TWI275662B - Method for forming thin film and apparatus therefor - Google Patents

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TWI275662B
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Masashi Ueda
Tomoko Takagi
Norikazu Ito
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Ishikawajima Harima Heavy Ind
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

1275662 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關適用於太陽電池及量產此之薄膜形成方 法及其裝置。 【先前技術】 雖然太陽電池係作爲無污染能源而被寄予大大地期待 ’但是爲了圖取廣泛普及，而必須使成本更爲降低才可。 爲此，對於可在更大型的基板上形成高品質且均勻膜厚的 非晶形政（以下用a-Si表示）薄膜之薄膜形成裝置抱以期待 〇 又’層疊前述a-Si薄膜及微結晶矽（以下用# C-Si表 示）薄膜之積層構造的薄膜係比單獨的前述a_si薄膜更易 得到高電力轉換效率。也就是說，對於可形成前述# c- S i 薄膜之薄膜形成裝置亦抱以期待。 就薄膜形成裝置之技術而言，在日本國特許公開昭 59-014633號公報上揭示了容量結合型之平行平板型電漿 CVD裝置的技術。 【發明內容】 發明揭示 一般而言，平行平板型電漿CVD裝置係將連接於高 頻電源之電極板與接地之電極板對向配置而成爲一對，並 將前述一對電極板之間的空間作爲放電領域，在被設置於 -5- (2) 1275662 如述接地電極板上的基板表面上形成薄膜。於前述平行平 板型電漿CVD裝置中，在前述一對電極板上，僅能將1 塊基板或是分割成小塊的多塊基板設置於前述一對電極板 中的任一電極板上。此係因爲在連接於高頻電源的電極板 上及前述接地電極板上，受到電漿的作用不同。因此，當 同時想要於多塊基板上形成薄膜時，前述電漿CVD裝置 之成膜室必須預先準備多對電極板。因此前述成膜室必須 具有廣大的內部空間。又，保守估計上，當設置3對以上 時，會造成困難。因此事實上，都是使用最多具有2對電 極板的成膜室之裝置，一次最多進行2塊基板的處理爲佳 〇 又平行平板型電漿CVD裝置因爲受到原理上的限制 ，因此各電極板至少必須比基板更大。爲此，當想要在更 大面積的基板上進行成膜時，必須要有更大的電極板，但 是在大電極板之間，要使電漿均勻產生係相當困難。由其 問題點看來，想要在大型基板上，進行均勻膜厚及性狀的 成膜乃極爲困難。 本發明係有鑑於上述之問題點，其目的係爲在有限的 空間中，可以並列多個電漿源，再於各放電領域中產生均 句的電榮’因此可以提供在大型基板上進彳了尚品質且均句 的成膜之薄膜形成方法及其裝置。 若是根據本發明之第一.形態的話，薄膜形成方法係藉 由形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的各第一 端相互電氣連接之天線元件，並使第一直線狀導體及第二 - 6 - (3) 1275662 直線狀導體相互交錯，且以相等間隔並排地並列前述多個 天線元件於平面上，藉由設置於成膜室內，形成一個以上 的陣列天線，再連接前述各第一直線狀導體的第二端於高 頻電源上，並使前述各第二直線狀導體的第二端接地，在 前述陣列天線的兩側，利用與前述間隔相同程度的間距各 自平行設置多塊基板，於前述各基板上進行成膜。而且最 好是將前述成膜室內的壓力保持於60Pa以下。 若是根據本發明之第二形態的話，薄膜形成方法係藉 由形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的各第一 端相互電氣連接之天線元件，並使第一直線狀導體及第二 直線狀導體相互交錯，且以相等間隔並排地並列前述多個 天線元件於平面上，藉由設置於成膜室內，形成一個以上 的陣列天線，再連接前述第一直線狀導體的第二端於高頻 電源上，並使前述第二直線狀導體的第二端接地，將前述 成膜室內之壓力保持於60Pa以下，於各基板上進行成膜 再者，前述薄膜形成方法最好是在平行於前述陣列平 面，且與前述第一直線狀導體及前述第二直線狀導體垂直 交叉的方向上，往返移動前述基板。 若是根據本發明之第三形態的話，薄膜形成裝置係具 備了 ：具有原料氣體導入口及排出口之成膜室，及具有多 個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的第一端相互電氣 連接之天線元件，並使前述第一直線狀導體與第二直線狀 導體相互交錯，且以相等間隔並排地並列於平面上，再連 -7 - (4) 1275662 接前述各第一直線狀導體的第二端於高頻電源上，並使前 述各第二直線狀導體的第二端接地之設置於前述成膜室內 之一個以上的陣列天線，及爲了在前述陣列天線的兩側， 利用與前述間隔相同程度的間距各自平行設置多塊基板之 基板托架。 再者，前述薄膜形成裝置最好是具備各別包覆前述第 一直線狀導體周圍的介電質。 若是根據本發明之第四形態的話，太陽電池之製造方 法係藉由形成多個使第一直.線狀導體及第二直線狀導體的 各第一端相互電氣連接之天線元件，並使第一直線狀導體 及第二直線狀導體相互交錯，並以相等間隔並排地並列前 述多個天線元件於平面上，藉由設置於成膜室內，形成一 個以上的陣列天線，再連接前述第一直線狀導體的第二端 於高頻電源上，並使前述第二直線狀導體的第二端接地， 在前述陣列天線的兩側，利用與前述間隔相同程度的間距 各自平行設置多個基板，於前述各基板上進行成膜。而且 最好是將前述成膜室內的壓力保持於6 OP a以下。 若是根據本發明之第五形態的話，太陽電池之製造方 法係藉由形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的 各第一端相互電氣連接之天線元件，並使其第一直線狀導 體及第二直線狀導體相互交錯，且以相等間隔並排地並列 前述多個天線元件於平面上，藉由設置於成膜室內，而形 成一個以上的陣列天線，再連接前述第一直線狀導體的第 二端於高頻電源上，並使前述第二直線狀導體的第二端接 -8- (5) 1275662 地，將前述成膜室內之壓力保持於60P a以下，於各基板 上進行成膜。 再者’前述太陽電池之製造方法最好是在平行於前述 陣列平面，且與前述第一直線狀導體及前述第二直線狀導 體垂直交叉的方向上，往返移動前述基板。 若是根據本發明之第六形態的話，太陽電池之製造裝 置係具備了 ：具有原料氣體導入口及排出口之成膜室，及 具有多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的第一端相 互電氣連接之天線元件，並使前述第一直線狀導體與第二 直線狀導體相互交錯，且以相等間隔並排地並列於平面上 ，再連接前述各第一直線狀導體的第二端於高頻電源上， 並使前述各第二直線狀導體的第二端接地之設置於前述成 膜室內之一個以上的陣列天線，及爲了在前述陣列天線的 兩側，利用與前述間隔相同程度的間距各自平行設置多塊 基板之基板托架。 再者，前述太陽電池之製造裝置最好是具備各別包覆 前述第一直線狀導體周圍的介電質。 若是根據本發明之第七形態的話，太陽電池係具備： 形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的各第一端 相互電氣連接之天線元件，並使其第一直線狀導體及第二 直線狀導體相互交錯，且以·相等間隔並排地並列前述多個 天線元件於平面上，藉由設置於成膜室內，形成一個以上 的陣列天線，再連接前述第一直線狀導體的第二端於高頻 電源上，並使前述第二直線狀導體的第二端接地，將前述 -9 - (6) 1275662 成膜室內之壓力保持於60Pa以下，於基板表面成膜之薄 膜。而且前述薄膜最好是使前述成膜室內的壓力保持於 60Pa以下所成膜的。 再者，前述薄膜最好是在平行於前述陣列平面，且與 前述第一直線狀導體及第二直線狀導體垂直交叉的方向上 ，往返移動前述基板之情況下所成膜。 【實施方式】 φ 爲實施發明之最佳形態 根據本發明之一實施形態的薄膜形成裝置，參照第1 圖及第2圖如下述說明。薄膜形成裝置1係爲天線式的誘 導結合型電漿CVD裝置，而且是可以在適用於製造例如 電力用太陽電池之大型（大面積）基板上進行成膜之比較大 型者，具備成膜室10、及設置於前述成膜室10內之陣列 天線20、及爲了支撐成膜用基板40之基板托架50。 前述成膜室1〇係爲了在例如超過1平方公尺之大型 · 基板40上成膜，因此必須具有一定的高度及寬度，且爲 了可以一次同時在多塊這樣的基板上（圖示例爲6塊）成膜 ，因此必須具有一定深度的空間尺寸。 在前述成膜室1〇內，設置多組陣列天線20(圖示例 爲3組，陣列天線20a、20b、20c)，且各陣列天線20係 由多個（圖示例爲6個）天線元件3 0所構成。 如第3圖所示，各天線元件30係藉由根據接合構件 3 8電氣接合平行的2條直線狀導體3 1、3 5之鄰接的一端 -10· (7) 1275662 (例如下端），形成大約是U字形之往返平行線路狀。前述 直線狀導體3 1的另一^端（也就是上端）係爲連接局頻電 源所用之高頻電力供應部，而另一直線狀導體3 5的另一 端（也就是上端）係爲接地所用之接地部。 直線狀導體3 1係使用實心桿，且前述高頻電力供應 部係貫穿成膜室10壁面所具備之例如三氧化二鋁（Al2〇3) 等介電質製之進料通道3 2後，連接於設置在成膜室1 0外 側之高頻電源1 1。又在成膜室1 〇內之直線狀導體3 1的 周圍上，設置例如Al2〇3等筒狀介電質管33，而前述介電 質管3 3的厚度係因應其必要而做適當的設定。 直線狀導體3 5則是使用於周面上鑽有多個孔洞3 6之 中空管，其上端係介由前述成膜室10的框體而接地，同 時連接於設置在前述成膜室1 〇外側之原料氣體供應源1 2 。爲此，前述各天線元件3 0之中空管狀的直線狀導體3 5 的前述接地部係可以作爲前述成膜室1 〇之原料氣體導入 □。 使各高頻電力供應部與各接地部相互交錯，也就是使 直線狀導體3 1及直線狀導體3 5相互交錯地並列前述多個 (圖示例爲6個）天線元件30。而且全部的直線狀導體31 、3 5係以相等間隔被配置於同一平面（以下用陣列平面表 示）上。如此一來，可以各別構成陣列天線20。前述多組 陣列天線20(圖示例爲3組，陣列天線20a、20b、20c)係 互相隔著預定間隔而被平行配置，並設置於前述成膜室 10內。爲此，前述各陣列平面在前述成膜室10內爲隔著 -11 - (8) 1275662 預定間隔平行配置。 前述基板托架5 0係爲支撐2塊在前述陣列天線20兩 側被成膜之前述基板4 0，並使該兩前述基板4 0平行於前 述陣列天線20的前述陣列平面，而且將與前述陣列天線 2〇的距離D(參照第2圖）定位於與前述直線狀導體31、 3 5之間的間距P (參照第1圖：例如約爲3 5毫米）枏同程 度（具體上則如後所述）者。在圖示例中因爲設置3組前述 陣列天線20a、20b、20c，因此前述基板托架50係支撐 各個前述陣列天線2 0兩側的各1塊，整體總計爲6塊的 前述基板40。全部的前述基板40係與對應的前述陣列天 線20之前述陣列平面平行，而且將前述天線基板之間的 距離D定位於與前述線狀導體3 1、3 5之間的前述間距P( 約35毫米）相同程度。 這樣的前述基板托架50係爲了支撐全部前述基板40 的狀態下，可以在前述成膜室1 〇搬入•搬出，因此被支 撐於適當的搬送體（未圖示）上而形成可以在前述成膜室10 搬入•搬出的構造。爲此，雖然於第1圖中沒有表示，但 是由於前述成膜室1 0之左右側板爲可自由開關的構造， 因此將左右任一方（例如爲左方）的側板打開後，搬入前述 基板托架50，另一方面將另一方（例如爲右方）的側板打開 後，搬出前述基板托架50。又雖然未圖示，但是在前述 成膜室1 〇之例如下部上，設置排氣所用的排氣口。 又前述成膜室1〇係具備在成膜中爲了抑制前述各基 板4〇溫度上昇所用的制熱裝置1 3。前述制熱裝置1 3則 -12- 1275662 Ο) 例如由利用輻射或是熱傳導’吸收由前述各基板4〇的熱 能之適當的吸熱體、及利用輻射或是熱傳導，將前述吸熱 體所吸收的熱能朝前述成膜室1 0之前述側壁等散出之機 構所構成。又前述制熱裝置· 1 3也可以只是由具有以流體 作爲媒體之冷卻機能的吸熱體所構成，再者也可以沒有吸 熱體，只是由強制性地將前述成膜室1 〇內的熱能朝外方 散失之廢熱機構所構成。 在使用如上述所構成的前述薄膜形成裝置1時，將前 述成膜室10內之壓力保持於60Pa以下進行成膜製程。 換言之，首先在前述成膜室1〇內，藉由前述基板托 架5〇，使全部（6塊）的前述基板4〇平行於對應的前述陣 列天線2 〇 (2 0 a、2 0 b、2 0 c)之陣列平面，而且使前述天線 基板之間的距離D定位於與前述直線狀導體3 1、3 5之間 的前述間距（約35毫米）相同程度（D4 P)。 其次，由設置在前述成膜室10外側之前述原料氣體 供應源12供應前述原料氣體至前述陣列天線20 (20a、20b 、2〇c)之前述各天線元件30的所有前述直線狀導體35內 。則述原料氣體係由所有前述直線狀導體3 5上的前述孔 洞3 6排出而充滿前述成膜室1 〇內，並將前述成膜室j 〇 內的壓力達到60Pa以下的適當壓力。 再者，將前述成膜室10內的壓力保持於60Pa以下的 適當壓力的同時，由設置在前述成膜室i 〇外側之前述高 頻電源1 1供應高頻電力（例如爲85MHz之VHF電力）至前 述陣列天線20(20a、20b、20c)之前述各天線元件30的所 (10) 1275662 有前述直線狀導體3丨上，藉由在所有前述直線狀導體3 j 及根據前述接合構件3 8與此等直線狀導體3 1電氣接合的 所有直線狀導體3 5周圍產生電漿，可以進行成膜製程。 藉由進行前述成膜製程，如第4A圖部分所表示，在 全部（6塊）的前述基板4〇表面上，都有達到目標的薄膜形 成°而前述薄膜係利用微結晶、或是非晶形的形態被得到 〇 以四氧化矽（SiH4)作爲原料氣體，實際進行前述成膜 製程時，在前述成膜室10內之所有（6塊）前述基板4〇上 ，都有微結晶矽（// c-Si)薄膜形成，前述薄膜係擴及前述 基板40的整個表面，並且確定爲良好的膜質。又，微結 晶矽的成膜，由於每單位面積必須施予超過1 kW的高頻 電力，因此在成膜中會曝露於高密度的電漿，而造成前述 各基板40溫度上昇的現象。但是因爲前述成膜室1 〇具備 前述制熱裝置1 3，藉由前述制熱裝置1 3的效果，使前述 膜特性不會由於前述成膜中之前述各基板40的溫度上昇 而劣化是可以確定的。 又，在前述成膜製程中，將前述天線基板之間的距離 D進行各種變更後加以實驗時，於第5A圖及第5B圖中 顯示其結果。 換言之，如第5 A圖所示，使前述天線基板之間的距 離D與前述直線狀導體3 1、3 5之間的前述間距P大約相 同的3 5毫米時，可以得知對於非晶形砂（a - S丨）之微結晶石夕 (// c - S i)的比率達到最大，因此其結晶性佳’而且膜質優 (11) 1275662 。即使前述天線基板之間的距離D較此更大，大到約爲 47毫米的話，亦可以得到相當良好的膜質。又在第5 a圖 中，雖然沒有顯示前述天線基板之間的距離D小於3 5毫 米情況的結果，但是當小到約爲1 7毫米的話，亦可以得 到相當良好的膜質。由以上的實驗結果得知，前述天線基 板之間的距離D係與前述直線狀導體3 1、3 5之間的間距 大約相同的3 5毫米爲最佳，且從膜質看來，以此爲中心 ± 5〇%程度（約17毫米〜約47毫米）仍爲前述天線基板之 間的距離D之許可範圍。此點係證明了前述天線基板之 間的距離D在前述許可範圍內的話，電磁場效率佳而會 引起電離作用。 又，第4B圖係顯示了前述天線基板.之間的距離D爲 從最佳値（約3 5毫米）算出的許可範圍下限約1 7毫米之接 近値時的成膜實驗結果。此時所成膜的膜厚係在對應於前 述陣列天線2 0之前述直線狀導體3 1、3 5的位置上形成比 較厚的膜，而且在隨著離開前述直線狀導體3 1、3 5的位 置而逐漸變薄，其結果爲對應於保持一定間隔配置的前述 直線狀導體31、35，而在前述各基板4〇上’形成前述膜 厚之厚的部分和薄的部分相互交錯的條紋狀。 因此只要在成膜中，藉由在平行於前述陣列平面，且 與前述直線狀導體3 1、3 5垂直交叉方向上’以預定衝程 往返移動前述基板4 0，即可迴避前述條紋狀薄膜的形成 。又往返移動的衝程S係如第4 C圖所示’以前述直線狀 導體3 1、3 5之間的前述間距P之2倍（S与2 P)長度’也就 (12) 1275662 是相當於前述陣列天線2 0中之緊鄰的前述天線元件3 0之 間的間距（7 0毫米）長度爲佳。例如在前述基板4 0上之對 應於前述直線狀導體3 1的位置、及對應於前述直線狀導 體3 5的位置，即使嚴密情祝下其成膜狀態仍不相同，但 是藉由從一個直線狀導體3 1至與其緊鄰的直線狀導體3 1 ，或是從一個直線狀導體3 5至與其緊鄰的直線狀導體3 5 之使成膜狀態達到均勻之2點間的往返移動，可以於前述 各基板40的表面上，形成沒有條紋狀之均勻的微結晶薄 膜。 實驗結果確認，只要在成膜中，藉由利用相當於陣列 天線20中之緊鄰的天線元件30之間的間距（70毫米）之衝 程，反覆往返移動前述基板40，即可於前述各基板40的 表面上，形成沒有條紋狀之.均勻的微結晶薄膜。 因此，前述天線基板之間的距離D爲大約與前述直 線狀導體3 1、3 5之間的前述間距Ρ(約3 5毫米）相同的最 佳値爲中心± 5〇%程度的許可範圍下，若是設定於最佳値 附近時，在成膜中不必往返移動前述基板40，即可使良 好膜質之微結晶薄膜在均勻膜厚下被形成。又，即使不是 在最佳値而設定於許可範圍內時，在成膜中只要藉由以預 定衝程反覆往返移動前述基板4 0，亦可以使沒有條紋狀 之良好膜質的微結晶薄膜在均勻膜厚下被形成。 又，就成膜速度而言，如第5Β圖所示，在前述天線 基板之間的距離D約爲4〇毫米時產生最大値，無論前述 天線基板之間的距離D較此値更大或更小時，前述成膜 -16 - (13) 1275662 速度皆會降低。 就前述膜質而言，如第5 A圖所示，對於前述天線基 板之間的距離D大約與前述直線狀導體3 1、3 5之間的前 述間距P相同之約3 5毫米時達到最佳値而言，針對前述 成膜速度，如第5 B圖所示，前述天線基板之間的距離D 爲比膜質最佳値之距離約3 5毫米更遠的約爲4 0毫米時達 到最大値。該原因之一係因爲當前述基板4 〇太過接前述 陣列天線20時，在前述陣列天線20之前述直線狀導體 3 1、3 5周圍所產生的電磁場會穿越前述基板40、或洩漏 等。 其中，設定前述天線基板之間的距離D爲比其許可 範圍內的最隹値（約35毫米）更小之情況下，在前述基板 4〇的內側上設置金屬製的內板爲佳。因爲利用金屬製的 前述內板，使前述電磁場反射，而可以使 VHF電力有效 地吸收於前述電漿上。 又，在前述成膜製程中.，將前述成膜室1〇內之壓力 進行各種變更後加以實驗，可以得到如第5 C圖所示的結 換言之，如第5C圖所示，當前述成膜室1〇內之壓力 變成約20Pa以下時，對於a-Si之//c-Si的比例會突然變 大，因此其結晶性佳，且膜質優。又，成膜速度亦在前述 成膜室1 〇內之壓力小時稍微快。雖然第5 C圖沒有明確指 出，當前述成膜室10內之壓力超過6 OP a變成高壓力時， 於前述各基板4〇上，在對應於前述陣列天線20之前述直 -17- (14) 1275662 線狀導體3 1 ' 3 5的位置爲厚，隨著遠離前述直線狀導體 3 1、3 5而變薄，使對應於保持一定間距配置的前述直線 狀導體3 1、3 5，膜厚之厚的部分及薄的部分相互交錯之 條紋狀薄膜被形成。再者，若使前述成膜室1 〇內之原料 氣體的壓力爲60Pa以下的話，在實質上並不會形成這樣 的條紋狀薄膜，而是可以得到良好膜質，而且可以得到實 用的成膜速度。 上述各事項雖然是針對前述# c-Si薄膜之成膜，藉由 實驗加以確定，但是針對利用此等實驗所驗證之事項，在 進行其他薄膜（例如a-Si、SiN、DLC等）之成膜亦可以得 相同的傾向。 又，在上述說明中，由於前述直線狀導體31、3 5間 的前述間距P約爲3 5毫米，使得前述天線基板之間的距 離D之最佳値約爲3 5毫米，又許可範圍約爲1 7毫米〜 約爲47毫米，但是前述直線狀導體3 1、3 5間的前述間距 P爲此以外之數値的情況下，前述天線基板間的距離D之 最佳値當然是依存該前述數値，且不用說其許可範圍則是 以前述天線基板之間的距離D爲中心土 50%而成。 如上述所示，當使用前述薄膜形成裝置1 (天線式的 誘導結合型電漿CVD裝置）進行成膜時，可以一次在1組 陣列天線20之其兩側各一塊，也就是2塊前述基板4〇表 面上成膜。如圖示所示，前述薄膜形成裝置1爲具備3組 陣列天線20a、20b、2〇c的情況，則可以一次在每個前述 陣列天線20各爲2塊，全部爲6塊的前述基板40表面上 -18- (15) 1275662 成膜。 因爲前述各陣列天線2 0係利用前述多個天線元件3 Ο 所構成’因此前述天線元件3 0的個數（圖示例中爲6個） 則是只要前述成膜室1 〇之尺寸許可，原則上增加幾個皆 可。因此，在前述各基板4 0大型化之情況下，於第1圖 中之左右方向原則上應該沒有限制。 一方面，在第1圖中之上下方向，就前述各基板40 大型化而言，必須使前述各天線元件3 0之前述直線狀導 體31、35變長。而設置於前述直線狀導體31周圍之前述 介電質管33則由於前述直狀導體31、35變長而有效果。 沒有前述介電質管33之情況下，因爲前述高頻電源係由 前述直線狀導體31之前述上端被供應，使得前述電漿只 能朝下方發生到較短的距離。藉由具備前述介電質管3 3 ，若是前述直線狀導體3 1、3 5變長的話，因應此點，可 以使前述電漿的發生領域朝下方延伸。 再者，根據部位，將前述介電質管3 3的厚度做適當 的調整，可以使前述電漿的密度分布保持於均勻狀態。又 因爲變更介電質管33之厚度在實質上與調整前述天線基 板之間的距離D爲等效，因此爲了控制所得到之薄膜的 結晶性或成長速度而可加以利用。 又，由前述電漿的誘電率與前述天線的形狀之關係看 來，在阻抗失配的情況下，例如藉由變更前述進料通道 3 2的厚度而調整誘電率，或是在前述各天線元件3 0之前 述直線狀導體3 1、3 5的端部或是前述接合構件3 8上’加 -19- (16) 1275662 負載適當的阻抗元件，皆可達到阻抗整合。 如上述所示，前述薄膜形成裝置1係可以用來作爲在 大型基板上能形成高品質且均勻膜厚的a- S i薄膜之薄膜 形成裝置。前述a-Si薄膜係適合用來作爲太陽電池，也 就是說前述膜薄形成裝置1係適合用來作爲太陽電池之製 造裝置。又，由於前述a-Si薄膜與單層的a-Si薄膜相比 較，可以得到高變換效率，·因此也可以用來作爲能形成層 疊a-Si薄膜與//c-Si薄膜之積層構造的薄膜之薄膜形成 裝置。 又，在上述實施形態中，雖然只表示了 1個前述成膜 室1 〇來加以說明，但是本發明不限定於此，例如可以並 列各種用於P型成膜用、i型成膜用、η型成膜用等的多 個成膜室10，在前述各成膜室10中，藉由前述基板搬運 體60之反覆搬入•搬出，則可以有效地製造例如電力用 的太陽電池。 雖然說明了本發明之適.合的實施例，但是本發明係不 限定於上述實施例。基於上述所揭示的內容，且具有該技 術領域之基本技術，也可以藉由實施例的修正或變形來實 施本發明。 產業上之可利用性 因爲可以在有限的空間，設置多對電極，且在各電極 之間，使其各自產生均勻的電漿，因此可以一次在多塊基 板上’以均勻的膜厚及性狀進行成膜，因此可以有效率地 -20- (17) 1275662 進行薄膜產生。 【圖式簡單說明】 第1圖係爲根據本發明之一實施形態之薄膜形成裝置 的模式分解正面圖。 第2圖係顯示根據前述實施形態之前述薄膜形成裝置 的側面圖。 第3圖係顯示裉據前述實施形態之天線元件的剖面圖 〇 第4A圖係爲薄膜形成.狀況的模式分解圖，顯示形成 均勻薄膜之情況。 第4B圖係爲薄膜形成狀況的模式分解圖，顯示形成 不均勻薄膜之情況。 第4C圖係爲薄膜形成狀況的模式分解圖，顯示基板 之衝程S與導體間之間距p的關係。 第5A圖係顯示天線元件和基板之間的距離與膜質之 間的關係之實驗結果圖表。 第5B圖係顯示前述天線元件和前述基板之間的距離 與薄膜成長速度之間的關係之實驗結果圖表。 第5C圖係顯示成膜室內之壓力與膜質及成長速度之 間的關係之實驗結果圖表。 符號說明 1 :薄膜形成裝置 -21 - (18) (18)1275662 1 〇 :成膜室 1 1 :高頻電源 1 2 :原料氣體供應源 1 3 :制熱裝置 ， 2 0 :陣列天線 2 0a、20b、20c ：陣歹ij 天線 3 0 ·天線兀件 3 1、3 5 :直線狀導體 _ 3 2 :進料通道 33 :介電質管 3 6 :孔洞 3 8 :接合構件 4 0 :基板 5 〇 :基板托架 6 〇 :基板搬送體 • -22-

Claims (1)

  1. (1) 1275662 拾、申請專利範圍 第92 1 27496號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 4年1 1月14日修正 1 ·一種含微結晶矽之矽薄膜之形成方法，其特徵爲： 形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的各第 一端相互電氣連接之天線元件； 使第一直線狀導體及第二直線狀導體相互交錯，並以 相等間隔並排地並列前述多個天線元件於平面上，並藉由 設置於成膜室內，形成一個以上的陣列天線； 連接前述第一直線狀導體的第二端於高頻電源上，並 使前述第二直線狀導體的第二端接地； 在前述陣列天線的兩側，各平行地與前述陣列天線之 距離呈與前述間隔相同程度地設置多塊基板； 於前述各基板上進行成膜。 2·如申請專利範圔第1項所述之含微結晶矽之矽薄膜 之形成方法，其中前述成膜室內之壓力保持於60Pa以下 〇 3 ·如申請專利範圍第1或第2項之含微結晶矽之矽薄 膜之形成方法，其中，將前述基板以前述間隔之2倍之行 程往返運動。 4 _如申請專利範圍第1或2項之含微結晶矽之矽薄膜 之形成方法，其中在平行於前述陣列平面，且與前述第一 直線狀導體及前述第二直線狀導體垂直交叉方向上，往返 (2) 1275662 移動前述基板。 5 . —種含微結晶矽之矽薄膜之形成裝置，係具備了 ： 具備原料氣體導入口及排出口之成膜室’及 具備多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的第一 端相互電氣連接之天線元件，且使前述第一直線狀導體與 第二直線狀導體相互交錯，並以相等間隔並排地並列於平 面上，並連接前述各第一直線狀導體的第二端於高頻電源 上，且將前述第二直線狀導體的第二端接地之被設置於前 述成膜室內之陣列天線，及 在前述陣列天線的兩側，各平行地與前述陣列天線之 距離呈與前述間隔相同程度地。 6 ·如申請專利範圍第5項所述之含微結晶矽之矽薄膜 之形成裝置，其中具備各別包覆前述第一直線狀導體周圍 的介電質。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之含微結晶矽之矽薄膜 之形成裝置，其中，前述介電質乃被覆各前述第一之直線 狀導體之幾乎全長。 8·—種經由含微結晶矽之矽薄膜所成太陽電池之製造 方法，其特徵爲： 形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的各第 一端相互電氣連接之天線元件； 使第一直線狀導體及第二直線狀導體相互交錯，並以 相等間隔並排地並列前述多個天線元件於平面上，並藉由 設置於成膜室內，形成一個以上的陣列天線； (3) 1275662 連接前述第一直線狀導體的第二端於高 使前述第二直線狀導體的第二端接地； 在前述陣列天線的兩側，利用與前述間 間距各自平行設置多個基板； 於前述各基板上進行成膜。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之經由含 薄膜所成太陽電池之製造方法，其中前述成 保持於6 0 P a以下。 10·如申請專利範圍第8項或第9項之 矽之矽薄膜所成太陽電池之製造方法，其中 以前述間隔之2倍之行程往返運動。 1 1 ·如申請專利範圍第8或9項之經由 矽薄膜所成太陽電池之製造方法，其中，令 平行於前述陣列平面，與且前述第一直線狀 二直線狀導體垂直交叉方向上，往返移動前 1 2 · —種經由含微結晶矽之矽薄膜所成 造裝置，係具備了： 具備原料氣體導入口及排出口之成膜室 具備多個使第一直線狀導體及第二直線 端相互電氣連接之天線元件，且使前述第一 第二直線狀導體相互交錯，並以相等間隔並 面上，並連接前述各第一直線狀導體的第二 上，且將前述第二直線狀導體的第二端接地 述成膜室內之陣列天線，及 頻電源上，並 隔相同程度的 微結晶矽之矽 膜室內之壓力 經由含微結晶 ，將前述基板 含微結晶矽之 前述基板，在 導體及前述第 述基板。 太陽電池之製 ，及 狀導體的第一 直線狀導體與 排地並列於平 端於高頻電源 之被設置於前 -3- (4) 1275662 爲了在前述陣列天線的兩側，利用與前述間隔相同程 度的間距各自平行設置多塊基板之基板托架。 1 3 ·如申gra專利軔圍弟1 2項所述之經由含微結晶砂之 矽薄膜所成太陽電池之製造裝置，其中具備各別包覆前述 第一直線狀導體周圍的介電質。 1 4·如申請專利範圍第1 3項所述之經由含微結晶矽之 矽薄膜所成太陽電池之製造裝置，其中，前述介電質乃被 覆各前述第一之直線狀導體之幾乎全長。 15. —種太陽電池，係具備： 形成多個使第一直線狀導體及第二直線狀導體的各第 一端相互電氣連接之天線元件； 使第一直線狀導體及第二直線狀導體相互交錯，並以 相等間隔並排地並列前述多個天線元件於平面上，並藉由 設置於成膜室內，形成一個以上的陣列天線； 連接前述第一直線狀導體的第二端於高頻電源上，並 使前述第二直線狀導體的第二端接地； 將前述成膜室內之壓力保持於60Pa以下； 於基板表面成膜之含微結晶矽之矽薄膜。 16. 如申請專利範圍第15項所述之太陽電池，其中前 述薄膜係在前述成膜室內的壓力保持於60Pa以下被成膜 的。 1 7 .如申請專利範圍第1 5或1 6項所述之太陽電池， 其中前述薄膜係在使前述基板在平行於前述陣列平面，且 與前述第一直線狀導體及第二直線狀導體垂直方向上往返 - 4 - (5)1275662 移動的情況下被成膜的。
    1275662 柒、（一）、本案指定代表圖為：第1圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 1 :薄膜形成裝置 10 成 膜 室 11 局 頻 電 源· 12 原 料 氣 體供應源 20 陣 列 天 線 3 0 天 線 元 件 40 基 板 50 基 板 托 架 P ： 間距 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式·
    -4 -
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