膜質評價方法及其裝置、以及薄膜設備的制造系統制造方法及圖紙

一種膜質評價方法及其裝置、以及薄膜設備的制造系統，以在使作業員的負擔減輕的同時使制造效率提升為目的。對薄膜硅系設備所使用的結晶質硅膜照射光，檢測由結晶質硅膜反射的反射光，對檢測出的反射光的輝度的參數進行計測，并根據該輝度的參數是否在預先設定的適當范圍內來進行該結晶質硅膜的膜質評價。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種薄膜的膜質評價方法，特別是涉及一種進行硅系 薄膜的膜質評價的膜質評價方法及膜質評價裝置、以及薄膜設備的制 造系統。
技術介紹
薄膜硅系設備中存在薄膜硅系太陽電池。在現有技術中，薄膜硅 系太陽電池的
中，公知使用結晶質硅系膜的情況。例如，在 以被分類到薄膜硅系太陽電池中的多接合型太陽電池之一的雙層型太 陽電池為例進行舉例時，在該雙層型太陽電池中，在頂電池和背電極之間形成被稱為底電池的層。底電池具有pin構造的光電變換層，在i 層上使用結晶質硅。結晶質硅是微小尺寸的結晶和-1 r:晶硅區域共存的狀態的薄膜?，F有技術中，作為一種結晶質硅的膜質評價方法，例如，公知使 用由拉曼光譜法得到的拉曼峰值強度比的評價方法。(例如，參照專 利文獻l)具體而言，使用拉曼光譜分析裝置等進行結晶質硅的拉曼光譜計測，求出表示結晶的拉曼峰值(波長520cm"附近)的強度1520和表示 非晶的拉曼峰值(波長480cm—1附近)的強度1480的比(I520A480)，由 該拉曼峰值強度比(I52o/I48q)評價結晶質硅的膜質。拉曼峰值強度比 在定義上能得到0到無限大的值。在拉曼峰值強度比為0時是非晶， 可以說拉曼比大的結晶質硅膜的結晶性高。在太陽電池中使用的結晶質硅的情況下，拉曼峰值強度比的適當4范圍是根據所要求的品質決定的，例如，通過拉曼峰值強度比的計測 值是否在該適當范圍內來進行膜質的評價。專利文獻1:日本特開2002-26348號公報
技術實現思路
使用上述的拉曼峰值強度比的膜質評價中，拉曼強度比的測定需 要使用拉曼光譜測定裝置等。因此，進行評價檢查時，在從生產線下 線的基板上切取試驗片，將該試驗片載置于獨立于生產線設置的拉曼 光譜分析裝置上，在該狀態下進行試驗片的評價。因此，為了進行檢査而使用的形成薄膜硅的基板不能再作為商品 使用，存在制造效率下降的不合適。此外，由于需要作業員從硅基板 上切出試驗片進行檢查，因此，存在作業員負擔較大的問題。此外，不能對全部的基板進行檢査，到評價結果出來之前需要時 間，不能進行向生產線的結果反饋，這些成為生產穩定性下降、成品 率下降的主要原因。此外，希望有能在生產線上簡單地對膜質進行在線評價的方法。本專利技術是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供一種能在 使作業員的負擔減輕的同時使成品率提升的膜質評價方法及膜質評價 裝置、以及薄膜設備的制造系統。本專利技術的第1方式是一種膜質評價方法，包括對在太陽電池用 基板上形成的結晶質硅膜從膜面側照射光，對由所述結晶質硅膜反射 的反射光進行檢測，對檢測出的反射光的輝度的參數進行計測，并根 據該輝度的參數是否在預先設定的適當范圍內，進行該結晶質硅膜的 膜質評價。專利技術者們新發現，對應于拉曼峰值強度比，結晶質硅膜的表面性 狀的凹凸形狀發生變化，根據該形狀變化，光的散亂的舉動變化這一 現象。提出取代由現有技術中使用的拉曼峰值強度比進行的結晶性評 價，使用與光的散亂的舉動相關的參數，例如，使用反射光的輝度的 參數，對硅系薄膜，特別是結晶質硅膜的膜質進行評價。在本專利技術的膜質評價方法中，通過由在太陽電池所使用的基板上 形成的結晶質硅膜的表面反射的反射光的輝度的參數是否在規定的適 當范圍內來進行結晶質硅膜的膜質評價。這樣，不使用拉曼峰值強度 比，而使用反射光的輝度的參數進行結晶質硅的膜質評價，因此，不 使用拉曼光譜測定裝置等專用的評價裝置，也能進行評價檢査。由此，能對在生產線上搬運的制造基板從膜面側照射光，基于其 反射光進行所述膜質評價，能進行全部的制造基板的非破壞檢査，成 品率上升。可不需耍從自生產線下線的基板切出試驗片，可減輕作業 員的負擔。在所述評價方法中，分別檢測出具有不同拉曼峰值強度比的多個 樣本的輝度的參數，作成將檢測出的輝度的參數和所述拉曼峰值強度 比建立關聯的輝度特性，在所述輝度特性中，特定與預先決定的拉曼 峰值強度比的適當范圍相當的輝度的適當范圍，使用特定的所述輝度 的參數的適當范圍進行所述結晶質硅的膜質評價。根據這樣的方法，預先準備拉曼峰值強度比已知的多個樣本，通 過對這些樣本照射光，對與各拉曼峰值強度比相對應的輝度的參數進 行測定，基于該測定結果，作成將拉曼峰值強度比和輝度的參數建立 關聯的輝度特性。然后，在所述輝度特性中，通過求出與預先決定的 拉曼峰值強度比的適當范圍相對應的輝度的參數值，進行輝度的參數 的適當范圍，使用該適當范圍進行結晶質硅的膜質評價。由此，能使用與現有技術中使用的拉曼峰值強度比的適當范圍同 等的范圍進行結晶質硅的膜質評價，因此，可以維持膜質評價的基準。可使用例如色差或反射率作為所述輝度的參數。此外，可使用例如1^^*1>*表色系中的L^值等作為所述色差。此外，在使用反射率作為所述輝度的參數時，能使用與從可視區 域(380 760nrn)到近紅外區域(760nm~2.5 u m)的波長帶區域中任 意的波長相對應的反射率。優選采用可視域(380~760nm)，更優選采 用與波長650nm以上的任意波長相對應的反射率。在這里，在使用反射率作為輝度的參數時，結晶質硅非晶化時， 波長650nm以上的帶域中出現顯著不同，這一驗證結果已知。因此， 通過著眼該650nm以上對反射率進行比較，可使膜質評價的精度提升。 波長650nm以上的帶域中出現顯著不同的理由是非晶硅和結晶質硅的 吸收光譜不同。根據這種方法，作為評價的反射光，不只計測反射光強度，還使 用色差或與指定波長相對應的反射率，從而能夠感知計測對象膜的表 面性狀的影響，髙精度地對膜質進行計測。本專利技術的第2方式提供一種膜質評價裝置，具有光照射部，其 對在基板上形成的結晶質硅膜的從膜面側照射光；光檢測部，其對由 所述結晶質硅膜反射的反射光進行檢測；參數計測部，其對檢測出的 反射光的輝度的參數進行計測；和評價部，其根據該輝度的參數是否 在預先設定的適當范圍內進行該結晶質硅膜的膜質評價。根據這樣的結構，通過光照射部，對基板上形成的結晶質硅膜照 射光，其反射光由光檢測部檢測出。通過參數計測部對檢測出的光進行分析，從而對輝度的參數進行計測，根據該計測結果是否在預先設 定的適當范圍內，通過評價部進行結晶質硅膜的膜質評價。這樣，根 據本專利技術，基于輝度的參數，進行結晶質硅膜的膜質評價，能不使用 拉曼光譜測定裝置等專用的評價裝置進行評價檢査。由此，能對在生產線上搬運的制造基板照射光，基于其反射光進 行所述膜質評價，能進行全部的制造基板的非破壞檢查，成品率上升。 可不需要從自生產線下線的基板切出試驗片，可減輕作業員的負擔。在所述評價裝置中，所述評價部分別檢測具有不同拉曼峰值強度 比的多個樣本的輝度的參數，作成將檢測出的輝度的參數和所述拉曼 峰值強度比建立關聯的輝度特性，在所述輝度特性中，特定與預先決 定的拉曼峰值強度比的適當范圍相當的輝度的參數的適當范圍，使用 特定的所述輝度的參數的適當范圍，進行所述結晶質硅的膜質評價。根據這樣的結構，預先準備拉曼峰值強度比已知的多個樣本，通 過對這些樣本照射光，對與各拉曼峰值強度比相對應的輝度的參數進 行測定，基于該測定結果，作成將拉曼峰值強度比和輝度的參數建立 關聯的輝度特性。然后，在所述輝度特性中，通過求出與預先決定的 拉曼峰值強度比本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種膜質評價方法，包括：　對在基板上形成的結晶質硅膜從膜面側照射光，　對由所述結晶質硅膜反射的反射光進行檢測，　對檢測出的反射光的輝度的參數進行計測，　根據該輝度的參數是否在預先設定的適當范圍內，進行該結晶質硅膜的膜 質評價。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：坂井智嗣，津村陽一郎，飯田政巳，川添浩平，
申請(專利權)人：三菱重工業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]