(57)【要約】【課題】薄膜太陽電池製造のスループット向上および歩留まりの向上を可能とする薄膜太陽電池の製造方法および製造装置を得ること。【解決手段】製膜室１に接続されたモニター基板格納室１０から製膜室１へモニター基板１１を搬送し、製膜室１においてプリデポジションを実施するプリデポジション工程と、プリデポジション工程においてプリデポジション膜１３が形成されたモニター基板１１を製膜室１からモニター基板格納室１０へ搬送して、プリデポジション膜１３を対象とする測定を製膜評価として実施する製膜評価工程と、プリデポジション工程を経た製膜室１へ製品基板４を搬送し、製膜評価に基づいて決定された製膜条件での製膜処理により、製品基板４上に半導体薄膜を形成する製品製膜工程と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製膜室に接続されたモニター基板格納室から前記製膜室へモニター基板を搬送し、前記製膜室においてプリデポジションを実施するプリデポジション工程と、
前記プリデポジション工程においてプリデポジション膜が形成された前記モニター基板を前記製膜室から前記モニター基板格納室へ搬送して、前記プリデポジション膜を対象とする測定を製膜評価として実施する製膜評価工程と、
前記プリデポジション工程を経た前記製膜室へ製品基板を搬送し、前記製膜評価に基づいて決定された製膜条件での製膜処理により、前記製品基板上に半導体薄膜を形成する製品製膜工程と、
を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記製膜評価として、前記プリデポジション膜の膜厚および膜質の少なくとも一方を測定することを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記製膜処理を経た前記製品基板を前記製膜室から取り出した後、エッチング処理により前記製膜室をクリーニングするクリーニング工程を含み、
前記クリーニング工程では、前記モニター基板格納室から前記製膜室へ前記モニター基板を移動させて前記エッチング処理を施すことにより、前記モニター基板上の前記プリデポジション膜を除去することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記モニター基板は、ガラス、石英、アルミナセラミックス及び金属の少なくともいずれかを材料に含めて構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項５】
製膜処理のための製膜室と、
前記製膜室に接続され、モニター基板が格納されるモニター基板格納室と、を有し、
前記モニター基板格納室から前記製膜室へ前記モニター基板を搬送して、前記製膜室においてプリデポジションを実施し、
前記プリデポジションによりプリデポジション膜が形成された前記モニター基板を前記製膜室から前記モニター基板格納室へ搬送して、前記プリデポジション膜を対象とする測定を製膜評価として実施し、
前記製膜評価に基づいて決定された製膜条件での製膜処理により、製品基板上に半導体薄膜を形成する、
ことを特徴とする薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項６】
前記モニター基板格納室および前記製膜室の間で前記モニター基板を搬送するモニター基板搬送手段を有することを特徴とする請求項５に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項７】
前記製膜評価を実施する製膜評価手段と、
前記製膜評価手段による前記製膜評価に応じて前記製膜条件を制御する製膜条件制御手段と、を有することを特徴とする請求項５または６に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項８】
前記製膜評価手段は、膜厚を測定する膜厚測定手段、および膜質を測定する膜質測定手段の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項７に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体薄膜を備える薄膜太陽電池の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は、化石燃料による火力発電の代替エネルギーとして期待されており、太陽光発電システムの生産量は年々増加している。シリコン基板を原材料として用いるバルク形太陽電池の場合、シリコンウェハの不足によりシリコン基板の価格が高騰する場合に、製造コストが増大することが懸念されている。このため、シリコン基板の供給量に製造コストが左右されない薄膜シリコン太陽電池が注目されている。
【０００３】
薄膜シリコン太陽電池の一例であるアモルファスシリコン薄膜太陽電池は、光電変換層として機能するアモルファスシリコン発電層を備える。アモルファスシリコン発電層は、不純物をドープさせたＰ型およびＮ型アモルファスシリコン膜、ノンドープのＩ型アモルファスシリコン膜を積層させて構成される。アモルファスシリコン発電層の各層は、クロスコンタミネーションによる発電特性の劣化を抑制するために、プラズマＣＶＤ装置の異なる製膜室にて形成される。各製膜室間における基板の搬送は、シリコン表面の大気曝露による酸化を防止するため、搬送室を介して真空中で行われる。従来、製品の品質管理を目的として、ＣＶＤ装置から取り出された製品基板の膜厚を測定し、管理する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６５７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、Ｐ型およびＮ型アモルファスシリコン膜は、Ｉ型アモルファスシリコン膜の１０分の１程度の厚さで形成される。上記の特許文献１の技術の場合、アモルファスシリコン発電層全体の膜厚を測定し、管理することが可能である一方、アモルファスシリコン発電層を構成するアモルファスシリコン膜ごとの膜厚の変動を検知するには不向きである。従来、各アモルファスシリコン膜の製膜品質を管理するための手法としては、製膜室ごとにモニター基板へのダミー製膜を定期的に行い、膜厚や膜質を測定する方法が採られている。しかし、搬送室から製膜室へモニター基板を搬送してダミー製膜をするには製品基板の処理を一時的に停止する必要があることから、製造工程のスループット低下が問題となる。また、突発的なプロセス異常を検知することが困難であることから、製造の最終工程における太陽電池特性検査にて異常が発見されるまでの間は装置の設定やプロセスが異常なまま処理が続行される場合が生じる。このため、薄膜太陽電池の最終的な製造歩留まりが低下するという問題も生じる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、薄膜太陽電池製造のスループット向上および歩留まりの向上を可能とする薄膜太陽電池の製造方法および製造装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、製膜室に接続されたモニター基板格納室から前記製膜室へモニター基板を搬送し、前記製膜室においてプリデポジションを実施するプリデポジション工程と、前記プリデポジション工程においてプリデポジション膜が形成された前記モニター基板を前記製膜室から前記モニター基板格納室へ搬送して、前記プリデポジション膜を対象とする測定を製膜評価として実施する製膜評価工程と、前記プリデポジション工程を経た前記製膜室へ製品基板を搬送し、前記製膜評価に基づいて決定された製膜条件での製膜処理により、前記製品基板上に半導体薄膜を形成する製品製膜工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、薄膜太陽電池製造のスループットを向上させ、かつ歩留まりを向上させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る薄膜太陽電池の製造方法によりアモルファスシリコン薄膜太陽電池を製造する手順を説明するフローチャートである。
【図２】図２は、薄膜太陽電池の製造装置であるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、プラズマＣＶＤ装置における製品基板の搬送手順を説明する図である。
【図４】図４は、製膜室、および製膜室に接続されたモニター基板格納室の断面模式図である。
【図５】図５は、製膜室Ａおよびモニター基板格納室Ａにおけるモニター基板の処理手順を説明するフローチャートと、製膜室Ａにおける製品基板の処理手順を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、図５に示す処理が実施された製膜室の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面に基づいて、本発明に係る薄膜太陽電池の製造方法および製造装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
実施の形態．
図１は、実施の形態に係る薄膜太陽電池の製造方法によりアモルファスシリコン薄膜太陽電池を製造する手順を説明するフローチャートである。アモルファスシリコン薄膜太陽電池は、製品基板上に透明導電膜、アモルファスシリコン発電層、透明電極膜および金属電極膜を順次積層させて構成される。
【００１２】
ステップＳ１では、製品基板であるガラス基板を用意し、洗浄する。ステップＳ２ではガラス基板に透明電極膜を製膜する。ここで得られる透明電極膜は、下部電極層を構成する。ステップＳ３では、レーザースクライブにより、透明電極膜をセル状にパターニングする。
【００１３】
ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６では、リン（Ｐ）をドープしたＰ型アモルファスシリコン膜、ノンドープのＩ型アモルファスシリコン膜、ボロン（Ｂ）をドープしたＮ型アモルファスシリコン膜を順次製膜し、アモルファスシリコン発電層を形成する。Ｐ型アモルファスシリコン膜、Ｉ型アモルファスシリコン膜、Ｎ型アモルファスシリコン膜は、プラズマＣＤＶ法により製膜される半導体薄膜である。ステップＳ７では、レーザースクライブにより、アモルファスシリコン発電層をセル状にパターニングする。
【００１４】
ステップＳ８では、透明電極膜を製膜する。ここで得られる透明電極膜は、光閉じ込め層を構成する。ステップＳ９では、金属電極膜を製膜する。ここで得られる金属電極膜は、上部電極層を構成する。ステップＳ１０では、レーザースクライブにより、金属電極膜をセル状にパターニングする。以上の製造工程によって、隣接するセル間で下部電極層と上部電極層とが直列に接続された構造を形成する。その後、基板洗浄（ステップＳ１１）、太陽電池特性検査（ステップＳ１２）を経て、実装工程へ移行する。
【００１５】
アモルファスシリコン薄膜太陽電池製造用のプラズマＣＶＤ装置には、複数の製膜室を直線的に連ねたインライン方式や、複数の製膜室を搬送室周囲に配置したマルチチャンバ方式がある。インライン方式は、基板の搬送が比較的容易である一方、部分的にメンテナンスの必要が生じた場合に装置全体を停止させることになる。これに対して、マルチチャンバ方式は、何れかの製膜室のメンテナンスの間も製品処理を継続可能であることから、生産性に優れている。
【００１６】
図２は、薄膜太陽電池の製造装置であるプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態で使用されるプラズマＣＶＤ装置は、マルチチャンバ方式を採用するクラスタ型ＣＶＤ装置である。プラズマＣＶＤ装置は、搬送室、三つの製膜室Ａ、Ｂ、Ｃ、基板搬入・取り出し室を備える。製膜室Ａ、Ｂ、Ｃおよび基板搬入・取り出し室は、搬送室の周囲に設けられている。
【００１７】
製膜室Ａは、Ｐ型アモルファスシリコン膜の製膜のためのスペースである。製膜室Ｂは、Ｉ型アモルファスシリコン膜の製膜のためのスペースである。製膜室Ｃは、Ｎ型アモルファスシリコン膜の製膜のためのスペースである。製膜室Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれゲートバルブを介して搬送室に接続されている。なお、図中、ゲートバルブは、「×」を付して表している。
【００１８】
搬送室は、製膜室Ａ、Ｂ、Ｃ、基板搬入・取り出し室の間で基板を搬送するためのスペースである。搬送室には、真空中で動作可能な搬送ロボット（図示省略）が設けられている。搬送室の搬送ロボットは、搬送室と、製膜室Ａ、Ｂ、Ｃ、基板搬入・取り出し室との間で製品基板を搬送する。基板搬入・取り出し室は、搬送室への基板の搬入および取り出しのためのスペースである。基板搬入・取り出し室は、ゲートバルブを介して搬送室に接続されている。
【００１９】
製膜室Ａは、搬送室側とは別に設けられたゲートバルブを介してモニター基板格納室Ａが接続されている。製膜室Ｂは、搬送室側とは別に設けられたゲートバルブを介してモニター基板格納室Ｂが接続されている。製膜室Ｃは、搬送室側とは別に設けられたゲートバルブを介してモニター基板格納室Ｃが接続されている。モニター基板格納室Ａ、Ｂ、Ｃには、それぞれモニター基板が格納される。また、モニター基板格納室Ａ、Ｂ、Ｃには、それぞれ製膜評価を実施する製膜評価装置（製膜評価手段）が設けられている。製膜条件を制御する製膜条件制御装置（製膜条件制御手段）は、各製膜室Ａ、Ｂ、Ｃに対応して設けられている。
【００２０】
なお、プラズマＣＶＤ装置は、搬送室の周囲に三つの製膜室を備えるものである場合に限られず、複数の製膜室を備えるものであれば良い。製膜条件制御装置は、各製膜室の製膜条件を制御可能であれば良く、製膜室ごとに設けられたものである場合に限られない。
【００２１】
図３は、プラズマＣＶＤ装置における製品基板の搬送手順を説明する図である。ここでは、図１に示す手順とともに、製品基板の搬送手順を説明する。透明電極膜が製膜され（ステップＳ２）レーザースクライブ（ステップＳ３）を経た製品基板は、基板搬入・取り出し室内に設置される。基板搬入・取り出し室内に製品基板が設置されると、基板搬入・取り出し室内を真空排気する。製品基板は、搬送室内の搬送ロボットにより、基板搬入・取り出し室から搬送室を経て、製膜室Ａに真空搬送される。製膜室Ａでは、製膜処理によりＰ型アモルファスシリコン膜を形成する（ステップＳ４）。
【００２２】
Ｐ型アモルファスシリコン膜が形成された製品基板は、搬送ロボットにより、製膜室Ａから搬送室を経て、製膜室Ｂに真空搬送される。製膜室Ｂでは、製膜処理によりＩ型アモルファスシリコン膜が形成される（ステップＳ５）。Ｉ型アモルファスシリコン膜が形成された製品基板は、搬送ロボットにより、製膜室Ｂから搬送室を経て、製膜室Ｃに真空搬送される。製膜室Ｃでは、製膜処理によりＮ型アモルファスシリコン膜が形成される（ステップＳ６）。Ｎ型アモルファスシリコン膜が形成された製品基板は、搬送ロボットにより、製膜室Ｃから搬送室を経て、基板搬入・取り出し室へ真空搬送される。このようにしてアモルファスシリコン発電層が形成された製品基板は、基板搬入・取り出し室から取り出され、ステップＳ７以降の手順へ移行する。
【００２３】
製膜室Ａ、Ｂ、Ｃでは、製品基板を搬入するごとに、プリデポジション、製品製膜、クリーニングの各工程を繰り返す。製品製膜前に行われるプリデポジションは、製膜室内の雰囲気の安定化を目的として、製膜室の内壁や放電電極表面に予めシリコン膜を堆積させる処理である。製品製膜後に行われるクリーニングは、プリデポジションや製品製膜により堆積したシリコン膜の膜剥れ防止を目的として、製膜室の内壁や放電電極表面のシリコン膜をエッチング処理により除去する処理である。
【００２４】
クリーニングとしては、例えば、ＮＦ３、Ｆ２、ＣｌＦ３等のフッ素系ガスを製膜室内に導入して高周波電極間で放電させたフッ素プラズマを使用するプラズマクリーニングや、製膜室に設けられたラジカル発生器で発生させたフッ素ラジカルを使用するラジカルクリーニングを用いる。
【００２５】
図４は、製膜室１、および製膜室１に接続されたモニター基板格納室１０の断面模式図である。ここで説明する構成は、製膜室Ａおよびモニター基板格納室Ａ、製膜室Ｂおよびモニター基板格納室Ｂ、製膜室Ｃおよびモニター基板格納室Ｃのいずれの組み合わせにも適用される。製膜室１内部に設けられた放電電極２は、１３．５６ＭＨｚの高周波電源３に接続されている。
【００２６】
ガス供給配管６は、放電電極２の内部にプロセスガスを供給する。プロセスガスとしては、例えば、モノシラン等のシラン系ガスと水素ガスとからなる希釈ガスと、ドーピングガスとしてフォスフィンやジボランが用いられる。ガス供給配管６から放電電極２内部へ供給されたプロセスガスは、放電電極２に形成された複数のガス導入口７から製膜室１内へ導入される。
【００２７】
ステージ５は、放電電極２に対向させて設けられている。製膜室１での製膜の対象となる基板は、製膜室１内へ搬送され、ステージ５に載置される。図４では、ステージ５に製品基板４が載置された状態を表している。製膜室１内の圧力は、コンダクタンスバルブ８により一定に保たれる。
【００２８】
モニター基板格納室１０は、ゲートバルブ９を介して製膜室１に接続されている。モニター基板格納室１０には、真空中で動作可能な搬送ロボット１２が設けられている。モニター基板格納室１０に設けられた搬送ロボット１２は、モニター基板格納室１０と製膜室１との間でモニター基板１１を搬送するモニター基板搬送手段として機能する。図４では、モニター基板格納室１０内の搬送ロボット１２に、プリデポジション膜１３が形成されたモニター基板１１が載置された状態を表している。
【００２９】
モニター基板１１は、製膜室１におけるダミー製膜のための基板であって、製膜室１ごとに用意されている。モニター基板１１は、例えばガラスを材料とする板状部材であって、製品基板１１と同じサイズをなしている。モニター基板格納室１０に設けられた膜厚測定器１４およびシート抵抗測定器１５は、製膜評価装置（図２参照）を構成する。
【００３０】
図５は、製膜室Ａおよびモニター基板格納室Ａにおけるモニター基板の処理手順を説明するフローチャートと、製膜室Ａにおける製品基板の処理手順を説明するフローチャートである。ここでは、図４中に付した符号を適宜使用して、処理手順を説明する。ステップＳ２１では、製膜室Ａのステージ５にモニター基板１１が載置された状態で、製膜室Ａにおいてプリデポジションを実施する（プリデポジション工程）。プリデポジションにより、モニター基板１１上にはプリデポジション膜１３が形成される。
【００３１】
ステップＳ２１においてプリデポジション膜が形成されたモニター基板１１は、ステップＳ２２において、搬送ロボット１２により製膜室Ａからモニター基板格納室Ａへ搬送される。ステップＳ２３では、製膜評価として、モニター基板格納室Ａにおいてプリデポジション膜１３の膜厚および膜質を測定する（製膜評価工程）。膜厚は、膜厚測定手段である膜厚測定器１４により測定する。膜質は、例えば、膜質測定手段であるシート抵抗測定器１５により測定されるシート抵抗とする。この際、膜厚測定器１４およびシート抵抗測定器１５と、モニター基板１１とのいずれかを移動させながらの測定により、モニター基板１１面内におけるプリデポジション膜１３の膜厚分布および膜質分布を得ることとしても良い。
【００３２】
製膜室Ａに対応して設けられている製膜条件制御装置（図２参照）は、ステップＳ２４において、製品基板４の製膜条件を決定する。製膜条件は、ステップＳ２３における製膜評価に基づいて決定される。製膜条件制御装置は、製膜評価装置による製膜評価に応じて製膜条件を制御する。例えば、プリデポジション膜１３が通常より薄いことが検知された場合は、ＣＶＤ装置の製膜レートが低下していると予想される。この場合、製膜条件制御装置は、引き続いて実施される製膜処理については、通常より製膜時間を長くさせたプロセスレシピを選択することにより、製品基板４に製膜されるシリコン膜の膜厚をほぼ一定に保つことが可能となる。プリデポジション膜１３の膜厚および膜質の測定結果を基にして調整されるパラメータとして、製膜時間、ＳｉＨ４流量、Ｈ２流量、ドーピングガス（Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３など）流量、製膜圧力およびステージ温度などがある。
【００３３】
ステップＳ２２での搬送によりモニター基板１１がモニター基板格納室Ａへ格納されると、ステップＳ３１において、製品基板４は、搬送室（図２参照）の搬送ロボットにより搬送室から製膜室Ａに搬送される。ステップＳ３２では、製膜処理により、製品基板４上にＰ型アモルファスシリコン膜を形成する（製品製膜工程）。製膜処理は、ステップＳ２４において決定された製膜条件で実施される。Ｐ型アモルファスシリコン膜の形成が完了した製品基板４は、ステップＳ３３において、製膜室Ａから搬送室へ搬送される。これにより、当該製品基板４に対する製膜室Ａでの処理を終了する。製膜室Ａから搬送室へ搬送された製品基板４は、製膜室Ｂ、Ｃでの処理へ移行する。
【００３４】
ステップＳ３３において製膜室Ａから製品基板４が取り出されると、ステップＳ２５において、搬送ロボット１２は、製膜評価を終えたモニター基板１１を、モニター基板格納室Ａから製膜室Ａへ搬送する。モニター基板格納室Ａから製膜室Ａへモニター基板１１を移動させてから、ステップＳ２６では、エッチング処理を施すことにより製膜室Ａをクリーニングする（クリーニング工程）。クリーニングにより、モニター基板１１上のプリデポジション膜１３を除去する。これにより、当該製品基板４の処理に並行して行われるモニター基板１１の処理を終了する。
【００３５】
プリデポジション膜１３が除去され、製膜室Ａに載置されたモニター基板１１は、次の製品基板４の処理のためのプリデポジション（ステップＳ２１）にそのまま使用される。製膜室Ｂおよびモニター基板格納室Ｂ、製膜室Ｃおよびモニター基板格納室Ｃにおいても、製膜室Ａおよびモニター基板格納室Ａと同様の処理が実施される。以上の処理は、プラズマＣＶＤ装置へ製品基板４が搬入されるごとに繰り返される。
【００３６】
図６は、図５に示す処理が実施された製膜室１の断面模式図である。ここでは、図４に示した製膜室１の構成の一部を簡略化して表している。図６中の（ａ）は、製膜室１内のクリーニング（ステップＳ２６）直後の状態を表している。ステージ５にはプリデポジション膜１３が除去されたモニター基板１１が載置されている。
【００３７】
（ｂ）は、製膜室１内でプリデポジションが実施された状態を表している。モニター基板１１上、放電電極２の表面、製膜室１の内壁には、プリデポジション膜１３が形成される。プリデポジションの後、製膜室１からモニター基板１１は取り出され、製膜室１のステージ５上に製品基板４が搬入される。
【００３８】
（ｃ）は、製膜室１に製品基板４が搬入されてから製膜室１内で製膜処理が実施された状態を表している。製品基板４上には、シリコン膜１６が形成される。放電電極２の表面、製膜室１の内壁には、プリデポジション膜１３上にシリコン膜が積層された積層膜１７が形成される。製膜処理の後、製膜室１から製品基板４は取り出され、（ｄ）に示すように、製膜室１のステージ５上には製膜評価を終えたモニター基板１１が戻される。その後、モニター基板１１表面とともに製膜室１内をクリーニングすることにより、放電電極２および製膜室１内壁の積層膜１７と、モニター基板１１上のプリデポジション膜１３は除去され、（ａ）の状態に戻される。
【００３９】
本実施の形態では、製品製膜直前に製膜されたプリデポジション膜１３を製膜評価対象として製膜条件を決定できる。製膜室１ごとに製膜条件を最適な状態に制御可能とすることで、シリコン膜ごとの製膜品質の管理が可能となる。また、製品基板４の搬送等の処理と並行して膜厚および膜質を測定し、製膜条件を決定可能とすることで、製造のスループット低下を抑制できる。モニター基板格納室１０に膜厚測定器１４およびシート抵抗測定器１５を設けることで、モニター基板１１を大気中に取り出すこと無く製膜評価のための測定ができる。
【００４０】
モニター基板１１の搬送には搬送室の搬送ロボットとは別に設けられた搬送ロボット１２を用いることとし、モニター基板１１の移動が製膜室１およびモニター基板格納室１０間に限定されることで、スループット向上を図れる。測定後のモニター基板１１上のプリデポジション膜１３は、製膜室１のクリーニングとともに除去することで、モニター基板１１を繰り返し使用可能とし、次の測定のためのモニター基板１１の準備やセッティングを別途行う手間を省くこともできる。以上により、薄膜太陽電池製造のスループットを向上させ、かつ歩留まりを向上させるという効果を奏する。
【００４１】
モニター基板１１は、ガラス基板である場合に限られず、例えば、石英、アルミナセラミックスおよび金属のいずれかを材料とするものとしても良い。モニター基板１１の材料は、クリーニングプラズマに対するエッチング耐性の優れたものであることが望ましい。これにより、劣化によるモニター基板１１の交換頻度を低減できる。モニター基板１１は、これらの材質表面に、製品基板４の透明電極膜に使用する材料、例えば酸化スズや酸化亜鉛をコートしたものとしても良い。これにより、製品基板４への製膜に近い条件での膜厚、膜質の測定を可能とし、製膜条件のさらに適切な制御ができる。
【００４２】
本実施の形態で製造対象とする薄膜太陽電池は、光電変換層にアモルファスシリコン膜を用いるものである場合に限られない。例えば、シリコンゲルマニウムや微結晶シリコンを光電変換層に用いる薄膜太陽電池や、これらの薄膜シリコン太陽電池を積層させたタンデム型薄膜シリコン太陽電池であっても良い。いずれの場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
膜質測定手段が測定対象とするプリデポジション膜１３の膜質は、シート抵抗である場合に限られず、他の特性、例えば、プリデポジション膜１３の光透過率や光反射率等の光学特性としても良い。光透過率や光反射率を測定する場合、膜質測定手段として、例えば、分光光度計を用いる。また、微結晶シリコン膜を製膜する場合、膜質としては、例えばラマン分光法により測定可能な膜の結晶化率としても良い。
【００４４】
膜厚測定は、比較的短時間での測定が可能な手法、例えば、エリプソメトリや光干渉法などの光学式膜厚測定法を用いることが望ましい。測定に要する時間を短縮することで、さらにスループット向上を図れる。製膜評価は、膜厚および膜質の少なくとも一方の測定によるものであれば良く、膜厚および膜質の双方の測定による場合に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明に係る薄膜太陽電池の製造方法および製造装置は、シリコン薄膜からなる光電変換層を備える薄膜太陽電池の製造に適している。
【符号の説明】
【００４６】
１  製膜室
４  製品基板
５  ステージ
９  ゲートバルブ
１０  モニター基板格納室
１１  モニター基板
１２  搬送ロボット
１３  プリデポジション膜
１４  膜厚測定器
１５  シート抵抗測定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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