[发明专利]成膜方法及存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及使硅烷气等离子体化而使硅膜成膜的技术。

背景技术

薄膜硅太阳能电池与块状型的晶体硅太阳能电池相比，硅的消耗量少，较容易大面积化，并且制造成本也低，因此近年来正在积极地被研究。例如串联型的薄膜硅太阳能电池（以下，简称为太阳能电池）通过在微晶硅膜的上表面层叠非晶体硅膜，在各层吸收不同波长区域的光来提高光能的转换效率。

作为成为薄膜硅太阳能电池中的发电层的微晶硅膜的成膜方法，例如可采用使用单硅烷（SH₄）气体和氢（H₂）气使硅沉积在基板上的等离子体CVD（Chemical Vapor Deposition化学气相沉积）法。此时，虽然生成来自SiH₄、H₂的多种活性种，但其中对微晶硅膜生长起主导作用的活性种为SiH₃。SiH₃以外的Si、SiH、SiH₂之类的活性种在具有悬空键（dangling bond）的状态下被摄入膜中而引起微晶硅膜的缺陷密度的增加。另外，这些活性种聚合而产生Si_nH_2n＋2（n＝2、3、4…）这样的高阶硅烷，它们被摄入膜中或者该高阶硅烷进一步生长而以微粒化的状态被摄入时，将成为微晶硅膜的缺陷密度的增加的重要因素。

专利文献1中记载了利用高频放电使氢气等离子体化，并且将SiH₄气体供给至比该等离子体生成空间还基板侧，边抑制由等离子体引起的SiH₄的过度分解边使其与H₂的活性种反应这样的方法。

根据该方法，能够提高活性种中的SiH₃的比例，降低硅膜中的缺陷密度，但为了提高太阳能电池的电特性，需要维持低的缺陷密度的同时提高硅膜的结晶性，在这方面还需要进一步的研究。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-86912号公报。

发明内容

本发明是在这样的背景下完成的，其目的在于提供一种在使用等离子体CVD法使硅膜成膜时能够控制硅膜的结晶性的成膜方法以及存储有实施该方法的程序的存储介质。

本发明的成膜方法的特征在于，

在通过等离子体对载置于处理容器内的基板进行成膜的方法中，包括：

第1工序，将预先混合硅烷系的气体和氢气而成的混合气体供给至上述处理容器内并进行等离子体化，通过所得等离子体在上述基板上使第1硅层成膜；

第2工序，将氢气供给至上述处理容器内并进行等离子体化，并且与氢气分开地将硅烷系的气体供给至上述处理容器内，通过等离子体化的氢气使上述硅烷系的气体自由基化，通过由此生成的自由基在上述基板上使第2硅层成膜。

本发明的存储介质的特征在于，

是存储有用于成膜装置的计算机程序的存储介质，所述成膜装置用于通过等离子体对载置于处理容器内的基板进行成膜，

其中，上述计算机程序以执行上述成膜方法的方式组合有步骤组。

本发明以使用硅烷系的气体和氢气来成膜硅膜的方法为对象。而且由于可以实施预先混合硅烷系的气体和氢气，使该混合气体等离子体化而成膜的工序，以及将硅烷系的气体混合于经等离子体化的氢气，使该气体等离子体化由此进行成膜的工序，所以能够控制硅膜的结晶性。因此，能够制造满足所要求的结晶性的硅膜，有助于提高应用硅膜的制品的品质。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式涉及的成膜装置的纵向侧面图。

图2是表示设置于上述成膜装置内的等离子体生成空间和排气空间的配置状态的示意图。

图3是表示上述成膜装置的内部构成的立体图。

图4是放大了上述内部构成中的第1气体流路的立体图。

图5是示意地说明上述实施方式涉及的作用的纵向侧面图。

图6是示意地说明上述实施方式涉及的作用的纵向侧面图。

图7是说明上述实施方式涉及的成膜方法的流程图，以及示意地表示利用该方法形成的微小硅膜的侧面图。

图8是说明本发明的第2实施方式涉及的成膜方法的流程图，以及示意地表示利用该方法形成的微小硅膜的侧面图。

图9是说明本发明的第3实施方式涉及的成膜方法的流程图，以及示意地表示利用该方法形成的微小硅膜的侧面图。

图10是上述实施方式的其他例涉及的成膜装置的纵向侧面图。