(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の真空室を仕切り弁を介して連結し、それぞれの真空室にガス供給口及び排気口を設け、内部に給電部及び接地部を有する誘導結合型電極と、基板両面が露出するように外周端部を保持した基板ホルダとを配置したプラズマＣＶＤ装置であって、
前記誘導結合電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を、前記第１の真空室にｎ層（ｎは２以上の整数）、前記第２の真空室に（ｎ−１）層設け、
前記第１の真空室内におけるｎ層の前記電極列のうち隣り合う電極列の間に基板ホルダが２個ずつ位置するように２（ｎ−１）個の前記基板ホルダを前記第１の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第１の薄膜形成用ガスを導入するとともに給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、誘導結合型電極に面した基板の表面上に第１の薄膜を形成した後、
前記第１の薄膜が形成された面と反対側の基板の表面が誘導結合型電極に面するように、前記基板ホルダを前記第２の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第２の薄膜形成ガスを導入するとともに給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、前記第１の薄膜が形成された表面とは反対側の基板の表面に第２の薄膜を形成する構成としたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
第１及び第２の真空室を仕切り弁を介して連結し、それぞれの真空室にガス供給口及び排気口を設け、内部に給電部及び接地部を有する誘導結合型電極と、基板両面が露出するように外周端部を保持した基板ホルダとを配置したプラズマＣＶＤ装置であって、
前記誘導結合電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を、前記第２の真空室にｎ層（ｎは２以上の整数）、前記第１の真空室に（ｎ−１）層設け、
一対の前記基板ホルダーの間に前記第１の真空室内における前記各電極列が一つずつ位置するように２（ｎ−１）個の基板ホルダーを前記第１の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第１の薄膜形成用ガスを導入するとともに給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、誘導結合型電極に面した基板の表面上に第１の薄膜を形成した後、
前記第１の薄膜が形成された面と反対側の基板の表面が誘導結合型電極に面するように、前記基板ホルダを前記第２の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第２の薄膜形成ガスを導入するとともに給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、前記第１の薄膜が形成された表面とは反対側の基板の表面に第２の薄膜を形成する構成としたことを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記第１の薄膜形成前の処理室として、基板両面に第３の薄膜を形成する処理室を設け、該処理室を、ガス供給口及び排気口を設けた真空室内に、給電部と接地部とを有する誘導結合型電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を、前記基板ホルダの両側に配置する構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項４】
ガス供給口と排気口とを備えた第１及び第２真空室を設け、給電部と接地部とを有する誘導結合型電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を、前記第１の真空室にｎ層（ｎは２以上の整数）、前記第２の真空室に（ｎ−１）層配置し、
基板両面が露出するように外周端部を保持した基板ホルダを２（ｎ−１）個、搭載したキャリアを、前記第１の真空室内におけるｎ層の前記電極列のうち隣り合う電極列の間に基板ホルダが２個ずつ入るように前記第１の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第１の薄膜形成用ガスを導入するとともに誘導結合型電極の給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、該誘導結合型電極に面した基板の表面上に第１の薄膜を形成した後、
前記第１の薄膜が形成された面と反対側の基板の表面が誘導結合型電極に面するように、前記基板ホルダが搭載された前記キャリアを前記第２の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第２の薄膜形成ガスを導入するとともに誘導結合型電極の給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、前記第１の薄膜が形成された表面とは反対側の基板の表面に第２の薄膜を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項５】
ガス供給口と排気口とを備えた第１及び第２真空室を設け、給電部と接地部とを有する誘導結合型電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を、前記第２の真空室にｎ層（ｎは２以上の整数）、前記第１の真空室に（ｎ−１）層配置し、
基板両面が露出するように外周端部を保持した基板ホルダを２（ｎ−１）個、搭載したキャリアを、一対の前記基板ホルダーの間に前記第１の真空室内における前記各電極列が一つずつ位置するように前記第１の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第１の薄膜形成用ガスを導入するとともに誘導結合型電極の給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、該誘導結合型電極に面した基板の表面上に第１の薄膜を形成した後、
前記第１の薄膜が形成された面と反対側の基板の表面が誘導結合型電極に面するように、前記基板ホルダが搭載された前記キャリアを前記第２の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第２の薄膜形成ガスを導入するとともに誘導結合型電極の給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、前記第１の薄膜が形成された表面とは反対側の基板の表面に第２の薄膜を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマＣＶＤ法及び装置に係り、特に、基板の両面に膜厚均一性に優れた薄膜を形成することができるプラズマＣＶＤ法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池は、基板上にＳｉや化合物半導体等を用いてｐｎ接合又はｐｉｎ接合を形成し、表面から入射する太陽光を光電変換する構成のものが一般的に用いられているが、発電量増大を目的に、基板の裏面側から入射する光を利用する太陽電池が提案されている。この太陽電池は、例えば図７に示した構造をなし、ｉ型の結晶シリコン１０１の両側にそれぞれｐ型アモルファスＳｉ（ｐ型ａ−Ｓｉ）膜１０２、ｎ型アモルファスＳｉ（ｎ型ａ−Ｓｉ）膜１０３をプラズマＣＶＤ法により堆積し、さらにこれらの上にスパッタ法により透明電極１０４、スクリーン印刷法により集電電極１０５を形成して作製される。
【０００３】
ａ−Ｓｉ膜の堆積には、例えば図８（ｂ）に示した平行平板型のプラズマＣＶＤ装置が用いられる。この装置は、ロードロック室１１０、加熱室１２０、ａ−Ｓｉ膜を堆積するプラズマＣＶＤ（ＰＣＶＤ）室１３０及び冷却室１４０とから構成される。各室はゲートバルブ１０６を介して連結され、ｉ型シリコン基板１０１は図８（ａ）に示したように、裏板となる基板ホルダ１０７上に取り付けられ、図８（ｂ）の矢印の方向に、順次搬送される。即ち、図８（ａ）の如く基板を基板ホルダ上に取り付けた後、基板ホルダをロードロック室１１０に挿入し室内を排気する。ゲートバルブを開いて加熱室１２０へ搬送してヒータ１２１により基板を所定の温度に加熱した後、平行平板型ＰＣＶＤ室１３０に搬送する。ＰＣＶＤ室１３０に基板ホルダが搬送されると、薄膜形成用ガス（ＳｉＨ４／ＰＨ３ガス）を導入し、高周波電極１３１に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、シリコン基板１０１上にｎ型ａ−Ｓｉ膜を形成する。その後、基板ホルダは冷却室１４０に送られる。
【０００４】
基板温度が下がった後、冷却室１４０を大気に戻して基板ホルダ１０７を取り出し、基板の反対側面にｐ型ａ−Ｓｉ膜を形成するためにシリコン基板１０１を反転させる。この基板ホルダを、再び、図８（ｂ）のプラズマＣＶＤ装置のロードロック室に入れ、同様の処理を繰り返し行い、ｐ型ａ−Ｓｉ膜を堆積してｐｉｎ接合が形成される。なお、ＰＣＶＤ室には薄膜形成用ガスとしてＳｉＨ４／Ｂ２Ｈ６ガスが導入される。
この後、シリコン基板１０１はスパッタ装置で両面にＩＴＯ等の透明導電膜が形成され、続いてスクリーン印刷等により集電電極を形成して太陽電池を完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来、ａ−Ｓｉ膜の堆積には、平行平板型プラズマＣＶＤ装置が用いられていた。しかし、平行平板型ＰＣＶＤ装置で、高抵抗基板や絶縁性基板上に薄膜を形成する場合、基板の裏面に裏板がないと高周波電流が基板を通して流れにくくなり、基板表面でのプラズマ密度が著しく低下する。その結果、基板中心部と周辺部で膜厚の差が生じ、膜厚均一性の良好な薄膜は得られにくいという欠点がある。これは基板が大きくなるとより顕著になる。従って、膜厚均一性の高い薄膜を形成するには、高周波電流の通路となる裏板が不可欠となり、このため、基板両面成膜の生産性が著しく低下するという問題があった。即ち、片面に薄膜を形成した後、取り出して基板を反転させる作業が必要となり、またこれに伴い、ロードロック室の排気、冷却室のベント及び基板加熱・冷却工程が２回必要となる。
さらに、スループットを上げるためには、図８（ｂ）に示した装置が２組必要となるため、生産装置全体の大型化、コスト増大を招かざるを得ないという問題があった。
【０００６】
このような状況において、本発明は、基板の反転工程を不要とし、基板の両面に膜厚均一性に優れた薄膜を形成可能なプラズマＣＶＤ法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の要旨は、ガス供給口と排気口とを設けた真空室内に、給電部と接地部とを有する誘導結合型電極を少なくとも２つ配置し、基板両面が露出するように基板の外周端部を保持した基板ホルダを前記２つの誘導結合型電極の間に挿入配置した構造のプラズマＣＶＤ装置であって、前記ガス供給系から薄膜形成用ガスを導入するとともに前記給電部に高周波電力を供給して前記誘導結合型電極に沿ってプラズマを発生させ、基板の両面に薄膜を同時又は順に形成する構成としたことを特徴とするプラズマＣＶＤ法及びプラズマＣＶＤ装置に存在する。
【０００８】
ここで、前記真空室に第２のガス供給口を設け、２種類のガスの導入と２つの誘導結合型電極への電力の供給を同時に切り替える構成とすることにより、基板両面に異なる薄膜を形成することができる。さらに、仕切板を設け、仕切板と基板ホルダで分割された２つの成膜空間にそれぞれ異なるガスが相互に混じり合わずに流れるように、気流の調整や成膜空間ごとに排気口を設けることにより、基板両面に異なる薄膜を同時に形成することが可能となる。
さらにまた、前記誘導結合電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を３層以上設け、該電極列層の間のそれぞれに前記基板ホルダを配置する構成とすることにより、極めて生産性の高いプラズマＣＶＤ装置を実現することができる。
【０００９】
本発明の第２の要旨は、内部に給電部と接地部とを有する誘導結合型電極を配置し、ガス供給口と排気口とを設けた真空室を２つ連結配置したプラズマＣＶＤ装置であって、基板両面が露出するように外周端部を保持した基板ホルダを前記２つの真空室の第１の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第１の薄膜形成用ガスを導入するとともに誘導結合型電極の給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、該誘導結合型電極に面した基板の表面上に第１の薄膜を形成した後、前記基板ホルダを前記第１の薄膜が形成された面と反対側の面が誘導結合型電極に面するように第２の真空室に搬送し、ガス供給口を介して第２の薄膜形成ガスを導入するとともに誘導結合型電極の給電部に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、前記第１の薄膜が形成された表面とは反対側の基板表面に第２の薄膜を形成する構成としたことを特徴とするプラズマＣＶＤ法及びプラズマＣＶＤ装置に存在する。
また、量産性の高い装置とするには、前記誘導結合電極を複数個、同一平面内に配置した電極列を、前記第１の真空室（又は第２の真空層）にｎ層（ｎは２以上の整数）、前記第２の真空室（又は第１の真空層）に（ｎ−１）層設け、該電極列層の間に２個の基板ホルダを配置するようにすればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１に示す。図１は、図７に示した太陽電池の生産に用いられるプラズマＣＶＤ装置の一例を示す模式図である。
プラズマＣＶＤ装置は、図１（ａ）に示すように、ロードロック室１０、加熱室２０、第１プラズマＣＶＤ（ＰＣＶＤ）室３０，第２ＰＣＶＤ室４０及び冷却室５０から構成され、各室はゲートバルブ６１〜６４を介して連結されている。
基板１は基板両面の薄膜形成面が露出するように基板ホルダ３に保持される。これは、例えば、図１（ｆ）に示したように、基板の周辺端部を開口を有する平板４及び押え板５で挟持し、ネジ６で固定すればよい。
【００１１】
複数の基板を保持した基板ホルダ３はキャリア２に取り付けられ（図１（ｅ））、各室に敷設されたレール上を図１（ａ）の矢印の方向に搬送され、各室で所定の処理がなされる。即ち、基板ホルダはロードロック室１０から加熱室２０に搬送され、ここで赤外線ランプ等のヒータにより基板ホルダ３の両側から加熱処理され、所定温度まで加熱される。その後、第１ＰＣＶＤ室３０、第２ＰＣＶＤ室４０に順次搬送され、基板の両面にそれぞれｎ型ａ−Ｓｉ膜及びｐ型ａ−Ｓｉ膜が形成される。薄膜形成後、基板ホルダは冷却室５０で所定温度まで冷却され、外部に取り出され、ＩＴＯ等の透明導電膜及び集電電極の形成装置に搬送される。なお、冷却室の代わりにスパッタ室を連結し、ａ−Ｓｉ膜形成後、すぐに透明導電膜を形成する装置構成とすることもできる。
【００１２】
第１ＰＣＶＤ室３０の構造を、図１（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
図１（ｂ）及び（ｃ）は、室内部を、それぞれ正面から見た模式図及び搬送方向に向かって見た模式図である。ＰＣＶＤ室には薄膜形成用ガス（例えばＳｉＨ４／ＰＨ３ガス）の供給配管３１及び排気口３２が設けられ、室内部には中央で折り返した形状の誘導結合型電極３３が配設されている。誘導結合型電極３３の一端部の給電部３４は、同軸ケーブル８を介して高周波電源７に接続され、他端部の接地部３５は室壁に連結され接地されている。
【００１３】
基板ホルダ３を搭載したキャリア２がＰＣＶＤ室３０に搬入されると、破線で示す位置にあった基板ホルダ固定治具３６を閉じて実線で示すように基板ホルダを両側から当接させて固定する。この状態で、ガス供給配管３１を通してＳｉＨ４／ＰＨ３ガスを室内に導入し、所定の圧力に設定した後、高周波電力を誘導結合型電極３３に供給する。電極３３に沿ってプラズマが発生し、電極３３に面した基板表面にｎ型ａ−Ｓｉ膜が堆積する。この際、基板成膜面の反対側にもガスは流れ込むがプラズマは基板ホルダ及び基板ホルダ固定治具により遮蔽され、裏側に回り込むことはなく、電極と反対側の基板表面に薄膜は形成されない。
【００１４】
所定の膜厚が形成された後、電力の供給、ガス導入を停止して、室内を排気する。続いて、ゲートバルブ６３を開け基板ホルダを第２ＰＣＶＤ室４０に搬送する。図１（ｄ）は、第２ＰＣＶＤ室内部を搬送方向に向かって見たときの模式図であり、誘導結合型電極４３を基板ホルダに対して反対側の位置に配置した以外は、第１ＰＣＶＤ室と同じ構成である。第２ＰＣＶＤ室４０に基板ホルダが搬送されると、基板ホルダ固定治具４６が閉じ、基板ホルダは固定される。ここで、ガス供給配管４１を通して、室内にＳｉＨ４／Ｂ２Ｈ６ガスを導入し、誘導結合型電極４３に高周波電力を供給して、ｎ型ａ−Ｓｉ膜が形成された面と反対側の基板表面にｐ型ａ−Ｓｉ膜が堆積する。このようにして、ｉ型結晶シリコン基板の両側にｐ型ａ−Ｓｉ及びｎ型ａ−Ｓｉ膜が堆積し、ｐｉｎ接合が形成される。
以上のように、基板ホルダ３をキャリア２に載せて各室を順次搬送することにより、連続して基板の両面にｐ型及びｎ型ａ−Ｓｉ膜を形成することが可能となる。
【００１５】
上述したように、従来の平行平板型ＰＣＶＤ装置で膜厚均一性に優れた薄膜を形成するには、基板の成膜面と反対側に裏板を配置する必要があり、このため、両面成膜を行うには基板の反転工程が不可欠となり、しかも加熱・冷却工程等が２回必要となる。一方、本発明のプラズマＣＶＤ装置では、基板を反転する必要がなく、しかも基板の加熱、冷却工程が１回ですむため、処理室数の低減とともにスループットを向上させることができる。また、従来の装置で高スループット生産を行うには、ロードロック室、加熱室、ＰＣＶＤ室、冷却室が２組必要となるが、図１に示した実施の形態では、ＰＣＶＤ室は２つ必要とするものの、他の処理室は１つでよく、装置全体の設置面積及びコストを大幅に低減することができる。
【００１６】
図１では、Ｕ字型の誘導結合型電極を示したが、中央で折り返した形状の誘導結合型電極は、Ｕ字型以外に例えば「コ」の字型のような矩形のものでも良い。ここで、給電部３４及び接地部３５と折り返し部との間の距離を、高周波の励振波長の略１／２又はその自然数倍とするのが好ましく、これにより安定した放電を発生・維持することができる。なお、折り返し部とは、Ｕ字型の場合、曲率を有する半円状の部分をいい、「コ」の字型の場合は２本の直線電極の間の直線部をいう。これらの電極は、例えば一本の棒材を折り曲げて一体に形成したものである必要はなく、例えば２本の直線状電極を金属板等で接続・固定した構造であっても良い。
さらに、本発明においては、棒状の電極を用いることもできる。この両端を給電部と接地部とし、給電部と接地部との距離を励振波長の略１／２又はその自然数倍とするのが好ましい。
【００１７】
（第２の実施の形態）
図１のプラズマＣＶＤ装置では、ｐ型及びｎ型ａ−Ｓｉ膜を異なるＰＣＶＤ室で堆積する構成としたが、１つのＰＣＶＤ室内で基板の両面に異なる薄膜を形成することも可能である。これを可能とする本発明の第２の実施の形態を図２に示す。装置全体としては、図２（ａ）に示したように、ＰＣＶＤ室が１つになった以外は、図１と同じ構成である。
【００１８】
本実施の形態のプラズマＣＶＤ室３０は、図２（ｂ）、（ｃ）に示したように、室内に２つの誘導結合型電極が配置され、それぞれの給電部３４、３４’が高周波電源に接続される。この２つの電極の間に、基板ホルダが搬入され、固定される。また、ＰＣＶＤ室には２種類の薄膜形成用ガス（ＳｉＨ４／ＰＨ３ガス及びＳｉＨ４／Ｂ２Ｈ６ガス）の供給配管３１，３１’が連結されている。
【００１９】
この装置では、ＰＣＶＤ室３０に基板ホルダが搬送されてくると、まず、ガス供給配管３１を通してＳｉＨ４／ＰＨ３ガスを室内に導入し、所定圧力に設定した後、電極３３に高周波電力を供給して電極３３に沿ってプラズマを発生させる。これにより、電極３３に面した基板上にｎ型ａ−Ｓｉ膜が堆積する。所定膜厚の薄膜が堆積した後、電力及びガスの供給を停止し、室内を排気する。
続いて、ガス供給配管３１’を通してＳｉＨ４／Ｂ２Ｈ６ガスを導入し、同様にして電極３３’に電力を供給してプラズマを発生させ、電極３３’に面した基板上に所定膜厚のｐ型ａ−Ｓｉ膜を堆積してｐｉｎ接合を形成する。この後、冷却室５０に搬送され、冷却された後外部に取り出される。
以上のようにして、同一室内で異なる種類の薄膜を形成することが可能となる。
【００２０】
（第３の実施の形態）
図２の例では、ｎ型ａ−Ｓｉ膜形成後、ｐ型ａ−Ｓｉ膜を形成する構成としたが、２種類の薄膜を同時に形成することも可能である。同時成膜を可能とした第３の実施の形態を図３に示す。
プラズマＣＶＤ装置としては、図３に示したＰＣＶＤ室を除いて、図２（ａ）と同じ構成である。本実施の形態のＰＣＶＤ室は、次の点で図２（ｂ）、（ｃ）と異なる。即ち、図２では、ｎ型又はｐ型ａ−Ｓｉ膜の成膜空間に生成させるプラズマが反対側の成膜空間へ拡散し、ｐ型又はｎ型成膜面に薄膜が形成されるのを防止する程度の遮蔽で十分であった。しかし、第３の実施形態では、基板ホルダ固定治具３６の長さはできるだけ室の長さに近づけて、ｎ型及びｐ型ａ−Ｓｉ膜の成膜空間を相互のガスによる汚染（クロスコンタミネーション）を防ぐように分離する仕切板の役割を担わせる。また、室の長さは、基板ホルダ長さと同程度とし、隙間を小さくする。さらに、それぞれの成膜空間に対応して、２つのガス供給配管及び排気口３２，３２’を設けてある。この場合、排気口３２及び３２’の下流において排気ガスを集合し（３２”）、排気系を一系列としている。
【００２１】
２種類のガスを同時に導入すると、基板ホルダ及び仕切板と室内壁との間の隙間を通してガスが互いに流れ込む場合もあるが、ｐ型及びｎ型のキャリア濃度はは膜中に含有されるＰ元素とＢ元素との濃度差によりほぼ決定される。従って、ｎ型ａ−Ｓｉ膜に含まれるＰ元素の数密度と比較して微量のＢ元素が混入しても、あるいはこれとは逆に、ｐ型ａ−Ｓｉ膜に含まれるＢ元素の数密度と比較して微量のＰ元素が混入しても、太陽電池特性には殆ど影響せず、所望の特性の太陽電池を得ることができる。
このように、同一室内で同時成膜を行うことにより、ＰＣＶＤ室の運転間隔をさらに短縮することができる。
なお、本実施の形態においては、２つ成膜空間のそれぞれに排気口を設けた構成としたが、例えば真空室底壁の中央部に排気口を１つ設ける構成とすることも可能である。また、仕切板についても、基板ホルダ固定治具を兼用したため、仕切板が基板ホルダに当接する構造としたが、基板ホルダ固定治具が必要ない場合あるいは別途仕切板を配置する場合は、必ずしも仕切板を基板ホルダに当接させる必要はなく、隙間があっても気流の調節等によりクロスコンタミネーションを抑制することができる。
【００２２】
（第４の実施の形態）
上記実施の形態では、シリコン基板上に直接ｐ型及びｎ型ａ−Ｓｉ膜を形成する製造装置及び製造方法について述べてきたが、ｐ／ｉ接合及びｉ／ｎ接合部の欠陥を低減して、太陽電池特性を向上させるためには、ｐ型及びｎ型ａ−Ｓｉ膜を形成する前に、基板両面の結晶シリコン上にｉ型ａ−Ｓｉ膜を形成するのが好ましい。このための装置構成を、本発明の第４の実施の形態として、図４に示した。
【００２３】
図４のプラズマＣＶＤ装置は、図２（ａ）のプラズマＣＶＤ装置のＰＣＶＤ室３０の前に、ｉ型ａ−Ｓｉ膜堆積用のＰＣＶＤ室７０を配設したものである。ＰＣＶＤ室７０は、図２（ｂ）、（ｃ）と同じ構造を有し、ＳｉＨ４ガスの供給配管を１つ連結したものである。ＳｉＨ４ガスを導入後、２つの誘導結合型電極に同時に高周波電力を供給し、基板の両面に同じｉ型ａ−Ｓｉ膜を堆積する。
ｎ型及びｐ型ａ−Ｓｉ膜の形成方法については、第２の実施の形態と同じである。
【００２４】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態として、極めて生産性の高いプラズマＣＶＤ装置を説明する。図１〜図４のプラズマＣＶＤ室は、１つの基板ホルダに保持された基板の両面に薄膜を連続して形成する構成であるが、より生産性を向上させるには、より多くの基板を基板ホルダに保持させ、かつ複数の基板ホルダを同時に処理できる構成とするのが好ましい。本発明の誘導結合型電極を用いたプラズマＣＶＤ室はこの拡張を容易に行うことができ、この量産対応の装置構成例を図５及び図６に示す。
【００２５】
図５（ａ）、（ｂ）は、図２の装置に対応する量産装置のＰＣＶＤ室内部を、それぞれ正面から及び搬送方向に向かって見たときの模式図である。図５（ａ）に示すように、基板ホルダ面に対向して誘導結合型電極を同一平面内に複数配置したため、より大型の基板ホルダ（即ち、多数の基板を保持した基板ホルダ）に対して成膜処理を行うことができる。また、図５（ｂ）に示すように、基板ホルダと電極列層とを交互に配置するだけで、１つの真空室内で多数の基板ホルダの成膜処理を行うことができる。
【００２６】
即ち、ガス供給配管３１を通してＳｉＨ４／ＰＨ３ガスを導入し、電極３３，３３”に電力を供給して、これらの基板に対向する基板面上にｎ型ａ−Ｓｉ膜を形成する。続いて、ガスをＳｉＨ４／Ｂ２Ｈ６ガスに切り替え、電極３３’、３３'''に電力を供給して、これらの電極に面した基板面上にｐ型ａ−Ｓｉ膜を形成する。ここで、電極基板面間距離は、３０ｍｍ程度まで小さくすることができるため、小さな空間に多数の基板ホルダ及び電極を配置することができる。
なお、図５の構造は２つの薄膜を基板両面に別々に堆積する場合であるが、図３に示した同時成膜装置の場合も同様に構成すればよい。
【００２７】
図６（ａ）、（ｂ）は、図１の装置に対応する量産装置の第１及び第２ＰＣＶＤ室内部を、搬送方向に向かって見たときの模式図である。この場合は、２つの誘導結合型電極列層の間に２つの基板ホルダを配置する構成となる。
【００２８】
以上、本発明を結晶シリコン基板の両面にａ−Ｓｉ膜を形成する方法及びその装置について述べてきたが、本発明は、これに限るものではなく、太陽電池以外の種々の用途、例えば、ガラスやプラスチック基板の表面改質等にも好適に適用される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、基板の裏板なしに均一性に優れた薄膜を形成することが可能となり、その結果、基板の反転工程が不要となり、しかも加熱・冷却工程等を減らすことができるため、両面成膜の生産性を著しく向上させることができる。
さらに、基板ホルダと誘導結合型電極を交互に配置した構成が可能となり、多数の基板を同時処理可能な極めて量産性に優れたプラズマＣＶＤ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【図２】第２の実施の形態のプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【図３】第３の実施の形態のプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【図４】第４の実施の形態のプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【図５】図２の量産対応装置を示す模式図である。
【図６】図１の量産対応装置を示す模式図である。
【図７】太陽電池の構造を示す模式図である。
【図８】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１  基板、
２  キャリア、
３  基板ホルダ、
７  高周波電源、
８  同軸ケーブル、
１０、１１０  ロードロック室、
２０、１２０  加熱室、
３０、４０、７０、１３０  プラズマＣＶＤ室、
３１、４１  ガス供給配管、
３２  排気口、
３３、４３  誘導結合型電極、
３４  給電部、
３５  接地部、
３６  基板ホルダ固定治具、
５０、１４０  冷却室、
６１〜６４、１０６  ゲートバルブ、
１０１  ｉ型結晶Ｓｉ、
１０２  ｐ型ａ−Ｓｉ、
１０３  ｎ型ａ−Ｓｉ、
１０４  透明電極、
１０５  集電電極。
【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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【図７】
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【図８】
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