[发明专利]薄膜检查装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及在太阳能电池、显示器等中适用的光电转换薄膜装置中进行薄膜的检查的薄膜的检查装置及其方法。

背景技术

现有技术中，在太阳能电池等光电转换薄膜装置中，为了使发电效率提高，提出有在透明玻璃基板与透明导电膜之间设置用于使反射率降低的反射率调整层的方案。该反射率调整层可以是单层，也可以由多个层构成，此外，基于一般所知的菲涅耳反射的多重干涉膜的解析，设计各层的材料的折射率和膜厚。该反射率调整层还具有以下功能：消除氧化锡(SnO₂)、ITO、氧化锌(掺杂镓、掺杂铝)等透明导电膜的由面内的膜厚不均而产生的面内的反射光谱的不同，即色相的不均(颜色不均)。

在制造太阳能电池等光电转换薄膜装置时，由光电效率等观点出发，使在透明玻璃基板上层叠的各层的膜厚在适当范围极为重要。在专利文献1中，公开有以下方法：在透明玻璃基板上层叠形成透明薄膜(反射率调整层)和透明导电膜时，在形成各层时对膜厚进行计测。

【专利文献1】国际公开第00/13237号小册子

发明内容

在光电转换薄膜装置的制造中，一般是在一个成膜装置内在透明玻璃基板上连续地形成反射率调整用的透明薄膜和透明导电膜。从而，通常从成膜装置输出在透明玻璃基板上依次层叠有反射率调整用的透明薄膜和透明导电膜的状态的基板。

成膜装置内必须维持适于成膜的条件，该成膜条件被严格管理，所以不优选在装置内对膜厚进行计测。此外，进一步，成膜装置内通常存在成膜用气体，作为成膜条件，通常为高温环境。从而，若在成膜装置内导入膜厚计测用的计测设备，则必须解决高温环境、气体环境、计测窗的污染等各种课题，在成膜装置内对各个薄膜的成膜依次实施膜厚计测是不现实的。

从而，对于在上述的专利文献1中公开的膜厚的计测方法，不能够适用于制造工序，期望有以致反射率调整用的透明薄膜的上形成有透明导电膜的状态下、换言之即在该成膜装置中经过全部工序以后，对各层的膜厚进行计测的装置。

本发明鉴于这种情况而研发，其目的在于提供一种能够在层叠多个薄膜的状态下对各薄膜的膜厚进行计测的薄膜检查装置及其方法。

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的第1方式是一种薄膜检查装置，对在透明玻璃基板上依次形成有反射率调整用的第1透明薄膜和第2透明薄膜以及透明导电膜的被检查基板，求出该第1透明薄膜和该第2透明薄膜的膜厚，该薄膜检查装置的特征在于，包括：存储部，该存储部保存有至少2个特征量特性，上述2个特征量特性由以下方式得到：从因上述第1透明薄膜和上述第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选择至少2个特征量，并将所选择的该特征量中的每一个特征量与上述第1透明薄膜的膜厚和上述第2透明薄膜的膜厚分别建立关联；对上述被检查基板从上述透明玻璃基板侧照射白色光的光照射部；接受来自上述被检查基板的反射光的受光部；和运算部，该运算部从基于由上述受光部接受的反射光的分光反射光谱求出在上述存储部中保存的各上述特征量的实测值，使用求出的各上述特征量的实测值与在上述存储部中保存的上述特征量特性，分别求出上述第1透明薄膜和上述第2透明薄膜的膜厚。

根据本方式，因为从因第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选定至少2个特征量，使用该特征量对第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚进行运算，所以即使是在作为计测对象的多个薄膜上进一步形成有透明导电膜等薄膜的状态，也能够对作为计测对象的各个薄膜的膜厚基于其反射特性而求出。由此，例如，能够适用在使用薄膜的光电转换薄膜装置的制造线上，能够使膜厚检查的效率提高。

例如，若构成反射率调整层的各薄膜的膜厚变动，则对反射率调整层所期待的功能(例如，使反射减少、消除颜色不均等)的效果变动。即，膜厚处于合适的范围，则对反射率调整层的功能进行评价的评价指标被收于预定的范围内。换言之，只要用于对反射率调整层所期待的功能进行评价的参数进入合适的范围内，则能够视为第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚的组合处于良好的范围内。从而，在本方式中，作为因第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量，适用用于对反射率调整层所期待的各种功能进行评价的参数。

在上述薄膜检查装置中，优选在上述存储部中保存的特征量特性中包含根据上述第1透明薄膜的膜厚而反射率变动的波长的反射率或者反射率的最大值。

由此，能够提高第1透明薄膜的膜厚计测精度。