[发明专利]成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如制造薄膜太阳能电池所使用的成膜装置。

本申请基于2009年7月31日申请的特愿2009-179412号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

在现在的太阳能电池所使用的材料中，单晶Si型和多晶Si型的材料占据大半，但人们担心Si材料不足等。

因此，在近年来，对制造成本低、材料不足的风险小且形成有薄膜Si层的薄膜太阳能电池的需求有所升高。

进一步，除了仅具有a-Si(非晶硅)层的现有形式的薄膜太阳能电池之外，最近，对通过层积a-Si层与μc-Si(微晶硅)层从而实现转换效率提高的叠层型薄膜太阳能电池的需求也有所升高。

作为用于形成这种薄膜太阳能电池的薄膜Si层(半导体层)的装置，多使用等离子体CVD装置。

作为等离子体CVD装置，已知有单晶片(枚葉)式PE-CVD(等离子体CVD)装置、线列型PE-CVD装置、批次式PE-CVD装置等。

如果考虑薄膜太阳能电池所要求的转换效率，作为上述叠层型太阳能电池的μc-Si层所要求的膜厚，需要确保非晶Si层的膜厚的约5倍左右的膜厚(1.5μm左右)。另外，在μc-Si层的成膜工序中，需要均匀地形成优质的微晶膜，故而在加快成膜速度上也是有界限的。因此，要求通过增加批处理数量等来提高生产率。即，要求实现低成膜速度且高生产能力的装置。

另外，作为实现生产率的提高并且在大型基板上也能够高精度地进行成膜的CVD装置，已知一种所谓的纵型CVD装置，该纵型CVD装置在以基板的被成膜面与重力方向大致平行的方式来配置基板的状态下，在基板上形成膜。作为该纵型CVD装置，已知一种具有托架的装置，在该托架中，用于支撑基板的一对支撑壁(保持器)沿上下方向延伸设置。在该装置中，一对支撑壁被配设为相互大致平行。托架在各支撑壁支撑基板的状态下，沿着与设置有装置的地面相平行的方向移动，用以将基板搬送到成膜室中。以与一对基板间的位置相对应的方式，在成膜室中设置用于对各基板进行加热的加热器。另外，在成膜室的两侧壁上，在内面侧分别配设有高频电极(阴极)，通过对该高频电极供电，从而产生供给到成膜室的成膜气体的等离子体(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：特开2002-270600号公报

但是，在上述的现有技术中，由于加热器的发热或因高频电极的放电而引起的发热，造成成膜室内(成膜空间内)的温度随着批处理次数的增加(在成膜室中进行成膜工序的次数增加)而升高。伴随着成膜室内温度的上升，即使抑制加热器的输出，也会因辐射热等而导致基板温度上升，以致高于所希望的温度。因此，存在着随着批处理次数的增加，基板上所形成的膜的质量有所下降的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而产生的，用于提供一种能够将基板的温度保持一定，即使批处理的次数增加，也能够使基板上所形成的膜的质量稳定的成膜装置。

为了解决上述问题，本发明的一个方式的成膜装置包括：阴极单元；以及离开所述阴极单元并对置配置的阳极，在配置于所述阴极单元与阳极之间的基板上形成所希望的膜。这里，阴极单元包括：电极板，施加有电压；温度调整流体用流路(循环路径)，设置在所述电极板上，温度调整流体在该温度调整流体用流路中循环；簇射极板，与所述电极板接触，并具有用于向基板的被成膜面供给工艺气体的多个孔；热交换用板，设置在所述电极板与所述簇射极板之间，并与所述电极板和所述簇射极板接触；以及气体流路(流通路径)，设置在所述热交换用板上，并将所述工艺气体导入到所述热交换用板，且将被导入到所述热交换用板的工艺气体引导至所述簇射极板的所述多个孔。

在具有这种结构的成膜装置中，使温度调整流体在设置于电极板上的温度调整流体用流路中循环，从而能够将电极板的温度保持一定。电极板的热经由热交换用板被传递至簇射极板。据此，能够将簇射极板的温度保持一定。通过将簇射极板的温度保持一定，从而能够抑制基板的温度上升。因此，即使批处理的次数增加，即，在成膜室中进行成膜工序的次数增加，也能够使基板上所形成的膜的质量稳定。另外，在热交换用板上设置有气体流路。因此，即使在电极板与簇射极板之间设置有热交换用板时，也能够经由设置在簇射极板上的多个孔，确实地向基板的被成膜面供给工艺气体。因此，能够在基板上形成高质量的膜。