[发明专利]膜质评价方法及其装置、以及薄膜设备的制造系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜的膜质评价方法，特别是涉及一种进行硅系 薄膜的膜质评价的膜质评价方法及膜质评价装置、以及薄膜设备的制 造系统。

背景技术

薄膜硅系设备中存在薄膜硅系太阳电池。在现有技术中，薄膜硅 系太阳电池的技术领域中，公知使用结晶质硅系膜的情况。例如，在 以被分类到薄膜硅系太阳电池中的多接合型太阳电池之一的双层型太 阳电池为例进行举例时，在该双层型太阳电池中，在顶电池和背电极 之间形成被称为底电池的层。底电池具有pin构造的光电变换层，在i 层上使用结晶质硅。结晶质硅是微小尺寸的结晶和非晶硅区域共存的 状态的薄膜。

现有技术中，作为一种结晶质硅的膜质评价方法，例如，公知使 用由拉曼光谱法得到的拉曼峰值强度比的评价方法。(例如，参照专 利文献1)

具体而言，使用拉曼光谱分析装置等进行结晶质硅的拉曼光谱计 测，求出表示结晶的拉曼峰值(波长520cm^-1附近)的强度I₅₂₀和表示 非晶的拉曼峰值(波长480cm^-1附近)的强度I₄₈₀的比(I₅₂₀/I₄₈₀)，由 该拉曼峰值强度比(I₅₂₀/I₄₈₀)评价结晶质硅的膜质。拉曼峰值强度比 在定义上能得到0到无限大的值。在拉曼峰值强度比为0时是非晶， 可以说拉曼比大的结晶质硅膜的结晶性高。

在太阳电池中使用的结晶质硅的情况下，拉曼峰值强度比的适当 范围是根据所要求的品质决定的，例如，通过拉曼峰值强度比的计测 值是否在该适当范围内来进行膜质的评价。

专利文献1：日本特开2002-26348号公报

发明内容

使用上述的拉曼峰值强度比的膜质评价中，拉曼强度比的测定需 要使用拉曼光谱测定装置等。因此，进行评价检查时，在从生产线下 线的基板上切取试验片，将该试验片载置于独立于生产线设置的拉曼 光谱分析装置上，在该状态下进行试验片的评价。

因此，为了进行检查而使用的形成薄膜硅的基板不能再作为商品 使用，存在制造效率下降的不合适。此外，由于需要作业员从硅基板 上切出试验片进行检查，因此，存在作业员负担较大的问题。

此外，不能对全部的基板进行检查，到评价结果出来之前需要时 间，不能进行向生产线的结果反馈，这些成为生产稳定性下降、成品 率下降的主要原因。

此外，希望有能在生产线上简单地对膜质进行在线评价的方法。

本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种能在 使作业员的负担减轻的同时使成品率提升的膜质评价方法及膜质评价 装置、以及薄膜设备的制造系统。

本发明的第1方式是一种膜质评价方法，包括：对在太阳电池用 基板上形成的结晶质硅膜从膜面侧照射光，对由所述结晶质硅膜反射 的反射光进行检测，对检测出的反射光的辉度的参数进行计测，并根 据该辉度的参数是否在预先设定的适当范围内，进行该结晶质硅膜的 膜质评价。

发明者们新发现，对应于拉曼峰值强度比，结晶质硅膜的表面性 状的凹凸形状发生变化，根据该形状变化，光的散乱的举动变化这一 现象。提出取代由现有技术中使用的拉曼峰值强度比进行的结晶性评 价，使用与光的散乱的举动相关的参数，例如，使用反射光的辉度的 参数，对硅系薄膜，特别是结晶质硅膜的膜质进行评价。

在本发明的膜质评价方法中，通过由在太阳电池所使用的基板上 形成的结晶质硅膜的表面反射的反射光的辉度的参数是否在规定的适 当范围内来进行结晶质硅膜的膜质评价。这样，不使用拉曼峰值强度 比，而使用反射光的辉度的参数进行结晶质硅的膜质评价，因此，不 使用拉曼光谱测定装置等专用的评价装置，也能进行评价检查。

由此，能对在生产线上搬运的制造基板从膜面侧照射光，基于其 反射光进行所述膜质评价，能进行全部的制造基板的非破坏检查，成 品率上升。可不需要从自生产线下线的基板切出试验片，可减轻作业 员的负担。

在所述评价方法中，分别检测出具有不同拉曼峰值强度比的多个 样本的辉度的参数，作成将检测出的辉度的参数和所述拉曼峰值强度 比建立关联的辉度特性，在所述辉度特性中，特定与预先决定的拉曼 峰值强度比的适当范围相当的辉度的适当范围，使用特定的所述辉度 的参数的适当范围进行所述结晶质硅的膜质评价。