JPH07297431A - 光起電力素子の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 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ぎ、且つ安定した放電が得
られる水素プラズマ処理方法を用いることにより、高性
能な光起電力素子を形成することが可能な光起電力素子
の形成方法を提供する。 【構成】 基板上に、シリコン原子を含有する非単結晶
ｎ型層２０３、非単結晶ｉ型のｎ／ｉバッファー層２５
１、非単結晶ｉ型層２０４、非単結晶ｉ型のｐ／ｉバッ
ファー層２６１及び非単結晶ｐ型層２０５を積層して成
るｐｉｎ構造を、少なくとも２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型層と前記ｎ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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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２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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０００７】更に加えて本発明の目的は、長時間の光照
射によってｎ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。

【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。本発明の目的は、光
起電力素子に逆バイアスを印加した場合、壊れにくい光
起電力素子を提供することにある。

【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、ｐｉｎ構成同志が
接するｐ型層とｎ型層と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２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型層と前記ｎ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。

【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、前記ｎ／ｉバッファー層と前記
ｉ型層の接する界面近傍及び前記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。

【００１１】また本発明は、前記シリコン原子含有ガス
が、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、ＳｉＦ₄、ＳｉＦＨ₃、ＳｉＦ₂
Ｈ₂、ＳｉＦ₃Ｈ、ＳｉＣは₂Ｈ₂、ＳｉＣｌ₃Ｈ、ＳｉＣ
ｌ₄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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１７】本発明の水素プラズマ処理を、ｐ型層とｎ
型層の接する界面近傍で行うと、シリコン原子の再配置
が促進され、また水素原子の該界面近傍での結合状態が
改善され、未結合手のほとんどが、水素原子によって保
証されるものと考えられる。本発明の水素プラズマ処理
を、ｐ／ｉバッファー層とｐ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。特にｐ型層から光を照射する場合には、ｐ型層側
で光で励起された電荷が多く発生するため、ｐ型層側で
欠陥が多く生じ易くなるが、本発明の水素プラズマ処理
をｐ／ｉバッファー層とｐ型層の界面近傍で行うことで
緩和することができるものである。また原子半径の小さ
なＢでｐ型にされているｐ型層では、光励起された自由
な電荷が増加すると、Ｂの拡散が促進されて光起電力素
子の特性低下が起こるが、本発明の水素プラズマ処理を
ｐ／ｉバッファー層とｐ型層の界面近傍で行うことによ
って、これを防止することができる。その結果、本発明
の水素プラズマ処理を行った光起電力素子では、光起電
力素子に逆バイアスを印加した場合でも光起電力素子は
壊れにくくなるものである。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】

【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、図２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。

【００２２】図１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。

【００２３】図２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。

【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型層とｎ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を、
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ｎ型層、ｎ／ｉバッファー層
とｉ型層、ｐ／ｉバッファー層とｉ型層の接する界面近
傍で行うと一層効果的である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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
Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、ＳｉＦ₄、ＳｉＦ₃Ｈ、ＳｉＦ₂Ｈ₂、Ｓ
ｉＦ₃Ｈ、Ｓｉ₂ＦＨ₅、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＣｌＨ₃、Ｓｉ
Ｃｌ₂Ｈ₂、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。

【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３の模式的説明図に示す。図３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。

【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３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。

【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，Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【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
０^-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４０７を閉じる。基板を基板加熱用ヒー
ター４１１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とするが好ましいものである。

【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。

【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。

【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し、堆積チャンバーへの原料ガス
の供給を停止する。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。

【００４０】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。堆積チャンバー内をパージし、排気を拡散ポンプか
らターボ分子ポンプに変えて、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４１２を上に上げ、基板ホルダーが移動できるよ
うにする。ゲートバルブ４０８を開け、基板ホルダーの
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。

【００４１】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、４
８４を開け、マスフローコントローラー４７７、４７
８、４７９を介して、更にバルブ４７２、４７３、４７
４を開けて、堆積チャンバー４１９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ＲＦ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
層を形成する。

【００４２】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
０^-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４０８を
開けて、基板ホルダー４９０を搬送チャンバー４０３に
移動させる。ゲートバルブ４０８を閉じ、基板上に基板
加熱用ヒーター４１１を接触させて基板を所望の温度に
加熱する。

【００４３】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４１８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。

【００４４】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。

【００４５】このようにして本発明の水素プラズマ処理
が終了したならば、基板加熱用のヒーターを基板から離
し、搬送チャンバーと堆積チャンバーを共に、排気をＭ
Ｐ／ＲＰからターボ分子ポンプに替えて１０^-6Ｔｏｒｒ
以下の真空度に排気する。ゲートバルブ４０７を開けて
基板を保持した基板ホルダーを搬送チャンバー４０２に
移動させる。そうして再び、ｎ型層から順にｉ型層及び
ｐ型層を形成する。

【００４６】以上のようにしてｐｉｎ構成を２構成積層
した光起電力素子を、アンロードチャンバー４０５に移
動し、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。ｐｉｎ半導
体層を２構成積層した基板を、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。

【００４７】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。ｐ型層を堆積した後、ゲート
バルブを開けて、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４１８の
真空度が安定したら不図示のＭＷ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。

【００４８】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。

【００４９】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。ｉ型層上に本発明の水素プ
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。

【００５０】ｐ／ｉバッファー層上に本発明の水素プラ
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、４６２、
マスフローコントローラー４５６、４５７、バルブ４５
１、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ＲＦ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、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。

【００５１】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。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。

【００５２】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。

【００５３】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、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂
Ｏ₃、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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。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。

【００５７】（反射層）反射層の材料としては、Ａｇ、
Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍ
ｏ、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。

【００５８】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。

【００５９】（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、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎΟ、ＣｄΟ、Ｃｄ₂Ｓｎ
Ｏ₄、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。

【００６０】（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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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^-5Ｓ
／ｃｍ以上、暗電導度（σｄ）が、１．０ｘ１０^-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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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
ｍ³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。

【００６９】本発明のプラズマ処理に適したｉ型層の堆
積には、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、ＳｉＦ₄、ＳｉＦ₂Ｈ₂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
電荷の走行性を阻害することなく、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
_nＨ_2n+2、Ｃ_nＨ_2nやＣ₂Ｈ₂等が適している。チッ素含有
ガスとしては、Ｎ₂、ＮＯ、Ｎ₂Ｏ、ＮＯ₂、ＮＨ₃等が適
している。酸素含有ガスとしては、Ｏ₂，ＣＯ₂、Ｏ₃等
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。

【００７０】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Ｂ₂Ｈ₆、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。

【００７１】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。

【００７２】（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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ
Ｆ₄、ＳｉＦＨ₃、ＳｉＦ₂Ｈ₂、ＳｉＦ₃Ｈ，Ｓｉ₃Ｈ₈、
ＳｉＤ₄、ＳｉＨＤ₃，ＳｉＨ₂Ｄ₂、ＳｉＨ₃Ｄ，ＳｉＦ
Ｄ₃，ＳｉＦ₂Ｄ₂，ＳｉＤ₃Ｈ，Ｓｉ₂Ｄ₃Ｈ₃、（Ｓｉ
Ｆ₂）₅，（ＳｉＦ₂）₆，（ＳｉＦ₂）₄，Ｓｉ₂Ｆ₆，Ｓｉ
₃Ｆ₈，Ｓｉ₂Ｈ₂Ｆ₄，Ｓｉ₂Ｈ₃Ｆ₃，ＳｉＣｌ₄，（Ｓｉ
Ｃｌ₂）₅，ＳｉＢｒ₄、（ＳｉＢｒ₂）₅，Ｓｉ₂Ｃｌ₆、
ＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＨ₂Ｂｒ₂、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂，Ｓｉ₂Ｃｌ
₃Ｆ₃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。

【００７８】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、ＧｅＦ₂Ｈ₂、ＧｅＦ₃Ｈ，ＧｅＨＤ₃、Ｇｅ
Ｈ₂Ｄ ₂、ＧｅＨ₃Ｄ，Ｇｅ₂Ｈ₆、Ｇｅ₂Ｄ₆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 _nＨ_2n+2（ｎは整数）、Ｃ_nＨ
_2n（ｎは整数），Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₆、ＣＯ₂、ＣＯ等が挙
げられる。

【００７９】窒素含有ガスとしてはＮ₂、ＮＨ₃、Ｎ
Ｄ₃，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。

【００８０】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、Ｂ₂Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀，Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁，Ｂ₆
Ｈ₁₀，Ｂ₆Ｈ₁₂，Ｂ₆Ｈ₁₄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
ｌ₃等も挙げることができる。特にＢ₂Ｈ₆，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
Ｈ₄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等
も挙げることができる。特にＰＨ₃，ＰＦ₃が適してい
る。

【００８１】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。

【００８２】（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、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ₂ＳｎＯ₄、Ｉ
ＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋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。

【００８３】（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。

【００８４】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。

【００８５】

【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３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（２０
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。

【００８６】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（２００）表面上に層厚０．３μｍのＡｇ
の光反射層（２０１）とその上に３５０℃で層厚１．０
μｍのＺｎＯの反射増加層（２０２）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。

【００８７】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ガ
スボンベ、ＧｅＦ₄ガスボンベ、Ｓｉ₂Ｈ₆ガスボンベ、
ＰＨ₃／Ｈ₂（希釈度：１０００ｐｐｍ）ガスボンベ、Ｂ
₂Ｈ₆／Ｈ₂（希釈度：２０００ｐｐｍ）ガスボンベ、Ｈ₂
ガスボンベ、Ｈｅガスボンベ、ＳｉＣｌ₂Ｈ₂ガスボン
ベ、ＳｉＨ₄／Ｈ₂（希釈度：１０００ｐｐｍ）ガスボン
ベを接続した。

【００８８】次に反射層２０１と反射増加層２０２が形
成されている基坂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。

【００８９】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１．１Ｔｏｒｒ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、ＳｉＨ₄ガス、ＰＨ₃／Ｈ₂ガ
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１．４ｓｃｃｍ、
Ｈ₂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１．１Ｔｏｒｒ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
Ｈ₃／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。

【００９０】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。

【００９１】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が２．５ｓｃｃｍ、Ｈ₂
ガス流量が９５ｓｃｃｍ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【００９２】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。この
時、ＳｉＨ₄ガス流量が４４ｓｃｃｍ、ＧｅＨ₄ガス流量
が４３ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が１７０ｓｃｃｍとなる
ように各々のマスフローコントローラー４５６、４５
７、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、高周波（以下
「ＲＦ」と略記する）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２
０４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。

【００９３】次に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２
５０℃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、Ｓｉ₂Ｈ₆
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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガ
ス流量が３ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が７５ｓｃｃｍ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【００９４】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。基板４９
０の温度が２５０℃になるように基板加熱用ヒーター４
１２を設定し、基板温度が安定したところで、Ｈ₂ガ
ス、ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス，ＣＨ₄ガスを
堆積チャンバー４１９内にバルブ４８１、４７１、４７
０、４８２、４７２、４８３、４７３、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、ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス流量
が２ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆／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１．７Ｔｏｒｒ
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バッファー層上にＲ
Ｆｐ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２０５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ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス、Ｂ₂
Ｈ₆／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。

【００９５】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１（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、ＳｉＨ₄ガス、Ｈ₂ガスを堆積チャン
バー４１９内にガス導入管４６９を通して導入し、Ｈ₂
ガス流量が１２００ｓｃｃｍになるようにバルブ４８
１、４７１、４７０を開け、マスフローコントローラー
４７６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０．０１％になるよう
に不図示のバルブを開け不図示のマスフローコントロー
ラーで調整した。堆積チャンバー４１９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、基板温度が安定た
ところで、ＲＦ電源４２３の電力を０．０５Ｗ／сｍ³
に設定し、プラズマ形成用カップ４２１内にＲＦ電力を
導入し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４１９
内へのＳｉＨ₄ガスの流入を止め、３分間、堆積チャン
バー４１９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４１９内およびガス配管内を
１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【００９６】次にμｃ−ＳｉからなるＲＦｎ型層２０６
を形成するために、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。

【００９７】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１．
５ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が８０ｓｃｃｍ、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ＳｉＨ₄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^{- 5}Ｔｏｒｒまで真
空排気した。

【００９８】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。

【００９９】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガ
ス流量が０．４ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が９０ｓｃｃ
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。

【０１００】ｉ型層堆積チャンバー４１８内の圧力は、
１．０Ｔｏｒｒ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１０１】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が３ｓｃｃｍ、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、０．５Ｔｏｒｒ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１０２】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が０．４ｓｃｃｍ、
Ｈ₂ガス流量が６５ｓｃｃｍ、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、１．１Ｔｏｒｒ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１０３】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。

【０１０４】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、Ｂ₂Ｈ₆／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７０ｓｃｍ、Ｓｉ
Ｈ₄／Ｈ₂ガス流量が２ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆／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、Ｂ₂Ｈ₆／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。

【０１０５】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。

【０１０６】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、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
１（１）〜１（２）に示す。

【０１０７】＜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。

【０１０８】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（Ｆ．Ｆ．）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。

【０１０９】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、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。

【０１１０】 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８４℃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。

【０１１１】 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。

【０１１２】（実施例２）図３に示す堆積装置を用いて
図１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。

【０１１３】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。

【０１１４】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１．１Ｔｏｒｒ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、ＳｉＨ₄ガス、ＰＨ₃／Ｈ₂ガ
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１．２ｓｃｃｍ、
Ｈ₂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１．１Ｔｏｒｒ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
Ｈ₃／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。

【０１１５】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。

【０１１６】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が２．５ｓｃｃｍ、Ｈ₂
ガス流量が９０ｓｃｃｍ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１１７】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。この
時、ＳｉＨ₄ガス流量が４５ｓｃｃｍ、ＧｅＨ₄ガス流量
が４２ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が１８０ｓｃｃｍとなる
ように各々のマスフローコントローラー４５６、４５
７、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４５
１、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。

【０１１８】次に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２
５０℃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、Ｓｉ₂Ｈ₆
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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガ
ス流量が３ｓｃｃｍ、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、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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１１９】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。

【０１２０】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、Ｂ₂Ｈ₆／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
Ｈ₄／Ｈ₂ガス流量が２ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆／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、Ｂ₂Ｈ₆／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。

【０１２１】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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス、Ｈ₂ガスを堆積チャ
ンバー４１９内にガス導入管４６９を通して導入し、Ｈ
₂ガス流量が１０００ｓｃｃｍになるようにバルブ４８
１、４７１、４７０を開け、マスフローコントローラー
４７６で調整した。シリコン原子含有ガスは、Ｓｉ₂Ｈ₆
ガス量が全Ｈ₂ガス流量に対して０．０３％になるよう
に不図示のバルブを開け不図示のマスフローコントロー
ラーで調整した。堆積チャンバー４１９内の圧力が０．
０１３Ｔｏｒｒ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４１２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、プラズマカップ４２１内ＶＨＦ電力
を導入し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ＶＨ
Ｆ電源を切って、グロー放電を止め、堆積チャンバー４
１９内へのＳｉ₂Ｈ₆ガスの流入を止め、４分間、堆積チ
ャンバー４１９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４１９内およびガス配管
内を１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１２２】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。

【０１２３】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１．
５ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が８０ｓｃｃｍ、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ＳｉＨ₄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^{- 5}Ｔｏｒｒまで真
空排気した。

【０１２４】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。

【０１２５】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガ
ス流量が０．４ｓｃｃｍ、Ｈ₂ガス流量が９０ｓｃｃ
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。

【０１２６】ｉ型層堆積チャンバー４１８内の圧力は、
１．０Ｔｏｒｒ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１２７】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が３ｓｃｃｍ、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、０．５Ｔｏｒｒ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１２８】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、Ｓｉ₂Ｈ₆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、Ｓｉ₂Ｈ₆ガス流量が０．４ｓｃｃｍ、
Ｈ₂ガス流量が６５ｓｃｃｍ、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、１．１Ｔｏｒｒ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Ｓｉ₂Ｈ₆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。

【０１２９】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。基板４９
０の温度が１７０℃になるように基板加熱用ヒーター４
１２を設定し、基板温度が安定したところで、Ｈ₂ガ
ス、ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガス，ＣＨ₄ガスを
堆積チャンバー４１９内にバルブ４８１、４７１、４７
０、４８２、４７２、４８３、４７３、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７０ｓｃｍ、ＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス流量
が２ｓｃｃｍ、Ｂ₂Ｈ₆／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１．７Ｔｏｒｒ
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４７
２、４８２、４７３、４８３、４７４、４８４を閉じて
ｐ型層堆積チャンバー４１９内へのＳｉＨ₄／Ｈ₂ガス、
Ｂ₂Ｈ₆／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。

【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。

【０１３１】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（２）に示す。

【０１３２】＜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、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。

【０１３３】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５５％、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。

【０１３４】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。

【０１３５】 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。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。

【０１３６】 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。

【０１３７】（実施例３）図３に示す堆積装置を用いて
図２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。

【０１３８】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。

【０１３９】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、実施例１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。

【０１４０】次に実施例１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、ａ−Ｓｉからなるｐ／ｉバッフ
ァー層３６１、ａ−ＳｉＣからなるＲＦｐ型層３０５を
ＲＦＰＣＶＤ法及びＭＷＰＣＶＤ法を用いて順次形成し
た。次に本発明の微量シラン系ガス含有水素プラズマ処
理を行うために、実施例１と同様な方法により、基板４
９０を堆積チャンバー４１８内へ搬送した。

【０１４１】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
Ｃｌ₂Ｈ₂／Ｈｅ（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１０００ｓｃｃｍ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、ＳｉＣｌ₂Ｈ₂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、不図示のＭＷ電源の電力を０．１４Ｗ
／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、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ＳｉＣ
ｌ₂Ｈ₂／Ｈｅ（希釈度：１０００ｐｐｍ）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４
１８内およびガス配管内を１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空
排気した。

【０１４２】次に実施例１と同様な方法により、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、ａ−Ｓｉからなるｐ／ｉバッファー層３６
２、ａ−ＳｉＣからなるＲＦｐ型層３０８をＲＦＰＣＶ
Ｄ法及びＭＷＰＣＶＤ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（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／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１２００ｓｃｃｍ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０．０３％
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０．７Ｔｏｒｒ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、ＲＦ電源４２２の電力を
０．０３Ｗ／ｃｍ³に設定し、プラズマ形成用カップ４
２０内にＲＦ電力を導入し、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：１
０００ｐｐｍ）ガスの流入を止め、３分間、堆積チャン
バー４１７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
１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１４３】次に実施例１と同様な方法により、μｃ−
ＳｉからなるＲＦｎ型層３０９、ａ−ＳｉＣからなるｎ
／ｉバッファー層３５３、ａ−ＳｉからなるＲＦｉ型層
３１０、ａ−ＳｉＣからなるｐ／ｉバッファー層３６
３、ａ−ＳｉＣからなるＲＦｐ型層３１１をＲＦＰＣＶ
Ｄ法により順次形成した。次に、ＲＦｐ型層３１１上
に、透明導電層３１２として、層厚７０ｎｍのＩＴＯを
真空蒸着法で真空蒸着した。

【０１４４】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（３）に示す。

【０１４５】＜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、光劣化及び逆方向バイアス電圧印加特性の測定を
行なった。

【０１４６】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。

【０１４７】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。

【０１４８】 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８０℃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。

【０１４９】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。 逆方向バイアス電圧印加特性の測定は、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８０
℃の暗所に設置し、逆方向バイアス電圧として５．０Ｖ
を１００時間印加した後、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃ
ｍ²）照射下での光電変換効率を測定し、その低下率
（逆方向バイアス電圧印加後の光電変換効率／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）の逆方向バイアス電圧印加後の低
下率は以下のようになった。

【０１５０】（ＳＣ比３） ０．８６倍 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。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、逆方向バイアス電圧印加
特性においてさらに優れた特性を有することが分かっ
た。

【０１５１】（実施例４）実施例３と同様に図３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２回行い、実施
例３と同様に図２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。

【０１５２】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、逆方向バイアス
電圧印加特性において１〜２０００ｓｃｃｍが適した流
量であることが分かった。

【０１５３】（実施例５）実施例３と同様に図３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２回行い、実施
例３と同様に図２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。

【０１５４】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、逆方向バイアス電圧印加
特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。

【０１５５】（実施例６）実施例３と同様に図３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２回行い、実施
例３と同様に図２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。

【０１５６】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、逆方向バイアス電圧印加特
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。

【０１５７】（実施例７）実施例３と同様に図３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２回行い、実施
例３と同様に図２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。

【０１５８】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、逆方向バイアス電圧
印加特性において０．００１％から０．１％が好ましい
範囲であることが分かった。

【０１５９】（実施例８）実施例３と同様に図３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２回行い、実施
例３と同様に図２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。

【０１６０】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、逆方向バイアス電圧印加
特性において０．００１％から０．１％が好ましい範囲
であることが分かった。

【０１６１】（実施例９）実施例３と同様に図３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２回行い、実施
例３と同様に図２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。

【０１６２】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、逆方向バイアス電圧印加特性において
０．０５Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒが好ましい範囲であ
ることが分かった。

【０１６３】（実施例１０）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１６４】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、逆方向バイアス電圧印加特性に
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。

【０１６５】（実施例１１）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１６６】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、逆方向バイアス電圧印加特性にお
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。

【０１６７】（実施例１２）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１６８】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、逆方向バ
イアス電圧印加特性において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。

【０１６９】（実施例１３）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１７０】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、逆方向バ
イアス電圧印加特性において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。

【０１７１】（実施例１４）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１７２】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。

【０１７３】（実施例１５）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１７４】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、逆方向バイアス電圧印加特性
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。

【０１７５】（実施例１６）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１７６】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、逆方向バイアス電圧印加特
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。

【０１７７】（実施例１７）実施例３と同様に図３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２回行い、
実施例３と同様に図２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。

【０１７８】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。

【０１７９】（実施例１８）図３に示す堆積装置を用い
て図２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。

【０１８０】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。

【０１８１】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が全Ｈ₂ガス流量に対して０．０
４％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４
１７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３
６０℃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：１０
００ｐｐｍ）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
×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１８２】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、実施例１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８５
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、４３
２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０．８Ｔｏｒｒ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３５０℃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／Ｈ
₂（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１×１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気し
た。

【０１８３】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。

【０１８４】次に実施例１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、Ｓｉ
Ｈ₄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０．０３Ｗ
／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。

【０１８５】次に実施例１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１０００ｓｃｃｍ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０．０３％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
０．６Ｔｏｒｒ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０．０４Ｗ／
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、
シャッター４２７を開け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４
１８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１ｘ１
０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１８６】次に実施例１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（５））。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、Ｓ
ｉＨ₄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０．６Ｔｏｒｒ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
５Ｗ／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、シャッター４２７を開け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。

【０１８７】次に実施例１と同様な方法により、ａ−Ｓ
ｉＣからなるＲＦｐ型層３０５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４１９内にガス導入管４６９を通して導入し、Ｈ₂
ガス流量が１２００ｓｃｃｍになるようにバルブ４８
１、４７１、４７０を開け、マスフローコントローラー
４７６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０．０２％になるよう
に不図示のバルブを開け不図示のマスフローコントロー
ラーで調整した。堆積チャンバー４１９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３００℃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、ＲＦ電源４２３の電力を０．０５Ｗ／ｃｍ
³に設定し、プラズマ形成用カップ４２１内にＲＦ電力
を導入し、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Ｒ
Ｆ電源を切って、グロー放電を止め、堆積チャンバー４
１９内へのＳｉＨ₄ガスの流入を止め、３分間、堆積チ
ャンバー４１９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４１９内およびガス配管
内を１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１８８】次に、μｃ−ＳｉからなるＲＦｎ型層３０
６を形成するために、予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１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒになるまでまで真空排気
した。

【０１８９】次に実施例１と同様な方法により、μｃ−
ＳｉＣからなるＲＦｎ型層３０６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（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／Ｈ₂（希釈度：１０００
ｐｐｍ）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１１０
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、４３
２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０．７Ｔｏｒｒ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０．０３Ｗ／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ＳｉＨ
₄／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。

【０１９０】次に実施例１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（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１２００ｓｃｃｍ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、Ｓ
ｉＨ₄ガス量が全Ｈ₂ガス流量に対して０．０２％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、シャッター４２７を開け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１ｘ
１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１９１】次に実施例１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（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、Ｈ
₂ガス流量が１２００ｓｃｃｍ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０．０３％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
０．６Ｔｏｒｒ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２８０℃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、
シャッター４２７を開け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４
１８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１ｘ１
０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１９２】次に実施例１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（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、Ｈ₂ガス流量が１５００ｓｃｃｍ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０．０２％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０．５Ｔｏｒｒ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２６０℃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０．０
２Ｗ／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、シャッター４２７を開け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。

【０１９３】次に実施例１と同様な方法により、ａ−Ｓ
ｉＣからなるＲＦｐ型層３０８を形成した。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（１１））。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４１９内にガス
導入管４６９を通して導入し、Ｈ₂ガス流量が１０００
ｓｃｃｍになるようにバルブ４８１、４７１、４７０を
開け、マスフローコントローラー４７６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０．０２％になるように不図示のバルブを開け
不図示のマスフローコントローラーで調整した。堆積チ
ャンバー４１９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２５０℃になるように基板加熱用ヒーター４１
２を設定し、基板温度が安定したところで、ＲＦ電源４
２３の電力を０．０４Ｗ／ｃｍ³に設定し、ＲＦ電力を
導入し、プラズマ形成用カップ４２１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４１９内ヘのＳｉＨ₄ガス
の流入を止め、３分間堆積チャンバー４１９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４１９内およびガス配管内を１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒ
まで真空排気した。

【０１９４】次に、μｃ−ＳｉからなるＲＦｎ型層３０
９を形成するために、予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１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒになるまでまで真空排気
した。

【０１９５】次に実施例１と同様な方法により、μｃ−
ＳｉからなるＲＦｎ型層３０９を形成した。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（１２））。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０．９Ｔｏｒｒ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、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：１
０００ｐｐｍ）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１
ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１９６】次に実施例１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（１３））。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１２００ｓｃｃｍ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、Ｓ
ｉＨ₄ガス量が全Ｈ₂ガス流量に対して０．０２％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、シャッター４２７を開け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１ｘ
１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１９７】次に実施例１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（１４））。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１２００ｓｃｃｍ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０．０２％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、
シャッター４２７を開け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４１８内およびガス配管内を１ｘ１０^-5
Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１９８】次に実施例１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（１５））。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１４００ｓｃｃｍ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０．０２％
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１７０
℃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、シャッター４２７を開け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４１８内およびガス配管内
を１ｘ１０^-5Ｔｏｒｒまで真空排気した。

【０１９９】次に実施例１と同様な方法により、ａ−Ｓ
ｉＣからなるＲＦｐ型層３１１をＲＦＰＣＶＤ法によっ
て形成した。次に、ＲＦｐ型層３１１上に、透明導電層
３１２として、層厚７０ｎｍのＩＴＯを真空蒸着法で真
空蒸着した。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。

【０２００】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）〜１
８（１６）に示す。 ＜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。

【０２０１】太陽電池（ＳＣ実１８）及び（ＳＣ比１
８）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、バイアス電
圧印加時の高温高湿環境における振動劣化、光劣化及び
逆方向バイアス電圧印加特性の測定を行なった。初期光
電変換効率は、作製した太陽電池を、ＡＭ−１．５（１
００ｍＷ／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
８）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。

【０２０２】 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５６％、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。

【０２０３】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５６％、温度２６℃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。

【０２０４】 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９３％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。

【０２０５】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。 逆方向バイアス電圧印加特性の測定は、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８０
℃の暗所に設置し、逆方向バイアス電圧として５．０Ｖ
を１００時間印加した後、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃ
ｍ²）照射下での光電変換効率を測定し、その低下率
（逆方向バイアス電圧印加後の光電変換効率／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）の逆方向バイアス電圧印加後の低
下率は以下のようになった。

【０２０６】（ＳＣ比１８） ０．８４倍 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。以上のように本発明の太
陽電池（ＳＣ実１８）が、従来の太陽電池（ＳＣ比１
８）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、逆方向バイア
ス電圧印加特性においてさらに優れた特性を有すること
が分かった。

【０２０７】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
の順に積層した構成を２以上有する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。

【０２０８】上記実施例と同様な評価を行ったところ、
ｎ型層とｐ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、逆方向バイアス電圧
印加特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型層間、及びｐ／ｉバッファー
層とｉ型層間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。

【０２０９】

【表１（１）】

【０２１０】

【表１（２）】

【０２１１】

【表２（１）】

【０２１２】

【表２（２）】

【０２１３】

【表３（１）】

【０２１４】

【表３（２）】

【０２１５】

【表３（３）】

【０２１６】

【表４（１）】

【０２１７】

【表４（２）】

【０２１８】

【表４（３）】

【０２１９】

【表５（１）】

【０２２０】

【表５（２）】

【０２２１】

【表５（３）】

【０２２２】

【表６（１）】

【０２２３】

【表６（２）】

【０２２４】

【表６（３）】

【０２２５】

【表７（１）】

【０２２６】

【表７（２）】

【０２２７】

【表７（３）】

【０２２８】

【表８（１）】

【０２２９】

【表８（２）】

【０２３０】

【表８（３）】

【０２３１】

【表９（１）】

【０２３２】

【表９（２）】

【０２３３】

【表９（３）】

【０２３４】

【表１０（１）】

【０２３５】

【表１０（２）】

【０２３６】

【表１０（３）】

【０２３７】

【表１１（１）】

【０２３８】

【表１１（２）】

【０２３９】

【表１１（３）】

【０２４０】

【表１２（１）】

【０２４１】

【表１２（２）】

【０２４２】

【表１２（３）】

【０２４３】

【表１３（１）】

【０２４４】

【表１３（２）】

【０２４５】

【表１３（３）】

【０２４６】

【表１４（１）】

【０２４７】

【表１４（２）】

【０２４８】

【表１４（３）】

【０２４９】

【表１５（１）】

【０２５０】

【表１５（２）】

【０２５１】

【表１５（３）】

【０２５２】

【表１６（１）】

【０２５３】

【表１６（２）】

【０２５４】

【表１６（３）】

【０２５５】

【表１７（１）】

【０２５６】

【表１７（２）】

【０２５７】

【表１７（３）】

【０２５８】

【表１８（１）】

【０２５９】

【表１８（２）】

【０２６０】

【表１８（３）】

【０２６１】

【表１８（４）】

【０２６２】

【表１８（５）】

【０２６３】

【表１８（６）】

【０２６４】

【表１８（７）】

【０２６５】

【表１８（８）】

【０２６６】

【表１８（９）】

【０２６７】

【表１８（１０）】

【０２６８】

【表１８（１１）】

【０２６９】

【表１８（１２）】

【０２７０】

【表１８（１３）】

【０２７１】

【表１８（１４）】

【０２７２】

【表１８（１５）】

【０２７３】

【表１８（１６）】

【０２７４】

【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。

【０２７５】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。

【０２７６】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。 ７）光起電力素子に逆バイアスを印加した場合に、壊れ
にくい光起電力素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明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。

【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。

【図３】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。

【符号の説明】

２００，３００ 支持体、 ２０１，３０１ 反射層（または透明導電層）、 ２０２，３０２ 反射増加層（または反射防止層）、 ２０３，３０３ 第１のｎ型層（またはｐ型層）、 ２０４，３０４ 第１のｉ型層、 ２０５，３０５ 第１のｐ型層（またはｎ型層）、 ２１２，３１２ 透明導電層（または導電層）、 ２１３，３１３ 集電電極、 ２５１，３５１ 第１のｎ／ｉバッファー層、 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。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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２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型層と
   前記ｎ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。
2. 【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。
3. 【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、前記ｎ／ｉバッファー層と前記ｉ型層
   の接する界面近傍、前記ｐ／ｉバッファー層と前記ｉ型
   層の接する界面近傍及び前記ｐ／ｉバッファー層と前記
   ｐ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。
4. 【請求項４】 前記シリコン原子含有ガスは、Ｓｉ
   Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、ＳｉＦ₄、ＳｉＦＨ₃、ＳｉＦ₂Ｈ₂、Ｓ
   ｉＦ₃Ｈ、ＳｉＣｌ₂Ｈ₂、ＳｉＣｌ₃Ｈ、ＳｉＣｌ₄の
   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。
5. 【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。