数は2.45GHzが適している。また堆
積室内に投入されるMWパワーは0.01から1W/c
3が好適な範囲である。MWパワーは、導波管で堆積
チャンバーに導入するのが最適である。またMWに加え
て、別にバイアス棒を設けて、DCやRFを堆積チャン
バーに導入する事によって堆積した非晶質膜の特性が向
上するものである。DCバイアスをバイアス棒を使って
導入する場合、バイアス棒が正極になる様にするのが好
ましいものである。またDCバイアスを基板側に導入す
る場合には、基板側が負極になる様に導入するのが好ま
しいものである。RFバイアスを導入する場合、基板面
積よりもRFを導入する電極の面積を狭くするのが好ま
しいものである。
In the case of depositing by the MW plasma CVD method, the substrate temperature is 100 to 450 ° C., the vacuum degree in the deposition chamber is 0.0001 to 0.05 Torr, and the MW frequency is 501 MHz to 10 GHz. . 2.45 GHz is particularly suitable for the MW frequency. The MW power input into the deposition chamber is 0.01 to 1 W / c.
m 3 is a suitable range. The MW power is optimally introduced into the deposition chamber with a waveguide. In addition to the MW, a bias rod is separately provided, and DC or RF is introduced into the deposition chamber to improve the characteristics of the deposited amorphous film. If the DC bias is introduced using a bias rod, it is preferred that the bias rod be positive. When the DC bias is introduced to the substrate side, it is preferable to introduce the DC bias so that the substrate side becomes the negative electrode. When introducing the RF bias, it is preferable to make the area of the electrode for introducing the RF smaller than the area of the substrate.

【0065】本発明のプラズマ処理に適したi型層の堆
積には、SiH4、Si26、SiF4、SiF22等の
シラン系原料ガスが適している。またバンドギャップを
広げるためには炭素、チッ素または酸素含有ガスを添加
するのが好ましいものである。炭素、チッ素または酸素
含有ガスは、i型層の中に均一に含有させるよりは、p
型層または/及びn型層近傍で多く含有させる事が好ま
しいものである。この様にする事によってi型層中での
電荷の走行性を疎外することなく、開放電圧を向上させ
ることができるものである。炭素含有ガスとしては、C
n2n+2、Cn2nやC22等が適している。チッ素含有
ガスとしては、N2、NO、N20、NO2、NH3等が適
している。酸素含有ガスとしては、O2,CO2、O3
が適している。またこれらのガスを複数組みあわせて導
入しても良いものである。これらバンドギャップを大き
くする原料ガスの添加量としては、0.1から50%が
適した量である。
Silane source gases such as SiH 4 , Si 2 H 6 , SiF 4 and SiF 2 H 2 are suitable for depositing the i-type layer suitable for the plasma treatment of the present invention. Further, in order to widen the band gap, it is preferable to add carbon, nitrogen or an oxygen-containing gas. The carbon, nitrogen, or oxygen-containing gas is not contained in the i-type layer uniformly,
It is preferable to add a large amount in the vicinity of the mold layer and / or the n-type layer. By doing so, the open circuit voltage can be improved without alienating the charge running property in the i-type layer. As the carbon-containing gas, C
n H 2n + 2 , C n H 2n , C 2 H 2 and the like are suitable. The nitrogen-containing gas, N 2, NO, N 2 0, NO 2, NH 3 or the like are suitable. O 2 , CO 2 , O 3, etc. are suitable as the oxygen-containing gas. Also, a combination of a plurality of these gases may be introduced. A suitable amount of the source gas added to increase the band gap is 0.1 to 50%.

【0066】更に、i型層は、周期律表第III族または
/及び第V族の元素を添加することにより、特性が向上
するものである。周期律表第III族元素としては、B、
Al、Ga等が適したものである。特にBを添加する場
合にはB26、BF3等のガスを用いて添加するのが好
ましいものである。また周期律表第V族元素としては、
N、P、As等が適したものである。特にPを添加する
場合にはPH3が適したものとして挙げられる。周期律
表第III族または/及び第V族元素のi型層への添加量
としては、0.1から1000ppmが適した範囲であ
る。
Further, the characteristics of the i-type layer are improved by adding an element of Group III or / and Group V of the periodic table. The Group III elements of the periodic table are B,
Al, Ga, etc. are suitable. In particular, when B is added, it is preferable to add it by using a gas such as B 2 H 6 or BF 3 . Further, as the Group V element of the periodic table,
N, P, As and the like are suitable. Particularly when P is added, PH 3 is mentioned as a suitable one. The suitable amount of the group III element and / or the group V element of the periodic table added to the i-type layer is 0.1 to 1000 ppm.

【0067】i型層に対して、n/iバッファー層やp
/iバッファー層を設ける事によって、光起電力素子の
特性が向上するものである。該バッファー層としては、
前記i型層と同様な半導体層が使用可能であり、特にi
型層よりは堆積速度を遅くして堆積するのが好ましいも
のである。また該バッファー層に周期律表第III族また
は/及び第V族の元素を添加する場合には、n/iバッ
ファー層には周期律表第III族元素を添加し、p/iバ
ッファー層には周期律表第V族元素を添加するのが好ま
しいものである。この様にする事によって、n型層また
は/及びp型層からの不純物のi型層への拡散による特
性の低下を一層防止する事ができるものである。
For the i-type layer, n / i buffer layer and p
By providing the / i buffer layer, the characteristics of the photovoltaic element are improved. As the buffer layer,
A semiconductor layer similar to the i-type layer can be used, in particular i
It is preferable to deposit at a slower deposition rate than the mold layer. When an element of Group III or / and Group V of the periodic table is added to the buffer layer, an element of Group III of the periodic table is added to the n / i buffer layer and the p / i buffer layer is added. It is preferable to add a group V element of the periodic table. By doing so, it is possible to further prevent deterioration of characteristics due to diffusion of impurities from the n-type layer and / or p-type layer into the i-type layer.

【0068】(n型層、p型層)p型層またはn型層
も、本発明の光起電力装置の特性を左右する重要な層で
ある。p型層またはn型層の非晶質材料(a−と表示す
る)(微結晶材料(μc−と表示する)も非晶質材料の
範ちゅうに入ることは言うまでもない。)としては、例
えばa−Si:H,a−Si:HX,a−SiC:H,
a−SiC:HX,a−SiGe:H,a−SiGe
C:H,a−SiO:H,a−SiN:H,a−SiO
N:HX,a−SiOCN:HX,μc−Si:H,μ
c−SiC:H,μc−Si:HX,μc−SiC:H
X,μc−SiGe:H,μc−SiO:H,μc−S
iGeC:H,μc−SiN:H,μc−SiON:H
X,μc−SiOCN:HX,等にp型の価電子制御剤
(周期律表第III族原子B,Al,Ga,In,TI)
やn型の価電子制御剤(周期律表第V族原子P,As,
Sb,Bi)を高濃度に添加した材料が挙げられ、多結
晶材料(poly−と表示する)としては、例えばpo
ly−Si:H,poly−Si:HX,poly−S
iC:H,poly−SiC:HX,poly−SiG
e:H,poly−Si,poly−SiC,poly
−SiGe,等にp型の価電子制御剤(周期律表第III
族原子B.Al,Ga,In,Tl)やn型の価電子制
御剤(周期律表第V族原子P,As,Sb,Bi)を高
濃度に添加した材料が挙げられる。
(N-type layer, p-type layer) The p-type layer or the n-type layer is also an important layer which influences the characteristics of the photovoltaic device of the present invention. Examples of the amorphous material of the p-type layer or the n-type layer (denoted as a−) (microcrystalline material (denoted as μc−) also fall into the category of amorphous materials) are, for example, a-Si: H, a-Si: HX, a-SiC: H,
a-SiC: HX, a-SiGe: H, a-SiGe
C: H, a-SiO: H, a-SiN: H, a-SiO
N: HX, a-SiOCN: HX, μc-Si: H, μ
c-SiC: H, μc-Si: HX, μc-SiC: H
X, μc-SiGe: H, μc-SiO: H, μc-S
iGeC: H, μc-SiN: H, μc-SiON: H
X, μc-SiOCN: HX, etc., p-type valence electron control agent (Group III atom B, Al, Ga, In, TI of the periodic table)
And n-type valence electron control agents (group V atoms P, As,
A material to which Sb, Bi) is added at a high concentration can be cited, and a polycrystal material (indicated as poly-) is, for example, po.
ly-Si: H, poly-Si: HX, poly-S
iC: H, poly-SiC: HX, poly-SiG
e: H, poly-Si, poly-SiC, poly
-SiGe, p-type valence electron control agent (periodic table III
Group atom B. Examples of the material include Al, Ga, In, Tl) and an n-type valence electron control agent (atoms P, As, Sb, Bi of Group V of the periodic table) in high concentration.

【0069】特に光入射側のp型層またはn型層には、
光吸収の少ない結晶性の半導体層か、バンドギァップの
広い非晶質半導体層が適している。p型層への周期律表
第III族原子の添加量およびn型層への周期律表第V族
原子の添加量は0.1〜50at%が最適量として挙げ
られる。またp型層またはn型層に含有される水素原子
(H,D)またはハロゲン原子はp型層またはn型層の
未結合手を補償する働きをしp型層またはn型層のドー
ピング効率を向上させるものである。p型層またはn型
層へ添加される水素原子またはハロゲン原子は0.1〜
40at%が最適量として挙げられる。特にp型層また
はn型層が結晶性の場合、水素原子またはハロゲン原子
は0.1〜8at%が最適量として挙げられる。更にp
型層/i型層、n型層/i型層の各界面側で水素原子ま
たは/及びハロゲン原子の含有量が多く分布しているも
のが好ましい分布形態として挙げられ、該界面近傍での
水素原子または/及びハロゲン原子の含有量はバルク内
の含有量の1.1〜2倍の範囲が好ましい範囲として拳
げられる。このようにp型層/i型層、n型層/i型層
の各界面近傍で水素原子またはハロゲン原子の含有量を
多くすることによって該界面近傍の欠陥準位や機械的歪
を減少させることができ本発明の光起電力素子の光起電
力や光電流を増加させることができる。
Particularly, in the p-type layer or the n-type layer on the light incident side,
A crystalline semiconductor layer with little light absorption or an amorphous semiconductor layer with a wide band gap is suitable. The optimum amount of the group III atom of the periodic table added to the p-type layer and the amount of the group V atom of the periodic table added to the n-type layer are 0.1 to 50 at%. Further, hydrogen atoms (H, D) or halogen atoms contained in the p-type layer or the n-type layer act to compensate dangling bonds of the p-type layer or the n-type layer, and the doping efficiency of the p-type layer or the n-type layer. Is to improve. The hydrogen atom or halogen atom added to the p-type layer or the n-type layer is 0.1 to
An optimum amount is 40 at%. Especially when the p-type layer or the n-type layer is crystalline, the optimum amount of hydrogen atoms or halogen atoms is 0.1 to 8 at%. Further p
A preferable distribution form is one in which the content of hydrogen atoms and / or halogen atoms is largely distributed on each interface side of the n-type layer / i-type layer and the n-type layer / i-type layer, and hydrogen near the interface is mentioned. The content of atoms and / or halogen atoms is preferably in the range of 1.1 to 2 times the content in the bulk. Thus, by increasing the content of hydrogen atoms or halogen atoms in the vicinity of each interface of the p-type layer / i-type layer and the n-type layer / i-type layer, the defect level and mechanical strain near the interface are reduced. It is possible to increase the photovoltaic power and the photocurrent of the photovoltaic device of the present invention.

【0070】光起電力素子のp型層及びn型層の電気特
性としては活性化エネルギーが0.2eV以下のものが
好ましく、0.1eV以下のものが最適である。また比
抵抗としては100Ωcm以下が好ましく、1Ωcm以
下が最適である。さらにp型層及びn型層の層厚は1〜
50nmが好ましく、3〜10nmが最適である。本発
明の光起電力素子の半導体層として好適なIV族及びI
V族合金系非晶質半導体層を形成するために、最も好適
な製造方法はマイクロ波プラズマCVD(MWPCV
D)法であり、次に好適な製造方法はRFプラズマCV
D(RFPCVD)法である。
Regarding the electrical characteristics of the p-type layer and the n-type layer of the photovoltaic element, the activation energy is preferably 0.2 eV or less, and most preferably 0.1 eV or less. The specific resistance is preferably 100 Ωcm or less, and most preferably 1 Ωcm or less. Furthermore, the layer thickness of the p-type layer and the n-type layer is 1 to
50 nm is preferable and 3 to 10 nm is optimum. Group IV and I suitable as semiconductor layers of the photovoltaic device of the present invention
The most preferable manufacturing method for forming the group V alloy-based amorphous semiconductor layer is microwave plasma CVD (MWPCV).
D) method, and the next preferred manufacturing method is RF plasma CV
D (RFPCVD) method.

【0071】マイクロ波プラズマCVD法は、堆積チャ
ンバーに原料ガス、希釈ガスなどの材料ガスを導入し、
真空ポンプによって排気しつつ、堆積室の内圧を一定に
して、マイクロ波電源によって発振されたマイクロ波
を、導波管によって導き、誘電体窓(アルミナセラミッ
クス等)を介して前記堆積チャンバーに導入して、材料
ガスのプラズマを生起させて分解し、堆積室内に配置さ
れた基板上に所望の堆積膜を形成する方法であり、広い
堆積条件で光起電力装置に適用可能な堆積膜を形成する
ことができる。
In the microwave plasma CVD method, a material gas such as a source gas and a diluent gas is introduced into the deposition chamber,
While evacuating with a vacuum pump, the internal pressure of the deposition chamber was kept constant, and microwaves oscillated by a microwave power source were guided by a waveguide and introduced into the deposition chamber through a dielectric window (alumina ceramics etc.). A plasma of material gas is generated and decomposed to form a desired deposited film on the substrate placed in the deposition chamber, and a deposited film applicable to a photovoltaic device is formed under a wide range of deposition conditions. be able to.

【0072】本発明の光起電力素子に好適な第IV族及
び第IV族合金系非晶質半導体層の堆積に適した原料ガ
スとしては、シリコン原子を含有したガス化し得る化合
物、ゲルマニウム原子を含有したガス化し得る化合物、
炭素原子を含有したガス化し得る化合物、窒素原子を含
有し先ガス化し得る化合物、酸素原子を含有したガス化
し得る化合物等、及び該化合物の混合ガスを拳げること
ができる。
As a raw material gas suitable for depositing the group IV and group IV alloy-based amorphous semiconductor layers suitable for the photovoltaic device of the present invention, a gasifiable compound containing a silicon atom, germanium atom, is used. A gasifiable compound containing,
A gasifiable compound containing a carbon atom, a compound preliminarily gasifying containing a nitrogen atom, a gasifiable compound containing an oxygen atom, and the like, and a mixed gas of the compounds can be used.

【0073】具体的にシリコン原子を含有するガス化し
得る化合物としては、鎖状または環状シラン化合物が用
いられ、具体的には例えば、SiH4、Si26、Si
4、SiFH3、SiF22、SiF3H,Si38
SiD4、SiHD3,SiH22、SiH3D,SiF
3,SiF22,SiD3H,Si233、(Si
25,(SiF26,(SiF24,Si26,Si
38,Si224,Si233,SiCl4,(Si
Cl25,SiBr4、(SiBr25,Si2Cl6
SiHCl3、SiH2Br2、SiH2Cl2,Si2Cl
33などのガス状態のまたは容易にガス化し得るものが
挙げられる。
A chain-like or cyclic silane compound is used as the gasifiable compound containing silicon atoms, and specific examples thereof include SiH 4 , Si 2 H 6 and Si.
F 4 , SiFH 3 , SiF 2 H 2 , SiF 3 H, Si 3 H 8 ,
SiD 4 , SiHD 3 , SiH 2 D 2 , SiH 3 D, SiF
D 3 , SiF 2 D 2 , SiD 3 H, Si 2 D 3 H 3 , (Si
F 2 ) 5 , (SiF 2 ) 6 , (SiF 2 ) 4 , Si 2 F 6 , Si
3 F 8 , Si 2 H 2 F 4 , Si 2 H 3 F 3 , SiCl 4 , (Si
Cl 2 ) 5 , SiBr 4 , (SiBr 2 ) 5 , Si 2 Cl 6 ,
SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiH 2 Cl 2 , Si 2 Cl
Examples thereof include those in a gas state such as 3 F 3 or those which can be easily gasified.

【0074】具体的にゲルマニウム原子を含有するガス
化し得る化合物としてはGeH4、GeD4、GeF4
GeFH3、GeF22、GeF3H,GeHD3、Ge
2 2、GeH3D,Ge26、Ge26等が挙げられ
る。具体的に炭素原子を含有するガス化し得る化合物と
しては、CH4、CD4、C n2n+2(nは整数)、Cn
2n(nは整数),C22、C66、CO2、CO等が挙
げられる。
Specifically, a gas containing germanium atoms
GeH is a compound that can be converted intoFour, GeDFour, GeFFour,
GeFH3, GeF2H2, GeF3H, GeHD3, Ge
H2D 2, GeH3D, Ge2H6, Ge2D6Etc.
It Specifically, a gasifiable compound containing a carbon atom and
Then CHFour, CDFour, C nH2n + 2(N is an integer), CnH
2n(N is an integer), C2H2, C6H6, CO2, CO, etc.
You can

【0075】窒素含有ガスとしてはN2、NH3、N
3,NO,NO2、N2Oが挙げられる。酸素含有ガス
としてはO2,CO,CO2、NO,NO2、N2O,CH
3CH2OH,CH3OH等が拳げられる。また、価電子
制御するためにp型層またはn型層に導入される物質と
しては周期律表第III族原及び第V族原子が挙げられ
る。
As the nitrogen-containing gas, N 2 , NH 3 , N
D 3 , NO, NO 2 and N 2 O can be mentioned. Oxygen-containing gas includes O 2 , CO, CO 2 , NO, NO 2 , N 2 O, CH
3 CH 2 OH, CH 3 OH, etc. are struck. In addition, examples of the substance introduced into the p-type layer or the n-type layer for controlling the valence electrons include Group III atoms and Group V atoms of the periodic table.

【0076】第III族原子導入用の出発物質として有効
に使用されるものとしては、具体的にはホウソ原子導入
用としては、B26、B410,B59、B511,B6
10,B612,B614等の水素化ホウソ、BF3、B
Cl3等のハロゲン化ホウソ等を挙げることができる。
このほかにAlCl3、GaCl3、InCl3,TlC
3等も挙げることができる。特にB26,BF3が適し
ている第V族原子導入用の出発物質として有効に使用さ
れるのは、具体的には燐原子導入用としてはPH3、P2
4の水素化燐、PH4I,PF3、PF5、PCl3、P
Cl5、PBr3,PBr5、PI3等のハロゲン化燐が挙
げられる。このほかAsH3,AsF3、AsCl3,A
sBr3,AsF5、SbH3,SbF3、SbF5,Sb
Cl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、BiBr3
も挙げることができる。特にPH3,PF3が適してい
る。
As the starting material effectively used for introducing the group III atom, specifically, for introducing the boroso atom, B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 and B 5 are used. H 11 , B 6
Hydrogenated borohydride such as H 10 , B 6 H 12 , B 6 H 14 , BF 3 , B
Examples thereof include halogenated halo such as Cl 3 .
In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , InCl 3 , TlC
Examples include l 3 and the like. In particular, B 2 H 6 and BF 3 are effectively used as a suitable starting material for introducing a Group V atom, specifically, PH 3 and P 2 for introducing a phosphorus atom.
H 4 Phosphorus hydride, PH 4 I, PF 3 , PF 5 , PCl 3 , P
Examples thereof include phosphorus halides such as Cl 5 , PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 , AsCl 3 , A
sBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 , Sb
Other examples include Cl 3 , SbCl 5 , BiH 3 , BiCl 3 and BiBr 3 . Particularly, PH 3 and PF 3 are suitable.

【0077】また前記ガス化し得る化合物をH2、H
e,Ne,Ar,Xe,Kr等のガスで適宜希釈して堆
積室に導入しても良い。特に微結晶半導体やa−Si
C:H等の光吸収の少ないかバンドギァプの広い層を堆
積する場合は、水素ガスで2〜100倍に原料ガスを希
釈し、マイクロ波パワー、あるいはRFパワーは比較的
高いパワーを導入するのが好ましいものである。
In addition, the gasifiable compound is replaced by H 2 , H
It may be appropriately diluted with a gas such as e, Ne, Ar, Xe, or Kr and introduced into the deposition chamber. Especially microcrystalline semiconductors and a-Si
When depositing a layer such as C: H that has little light absorption or has a wide band gap, dilute the source gas 2 to 100 times with hydrogen gas and introduce relatively high microwave power or RF power. Is preferred.

【0078】(透明電極)透明電極は、太陽や白色蛍光
灯などからの光を各半導体層内に効率よく吸収させるた
めに、光の透過率が85%以上であることが望ましく、
さらに、電気的には光起電力素子の出力にたいして抵抗
成分とならぬようシート抵抗値は100Ω以下であるこ
とが望ましい。このような特性を備えた材料として、S
nO2、In23、ZnO、CdO、Cd2SnO4、I
TO(In23+SnO2)などの金属酸化物や、A
u、Al、Cuなどの金属を極めて薄く半透明状に成膜
した金属薄膜などが挙げられる。透明電極は、光起電力
素子においてはp型層またはn型層半の上に積層され、
透光性支持体上に光起電力素子を形成し、透光性支持体
側から光照射をする場合には、支持体上に積層されるも
のであるため、相互の密着性の良いものを選ぶことが必
要である。また透明電極は反射防止の条件に合う様な層
厚に堆積するのが好ましいものである。透明電極の作製
方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸着
法、スパッタリング法、スプレー法などを用いることが
でき、所望に応じて適宜選択される。
(Transparent Electrode) The transparent electrode preferably has a light transmittance of 85% or more in order to efficiently absorb light from the sun or a white fluorescent lamp into each semiconductor layer.
Further, electrically, the sheet resistance value is preferably 100Ω or less so as not to be a resistance component to the output of the photovoltaic element. As a material having such characteristics, S
nO 2 , In 2 O 3 , ZnO, CdO, Cd 2 SnO 4 , I
Metal oxides such as TO (In 2 O 3 + SnO 2 ) and A
Examples thereof include a metal thin film in which a metal such as u, Al, or Cu is formed into an extremely thin film in a semitransparent state. The transparent electrode is laminated on the p-type layer or the n-type layer half in the photovoltaic element,
When a photovoltaic element is formed on a translucent support and light is irradiated from the translucent support side, it is laminated on the support, so select ones that have good mutual adhesion. It is necessary. Further, it is preferable that the transparent electrode is deposited in a layer thickness suitable for the antireflection condition. As a method for producing the transparent electrode, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam heating vapor deposition method, a sputtering method, a spray method, or the like can be used and is appropriately selected as desired.

【0079】(集電電極)本発明の水素プラズマ処理を
行った光起電力素子の集電電極としては、銀ペーストを
スクリーン印刷して形成する事や、Cr、Ag、Au、
Cu、Ni、ΜO、Al等をマスクをして真空蒸着で形
成しても良い。またCu、Au、Ag、Al等の金属線
に炭素やAg粉を樹脂とともに付けて光起電力素子の表
面に張りつけて集電電極としても良い。
(Collecting Electrode) The collecting electrode of the photovoltaic element subjected to the hydrogen plasma treatment of the present invention may be formed by screen-printing a silver paste, Cr, Ag, Au, or the like.
It may be formed by vacuum vapor deposition using a mask of Cu, Ni, ΜO, Al or the like. Alternatively, a metal wire of Cu, Au, Ag, Al or the like may be attached with carbon or Ag powder together with a resin and attached to the surface of the photovoltaic element to form a collecting electrode.

【0080】なお、本発明の光起電力素子を用いて、所
望の出力電圧、出力電流の光起電力装置を製造する場合
には、本発明の光起電力素子を直列あるいは並列に接続
し、表面と裏面に保護層を形成し、出力の取り出し電極
等が取り付けられる。また、本発明の光起電力素子を直
列接続する場合、逆流防止用のダイオードを組み込むこ
とがある。
When a photovoltaic device having a desired output voltage and output current is manufactured using the photovoltaic element of the present invention, the photovoltaic elements of the present invention are connected in series or in parallel, A protective layer is formed on the front and back surfaces, and output extraction electrodes and the like are attached. Further, when the photovoltaic elements of the present invention are connected in series, a diode for preventing backflow may be incorporated.

【0081】[0081]

【実施例】以下、非単結晶シリコン系半導体材料からな
る太陽電池について、本発明の光起電力素子の形成方法
を詳細に説明するが、本発明はこれになんら限定される
ものではない。 (実施例1)図4に示す堆積装置を用いて図1の太陽電
池を作製した。まず、基板の作製を行った。厚さ0.5
mm、50×50mm2のステンレス製の支持体(10
0)をアセトンとイソプロパノールで超音波洗浄し、温
風乾燥させた。
EXAMPLES A method for forming a photovoltaic element of the present invention will be described in detail below with respect to a solar cell made of a non-single crystal silicon semiconductor material, but the present invention is not limited to this. (Example 1) The solar cell of FIG. 1 was produced using the deposition apparatus shown in FIG. First, a substrate was manufactured. Thickness 0.5
mm, 50 × 50 mm 2 stainless steel support (10
0) was ultrasonically washed with acetone and isopropanol, and dried with warm air.

【0082】スパッタリング法を用いて室温でステンレ
ス性の支持体(100)表面上に層厚0.3μmのAg
の光反射層(101)とその上に350℃で層厚1.0
μmのZnOの反射増加層(102)を形成し、基板の
作製を終えた。次に、堆積装置400を用いて、反射増
加層上に各半導体層を形成した。堆積装置400はMW
PCVD法とRFPCVD法の両方を実施することがで
きる。
On the surface of the stainless support (100) at room temperature by the sputtering method, Ag having a layer thickness of 0.3 μm was used.
Light reflection layer (101) and a layer thickness of 1.0 on it at 350 ° C.
A reflection-increasing layer (102) of ZnO having a thickness of 100 μm was formed, and the fabrication of the substrate was completed. Next, each semiconductor layer was formed on the reflection increasing layer using the deposition apparatus 400. The deposition apparatus 400 is MW
Both PCVD and RFPCVD methods can be performed.

【0083】堆積装置には不図示の原料ガスボンベがガ
ス導入管を通して接続されている。原料ガスボンベはい
ずれも超高純度に精製されたもので、SiH4ガスボン
ベ、SiF4ガスボンベ、CH4ガスボンベ、GeH4
スボンベ、GeF4ガスボンベ、Si26ガスボンベ、
PH3/H2(希釈度:1000ppm)ガスボンベ、B
26/H2(希釈度:2000ppm)ガスボンベ、H2
ガスボンベ、Heガスボンベ、SiCl22ガスボン
ベ、SiH4/H2(希釈度:1000ppm)ガスボン
ベを接続した。
A source gas cylinder (not shown) is installed in the deposition apparatus.
It is connected through the introduction pipe. Raw gas cylinder Yes
The gap is also refined to ultra-high purity, SiHFourGas Bon
B, SiFFourGas cylinder, CHFourGas cylinder, GeHFourMoth
Smoke, GeFFourGas cylinder, Si2H6Gas cylinder,
PH3/ H2(Dilution: 1000ppm) Gas cylinder, B
2H6/ H2(Dilution: 2000ppm) Gas cylinder, H2
Gas cylinder, He gas cylinder, SiCl2H2Gas Bon
SiHFour/ H2(Dilution: 1000ppm) Gas Bon
Connected

【0084】次に、反射層101と反射増加層102が
形成されている基板490をロードチャンバー401内
の基板搬送用レール413上に配置し、不図示の真空排
気ポンプによりロードチャンバー401内を圧力が約1
×10-5Torrになるまで真空排気した。次にあらか
じめ不図示の真空排気ポンプにより真空引きしておいた
搬送チャンバー402及び堆積チャンバー417内へゲ
ートバルブ406を開けて搬送した。基板490の裏面
を基板加熱用ヒーター410に密着させ加熱し、堆積チ
ャンバー417内を不図示の真空排気ポンプにより圧力
が約1×10-5Torrになるまで真空排気した。
Next, the substrate 490 on which the reflective layer 101 and the reflection increasing layer 102 are formed is placed on the substrate transfer rail 413 in the load chamber 401, and the load chamber 401 is pressurized by a vacuum exhaust pump (not shown). Is about 1
It was evacuated to × 10 -5 Torr. Next, the gate valve 406 was opened and the film was transferred into the transfer chamber 402 and the deposition chamber 417 which were evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 410 and heated, and the inside of the deposition chamber 417 was evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr.

【0085】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、μc−SiからなるRFn型層103を形成した。
μc−SiからなるRFn型層を形成するには、H2
スを堆積チャンバー417内にガス導入管429を通し
て導入し、H2ガス流量が180sccmになるように
バルブ441、431、430を開け、マスフローコン
トローラー436で調整した。堆積チャンバー417内
の圧力が1.10Torrになるように不図示のコンダ
クタンスバルブで調整した。基板490の温度が370
℃になるように基板加熱用ヒーター410を設定し、基
板温度が安定したところで、SiH4ガス、PH3/H2
ガスを堆積チャンバー417内にバルブ443、43
3、444、434を操作してガス導入管429を通し
て導入した。この時、SiH 4ガス流量が1.4scc
m、H2ガス流量が110sccm、PH3/H2ガス流
量が200sccmとなるようにマスフローコントロー
ラー438、436、439で調整し、堆積チャンバー
417内の圧力は1.10Torrとなるように調整し
た。RF電源422の電力を0.04W/cm3に設定
し、プラズマ形成用カップ420にRF電力を導入し、
グロー放電を生起させ、基板上にRFn型層の形成を開
始し、層厚20nmのRFn型層を形成したところでR
F電源を切って、グロー放電を止め、RFn型層103
の形成を終えた。堆積チャンバー417内へのSiH4
ガス、PH3/H2の流入を止め、5分間、堆積室内へH
2ガスを流し続けたのち、H2の流入も止め、堆積室内お
よびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気し
た。
Preparation for film formation was completed as described above.
After that, the RFn-type layer 103 made of μc-Si was formed.
To form an RFn-type layer made of μc-Si, H2Moth
Gas through the gas introducing pipe 429 into the deposition chamber 417.
Introduced, H2So that the gas flow rate is 180 sccm
Open valves 441, 431, and 430 to open the mass flow controller.
It was adjusted with the tracker 436. In the deposition chamber 417
The pressure of 1.10 Torr
It was adjusted with a cactance valve. The temperature of the substrate 490 is 370
Set the heater 410 for heating the substrate so that the temperature becomes
When the plate temperature becomes stable, SiHFourGas, PH3/ H2
Gas is introduced into the deposition chamber 417 through valves 443, 43.
Operate 3, 444, 434 through the gas introduction pipe 429
Introduced. At this time, SiH FourGas flow rate is 1.4scc
m, H2Gas flow rate is 110sccm, PH3/ H2Gas flow
Mass flow controller so that the amount becomes 200 sccm
Deposition chamber adjusted with 438, 436, 439
Adjust the pressure inside 417 to 1.10 Torr
It was The power of the RF power source 422 is 0.04 W / cm3Set to
Then, RF power is introduced into the plasma forming cup 420,
Glow discharge is generated to open the formation of RFn type layer on the substrate.
First, when an RFn type layer having a layer thickness of 20 nm is formed, R
Turn off the F power source to stop the glow discharge, and to turn on the RFn type layer 103
Finished the formation of. SiH into the deposition chamber 417Four
Gas, PH3/ H2Stop flowing into the deposition chamber for 5 minutes
2After continuing to flow the gas, H2Also stopped the inflow of
And 1 × 10 in the gas pipe-FiveEvacuate to Torr
It was

【0086】次にa−Siからなるn/iバッファー層
151をRFPCVD法によって形成した。まず、あら
かじめ不図示の真空排気ポンプにより真空引きしておい
た搬送チャンバー403及びi型層堆積チャンバー41
8内へゲートバルブ407を開けて基板490を搬送し
た。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター411に密
着させ加熱し、i型層堆積チャンバー418内を不図示
の真空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrに
なるまで真空排気した。
Next, an n / i buffer layer 151 made of a-Si was formed by the RFPCVD method. First, the transfer chamber 403 and the i-type layer deposition chamber 41 that have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance.
8, the gate valve 407 was opened and the substrate 490 was transported. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 411 and heated, and the i-type layer deposition chamber 418 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0087】n/iバッファー層151を作製するに
は、基板490の温度が360℃になるように基板加熱
用ヒーター411を設定し、基坂が十分加熱されたとこ
ろでバルブ464、454、450、463、453を
徐々に開いて、Si26ガス、H2ガスをガス導入管4
49を通じてi型層堆積チャンバー418内に流入させ
た。この時、Si26ガス流量が3.5sccm、H2
ガス流量が80sccmとなるように各々のマスフロー
コントローラー459、458で調整した。i型層堆積
チャンバー418内の圧力は、0.8Torrとなるよ
うに不図示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。
次に、高周波(以下「RF」と略記する)電源424を
0.06W/cm3に設定し、バイアス棒428に印加
し、グロー放電を生起させ、シャッター427を開ける
ことでRFn型層上にn/iバッファー層の作製を開始
し、層厚10nmのn/iバッファー層を作製したとこ
ろでRFグロー放電を止め、RF電源424の出力を切
り、n/iバッファー層151の作製を終えた。バルブ
464、454を閉じて、i型層堆積チャンバー418
内へのSi26ガスの流入を止め、2分間i型層堆積チ
ャンバー418内へH 2ガスを流し続けたのち、バルブ
453、450を閉じ、i型層堆積チャンバー418内
およびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気し
た。
For preparing the n / i buffer layer 151
Heat the substrate so that the temperature of the substrate 490 becomes 360 ° C.
The heater 411 is set to make sure that Kisaka is sufficiently heated.
The valves 464, 454, 450, 463, 453.
Gradually open, Si2H6Gas, H2Gas introduction pipe 4
Flow into the i-type layer deposition chamber 418 through 49
It was At this time, Si2H6Gas flow rate is 3.5 sccm, H2
Each mass flow so that the gas flow rate is 80 sccm
It was adjusted with the controllers 459 and 458. i-type layer deposition
The pressure inside the chamber 418 will be 0.8 Torr.
Thus, the opening of the conductance valve (not shown) was adjusted.
Next, a high frequency (hereinafter abbreviated as “RF”) power source 424
0.06W / cm3Set to and apply to the bias rod 428
Then, glow discharge is generated and the shutter 427 is opened.
This started the fabrication of the n / i buffer layer on the RF n-type layer
Then, an n / i buffer layer having a layer thickness of 10 nm was prepared.
Stop the RF glow discharge and turn off the output of the RF power supply 424.
The fabrication of the n / i buffer layer 151 was completed. valve
I-type layer deposition chamber 418 with 464, 454 closed.
Si into2H6Stop the flow of gas for 2 minutes
H into the chamber 418 2After continuing to flow the gas, the valve
453 and 450 are closed, and inside the i-type layer deposition chamber 418
And 1 × 10 in the gas pipe-FiveEvacuate to Torr
It was

【0088】次に、a−SiGeからなるMWi型層1
04をMWPCVD法によって形成した。MWi型層を
作製するには、基板490の温度が370℃になるよう
に基板加熱用ヒーター411を設定し、基板が十分加熱
されたところでバルブ461、451、450、46
2、452、463、453を徐々に開いて、SiH4
ガス、GeH4ガス、H2ガスをガス導入管449を通じ
てi型層堆積チャンバー418内に流入させた。
Next, the MWi type layer 1 made of a-SiGe
04 was formed by the MWPCVD method. In order to form the MWi type layer, the substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 370 ° C., and when the substrate is sufficiently heated, the valves 461, 451, 450, 46.
Gradually open 2, 452, 463, 453 to remove SiH 4
Gas, GeH 4 gas, and H 2 gas were caused to flow into the i-type layer deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449.

【0089】この時、SiH4ガス流量が38scc
m、GeH4ガス流量が37sccm、H2ガス流量が1
30sccmとなるように各々のマスフローコントロー
ラー456、457、458で調整した。i型層堆積チ
ャンバー418内の圧力は、5mTorrとなるように
不図示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。次
に、RF電源424を0.70W/cm3に設定し、バ
イアス棒428に印加した。その後、不図示のMW電源
の電力を0.30W/cm3に設定し、導波管426及
びマイクロ波導入用窓425を通じてi型層堆積チャン
バー418内にMW電力導入し、グロー放電を生起さ
せ、シャッター427を開けることでn/iバッファー
層上にMWi型層の作製を開始し、層厚0.15μmの
i型層を作製したところでMWグロー放電を止め、バイ
アス電源424の出力を切り、MWi型層204の作製
を終えた。バルブ451、452を閉じて、i型層堆積
チャンバー418内へのSiH4ガス、GeH4ガスの流
入を止め、2分間i型層堆積チャンバー418内へH2
ガスを流し続けたのち、バルブ453、450を閉じ、
i型層堆積チャンバー418内およびガス配管内を1×
10-5Torrまで真空排気した。
At this time, the SiH 4 gas flow rate was 38 scc
m, GeH 4 gas flow rate is 37 sccm, H 2 gas flow rate is 1
The mass flow controllers 456, 457, and 458 were adjusted to 30 sccm. The pressure inside the i-type layer deposition chamber 418 was adjusted to 5 mTorr by adjusting the opening of a conductance valve (not shown). Next, the RF power source 424 was set to 0.70 W / cm 3 and applied to the bias rod 428. After that, the power of an MW power source (not shown) is set to 0.30 W / cm 3 , and MW power is introduced into the i-type layer deposition chamber 418 through the waveguide 426 and the microwave introduction window 425 to cause glow discharge. , The shutter 427 is opened to start the production of the MWi-type layer on the n / i buffer layer, and when the i-type layer having a layer thickness of 0.15 μm is produced, the MW glow discharge is stopped and the output of the bias power supply 424 is turned off. The fabrication of the MWi type layer 204 is completed. The valves 451 and 452 are closed to stop the inflow of SiH 4 gas and GeH 4 gas into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes into the i-type layer deposition chamber 418 with H 2 gas.
After continuing to flow the gas, close the valves 453 and 450,
1 × in the i-type layer deposition chamber 418 and the gas pipe
It was evacuated to 10 -5 Torr.

【0090】次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を行った。本発明の微量シラン系ガス含有水
素プラズマ処理を行うには、シリコン原子含有ガスとし
て、SiH4ガス、H2ガスを堆積チャンバー418内に
ガス導入管449を通して導入し、H2ガス流量が10
00sccmになるようにバルブ463、453、45
0を開け、マスフローコントローラー458で調整し
た。シリコン原子含有ガスは、SiH4ガス量が全H2
ス流量に対して0.01%になるようにバルブ461、
451を開けマスフローコントローラー456で調整し
た。堆積チャンバー418内の圧力が0.8Torrに
なるように不図示のコンダクタンスバルブで調整した。
基板490の温度が300℃になるように基板加熱用ヒ
ーター411を設定し、基板温度が安定したところで、
RF電源424の電力を0.05W/cm3に設定し、
バイアス棒428にRF電力を印加した。堆積チャンバ
ー418内にグロー放電を生起させ、3分間本発明の微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行った。その後
RF電源を切って、グロー放電を止め、堆積チャンバー
418内へのSiH4ガスの流入を止め、3分間、堆積
チャンバー418内へH2ガスを流し続けたのち、H2
スの流入も止め、堆積チャンバー418内およびガス配
管内を1x10-5Torrまで真空排気した。
Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas according to the present invention was performed. To perform the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced as silicon atom-containing gas into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449, and the H 2 gas flow rate is 10.
Valves 463, 453, 45 to be 00 sccm
0 was opened and adjusted with the mass flow controller 458. The silicon atom-containing gas has a valve 461, so that the SiH 4 gas amount is 0.01% with respect to the total H 2 gas flow rate.
451 was opened and adjusted with the mass flow controller 456. The pressure in the deposition chamber 418 was adjusted to 0.8 Torr by a conductance valve (not shown).
The substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 300 ° C. When the substrate temperature becomes stable,
Set the power of the RF power source 424 to 0.05 W / cm 3 ,
RF power was applied to the bias rod 428. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. Then turn off the RF power to stop the glow discharge, to stop the flow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 for three minutes, after which continued to flow H 2 gas into the deposition chamber 418, stopping the inflow of the H 2 gas The inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0091】次にa−Siからなるp/iバッファー層
161をRFPCVD法により形成した。p/iバッフ
ァー層161を作製するには、基板490の温度が23
0℃になるように基板加熱用ヒーター411を設定し、
基板が十分加熱されたところでバルブ464、454、
450、463、453を徐々に開いて、Si26
ス、H2ガスをガス導入管449を通じてi型層堆積チ
ャンバー418内に流入させた。この時、Si26ガス
流量が3sccm、H2ガス流量が80sccmとなる
ように各々のマスフローコントローラー459、458
で調整した。i型層堆積チャンバー418内の圧力は、
0.7Torrとなるように不図示のコンダクタンスバ
ルブの開口を調整した。次に、RF電源424を0.0
7W/cm3に設定し、バイアス棒428に印加し、グ
ロー放電を生起させ、シャッター427を開けることで
MWi型層上にp/iバッファー層の作製を開始し、層
厚20nmのp/iバッファー層を作製したところでR
Fグロー放電を止め、RF電源424の出力を切り、p
/iバッファー層161の作製を終えた。バルブ46
4、454を閉じて、i型層堆積チャンバー418内へ
のSi26ガスの流入を止め、2分間i型層堆積チャン
バー418内へH2ガスを流し続けたのち、バルブ45
3、450を閉じ、i型層堆積チャンバー418内およ
びガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気した。
Next, the p / i buffer layer 161 made of a-Si was formed by the RFPCVD method. To prepare the p / i buffer layer 161, the temperature of the substrate 490 is 23
Set the heater 411 for heating the substrate to 0 ° C.,
When the substrate is sufficiently heated, valves 464, 454,
450, 463, and 453 were gradually opened, and Si 2 H 6 gas and H 2 gas were caused to flow into the i-type layer deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449. At this time, the mass flow controllers 459 and 458 are set so that the Si 2 H 6 gas flow rate is 3 sccm and the H 2 gas flow rate is 80 sccm.
I adjusted it with. The pressure in the i-type layer deposition chamber 418 is
The opening of the conductance valve (not shown) was adjusted so as to be 0.7 Torr. Next, set the RF power source 424 to 0.0
7 W / cm 3 was applied, a bias discharge was applied to the bias rod 428, glow discharge was generated, and the shutter 427 was opened to start the production of the p / i buffer layer on the MWi-type layer, and the p / i with a layer thickness of 20 nm was formed. When the buffer layer is prepared, R
Stop the F glow discharge, turn off the output of the RF power supply 424, p
The production of the / i buffer layer 161 was completed. Valve 46
4, 454 are closed to stop the flow of Si 2 H 6 gas into the i-type layer deposition chamber 418, and H 2 gas is continuously flowed into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes, and then the valve 45
3, 450 were closed, and the inside of the i-type layer deposition chamber 418 and the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0092】次にa−SiCからなるRFp型層105
を形成した。a−SiCからなるRFp型層105を形
成するには、あらかじめ不図示の真空排気ポンブにより
真空引きしておいた搬送チャンバー404及びp型層堆
積チャンバー419内へゲートバルブ408を開けて基
板490を搬送した。基板490の裏面を基板加熱用ヒ
ーター412に密着させ加熱し、p型層堆積チャンバー
419内を不図示の真空排気ポンプにより圧力が約1x
10-5Torrになるまで真空排気した。
Next, the RF p-type layer 105 made of a-SiC
Was formed. To form the RF p-type layer 105 made of a-SiC, the gate valve 408 is opened into the transfer chamber 404 and the p-type layer deposition chamber 419 which have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance, and the substrate 490 is opened. Transported. The back surface of the substrate 490 is brought into close contact with the substrate heating heater 412 to heat it, and the pressure inside the p-type layer deposition chamber 419 is adjusted to about 1 × by a vacuum exhaust pump (not shown).
It was evacuated to 10 −5 Torr.

【0093】基板490の温度が200℃になるように
基板加熱用ヒーター412を設定し、基板温度が安定し
たところで、H2ガス、SiH4/H2ガス、B26/H2
ガス,CH4ガス、を堆積チャンバー419内にバルブ
481、471、470、482、472、483、4
73、484、474を操作してガス導入管469を通
して導入した。この時、H2ガス流量が80scm、S
iH4/H2ガス流量が1sccm、B26/H2ガス流
量が10sccm,CH4ガス流量が0.3sccmと
なるようにマスフローコントローラー476、477、
478、479で調整し、堆積チャンバー419内の圧
力は1.3Torrとなるように不図示のコンダクタン
スバルブの開口を調整した。RF電源423の電力を
0.09W/cm3に設定し、プラズマ形成用カップ4
21にRF電力を導入し、グロー放電を生起させ、p/
iバッファー層上にRFp型層の形成を開始し、層厚1
0nmのRFp型層を形成したところでRF電源を切っ
て、グロー放電を止めRFp型層105の形成を終え
た。バルブ472、482、473、483、474、
484を閉じてp型層堆積チャンバー419内へのSi
4/H2ガス、B26/H 2ガス,CH4ガスの流入を止
め、3分間、p型層堆積チャンバー419内へH2ガス
を流し続けたのち、バルブ471、481、470を閉
じてH2の流入も止め、p型層堆積チャンバー419内
およびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気し
た。
So that the temperature of the substrate 490 becomes 200 ° C.
Set the substrate heating heater 412 to stabilize the substrate temperature.
By the way, H2Gas, SiHFour/ H2Gas, B2H6/ H2
Gas, CHFourGas, valve in deposition chamber 419
481, 471, 470, 482, 472, 483, 4
73, 484, 474 by operating the gas introduction pipe 469.
And introduced. At this time, H2Gas flow rate is 80scm, S
iHFour/ H2Gas flow rate is 1 sccm, B2H6/ H2Gas flow
The amount is 10 sccm, CHFourGas flow rate is 0.3sccm
Mass flow controllers 476, 477,
The pressure in the deposition chamber 419 adjusted by 478 and 479.
Conductor not shown so that the force is 1.3 Torr
The opening of the sub valve was adjusted. The power of the RF power source 423
0.09W / cm3Set to, plasma forming cup 4
RF power is introduced to 21 to cause glow discharge and p /
The formation of the RF p-type layer was started on the i buffer layer, and the layer thickness 1
Turn off the RF power when the 0 nm RF p-type layer is formed
Then, the glow discharge is stopped and the formation of the RF p-type layer 105 is completed.
It was Valves 472, 482, 473, 483, 474,
484 is closed and Si into the p-type layer deposition chamber 419 is closed.
HFour/ H2Gas, B2H6/ H 2Gas, CHFourStop gas inflow
For 3 minutes, H into the p-type layer deposition chamber 4192gas
After continuing to flow, close valves 471, 481, 470.
H2Also stops the inflow of hydrogen, and inside the p-type layer deposition chamber 419
And 1 × 10 in the gas pipe-FiveEvacuate to Torr
It was

【0094】次にあらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいたアンロードチャンバー405内
へゲートバルブ409を開けて基板490を搬送し不図
示のリークバルブを開けて、アンロードチャンバー40
5をリークした。次に、RFp型層105上に、透明導
電層112として、層厚70nmのITOを真空蒸着法
で真空蒸着した。
Next, the gate valve 409 is opened into the unload chamber 405 which has been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance, the substrate 490 is transferred, and a leak valve (not shown) is opened to open the unload chamber 40.
Leaked 5. Next, ITO having a layer thickness of 70 nm was vacuum-deposited on the RF p-type layer 105 as a transparent conductive layer 112 by a vacuum vapor deposition method.

【0095】次に透明導電層112上に櫛型の穴が開い
たマスクを乗せ、Cr(40nm)/Ag(1000n
m)/Cr(40nm)からなる櫛形の集電電極113
を真空蒸着法で真空蒸着した。以上で太陽電池の作製を
終えた。この太陽電池を(SC実1)と呼ぶことにし、
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件、
RFn型層、RFn/iバッファー層、MWi型層、R
Fp/iバッファー層、RFp型層の形成条件を表1
(1)、1(2)に示す。
Next, a mask having comb-shaped holes is placed on the transparent conductive layer 112, and Cr (40 nm) / Ag (1000 n
m) / Cr (40 nm) comb-shaped collector electrode 113
Was vacuum deposited by the vacuum deposition method. This completes the production of the solar cell. We will call this solar cell (SC Ex 1),
Trace silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment conditions of the present invention,
RFn type layer, RFn / i buffer layer, MWi type layer, R
Table 1 shows the conditions for forming the Fp / i buffer layer and the RFp type layer.
Shown in (1) and 1 (2).

【0096】<比較例1>本発明の微量シラン系ガス含
有水素プラズマ処理を行わず、他は実施例1と同じ条件
で太陽電池(SC比1)を作製した。太陽電池(SC実
1)及び(SC比1)はそれぞれ9個づつ作製し、初期
光電変換効率(光起電力/入射光電力)、振動劣化、光
劣化、及びバイアス電圧印加時の高温高湿環境における
振動劣化、光劣化の測定を行なった。
Comparative Example 1 A solar cell (SC ratio 1) was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas according to the present invention was not performed. Nine solar cells (SC Ex 1) and (SC ratio 1) were produced, and the initial photoelectric conversion efficiency (photovoltaic power / incident optical power), vibration deterioration, light deterioration, and high temperature and high humidity when bias voltage was applied. Vibration deterioration and light deterioration in the environment were measured.

【0097】初期光電変換効率は、作製した太陽電池
を、AM1.5(100mW/cm2)光照射下に設置
して、V−I特性を測定することにより得られる。測定
の結果、(SC比1)に対して、(SC実1)の初期光
電変換効率の曲線因子(FF)及び特性むら(特性むら
は小さい方が好ましい)は以下のようになった。 振動劣化の測定は、予め初期光電変換効率を測定してお
いた太陽電池を湿度55%、温度26℃の暗所に設置
し、振動周波数60Hzで振幅0.1mmの振動を50
0時間加えた後の、AM1.5(100mW/cm2
照射下での光電変換効率の低下率(振動劣化試験後の光
電変換効率/初期光電変換効率)により行った。
The initial photoelectric conversion efficiency can be obtained by placing the manufactured solar cell under AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light irradiation and measuring the VI characteristic. As a result of the measurement, the fill factor (FF) of the initial photoelectric conversion efficiency of (SC Ex 1) and the characteristic unevenness (the smaller the characteristic unevenness is) are as follows with respect to (SC ratio 1). For the measurement of vibration deterioration, a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency has been measured in advance is installed in a dark place with a humidity of 55% and a temperature of 26 ° C., and vibration with an oscillation frequency of 60 Hz and an amplitude of 0.1 mm is 50 times.
AM1.5 (100 mW / cm 2 ) after adding for 0 hours
It was determined by the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after vibration deterioration test / initial photoelectric conversion efficiency).

【0098】光劣化の測定は、予め初期光電変換効率を
測定しておいた太陽電池を、湿度55%、温度26℃の
環境に設置し、AM1.5(100mW/cm2)光を
500時間照射後のAM1.5(100mW/cm2
照射下での光電変換効率の低下率(光劣化試験後の光電
変換効率/初期光電変換効率)により行った。測定の結
果、(SC実1)に対して(SC比1)の光劣化後の光
電変換効率の低下率、及び振動劣化後の光電変換効率の
低下率は以下のようになった。
Photodegradation was measured by setting a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency had been measured in advance in an environment of a humidity of 55% and a temperature of 26 ° C., and AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light for 500 hours. AM1.5 (100 mW / cm 2 ) after irradiation
The rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after photodegradation test / initial photoelectric conversion efficiency) was used. As a result of the measurement, the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency after photodegradation and the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency after vibration degradation of (SC ratio 1) with respect to (SC ex. 1) were as follows.

【0099】 バイアス印加時の高温高湿度環境における振動劣化及び
光劣化の測定を行った。予め初期光電変換効率を測定し
ておいた2つの太陽電池を湿度91%、温度85℃の暗
所に設置し、順方向バイアス電圧として0.7Vを印加
した。一方の太陽電池には上記の振動を与えて振動劣化
を測定し、さらにもう一方の太陽電池にはAM1.5の
光を照射して光劣化の測定を行った。測定の結果、(S
C実1)に対して、(SC比1)の振動劣化後の光電変
換効率の低下率及び光劣化後の光電変換効率の低下率は
以下のようになった。
[0099] We measured vibration deterioration and light deterioration under high temperature and high humidity environment with bias applied. Two solar cells whose initial photoelectric conversion efficiency was measured in advance were placed in a dark place with a humidity of 91% and a temperature of 85 ° C., and 0.7 V was applied as a forward bias voltage. The above vibration was applied to one solar cell to measure the vibration deterioration, and the other solar cell was irradiated with light of AM1.5 to measure the light deterioration. As a result of measurement, (S
With respect to C Ex 1), the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the vibration deterioration of (SC ratio 1) and the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the light deterioration were as follows.

【0100】 光学顕微鏡を用いて層剥離の様子を観察した。(SC実
1)では層剥離は見られなかったが、(SC比1)では
層剥離が僅かに見られた。以上のように本発明の太陽電
池(SC実1)が、従来の太陽電池(SC比1)よりも
太陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、
光劣化特性、密着性、耐久性においてさらに優れた特性
を有することが分かった。
[0100] The state of delamination was observed using an optical microscope. Delamination was not observed in (SC Ex 1), but slight delamination was observed in (SC ratio 1). As described above, the solar cell (SC Ex 1) of the present invention has a fill factor and characteristic unevenness in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell that is higher than the conventional solar cell (SC ratio 1).
It was found that it has more excellent properties in terms of photodegradation properties, adhesion and durability.

【0101】(実施例2)図4に示す堆積装置を用いて
図2のタンデム型太陽電池を作製した。実施例1と同様
な方法により準備された反射層201と反射増加層20
2が形成されている基坂490をロードチャンバー40
1内の基板搬送用レール413上に配置し、不図示の真
空排気ポンプによりロードチャンバー401内を圧力が
約1×10-5Torrになるまで真空排気した。
Example 2 The tandem solar cell shown in FIG. 2 was produced using the deposition apparatus shown in FIG. A reflection layer 201 and a reflection enhancement layer 20 prepared by the same method as in Example 1.
The base chamber 490 where the 2 is formed is the load chamber 40
1 was placed on the substrate transfer rail 413, and the inside of the load chamber 401 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0102】次にあらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー402及び堆積
チャンバー417内へゲートバルブ406を開けて搬送
した。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター410に
密着させ加熱し、堆積チャンバー417内を不図示の真
空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrになる
まで真空排気した。
Next, the gate valve 406 was opened to carry the wafer into the transfer chamber 402 and the deposition chamber 417 which had been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 410 and heated, and the inside of the deposition chamber 417 was evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr.

【0103】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、μc−SiからなるRFn型層203を形成した。
μc−SiからなるRFn型層を形成するには、H2
スを堆積チャンバー417内にガス導入管429を通し
て導入し、H2ガス流量が300sccmになるように
バルブ441、431、430を開け、マスフローコン
トローラー436で調整した。堆積チャンバー417内
の圧力が1.2Torrになるように不図示のコンダク
タンスバルブで調整した。基板490の温度が380℃
になるように基坂加熱用ヒーター410を設定し、基板
温度が安定したところで、SiH 4ガス、PH3/H2
スを堆積チャンバー417内にバルブ443、433、
444、434を操作してガス導入管429を通して導
入した。この時、SiH4ガス流量が1.7sccm、
2ガス流量が90sccm、PH3/H2ガス流量が2
00sccmとなるようにマスフローコントローラー4
38、436、439で調整し、堆積チャンバー417
内の圧力は1.2Torrとなるように調整した。RF
電源422の電力を0.05W/cm3に設定し、プラ
ズマ形成用カップ420にRF電力を導入し、グロー放
電を生起させ、基板上にRFn型層の形成を開始し、層
厚20nmのRFn型層を形成したところでRF電源を
切って、グロー放電を止め、RFn型層203の形成を
終えた。堆積チャンバー417内へのSiH4ガス、P
3/H2の流入を止め、4分間、堆積室内へH2ガスを
流し続けたのち、H2の流入も止め、堆積室内およびガ
ス配管内を1×10-5Torrまで真空排気した。
Preparation for film formation is completed as described above.
After that, the RFn-type layer 203 made of μc-Si was formed.
To form an RFn-type layer made of μc-Si, H2Moth
Gas through the gas introducing pipe 429 into the deposition chamber 417.
Introduced, H2So that the gas flow rate is 300 sccm
Open valves 441, 431, and 430 to open the mass flow controller.
It was adjusted with the tracker 436. In the deposition chamber 417
Conductor (not shown) so that the pressure becomes 1.2 Torr
Adjusted with a closet valve. The temperature of the substrate 490 is 380 ° C
Set the heater for heating Kisaka 410 so that
When the temperature stabilizes, SiH FourGas, PH3/ H2Moth
Valves 443, 433 in the deposition chamber 417,
Operate 444 and 434 to guide through the gas introduction pipe 429.
I entered. At this time, SiHFourGas flow rate is 1.7 sccm,
H2Gas flow rate is 90 sccm, PH3/ H2Gas flow is 2
Mass flow controller 4 to be 00 sccm
38, 436, 439, deposition chamber 417
The internal pressure was adjusted to 1.2 Torr. RF
Power of the power supply 422 is 0.05 W / cm3Set to
RF power is introduced to the cup forming cup 420 to emit glow.
To generate an RFn-type layer on the substrate,
When the RFn type layer with a thickness of 20 nm is formed, the RF power source is turned on.
Turn off the glow discharge to stop the formation of the RFn type layer 203.
finished. SiH into the deposition chamber 417FourGas, P
H3/ H2Stop flowing into the deposition chamber for 4 minutes.2Gas
After continuing to flow, H2Also stop the inflow of
1 x 10 inside the piping-FiveEvacuated to Torr.

【0104】次にa−Siからなるn/iバッファー層
251をRFPCVD法によって形成した。まず、あら
かじめ不図示の真空排気ポンプにより真空引きしておい
た搬送チャンバー403及びi型層堆積チャンバー41
8内へゲートバルブ407を開けて基板490を搬送し
た。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター411に密
着させ加熱し、i型層堆積チャンバー418内を不図示
の真空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrに
なるまで真空排気した。
Next, an n / i buffer layer 251 made of a-Si was formed by the RFPCVD method. First, the transfer chamber 403 and the i-type layer deposition chamber 41 that have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance.
8, the gate valve 407 was opened and the substrate 490 was transported. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 411 and heated, and the i-type layer deposition chamber 418 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0105】n/iバッファー層251を作製するに
は、基板490の温度が360℃になるように基板加熱
用ヒーター411を設定し、基板が十分加熱されたとこ
ろでバルブ464、454、450、463、453を
徐々に開いて、Si26ガス、H2ガスをガス導入管4
49を通じてi型層堆積チャンバー418内に流入させ
た。この時、Si26ガス流量が3.5sccm、H2
ガス流量が85sccmとなるように各々のマスフロー
コントローラー459、458で調整した。i型層堆積
チャンバー418内の圧力は、0.8Torrとなるよ
うに不図示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。
次に、RF電源424を0.08W/cm 3に設定し、
バイアス棒428に印加し、グロー放電を生起させ、シ
ャッター427を開けることでRFn型層上にn/iバ
ッファー層の作製を開始し、層厚10nmのn/iバッ
ファー層を作製したところでRFグロー放電を止め、R
F電源424の出力を切り、n/iバッファー層251
の作製を終えた。バルブ464、454を閉じて、i型
層堆積チャンバー418内へのSi26ガスの流入を止
め、2分間i型層堆積チャンバー418内へH2ガスを
流し続けたのち、バルブ453、450を閉じ、i型層
堆積チャンバー418内およびガス配管内を1×10-5
Torrまで真空排気した。
To prepare the n / i buffer layer 251
Heat the substrate so that the temperature of the substrate 490 becomes 360 ° C.
The heater 411 is set so that the substrate is sufficiently heated.
The valves 464, 454, 450, 463, 453.
Gradually open, Si2H6Gas, H2Gas introduction pipe 4
Flow into the i-type layer deposition chamber 418 through 49
It was At this time, Si2H6Gas flow rate is 3.5 sccm, H2
Each mass flow so that the gas flow rate is 85 sccm
It was adjusted with the controllers 459 and 458. i-type layer deposition
The pressure inside the chamber 418 will be 0.8 Torr.
Thus, the opening of the conductance valve (not shown) was adjusted.
Next, the RF power source 424 is set to 0.08 W / cm. 3Set to
It is applied to the bias rod 428 to generate glow discharge,
By opening the cutter 427, the n / i pattern is formed on the RF n-type layer.
The fabrication of the buffer layer was started, and the n / i buffer with a layer thickness of 10 nm was started.
When the fur layer is produced, the RF glow discharge is stopped and R
The output of the F power supply 424 is turned off, and the n / i buffer layer 251
Has been completed. I-type with valves 464, 454 closed
Si into layer deposition chamber 4182H6Stop gas inflow
For 2 minutes into the i-type layer deposition chamber 4182Gas
After continuing the flow, the valves 453 and 450 are closed and the i-type layer
1 × 10 in the deposition chamber 418 and the gas pipe-Five
Evacuated to Torr.

【0106】次に、a−SiGeからなるMWi型層2
04をMWPCVD法によって形成した。MWi型層を
作製するには、基板490の温度が380℃になるよう
に基板加熱用ヒーター411を設定し、基板が十分加熱
されたところでバルブ461、451、450、46
2、452、463、453を徐々に開いて、SiH4
ガス、GeH4ガス、H2ガスをガス導入管449を通じ
てi型層堆積チャンバー418内に流入させた。
Next, the MWi type layer 2 made of a-SiGe
04 was formed by the MWPCVD method. To prepare the MWi type layer, the substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 380 ° C., and when the substrate is sufficiently heated, the valves 461, 451, 450, 46.
Gradually open 2, 452, 463, 453 to remove SiH 4
Gas, GeH 4 gas, and H 2 gas were caused to flow into the i-type layer deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449.

【0107】この時、SiH4ガス流量が45scc
m、GeH4ガス流量が40sccm、H2ガス流量が1
50sccmとなるように各々のマスフローコントロー
ラー456、457、458で調整した。i型層堆積チ
ャンバー418内の圧力は、5mTorrとなるように
不図示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。次
に、RF電源424を0.6W/cm3に設定し、バイ
アス棒428に印加した。その後、不図示のMW電源の
電力を0.25W/cm3に設定し、導波管426及び
マイクロ波導入用窓425を通じてi型層堆積チャンバ
ー418内にMW電力を導入し、グロー放電を生起さ
せ、シャッター427を開けることでn/iバッファー
層上にMWi型層の作製を開始し、層厚0.15μmの
i型層を作製したところでMWグロー放電を止め、バイ
アス電源424の出力を切り、MWi型層204の作製
を終えた。バルブ451、452、を閉じて、i型層堆
積チャンバー418内へのSiH4ガス、GeH4ガスの
流入を止め、2分間i型層堆積チャンバー418内へH
2ガスを流し続けたのち、バルブ453、450を閉
じ、i型層堆積チャンバー418内およびガス配管内を
1×10-5Torrまで真空排気した。
At this time, the SiH 4 gas flow rate is 45 scc.
m, GeH 4 gas flow rate is 40 sccm, H 2 gas flow rate is 1
The mass flow controllers 456, 457, and 458 were adjusted so as to be 50 sccm. The pressure inside the i-type layer deposition chamber 418 was adjusted to 5 mTorr by adjusting the opening of a conductance valve (not shown). Next, the RF power source 424 was set to 0.6 W / cm 3 and applied to the bias rod 428. After that, the power of the MW power source (not shown) is set to 0.25 W / cm 3 , and the MW power is introduced into the i-type layer deposition chamber 418 through the waveguide 426 and the microwave introduction window 425 to cause glow discharge. Then, the shutter 427 is opened to start the preparation of the MWi-type layer on the n / i buffer layer, and when the i-type layer having a layer thickness of 0.15 μm is prepared, the MW glow discharge is stopped and the output of the bias power source 424 is turned off. The fabrication of the MWi type layer 204 is completed. By closing the valves 451 and 452, the inflow of SiH 4 gas and GeH 4 gas into the i-type layer deposition chamber 418 is stopped, and H is introduced into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes.
After continuing to flow 2 gases, the valves 453 and 450 were closed, and the inside of the i-type layer deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0108】次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を行った(表2(1))。本発明の微量シラ
ン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコン原
子含有ガスとして、Si26ガス、H2ガスを堆積チャ
ンバー418内にガス導入管449を通して導入し、H
2ガス流量が850sccmになるようにバルブ46
3、453、450を開け、マスフローコントローラー
458で調整した。シリコン原子含有ガスは、Si26
ガス量が全H2ガス流量に対して0.005%になるよ
うにバルブ464、454を開けマスフローコントロー
ラー459で調整した。堆積チャンバー418内の圧力
が0.012Torrになるように不図示のコンダクタ
ンスバルブで調整した。基板490の温度が285℃に
なるように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温
度が安定たところで、不図示のVHF電源の電力を0.
08W/сm3に設定し、バイアス棒428に印加し堆
積チャンバー418内にグロー放電を生起させ、4分間
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行っ
た。その後VHF電源を切って、グロー放電を止め、堆
積チャンバー418内へのSi26ガスの流入を止め、
4分間、堆積チャンバー418内ヘH2ガスを流し続け
たのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバー418
内およびガス配管内を1x10-5Torrまで真空排気
した。
Next, the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 2 (1)). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention, Si 2 H 6 gas and H 2 gas are introduced as gas containing silicon atoms into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449, and H
2 Valve 46 so that the gas flow rate is 850 sccm
3, 453, 450 were opened, and the mass flow controller 458 adjusted. The gas containing silicon atoms is Si 2 H 6
The valves 464 and 454 were opened and the mass flow controller 459 adjusted so that the gas amount was 0.005% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.012 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 was set so that the temperature of the substrate 490 became 285 ° C., and when the substrate temperature became stable, the power of the VHF power source (not shown) was adjusted to 0.
It was set to 08 W / сm 3 and applied to the bias rod 428 to cause glow discharge in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 4 minutes. After that, the VHF power supply is turned off to stop the glow discharge, stop the inflow of Si 2 H 6 gas into the deposition chamber 418,
After continuously flowing H 2 gas into the deposition chamber 418 for 4 minutes, the inflow of H 2 gas is stopped and the deposition chamber 418 is stopped.
The inside and the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0109】つぎにa−Siからなるp/iバッファー
層261をRFPCVD法によって形成した。p/iバ
ッファー層261を作製するには、基板490の温度が
250℃になるように基板加熱用ヒーター411を設定
し、基板が十分加熱されたところでバルブ464、45
4、450、463、453を徐々に開いて、Si26
ガス、H2ガスをガス導入管449を通じてi型層堆積
チャンバー418内に流入させた。この時、Si26
ス流量が3sccm、H2ガス流量が70sccmとな
るように各々のマスフローコントローラー459、45
8で調整した。i型層堆積チャンバー418内の圧力
は、0.7Torrとなるように不図示のコンダクタン
スバルブの開口を調整した。次に、RF電源424を
0.07W/cm3に設定し、バイアス棒428に印加
し、グロー放電を生起させ、シャッター427を開ける
ことでMWi型層上にp/iバッファー層261の作製
を開始し、層厚20nmのp/iバッファー層を作製し
たところでRFグロー放電を止め、RF電源424の出
力を切り、p/iバッファー層261の作製を終えた。
バルブ464、454を閉じて、i型層堆積チャンバー
418内へのSi26ガスの流入を止め、2分間i型層
堆積チャンバー418内へH2ガスを流し続けたのち、
バルブ453、450を閉じ、i型層堆積チャンバー4
18内およびガス配管内を1×10-5Torrまで真空
排気した。
Next, the p / i buffer layer 261 made of a-Si was formed by the RFPCVD method. To prepare the p / i buffer layer 261, the substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 250 ° C., and when the substrate is sufficiently heated, the valves 464 and 45 are provided.
4, 450, 463, 453 are gradually opened and Si 2 H 6
Gas and H 2 gas were caused to flow into the i-type layer deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449. At this time, the mass flow controllers 459 and 45 are controlled so that the Si 2 H 6 gas flow rate is 3 sccm and the H 2 gas flow rate is 70 sccm.
Adjusted at 8. The pressure inside the i-type layer deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by adjusting the opening of a conductance valve (not shown). Next, the RF power source 424 is set to 0.07 W / cm 3 , a bias rod 428 is applied to cause glow discharge, and a shutter 427 is opened to produce a p / i buffer layer 261 on the MWi type layer. When the p / i buffer layer having a layer thickness of 20 nm was produced, the RF glow discharge was stopped, the output of the RF power source 424 was cut off, and the production of the p / i buffer layer 261 was completed.
The valves 464 and 454 are closed to stop the flow of Si 2 H 6 gas into the i-type layer deposition chamber 418, and after the H 2 gas is continuously flowed into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes,
The valves 453 and 450 are closed, and the i-type layer deposition chamber 4
The inside of 18 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0110】次にa−SiCからなるRFp型層205
を形成するには、あらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー404及びp型
層堆積チャンバー419内へゲートバルブ408を開け
て基板490を搬送した。基板490の裏面を基板加熱
用ヒーター412に密着させ加熱し、p型層堆積チャン
バー419内を不図示の真空排気ポンプにより圧力が約
1×10-5Torrになるまで真空排気した。
Next, the RF p-type layer 205 made of a-SiC
In order to form the substrate, the gate valve 408 is opened into the transfer chamber 404 and the p-type layer deposition chamber 419 which have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance, and the substrate 490 is transferred. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 412 and heated, and the inside of the p-type layer deposition chamber 419 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0111】基板490の温度が250℃になるように
基板加熱用ヒーター412を設定し、基板温度が安定し
たところで、H2ガス、SiH4/H2ガス、B26/H2
ガス,CH4ガスを堆積チャンバー419内にバルブ4
81、471、470、482、472、483、47
3、484、474を操作してガス導入管469を通し
て導入した。この時、H2ガス流量が60scm、Si
4/H2ガス流量が2sccm、B26/H2ガス流量
が10sccm,CH4ガス流量が0.3sccmとな
るようにマスフローコントローラー476、477、4
78、479で調整し、堆積チャンバー419内の圧力
は1.8Torrとなるように不図示のコンダクタンス
バルブの開口を調整した。RF電源423の電力を0.
07W/cm3に設定し、プラズマ形成用カップ421
にRF電力を導入し、グロー放電を生起させ、p/iバ
ッファー層上にRFp型層の形成を開始し、層厚10n
mのRFp型層を形成したところでRF電源を切って、
グロー放電を止め、RFp型層205の形成を終えた。
バルブ472、482、473、483、474、48
4を閉じてp型層堆積チャンバー419内へのSiH4
/H2ガス、B26/H 2ガス,CH4ガスの流入を止
め、3分間、p型層堆積チャンバー419内へH2ガス
を流し続けたのち、バルブ471、481、470を閉
じてH2の流入も止め、p型層堆積チャンバ419内お
よびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気し
た。
So that the temperature of the substrate 490 becomes 250 ° C.
Set the substrate heating heater 412 to stabilize the substrate temperature.
By the way, H2Gas, SiHFour/ H2Gas, B2H6/ H2
Gas, CHFourValve 4 for depositing gas in deposition chamber 419
81, 471, 470, 482, 472, 483, 47
Operate 3, 484, 474 through the gas introduction pipe 469
Introduced. At this time, H2Gas flow rate is 60scm, Si
HFour/ H2Gas flow rate is 2 sccm, B2H6/ H2Gas flow
Is 10 sccm, CHFourThe gas flow rate is 0.3 sccm
Mass flow controllers 476, 477, 4
Pressure in the deposition chamber 419 adjusted with 78, 479
Is 1.8 Torr so that the conductance is not shown.
The valve opening was adjusted. The power of the RF power source 423 is set to 0.
07W / cm3Set to plasma forming cup 421
RF power is introduced into the system to cause glow discharge and p / i
The formation of the RF p-type layer is started on the zuffer layer, and the layer thickness is 10n.
When the RF p-type layer of m is formed, turn off the RF power source,
The glow discharge was stopped and the formation of the RF p-type layer 205 was completed.
Valves 472, 482, 473, 483, 474, 48
4 is closed and SiH in the p-type layer deposition chamber 419 is closed.Four
/ H2Gas, B2H6/ H 2Gas, CHFourStop gas inflow
For 3 minutes, H into the p-type layer deposition chamber 4192gas
After continuing to flow, close valves 471, 481, 470.
H2Of the p-type layer deposition chamber 419.
And 1 × 10 in the gas pipe-FiveEvacuate to Torr
It was

【0112】次にμc−SiからなるRFn型層206
を形成するには、あらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー403を通って
搬送チャンバー402及び堆積チャンバー417内へゲ
ートバルブ408、407を開けて基板490を搬送し
た。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター410に密
着させ加熱し、堆積チャンバー417内を不図示の真空
排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrになるま
で真空排気した。
Next, the RFn-type layer 206 made of μc-Si.
In order to form the film, the gate valves 408 and 407 are opened into the transfer chamber 402 and the deposition chamber 417 through the transfer chamber 403 which has been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance, and the substrate 490 is transferred. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 410 and heated, and the inside of the deposition chamber 417 was evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr.

【0113】μc−SiからなるRFn型層を形成する
には、H2ガスを堆積チャンバー417内にガス導入管
429を通して導入し、H2ガス流量が200sccm
になるようにバルブ441、431、430を開け、マ
スフローコントローラー436で調整した。堆積チャン
バー417内の圧力が1.1Torrになるように不図
示のコンダクタンスバルブで調整した。基板490の温
度が250℃になるように基板加熱用ヒーター410を
設定し、基板温度が安定したところで、SiH 4ガス、
PH3/H2ガスを堆積チャンバー417内にバルブ44
3、433、444、434を操作してガス導入管42
9を通して導入した。この時、SiH4ガス流量が2s
ccm、H2ガス流量が70sccm、PH3/H2ガス
流量が250sccmとなるようにマスフローコントロ
ーラー438、436、439で調整し、堆積チャンバ
ー417内の圧力は1.1Torrとなるように調整し
た。RF電源422の電力を0.04W/cm3に設定
し、プラズマ形成用カップ420にRF電力を導入し、
グロー放電を生起させ、RFp型層上にRFn型層の形
成を開始し、層厚10nmのRFn型層を形成したとこ
ろでRF電源を切って、グロー放電を止め、RFn型層
206の形成を終えた。堆積チャンバー417内へのS
iH4ガス、PH3/H2の流入を止め、2分間、堆積室
内へH2ガスを流し続けたのち、H2の流入も止め、堆積
室内およびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排
気した。
An RFn type layer made of μc-Si is formed.
To H2Gas introduction pipe for introducing gas into the deposition chamber 417
Introduced through 429, H2Gas flow rate is 200 sccm
Valve 441, 431, 430 so that
It was adjusted with the sflow controller 436. Heap Chang
The pressure inside the bar 417 is set to 1.1 Torr.
It was adjusted with the conductance valve shown. Substrate 490 temperature
Heat the substrate heater 410 so that the temperature is 250 ° C.
After setting, when the substrate temperature is stable, SiH Fourgas,
PH3/ H2Valve 44 for gas in deposition chamber 417
Operate 3, 433, 444, 434 to operate the gas introduction pipe 42
Introduced through 9. At this time, SiHFourGas flow rate is 2s
ccm, H2Gas flow rate is 70 sccm, PH3/ H2gas
Mass flow control so that the flow rate is 250 sccm
The deposition chamber adjusted by the rollers 438, 436, 439.
-Adjust the pressure inside 417 to 1.1 Torr
It was The power of the RF power source 422 is 0.04 W / cm3Set to
Then, RF power is introduced into the plasma forming cup 420,
A glow discharge is generated to form an RFn type layer on the RFp type layer.
Formation was started and an RFn type layer with a layer thickness of 10 nm was formed.
Turn off RF power to stop glow discharge, and RFn type layer
The formation of 206 was completed. S into the deposition chamber 417
iHFourGas, PH3/ H2Stop the flow of water for 2 minutes in the deposition chamber
In H2After continuing to flow the gas, H2Stop the inflow of
1 x 10 in the room and in the gas pipe-FiveVacuum exhaust to Torr
I noticed.

【0114】次にa−SiCからなるn/iバッファー
層252をRFPCVD法により形成した。まず、あら
かじめ不図示の真空排気ポンプにより真空引きしておい
た搬送チャンバー403及びi型層堆積チャンバー41
8内へゲートバルブ407を開けて基板490を搬送し
た。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター411に密
着させ加熱し、i型層堆積チャンバー418内を不図示
の真空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrに
なるまで真空排気した。
Next, an n / i buffer layer 252 made of a-SiC was formed by the RFPCVD method. First, the transfer chamber 403 and the i-type layer deposition chamber 41 that have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance.
8, the gate valve 407 was opened and the substrate 490 was transported. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 411 and heated, and the i-type layer deposition chamber 418 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0115】n/iバッファー層252を作製するに
は、基板490の温度が250℃になるように基板加熱
用ヒーター411を設定し、基板が十分加熱されたとこ
ろでバルブ464、454、450、463、453、
465、455を徐々に開いて、Si26ガス、H2
ス、CH4ガスをガス導入管449を通じてi型層堆積
チャンバー418内に流入させた。この時、Si26
ス流量が0.4sccm、H2ガス流量が80scc
m、CH4ガス流量が0.2sccmとなるように各々
のマスフローコントローラー459、458、460で
調整した。
To manufacture the n / i buffer layer 252, the substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 250 ° C., and when the substrate is sufficiently heated, the valves 464, 454, 450, 463 are formed. , 453,
465 and 455 were gradually opened, and Si 2 H 6 gas, H 2 gas, and CH 4 gas were caused to flow into the i-type layer deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449. At this time, the Si 2 H 6 gas flow rate is 0.4 sccm, and the H 2 gas flow rate is 80 sccc.
The mass flow controllers 459, 458, and 460 adjusted the flow rates of m and CH 4 gas to be 0.2 sccm.

【0116】i型層堆積チャンバー418内の圧力は、
1.3Torrとなるように不図示のコンダクタンスバ
ルブの開口を調整した。次に、RF電源424を0.0
6W/cm3に設定し、バイアス棒428に印加し、グ
ロー放電を生起させ、シャッター427を開けることで
RFn型層上にn/iバッファー層の作製を開始し、層
厚10nmのn/iバッファー層を作製したところでR
Fグロー放電を止め、RF電源424の出力を切り、n
/iバッファー層252の作製を終えた。バルブ46
4、454、465、455を閉じて、i型層堆積チャ
ンバー418内へのSi26ガス、CH4ガスの流入を
止め、2分間i型層堆積チャンバー418内ヘH2ガス
を流し続けたのち、バルブ453、450を閉じ、i型
層堆積チャンバー418内およびガス配管内を1×10
-5Torrまで真空排気した。
The pressure in the i-type layer deposition chamber 418 is
The opening of the conductance valve (not shown) was adjusted so as to be 1.3 Torr. Next, set the RF power source 424 to 0.0
The bias bar 428 is applied to the RF n-type layer at 6 W / cm 3 to generate glow discharge, and the shutter 427 is opened to start preparation of the n / i buffer layer on the RF n-type layer. When the buffer layer is prepared, R
Stop the F glow discharge, turn off the output of the RF power source 424, n
/ I buffer layer 252 was completed. Valve 46
4, 454, 465, 455 are closed to stop the inflow of Si 2 H 6 gas and CH 4 gas into the i-type layer deposition chamber 418, and H 2 gas is continued to flow into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes. After that, the valves 453 and 450 are closed and the inside of the i-type layer deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe are set to 1 × 10.
Evacuated to -5 Torr.

【0117】次にa−SiからなるRFi型層207を
RFPCVD法で形成した。RFi型層を作製するに
は、基板490の温度が200℃になるように基板加熱
用ヒーター411を設定し、基板が十分加熱されたとこ
ろでバルブ464、454、450、463、453を
徐々に開いて、Si26ガス、H2ガスをガス導入管4
49を通じてi型層堆積チャンバー418内に流入させ
た。この時、Si26ガス流量が3sccm、H2ガス
流量が60sccmとなるように各々のマスフローコン
トローラー459、458で調整した。i型層堆積チャ
ンバー418内の圧力は、0.5Torrとなるように
不図示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。次
に、RF電源424を0.07W/cm3に設定し、バ
イアス棒428に印加し、グロー放電を生起させ、シャ
ッター427を開けることでn/iバッファー層252
上にRFi型層の作製を開始し、層厚110nmのi型
層を作製したところでRFグロー放電を止め、RF電源
424の出力を切り、RFi型層207の作製を終え
た。バルブ464、454を閉じて、i型層堆積チャン
バー418内へのSi26ガスの流入を止め、2分間i
型層堆積チャンバー418内へH2ガスを流し続けたの
ち、バルブ453、450を閉じ、i型層堆積チャンバ
ー418内およびガス配管内を1×10-5Torrまで
真空排気した。
Next, the RFi type layer 207 made of a-Si was formed by the RFPCVD method. To manufacture the RFi type layer, the substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 200 ° C., and when the substrate is sufficiently heated, the valves 464, 454, 450, 463, 453 are gradually opened. The Si 2 H 6 gas and H 2 gas into the gas introduction pipe 4
It was made to flow into the i-type layer deposition chamber 418 through 49. At this time, the mass flow controllers 459 and 458 were adjusted so that the Si 2 H 6 gas flow rate was 3 sccm and the H 2 gas flow rate was 60 sccm. The pressure inside the i-type layer deposition chamber 418 was adjusted to 0.5 Torr by adjusting the opening of a conductance valve (not shown). Next, the RF power source 424 is set to 0.07 W / cm 3 and applied to the bias rod 428 to cause glow discharge, and the shutter 427 is opened to open the n / i buffer layer 252.
The RF i-type layer was started to be formed thereon, and when the i-type layer having a layer thickness of 110 nm was formed, the RF glow discharge was stopped, the output of the RF power source 424 was cut off, and the manufacture of the RF i-type layer 207 was completed. The valves 464 and 454 are closed to stop the flow of Si 2 H 6 gas into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes i.
After continuously flowing H 2 gas into the mold layer deposition chamber 418, the valves 453 and 450 were closed and the inside of the i-type layer deposition chamber 418 and the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0118】次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を行った(表2(2))。本発明の微量シラ
ン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコン原
子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積チャン
バー418内にガス導入管449を通して導入し、H2
ガス流量が1100sccmになるようにバルブ46
3、453、450を開け、マスフロ一コントローラー
458で調整した。シリコン原子含有は、SiH4ガス
量が全H2ガス流量に対して0.003%になるように
バルブ461、451を開けマスフローコントローラー
456で調整した。堆積チャンバー418内の圧力が
0.7Torrになるように不図示のコンダクタンスバ
ルブで調整した。基板490の温度が200℃になるよ
うに基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度が安
定したところで、RF電源424の電力を0.02W/
cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印加し
た。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起させ、
3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理
を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を止
め、堆積チャンバー418内へのSiH4ガスの流入を
止め、3分間、推積チャンバー418内ヘH2ガスを流
し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバー
418内およびガス配管内を1x10-5Tоrrまで真
空排気した。
Next, the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 2 (2)). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced as a silicon atom-containing gas into the deposition chamber 418 through a gas introduction pipe 449, and H 2 gas is introduced.
Valve 46 so that the gas flow rate is 1100 sccm
3, 453, 450 were opened, and the mass flow controller 458 adjusted. The content of silicon atoms was adjusted with the mass flow controller 456 by opening the valves 461 and 451 so that the SiH 4 gas amount was 0.003% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 200 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, the power of the RF power source 424 is 0.02 W /
RF power was applied to the bias rod 428, set to cm 3 . A glow discharge is generated in the deposition chamber 418,
The hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed for 3 minutes. Then turn off the RF power to stop the glow discharge, to stop the flow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 for three minutes, after which continued to flow推積chamber 418 in F H 2 gas, the inflow of the H 2 gas After that, the inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0119】次にa−SiCからなるp/iバッファー
層262をRFPCVD法により形成した。p/iバッ
ファー層262を作製するには、基板490の温度が2
00℃になるように基板加熱用ヒーター411を設定
し、基板が十分加熱されたところでバルブ464、45
4、450、463、453、465、455を徐々に
開いて、Si26ガス、H2ガス、CH4ガスをガス導入
管449を通じてi型層堆積チャンバー418内に流入
させた。この時、Si26ガス流量が0.4sccm、
2ガス流量が60sccm、CH4ガス流量が0.3s
ccmとなるように各々のマスフローコントローラー4
59、458、460で調整した。i型層堆積チャンバ
ー418内の圧力は、1.2Torrとなるように不図
示のコンダクタンスバルブの開口を調整した。次に、R
F電源424を0.06W/cm3に設定し、バイアス
棒428に印加し、グロー放電を生起させ、シャッター
427を開けることでRFi型層上にp/iバッファー
層の作製を開始し、層厚15nmのp/iバッファー層
を作製したところでRFグロー放電を止め、RF電源4
24の出力を切り、p/iバッファー層262の作製を
終えた。バルブ464、454、465、455、を閉
じて、i型層堆積チャンバー418内へのSi26
ス、CH4ガス、の流入を止め、2分間i型層堆積チャ
ンバー418内へH2ガスを流し続けたのち、バルブ4
53、450を閉じ、i型層堆積チャンバー418内お
よびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気し
た。
Next, the p / i buffer layer 262 made of a-SiC was formed by the RFPCVD method. To prepare the p / i buffer layer 262, the temperature of the substrate 490 is set to 2
The substrate heating heater 411 was set to be 00 ° C., and when the substrate was sufficiently heated, the valves 464 and 45
4, 450, 463, 453, 465, 455 were gradually opened, and Si 2 H 6 gas, H 2 gas, and CH 4 gas were introduced into the i-type layer deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449. At this time, the Si 2 H 6 gas flow rate is 0.4 sccm,
H 2 gas flow rate is 60 sccm, CH 4 gas flow rate is 0.3 s
Each mass flow controller 4 to be ccm
It was adjusted at 59, 458 and 460. The pressure inside the i-type layer deposition chamber 418 was adjusted to 1.2 Torr by adjusting the opening of a conductance valve (not shown). Then R
The F power supply 424 was set to 0.06 W / cm 3 , a bias rod 428 was applied to generate a glow discharge, and the shutter 427 was opened to start the production of the p / i buffer layer on the RF i-type layer. When the p / i buffer layer having a thickness of 15 nm was prepared, the RF glow discharge was stopped and the RF power source 4
The output of 24 was cut off, and the production of the p / i buffer layer 262 was completed. The valves 464, 454, 465, 455 are closed to stop the inflow of Si 2 H 6 gas and CH 4 gas into the i-type layer deposition chamber 418 and H 2 gas into the i-type layer deposition chamber 418 for 2 minutes. After continuing to flow, valve 4
53 and 450 were closed, and the inside of the i-type layer deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0120】次にa−SiCからなるRFp型層208
を形成するには、あらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー404及びp型
層堆積チャンバー419内へゲートバルブ408を開け
て基板490を搬送した。基板490の裏面を基板加熱
用ヒーター412に密着させ加熱し、p型層堆積チャン
バー419内を不図示の真空排気ポンプにより圧力が約
1×10-5Torrになるまで真空排気した。
Next, the RF p-type layer 208 made of a-SiC is used.
In order to form the substrate, the gate valve 408 is opened into the transfer chamber 404 and the p-type layer deposition chamber 419 which have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance, and the substrate 490 is transferred. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 412 and heated, and the inside of the p-type layer deposition chamber 419 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0121】基板490の温度が170℃になるように
基板加熱用ヒーター412を設定し、基板温度が安定し
たところで、H2ガス、SiH4/H2ガス、B26/H2
ガス,CH4ガスを堆積チャンバー419内にバルブ4
81、471、470、482、472、483、47
3、484、474を操作してガス導入管469を通し
て導入した。この時、H2ガス流量が60scm、Si
4/H2ガス流量が2sccm、B26/H2ガス流量
が10sccm,CH4ガス流量が0.3sccmとな
るようにマスフローコントローラー476、477、4
78、479で調整し、堆積チャンバー419内の圧力
は1.7Torrとなるように不図示のコンダクタンス
バルブの開口を調整した。RF電源423の電力を0.
07W/cm3に設定し、プラズマ形成用カップ421
にRF電力を導入し、グロー放電を生起させ、p/iバ
ッファー層262上にRFp型層の形成を開始し、層厚
10nmのRFp型層を形成したところでRF電源を切
って、グロー放電を止め、RFp型層208の形成を終
えた。バルブ472、482、473、483、47
4、484を閉じてp型層堆積チャンバー419内への
SiH4/H2ガス、B26/H2ガス,CH4ガスの流入
を止め、2分間、p型層堆積チャンバー419内へH2
ガスを流し続けたのち、バルブ471、481、470
を閉じてH2の流入も止め、p型層堆積チャンバー9内
およびガス配管内を1×10-5Torrまで真空排気し
た。
The heater 412 for heating the substrate is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 170 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, H 2 gas, SiH 4 / H 2 gas, B 2 H 6 / H 2 gas is added.
Gas and CH 4 gas into the deposition chamber 419 by the valve 4
81, 471, 470, 482, 472, 483, 47
3, 484 and 474 were operated and introduced through the gas introduction pipe 469. At this time, the flow rate of H 2 gas was 60 scm, Si
Mass flow controllers 476, 477, 4 such that the H 4 / H 2 gas flow rate is 2 sccm, the B 2 H 6 / H 2 gas flow rate is 10 sccm, and the CH 4 gas flow rate is 0.3 sccm.
The pressure in the deposition chamber 419 was adjusted to 78 Torr, and the opening of the conductance valve (not shown) was adjusted so that the pressure in the deposition chamber 419 was 1.7 Torr. The power of the RF power source 423 is set to 0.
The plasma forming cup 421 is set to 07 W / cm 3.
RF power is introduced to generate a glow discharge, the formation of the RF p-type layer on the p / i buffer layer 262 is started, and the RF power supply is turned off when the RF p-type layer having a layer thickness of 10 nm is formed, and the glow discharge is generated. Then, the formation of the RF p-type layer 208 was completed. Valves 472, 482, 473, 483, 47
4, 484 are closed to stop the inflow of SiH 4 / H 2 gas, B 2 H 6 / H 2 gas and CH 4 gas into the p-type layer deposition chamber 419 for 2 minutes into the p-type layer deposition chamber 419. H 2
After continuing to flow the gas, valves 471, 481, 470
Was closed to stop the inflow of H 2 , and the inside of the p-type layer deposition chamber 9 and the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0122】次にあらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいたアンロードチャンバー405内
へゲートバルブ409を開けて基板490を搬送し不図
示のリークバルブを開けて、アンロードチャンバー40
5をリークした。次に、RFp型層208上に、透明導
電層212として、層厚70nmのITOを真空蒸着法
で真空蒸着した。
Next, the gate valve 409 is opened into the unload chamber 405 which has been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance, the substrate 490 is transferred, and a leak valve (not shown) is opened to unload the chamber 40.
Leaked 5. Next, ITO having a layer thickness of 70 nm was vacuum-deposited on the RF p-type layer 208 as a transparent conductive layer 212 by a vacuum vapor deposition method.

【0123】次に透明導電層212上に櫛型の穴が開い
たマスクを乗せ、Cr(40nm)/Ag(1000n
m)/Cr(40nm)からなる櫛形の集電電極213
を真空蒸着法で真空蒸着した。以上で太陽電池の作製を
終えた。この太陽電池を(SC実2)と呼ぶことにし、
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件、
RFn型層、n/iバッファー層、MWi型層、p/i
バッファー層、RFi型層、RFp型層の形成条件を表
2(1)〜2(3)に示す。
Next, a mask having comb-shaped holes is placed on the transparent conductive layer 212, and Cr (40 nm) / Ag (1000 n
m) / Cr (40 nm) comb-shaped collector electrode 213
Was vacuum deposited by the vacuum deposition method. This completes the production of the solar cell. This solar cell will be called (SC Ex 2),
Trace silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment conditions of the present invention,
RF n-type layer, n / i buffer layer, MWi-type layer, p / i
The conditions for forming the buffer layer, the RFi type layer, and the RFp type layer are shown in Tables 2 (1) to 2 (3).

【0124】<比較例2>本発明の微量シラン系ガス含
有水素プラズマ処理を行わず、他は実施例2と同じ条件
で太陽電池(SC比2)を作製した。太陽電池(SC実
2)及び(SC比2)はそれぞれ7個づつ作製し、初期
光電変換効率(光起電力/入射光電力)、振動劣化、光
劣化、及びバイアス電圧印加時の高温高湿環境における
振動劣化、光劣化の測定を行なった。
Comparative Example 2 A solar cell (SC ratio 2) was produced under the same conditions as in Example 2 except that the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas according to the present invention was not performed. Seven solar cells (SC Ex 2) and (SC ratio 2) were produced, and the initial photoelectric conversion efficiency (photovoltaic power / incident optical power), vibration deterioration, light deterioration, and high temperature and high humidity when bias voltage was applied. Vibration deterioration and light deterioration in the environment were measured.

【0125】初期光電変換効率は、作製した太陽電池
を、AM1.5(100mW/cm2)光照射下に設置
して、V−I特性を測定することにより得られる。測定
の結果、(SC比2)に対して、(SC実2)の初期光
電変換効率の曲線因子(F.F.)及び特性むらは以下
のようになった。 振動劣化の測定は、予め初期光電変換効率を測定してお
いた太陽電池を湿度52%、温度28℃の暗所に設置
し、振動周波数60Hzで振幅0.1mmの振動を50
0時間加えた後の、AM1.5(100mW/cm2
照射下での光電変換効率の低下率(振動劣化試験後の光
電変換効率/初期光電変換効率)により行った。
The initial photoelectric conversion efficiency can be obtained by placing the manufactured solar cell under AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light irradiation and measuring the VI characteristic. As a result of the measurement, the fill factor (FF) of the initial photoelectric conversion efficiency and the characteristic unevenness of (SC Ex 2) with respect to (SC Ratio 2) were as follows. For the measurement of vibration deterioration, a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency was measured in advance was installed in a dark place with a humidity of 52% and a temperature of 28 ° C., and a vibration with an oscillation frequency of 60 Hz and an amplitude of 0.1 mm was 50 times.
AM1.5 (100 mW / cm 2 ) after adding for 0 hours
It was determined by the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after vibration deterioration test / initial photoelectric conversion efficiency).

【0126】光劣化の測定は、予め初期光電変換効率を
測定しておいた太陽電池を、湿度52%、温度28℃の
環境に設置し、AM−1.5(100mW/cm2)光
を500時間照射後の、AM1.5(100mW/cm
2)照射下での光電変換効率の低下率(光劣化試験後の
光電変換効率/初期光電変換効率)により行った。測定
の結果、(SC実2)に対して(SC比2)の光劣化後
の光電変換効率の低下率、及び振動劣化後の光電変換効
率の低下率は以下のようになった。
The photodegradation was measured by setting a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency was measured in advance in an environment of humidity 52% and temperature 28 ° C., and applying AM-1.5 (100 mW / cm 2 ) light. AM1.5 (100 mW / cm after irradiation for 500 hours
2 ) The rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after photodegradation test / initial photoelectric conversion efficiency) was used. As a result of the measurement, the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the photodegradation and the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the vibration degradation of (SC ratio 2) with respect to (SC ex. 2) are as follows.

【0127】 バイアス印加時の高温高湿度環境における振動劣化及び
光劣化の測定を行った。予め初期光電変換効率を測定し
ておいた2つの太陽電池を湿度90%、温度81℃の暗
所に設置し、順方向バイアス電圧として0.7Vを印加
した。一方の太陽電池には上記の振動を与えて振動劣化
を測定し、さらにもう一方の太陽電池にはAM1.5の
光を照射して光劣化の測定を行った。測定の結果、(S
C実2)に対して、(SC比2)の振動劣化後の光電変
換効率の低下率及び光劣化後の光電変換効率の低下率は
以下のようになった。
[0127] We measured vibration deterioration and light deterioration under high temperature and high humidity environment with bias applied. Two solar cells whose initial photoelectric conversion efficiency was measured in advance were placed in a dark place with a humidity of 90% and a temperature of 81 ° C., and 0.7 V was applied as a forward bias voltage. The above vibration was applied to one solar cell to measure the vibration deterioration, and the other solar cell was irradiated with light of AM1.5 to measure the light deterioration. As a result of measurement, (S
In contrast to C Ex 2), the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the vibration deterioration of (SC ratio 2) and the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the light deterioration were as follows.

【0128】 光学顕微鏡を用いて層剥離の様子を観察した。(SC実
2)では層剥離は見られなかったが、(SC比2)では
層剥離が僅かに見られた。以上のように本発明の太陽電
池(SC実2)が、従来の太陽電池(SC比2)よりも
太陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、
光劣化特性、密着性、耐久性においてさらに優れた特性
を有することが分かった。
[0128] The state of delamination was observed using an optical microscope. Delamination was not observed in (SC Ex. 2), but slight delamination was observed in (SC ratio 2). As described above, the solar cell of the present invention (SC Ex 2) has a fill factor and characteristic unevenness in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell more than the conventional solar cell (SC ratio 2).
It was found that it has more excellent properties in terms of photodegradation properties, adhesion and durability.

【0129】(実施例3)図4に示す堆積装置を用いて
図3のトリプル型太陽電池を作製した。実施例1と同様
の方法により準備された反射層301と反射増加層30
2が形成されている基坂490をロードチャンバー40
1内の基板搬送用レール413上に配置し、不図示の真
空排気ポンプによりロードチャンバー401内を圧力が
約1×10-5Torrになるまで真空排気した。
(Example 3) The triple type solar cell of FIG. 3 was produced using the deposition apparatus shown in FIG. A reflective layer 301 and a reflective enhancement layer 30 prepared by the same method as in Example 1.
The base chamber 490 where the 2 is formed is the load chamber 40
1 was placed on the substrate transfer rail 413, and the inside of the load chamber 401 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0130】次にあらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー402及び堆積
チャンバー417内へゲートバルブ406を開けて搬送
した。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター410に
密着させ加熱し、堆積チャンバー417内を不図示の真
空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrになる
まで真空排気した。
Next, the gate valve 406 was opened and the film was transferred into the transfer chamber 402 and the deposition chamber 417 which had been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 410 and heated, and the inside of the deposition chamber 417 was evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr.

【0131】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、実施例2と同様な方法によりμc−SiからなるR
Fn型層303を形成した。次にあらかじめ不図示の真
空排気ポンプにより真空引きしておいた搬送チャンバー
403及び堆積チャンバー418内へゲートバルブ40
6を開けて搬送した。基板490の裏面を基板加熱用ヒ
ーター411に密着させ加熱し、堆積チャンバー418
内を不図示の真空排気ポンプにより圧力が約1×10-5
Torrになるまで真空排気した。
After the preparation for film formation is completed as described above, R consisting of μc-Si is prepared by the same method as in Example 2.
The Fn type layer 303 was formed. Next, the gate valve 40 is introduced into the transfer chamber 403 and the deposition chamber 418 which have been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance.
6 was opened and conveyed. The back surface of the substrate 490 is brought into close contact with the heater 411 for heating the substrate to heat it, and the deposition chamber 418
The inside pressure is about 1 × 10 -5 by a vacuum exhaust pump (not shown).
It was evacuated to Torr.

【0132】次に実施例2と同様な方法によりa−Si
からなるn/iバッファー層351、a−SiGeから
なるMWi型層304をRFPCVD法、MWPCVD
法で形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を行った(表3(1))。本発明の微量シ
ラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコン
原子含有ガスとして、SiCl22/He(希釈度:1
000ppm)ガス、H2ガスを堆積チャンバー418
内にガス導入管449を通して導入し、H2ガス流量7
00sccmになるようにバルブ463、453、45
0を開け、マスフローコントローラー458で調整し
た。シリコン原子含有ガスは、SiCl22ガス量が全
2ガス流量に対して0.04%になるようにバルブを
開けマスフローコントローラーで調整した。堆積チャン
バー418内の圧力が0.008Tоrrになるように
不図示のコンダクタンスバルブで調整した。基板490
の温度が340℃になるように基板加熱用ヒーター41
1を設定し、基板温度が安定したところで、不図示のM
W電源の電力を0.12W/cm3に設定し、導波管4
26及びマイクロ波導入用窓425を通じてi型層堆積
チャンバー418内にMW電力導入し、グロー放電を生
起させ、シャッター427を開けることで、4分間本発
明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行った。
その後MW電源を切って、グロー放電を止め、堆積チャ
ンバー418内へのSiCl22/He(希釈度:10
00ppm)ガスの流入を止め、4分間堆積チャンバー
418内ヘH2ガスを流し続けたのち、H2ガスの流入も
止め、堆積チャンバー418内およびガス配管内を1x
10-5Torrまで真空排気した。
Then, a-Si is formed by the same method as in the second embodiment.
The n / i buffer layer 351 made of a metal and the MWi type layer 304 made of a-SiGe are formed by RFPCVD and MWPCVD.
Formed by the method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 3 (1)). To perform the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention, SiCl 2 H 2 / He (dilution: 1
(000 ppm) gas and H 2 gas are deposited in the deposition chamber 418.
Gas is introduced through the gas introduction pipe 449, and the H 2 gas flow rate is 7
Valves 463, 453, 45 to be 00 sccm
0 was opened and adjusted with the mass flow controller 458. The silicon atom-containing gas was adjusted with a mass flow controller by opening the valve so that the amount of SiCl 2 H 2 gas was 0.04% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.008 Torr by a conductance valve (not shown). Board 490
Substrate heating heater 41 so that the temperature of the substrate becomes 340 ° C.
When 1 is set and the substrate temperature is stable, M (not shown)
Set the power of the W power source to 0.12 W / cm 3 and set the waveguide 4
26 and the microwave introduction window 425, MW power is introduced into the i-type layer deposition chamber 418 to cause glow discharge, and the shutter 427 is opened to perform the minute amount of silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention for 4 minutes. It was
After that, the MW power supply is turned off to stop the glow discharge, and SiCl 2 H 2 / He (dilution: 10) into the deposition chamber 418.
(00 ppm) gas is stopped, and H 2 gas is continuously flowed into the deposition chamber 418 for 4 minutes, then H 2 gas is stopped, and the inside of the deposition chamber 418 and the gas pipe is 1 ×.
It was evacuated to 10 -5 Torr.

【0133】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iからなるp/iバッファー層361、a−SiCから
なるRFp型層305、μc−SiからなるRFn型層
306,a−Siからなるn/iバッファー層352、
a−SiGeからなるMWi型層307をRFPCVD
法、MWPCVD法のより順次形成した。次に本発明の
微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行った(表3
(2))。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行うには、シリコン原子含有ガスとして、SiH
4/H2(希釈度:1000ppm)ガス、H2ガスを堆
積チャンバー418内にガス導入管449を通して導入
し、H2ガス流量が900sccmになるようにバルブ
463、453、450を開け、マスフローコントロー
ラー458で調整した。シリコン原子含有ガスは、Si
4ガス量が全H2ガス流量に対して0.05%になるよ
うにバルブを開きマスフローコントローラーで調整し
た。堆積チャンバー418内の圧力が0.8Torrに
なるように不図示のコンダクタンスバルブで調整した。
基板490の温度が300℃になるように基板加熱用ヒ
ーター411を設定し、基板温度が安定したところで、
RF電源424の電力を0.03W/cm3に設定し、
RF電力をバイアス棒428に印加し、418内にグロ
ー放電を生起させ、3分間本発明の微量シラン系ガス含
有水素プラズマ処理を行った。その後RF電源を切っ
て、グロー放電を止め、堆積チャンバー418内へのS
iH4/H2(希釈度:1000ppm)ガスの流入を止
め、3分間、堆積チャンバー418内へH2ガスを流し
続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバー4
18内およびガス配管内を1x10-5Torrまで真空
排気した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
p / i buffer layer 361 made of i, RF p-type layer 305 made of a-SiC, RF n-type layer 306 made of μc-Si, n / i buffer layer 352 made of a-Si,
RFPCVD of MWi type layer 307 made of a-SiGe
Method and MWPCVD method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 3
(2)). To carry out the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention, SiH is used as a gas containing silicon atoms.
4 / H 2 (dilution: 1000 ppm) gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449, and valves 463, 453, 450 are opened so that the H 2 gas flow rate becomes 900 sccm, and the mass flow controller. Adjusted at 458. Silicon atom-containing gas is Si
The valve was opened and adjusted with a mass flow controller so that the amount of H 4 gas was 0.05% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure in the deposition chamber 418 was adjusted to 0.8 Torr by a conductance valve (not shown).
The substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 300 ° C. When the substrate temperature becomes stable,
Set the power of the RF power source 424 to 0.03 W / cm 3 ,
RF power was applied to the bias rod 428 to cause glow discharge in 418, and the minute amount of silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply is turned off, the glow discharge is stopped, and S into the deposition chamber 418 is stopped.
The iH 4 / H 2 (dilution degree: 1000 ppm) gas flow was stopped, the H 2 gas was allowed to flow into the deposition chamber 418 for 3 minutes, and then the H 2 gas flow was also stopped, and the deposition chamber 4
The inside of 18 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0134】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iからなるp/iバッファー層362、a−SiCから
なるRFp型層308、μc−SiからなるRFn型層
309、a−SiCからなるn/iバッファー層35
3、a−SiからなるRFi型層310をRFPCVD
法により順次形成した。次に本発明の微量シラン系ガス
含有水素プラズマ処理を行った(表3(3))。本発明
の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、
シリコン原子含有ガスとして、SiH4/H2(希釈度:
1000ppm)ガス、H2ガスを堆積チャンバー41
8内にガス導入管449を通して導入し、H2ガス流量
が800sccmになるようにバルブ463、453、
450を開け、マスフローコントローラー458で調整
した。シリコン原子含有ガスは、SiH4ガス量が全H2
ガス流量に対して0.04%になるようにバルブを開け
マスフローコントローラーで調整した。堆積チャンバー
418内の圧力が0.7Torrになるように不図示の
コンダクタンスバルブで調整した。基板490の温度が
200℃になるように基板加熱用ヒーター411を設定
し、基板温度が安定したところで、RF電源424の電
力を0.03W/cm3に設定し、RF電力をバイアス
棒428に印加し、418内にグロー放電を生起させ、
3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理
を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を止
め、堆積チャンバー418内ヘのSiH4/H2(希釈
度:1000ppm)ガスの流入を止め、3分間、堆積
チャンバー418内へH2ガスを流し続けたのち、H2
スの流入も止め、堆積チャンバー418内およびガス配
管内を1x10-5Torrまで真空排気した。
Then, by the same method as in Example 2, aS
i p / i buffer layer 362, a-SiC RF p-type layer 308, μc-Si RF n-type layer 309, a-SiC n / i buffer layer 35
3. RFP CVD the RFi type layer 310 made of a-Si
The layers were sequentially formed by the method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 3 (3)). To carry out the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention,
SiH 4 / H 2 (dilution:
1000 ppm) gas and H 2 gas are deposited in the deposition chamber 41.
8 through a gas introducing pipe 449, valves 463, 453, so that the H 2 gas flow rate becomes 800 sccm.
450 was opened, and the mass flow controller 458 adjusted. The silicon atom-containing gas has a SiH 4 gas amount of H 2
The valve was opened and adjusted with a mass flow controller so that the gas flow rate was 0.04%. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 was set so that the temperature of the substrate 490 became 200 ° C., and when the substrate temperature became stable, the power of the RF power source 424 was set to 0.03 W / cm 3 and the RF power was applied to the bias rod 428. Applied to cause a glow discharge in 418,
The hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply was turned off, the glow discharge was stopped, the inflow of SiH 4 / H 2 (dilution degree: 1000 ppm) gas into the deposition chamber 418 was stopped, and H 2 gas was continued to flow into the deposition chamber 418 for 3 minutes. After that, the inflow of H 2 gas was stopped, and the inside of the deposition chamber 418 and the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0135】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iCからなるp/iバッファー層363、a−SiCか
らなるRFp型層311を順次RFPCVD法によって
形成した。次に、RFp型層311上に、透明導電層3
12として、層厚70nmのITOを真空蒸着法で真空
蒸着した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
The p / i buffer layer 363 made of iC and the RF p-type layer 311 made of a-SiC were sequentially formed by the RFPCVD method. Next, the transparent conductive layer 3 is formed on the RF p-type layer 311.
As No. 12, ITO having a layer thickness of 70 nm was vacuum deposited by a vacuum deposition method.

【0136】次に透明導電層312上に櫛型の穴が開い
たマスクを乗せ、Cr(40nm)/Ag(1000n
m)/Cr(40nm)からなる櫛形の集電電極313
を真空蒸着法で真空蒸着した。以上で太陽電池の作製を
終えた。この太陽電池を(SC実3)と呼ぶことにし、
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件、
RFn型層、n/iバッファー層、MWi型層、p/i
バッファー層、RFi型層、RFp型層の形成条件を表
3(1)〜3(4)に示す。
Next, a mask having comb-shaped holes is placed on the transparent conductive layer 312, and Cr (40 nm) / Ag (1000 n
m) / Cr (40 nm) comb-shaped collector electrode 313
Was vacuum deposited by the vacuum deposition method. This completes the production of the solar cell. We will call this solar cell (SC Ex 3),
Trace silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment conditions of the present invention,
RF n-type layer, n / i buffer layer, MWi-type layer, p / i
The conditions for forming the buffer layer, the RFi type layer, and the RFp type layer are shown in Tables 3 (1) to 3 (4).

【0137】<比較例3>本発明の微量シラン系ガス含
有水素プラズマ処理を行わず、他は実施例3と同じ条件
で太陽電池(SC比3)を作製した。太陽電池(SC実
3)及び(SC比3)はそれぞれ6個づつ作製し、初期
光電変換効率(光起電力/入射光電力)、振動劣化、光
劣化、バイアス電圧印加時の高温高湿環境における振動
劣化、光劣化の測定を行なった。
Comparative Example 3 A solar cell (SC ratio 3) was produced under the same conditions as in Example 3, except that the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas according to the present invention was not performed. Six solar cells (SC Ex 3) and (SC ratio 3) each were produced, and the initial photoelectric conversion efficiency (photovoltaic power / incident optical power), vibration deterioration, light deterioration, high temperature and high humidity environment when bias voltage was applied. The vibration deterioration and the light deterioration were measured.

【0138】初期光電変換効率は、作製した太陽電池
を、AM1.5(100mW/cm2)光照射下に設置
して、V−I特性を測定することにより得られる。測定
の結果、(SC比3)に対して、(SC実3)の初期光
電変換効率の曲線因子(FF)及び特性むらは以下のよ
うになった。 振動劣化の測定は、予め初期光電変換効率を測定してお
いた太陽電池を湿度53%、温度25℃の暗所に設置
し、振動周波数60Hzで振幅0.1mmの振動を50
0時間加えた後の、AM1.5(100mW/cm2
照射下での光電変換効率の低下率(振動劣化試験後の光
電変換効率/初期光電変換効率)により行った。
The initial photoelectric conversion efficiency can be obtained by placing the manufactured solar cell under AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light irradiation and measuring the VI characteristic. As a result of the measurement, the fill factor (FF) of the initial photoelectric conversion efficiency and the characteristic unevenness of (SC Ex 3) with respect to (SC Ratio 3) were as follows. For the measurement of vibration deterioration, a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency has been measured in advance is installed in a dark place with a humidity of 53% and a temperature of 25 ° C., and a vibration with an oscillation frequency of 60 Hz and an amplitude of 0.1 mm is 50 times.
AM1.5 (100 mW / cm 2 ) after adding for 0 hours
It was determined by the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after vibration deterioration test / initial photoelectric conversion efficiency).

【0139】光劣化の測定は、予め初期光電変換効率を
測定しておいた太陽電池を、湿度53%、温度25℃の
環境に設置し、AM1.5(100mW/cm2)光を
500時間照射後のAM1.5(100mW/cm2
照射下での光電変換効率の低下率(光劣化試験後の光電
変換効率/初期光電変換効率)により行った。測定の結
果、(SC実3)に対して(SC比3)の光劣化後の光
電変換効率の低下率、及び振動劣化後の光電変換効率の
低下率は以下のようになった。
Photodegradation was measured by setting a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency had been measured in advance in an environment of a humidity of 53% and a temperature of 25 ° C., and applying AM1.5 (100 mW / cm 2 ) light for 500 hours. AM1.5 (100 mW / cm 2 ) after irradiation
The rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after photodegradation test / initial photoelectric conversion efficiency) was used. As a result of the measurement, the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency after photodegradation and the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency after vibration degradation of (SC ratio 3) to (SC ex 3) were as follows.

【0140】 バイアス印加時の高温高湿度環境における振動劣化、及
び光劣化の測定を行った。予め初期光電変換効率を測定
しておいた2つの太陽電池を湿度90%温度82℃の暗
所に設置し、順方向バイアス電圧として0.7Vを印加
した。一方の太陽電池には上記の振動を与えて振動劣化
を測定し、さらにもう一方の太陽電池にはAM1.5の
光を照射して光劣化の測定を行った。
[0140] Vibration deterioration and light deterioration in a high temperature and high humidity environment when a bias was applied were measured. Two solar cells whose initial photoelectric conversion efficiencies were measured in advance were placed in a dark place with a humidity of 90% and a temperature of 82 ° C., and 0.7 V was applied as a forward bias voltage. The above vibration was applied to one solar cell to measure the vibration deterioration, and the other solar cell was irradiated with light of AM1.5 to measure the light deterioration.

【0141】測定の結果、(SC実3)に対して、(S
C比3)の振動劣化後の光電変換効率の低下率、及び光
劣化後の光電変換効率の低下率は以下のようになった。 光学顕微鏡を用いて層剥離の様子を観察した。(SC実
3)では層剥離は見られなかったが、(SC比3)では
層剥離が僅かに見られた。
As a result of the measurement, for (SC Ex 3), (S
The decrease rate of the photoelectric conversion efficiency after the vibration deterioration of C ratio 3) and the decrease rate of the photoelectric conversion efficiency after the light deterioration were as follows. The state of delamination was observed using an optical microscope. Delamination was not observed in (SC Ex 3), but slight delamination was observed in (SC ratio 3).

【0142】以上のように本発明の太陽電池(SC実
3)が、従来の太陽電池(SC比3)よりも太陽電池の
光電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣化特
性、密着性、耐久性においてさらに優れた特性を有する
ことが分かった。 (実施例4)実施例3と同様に図4に示す堆積装置を用
いて本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を
表4(1)の条件において3回行い、実施例3と同様に
図3のトリプル型太陽電池を作製した。微量シラン系ガ
ス含有水素プラズマ処理条件を表4(1)に、トリプル
型太陽電池の作製条件を表4(2)に示す。
As described above, the solar cell of the present invention (SC Ex 3) has a curvilinear factor in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, unevenness of characteristics, photodegradation characteristics, adhesiveness, which is higher than that of the conventional solar cell (SC ratio 3). It was found that it has more excellent durability characteristics. (Example 4) As in Example 3, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed three times under the conditions shown in Table 4 (1) using the deposition apparatus shown in FIG. The triple type solar cell of FIG. 3 was produced. Table 4 (1) shows the conditions for hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas, and Table 4 (2) shows the conditions for producing a triple solar cell.

【0143】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表4(3)に示す。
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の水素
流量は、太陽電池の光電変換効率における曲線因子、特
性むら、光劣化特性、密着性、耐久性において1〜20
00sccmが適した流量であることが分かった。
The triple solar cell thus prepared was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 4 (3).
The hydrogen flow rate of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is 1 to 20 in terms of the fill factor in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, unevenness of characteristics, photodegradation characteristics, adhesion and durability.
It has been found that 00 sccm is a suitable flow rate.

【0144】(実施例5)実施例3と同様に図4に示す
堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を表5(1)の条件において3回行い、実施
例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製した。微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表5(1)
に、トリプル型太陽電池の作製条件を表5(2)に示
す。
(Embodiment 5) As in Embodiment 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was carried out three times under the conditions of Table 5 (1), and Embodiment 3 A triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in. Table 5 (1) shows the treatment conditions for hydrogen plasma containing a small amount of silane-based gas.
Table 5 (2) shows the manufacturing conditions of the triple solar cell.

【0145】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の表価を行った。その結果を表5(3)に示す。
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の投入
電力を実施例4のRF電源からVHF電源に変えても、
太陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、
光劣化特性、密着性、耐久性において水素流量は、1〜
2000sccmが適した流量であることが分かった。
In the same manner as in Example 3, the produced triple type solar cells were evaluated for the price. The results are shown in Table 5 (3).
Even if the input power of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is changed from the RF power supply of Example 4 to the VHF power supply,
Fill factor in photovoltaic conversion efficiency of solar cells, characteristic unevenness,
The hydrogen flow rate ranges from 1 to 1 in terms of photodegradation characteristics, adhesion, and durability.
2000 sccm was found to be a suitable flow rate.

【0146】(実施例6)実施例3と同様に図4に示す
堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を表6(1)の条件において3回行い、実施
例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製した。微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表6(1)
に、トリプル型太陽電池の作製条件を表6(2)に示
す。
(Example 6) As in Example 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was performed three times under the conditions shown in Table 6 (1), and Example 3 was used. A triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in. Table 6 (1) shows the treatment conditions for hydrogen plasma containing a small amount of silane-based gas.
Table 6 (2) shows the manufacturing conditions of the triple solar cell.

【0147】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表6(3)に示す。
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の水素
ガスに添加されるシラン系ガス含有ガスの添加量は、太
陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光
劣化特性、密着性、耐久性において、0.001%から
0.1%が好ましい範囲であることが分かった。
The triple solar cell thus produced was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 6 (3).
The addition amount of the silane-based gas-containing gas added to the hydrogen gas of the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention is a fill factor in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, characteristic unevenness, photodegradation characteristics, adhesion, durability. In, it was found that 0.001% to 0.1% is a preferable range.

【0148】(実施例7)実施例3と同様に図4に示す
堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を表7(1)の条件において3回行い、実施
例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製した。徴
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表7(1)
に、卜リプル型太陽電池の作製条件を表7(2)に示
す。
(Embodiment 7) As in Embodiment 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed 3 times under the conditions of Table 7 (1), and Embodiment 3 A triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in. Table 7 (1) shows the treatment conditions for hydrogen plasma containing silane-based gas.
Table 7 (2) shows the manufacturing conditions of the solar ripple type solar cell.

【0149】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表7(3)に示す。
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の水素
ガスに添加されるシラン系ガス含有ガスの添加量は、投
入電力を実施例6のRF電源からVHF電源に変えて
も、太陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性む
ら、光劣化特性、密着性、耐久性において0.001%
から0.1%が好ましい範囲であることが分かった。
The produced triple solar cell was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 7 (3).
The addition amount of the silane-based gas-containing gas added to the hydrogen gas in the hydrogen plasma treatment of the trace silane-based gas-containing hydrogen plasma of the present invention is the photoelectric conversion of the solar cell even when the input power is changed from the RF power supply of Example 6 to the VHF power supply. 0.001% in efficiency fill factor, characteristic unevenness, photo-deterioration characteristics, adhesion, durability
It was found that 0.1% is a preferable range.

【0150】(実施例8)実施例3と同様に図4に示す
堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を表8(1)の条件において3回行い、実施
例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製した。微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表8(1)
に、トリプル型太陽電池の作製条件を表8(2)に示
す。
(Embodiment 8) As in Embodiment 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was performed three times under the conditions of Table 8 (1), and Embodiment 3 A triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in. Table 8 (1) shows the treatment conditions for hydrogen plasma containing a small amount of silane-based gas.
Table 8 (2) shows the manufacturing conditions of the triple solar cell.

【0151】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表8(3)に示す。
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の水素
ガスに添加されるシラン系ガス含有ガスの添加量は、投
入電力を実施例6のRF電源からMW電源に変えても、
太陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、
光劣化特性、密着性、耐久性において0.001%から
0.1%が好ましい範囲であることが分かった。
The produced triple solar cell was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 8 (3).
The addition amount of the silane-based gas-containing gas added to the hydrogen gas of the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention is the same even if the input power is changed from the RF power supply of Example 6 to the MW power supply.
Fill factor in photovoltaic conversion efficiency of solar cells, characteristic unevenness,
It was found that 0.001% to 0.1% is a preferable range in terms of photodegradation characteristics, adhesion and durability.

【0152】(実施例9)実施例3と同様に図4に示す
堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を表9(1)の条件において3回行い、実施
例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製した。微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表9(1)
に、トリプル型太陽電池の作製条件を表9(2)に示
す。
(Example 9) Similar to Example 3, the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was performed three times under the conditions shown in Table 9 (1) using the deposition apparatus shown in FIG. A triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in. Table 9 (1) shows the treatment conditions for hydrogen plasma containing a small amount of silane-based gas.
Table 9 (2) shows the manufacturing conditions of the triple solar cell.

【0153】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表9(3)に示す。
本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の圧力
は、投入電力にRF電源を使用した場合、太陽電池の光
電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣化特性、
密着性、耐久性において0.05Torrから10To
rrが好ましい範囲であることが分かった。
The triple solar cell thus produced was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 9 (3).
The pressure of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is, when an RF power source is used for input power, a fill factor, a characteristic unevenness, a photodegradation characteristic in the photoelectric conversion efficiency of a solar cell,
Adhesion and durability of 0.05Torr to 10To
It has been found that rr is in the preferred range.

【0154】(実施例10)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表10(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
0(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表10
(2)に示す。
(Example 10) As in Example 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed three times under the conditions of Table 10 (1),
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
0 (1) shows the manufacturing conditions of the triple type solar cell in Table 10.
It shows in (2).

【0155】実施例3と同様に、作製した卜リプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表10(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
圧力は、投入電力にVHF電源を使用した場合、太陽電
池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣化
特性、密着性、耐久性において0.0001Torrか
ら1Torrが好ましい範囲であることが分かった。
The produced ripple-type solar cell was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 10 (3). The pressure of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is 0,0 in the fill factor, the characteristic unevenness, the photodegradation characteristic, the adhesion, and the durability in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell when a VHF power source is used for the input power. It has been found that a preferable range is from 0001 Torr to 1 Torr.

【0156】(実施例11)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表11(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
1(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表11
(2)に示す。
(Embodiment 11) Similar to Embodiment 3, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was carried out three times under the conditions of Table 11 (1) using the deposition apparatus shown in FIG.
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
Table 1 shows the manufacturing conditions for triple solar cells in 1 (1).
It shows in (2).

【0157】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表11(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
圧力は、投入電力にMW電源を使用した場合、太陽電池
の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣化特
性、密着性、耐久性において0.0001Torrから
0.01Torrが好ましい範囲であることが分かっ
た。
The triple solar cell thus produced was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 11 (3). The pressure of the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention is 0. 0 in the fill factor, the characteristic unevenness, the photodegradation characteristic, the adhesion, and the durability in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell when the MW power source is used for the input power. It was found that the preferable range is from 0001 Torr to 0.01 Torr.

【0158】(実施例12)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表12(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
2(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表12
(2)に示す。
(Example 12) As in Example 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed three times under the conditions of Table 12 (1).
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
Table 2 shows the production conditions for triple solar cells in 2 (1).
It shows in (2).

【0159】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表12(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
投入パワー密度(電力量)は、投入電力にRF電源を使
用した場合、太陽電池の光電変換効率における曲線因
子、特性むら、光劣化特性、密着性、耐久性において
0.01W/cm3から1.0W/cm3が好ましい範囲
であることが分かった。
The triple solar cell thus produced was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 12 (3). The input power density (electric energy) of the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention is, when an RF power source is used for the input power, a fill factor in photoelectric conversion efficiency of a solar cell, characteristic unevenness, photodegradation characteristics, and adhesion. In terms of durability, it was found that 0.01 W / cm 3 to 1.0 W / cm 3 was a preferable range.

【0160】(実施例13)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表13(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
3(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表16
(2)に示す。
(Example 13) Similar to Example 3, the deposition apparatus shown in FIG. 4 was used to carry out the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention three times under the conditions of Table 13 (1).
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
3 (1) shows the manufacturing conditions of the triple type solar cell in Table 16.
It shows in (2).

【0161】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表13(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
投入パワー密度(電力量)は、投入電力にVHF電源を
使用した場合、太陽電池の光電変換効率における曲線因
子、特性むら、光劣化特性、密着性、耐久性において
0.01W/cm3から1.0W/cm3が好ましい範囲
であることが分かった。
The produced triple solar cell was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 13 (3). The input power density (electric energy) of the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention is a fill factor, a characteristic unevenness, a photodegradation characteristic, and an adhesiveness in the photoelectric conversion efficiency of a solar cell when a VHF power source is used for the input power. In terms of durability, it was found that 0.01 W / cm 3 to 1.0 W / cm 3 was a preferable range.

【0162】(実施例14)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表14(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
4(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表14
(2)に示す。
Example 14 As in Example 3, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed three times under the conditions of Table 14 (1) using the deposition apparatus shown in FIG.
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
Table 4 (1) shows the production conditions for triple solar cells.
It shows in (2).

【0163】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表14(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
投入パワー密度(電力量)は、投入電力にMW電源を使
用した場合、太陽電池の光電変換効率における曲線因
子、特性むら、光劣化特性、密着性、耐久性において
0.1W/cm3から10W/cm3が好ましい範囲であ
ることが分かった。
The triple solar cell thus produced was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 14 (3). The input power density (electric energy) of the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention is, when an MW power source is used for the input power, a fill factor, a characteristic unevenness, a photodegradation characteristic, and an adhesion property in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell. In terms of durability, it was found that 0.1 W / cm 3 to 10 W / cm 3 is a preferable range.

【0164】(実施例15)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表15(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
5(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表15
(2)に示す。
Example 15 As in Example 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was performed three times under the conditions shown in Table 15 (1),
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
Table 5 (1) shows the manufacturing conditions for triple solar cells.
It shows in (2).

【0165】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表15(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
基板温度は、投入電力にRF電源を使用した場合、太陽
電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣
化特性、密着性、耐久性において100℃から400℃
が好ましい範囲であることが分かった。
The triple solar cell thus prepared was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 15 (3). The substrate temperature of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is 100 when the RF power source is used for the input power, the fill factor in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, the characteristic unevenness, the photodegradation characteristic, the adhesion, and the durability. ℃ to 400 ℃
Was found to be the preferred range.

【0166】(実施例16)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表16(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
6(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表16
(2)に示す。
(Example 16) As in Example 3, using the deposition apparatus shown in FIG. 4, hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was performed three times under the conditions of Table 16 (1).
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
Table 6 (1) shows the manufacturing conditions for triple solar cells.
It shows in (2).

【0167】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表16(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
基板温度は、投入電力にVHF電源を使用した場合、太
陽電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光
劣化特性、密着性、耐久性において50℃から300℃
が好ましい範囲であることが分かった。
The triple solar cell thus produced was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 16 (3). The substrate temperature of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is 50 when the VHF power source is used for the input power, in the fill factor, the characteristic unevenness, the photodegradation characteristic, the adhesion, and the durability in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell. ℃ to 300 ℃
Was found to be the preferred range.

【0168】(実施例17)実施例3と同様に図4に示
す堆積装置を用いて本発明の微量シラン系ガス含有水素
プラズマ処理を表17(1)の条件において3回行い、
実施例3と同様に図3のトリプル型太陽電池を作製し
た。微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条件を表1
7(1)に、トリプル型太陽電池の作製条件を表17
(2)に示す。
(Example 17) [0168] As in Example 3, using the deposition apparatus shown in Fig. 4, the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed three times under the conditions of Table 17 (1).
The triple type solar cell of FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas.
7 (1) shows the manufacturing conditions of the triple type solar cell in Table 17.
It shows in (2).

【0169】実施例3と同様に、作製したトリプル型太
陽電池の評価を行った。その結果を表17(3)に示
す。本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理の
基板温度は、投入電力にMW電源を使用した場合、太陽
電池の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣
化特性、密着性、耐久性において50℃から300℃が
好ましい範囲であることが分かった。
The triple solar cell thus prepared was evaluated in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 17 (3). The substrate temperature of the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention is 50 when the MW power source is used for the input power, in the fill factor, the characteristic unevenness, the photodegradation characteristic, the adhesion, and the durability in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell. It has been found that the preferred range is from 0 ° C to 300 ° C.

【0170】(実施例18)図4に示す堆積装置を用い
て図3のトリプル型太陽電池を作製した。実施例1と同
様の方法により準備された反射層301と反射増加層3
02が形成されている基板490をロードチャンバー4
01内の基板搬送用レール413上に配置し、不図示の
真空排気ポンプによりロードチャンバー401内を圧力
が約1×10-5Torrになるまで真空排気した。
Example 18 The triple type solar cell of FIG. 3 was produced using the deposition apparatus shown in FIG. A reflective layer 301 and a reflective enhancement layer 3 prepared by the same method as in Example 1.
02 is formed on the substrate 490 and the load chamber 4
No. 01 was placed on the substrate transfer rail 413, and the inside of the load chamber 401 was evacuated to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr by a vacuum exhaust pump (not shown).

【0171】次にあらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー402及び堆積
チャンバー417内へゲートバルブ406を開けて搬送
した。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター410に
密着させ加熱し、堆積チャンバー417内を不図示の真
空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrになる
まで真空排気した。
Next, the gate valve 406 was opened to carry the wafer into the transfer chamber 402 and the deposition chamber 417 which had been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 410 and heated, and the inside of the deposition chamber 417 was evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) to a pressure of about 1 × 10 −5 Torr.

【0172】次に微量シラン系ガス含有水素プラズマ処
理を表18(1)の条件で行った。微量シラン系ガス含
有水素プラズマ処理を行うには、シリコン原子含有ガス
として、SiH4/H2(希釈度:1000ppm)ガ
ス、H2ガスを堆積チャンバー417内にガス導入管4
29を通して導入し、H2ガス流量が900sccmに
なるようにバルブ441、431、430を開け、マス
フローコントローラー436で調整した。シリコン原子
含有ガスは、SiH4が全H2ガス流量に対して0.04
%になるようにバルブ442、432を開けマスフロー
コントローラー437で調整した。堆積チャンバー41
7内の圧力が0.9Torrになるように不図示のコン
ダクタンスバルブで調整した。基板490の温度が36
0℃になるように基板加熱用ヒーター410を設定し、
基板温度が安定したところで、RF電源422の電力を
0.03W/cm3に設定し、RF電力を導入し、プラ
ズマ形成用カップ420内にグロー放電を生起させ、3
分間微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行った。
その後RF電源を切って、グロー放電を止め、堆積チャ
ンバー417内へのSiH4/H2(希釈度:1000p
pm)ガスの流入を止め、5分間、堆積チャンバー41
7内へH2ガスを流し続けたのち、H2ガスの流入も止
め、堆積チャンバー417内およびガス配管内を1×1
-5Torrまで真空排気した。
Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas was performed under the conditions shown in Table 18 (1). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas, SiH 4 / H 2 (diluting degree: 1000 ppm) gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 417 as the silicon atom-containing gas.
Then, the valves 441, 431 and 430 were opened and the mass flow controller 436 adjusted so that the H 2 gas flow rate became 900 sccm. As for the silicon atom-containing gas, SiH 4 is 0.04 with respect to the total H 2 gas flow rate.
The valves 442 and 432 were opened and adjusted with the mass flow controller 437 so that the ratio became%. Deposition chamber 41
The pressure inside 7 was adjusted to 0.9 Torr by a conductance valve (not shown). The temperature of the substrate 490 is 36
Set the substrate heating heater 410 to 0 ° C.,
When the substrate temperature became stable, the power of the RF power source 422 was set to 0.03 W / cm 3 , RF power was introduced, and glow discharge was generated in the plasma forming cup 420.
A minute amount of silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment was performed for a minute.
After that, the RF power supply is turned off, the glow discharge is stopped, and SiH 4 / H 2 (dilution degree: 1000 p
pm) The gas flow is stopped and the deposition chamber 41
After continued to flow H 2 gas into the 7, stop the inflow of the H 2 gas, the deposition chamber 417 and in the gas pipe 1 × 1
It was evacuated to 0 -5 Torr.

【0173】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、実施例2と同様な方法によりμc−SiからなるR
Fn型層303を形成した。次に微量シラン系ガス含有
水素プラズマ処理を表18(2)の条件で行った。微量
シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコ
ン原子含有ガスとして、SiH4/H2(希釈度:100
0ppm)ガス、H2ガスを堆積チャンバー417内に
ガス導入管429を通して導入し、H2ガス流量が80
0sccmになるようにバルブ441、431、430
を開け、マスフローコントローラー436で調整した。
シリコン原子含有ガスは、SiH4が全H2ガス流量に対
して0.03%になるようにバルブ442、432を開
けマスフローコントローラー437で調整した。堆積チ
ャンバー417内の圧力が0.9Torrになるように
不図示のコンダクタンスバルブで調整した。基板490
の温度が350℃になるように基板加熱用ヒーター41
0を設定し、基板温度が安定したところで、RF電源4
22の電力を0.02W/cm3に設定し、RF電力を
導入し、プラズマ形成用カップ420内にグロー放電を
生起させ、3分間微量シラン系ガス含有水素プラズマ処
理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を止
め、堆積チャンバー417内へのSiH4/H2(希釈
度:1000ppm)ガスの流入を止め、5分間、堆積
チャンバー417内へH2ガスを流し続けたのち、H2
スの流入も止め、堆積チャンバー417内およびガス配
管内を1×10-5Torrまで真空排気した。
After the preparation for film formation is completed as described above, R consisting of μc-Si is prepared by the same method as in Example 2.
The Fn type layer 303 was formed. Next, a hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas was performed under the conditions shown in Table 18 (2). To perform the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas, SiH 4 / H 2 (dilution degree: 100
0 ppm) gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 417 through the gas introduction pipe 429, and the H 2 gas flow rate is 80%.
Valves 441, 431, 430 to be 0 sccm
Was opened and adjusted with the mass flow controller 436.
The silicon atom-containing gas was adjusted by the mass flow controller 437 such that the valves 442 and 432 were opened so that SiH 4 was 0.03% with respect to the total H 2 gas flow rate. The conductance valve (not shown) was used to adjust the pressure in the deposition chamber 417 to 0.9 Torr. Board 490
Heater 41 for heating the substrate so that the temperature of the substrate becomes 350 ° C.
When 0 is set and the substrate temperature stabilizes, the RF power source 4
The power of No. 22 was set to 0.02 W / cm 3 , RF power was introduced to cause glow discharge in the plasma forming cup 420, and hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply was turned off, the glow discharge was stopped, the inflow of SiH 4 / H 2 (dilution degree: 1000 ppm) gas into the deposition chamber 417 was stopped, and the H 2 gas was continued to flow into the deposition chamber 417 for 5 minutes. After that, the inflow of H 2 gas was stopped, and the inside of the deposition chamber 417 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0174】次にあらかじめ不図示の真空排気ポンプに
より真空引きしておいた搬送チャンバー403及び堆積
チャンバー418内へゲートバルブ407を開けて搬送
した。基板490の裏面を基板加熱用ヒーター411に
密着させ加熱し、堆積チャンバー418内を不図示の真
空排気ポンプにより圧力が約1×10-5Torrになる
まで真空排気した。
Next, the gate valve 407 was opened to carry into the transfer chamber 403 and the deposition chamber 418, which had been evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) in advance. The back surface of the substrate 490 was brought into close contact with the substrate heating heater 411 and heated, and the inside of the deposition chamber 418 was evacuated by a vacuum exhaust pump (not shown) until the pressure became about 1 × 10 −5 Torr.

【0175】次に実施例2と同様な方法によりa−Si
Cからなるn/iバッファー層351をRFPCVD法
により形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水
素プラズマ処理を行った(表18(3))。本発明の微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリ
コン原子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積
チャンバー418内にガス導入管449を通して導入
し、H2ガス流量が950sccmになるようにバルブ
463、453、450を開け、マスフローコントロー
ラー458で調整した。シリコン原子含有ガスは、Si
4ガス量が全H2ガス流量に対して0.003%になる
ようにバルブ461、451を開けマスフローコントロ
ーラー456で調整した。堆積チャンバー418内の圧
力が0.7Torrになるように不図示のコンダクタン
スバルブで調整した。基板490の温度が350℃にな
るように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度
が安定したところで、RF電源424の電力を0.02
W/cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印
加した。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起さ
せ、3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を
止め、堆積チャンバー418内へのSiH4ガスの流入
を止め、3分間、堆積チャンバー418内ヘH2ガスを
流し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバ
ー418内およびガス配管内を1x10-5Torrまで
真空排気した。
Then, a-Si is formed by the same method as in the second embodiment.
An n / i buffer layer 351 made of C was formed by the RFPCVD method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (3)). In order to carry out the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced as silicon atom-containing gas into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449, and the H 2 gas flow rate is 950 sccm. The valves 463, 453, and 450 were opened so as to be adjusted, and the mass flow controller 458 adjusted. Silicon atom-containing gas is Si
The valves 461 and 451 were opened and adjusted with the mass flow controller 456 so that the H 4 gas amount was 0.003% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 350 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, the power of the RF power source 424 is set to 0.02.
RF power was applied to the bias rod 428 with W / cm 3 set. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. Then turn off the RF power to stop the glow discharge, to stop the flow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 for three minutes, after which continued to flow f H 2 gas in the deposition chamber 418, stopping the inflow of the H 2 gas The inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0176】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iGeからなるMWi型層304をMWPCVD法によ
り形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を行った(表18(4))。本発明の微量シ
ラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコン
原子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積チャ
ンバー418内にガス導入管449を通して導入し、H
2ガス流量が900sccmになるようにバルブ46
3、453、450を開け、マスフローコントローラー
458で調整した。シリコン原子含有ガスは、SiH4
ガス量が全H2ガス流量に対して0.003%になるよ
うにバルブ461、451を開けマスフローコントロー
ラー456で調整した。堆積チャンバー418内の圧力
が0.7Torrになるように不図示のコンダクタンス
バルブで調整した。基板490の温度が330℃になる
ように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度が
安定したところで、RF電源424の電力を0.03W
/cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印加
した。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起さ
せ、3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を
止め、堆積チャンバー418内へのSiH4ガスの流入
を止め、3分間、堆積チャンバー418内ヘH2ガスを
流し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバ
ー418内およびガス配管内を1x10-5Torrまで
真空排気した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
The MWi-type layer 304 made of iGe was formed by the MWPCVD method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (4)). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449 as the silicon atom-containing gas, and H
2 Valve 46 so that the gas flow rate is 900 sccm
3, 453, 450 were opened, and the mass flow controller 458 adjusted. The gas containing silicon atoms is SiH 4
The valves 461 and 451 were opened and the mass flow controller 456 adjusted so that the gas amount was 0.003% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 was set so that the temperature of the substrate 490 was 330 ° C., and when the substrate temperature became stable, the power of the RF power source 424 was 0.03 W.
/ Cm 3 and RF power was applied to the bias rod 428. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. Then turn off the RF power to stop the glow discharge, to stop the flow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 for three minutes, after which continued to flow f H 2 gas in the deposition chamber 418, stopping the inflow of the H 2 gas The inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0177】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iCからなるp/iバッファー層361、a−SiCか
らなるRFp型層305、μc−SiからなるRFn型
層306を順次形成した。次に本発明の微量シラン系ガ
ス含有水素プラズマ処理を行った(表18(5))。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
A p / i buffer layer 361 made of iC, an RF p-type layer 305 made of a-SiC, and an RFn-type layer 306 made of μc-Si were sequentially formed. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (5)).

【0178】本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズ
マ処理を行うには、シリコン原子含有ガスとして、Si
4/H2(希釈度:1000ppm)ガス、H2ガスを
堆積チャンバー417内にガス導入管429を通して導
入し、H2ガス流量が1100sccmになるようにバ
ルブ441、431、430を開け、マスフローコント
ローラー436で調整した。シリコン原子含有ガスは、
SiH4ガス量が全H2ガス流量に対して0.04%にな
るようにバルブ442、432を開けマスフローコント
ローラー437で調整した。堆積チャンバー417内の
圧力が0.6Torrになるように不図示のコンダクタ
ンスバルブで調整した。基板490の温度が300℃に
なるように基板加熱用ヒーター410を設定し、基板温
度が安定したところで、RF電源422の電力を0.0
3W/cm3に設定し、RF電力を導入し、プラズマ形
成用カップ420内にグロー放電を生起させ、3分間本
発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行っ
た。その後RF電源を切って、グロー放電を止め、堆積
チャンバー417内へのSiH4/H2(希釈度:100
0ppm)ガスの流入を止め、3分間、堆積チャンバー
417内ヘH2ガスを流し続けたのち、H2ガスの流入も
止め、堆積チャンバー417内およびガス配管内を1x
10-5Torrまで真空排気した。
To carry out the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention, Si gas is used as a gas containing silicon atoms.
H 4 / H 2 (dilution: 1000 ppm) gas and H 2 gas were introduced into the deposition chamber 417 through a gas introduction pipe 429, and valves 441, 431 and 430 were opened so that the H 2 gas flow rate was 1100 sccm, and mass flow was performed. It was adjusted with the controller 436. The silicon atom-containing gas is
The valves 442 and 432 were opened and adjusted with the mass flow controller 437 so that the amount of SiH 4 gas was 0.04% with respect to the total flow rate of H 2 gas. The pressure in the deposition chamber 417 was adjusted to 0.6 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 410 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 300 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, the power of the RF power source 422 is set to 0.0.
The power was set to 3 W / cm 3 , RF power was introduced, glow discharge was generated in the plasma forming cup 420, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply is turned off to stop the glow discharge, and the SiH 4 / H 2 (dilution degree: 100) into the deposition chamber 417 is stopped.
(0 ppm) gas flow is stopped, H 2 gas is continuously flowed into the deposition chamber 417 for 3 minutes, then H 2 gas flow is also stopped, and the inside of the deposition chamber 417 and the gas pipe is set to 1 ×.
It was evacuated to 10 -5 Torr.

【0179】次に実施例2と同様な方法によりa−Si
Cからなるn/iバッファー層352をRFPCVD法
により形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水
素プラズマ処理を行った(表18(6))。本発明の微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリ
コン原子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積
チャンバー418内にガス導入管449を通して導入
し、H2ガス流量が900sccmになるようにバルブ
463、453、450を開け、マスフローコントロー
ラー458で調整した。シリコン原子含有ガスは、Si
4ガス量が全H2ガス流量に対して0.003%になる
ようにバルブ461、451を開けマスフローコントロ
ーラー456で調整した。堆積チャンバー418内の圧
力が0.8Torrになるように不図示のコンダクタン
スバルブで調整した。基板490の温度が300℃にな
るように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度
が安定したところで、RF電源424の電力を0.02
W/cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印
加した。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起さ
せ、3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を
止め、堆積チャンバー418内ヘのSiH4ガスの流入
を止め、3分間堆積チャンバー418内ヘH2ガスを流
し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバー
418内およびガス配管内を1x10-5Torrまで真
空排気した。
Then, a-Si is formed by the same method as in the second embodiment.
The n / i buffer layer 352 made of C was formed by the RFPCVD method. Next, a trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed (Table 18 (6)). In order to carry out the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced as silicon atom-containing gas into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449, and the H 2 gas flow rate is set to 900 sccm. The valves 463, 453, and 450 were opened so as to be adjusted, and the mass flow controller 458 adjusted. Silicon atom-containing gas is Si
The valves 461 and 451 were opened and adjusted with the mass flow controller 456 so that the H 4 gas amount was 0.003% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure in the deposition chamber 418 was adjusted to 0.8 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 300 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, the power of the RF power source 424 is set to 0.02.
RF power was applied to the bias rod 428 with W / cm 3 set. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply is turned off, the glow discharge is stopped, the inflow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 is stopped, the H 2 gas is continuously flowed into the deposition chamber 418 for 3 minutes, and then the inflow of H 2 gas is stopped, The inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0180】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iGeからなるMWi型層307をMWPCVD法によ
り形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プ
ラズマ処理を行った(表18(7))。本発明の微量シ
ラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコン
原子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積チャ
ンバー418内にガス導入管449を通して導入し、H
2ガス流量が950sccmになるようにバルブ46
3、453、450を開け、マスフローコントローラー
458で調整した。シリコン原子含有ガスは、SiH4
ガス量が全H2ガス流量に対して0.004%になるよ
うにバルブ461、451を開けマスフローコントロー
ラー456で調整した。堆積チャンバー418内の圧力
が0.7Torrになるように不図示のコンダクタンス
バルブで調整した。基板490の温度が330℃になる
ように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度が
安定したところで、RF電源424の電力を0.03W
/cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印加
した。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起さ
せ、3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を
止め、堆積チャンバー418内へのSiH4ガスの流入
を止め、3分間、堆積チャンバー418内ヘH2ガスを
流し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバ
ー418内およびガス配管内を1x10-5Torrまで
真空排気した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
The MWi type layer 307 made of iGe was formed by the MWPCVD method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (7)). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449 as the silicon atom-containing gas, and H
2 Valve 46 so that the gas flow rate is 950 sccm
3, 453, 450 were opened, and the mass flow controller 458 adjusted. The gas containing silicon atoms is SiH 4
The valves 461 and 451 were opened and adjusted with the mass flow controller 456 so that the gas amount was 0.004% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 was set so that the temperature of the substrate 490 was 330 ° C., and when the substrate temperature became stable, the power of the RF power source 424 was 0.03 W.
/ Cm 3 and RF power was applied to the bias rod 428. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. Then turn off the RF power to stop the glow discharge, to stop the flow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 for three minutes, after which continued to flow f H 2 gas in the deposition chamber 418, stopping the inflow of the H 2 gas The inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0181】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iCからなるp/iバッファー層362、a−SiCか
らなるRFp型層308、μc−SiからなるRFn型
層309を順次形成した。次に本発明の微量シラン系ガ
ス含有水素プラズマ処理を行った(表18(8))。本
発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うに
は、シリコン原子含有ガスとして、SiH4/H2(希釈
度:1000ppm)ガス、H2ガスを堆積チャンバー
417内にガス導入管429を通して導入し、H2ガス
流量が650sccmになるようにバルブ441、43
1、430を開け、マスフローコントローラー436で
調整した。シリコン原子含有ガスは、SiH4ガス量が
全H2ガス流量に対して0.03%になるようにバルブ
442、432を開けマスフローコントローラー437
で調整した。堆積チャンバー417内の圧力が0.9T
orrになるように不図示のコンダクタンスバルブで調
整した。基板490の温度が230℃になるように基板
加熱用ヒーター410を設定し、基板温度が安定したと
ころで、RF電源422の電力を0.03W/cm3
設定し、RF電力を導入し、プラズマ形成用カップ42
0内にグロー放電を生起させ、2分間本発明の微量シラ
ン系ガス含有水素プラズマ処理を行った。その後RF電
源を切って、グロー放電を止め、堆積チャンバー417
内ヘのSiH4/H2(希釈度:1000ppm)ガスの
流入を止め、3分間堆積チャンバー417内ヘH2ガス
を流し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャン
バー417内およびガス配管内を1x10-5Torrま
で真空排気した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
A p / i buffer layer 362 made of iC, an RF p-type layer 308 made of a-SiC, and an RFn-type layer 309 made of μc-Si were sequentially formed. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (8)). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention, SiH 4 / H 2 (dilution degree: 1000 ppm) gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 417 through a gas introduction pipe 429 as a silicon atom-containing gas. The valves 441 and 43 so that the H 2 gas flow rate becomes 650 sccm.
1, 430 were opened and adjusted with the mass flow controller 436. For the silicon atom-containing gas, the valves 442 and 432 are opened so that the amount of SiH 4 gas becomes 0.03% with respect to the total H 2 gas flow rate.
I adjusted it with. The pressure in the deposition chamber 417 is 0.9T
The conductance valve (not shown) was used to adjust the value to orr. The substrate heating heater 410 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 230 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, the power of the RF power source 422 is set to 0.03 W / cm 3 and the RF power is introduced to generate plasma. Forming cup 42
A glow discharge was generated in 0, and the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention was performed for 2 minutes. After that, the RF power is turned off, the glow discharge is stopped, and the deposition chamber 417
The inflow of SiH 4 / H 2 (dilution degree: 1000 ppm) gas to the inside is stopped, the H 2 gas is continuously flowed into the deposition chamber 417 for 3 minutes, and then the inflow of H 2 gas is also stopped, and the inside of the deposition chamber 417 and the gas The inside of the pipe was evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0182】次に実施例2と同様な方法によりa−Si
Cからなるn/iバッファー層353をRFPCVD法
により形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水
素プラズマ処理を行った(表18(9))。本発明の微
量シラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリ
コン原子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積
チャンバー418内にガス導入管449を通して導入
し、H2ガス流量が900sccmになるようにバルブ
463、453、450を開け、マスフローコントロー
ラー458で調整した。シリコン原子含有ガスは、Si
4ガス量が全H2ガス流量に対して0.003%になる
ようにバルブ461、451を開けマスフローコントロ
ーラー456で調整した。堆積チャンバー418内の圧
力が0.7Torrになるように不図示のコンダクタン
スバルブで調整した。基板490の温度が230℃にな
るように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度
が安定したところで、RF電源424の電力を0.02
W/cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印
加した。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起さ
せ、3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を
止め、堆積チャンバー418内ヘのSiH4ガスの流入
を止め、3分間堆積チャンバー418内ヘH2ガスを流
し続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバー
418内およびガス配管内を1x10-5Torrまで真
空排気した。
Then, a-Si is formed by the same method as in the second embodiment.
The n / i buffer layer 353 made of C was formed by the RFPCVD method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (9)). In order to carry out the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced as silicon atom-containing gas into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449, and the H 2 gas flow rate is set to 900 sccm. The valves 463, 453, and 450 were opened so as to be adjusted, and the mass flow controller 458 adjusted. Silicon atom-containing gas is Si
The valves 461 and 451 were opened and adjusted with the mass flow controller 456 so that the H 4 gas amount was 0.003% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure inside the deposition chamber 418 was adjusted to 0.7 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 is set so that the temperature of the substrate 490 becomes 230 ° C., and when the substrate temperature becomes stable, the power of the RF power source 424 is set to 0.02.
RF power was applied to the bias rod 428 with W / cm 3 set. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply is turned off, the glow discharge is stopped, the inflow of SiH 4 gas into the deposition chamber 418 is stopped, the H 2 gas is continuously flowed into the deposition chamber 418 for 3 minutes, and then the inflow of H 2 gas is stopped, The inside of the deposition chamber 418 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0183】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iからなるRFi型層310をRFPCVD法によって
形成した。次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プラ
ズマ処理を行った(表18(10))。本発明の微量シ
ラン系ガス含有水素プラズマ処理を行うには、シリコン
原子含有ガスとして、SiH4ガス、H2ガスを堆積チャ
ンバー418内にガス導入管449を通して導入し、H
2ガス流量が850sccmになるようにバルブ46
3、453、450を開け、マスフローコントローラー
458で調整した。シリコン原子含有ガスは、SiH4
ガス量が全H2ガス流量に対して0.003%になるよ
うにバルブ461、451を開けマスフローコントロー
ラー456で調整した。堆積チャンバー418内の圧力
が0.8Torrになるように不図示のコンダクタンス
バルブで調整した。基板490の温度が200℃になる
ように基板加熱用ヒーター411を設定し、基板温度が
安定したところで、RF電源424の電力を0.02W
/cm3に設定し、バイアス棒428にRF電力を印加
した。堆積チャンバー418内にグロー放電を生起さ
せ、3分間本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ
処理を行った。その後RF電源を切って、グロー放電を
止め、堆積チャンバー418内へのSiH4の流入を止
め、3分間、堆積チャンバー418内ヘH2ガスを流し
続けたのち、H2ガスの流入も止め、堆積チャンバー4
18内およびガス配管内を1x10-5Torrまで真空
排気した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
The RF i-type layer 310 made of i was formed by the RFPCVD method. Next, a hydrogen plasma treatment containing a small amount of silane-based gas of the present invention was performed (Table 18 (10)). In order to perform the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas of the present invention, SiH 4 gas and H 2 gas are introduced into the deposition chamber 418 through the gas introduction pipe 449 as the silicon atom-containing gas, and H
2 Valve 46 so that the gas flow rate is 850 sccm
3, 453, 450 were opened, and the mass flow controller 458 adjusted. The gas containing silicon atoms is SiH 4
The valves 461 and 451 were opened and the mass flow controller 456 adjusted so that the gas amount was 0.003% with respect to the total H 2 gas flow rate. The pressure in the deposition chamber 418 was adjusted to 0.8 Torr by a conductance valve (not shown). The substrate heating heater 411 was set so that the temperature of the substrate 490 became 200 ° C., and when the substrate temperature became stable, the power of the RF power source 424 was 0.02 W.
/ Cm 3 and RF power was applied to the bias rod 428. A glow discharge was generated in the deposition chamber 418, and the trace amount silane-based gas-containing hydrogen plasma treatment of the present invention was performed for 3 minutes. After that, the RF power supply is turned off, the glow discharge is stopped, the inflow of SiH 4 into the deposition chamber 418 is stopped, the H 2 gas is continuously flowed into the deposition chamber 418 for 3 minutes, and then the inflow of H 2 gas is stopped, Deposition chamber 4
The inside of 18 and the inside of the gas pipe were evacuated to 1 × 10 −5 Torr.

【0184】次に実施例2と同様な方法により、a−S
iCからなるp/iバッファー層363、a−SiCか
らなるRFp型層311を順次RFPCVD法によって
形成した。次に、RFp型層311上に、透明導電層3
12として、層厚70nmのITOを真空蒸着法で真空
蒸着した。
Then, in the same manner as in Example 2, aS
The p / i buffer layer 363 made of iC and the RF p-type layer 311 made of a-SiC were sequentially formed by the RFPCVD method. Next, the transparent conductive layer 3 is formed on the RF p-type layer 311.
As No. 12, ITO having a layer thickness of 70 nm was vacuum deposited by a vacuum deposition method.

【0185】次に透明導電層312上に櫛型の穴が開い
たマスクを乗せ、Cr(40nm)/Ag(1000n
m)/Cr(40nm)からなる櫛形の集電電極313
を真空蒸着法で真空蒸着した。以上で太陽電池の作製を
終えた。この太陽電池を(SC実18)と呼ぶことに
し、本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処理条
件、RFn型層、n/iバッファー層、MWi型層、p
/iバッファー層、RFi型層、RFp型層の形成条件
を表18(1)〜18(11)に示す。
Next, a mask having comb-shaped holes is placed on the transparent conductive layer 312, and Cr (40 nm) / Ag (1000 n
m) / Cr (40 nm) comb-shaped collector electrode 313
Was vacuum deposited by the vacuum deposition method. This completes the production of the solar cell. This solar cell will be referred to as (SC Ex. 18), and will be referred to as the hydrogen plasma treatment conditions containing a trace amount of silane-based gas of the present invention, the RFn type layer, the n / i buffer layer, the MWi type layer, p.
The conditions for forming the / i buffer layer, the RFi type layer, and the RFp type layer are shown in Tables 18 (1) to 18 (11).

【0186】<比較例18>本発明の微量シラン系ガス
含有水素プラズマ処理を行わず、他は実施例18と同じ
条件で太陽電池(SC比18)を作製した。太陽電池
(SC実18)及び(SC比18)はそれぞれ8個づつ
作製し、初期光電変換効率(光起電力/入射光電力)、
振動劣化、光劣化、バイアス電圧印加時の高温高湿環境
における振動劣化、光劣化の測定を行なった。
Comparative Example 18 A solar cell (SC ratio 18) was manufactured under the same conditions as in Example 18 except that the hydrogen plasma treatment containing a trace amount of silane-based gas according to the present invention was not performed. Eight solar cells (SC ex. 18) and (SC ratio 18) were prepared, and initial photoelectric conversion efficiency (photovoltaic power / incident optical power),
Vibration deterioration, light deterioration, vibration deterioration in high temperature and high humidity environment with bias voltage applied, and light deterioration were measured.

【0187】初期光電変換効率は、作製した太陽電池
を、AM−1.5(100mW/cm2)光照射下に設
置して、V−I特性を測定することにより得られる。測
定の結果、(SC比18)に対して、(SC実18)の
初期光電変換効率の曲線因子(FF)及び特性むらは以
下のようになった。 振動劣化の測定は、予め初期光電変換効率を測定してお
いた太陽電池を湿度54%、温度25℃の暗所に設置
し、振動周波数60Hzで振幅0.1mmの振動を50
0時間加えた後の、AM1.5(100mW/cm2
照射下での光電変換効率の低下率(振動劣化試験後の光
電変換効率/初期光電変換効率)により行った。
The initial photoelectric conversion efficiency can be obtained by placing the manufactured solar cell under AM-1.5 (100 mW / cm 2 ) light irradiation and measuring the VI characteristic. As a result of the measurement, the fill factor (FF) of the initial photoelectric conversion efficiency and the characteristic unevenness of (SC Ex 18) with respect to (SC Ratio 18) were as follows. For the measurement of vibration deterioration, a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency has been measured in advance is installed in a dark place with a humidity of 54% and a temperature of 25 ° C., and a vibration with an oscillation frequency of 60 Hz and an amplitude of 0.1 mm is 50 times.
AM1.5 (100 mW / cm 2 ) after adding for 0 hours
It was determined by the rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after vibration deterioration test / initial photoelectric conversion efficiency).

【0188】光劣化の測定は、予め初期光電変換効率を
測定しておいた太陽電池を、湿度54%、温度25℃の
環境に設置し、AM−1.5(100mW/cm2)光
を500時間照射後の、AM1.5(100mW/cm
2)照射下での光電変換効率の低下率(光劣化試験後の
光電変換効率/初期光電変換効率)により行った。測定
の結果、(SC実18)に対して(SC比18)の光劣
化後の光電変換効率の低下率、及び振動劣化後の光電変
換効率の低下率は以下のようなった。
The photodegradation was measured by placing a solar cell whose initial photoelectric conversion efficiency had been measured in advance in an environment of a humidity of 54% and a temperature of 25 ° C. and applying AM-1.5 (100 mW / cm 2 ) light. AM1.5 (100 mW / cm after irradiation for 500 hours
2 ) The rate of decrease in photoelectric conversion efficiency under irradiation (photoelectric conversion efficiency after photodegradation test / initial photoelectric conversion efficiency) was used. As a result of the measurement, the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the photodegradation and the reduction rate of the photoelectric conversion efficiency after the vibration degradation of (SC ratio 18) to (SC ex. 18) were as follows.

【0189】 バイアス印加時の高温高湿度環境における振動劣化及び
光劣化の測定を行った。予め初期光電変換効率を測定し
ておいた2つの太陽電池を湿度90%温度82℃の暗所
に設置し、順方向バイアス電圧として0.7Vを印加し
た。ー方の太陽電池には上記の振動を与えて振動劣化を
測定し、さらにもう一方の太陽電池にはAM1.5の光
を照射して光劣化の測定を行った。
[0189] We measured vibration deterioration and light deterioration under high temperature and high humidity environment with bias applied. Two solar cells whose initial photoelectric conversion efficiencies were measured in advance were placed in a dark place with a humidity of 90% and a temperature of 82 ° C., and 0.7 V was applied as a forward bias voltage. The above vibration was applied to one solar cell to measure the vibration deterioration, and the other solar cell was irradiated with light of AM1.5 to measure the light deterioration.

【0190】測定の結果、(SC実18)に対して、
(SC比18)の振動劣化後の光電変換効率の低下率、
及び光劣化後の光電変換効率の低下率は以下のようなっ
た。 光学顕微鏡を用いて層剥離の様子を観察した。(SC実
18)では層剥離は見られなかったが、(SC比18)
では層剥離が僅かに見られた。
As a result of the measurement, (SC Ex 18),
Reduction rate of photoelectric conversion efficiency after vibration deterioration of (SC ratio 18),
The rate of decrease in photoelectric conversion efficiency after photodegradation was as follows. The state of delamination was observed using an optical microscope. In (SC Ex. 18), no delamination was observed, but (SC ratio 18)
A slight delamination was observed in.

【0191】以上のように本発明の太陽電池(SC実1
8)が、従来の太陽電池(SC比18)よりも太陽電池
の光電変換効率における曲線因子、特性むら、光劣化特
性、密着性、耐久性においてさらに優れた特性を有する
ことが分かった。以上の実施例では、基板上にn型層、
n/iバッファー層、i型層、p/iバッファー層、p
型層の順に積層した太陽電池について説明したが、基板
上にp型層、p/iバッファー層、i型層、n/iバッ
ファー層、n型層の順に積層した太陽電池についても、
同様な水素プラズマ処理を行い太陽電池を作製した。
As described above, the solar cell of the present invention (SC Ex 1
It was found that 8) had more excellent characteristics in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, unevenness in characteristics, photodegradation characteristics, adhesion, and durability than the conventional solar cell (SC ratio 18). In the above examples, the n-type layer on the substrate,
n / i buffer layer, i-type layer, p / i buffer layer, p
Although the solar cell in which the p-type layer is stacked in this order is described, the solar cell in which the p-type layer, the p / i buffer layer, the i-type layer, the n / i buffer layer, and the n-type layer are stacked in this order on the substrate is also
A similar hydrogen plasma treatment was performed to produce a solar cell.

【0192】上記実施例と同様な評価を行ったところ、
p/iバッファー層とi型層の間で水素プラズマ処理を
行うことにより太陽電池の光電変換効率における曲線因
子、特性むら、光劣化特性、密着性、耐久性等は向上す
ることが確認された。さらに、基板とp型層間、更にま
たn型層とn/iバッファー層間、n/iバッファー層
とi型層でを水素プラズマ処理することにより上記特性
は一層向上することが確認された。
When the same evaluation as in the above example was carried out,
It was confirmed that by performing hydrogen plasma treatment between the p / i buffer layer and the i-type layer, the fill factor, characteristic unevenness, photodegradation characteristic, adhesion, durability, etc. in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell were improved. . Further, it was confirmed that the above-mentioned characteristics are further improved by subjecting the substrate and the p-type layer, the n-type layer and the n / i buffer layer, and the n / i buffer layer and the i-type layer to hydrogen plasma treatment.

【0193】[0193]

【表1(1)】 [Table 1 (1)]

【0194】[0194]

【表1(2)】 [Table 1 (2)]

【0195】[0195]

【表2(1)】 [Table 2 (1)]

【0196】[0196]

【表2(2)】 [Table 2 (2)]

【0197】[0197]

【表2(3)】 [Table 2 (3)]

【0198】[0198]

【表3(1)】 [Table 3 (1)]

【0199】[0199]

【表3(2)】 [Table 3 (2)]

【0200】[0200]

【表3(3)】 [Table 3 (3)]

【0201】[0201]

【表3(4)】 [Table 3 (4)]

【0202】[0202]

【表4(1)】 [Table 4 (1)]

【0203】[0203]

【表4(2)】 [Table 4 (2)]

【0204】[0204]

【表4(3)】 [Table 4 (3)]

【0205】[0205]

【表5(1)】 [Table 5 (1)]

【0206】[0206]

【表5(2)】 [Table 5 (2)]

【0207】[0207]

【表5(3)】 [Table 5 (3)]

【0208】[0208]

【表6(1)】 [Table 6 (1)]

【0209】[0209]

【表6(2)】 [Table 6 (2)]

【0210】[0210]

【表6(3)】 [Table 6 (3)]

【0211】[0211]

【表7(1)】 [Table 7 (1)]

【0212】[0212]

【表7(2)】 [Table 7 (2)]

【0213】[0213]

【表7(3)】 [Table 7 (3)]

【0214】[0214]

【表8(1)】 [Table 8 (1)]

【0215】[0215]

【表8(2)】 [Table 8 (2)]

【0216】[0216]

【表8(3)】 [Table 8 (3)]

【0217】[0217]

【表9(1)】 [Table 9 (1)]

【0218】[0218]

【表9(2)】 [Table 9 (2)]

【0219】[0219]

【表9(3)】 [Table 9 (3)]

【0220】[0220]

【表10(1)】 [Table 10 (1)]

【0221】[0221]

【表10(2)】 [Table 10 (2)]

【0222】[0222]

【表10(3)】 [Table 10 (3)]

【0223】[0223]

【表11(1)】 [Table 11 (1)]

【0224】[0224]

【表11(2)】 [Table 11 (2)]

【0225】[0225]

【表11(3)】 [Table 11 (3)]

【0226】[0226]

【表12(1)】 [Table 12 (1)]

【0227】[0227]

【表12(2)】 [Table 12 (2)]

【0228】[0228]

【表12(3)】 [Table 12 (3)]

【0229】[0229]

【表13(1)】 [Table 13 (1)]

【0230】[0230]

【表13(2)】 [Table 13 (2)]

【0231】[0231]

【表13(3)】 [Table 13 (3)]

【0232】[0232]

【表14(1)】 [Table 14 (1)]

【0233】[0233]

【表14(2)】 [Table 14 (2)]

【0234】[0234]

【表14(3)】 [Table 14 (3)]

【0235】[0235]

【表15(1)】 [Table 15 (1)]

【0236】[0236]

【表15(2)】 [Table 15 (2)]

【0237】[0237]

【表15(3)】 [Table 15 (3)]

【0238】[0238]

【表16(1)】 [Table 16 (1)]

【0239】[0239]

【表16(2)】 [Table 16 (2)]

【0240】[0240]

【表16(3)】 [Table 16 (3)]

【0241】[0241]

【表17(1)】 [Table 17 (1)]

【0242】[0242]

【表17(2)】 [Table 17 (2)]

【0243】[0243]

【表17(3)】 [Table 17 (3)]

【0244】[0244]

【表18(1)】 [Table 18 (1)]

【0245】[0245]

【表18(2)】 [Table 18 (2)]

【0246】[0246]

【表18(3)】 [Table 18 (3)]

【0247】[0247]

【表18(4)】 [Table 18 (4)]

【0248】[0248]

【表18(5)】 [Table 18 (5)]

【0249】[0249]

【表18(6)】 [Table 18 (6)]

【0250】[0250]

【表18(7)】 [Table 18 (7)]

【0251】[0251]

【表18(8)】 [Table 18 (8)]

【0252】[0252]

【表18(9)】 [Table 18 (9)]

【0253】[0253]

【表18(10)】 [Table 18 (10)]

【0254】[0254]

【表18(11)】 [Table 18 (11)]

【0255】[0255]

【発明の効果】本発明により、通常水素プラズマ処理で
見られる堆積チャンバー壁面に吸着または含まれている
半導体層に取り込まれると欠陥準位となる不純物(例え
ば酸素、チッ素、炭素、鉄、クロム、二ッケル、アルミ
ニウム等)を取り出してくるという問題点を解決するこ
とができる。また、安定した水素プラズマ処理を行う事
が可能となる。この結果、 1)光起電力素子を高温高湿に置いた場合の半導体層の
剥離の実質的にない光起電力素子を提供する事が可能と
なる。
According to the present invention, impurities (for example, oxygen, nitrogen, carbon, iron and chromium) which become defect levels when adsorbed on the wall surface of a deposition chamber or contained in a semiconductor layer which is usually contained in a hydrogen plasma treatment are obtained. , Nickel, aluminum, etc.) can be solved. In addition, stable hydrogen plasma treatment can be performed. As a result, 1) it is possible to provide a photovoltaic element in which the semiconductor layer is not substantially peeled off when the photovoltaic element is placed in high temperature and high humidity.

【0256】2)柔軟な基板上にpin構造をを形成し
た場合に、基板を折り曲げてもpin半導体層が剥離し
にくい光起電力素子を提供する事ができる。 3)長時間の光照射によって基板と半導体層の界面近傍
の欠陥準位の増加を抑制した光起電力素子を提供する事
が可能となる。 4)高温高湿下で光照射した場合でも、基板と半導体層
の剥離がなく、直列抵抗の増加等の特性低下を抑えた光
起電力素子を提供する事が可能となる。
2) When a pin structure is formed on a flexible substrate, it is possible to provide a photovoltaic element in which the pin semiconductor layer is unlikely to peel off even when the substrate is bent. 3) It is possible to provide a photovoltaic element in which an increase in the defect level near the interface between the substrate and the semiconductor layer is suppressed by irradiation with light for a long time. 4) It is possible to provide a photovoltaic element in which the substrate and the semiconductor layer are not peeled off even when irradiated with light under high temperature and high humidity and in which characteristic deterioration such as increase in series resistance is suppressed.

【0257】5)n型層(またはp型層)からi型層ヘ
の不純物の拡散等を防止し、初期効率の向上した光起電
力素子を提供する事が可能となる。 6)高い温度で使用した場合でも、特性の低下の少ない
光起電力素子を提供する事ができる。
5) It is possible to prevent the diffusion of impurities from the n-type layer (or p-type layer) to the i-type layer, and to provide a photovoltaic element with improved initial efficiency. 6) It is possible to provide a photovoltaic element with little deterioration in characteristics even when used at a high temperature.

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

【図1】本発明の光起電力素子の形成方法を適用した光
起電力素子の模式的説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a photovoltaic element to which the method for forming a photovoltaic element of the present invention is applied.

【図2】本発明の光起電力素子の形成方法を適用した他
の光起電力素子の模式的説明図である。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of another photovoltaic element to which the method for forming a photovoltaic element of the present invention is applied.

【図3】本発明の光起電力素子の形成方法を適用した他
の光起電力素子の模式的説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of another photovoltaic element to which the method for forming a photovoltaic element of the present invention is applied.

【図4】本発明の光起電力素子の形成方法に適した光起
電力素子の形成装置の模式的説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a photovoltaic device forming apparatus suitable for the method for forming a photovoltaic device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300 支持体、 101,201,301 反射層(または透明導電
層)、 102,202,302 反射増加層(または反射防止
層)、 103,203,303 第1のn型層(またはp型
層)、 104,204,304 第1のi型層、 105,205,305 第1のp型層(またはn型
層)、 112,212,312 透明導電層(または導電
層)、 113,213,313 集電電極、 151,251,351 第1のn/iバッファー層、 161,261,361 第iのp/iバッファー層、 206,306 第2のn型層(またはp型層)、 207,307 第2のi型層、 208,308 第2のp型層(またはn型層)、 252,352 第2のn/iバッファー層、 262,362 第2のp/iバッフアー層、 309 第3のn型層(またはp型層)、 311 第3のp型層(またはn型層)、 310 第3のi型層、 353 第3のn/iバッファー層、 363 第3のp/iバッファー層、 400 形成装置、 401 ロードチャンバー、 402,403,404 搬送チゃンバー、 405 アンロードチャンバー、 406,407,408,409 ゲートバルブ、 410,411,412 基板加熱用ヒーター、 413 基板搬送用レール、 417 n型層(またはp型層)堆積チャンバー、 418 i型層堆積チャンバー、 419 p型層(またはn型層)堆積チャンバー、 420,421 プラズマ形成用カップ、 422,423,424 電源、 425 マイクロ波導入用窓、 426 導波管、 427 シャッタ、 428 バイアス棒、 429,449,469 ガス導入管、 430,431,432,433,434,441,4
42,443,444, 450,451,452,4
53,454,455,461,462,463, 4
64,465,468,466,470,471,47
2,473,474, 481,482,483,48
4 バルブ、 436,437,438,439,456,457,4
58,459,460, 467,476,477,4
78,479 マスフローコントローラ、 490 基板ホルダー。
100, 200, 300 support, 101, 201, 301 reflective layer (or transparent conductive layer), 102, 202, 302 reflection increasing layer (or antireflection layer), 103, 203, 303 first n-type layer (or p-type layer), 104, 204, 304 first i-type layer, 105, 205, 305 first p-type layer (or n-type layer), 112, 212, 312 transparent conductive layer (or conductive layer), 113 , 213, 313 collector electrode, 151, 251, 351 first n / i buffer layer, 161, 261, 361 i-th p / i buffer layer, 206, 306 second n-type layer (or p-type layer) ), 207, 307 second i-type layer, 208, 308 second p-type layer (or n-type layer), 252, 352 second n / i buffer layer, 262, 362 second p / i buffer layer 309 third n-type layer (or p-type layer), 311 third p-type layer (or n-type layer), 310 third i-type layer, 353 third n / i buffer layer, 363 third p / i buffer layer, 400 forming apparatus, 401 load chamber, 402, 403, 404 transfer chamber, 405 unload chamber, 406, 407, 408, 409 gate valve, 410, 411, 412 substrate heating heater, 413 Substrate transport rail, 417 n-type layer (or p-type layer) deposition chamber, 418 i-type layer deposition chamber, 419 p-type layer (or n-type layer) deposition chamber, 420,421 plasma forming cup, 422,423, 424 power source, 425 microwave introduction window, 426 waveguide, 427 shutter, 428 bias rod, 429, 4 9,469 gas inlet tube, 430,431,432,433,434,441,4
42,443,444,450,451,452,4
53, 454, 455, 461, 462, 463, 4
64, 465, 468, 466, 470, 471, 47
2,473,474, 481,482, 483,48
4 valves, 436, 437, 438, 439, 456, 457, 4
58, 459, 460, 467, 476, 477, 4
78,479 Mass flow controller, 490 Substrate holder.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、シリコン原子を含有する非単
結晶n型層(またはp型層)、非単結晶i型のn/iバ
ッファー層(またはp/iバッファー層)、非単結晶i
型層、非単結晶i型のp/iバッファー層(またはn/
iバッファー層)及び非単結晶p型層(またはn型層)
を積層して成るpin構造を、少なくとも1構成以上積
層した光起電力素子の形成方法において、前記p/iバ
ッファー層と前記i型層の接する界面近傍を、実質的に
堆積しない程度のシリコン原子含有ガスを含有する水素
ガスでプラズマ処理する事を特徴とする光起電力素子の
形成方法。
1. A non-single-crystal n-type layer (or p-type layer) containing a silicon atom, a non-single-crystal i-type n / i buffer layer (or p / i buffer layer), and a non-single crystal on a substrate. i
Type layer, non-single crystal i-type p / i buffer layer (or n /
i buffer layer) and non-single crystal p-type layer (or n-type layer)
In a method of forming a photovoltaic device in which at least one or more pin structures formed by stacking a plurality of layers are stacked, a silicon atom that does not substantially deposit near an interface where the p / i buffer layer and the i-type layer contact each other is formed. A method for forming a photovoltaic element, which comprises performing a plasma treatment with hydrogen gas containing a contained gas.
【請求項2】 前記基板と前記n型層の界面近傍(また
は前記基板と前記p型層の界面近傍)を、実質的に堆積
しない程度のシリコン原子含有ガスを含有する水素ガス
でプラズマ処理する事を特徴とする請求項1に記載の光
起電力素子の形成方法。
2. A plasma treatment is carried out in the vicinity of the interface between the substrate and the n-type layer (or in the vicinity of the interface between the substrate and the p-type layer) with hydrogen gas containing a silicon atom-containing gas that is not substantially deposited. The method for forming a photovoltaic element according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記n/iバッファー層と前記n型層の
接する界面近傍及び前記n/iバッファー層と前記i型
層の接する界面近傍を、実質的に堆積しない程度のシリ
コン原子含有ガスを含有する水素ガスでプラズマ処理す
る事を特徴とする請求項2に記載の光起電力素子の形成
方法。
3. A silicon atom-containing gas that does not substantially deposit near the interface between the n / i buffer layer and the n-type layer and near the interface between the n / i buffer layer and the i-type layer. The method for forming a photovoltaic element according to claim 2, wherein plasma treatment is performed with the contained hydrogen gas.
【請求項4】 前記シリコン原子含有ガスは、Si
4、Si26、SiF4、SiFH3、SiF22、S
iF3H、SiCl22、SiCl3H、SiCl4
内、少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載の光起電力素子の形成方法。
4. The silicon atom-containing gas is Si
H 4, Si 2 H 6, SiF 4, SiFH 3, SiF 2 H 2, S
iF 3 H, SiCl 2 H 2 , SiCl 3 H, of the SiCl 4, claim, characterized in that it comprises at least one 1
4. The method for forming a photovoltaic element according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記シリコン原子含有ガスの水素ガスに
対する含有率が、0.1%以下であることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光起電力素子の形
成方法。
5. The method for forming a photovoltaic element according to claim 1, wherein the content of the silicon atom-containing gas with respect to the hydrogen gas is 0.1% or less. .
JP6091511A 1994-04-28 1994-04-28 Manufacturing method of photovoltaic device Expired - Fee Related JP3017392B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6091511A JP3017392B2 (en) 1994-04-28 1994-04-28 Manufacturing method of photovoltaic device
US08/429,721 US5635408A (en) 1994-04-28 1995-04-27 Method of producing a semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6091511A JP3017392B2 (en) 1994-04-28 1994-04-28 Manufacturing method of photovoltaic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07297424A true JPH07297424A (en) 1995-11-10
JP3017392B2 JP3017392B2 (en) 2000-03-06

Family

ID=14028440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6091511A Expired - Fee Related JP3017392B2 (en) 1994-04-28 1994-04-28 Manufacturing method of photovoltaic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3017392B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3017392B2 (en) 2000-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2984595B2 (en) Photovoltaic element
US5635408A (en) Method of producing a semiconductor device
JP3568047B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP2978395B2 (en) Manufacturing method of photovoltaic device
JPH11261087A (en) Photovoltaic element
JP3017393B2 (en) Manufacturing method of photovoltaic device
JP3432059B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017394B2 (en) Manufacturing method of photovoltaic device
JP3025182B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017425B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017392B2 (en) Manufacturing method of photovoltaic device
JP3568044B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017390B2 (en) Manufacturing method of photovoltaic device
JP3568046B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017428B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017391B2 (en) Manufacturing method of photovoltaic device
JP3568045B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017429B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3288204B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017427B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3406930B2 (en) Deposition film formation method
JP3072831B2 (en) Photovoltaic element
JP3017423B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017424B2 (en) Method of forming photovoltaic element
JP3017430B2 (en) Method of forming photovoltaic element

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees