电子器件用结构体、等离子cvd装置以及成膜方法
【专利摘要】本发明的目的在于，提供将膜中不存在分界面而且膜质特性不单一的薄膜形成在基板上的技术。由气体供给部(6A)从喷出口(615)向处理空间(V)的搬送方向上的上游侧供给第一材料气体，并且由气体供给部(6B)从喷出口(625)向处理空间(V)的搬送方向上的下游侧供给第二材料气体。由此，在处理空间(V)的内部，在从上游侧到下游侧的整个区域，形成从充满了第一材料气体的空间向充满了第二材料气体的空间连续变化的环境。一边在与该处理空间V相向的位置上搬送基板(9)，一边对基板(9)进行等离子CVD处理。因此，形成在基板9的主面上的CVD膜(110)的成分在主面的指向外侧的法线方向上从第一材料成分向第二材料成分连续变化。
【专利说明】电子器件用结构体、等离子CVD装置以及成膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及等离子CVD (等离子化学气相沉积)装置、等离子CVD处理的成膜方法以及通过进行等离子CVD处理来得到的电子器件用结构体。
【背景技术】
[0002]在硅类太阳能电池的制造工艺等各种电子器件的制造工艺中，等离子工艺发挥很大的作用。例如在专利文献I中记载有通过进行等离子CVD(plasma-enhanced chemicalvapor deposit1n:等离子增强体化学气相沉积)来在基板上形成薄膜的装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平11-214729号公报
[0006]更具体地说，在专利文献I中记载了如下装置，在该装置中，在基板的搬送方向上配设有多个等离子源，利用上述多个等离子源对以对辊方式搬送的基板依次进行等离子CVD处理。结果，在基板上形成与上述多个等离子源相对应的多层薄膜。
[0007]但是，在基板上形成了多层薄膜的情况下，由于在各层之间形成分界面，产生因分界面的存在而引起的各种不良情况。例如，在太阳能电池中，希望不反射从外部照射来的光而将更多的光引入至器件内，但若在基板上的薄膜的各层之间存在分界面，则在该分界面上反射光，从而使弓I入器件内的光量减少。
[0008]作为不在薄膜上产生分界面的结构，可考虑在基板上形成单层薄膜，但此时产生因薄膜中的膜质单一(例如，折射率均匀的情况)而引起的各种不良情况。例如，在太阳能电池中，已知通过使基板上的薄膜中的折射率存在高低差来使膜中的各内部反射光产生相位差，由此可整体上减少内部反射来增加引入器件内的光量，但是在单层薄膜中无法得到该效果。
【发明内容】
[0009]本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供将膜中不存在分界面而且膜质特性不单一的薄膜形成在基板上的技术。
[0010]技术方案I所述的发明是一种电子器件用结构体，其特征在于，具有:基板，CVD膜，通过等离子CVD法形成在所述基板的主面上；在远离所述主面的法线方向上，所述CVD膜的成分从第一材料成分向第二材料成分连续变化。
[0011]技术方案2所述的发明是如技术方案I所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述第一材料成分和所述第二材料成分各自含有的多个成分要素的种类彼此相同，另一方面，该多个成分要素的含有比互不相同。
[0012]技术方案3所述的发明是如技术方案I所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述第一材料成分所包括的成分要素和所述第二材料成分所包括的成分要素互不相同。
[0013]技术方案4所述的发明是如技术方案I至3中任一项所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述基板为太阳能电池用的半导体基板，所述CVD膜为所述太阳能电池的保护膜。
[0014]技术方案5所述的发明是如技术方案4所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述CVD膜包括硅氮化膜。
[0015]技术方案6所述的发明是一种等离子CVD装置，其特征在于，具有:腔室，保持搬送部，在所述腔室内保持成为处理对象的基板，并沿搬送路径搬送该基板，多个感应耦合式天线，排列在与所述搬送路径相向地规定在所述腔室内的处理空间内，各自的卷绕数小于一周，第一气体供给部，向所述处理空间中的所述搬送路径的上游部分供给第一材料气体，第二气体供给部，向所述处理空间中的所述搬送路径的下游部分，供给成分与所述第一材料气体的成分不同的第二材料气体；在从所述第一气体供给部供给所述第一材料气体、且从所述第二气体供给部供给所述第二材料气体，并且向所述多个感应耦合式天线供给高频电力来产生等离子的状态下，通过所述保持搬送部沿所述搬送路径搬送所述基板；由此，在所述基板的主面上形成如下CVD膜，S卩，在远离所述主面的法线方向上，成分从与所述第一材料气体相对应的第一材料成分、向与所述第二材料气体相对应的第二材料成分连续变化。
[0016]技术方案7所述的发明是如技术方案6所述的等离子CVD装置，其特征在于，具有:第一分隔构件，为与所述搬送路径垂直的板状体，沿所述搬送路径配置在所述多个感应耦合式天线的上游侧，第二分隔构件，为与所述搬送路径垂直的板状体，沿所述搬送路径配置在所述多个感应耦合式天线的下游侧；通过所述第一分隔构件以及第二分隔构件规定所述处理空间的搬送方向上的宽度。
[0017]技术方案8所述的发明是如技术方案6所述的等离子CVD装置，其特征在于，所述第一材料气体和所述第二材料气体的各自含有的多个成分要素的种类彼此相同，另一方面，该多个成分要素的含有比互不相同。
[0018]技术方案9所述的发明是如技术方案6所述的等离子CVD装置，其特征在于，所述第一材料气体所包括的成分要素和所述第二材料气体所包括的成分要素互不相同。
[0019]技术方案10所述的发明是如技术方案6至9中任一项所述的等离子CVD装置，其特征在于，所述基板为太阳能电池用的半导体基板，所述CVD膜为所述太阳能电池的保护膜。
[0020]技术方案11所述的发明是如技术方案10所述的等离子CVD装置，其特征在于，所述第一材料气体和所述第二材料气体中的至少一个含有硅烷以及氨，所述CVD膜包括硅氮化膜。
[0021]技术方案12所述的发明为一种成膜方法，在配置各自的卷绕数不满一周的多个感应耦合式天线的处理空间内进行等离子处理，在沿搬送路径被搬送的基板的主面上形成CVD膜，该成膜方法的特征在于，包括:第一气体供给工序，向所述处理空间中的所述搬送路径的上游部分供给第一材料气体，第二气体供给工序，向所述处理空间中的所述搬送路径的下游部分，供给成分与所述第一材料气体的成分不同的第二材料气体，等离子处理工序，向所述多个感应耦合式天线供给高频电力来产生等离子，通过所述第一材料气体和第二材料气体的等离子分解，在所述基板上进行化学气相沉积，搬送工序，沿所述搬送路径搬送所述基板；在所述基板的主面上形成如下CVD膜，S卩，在远离所述主面的法线方向上，成分从与所述第一材料气体相对应的第一材料成分、向与所述第二材料气体相对应的第二材料成分连续变化。
[0022]在技术方案I至5所述的结构体中，在基板的主面上形成在从该主面延伸的法线方向上成分从第一材料成分向第二材料成分连续变化的CVD膜。CVD膜中的材料成分的变化是连续的，因此不产生因分界面的存在而引起的各种不良情况(例如，因在分界面上产生反射而在太阳能电池中使引入至器件中的光量减少等)。另外，CVD膜中的材料成分连续变化，不产生因膜质单一而引起的各种不良情况(例如，由于薄膜中不存在折射率的高低差而在太阳能电池中使引入至器件内的光量减少等)。
[0023]技术方案6至11所述的等离子CVD装置是用于获得技术方案I至5所述的电子器件用结构体的特别优选的装置。
[0024]技术方案12所述的成膜方法是用于获得技术方案I至5所述的电子器件用结构体的特别优选的成膜方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是示意性示出了等离子处理装置的概略结构的YZ侧视图。
[0026]图2是示意性示出了等离子处理装置的概略结构的XZ侧视图。
[0027]图3是用于说明多个感应耦合式天线的排列关系的图。
[0028]图4A是结构体10的侧视图，图4B是用于说明CVD膜110的折射率的图。
[0029]图5是示出了结构体10、10Y、10Z上的CVD膜的分光反射率的图。
[0030]图6是用于说明变形例的CVD膜110的折射率的图。
[0031]其中，附图标记说明如下:
[0032]1:处理腔室
[0033]2:保持搬送部
[0034]3:加热部
[0035]4:等离子生成部
[0036]5Α、5Β:分隔构件
[0037]6Α?6C:气体供给部
[0038]7:排气部
[0039]8:控制部
[0040]9:基板
[0041]41:感应耦合式天线
[0042]44:高频电源
[0043]90:搬送器
[0044]100:等离子处理装置
【具体实施方式】
[0045]下面，一边参照附图，一边说明实施方式。此外，下面的实施方式是对本发明进行了具体化的一个例子，并不是由于限定本发明的技术范围的事例。另外，在附图中，为了容易理解，存在将各部分的尺寸或数量夸大或简化图示的情况。
[0046]< 1.等离子CVD装置100的整体结构>
[0047]图1是示意性示出了等离子CVD装置100的概略结构的YZ侧视图。图2是从图1的A-A截面观察的剖视图，是示意性示出了等离子CVD装置100的概略结构的XZ侧视图。此外，在附图中，为了明确方向关系，适宜标注了将Z轴作为铅垂方向的轴并且将XY平面作为水平面的XYZ正交坐标轴。另外，为了防止图示变得繁杂，在图1中省略图示了后述的气体供给部6C。
[0048]等离子CVD 装置 100 是通过等离子 CVD (plasma-enhanced chemical vapordeposit1n:等离子增强体化学气相沉积)法来在作为覆膜对象物的基板9 (例如，太阳能电池用的半导体基板)上形成CVD膜(例如，保护膜)的装置。
[0049]等离子CVD装置100具有:处理腔室1，在内部形成有处理空间V ;保持搬送部2，保持基板9 (具体地说，配设在搬送器90上的基板9)来沿搬送方向(图示+Y方向)搬送基板9 ;加热部3,对正在搬送的基板9进行加热；等尚子生成部4,向处理空间V内生成等离子；两个分隔构件5A、5B，规定处理空间V的搬送方向上的宽度。
[0050]另外，等离子CVD装置100具有:气体供给部6A?6C，向处理空间V内供给气体；排气部7，从处理腔室I内排出气体。另外，等离子CVD装置100具有用于控制上述各构成要素的控制部8。
[0051]<处理腔室1>
[0052]处理腔室I是在内部具有处理空间V的中空构件。在此，处理空间V是用于利用后述感应耦合式天线41来执行等离子CVD处理的空间，在本实施方式中，在分隔构件5A、5B的区间内形成有一个处理空间V。
[0053]处理腔室I的顶板11配置为使其下表面111保持水平姿势，从该下表面111开始朝向处理空间V突设有感应耦合式天线41及分隔构件5A、5B(均后述)。在处理腔室I的底板附近配置有加热部3。在加热部3的上侧，规定有由保持搬送部2搬送基板9的搬送路径(沿图示Y方向的路径)。另外，在处理腔室I的土Y侧的侧壁上，例如设置有利用闸阀开闭的搬入搬出口(省略图示)。
[0054]〈保持搬送部2>
[0055]保持搬送部2将搬送器90保持为水平姿势来经由形成在处理腔室I的搬入搬出口沿搬送路径搬送。在搬送器90的上表面上配设有作为覆膜对象物的多个基板9 (在本实施方式中，在X方向和Y方向上配设有3X3的共计9个基板9)。另外，在位于搬送路径的上方且位于与在搬送路径上搬送的多个基板9相向的位置上，形成有用于进行等离子CVD处理的处理空间V。
[0056]具体地说，保持搬送部2包括:一对搬送辊21，隔着搬送路径相向配置；驱动部(省略图示)，以使一对搬送辊21同步旋转的方式进行旋转驱动。例如沿搬送路径的延伸方向(图示Y方向)设有多对搬送辊21。在该结构中，通过由各搬送辊21—边与搬送器90的下表面抵接一边进行旋转，来沿搬送路径搬送搬送器90。结果，使保持在搬送器90上的基板9，相对于具有感应耦合式天线41的处理空间V移动。
[0057]<加热部3 >
[0058]加热部3是对由保持搬送部2保持搬送的基板9进行加热的构件，配置在保持搬送部2的下方(即，基板9的搬送路径的下方)。加热部3例如能够由陶瓷加热器构成。此夕卜，在等离子CVD装置100中还可以设置由对由保持搬送部2保持的基板9等进行冷却的机构。
[0059]<等离子生成部4 >
[0060]等离子生成部4向处理空间V内生成等离子。等离子生成部4具有多个(在本实施方式中为四个)作为感应耦合类型的高频天线的感应耦合式天线41。具体地说，各感应耦合式天线41是将金属制造的管状导体弯曲成“U”字形状之后覆盖石英等电介质而成的。
[0061]多个感应耦合式天线41以沿规定的方向隔开间隔排列(优选地以等间隔排列)的方式固定在顶板11上。图3是示出了本实施方式的多个感应耦合式天线41的排列的局部放大图。如图3所示，通过使连接各感应耦合式天线41的两端部的线段L的中心点C配置在规定的假想轴K上，沿该假想轴K将多个感应耦合式天线41排成一列。其中，优选地，该假想轴K是沿与基板9的搬送方向(Y方向)交叉的方向(特别优选地，如图示那样与基板9的搬送方向垂直的方向(X方向))延伸的轴，并且优选地，该假想轴K是与处理腔室I的土Y侧的侧壁平行延伸的轴。
[0062]此外，在图示的例子中举例示出了连接感应耦合天线41的两端部的线段L与假想轴K平行(即，多个感应耦合天线41中的各感应耦合天线41分别配置为与其排列方向平行的姿势)的情况，但是线段L和假想轴K并非一定要平行。即，线段L和假想轴K所形成的角度也可以在O以上。例如，线段L和假想轴K也可以垂直。此时,各感应耦合天线41配置为与其排列方向垂直的姿势。
[0063]另外，在图示的例子中，沿假想轴K设置有四个感应耦合式天线41，但是沿假想轴K排列的感应耦合式天线41的数量并非一定是四个，能够根据处理腔室I的尺寸等来适宜选择数量。另外，可以将感应耦合式天线41排列成矩阵状或者交错状。即，可以规定沿Y方向隔开间隔排列的多个假想轴K，并分别沿该多个假想轴K排列多个感应耦合式天线41。
[0064]各感应耦合式天线41的一端经由供电器42以及匹配箱43与高频电源44相连。另外，各感应耦合式天线41的另一端接地。在该结构中，在从高频电源44向各感应耦合式天线41供给高频电流(具体地说，例如是13.56MHz的高频电流)时，通过感应稱合式天线41周围的电场(高频感应电场)对电子进行加速，从而生成等离子(感应耦合等离子(Inductively Coupled Plasma:1CP))。
[0065]如上所述，感应耦合式天线41呈“U”字形状。这样的U字形状的感应耦合式天线41相当于卷绕数小于一周的感应耦合天线，因而电感低于卷绕数在一圈以上的感应耦合天线的电感，因此，可降低在感应耦合式天线41的两端产生的高频电压，从而可抑制因与所生成的等离子静电耦合而引起的等离子电位的高频摆动。因此，可减少在对地电位上因等离子电位摆动而引起的过大的电子损失，可将等离子电位抑制得特别低。此外，在日本专利第3836636号公报、日本专利第3836866号公报、日本专利第4451392号公报、日本专利第4852140号公报中公开了这样的感应耦合式的高频天线。
[0066]<分隔构件 5A、5B >
[0067]分隔构件5A(第一分隔构件)是与搬送路径垂直的板状体，在比搬送方向上的四个感应耦合式天线41更靠近上游侧的位置，固定设置在顶板11的下方。分隔构件5B(第二分隔构件)是与搬送路径垂直的板状体，在比搬送方向上的四个感应耦合式天线41更靠近下游侧的位置，固定设置在顶板11的下方。
[0068]另外，分隔构件5A、5B的X方向宽度大于配置了四个感应耦合式天线41的X方向宽度，分隔构件5A、5B的Z方向宽度大于四个感应耦合式天线41配置的Z方向宽度。这样，在观察XZ平面时，利用所占面积比四个感应耦合式天线41的所占面积大的两个分隔构件5A、5B来夹着四个感应耦合式天线41，因此进行等离子CVD处理的处理空间V的搬送方向(Y方向)上的宽度是分隔构件5A和分隔构件5B之间的区间。
[0069]<气体供给部6A?6C >
[0070]气体供给部6A(第一气体供给部)具有:第一材料气体的供给源611 ;配管612，一端与供给源611相连，另一端与向处理空间V中的搬送方向的上游侧开放的多个喷出口615相连。另外，在配管612的路径途中安装有阀613 (图1)。优选地，阀613为能够自动调整配管612中流动的气体流量的阀，具体地说，例如优选地包括质量流量控制器等。
[0071]在该结构中，当阀613处于打开状态时，从供给源611供给的第一材料气体，从多个喷出口 615向处理空间V中的搬送方向上的上游侧喷出。作为第一材料气体，例如能够利用将娃烧(SiH4)气体和氨(NH3)气体以第一材料成分混合而成的混合气体。
[0072]气体供给部6B (第二气体供给部)具有:第二材料气体的供给源621 ;配管622，一端与供给源621相连，另一端与向处理空间V中的搬送方向的下游侧开放的多个喷出口625相连。另外，在配管622的路径途中安装有阀623(图1)。优选地，阀623为能够自动调整配管622中流动的气体流量的阀，具体地说，例如优选地包括质量流量控制器等。
[0073]在该结构中，当阀623处于打开状态时，从供给源621供给的第二材料气体，从多个喷出口 625向处理空间V中的搬送方向上的下游侧喷出。作为第二材料气体，例如能够利用将硅烷气体和氨气体以与第一材料成分的含有比例不同的第二材料成分混合而成的混合气体。下面，说明与第二材料成分相比第一材料成分的硅烷气体的含有率更高且氨气的含有率更低的情况。
[0074]另外，如图3所示，气体供给部6A的多个喷出口 615(在本实施方式中为四个)与气体供给部6B的多个喷出口 625 (在本实施方式中为四个)，以在Y方向上夹着多个感应耦合式天线41 (在本实施方式中为四个)的方式相向配置。
[0075]气体供给部6C具有:非活性气体(在本实施方式中为氮气)的供给源631 ;配管632，一端与供给源631相连，另一端与位于处理空间V中的多个感应耦合式天线41的上方的多个喷出构件635相连。另外，在配管632的路径途中安装有阀633 (图2)。优选地，阀633为能够自动调整配管632中流动的气体流量的阀,具体地说,例如优选地包括质量流量控制器等。
[0076]多个喷出构件635以隔开间隔排成一列的方式固定在处理腔室I的顶板11的下表面111上。具体地说，例如，多个喷出构件635分别配置在与感应耦合式天线41相对应的位置(例如，假想轴K上的“U”字形状的感应耦合式天线41两端部的正中间的位置(即，中心点C))上，以气密的方式安装在顶板11上。其中，各喷出构件635从下表面111突出的突出尺寸足够小于感应耦合式天线41从下表面111突出的突出尺寸。
[0077]在该结构中，当阀633处于打开状态时，从供给源631供给的氮气，从各喷出构件635向各感应耦合式天线41喷出。结果，各感应耦合式天线41周边的环境被氮气充满，因此即使在处理空间V中进行后述的等离子CVD处理，也能够防止在各感应耦合式天线41上形成CVD膜。
[0078]如上所述，在本实施方式中，说明了从气体供给部6A及气体供给部6B供给硅烷气体和氨气的混合气体并且从气体供给部6C供给氮气的方式，但是能够根据应在基板9上形成的薄膜的种类以及处理条件(处理空间V的温度、压力等)，来适宜选择从气体供给部6A?6C分别喷出何种气体并且以多少流量喷出。阀613、623、633分别与控制部8电连接。因此，控制部8基于操作者所指定的值等来控制上述各部，由此将操作者所希望的种类的气体，从操作者所希望的喷出口 615、喷出口 625及喷出构件635，以操作者所希望的流量导入处理空间V中。
[0079]〈排气部7>
[0080]排气部7为高真空排气系统，具体地说，例如具有真空泵71、排气配管72、排气阀73。排气配管72的一端与真空泵71相连，另一端与处理空间V连通连接。另外，排气阀73设置在排气配管72的路径途中。具体地说，排气阀73例如包括质量流量控制器等，是能够自动调整排气配管72中流动的气体流量的阀。在该结构中，在真空泵71进行动作的状态下开放排气阀73时，对处理空间V进行排气。
[0081]<控制部8>
[0082]控制部8与等离子CVD装置100所具备的各构成要素电连接(在图1中简单图示)，并控制上述各要素。具体地说，控制部8例如是由通过总线等彼此连接的进行各种运算处理的CPU、存储程序等的ROM、成为运算处理的工作区域的RAM、存储程序或各种数据文件等的硬盘及具有经由LAN等进行的数据通信功能的数据通信部构成的一般的计算机。另夕卜，控制部8与进行各种显示的显示器、由键盘以及鼠标等构成的输入部等相连。在等离子CVD装置100中，在控制部8的控制下对基板9进行规定的处理。
[0083]< 2.处理流程〉
[0084]接着，一边参照图1，一边说明在等离子CVD装置100中执行的处理流程。在控制部8的控制下执行下面说明的处理。
[0085]当将配设有基板9的搬送器90经由处理腔室I的搬入搬出口搬入处理腔室I的内部时，由保持搬送部2保持该搬送器90。另外，排气部7排出处理腔室I内的气体，使处理腔室I处于真空状态。另外，在规定的时刻，保持搬送部2开始搬送搬送器90 (搬送工序)，加热部3开始对配设在搬送器90上的基板9进行加热。
[0086]当处理腔室I的内部成为真空状态时，气体供给部6A开始从喷出口 615向处理空间V的搬送方向上的上游侧(-Y侧)供给第一材料气体(第一气体供给工序)，并且气体供给部6B开始从喷出口 625向处理空间V的搬送方向上的下游侧(+Y侧)供给第二材料气体(第二气体供给工序)。由此，在处理空间V的内部的从上游侧到下游侧的整个区域，形成从充满了第一材料气体的空间向充满了第二材料气体的空间连续变化的环境。
[0087]另外，气体供给部6C通过喷出构件635向各感应耦合式天线41供给非活性气体。由此，处理空间V中的各感应耦合式天线41的周边环境被该非活性气体充满。
[0088]另外,在开始供给这些气体的同时,从高频电源44向各感应I禹合式天线41供给高频电流(具体地说，例如是13.56MHz的高频电流)。于是，借助感应耦合式天线41周围的高频感应电场来使电子加速，由此生成感应耦合等离子。当生成等离子时,处理空间V内的第一材料气体及第二材料气体(在本实施方式中，都为硅烷气体和氨气的混合气体)被等离子分解，从而在正在搬送的基板9上进行化学气相沉积(等离子处理工序)。
[0089]能够将这样在主面上形成了 CVD膜(在本实施方式中为硅氮化膜)的基板9，作为电子器件用的结构体10(图4A、图4B)来利用于太阳能电池等各种电子器件中。另外，在本实施方式中，各感应耦合式天线41的周边环境被从气体供给部6C供给的非活性气体充满，因此不会在各感应耦合式天线41的表面上形成CVD膜，从而能够防止因在各感应耦合式天线41的表面上形成CVD膜而导致天线的性能下降的情况。
[0090]< 3.结构体 10 >
[0091]图4A是示出了利用本实施方式的等离子CVD装置100生成的结构体10的侧视图。图4B是示出了结构体10的CVD膜110的在法线方向(Z方向)上与主面SI相距的距离和折射率之间的关系的图。
[0092]如上所述，在处理空间V内部，在从上游侧到下游侧的整个区域，形成从充满了第一材料气体的空间向充满了第二材料气体的空间连续变化的环境，一边在与该处理空间V相向的位置上搬送基板9，一边对基板9进行等离子CVD处理。
[0093]因此，在主面的指向外侧的法线方向上，在基板9的主面上形成的CVD膜110的成分，从第一材料成分向第二材料成分连续变化。
[0094]另外，在本实施方式中，与第二材料成分相比，第一材料成分的娃烧气体的含有率更高并且氨气的含有率更低。作为硅氮化膜的特性，通常，硅含有率越高则折射率越高，因此在CVD膜110中，法线方向上的基板9的主面SI 一侧的折射率大于法线方向上的与基板9的主面SI 一侧相反的一侧的折射率(图4B)。更具体地说，在本实施方式中得到的CVD膜110中，在从基板9的主面SI的指向外侧的法线方向上，具有包括点Pl(折射率2.5)并且折射率高的第一区间Dl、包括点P2(折射率1.8)并且折射率低的第二区间D2、包括点P3(折射率2.3)并且折射率在第一区间Dl和第二区间D2的折射率之间的第三区间D3。
[0095]这样，在本实施方式中形成在基板9的主面SI上的CVD膜110具有材料成分在主面的指向外侧的法线方向上连续变化的结构，因此具有与由单一的材料成分构成的CVD膜及在某材料成分和其它材料成分之间具有分界面的(材料成分的变化不连续)CVD膜不同的膜质特性。
[0096]下面，举出从外部照射光的情况下的结构体10的反射率的例子，说明了本实施方式的结构体10的效果的一个例子。
[0097]图5是示出了针对本实施方式的结构体10、在表面上形成有单层的CVD膜的基板(下面，称为结构体10Y)以及在表面上形成有折射率互不相同的两层的CVD膜的基板(下面，称为结构体10Z)而从各结构体的外部向CVD膜照射光时的分光反射率的图。此外，将在结构体10、10YU0Z的各主面上形成的CVD膜为同一厚度的硅氮化膜并且形成在各主面上的CVD膜的折射率在厚度方向上的积分值相同作为前提，计算图5所示的分光反射率。
[0098]如图5所示，在250nm(纳米，下面同样)?1050nm的波长区域中，本实施方式的结构体10的反射率低于具有两层CVD膜的结构体1Z的反射率。这是因为CVD膜110的成分从第一材料成分向第二材料成分连续变化，因此在CVD膜110中不存在不同的材料成分之间的分界面。即，在从结构体的外部照射250nm?1050nm的波长区域的光的情况下，在结构体1Z的折射率互不相同的两层CVD膜的分界面上反射光的一部分，但是在结构体10中不发生因分界面的存在而引起的光的反射，因此光的反射率低相应的程度。
[0099]这样，与在基板9上形成两层CVD膜的结构体1Z (更普遍地，形成有多层CVD膜的结构体)相比，本实施方式的结构体10的反射来自外部的光的反射率更低，特别适用于如太阳能电池那样将反射率低作为优点的电子器件中。
[0100]另外，如图5所示，在300nm?700nm的波长区域中，本实施方式的结构体10的反射率低于具有单层的CVD膜的结构体1Y的反射率。这可认为是因在CVD膜110中存在折射率的高低差而引起的。在这种薄膜中，通常除了在薄膜的表面及膜和膜之间的分界面进行反射之外，在膜中也产生内部反射，但是因膜中存在折射率的高低差而膜中的各内部反射光产生相位差，从而整体上可使内部反射减少。即，在从结构体的外部照射300nm?700nm的波长区域的光的情况下，在结构体1Y中起不到用于减少光的内部反射的作用，但在结构体10中因膜中存在折射率的高低差而可减少光的内部反射，因此光的反射率可降低相应的程度。此外，在250nm?300nm以及700nm?1050nm的波长区域中，与本实施方式的结构体10相比，具有单层的CVD膜的结构体1Y的反射率更低。对于这一点，还为得出明确的理由。
[0101]这样，本实施方式的结构体10，与单层的结构体1Y相比在反射300nm?700nm的波长区域的光的反射率更低，因此特别适合于如太阳能电池那样将该波长区域中的反射率低作为优点的电子器件中。
[0102]另外，在本实施方式的等离子CVD装置100中，通过在处理空间V的内部形成在从搬送上游侧到搬送下游侧的整个区域连续变化的环境，能够通过一个处理空间v( —列的感应耦合式天线41)在基板9上形成CVD膜110。因此，在本实施方式的等离子CVD装置100中，不需如在基板9上形成多层CVD膜的情况那样沿基板9的搬送方向形成多个处理空间V，从而能够节省空间并节省能量。
[0103]<4.变形例 >
[0104]以上，说明了本发明的实施方式，但本发明在不脱离其宗旨的情况下，能够进行上述之外的各种变更。
[0105]在上述实施方式中，说明了在处理腔室I的内部仅形成一个处理空间V的方式，但并不限定于此，也可以在处理腔室I内形成多个处理空间V。此时，只要在这些多个处理空间V中的至少一个处理空间V的内部的上游侧和下游侧供给材料成分不同的气体，则也能够与上述实施方式同样地，在基板9的主面SI上形成在法线方向上材料成分连续变化的CVD 膜 110。
[0106]另外，在上述实施方式中，说明了第一材料气体和第二材料气体含有的多个成分要素的种类(硅烷和氨)彼此相同但这些多个成分要素的含有比例互不相同的情况，但是并不限定于此。
[0107]例如，如第一材料气体含有的成分要素为硅烷和一氧化氮而第二材料气体所含有的成分要素为硅烷和氨的情况那样，可以使第一材料气体所包括的成分要素和第二材料气体所包括的成分要素互不相同。此时，在主面SI的指向外侧的法线方向上，在基板9的主面SI上形成的CVD膜的材料成分，从硅氧化膜向硅氮化膜连续变化。
[0108]另外，在上述实施方式中，说明了通过从喷出构件635喷出非活性气体(氮气)来将感应耦合式天线41的周边环境充满为非活性气体来防止在感应耦合式天线41上形成CVD膜的方式，但是并不限定于此。从喷出构件635喷出的气体，可以是等离子CVD处理中利用的材料气体，也可以是添加气体。另外，也可以不从喷出构件635喷出气体。
[0109]另外，在上述实施方式中，说明了如图4B示出那样在基板9的主面SI的指向外侧的法线方向上具有折射率相对高的第一区间D1、折射率相对低的第二区间Dl及折射率在第一区间Dl和第二区间D2之间的第三区间D3的CVD膜110，但是并不限定于此。
[0110]与上述实施方式同样地，即使在利用第一材料气体形成膜的材料成分比利用第二材料气体形成膜的材料成分的折射率更高的状态下进行等离子CVD处理的情况下，也能够通过调整处理空间V的温度、压力、处理空间V的宽度(分隔构件5A、5B的间隔)、感应耦合式天线41的输出、材料气体的供给量等各种条件，来如图6那样形成不具有相当于上述第二区间D2的区间的CVD膜。
[0111]以上，说明了实施方式及其变形例的电子器件用结构体、等离子CVD装置及成膜方法，但它们只是本发明的优选的实施方式的例子，并不限定本发明的实施范围。本发明能够在其发明的范围内自由组合各实施方式，或者能够对各实施方式的任意构成要素进行变形，或者能够在各实施方式中省略任意构成要素。
【权利要求】
1.一种电子器件用结构体，其特征在于， 具有: 基板， CVD膜，其通过等离子CVD法来形成在所述基板的主面上； 在所述主面的指向外侧的法线方向上，所述CVD膜的成分从第一材料成分向第二材料成分连续变化。
2.根据权利要求1所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述第一材料成分和所述第二材料成分各自含有的多个成分要素的种类彼此相同，但这些多个成分要素的含有比例互不相同。
3.根据权利要求1所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述第一材料成分所包含的成分要素和所述第二材料成分所包含的成分要素互不相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子器件用结构体，其特征在于， 所述基板是用于太阳能电池的半导体基板； 所述CVD膜是所述太阳能电池的保护膜。
5.根据权利要求4所述的电子器件用结构体，其特征在于，所述CVD膜包括硅氮化膜。
6.一种等离子CVD装置，其特征在于， 具有: 腔室， 保持搬送部，其在所述腔室内保持成为处理对象的基板，并沿搬送路径相对搬送该基板， 多个感应耦合式天线，其与所述搬送路径相向地排列于在所述腔室内规定的处理空间内，这些多个感应耦合式天线各自的卷绕数小于一周， 第一气体供给部，其向所述处理空间中的所述搬送路径的上游部分供给第一材料气体， 第二气体供给部，其向所述处理空间中的所述搬送路径的下游部分供给与所述第一材料气体的成分不同的成分的第二材料气体； 在从所述第一气体供给部供给所述第一材料气体，从所述第二气体供给部供给所述第二材料气体，并且向所述多个感应耦合式天线供给高频电力来生成等离子的状态下，所述保持搬送部沿所述搬送路径搬送所述基板， 由此，在所述基板的主面上，形成成分在所述主面的指向外侧的法线方向上从与所述第一材料气体相对应的第一材料成分向与所述第二材料气体相对应的第二材料成分连续变化的CVD膜。
7.根据权利要求6所述的等离子CVD装置，其特征在于， 具有: 第一分隔构件，其是与所述搬送路径垂直的板状体，在所述搬送路径上配置于所述多个感应耦合式天线的上游侧， 第二分隔构件，其是与所述搬送路径垂直的板状体，在所述搬送路径上配置于所述多个感应耦合式天线的下游侧； 由所述第一分隔构件及第二分隔构件来规定所述处理空间的搬送方向上的宽度。
8.根据权利要求6所述的等离子CVD装置，其特征在于，所述第一材料气体和所述第二材料气体各自含有的多个成分要素的种类彼此相同，但这些多个成分要素的含有比例互不相同。
9.根据权利要求6所述的等离子CVD装置，其特征在于，所述第一材料气体所包含的成分要素和所述第二材料气体所包含的成分要素互不相同。
10.根据权利要求6至权利要求9中任一项所述的等离子CVD装置，其特征在于， 所述基板是用于太阳能电池的半导体基板， 所述CVD膜是所述太阳能电池的保护膜。
11.根据权利要求10所述的等离子CVD装置，其特征在于， 所述第一材料气体和所述第二材料气体中的至少一个材料气体中含有硅烷及氨， 所述CVD膜包括硅氮化膜。
12.—种成膜方法，通过在配置有各自的卷绕数小于一周的多个感应耦合式天线的处理空间内进行等离子处理，在沿搬送路径搬送的基板的主面上形成CVD膜，该成膜方法的特征在于， 包括: 第一气体供给工序，向所述处理空间中的所述搬送路径的上游部分供给第一材料气体， 第二气体供给工序，向所述处理空间中的所述搬送路径的下游部分供给与所述第一材料气体的成分不同的成分的第二材料气体， 等离子处理工序，向所述多个感应耦合式天线供给高频电力来生成等离子，通过所述第一材料气体和第二材料气体的等离子分解，来在所述基板上进行化学气相沉积， 搬送工序，沿所述搬送路径搬送所述基板； 在所述基板的主面上，形成成分在所述主面的指向外侧的法线方向上从与所述第一材料气体相对应的第一材料成分向与所述第二材料气体相对应的第二材料成分连续变化的CVD 膜。
【文档编号】C23C16/34GK104518038SQ201410374039
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】大泽笃史, 坂本拓海, 米山典孝 申请人:斯克林集团公司