プラズマ処理装置および薄膜太陽電池の製造方法
【課題】プラズマを用いて被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置において、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付くことを抑制する。
【解決手段】被処理基板１００に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置１Ａは、被処理基板載置部材５と、被処理基板載置部材５の表面５ａ上に設けられ、被処理基板載置部材５の上に載置された被処理基板１００を上方支持することによって、被処理基板１００と被処理基板載置部材５との間に隙間Ｓを形成する支持部材４と、被処理基板１００に面するようにプラズマを生成することによって、被処理基板１００にプラズマ処理を行なうプラズマ生成部と、を備える。
【解決手段】被処理基板１００に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置１Ａは、被処理基板載置部材５と、被処理基板載置部材５の表面５ａ上に設けられ、被処理基板載置部材５の上に載置された被処理基板１００を上方支持することによって、被処理基板１００と被処理基板載置部材５との間に隙間Ｓを形成する支持部材４と、被処理基板１００に面するようにプラズマを生成することによって、被処理基板１００にプラズマ処理を行なうプラズマ生成部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを用いて被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置、およびそのプラズマ処理装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、太陽電池が注目を集めている。太陽電池は、太陽光を受光して光電変換を行なうことで電力を発生させるものであり、種々の構造のものが知られている。その一つに、薄膜太陽電池と称される太陽電池が知られている。
【０００３】
薄膜太陽電池は、ガラス基板、金属基板、プラスチック基板、樹脂基板、または半導体基板等のいずれかからなる基板上に、光電変換機能を有する半導体素子が形成されるとともに、さらに当該半導体素子上に金属膜が成膜されることで電極層が形成されてなるものである。ここで、光電変換機能を有する半導体素子としては、不純物添加半導体層／真性半導体層／不純物添加半導体層を積層した３層構造のものや、当該３層構造の積層体をさらに多段に積層した構造のものが利用される。
【０００４】
上述した薄膜太陽電池の大面積化や大量生産等に適した成膜方法として、プラズマ成膜法が知られている。プラズマ成膜法においては、プラズマ処理によって被処理基板の表面に成膜が行なわれる。プラズマ成膜法には、プラズマ化学気相成長（プラズマＣＶＤ）法およびプラズマスパッタ法がある。
【０００５】
プラズマＣＶＤ法は、原料となる物質をガス状態で被処理基板の表面に供給してプラズマ化し、これを被処理基板の表面において反応させることにより被処理基板の表面に反応物を堆積させることで成膜を行なう成膜方法である。一方、プラズマスパッタ法は、気体分子をプラズマ化させてイオンとし、これを材料ターゲットに衝突させることで材料ターゲット中に含まれる原子の叩き出しを行い、叩き出された原子を被処理基板の表面に堆積させる成膜方法である。
【０００６】
特開２００１−０２６８６６号公報（特許文献１）に開示されるように、薄膜太陽電池における電極層の形成には、プラズマスパッタ法を使用するプラズマスパッタ装置が利用される場合が多い。
【０００７】
近年においては、「T.Goto, T.Matsuoka and T.Ohmi, "Rotation magnet sputtering: Damage-free novel magnetron sputtering using rotating helical magnet with very high target utilization" J.Vac. Sci. Technol.A 27(4), 653 (2009)」（非特許文献１）に開示されるように、プラズマスパッタ法を用いて発電層となる半導体層を被処理基板上に成膜した薄膜太陽電池とすることが検討されている。
【０００８】
特開２００９−０３３２０６号公報（特許文献２）には、非晶質半導体層と微結晶半導体層との間に透明金属酸化物からなる中間層をプラズマスパッタ法を用いて設けることにより、光電変換効率の向上が図られた薄膜太陽電池とすることが提案されている。
【０００９】
特開平０８−０３７３１７号公報（特許文献３）には、薄膜太陽電池の膜欠陥検査のために、透明金属酸化物からなる裏面電極面上にシリコン酸化膜をプラズマスパッタ法により成膜することが提案されている。
【００１０】
このように、プラズマ処理装置は、種々の成膜工程においてその適用範囲が広がってきており、その開発が鋭意行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−０２６８６６号公報
【特許文献２】特開２００９−０３３２０６号公報
【特許文献３】特開平０８−０３７３１７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】T.Goto, T.Matsuoka and T.Ohmi, "Rotation magnet sputtering: Damage-free novel magnetron sputtering using rotating helical magnet with very high target utilization" J.Vac. Sci. Technol.A 27(4), 653 (2009)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、プラズマ処理装置にあっては、通常、被処理基板が被処理基板載置部材（セッターとも称される）の上に載置された状態でプラズマ処理が行なわれる。被処理基板が被処理基板載置部材の上に載置されるにあたって、被処理基板載置部材の表面上には、アルミ屑などが残存している場合がある。また、被処理基板載置部材の表面も、完全な平面を形成しておらず、微細な突起物が形成されている場合がある。アルミ屑または微細な突起物との摺接が原因となって、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付く場合がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、プラズマを用いて被処理基板の表面にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付くことを抑制することが可能なプラズマ処理装置、およびそのプラズマ処理装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に基づくプラズマ処理装置は、被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、被処理基板載置部材と、上記被処理基板載置部材の表面上に設けられ、上記被処理基板載置部材の上に載置された上記被処理基板を上方支持することによって、上記被処理基板と上記被処理基板載置部材との間に隙間を形成する支持部材と、上記被処理基板に面するようにプラズマを生成することによって、上記被処理基板に上記プラズマ処理を行なうプラズマ生成部と、を備える。
【００１６】
好ましくは、上記支持部材は、上記被処理基板載置部材の上記表面上に貼り付けられたテープ状の部材である。
【００１７】
好ましくは、上記支持部材は、上記被処理基板載置部材の上記表面上において上記被処理基板を水平支持可能なように５箇所に設けられる。
【００１８】
本発明に基づく薄膜太陽電池の製造方法は、本発明に基づく上記のプラズマ処理装置を用いて、上記被処理基板に上記プラズマ処理を行なうことによって薄膜太陽電池を製造する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プラズマを用いて被処理基板の表面にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付くことを抑制することが可能なプラズマ処理装置、およびそのプラズマ処理装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置の搬送路を上方から見た場合の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを上方から見た場合の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置（およびその比較例）を用いて行なったプラズマ成膜処理の前後において、被処理基板に生じていた大小の傷の数を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第４工程を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第５工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第６工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第７工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法によって製造された薄膜太陽電池を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図である。
【図１４】実施例１におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１５】実施例２におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１６】実施例３におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１７】実施例４におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１８】実施例１〜４および比較例に基づき行なったプラズマ成膜処理の前後において、被処理基板に生じていた大小の傷の数を示す図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを上方から見た場合の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態１においては、プラズマ処理装置として、インライン型プラズマＣＶＤ装置に本発明を適用した場合を例示して説明を行い、以下に示す実施の形態２においては、プラズマ処理装置としてインライン型プラズマスパッタ装置に本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。
【００２２】
各実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図であり、図２は、図１に示すプラズマ処理装置の搬送路を上方から見た場合の平面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、いわゆるインライン型プラズマＣＶＤ装置（以下、単にプラズマＣＶＤ装置とも称する）である。本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａは、チャンバ２と、搬送手段としての複数の搬送ローラ３と、プラズマ生成部としてのアノード１１およびカソード１２と、被処理基板載置部材としてのセッター５と、セッター５の表面５ａに貼り付けられた支持部材としての耐熱テープ４（テープ状の部材）と、高周波電源１３と、整合器１４とを主として備えている。
【００２５】
チャンバ２は、外部の空間と処理空間とを区画するための反応容器に相当し、たとえば箱状の形状を有している。チャンバ２の相対する一対の側面のうちの一方の側面には、セッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された処理前の被処理基板１００を処理空間に搬入するためのスリット状の搬入口２ａが設けられている。
【００２６】
上記一対の側面のうちの他方の側面には、セッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された処理後の被処理基板１００を処理空間から搬出するためのスリット状の搬出口２ｂが設けられている。また、チャンバ２の下面には、処理空間に充填された後述する材料ガスを排出するためのガス排出部２ｃが設けられている。
【００２７】
搬送ローラ３は、チャンバ２の内側および外側に整列して複数設けられており、これにより上述した搬入口２ａおよび搬出口２ｂを結ぶように搬送路３ｗが構成されている。搬送路３ｗは、セッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された被処理基板１００を搬送するための通路であり、チャンバ２を横断するように直線状に設けられている。
【００２８】
搬送ローラ３は、搬送路３ｗの下方に位置し、被処理基板１００を搬送するセッター５の下面を支持しつつ、支持したセッター５を上記搬送路３ｗ上において図中矢印Ａ方向に搬送する。セッター５が搬送ローラ３によって搬送されることにより、被処理基板１００も同方向に搬送される。
【００２９】
図２に示すように、搬送ローラ３は、被処理基板１００の搬送方向と直交する方向に沿って配置された複数の回転コロであるローラ部３ａと、当該複数のローラ部３ａを軸支するシャフト部３ｂとを含んでおり、図示しない駆動手段によってシャフト部３ｂが回転駆動されることでセッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された被処理基板１００を搬送する。なお、これら複数のローラ部３ａとシャフト部３ｂとからなる搬送ローラ３は、被処理基板１００の搬送方向に沿って互いに平行に複数配置されている。
【００３０】
図１に示すように、アノード１１およびカソード１２は、チャンバ２内の所定位置において搬送路３ｗを挟み込むように上下に配置されている。アノード１１は、平板状の電圧印加電極に相当し、搬送路３ｗの上方にその下面が搬送路３ｗに面するように、当該搬送路３ｗから所定の距離をもって配置されている。カソード１２は、平板状の接地電極に相当し、搬送路３ｗの下方にその上面が搬送路３ｗに面するように、当該搬送路３ｗから所定の距離をもって配置されている。
【００３１】
アノード１１には、材料ガスをチャンバ２内に導入するためのガス導入管１０の一端が接続されており、またアノード１１の内部には、ガス導入管１０を通して導入された材料ガスを搬送路３ｗ側に向けてシャワー状に吐出するための流路が形成されている。ガス導入管１０の他端は、図示しない材料ガスの供給源に接続されており、これにより材料ガスが、図中に示す矢印Ｂ１方向に沿ってチャンバ２内の処理空間に導入されることになる。
【００３２】
チャンバ２内に導入された材料ガスは、チャンバ２内を充填し、その後、カソード１２の下方に位置する上述したガス排出部２ｃから図中矢印Ｂ２方向に向けて排出される。ここで、材料ガスは、被処理基板１００に成膜すべき膜の組成に応じたガスが適宜選択される。
【００３３】
高周波電源１３は、整合器１４を通してアノード１１に電気的に接続されている。また、上述したようにカソード１２は、接地されている。これにより、高周波電源１３および整合器１４によってアノード１１にパルス状の電圧が印加されることになり、アノード１１およびカソード１２間に放電が生じ、これらアノード１１およびカソード１２間の空間を充填する材料ガスがプラズマ化されることになる。
【００３４】
このアノード１１およびカソード１２間に位置する空間は、プラズマが生成される領域に相当し、搬送路３ｗ上を搬送される被処理基板１００の上面に面するようにプラズマが生成されることで、当該領域を搬送される被処理基板１００の上面に所望の膜が成膜されることになる。
【００３５】
ここで、図１および図２に示すように、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４は、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５との間には隙間Ｓが形成される。
【００３６】
耐熱テープ４としては、被処理基板１００を可能な限り水平な状態で支持するように設けられていることが好ましい。具体的には、搬送路３ｗ上を搬送される被処理基板１００の上面と、アノード１１の下面との間の距離ｄ（図１参照）は、放電の開始電圧Ｖｓに影響を与えるため、また被処理基板１００の上面に成膜される膜の膜厚に影響を与えるため、当該距離ｄが被処理基板１００の搬送方向において一定となるように、耐熱テープ４の配置位置を設定することが好ましい。
【００３７】
本実施の形態における耐熱テープ４は、図２に示すように、長方形状に形成された被処理基板１００の４つの角部近傍に位置するように１つずつ設けられ、さらに被処理基板１００の略中央に位置するように１つ設けられている。
【００３８】
図３を参照して、より具体的に説明する。図３は、本実施の形態における、プラズマＣＶＤ装置１Ａに用いられるセッター５および耐熱テープ４を上方から見た場合の平面図である。図示上の便宜のため、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００は、一点鎖線で示している。
【００３９】
上述のとおり、本実施の形態においては、セッター５の表面５ａ上に、５枚の耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）が設けられる。耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）としては、たとえば、日東電工株式会社製の、ニトフロン粘着テープ Ｎｏ９０３ＵＬ（厚さ０．２３ｍｍ）を使用することができる。この耐熱テープ４の材質としては、ポリテトラフルオロエチレンおよびシリコーン樹脂である。
【００４０】
耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）のそれぞれの幅Ｗは５０ｍｍであり、耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）のそれぞれの長さＬも５０ｍｍである。なお、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。
【００４１】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）は、被処理基板１００の端部１００ｔと耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部との間の間隔Ｌ１０が９７．５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の中心との間隔Ｌ２０が３６５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の中心と耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）の端部との間隔Ｌ３０が３６５ｍｍとなるように配置されている。
【００４２】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）は、被処理基板１００の端部１００ｓと耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部との間の間隔Ｗ１０が１１５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の中心との間隔Ｗ２０が１６５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の中心と耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）の端部との間隔Ｗ３０が１６５ｍｍとなるように配置されている。
【００４３】
（作用・効果）
以上において説明した本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａにあっては、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４が、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５の表面５ａとの間に隙間Ｓが形成されるため、被処理基板１００はセッター５の表面５ａに対して浮いた状態となる。
【００４４】
そのため、仮に、セッター５の表面５ａ上にアルミ屑などが残存していたり、セッター５の表面５ａ上に微細な突起物が形成されていたりしたとしても、被処理基板１００が浮いている分だけ、被処理基板１００とセッター５の表面５ａ上のアルミ屑などとの摺接は低減される。結果として、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることができる。
【００４５】
図４を参照して、実際に、本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａを利用して被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。図４は、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前後における被処理基板１００の下面側に生じた大小の傷の数を示している。図４の上段は、耐熱テープ４（支持部材）をセッター５の表面５ａ上に設けた状態で被処理基板１００に対して成膜処理を行なった際の結果である。図４の下段は、耐熱テープ４（支持部材）をセッター５の表面５ａ上に設けない状態で被処理基板１００に対して成膜処理を行なった際の結果である。
【００４６】
図４の上段に示されるＴＯＰ層成膜後の値は、耐熱テープ４を設けない場合（図４の下段）における大小の傷の数を１００とした場合の相対的な値である。
【００４７】
図４の上段に示されるように、耐熱テープ４が設けられる場合において、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。図４の下段に示されるように、耐熱テープ４が設けられられない場合において、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。
【００４８】
上記のような被処理基板１００に対して、耐熱テープ４が設けられる場合と耐熱テープ４が設けられない場合とでそれぞれ成膜処理を行なった。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、耐熱テープ４が設けられない場合の大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数を１００とした場合（図４下段）、耐熱テープ４が設けられる場合の大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、１０〜３０％であった。耐熱テープ４が設けられない場合の大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数を１００とした場合（図４下段）、耐熱テープ４が設けられる場合の大きさの小さい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、５％以下であった。
【００４９】
図４に示す結果からも、本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａは、耐熱テープ４の配設によって、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることがわかる。
【００５０】
（薄膜太陽電池１０００の製造方法）
以下、実施の形態１におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて被処理基板１００にプラズマ処理を行なうことによって薄膜太陽電池１０００（図１１参照）を製造する薄膜太陽電池の製造方法について説明する。
【００５１】
図５を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池の製造方法においては、まず透明性および絶縁性を有する被処理基板１００が準備される。図６を参照して、プラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて、被処理基板１００上に透明電極層１０１を形成する。
【００５２】
図７を参照して、レーザスクライブ法によって、透明電極層１０１の一部を除去することによって第１スクライブライン１０２を形成し、透明電極層１０１を複数個に分離する。図８を参照して、プラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて、複数に分離された透明電極層１０１の上に非晶質シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層、およびｎ層を順次積層して光電変換層１０３を形成する。
【００５３】
図９を参照して、レーザスクライブ法によって、光電変換層１０３の一部を除去することによって第２スクライブライン１０４（コンタクトラインとも称される）を形成し、光電変換層１０３を複数個に分離する。図１０を参照して、プラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて、複数に分離された光電変換層１０３を覆うとともに第２スクライブライン１０４を埋めるようにして裏面電極層１０５を形成する。
【００５４】
図１１を参照して、最後に、レーザスクライブ法によって、光電変換層１０３および裏面電極層１０５を分離する第３スクライブライン１０６を形成する。このようにして、図１１および図１２に示すように、被処理基板１００上に複数の薄膜太陽電池セル１０７を有する薄膜太陽電池１０００が製造される。
【００５５】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の実施の形態２におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図である。
【００５６】
図１３に示すように、本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、いわゆるインライン型プラズマスパッタ装置（インライン型ＤＣマグネトロンスパッタ装置（以下、単にプラズマスパッタ装置とも称する））である。本実施の形態におけるプラズマスパッタ装置１Ｂは、チャンバ２と、搬送手段としての複数の搬送ローラ３と、プラズマ生成部としてのカソード２１と、材料ターゲット２８と、被処理基板載置部材としてのセッター５と、セッター５の表面５ａに設けられた支持部材としての耐熱テープ４と、電源接続部２３とを主として備えている。
【００５７】
ここで、チャンバ２、複数の搬送ローラ３、当該搬送ローラ３によって構成される搬送路３ｗの構成については、上述した本発明の実施の形態１におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）と同様の構成であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５８】
図１０に示すように、カソード２１は、チャンバ２内の所定位置において搬送路３ｗの上方に配置されている。カソード２１は、平板状の電圧印加電極に相当し、搬送路３ｗの上方にその下面が搬送路３ｗに面するように、当該搬送路３ｗから所定の距離をもって配置されている。カソード２１は、電源接続部２３を通して図示しない直流電源に接続されている。
【００５９】
また、カソード２１の下面には、中央磁石２２ａおよび外周磁石２２ｂが取付けられている。中央磁石２２ａは、カソード２１の下面の中央部に配設されており、外周磁石２２ｂは、当該中央磁石２２ａを囲むようにカソード２１の下面の周縁に沿って環状に配置されている。
【００６０】
カソード２１は、電気的に接地されたカソードシールド２４によって覆われており、当該カソードシールド２４の下方の位置には、材料ターゲット２８が取付けられている。材料ターゲット２８は、スパッタリングによりスパッタ粒子を発生させるためのものであり、被処理基板１００に成膜すべき膜の組成に応じた材料ターゲットが適宜選択される。
【００６１】
カソードシールド２４は、絶縁体２５によって支持されてチャンバ２内に位置しており、当該カソードシールド２４には、冷却水を導入および排出するための冷却水導入管２６および冷却水排出管２７が取付けられている。冷却水導入管２６および冷却水排出管２７は、内部を流動する冷却水によってカソード２１の冷却を行なうものであり、図中矢印Ｄ１方向に沿って冷却水導入管２６から導入された冷却水は、カソード２１の冷却に使用され、その後図中矢印Ｄ２方向に沿って冷却水排出管２７から排出される。
【００６２】
チャンバ２の上面の所定位置には、ガス導入管２０が設けられており、当該ガス導入管２０には、図示しないガス供給源に接続されている。これにより、ガス導入管２０を介してガスが、図中に示す矢印Ｂ１方向に沿ってチャンバ２内の処理空間に導入されることになる。チャンバ２内に導入されたガスは、チャンバ２内を充填し、その後、カソード１２の下方に位置するガス排出部２ｃから図中矢印Ｂ２方向に向けて排出される。ここで、ガス導入管２０によって導入されるガスは、主としてアルゴン等の希ガスである。
【００６３】
カソード２１に電圧が印加された状態においては、材料ターゲット２８上に半円状の磁力線が発生し、強い発光のプラズマが材料ターゲット２８の下方でかつ搬送路３ｗの上方の空間にドーナツ状に形成される。当該空間は、プラズマが生成される領域に相当し、これにより被処理基板１００の上面に面するようにプラズマが生成される。
【００６４】
これにより、気体分子がプラズマ化されてイオンとなり、当該イオンが材料ターゲット２８に衝突することにより材料ターゲット２８中に含まれる原子がスパッタ粒子として被処理基板１００側に向けて叩き出される。そして、材料ターゲット２８から叩き出されたスパッタ粒子が、上記領域を搬送される被処理基板１００の上面に堆積することにより、所望の膜が成膜されることになる。
【００６５】
ここで、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４は、上述の実施の形態１と同様に、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５との間には、隙間Ｓが形成される。
【００６６】
耐熱テープ４としては、被処理基板１００を可能な限り水平な状態で支持するように設けられていることが好ましい。具体的には、搬送路３ｗ上を搬送される被処理基板１００の上面と、アノード１１の下面との間の距離ｄは、放電の開始電圧Ｖｓに影響を与えないものの被処理基板１００の上面に成膜される膜の膜厚に影響を与えるため、当該距離ｄが被処理基板１００の搬送方向において一定となるように、耐熱テープ４の配置位置を設定することが好ましい。
【００６７】
（作用・効果）
以上において説明した本実施の形態におけるプラズマスパッタ装置１Ｂにあっては、上述の実施の形態１におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）と同様に、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４が、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５との間に隙間Ｓが形成されるため、被処理基板１００はセッター５の表面５ａに対して浮いた状態となる。
【００６８】
そのため、仮に、セッター５の表面５ａ上にアルミ屑などが残存していたり、セッター５の表面５ａ上に微細な突起物が形成されていたりしたとしても、被処理基板１００が浮いている分だけ、被処理基板１００とセッター５の表面５ａ上のアルミ屑などとの摺接は低減される。結果として、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることができる。
【００６９】
［実施例・比較例］
図１４〜図１８を参照して、本発明に基づく実施例１〜４およびこれらに対する比較例について説明する。
【００７０】
図１４は、実施例１におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。図１５は、実施例２におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。図１６は、実施例３におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。図１７は、実施例４におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。
【００７１】
図１４〜図１８においては、図示上の便宜のため、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００は、一点鎖線で示している。なお、比較例においては、セッター５上に耐熱テープ４は設けられておらず、セッター５上に被処理基板１００が直接載置されている。図１８は、実施例１〜４および比較例の構成に基づいてプラズマ処理を行なった前後における被処理基板１００に生じていた大小の傷の数を示す図である。図１８の実施例１〜４に示されるＴＯＰ層成膜後の値およびＩＶ測定後の値は、耐熱テープ４を設けない場合（比較例）における大小の傷の数を１００とした場合の相対的な値である。
【００７２】
（実施例１）
図１４を参照して、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例１におけるセッター５の表面５ａ上には、４００枚（長手方向に２０枚×短手方向に２０枚）の耐熱テープ４が設けられる。
【００７３】
それぞれの耐熱テープ４の幅Ｗ１は１０ｍｍであり、長さＬ１も１０ｍｍである。被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＬＳ１は約２７．９ｍｍである。被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＷＳ１は約６．９ｍｍである。
【００７４】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、紙面最左下に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｔと紙面最左下に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｌ１１が９７．５ｍｍとなるように配置されている。紙面最左下に位置する耐熱テープ４を基準として、２０枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の長手方向（長さ方向）に沿って、長さＬ２１（７３０ｍｍ）にわたって配列されている。
【００７５】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、紙面最左下に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｓと紙面最左下に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｗ１１が１１５ｍｍとなるように配置されている。紙面最左下に位置する耐熱テープ４を基準として、２０枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の短手方向（幅方向）に沿って、幅Ｗ２１（３３０ｍｍ）にわたって配列されている。
【００７６】
図１８を参照して、実施例１の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例１においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００７７】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して９９％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例１の構成においては、プラズマ処理時であっても、被処理基板１００は耐熱テープ４の上をほとんど移動していない（滑っていない）ことが確認された。
【００７８】
（実施例２）
図１５を参照して、実施例１と同様に、実施例２におけるセッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例２におけるセッター５の表面５ａ上には、３枚の耐熱テープ４が設けられる。
【００７９】
それぞれの耐熱テープ４の幅Ｗ２は５０ｍｍであり、長さＬ２は７３０ｍｍである。被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＷＳ２は７０ｍｍである。
【００８０】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、３枚の耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｔとこれらの耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｌ１２が９７．５ｍｍとなるように配置されている。
【００８１】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、紙面最下に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｓと紙面最下に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｗ１２が１１５ｍｍとなるように配置されている。紙面最下に位置する耐熱テープ４を基準として、３枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の短手方向（幅方向）に沿って、幅Ｗ２２（１４０ｍｍ）および幅Ｗ３２（１４０ｍｍ）の等間隔で配列されている。
【００８２】
図１８を参照して、実施例２の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例２においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００８３】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して６０％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例２の構成においては、プラズマ処理時に、被処理基板１００が耐熱テープ４の長手方向に沿って耐熱テープ４の上をやや移動している（滑っている）ことが確認された。
【００８４】
（実施例３）
図１６を参照して、実施例１，２と同様に、実施例３におけるセッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例３におけるセッター５の表面５ａ上には、５枚の耐熱テープ４が設けられる。
【００８５】
それぞれの耐熱テープ４の幅Ｗ３は３３０ｍｍであり、長さＬ３は５０ｍｍである。被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＬＳ３は１２０ｍｍである。
【００８６】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、紙面最左に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｔと紙面最左に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｌ１３が９７．５ｍｍとなるように配置されている。
【００８７】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、紙面最左に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｓと紙面最左に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｗ１３が１１５ｍｍとなるように配置されている。紙面最左に位置する耐熱テープ４を基準として、５枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の長手方向（長さ方向）に沿って、長さＬ２３（１７０ｍｍ）、長さＬ３３（１７０ｍｍ）、長さＬ４３（１７０ｍｍ）、および長さＬ５３（１７０ｍｍ）の等間隔で配列されている。
【００８８】
図１８を参照して、実施例３の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例３においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００８９】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して９５％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例３の構成においては、実施例２の構成と同様に、プラズマ処理時に、被処理基板１００が耐熱テープ４の長手方向に沿って耐熱テープ４の上をやや移動している（滑っている）ことが確認された。
【００９０】
（実施例４）
図１７を参照して、実施例１〜３と同様に、実施例４におけるセッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例４におけるセッター５の表面５ａ上には、５枚の耐熱テープ４が設けられる。
【００９１】
耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）を中心として点対称となるように配置される。それぞれの耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）の幅Ｗ４は５０ｍｍであり、長さＬ４も５０ｍｍである。
【００９２】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）は、被処理基板１００の端部１００ｔと耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部との間の間隔Ｌ１４が９７．５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の端部との間隔Ｌ２４が３４０ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の端部と耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）の端部との間隔Ｌ３４が３４０ｍｍとなるように配置されている。
【００９３】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）は、被処理基板１００の端部１００ｓと耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部との間の間隔Ｗ１４が１１５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の端部との間隔Ｗ２４が１４０ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の端部と耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）の端部との間隔Ｗ３４が１４０ｍｍとなるように配置されている。
【００９４】
図１８を参照して、実施例４の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例４においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００９５】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して７０％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例４の構成においては、実施例１の構成と同様に、プラズマ処理時であっても、被処理基板１００は耐熱テープ４の上をほとんど移動していない（滑っていない）ことが確認された。
【００９６】
（比較例）
比較例においては、上述のとおり、セッター５上に耐熱テープ４は設けられておらず、セッター５上に被処理基板１００が直接載置されている。
【００９７】
図１８を参照して、比較例の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。比較例においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、上述の実施例１〜４に対して約１０倍以上であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、上述の実施例１〜４に対して約３倍以上である。
【００９８】
上記の実施例１〜４および比較例の結果から、実施例１〜４の構成であれば、いずれのものであってもセッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることがわかる。
【００９９】
また、上記の実施例４の態様（図１７参照）によれば、上記の実施例１〜３の態様に比べて、耐熱テープ４の使用面積（コスト）が低減され、耐熱テープ４の貼り付け時間（工数）も低減される。一方で、実施例１〜４では、発生した傷の数および電気特性に大きな差は見られない。したがって、実施例１〜４の中では実施例４の態様を採用することがよいことがわかる。
【０１００】
以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された各実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。
【０１０１】
たとえば、上記の各実施の形態１，２においては、いわゆる連続的な処理が可能なインライン型のプラズマ処理装置に基づいて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、セッター５が固定配置された状態でプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置にも適用されることが可能である。
【０１０２】
また、上記の各実施の形態１，２においては、被処理基板１００を上方支持する支持部材として耐熱テープ４を例に説明したが、本発明の支持部材としてはこれに限られない。本発明の支持部材としては、耐熱テープの他にも、接着性のない（低い）薄い部材や、その他の素材であっても採用されることが可能である。支持部材の選定にあたっては、支持部材の耐久性、支持部材から出るガスの種類、プラズマ処理温度、その他のプロセス条件などに応じて、素材および厚さを最適なものとするとよい。
【０１０３】
上記の各実施の形態１，２および各実施例においては、被処理基板１００を上方支持するために、複数の耐熱テープ４が用いられる。被処理基板１００を上方支持するためには、１または複数の耐熱テープ４が用いられればよい。具体的には、図１９に示すように、被処理基板１００を上方支持するために、耐熱テープ４（テープ状の部材）が１枚のみ設けられていてもよい。当該構成によっても、耐熱テープ４の配設によって、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることが可能である。
【０１０４】
したがって、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１０５】
１Ａ プラズマＣＶＤ装置（プラズマ処理装置）、１Ｂ プラズマスパッタ装置（プラズマ処理装置）、２ チャンバ、２ａ 搬入口、２ｂ 搬出口、２ｃ ガス排出部、３ 搬送ローラ、３ａ ローラ部、３ｂ シャフト部、３ｗ 搬送路、４ 耐熱テープ（支持部材）、５ セッター（被処理基板載置部材）、５ａ 表面、１０，２０ ガス導入管、１１ アノード、１２，２１ カソード、１３ 高周波電源、１４ 整合器、２２ａ 中央磁石、２２ｂ 外周磁石、２３ 電源接続部、２４ カソードシールド、２５ 絶縁体、２６ 冷却水導入管、２７ 冷却水排出管、２８ 材料ターゲット、１００ 被処理基板、１００ｓ，１００ｔ 端部、１０１ 透明電極層、１０２ 第１スクライブライン、１０３ 光電変換層、１０４ 第２スクライブライン、１０５ 裏面電極層、１０６ 第３スクライブライン、１０７ 薄膜太陽電池セル、１０００ 薄膜太陽電池、Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｄ１，Ｄ２ 矢印、Ｓ 隙間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを用いて被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置、およびそのプラズマ処理装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、太陽電池が注目を集めている。太陽電池は、太陽光を受光して光電変換を行なうことで電力を発生させるものであり、種々の構造のものが知られている。その一つに、薄膜太陽電池と称される太陽電池が知られている。
【０００３】
薄膜太陽電池は、ガラス基板、金属基板、プラスチック基板、樹脂基板、または半導体基板等のいずれかからなる基板上に、光電変換機能を有する半導体素子が形成されるとともに、さらに当該半導体素子上に金属膜が成膜されることで電極層が形成されてなるものである。ここで、光電変換機能を有する半導体素子としては、不純物添加半導体層／真性半導体層／不純物添加半導体層を積層した３層構造のものや、当該３層構造の積層体をさらに多段に積層した構造のものが利用される。
【０００４】
上述した薄膜太陽電池の大面積化や大量生産等に適した成膜方法として、プラズマ成膜法が知られている。プラズマ成膜法においては、プラズマ処理によって被処理基板の表面に成膜が行なわれる。プラズマ成膜法には、プラズマ化学気相成長（プラズマＣＶＤ）法およびプラズマスパッタ法がある。
【０００５】
プラズマＣＶＤ法は、原料となる物質をガス状態で被処理基板の表面に供給してプラズマ化し、これを被処理基板の表面において反応させることにより被処理基板の表面に反応物を堆積させることで成膜を行なう成膜方法である。一方、プラズマスパッタ法は、気体分子をプラズマ化させてイオンとし、これを材料ターゲットに衝突させることで材料ターゲット中に含まれる原子の叩き出しを行い、叩き出された原子を被処理基板の表面に堆積させる成膜方法である。
【０００６】
特開２００１−０２６８６６号公報（特許文献１）に開示されるように、薄膜太陽電池における電極層の形成には、プラズマスパッタ法を使用するプラズマスパッタ装置が利用される場合が多い。
【０００７】
近年においては、「T.Goto, T.Matsuoka and T.Ohmi, "Rotation magnet sputtering: Damage-free novel magnetron sputtering using rotating helical magnet with very high target utilization" J.Vac. Sci. Technol.A 27(4), 653 (2009)」（非特許文献１）に開示されるように、プラズマスパッタ法を用いて発電層となる半導体層を被処理基板上に成膜した薄膜太陽電池とすることが検討されている。
【０００８】
特開２００９−０３３２０６号公報（特許文献２）には、非晶質半導体層と微結晶半導体層との間に透明金属酸化物からなる中間層をプラズマスパッタ法を用いて設けることにより、光電変換効率の向上が図られた薄膜太陽電池とすることが提案されている。
【０００９】
特開平０８−０３７３１７号公報（特許文献３）には、薄膜太陽電池の膜欠陥検査のために、透明金属酸化物からなる裏面電極面上にシリコン酸化膜をプラズマスパッタ法により成膜することが提案されている。
【００１０】
このように、プラズマ処理装置は、種々の成膜工程においてその適用範囲が広がってきており、その開発が鋭意行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−０２６８６６号公報
【特許文献２】特開２００９−０３３２０６号公報
【特許文献３】特開平０８−０３７３１７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】T.Goto, T.Matsuoka and T.Ohmi, "Rotation magnet sputtering: Damage-free novel magnetron sputtering using rotating helical magnet with very high target utilization" J.Vac. Sci. Technol.A 27(4), 653 (2009)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、プラズマ処理装置にあっては、通常、被処理基板が被処理基板載置部材（セッターとも称される）の上に載置された状態でプラズマ処理が行なわれる。被処理基板が被処理基板載置部材の上に載置されるにあたって、被処理基板載置部材の表面上には、アルミ屑などが残存している場合がある。また、被処理基板載置部材の表面も、完全な平面を形成しておらず、微細な突起物が形成されている場合がある。アルミ屑または微細な突起物との摺接が原因となって、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付く場合がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、プラズマを用いて被処理基板の表面にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付くことを抑制することが可能なプラズマ処理装置、およびそのプラズマ処理装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に基づくプラズマ処理装置は、被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、被処理基板載置部材と、上記被処理基板載置部材の表面上に設けられ、上記被処理基板載置部材の上に載置された上記被処理基板を上方支持することによって、上記被処理基板と上記被処理基板載置部材との間に隙間を形成する支持部材と、上記被処理基板に面するようにプラズマを生成することによって、上記被処理基板に上記プラズマ処理を行なうプラズマ生成部と、を備える。
【００１６】
好ましくは、上記支持部材は、上記被処理基板載置部材の上記表面上に貼り付けられたテープ状の部材である。
【００１７】
好ましくは、上記支持部材は、上記被処理基板載置部材の上記表面上において上記被処理基板を水平支持可能なように５箇所に設けられる。
【００１８】
本発明に基づく薄膜太陽電池の製造方法は、本発明に基づく上記のプラズマ処理装置を用いて、上記被処理基板に上記プラズマ処理を行なうことによって薄膜太陽電池を製造する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プラズマを用いて被処理基板の表面にプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、被処理基板載置部材の上に載置された被処理基板に傷が付くことを抑制することが可能なプラズマ処理装置、およびそのプラズマ処理装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置の搬送路を上方から見た場合の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを上方から見た場合の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置（およびその比較例）を用いて行なったプラズマ成膜処理の前後において、被処理基板に生じていた大小の傷の数を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第４工程を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第５工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第６工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法の第７工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における薄膜太陽電池の製造方法によって製造された薄膜太陽電池を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図である。
【図１４】実施例１におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１５】実施例２におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１６】実施例３におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１７】実施例４におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを示す平面図である。
【図１８】実施例１〜４および比較例に基づき行なったプラズマ成膜処理の前後において、被処理基板に生じていた大小の傷の数を示す図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態におけるプラズマ処理装置に備えられるセッターおよび耐熱テープを上方から見た場合の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態１においては、プラズマ処理装置として、インライン型プラズマＣＶＤ装置に本発明を適用した場合を例示して説明を行い、以下に示す実施の形態２においては、プラズマ処理装置としてインライン型プラズマスパッタ装置に本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。
【００２２】
各実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図であり、図２は、図１に示すプラズマ処理装置の搬送路を上方から見た場合の平面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、いわゆるインライン型プラズマＣＶＤ装置（以下、単にプラズマＣＶＤ装置とも称する）である。本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａは、チャンバ２と、搬送手段としての複数の搬送ローラ３と、プラズマ生成部としてのアノード１１およびカソード１２と、被処理基板載置部材としてのセッター５と、セッター５の表面５ａに貼り付けられた支持部材としての耐熱テープ４（テープ状の部材）と、高周波電源１３と、整合器１４とを主として備えている。
【００２５】
チャンバ２は、外部の空間と処理空間とを区画するための反応容器に相当し、たとえば箱状の形状を有している。チャンバ２の相対する一対の側面のうちの一方の側面には、セッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された処理前の被処理基板１００を処理空間に搬入するためのスリット状の搬入口２ａが設けられている。
【００２６】
上記一対の側面のうちの他方の側面には、セッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された処理後の被処理基板１００を処理空間から搬出するためのスリット状の搬出口２ｂが設けられている。また、チャンバ２の下面には、処理空間に充填された後述する材料ガスを排出するためのガス排出部２ｃが設けられている。
【００２７】
搬送ローラ３は、チャンバ２の内側および外側に整列して複数設けられており、これにより上述した搬入口２ａおよび搬出口２ｂを結ぶように搬送路３ｗが構成されている。搬送路３ｗは、セッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された被処理基板１００を搬送するための通路であり、チャンバ２を横断するように直線状に設けられている。
【００２８】
搬送ローラ３は、搬送路３ｗの下方に位置し、被処理基板１００を搬送するセッター５の下面を支持しつつ、支持したセッター５を上記搬送路３ｗ上において図中矢印Ａ方向に搬送する。セッター５が搬送ローラ３によって搬送されることにより、被処理基板１００も同方向に搬送される。
【００２９】
図２に示すように、搬送ローラ３は、被処理基板１００の搬送方向と直交する方向に沿って配置された複数の回転コロであるローラ部３ａと、当該複数のローラ部３ａを軸支するシャフト部３ｂとを含んでおり、図示しない駆動手段によってシャフト部３ｂが回転駆動されることでセッター５およびセッター５（耐熱テープ４）の上に載置された被処理基板１００を搬送する。なお、これら複数のローラ部３ａとシャフト部３ｂとからなる搬送ローラ３は、被処理基板１００の搬送方向に沿って互いに平行に複数配置されている。
【００３０】
図１に示すように、アノード１１およびカソード１２は、チャンバ２内の所定位置において搬送路３ｗを挟み込むように上下に配置されている。アノード１１は、平板状の電圧印加電極に相当し、搬送路３ｗの上方にその下面が搬送路３ｗに面するように、当該搬送路３ｗから所定の距離をもって配置されている。カソード１２は、平板状の接地電極に相当し、搬送路３ｗの下方にその上面が搬送路３ｗに面するように、当該搬送路３ｗから所定の距離をもって配置されている。
【００３１】
アノード１１には、材料ガスをチャンバ２内に導入するためのガス導入管１０の一端が接続されており、またアノード１１の内部には、ガス導入管１０を通して導入された材料ガスを搬送路３ｗ側に向けてシャワー状に吐出するための流路が形成されている。ガス導入管１０の他端は、図示しない材料ガスの供給源に接続されており、これにより材料ガスが、図中に示す矢印Ｂ１方向に沿ってチャンバ２内の処理空間に導入されることになる。
【００３２】
チャンバ２内に導入された材料ガスは、チャンバ２内を充填し、その後、カソード１２の下方に位置する上述したガス排出部２ｃから図中矢印Ｂ２方向に向けて排出される。ここで、材料ガスは、被処理基板１００に成膜すべき膜の組成に応じたガスが適宜選択される。
【００３３】
高周波電源１３は、整合器１４を通してアノード１１に電気的に接続されている。また、上述したようにカソード１２は、接地されている。これにより、高周波電源１３および整合器１４によってアノード１１にパルス状の電圧が印加されることになり、アノード１１およびカソード１２間に放電が生じ、これらアノード１１およびカソード１２間の空間を充填する材料ガスがプラズマ化されることになる。
【００３４】
このアノード１１およびカソード１２間に位置する空間は、プラズマが生成される領域に相当し、搬送路３ｗ上を搬送される被処理基板１００の上面に面するようにプラズマが生成されることで、当該領域を搬送される被処理基板１００の上面に所望の膜が成膜されることになる。
【００３５】
ここで、図１および図２に示すように、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４は、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５との間には隙間Ｓが形成される。
【００３６】
耐熱テープ４としては、被処理基板１００を可能な限り水平な状態で支持するように設けられていることが好ましい。具体的には、搬送路３ｗ上を搬送される被処理基板１００の上面と、アノード１１の下面との間の距離ｄ（図１参照）は、放電の開始電圧Ｖｓに影響を与えるため、また被処理基板１００の上面に成膜される膜の膜厚に影響を与えるため、当該距離ｄが被処理基板１００の搬送方向において一定となるように、耐熱テープ４の配置位置を設定することが好ましい。
【００３７】
本実施の形態における耐熱テープ４は、図２に示すように、長方形状に形成された被処理基板１００の４つの角部近傍に位置するように１つずつ設けられ、さらに被処理基板１００の略中央に位置するように１つ設けられている。
【００３８】
図３を参照して、より具体的に説明する。図３は、本実施の形態における、プラズマＣＶＤ装置１Ａに用いられるセッター５および耐熱テープ４を上方から見た場合の平面図である。図示上の便宜のため、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００は、一点鎖線で示している。
【００３９】
上述のとおり、本実施の形態においては、セッター５の表面５ａ上に、５枚の耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）が設けられる。耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）としては、たとえば、日東電工株式会社製の、ニトフロン粘着テープ Ｎｏ９０３ＵＬ（厚さ０．２３ｍｍ）を使用することができる。この耐熱テープ４の材質としては、ポリテトラフルオロエチレンおよびシリコーン樹脂である。
【００４０】
耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）のそれぞれの幅Ｗは５０ｍｍであり、耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）のそれぞれの長さＬも５０ｍｍである。なお、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。
【００４１】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）は、被処理基板１００の端部１００ｔと耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部との間の間隔Ｌ１０が９７．５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の中心との間隔Ｌ２０が３６５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の中心と耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）の端部との間隔Ｌ３０が３６５ｍｍとなるように配置されている。
【００４２】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）は、被処理基板１００の端部１００ｓと耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部との間の間隔Ｗ１０が１１５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の中心との間隔Ｗ２０が１６５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の中心と耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）の端部との間隔Ｗ３０が１６５ｍｍとなるように配置されている。
【００４３】
（作用・効果）
以上において説明した本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａにあっては、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４が、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５の表面５ａとの間に隙間Ｓが形成されるため、被処理基板１００はセッター５の表面５ａに対して浮いた状態となる。
【００４４】
そのため、仮に、セッター５の表面５ａ上にアルミ屑などが残存していたり、セッター５の表面５ａ上に微細な突起物が形成されていたりしたとしても、被処理基板１００が浮いている分だけ、被処理基板１００とセッター５の表面５ａ上のアルミ屑などとの摺接は低減される。結果として、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることができる。
【００４５】
図４を参照して、実際に、本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａを利用して被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。図４は、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前後における被処理基板１００の下面側に生じた大小の傷の数を示している。図４の上段は、耐熱テープ４（支持部材）をセッター５の表面５ａ上に設けた状態で被処理基板１００に対して成膜処理を行なった際の結果である。図４の下段は、耐熱テープ４（支持部材）をセッター５の表面５ａ上に設けない状態で被処理基板１００に対して成膜処理を行なった際の結果である。
【００４６】
図４の上段に示されるＴＯＰ層成膜後の値は、耐熱テープ４を設けない場合（図４の下段）における大小の傷の数を１００とした場合の相対的な値である。
【００４７】
図４の上段に示されるように、耐熱テープ４が設けられる場合において、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。図４の下段に示されるように、耐熱テープ４が設けられられない場合において、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。
【００４８】
上記のような被処理基板１００に対して、耐熱テープ４が設けられる場合と耐熱テープ４が設けられない場合とでそれぞれ成膜処理を行なった。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、耐熱テープ４が設けられない場合の大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数を１００とした場合（図４下段）、耐熱テープ４が設けられる場合の大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、１０〜３０％であった。耐熱テープ４が設けられない場合の大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数を１００とした場合（図４下段）、耐熱テープ４が設けられる場合の大きさの小さい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、５％以下であった。
【００４９】
図４に示す結果からも、本実施の形態におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａは、耐熱テープ４の配設によって、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることがわかる。
【００５０】
（薄膜太陽電池１０００の製造方法）
以下、実施の形態１におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて被処理基板１００にプラズマ処理を行なうことによって薄膜太陽電池１０００（図１１参照）を製造する薄膜太陽電池の製造方法について説明する。
【００５１】
図５を参照して、本実施の形態における薄膜太陽電池の製造方法においては、まず透明性および絶縁性を有する被処理基板１００が準備される。図６を参照して、プラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて、被処理基板１００上に透明電極層１０１を形成する。
【００５２】
図７を参照して、レーザスクライブ法によって、透明電極層１０１の一部を除去することによって第１スクライブライン１０２を形成し、透明電極層１０１を複数個に分離する。図８を参照して、プラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて、複数に分離された透明電極層１０１の上に非晶質シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層、およびｎ層を順次積層して光電変換層１０３を形成する。
【００５３】
図９を参照して、レーザスクライブ法によって、光電変換層１０３の一部を除去することによって第２スクライブライン１０４（コンタクトラインとも称される）を形成し、光電変換層１０３を複数個に分離する。図１０を参照して、プラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）を用いて、複数に分離された光電変換層１０３を覆うとともに第２スクライブライン１０４を埋めるようにして裏面電極層１０５を形成する。
【００５４】
図１１を参照して、最後に、レーザスクライブ法によって、光電変換層１０３および裏面電極層１０５を分離する第３スクライブライン１０６を形成する。このようにして、図１１および図１２に示すように、被処理基板１００上に複数の薄膜太陽電池セル１０７を有する薄膜太陽電池１０００が製造される。
【００５５】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の実施の形態２におけるプラズマ処理装置の装置構成を示す模式図である。
【００５６】
図１３に示すように、本実施の形態におけるプラズマ処理装置は、いわゆるインライン型プラズマスパッタ装置（インライン型ＤＣマグネトロンスパッタ装置（以下、単にプラズマスパッタ装置とも称する））である。本実施の形態におけるプラズマスパッタ装置１Ｂは、チャンバ２と、搬送手段としての複数の搬送ローラ３と、プラズマ生成部としてのカソード２１と、材料ターゲット２８と、被処理基板載置部材としてのセッター５と、セッター５の表面５ａに設けられた支持部材としての耐熱テープ４と、電源接続部２３とを主として備えている。
【００５７】
ここで、チャンバ２、複数の搬送ローラ３、当該搬送ローラ３によって構成される搬送路３ｗの構成については、上述した本発明の実施の形態１におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）と同様の構成であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５８】
図１０に示すように、カソード２１は、チャンバ２内の所定位置において搬送路３ｗの上方に配置されている。カソード２１は、平板状の電圧印加電極に相当し、搬送路３ｗの上方にその下面が搬送路３ｗに面するように、当該搬送路３ｗから所定の距離をもって配置されている。カソード２１は、電源接続部２３を通して図示しない直流電源に接続されている。
【００５９】
また、カソード２１の下面には、中央磁石２２ａおよび外周磁石２２ｂが取付けられている。中央磁石２２ａは、カソード２１の下面の中央部に配設されており、外周磁石２２ｂは、当該中央磁石２２ａを囲むようにカソード２１の下面の周縁に沿って環状に配置されている。
【００６０】
カソード２１は、電気的に接地されたカソードシールド２４によって覆われており、当該カソードシールド２４の下方の位置には、材料ターゲット２８が取付けられている。材料ターゲット２８は、スパッタリングによりスパッタ粒子を発生させるためのものであり、被処理基板１００に成膜すべき膜の組成に応じた材料ターゲットが適宜選択される。
【００６１】
カソードシールド２４は、絶縁体２５によって支持されてチャンバ２内に位置しており、当該カソードシールド２４には、冷却水を導入および排出するための冷却水導入管２６および冷却水排出管２７が取付けられている。冷却水導入管２６および冷却水排出管２７は、内部を流動する冷却水によってカソード２１の冷却を行なうものであり、図中矢印Ｄ１方向に沿って冷却水導入管２６から導入された冷却水は、カソード２１の冷却に使用され、その後図中矢印Ｄ２方向に沿って冷却水排出管２７から排出される。
【００６２】
チャンバ２の上面の所定位置には、ガス導入管２０が設けられており、当該ガス導入管２０には、図示しないガス供給源に接続されている。これにより、ガス導入管２０を介してガスが、図中に示す矢印Ｂ１方向に沿ってチャンバ２内の処理空間に導入されることになる。チャンバ２内に導入されたガスは、チャンバ２内を充填し、その後、カソード１２の下方に位置するガス排出部２ｃから図中矢印Ｂ２方向に向けて排出される。ここで、ガス導入管２０によって導入されるガスは、主としてアルゴン等の希ガスである。
【００６３】
カソード２１に電圧が印加された状態においては、材料ターゲット２８上に半円状の磁力線が発生し、強い発光のプラズマが材料ターゲット２８の下方でかつ搬送路３ｗの上方の空間にドーナツ状に形成される。当該空間は、プラズマが生成される領域に相当し、これにより被処理基板１００の上面に面するようにプラズマが生成される。
【００６４】
これにより、気体分子がプラズマ化されてイオンとなり、当該イオンが材料ターゲット２８に衝突することにより材料ターゲット２８中に含まれる原子がスパッタ粒子として被処理基板１００側に向けて叩き出される。そして、材料ターゲット２８から叩き出されたスパッタ粒子が、上記領域を搬送される被処理基板１００の上面に堆積することにより、所望の膜が成膜されることになる。
【００６５】
ここで、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４は、上述の実施の形態１と同様に、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５との間には、隙間Ｓが形成される。
【００６６】
耐熱テープ４としては、被処理基板１００を可能な限り水平な状態で支持するように設けられていることが好ましい。具体的には、搬送路３ｗ上を搬送される被処理基板１００の上面と、アノード１１の下面との間の距離ｄは、放電の開始電圧Ｖｓに影響を与えないものの被処理基板１００の上面に成膜される膜の膜厚に影響を与えるため、当該距離ｄが被処理基板１００の搬送方向において一定となるように、耐熱テープ４の配置位置を設定することが好ましい。
【００６７】
（作用・効果）
以上において説明した本実施の形態におけるプラズマスパッタ装置１Ｂにあっては、上述の実施の形態１におけるプラズマＣＶＤ装置１Ａ（図１参照）と同様に、セッター５の表面５ａ上に設けられた耐熱テープ４が、セッター５の上に載置された被処理基板１００を上方支持する。当該上方支持によって、被処理基板１００とセッター５との間に隙間Ｓが形成されるため、被処理基板１００はセッター５の表面５ａに対して浮いた状態となる。
【００６８】
そのため、仮に、セッター５の表面５ａ上にアルミ屑などが残存していたり、セッター５の表面５ａ上に微細な突起物が形成されていたりしたとしても、被処理基板１００が浮いている分だけ、被処理基板１００とセッター５の表面５ａ上のアルミ屑などとの摺接は低減される。結果として、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることができる。
【００６９】
［実施例・比較例］
図１４〜図１８を参照して、本発明に基づく実施例１〜４およびこれらに対する比較例について説明する。
【００７０】
図１４は、実施例１におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。図１５は、実施例２におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。図１６は、実施例３におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。図１７は、実施例４におけるプラズマ処理装置に備えられるセッター５および耐熱テープ４を示す平面図である。
【００７１】
図１４〜図１８においては、図示上の便宜のため、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００は、一点鎖線で示している。なお、比較例においては、セッター５上に耐熱テープ４は設けられておらず、セッター５上に被処理基板１００が直接載置されている。図１８は、実施例１〜４および比較例の構成に基づいてプラズマ処理を行なった前後における被処理基板１００に生じていた大小の傷の数を示す図である。図１８の実施例１〜４に示されるＴＯＰ層成膜後の値およびＩＶ測定後の値は、耐熱テープ４を設けない場合（比較例）における大小の傷の数を１００とした場合の相対的な値である。
【００７２】
（実施例１）
図１４を参照して、セッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例１におけるセッター５の表面５ａ上には、４００枚（長手方向に２０枚×短手方向に２０枚）の耐熱テープ４が設けられる。
【００７３】
それぞれの耐熱テープ４の幅Ｗ１は１０ｍｍであり、長さＬ１も１０ｍｍである。被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＬＳ１は約２７．９ｍｍである。被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＷＳ１は約６．９ｍｍである。
【００７４】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、紙面最左下に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｔと紙面最左下に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｌ１１が９７．５ｍｍとなるように配置されている。紙面最左下に位置する耐熱テープ４を基準として、２０枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の長手方向（長さ方向）に沿って、長さＬ２１（７３０ｍｍ）にわたって配列されている。
【００７５】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、紙面最左下に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｓと紙面最左下に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｗ１１が１１５ｍｍとなるように配置されている。紙面最左下に位置する耐熱テープ４を基準として、２０枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の短手方向（幅方向）に沿って、幅Ｗ２１（３３０ｍｍ）にわたって配列されている。
【００７６】
図１８を参照して、実施例１の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例１においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００７７】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して９９％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例１の構成においては、プラズマ処理時であっても、被処理基板１００は耐熱テープ４の上をほとんど移動していない（滑っていない）ことが確認された。
【００７８】
（実施例２）
図１５を参照して、実施例１と同様に、実施例２におけるセッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例２におけるセッター５の表面５ａ上には、３枚の耐熱テープ４が設けられる。
【００７９】
それぞれの耐熱テープ４の幅Ｗ２は５０ｍｍであり、長さＬ２は７３０ｍｍである。被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＷＳ２は７０ｍｍである。
【００８０】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、３枚の耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｔとこれらの耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｌ１２が９７．５ｍｍとなるように配置されている。
【００８１】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、紙面最下に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｓと紙面最下に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｗ１２が１１５ｍｍとなるように配置されている。紙面最下に位置する耐熱テープ４を基準として、３枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の短手方向（幅方向）に沿って、幅Ｗ２２（１４０ｍｍ）および幅Ｗ３２（１４０ｍｍ）の等間隔で配列されている。
【００８２】
図１８を参照して、実施例２の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例２においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００８３】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して６０％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例２の構成においては、プラズマ処理時に、被処理基板１００が耐熱テープ４の長手方向に沿って耐熱テープ４の上をやや移動している（滑っている）ことが確認された。
【００８４】
（実施例３）
図１６を参照して、実施例１，２と同様に、実施例３におけるセッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例３におけるセッター５の表面５ａ上には、５枚の耐熱テープ４が設けられる。
【００８５】
それぞれの耐熱テープ４の幅Ｗ３は３３０ｍｍであり、長さＬ３は５０ｍｍである。被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、隣り合う耐熱テープ４同士の間隔ＬＳ３は１２０ｍｍである。
【００８６】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、紙面最左に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｔと紙面最左に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｌ１３が９７．５ｍｍとなるように配置されている。
【００８７】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、紙面最左に位置する耐熱テープ４は、被処理基板１００の端部１００ｓと紙面最左に位置する耐熱テープ４の端部との間の間隔Ｗ１３が１１５ｍｍとなるように配置されている。紙面最左に位置する耐熱テープ４を基準として、５枚の耐熱テープ４が、被処理基板１００の長手方向（長さ方向）に沿って、長さＬ２３（１７０ｍｍ）、長さＬ３３（１７０ｍｍ）、長さＬ４３（１７０ｍｍ）、および長さＬ５３（１７０ｍｍ）の等間隔で配列されている。
【００８８】
図１８を参照して、実施例３の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例３においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００８９】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して９５％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例３の構成においては、実施例２の構成と同様に、プラズマ処理時に、被処理基板１００が耐熱テープ４の長手方向に沿って耐熱テープ４の上をやや移動している（滑っている）ことが確認された。
【００９０】
（実施例４）
図１７を参照して、実施例１〜３と同様に、実施例４におけるセッター５の上（耐熱テープ４の表面上）に載置される被処理基板１００の幅Ｗ５０は５６０ｍｍであり、長さＬ５０は９２５ｍｍである。実施例４におけるセッター５の表面５ａ上には、５枚の耐熱テープ４が設けられる。
【００９１】
耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）を中心として点対称となるように配置される。それぞれの耐熱テープ４（４ａ〜４ｅ）の幅Ｗ４は５０ｍｍであり、長さＬ４も５０ｍｍである。
【００９２】
被処理基板１００の長手方向（長さ方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）は、被処理基板１００の端部１００ｔと耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部との間の間隔Ｌ１４が９７．５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｄ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の端部との間隔Ｌ２４が３４０ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の端部と耐熱テープ４（４ｃ，４ｅ）の端部との間隔Ｌ３４が３４０ｍｍとなるように配置されている。
【００９３】
被処理基板１００の短手方向（幅方向）において、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）は、被処理基板１００の端部１００ｓと耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部との間の間隔Ｗ１４が１１５ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｂ）は、耐熱テープ４（４ａ，４ｃ）の端部と耐熱テープ４（４ｂ）の端部との間隔Ｗ２４が１４０ｍｍとなるように配置されている。耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）は、耐熱テープ４（４ｂ）の端部と耐熱テープ４（４ｄ，４ｅ）の端部との間隔Ｗ３４が１４０ｍｍとなるように配置されている。
【００９４】
図１８を参照して、実施例４の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。実施例４においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％）に対して０〜１０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％）に対して３０％以下である。
【００９５】
ＢＴＭ層（裏面電極層）を成膜した後、ＩＶ測定の実施とともに大小の傷の数を数えたところ、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して１０〜３０％であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、比較例（１００％（ＴＯＰ層成膜後の値））に対して７０％以下であった。ＩＶ測定によって薄膜太陽電池としての電気特性（セルの出力特定および膜厚）が所定の基準を満足しているか否かを測定したところ、問題ないことが確認された。なお、実施例４の構成においては、実施例１の構成と同様に、プラズマ処理時であっても、被処理基板１００は耐熱テープ４の上をほとんど移動していない（滑っていない）ことが確認された。
【００９６】
（比較例）
比較例においては、上述のとおり、セッター５上に耐熱テープ４は設けられておらず、セッター５上に被処理基板１００が直接載置されている。
【００９７】
図１８を参照して、比較例の構成に基づいて被処理基板１００に対して成膜処理を行なった。比較例においては、ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜前においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は０個であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数も０個である。ＴＯＰ層（光電変換層）の成膜後においては、大きさの大きい傷（全長２ｍｍ以上）の数は、上述の実施例１〜４に対して約１０倍以上であり、大きさの小さい傷（全長２ｍｍ未満）の数は、上述の実施例１〜４に対して約３倍以上である。
【００９８】
上記の実施例１〜４および比較例の結果から、実施例１〜４の構成であれば、いずれのものであってもセッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることがわかる。
【００９９】
また、上記の実施例４の態様（図１７参照）によれば、上記の実施例１〜３の態様に比べて、耐熱テープ４の使用面積（コスト）が低減され、耐熱テープ４の貼り付け時間（工数）も低減される。一方で、実施例１〜４では、発生した傷の数および電気特性に大きな差は見られない。したがって、実施例１〜４の中では実施例４の態様を採用することがよいことがわかる。
【０１００】
以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された各実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。
【０１０１】
たとえば、上記の各実施の形態１，２においては、いわゆる連続的な処理が可能なインライン型のプラズマ処理装置に基づいて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、セッター５が固定配置された状態でプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置にも適用されることが可能である。
【０１０２】
また、上記の各実施の形態１，２においては、被処理基板１００を上方支持する支持部材として耐熱テープ４を例に説明したが、本発明の支持部材としてはこれに限られない。本発明の支持部材としては、耐熱テープの他にも、接着性のない（低い）薄い部材や、その他の素材であっても採用されることが可能である。支持部材の選定にあたっては、支持部材の耐久性、支持部材から出るガスの種類、プラズマ処理温度、その他のプロセス条件などに応じて、素材および厚さを最適なものとするとよい。
【０１０３】
上記の各実施の形態１，２および各実施例においては、被処理基板１００を上方支持するために、複数の耐熱テープ４が用いられる。被処理基板１００を上方支持するためには、１または複数の耐熱テープ４が用いられればよい。具体的には、図１９に示すように、被処理基板１００を上方支持するために、耐熱テープ４（テープ状の部材）が１枚のみ設けられていてもよい。当該構成によっても、耐熱テープ４の配設によって、セッター５の上に載置された被処理基板１００に傷が付くことは効果的に抑制されることが可能である。
【０１０４】
したがって、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１０５】
１Ａ プラズマＣＶＤ装置（プラズマ処理装置）、１Ｂ プラズマスパッタ装置（プラズマ処理装置）、２ チャンバ、２ａ 搬入口、２ｂ 搬出口、２ｃ ガス排出部、３ 搬送ローラ、３ａ ローラ部、３ｂ シャフト部、３ｗ 搬送路、４ 耐熱テープ（支持部材）、５ セッター（被処理基板載置部材）、５ａ 表面、１０，２０ ガス導入管、１１ アノード、１２，２１ カソード、１３ 高周波電源、１４ 整合器、２２ａ 中央磁石、２２ｂ 外周磁石、２３ 電源接続部、２４ カソードシールド、２５ 絶縁体、２６ 冷却水導入管、２７ 冷却水排出管、２８ 材料ターゲット、１００ 被処理基板、１００ｓ，１００ｔ 端部、１０１ 透明電極層、１０２ 第１スクライブライン、１０３ 光電変換層、１０４ 第２スクライブライン、１０５ 裏面電極層、１０６ 第３スクライブライン、１０７ 薄膜太陽電池セル、１０００ 薄膜太陽電池、Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｄ１，Ｄ２ 矢印、Ｓ 隙間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、
被処理基板載置部材と、
前記被処理基板載置部材の表面上に設けられ、前記被処理基板載置部材の上に載置された前記被処理基板を上方支持することによって、前記被処理基板と前記被処理基板載置部材との間に隙間を形成する支持部材と、
前記被処理基板に面するようにプラズマを生成することによって、前記被処理基板に前記プラズマ処理を行なうプラズマ生成部と、を備える、
プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記被処理基板載置部材の前記表面上に貼り付けられたテープ状の部材である、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記被処理基板載置部材の前記表面上において前記被処理基板を水平支持可能なように５箇所に設けられる、
請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いて、前記被処理基板に前記プラズマ処理を行なうことによって薄膜太陽電池を製造する、
薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項１】
被処理基板に対してプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置であって、
被処理基板載置部材と、
前記被処理基板載置部材の表面上に設けられ、前記被処理基板載置部材の上に載置された前記被処理基板を上方支持することによって、前記被処理基板と前記被処理基板載置部材との間に隙間を形成する支持部材と、
前記被処理基板に面するようにプラズマを生成することによって、前記被処理基板に前記プラズマ処理を行なうプラズマ生成部と、を備える、
プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記被処理基板載置部材の前記表面上に貼り付けられたテープ状の部材である、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記被処理基板載置部材の前記表面上において前記被処理基板を水平支持可能なように５箇所に設けられる、
請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のプラズマ処理装置を用いて、前記被処理基板に前記プラズマ処理を行なうことによって薄膜太陽電池を製造する、
薄膜太陽電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２４３５０７（Ｐ２０１２−２４３５０７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１４１５（Ｐ２０１１−１１１４１５）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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