專利名稱：光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)以及光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)以及光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法。特別地，本發(fā)明涉及在層壓有兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元的疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置中獲得良好性能的技術(shù)。本申請(qǐng)基于2009年4月6日申請(qǐng)的特愿2009-092455號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在此援用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，光電轉(zhuǎn)換裝置被普遍利用于太陽能電池或光傳感器等中，特別是在太陽能電池中，基于有效利用能源的觀點(diǎn)而開始被廣泛普及。特別是利用單晶硅的光電轉(zhuǎn)換裝置，其在每單位面積的能量轉(zhuǎn)換效率方面優(yōu)異。但是，另一方面，由于利用單晶硅的光電轉(zhuǎn)換裝置使用將單晶硅結(jié)晶塊切割而得到的硅片，而在結(jié)晶塊的制造上會(huì)耗費(fèi)大量能源，因此制造成本較高。例如，若利用單晶硅來制造在室外等設(shè)置的大面積的光電轉(zhuǎn)換裝置，就目前來說是相當(dāng)花費(fèi)成本的。因此，作為低成本的光電轉(zhuǎn)換裝置，利用可更廉價(jià)制造的非晶(非晶質(zhì))硅薄膜 (以下也表述為“a-Si薄膜”)的光電轉(zhuǎn)換裝置正在被普及。然而，與利用單晶硅或多晶硅、非晶硅中的微晶硅等的結(jié)晶型光電轉(zhuǎn)換裝置相比， 利用該非晶(非晶質(zhì))硅薄膜的光電轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換效率較低。因此，作為用于提高光電轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換效率的結(jié)構(gòu)，提出了層壓有兩個(gè)以上的光電轉(zhuǎn)換單元的疊層型、三層型等多結(jié)型結(jié)構(gòu)。例如，已知一種如圖7所示的疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置100。在該光電轉(zhuǎn)換裝置100中，使用配置有透明導(dǎo)電膜102的絕緣性透明基板101。在透明導(dǎo)電膜102上形成有pin型第一光電轉(zhuǎn)換單元103，該第一光電轉(zhuǎn)換單元103是依次層壓P型半導(dǎo)體層131 (ρ層)、i型硅層132 (非晶質(zhì)硅層、i層)以及η型半導(dǎo)體層133 (η 層)而得到的。在第一光電轉(zhuǎn)換單元103上形成有pin型第二光電轉(zhuǎn)換單元104，該第二光電轉(zhuǎn)換單元104是依次層壓ρ型半導(dǎo)體層141 (ρ層)、i型硅層142 (晶質(zhì)硅層、i層)以及η型半導(dǎo)體層143 (η層)而得到的。進(jìn)而，在第二光電轉(zhuǎn)換單元104上形成有背面電極 105。另外，還已知一種疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置，該疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置的第二光電轉(zhuǎn)換單元的i型硅層由非晶質(zhì)硅層或非晶質(zhì)硅鍺層形成。進(jìn)而，還已知一種三層型光電轉(zhuǎn)換裝置，該三層型光電轉(zhuǎn)換裝置在第二光電轉(zhuǎn)換單元上層壓有非晶質(zhì)硅層或晶質(zhì)硅層用以作為第三光電轉(zhuǎn)換單元。在此類結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換效率的提高。作為制造這種疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置的方法，例如，已知一種在專利文獻(xiàn)1中所公開的制造方法。在該制造方法中，使用與構(gòu)成非晶質(zhì)型光電轉(zhuǎn)換單元(第一光電轉(zhuǎn)換單元) 的P型半導(dǎo)體層、i型非晶質(zhì)硅系光電轉(zhuǎn)換層以及η型半導(dǎo)體層分別相對(duì)應(yīng)的等離子體CVD 反應(yīng)室，并且在每個(gè)反應(yīng)室中形成一個(gè)層。即，通過使用互不相同的多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室來形成多個(gè)層。另外，在該制造方法中，構(gòu)成晶質(zhì)型光電轉(zhuǎn)換單元(第二光電轉(zhuǎn)換單元) 的P型半導(dǎo)體層、i型晶質(zhì)硅系光電轉(zhuǎn)換層以及η型半導(dǎo)體層是在相同的等離子體CVD反應(yīng)室中形成。在制造該疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置100的方法中，如圖8Α所示，首先，準(zhǔn)備已形成有透明導(dǎo)電膜102的絕緣性透明基板101。接著，如圖8Β所示，在形成于絕緣性透明基板101上的透明導(dǎo)電膜102上，依次形成P層131、i層132以及η層133。在此，在一個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室中，形成層131、132、 133之中的一個(gè)層。即，通過使用互不相同的多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室來形成層131、132以及 133。據(jù)此，在絕緣性透明基板101上形成依次層壓而成的pin型第一光電轉(zhuǎn)換單元 103。接著，如圖8C所示，在第一光電轉(zhuǎn)換單元103的η層133上，在相同的等離子體 CVD反應(yīng)室內(nèi)，形成ρ層141、i層142以及η層143。據(jù)此，形成依次層壓而成的pin型第二光電轉(zhuǎn)換單元104。然后，在第二光電轉(zhuǎn)換單元104的η層143上形成背面電極105，從而得到如圖7 所示的光電轉(zhuǎn)換裝置100。具有上述結(jié)構(gòu)的疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置100例如通過以下所示的制造系統(tǒng)被制造。在該制造系統(tǒng)中，使用所謂的直列型第一成膜裝置來形成第一光電轉(zhuǎn)換單元103， 該第一成膜裝置中是將多個(gè)被稱為腔室的成膜反應(yīng)室按直線狀(線性)連結(jié)而配置。構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元103的多個(gè)層，在第一成膜裝置的多個(gè)成膜反應(yīng)室中被形成。即，在互不相同的多個(gè)成膜反應(yīng)室的每一個(gè)中，形成用于構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元103的一個(gè)層。在形成第一光電轉(zhuǎn)換單元103之后，使用所謂的直列型第二成膜裝置來形成第二光電轉(zhuǎn)換單元104。構(gòu)成第二光電轉(zhuǎn)換單元104的多個(gè)層，在第二成膜裝置的多個(gè)成膜反應(yīng)室中被形成。即，在互不相同的多個(gè)成膜反應(yīng)室的每一個(gè)中，形成用于構(gòu)成第二光電轉(zhuǎn)換單元104的
一個(gè)層。具體而言，例如，如圖9所示，制造系統(tǒng)包括第一成膜裝置160以及與第一成膜裝置160相連接的第二成膜裝置170。在第一成膜裝置160中，裝載室161 (L =Lord)、P層成膜反應(yīng)室162、I層成膜反應(yīng)室163以及N層成膜反應(yīng)室164相連續(xù)地配置為直線狀。在第二成膜裝置170中，P層成膜反應(yīng)室171、I層成膜反應(yīng)室172、N層成膜反應(yīng)室173以及卸載室174(UL =Unlord)相連續(xù)地配置為直線狀。在該制造系統(tǒng)中，首先，基板被搬入且配置在裝載室161中，裝載室161的內(nèi)部被減壓。接著，在維持減壓氣氛的狀態(tài)下，在P層成膜反應(yīng)室162中，形成第一光電轉(zhuǎn)換單元103的ρ層131，在I層成膜反應(yīng)室163中，形成i層132，在N層成膜反應(yīng)室164中，形成η層133。進(jìn)而，接著在P層成膜反應(yīng)室171中，在第一光電轉(zhuǎn)換單元103的η層133上， 形成第二光電轉(zhuǎn)換單元104的ρ層141。接著，在I層成膜反應(yīng)室172中，形成i層142，在 N層成膜反應(yīng)室173中，形成η層143。如此形成有第二光電轉(zhuǎn)換單元104的基板被搬入卸
4載室174，卸載室174內(nèi)部的壓力被恢復(fù)至大氣壓。最后，基板從卸載室174被取出。在圖9所示的制造系統(tǒng)的G地點(diǎn)處，如圖8A所示，準(zhǔn)備已形成有透明導(dǎo)電膜102的絕緣性透明基板101。另外，在圖9所示的H地點(diǎn)處，形成光電轉(zhuǎn)換裝置的第一中間品100a， 該第一中間品IOOa如圖8B所示，在形成于絕緣性透明基板101上的透明導(dǎo)電膜102上設(shè)置有第一光電轉(zhuǎn)換單元103。而且，在圖9所示的I地點(diǎn)處，形成光電轉(zhuǎn)換裝置的第二中間品100b，該第二中間品IOOb如圖8C所示，在第一光電轉(zhuǎn)換單元103上設(shè)置有第二光電轉(zhuǎn)換單元104。在圖9中，直列型第一成膜裝置和第二成膜裝置同時(shí)處理兩塊基板，I層成膜反應(yīng)室163由四個(gè)反應(yīng)室163a 163d構(gòu)成，I層成膜反應(yīng)室172由四個(gè)反應(yīng)室17 172d構(gòu)成。在使用了上述直列型成膜裝置的現(xiàn)有制造方法中，根據(jù)光電轉(zhuǎn)換裝置的各層的膜厚，所需要的成膜室的數(shù)量有所不同。例如，作為非晶質(zhì)光電轉(zhuǎn)換層的i層具有2000 ~ 3000A的膜厚，可在專用的反應(yīng)室內(nèi)生成。另外，P、i、η層各自使用專用的反應(yīng)室。因此，P層的雜質(zhì)不會(huì)擴(kuò)散到i層， 或者不會(huì)產(chǎn)生因殘留在反應(yīng)室內(nèi)的雜質(zhì)混入到P層或η層而引起的結(jié)的混亂。因此，在 Pin結(jié)結(jié)構(gòu)中，能夠得到良好的雜質(zhì)分布。另一方面，作為晶質(zhì)光電轉(zhuǎn)換層的i層的膜厚為 15000 ~ 25000A,與非晶質(zhì)光電轉(zhuǎn)換層相比，要求大一個(gè)數(shù)量級(jí)的膜厚。因此，為了提高生產(chǎn)率，在分批式反應(yīng)室內(nèi)排列多塊基板來同時(shí)進(jìn)行處理是較為有利的。例如，在圖9中，I層成膜反應(yīng)室163由四個(gè)反應(yīng)室163a 163d構(gòu)成。這四個(gè)反應(yīng)室163a 163d內(nèi)的氣氛基本相同。在這種現(xiàn)有的成膜裝置中，在反應(yīng)室163a 163d之間，設(shè)置有門閥DV，這些反應(yīng)室被分隔。然而，當(dāng)在反應(yīng)室間搬送基板時(shí)，會(huì)因門閥的開閉動(dòng)作而產(chǎn)生壓力差，反應(yīng)室內(nèi)的壓力有可能變得不穩(wěn)定。另外，當(dāng)在基板被搬送的反應(yīng)室之間存在哪怕很小的壓力差時(shí)，在門閥開口時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣流，有可能導(dǎo)致附著于成膜室內(nèi)壁的膜剝落或者顆粒飛舞等。進(jìn)而，存在以下問題因門閥的開閉動(dòng)作而產(chǎn)生時(shí)間上的損耗(生產(chǎn)量的下降)， 因在每個(gè)反應(yīng)室中設(shè)置排氣機(jī)構(gòu)等腔室機(jī)構(gòu)而引起裝置成本增加。另外，還存在裝置發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)增加的問題。其結(jié)果是難以提高生產(chǎn)率。專利文獻(xiàn)1 日本專利第3589581號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)，所述制造系統(tǒng)能夠在疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置中以雜質(zhì)較少的狀態(tài)穩(wěn)定地對(duì)構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元或第二光電轉(zhuǎn)換單元的i層進(jìn)行成膜，同時(shí)能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量，并且能夠降低裝置的成本或裝置發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。另外，本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，所述制造方法能夠在疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置中以在雜質(zhì)較少的狀態(tài)穩(wěn)定地對(duì)構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元或第二光電轉(zhuǎn)換單元的i層進(jìn)行成膜，同時(shí)能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量。本發(fā)明的第一方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)，用于制造光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置在形成于基板上的透明導(dǎo)電膜上，依次層壓有P型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層以及η 型半導(dǎo)體層。該制造系統(tǒng)包括1層成膜反應(yīng)室(等離子體CVD反應(yīng)室)，至少包括沿著搬送所述基板的搬送方向依次配置的第一成膜部、第二成膜部以及第三成膜部，用于對(duì)所述i 型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜；以及多個(gè)門閥，分割所述第一成膜部、所述第二成膜部以及所述第三成膜部，使得在所述搬送方向上所述第二成膜部的長(zhǎng)度大于所述第一成膜部以及所述第三成膜部的長(zhǎng)度。本發(fā)明的第二方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，用于制造光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置在形成于基板上的透明導(dǎo)電膜上，依次層壓有P型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層以及η 型半導(dǎo)體層。該制造方法為準(zhǔn)備I層成膜反應(yīng)室(等離子體CVD反應(yīng)室)，所述I層成膜反應(yīng)室至少包括沿著搬送所述基板的搬送方向依次配置的第一成膜部、第二成膜部以及第三成膜部；準(zhǔn)備多個(gè)門閥，所述多個(gè)門閥分割所述第一成膜部、所述第二成膜部以及所述第三成膜部，使得在所述搬送方向上所述第二成膜部的長(zhǎng)度大于所述第一成膜部以及所述第三成膜部的長(zhǎng)度；在將配置在所述第一成膜部與所述第二成膜部之間的門閥和配置在所述第二成膜部與所述第三成膜部之間的門閥關(guān)閉的狀態(tài)下，在所述第二成膜部中，對(duì)所述i 型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜。優(yōu)選在本發(fā)明的第二方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，準(zhǔn)備P層成膜反應(yīng)室 (等離子體CVD反應(yīng)室)以及前段門閥，所述P層成膜反應(yīng)室在所述搬送方向的上游與所述I層成膜反應(yīng)室相連接，所述前段門閥設(shè)置在所述I層成膜反應(yīng)室與所述P層成膜反應(yīng)室之間；在所述第二成膜部中對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜的過程中，打開所述前段門閥， 從所述P層成膜反應(yīng)室向與所述第二成膜部不同的成膜部搬送所述基板。另外，優(yōu)選所述與所述第二成膜部不同的成膜部為所述第一成膜部。優(yōu)選在本發(fā)明的第二方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，準(zhǔn)備N層成膜反應(yīng)室 (等離子體CVD反應(yīng)室)以及后段門閥，所述N層成膜反應(yīng)室在所述搬送方向的下游與所述I層成膜反應(yīng)室相連接，所述后段門閥設(shè)置在所述I層成膜反應(yīng)室與所述N層成膜反應(yīng)室之間；在所述第二成膜部中對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜的過程中，打開所述后段門閥， 從與所述第二成膜部不同的成膜部向所述N層成膜反應(yīng)室搬送所述基板。另外，優(yōu)選所述與所述第二成膜部不同的成膜部為所述第三成膜部。在本發(fā)明的第一方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)中，用于形成i層的等離子體 CVD反應(yīng)室由門閥分割為至少三個(gè)成膜部(成膜空間)。因此，能夠完全分隔如下三個(gè)部分， 即在三個(gè)成膜部之中位于中間的第二成膜部、位于用于形成i層的等離子體CVD反應(yīng)室之前并用于形成P層的反應(yīng)室、以及位于用于形成i層的等離子體CVD反應(yīng)室之后并用于形成η層的反應(yīng)室。據(jù)此，在位于第一成膜部和第三成膜部的中間的第二成膜部中，能夠在雜質(zhì)少于第一成膜部以及第三成膜部的狀態(tài)下，對(duì)i層進(jìn)行成膜。另外，在本發(fā)明的第一方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)中，第二成膜部的長(zhǎng)度大于第一成膜部(位于前段的成膜空間)以及第三成膜部(位于后段的成膜空間)的長(zhǎng)度。 因此，第二成膜部的容積大于第一成膜部以及第三成膜部的容積。所以，與具備由門閥分隔出的多個(gè)成膜室的現(xiàn)有裝置相比，能夠消除因門閥的開閉動(dòng)作而引起的壓力差，從而能夠在穩(wěn)定的壓力下進(jìn)行成膜。另外，能夠防止產(chǎn)生因門閥的開閉動(dòng)作而造成的時(shí)間上的損耗，雖然是停止成膜，但是能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量。此外，這里所說的停止成膜是指在成膜室內(nèi)使基板與電極相對(duì)置，在使基板靜止的狀態(tài)下進(jìn)行成膜的方法。一般來講，在停止成膜中，由于產(chǎn)生如上所述的因門閥的開閉動(dòng)作而引起的時(shí)間上的損耗，因此相對(duì)于在成膜室內(nèi)一邊使基板移動(dòng)一邊在基板上進(jìn)行成膜的移動(dòng)成膜而言，生產(chǎn)量會(huì)有所下降。與此相對(duì)，在本發(fā)明中，雖然進(jìn)行停止成膜，但是能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量。另外，通過削減門閥的數(shù)量，能夠減少排氣機(jī)構(gòu)等腔室機(jī)構(gòu)的數(shù)量，從而能夠降低裝置的成本或裝置發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。在本發(fā)明的第二方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，在將配置在第一成膜部與第二成膜部之間的門閥和配置在第二成膜部與第三成膜部之間的門閥關(guān)閉的狀態(tài)下，在第二成膜部中對(duì)i層進(jìn)行成膜。因此，能夠在將如下三個(gè)部分，即在三個(gè)成膜部之中位于中間的第二成膜部、位于用于形成i層的等離子體CVD反應(yīng)室之前并用于形成ρ層的反應(yīng)室、以及位于用于形成i層的等離子體CVD反應(yīng)室之后并用于形成η層的反應(yīng)室完全分隔的狀態(tài)下，對(duì)i層進(jìn)行成膜。據(jù)此，在位于第一成膜部和第三成膜部的中間的第二成膜部中，能夠在雜質(zhì)少于第一成膜部以及第三成膜部的狀態(tài)下，對(duì)i層進(jìn)行成膜。另外，在本發(fā)明的第二方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，使用多個(gè)門閥，所述多個(gè)門閥用于分割第一成膜部、第二成膜部以及第三成膜部，使得在基板的搬送方向上第二成膜部的長(zhǎng)度大于第一成膜部以及第三成膜部的長(zhǎng)度，。因此，第二成膜部的容積大于第一成膜部以及第三成膜部的容積。所以，與具備由門閥分隔出的多個(gè)成膜室的現(xiàn)有裝置相比， 能夠消除因門閥的開閉動(dòng)作而引起的壓力差，從而能夠在穩(wěn)定的壓力下進(jìn)行成膜。另外，在本發(fā)明的第二方式的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，在第二成膜部中對(duì)i 層進(jìn)行成膜的過程中，打開前段門閥，從P層成膜反應(yīng)室向與第二成膜部不同的成膜部(第一成膜部)搬送所述基板。因此，能夠同時(shí)進(jìn)行第二成膜部中的成膜工序、以及將基板從P 層成膜反應(yīng)室搬送到與第二成膜部不同的成膜部的工序。另外，在第二成膜部中對(duì)i層進(jìn)行成膜的過程中，打開后段門閥，從與第二成膜部不同的成膜部(第三成膜部)向N層成膜反應(yīng)室搬送基板。因此，能夠同時(shí)進(jìn)行第二成膜部中的成膜工序、以及將基板從與第二成膜部不同的成膜部搬送到N層成膜反應(yīng)室的工序。因此，能夠防止產(chǎn)生因門閥的開閉動(dòng)作而造成的時(shí)間上的損耗，雖然是停止成膜， 但是能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量。


圖IA是示出本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖IB是示出本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖IC是示出本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖2是示出通過本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法所制造的光電轉(zhuǎn)換裝置的層結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3是示出用于制造本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)的一例的概略圖。圖4A是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖4B是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。
圖4C是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖4D是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖4E是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖5A是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖5B是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖5C是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖5D是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖5E是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖6A是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖6B是說明本發(fā)明所涉及的制造系統(tǒng)的各反應(yīng)室中的動(dòng)作的示意圖。圖7是示出現(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)換裝置的一例的剖視圖。圖8A是示出現(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖8B是示出現(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖8C是示出現(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖9是示出用于制造現(xiàn)有的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)的一例的概略圖。
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)以及光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下說明所使用的各圖中，為了將各結(jié)構(gòu)要素設(shè)為可在附圖上識(shí)別的程度的大小，適當(dāng)使各結(jié)構(gòu)要素的尺寸和比率與實(shí)際有所不同。下面，基于附圖對(duì)層壓有第一光電轉(zhuǎn)換單元與第二光電轉(zhuǎn)換單元的疊層型光電轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行說明。另外，形成非晶硅型光電轉(zhuǎn)換裝置以作為第一光電轉(zhuǎn)換單元。另外，形成微晶硅型光電轉(zhuǎn)換裝置以作為第二光電轉(zhuǎn)換單元。圖IA 圖IC是示出本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法的剖視圖。圖2是示出通過本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法所制造的光電轉(zhuǎn)換裝置的層結(jié)構(gòu)的剖視圖。(光電轉(zhuǎn)換裝置)首先，如圖2所示，在通過本發(fā)明的制造方法所制造的光電轉(zhuǎn)換裝置10中，在基板 1的第一面Ia(表面)上，第一光電轉(zhuǎn)換單元3與第二光電轉(zhuǎn)換單元4以此順序重疊形成。 進(jìn)而，在第二光電轉(zhuǎn)換單元4上形成有背面電極5。第一光電轉(zhuǎn)換單元3和第二光電轉(zhuǎn)換單元4均包括pin型層結(jié)構(gòu)?；?為具有透光性的絕緣性基板，例如由玻璃、透明樹脂等構(gòu)成，由太陽光的透射性優(yōu)異且具有耐久性的絕緣材料構(gòu)成。該基板1包括透明導(dǎo)電膜2。作為透明導(dǎo)電膜2 的材料，例如采用氧化銦錫(ITOJndium Tin Oxide)、二氧化錫(SnO2)、氧化鋅(SiO)等具有透光性的金屬氧化物。透明導(dǎo)電膜2通過真空蒸鍍法或?yàn)R射法在基板1上形成。在該光電轉(zhuǎn)換裝置10中，如圖2的箭頭所示，太陽光S射入基板1的第二面lb。另外，第一光電轉(zhuǎn)換單元3具有層壓有ρ型半導(dǎo)體層31 (ρ層、第一ρ型半導(dǎo)體層)、 實(shí)質(zhì)上本征的i型半導(dǎo)體層32 (非晶質(zhì)硅層、i層、第一 i型半導(dǎo)體層)、以及η型半導(dǎo)體層33 (η層、第一 η型半導(dǎo)體層)的pin結(jié)構(gòu)。即，通過將ρ層31、i層32以及η層33按此順序?qū)訅?，從而形成第一光電轉(zhuǎn)換單元3。該第一光電轉(zhuǎn)換單元3由非晶(非晶質(zhì))硅系材料 (硅系薄膜)構(gòu)成。在第一光電轉(zhuǎn)換單元3中，ρ層31的厚度例如為90 層32的厚度例如為 2500 A , η層33的厚度例如為300 A。第一光電轉(zhuǎn)換單元3的ρ層31、i層32以及η層 33，在多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室中被形成。即，在互不相同的多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室的每一個(gè)中，形成用于構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元103的一個(gè)層。另外，第二光電轉(zhuǎn)換單元4具有層壓有ρ型半導(dǎo)體層41 (ρ層、第二 ρ型半導(dǎo)體層)、 實(shí)質(zhì)上本征的i型半導(dǎo)體層42 (晶質(zhì)硅層、i層、第二 i型半導(dǎo)體層)、以及η型半導(dǎo)體層 43 (η層、第二 η型半導(dǎo)體層)的pin結(jié)構(gòu)。S卩，通過將ρ層41、i層42以及η層43按此順序?qū)訅?，從而形成第二光電轉(zhuǎn)換單元4。作為該第二光電轉(zhuǎn)換單元4的結(jié)構(gòu)，可以采用與第一光電轉(zhuǎn)換單元同樣的非晶(非晶質(zhì))光電轉(zhuǎn)換單元，或者也可以采用由包含晶質(zhì)的硅系材料(硅系薄膜)所形成的光電轉(zhuǎn)換單元。在第二光電轉(zhuǎn)換單元4中，ρ層41的厚度例如為100 層42的厚度例如為 15000 A , η層43的厚度例如為150 A。第二光電轉(zhuǎn)換單元4的P層41、i層42以及η層 43，在多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室中被形成。即，在互不相同的多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室的每一個(gè)中，形成用于構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元103的一個(gè)層。背面電極5由Ag(銀)、Α1 (鋁)等具有導(dǎo)電性的光反射膜構(gòu)成。該背面電極5例如使用濺射法或蒸鍍法形成。另外，作為背面電極5的結(jié)構(gòu)，可以采用如下層壓結(jié)構(gòu)，即在第二光電轉(zhuǎn)換單元4的η層43與背面電極5之間，形成由ΙΤ0、SnO2, ZnO等導(dǎo)電性氧化物構(gòu)成的層。(制造系統(tǒng))接著，基于附圖對(duì)用于制造該光電轉(zhuǎn)換裝置10的制造系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖3是示意性地示出本發(fā)明所涉及的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)的剖視圖。如圖3所示，制造系統(tǒng)由第一成膜裝置60、以及與第一成膜裝置60相連接的第二成膜裝置70構(gòu)成。第一成膜裝置60為所說的直列型成膜裝置，是將多個(gè)被稱為腔室的成膜反應(yīng)室按直線狀(線性)連結(jié)而配置。在該第一成膜裝置60中，形成第一光電轉(zhuǎn)換單元 3。構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元3的ρ層31、i層32以及η層33，在第一成膜裝置60的多個(gè)成膜反應(yīng)室中被形成。即，在互不相同的多個(gè)成膜反應(yīng)室的每一個(gè)中，形成P層31、i層32以及η層33之中的一個(gè)。第二成膜裝置70為所說的直列型成膜裝置，是將多個(gè)被稱為腔室的成膜反應(yīng)室按直線狀(線性)連結(jié)而配置。在該第二成膜裝置70中，在第一光電轉(zhuǎn)換單元3上形成第二光電轉(zhuǎn)換單元4。構(gòu)成第二光電轉(zhuǎn)換單元104的ρ層41、i層42以及η層43在第二成膜裝置的多個(gè)成膜反應(yīng)室中被形成。即，在互不相同的多個(gè)成膜反應(yīng)室的每一個(gè)中，形成P 層41、i層42以及η層43之中的一個(gè)。在第一成膜裝置60中，裝載室61 (L =Lord)、P層成膜反應(yīng)室62、I層成膜反應(yīng)室 63以及N層成膜反應(yīng)室64相連續(xù)地配置為直線狀。在L室之后，按照成膜工藝的條件，還可以設(shè)置將基板溫度加熱到一定溫度的加熱腔室?；灞话崛氩⑴渲迷谘b載室61中，裝載
9室61的內(nèi)部被減壓。在P層成膜反應(yīng)室62中，形成第一光電轉(zhuǎn)換單元3的ρ層31，在I層成膜反應(yīng)室63中形成i層32，在N層成膜反應(yīng)室64中形成η層33。此時(shí)，在圖3所示的A地點(diǎn)處，如圖IA所示，準(zhǔn)備已形成有透明導(dǎo)電膜2的絕緣性透明基板1。另外，在圖3所示的B地點(diǎn)處，形成光電轉(zhuǎn)換裝置的第一中間品10a，該第一中間品IOa如圖IB所示，在形成于絕緣性透明基板1上的透明導(dǎo)電膜2上設(shè)置有第一光電轉(zhuǎn)換單元3的ρ層31、i層32、η層33。在第二成膜裝置70中，P層成膜反應(yīng)室71、I層成膜反應(yīng)室72、Ν層成膜反應(yīng)室73 以及卸載室74(UL =Unlord)相連續(xù)地配置為直線狀。在P層成膜反應(yīng)室71中，在由第一成膜裝置60所形成的第一光電轉(zhuǎn)換單元3的η層33上，接著形成第二光電轉(zhuǎn)換單元4的 P層41。在I層成膜反應(yīng)室72中形成i層42，在N層成膜反應(yīng)室73中形成η層43。形成有第二光電轉(zhuǎn)換單元104的基板被搬入卸載室74，卸載室74內(nèi)部的壓力被恢復(fù)至大氣壓。 最后，基板從卸載室74被取出。此時(shí)，在圖3所示的C地點(diǎn)處，形成光電轉(zhuǎn)換裝置的第二中間品10b，該第二中間品 IOb如圖IC所示，在第一光電轉(zhuǎn)換單元3上設(shè)置有第二光電轉(zhuǎn)換單元4。另外，在圖3所示出的直列型第一成膜裝置60中，同時(shí)處理兩塊基板。I層成膜反應(yīng)室63由沿著搬送基板的搬送方向依次配置的四個(gè)反應(yīng)室即反應(yīng)室63a(第一成膜部)、反應(yīng)室63b (第二成膜部)、反應(yīng)室63c (第二成膜部)、反應(yīng)室63d (第三成膜部)構(gòu)成。另外， 在直列型第二成膜裝置70中，同時(shí)處理兩塊基板。I層成膜反應(yīng)室72由沿著搬送基板的搬送方向依次配置的四個(gè)反應(yīng)室即反應(yīng)室72a(第一成膜部)、反應(yīng)室72b (第二成膜部)、反應(yīng)室72c (第二成膜部)、反應(yīng)室72d (第三成膜部)構(gòu)成。在本實(shí)施方式的這種光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)中，I層成膜反應(yīng)室63由門閥DV分割為至少三個(gè)成膜部(成膜空間)。具體而言，I層成膜反應(yīng)室63被分隔為位于前面的第一成膜部(反應(yīng)室63a)、位于中間的第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)、以及位于后面的第三成膜部(反應(yīng)室63d)這三個(gè)成膜部。在反應(yīng)室63a與反應(yīng)室6 之間、反應(yīng)室63c與反應(yīng)室63d之間配置有門閥DV，據(jù)此，I層成膜反應(yīng)室63被分割為三個(gè)成膜部。另外，在反應(yīng)室 63b與反應(yīng)室63c之間，不配置門閥DV，反應(yīng)室6;3b、63c構(gòu)成一個(gè)成膜部(第二成膜部)。 該第二成膜部的長(zhǎng)度大于第一成膜部(反應(yīng)室63a)以及第三成膜部(反應(yīng)室63d)的長(zhǎng)度。具體而言，I層成膜反應(yīng)室63包括多個(gè)門閥DV1、DV2。所述多個(gè)門閥DV分割反應(yīng)室63a、63b、63c、63d，使得在搬送基板1的搬送方向上反應(yīng)室63b、62c的合計(jì)長(zhǎng)度大于反應(yīng)室63a以及反應(yīng)室63d的長(zhǎng)度。S卩，第一門閥DVl設(shè)置在反應(yīng)室63a與反應(yīng)室6 之間。 第二門閥DV2設(shè)置在反應(yīng)室63c與反應(yīng)室63d之間。另外，在P層成膜反應(yīng)室62與I層成膜反應(yīng)室63之間設(shè)置有第三門閥DV3 (前段門閥)。在I層成膜反應(yīng)室63與N層成膜反應(yīng)室64之間設(shè)置有第四門閥DV4 (后段門閥)。另外，I層成膜反應(yīng)室72包括多個(gè)門閥DV1、DV2。所述多個(gè)門閥DV分割反應(yīng)室 72a、72b、72c、72d，使得在搬送基板1的搬送方向上反應(yīng)室72b、62c的合計(jì)長(zhǎng)度大于反應(yīng)室 72a以及反應(yīng)室72d的長(zhǎng)度。即，第一門閥DVl設(shè)置在反應(yīng)室7 與反應(yīng)室72b之間。第二門閥DV2設(shè)置在反應(yīng)室72c與反應(yīng)室72d之間。另外，在P層成膜反應(yīng)室71與I層成膜反應(yīng)室72之間設(shè)置有第三門閥DV3 (前段門閥)。在I層成膜反應(yīng)室72與N層成膜反應(yīng)室73之間設(shè)置有第四門閥DV4 (后段門閥)。
在以下的說明中，為了說明本發(fā)明的制造系統(tǒng)以及制造方法，對(duì)第一成膜裝置60 中的制造方法進(jìn)行說明，而第二成膜裝置70中也可以采用同樣的制造系統(tǒng)，并適用同樣的制造方法。另外，在上述制造系統(tǒng)中，在基板1被安裝在托架上的狀態(tài)下，托架從多個(gè)成膜室中的成膜室62被搬送到成膜室73，上述的多個(gè)半導(dǎo)體層被層壓在基板1上。因此，在本發(fā)明中，搬送基板是指被安裝在托架上的基板與托架一起被搬送。另外，在托架上設(shè)置有開口部，在基板1的一部分露出的狀態(tài)下，僅在基板1的露出區(qū)域，層壓半導(dǎo)體層。在具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的制造系統(tǒng)中，能夠完全地分隔如下三個(gè)部分，即在三個(gè)成膜部之中位于中間的第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)、位于I層成膜反應(yīng)室63之前并用于形成P層的成膜部(P層成膜反應(yīng)室62)、以及位于I層成膜反應(yīng)室63之后并用于形成η層的成膜部(N層成膜反應(yīng)室64)。據(jù)此，在位于第一成膜部和第三成膜部的中間的第二成膜部中，能夠在雜質(zhì)少于第一成膜部以及第三成膜部的狀態(tài)下，對(duì)i層進(jìn)行成膜。另外，在本實(shí)施方式的制造系統(tǒng)中，第二成膜部的長(zhǎng)度大于第一成膜部(位于前面的成膜空間)以及第三成膜部(位于后面的成膜空間)的長(zhǎng)度。因此，第二成膜部的容積大于第一成膜部以及第三成膜部的容積。所以，與具備由門閥分隔出的多個(gè)成膜室的現(xiàn)有裝置相比，能夠消除因門閥的開閉動(dòng)作而引起的壓力差，從而能夠在穩(wěn)定的壓力下進(jìn)行成膜。另外，能夠防止產(chǎn)生因門閥的開閉動(dòng)作而造成的時(shí)間上的損耗，雖然是停止成膜， 但是能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量。另外，通過削減門閥的數(shù)量，能夠減少排氣機(jī)構(gòu)等腔室機(jī)構(gòu)的數(shù)量，從而能夠降低裝置的成本或裝置發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。(制造方法)接著，對(duì)使用如上所述的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)來制造光電轉(zhuǎn)換裝置10的方法進(jìn)行說明。首先，如圖IA所示，準(zhǔn)備已形成有透明導(dǎo)電膜2的絕緣性透明基板1。接著，如圖IB所示，使用多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室，在形成于絕緣性透明基板1上的透明導(dǎo)電膜2上，形成用于構(gòu)成第一光電轉(zhuǎn)換單元3的ρ層31、i層32、n層33。具體而言，在一個(gè)P層成膜反應(yīng)室62中形成一個(gè)ρ層31，之后，在接下來的I層成膜反應(yīng)室63中層壓i層32。同樣地，在接下來的N層成膜反應(yīng)室64中層壓η層33。如此，通過使基板1 搬送到多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室并對(duì)各層進(jìn)行成膜，從而在基板1的透明導(dǎo)電膜2上層壓 P層31、i層32、η層33。據(jù)此，形成光電轉(zhuǎn)換裝置的第一中間品10a。作為ρ層31的成膜方法，通過使用等離子體CVD法，例如能夠在以下條件下對(duì)非晶硅(a-Si)的ρ層進(jìn)行成膜。具體而言，基板溫度被設(shè)定為180 200°C，電源頻率被設(shè)定為13. 56MHz，反應(yīng)室內(nèi)的壓力被設(shè)定為70 120Pa，作為反應(yīng)氣體的流量，甲硅烷(SiH4) 被設(shè)定為300sCCm，氫(H2)被設(shè)定為2300sCCm，將氫作為稀釋氣體的乙硼烷(B2H6M2)被設(shè)定為180sccm，甲烷(CH4)被設(shè)定為500sccm。另外，作為i層32的成膜方法，通過使用等離子體CVD法，例如能夠在以下條件下對(duì)非晶硅(a-Si)的i層進(jìn)行成膜。具體而言，基板溫度被設(shè)定為180 200°C，電源頻率被設(shè)定為13. 56MHz，反應(yīng)室內(nèi)的壓力被設(shè)定為70 120Pa，作為反應(yīng)氣體的流量，甲硅烷(SiH4)被設(shè)定為 1200sccm。進(jìn)而，作為η層33的成膜方法，通過使用等離子體CVD法，例如能夠在以下條件下對(duì)非晶硅(a-Si)的η層進(jìn)行成膜。具體而言，基板溫度被設(shè)定為180 200°C，電源頻率被設(shè)定為13. 56MHz，反應(yīng)室內(nèi)的壓力被設(shè)定為70 120Pa，作為反應(yīng)氣體的流量，將氫作為稀釋氣體的磷化氫(PH3M2)被設(shè)定為200SCCm。接著，如圖IC所示，使用多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室，在第一光電轉(zhuǎn)換單元3的η層 33上，形成用于構(gòu)成第二光電轉(zhuǎn)換單元4的ρ層41、i層42、η層43。具體而言，在一個(gè)P 層成膜反應(yīng)室71中形成一個(gè)ρ層41，之后，在接下來的I層成膜反應(yīng)室72中層壓i層42。 同樣地，在接下來的N層成膜反應(yīng)室73中層壓η層43。如此，通過使基板1搬送到多個(gè)等離子體CVD反應(yīng)室并對(duì)各層進(jìn)行成膜，從而形成光電轉(zhuǎn)換裝置的第二中間品10b，該第二中間品IOb在第一光電轉(zhuǎn)換單元3上設(shè)置有第二光電轉(zhuǎn)換單元4。進(jìn)而，在第二光電轉(zhuǎn)換單元4的η層43上形成背面電極5，從而得到如圖2所示的光電轉(zhuǎn)換裝置10。作為ρ層41的成膜方法，通過使用等離子體CVD法，例如能夠在以下條件下對(duì)微晶硅(μ c-Si)的ρ層進(jìn)行成膜。具體而言，基板溫度被設(shè)定為180 200°C，電源頻率被設(shè)定為13. 56MHz,反應(yīng)室內(nèi)的壓力被設(shè)定為500 900Pa，作為反應(yīng)氣體的流量，甲硅烷 (SiH4)被設(shè)定為lOOsccm，氫(H2)被設(shè)定為25000sCCm，將氫作為稀釋氣體的乙硼烷(B2H6/ H2)被設(shè)定為50sCCm。作為i層42的成膜方法，通過使用等離子體CVD法，例如能夠在以下條件下對(duì)微晶硅(μ c-Si)的i層進(jìn)行成膜。具體而言，基板溫度被設(shè)定為180 200°C，電源頻率被設(shè)定為13. 56MHz,反應(yīng)室內(nèi)的壓力被設(shè)定為500 900Pa，作為反應(yīng)氣體的流量，甲硅烷 (SiH4)被設(shè)定為 180sccm，氫(H2)被設(shè)定為 27000sccm。作為η層43的成膜方法，通過使用等離子體CVD法，例如能夠在以下條件下對(duì)微晶硅(yc-Si)的η層進(jìn)行成膜。具體而言，基板溫度被設(shè)定為180 200°C，電源頻率被設(shè)定為13. 56MHz,反應(yīng)室內(nèi)的壓力被設(shè)定為500 900Pa，作為反應(yīng)氣體的流量，甲硅烷 (SiH4)被設(shè)定為180sccm，氫(H2)被設(shè)定為27000sccm，將氫作為稀釋氣體的磷化氫(PH3/ H2)被設(shè)定為200sccm。特別地，本實(shí)施方式的制造方法是使用上述的制造系統(tǒng)，如下述那樣在基板1上對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜。具體而言，在本實(shí)施方式的制造方法中，在將配置在第一成膜部(反應(yīng)室63a)與第二成膜部(反應(yīng)室63b)之間的第一門閥DV1、以及配置在第二成膜部(反應(yīng)室63c)與第三成膜部(反應(yīng)室63d)之間的第二門閥DV2關(guān)閉的狀態(tài)下，在第二成膜部 (反應(yīng)室63b、63c)中，對(duì)i層進(jìn)行成膜。另外，在第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)中對(duì)i層進(jìn)行成膜的過程中，打開第三門閥DV3，從P層成膜反應(yīng)室62向與第二成膜部不同的成膜部(例如，第一成膜部)搬送基板 1。另外，在第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)中對(duì)i層進(jìn)行成膜的過程中，打開第四門閥DV4，從與第二成膜部不同的成膜部(例如，第三成膜部)向N層成膜反應(yīng)室64搬送基板 1。下面，參照附圖，對(duì)搬送用于保持基板1的托架的動(dòng)作、以及在上述各成膜室中的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖4A 圖6B是對(duì)在本發(fā)明的制造系統(tǒng)中，各反應(yīng)室中的動(dòng)作進(jìn)行說明的剖視圖。在以下的說明中，對(duì)第一成膜裝置60中的制造方法進(jìn)行說明，而第二成膜裝置70 中也能夠用與第一成膜裝置60同樣的動(dòng)作方法來執(zhí)行成膜工序。在圖4A 圖6B中，符號(hào)4 符號(hào)10所示的部件表示托架。即，示出在反應(yīng)室62 反應(yīng)室64中配置有符號(hào)4 符號(hào)10的托架的狀態(tài)。另外，在反應(yīng)室62 反應(yīng)室64的每一個(gè)中，排列著由三個(gè)四方形所示的符號(hào)。這三個(gè)四方形表示各反應(yīng)室中的第一 RF電源的動(dòng)作狀態(tài)、加熱器的動(dòng)作狀態(tài)以及第二 RF電源的動(dòng)作狀態(tài)。其中，由黑色所示的四方形(涂黑的四方形)表示ON狀態(tài)，由實(shí)線所示的四方形(空白的四方形)表示OFF狀態(tài)。另外，當(dāng)?shù)谝?RF電源和第二 RF電源均為ON狀態(tài)時(shí)，意味著對(duì)反應(yīng)室中被安裝在托架上的兩塊基板均進(jìn)行成膜。另外，在反應(yīng)室62 反應(yīng)室64的每一個(gè)中，排列著由兩個(gè)三角形所示的符號(hào)。即， 排列著右側(cè)具有角部且左側(cè)具有直線部的第一三角形、以及左側(cè)具有角部且右側(cè)具有直線部的第二三角形。由這兩個(gè)三角形所示的符號(hào)表示在各反應(yīng)室中托架的搬送方法。例如， 在右側(cè)具有角部且左側(cè)具有直線部的第一三角形中，當(dāng)由實(shí)線所示的三角形(空白的三角形)變化為由黑色所示的三角形(涂黑的三角形)時(shí)，表示執(zhí)行向右方搬送托架的動(dòng)作。另外，反應(yīng)室62 反應(yīng)室64的每一個(gè)均連接有氣閥(工藝氣體)和壓力調(diào)整閥 (APC)。由黑色(涂黑)所示的氣閥表示閥的開口度為100%，即全開狀態(tài)。另外，由實(shí)線 (空白)所示的氣閥表示閥的開口度為0 %，即全閉狀態(tài)。另外，在壓力調(diào)整閥中，由黑色(涂黑)所示的狀態(tài)表示壓力調(diào)整閥的開口度為 100%，即全開狀態(tài)。另外，由陰影線所示的壓力調(diào)整閥表示按照氣體流量來調(diào)整反應(yīng)室內(nèi)的壓力的狀態(tài)。下面，對(duì)第一成膜裝置60中的本實(shí)施方式的制造方法進(jìn)行說明。(1)首先，如圖4A所示，在構(gòu)成第一成膜裝置的所有反應(yīng)室中進(jìn)行成膜工序。艮口， 在P層成膜反應(yīng)室62中，在安裝于托架No. 5的基板上進(jìn)行P層31的成膜。在反應(yīng)室63a 反應(yīng)室63d中，在安裝于托架No. 6 No. 9的基板上進(jìn)行i層32的成膜。另外，在N層成膜反應(yīng)室64中，在安裝于托架No. 10的基板上進(jìn)行η層33的成膜。此外，在安裝于圖4Α 圖6Β所示的托架的基板上預(yù)先形成有透明導(dǎo)電膜。I層成膜反應(yīng)室63 (反應(yīng)室63a 反應(yīng)室63d)由第一門閥DVl和第二門閥DV2分割為至少三個(gè)成膜部。在本實(shí)施方式中，I層成膜反應(yīng)室63被分割為作為第一成膜部的反應(yīng)室63a、作為第二成膜部的反應(yīng)室63b、63c以及作為第三成膜部的反應(yīng)室63d。在反應(yīng)室63a與反應(yīng)室6 之間設(shè)置有第一門閥DVl。在反應(yīng)室63c與反應(yīng)室63d 之間設(shè)置有第二門閥DV2。另一方面，在反應(yīng)室6 、63c之間未設(shè)置門閥。因此，能夠?qū)⑽挥诘谝怀赡げ颗c第三成膜部的中間的第二成膜部(反應(yīng)室63b、 63c)與P層成膜反應(yīng)室62和N層成膜反應(yīng)室64完全分隔。據(jù)此，能夠在雜質(zhì)少于第一成膜部以及第三成膜部的第二成膜部(反應(yīng)室63b、 63c)中，在雜質(zhì)較少的狀態(tài)下，對(duì)i層進(jìn)行成膜。(2)接著，如圖4B所示，在N層成膜反應(yīng)室64中，在安裝于托架No. 10的基板上對(duì) η層33進(jìn)行成膜的工序結(jié)束(RF:0FF)。關(guān)閉N層成膜反應(yīng)室64的氣閥，去除N層成膜反應(yīng)室64內(nèi)的氣體(真空排氣)。(3)接著，如圖4C所示，將配置在N層成膜反應(yīng)室64中的托架No. 10向第二成膜裝置70的P層成膜反應(yīng)室71搬送(右方搬送)。另一方面，在反應(yīng)室63d中，在安裝于托架No. 9的基板上i層32的成膜工序結(jié)束 (RF =OFF)。去除反應(yīng)室63d內(nèi)的氣體。(4)接著，如圖4D所示，將托架No. 10從反應(yīng)室64搬送到第二成膜裝置70的P層成膜反應(yīng)室71。另外，第四門閥DV4打開，將托架No. 9從反應(yīng)室63d搬送到N層成膜反應(yīng)室64。在進(jìn)行這種搬送工序的過程中，在反應(yīng)室63b、63c中，在門閥DVl、DV2關(guān)閉的狀態(tài)下，在安裝于托架No. 7 No. 8的基板上，進(jìn)行i層32的成膜工序。S卩，在反應(yīng)室63b、63c中對(duì)i層32進(jìn)行成膜的過程中，打開第四門閥DV4，從與反應(yīng)室6;3b、63c不同的反應(yīng)室63d向N層成膜反應(yīng)室64搬送基板。(5)接著，如圖4E所示，按照成膜條件對(duì)反應(yīng)室63d和N層成膜反應(yīng)室64中的每一個(gè)的壓力進(jìn)行調(diào)整。(6)接著，如圖5A所示，在N層成膜反應(yīng)室64中，開始在安裝于托架No. 9的基板上對(duì)η層33進(jìn)行成膜的工序(RF =ON)。另一方面，在反應(yīng)室63a 反應(yīng)室63c中，對(duì)i層32進(jìn)行成膜的工序結(jié)束(RF OFF)。(7)接著，如圖5B所示，將托架No. 6、托架No. 7以及托架No. 8搬送到進(jìn)行下一道
工序的反應(yīng)室。S卩，將托架No. 8從反應(yīng)室63c搬送到反應(yīng)室63d，將托架No. 7從反應(yīng)室6 搬送到反應(yīng)室63c，將托架No. 6從反應(yīng)室63a搬送到反應(yīng)室63b。(8)接著，如圖5C所示，在反應(yīng)室6 反應(yīng)室63d中，開始在安裝于托架No. 6 No. 8的基板上對(duì)i層32進(jìn)行成膜的工序(RF =ON)。另一方面，在反應(yīng)室63a中，關(guān)閉反應(yīng)室63a的氣閥，去除反應(yīng)室63a內(nèi)的氣體。另外，在P層成膜反應(yīng)室62中，在安裝于托架No. 5的基板上對(duì)ρ層31進(jìn)行成膜的工序結(jié)束(RF =OFF)，關(guān)閉P層成膜反應(yīng)室62的氣閥，去除P層成膜反應(yīng)室62內(nèi)的氣體。(9)接著，如圖5D所示，第三門閥DV3打開，將托架No. 5從P層成膜反應(yīng)室62搬送到反應(yīng)室63a。在進(jìn)行這種搬送工序的過程中，在反應(yīng)室63b、63c中，在門閥DV1、DV2關(guān)閉的狀態(tài)下，在安裝于托架No. 6 No. 7的基板上，進(jìn)行i層32的成膜工序。S卩，在反應(yīng)室63b、63c中對(duì)i層32進(jìn)行成膜的過程中，打開第三門閥DV3，從P層成膜反應(yīng)室62向與反應(yīng)室6;3b、63c不同的反應(yīng)室63a搬送基板。(10)接著，如圖5E所示，按照成膜條件來調(diào)整反應(yīng)室63a的壓力。另外，將托架 No. 4新搬入到P層成膜反應(yīng)室62，該托架No. 4上安裝有尚未形成ρ層31的基板。(11)接著，如圖6Α所示，在反應(yīng)室63a中，開始在安裝于托架No. 5的基板上對(duì)i 層32進(jìn)行成膜的工序(RF:0N)。另外，按照成膜條件來調(diào)整P層成膜反應(yīng)室62的壓力。(12)接著，如圖6B所示，在P層成膜反應(yīng)室62中，開始在安裝于托架No. 4的基板上對(duì)P層31進(jìn)行成膜的工序(RF =ON)。通過以上一系列的動(dòng)作，在基板上依次形成第一光電轉(zhuǎn)換單元3的ρ層31、i層32、η層33。如上所述，在本實(shí)施方式中，能夠?qū)⑷齻€(gè)成膜部之中位于中間的第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)與用于形成ρ層的成膜部(反應(yīng)室62)和用于形成η層的成膜部(反應(yīng)室 64)完全分隔。據(jù)此，能夠在雜質(zhì)少于第一成膜部(反應(yīng)室63a)以及第三成膜部63d的狀態(tài)下，在第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)中，對(duì)i層進(jìn)行成膜。另外，在反應(yīng)室63b、63c中對(duì)i層進(jìn)行成膜的過程中，打開第三門閥DV3，從P層成膜反應(yīng)室62向反應(yīng)室63a搬送基板。因此，能夠同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)室63b、63c中的成膜工序、 以及從P層成膜反應(yīng)室62向反應(yīng)室63a搬送基板的工序。另外，在反應(yīng)室63b、63c中對(duì)i層進(jìn)行成膜的過程中，打開第四門閥DV4，從反應(yīng)室 63d向N層成膜反應(yīng)室64搬送基板。因此，能夠同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)室6;3b、63c中的成膜工序、以及從反應(yīng)室63d向N層成膜反應(yīng)室64搬送基板的工序。因此，能夠使反應(yīng)室63b、63c與反應(yīng)室63a、63d完全分隔，以進(jìn)行成膜工序。據(jù)此，能夠在雜質(zhì)少于第一成膜部(反應(yīng)室63a)以及第三成膜部63d的狀態(tài)下， 在第二成膜部(反應(yīng)室63b、63c)中，對(duì)i層進(jìn)行成膜。進(jìn)而，第二成膜部的長(zhǎng)度(反應(yīng)室63b、63c的合計(jì)長(zhǎng)度)大于第一成膜部(反應(yīng)室63a)以及第三成膜部(反應(yīng)室63d)的長(zhǎng)度。因此，第二成膜部的容積大于第一成膜部以及第三成膜部的容積。所以，與具備由門閥分隔出的多個(gè)成膜室的現(xiàn)有裝置相比，能夠消除因門閥的開閉動(dòng)作而引起的壓力差，從而能夠在穩(wěn)定的壓力下進(jìn)行成膜。另外，通過減少門閥的數(shù)量，能夠降低以下風(fēng)險(xiǎn)，即門閥開口時(shí)產(chǎn)生氣流從而導(dǎo)致附著于成膜室內(nèi)壁的膜剝落或者顆粒飛舞。進(jìn)而，能夠防止產(chǎn)生因門閥的開閉動(dòng)作而造成的時(shí)間上的損耗，雖然是停止成膜， 但是能夠達(dá)到較高的生產(chǎn)量。以上，對(duì)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)以及光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法進(jìn)行了說明。本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，能夠施加各種變更。例如，也可以在P層成膜反應(yīng)室62與反應(yīng)室63a之間，設(shè)置用于對(duì)i層進(jìn)行成膜的前段反應(yīng)室，該前段反應(yīng)室相當(dāng)于與第二成膜部不同的成膜部。這種情況下，在該前段反應(yīng)室與P層成膜反應(yīng)室62之間，設(shè)置前段門閥。在這種情況下，也能夠在反應(yīng)室6;3b、63c 中執(zhí)行成膜工序的過程中，打開前段門閥，從P層成膜反應(yīng)室62向前段反應(yīng)室搬送基板。另外，也可以在N層成膜反應(yīng)室64與反應(yīng)室63d之間，設(shè)置用于對(duì)i層進(jìn)行成膜的后段反應(yīng)室，該后段反應(yīng)室相當(dāng)于與第二成膜部不同的成膜部。這情況下，在該后段反應(yīng)室與N層成膜反應(yīng)室64之間，設(shè)置后段門閥。在這種情況下，也能夠在反應(yīng)室6;3b、63c 中執(zhí)行成膜工序的過程中，打開后段門閥，從后段反應(yīng)室向N層成膜反應(yīng)室64搬送基板。另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)由兩個(gè)反應(yīng)室63b、63c構(gòu)成第二成膜部的情況進(jìn)行了說明，但也可以由三個(gè)以上的反應(yīng)室構(gòu)成第二成膜部。另外，也可以是與第二成膜部相對(duì)應(yīng)的一個(gè)反應(yīng)室的長(zhǎng)度大于與第一成膜部以及第三成膜部相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)室的長(zhǎng)度。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能夠廣泛適用于光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)以及光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法。符號(hào)說明1 透明基板2 透明導(dǎo)電膜0174]3第一光電轉(zhuǎn)換單元
0175]4第二光電轉(zhuǎn)換單元
0176]5背面電極
0177]10光電轉(zhuǎn)換裝置
0178]31ρ型半導(dǎo)體層
0179]32i型硅層(非晶質(zhì)硅層)
0180]33η型半導(dǎo)體層
0181]41ρ型半導(dǎo)體層
0182]42i型硅層(晶質(zhì)硅層)
0183]43η型半導(dǎo)體層
0184]60第一成膜裝置
0185]61裝載室
0186]62P層成膜反應(yīng)室
0187]63(63a、63b、63c、63d)I 層成膜反應(yīng)室
0188]64N層成膜反應(yīng)室
0189]70第二成膜裝置
0190]71P層成膜反應(yīng)室
0191]72 (72a、72b、72c、72d)I 層成膜反應(yīng)室
0192]73N層成膜反應(yīng)室
0193]74卸載室
權(quán)利要求
1.一種光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)，所述光電轉(zhuǎn)換裝置在形成于基板上的透明導(dǎo)電膜上依次層壓有P型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層以及η型半導(dǎo)體層，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)包括I層成膜反應(yīng)室，至少包括沿著搬送所述基板的搬送方向依次配置的第一成膜部、第二成膜部以及第三成膜部，用于對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜；以及多個(gè)門閥，分割所述第一成膜部、所述第二成膜部以及所述第三成膜部，使得在所述搬送方向上所述第二成膜部的長(zhǎng)度大于所述第一成膜部以及所述第三成膜部的長(zhǎng)度。
2.一種光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，所述光電轉(zhuǎn)換裝置在形成于基板上的透明導(dǎo)電膜上依次層壓有P型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層以及η型半導(dǎo)體層，其特征在于，準(zhǔn)備I層成膜反應(yīng)室，所述I層成膜反應(yīng)室至少包括沿著搬送所述基板的搬送方向依次配置的第一成膜部、第二成膜部以及第三成膜部，準(zhǔn)備多個(gè)門閥，所述多個(gè)門閥分割所述第一成膜部、所述第二成膜部以及所述第三成膜部，使得在所述搬送方向上所述第二成膜部的長(zhǎng)度大于所述第一成膜部以及所述第三成膜部的長(zhǎng)度，在將配置在所述第一成膜部與所述第二成膜部之間的門閥和配置在所述第二成膜部與所述第三成膜部之間的門閥關(guān)閉的狀態(tài)下，在所述第二成膜部中，對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備P層成膜反應(yīng)室以及前段門閥，所述P層成膜反應(yīng)室在所述搬送方向的上游與所述I層成膜反應(yīng)室相連接，所述前段門閥設(shè)置在所述I層成膜反應(yīng)室與所述P層成膜反應(yīng)室之間，在所述第二成膜部中對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜的過程中，打開所述前段門閥，從所述P層成膜反應(yīng)室向與所述第二成膜部不同的成膜部搬送所述基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于，所述與所述第二成膜部不同的成膜部為所述第一成膜部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備N層成膜反應(yīng)室以及后段門閥，所述N層成膜反應(yīng)室在所述搬送方向的下游與所述I層成膜反應(yīng)室相連接，所述后段門閥設(shè)置在所述I層成膜反應(yīng)室與所述N層成膜反應(yīng)室之間，在所述第二成膜部中對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜的過程中，打開所述后段門閥，從與所述第二成膜部不同的成膜部向所述N層成膜反應(yīng)室搬送所述基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，其特征在于，所述與所述第二成膜部不同的成膜部為所述第三成膜部。
全文摘要
該光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)為在形成于基板上的透明導(dǎo)電膜上依次層壓有p型半導(dǎo)體層、i型半導(dǎo)體層以及n型半導(dǎo)體層的光電轉(zhuǎn)換裝置的制造系統(tǒng)，包括I層成膜反應(yīng)室，至少包括沿著搬送所述基板的搬送方向依次配置的第一成膜部、第二成膜部以及第三成膜部，用于對(duì)所述i型半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜；以及多個(gè)門閥，分割所述第一成膜部、所述第二成膜部以及所述第三成膜部，使得在所述搬送方向上所述第二成膜部的長(zhǎng)度大于所述第一成膜部以及所述第三成膜部的長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H01L31/04GK102369602SQ20108001559
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者內(nèi)田寬人, 小形英之, 森勝彥, 淺利伸, 清水康男, 野口恭史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛發(fā)科