[發(fā)明專利]膜質(zhì)評價方法及其裝置、以及薄膜設(shè)備的制造系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780047527.8
• 申請日: 2007-10-31
• 公開（公告）號: CN101568821A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 坂井智嗣;津村陽一郎;飯?zhí)镎?/a>;川添浩平
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會社
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;H01L21/66
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 高培培;車 文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種薄膜的膜質(zhì)評價方法，特別是涉及一種進(jìn)行硅系 薄膜的膜質(zhì)評價的膜質(zhì)評價方法及膜質(zhì)評價裝置、以及薄膜設(shè)備的制 造系統(tǒng)。

背景技術(shù)

薄膜硅系設(shè)備中存在薄膜硅系太陽電池。在現(xiàn)有技術(shù)中，薄膜硅 系太陽電池的技術(shù)領(lǐng)域中，公知使用結(jié)晶質(zhì)硅系膜的情況。例如，在 以被分類到薄膜硅系太陽電池中的多接合型太陽電池之一的雙層型太 陽電池為例進(jìn)行舉例時，在該雙層型太陽電池中，在頂電池和背電極 之間形成被稱為底電池的層。底電池具有pin構(gòu)造的光電變換層，在i 層上使用結(jié)晶質(zhì)硅。結(jié)晶質(zhì)硅是微小尺寸的結(jié)晶和非晶硅區(qū)域共存的 狀態(tài)的薄膜。

現(xiàn)有技術(shù)中，作為一種結(jié)晶質(zhì)硅的膜質(zhì)評價方法，例如，公知使 用由拉曼光譜法得到的拉曼峰值強(qiáng)度比的評價方法。(例如，參照專 利文獻(xiàn)1)

具體而言，使用拉曼光譜分析裝置等進(jìn)行結(jié)晶質(zhì)硅的拉曼光譜計(jì) 測，求出表示結(jié)晶的拉曼峰值(波長520cm^-1附近)的強(qiáng)度I₅₂₀和表示 非晶的拉曼峰值(波長480cm^-1附近)的強(qiáng)度I₄₈₀的比(I₅₂₀/I₄₈₀)，由 該拉曼峰值強(qiáng)度比(I₅₂₀/I₄₈₀)評價結(jié)晶質(zhì)硅的膜質(zhì)。拉曼峰值強(qiáng)度比 在定義上能得到0到無限大的值。在拉曼峰值強(qiáng)度比為0時是非晶， 可以說拉曼比大的結(jié)晶質(zhì)硅膜的結(jié)晶性高。

在太陽電池中使用的結(jié)晶質(zhì)硅的情況下，拉曼峰值強(qiáng)度比的適當(dāng) 范圍是根據(jù)所要求的品質(zhì)決定的，例如，通過拉曼峰值強(qiáng)度比的計(jì)測 值是否在該適當(dāng)范圍內(nèi)來進(jìn)行膜質(zhì)的評價。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-26348號公報

發(fā)明內(nèi)容

使用上述的拉曼峰值強(qiáng)度比的膜質(zhì)評價中，拉曼強(qiáng)度比的測定需 要使用拉曼光譜測定裝置等。因此，進(jìn)行評價檢查時，在從生產(chǎn)線下 線的基板上切取試驗(yàn)片，將該試驗(yàn)片載置于獨(dú)立于生產(chǎn)線設(shè)置的拉曼 光譜分析裝置上，在該狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)片的評價。

因此，為了進(jìn)行檢查而使用的形成薄膜硅的基板不能再作為商品 使用，存在制造效率下降的不合適。此外，由于需要作業(yè)員從硅基板 上切出試驗(yàn)片進(jìn)行檢查，因此，存在作業(yè)員負(fù)擔(dān)較大的問題。

此外，不能對全部的基板進(jìn)行檢查，到評價結(jié)果出來之前需要時 間，不能進(jìn)行向生產(chǎn)線的結(jié)果反饋，這些成為生產(chǎn)穩(wěn)定性下降、成品 率下降的主要原因。

此外，希望有能在生產(chǎn)線上簡單地對膜質(zhì)進(jìn)行在線評價的方法。

本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供一種能在 使作業(yè)員的負(fù)擔(dān)減輕的同時使成品率提升的膜質(zhì)評價方法及膜質(zhì)評價 裝置、以及薄膜設(shè)備的制造系統(tǒng)。

本發(fā)明的第1方式是一種膜質(zhì)評價方法，包括：對在太陽電池用 基板上形成的結(jié)晶質(zhì)硅膜從膜面?zhèn)日丈涔猓瑢τ伤鼋Y(jié)晶質(zhì)硅膜反射 的反射光進(jìn)行檢測，對檢測出的反射光的輝度的參數(shù)進(jìn)行計(jì)測，并根 據(jù)該輝度的參數(shù)是否在預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)范圍內(nèi)，進(jìn)行該結(jié)晶質(zhì)硅膜的 膜質(zhì)評價。

發(fā)明者們新發(fā)現(xiàn)，對應(yīng)于拉曼峰值強(qiáng)度比，結(jié)晶質(zhì)硅膜的表面性 狀的凹凸形狀發(fā)生變化，根據(jù)該形狀變化，光的散亂的舉動變化這一 現(xiàn)象。提出取代由現(xiàn)有技術(shù)中使用的拉曼峰值強(qiáng)度比進(jìn)行的結(jié)晶性評 價，使用與光的散亂的舉動相關(guān)的參數(shù)，例如，使用反射光的輝度的 參數(shù)，對硅系薄膜，特別是結(jié)晶質(zhì)硅膜的膜質(zhì)進(jìn)行評價。

在本發(fā)明的膜質(zhì)評價方法中，通過由在太陽電池所使用的基板上 形成的結(jié)晶質(zhì)硅膜的表面反射的反射光的輝度的參數(shù)是否在規(guī)定的適 當(dāng)范圍內(nèi)來進(jìn)行結(jié)晶質(zhì)硅膜的膜質(zhì)評價。這樣，不使用拉曼峰值強(qiáng)度 比，而使用反射光的輝度的參數(shù)進(jìn)行結(jié)晶質(zhì)硅的膜質(zhì)評價，因此，不 使用拉曼光譜測定裝置等專用的評價裝置，也能進(jìn)行評價檢查。

由此，能對在生產(chǎn)線上搬運(yùn)的制造基板從膜面?zhèn)日丈涔?，基于? 反射光進(jìn)行所述膜質(zhì)評價，能進(jìn)行全部的制造基板的非破壞檢查，成 品率上升?？刹恍枰獜淖陨a(chǎn)線下線的基板切出試驗(yàn)片，可減輕作業(yè) 員的負(fù)擔(dān)。

在所述評價方法中，分別檢測出具有不同拉曼峰值強(qiáng)度比的多個 樣本的輝度的參數(shù)，作成將檢測出的輝度的參數(shù)和所述拉曼峰值強(qiáng)度 比建立關(guān)聯(lián)的輝度特性，在所述輝度特性中，特定與預(yù)先決定的拉曼 峰值強(qiáng)度比的適當(dāng)范圍相當(dāng)?shù)妮x度的適當(dāng)范圍，使用特定的所述輝度 的參數(shù)的適當(dāng)范圍進(jìn)行所述結(jié)晶質(zhì)硅的膜質(zhì)評價。