專利名稱：薄膜形成裝置、薄膜形成方法和薄膜形成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜形成裝置、薄膜形成方法和薄膜形成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
薄膜太陽能電池過去一般采用在透明襯底上利用硅或化合物半導(dǎo)體形成pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜，并對(duì)從背面入射的太陽光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)。
對(duì)形成這樣的半導(dǎo)體薄膜，提出了等離子體CVD(化學(xué)氣相生長法)的薄膜形成方法，即，利用向設(shè)在薄膜形成系統(tǒng)中的電極供給的電力，使原料氣體呈等離子體狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底上進(jìn)行膜生長反應(yīng)，從而在上述襯底上形成薄膜。
圖10是表示形成上述半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成系統(tǒng)的一例而列舉的直列式太陽能電池用薄膜形成系統(tǒng)。薄膜形成系統(tǒng)100由將襯底從大氣環(huán)境中轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境中的裝載鎖定裝置102L、加熱襯底的加熱裝置102h、形成p型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置105p、形成i型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置105i、形成n型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置105n、冷卻襯底的冷卻裝置107c和設(shè)在各室之間的閘閥110構(gòu)成。
此外，在薄膜形成裝置105p、105i、105n中分別設(shè)置了成膜室120p、120i、120n、氣體箱130p、130i、130n、原料氣體供給閥140p、140i、140n、壓力調(diào)整閥150p、150i、150n、真空泵160p、160i、160n、電力供給系統(tǒng)170p、170i、170n和電極180p、180i、180n。
圖11是表示成膜室120p、120i、120n、電力供給系統(tǒng)170p、170i、170n和電極180p、180i、180n的詳細(xì)構(gòu)成的圖。在成膜室120中設(shè)置了對(duì)襯底300進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)121u、121v、121w，在各薄膜形成區(qū)設(shè)置了高頻電源171u、171v、171w、分配器172u、172v、172w、循環(huán)器173u、173v、173w、虛擬負(fù)載174u、174v、174w和電極181u、181v、181w。
再有，由薄膜形成系統(tǒng)100形成薄膜的襯底300配置在與圖10的紙面垂直的方向上，由未圖示的搬送裝置按照裝載鎖定裝置102L、加熱裝置102h、薄膜形成裝置105p、薄膜形成裝置105i、薄膜形成裝置105n和冷卻裝置107c的順序進(jìn)行搬送。
此外，圖11所示的襯底300和電極181u、181v、181w本來和圖10一樣，配置在垂直于紙面的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)100的動(dòng)作，使該圖變成橫方向配置的圖。
在這樣的薄膜形成系統(tǒng)100中，未圖示的搬送裝置在大氣環(huán)境下將多塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中，從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置105p之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置105p，襯底300配置在薄膜形成裝置105p內(nèi)。薄膜形成裝置105p通過真空泵160p維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
當(dāng)在配置于上述薄膜形成裝置105p內(nèi)的襯底300上形成薄膜時(shí)，氣體箱130p向成膜室120p供給原料氣體135p，并通過壓力調(diào)整閥150p調(diào)整成膜室120p內(nèi)的壓力。
進(jìn)而，電力供給系統(tǒng)170p(170)的高頻電源171u、171v、171w的電力向分配器172u、172v、172w供給，通過分配器172u、172v、172w向循環(huán)器173u、173v、173w進(jìn)行分配，經(jīng)循環(huán)器173u、173v、173w向電極181u、181v、181w供給。在向電極181u、181v、181w供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器173u、173v、173w向虛擬負(fù)載174u、174v、174w供給，并可以作為熱能利用。
利用向電極181u、181v、181w供給的電力，使原料氣體135p變成等離子體狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
再有，這樣的p型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置105p和薄膜形成裝置105i之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105p搬送到薄膜形成裝置105i，襯底300配置在薄膜形成裝置105i內(nèi)。薄膜形成裝置105i通過真空泵160i維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置在上述薄膜形成裝置105i內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置105p中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130i向成膜室120i供給原料氣體135i，在通過壓力調(diào)整閥150i調(diào)整了成膜室120i內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)170i(170)向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成i型半導(dǎo)體薄膜。
再有，這樣的i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置105i和薄膜形成裝置105n之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105i搬送到薄膜形成裝置105n，襯底300配置在薄膜形成裝置105n內(nèi)。薄膜形成裝置105n通過真空泵160n維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置在上述薄膜形成裝置105n內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置105p和薄膜形成裝置105i中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130n向成膜室120n供給原料氣體135n，在通過壓力調(diào)整閥150n調(diào)整了成膜室120n內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)170n(170)向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
再有，這樣的n型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。
在上述薄膜形成處理中，通過改變?cè)蠚怏w135(135p、135i、135n)的種類，可以分別積累p型、i型和n型半導(dǎo)體。通過按照上述方式形成半導(dǎo)體薄膜，來形成pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜。
當(dāng)像這樣在襯底300上形成了pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置105n和冷卻裝置107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105n搬送到冷卻裝置107c，襯底300配置在冷卻裝置107c內(nèi)。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到裝載鎖定卸除室200中，在裝載鎖定卸除室200中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
當(dāng)利用上述薄膜形成系統(tǒng)100制造非晶硅太陽能電池時(shí)，P型半導(dǎo)體薄膜形成處理需要的時(shí)間大約2分鐘，i型半導(dǎo)體薄膜形成處理需要的時(shí)間大約20分鐘，n型半導(dǎo)體薄膜形成處理需要的時(shí)間大約2分鐘。因P型半導(dǎo)體薄膜和n型半導(dǎo)體薄膜形成處理需要的時(shí)間比i型半導(dǎo)體薄膜形成處理需要的時(shí)間短，故在i型半導(dǎo)體薄膜形成處理的期間，實(shí)施了P型半導(dǎo)體薄膜形成處理的襯底300在配置于薄膜形成裝置105p的狀態(tài)下等待，此外，當(dāng)已實(shí)施了n型半導(dǎo)體薄膜形成處理的襯底300被搬送到冷卻裝置107c之后，薄膜形成裝置105n在沒有配置襯底300的狀態(tài)下等待，直到i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理結(jié)束。
此外，上述pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜也可以在具有圖12所示的電力供給系統(tǒng)190的直列式薄膜形成系統(tǒng)中形成。該電力供給系統(tǒng)190取代薄膜形成系統(tǒng)100的電力供給系統(tǒng)170，設(shè)置在薄膜形成裝置105p、105i、105n，在分配器172u、172v、172w的輸入側(cè)設(shè)有公共高頻電源191和公共分配器192。
此外，圖12所示的襯底300和電極181u、181v、181w本來和圖10一樣配置在相對(duì)紙面垂直的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)100的動(dòng)作，使該圖變成橫方向配置的圖。
具有該電力供給系統(tǒng)190的薄膜形成系統(tǒng)和薄膜形成系統(tǒng)100一樣，未圖示的搬送裝置在大氣環(huán)境下將多塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中，從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置105p之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置105p，襯底300配置在薄膜形成裝置105p內(nèi)。薄膜形成裝置105p通過真空泵160p維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
當(dāng)在配置于薄膜形成裝置105p內(nèi)的襯底300上形成薄膜時(shí)，氣體箱130p向成膜室120p供給原料氣體135p，通過壓力調(diào)整閥150p調(diào)整薄膜形成裝置105p內(nèi)的壓力。
進(jìn)而，電力供給系統(tǒng)190的公共高頻電源191的電力向公共分配器192供給，通過公共分配器192對(duì)分配器172u、172v、172w進(jìn)行分配，進(jìn)而，通過分配器172u、172v、172w對(duì)循環(huán)器173u、173v、173w分配，經(jīng)循環(huán)器173u、173v、173w向電極181u、181v、181w供給。在向電極181u、181v、181w供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器173u、173v、173w向虛擬負(fù)載174u、174v、174w供給，并可以作為熱能利用。
利用供給電極181u、181v、181w的電力，使原料氣體135p變成等離子體狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，并通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
再有，上述p型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置105p和薄膜形成裝置105i之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105p搬送到薄膜形成裝置105i，襯底300配置在薄膜形成裝置105i內(nèi)。薄膜形成裝置105i通過真空泵160i維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置于上述薄膜形成裝置105i內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置105p中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130i向成膜室120i供給原料氣體135i，在通過壓力調(diào)整閥150i調(diào)整了成膜室120i內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)190向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成i型半導(dǎo)體薄膜。
再有，上述i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置105i和薄膜形成裝置105n之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105i搬送到薄膜形成裝置105n，襯底300配置在薄膜形成裝置105n內(nèi)。薄膜形成裝置105n通過真空泵160n維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置在上述薄膜形成裝置105n內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置105p和薄膜形成裝置105i中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130n向成膜室120n供給原料氣體135n，在通過壓力調(diào)整閥150n調(diào)整了成膜室120n內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)190向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
再有，上述n型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。
在上述薄膜形成處理中，通過改變?cè)蠚怏w135(135p、135i、135n)的種類，可以分別積累p型、i型和n型半導(dǎo)體。通過按照上述方式形成半導(dǎo)體薄膜，從而形成pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜。
當(dāng)像這樣在襯底300上形成了pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置105n和冷卻裝置107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105n搬送到冷卻裝置107c，襯底300配置在冷卻裝置107c內(nèi)。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到未圖示的裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
當(dāng)利用具有這樣的電力供給系統(tǒng)190的薄膜形成系統(tǒng)制造非晶硅太陽能電池時(shí)，因和薄膜形成系統(tǒng)100的薄膜形成處理需要的時(shí)間相同，故在i型半導(dǎo)體薄膜形成處理的期間，實(shí)施了P型半導(dǎo)體薄膜形成處理的襯底300在薄膜形成裝置105p中等待，此外，當(dāng)已進(jìn)行了n型半導(dǎo)體薄膜形成處理的襯底300被搬送到冷卻裝置107c之后，薄膜形成裝置105n在沒有配置襯底300的狀態(tài)下等待，直到i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理結(jié)束。
此外，在具有該電力供給系統(tǒng)190的薄膜形成系統(tǒng)中，需要高頻電源的個(gè)數(shù)比上述電力供給系統(tǒng)170少。
在上述現(xiàn)有的薄膜形成裝置和薄膜形成系統(tǒng)中，有必要與薄膜形成裝置105(105p、105i、105n)內(nèi)的薄膜形成區(qū)121u、121v、121w分別對(duì)應(yīng)地，對(duì)電力供給系統(tǒng)170設(shè)置高頻電源171u、171v、171w、分配器172u、172v、172w、循環(huán)器173u、173v、173w和虛擬負(fù)載231、232、233，因此，電力供給系統(tǒng)107的構(gòu)成變得復(fù)雜，當(dāng)電力供給系統(tǒng)170的設(shè)置面積增大時(shí)，存在薄膜形成裝置105(105p、105i、105n)和薄膜形成系統(tǒng)100的成本上揚(yáng)的問題。
此外，為了回避這樣的問題，當(dāng)像電力供給系統(tǒng)190那樣，降低了高頻電源的必要個(gè)數(shù)時(shí)，需要高輸出的公共高頻電源191，結(jié)果，存在不能降低薄膜形成系統(tǒng)100的成本的問題。
此外，在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中，因薄膜形成處理同時(shí)進(jìn)行，故對(duì)排出供給到薄膜形成區(qū)121u、121v、121w的原料氣體135(135p、135i、135n)的真空泵160(160p、160i、160n)，要求很高的排氣速度，存在真空泵的成本提高的問題。
此外，在上述任何一種薄膜形成裝置和薄膜形成系統(tǒng)中，因p型和n型半導(dǎo)體的薄膜形成處理需要的時(shí)間比i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理需要的時(shí)間短，故i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理成為太陽能電池生產(chǎn)的速度決定階段，存在薄膜形成裝置105p和薄膜形成裝置105n中的p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體的薄膜形成處理必須等到i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理結(jié)束才能進(jìn)行的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮了這樣的情況而提出的，其目的在于提供一種不需要高成本的電力供給系統(tǒng)或高輸出的高頻電源的電力供給系統(tǒng)；與進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)對(duì)應(yīng)地供給原料氣體的氣體供給系統(tǒng)；和具有排氣速度低的真空泵的排氣系統(tǒng)的同時(shí)，提供一種薄膜形成裝置、薄膜形成方法和薄膜形成系統(tǒng)，通過與需要薄膜形成處理的時(shí)間最長的薄膜形成處理對(duì)應(yīng)地進(jìn)行其他的薄膜形成處理，從而可以降低薄膜形成裝置和薄膜形成系統(tǒng)的成本，而不降低積層膜形成工序的生產(chǎn)效率，此外，可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)并節(jié)省設(shè)置面積的空間。
在本發(fā)明中，當(dāng)提到“除了所有電極的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極”時(shí)，意味著“在多個(gè)電極中，除了全選之外選擇1個(gè)或1個(gè)以上的任意個(gè)數(shù)的電極”，“選出的電極”也表示同樣的意義。
為了解決上述課題，本發(fā)明提出以下方法第1發(fā)明涉及利用等離子體CVD(化學(xué)氣相生長法)在配置于成膜室內(nèi)的襯底上形成薄膜的薄膜形成裝置，其特征在于上述成膜室內(nèi)設(shè)置有分別配置了等離子體生成用的電極的多個(gè)薄膜形成區(qū)，具有氣體供給系統(tǒng)，在上述多個(gè)薄膜形成區(qū)中，限定向除了所有電極的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力的薄膜形成區(qū)，并向該薄膜形成區(qū)供給等離子體生成用的原料氣體。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，在上述成膜室內(nèi)的上述薄膜形成區(qū)配置了上述襯底的狀態(tài)下，限定向除了所有電極的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力的薄膜形成區(qū)，向該限定的區(qū)域供給等離子體生成用的原料氣體，對(duì)配設(shè)在該限定區(qū)域的電極供給電力。接著，在該薄膜形成區(qū)中，上述原料氣體被激發(fā)、分解，通過使其在襯底上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在上述襯底上形成薄膜。
在上述薄膜形成區(qū)中，當(dāng)在襯底上形成薄膜時(shí)，限定向已配置了未處理的襯底的上述薄膜形成區(qū)供給原料氣體，并和上述一樣在襯底上形成薄膜。然后，同樣在上述成膜室內(nèi)的多個(gè)薄膜形成區(qū)中按順序進(jìn)行薄膜形成處理，當(dāng)在所有的薄膜形成區(qū)的襯底上形成了薄膜時(shí)，成膜室中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
此外，在上述薄膜形成處理結(jié)束后，上述襯底被搬送到形成異種薄膜的成膜室中，在形成該異種薄膜的成膜室中，通過在上述襯底上形成異種薄膜，從而在襯底上形成積層膜。
這樣，通過將上述襯底依次搬送到形成異種薄膜的成膜室中并在該成膜室中，在上述襯底上積層異種薄膜，從而可以在上述襯底上形成所要的積層膜。
在形成該積層膜的整個(gè)薄膜形成處理過程中，通過進(jìn)行除了決定生產(chǎn)速度的薄膜形成處理之外的上述薄膜形成處理，從而可以縮短到?jīng)Q定上述生產(chǎn)速度的薄膜形成處理結(jié)束的等待時(shí)間。
這樣，通過氣體供給系統(tǒng)限定薄膜形成區(qū)地供給原料氣體來進(jìn)行薄膜形成處理，然后，限定原料氣體向配置有未處理襯底的薄膜形成區(qū)的供給來進(jìn)行薄膜形成處理，所以，薄膜形成處理所必需的原料氣體的流量比同時(shí)向所有的上述多個(gè)薄膜形成區(qū)供給的原料流量小。
即，可以使用排氣速度比同時(shí)成膜所需要的排氣速度低的真空泵進(jìn)行薄膜形成處理，可以使真空泵小型化，并可以降低裝置成本。
此外，因可以縮短到?jīng)Q定上述生產(chǎn)速度的薄膜形成處理結(jié)束的等待時(shí)間，故在到上述異種薄膜的積層膜形成為止的生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生延遲，可以在上述襯底上形成上述薄膜的積層膜。
第2發(fā)明涉及利用等離子體CVD(化學(xué)氣相生長法)在配置于成膜室內(nèi)的襯底上形成薄膜的薄膜形成裝置，其特征在于上述成膜室設(shè)置有分別配置了等離子體生成用的電極的多個(gè)薄膜形成區(qū)，具有電力供給系統(tǒng)和切換裝置，電力供給系統(tǒng)的數(shù)量比上述多個(gè)薄膜形成區(qū)少，在分別配置在上述多個(gè)薄膜形成區(qū)的上述電極中，限定向除了所有電極的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力；切換裝置有選擇地使上述電力供給系統(tǒng)與上述多個(gè)薄膜形成區(qū)各自的上述電極連接。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，在上述成膜室內(nèi)的上述薄膜形成區(qū)配置上述襯底、且向上述成膜室供給原料氣體的狀態(tài)下，上述切換裝置有選擇地使上述電力供給系統(tǒng)與上述電極連接，上述電力供給系統(tǒng)向除了所有電極的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力。這樣，在供給了電力的電極所屬的薄膜形成區(qū)中，上述原料氣體被激發(fā)、分解，通過使其在襯底上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在上述襯底上形成薄膜。
在上述薄膜形成區(qū)中，若在襯底上形成薄膜，則上述切換裝置選擇屬于配置有未處理襯底的薄膜形成區(qū)的電極，并與上述電力供給系統(tǒng)連接。和上述同樣，上述電力供給系統(tǒng)向上述電極供給電力并進(jìn)行薄膜形成處理。然后，同樣在上述成膜室內(nèi)的多個(gè)薄膜形成區(qū)中依次進(jìn)行薄膜形成處理，當(dāng)在所有的薄膜形成區(qū)的襯底上形成了薄膜時(shí)，成膜室中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
此外，在上述薄膜形成處理結(jié)束后，上述襯底被搬送到形成異種薄膜的成膜室中，通過在形成該異種薄膜的成膜室中、在上述襯底上形成異種薄膜，從而可以在襯底上形成積層膜。
這樣，通過將上述襯底依次搬送到形成異種薄膜的成膜室中并在該成膜室中、在上述襯底上積層異種薄膜，從而可以在上述襯底上形成所要的積層膜。
在形成該積層膜的整個(gè)薄膜形成處理過程中，通過進(jìn)行除了決定生產(chǎn)速度的薄膜形成處理之外的上述薄膜形成處理，從而可以縮短到?jīng)Q定上述生產(chǎn)速度的薄膜形成處理結(jié)束的等待時(shí)間。
這樣，切換裝置有選擇地使上述電力供給系統(tǒng)與上述電極連接，通過上述電力供給系統(tǒng)向上述電極供給電力來進(jìn)行薄膜形成處理，然后，向配置有未處理襯底的薄膜形成區(qū)的電極供給電力進(jìn)行薄膜形成處理，所以，薄膜形成處理所需要的電力供給系統(tǒng)的輸出電力比同時(shí)向上述成膜室內(nèi)的所有薄膜形成區(qū)供給電力的電力供給系統(tǒng)的輸出電力小。
即，可以降低電力供給系統(tǒng)的成本，節(jié)省電力供給系統(tǒng)設(shè)置面積所占的空間，并可以降低薄膜形成裝置的裝置成本。
此外，因可以縮短到?jīng)Q定上述生產(chǎn)速度的薄膜形成處理結(jié)束為止的等待時(shí)間，故在到上述異種薄膜的積層膜形成為止的生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生延遲，可以在上述襯底上形成上述薄膜的積層膜。
此外，第2發(fā)明也可以具有氣體供給系統(tǒng)，在上述多個(gè)薄膜形成區(qū)中，限定向上述電極供給了電力的薄膜形成區(qū)，向該薄膜形成區(qū)供給等離子體生成用的原料氣體。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，切換裝置有選擇地使上述電力供給系統(tǒng)與上述電極連接，上述電力供給系統(tǒng)向上述電極供給電力，同時(shí)，氣體供給系統(tǒng)限定向進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)供給等離子體生成用的原料氣體。這樣，在供給電力和氣體的薄膜形成區(qū)中，上述原料氣體變成等離子體狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，使其在襯底上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而在上述襯底上形成薄膜。
像這樣，除了前面記載的發(fā)明之外，因限定薄膜形成區(qū)供給原料氣體，進(jìn)行薄膜形成處理，故可以不向沒有生成等離子體的薄膜形成區(qū)供給不需要的原料氣體，可以提高氣體的利用效率，可以用比同時(shí)向所有的薄膜形成區(qū)供給的原料氣體流量小的原料氣體進(jìn)行薄膜形成處理。
即，可以使用排氣速度比同時(shí)成膜所需要的排氣速度低的真空泵進(jìn)行薄膜形成處理，可以使真空泵小型化，除了可以降低電力供給系統(tǒng)的成本之外，還可以進(jìn)一步降低裝置成本。
此外，第2發(fā)明也可以設(shè)置生成等離子體的陣列天線作為上述電極。
若按照本發(fā)明薄膜形成裝置，變成設(shè)置了多根等離子體生成用的天線的陣列天線結(jié)構(gòu)，該陣列天線設(shè)在配置于上述成膜室的多個(gè)薄膜形成區(qū)中。
因此，除了前面記載的發(fā)明外，通過利用供給到陣列天線的電力，上述原料氣體被激發(fā)、分解，并使其在襯底上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在上述襯底上形成均勻的薄膜。
這里，關(guān)于陣列天線，已在國際上申請(qǐng)的“內(nèi)部電極方式的等離子體處理裝置和等離子體處理方法”(PCT/JP00/06189)中有詳細(xì)記述。
此外，第2發(fā)明也可以在上述多個(gè)薄膜形成區(qū)的彼此的邊界上設(shè)置有防護(hù)板，用來抑制薄膜形成處理中的原料氣體向未進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)擴(kuò)散。
若按照本發(fā)明薄膜形成裝置，因在上述多個(gè)薄膜形成區(qū)的彼此的邊界上設(shè)置了防護(hù)板，故可以抑制由于向上述陣列天線等的電極上供給的電力而變成等離子體狀態(tài)并在該等離子體中被激發(fā)、分解的原料氣體向未進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)擴(kuò)散。
即，在主要配置于上述陣列天線等電極所屬的薄膜形成區(qū)中的襯底上形成薄膜。
第2發(fā)明也可以具有使上述多個(gè)薄膜形成區(qū)分別相互密封地形成的獨(dú)立空間。
若按照本發(fā)明薄膜形成裝置，因上述多個(gè)薄膜形成區(qū)是分別相互密封形成的獨(dú)立空間，故在上述獨(dú)立空間中被激發(fā)、分解的原料氣體在配置于上述獨(dú)立空間內(nèi)的襯底上形成薄膜。這時(shí)，可以防止原料氣體向其他獨(dú)立空間擴(kuò)散，不會(huì)在配置于該其他獨(dú)立空間內(nèi)的襯底上形成薄膜。
進(jìn)而，因?yàn)榭梢苑乐乖诒∧ば纬商幚頃r(shí)生成的薄膜形成處理所不需要的物質(zhì)的擴(kuò)散，故上述不需要的物質(zhì)不會(huì)進(jìn)入到獨(dú)立空間。
此外，具有該獨(dú)立空間的第2發(fā)明也可以具有用來排出上述成膜室內(nèi)的氣體的排氣裝置，在上述排氣裝置內(nèi)設(shè)置有排氣阻止閥，用來阻止氣體從上述多個(gè)薄膜形成區(qū)中的至少一個(gè)薄膜形成區(qū)中排出。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，上述多個(gè)薄膜形成區(qū)是相互密封地形成的獨(dú)立空間，在上述多個(gè)獨(dú)立空間中，具有排氣阻止閥，用來阻止氣體從上述多個(gè)獨(dú)立空間中的至少一個(gè)獨(dú)立空間中排出。所以，通過使不需要排氣的獨(dú)立空間的排氣阻止閥關(guān)閉，使需要排氣的獨(dú)立空間的排氣阻止閥打開，從而可以有效地將獨(dú)立空間的氣體排出，可以使獨(dú)立空間維持在真空環(huán)境。
此外，當(dāng)在上述多個(gè)獨(dú)立空間中至少有1個(gè)獨(dú)立空間不工作需要維修時(shí)，通過關(guān)閉不工作的獨(dú)立空間的上述排氣阻止閥，從而可以使其他獨(dú)立空間維持在真空環(huán)境而在大氣環(huán)境下對(duì)不工作的獨(dú)立空間進(jìn)行維護(hù)。
此外，第1和第2發(fā)明還可以具有搬送系統(tǒng)，將襯底只搬進(jìn)一個(gè)薄膜形成區(qū)，并在薄膜形成后將其從該薄膜形成區(qū)向成膜室外搬出。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，因利用上述薄膜形成處理在襯底上形成了所要的薄膜，故不必將上述襯底搬送到同一成膜室內(nèi)的不同的薄膜形成區(qū)，再次進(jìn)行同種薄膜的薄膜形成處理。因此，利用上述搬送系統(tǒng)將上述襯底從上述薄膜形成區(qū)向上述成膜室外搬出，對(duì)上述襯底進(jìn)行下一個(gè)薄膜形成處理等各種處理，即，可以利用上述搬送系統(tǒng)有效地搬送已形成了所要的薄膜的襯底。
此外，第1和第2發(fā)明也可以具有將襯底搬進(jìn)上述薄膜形成區(qū)的搬入部和在薄膜形成處理后將該襯底搬出的、和該搬入部不同的搬出部。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，從上述搬入部搬入到上述薄膜形成區(qū)后進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底不用返回到上述搬入部，而從搬出部搬出，即，不需要來回搬送。因此，可以有效地搬送已進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底。
第3發(fā)明涉及利用等離子體CVD(化學(xué)氣相生長法)在分別配置于成膜室內(nèi)的多個(gè)薄膜形成區(qū)域的襯底上形成薄膜的薄膜形成方法，其特征在于有選擇地使電力供給系統(tǒng)與多個(gè)薄膜形成區(qū)各自配置的電極連接的切換裝置，在分別配置于上述多個(gè)薄膜形成區(qū)域的每個(gè)區(qū)域的上述電極中，選擇除了所有電極之外的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極與電力供給系統(tǒng)連接，向由上述切換裝置所選出的電極供給上述電力供給系統(tǒng)的電力，并在上述襯底上形成薄膜。
若按照本發(fā)明的薄膜形成方法，在上述成膜室內(nèi)的上述薄膜形成區(qū)配置上述襯底、且向上述成膜室供給原料氣體的狀態(tài)下，上述切換裝置有選擇地使上述電力供給系統(tǒng)與上述電極連接，上述電力供給系統(tǒng)向除了所有電極的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力。這樣，在供給了電力的電極所屬的薄膜形成區(qū)中，上述原料氣體被激發(fā)、分解，通過使其在襯底上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在上述襯底上形成薄膜。
然后，上述切換裝置選擇屬于配置有未處理襯底的薄膜形成區(qū)的電極，并與上述電力供給系統(tǒng)連接。和上述同樣，上述電力供給系統(tǒng)向上述電極供給電力，進(jìn)行薄膜形成處理。以后，同樣在上述成膜室內(nèi)的多個(gè)薄膜形成區(qū)依次進(jìn)行薄膜形成處理，當(dāng)在所有的薄膜形成區(qū)的襯底上形成了薄膜時(shí)，成膜室中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
這樣，切換裝置有選擇地將上述電力供給系統(tǒng)與上述電極連接起來，通過上述電力供給系統(tǒng)向上述電極供給電力來進(jìn)行薄膜形成處理，然后，向配置有未處理襯底的薄膜形成區(qū)的電極供給電力來進(jìn)行薄膜形成處理，所以，薄膜形成處理所需要的電力供給系統(tǒng)的輸出電力比同時(shí)向上述成膜室內(nèi)的所有的薄膜形成區(qū)供給電力的電力供給系統(tǒng)的輸出電力小。
即，可以降低電力供給系統(tǒng)的成本，節(jié)省電力供給系統(tǒng)設(shè)置面積所占的空間，可以降低薄膜形成裝置的裝置成本。
此外，在第3發(fā)明中，也可以在上述多個(gè)薄膜形成區(qū)中，限定向上述電極供給了電力的薄膜形成區(qū)，向該薄膜形成區(qū)供給等離子體生成用的原料氣體，在供給了該原料氣體的薄膜形成區(qū)中，在上述襯底上形成薄膜。
若按照本發(fā)明的薄膜形成裝置，切換裝置有選擇地使上述電力供給系統(tǒng)與上述電極連接，上述電力供給系統(tǒng)向上述電極供給電力的同時(shí)，氣體供給系統(tǒng)限定向進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)供給等離子體生成用的原料氣體。這樣，在供給電力和氣體的薄膜形成區(qū)中，上述原料氣體被激發(fā)、分解，并通過使其在襯底上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而在上述襯底上形成薄膜。
這樣，除了前面記載的發(fā)明外，因限定薄膜形成區(qū)供給原料氣體，進(jìn)行薄膜形成處理，故可以不向沒有生成等離子體的薄膜形成區(qū)供給不需要的原料氣體，可以提高氣體的利用效率，可以用比同時(shí)向所有的薄膜形成區(qū)供給的原料氣體的流量小的原料氣體進(jìn)行薄膜形成處理。
即，可以使用排氣速度比同時(shí)成膜所需的排氣速度低的真空泵進(jìn)行薄膜形成處理，可以使真空泵小型化，除了可以降低電力供給系統(tǒng)的成本之外，還可以進(jìn)一步降低裝置成本。
此外，在第3發(fā)明中，也可以使從搬入部搬入的襯底在薄膜形成處理后從和該搬入部不同的搬出部搬出。
若按照本發(fā)明的薄膜形成方法，從上述搬入部搬入到上述薄膜形成區(qū)后進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底不用返回到上述搬入部，而從搬出部搬出，即，不需要來回搬送。因此，可以有效地搬送已進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底。
第4發(fā)明涉及通過多個(gè)薄膜形成裝置使多個(gè)襯底積層形成多個(gè)薄膜的薄膜形成系統(tǒng)，其特征在于上述多個(gè)薄膜形成裝置由薄膜形成處理時(shí)間最長的基準(zhǔn)裝置和該基準(zhǔn)裝置之外的調(diào)整裝置構(gòu)成，該調(diào)整裝置是前面記載的發(fā)明的薄膜形成裝置。
若按照本發(fā)明的薄膜形成系統(tǒng)，上述多個(gè)薄膜形成裝置連接成一串，在該連接部、襯底入口部和襯底出口部中，搬送系統(tǒng)搬送襯底。
這里，當(dāng)在襯底上積層多個(gè)薄膜時(shí)，襯底輸入口的搬送系統(tǒng)將上述多個(gè)襯底搬入到最初的薄膜形成裝置，該薄膜形成裝置在該襯底上形成薄膜，然后，上述連接部的搬送系統(tǒng)從上述薄膜形成裝置將上述襯底搬出，再搬入到下一個(gè)薄膜形成裝置，進(jìn)行薄膜形成處理。然后，上述多個(gè)襯底通過多個(gè)薄膜形成裝置在該襯底上形成多個(gè)薄膜，最后，襯底出口部的搬送系統(tǒng)將上述襯底搬出，對(duì)上述多個(gè)襯底的薄膜形成處理便告結(jié)束。
此外，薄膜形成處理的時(shí)間因利用薄膜形成裝置形成的薄膜的種類、膜厚和薄膜形成條件而異，將需要薄膜形成處理時(shí)間最長的薄膜形成裝置稱作基準(zhǔn)裝置，此外，將除此之外的薄膜形成裝置稱作調(diào)整裝置。進(jìn)而，調(diào)整裝置變成前面記載的發(fā)明的薄膜形成裝置。
其次，說明上述調(diào)整裝置是過去的薄膜形成裝置和前面記載的發(fā)明的薄膜形成裝置的情況，并進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征。
當(dāng)上述調(diào)整裝置是過去的薄膜形成裝置時(shí)，在上述基準(zhǔn)裝置進(jìn)行薄膜形成處理的期間，襯底在上述基準(zhǔn)裝置前面的上述調(diào)整裝置中停滯下來，此外，在上述基準(zhǔn)裝置之后的上述調(diào)整裝置中，薄膜形成處理處于等待狀態(tài)，即，各調(diào)整裝置處于休止?fàn)顟B(tài)。
與此相對(duì)，當(dāng)上述調(diào)整裝置是前面記載的發(fā)明的薄膜形成裝置時(shí)，通過利用后來變成休止?fàn)顟B(tài)的等待時(shí)間，由上述切換裝置或上述氣體供給系統(tǒng)對(duì)每一個(gè)薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理，比起同時(shí)在所有的薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成裝置，可以降低成本，且在一系列的積層形成中不會(huì)造成生產(chǎn)延遲，從而可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，在第4發(fā)明中，最好與上述基準(zhǔn)裝置的薄膜形成處理時(shí)間對(duì)應(yīng)地調(diào)整上述調(diào)整裝置的工作狀態(tài)。
若按照本發(fā)明的薄膜形成系統(tǒng)，調(diào)整上述調(diào)整裝置的上述切換裝置或上述氣體供給系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使單位時(shí)間、單位處理面積的制造成本最小。
具體地說，通過調(diào)整調(diào)整裝置的切換裝置或氣體供給系統(tǒng)的工作狀態(tài)，可以降低電力供給系統(tǒng)或原料氣體等的成本，并決定薄膜形成系統(tǒng)的裝置成本。同時(shí)，根據(jù)調(diào)整裝置或基準(zhǔn)裝置的薄膜形成處理時(shí)間決定薄膜形成系統(tǒng)的處理能力。調(diào)整上述調(diào)整裝置的上述切換裝置或上述氣體供給系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使根據(jù)該裝置成本和處理能力算出來的薄膜形成系統(tǒng)的單位時(shí)間、單位處理面積的制造成本最小。
這里，當(dāng)設(shè)基準(zhǔn)裝置的處理時(shí)間為T、薄膜形成區(qū)的個(gè)數(shù)為n、調(diào)整裝置的各薄膜形成區(qū)中的處理時(shí)間為t時(shí)，若T≥nt，則可以降低上述制造成本，而整體處理能力并不下降。再有，即使T＜nT，也可以最終降低上述制造成本。
此外，通過調(diào)整上述調(diào)整裝置的切換裝置或氣體供給系統(tǒng)的工作狀態(tài)，可以采用具有合適的電力容量的上述電力供給系統(tǒng)和具有合適的排氣速度的真空泵，并可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，第4發(fā)明涉及一種薄膜形成系統(tǒng)，最好沿襯底的搬送方向配置一系列的上述調(diào)整裝置、上述基準(zhǔn)裝置和上述調(diào)整裝置，由上述調(diào)整裝置形成p型半導(dǎo)體薄膜，由上述基準(zhǔn)裝置形成i型半導(dǎo)體薄膜，由后面的上述調(diào)整裝置形成n型半導(dǎo)體薄膜，由此，形成由p型、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的太陽能電池用積層體。
若按照本發(fā)明的薄膜形成系統(tǒng)，因由上述薄膜形成系統(tǒng)形成由p型、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的太陽能電池用積層體，故可以形成很好的太陽能電池用積層體。
此外，第4發(fā)明涉及一種薄膜形成系統(tǒng)，其特征在于沿襯底的搬送方向配置一系列的上述調(diào)整裝置、上述基準(zhǔn)裝置和上述調(diào)整裝置，由上述調(diào)整裝置形成氮化硅薄膜，由上述基準(zhǔn)裝置形成i型半導(dǎo)體薄膜，由后面的上述調(diào)整裝置形成n型半導(dǎo)體薄膜，由此，形成由氮化硅絕緣膜、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜晶體管。
若按照本發(fā)明的薄膜形成系統(tǒng)，因利用上述薄膜形成系統(tǒng)形成由氮化硅絕緣膜、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜晶體管，故可以形成很好的薄膜晶體管。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的薄膜形成系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的薄膜形成系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式7的薄膜形成系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式8的薄膜形成系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖10是表示現(xiàn)有的薄膜形成系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖11是表示現(xiàn)有的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
圖12是表示現(xiàn)有的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式1)下面，參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1、圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的薄膜形成系統(tǒng)的圖，圖1是表示積層形成太陽能電池薄膜的薄膜形成系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。圖2是表示圖1的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖。在圖1、圖2中，對(duì)和從圖10到圖12的構(gòu)成要素相同的部分添加相同的符號(hào)。再有，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行薄膜形成處理的襯底300配置在相對(duì)圖1的紙面垂直的方向上，圖2所示的襯底300和電極40u、40v、40w本來和圖1一樣，配置在相對(duì)紙面垂直的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)的動(dòng)作，變成橫方向配置的圖。
如圖1所示，該實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)1是把將襯底從大氣環(huán)境中轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境中的裝載鎖定裝置102L、加熱襯底的加熱裝置102h、形成p型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)5p、形成i型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置(基準(zhǔn)裝置)105i、形成n型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)5n、冷卻襯底的冷卻裝置107c和設(shè)在各室之間的閘閥110連接成一系列而構(gòu)成的直列式薄膜形成系統(tǒng)。
這里，薄膜形成裝置5(5p、5n)分別由成膜室15(15p、15n)、氣體供給系統(tǒng)20(20p、20n)、電力供給系統(tǒng)30(30p、30n)、排氣系統(tǒng)50(50p、50n)和未圖示的襯底搬入部(搬入部)及襯底搬出部(搬出部)構(gòu)成。
如圖2所示，成膜室15(15p、15n)由對(duì)襯底300進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w構(gòu)成。
氣體供給系統(tǒng)20(20p、20n)由作為原料氣體135(135p、135n)的供給源的氣體箱130(130p、130n)、向成膜室15(15p、15n)供給原料氣體135(135p、135n)的原料氣體供給閥21(21p、21n)和原料氣體分配供給閥22(22u、22v、22w)構(gòu)成，向各薄膜形成區(qū)17u、17v、17w分別供給原料氣體。
電力供給系統(tǒng)30(30p、30n)由與薄膜形成區(qū)17u、17v、17w對(duì)應(yīng)設(shè)置的高頻電源31(31u、31v、31w)、分配器32(32u、32v、32w)、循環(huán)器33(33u、33v、33w)、選擇器(切換裝置)34(34u、34v、34w)、虛擬負(fù)載35(35u、35v、35w)和陣列天線(電極)40(40u、40v、40w)構(gòu)成，向各陣列天線40u、40v、40w供給電力。
排氣系統(tǒng)50(50p、50n)由壓力調(diào)整閥150(150p、150n)和真空泵160(160p、160n)構(gòu)成，將向各薄膜形成區(qū)17u、17v、17w供給的原料氣體135一起從成膜室15排出。
此外，在薄膜形成系統(tǒng)1中，根據(jù)形成作為太陽能電池薄膜的p型、i型和n型半導(dǎo)體中膜厚最厚的i型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間，調(diào)整形成p型和n型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置5(5p、5n)的工作狀態(tài)。
具體地說，通過調(diào)整薄膜形成裝置5(5p、5n)的選擇器34(34u、34v、34w)或氣體供給系統(tǒng)20(20p、20n)的工作狀態(tài)，從而可以降低電力供給系統(tǒng)30(30p、30n)或原料氣體135(135p、135n)等的成本，并決定薄膜形成系統(tǒng)1的裝置成本。同時(shí)，根據(jù)薄膜形成裝置5(5p、5n)或薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間決定薄膜形成系統(tǒng)1的處理能力。調(diào)整選擇器34(34u、34v、34w)或氣體供給系統(tǒng)20(20p、20n)的工作狀態(tài)，使根據(jù)薄膜形成系統(tǒng)1的裝置成本和處理能力算出來的單位時(shí)間、單位處理面積的制造成本最小。
此外，通過調(diào)整選擇器34(34u、34v、34w)或氣體供給系統(tǒng)20(20p、20n)的工作狀態(tài)，可以采用具有合適的電力容量的電力供給系統(tǒng)30(30p、30n)和具有合適的排氣速度的真空泵160(160p、160n)。
在這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)1中，未圖示的搬送裝置(搬送系統(tǒng))在大氣環(huán)境中將6塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。
然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。
配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置5p之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置5p的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室15p內(nèi)的每一個(gè)薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)中。
成膜室15p通過真空泵160p維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置5p(5)的動(dòng)作，在成膜室15p(15)之中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中實(shí)施薄膜形成處理的情況。
通過打開原料氣體供給閥21和原料氣體分配供給閥22u，限定向薄膜形成區(qū)17u供給氣體箱130的原料氣體135u(135)，通過壓力調(diào)整閥150p調(diào)整成膜室15p(15)內(nèi)的壓力。此外，高頻電源31u的電力經(jīng)選擇器34u、分配器32u和循環(huán)器33u，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135u變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160p)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
當(dāng)在襯底300上形成了所要的薄膜時(shí)，原料氣體分配供給閥22u關(guān)閉，薄膜形成區(qū)17u的薄膜形成處理便告結(jié)束。這樣的薄膜形成處理需要2分鐘左右的時(shí)間。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，通過只打開原料氣體分配供給閥22v，限定向薄膜形成區(qū)17v供給原料氣體135v(135)，向供給了原料氣體135v的薄膜形成區(qū)17v的陣列天線40v供給高頻電源31v的電力，和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中形成p型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在薄膜形成裝置5p(5)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w配置的所有襯底300上形成了p型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置5p(5)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
薄膜形成裝置5p(5)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的薄膜形成處理需要的時(shí)間合計(jì)大約是6分鐘。
再有，這里，是按照17u、17v、17w的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置5p和薄膜形成裝置105i之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置5p的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置105i的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室120i內(nèi)的每一個(gè)薄膜形成區(qū)(121u、121v、121w)中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置5p內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)17u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)17v或17w中。
成膜室120i通過真空泵160i維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置在上述薄膜形成裝置105i內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置5p中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130i向成膜室120i供給原料氣體135i，在通過壓力調(diào)整閥150i調(diào)整了成膜室120i內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)170i(170)向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，在襯底300上形成i型半導(dǎo)體薄膜。
再有，這樣的i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理的時(shí)間大約是20分鐘，該i型半導(dǎo)體薄膜形成處理變成太陽能電池生產(chǎn)中的薄膜形成系統(tǒng)的速度決定階段。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置105i和薄膜形成裝置5n之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105i的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置5n的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室15n內(nèi)的薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置105i內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)121u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)121v或121w中。
成膜室15n通過真空泵160n維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置5n(5)的動(dòng)作，在成膜室15n(15)中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中實(shí)施薄膜形成處理的情況。
通過打開原料氣體供給閥21和原料氣體分配供給閥22u，限定向薄膜形成區(qū)17u供給氣體箱130的原料氣體135u(135)，通過壓力調(diào)整閥150n調(diào)整成膜室15n(15)內(nèi)的壓力。此外，高頻電源31u的電力經(jīng)選擇器34u、分配器32u和循環(huán)器33u，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135u被激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
經(jīng)上述薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160n)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
當(dāng)在襯底300上形成了所要的薄膜時(shí)，原料氣體分配供給閥22u關(guān)閉，薄膜形成區(qū)17u的薄膜形成處理便告結(jié)束。這樣的薄膜形成處理需要2分鐘左右的時(shí)間。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，通過只打開原料氣體分配供給閥22v，從而限定薄膜形成區(qū)17v并向其供給原料氣體135v(135)，向供給了原料氣體135v的薄膜形成區(qū)17v的陣列天線40v供給高頻電源31v的電力，和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中形成n型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)配置在薄膜形成裝置5n(5)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的所有襯底300上形成了n型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置5n(5)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
薄膜形成裝置5n(5)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的薄膜形成處理需要的時(shí)間合計(jì)大約是6分鐘。
再有，這里，是按照17u、17v、17w的順序?qū)嵤┝吮∧ば纬商幚淼模珜?duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
在上述薄膜形成處理中，通過改變向各薄膜形成裝置5p、105i、5n供給的原料氣體135(135p、135i、135n)的種類，可以積累p型、i型、n型半導(dǎo)體。這樣，通過積層形成半導(dǎo)體薄膜，從而可以形成pin結(jié)的太陽能電池用半導(dǎo)體薄膜。
這樣，當(dāng)在襯底300上形成了pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置5n和冷卻裝置107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置5n的襯底搬出部搬送到冷卻裝置170c，襯底300配置在冷卻裝置107c中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置5n內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)17u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)17v或17w中。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到未圖示的裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
如上所述，在該薄膜形成系統(tǒng)1中，因在薄膜形成裝置5(5p、5n)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中，限定向一個(gè)薄膜形成區(qū)供給原料氣體135(135u、135v、135w)，并依次進(jìn)行薄膜形成處理，故各薄膜形成區(qū)中的薄膜形成處理所必需的原料氣體135的流量可以比同時(shí)在所有的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w進(jìn)行薄膜形成處理所需要的原料氣體的流量小。
因此，與對(duì)所有的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w同時(shí)進(jìn)行薄膜形成處理的情況相比，可以使用排氣速度低的真空泵160(160p、160n)，可以使真空泵小型化，并可以降低薄膜形成裝置的成本，即可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，根據(jù)薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間，調(diào)整薄膜形成裝置5(5p、5n)的工作狀態(tài)，限定向一個(gè)薄膜形成區(qū)供給原料氣體135(135u、135v、135w)，并依次進(jìn)行薄膜形成處理，故可以在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)1的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，考慮用來形成各種所要的太陽能電池薄膜的薄膜形成處理時(shí)間和薄膜形成處理?xiàng)l件，采用具有與此相當(dāng)?shù)暮线m的電力容量的電力供給系統(tǒng)和具有合適的排氣速度的排氣系統(tǒng)，由此，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，當(dāng)襯底300搬入到薄膜形成裝置5p、5n、105i的襯底搬入部并進(jìn)行了薄膜形成處理之后，從與該襯底搬入部不同的襯底搬出部搬出，所以，不用來回搬送，可以有效地搬送已實(shí)施了薄膜形成處理的襯底。
再有，在本實(shí)施方式中，在薄膜形成系統(tǒng)1內(nèi)，搬送6塊襯底300來進(jìn)行各種處理，但襯底300的個(gè)數(shù)不限于6塊，只要合適，多少都可以。
(實(shí)施方式2)圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖，即，薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)6(6p、6n)的構(gòu)成圖，其取代圖1所示的薄膜形成裝置5p、5n并設(shè)置在薄膜形成系統(tǒng)1。本實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)的其他構(gòu)成要素和實(shí)施方式1記載的一樣。再有，圖3所示的襯底300本來和圖1一樣，配置在相對(duì)紙面垂直的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)的動(dòng)作，變成橫方向配置的圖。
如圖3所示，薄膜形成裝置6(6p、6n)除了氣體供給系統(tǒng)25(25p、25n)和電力供給系統(tǒng)36(36p、36n)之外，和圖2的薄膜形成裝置5(5p、5n)的構(gòu)成相同，對(duì)該構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。
氣體供給系統(tǒng)25(25p、25n)由作為原料氣體135(135p、135n)的供給源的氣體箱130(130p、130n)和向成膜室15(15p、15n)供給原料氣體135(135p、135n)的原料氣體供給閥21(21p、21n)構(gòu)成，向成膜室15(15p、15n)一攬子供給原料氣體135(135p、135n)。
電力供給系統(tǒng)36(36p、36n)相對(duì)成膜室15(15p、15n)設(shè)置高頻電源31、分配器32、循環(huán)器33、選擇器34和虛擬負(fù)載35，與薄膜形成區(qū)17u、17v、17w對(duì)應(yīng)地設(shè)置陣列天線40(40u、40v、40w)。這里，選擇器34有選擇地與循環(huán)器33和陣列天線40u、40v、40w中的某一個(gè)陣列天線40連接，并對(duì)該陣列天線40供給高頻電源31的電力。
此外，本實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)和實(shí)施方式1一樣，根據(jù)形成作為太陽能電池薄膜的p型、i型和n型半導(dǎo)體中膜厚最厚的i型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間，調(diào)整形成p型和n型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置6(6p、6n)的工作狀態(tài)。詳細(xì)的說明和實(shí)施方式1記載的相同。
在這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)中，未圖示的搬送裝置在大氣環(huán)境中將多塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。
然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。
配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置6p之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置6p的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室15p內(nèi)的每一個(gè)薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)中。
成膜室15p通過真空泵160p維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置6p(6)的動(dòng)作，成膜室15p(15)中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中實(shí)施薄膜形成處理的情況。
首先，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135通過打開原料氣體供給閥21向成膜室15p(15)供給，通過壓力調(diào)整閥150調(diào)整成膜室15p(15)內(nèi)的壓力，高頻電源31的電力經(jīng)分配器32、循環(huán)器3 3和選擇器34u，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給電力，原料氣體135變成等離子體狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160p)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
當(dāng)在襯底300上形成了所要的薄膜時(shí)，原料氣體供給閥21關(guān)閉，薄膜形成區(qū)17u的薄膜形成處理便告結(jié)束。這樣的薄膜形成處理需要2分鐘左右的時(shí)間。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，選擇器34選擇陣列天線40v，使循環(huán)器33和陣列天線40v連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135通過打開原料氣體供給閥21，向成膜室15p(15)供給，和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中形成p型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)配置在薄膜形成裝置6p(6)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的所有襯底300上形成了p型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置6p(6)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
薄膜形成裝置6p(6)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的薄膜形成處理需要的時(shí)間合計(jì)大約是6分鐘。
再有，這里，是按照薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置6p和薄膜形成裝置105i之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置6p的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置105i的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室120i內(nèi)的每一個(gè)薄膜形成區(qū)(121u、121v、121w)中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置6p內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)17u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)17v或17w中。
成膜室120i通過真空泵160i維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置在該薄膜形成裝置105i內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置6p中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130i向成膜室120i供給原料氣體135i，在通過壓力調(diào)整閥150i調(diào)整了成膜室120i內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)170i(170)向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成i型半導(dǎo)體薄膜。
再有，這樣的i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理的時(shí)間大約是20分鐘，該i型半導(dǎo)體薄膜形成處理變成太陽能電池生產(chǎn)中的薄膜形成系統(tǒng)的速度決定階段。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置105i和薄膜形成裝置6n之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105i的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置6n的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室15n內(nèi)的薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置105i內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)121u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)121v或121w中。
成膜室15n通過真空泵160n維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置6n(6)的動(dòng)作，成膜室15n(15)之中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中進(jìn)行薄膜形成處理的情況。
首先，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135通過打開原料氣體供給閥21向成膜室15n(15)供給，通過壓力調(diào)整閥150調(diào)整成膜室15n(15)內(nèi)的壓力，高頻電源31的電力經(jīng)分配器32、循環(huán)器33和選擇器34，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135變成等離子體狀態(tài)，并在該等離子體中激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，可以在該襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
經(jīng)上述薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160n)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
當(dāng)在襯底300上形成了所要的薄膜時(shí)，原料氣體分配供給閥21關(guān)閉，薄膜形成區(qū)17u的薄膜形成處理便告結(jié)束。這樣的薄膜形成處理需要2分鐘左右的時(shí)間。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，選擇器34選擇陣列天線40v，使循環(huán)器33和陣列天線40v連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135通過打開原料氣體供給閥21，向成膜室15n(15)供給，和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中形成n型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)配置在薄膜形成裝置6n(5)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的所有襯底300上形成了n型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置6n(6)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
薄膜形成裝置6n(6)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的薄膜形成處理需要的時(shí)間合計(jì)大約是6分鐘。
再有，這里，是按照薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的順序進(jìn)行了薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
在上述薄膜形成處理中，通過改變向各薄膜形成裝置6p、105i、6n供給的原料氣體135(135p、135i、135n)的種類，可以積累p型、i型、n型半導(dǎo)體。這樣，通過積層形成半導(dǎo)體薄膜，可以形成pin結(jié)的太陽能電池用半導(dǎo)體薄膜。
這樣，當(dāng)在襯底300上形成了pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置6n和冷卻裝置107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置6n的襯底搬出部搬送到冷卻裝置170c，襯底300配置在冷卻裝置107c中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置6n內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)17u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)17v或17w中。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到未圖示的裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
此外，在由該薄膜形成系統(tǒng)進(jìn)行的一系列的薄膜形成處理等處理中，按裝載鎖定裝置102L、加熱裝置102h、薄膜形成裝置6p、105i、6n、冷卻裝置107c的順序，沿一個(gè)方向搬送，各處理同時(shí)進(jìn)行。
如上所述，在該薄膜形成系統(tǒng)中，因在薄膜形成裝置6(6p、6n)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中，在由選擇器34選擇的陣列天線所屬的薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而，依次選擇薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理，所以，不需要用來同時(shí)向所有的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w供給電力的高輸出的高頻電源，可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)，降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，因與薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間對(duì)應(yīng)地調(diào)整薄膜形成裝置6(6p、6n)的工作狀態(tài)，對(duì)由選擇器34選擇的陣列天線所屬的薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次進(jìn)行薄膜形成處理，所以，可以在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，考慮用來形成各種所要的太陽能電池薄膜的薄膜形成處理時(shí)間和薄膜形成處理?xiàng)l件等，采用具有與此相當(dāng)?shù)暮线m的電力容量的電力供給系統(tǒng)以及具有合適的排氣速度的排氣系統(tǒng)，由此，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，當(dāng)襯底300搬入到薄膜形成裝置6p、6n、105i的襯底搬入部并進(jìn)行了薄膜形成處理之后，從與該襯底搬入部不同的襯底搬出部搬出，所以，不用來回搬送，可以有效地搬送已實(shí)施了薄膜形成處理的襯底。
再有，在本實(shí)施方式中，薄膜形成裝置6(6p、6n)的薄膜形成區(qū)是3個(gè)，但該薄膜形成區(qū)不限于3個(gè)，只要不低于2個(gè)即可。
此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)置在薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的電極是陣列天線40(40u、40v、40w)，但也可以不設(shè)陣列天線，而設(shè)置由陽極和陰極構(gòu)成的平行平板型電極。
此外，在本實(shí)施方式中，選擇器34選擇的陣列天線的個(gè)數(shù)是1個(gè)，但選擇天線的數(shù)量不限于1個(gè)，只要高頻電源31具有能向不低于2個(gè)的陣列天線供給的電力容量，選擇器34也可以選擇不低于2個(gè)的陣列天線來進(jìn)行薄膜形成處理。
(實(shí)施方式3)圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖，即，薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)7(7p、7n)的構(gòu)成圖，其取代圖1所示的薄膜形成裝置5p、5n而設(shè)置在薄膜形成系統(tǒng)1。構(gòu)成薄膜形成系統(tǒng)1的其他構(gòu)成要素和實(shí)施方式1記載的一樣。再有，圖4所示的襯底300本來和圖1一樣，配置在相對(duì)紙面垂直的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)的動(dòng)作，變成橫方向配置的圖。
如圖4所示，薄膜形成裝置7(7p、7n)由成膜室15(15p、15n)、氣體供給系統(tǒng)20(20p、20n)、電力供給系統(tǒng)36(36p、36n)、排氣系統(tǒng)50(50p、50n)和未圖示的襯底搬入部(搬入部)和襯底搬出部(搬出部)構(gòu)成，這些構(gòu)成要素如圖2和圖3所說明的那樣。
此外，本實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)和實(shí)施方式1一樣，根據(jù)形成作為太陽能電池薄膜的p型、i型和n型半導(dǎo)體中膜厚最厚的i型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間，調(diào)整形成p型和n型半導(dǎo)體薄膜的薄膜形成裝置7(7p、7n)的工作狀態(tài)。詳細(xì)的說明和實(shí)施方式1記載的相同。
在這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)中，未圖示的搬送裝置在大氣環(huán)境中將多塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。
然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。
配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置7p之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置7p的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室15p內(nèi)的每一個(gè)薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)中。
成膜室15p通過真空泵160p維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置7p(6)的動(dòng)作，在成膜室15p(15)之中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中進(jìn)行薄膜形成處理的情況。
首先，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135u(135)通過打開原料氣體供給閥21和原料氣體分配供給閥22u，從而限定向薄膜形成區(qū)17u供給，通過壓力調(diào)整閥150p調(diào)整成膜室15p(15)內(nèi)的壓力，高頻電源31的電力經(jīng)分配器32、循環(huán)器33和選擇器34，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160p)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
當(dāng)在襯底300上形成了所要的薄膜時(shí)，原料氣體供給閥21關(guān)閉，薄膜形成區(qū)17u的薄膜形成處理便告結(jié)束。這樣的薄膜形成處理需要2分鐘左右的時(shí)間。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，選擇器34選擇陣列天線40v，使循環(huán)器33和陣列天線40v連接。在該狀態(tài)下，通過只打開原料氣體分配供給閥22v，限定向薄膜形成區(qū)17v供給原料氣體135v(135)，向供給了原料氣體135v的薄膜形成區(qū)17v的陣列天線40v供給高頻電源31v的電力，和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中形成p型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在薄膜形成裝置7p(7)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w配置的所有襯底300上形成了p型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置7p(7)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
薄膜形成裝置7p(7)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的薄膜形成處理需要的時(shí)間合計(jì)大約是6分鐘。
再有，這里，是按照薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置7p和薄膜形成裝置105i之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置7p的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置105i的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室120i內(nèi)的每一個(gè)薄膜形成區(qū)(121u、121v、121w)中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置7p內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)17u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)17v或17w中。
成膜室120i通過真空泵160i維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
配置在上述薄膜形成裝置105i內(nèi)的襯底300和上述薄膜形成裝置7p中的薄膜形成處理一樣，氣體箱130i向成膜室120i供給原料氣體135i，在通過壓力調(diào)整閥150i調(diào)整了成膜室120i內(nèi)的壓力的狀態(tài)下，電力供給系統(tǒng)170i(170)向電極181u、181v、181w供給電力，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)，從而在襯底300上形成i型半導(dǎo)體薄膜。
再有，這樣的i型半導(dǎo)體的薄膜形成處理是在薄膜形成區(qū)121u、121v、121w中同時(shí)進(jìn)行的。薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理的時(shí)間大約是20分鐘，該i型半導(dǎo)體薄膜形成處理變成太陽能電池生產(chǎn)中的薄膜形成系統(tǒng)的速度決定階段。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置105i和薄膜形成裝置7n之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置105i的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置7n的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室15n內(nèi)的薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置105i內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)121u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)121v或121w中。
成膜室15n通過真空泵160n維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置7n(7)的動(dòng)作，成膜室15n(15)之中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中進(jìn)行薄膜形成處理的情況。
首先，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135u(135)通過打開原料氣體供給閥21和原料氣體分配供給閥22u，從而限定向薄膜形成區(qū)17u供給，通過壓力調(diào)整閥150n調(diào)整成膜室15n(15)內(nèi)的壓力，高頻電源31的電力經(jīng)分配器32、循環(huán)器33和選擇器34，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160n)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
當(dāng)在襯底300上形成了所要的薄膜時(shí)，原料氣體供給閥21關(guān)閉，薄膜形成區(qū)17u的薄膜形成處理便告結(jié)束。這樣的薄膜形成處理需要2分鐘左右的時(shí)間。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，選擇器34選擇陣列天線40v，使循環(huán)器33和陣列天線40v連接。在該狀態(tài)下，通過只打開原料氣體分配供給閥22v限定向薄膜形成區(qū)17v供給原料氣體135v(135)，向供給了原料氣體135v的薄膜形成區(qū)17v的陣列天線40v供給高頻電源31v的電力，和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成n型半導(dǎo)體薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中形成n型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在配置于薄膜形成裝置7n(7)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的所有襯底300上形成了n型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置7n(7)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
薄膜形成裝置7n(7)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中的薄膜形成處理需要的時(shí)間合計(jì)大約是6分鐘。
再有，這里，是按照薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
在上述薄膜形成處理中，通過改變向各薄膜形成裝置7p、105i、7n供給的原料氣體135(135p、135i、135n)的種類，可以積累p型、i型、n型半導(dǎo)體。這樣，通過積層形成半導(dǎo)體薄膜，從而可以形成pin結(jié)的太陽能電池用半導(dǎo)體薄膜。
這樣，當(dāng)在襯底300上形成了pin結(jié)的半導(dǎo)體薄膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置7n和冷卻裝置107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置7n的襯底搬出部搬送到冷卻裝置170c，襯底300配置在冷卻裝置107c中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置7n內(nèi)，在各薄膜形成區(qū)進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到不同的薄膜形成區(qū)。例如，在薄膜形成區(qū)17u進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不用搬送到薄膜形成區(qū)17v或17w中。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到未圖示的裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
此外，在由該薄膜形成系統(tǒng)進(jìn)行的一系列的薄膜形成處理等處理中，按裝載鎖定裝置102L、加熱裝置102h、薄膜形成裝置6p、105i、6n、冷卻裝置107c的順序，沿一個(gè)方向搬送，各處理同時(shí)進(jìn)行。
如上所述，在該薄膜形成系統(tǒng)中，因在薄膜形成裝置7(7p、7n)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w中，限定向由選擇器34選擇的陣列天線所屬的薄膜形成區(qū)供給原料氣體135(135u、135v、135w)，并進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而，依次選擇薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理，所以，各薄膜形成區(qū)中的薄膜形成處理所需的原料氣體135的流量可以比同時(shí)在所有的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w進(jìn)行薄膜形成處理所需的原料氣體135的流量小。因此，與對(duì)所有的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w同時(shí)進(jìn)行薄膜形成處理的情況相比，可以使用排氣速度低的真空泵160(160p、160n)，并可以使真空泵小型化，不需要用來同時(shí)向所有的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w供給電力的高輸出的高頻電源，而且，可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)，降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，因與薄膜形成裝置105i的薄膜形成處理時(shí)間對(duì)應(yīng)地調(diào)整薄膜形成裝置7(7p、7n)的工作狀態(tài)，對(duì)由選擇器34選擇的陣列天線所屬的薄膜形成區(qū)進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次進(jìn)行薄膜形成處理，所以，可以在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，考慮用來形成各種所要的太陽能電池薄膜的薄膜形成處理時(shí)間和薄膜形成處理?xiàng)l件等，采用具有與此相當(dāng)?shù)暮线m的電力容量的電力供給系統(tǒng)和具有合適的排氣速度的排氣系統(tǒng)，由此，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，在襯底300搬入薄膜形成裝置6p、6n、105i的襯底搬入部并進(jìn)行了薄膜形成處理之后，從與該襯底搬入部不同的襯底搬出部搬出，所以，不用來回搬送，可以有效地搬送已進(jìn)行薄膜形成處理的襯底。
(實(shí)施方式4)圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖，即，薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)8(8p、8n)的構(gòu)成圖，其取代圖1所示的薄膜形成裝置5p、5n設(shè)置在薄膜形成系統(tǒng)1中。構(gòu)成薄膜形成系統(tǒng)1的其他構(gòu)成要素和實(shí)施方式1記載的一樣。對(duì)于和圖1至圖4相同的構(gòu)成要素省略其說明，只說明不同的部分。此外，圖5所示的襯底300本來和圖1一樣，配置在相對(duì)紙面垂直的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)的動(dòng)作，變成橫方向配置的圖。
如圖5所示，薄膜形成裝置8(8p、8n)在薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的彼此的邊界上設(shè)置有防護(hù)板67、68，除此之外，和圖3的薄膜形成裝置6的構(gòu)成相同，并對(duì)其構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。
對(duì)于這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)，薄膜形成裝置8p(8)的成膜室15p(15)之中首先說明在薄膜形成區(qū)17u中進(jìn)行薄膜形成處理的情況。
首先，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135u通過打開原料氣體供給閥21向成膜室15p(15)供給，通過壓力調(diào)整閥150調(diào)整成膜室15p內(nèi)的壓力，高頻電源31的電力經(jīng)分配器32、循環(huán)器33和選擇器34，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成區(qū)17u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
這時(shí)，因防護(hù)板67抑制在薄膜形成區(qū)17u中被激發(fā)、分解的原料氣體135向薄膜形成區(qū)17v、17w擴(kuò)散，故激發(fā)、分解后的原料氣體135不會(huì)進(jìn)入薄膜形成區(qū)17v、17w，不會(huì)在配置于薄膜形成區(qū)17v、17w內(nèi)的襯底300上形成薄膜。即，在薄膜形成區(qū)17u中被激發(fā)、分解了的原料氣體135主要通過在配置于薄膜形成區(qū)17u內(nèi)的襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)而形成薄膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160p)向外排出。
此外，在向陣列天線40u供給的電力中，變成反射波的電力經(jīng)循環(huán)器33u向虛擬負(fù)載35u供給，向虛擬負(fù)載35u供給的反射波電力可以作為熱能利用。
其次，在薄膜形成區(qū)17v中進(jìn)行薄膜形成處理。在這里，選擇器34選擇陣列天線40v，使循環(huán)器33和陣列天線40v連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135通過打開原料氣體供給閥21向成膜室15p(15)供給，從而和上述薄膜形成區(qū)17u中的薄膜形成處理一樣，在襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
這時(shí)，因防護(hù)板67、68抑制在薄膜形成區(qū)17v中被激發(fā)、分解的原料氣體135向薄膜形成區(qū)17u、17w擴(kuò)散，故激發(fā)、分解后的原料氣體135不會(huì)進(jìn)入到薄膜形成區(qū)17u、17w，不會(huì)在配置于薄膜形成區(qū)17u、17w內(nèi)的襯底300上形成薄膜。即，在薄膜形成區(qū)17v中被激發(fā)、分解的原料氣體135主要通過在薄膜形成區(qū)17u內(nèi)配置的襯底300上產(chǎn)生膜生長反應(yīng)而形成薄膜。
以下，同樣，在薄膜形成區(qū)17w中，利用防護(hù)板68抑制原料氣體135向薄膜形成區(qū)17u、17w擴(kuò)散，形成p型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在薄膜形成裝置8p(8)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w配置的所有襯底300上形成了p型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置8p(8)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
再有，這里，是按照薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
此外，在薄膜形成裝置8n中，和上述薄膜形成裝置8p一樣設(shè)置了防護(hù)板68、67，利用防護(hù)板67、68抑制原料氣體135的擴(kuò)散，形成n型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在薄膜形成裝置8n(8)的薄膜形成區(qū)17u、17v、17w配置的所有襯底300上形成了n型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置8n(8)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
如上所述，在該薄膜形成裝置8(8p、8n)中，因設(shè)置了防護(hù)板67、68，故可以抑制在一個(gè)薄膜形成區(qū)被激發(fā)、分解的原料氣體135向其他薄膜形成區(qū)擴(kuò)散，可以防止在其他薄膜形成區(qū)配置的襯底300上形成薄膜。
再有，在本實(shí)施方式中，是在薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的彼此的邊界上設(shè)置防護(hù)板67、68，但也可以使防護(hù)板緊貼在襯底300上設(shè)置。
此外，在各邊界上只設(shè)置了1塊防護(hù)板，但也可以設(shè)置多塊防護(hù)板。
(實(shí)施方式5)
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的薄膜形成系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)成圖，即，薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)9(9p、9n)的構(gòu)成圖，其取代圖1所示的薄膜形成裝置5p、5n并設(shè)置在薄膜形成系統(tǒng)1上。構(gòu)成薄膜形成系統(tǒng)1的其他構(gòu)成要素和實(shí)施方式1記載的一樣。對(duì)于和圖1至圖5相同的構(gòu)成要素省略說明，只說明不同的部分。此外，圖6所示的襯底300本來和圖1一樣，配置在相對(duì)紙面垂直的方向上，但為了方便說明薄膜形成系統(tǒng)的動(dòng)作，變成橫方向配置的圖。
如圖6所示，薄膜形成裝置9(9p、9n)除了隔斷壁71、72和排氣系統(tǒng)(排氣裝置)51(51p、51n)之外，和圖4的薄膜形成裝置7的構(gòu)成相同，對(duì)該構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。
隔斷壁71、72設(shè)在成膜室15(15p、15n)，將薄膜形成區(qū)17u、17v、17w的邊界隔開，薄膜形成區(qū)17u、17v、17w變成相互密封形成的獨(dú)立空間75u、75v、75w。在獨(dú)立空間75u、75v、75w中分別設(shè)置排氣口76u、76v、76w。
排氣系統(tǒng)51(51p、51n)由排氣阻止閥77u、77v、77w、壓力調(diào)整閥150(150p、150n)和真空泵160(160p、160n)構(gòu)成，將分別從排氣口76u、76v、76w排出的薄膜形成處理的廢氣集中排出。
對(duì)于這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)，薄膜形成裝置9p(9)的成膜室15p(15)之中首先說明在獨(dú)立空間75u中進(jìn)行薄膜形成處理的情況。
首先，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。此外，在排氣阻止閥77u、77v、77w中，只有排氣阻止閥77u處于打開狀態(tài)。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135u(135)通過打開原料氣體供給閥21和原料氣體分配供給閥22u，限定向獨(dú)立空間75u供給，通過壓力調(diào)整閥150p調(diào)整成膜室15p(15)內(nèi)的壓力，高頻電源31的電力經(jīng)分配器32、循環(huán)器33和選擇器34，向陣列天線40u供給。通過向陣列天線40u供給的電力，原料氣體135u變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中激發(fā)、分解，通過使配置在獨(dú)立空間75u的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，可以在該襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
這時(shí)，因獨(dú)立空間75u利用隔斷壁71密封地形成，故在獨(dú)立空間75u中被激發(fā)、分解的原料氣體135不會(huì)向獨(dú)立空間75v、75w擴(kuò)散。此外，薄膜形成處理的廢氣從排氣口76u排出，不會(huì)進(jìn)入到獨(dú)立空間75v、75w。
此外，因只使排氣阻止閥77u打開，而排氣阻止閥77v、77w關(guān)閉，故從獨(dú)立空間75u排出的薄膜形成處理的廢氣不會(huì)從排氣阻止閥77v、77w進(jìn)入到獨(dú)立空間75v、75w，而經(jīng)由真空泵(160)160p排出。
其次，在獨(dú)立空間75v中進(jìn)行薄膜形成處理。這里，選擇器34從陣列天線40u、40v、40w中選擇陣列天線40u，并使循環(huán)器33和陣列天線40u連接。此外，在排氣阻止閥77u、77v、77w中，只有排氣阻止閥77v處于打開狀態(tài)。在該狀態(tài)下，氣體箱130的原料氣體135v(135)通過打開原料氣體供給閥21和原料氣體分配供給閥22u，從而限定向獨(dú)立空間75v的供給，和上述獨(dú)立空間75u中的薄膜形成處理一樣，在該襯底300上形成p型半導(dǎo)體薄膜。
這時(shí)，因獨(dú)立空間75v利用隔斷壁71、72密封地形成，故在獨(dú)立空間75v中被激發(fā)、分解的原料氣體135不會(huì)向獨(dú)立空間75u、75w擴(kuò)散。此外，薄膜形成處理所不要的廢氣從排氣口76v排出，不會(huì)進(jìn)入到獨(dú)立空間75u、75w。
此外，因只使排氣阻止閥77v打開，而排氣阻止閥77u、77w關(guān)閉，故從獨(dú)立空間75v排出的薄膜形成處理所不要的廢氣不會(huì)從排氣阻止閥77u、77w進(jìn)入到獨(dú)立空間75u、75w，而經(jīng)由真空泵(160)160p排出。
以下，同樣，在獨(dú)立空間75w中，利用隔斷壁72防止原料氣體135向獨(dú)立空間75u、75v擴(kuò)散，通過排氣阻止閥77u、77v、77w的開關(guān)，排出薄膜形成處理所不要的廢氣，并形成p型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在薄膜形成裝置9p(9)的獨(dú)立空間75u、75v、75w配置的所有襯底300上形成了p型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置9p(9)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
再有，這里，是按照獨(dú)立空間75u、75v、75w的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
此外，因在獨(dú)立空間75u、75v、75w中分別設(shè)置排氣阻止閥77u、77v、77w，故通過有選擇地打開排氣阻止閥77u、77v、77w中的某一個(gè)閥，將任意獨(dú)立空間的原料氣體135等氣體排出，此外，通過關(guān)閉某一個(gè)閥，可以使任意獨(dú)立空間維持在真空狀態(tài)。
例如，當(dāng)獨(dú)立空間75v不能工作需要維修時(shí)，通過關(guān)閉排氣阻止閥77v，可以維持獨(dú)立空間75u、75w的真空環(huán)境，使不能工作的獨(dú)立空間75v在大氣環(huán)境中敞開進(jìn)行維修。
此外，在薄膜形成裝置9n中，和上述薄膜形成裝置9p一樣，設(shè)置有隔斷板71、72和排氣系統(tǒng)51，通過隔斷板71、72可以防止原料氣體135的擴(kuò)散，此外，利用排氣阻止閥77u、77v、77w的開關(guān)，排出薄膜形成處理時(shí)所不要的廢氣，形成n型半導(dǎo)體薄膜，當(dāng)在薄膜形成裝置9p(9)的獨(dú)立空間75u、75v、75w配置的所有襯底300上形成了n型半導(dǎo)體薄膜時(shí)，薄膜形成裝置9n(9)中的薄膜形成處理便告結(jié)束。
如上所述，在該薄膜形成裝置9(9p、9n)中，因形成由隔斷壁71、72隔斷的獨(dú)立空間75u、75v、75w，故可以防止在一個(gè)獨(dú)立空間中被激發(fā)、分解的原料氣體向原料氣體135的其他獨(dú)立空間擴(kuò)散，防止在配置于其他獨(dú)立空間內(nèi)的襯底300上形成薄膜。此外，在各獨(dú)立空間中，薄膜形成處理所不要的廢氣通過排氣口和排氣阻止閥排出，這時(shí)，通過關(guān)閉其他獨(dú)立空間的排氣阻止閥，可以防止薄膜形成處理所不要的廢氣進(jìn)入到其他獨(dú)立空間。
因此，在對(duì)每一個(gè)獨(dú)立空間實(shí)施了薄膜形成處理的襯底300上，可以得到減少了使太陽能電池的特性變差的物質(zhì)的、所要的薄膜和所要的界面。
此外，有選擇地使排氣阻止閥77u、77v、77w關(guān)閉，將任意獨(dú)立空間的原料氣體135等氣體排出，并可以維持在真空狀態(tài)。
例如，當(dāng)獨(dú)立空間75v不能工作需要維修時(shí)，通過關(guān)閉不能工作的獨(dú)立空間75v的排氣阻止閥77v，從而可以維持獨(dú)立空間75u、75w的真空環(huán)境，使不能工作的獨(dú)立空間75v在大氣環(huán)境中敞開進(jìn)行維修。
(實(shí)施方式6)圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的薄膜形成系統(tǒng)的圖，也是表示形成TFT(薄膜晶體管)的薄膜形成裝置的構(gòu)成的構(gòu)成圖。在圖7中，除了薄膜形成裝置10(10a、10b、10c)之外的其他構(gòu)成要素和圖1記載的薄膜形成系統(tǒng)具有相同結(jié)構(gòu)，對(duì)該構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。這里，在本實(shí)施方式中實(shí)施薄膜形成處理的襯底300配置在與圖7的紙面垂直的方向上。
如圖7所示，薄膜形成系統(tǒng)2a具有形成SiN膜的薄膜形成裝置10a、形成i型非晶硅膜的薄膜形成裝置(基準(zhǔn)裝置)10b和形成n+型非晶硅膜Si膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)10c。
這里，薄膜形成裝置10(10a、10b、10c)分別由成膜室16(16a、16b、16c)、氣體供給系統(tǒng)26(26a、26b、26c)、排氣系統(tǒng)52(52a、52b、52c)和未圖示的襯底搬入部(搬入部)及襯底搬出部(搬出部)構(gòu)成。此外，薄膜形成裝置10a、10b上設(shè)有電力供給系統(tǒng)80a(80aL、80aR)、80b(80bL、80bR)，薄膜形成裝置10c上設(shè)有電力供給系統(tǒng)81c。
成膜室16(16a、16b、16c)是對(duì)襯底300進(jìn)行薄膜形成處理的真空容器。
氣體供給系統(tǒng)26(26a、26b、26c)由作為原料氣體136(136a、136b、136c)的供給源的氣體箱130(130a、130b、130c)和向成膜室16(16a、16b、16c)供給原料氣體136(136a、136b、136c)的原料氣體供給閥21(21a、21b、21c)構(gòu)成。
排氣系統(tǒng)52(52a、52b、52c)由壓力調(diào)整閥150(150a、150b、150c)和真空泵160(160a、160b、160c)構(gòu)成。
電力供給系統(tǒng)80aL、80aR、80bL、80bR分別由高頻電源31(31aL、31aR、31bL、31bR)、匹配盒37(37aL、37aR、37bL、37bR)和平行平板電極41a、41b(41aL、41aR、41bL、41bR)構(gòu)成。
此外，電力供給系統(tǒng)81c由高頻電源31c、匹配盒37c、平行平板電極41c(41cL、41cR)和選擇器34c構(gòu)成，選擇器34c選擇平行平板電極41cL、41cR中的某一個(gè)，向該選出的平行平板電極41c供給高頻電源31c的電力。
此外，本實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)2a與形成作為TFT薄膜的氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜中薄膜形成處理時(shí)間最長的i型非晶硅膜的薄膜形成裝置10b相對(duì)應(yīng)，調(diào)整形成n+型非晶硅膜的薄膜形成裝置10c的工作狀態(tài)。
具體地說，通過調(diào)整薄膜形成裝置10c的選擇器34c或氣體供給系統(tǒng)26c的工作狀態(tài)，從而可以降低電力供給系統(tǒng)81c或原料氣體136c等的成本，并決定薄膜形成系統(tǒng)的裝置成本。同時(shí)，根據(jù)薄膜形成裝置10c或薄膜形成裝置10b的薄膜形成處理時(shí)間決定薄膜形成系統(tǒng)的處理能力。調(diào)整選擇器34c或氣體供給系統(tǒng)26c的工作狀態(tài)，使根據(jù)薄膜形成系統(tǒng)的裝置成本和處理能力算出來的單位時(shí)間、單位處理面積的制造成本最小。
此外，通過調(diào)整選擇器34c或氣體供給系統(tǒng)26c的工作狀態(tài)，可以采用具有合適的電力容量的電力供給系統(tǒng)81c和具有合適的排氣速度的真空泵160c。
在這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)2a中，未圖示的搬送裝置(搬送系統(tǒng))在大氣環(huán)境中將2塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。
然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。
配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置10a之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置10a的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16a內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41aL、41aR中。
成膜室16a通過真空泵160a維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
這里，通過打開原料氣體供給閥21a，向成膜室16a供給氣體箱130a的原料氣體136a，通過壓力調(diào)整閥150a調(diào)整成膜室16a內(nèi)的壓力，此外，高頻電源31aL、31aR的電力經(jīng)匹配盒37aL、37aR，同時(shí)向平行平板電極41aL、41aR供給。通過向平行平板電極41aL、41aR供給的電力，原料氣體136a變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在薄膜形成裝置10a配置的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，可以在2塊襯底300上同時(shí)形成氮化硅膜。經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體通過真空泵160a排出。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置10a和薄膜形成裝置10b之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置10a的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置10b的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16b內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41bL、41bR中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置10a內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41aR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41aL內(nèi)。
薄膜形成裝置10b通過真空泵160a維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
這里，通過打開原料氣體供給閥21b，向成膜室16b供給氣體箱130b的原料氣體136b，通過壓力調(diào)整閥150b調(diào)整成膜室16b內(nèi)的壓力，此外，高頻電源31bL、31bR的電力經(jīng)匹配盒37bL、37bR，同時(shí)向平行平板電極41bL、41bR供給。通過向平行平板電極41bL、41bR供給的電力，原料氣體136b變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在薄膜形成裝置10b配置的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，可以在2塊襯底300上同時(shí)形成i型非晶硅膜。經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體通過真空泵160a排出。
再有，這樣的i型非晶硅膜的形成處理變成薄膜形成系統(tǒng)2a中的TFT薄膜生產(chǎn)的速度決定階段。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置10b和薄膜形成裝置10c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置10b的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置10c的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16c內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41cL、41cR中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置10b內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41bR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41bL內(nèi)。
薄膜形成裝置10c通過真空泵160c維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置10c的動(dòng)作，說明在薄膜形成裝置10c中選擇器34c最初選擇平行平板電極41cR并在襯底300上形成薄膜的情況。
首先，選擇器34c選擇平行平板電極41cR，并使匹配盒37c和平行平板電極41cR連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130c的原料氣體136c通過打開原料氣體供給閥21c向成膜室16c供給，通過壓力調(diào)整閥150c調(diào)整成膜室16c內(nèi)的壓力，高頻電源31c的電力經(jīng)匹配盒37c向平行平板電極41cR供給。通過向平行平板電極41cR供給的電力，原料氣體136c變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成n+型非晶硅膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160c)排出。
接著，選擇器34c選擇平行平板電極41cL，并使匹配盒37c和平行平板電極41cL連接。這里，和平行平板電極41cR一樣，原料氣體136c被激發(fā)、分解，在該襯底300上形成n+型非晶硅膜。
再有，這里，是按照平行平板電極41cR、41cL的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
在上述薄膜形成處理中，通過改變向各薄膜形成裝置10a、10b、10c供給的原料氣體136(13a、136b、136c)的種類，可以分別積累氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜。通過這樣積層形成半導(dǎo)體薄膜，從而形成TFT薄膜。
當(dāng)像這樣在襯底300上形成了氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置10c和冷卻室107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置10c的襯底搬出部搬送到冷卻室107c，襯底300配置在冷卻室107c內(nèi)。
這時(shí)，在薄膜形成裝置10c內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41cR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41cL內(nèi)。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到未圖示的裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
如上所述，在該薄膜形成系統(tǒng)2a中，因在薄膜形成裝置10c的平行平板電極41cR、41cL中，對(duì)由選擇器34c選擇的平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次選擇平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，故不需要向平行平板電極41cR、41cL供給電力的高頻電源，可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)，并可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，因與薄膜形成裝置10b的薄膜形成處理時(shí)間對(duì)應(yīng)地調(diào)整薄膜形成裝置10c的工作狀態(tài)，利用由選擇器34c選擇的平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次進(jìn)行薄膜形成處理，故可以在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)2a的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，考慮用來形成各種所要的TFT薄膜的薄膜形成處理時(shí)間和薄膜形成處理?xiàng)l件，采用具有與此相當(dāng)?shù)暮线m的電力容量的電力供給系統(tǒng)和具有合適的排氣速度的排氣系統(tǒng)，由此，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，襯底300搬入到薄膜形成裝置10a、10b、10c的襯底搬入部并進(jìn)行了薄膜形成處理之后，從與該襯底搬入部不同的襯底搬出部搬出，所以，不用來回搬送，可以有效地搬送已進(jìn)行薄膜形成處理的襯底。
再有，在本實(shí)施方式中，在薄膜形成系統(tǒng)2a內(nèi)，搬送2塊襯底300來進(jìn)行各種處理，但襯底300的個(gè)數(shù)不限于2塊，只要合適，多少都可以。
(實(shí)施方式7)圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式7的薄膜形成系統(tǒng)的圖，也是表示形成TFT薄膜的薄膜形成裝置的構(gòu)成的圖。在圖8中，除了薄膜形成裝置11(11a、11c)之外的其他構(gòu)成要素和圖7的薄膜形成系統(tǒng)2a的構(gòu)成相同，對(duì)該構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。再有，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行薄膜形成處理的襯底300配置在垂直于圖7的紙面的方向上。
如圖8所示，薄膜形成系統(tǒng)2b代替圖7的薄膜形成裝置10a、10c，而具有形成氮化硅膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)11a和形成n+型非晶硅膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)11c。
這里，薄膜形成裝置11(11a、11c)除了電力供給系統(tǒng)81(81a、81c)之外，其余和圖7的薄膜形成裝置10(10a、10c)的構(gòu)成相同，并對(duì)其構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。
電力供給系統(tǒng)81(81a、81c)分別由高頻電源31a、31c、匹配盒37a、37c、平行平板電極41a、41c(41aL、41aR、41cL、41cR)和選擇器34a、34c構(gòu)成，選擇器34(34a、34c)選擇平行平板電極41L(41aL、41bL)、41R(41aR、41cR)中的某一個(gè)，將高頻電源31a、31c的電力向選出的平行平板電極41a、41c供給。
此外，本實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)2b根據(jù)形成作為TFT薄膜的氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜中薄膜形成處理時(shí)間最長的i型非晶硅膜的薄膜形成裝置10b，調(diào)整形成氮化硅膜和n+型非晶硅膜的薄膜形成裝置11a、11c的工作狀態(tài)。詳細(xì)說明和實(shí)施方式6記載的相同。
在這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)2b中，未圖示的搬送裝置(搬送系統(tǒng))在大氣環(huán)境中將2塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。
然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的門閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。
配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置11a之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置11a的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16a內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41aL、41aR中。
成膜室16a通過真空泵160a維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置11a的動(dòng)作，說明在薄膜形成裝置11a中選擇器34a最初選擇平行平板電極41aR后再在襯底300上形成薄膜的情況。
首先，選擇器34a選擇平行平板電極41aR，并使匹配盒37a和平行平板電極41aR連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130a的原料氣體136a通過打開原料氣體供給閥21a向成膜室16a供給，通過壓力調(diào)整閥150a調(diào)整成膜室16a內(nèi)的壓力，高頻電源31a的電力經(jīng)匹配盒37a向平行平板電極41aR供給。通過向平行平板電極41AR供給的電力，原料氣體136a變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成氮化硅膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160a)排出。
接著，選擇器34a選擇平行平板電極41aL，并使匹配盒37a和平行平板電極41aL連接。這里，和平行平板電極41aR一樣，原料氣體136a被激發(fā)、分解，在該襯底300上形成氮化硅膜。
再有，這里，是按照平行平板電極41aR、41aL的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置11a和薄膜形成裝置10b之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置11a的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置10b的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16b內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41bL、41bR中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置11a內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41aR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41aL內(nèi)。
薄膜形成裝置10b通過真空泵160a維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
這里，通過打開原料氣體供給閥21b，向成膜室16b供給氣體箱130b的原料氣體136b，通過壓力調(diào)整閥150b調(diào)整成膜室16b內(nèi)的壓力，此外，高頻電源31bL、31bR的電力經(jīng)匹配盒37bL、37bR，同時(shí)向平行平板電極41bL、41bR供給。通過向平行平板電極41bL、41bR供給的電力，原料氣體136b變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使配置在薄膜形成裝置10b的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在2塊襯底300上同時(shí)形成i型非晶硅膜。經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體通過真空泵160b排出。
再有，這樣的i型非晶硅膜的形成處理變成薄膜形成系統(tǒng)2b中的TFT薄膜生產(chǎn)的速度決定階段。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置11b和薄膜形成裝置11c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置10b的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置11c的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16c內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41cL、41cR中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置10b內(nèi)，通過各平行平板電極實(shí)施了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41bR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41bL內(nèi)。
薄膜形成裝置11c通過真空泵160c維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置11c的動(dòng)作，說明在薄膜形成裝置11c中選擇器34c最初選擇平行平板電極41cR再在襯底300上形成薄膜的情況。
首先，選擇器34c選擇平行平板電極41cR，并使匹配盒37c和平行平板電極41cR連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130c的原料氣體136c通過打開原料氣體供給閥21c向成膜室16c供給，通過壓力調(diào)整閥150c調(diào)整成膜室16c內(nèi)的壓力，高頻電源31c的電力經(jīng)匹配盒37c向平行平板電極41cR供給。通過向平行平板電極41cR供給的電力，原料氣體136c變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成n+型非晶硅膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160c)排出。
接著，選擇器34c選擇平行平板電極41cL，并使匹配盒37c和平行平板電極41cL連接。這里，和平行平板電極41cR一樣，原料氣體136c被激發(fā)、分解，在該襯底300上形成n+型非晶硅膜。
再有，這里，是按照平行平板電極41cR、41cL的順序進(jìn)行了薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
在上述薄膜形成處理中，通過改變向各薄膜形成裝置11a、11b、11c供給的原料氣體136(136a、136b、136c)的種類，可以分別積累氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜。通過這樣積層形成半導(dǎo)體薄膜，來形成TFT薄膜。
當(dāng)像這樣在襯底300上形成了氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置11c和冷卻室107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置11c的襯底搬出部搬送到冷卻室107c，襯底300配置在冷卻室107c內(nèi)。
這時(shí)，在薄膜形成裝置11c內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41cR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41cL內(nèi)。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到未圖示的裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
如上所述，在該薄膜形成系統(tǒng)2b中，因在薄膜形成裝置11a、11c中，對(duì)由選擇器34a、34c選擇的平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次選擇平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，故不需要向平行平板電極41aR、41aL供給電力的高頻電源，可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以比薄膜形成系統(tǒng)2a更降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，和上述實(shí)施方式6一樣，因與薄膜形成裝置10b的薄膜形成處理時(shí)間對(duì)應(yīng)地調(diào)整薄膜形成裝置11a、11c的工作狀態(tài)，利用由選擇器34a、34c選擇的平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次進(jìn)行薄膜形成處理，故可以在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)2a的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，和剛才一樣，考慮用來形成各種所要的TFT薄膜的薄膜形成處理時(shí)間和薄膜形成處理?xiàng)l件，采用具有與此相當(dāng)?shù)暮线m的電力容量的電力供給系統(tǒng)和具有合適的排氣速度的排氣系統(tǒng)，由此，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，襯底300搬入到薄膜形成裝置11a、11b、11c的襯底搬入部并進(jìn)行了薄膜形成處理之后，從與該襯底搬入部不同的襯底搬出部搬出，所以，不用來回搬送，可以有效地搬送已進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底。
(實(shí)施方式8)圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的薄膜形成系統(tǒng)的圖，也是表示形成TFT薄膜的薄膜形成裝置的構(gòu)成的圖。在圖9中，除了薄膜形成裝置12(12a、12c)的其他構(gòu)成要素均和圖7的薄膜形成系統(tǒng)2a的構(gòu)成相同，對(duì)該構(gòu)成要素添加相同的符號(hào)。再有，在本實(shí)施方式中，進(jìn)行薄膜形成處理的襯底300配置在垂直于圖9的紙面的方向上。
如圖9所示，薄膜形成系統(tǒng)2c代替圖7的薄膜形成裝置10a、10c，而具有形成氮化硅膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)12a和形成n+型非晶硅膜的薄膜形成裝置(調(diào)整裝置)12c。
這里，薄膜形成裝置12(12a、12c)除了電力供給系統(tǒng)81ac之外，其他均和圖7的薄膜形成裝置10(10a、10c)的構(gòu)成相同，對(duì)該構(gòu)成要素添加相同符號(hào)。
電力供給系統(tǒng)81ac作為公共電力供給系統(tǒng)設(shè)置在薄膜形成裝置12(12a、12c)內(nèi)，由高頻電源31ac、匹配盒37ac、平行平板電極41a、41c(41aL、41aR、41cL、41cR)和選擇器34ac構(gòu)成，選擇器34ac選擇平行平板電極中的某一個(gè)，將高頻電源31ac的電力向選擇器34ac選出的平行平板電極供給。
此外，本實(shí)施方式的薄膜形成系統(tǒng)2c根據(jù)形成作為TFT薄膜的氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜中薄膜形成處理時(shí)間較長的i型非晶硅膜的薄膜形成裝置10b，調(diào)整形成氮化硅膜和n+型非晶硅膜的薄膜形成裝置12a、12c的工作狀態(tài)。詳細(xì)說明和實(shí)施方式6記載的相同。
在這樣構(gòu)成的薄膜形成系統(tǒng)2c中，未圖示的搬送裝置(搬送系統(tǒng))在大氣環(huán)境中將2塊襯底300搬送到裝載鎖定裝置102L中，襯底300在裝載鎖定裝置102L中從大氣環(huán)境轉(zhuǎn)移到真空環(huán)境。
然后，設(shè)在裝載鎖定裝置102L和加熱裝置102h之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從裝載鎖定裝置102L搬送到加熱裝置102h中，襯底300配置在加熱裝置102h內(nèi)。
配置在加熱裝置102h內(nèi)的襯底300通過加熱裝置102h被加熱到規(guī)定的成膜溫度。
接著，設(shè)在加熱裝置102h和薄膜形成裝置12a之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從加熱裝置102h搬送到薄膜形成裝置12a的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16a內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41aL、41aR中。
成膜室16a通過真空泵160a維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置12a的動(dòng)作，說明在薄膜形成裝置12a中選擇器34ac最初選擇平行平板電極41aR后再在襯底300上形成薄膜的情況。
首先，選擇器34ac選擇平行平板電極41aR，并使匹配盒37ac和平行平板電極41aR連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130a的原料氣體136a通過打開原料氣體供給閥21a向成膜室16a供給，通過壓力調(diào)整閥150a調(diào)整成膜室16a內(nèi)的壓力，高頻電源31ac的電力經(jīng)匹配盒37ac向平行平板電極41aR供給。通過向平行平板電極41aR供給的電力，原料氣體136a變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在該襯底300上形成氮化硅膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵160(160a)排出。
接著，選擇器34ac選擇平行平板電極41aL，并使匹配盒37ac和平行平板電極41aL連接。這里，和平行平板電極41aR一樣，原料氣體136a被激發(fā)、分解，在該襯底300上形成氮化硅膜。
再有，這里，是按照平行平板電極41aR、41aL的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
接著，設(shè)在薄膜形成裝置12a和薄膜形成裝置10b之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置12a的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置10b的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16b內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41bL、41bR中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置12a內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41aR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41aL內(nèi)。
薄膜形成裝置10b通過真空泵160a維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
這里，通過打開原料氣體供給閥21b，向成膜室16b供給氣體箱130b的原料氣體136b，通過壓力調(diào)整閥150b調(diào)整成膜室16b內(nèi)的壓力，此外，高頻電源31bL、31bR的電力經(jīng)匹配盒37bL、37bR，同時(shí)向平行平板電極41bL、41bR供給。通過向平行平板電極41bL、41bR供給的電力，原料氣體136b變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在薄膜形成裝置10b配置的襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，從而可以在2塊襯底300上同時(shí)形成i型非晶硅膜。經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體通過真空泵160b排出。
再有，這樣的i型非晶硅膜的形成處理變成薄膜形成系統(tǒng)2b中的TFT薄膜生產(chǎn)的速度決定階段。
進(jìn)而，設(shè)在薄膜形成裝置10b和薄膜形成裝置12c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置10b的襯底搬出部搬送到薄膜形成裝置12c的襯底搬入部，襯底300配置在成膜室16c內(nèi)的每一個(gè)平行平板電極41cL、41cR中。
這時(shí)，在薄膜形成裝置10b內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41bR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41bL內(nèi)。
薄膜形成裝置12c通過真空泵160c維持在真空狀態(tài)，并處于襯底300的薄膜形成處理的準(zhǔn)備狀態(tài)。
其次，關(guān)于薄膜形成裝置12c的動(dòng)作，說明在薄膜形成裝置12c中選擇器34ac最初選擇平行平板電極41cR再在襯底300上形成薄膜的情況。
首先，選擇器34ac選擇平行平板電極41cR，并使匹配盒37ac和平行平板電極41cR連接。在該狀態(tài)下，氣體箱130c的原料氣體136c通過打開原料氣體供給閥21c向成膜室16c供給，通過壓力調(diào)整閥150c調(diào)整成膜室16c內(nèi)的壓力，高頻電源31ac的電力經(jīng)匹配盒37ac向平行平板電極41cR供給。通過向平行平板電極41cR供給的電力，原料氣體136c變成等離子體的狀態(tài)，并在該等離子體中被激發(fā)、分解，通過使其在襯底300上產(chǎn)生膜形成反應(yīng)，可以在該襯底300上形成n+型非晶硅膜。
經(jīng)這樣的薄膜形成處理而變成廢物的氣體經(jīng)真空泵(160)160c排出。
接著，選擇器34ac選擇平行平板電極41cL，并使匹配盒37ac和平行平板電極41cL連接。這里，和平行平板電極41cR一樣，原料氣體136c被激發(fā)、分解，并在該襯底300上形成n+型非晶硅膜。
再有，這里，是按照平行平板電極41cR、41cL的順序進(jìn)行薄膜形成處理的，但對(duì)該順序沒有特別的限制，可以是任意順序。
在上述薄膜形成處理中，通過改變向各薄膜形成裝置12a、10b、12c供給的原料氣體136(136a、136b、136c)的種類，從而可以分別積累氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜。通過這樣積層形成半導(dǎo)體薄膜，來形成TFT薄膜。
當(dāng)像這樣在襯底300上形成了氮化硅膜、i型非晶硅膜和n+型非晶硅膜之后，設(shè)在薄膜形成裝置12c和冷卻室107c之間的閘閥110打開，未圖示的搬送裝置將襯底300從薄膜形成裝置12c的襯底搬出部搬送到冷卻室107c，襯底300配置在冷卻室107c內(nèi)。
這時(shí)，在薄膜形成裝置12c內(nèi)，通過各平行平板電極進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底300不搬送到不同的平行平板電極內(nèi)。例如，在用平行平板電極41cR進(jìn)行了薄膜形成處理之后，不搬送到平行平板電極41cL內(nèi)。
配置在冷卻裝置107c中的襯底300在冷卻到規(guī)定的溫度時(shí)，未圖示的搬送裝置將襯底300搬送到裝載鎖定卸除室中，在裝載鎖定卸除室中，襯底300從真空環(huán)境轉(zhuǎn)移到大氣環(huán)境中。
如上所述，在該薄膜形成系統(tǒng)2c中，因在薄膜形成裝置12a、12c中，在由選擇器34ac選擇的平行平板電極所屬的薄膜形成裝置中進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次選擇平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，故不需要向平行平板電極41aR、41aL、41cR、41cL供給電力的高頻電源，可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以比薄膜形成系統(tǒng)2b更降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，和上述實(shí)施方式6、7一樣，因與薄膜形成裝置10b的薄膜形成處理時(shí)間相對(duì)應(yīng)地調(diào)整薄膜形成裝置12a、12c的工作狀態(tài)，利用由選擇器34ac選擇的平行平板電極進(jìn)行薄膜形成處理，進(jìn)而依次進(jìn)行薄膜形成處理，故可以在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)2c的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，和剛才一樣，考慮用來形成各種所要的TFT薄膜的薄膜形成處理時(shí)間和薄膜形成處理?xiàng)l件，采用具有與此相當(dāng)?shù)暮线m的電力容量的電力供給系統(tǒng)和具有合適的排氣速度的排氣系統(tǒng)，由此，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，在襯底300搬入到薄膜形成裝置12a、10b、12c的襯底搬入部并進(jìn)行了薄膜形成處理之后，從與該襯底搬入部不同的襯底搬出部搬出，所以，不用來回搬送，可以有效地搬送已進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底。
如上所述，若按照本發(fā)明，可以節(jié)省原料氣體的消耗又能使真空泵小型化，并可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，利用防護(hù)板，可以抑制原料氣體從1個(gè)薄膜形成區(qū)向另一個(gè)薄膜形成區(qū)擴(kuò)散，并可以防止在其他薄膜形成區(qū)的襯底上形成薄膜。
此外，利用隔斷壁，可以抑制原料氣體從1個(gè)獨(dú)立空間向另一個(gè)獨(dú)立空間擴(kuò)散，進(jìn)而，通過設(shè)置排氣阻止閥，可以防止薄膜形成處理時(shí)變成廢物的氣體進(jìn)入其他獨(dú)立空間。因此，可以在對(duì)每一個(gè)獨(dú)立空間進(jìn)行了薄膜形成處理的襯底上得到所要的薄膜和所要的界面，而且使太陽能電池的特性變差的物質(zhì)也減少了。
此外，有選擇地開關(guān)排氣阻止閥，使任意獨(dú)立空間的原料氣體排出，并維持在真空狀態(tài)。因此，容易對(duì)不能工作的獨(dú)立空間進(jìn)行維修。
此外，因具有將襯底只搬入1個(gè)薄膜形成區(qū)并在薄膜形成后從薄膜形成區(qū)向成膜室外搬出的搬送系統(tǒng)，故可以有效地搬送已形成了薄膜的襯底。此外，因該搬送系統(tǒng)將襯底搬送到搬入部且在薄膜形成處理后將其從搬出部搬出，故不需要對(duì)薄膜形成處理后的襯底和未處理的襯底進(jìn)行相互交換，可以有效地搬送薄膜形成處理后的襯底。
此外，因在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)，與決定生產(chǎn)速度的薄膜形成裝置的薄膜形成處理的時(shí)間相對(duì)應(yīng)地調(diào)整其他薄膜形成裝置的工作狀態(tài)，故在進(jìn)行薄膜形成處理時(shí)不會(huì)降低薄膜形成系統(tǒng)的整體生產(chǎn)性能。
進(jìn)而，通過采用用來形成各種所要的薄膜的合適的電力供給系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，可以降低薄膜形成裝置的成本，即，可以降低薄膜形成系統(tǒng)的整體成本。
此外，因利用本發(fā)明形成由p型、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的太陽能電池用的積層體，故可以形成合適的太陽能電池用積層體。
此外，因利用本發(fā)明形成由氮化硅柵極絕緣膜、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜晶體管，故可以形成合適的薄膜晶體管。
權(quán)利要求
1.一種利用等離子體CVD，即化學(xué)氣相生長法在配置于成膜室內(nèi)的襯底上形成薄膜的薄膜形成裝置，其特征在于所述成膜室設(shè)置有分別配置了生成等離子體用的電極的多個(gè)薄膜形成區(qū)，包括氣體供給系統(tǒng)，其具有在所述多個(gè)薄膜形成區(qū)中，限定不需要向全部電極同時(shí)供給電力，而至少向一個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力的薄膜形成區(qū)的裝置，并向該薄膜形成區(qū)供給生成等離子體用的原料氣體。
2.一種利用等離子體CVD，即化學(xué)氣相生長法在配置于成膜室內(nèi)的襯底上形成薄膜的薄膜形成裝置，其特征在于所述成膜室設(shè)置有分別配置了生成等離子體用的電極的多個(gè)薄膜形成區(qū)，包括電力供給系統(tǒng)，以比所述多個(gè)薄膜形成區(qū)少的數(shù)量構(gòu)成，在分別配置于所述多個(gè)薄膜形成區(qū)的所述電極中，向除了所有電極之外的至少1個(gè)或一個(gè)以上的電極供給電力；以及切換裝置，有選擇地將所述多個(gè)薄膜形成區(qū)各自的所述電極連接在所述電力供給系統(tǒng)。
3.權(quán)利要求2記載的薄膜形成裝置，其特征在于具有氣體供給系統(tǒng)，在所述多個(gè)薄膜形成區(qū)中，限定向所述電極供給電力的薄膜形成區(qū)，向該薄膜形成區(qū)供給生成等離子體用的原料氣體。
4.權(quán)利要求2或權(quán)利要求3記載的薄膜形成裝置，其特征在于所述電極是生成等離子體的陣列天線。
5.權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任何一項(xiàng)記載的薄膜形成裝置，其特征在于在所述多個(gè)薄膜形成區(qū)的彼此的邊界上設(shè)置有防護(hù)板，用來抑制薄膜形成處理中的原料氣體向未進(jìn)行薄膜形成處理的薄膜形成區(qū)擴(kuò)散。
6.權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任何一項(xiàng)記載的薄膜形成裝置，其特征在于所述多個(gè)薄膜形成區(qū)分別為彼此密封地形成的獨(dú)立空間。
7.權(quán)利要求6記載的薄膜形成裝置，其特征在于具有用來排出所述成膜室內(nèi)的氣體的排氣裝置，所述排氣裝置具有用來阻止氣體從所述多個(gè)薄膜形成區(qū)中的至少1個(gè)薄膜形成區(qū)中排出的排氣阻止閥。
8.權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任何一項(xiàng)記載的薄膜形成裝置，其特征在于具有將襯底只搬入1個(gè)薄膜形成區(qū)并在薄膜形成后將其從該薄膜形成區(qū)向成膜室外搬出的搬送系統(tǒng)。
9.權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任何一項(xiàng)記載的薄膜形成裝置，其特征在于具有將襯底搬入到所述薄膜形成區(qū)的搬入部；以及用來在實(shí)施了薄膜形成處理后將該襯底搬出的、和該搬入部不同的搬出部。
10.一種利用等離子體CVD，即化學(xué)氣相生長法在分別配置于成膜室內(nèi)的多個(gè)薄膜形成區(qū)的襯底上形成薄膜的薄膜形成方法，其特征在于有選擇地將分別配置于多個(gè)薄膜形成區(qū)的電極連接在電力供給系統(tǒng)上的切換裝置，在分別配置于所述多個(gè)薄膜形成區(qū)的所述電極中，選擇除了所有電極之外的至少一個(gè)或一個(gè)以上的電極進(jìn)行連接，向由所述切換裝置選出的電極供給所述電力供給系統(tǒng)的電力，并在所述襯底上形成薄膜。
11.權(quán)利要求10中記載的薄膜形成方法，其特征在于在所述多個(gè)薄膜形成區(qū)中，限定向所述電極供給電力的薄膜形成區(qū)，向該薄膜形成區(qū)供給生成等離子體用的原料氣體，在供給了該原料氣體的薄膜形成區(qū)中，在所述襯底上形成薄膜。
12.權(quán)利要求10或權(quán)利要求11記載的薄膜形成方法，其特征在于從搬入部搬入的襯底在實(shí)施了薄膜形成處理后從和該搬入部不同的搬出部搬出。
13.一種通過多個(gè)薄膜形成裝置使多個(gè)襯底積層形成多個(gè)薄膜的薄膜形成系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)薄膜形成裝置由薄膜形成處理時(shí)間最長的基準(zhǔn)裝置和該基準(zhǔn)裝置之外的調(diào)整裝置構(gòu)成，該調(diào)整裝置是權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任何一項(xiàng)記載的薄膜形成裝置。
14.權(quán)利要求13記載的薄膜形成系統(tǒng)，其特征在于與所述基準(zhǔn)裝置的薄膜形成處理時(shí)間對(duì)應(yīng)地調(diào)整所述調(diào)整裝置的工作狀態(tài)。
15.權(quán)利要求13或權(quán)利要求14記載的薄膜形成系統(tǒng)，其特征在于沿襯底的搬送方向一系列地配置所述調(diào)整裝置、所述基準(zhǔn)裝置和所述調(diào)整裝置，由所述調(diào)整裝置形成p型半導(dǎo)體薄膜，由所述基準(zhǔn)裝置形成i型半導(dǎo)體薄膜，由后面的所述調(diào)整裝置形成n型半導(dǎo)體薄膜，由此，形成由p型、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的太陽能電池用積層體。
16.權(quán)利要求13或權(quán)利要求14記載的薄膜形成系統(tǒng)，其特征在于沿襯底的搬送方向一系列地配置所述調(diào)整裝置、所述基準(zhǔn)裝置和所述調(diào)整裝置，由所述調(diào)整裝置形成氮化硅薄膜，由所述基準(zhǔn)裝置形成i型半導(dǎo)體薄膜，由后面的所述調(diào)整裝置形成n型半導(dǎo)體薄膜，由此，形成由氮化硅絕緣膜、i型和n型半導(dǎo)體構(gòu)成的薄膜晶體管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用等離子體CVD，即化學(xué)氣相生長法在配置于成膜室(15)內(nèi)的襯底(300)上形成薄膜的薄膜形成裝置(6)，成膜室(15)設(shè)置有分別配置了等離子體生成用的電極(40)的多個(gè)薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)，設(shè)有向該電極(40)供給電力的電力供給系統(tǒng)(36)、和有選擇地將電力連接在各薄膜形成區(qū)(17u、17v、17w)的各個(gè)電極(40)上的切換裝置(34)。通過這樣的結(jié)構(gòu)來提供合適的電力供給系統(tǒng)、氣體供給系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，同時(shí)，提供一種薄膜形成裝置、薄膜形成方法和薄膜形成系統(tǒng)，通過調(diào)整薄膜形成裝置的工作狀態(tài)，從而可以降低薄膜形成裝置和薄膜形成系統(tǒng)的成本，而不降低積層膜形成工序的生產(chǎn)效率，并可以簡(jiǎn)化電力供給系統(tǒng)并節(jié)省設(shè)置面積的空間。
文檔編號(hào)H05H1/46GK1729556SQ20038010660
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者伊藤憲和, 高木朋子, 上田仁 申請(qǐng)人:石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社