(57)【要約】  光起電力セルを作製するための方法および装置が提供される。方法は、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、反応チャンバ内を準大気圧に維持することを含む。第１および第２の電極を分離する距離Ｄがｍｍで表され、約１０ｍｍ以上であるが約３０ｍｍ以下である。体積で少なくとも５０％である、プロセスガス中の半導体含有ガスの濃度は、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に確立される。
2013529374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電力セルを製造するための蒸着システムであって、前記蒸着システムは、
基板上の半導体材料の微結晶層を形成するために、前記半導体材料が前記基板上に蒸着されるべき反応空間を実質的に包囲する蒸着チャンバと、
前記反応空間内の前記基板を支持する基板支持部と、
互いに向かい合って距離Ｄで分離された第１および第２の電極と備え、前記第１および第２の電極は、動作可能に電源に接続されて、プラズマを点火するとともに前記蒸着の少なくとも一部の間は前記プラズマを前記反応空間内で維持するために電圧が印加され、
少なくとも部分的に前記蒸着チャンバを排気する真空サブシステムと、
プロセスガスを前記反応空間に導入する供給サブシステムとをさらに備え、前記プロセスガスは、半導体源からの半導体含有ガスと、希釈源からの希釈物質とを含み、
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記真空サブシステムと前記供給サブシステムとのうちの少なくとも１つの動作を制御するようにプログラムされて、
前記半導体材料の前記蒸着の少なくとも一部の間に、準大気圧を、
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
以下となる圧力（前記Ｄは、前記第１および第２の電極を分離する距離であり、ｍｍで表される）で維持するとともに、
前記半導体材料の前記蒸着の少なくとも一部の間に、体積で少なくとも５０％となる、前記プロセスガスにおける前記半導体含有ガスの濃度を確立する、蒸着システム。
【請求項２】
基板コンディショナをさらに備え、前記基板コンディショナは、前記基板に加熱効果を与える、前記基板に冷却効果を与える、あるいは前記基板に加熱効果および冷却効果を与えることで、前記基板上の前記半導体材料の蒸着のための所望の温度を確立する、請求項１に記載の蒸着システム。
【請求項３】
前記第１の電極は、前記基板支持部を含む、請求項１または２に記載の蒸着システム。
【請求項４】
前記基板コンディショナによって確立された前記基板の前記所望の温度は、約１２０℃から約２８０℃までの温度範囲内にある、請求項１から３のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項５】
前記温度範囲は、約１４０℃から約２２０℃までである、請求項１から４のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項６】
前記電源は、３５ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦパワーを供給するＲＦ発生器を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項７】
前記第１および第２の電極のうちの少なくとも１つは、表面積Ａを有する実質的に平坦な表面を含み、前記ＲＦパワーは、前記表面積Ａのｃｍ２あたり０．１Ｗ以上となる電力密度を有する、請求項６に記載の蒸着システム。
【請求項８】
前記第１および第２の電極を分離する前記距離Ｄは、約１０ｍｍ以上、約３０ｍｍ以下である、請求項１から７のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項９】
前記第１および第２の電極のうちの少なくとも１つは、表面積Ａを有する実質的に平坦な表面を含み、前記コントローラは、さらに、前記反応空間に導入されるプロセスガスの流量を、前記表面積Ａのｃｍ２あたり約０．０３ｓｃｃｍに確立するようにプログラムされる、請求項１から８のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、さらに、前記準大気圧を、０．８ｍｂａｒ以上、３．０ｍｂａｒ以下の圧力に維持するようにプログラムされる、請求項１から９のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記半導体材料の前記蒸着の前記一部の間に、前記プロセスガス中の前記半導体含有ガスの濃度を、体積で７０％よりも上に維持するようにプログラムされる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項１２】
前記プロセスガスは、体積で約７５％の、前記半導体含有ガスとしてのシラン（ＳｉＨ４）と、体積で約２５％の、前記希釈物質としての水素（Ｈ２）とを含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項１３】
前記供給サブシステムは、前記希釈物質と組み合わされたドーパントを導入し、前記ドーパントは、前記微結晶層に含まれてドープド微結晶層を確立する不純物を含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載の蒸着システム。
【請求項１４】
蒸着システムの蒸着チャンバ内の基板上に半導体材料を蒸着する方法であって、前記蒸着システムは、さらに、距離Ｄで分離されるとともに、プラズマを前記蒸着チャンバ内で維持するために電源に動作可能に接続された第１および第２の電極と、少なくとも部分的に前記蒸着チャンバを排気する真空サブシステムと、プロセスガスを前記蒸着チャンバに導入する供給サブシステムとを備え、
前記方法は、
コントローラで、前記半導体材料の前記蒸着の少なくとも一部の間に、前記蒸着チャンバ内に確立されるべき準大気圧を受けるステップを備え、
前記準大気圧は、
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
（前記Ｄは、前記第１および第２の電極を分離する距離であり、ｍｍで表される）
以下であり、
前記方法は、さらに
前記真空サブシステムの動作を制御する圧力信号を送信して、少なくとも部分的に前記蒸着チャンバを排気して、受けた前記準大気圧を確立するステップと、
前記コントローラで、前記電源を制御するプラズマ信号を送信して、前記第１および第２の電極に電圧を印加して、前記蒸着チャンバ内に前記プラズマを確立するステップと、
供給サブシステムの動作を制御する流量信号を送信して、半導体含有ガスと適切な量の希釈物質とを前記蒸着チャンバに導入して、前記蒸着の少なくとも一部の間に、前記蒸着チャンバ内の前記半導体含有ガスの濃度を、体積で少なくとも５０％に確立するステップとを備える、方法。
【請求項１５】
前記蒸着システムは、さらに、加熱効果および冷却効果の一方または両方を前記基板に与える基板コンディショナを備え、
前記方法は、
前記コントローラで、前記蒸着のための前記基板の目標温度を受けるステップと、
前記基板コンディショナを制御する温度信号を送信して、前記目標温度に近づく温度または前記目標温度にほぼ等しい温度へと、前記基板の温度を上昇、低下、あるいは上昇および低下させるステップとを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
受けた前記目標温度は、少なくとも１２０℃かつ２８０℃以下である、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
受けた前記目標温度は、少なくとも１４０℃かつ２２０℃以下である、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２の電極のうちの少なくとも１つは、表面積Ａを有する実質的に平坦な表面を含み、
前記流量信号は、前記反応空間に導入されるプロセスガスの所望の流量を、前記表面積Ａのｃｍ２あたり約０．０３ｓｃｃｍに確立するために、前記フローレギュレータを調整するための命令を含む、請求項１４から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記圧力信号は、前記準大気圧を、０．８ｍｂａｒから３．０ｍｂａｒ以下の圧力に維持するための命令を含む、請求項１４から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
ドーパント信号を送信するステップをさらに備え、
前記ドーパント信号は、前記供給サブシステムの動作を制御して、前記希釈物質と組み合わされたドーパントを導入し、前記ドーパントは、前記微結晶層の真性導電率を変更して、ドープド微結晶層を確立する不純物を含む、請求項１４から１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１０年４月１６日に出願された米国仮出願番号６１／３２４，９０９号の利益を主張し、それは、参照によって本明細書全体に援用される。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本願は、概して太陽電池セルを作製するための方法および装置に関し、より具体的には、薄膜太陽電池セルのために基板上に微結晶シリコン層を蒸着するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術の説明
光起電力素子は、光電変換素子または太陽電池セルとも呼ばれるが、光、特に太陽光を直流（ＤＣ）電力へと変換する素子である。低コストでの大量生産のため、薄膜太陽電池セルは、特に関心が持たれている。その理由は、太陽電池セルが、結晶シリコンまたは多結晶シリコンの代わりに、ガラス、ガラスセラミックまたは他の剛性または可撓性の材料を基板として用いることができるためである。太陽電池セルの構造、すなわち光起電力効果に関与する、または光起電効果を生じることができる層の並びは、基板上の薄膜層において蒸着される。この蒸着は、大気圧または真空の条件下で行なわれ得る。蒸着技術は当該技術分野で広く知られており、たとえばＰＶＤ，ＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ，ＡＰＣＶＤ他があるが、それらの各々は半導体素子の製造において用いられる。
【０００４】
薄膜太陽電池セルは、一般に、第１の電極、１以上の半導体薄膜ｐ−ｉ−ｎ接合および第２の電極を含み、それらは基板に連続して積層される。各々のｐ−ｉ−ｎ接合または薄膜光電変換ユニットは、ｐ型層およびｎ型層（ｐ型は正にドープされることであり、ｎ型は負にドープされることである）の間に挟まれたｉ型層を含む。ｉ型層は、実質的には真性半導体層であるが、薄膜ｐ−ｉ−ｎ接合の厚みの大部分を占めるとともに、太陽電池セルによって行なわれる光電変換に主に関与する。
【０００５】
薄膜太陽電池セルは益々大量生産されているので、そのような太陽電池セルを効率的かつ効果的に製造するための統合製造プロセスが必要となる。プラズマ化学気相成長法（「ＰＥＣＶＤ」）のような従来の製造プロセスは、水素または他の希釈ガスでかなり希釈された反応物質をこれまでに用いてきた。たとえば、シラン（ＳｉＨ4）ガスが、Ｈ2によって、体積で１０％未満の濃度に希釈されてきたが、大量の水素（Ｈ2）を必要とし、大量の水素は最終的には、他の反応物質との反応がない蒸着チャンバを出ていく。言い換えると、蒸着チャンバに導入される大量のＨ2のかなりの部分が、単にシラン（ＳｉＨ4）ガスの希釈のみを意図するものである。水素（Ｈ2）希釈物質のこのかなりの部分は、太陽電池セルの基板上の層の形成には寄与せず、廃棄を必要とする消耗品として排気される。蒸着の間のガスの全体の流量は、ポンプ、管、ガス供給装置のサイズおよびそのようなプロセスにおいて廃棄を必要とする消耗材料の量に影響を与え、高い製造コストに寄与する主要因の１つである。
【０００６】
上記のような、従来のプロセスにおける大きな水素（Ｈ2）体積流量の別の機能は、プラズマ蒸着中に形成されるシリコン（Ｓｉ）含有生成物を洗い流すことである。しかしながら、大きな水素（Ｈ2）体積流量はまた、解離されていない（または十分に解離されていない）シラン（ＳｉＨ4）を同伴して蒸着チャンバから除去する。蒸着チャンバからのシラン（ＳｉＨ4）の除去が早すぎることは、シラン（ＳｉＨ4）ガスが不十分に消費されることをもたらすともに、過剰な量のシラン（ＳｉＨ4）ガス（および部分的に解離されたシラン（ＳｉＨ4））の排気をもたらし、廃棄が必要となる。両方の条件は、薄膜太陽電池セルの全体の製造コストに加えられる。
【０００７】
さらに、従来の太陽電池セル製造プロセスの間に蒸着チャンバ内で確立される、高いプロセス圧力は、プロセス領域における分子の平均自由行程を減少させる。これらの高められたプロセス圧力は、基板上の代わりに、プラズマ内において、特定のシリコン含有生成物の成長を促進し、結果的には、薄膜太陽電池セルの製造に必要な全体時間を増大させる低い蒸着レートをもたらす。
【０００８】
ホスフィン（ＰＨ3）およびトリメチルボロン（Ｂ（ＣＨ3）3）のようなドーパントガスは、従来の製造プロセスに従うドープド微結晶シリコン層を準備するときに、微結晶シリコンの核生成に悪影響を与える。したがって、そのような悪影響を弱めるために、Ｐ型およびｎ型ドープド微結晶シリコン層が、真性微結晶シリコンの準備に比較してより大きな水素希釈、および、より低い蒸着シラン（ＳｉＨ4）の全体流量でこれまでに準備されてきた。しかしながら、上記の懸念に加えて、水素希釈を大きくすることは、結果としてより低い蒸着レートをもたらす。その結果、太陽電池セルのドープド層の厚み（数十ｎｍ）が真性層の厚み未満であっても、そのドープド層を蒸着するために要する時間は、そのような太陽電池セルを製造するために必要な全体時間に重要な影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の欠点を克服するための試みは、典型的には、しばしば純粋シラン（ＳｉＨ4）（すなわち希釈されていない）を用いたプラズマの生成を含む、完全に異なる種類の蒸着を含む。しかしながら、ガスの流れの安定性の違いおよびシリコンパウダーの捕捉により、これらの異なる蒸着プロセスは、希釈シラン（ＳｉＨ4）を用いた蒸着プロセスのために設計された、既存の、商業的に利用可能である大面積のＰＥＣＶＤ蒸着装置に、重要な変更を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
概要
１つの局面に従うと、本願は、光起電力セルを製造するための蒸着システムを含み、蒸着システムは、基板上の半導体材料の微結晶層を形成するために、半導体材料が基板上に蒸着されるべき反応空間を実質的に包囲する蒸着チャンバを含む。基板コンディショナは、基板に加熱効果を与える、基板に冷却効果を与える、あるいは基板に加熱効果および冷却効果を与えることで、基板上の半導体材料の蒸着のための所望の温度を確立する。第１および第２の電極は互いに向かい合って距離Ｄで分離され、動作可能に電源に接続されて、プラズマを点火するとともに蒸着の少なくとも一部の間はプラズマを反応空間内で維持するために電圧が印加される。真空サブシステムは、少なくとも部分的に蒸着チャンバを排気し、供給サブシステムは、プロセスガスを反応空間に導入する。プロセスガスは、半導体源からの半導体含有ガスと、希釈源からの希釈物質とを含む。コントローラは、真空サブシステムと供給サブシステムとのうちの少なくとも１つの動作を制御するようにプログラムされて、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、準大気圧を、
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
以下となる圧力で維持する。距離Ｄは、第１および第２の電極を分離する距離であり、ｍｍで表される。コントローラは、また、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、体積で少なくとも５０％となる、プロセスガスにおける半導体含有ガスの濃度を確立するようにプログラムされる。
【００１１】
他の局面に従うと、本願は、蒸着システムの蒸着チャンバ内の基板上に半導体材料を蒸着する方法を含む。蒸着システムは、また、加熱効果および冷却効果の一方または両方を基板に与える基板コンディショナと、距離Ｄで分離されるとともに、プラズマを蒸着チャンバ内で維持するために電源に動作可能に接続された第１および第２の電極と、少なくとも部分的に蒸着チャンバを排気する真空サブシステムと、プロセスガスを蒸着チャンバに導入する供給サブシステムとを備える。方法は、コントローラで、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、蒸着チャンバ内に確立されるべき準大気圧を受けるステップを備える。準大気圧は、
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
以下である。距離Ｄは、第１および第２の電極を分離する距離であり、ｍｍで表される。方法は、また、真空サブシステムの動作を制御する圧力信号を送信して、少なくとも部分的に蒸着チャンバを排気して、受けた準大気圧を確立するステップを含む。また、コントローラで、蒸着のための基板の目標温度が受けられる。基板コンディショナを制御して、目標温度に近づく温度または目標温度にほぼ等しい温度へと、基板の温度を上昇、低下、あるいは上昇および低下させる温度信号がコントローラから送信される。電源を制御して、第１および第２の電極に電圧を印加して、蒸着チャンバ内にプラズマを確立するプラズマ信号が、また、コントローラから送信される。供給サブシステムの動作を制御する流量信号がコントローラから送信されて、半導体含有ガスと適切な量の希釈物質とを蒸着チャンバに導入して、蒸着の少なくとも一部の間に、蒸着チャンバ内の半導体含有ガスの濃度を、体積で少なくとも５０％に確立する。
【００１２】
他の局面に従うと、本願は、蒸着システムの蒸着チャンバ内の基板上に半導体材料を蒸着する方法を含む。蒸着システムは、また、加熱効果および冷却効果の一方または両方を基板に与える基板コンディショナと、距離Ｄで分離されるとともに、プラズマを蒸着チャンバ内で維持するために電源に動作可能に接続された第１および第２の電極とを備える。真空サブシステムが設けられて、少なくとも部分的に蒸着チャンバを排気し、供給サブシステムがプロセスガスを蒸着チャンバに導入する。方法は、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、蒸着チャンバ内に準大気圧を確立するステップを備え、準大気圧は、
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
以下である。
【００１３】
距離Ｄは、第１および第２の電極を分離する距離であり、ｍｍで表される。基板コンディショナを用いて、約１２０℃から約２８０℃の範囲内の目標温度に近づく温度またはその目標温度にほぼ等しい温度へと、基板の温度を上昇、低下、あるいは上昇および低下させる。電源を用いて、第１および第２の電極のうちの少なくとも１つに電圧が印加されて、蒸着チャンバ内にプラズマを確立する。半導体含有ガスと適切な量の希釈物質とが蒸着チャンバに導入されて、蒸着の少なくとも一部の間に、蒸着チャンバ内の半導体含有ガスの濃度を、体積で少なくとも５０％に確立する。
【００１４】
他の局面に従うと、本願は、蒸着システムの蒸着チャンバ内の基板上に半導体材料を蒸着する方法を含む。蒸着システムは、また、加熱効果および冷却効果の一方または両方を基板に与える基板コンディショナと、距離Ｄで分離されるとともに、プラズマを蒸着チャンバ内で維持するために電源に動作可能に接続された第１および第２の電極と、少なくとも部分的に蒸着チャンバを排気する真空サブシステムと、プロセスガスを蒸着チャンバに導入する供給サブシステムとを備える。方法は、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、蒸着チャンバ内に準大気圧を確立するステップを備え、準大気圧は、
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
以下である。
【００１５】
距離Ｄは、第１および第２の電極を分離する距離であり、ｍｍで表され、約１０ｍｍ以上であるが約３０ｍｍ以下である。基板コンディショナを用いて、約１２０℃から約２８０℃の範囲内の目標温度に近づく温度またはその目標温度にほぼ等しい温度へと、基板の温度を上昇、低下、あるいは上昇および低下させる。電源を用いて、第１および第２の電極のうちの少なくとも１つに電圧が印加されて、蒸着チャンバ内にプラズマを確立する。実行されるべき蒸着のために、半導体含有ガスと適切な量の希釈物質とが蒸着チャンバに導入される。
【００１６】
上記の概要は、本明細書で議論されるシステムおよび／または方法のいくつかの局面の基本的理解を与えるための単純化された概要を提示する。この概要は、本明細書で議論されるシステムおよび／または方法の拡張的な概観ではない。この概要は、主要な／重要な要素を特定したり、そのようなシステムおよび／または方法の範囲を説明したりすることを意図するものではない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明のための前置きとして単純な形態でいくつかの概念を示すことである。
【００１７】
図面の簡単な説明
本発明は、ある特定の部分および部分の配置における物理的形態を取り得るが、それらの実施の形態は、この明細書において詳細に説明されるとともに、本明細書の一部を形成する添付の図面によって示されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図示された実施の形態に従う蒸着システムの概略図である。
【図２】単一接合および複数接合太陽電池セルのための真性微結晶層および不純物微結晶層の例示的配置を示す図である。
【図３】基板上に半導体材料を蒸着する自動化方法を概略的に示すフロー図である。
【図４】基板上に半導体材料を蒸着する全体的方法を概略的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
詳細な説明
ある特定の用語が、本明細書では便利さのためにのみ用いられており、本発明の限定としては用いられていない。本明細書で用いられる相対的な用語は、図面を参照して最もよく理解されるものであり、図面において、同様の参照符号は、同様の要素を特定するために用いられる。さらに、図面においては、ある特定の特徴は、いくらか概略的な形態で示され得る。また、「少なくとも１つの」との表現が用いられている場合には、その表現は、その後に続く複数の要素のうちの１つ、またはそれらの要素の１よりも大きい組合せを意味する。たとえば、「第１の装置および第２の装置のうちの少なくとも１つ」との表現は、本願では次の意味を表わす：第１の装置、第２の装置、または、第１および第２の装置。同様に、「第１の装置、第２の装置および第３の装置のうちの少なくとも１つ」は、本願においては次の意味を表わす：第１の装置、第２の装置、第３の装置、第１および第２の装置、第１および第３の装置、第２および第３の装置、または、第１、第２および第３の装置。
【００２０】
図１は、光起電力セルを作製するためのプラズマ化学気相成長（「ＰＥＣＶＤ」）システム１０の例示的な実施の形態を示す。示されるように、蒸着システム１０の例示的な実施の形態は、反応空間１４を実質的に包囲する蒸着チャンバ１２を含み、反応空間では、少なくとも１つの層、および任意選択的には半導体材料の複数の微結晶層が基板１６上に蒸着される。そのような蒸着チャンバ１２の物理的構成の例は、スイス国トリューブバック（Trubbach）のエリコンソーラー（Oelicon  Solar  AG）によるのモデルＫＡＩ−１２００蒸着反応装置において見出すことができる。以下に詳細に説明されるように、微結晶層の一部としてドーパントが蒸着される場合、残りの微結晶層は、ｎ型またはｐ型ドープド微結晶層と呼ばれる。ドーパントのない蒸着された微結晶層は、真性微結晶層と呼ばれる。
【００２１】
ペデスタルまたは他の適切な基板支持部１８は、蒸着に適した、反応空間１４内の場所において基板１６を支持する。基板コンディショナ２０は、基板支持部１８に隣接して設けられて、基板１６上の半導体材料の蒸着のための所望のレベルに、基板１６の温度を調節するとともに実質的に維持することができる。基板コンディショナ２０は、本明細書で説明される蒸着の間に、基板１６を加熱する、基板１６を冷却する、または基板１６を加熱および冷却するように動作可能である。加熱の目的のため、基板コンディショナ２０は、抵抗加熱、誘導加熱、放射加熱等の任意の方式で熱エネルギを生成する加熱素子を含むことができる。基板１６に加熱効果を与えるために必要な熱エネルギは、本明細書で説明されるように生成されたプラズマによって、少なくとも一部が任意選択的に与えられ得る。基板１６に冷却効果を与える実施の形態の場合、基板コンディショナ２０は、冷却回路の部分を含むことができる。冷却回路は、少なくとも一部が冷媒の相変化によって熱エネルギを取り除く。あるいは、基板コンディショナ２０は、基板１６よりも低い温度で冷媒を輸送して基板１６から熱エネルギを取り除く輸送管、あるいは蒸着の間に基板１６に所望の冷却効果を与えるための任意の他の適切な装置を用いることができる。基板コンディショナ２０によって確立されたような基板１６の所望の温度は、蒸着されるべき特定の半導体材料および他のプロセス条件に依存し得る。しかしながら、この実施の形態によれば、所望の温度は、任意の温度とすることができ、約１２０℃から約２８０℃までの範囲内の、任意の温度のサブレンジを含む。代替的な実施の形態によれば、所望の温度が含まれる温度の範囲は、約１４０℃から約２２０℃であり、好ましくは１８０℃から約２００℃である。
【００２２】
図示された実施の形態によれば、基板支持部１８は、少なくとも一部分において、金属、合金または他の適切な導電性材料から形成されて第１の電極を形成し、第１の電極は第２の電極２２と対向する。第２の電極２２は、実質的に基板支持部１８と平行であり、基板支持部１８は、この実施の形態によれば第１の電極でもある。第２の電極２２は基板支持部１８から距離Ｄだけ離れて配置され、距離Ｄは基板支持部１８および第２の電極２２と垂直である。さまざまな実施の形態の場合、第１の電極／基板支持部１８と第２の電極２２とを分離する距離Ｄは、約１０ｍｍ以上であり約３０ｍｍ以下とすることができるが、距離Ｄの他の値もまたこの開示の範囲に含まれ得る。図１を参照して示されるとともに説明される実施の形態では、基板支持部１８は第１の電極であるが、他の実施の形態では、基板支持部１８から区別される別の第１の電極を任意選択的に含むことができる。
【００２３】
図１における第１の電極／基板支持部１８および第２の電極２２は、基板１６への半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に、反応空間１４内でプラズマ２６を点火させるとともに維持するために電源２４に動作可能に結合される。図１に示された実施の形態の場合、電源２４はＲＦ生成器を含み、ＲＦ生成器は、たとえば１３．５６ＭＨｚ以上、またはその高調波（たとえば約２８ＭＨｚまたは約４０ＭＨｚ）、あるいは他の別の適切な周波数といった周波数を有するＲＦパワーを供給することができる。代替的な実施の形態の場合、第１の電極／基板支持部１８と第２の電極とのうちの少なくとも１つは、対向する電極と向き合う実質的に平坦な表面２８を有し、その表面は所定の表面積を有する。平坦な表面２８の表面積は、電源２４とともに選択可能であり、実行されるべき特定の蒸着のための所望の電力密度を確立する。たとえば、第２の電極２２の平坦な表面２８の表面積およびＲＦ生成器は、集合的に、第２の電極２２の表面積において０．１Ｗ／ｃｍ2以上となる電力密度を確立することができる。
【００２４】
真空サブシステム２９は、また、反応空間１４内の準大気圧を確立するために配置され得る。真空サブシステム２９は、少なくとも部分的に蒸着チャンバ１２を排気して、反応空間１４内の圧力を１気圧未満に下げるように動作可能な、任意の装置を含むことができる。たとえば、真空サブシステム２９は、プロセスガス供給サブシステム３０と協調して動作可能であるが、プロセスガス供給サブシステム３０は、反応空間１４にプロセスガスを導入して、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間、反応空間１４内を準大気圧に維持する。適切な蒸着圧力の例は、以下に示す圧力以下のような、任意の圧力を含むことができる。
【００２５】
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
ここで、距離Ｄは、第１の電極１８と第２の電極２２とを分離し、ミリメートル（ｍｍ）で表わされる。すなわち、反応空間１４内の圧力（ミリバール（ｍｂａｒ）で表わされる）と距離Ｄ（ミリメートル（ｍｍ）で表わされ、第２の電極２２から第１の電極／基板支持部１８を分離する）との積は、約５０ｍｂａｒ＊ｍｍ以下である。
【００２６】
供給サブシステム３０は、フローレギュレータ３２を含み、フローレギュレータ３２は、たとえばバルブのような、反応空間１４へのプロセスガスの導入を制御し、任意選択的に計測可能な任意の調整可能な装置とすることができる。フローレギュレータ３２に加えて、供給サブシステム３２は、また、任意選択的に混合器５０を含むことができ、混合器５０は、プロセスガスの成分が反応空間１４に導入される前に結合可能な体積を定義する。また、さまざまな供給源３４，３６，３８の各々のための個々のバルブ５２または他のフローレギュレータが、さまざまな供給源３４，３６，３８と反応空間１４との間の流体の流れを確立する配管に沿って任意選択的に配置可能である。もし存在するならば、個々のバルブ５２は、反応空間１４に導入される半導体含有ガス、希釈物質およびドーパントの流量を制御するように調整可能である。
【００２７】
プロセスガスは、以下のものの少なくとも１つを含むことができる：半導体供給源３４からの半導体含有ガス、希釈源３６からの希釈物質、およびドーパント供給源３８からのドーパント。半導体含有ガスは、半導体物質を含む任意のガスとすることができ、たとえば、シリコンを含む、シラン（ＳｉＨ4）といったガスである。光起電力アプリケーションでの半導体の蒸着の目的での最も一般的な希釈物質は水素であるが、半導体含有ガスの濃度を希釈するための任意の他の適切な希釈物質もまた、この開示の範囲内である。ドーパントは、蒸着されたときに半導体材料の蒸着層の導電率に影響を与える物質を含む。ドーパントの例は、以下に限定されるものではないが、ホスフィン（ＰＨ3）、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）およびトリメチルボロン（Ｂ（ＣＨ3）3）を含む。簡潔さのためおよび本技術の明確な記載のために、図１に示されて以下に説明される実施の形態は、シラン（ＳｉＨ4）を半導体含有ガスとして含み、水素（Ｈ2）を希釈物質として含む。例示的な実施の形態において、Ｎ型微結晶層を蒸着する場合には、ホスフィン（ＰＨ3）がドーパントとして説明され、ｐ型微結晶層を蒸着する場合には、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）がドーパントとして用いられる。繰返すように、他の適切なＰ型およびＮ型ドーパントがこの開示の範囲内である。
【００２８】
コントローラ４０は、以下のうちの少なくとも１つの動作を制御するために設けられる：ＲＦパワーを第１の電極／基板支持部１８および第２の電極２２に供給してプラズマ２６を点火および維持する電源２４、蒸着チャンバの内容物の少なくとも一部を反応空間１４から排気する真空サブシステム２９、および反応空間１４にプロセスガスを導入する供給サブシステム３０。コントローラ４０は、たとえば、非一時的なコンピュータ読取可能なメモリ４２にアクセスするマイクロプロセッサベースの組込システムとすることができる。そのような実施の形態によれば、コンピュータ読取可能なメモリ４２に記憶されたコンピュータ実行可能な命令が、マイクロプロセッサ４６によって実行可能であり、制御線４４を介して、制御信号を、供給サブシステム３０、真空サブシステム２９および電源２４の部分に送り、それらをコントローラ４４によって制御する。
【００２９】
代替的な実施の形態に従うと、コントローラ４０は、供給サブシステム３０、真空サブシステム２９および電源２４の動作を制御するさまざまな制御ステップを実行するように配線で接続することができる。たとえば、コントローラ４０は、１以上の特定用途集積回路を含むことができる。
【００３０】
図２は、共通ガラス基板１６に隣り合って配置された単一接合太陽電池セル６０および複数接合（この例では二重接合）太陽電池セル２６の概略的表現の図である。示されるように、単一接合太陽電池セル６０は、Ｐ型微結晶層６４を含み、Ｐ型微結晶層６４の上には真性微結晶層６６が蒸着され、それに続きＮ型微結晶層６８が蒸着される。導電性材料から形成された表側コンタクト７０および裏面コンタクト７２は、単一接合太陽電池セル６０の端子を形成し、単一接合セル６０に光７４が照射されることにより、電極間にＤＣ電流が生成される。表側コンタクト７０は実質的に透明であって、表側コンタクト７０に与えられた光７４の大部分は、半導体の微結晶層へと透過する。
【００３１】
ドープド微結晶層６４は、Ｐ型層である。その理由は、ドープド微結晶層６４が、微結晶材料を形成するために蒸着された半導体材料よりも、少なくとも１つ少ない価電子を有する原子を含むためである。この例ではＰ型ドープド微結晶層６４は、半導体含有ガスとしてのシラン（ＳｉＨ4）によって蒸着され、たとえばボロンを含むドーパントが反応空間１４に導入され得る。上記のように、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）およびトリメチルボロン（Ｂ（ＣＨ3）3）が、Ｐ型ドープド微結晶層６４を蒸着するための適切なドーパントの２つの例である。
【００３２】
同様に、ドープド微結晶層６８はＮ型である。その理由は、ドープド微結晶層６８が、微結晶層を形成するために蒸着された半導体材料よりも少なくとも１つ多い価電子を有する原子を含むように、負にドープされているためである。この例では微結晶層６８はシラン（ＳｉＨ4）により蒸着された半導体材料としてシリコンから形成されているが、たとえばリンを含むドーパントも反応空間１４に導入することができる。上記のように、ホスフィン（ＰＨ3）がＮ型ドープド微結晶層６８を蒸着するための適切なドーパントの例である。
【００３３】
Ｐ型微結晶層６４とＮ型微結晶層６８との間の真性層６６は、蒸着の間に意図的にドープされていないシリコンの蒸着層である。したがって、真性層６６の導電率は、ドーパントの導入によって変化しない。
【００３４】
図２に示された複数接合太陽電池セル６２は、単一接合太陽電池セル６０と同様であるが、Ｐ型、Ｉ（真性）型およびＮ型層を含む積層体を複数回繰返して含む。
【００３５】
Ｉ型層の結晶化の程度に依存して、図２に示されるような太陽電池セルは、アモルファス（ａ−Ｓｉ）または微結晶（μｃ−Ｓｉ）光起電力セルとして特徴付けられる。本明細書において用いられるように、微結晶層とは、アモルファスの母体中に結晶化シリコンのかなりの小片、いわゆる微結晶を含んでいる層を指す。
【００３６】
コントローラ４０（図１）は、メモリ４２内のコンピュータ実行可能な命令を実行して、蒸着チャンバ１２内に配置された基板１６上に半導体材料を蒸着する方法を実行する。コントローラ４０の他の実施の形態に従うと、コントローラ４０は、そのような方法を実行するために配線で結合され得る。あるいは、方法のステップのいくつかまたはすべてが本願の範囲から逸脱することなく手作業で実行可能である。そのような自動化された方法の例示的な実施の形態は、図３に表わされるフロー図を参照して理解可能である。図３に示されているステップの順序は、他に限定されていなければ実行に必要なステップにおける順序では必ずしもない。
【００３７】
ＰＥＣＶＤプロセスの１つの例が、図３に概略的に示されており、エリコンソーラー（Oelicon  Solar  AG）により商業的に利用可能な、モデルＫＡＩ−１２００蒸着システムのような、標準的な蒸着装置を用いて真性微結晶層および／またはドープド微結晶シリコン層を蒸着する。この例は、半導体含有ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）を用いて説明され、シラン（ＳｉＨ4）は、この例では反応空間１４内の全プロセスガスの約５０％の混合比である。この例での希釈物質は水素（Ｈ2）を含み、ドープド微結晶層が蒸着されるべき実施の形態の場合には、ホスフィン（ＰＨ3）、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）、またはトリメチルボロン（Ｂ（ＣＨ3）3）といったドーパントを加えることができる。蒸着の間に反応空間１４に導入されるプロセスガスの流量は、この例では低く、第２の電極２２の平坦な表面２８（図１）の表面積で０．０３ｓｃｃｍ／ｃｍ2未満である。さらに、この例における蒸着チャンバ内の準大気圧は、５０ｍｂａｒ＊ｍｍ（圧力×電極分離距離）の規格化された圧力に、あるいはそれ以下に維持される。蒸着の結果、少なくとも５Å／ｓ（５０ｎｍ／ｓ）の蒸着レートが、高いＲＦパワー密度（すなわち第２の電極２２の平坦な表面２８（図１）の表面積で０．１Ｗ／ｃｍ2より大きい）で得られた。この例での上記のパラメータの使用は、他の適切な蒸着システム１０への標準化されたスケーリングのために、平坦な表面２８の表面積の１ｃｍ2に基づいて規格化された。
【００３８】
図３に示されるように、方法は、ステップ１００において、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間に蒸着チャンバ１２内で確立される準大気圧をコントローラ４０で受けるステップを含む。準大気圧は、蒸着システム１０の構築の間にコントローラ４０にプログラムされる、あるいは蒸着システム１０を操作するユーザによって入力される、あるいはコントローラ４０に入力され得る。準大気圧を特定する方法に拘らず、受取られる準大気圧は、下記の圧力以下とすることができる。
【００３９】
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
ここで、距離Ｄは、第１および第２の電極を分離し、ミリメートル（ｍｍ）で表わされる。この例の場合、第１および第２の電極を分離する距離Ｄは、約１０ｍｍ以上であり約３０ｍｍ以下である。代替的な実施の形態の場合、ステップ１００においてコントローラ４０によって受取られる準大気圧は、少なくとも０．８ｍｂａｒであり３．０ｍｂａｒ以下である。さらに別の実施の形態は、ステップ１００においてコントローラ４０によって受取られる準大気圧が少なくとも１．０ｍｂａｒであり、２．０ｍｂａｒ以下であることを必要とする。コントローラ４０は、次に、制御線４４に沿って伝達されるべき圧力信号を送信することができ、圧力信号は、図３のステップ１１０において真空サブシステム２９の動作を制御して、少なくとも部分的に蒸着チャンバ１２を排気するとともに受取られた準大気圧を確立する。
【００４０】
同様に、ステップＳ１２０において、コントローラ４０は、また、実行されるべき蒸着プロセスのための基板１６の目標温度を受取る。準大気圧と同じく、目標温度は、蒸着システム１０の構築の間にコントローラ４０にプログラムされる、あるいは蒸着システム１０を操作するユーザによって入力される、あるいはコントローラ４０に入力されることができる。目標温度が特定される方法に拘らず、この例で受取られる目標温度は、少なくとも１２０℃であり、２８０℃未満である。代替的な実施の形態に従うと、受取られる目標温度は、少なくとも１４０℃であるが２２０℃以下であり、好ましくは約１８０℃から約２００℃までである。コントローラ４０は、次に図３のステップ１３０において基板コンディショナ２０の動作を制御するための制御線４４（図１）で伝送される温度信号を送信して、基板１６の温度を受取られた目標温度に近付ける温度へと上昇あるいは低下させる。
【００４１】
１つの実施の形態に従うと、供給システム３０（図１）は、図３におけるステップ１４０において、プロセスガスの導入前、およびプラズマ２６の点火前に、反応空間１４に点火ガスを任意選択的に導入することができる。点火ガスは、たとえば、希釈供給源３６（図１）からの水素（Ｈ2）のようなガス、あるいは不活性ガスとすることができる。任意選択的な点火ガスの導入に続き、コントローラ４０はステップ１５０においてプラズマ信号を送信することができ、プラズマ信号は、電源が第１の電極１８および第２の電極２２に電圧を与えて、点火ガスの存在する蒸着チャンバ１２内でのプラズマ２６を確立させる。この例に従うと、電源はＲＦパワーを供給するＲＦ生成器を含み、ＲＦパワーは、少なくとも１３．５６ＭＨｚあるいはその周波数の高調波、たとえば約２８ＭＨｚまたは４０ＭＨｚのような周波数を有する。代替的な実施の形態に従うと、周波数は、少なくとも３５ＭＨｚまたは少なくとも４０ＭＨｚとすることができる。さらに、供給されるＲＦパワーは、第２の電極２２の平坦な表面２８の表面積において０．１Ｗ／ｃｍ2以上となる電流密度を有する。
【００４２】
同様に、コントローラ４０はまた、ステップ１２０において、実行されるべき蒸着プロセスのための基板１６の目標温度を受ける。準大気圧と同様に、目標温度は、コントローラ４０に、体積パーセント、すなわち少なくとも体積で７５％であるようにプログラミング可能である。シラン（ＳｉＨ4）の濃度に拘らず、コントローラは、さらに、供給サブシステム３０の一部を調整して、反応空間１４に導入されるプロセスガスの流量を、第１の電極１８および／または第２の電極２２の平坦な表面２８の表面積Ａにおいてｃｍ2あたり約０．０３ｓｃｃｍへと確立する。そのような方法に従う微結晶層の蒸着は、少なくとも５Å／ｓｅｃ（５０ｎｍ／ｓ）の成長レートを生み出す。
【００４３】
図３を参照して説明される方法は、自動化方法の一例である。しかしながら、上記のように、１以上のステップが本願の範囲から逸脱することなく、手作業で、またはコントローラ４０以外の手段によって実行可能である。すなわち、そのようなステップを実行する主体に拘らず、蒸着システム１０を用いた、本明細書で説明される半導体材料の蒸着を制御する一般的方法が、図４を参照して理解可能である。
【００４４】
図４に示されるように、ステップ２００で、蒸着チャンバ１２内において準大気圧が確立されて、半導体材料の蒸着の少なくとも一部の間、準大気圧が維持される。これまでと同じく、準大気圧は、下記の圧力以下とすることができる。
【００４５】
５０ｍｂａｒ・ｍｍ／Ｄ
距離Ｄは、第１および第２の電極を分離し、ｍｍで表わされる。この例の場合、第１および第２の電極を分離する距離Ｄは、少なくとも約１０ｍｍであるが約３０ｍｍ以下である。代替的な実施の形態の場合、準大気圧は、少なくとも０．８ｍｂａｒであるが３．０ｍｂａｒ以下になる。さらに別の実施の形態では、ステップＳ２００において確立される準大気圧は、少なくとも１．０ｍｂａｒであるが２．０ｍｂａｒ以下とされることが必要となる。値に拘らず、準大気圧は、真空サブシステム２９および供給サブシステム３０のうちの少なくとも１つの動作を制御することによって確立可能である。
【００４６】
基板コンディショナ２０（図１）を用いて、基板１６の温度が図４のステップ２１０において調整され（すなわち上昇、低下または維持）されて、特定の蒸着プロセスが実行されるための目標温度に近づく温度またはほぼ等しい温度に調整される。上記のように、目標温度は、コントローラ４０にプログラムされる、コントロールパネルを介してオペレータによって入力される、あるいは、さもなくば、特定されることができる。半導体含有ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）を用いた例の場合、目標温度は少なくとも１２０℃であるが２８０℃以下である。代替的な実施の形態に従うと、目標温度は少なくとも１４０℃であるが２２０℃以下であり、好ましくは約１８０℃から約２００℃までである。
【００４７】
１つの実施の形態に従うと、供給サブシステム３０（図１）は、図４におけるステップ２２０においてシラン（ＳｉＨ4）または他の半導体含有ガスの導入前、およびプラズマ２６の点火前に、反応空間１４に点火ガスを導入することができる。点火ガスは水素（Ｈ2）または希釈供給源３６（図１）からの不活性ガスとすることができ、一度点火すればプラズマ２６の存在において、顕著な量の、または任意選択的には不要な固体物を堆積させないガスである。
【００４８】
点火ガスの任意の導入に続き、電源２４（図１）は、ステップ２３０において第１の電極１８および第２の電極２２に電圧を加えて、任意選択的に点火ガスが存在する蒸着チャンバ１２内のプラズマ２６を確立するために用いられる。この例に従うと、電源はＲＦ生成器を含み、ＲＦ生成器は、たとえば１３．５６ＭＨｚ、またはその周波数の高調波（約２８ＭＨｚまたは約４０ＭＨｚ）のような周波数を有するＲＦパワーを供給する。代替的な実施の形態に従うと、周波数は少なくとも３５ＭＨｚまたは少なくとも４０ＭＨｚとすることができる。さらに、供給されるＲＦパワーは、第１および／または第２の電極１８，２２の平坦な表面２８の表面積において０．１Ｗ／ｃｍ2以上の電力密度を有する。
【００４９】
プラズマ２６（図１）の点火に続き、プラズマ２６の存在下で供給サブシステム３０（たとえばフローレギュレータ３２）の一部がステップ２４０において調整されて、少なくともシラン（ＳｉＨ4）および適切な量の水素（Ｈ2）を含むプロセスガスを蒸着チャンバ１２へ導入する。供給サブシステム３０の動作は、蒸着の間、体積で少なくとも５０％の反応空間１４中のシラン（ＳｉＨ4）の濃度を確立する。真性微結晶層の蒸着のため、シラン（ＳｉＨ4）の濃度は、少なくとも体積で７０％、または体積で７５％であり、希釈物質としての水素（Ｈ2）で希釈される。ドープされた微結晶層の蒸着の場合、反応空間１４におけるシラン（ＳｉＨ4）の濃度は、蒸着の間、少なくとも体積で５０％であり、ドーパントおよび水素（Ｈ2）の組合せの組成は少なくとも３０％である。そのような実施の形態の場合、ドーパントおよび水素の組合せは、水素で希釈されて体積で１％未満の濃度となるドーパントを含むことができる。シラン（ＳｉＨ4）の濃度に拘らず、供給サブシステム３０は、反応空間１４に導入されるプロセスガスの流量比を、第１の電極１８および／または第２の電極２２の平坦な表面２８の表面積Ａにおける約０．０３ｓｃｃｍ／ｃｍ2に確立するように制御可能である。他の実施の形態に従うと、反応空間１４に導入されるプロセスガスの全流量は、５００ｓｃｃｍ未満に維持可能である。
【００５０】
以下に説明される蒸着の実施例は、本明細書で説明される方法およびシステムに従って実行されたものである。
【００５１】
実施例＃１
エリコンソーラー（Oelicon  Solar  AG）による蒸着モデルＫＡＩ−１２００を用いた真性微結晶シリコン層の蒸着：
プロセスガスは約７５％のＳｉＨ4と約２５％のＨ2を含んでいた。
【００５２】
蒸着の間に反応空間に導入されるプロセスガスの全流量は約２．５ｓｃｃｍ／（平坦電極表面２８の表面積が１００ｃｍ2）であった。この実施例では、約３３０ｓｃｃｍのＳｉＨ4と約１００ｓｃｃｍのＨ2の体積流量のプロセスガスの量であった。
【００５３】
電源２４によって供給されるエネルギはＲＦパワーであった。ＲＦパワーは約４０ＭＨｚのＲＦ周波数、および約０．１７Ｗ／（平坦な電極表面２８の表面積ｃｍ2）の電力密度を有していた。この実施例では、ＲＦパワーは、蒸着チャンバあたり約３，０００Ｗであった。
【００５４】
反応空間内の圧力は、ほぼ１．３ｍｂａｒに維持された。第１の電極１８および第２の電極２２を分離する距離Ｄは約２８ｍｍであった。すなわち、約３６．４ｍｂａｒ＊ｍｍであった。
【００５５】
蒸着の間、基板温度は１２０℃と２８０℃との間に維持された。
大幅に希釈されたシラン（ＳｉＨ4）の場合の従来の蒸着プロセス（すなわち体積で１０％未満の濃度のシランおよび体積で９０％の水素を含むプロセスガス）と比較して、水素（Ｈ2）の消費は約９５％削減され、シラン（ＳｉＨ4）の利用効率はほぼ３５％上昇し、そのような従来の蒸着プロセスに対して微結晶層の成長レートはほぼ３５％上昇した。
【００５６】
実施例＃２
エリコンソーラー（Oelicon  Solar  AG）による蒸着モデルＫＡＩ−１２００を用いたＮ型ドープド微結晶シリコン層の蒸着：
プロセスガスは約６７％のＳｉＨ4と、ホスフィン（ＰＨ3）を含む約３３％のドーパントを含んでいた。ドーパントガスは、水素（Ｈ2）で希釈された、体積でほぼ０．５％のホスフィン（ＰＨ3）を含んでいた。
【００５７】
蒸着の間に反応空間１４に導入されるプロセスガスの全流量は約２．５ｓｃｃｍ／（平坦電極表面２８の表面積が１００ｃｍ2）であった。この実施例では、約３００ｓｃｃｍのＳｉＨ4と約１５０ｓｃｃｍのドーパント2の体積流量のプロセスガスの量であった。
【００５８】
電源２４によって供給されるエネルギはＲＦパワーであった。ＲＦパワーは約４０ＭＨｚのＲＦ周波数、および約０．２Ｗ／（平坦な電極表面２８の表面積ｃｍ2）の電力密度を有していた。この実施例では、ＲＦパワーは、蒸着チャンバあたり約３，５００Ｗであった。
【００５９】
反応空間内の圧力は、ほぼ１．３ｍｂａｒに維持された。第１の電極１８および第２の電極２２を分離する距離Ｄは約２８ｍｍであった。すなわち、約３６．４ｍｂａｒ＊ｍｍであった。
【００６０】
蒸着の間、基板温度は１２０℃と２８０℃との間に維持された。
大幅に希釈されたシラン（ＳｉＨ4）の場合の従来の蒸着プロセス（すなわち体積で１０％未満の濃度のシランおよび体積で９０％の水素を含むプロセスガス）と比較して、水素（Ｈ2）の消費は約９５％削減され、シラン（ＳｉＨ4）の利用効率はほぼ３５％上昇し、そのような従来の蒸着プロセスに対して微結晶層の成長レートはほぼ３５％上昇した。
【００６１】
ここまでに例示的な実施の形態が説明されてきた。上記の装置および方法が、この発明の全体的な範囲から逸脱することなく、変形および変更を取り入れてもよいことが、当業者にとっては明らかであるだろう。すべてのそのような変形および変更は本発明の範囲内に含むことが意図される。さらに、用語「含む（「includes」）」との範囲は、詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかにおいて用いられるが、そのような用語は、「備える（「comprising」）」との用語と同様の方式で包含することを意図するものである。その理由は、「備える（「comprising」）」とは、特許請求の範囲において用いられたときに暫定的な用語として解釈されるためである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2013529374.tif 000008