TW200807738A - Plasma deposition apparatus and method for making solar cells - Google Patents

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Description

200807738 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用以製造光伏打模組或太陽電池之程 序。 【先前技術】 由於石油價格持續上漲而其他能源仍然有限，因此傳統 燃料燃燒之排放給全球氣候變暖帶來越來越大的壓力。需
要找到並使用替代性的能源，例如太陽能，因為其係免費 月b源而且不會產生二氧化碳氣體。為此，許多國家正在增 力:其對安全而可靠的長期電源之投資，尤其係”綠色”或”清 潔”能源。然而，儘管太陽電池（亦稱為光伏打電池或模組） 已歷經多年開# ’但其使用仍很有限，因為此等電池或模 ”且之1 xe成本仍然較高’從而使得難以與藉由傳統燃料產 生的能量競爭。 別：早曰曰矽太陽電池具有最佳的能量轉換效率，但其 亦具有取局的製造成本。替代的係薄膜石夕，儘管其不且有 如單晶電池—樣高的效率，但其生產成本便宜得多。因 Γ材I可能將其心低成本的光伏打發電。其他類型的薄 T材料’例f銅銦鎵阳GS”）亦㈣頗有希望的结 ==率接近單晶秒，且成本更低，但是並未低至足 與傳統燃料有效競爭之程度。 製造費用之部分原因在於此蓉 為耗0士 m 在於此專耘序之沉積速率較低而頗 為耗％。例如，藉由存在高濃 輝光放電來形成所需石夕声之並型= 電漿 而矽層之典型程序獲得約20 A/s或0.12 120314.doc 200807738 微米/分鐘之-沉積速率。在另一範例中，用以形成高口 質i型石夕層《典型的電聚化學汽相沉積（”CVD”）方法獲得約 15 A/s或0_09微米/分鐘之一已報告的沉積逮率。在另一^ 例中，典型的化學汽相傳輸（”CVT”）方法使用蛾蒸汽作: 一傳輸介質來沉積多晶砍，獲得最高至約3微米/ 生長速率。 與石夕太陽電池技術類似，已努力使用不同技術來製造 CIGS型太陽電池。在—t試中，藉由使用各種先驅物結構 在一個兩階段程序中製造CIGS型太陽電池，此係稱為石西化 技術。已努力對硒化技術加以改良。在此一嘗試中，已知 -個兩階段程序’其藉由將磁電管濺鍍技術與一輪送機系 統結合起來用於製造一薄膜。在另一嘗試中使用一汽相再 =晶程序來製造CIGS薄膜。該再結晶程序係、用作該程序之 第:步驟’而且其替代先前技術所教導之碼化程序。在另 一嘗試中，藉由使用在一溶液中的電化學沉積並接著進行 物理汽相沉積來製造CIGS膜。此技術生產一總體轉換效率 為13.6%之CIGS型太陽電池。 除了為高效率製造上述類型之太陽電池所作之努力外， 還為高效率地製造其他類型之太陽電池(例如多接面太陽 電池）而作了料的努力。㈣類型之太陽電池具有= 材料的夕層構造。該等不同材料具有不同帶隙，而其會吸 收各種波長的太陽能。因此’此等類型之太陽電池覆；一 更廣的太陽光譜而可以提高該太陽電池之效率。為了：效 率地生產此等類型之太陽電池’已作了一定努力。在一此 120314.doc 200807738 類努力中，採用非晶矽及二硒銅銦（”CIS，，）及其合金來製造 多接面太陽電池。但是，此製程非常複雜而且需要不同類 型的設備，從而使得生產此等類型的太陽電池較為昂貴。 生產CIS層或CIGS層之某些範例包括藉由溶液生長、濺鍍 或蒸發之方式來沉積此等層。而且，矽層係藉由增強型電 漿化學汽相沉積方式來沉積。 如上面所提到，製造薄膜太陽電池需要一沉積技術來沉 積所需要之層，而降低製造成本之最有效方式係提高沉積 速率。電漿增強型化學汽相沉積（”PECVD”）之已報告的最 佳沉積速率約為5 A/秒，而矽烷電漿輝光放電之沉積速率 為2 0 A /秒。 此外，除沉積速率緩慢外，在太陽電池之製造中另一常 見的緩慢程序步驟包括：為形成半導體材料之p_n接面而 併入P型及η型摻雜劑。此步驟一般係在該薄膜層已沉積後 在極緩慢擴散的爐中實行，從而進一步減緩高效率生產太 陽電池之整個程序。 此外’對於製造CIGS薄膜之程序，該程序一般使用兩 個或更多階段。在該程序中額外步驟之目的係、將此等元件 沉積或調整成獲得該扣㈣膜之所需或最佳的組成比率 及相位結構。在該第_步驟中，已使用各種技術來累積所 需要的膜厚度而讓濃度比率相對較接近設計值。此等步驟 之、，且口抑制焉效率地進行_用以製造cigs薄膜之製程。 與為解決此等問題所作的f試相關之f訊可參見以下美 國專利案：1997年7月8日料Li等人的第5,64M50號;' 120314.doc 200807738 1999年8月24曰頒予Li等人的5,942,049 ; 2000年8月8曰頒 予 Nishimoto 等人的 6，100,466 ; 2001 年 4 月 10 日頒予 Madan 等人的6,214,706 ; 2001年8月28日頒予Wang等人的 6,281，098 ; 1992 年 8 月 25 日頒予 Chen 等人的 5，141，564 ; 19 89年l月17日頒予Ermer等人的 4,798,660;1990年4月10 曰頒予Pollock 等人的4,915,745 ; 2000年4月1 1日頒予 Kushiya等人的6,048,442 ; 2001年7月10日頒予Morel等人 的 6,25 8,620 ; 2003 年 2 月 11 曰頒予 Beck 等人的 6,5 18,086 ; 1991 年 9月 3 日頒予 Eberspacker 等人的 5,045,409; 1994 年1〇 月18曰頒予Tuttle等人的5，356,839 ; 1995年8月15日頒予 Noufi等人的5,441，897 ; 1995年7月25日頒予Albin等人的 5,436,204，1998 年 3 月 24 日頒予 Bhattacharya 等人的 5,730,852 ’ 1998 年 9 月 8 日頒予 Bhattacharya 等人的 5,804,054 ; 1999 年 2 月 16 曰頒予 Bhattacharya 等人的 5,871，630，1999 年 11 月 2 曰頒予 Bhattacharya 等人的 5,976,614 ; 2000 年 9 月 19 日頒予 Arya 等人的 6，121，541，·以 及2002年4月9日頒予Arya等人的6,368,892。 【發明内容】 藉由本申請案中所揭示的用以製造太陽電池之電滎沉積 裝置及方法來解決上述問題並實現一技術進展。該新穎程 序使用一電感耦合的電漿火炬來製造薄膜太陽電池。其具 有一較高沉積速率，而且其可以係設計為一連續的流程以 使其可以明顯降低該薄膜之製造成本。藉由將一輸送機系 統用於一連續的線上程序，此程序可以將所需要的薄膜沉 120314.doc 200807738 溫聚合物材料） 積於-基板（例如破璃、可撓性金屬或高 上0 該新穎的電感耦合 _ m 儿積％序棱供一測量出較高的沉 h…^使得製造成本降低甚多。 之新穎的電聚沉《置及方法之另一主要丄 ^ 刀 土聲方面係在該薄膜 /儿積期間同時併入此類 、 及/負摻雜材料，從而從該等製 造步驟中消除另一很緩慢而成本昂貴的程序。 該電感耦合電漿火炬 ( 极”沾係其具有很尚的沉積速率 )。為射卜地提高效率並節省製造成本，可以將一或 夕個電感耦合電漿火炬帶人 一 將、ν扣十，、'人炬聚合在一起以提供一組電感耦合電 “形成與—輸送機系統整合之沉積模組。其係一且 有'沉積速率及輸出速率之簡易而多功能的生產系統。、 :外，用以製造太陽電池之新穎電漿沉積裝置及方法可 基板從—沉積模組或沉積室移動到另—沉積模組或 :至上時容易地將所f材料注人正確的沉積模組並將所 :計的層沉積於-輸送機系統上。或者，用以製造太陽電 仆：電漿沉積裝置及方法由於在每-循環引入不同的 于勿貝而使得該太陽電池能夠進入及重新進入相同的沉 積模組。 、1由此用以製造太陽電池之新穎的電漿沉積 :、 來扎雜5亥薄膜時，實現對摻雜劑分佈之直接控 :以及型擴散程序更佳之濃度輪廓。該裝置及方法還 乡：對此里轉換效率與化學特性及物理特性產生很大影 喜。此外，使用一>技立口 — 用一〉儿積私序而非擴散程序來製造P型或n型 120314.doc 200807738 推雜薄膜，不僅提供更佳的控制及更均勻的摻雜劑分佈， 而且其還消除該兩步驟程序，產生一更高的生產率。 而且’用以製造太陽電池之新穎的電漿沉積裝置及方法 滿足對生產高品質太陽電池（包括將品質丨型層最佳化）之挑 戰。用於低接觸電阻、高内建電位及高透明度（以減少不 必要的光學損失）之摻雜的？及^型層及用以製造太陽電池 的本發明之新穎電漿沉積裝置及方法適應此類要求。 在一特徵中，用以製造太陽電池之新穎電漿沉積裝置及 方法可以使用包含銅、銦、鎵及硒組成元素（其係注入電 漿火焰以形成一 CIGS薄層）之材料。在另一特徵中，用以 製造太陽電池之電漿沉積裝置及方法可以使用適當設計的 銅、銦、鎵及硒之比率來注入該電漿火焰而形成該cigs薄 膜。 【實施方式】 圖1解說包括一定位於一基板104(其係受支撐於一輸送 機106上）上的電感耦合電漿火炬1〇2之一電漿沉積裝置之 一具體實施例1〇〇。在此具體實施例中，該電感耦^電漿 火炬102係瞄準下方以將一反應產物沉積於該基板⑽上。 在另- I體實施例中，胃電感_合電漿火炬1()2可以係相 對於該基板104以另一方式或方向瞄準或定向。該電感耦 合電漿火炬102由兩個石英管組成··一外部石英管與一 較短的内部石#管110’丨係顯示為附著於一不錄鋼室 112。 輸送機106具有一 定義為與圖3所示箭頭方向對齊之縱 120314.doc -11 - 200807738 軸0輸送機106可以係— 的传，1 h平1或—移動輸送機。較佳 係依據所使用的電…雷：广支按並於-所需距離(此 給該電感叙合恭= 02)處將該等基板提供 衿送機二电水、1102。進-步，輸送機1〇6可先沿該 二=_等基板104移動-距離，然後再停止該 一 α私動以沉積—反應產物，下面將作進一步說明。 *般地，該外部石英管108及該内部石英管110之直徑及 网度或長度可以係與該外部石英管1〇8及内部石英管⑽的 所需應用適配之任何尺寸。較佳的係，該内部石英管108 之長度比該外部石英管⑽更短。而且，該外部石英管⑽ =直徑較佳的係在從約5〇毫米（，，咖”）至％麵範圍内，而 立高度=從18〇 mm至約· mm範圍内。更佳的係，該外 英b 108之直徑約為70 mm，而高度或長度約為 mm車乂佳的係’該内部石英管11〇之直徑較佳的係在從約 至、力70 mm範圍内，而高度係在從12〇历瓜至約丨8〇 mm犯圍内。更佳的係，該内部石英管110之直徑約為60 mm ’而高度約為150 mm。 該電感耦合電漿火炬i 〇2進一步包括位於該外部石英管 108之下σ卩部分周圍之一銅電感線圈11 *。該線圈1 14包含 直徑大致在從約56 mm至約96 mm範圍内的複數個繞組 116。較佳的係，該複數個繞組116之直徑約為82。一 般地，該複數個繞組丨16係彼此間距開一足以供該電感耦 合包漿火炬1 02操作之距離。較佳的係，該複數個繞組i j 6 係彼此間距開約6 mm。此外，該外部石英管1〇8與該線圈 120314.doc -12- 200807738 U4之間的一間隙可在從約2 mm至約10 mm範圍内。而 且’該線圈114的最下部部分與該基板1〇4之間的距離係指 疋為L 其在攸約3 0 mm至約5 5 mm範圍内。 忒電感耦合電漿火炬1〇2進一步包括一對注入埠118，該 對左入埠118係連接至一將先驅物來源化學物質載送至該 電感耦合電漿火炬102之先驅物來源化學線（未顯示）。藉由 使用該内部石英管11〇，該電漿形成氣體將具有一旋流圖 案。將透過該等注入埠118注入用以沉積半導體薄膜材料 例如矽）之來源化學物質，該等注入埠丨丨8較佳的係位於該 電感_ a電漿火炬1〇2之下部側附近而朝v=〇位置瞄準（其 原因與頒予Gonskov等人的美國專利案第6,253,58〇號與頒 予G〇uskc)v等人的美國專利案第6,536，號㈣，此等兩 案白係以引用的方式併入於此）。在一具體實施例中，該 等、/主入埠118係連接至該電感耦合電漿火炬102。在另一具 豆男鈿例中，5玄等注入埠丨i 8並非連接至該電感耦合電漿 火炬，而係連接至如本文所述本發明之另一結構元件。在 -具體實施例中，該電感耦合電漿火炬1〇2係一電感耦合 電漿火炬。該等注入埠丨18包含石英管，該石英管之直徑 較佳的係在從約3 mm至約1G麵範圍内，更佳的係約$ _ ’但還可以結合該電感耗合電漿火炬102使用Λ他尺寸 :吕直任。在此具體實施例中，-對注入埠1 1 8係彼此橫 跨成對徑定位。在本發明之另一具體實施例中，可以使用 對稱配置的三個或更多埠。 進步，電感耦合電漿火炬102包括連接至一電漿氣體 120314.doc -13- 200807738 仏應：(未顯示)之一對電漿氣體入口 i2〇，㈣漿氣體供應 :包水氣體載送至該電感耦合電漿火炬102。該等電漿 矾體入口 120進入處於實質上相同高度之電感耦合電漿火 炬1〇2 ° ^佳的係，此等電I氣體入口 120包含直徑為5 mm 不銹鋼g ，但在一範圍内的直徑皆足以用於此目的。 ^ 。感輕5電桌火炬102還具有一冷卻劑入口 122與冷卻 d出124。在使用期間，一冷卻劑（例如水）穿過該冷卻劑 入口 122，在該不銹鋼室112内旋環，並透過該冷卻劑出口 迻出舉例而言，該冷卻入口 122及冷卻出口 i 24較佳 的係由不銹鋼形成而直徑為5 mm。 包水氣體入口 120、冷卻劑入口 122及冷卻劑出口 124較 佳的皆係形成於一不銹鋼室112中。舉例而言，該室ιΐ2較 佳的係—邊長為80 mm之不銹鋼方形組塊，而高度約為4〇 mm。該室112係安裝至支撐支架（未顯示）上。 一咼頻率產生器（未顯示）係電性連接至該線圈ιΐ4，以 5·28+Λ〇·ι3 MHz之頻率、最高6〇 kw之可變功率輸出給該 線圈114供電。纟-具體實施例中，胃產生器係⑼巧剛 型號，可從德國 FritzHuettingerElectr〇nicGmbH講買。此 產生器受-50 Hz、三相、38〇 v電源供應驅動來給該電感 I馬合電漿火炬102加電。 為了覆蓋-更寬的沉積寬度，將—群電感耦合火炬1〇2 放置在-起以形成一沉積模組200。圖2顯示由一組電感耦 合電漿火炬職成之—沉積模組之—具體實施例2〇〇。除 高沉積速率以外，該沉積模組200還提供均勾的沉積厚 120314.doc -14- 200807738 度。作為-範例，該沉積模組200由直徑為7〇咖之電感輕 合電槳火炬1〇2與直徑為35 mm之兩個較小的電感_ 火炬⑽組成。在此具體實施例中，沉積模組2⑽將產生= 句厚度之—24Gmm的沉積寬度。在—沉積模組中可以 電感耗合電漿火炬i 0 2之其他配置及尺寸以針對 用提供一所需沉積寬度。 … 在一具體實施例中，該等電感_合電聚火炬iG2包含— 列。在另一具體實施例中，該等電感輕合電裝火炬⑽包 2兩列或更多列’而且係定位於如圖2所示之—交錯配置 中以作重疊或在該基板⑽上提供該反應產物之均句沉 積。可以看出，此等列較佳的係與該輪送機ι〇6之縱轴成 橫向I在本發明之另一具體實施例中，該等列係配置於另 -組怨中以在該基板1G4上提供該反應產物之均勻沉積。 沉積模組200可以係間距開—距離（如圖3中進一步顯 不）’或者其可以係彼此相鄰，取決於所需應』。此外， 每一沉積模組2〇0可以先將一特定的反應產物沉積於-特 定的基板HM上，㈣再將該基板⑽移動至_後續沉積模 組2〇0以沉積一或多個相同或不同的反應產物。在一且體 實施例中…沉積模⑽G可以沉積—類材料或反應產且 物’而另-沉積模組可沉積另—類材料或反應產物。 為累積層厚度，可以推田；^ 、 夕個沉積模組2〇〇來沉積相同材 料。取決於設計，可以你 又位於該輸送機106正上方之不 同的沉積模組2 0 0沉積固有或摻雜的材料。 圖3解说包括一用以封閉複數個沉積模組200的沉積室 120314.doc 200807738 2之一電漿沉積梦 — — 機106而定位之二？'體貫施例300。由於沿該輪送 一 右干/儿積杈組2〇〇，故而此具體實施例提俾 二績的沉積程序。該等箭頭指示該輸送機106之縱向移 向3 14。该等四個沉積模組2〇〇係排列於該沉 以提供—㈣連續的沉積程序。該沉積室3Q2包括一 ^ 一〇4與—出口 3〇6。一入口氣體簾幕308位於該入口 304，而 —出口氣體簾幕31G位於該出口咖，從而 沉積室302之内邱p鲐 x I衣兄/…亥 礼離。人口 304與出口鳩可以係適應- 的：’』之任何形狀或設計。該等氣體簾幕308與310較佳 :包广惰性氣體，例如氬。某些額外的範例性氣體包 氦、氖、氪、氙、氡及氮。 計以室302進一步包括一排氣系統312,其具有用以從 移除副產物氣體、煙霧及顆粒之排氣埠（未顯 〆排孔系統3 12控制該沉積室302内的部分塵力以確 ^最佳的沉積條件。對該沉積室内如内的部分塵力 制可進一步包括提供-負壓力，例如真空。在另一具體實 加例中’可在處於或接近大氣壓力控制該部分逐力。可以 按-特：應用之需要而採用任何數目之排氣埠。較佳的 保護工作者。 彻—射頻遮蔽材料製成以 參考圖4及圖5解說由-組電感耦合電漿火炬102组成之 -沉積模組之—具體實施例4〇〇及具體實施例5〇〇。如圖所 示，沉積模組由直徑為7〇細之五個電感轉合電聚火炬 102組成。在一沉積模組中可以使用電感耦合電漿火炬】 I20314.doc -16- 200807738 之其他配置及尺寸以針對一特定應用提供_所需沉積寬 :例如，/儿積核組500由直徑為70 mm之三個電感耦合電 κ火矩1 G2組成。在此等具體實施例巾，沉積模組柳及 0將產生均勻厚度之一約24〇㈤爪的沉積寬度。 電 括 具體實施例中，一沉積模組可以包括一列電感耦合 水火炬102。在另一具體實施例中，一沉積模組可以包 數列電感耦合電漿火炬102。沉積模組400與500包括兩 列電感耦合的電漿火炬1 〇2 該等兩列電感耦合的電漿火 炬102係定位於如圖4及5所示之一交錯配置中用於重疊， 從而使得該反應產物在該基板1〇4上均勻沉積。可以看 出，電感耗纟電漿火炬102之此等列f質上係與該輸送機 1〇6之縱軸成橫向。在本發明之另一具體實施例中，電感 耦合電漿火炬102之該等列可以係配置於另一組態中以使 得該反應產物在該基板104上提供一所需的沉積結果。 在如圖4所示之 >儿積模組4〇〇中，兩個電感耦合電漿火炬 102係顯示為相對於該輸送機1〇6的縱向移動方向3 14而在 三個電感耦合電漿火炬1〇2之尾向。該等兩個尾向電感耦 合電漿火炬102之中心至中心距離係顯示為距離4〇2，而該 等三個正向電感耦合電漿火炬1〇2之中心至中心距離係顯 示為距離404。另外，該等兩列電感耦合電漿火炬1〇2之間 的中心至中心距離係顯示為距離4〇6。在一具體實施例 中，該距離402及404約為80 mm，而距離4〇6約為1〇〇 mm。此外，在振盪振幅或距離4〇8(下面進一步說明）約為 80 mm，提供一 320 mm總均勻沉積寬度。此比先前在較少 120314.doc -17- 200807738 電感耦合電漿火炬102所獲得者多出3〇%之寬度。 同樣’在圖5所示之沉積模組5〇〇中，一電感耦合電漿火 炬102係顯示為相對於該輸送機106的縱向移動方向314而 在二個電感耦合電漿火炬1〇2之尾向。該等兩個正向電感 耦合電漿火炬102之間的中心至中心距離係顯示為距離 5〇2。另外，該等兩列電感耦合電漿火炬1〇2之間的中心至 中心距離係顯示為距離5〇4。在一具體實施例中，該距離 502約為80 mm，而該距離504約為1〇〇 mm。應注意，由於 沉積模組500與沉積模組2〇〇及4〇〇相比使用較少的電感耦 a龟水火炬1 02，因此該等電感|馬合電漿火炬} 之間的間 距較大。此外，在振盪振幅或距離508(下面進一步說明）約 為80 mm，提供一 24〇 mm總均勻沉積寬度。此具體實施例 提供的沉積寬度與具體實施例200中大致相同，但電感耦 合電漿火炬1 02之數目較少。 為使得旎夠均勻地沉積覆蓋一基板丨〇4，沉積模組4⑼及 5 00在貫負上與該輸送機1〇6的縱向移動方向314成橫向之 一方向408上振盪。因此，沉積模組400及500之電感耦合 電漿火炬102係橫跨該基板1〇4而來回振盪，而同時支撐該 基板並令其沿該輸送機1 〇6之縱向移動方向3 14移動。另一 方面，該等沉積模組400及500在其振盪運動期間與該基板 1〇4保持一固定距離。另一方面，該等模組4〇〇及5〇〇與該 基板104之間的距離可能係可變的。此振盪沉積覆蓋使得 在’儿積操作期間能夠使用更少的電感耦合電漿火炬 1 02 °藉由使用更少的電感耦合電漿火炬1 02，可使得該等 120314.doc -18- 200807738 電感耦合電漿火炬102彼此間距開的距離與沉積模組2〇〇的 電感耦合電漿火炬1 〇2之間距相比更大。 該振盪或往復運動係設定成在一基板1〇4上提供反應產 物之最佳沉積。此振盪或往復運動具有一振幅及一可變或 疋之速度以提供戶斤需沉積結果。言亥等沉積模組4⑽及5 之振盪運動之振幅一般係定義為其在相對於該輸送機 或基板104之橫向方向4〇8上從側至側振盪或往復之距離。 lx佳的係，％積模組4〇〇將以與距離4〇2或4料（取決於哪一 距離更大）相等之一振幅振盪或往復。關於沉積模組5〇〇, 其將以與距離502相等之一振幅振盤或往復。此等係範例 性振幅，而可以使用其他振幅來獲得一所需沉積結果。 另外，沉積模組400及500將以一所需頻率振盪或往復。 °亥頻率一般係定義為該等沉積模組400及500在一給定時間 橫跨一基板104或輸送機106來回振盪之次數。此外，由於 該振盪或往復運動，沉積模組及5轉以―所需速度橫 跨一基板104或輸送機106來回行進。 •另外，可㊣由該輸送機106之速度來進一步決定該振盈 運動之速度及頻率。例如，若該輸送機1〇6之速度較慢， ㈣振盈運動之速度及頻率亦可能較慢。相反，若該^送 機1〇6之速度較快’則該振盪運動之速度及頻率亦可能= 快。此外，若該輸送機106之速度改變而該振逢運動之速 度及頻率保持固定，則在該基板104上將獲得該反應產物 之不同厚度。而且’若在一特定的沉積模組上採用較少 電感耗合電漿火炬1G2,則其在該橫向方向彻上之振幅可 1203l4.doc -19- 200807738 能 耦 更大。相反，若在一特定的沉積模組上採 &電漿火炬1 02，則其在該横向方向4〇8上 小 用較多的電感 之振幅可能更 沿該橫向方向408之振蘯運動之此等特徵組合起來在一 基板104上提供-反應產物之—所需沉積結果。此等特徵 係在該沉積程序之前或期間設定或調整以獲得所需沉積結 果。例如，沉積模組4〇〇包括的電感耦合電漿火炬ι〇2比沉 積模組500更少’因此該等距離5〇2及5〇4之間距可能大於 沉積模組400之距離402、4〇4、4〇6。由於此等距離更大而 電感_合«火炬1G2更少’因此沉積模組別之振盈運動 可具有比沉積模組400更大之速度及頻率。該振盪運動之 :有此等特徵皆可以係針對一特定應用而最佳化以在一特 疋基板104上提供一反應產物之一最佳沉積厚度。一般 地，該振幅等於該等沉積模組4〇〇及500之行進距離（如本 文所述）’而該頻率時間等於一完整的振盪循環所用時 1因此可以藉由將該振幅除以該頻率時間來計算一振 盪速度。 該等距離402、404及406可能相同或不同，取決若干因 素，其中包括：所需沉積速率及覆蓋、沉積厚度、沉積均 勻度、輸送機106之速度、所使用的電感耦合電漿火炬1〇2 之數目違等電感耦合電漿火炬102之方位及類似因素。 同樣，該等距離502及504可能相同或不同，取決於此等因 素0 /儿積模组4〇〇與5〇〇可以係類似於沉積模組2〇〇而間距開 120314.doc •20- 200807738 一距離（如圖3所示），或者其可以係彼此相鄰，此係由所需 應用決定。此外，每一沉積模組2〇〇、4〇〇及5〇〇可以先將 一特定的反應產物沉積於一特定基板1〇4上，然後該基板 104再移動至一後續沉積模組2〇〇以沉積一或多個相同或不 同的反應產物。在一具體實施例中，一沉積模組2〇〇、4⑼ 及500可以沉積一類材料或反應產物，而另一沉積模組 200、400及5 00可以沉積另一類材料或反應產物。為累積 層厚度，可以使用多個沉積模組2〇〇、4〇〇及5〇〇來沉積相 同材料。取決於該設計，可從定位於該輸送機1〇6正上方 之不同的沉積模組200、400及5〇〇沉積固有或摻雜的材 料0 在本‘月之另具體貫施例中，每一沉積模組之該等列 可以彼此相對而振盪或往復。例如，參考圖4，包含前部 列之三個前部電感耦合電漿火炬1〇2可以相對於沉積模組 400之後部列之兩個電感耦合電漿火炬102而振盪或往復。 一方面，在該等兩個後部電感耦合電漿火炬102振盪或往 復經過該距離或振幅4 〇 2時該等三個前部電感耦合電漿火 炬102保持静止。另一方面，該等三個前部電感耦合電漿 火炬102振盪或往復經過該距離或振幅4〇4，而同時該等兩 個後部電感耦合電漿火炬1〇2保持靜止。另一方面，該等 前部三個電感輕合電漿火炬1〇2可振盪或往復經過該距離 或振巾田404之半，而該等後部兩個電感耦合電漿火炬〗 振盈或往4复經過該距離或振幅402之一 +，以提供 。 積覆蓋。 ’、而/儿 120314.doc -21 · 200807738 同樣’參考圖5，包含該前部列之二個前部電感耦合電 聚火炬1 02可以相對於沉積模組5〇〇之後部列之電感耦合電 聚火炬102而振盪或往復。因此，電感耦合電漿火炬102之 該等列相對於在一特定沉積模組内的電感耦合電漿火炬 1 0 2之其他列而振盈或往復。一方面’包含該前部列之兩 個刚部電感耦合電漿火炬1 〇2可以相對於沉積模組4〇〇的後 部列之兩個電感耦合電漿火炬1〇2而振盪或往復。一方 面’在該等後部電感耦合電漿火炬102振盪或往復經過一 距離或振幅時，該等兩個前部電感耦合電漿火炬1 〇2保持 #止另一方面’該等兩個前部電感搞合電漿火炬1 〇2振 盪或往復經過該距離或振幅5〇2，而同時該等後部電感耦 合電漿火炬102保持靜止。另一方面，該等前部兩個電感 耦合電漿火炬102可振盪或往復經過該距離或振幅5〇8之一 半，而該後部電感耦合電漿火炬1〇2振盪或往復經過一距 離或振幅之一半，以提供所需沉積覆蓋。 一電感耦合電漿火炬
120314.doc 在本發明之另一具體實施例中， 1 02可以係如上所述而振盪。在此^ -22- 200807738 機連續或逐級移動時，-單一的或複數個電感搞合電衆火 炬102可橫跨—基板1G4作數次«或往復而同時於每一行 程沉積一特定的反應產物。 在該電感耗合„火炬1()2存在之條件下該等先驅物氣 體源之反應來產生該反應產物。該電感耦合電漿火炬1 較佳的係使用一惰性電漿源氣體來形成該電漿，其中在該 先驅物氣體源與該電感耦合電衆火炬1〇2之間發生反應以 將該反應產物沉積於該基板104上。某些範例^的電^源 ，括矽烷、氫、甲烷、乙硼烷、三甲硼、磷化氫及其 混合物。該先駆物氣體源可包括以下物質或者係此等物質 之額外形式：例如，氣艘、蒸汽、氣轉、小顆粒或粉 末。例如，可以藉由讓該等電感麵合電裝火炬1〇2振盈或 在復覆蓋- W或更寬之寬度並繼續移動該輸送機以獲得 任何所需的沉積長度，來沉積數微米厚度之薄膜。 在一具體 二碼鋼銦 另外，用 該反應產物較佳的係-單—元素、化合物或者元素混合 物或化合物，並包括元素及化合物，如鋼、銦、鎵、硒Y 矽、固有的I型層、p型摻雜矽層及n型摻雜矽 只鈿例中，該反應產物係存在於太陽電池中之 鎵（’’CIGS，，）層。 “ t的太％電池將具有一 ρ小η* η小ρ層結構 ^該石夕太陽電池之-個別層可以係藉由以下化學:質= :對於固有矽（i型層），矽烷（SiH4)係此等矽層之最常用材 料。此外，還向該氣體流添加氫（Η。氣以形成所需要的 120314.doc -23- 200807738 H i型層。對於p型摻雜矽，舉例而言，可以使用一Si^、 阳及b2h6氣體混合物或—SiH4、&及三曱職b(c邮氣 體混合物。對Sn型摻雜石夕，舉例而言，可以使用一siH4 及PH;氣體混合物或一以仏、H；2ApH3氣體混合物。 該基板104可能係任何所需尺寸，包括在太陽電池之技 術中眾所皆知之該些尺寸。較佳的係，該基板係由一（例 如)氧化錫塗布玻璃(例如’由域公司生產)或銦塗布玻 璃（例如Corning 1737))製成。 除本電敷沉積裝置之上述方面及具體實施例外，本發明 進-步包括用以製造此等太陽電池之方法。圖6解說一此 類程序之一具體實施例600之一流程圖。在步驟6〇2中，將 一基板104或複數個基板1〇4放置於一輸送機1〇6上。在步 驟604中，將該輸送機1〇6之溫度控制為該反應產物在該基 板104上的最佳沉積之一適當溫度。在步驟6〇6中，將該沉 積至3 02内的„卩为壓力控制為提供最佳麗力以將該反應產 物沉積到該基板104上。 在步驟608中，啟動該電感耦合電漿火炬1〇2。此步驟可 包括啟動該電漿氣體供應向該等電漿氣體入口 12〇之流動 以及隨後藉由向該電感線圈！ 14供電而進行的電漿點火。 此外，步驟608還可包括選擇欲用於在該基板1〇4或複數個 基板104上沉積期間產生所需反應產物之先驅物氣體源。 步驟608還可包括在（例如）沉積模組2〇〇中使用所有其他電 感耦合電漿火炬102中的複數個電漿火炬之情況下啟動所 有该等其他電感叙合電漿火炬1 〇2。 120314.doc -24- 200807738 在步私61 〇中，该電感耦合電漿火炬102將該反應產物沉 積到该基板1G4上。在步驟612中，就是否欲藉由該電感搞 口電漿火炬102來沉積一反應產物之另一層作一查詢。若 在步驟612中的回應為”否，，，則該程序終止。若對此查詢 之回應係”是”，則在步驟613中作另一查詢。若對步驟613 中的查询之回應係”否”，則該程序進行到步驟6丨6，在該 步驟616中可以先調整該電感輕合電漿火炬1〇2與該基板 104之間的距離，然後再沉積反應產物之另一薄膜層。較 佳的係，在此步驟後接著返回到步驟6丨〇。如上所述，步 驟610可包括同時藉由一或多個電感耦合電漿火炬1〇2來均 勻地沉積該薄膜反應產物層。若對在步驟6丨3中的查詢之 回應為’’是’’，則在步驟614中該輸送機1〇6將該基板1〇4或 複數個基板104—直移動至沉積模組2〇〇之下一電感編合電 漿火炬102或複數個電感耦合電漿火炬1〇2，並將下一反應 產物層沉積於該基板104或複數個基板104上。較佳的係， 該程序接著往回進行到步驟丨〇2，在步驟丨〇2中關於是否欲 將另 反應產物層沉積到該基板1 0 4或複數個基板1 〇 4上作 另一查詢。重複此程序直至已將所需數目及類型及厚度的 反應產物沉積到該基板104或複數個基板104上。 圖7解說另一此類程序之一具體實施例7〇〇之一流程圖。 在步驟702中，啟動該輸送機1〇6，而在步驟704中將該輸 送機106之溫度控制為該反應產物在該基板上的最佳沉積 之一適當溫度。在步驟706中，將該沉積室3 02内的壓力控 制為提供最佳的壓力以將該反應產物沉積到該基板丨〇4 120314.doc -25 - 200807738 上。 在步驟708中，啟動該電感耦合電漿火炬i〇2或複數個電 感耦合電漿火炬102。此步驟可包括啟動該電漿氣體供應 向該等電漿氣體入口 120之流動以及隨後藉由向該電感線 圈Π4供電而進行的電漿點火。此外，步驟708還可包括選 擇欲用於在該基板104或複數個基板104上沉積期間產生所 需反應產物之先驅物氣體源。 在步驟71 0中，將該先驅物氣體源注入該電感耦合電漿 火炬102或複數個電感耦合電漿火炬丨〇2。在一具體實施例 中，可以藉由離線測量已藉由一反應產物層來沉積的基板 1 04之厚度、組成及/或效能來設定或最佳化該先驅物氣體 源之流動。若該厚度、組成及/或效能超出設計標準，則 可以相應地調整該先驅物氣體源及/或該先驅物氣體源之 流動速率。在步驟712中，穩定該電感耦合電漿火炬1〇2或 複數個電感耦合電漿火炬1〇2之電漿火焰。 在步驟714中，就是否欲啟動及穩定額外的電感耦合電 漿火炬1 02或複數個電感耦合電漿火炬1 〇2作一查詢。若 是，則該程序較佳的係返回步驟708以啟動該電感耦合電 滎火炬102或複數個電感耦合電漿火炬ι〇2或沉積模組 2〇〇。若對步驟714中的查詢之回答係，，否，，，則在步驟716 中作另一查詢。在此查詢中，可以啟動並穩定額外的沉積 模組200。若對此查詢之回答係，’否，，，則該程序較佳的係 進行到步驟718，在步驟718中將該等基板1〇4裝載到該輸 送機106上。接下來進行步驟72〇，在步驟72〇中可以調= 120314.doc -26- 200807738 孩私感耦合電漿火炬！ 02或複數個電感耦合電漿火炬丨〇2與 該等基板104之間的距離。 在步驟722中’該等沉積模組200之電感耦合電漿火炬 1〇2或禝數個電感耦合電漿火炬1〇2將該反應產物沉積到該 基板104上。在步驟724中，就是否欲藉由該電感耦合電漿 火炬1 02或複數個電感耦合電漿火炬丨〇2來沉積一反應產物 之另一層作一查詢。若在步驟724中的回應為，，否，，，則該 程序較佳的係終止。若在步驟724中的回應係，，是”，則在 步驟726中作另一查詢。在步驟726中，就是否欲將一不同 的反應物薄膜層沉積於基板1〇4上作一查詢。若對此查詢 之回應為否”，則較佳的係該程序返回步驟72〇以調整該 电感耦B电漿火炬1 02或複數個電感耦合電漿火炬i 〇2與該 基板104或複數個基板丨〇4之間的距離，接下來在步驟 中沉積另一反應產物層。若對步驟726中的查詢之回應 為”是"，則在步驟728中該輸送機1〇6較佳的係將該基板 104或複數個基板104 一直移動至下一電感耦合電漿火炬 102或複數個電感耦合電漿火炬1〇2或沉積模組2〇〇。然 後，在步驟730中，該電感耦合電漿火炬1〇2或複數個電感 耦合電漿火炬102將下一反應產物層沉積於該基板1〇4或複 數個基板104上或沉積模組200將下一反應產物層沉積於該 基板1 0 4或複數個基板1 〇 4上。 在步驟732中，就是否欲沉積另一反應物薄膜層作另一 查詢。若對此查詢之回應係”是”’貝該程序較佳的係返回 步驟726。若對此查詢之回應為，，否，，，則該程序較佳的係 120314.doc -27- 200807738 終止，而攸该輸送機1〇6移除該基板ι〇4或複數個基板 104 〇 在用以製造太陽電池之本方法之另一方面，可以在上面 未說明的其他時間從該程序移除該等基板104，以測量該 /儿積私序之厚度、組成及/或效能來決定是否欲調整任何 上述程序參數，例如輸送機溫度、沉積室壓力、先驅物氣 體源之組成及/或該先驅物氣體源向該電感耦合電漿火炬 102或複數個電感耦合電漿火炬1〇2或沉積模組2〇〇之一或 多者之流動速率。 圖8解說另一此類程序之一具體實施例8〇〇之一流程圖。 在乂 & 中，啟動έ亥輸送機1〇6，而在步驟804中將該輸 运機106之速度及溫度控制為該反應產物在該基板104上的 最佳沉積之一適當溫度。在步驟806中，將該沉積室3〇2内 的壓力控制為將該反應產物沉積到該基板1〇4上提供最佳 的壓力。 在步驟808中，啟動該電感耦合電漿火炬1〇2或複數個電 感叙合電激火炬102。此步驟可包括啟動該電漿氣體供應 向該等電漿氣體入口 120之流動以及隨後藉由向該電感線 圈U4供電而進行的電漿點火。此外，步驟8〇s還可包括選 擇欲用於在該基板104或複數個基板104上沉積期間產生所 需反應產物之先驅物氣體源。 在步驟810中，一或多個該等沉積模組4〇〇及5〇〇係進行 橫向振盈或往復以提供一足以橫跨該基板丨〇4或複數個基 板104提供所需沉積覆蓋之振幅、速度及頻率。在步驟812 120314.doc -28- 200807738 中，將該先驅物氣體源注入該電感耦合電漿火炬1〇2或複 數個電感耦合電漿火炬丨〇2。在一具體實施例中，可以藉 由離線測量已藉由一反應產物層來沉積的基板1〇4之厚 度、組成及/或效能來設定或最佳化該先驅物氣體源之流 動。若厚度、組成及/或效能超出設計標準，則可以相應 地調整該先驅物氣體源及/或該先驅物氣體源之流動速 率。穩疋该電感耦合電漿火炬i 02或複數個電感耦合電敷 火炬102之電漿火焰。 在步驟814中，就是否欲藉由該電感耦合電漿火炬1〇2或 複數個電感耦合電漿火炬i 〇2來沉積另一反應產物層作一 查詢。若在步驟8 14中的回應為”否”，則該程序較佳的係 終止。若在步驟8 1 4中的回應係”是"，則在步驟8丨5中作另 一查詢。在步驟815中，就是否欲將一不同的反應物薄膜 層沉積於基板104上作一查詢。若對此查詢之回應為，，否，，， 則較佳的係該程序返回步驟818以調整該電感耦合電漿火 炬102或複數個電感耦合電漿火炬102與該基板1〇4或複數 個基板104之間的距離，接下來在步驟812中沉積另一反應 產物層。若對步驟8 1 5中的查詢之回應為”是”，則在步驟 8 16中該輸送機丨06較佳的係將該基板1 〇4或複數個基板丨〇4 一直移動至沉積模組4〇〇及5 00之下一電感耦合電漿火炬 1 02或複數個電感搞合電漿火炬1 。然後，在步驟8 14、 815、81 8及812中’該電感耦合電漿火炬ι〇2或複數個電感 耦合電漿火炬102或沉積模組4〇〇及5〇〇將下一反應產物層 沉積於該基板1 04或複數個基板1 〇4上。 120314.doc -29- 200807738 在用以製造太陽電池之本方法之另一方面，可以在上面 未說明的其他時間從該程序移除該等基板1〇4，以測量該 沉積程序之厚度、組成及/或效能來決定是否欲調整任何 上述程序參數’例如輸送機溫度、沉積室壓力、先驅物氣 體源之組成及/或該先驅物氣體源向該電感耦合電漿火炬 102或複數個電感耦合電漿火炬1〇2或沉積模組4⑼及5⑼中 的一或多者之流動速率。 儘官上文之說明目前係視為用以製造太陽電池之電漿沉 積裝置及方法之較佳具體實施例，但應瞭解本電漿沉積裝 置可以係具體化為其他特定形式而不脫離其精神或本質特 徵、。例如’可以使用上面未說明之額外的電漿火炬或不同 的沉積模組組纟，而不脫離用以製造太陽電池之本電漿沉 積裝置及方法之精神或本質特徵。因此，本具體實施例在 各方面皆應視為解說性而非限制性。本發明之㈣係由隨 附申請專利範圍而非前述說明來指示。 【圖式簡單說明】 圖1解說依據本發明之一具體實施例用以製造太陽電池 之電漿沉積裝置之一斷面側視圖； 圖2解說依據本發明之一具體實施例顯示相對於一基板 電水/儿積火炬的相鄰列之一電漿沉積裝置俯視圖； 圖3解說依據本發明之一具體實施例包括一沉積室之電 毁沉積裝置之一俯視圖； 圖4解说依據本發明之另一具體實施例顯示相對於一基 電水’儿積火炬的相鄰列之一電漿沉積裝置之一俯視 120314.doc -30- 200807738 圖； 圖5解說依據本發明之另一具體實施例顯示相對於一基 板之電漿沉積火炬的相鄰列之一電漿沉積裝置之一俯視 圖； 圖6解說依據本發明之一具體實施例用以製造太陽電池 之一程序之一流程圖； 圖7解說依據本發明之一具體實施例用以製造太陽電池 之另一程序之一流程圖；以及 圖8解說依據本發明之另一具體實施例之用以製造太陽 電池之另一程序之一流程圖。 【主要元件符號說明】 102 電感耦合電漿火炬 102! 電感耦合電漿火炬 104 基板 106 輸送機 108 外部石英管 110 内部石英管 112 一不銹鋼室 114 電感線圈 116 繞組 118 注入埠 120 電漿氣體入口 122 冷卻劑入口 124 冷卻劑出口 120314.doc -31· 200807738 200 具 300 具 302 沉 304 入 306 出 308 入 3 10 出 312 排 400 沉 500 沉 體實施例/沉積模組 體實施例 積室 口 口 口氣體簾幕 口氣體簾幕 氣系統 積模組 積模組 120314.doc -32-

Claims (1)

  1. 200807738 十、申請專利範圍： 1· 一種用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其包含·· 支撐構件，其係用以支撐一基板； 供應構件，其係用以供應反應物；以及 電漿火炬構件，其係用以將一產物沉積於該基板上， 該電漿火炬構件之位置與該基板有一距離。 2·如明求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 "亥等所〉儿積的太陽電池係矽薄膜太陽電池。 3 ·如,求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 。玄等所 >儿積的太陽電池係二硒銅銦鎵（CIGS)薄膜太陽電 4·如请求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 该等反應物可以係從由一氣體、蒸汽、氣溶膠、小顆粒 及粉末組成的群組中選擇之一形式。 士叫求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該電装形成氣體係氬氣。 士明求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該產物係藉由從石夕烧、氯、曱烧、乙蝴烧、三甲羽、碟 化氮及其混合物中選擇之一氣體來產生。 士#求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該產物係由反應物產生，該等反應物包含從由銅、铜、 叙碼及其混合物組成的君羊組中選擇之化學物質。 士叫求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 忒基板係從由氧化錫塗布玻璃與鉬塗布玻璃組成之群組 120314.doc 200807738 中選擇。 9.=請求項1之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 介於該電漿火炬構件與該基板之間的距離約為％至55 mm ° 1〇· 一種用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其包含： ， 一輸送機，其具有一用以支撐至少一基板之縱軸； . 至f兩個模組，每一模組具有用以將一層反應產物沉 積於該至少一基板上之至少一電漿火炬，該至少一電漿 火炬之位置與該至少一基板有一距離； 一室，其係用以容納該輸送機與該等至少兩個模組； 以及 ^ ^ 一排氣系統。 n.如請求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 该室進一步包含： 一入口與一入口氣體簾幕，其用以將該室與該室之該 外部環境隔離；以及 出口與一出口氣體簾幕，其係用以將該室與該室之 該外部環境隔離。 12.如請求項11之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 δ玄等氣體簾幕包含從由氦、氖、氩及其混合物組成的群 組中選擇之一惰性氣體。 13·如請求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該排氣系統進一步包含： 排氣埠，其係用以從該室移除副產物氣體及顆粒。 120314.doc 200807738 14·如請求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該排氣系統控制該室内之該部分壓力。 15·如請求項1〇之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該至少一電漿火炬係配置於一列中，該列係與該輪送機 之該縱軸成橫向，以將該反應產物沉積於該 上0 • I6·如請求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 ， 該輸送機受到溫度控制以保持該反應產物在該至少二美 板上之最佳沉積溫度。 17·如請求項1〇之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 5亥至少一電漿火炬係一電感耦合電漿火炬。 士明求項1 〇之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該等至少兩個模組在該室内的不同位置將該反應產物沉 積於該複數個基板上。 19.如請求項1〇之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 u 忒輸廷機將該至少一基板從該入口移動至該出口。 2〇·如請求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 • 錢$機令該至少—基板相對於料至少兩個模組而移 動’以提供一連續的沉積程序。 -21.如請求項之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該反應產物包括從該等至少兩個模組的不同模組沉積之 n型播雜劑與一 p型推雜劑。 、 22.如請求項1〇之用以製造太陽電池之電浆沉積裝置，其中 遠反應產物包括從該等至少兩個模組的不同模組沉積之 120314.doc 200807738 至少兩個不同的反應產物。 23. 24. 25. 26. 士明求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 名等至少兩個模組沿該輸送機將該反應產物串列地沉 於該至少一基板上。 、 士 W求項10之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 等太陽电池係從由卜丨十與η“寸型分層結構組成的群組 中選擇。 " 種用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其包含： 一輸送機，其具有一用以支撐至少一基板之縱軸； 模組，其具有與該縱軸成橫向的至少一高頻率電减 耦，電漿火炬之一第一列，以將一層反應產物沉積於該 至少一基板之一表面之至少一軸之實質上所有處，該等 至少一高頻率電漿火炬包含·· 將一電感線圈，其包圍該等至少一高頻率電感耗合電 漿火炬中的每一者，該電感線圈之位置與該至少一基 板有一距離； 一電漿氣體源，其係連接至該等至少一高頻率電感 摩馬合電漿火炬； 該層反應產物之一先驅物化學源，其係連接至該等 至少一高頻率電感耦合電漿火炬； 至’其係用以容納該輸送機及該模組；以及 一排氣糸統。 如請求項25之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其進 一步包含位置與至少一高頻率電漿火炬之該第一列相鄰 120314.doc 200807738 的至少一高頻率電漿火炬之 物層沉積於該至少一基板之 所有處。 第二列，以將一層反應產 表面之至少一軸之實質上 27 如睛求項25之用以製造太陽電 w 八〆儿$頁策嘗 5 且甲 該線圈與該至少一基板之間 ’、 a日日 此離介於約30至55 mm 之間。 28. 如Μ求項26之用以製造太陽電 电眾沉積裴置，其 29. 該等至少一高頻率電漿火炬進一步包含：二。ί入埠’其係連接至該先驅物氣體源以將該先 1物氣體源注人該至少—高頻率電感mu火炬。 如：求項25之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 δ亥等至少一高頻率電感耦合電漿火炬包含： 一外部石英管； 一内部石英管；以及 30. 31. 32. 33. -室’其將該外部石英管與該内部石英管連接，其中 該：漿氣體源係連接至該室以在該外部石英管與該：部 石英管之間提供該電漿氣體源。 如請求項29之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置 該外部石英管之長度約為180至400 mm。 如請求項29之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置 該外部石英管之直徑約為50至90 mm。 如請求項29之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該内部石英管之長度約為120至180 mm。 如請求項29之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 ，其中 ，其中 120314.doc 200807738 /内$石英官之直徑約為50至70 mm。 34.=:25之用以製造太陽電池之電聚沉積裝置，其中 =2含複數個繞組，該複數個繞組之直徑大於 石夬官之直徑且係彼此間距開約2至1〇麵之距 離0 '如請求項25之用以製造太陽電池之電聚沉積裝置，其中 〆電感線圈與该至少一基板之間的該距離介於約別至兄 mm之間。 36. :明求項25之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其進 -步包含-連接至該電感線圈之高頻率產生器。 火炬之該第二列彼此相 37. 如請求項25之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 至少一高頻率電衆火炬之該第—列與至少一高頻率電漿 盪 3 8. —種用以在一沉積室中於一基板 ,^ ^ ^ 双上形成一太電池層之 方法，其包含： 支推該基板； 提供包含-線圈之-高頻率電感轉合電毅火炬，該電 感搞合電漿火炬係選擇成能夠沿該基板之一側之該表面 區域而定位，該線圈與該基板分離一3〇至55 mm之距 離； 將本質上由-惰性氣體組成之—電衆氣體引入該高頻 率電感耦合電漿火炬以在該線圈内形成一電聚· 將一先驅物化學源注入該高頻率電感輕合^電毁火炬； 以及 120314.doc 200807738 :κ電感耦合電漿火炬之一反應產物與該先驅物氣體 Ί儿積到$基板上’而同時保持該基板與該線圈之間的 間距。 39. 40. 41. 42. 43. 44. 士叫求項38之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法’其進一步包含調整該室内之該部分壓力。 月束項3 8之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法’其進一步包含排空該室内之該部分壓力。 如明求項38之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，其進一步包含控制該室内之該部分壓力。 士#求項38之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，、進步包含控制該基板之該溫度以保持該反應產 物在該基板上之最佳沉積溫度。 如請求項3 8之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，其中該反應產物係從由純淨與摻雜的矽及二硒銅銦 鎵（CIGS)薄膜層組成之群組中選擇。 一種用以在一沉積室中於至少一基板上形成一太陽電池 層之方法，其包含： 在具有一縱軸之一輸送機上支撐該至少一基板； 提供沿該輸送機之該縱軸彼此間距開之至少兩個模 、、且孩荨至 兩個模組中的每一模組具有至少一電漿火 炬以將一反應產物沉積於該至少一基板上，該至少一電 水火炬之位置與該至少一基板有一距離，該至少一電漿 火炬包合一線圈，該電感耦合電漿火炬係選擇成能夠沿 口亥基板之一側之該表面區域而定位，該線圈與該基板分 120314.doc 200807738 45. 46. 47. 48. 49. 50. 離一 30至55 mm之距離； 將本負上由一惰性氣體組成之一電漿氣體引入該高頻 率電感耦合電漿火炬以在該線圈内形成一電漿； 將一先驅物化學源注入該高頻率電感耦合電漿火炬； 將该電感耦合電漿火炬之一反應產物與該先驅物氣體 源/儿積到該基板上’而同時保持該基板與該線圈之間的 間距；以及 沿該縱軸傳輸該至少一基板。 士叫求項44之用以在—基板上形成一太陽電池層之方 法，其進一步包含調整該室内之該部分壓力。 如叫求項44之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，其進一步包含排空該室内之該部分壓力。 如明求項44之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，其進一步包含控制該室内之該部分壓力。 如叫求項44之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，其進一步包含控制該基板之溫度以保持該反應產物 在該基板上之最佳沉積溫度。 士#求項44之用以在一基板上形成一太陽電池層之方 法，其中該反應產物係從由純淨與摻雜的矽及二硒銅銦 鎵（CIGS)之薄膜層組成之群組中選擇。 一種用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其包含： 支撐構件，其係用以支撐一基板； 供應構件，其係用以供應反應物； 電漿火炬構件，其係用以將一產物沉積於該基板上， 120314.doc 200807738 該電激火炬構件之位置盥 /、d基板有一距離；以及 振盈構件，其係用以令 而振盪。 電水火炬構件相對於該基板 5 1 52 如明求項5 〇之用以製造太 衣、太呩電池之電漿沉積裝置 "所沉積的太陽電池係矽薄膜太陽電池。 中 浚月求項5〇之用以製造太陽電池 該等所沉積的太陽電池係二硒銅 池0 之電漿沉積裝置，苴 銦鎵（CIGS)薄膜太陽 電 53 如請求項50之電漿 由一氣體、蒸汽、 選擇之一形式。 沉積裝置， 其中該等反應物可以係從 氣溶膠、小顆粒及粉末組成的群組中 54. 55. 56. 57. 58. 月求員50之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該電漿形成氣體係氬氣。 /、 如請求項50之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 该產物係藉由從矽烷、1、曱烷、乙硼烷、三曱硼、磷 化氫及其混合物中選擇之一氣體來產生。 如請求項50之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 該產物係由反應物產生，該等反應物包含從由鋼、銦、 録、砸及其混合物組成的群組中選擇之化學物質。 如請求項50之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 该基板係從由氧化錫塗布玻璃與鉬塗布玻璃組成之群組 中選擇。 》 如請求項50之用以製造太陽電池之電漿沉積裝置，其中 介於该電漿火炬構件與該基板之間的距離約為3 〇至5 5 120314.doc 200807738 59· -種用以在一沉積室中於至少一基板上形成一太陽電池 層之方法，其包含： 支撐一基板； 供應反應物； 藉由-電漿火炬構件將一產物沉積於該基板上，該電 漿火炬構件之位置與該基板有一距離；以及 令該電漿火炬構件相對於該基板而振盪。 如請求項59之用以在至少一基板上形成一太陽電池層之 方法’其中該等所沉積的太陽電池係石夕薄膜太陽電池。 61·如明求項59之用以在至少__基板上形成—太陽電池層之 方法，其中該等所沉積的太陽電池係二硒化銅銦鎵 (CIGS)薄膜太陽電池。 62·如請求項59之用以在至少一基板上形成一太陽電池層之 方广其中該等反應物可以係從由一氣體、蒸汽、氣溶 膝小顆粒及粉末組成的群組中選擇之一形式。 63 士明求項59之用以在至少一基板上形成一太陽電池層之 方法’其中該電漿形成氣體係一氬氣。 士明求項59之用以在至少一基板上形成一太陽電池層之 、、 其中該產物係藉由從矽烧、氫、甲烧、乙烧、 二=、磷化氫及其混合物中選擇之一氣體來產生。 65· 士明求項59之用以在至少一基板上形成一太陽電池層之 、、去 '’其中該產物係由反應物產生，該等反應物包含從 由鋼、錮、鎵、硒及其混合物組成的群組中選擇之化學 120314.doc -10- 200807738 物質。 6 6 ·如請灰& 、、59之用以在至少一基板上形成一太陽電池層之 其中該基板係從由氧化錫塗布玻璃與鉬塗布玻璃 組成之群組中選擇。 67.如請求項59之用以在至少一 ^ 暴板上形成一太陽電池層之 方法’其中該電漿火炬構件盘_美， 1卞興3丞板之間的該距離約為 3 0 至 5 5 mm 〇 120314.doc • 11 -
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