WO2011089554A1 - Verfahren zur abscheidung einer antireflexschicht auf einem substrat - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the production of antireflection coatings and in particular on the production of an antireflection coating on a solar cell.
  • Solar cells are used to generate photons, typically those of sunlight, into electrical energy convert. Currently, however, the efficiency of this Conversion process not as high as desired, so that Further improvements are desirable.
  • US 7,705,236 B2 discloses solar cells, which have an antireflection layer of silicon nitride can.
  • the aim of such an antireflection coating is the Reduction of reflection losses when hitting Sunlight on the silicon surface of the solar cell. Also, there is an increased absorption of light in to avoid the antireflective layer, as well as this the reflection at the interface, to a lesser extent Efficiency of the solar cell can lead.
  • a method for Deposition of an antireflection layer on a substrate following steps.
  • a substrate that has several Solar cell structures is provided and in arranged a vacuum chamber.
  • the vacuum chamber has a Solid on, the silicon, wherein a voltage be applied between the solid and ground potential can. While the tension between the solid and Ground potential is turned off, becomes a flow of a nitrogen-containing reactive gas in the vacuum chamber set a first value.
  • the river of nitrogen-containing reactive gas is added to a second Value increases and a tension between the solid and Ground potential applied, with a layer of silicon and Nitrogen on the substrate under a flow of nitrogen-containing reactive gas, which is higher than the first value is deposited.
  • Antireflection coatings for solar cells can deposited with different deposition processes become.
  • a reactive Sputtering process used to make an antireflective layer SiN to be deposited.
  • This antireflection coating can be applied on the Base of silicon nitride SiN for monocrystalline and multicrystalline wafer-based solar cells in one Single-substrate plant can be produced with high throughput.
  • gas flows especially the flow of nitrogenous reactive Gases regulated to reliably apply an antireflection coating to deposit the substrate.
  • the Partial pressure of the nitrogen-containing reactive gas before the beginning of the deposition as well as during the deposition is similar, preferably that the partial pressure is so homogeneous as possible remains.
  • the invention therefore relates to the Gas control of gas (s) in sputtering processes, also known as Sputtering under vacuum can be designated.
  • the invention relates to the regulation of Reactive gases in reactive sputtering processes.
  • Another Focus of the invention is on sputtering processes with short Process time at which the time length of the next described in the start phase described below represents the process time. These sputtering processes can used to thin anti-reflective layers on Produce solar cells.
  • Sputtering or sputtering is a physical process in which atoms are made out of one Solid, which is also referred to as a target, by Shelling with high-energy ions, which are predominantly Noble gas ions of a working gas are to be leached out and go into the gas phase.
  • sputtering is usually only the sputtering position, one to the group the PVD-based vacuum-based Coating technology, understood.
  • the term 'physical vapor deposition' denotes a group of vacuum-based coating method or Thin-film technologies in which, unlike CVD process the layer directly by condensation of a Material vapor of the starting material is formed.
  • PVD procedures are often plasmas used to make inert gas from a working gas such as argon to create.
  • the plasma can be in the treatment room itself (in situ) or generated separately (remote plasma sources).
  • Reactive sputtering designates a Variant of the PVD method, in which the sputtered Atoms in the transport phase or in the condensation with react an additional (reactive) gas, which in the Space between target and substrate is introduced.
  • the flow of a non-reactive gas in The vacuum chamber can be independent of the flow of the nitrogen-containing reactive gas can be adjusted.
  • the flow is not one reactive gas almost equal while the voltage between turned off the solid state and ground potential and is created.
  • the Partial pressure of the reactive gas in the vacuum chamber only by adjusting the flow of the reactive gas be set. This simplifies the regulation of Partial pressure of the reactive gas in the different process steps.
  • the step in which the tension between the solid state and ground potential is off, can as an idle state and the step in which the Voltage between the solid and ground potential is created, be referred to as a sputtering step.
  • the flow can the nitrogenous reactive gas are regulated so that the partial pressure of the nitrogen-containing reactive Gas in the vacuum chamber deviates less than 10%.
  • This method can be used at different rates, with which the nitrogen out the atmosphere in the vacuum chamber removed and in the deposited layer is bound to compensate.
  • the difference between the first value and the second Value of the flow of nitrogenous gas so set that to a stable sputtering process within a short while. This is an advantage if the deposition process is very short because, for example a very thin layer is desired.
  • the Difference between the first value and the second value adjusted to the flow of nitrogenous gas, that the partial pressure of the nitrogen-containing reactive Gas within 1 second of applying the voltage between the solid and ground potential is stable.
  • the difference between the first value and the second value of the flow of nitrogenous gas so set that voltage within 1 second after the application of the voltage between the solid state and Ground potential is stable.
  • the difference between the first value and the second value of the flow of nitrogenous Gases can be adjusted so that the deposition rate the antireflection layer within 1 second after application the voltage between the solid and ground potential is stable.
  • nitrogen-containing reactive gas can pure nitrogen or a nitrogen compound can be used.
  • the method can be used to an antireflective layer of SiN in different ways to separate from solar cells. For example, as Substrate a wafer with multiple monocrystalline or multicrystalline solar cells are used.
  • the flow of nitrogenous reactive gas can be achieved by adjusting a Needle valve in the gas line from the gas source to the vacuum chamber is arranged to be regulated.
  • the target value of Mass flow controller adjusted so that the partial pressure of nitrogen-containing reactive gas is the same while the Voltage between the solid and ground potential is off, and while the voltage is between the Solid state and ground potential is applied.
  • the setpoint of the partial pressure remains the same (i.e. the controlled variable) while the mass flow controller, i. the Manipulated variable, varies.
  • the gas flow of the nitrogen-containing reactive Gas in the vacuum chamber by dissipation of the gas flow downstream of the mass flow controller and upstream of the Vacuum chamber can be adjusted.
  • the Setpoint of the mass flow controller remain the same so that the Partial pressure of the nitrogen-containing reactive gas remains approximately constant while the tension between the solid state and ground potential is turned off, and while the tension between the solid and Ground potential is applied.
  • WO 2008/080249 A2 discloses a Sputtering plant in which the gas flow in the Vacuum chamber with a mass flow controller, a so-called Mass flow controller, can be adjusted better because of Mass flow controller always with a constant setpoint can be operated and therefore no longer from the Transient response of the gas flow regulator is dependent on what possibly the desired accuracy or reproducibility could affect.
  • the Deposition conditions such as pressure adjusted to layers reliably deposit with the desired properties to be able to. These conditions are typical different for different layers of one single structure.
  • Fig. 1 shows a generalized one Sputter voltage as a function of nitrogen flow at 55sccm Ar River
  • 5a shows the course of the sputtering voltage in the case of reactive sputtering of Si with 55 sccm Ar and 35 sccm N 2 during the process for different settings of the N 2 idle gas flow
  • 5b shows the course of the nitrogen partial pressure (RGA measurement) during the reactive sputtering of Si with 55 sccm Ar and 35 sccm N 2 during the process for different settings of the N 2 idle gas flow
  • Fig. 6 shows the principle of a Gas supply with variable cross section of the pumping line (Needle valve) to produce the desired gas transient response
  • Fig. 7 shows the gas pressure over time for different settings of the needle valve (number the turns counterclockwise, 0 means complete closed valve),
  • Fig. 8 shows a schematic Representation of a solar cell with an antireflection coating
  • Fig. 9 shows a system for Reactive sputtering of an antireflective layer after a first Embodiment
  • Fig. 10 shows a system for Reactive sputtering of an antireflection layer according to a second embodiment.
  • the Partial pressure of the reactive gas is the decisive factor can be, among other things, the deposition rate (on the Substrate) and e.g. optical properties of the layer can determine.
  • the sputter voltage (ie the voltage of the power supply at a given power) is an indication of whether one is in metallic or nitridic mode. See Fig. 1, which illustrates the sputtering voltage as a function of nitrogen flux at 55sccm Ar flux.
  • the metallic fashion stands out a high value of the refractive index (n) and higher Absorption (especially in the short wave range of visible spectrum) (see Figures 2a to 2c).
  • FIG. 2 c the coating rate as a function of the N 2 flux in the transition region. Sensitivity of the process in the transition region, specifically between 45-50sccm N 2 .
  • the partial pressure of the reactive gas is at switched on plasma (power ON) lower than without switched-on power (system in so-called idle state).
  • this transition is high Partial pressure without plasma to low partial pressure with Plasma, but not instantaneously during the process, but depending on the process and plant several seconds be.
  • This transitional area is referred to below as Be called 'start phase' of the reactive process.
  • FIG. 3 shows the voltage profile during the reactive sputtering of Si with 40 sccm Ar and 47.5 sccm N 2 , viewed in the course of the process over time in the vicinity of the transition region.
  • the layer properties thus always from the set process time dependent, because for shorter coating times the percentage of starting phase (nitridic mode) increases, which is e.g. according to the figures 2a to 2c a lower refractive index and lower coating rate entails.
  • These dependencies make an adjustment single parameter (e.g., one frequently required Adjustment of the layer thickness) extremely expensive, since a Variety of process parameters must be adapted.
  • H anti-reflection coatings for solar cells applies with the compromise described above in the Process control, although the desired effective refractive index can be adjusted, the absorption of such However, gradient layer is higher because layers in the metallic fashion has a significantly higher absorption exhibit. This is shown in Fig. 2b by the non-linear Course of the absorption coefficient k for short Wavelengths shown. Higher absorption in the However, antireflection coating has a reduction in the Efficiency of the solar cell result as part of the absorbed light is no longer for the production of Carriers is available.
  • a procedure for one Deposition process is thus indicated, in particular with short process times, reactive layers allow stable, reliable and easily modifiable.
  • the effective Flow of reactive gas into the process chamber during the Idle phase (plasma switched off) so reduced that the partial pressure of the reactive gas in the starting phase corresponds to that during the remainder of the plasma process.
  • the name for this type of gas control was the term 'Idle Flow Correction', IFC, selected.
  • a lower set point (setpoint) of the gas flow regulator in the idle phase compared to the process setpoint used.
  • the partial pressure of the reactive gas during the Start phase is a function of the idle setpoint, the time delay, the so-called wait-time, and the Control behavior of the gas flow controller.
  • FIG. 4 shows the (sputtering) voltage profile for a reactive SiN deposition process from the Si target in the sensitive transition region for different idle flow values with 40 sccm Ar and 47.5 sccm N 2 during the process for different settings of the N 2 idle gas flow and a wait time of 0s.
  • 'No IFC' in this case corresponds to a constant set point of 47.5sccm for the N 2 gas flow controller and gives the voltage curve in Fig.1.
  • FIG. 1 it can be clearly seen that a very stable sputtering voltage can be achieved for approximately 35 sccm idle flux, which suggests a homogeneous N 2 partial pressure over the entire process.
  • the reactive gas (resp. a portion of the reactive gas) during the idle phase not into the process space, but e.g. directly into the Foreward piping ('purge line'), such as is shown schematically in the figure 6.
  • 'purge line' Foreward piping
  • Mass flow controller always with a constant setpoint can be operated and therefore no longer from the Transient response of the gas flow regulator is dependent on what possibly the desired accuracy or reproducibility could affect.
  • WO 2008/080249 A2 describes an adjustable effective Suction power of the purge line the transient response of the Adjust gas pressure very accurately, as in Figures 6 and 7 is shown.
  • FIG. 8 shows a schematic Representation of a cross section of a substrate 1.
  • the Substrate 1 is provided in the form of a wafer, which has a plurality of solar cell structures 2.
  • the Solar cell structure has a first electrically conductive Layer 3, which is arranged on the substrate 1 and a first electrode forms, a p-doped silicon layer 4, which is arranged on the first electrode 3, a n-doped amorphous silicon layer 5, which on the P-doped amorphous silicon layer is arranged, a Antireflection layer 6, which in this embodiment the p-doped amorphous silicon layer is arranged, and a second electrode 7 made of a transparent electrically conductive layer, such as indium tin oxide (ITO) exists.
  • ITO indium tin oxide
  • Sunlight occurs on the second electrode 7 and radiates through the second electrode 7 and Antireflection layer 6, wherein the photons in electrical Energy to the p-n junction 9 between the two amorphous Silicon layers 5, 6 is converted.
  • Figure 9 shows a system 10 after a first embodiment, for producing a Antireflective layer on a wafer with several Solar cells, as shown in Figure 8, with a inventive method can be used.
  • the system 10 has a vacuum chamber 11 on that with a pump 12, like one Turbomolecular pump, can be pumped out.
  • the Device 10 also has a solid body 13, the Silicon exists.
  • the solid 13 is also called a target designated.
  • a voltage can be between the solid 13 and ground potential 14 are applied, with a plasma next to the surface of the solid 13 in the Vacuum chamber 11 can be formed.
  • the high energetic ions of the plasma dissolve material from the Solid 13 physically out on a substrate 15 is deposited to a layer on the substrate 15th manufacture.
  • the substrate 15 is a wafer having a plurality Solar cell structures with the dashed lines 16 are shown schematically.
  • a first gas line 17 is for a noble gas 19, such as argon, and the second gas conduit 18 for a reactive gas 20, such as Nitrogen or a nitrogen compound.
  • a noble gas 19 such as argon
  • a reactive gas 20 such as Nitrogen or a nitrogen compound.
  • the river of reactive gas 20 in the second gas line 18 can regardless of the flow of noble gas 19 in the first Gas line 17 with a valve 22, such as a needle valve, be set.
  • the first gas line 17 also has a valve 23, with which the flow of noble gas 19 can be adjusted.
  • the following method can be used with the Appendix 10 of Figure 9 can be used.
  • the substrate 15 is placed in the vacuum chamber 11 and the Vacuum chamber 11 pumped out with the pump 12. While the Voltage between the solid 13 and ground potential 14 is turned off, the partial pressure of Nobel gas 19 and the reactive gas 20 in the vacuum chamber 11 Open the valves 22, 23 set.
  • the river of Nobel gas 19 may, for example, be about 40 sccm and the Flow of nitrogen 20 be about 35 sccm.
  • Procedure In a further embodiment of the Procedure will be a time delay between increasing of nitrogen flow and switching on the voltage used.
  • FIG. 10 shows a system 10 'for Reactive sputtering of an antireflection layer after a second Embodiment.
  • the gas line 18 'for the reactive gas 20 a Mass flow controller 24, a valve 25 and a derivative 27th upstream of the mass flow controller 24 is arranged so that the reactive gas 20 after the Mass flow controller 24 and before the valve 25 of the Gas line 18 'can be derived.
  • the derivative 27 also has a valve 28.
  • Such an arrangement is disclosed in WO 2008/080249 A2.
  • the proportion of the flow of the reactive Gas 20 through the gas line 18 'and through the Derivation 27 can thus by setting the two Valves 25, 28 are set while the setpoint of Mass flow controller 24 remains constant. This can prevent that a transient response of the gas flow the Accuracy or reducibility of the sputtering process could affect.

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Abstract

Ein Verfahren zur Abscheidung einer Antireflexschicht (6) auf einem Substrat (1) wird angegeben, das folgende Schritte aufweist. Ein Substrat (1), das mehrere Solarzellenstrukturen (2) aufweist, wird bereitgestellt und in eine Vakuumkammer (11) mit einem Festkörper (13), der Silizium aufweist, angeordnet. Ein Fluss eines stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) in die Vakuumkammer (11) wird auf einen ersten Wert eingestellt, während eine Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) ausgeschaltet ist, erhöht auf einen zweiten Wert und eine Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14), wobei eine Schicht (6) aus Silizium und Stickstoff auf das Substrat (1) unter eines Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20), der höher als der erste Wert ist, abgeschieden wird. [Fig. 5a]

Description

VERFAHREN ZUR ABSCHEIDUNG EINER ANTIREFLEXSCHICHT AUF EINEM SUBSTRAT
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Herstellen von Antireflexschichten und insbesondere auf das Herstellen einer Antireflexschicht auf einer Solarzelle.
Solarzellen werden verwendet, um Photonen, typischerweise die des Sonnenlichts, in elektrische Energie umzuwandeln. Derzeit ist jedoch die Effizienz dieses Umwandlungsprozesses nicht so hoch wie gewünscht, so das weitere Verbesserungen wünschenswert sind.
Ein Ansatz zur Verbesserung die Umwandlungseffizienz einer Solarzelle ist die Reflektion der Photonen, die auf die Oberfläche der Solarzelle auftritt, zu reduzieren. Folglich tritt ein höherer Anteil an Photonen in die Solarzelle ein, wobei sie dort in elektrische Energie umgewandelt werden können.
Die US 7,705,236 B2 offenbart Solarzellen, die eine Antireflexschicht aus Silizium Nitrid aufweisen können. Ziel einer solchen Antireflexschicht ist die Verringerung von Reflexionsverlusten beim Auftreffen von Sonnenlicht auf die Siliziumoberfläche der Solarzelle. Ebenfalls gilt es eine erhöhte Absorption des Lichtes in der Antireflexschicht zu vermeiden, da dies ebenso, wie die Reflexion an der Grenzfläche, zu einem geringeren Wirkungsgrad der Solarzelle führen kann.
Weitere Verbesserungen sind jedoch wünschenswert, um die Zuverlässigkeit der Eigenschaften der Antireflexschicht weiter zu erhöhen und den Wirkungsgrad der Solarzelle weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zur Abscheidung einer Antireflexschicht auf einem Substrat folgende Schritte auf. Ein Substrat, das mehrere Solarzellenstrukturen aufweist, wird bereitgestellt und in eine Vakuumkammer angeordnet. Die Vakuumkammer weist einen Festkörper auf, der Silizium aufweist, wobei eine Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt werden kann. Während die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential ausgeschaltet ist, wird ein Fluss eines stickstoffhaltigen reaktiven Gases in der Vakuumkammer auf einen ersten Wert eingestellt. Der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases wird auf einen zweiten Wert erhöht und eine Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt, wobei eine Schicht aus Silizium und Stickstoff auf dem Substrat unter eines Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases, der höher als der ersten Wert ist, abgeschieden wird.
Antireflexschichten für Solarzellen können mit verschiedenen Abscheidungsprozessen abgeschieden werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein reaktiver Sputterprozess verwendet, um eine Antireflexschicht aus SiN abzuscheiden. Diese Antireflexschicht kann auf der Basis von Siliziumnitrid SiN für monokristalline und multikristalline Solarzellen auf Waferbasis in einer Single-Substrat Anlage mit hohem Durchsatz hergestellt werden.
Erfindungsgemäß werden somit Gasflüsse, insbesondere der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases geregelt, um eine Antireflexschicht zuverlässig auf dem Substrat abzuscheiden. Es wird angestrebt, dass der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases vor dem Anfang der Abscheidung sowie während der Abscheidung ähnlich ist, vorzugsweise dass der Partialdruck so homogen wie möglich bleibt.
Während des Abscheidungsprozesses wird ein Anteil des stickstoffhaltigen reaktiven Gases in der abgeschiedenen Schicht gebunden. Folglich sinkt der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases in der Vakuumkammer ab, nachdem die Spannung eingeschaltet ist, im Vergleich zu dem Partialdruck in der Vakuumkammer vor dem Einschalten der Spannung. Diese Absenkung des Partialdrucks wird erfindungsgemäß durch die Reglung des Flusses des stickstoffhaltigen Gases, und insbesondere durch den niedrigen Wert des Flusses vor dem Start der Abscheidung und durch das Erhöhen des Flusses während des Abscheidungsprozesses, kompensiert.
Die Erfindung bezieht sich daher auf die Gasregelung von Gas(en) bei Sputterprozessen, die auch als Kathodenzerstäubung unter Vakuum bezeichnet werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Regelung von Reaktivgasen bei reaktiven Sputterprozessen. Ein weiterer Fokus der Erfindung liegt auf Sputterprozessen mit kurzer Prozesszeit, bei denen die zeitliche Länge der weiter unten beschriebenen Startphase einen signifikanten Anteil an der Prozesszeit darstellt. Diese Sputterprozesse können verwendet werden, um dünne Antireflexschichten auf Solarzellen herzustellen.
Verfahren für einen Abscheidungsprozess werden somit angegeben, die insbesondere bei kurzen Prozesszeiten erlauben, reaktive Schichten stabil, verlässlich und leicht modifizierbar abzuscheiden.
Kathodenzerstäubung, bzw. das Sputtern ist ein physikalischer Vorgang, bei dem Atome aus einem Festkörper, der auch als Target bezeichnet wird, durch Beschuss mit energiereichen Ionen, die vorwiegend Edelgasionen eines Arbeitsgases sind, herausgelöst werden und in die Gasphase übergehen. Unter dem Begriff Sputtern wird meistens nur die Sputterdeposition, eine zur Gruppe der PVD-Verfahren gehörende vakuumbasierte Beschichtungstechnik, verstanden. Der Begriff 'physikalische Gasphasenabscheidung' (physical vapor deposition, kurz PVD) bezeichnet eine Gruppe von vakuumbasierten Beschichtungsverfahren bzw. Dünnschichttechnologien, bei denen im Gegensatz zu CVD-Verfahren die Schicht direkt durch Kondensation eines Materialdampfes des Ausgangsmaterials gebildet wird.
Die Verfahren sind durch folgende Punkte gekennzeichnet:
  1. Gas- (Dampf-) Erzeugung der schichtbildenden Teilchen ('Absputtern')
  2. Transport des Dampfes zu einem Substrat
  3. Kondensation des Dampfes auf dem Substrat und Schichtbildung
Bei PVD Verfahren werden häufig Plasmen verwendet, um aus einem Arbeitsgas wie Argon Edelgasionen zu erzeugen. Das Plasma kann dabei im Behandlungsraum selbst (in situ) oder separat erzeugt werden (remote plasma Quellen).
Reaktivsputtern bezeichnet dabei eine Variante des PVD Verfahrens, bei dem die abgesputterten Atome in der Transportphase bzw. bei der Kondensation mit einem zusätzlichen (Reaktiv-)Gas reagieren, das in den Zwischenraum zwischen Target und Substrat eingebracht wird.
Der Fluss eines nicht reaktiven Gases in der Vakuumkammer kann unabhängig vom Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases eingestellt werden. In einem Ausführungsbeispiel ist der Fluss eines nicht reaktiven Gases nahezu gleich, während die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential ausgeschaltet und angelegt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel kann der Partialdruck des reaktiven Gases in der Vakuumkammer nur durch das Einstellen des Flusses des reaktiven Gases eingestellt werden. Dies vereinfacht die Regelung des Partialdrucks des reaktiven Gases in den unterschiedlichen Prozessschritten.
Der Schritt, in dem die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential ausgeschaltet ist, kann als ein Leerlaufzustand und der Schritt, in dem die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt ist, als Sputterschritt bezeichnet werden.
Zwischen dem Schritt, in dem die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential ausgeschaltet ist, und dem Schritt, in dem die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt ist, kann der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases so geregelt werden, dass der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases in der Vakuumkammer weniger als 10% abweicht.
Dieses Verfahren kann verwendet werden, um unterschiedliche Raten, mit denen der Stickstoff aus der Atmosphäre in der Vakuumkammer abgenommen und in der abgeschiedenen Schicht gebunden wird, zu kompensieren.
In weiteren Ausführungsbeispielen wird der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases so eingestellt, dass ein stabiler Sputterprozess innerhalb einer kurze Zeit erreicht wird. Dies ist von Vorteil, wenn der Abscheidungsprozess sehr kurz ist, weil zum Beispiel eine sehr dünne Schicht gewünscht ist.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases so eingestellt, dass der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases innerhalb 1 Sekunde nach dem Anlegen der Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential stabil ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases so eingestellt, dass die Spannung innerhalb 1 Sekunde nach dem Anlegen der Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential stabil ist.
Der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases kann so eingestellt werden, dass die Abscheidrate der Antireflexschicht innerhalb 1 Sekunde nach dem Anlegen der Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential stabil ist.
Als stickstoffhaltiges reaktives Gas kann reiner Stickstoff oder eine Stickstoffverbindung verwendet werden.
Das Verfahren kann verwendet werden, um eine Antireflexschicht aus SiN auf unterschiedliche Arten von Solarzellen abzuscheiden. Zum Beispiel kann als Substrat ein Wafer mit mehreren monokristallinen oder multikristallinen Solarzellen verwendet werden.
Am Beginn des Abscheidverfahrens nach dem Leerlaufzustand kann ungefähr gleichzeitig die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt und der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases erhöht werden. Alternativ kann die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential erst mit einer Zeitverzögerung nach dem Erhöhen des Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases angelegt werden.
Der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases kann durch ein Einstellen eines Nadelventils, das in der Gasleitung von der Gasquelle zu der Vakuumkammer angeordnet ist, geregelt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zum Einstellen des Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases ein Massenflussregler verwendet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Sollwert des Massenflussreglers so eingestellt, dass der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases gleich ist, während die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential ausgeschaltet ist, und während die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt ist. In anderen Worten der Sollwert des Partialdrucks bleibt gleich (d.h. die Regelgröße), während der Massenflussregler, d.h. die Stellgröße, variiert.
Wenn ein Massenflussregler vorgesehen ist, kann der Gasfluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases in der Vakuumkammer durch Ableitung des Gasflusses stromabwärts des Massenflussreglers und stromaufwärts der Vakuumkammer eingestellt werden.
Wenn der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases in die Vakuumkammer durch eine Ableitung des Flusses stromabwärts des Massenflussregler und stromaufwärts der Vakuumkammer eingestellt wird, kann der Sollwert des Massenflussregler gleich bleiben, damit der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases ungefähr konstant bleibt, während die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential ausgeschaltet ist, und während die Spannung zwischen dem Festkörper und Massepotential angelegt ist.
Die WO 2008/080249 A2 offenbart eine Anlage zum Sputtern, bei der der Gasfluss in der Vakuumkammer mit einem Massenflussregler, ein so genannter Mass flow controller, besser eingestellt werden kann, da der Massenflussregler immer mit einem konstanten Sollwert betrieben werden können und man daher nicht mehr vom Einschwingverhalten der Gasflussregler abhängig ist, was eventuell die gewünschte Genauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit beeinträchtigen könnte.
Zusammengefasst sind typischerweise die Abscheidungsbedingungen, wie Druck eingestellt, um Schichten mit den gewünschten Eigenschaften zuverlässig abscheiden zu können. Diese Bedingungen sind typischerweise unterschiedlich für unterschiedliche Schichten einer einzigen Struktur.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt generalisiert eine Sputterspannung als Funktion des Stickstoff-Flusses bei 55sccm Ar-Fluss,
Fig. 2a zeigt den Verlauf des Brechungsindex n bei einer Wellenlänge λ=633 als Funktion des N2-Flusses im Übergangsbereich,
Fig. 2b zeigt den Absorptionskoeffizient k bei λ=350nm als Funktion des N2-Flusses im Übergangsbereich,
Fig. 2c zeigt die Beschichtungsrate als Funktion des N2-Flusses im Übergangsbereich,
Fig. 3 zeigt den Spannungsverlauf beim Reaktivsputtern von Si mit 40sccm Ar und 47.5sccm N2, betrachtet im Prozessverlauf über die Zeit,
Fig. 4 zeigt den Verlauf der Sputterspannung beim Reaktivsputtern von Si mit 40sccm Ar und 47.5sccm N2 während des Prozesses für unterschiedliche Einstellungen des N2 Idle-Gasflusses und einer Zeitverzögerung von 0s,
Fig. 5a zeigt den Verlauf der Sputterspannung beim Reaktivsputtern von Si mit 55sccm Ar und 35sccm N2 während des Prozesses für unterschiedliche Einstellungen des N2 Idle-Gasflusses,
Fig. 5b zeigt den Verlauf des Stickstoff Partialdruckes (RGA-Messung) beim Reaktivsputtern von Si mit 55sccm Ar und 35sccm N2 während des Prozesses für unterschiedliche Einstellungen des N2 Idle-Gasflusses,
Fig. 6 zeigt das Prinzip einer Gaszuführung mit variablem Querschnitt der Abpumpleitung (Nadelventil) zur Erzeugung des gewünschten Gas-Einschwing-Verhaltens,
Fig.7 zeigt den Gasdruck über der Zeit für verschiedene Einstellungen des Nadelventils (Anzahl der Drehungen gegen den Uhrzeigersinn, 0 bedeutet komplett geschlossenes Ventil),
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Solarzelle mit einer Antireflexschicht,
Fig. 9 zeigt eine Anlage zum Reaktivsputtern einer Antireflexschicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 10 zeigt eine Anlage zum Reaktivsputtern einer Antireflexschicht nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Im Nachfolgenden wird das Ausführungsbeispiel des Reaktivsputterns von SiN beschrieben, wobei ein Festkörper, der auch als Target bezeichnet wird, aus Silizium besteht und eine Reaktivgasatmosphäre mit Stickstoff bzw. Stickstoffverbindung verwendet wird; alle Aussagen gelten aber analog für eine Vielzahl von Reaktivprozessen zur Abscheidung von z.B. Oxid- oder Nitridschichten von in der Regel metallische Target. 'Nitridischer Mode' ist dann in dem Zusammenhang als Bereich mit hohem Reaktivgas-Fluss zu verstehen.
Bei der Schichtabscheidung unter Reaktivgas-Atmosphäre wird festgestellt, dass der Partialdruck des Reaktivgases die entscheidende Grösse sein kann, die unter anderem die Abscheiderate (auf dem Substrat) und z.B. optische Eigenschaften der Schicht bestimmen kann.
Bei der PVD Abscheidung von SiN oder SiN:H mit einem Target aus metallischem Silizium und N2 oder z.B. N2+NH3 als Reaktivgas ist die Sputterspannung (d.h. die Spannung des Power-Supplies bei vorgegebener Leistung) ein Indiz dafür, ob man sich im metallischen oder nitridischen Mode befindet. Siehe hierzu Fig. 1, die die Sputterspannung als Funktion des Stickstoff-Flusses bei 55sccm Ar-Fluss darstellt.
Dabei gilt, dass sich der Sputterprozess im sogenannten 'Metallischen Mode' befindet, wenn sich bei geringem Stickstofffluss eine hohe Spannung am Target (gegen Erde) einstellt. Vom 'nitridischen Mode' spricht man, wenn sich bei hohem Stickstoffluss eine niedrige Spannung am Target einstellt. Den Bereich um den Wendepunkt der Spannungskurve in Fig. 1 nennt man 'Übergangsbereich'. Er ist bekanntermassen sehr empfindlich. Bereits geringe Variationen der Prozessparameter bewirken eine Änderung der Eigenschaften der abgeschiedenen Schicht.
Der Metallische Mode zeichnet sich durch einen hohen Wert des Brechungsindexes (n) und höherer Absorption (insbesondere im kurzwelligen Bereich des sichtbaren Spektrums) aus (vgl. Figuren 2a bis 2c).
So stellt Fig. 2a den Verlauf des Brechungsindex n bei einer Wellenlänge von λ=633, Fig. 2b den Absorptionskoeffizient k bei λ=350nm und Fig. 2c die Beschichtungsrate jeweils als Funktion des N2-Flusses im Übergangsbereich dar. Man erkennt die 'Empfindlichkeit' des Prozesses im Übergangsbereich, speziell zwischen 45-50sccm N2.
In den Figuren 2a bis 2c markiert die durchgezogene Linie einen Argon-Gasfluss von 40sccm, die unterbrochene Linie 55sccm Ar.
Da während des Sputterprozesses ein Teil des Reaktivgases in die Schicht eingebaut und somit verbraucht wird, ist der Partialdruck des Reaktivgases bei eingeschaltetem Plasma (power ON) geringer als ohne eingeschaltete Leistung (Anlage im sog. Idle-Zustand). Beim Einschalten des Plasmas erfolgt dieser Übergang von hohem Partialdruck ohne Plasma zu niedrigem Partialdruck mit Plasma, während des Prozesses jedoch nicht instantan, sondern kann je nach Prozess und Anlage mehrere Sekunden betragen. Dieser Übergangsbereich soll im Folgenden als 'Startphase' des Reaktivprozesses bezeichnet werden.
Aufgrund des höheren Partialdruckes des Reaktivgases ergeben sich in der Startphase andere Schichteigenschaften (z.B. niedrigerer Brechungsindex), und gemäss den Ergebnissen aus Fig.1 startet der Prozess mit niedrigerer Sputterspannung (vgl. Fig.3). Dieser Effekt ist natürlich umso grösser, je näher man sich am Übergangsbereich befindet, wo kleine Änderungen des Reaktivgas-Flusses die grössten Auswirkungen haben. Figur 3 zeigt den Spannungsverlauf beim Reaktivsputtern von Si mit 40sccm Ar und 47.5sccm N2, betrachtet im Prozessverlauf über die Zeit in der Nähe des Übergangsbereichs.
Aufgrund des höheren Partialdruckes des Reaktivgases während der Startphase können sich inhomogene Schichteigenschaften der deponierten Schicht ergeben, deren Signifikanz umso grösser ist, je grösser der Zeitraum der Startphase im Vergleich zur gesamten Prozesszeit ist. Um bei kurzen Prozesszeiten trotzdem eine gewünschte Schichteigenschaft (z.B. einen vorgegebenen Brechungsindex) zu erreichen, muss der Gasfluss des Reaktivgases derart eingestellt werden, dass man sich am Ende des Beschichtungsprozesses mehr im metallischen Mode befindet, um den höheren Anteil an Reaktivgas während der Startphase zu kompensieren. Dieser Kompromiss bei der Prozessführung kann sich negativ auf die Gesamtperformance des Schichtsystems auswirken.
Ausserdem sind die Schichteigenschaften dadurch immer auch von der eingestellten Prozesszeit abhängig, da für kürzere Beschichtungszeiten der prozentuale Anteil der Startphase (nitridischer Mode) zunimmt, was z.B. gemäss den Figuren 2a bis 2c einen geringeren Brechungsindex und geringere Beschichtungsrate zur Folge hat. Diese Abhängigkeiten machen eine Anpassung einzelner Parameter (z.B. eine häufig erforderliche Anpassung der Schichtdicke) äusserst aufwändig, da eine Vielzahl von Prozessparametern neu angepasst werden muss.
Speziell für SiN/SiN:H-Antireflexschichten für Solarzellen gilt, dass mit dem oben beschriebenen Kompromiss bei der Prozessführung zwar der gewünschte effektive Brechungsindex eingestellt werden kann, die Absorption einer derartigen Gradientenschicht jedoch höher ist, da Schichten im metallischen Mode eine signifikant höhere Absorption aufweisen. Dies ist in Fig. 2b durch den nicht-linearen Verlauf des Absorptionskoeffizienten k bei kurzen Wellenlängen gezeigt. Höhere Absorption in der Antireflexschicht hat jedoch eine Verringerung des Wirkungsgrades der Solarzelle zur Folge, da ein Teil des absorbierten Lichtes nicht mehr für die Gewinnung von Ladungsträgern zur Verfügung steht.
Ein Verfahren für einen Abscheidungsprozess ist somit angegeben, die insbesondere bei kurzen Prozesszeiten erlauben, reaktive Schichten stabil, verlässlich und leicht modifizierbar abzuscheiden.
Erfindungsgemäss werden Verfahren angegeben, bei denen mit Hilfe eines angepassten Gasflusses des Reaktivgases während des abgeschalteten Beschichtungsprozesses ('Idle'- oder Leerlauf-Zustand des Systems) der Partialdruck des Reaktivgases während allen Phasen des Prozesses möglichst konstant gehalten werden kann.
Erfindungsgemäss wird daher der effektive Fluss des Reaktivgases in die Prozesskammer während der Idle-Phase (ausgeschaltetes Plasma) derart reduziert, dass der Partialdruck des Reaktivgases in der Startphase demjenigen während dem restlichen Plasma-Prozess entspricht. Als Name für diese Art der Gasregelung wurde der Begriff 'Idle Flow Correction', IFC, gewählt.
Optional kann zwischen dem Umschalten von Idle-Gasregelung auf Prozess-Gasregelung und dem Einschalten des Plasmas (power ON) eine Verzögerungszeit ('wait-time') eingefügt werden. Auf diese Weise erhält man einen zusätzlichen Parameter, um je nach Einschwingverhalten des Systems einen konstanten Partialdruck des Reaktivgases zu erzielen.
Erfindungsgemäss kann die Reduktion des effektiven Gasflusses in die Kammer auf mehre Arten erfolgen:
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein niedrigerer Sollwert (Setpoint) des Gasflussreglers in der Idle-Phase im Vergleich zum Prozess-Sollwert verwendet. Der Partialdruck des Reaktivgases während der Startphase ist hierbei eine Funktion des Idle-Sollwertes, der Zeitverzögerung, die so genannte wait-time, und dem Regelverhalten des Gasflussreglers.
Fig.4 zeigt den (Sputter-)Spannungsverlauf für einen reaktiven SiN-Abscheideprozess vom Si-Target im empfindlichen Übergangsbereich für unterschiedliche Idle-Fluss Werte mit 40sccm Ar und 47.5sccm N2 während des Prozesses für unterschiedliche Einstellungen des N2 Idle-Gasflusses und einer wait time von 0s. 'No IFC' entspricht in diesem Fall einem konstanten Sollwert von 47.5sccm für den N2-Gasflussregler und ergibt den Spannungsverlauf in Fig.1. Im Vergleich mit Fig. 1 ist klar ersichtlich, dass für ca. 35sccm Idle Fluss eine sehr stabile Sputterspannung erzielt werden kann, was auf einen homogenen N2-Partialdruck über den gesamten Prozessverlauf schliessen lässt.
Messungen mit einem Restgas-Massenspektrometer (RGA) belegen die vermutete Korrelation zwischen Sputterspannung und Partialdruck des Reaktivgases Stickstoff, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Während ohne IFC (d.h. konstanter Stickstofffluss, in diesem Falle 35sccm, auch während der Idle-Phase) zu Beginn des Prozesses bei t=0s ein höherer Stickstoff-Partialdruck herrscht, ergibt sich bei 30sccm Idle-Fluss bereits nach ca. 0.75s ein konstanter Partialdruck, was mit einer konstanten Sputterspannung für diese Prozesseinstellungen einhergeht. Bei stärkerer Absenkung des Idle Flusses erkennt man einen reduzierten Partialdruck zu Beginn des Sputterprozesses, was sich in einer erhöhten Sputterspannung widerspiegelt.
Weitere Ausführungsbeispiele basieren auf schaltungstechnischen Möglichkeiten, das Reaktivgas (bzw. einen Teil des Reaktivgases) während der Idle-Phase nicht in den Prozessraum, sondern z.B. direkt in die Vorvakuum-Leitung ('Purge-Leitung') zu leiten, wie in der Figur 6 schematisch dargestellt ist. Eine Anordnung, wie in der WO 2008/080249 A2 offenbart ist, kann auch verwendet werden.
Vorteil dieses Ansatzes ist, dass die Massenflussregler (MFC) immer mit einem konstanten Sollwert betrieben werden können und man daher nicht mehr vom Einschwingverhalten der Gasflussregler abhängig ist, was eventuell die gewünschte Genauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit beeinträchtigen könnte. Darüber hinaus kann man, wie in WO 2008/080249 A2 beschrieben, über eine regelbare effektive Saugleistung der Purge-Leitung das Einschwingverhalten des Gasdruckes sehr genau einstellen, wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Substrats 1. Das Substrat 1 wird in Form eines Wafers bereitgestellt, der mehrere Solarzellenstrukturen 2 aufweist. Die Solarzellenstruktur weist eine erste elektrisch leitende Schicht 3, die auf dem Substrat 1 angeordnet ist und eine erste Elektrode bildet, eine p-dotierte Siliziumschicht 4, die auf der ersten Elektrode 3 angeordnet ist, eine n-dotierte amorphe Siliziumschicht 5, die auf der p-dotierten amorphen Siliziumschicht angeordnet ist, eine Antireflexschicht 6, die in diesem Ausführungsbeispiel auf der p-dotierten amorphe Siliziumschicht angeordnet ist, und eine zweite Elektrode 7, die aus einer transparenten elektrisch leitenden Schicht, wie Indium-Zinn-Oxid (ITO), besteht.
Sonnenlicht, das mit den Pfeilen 8 graphisch dargestellt ist, tritt auf die zweite Elektrode 7 auf und strahlt durch die zweite Elektrode 7 und Antireflexschicht 6, wobei die Photonen in elektrische Energie an den p-n-Übergang 9 zwischen den zwei amorphen Siliziumschichten 5, 6 umgewandelt wird.
Figur 9 zeigt eine Anlage 10 nach einem ersten Ausführungsbeispiel, die zum Herstellung einer Antireflexschicht auf einem Wafer mit mehreren Solarzellen, wie in der Figur 8 dargestellt ist, mit einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann.
Die Anlage 10 weist eine Vakuumkammer 11 auf, die mit einer Pumpe 12, wie einer Turbomolekularpumpe, ausgepumpt werden kann. Die Vorrichtung 10 weist auch einen Festkörper 13 auf, der aus Silizium besteht. Der Festkörper 13 wird auch als Target bezeichnet. Eine Spannung kann zwischen dem Festkörper 13 und Massepotential 14 angelegt werden, wobei ein Plasma neben der Oberfläche des Festkörpers 13 in der Vakuumkammer 11 gebildet werden kann. Die hoch energetischen Ionen des Plasmas lösen Material aus dem Festkörper 13 physikalisch heraus, das auf einem Substrat 15 abgeschieden wird, um eine Schicht auf dem Substrat 15 herzustellen. Das Substrat 15 ist ein Wafer mit mehreren Solarzellenstrukturen, die mit den gestrichelten Linien 16 schematisch dargestellt sind.
Zwei Gasleitungen 17, 18 sind auch vorgesehen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unterschiedliche Gase in die Vakuumkammer 11 leiten. Eine erste Gasleitung 17 wird für ein Nobelgas 19, wie Argon, und die zweite Gasleitung 18 für ein reaktives Gas 20, wie Stickstoff oder eine Stickstoffverbindung, verwendet. In diesem Zusammenhang wird der Begriff 'reaktives Gas' verwendet, um ein Gas zu bezeichnen, das mit dem herausgelösten Material des Festkörpers 13 reagiert, um eine Schicht abzuscheiden, die die Elemente des Festkörpers 13 sowie des Gases aufweist. Der Fluss des reaktiven Gases 20 in der zweiten Gasleitung 18 kann unabhängig vom Fluss des Nobelgases 19 in der ersten Gasleitung 17 mit einem Ventil 22, wie ein Nadelventil, eingestellt werden. Die erste Gasleitung 17 weist ebenfalls ein Ventil 23 auf, mit dem der Fluss des Nobelgases 19 eingestellt werden kann.
Zum Sputtern einer Antireflexschicht 21 auf dem Substrat 15 kann das folgende Verfahren mit der Anlage 10 der Figur 9 verwendet werden. Das Substrat 15 wird in die Vakuumkammer 11 angeordnet und die Vakuumkammer 11 mit der Pumpe 12 ausgepumpt. Während die Spannung zwischen dem Festkörper 13 und Massepotential 14 ausgeschaltet ist, wird der Partialdruck des Nobelgases 19 sowie des reaktiven Gases 20 in der Vakuumkammer 11 durch Öffnen der Ventile 22, 23 eingestellt. Der Fluss des Nobelgases 19 kann zum Beispiel ungefähr 40 sccm und der Fluss des Stickstoffs 20 ungefähr 35 sccm betragen.
Um den Abscheidungsprozess zu beginnen wird in einem Ausführungsbeispiel nahezu gleichzeitig die Spannung auf dem Festkörper 13 eingeschaltet und der Fluss des Stickstoffs 20 auf 47,5 sccm erhöht. Der Fluss des Nobelgases 19 wird nicht geändert und bleibt bei 40 sccm.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird eine Zeitverzögerung zwischen dem Erhöhen des Stickstoffflusses und dem Einschalten der Spannung verwendet.
Figur 10 zeigt eine Anlage 10' zum Reaktivsputtern einer Antireflexschicht nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Gasleitung 18' für das reaktive Gas 20 einen Massenflussregler 24, ein Ventil 25 sowie eine Ableitung 27 auf, die stromaufwärts von dem Massenflussregler 24 angeordnet ist, damit das reaktive Gas 20 nach dem Massenflussregler 24 und vor dem Ventil 25 von der Gasleitung 18' abgeleitet werden kann. Die Ableitung 27 weist ebenfalls ein Ventil 28 auf. Solch eine Anordnung ist in der WO 2008/080249 A2 offenbart.
Der Anteil des Flusses des reaktiven Gases 20 durch die Gasleitung 18' sowie durch die Ableitung 27 kann somit durch das Einstellen der zwei Ventile 25, 28 eingestellt werden, während der Sollwert des Massenflussreglers 24 konstant bleibt. Dies kann verhindern, dass ein Einschwingverhalten des Gasflusses die Genauigkeit oder Reduzierbarkeit des Sputterverfahrens beeinträchtigen könnte.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Abscheidung einer Antireflexschicht (6) auf einem Substrat (1), das folgende Schritte aufweist:
    Bereitstellen eines Substrats (1), das mehrere Solarzellenstrukturen (2) aufweist,
    Anordnen des Substrats (1) in eine Vakuumkammer (11) mit einem Festkörper (13), der Silizium aufweist, wobei eine Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) angelegt werden kann,
    Einstellen eines Flusses eines stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) in die Vakuumkammer (11) auf einen ersten Wert, während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) ausgeschaltet ist,
    Erhöhen des Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) auf einen zweiten Wert,
    Anlegen einer Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14),
    Abscheiden einer Schicht (6) aus Silizium und Stickstoff auf das Substrat (1) unter eines Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20), der höher als der ersten Wert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Fluss eines nicht reaktiven Gases (19) in die Vakuumkammer, während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) ausgeschaltet ist, und während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) angelegt ist, nahezu gleich ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem Schritt, in dem die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) ausgeschaltet ist, und dem Schritt, in dem die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) angelegt ist, der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) in der Vakuumkammer (11) weniger als 10% abweicht.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases (20) so eingestellt wird, dass der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) innerhalb 1 Sekunde nach dem Anlegen der Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) stabil ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases (20) so eingestellt wird, dass die Spannung innerhalb 1 Sekunde nach dem Anlegen der Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) stabil ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Unterschied zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert des Flusses des stickstoffhaltigen Gases (20) so eingestellt wird, dass die Abscheidrate der Antireflexschicht (6) innerhalb 1 Sekunde nach dem Anlegen der Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) stabil ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als das stickstoffhaltige reaktive Gas (20) reiner Stickstoff oder eine Stickstoffverbindung verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Substrat (1) ein Wafer mit mehreren monokristallinen oder multikristallinen Solarzellen (2) verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    nach dem Erhöhen des Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) mit einer Zeitverzögerung angelegt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) durch ein Einstellen eines Nadelventils (22) geregelt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zum Einstellen des Flusses des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) ein Massenflussregler (24) verwendet wird, wobei der Sollwert des Massenflussreglers (24) so eingestellt ist, dass der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) gleich ist, während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) ausgeschaltet ist, und während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) angelegt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) in die Vakuumkammer durch eine Ableitung des Flusses stromabwärts des Massenflussregler (24) und stromaufwärts der Vakuumkammer (11) eingestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sollwert des Massenflussregler (24) gleich bleibt und der Fluss des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) in die Vakuumkammer durch eine Ableitung des Flusses stromabwärts des Massenflussregler (24) und stromaufwärts der Vakuumkammer (11) eingestellt wird, wobei der Partialdruck des stickstoffhaltigen reaktiven Gases (20) gleich bleibt, während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) ausgeschaltet ist, und während die Spannung zwischen dem Festkörper (13) und Massepotential (14) angelegt ist.
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