JPH0878706A - 透明導電膜の形成方法及び光起電力装置の製造方法 - Google Patents
透明導電膜の形成方法及び光起電力装置の製造方法Info
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- JPH0878706A JPH0878706A JP6213893A JP21389394A JPH0878706A JP H0878706 A JPH0878706 A JP H0878706A JP 6213893 A JP6213893 A JP 6213893A JP 21389394 A JP21389394 A JP 21389394A JP H0878706 A JPH0878706 A JP H0878706A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶成長が均一で欠陥が少ないＳｎＯ2 膜を
形成する方法、及び、比抵抗が低いＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形
成する方法の提供。変換効率を向上させた光起電力装置
の製造方法の提供。 【構成】 常圧熱ＣＶＤ法にてＳｎＯ2 膜を常圧ＣＶＤ
炉１内のガラス基板10上に形成する場合に、ＳｎＯ2 の
酸素源としてＨ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏの混合ガスを用いる。この
際、成膜前期にはＨ2 Ｏの割合を多くし、成膜後期には
Ｄ2 Ｏの割合を多くする。また、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成
する際に、Ｆドーパントガスの分解用にＯ3 を使用す
る。このようにして形成したＳｎＯ2 膜またはＳｎ
Ｏ2 ：Ｆ膜を光起電力装置の透明電極に利用する。
形成する方法、及び、比抵抗が低いＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形
成する方法の提供。変換効率を向上させた光起電力装置
の製造方法の提供。 【構成】 常圧熱ＣＶＤ法にてＳｎＯ2 膜を常圧ＣＶＤ
炉１内のガラス基板10上に形成する場合に、ＳｎＯ2 の
酸素源としてＨ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏの混合ガスを用いる。この
際、成膜前期にはＨ2 Ｏの割合を多くし、成膜後期には
Ｄ2 Ｏの割合を多くする。また、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成
する際に、Ｆドーパントガスの分解用にＯ3 を使用す
る。このようにして形成したＳｎＯ2 膜またはＳｎ
Ｏ2 ：Ｆ膜を光起電力装置の透明電極に利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光起電力装置の
透明電極に利用されるＳｎＯ2 膜またはこれにフッ素を
ドープしたＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成する方法に関する。
透明電極に利用されるＳｎＯ2 膜またはこれにフッ素を
ドープしたＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池に代表される光起電力装置の中
で、大面積化と低コスト化とが容易であるとして注目さ
れている薄膜半導体を使用した光起電力装置は、他の商
用電力との競合がコスト面で比較的有利であるので、そ
の開発が急速に進んでいる。このような薄膜半導体を光
電変換層として使用した光起電力装置の代表的な構成
は、ガラス基板上に透明電極，ｐｉｎ接合のアモルファ
スシリコン（ａ−Ｓｉ）膜，裏面電極を順に積層した構
成である。
で、大面積化と低コスト化とが容易であるとして注目さ
れている薄膜半導体を使用した光起電力装置は、他の商
用電力との競合がコスト面で比較的有利であるので、そ
の開発が急速に進んでいる。このような薄膜半導体を光
電変換層として使用した光起電力装置の代表的な構成
は、ガラス基板上に透明電極，ｐｉｎ接合のアモルファ
スシリコン（ａ−Ｓｉ）膜，裏面電極を順に積層した構
成である。
【０００３】そして、透明電極としては、コスト，特性
の両面から常圧ＣＶＤ法により形成したＳｎＯ2 膜が良
く使用されており、また、ＳｎＯ2 の比抵抗を低減する
ためにＳｎＯ2 にフッ素をドープしたＳｎＯ2 ：Ｆ膜も
利用されている。フッ素をドープすることにより、結晶
の粒径を300 nm前後にまで成長させて表面が所謂テクス
チャー構造をなしたＳｎＯ2 透明電極を形成して、光起
電力装置としての特性を高めることができる。
の両面から常圧ＣＶＤ法により形成したＳｎＯ2 膜が良
く使用されており、また、ＳｎＯ2 の比抵抗を低減する
ためにＳｎＯ2 にフッ素をドープしたＳｎＯ2 ：Ｆ膜も
利用されている。フッ素をドープすることにより、結晶
の粒径を300 nm前後にまで成長させて表面が所謂テクス
チャー構造をなしたＳｎＯ2 透明電極を形成して、光起
電力装置としての特性を高めることができる。
【０００４】このようなＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明導
電膜は、従来より次のようにして形成している。500 ℃
程度までに昇温した常圧ＣＶＤ装置内にガラス基板を搬
入し、材料ガスとしてＳｎＣｌ4 とＨ2 ＯとＯ2 とＦド
ーパントガス（ＣＦ3 ＣＨ2Ｆ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ3 ＣＨ
Ｆ2 等）とを上記常圧ＣＶＤ装置内に導入し、これらの
熱分解により、ガラス基板上にＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成す
る。ここで、Ｈ2 ＯはＳｎＯ2 の酸素源として作用し、
Ｏ2 はＦドーパントガスからのフッ素の遊離を促進する
作用をなす。
電膜は、従来より次のようにして形成している。500 ℃
程度までに昇温した常圧ＣＶＤ装置内にガラス基板を搬
入し、材料ガスとしてＳｎＣｌ4 とＨ2 ＯとＯ2 とＦド
ーパントガス（ＣＦ3 ＣＨ2Ｆ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ3 ＣＨ
Ｆ2 等）とを上記常圧ＣＶＤ装置内に導入し、これらの
熱分解により、ガラス基板上にＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成す
る。ここで、Ｈ2 ＯはＳｎＯ2 の酸素源として作用し、
Ｏ2 はＦドーパントガスからのフッ素の遊離を促進する
作用をなす。
【０００５】また、上述した方法とは異なる材料ガスの
組み合わせにて、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成する方法も知ら
れている。この方法は、材料ガスとしてＳｎ（ＣＨ3 ）
4 ，Ｏ2 及びＦドーパントガス（ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ，ＣＨ
Ｆ3 ，ＣＨ3 ＣＨＦ2 等）を用いて、上述した方法と同
様の常圧熱ＣＶＤ法にて形成するものである。この場合
には、Ｏ2 がＳｎＯ2 の酸素源となる作用とＦドーパン
トガスからフッ素を遊離させる作用とを有する。
組み合わせにて、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成する方法も知ら
れている。この方法は、材料ガスとしてＳｎ（ＣＨ3 ）
4 ，Ｏ2 及びＦドーパントガス（ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ，ＣＨ
Ｆ3 ，ＣＨ3 ＣＨＦ2 等）を用いて、上述した方法と同
様の常圧熱ＣＶＤ法にて形成するものである。この場合
には、Ｏ2 がＳｎＯ2 の酸素源となる作用とＦドーパン
トガスからフッ素を遊離させる作用とを有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た何れの形成方法でも、ＳｎＯ2 のすべての結晶の粒径
を300 nm前後に均一に成長させることは困難であり、一
部には成長が不十分であって微小な欠陥が多く見られる
ことがある。このような微小な欠陥は、ａ−Ｓｉにおけ
るバルクリークを引き起こして光電変換特性の劣化の大
きな原因となる。
た何れの形成方法でも、ＳｎＯ2 のすべての結晶の粒径
を300 nm前後に均一に成長させることは困難であり、一
部には成長が不十分であって微小な欠陥が多く見られる
ことがある。このような微小な欠陥は、ａ−Ｓｉにおけ
るバルクリークを引き起こして光電変換特性の劣化の大
きな原因となる。
【０００７】また、上述した形成方法のようにＯ2 によ
りＦドーパントガスからフッ素を遊離させて形成したＳ
ｎＯ2 ：Ｆ膜の比抵抗は１×10-3Ω・cm程度が限界であ
り、光起電力装置用の透明電極に使用されるＳｎＯ2 ：
Ｆ膜としてはこの数値が充分な値であるとは言えない。
りＦドーパントガスからフッ素を遊離させて形成したＳ
ｎＯ2 ：Ｆ膜の比抵抗は１×10-3Ω・cm程度が限界であ
り、光起電力装置用の透明電極に使用されるＳｎＯ2 ：
Ｆ膜としてはこの数値が充分な値であるとは言えない。
【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ＳｎＣｌ4 の酸素源としてＨ2 Ｏに加えてＤ2
Ｏ（重水）を用いることにより、ＳｎＯ2 の結晶成長の
均一性を向上して欠陥が少ない良好な表面形状（テクス
チャー形状）を有するＳｎＯ 2 膜を形成することができ
る透明導電膜の形成方法、及び、この形成方法を利用す
ることにより変換効率を従来より高めることができる光
起電力装置の製造方法を提供することを目的とする。
であり、ＳｎＣｌ4 の酸素源としてＨ2 Ｏに加えてＤ2
Ｏ（重水）を用いることにより、ＳｎＯ2 の結晶成長の
均一性を向上して欠陥が少ない良好な表面形状（テクス
チャー形状）を有するＳｎＯ 2 膜を形成することができ
る透明導電膜の形成方法、及び、この形成方法を利用す
ることにより変換効率を従来より高めることができる光
起電力装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】本発明の他の目的は、Ｆドーパントガスか
らフッ素を遊離させるガスとしてＯ 2 の代わりにＯ
3 （オゾン）を用いることにより、より低抵抗なＳｎＯ
2 ：Ｆ膜を形成することができる透明導電膜の形成方
法、及び、この形成方法を利用することにより変換効率
を従来より高めることができる光起電力装置の製造方法
を提供することを目的とする。
らフッ素を遊離させるガスとしてＯ 2 の代わりにＯ
3 （オゾン）を用いることにより、より低抵抗なＳｎＯ
2 ：Ｆ膜を形成することができる透明導電膜の形成方
法、及び、この形成方法を利用することにより変換効率
を従来より高めることができる光起電力装置の製造方法
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る透
明導電膜の形成方法は、ＳｎＯ2 膜からなる透明導電膜
を形成する方法において、材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ，
Ｈ2 Ｏ及びＤ2 Ｏを用いて前記透明導電膜を形成するこ
とを特徴とする。
明導電膜の形成方法は、ＳｎＯ2 膜からなる透明導電膜
を形成する方法において、材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ，
Ｈ2 Ｏ及びＤ2 Ｏを用いて前記透明導電膜を形成するこ
とを特徴とする。
【００１１】本願の請求項２に係る透明導電膜の形成方
法は、請求項１において、前記透明導電膜の形成時にお
いて、その成膜の進行につれてＨ2 Ｏに対するＤ2 Ｏの
割合を増加させることを特徴とする。
法は、請求項１において、前記透明導電膜の形成時にお
いて、その成膜の進行につれてＨ2 Ｏに対するＤ2 Ｏの
割合を増加させることを特徴とする。
【００１２】本願の請求項３に係る光起電力装置の製造
方法は、ＳｎＯ2 膜からなる透明電極を基板上に有する
光起電力装置を製造する方法において、前記基板を常圧
ＣＶＤ装置内に搬入し、該常圧ＣＶＤ装置内に材料ガス
としてＳｎＣｌ4 ，Ｈ2 Ｏ及びＤ2 Ｏを導入して前記基
板上に前記透明電極を形成することを特徴とする。
方法は、ＳｎＯ2 膜からなる透明電極を基板上に有する
光起電力装置を製造する方法において、前記基板を常圧
ＣＶＤ装置内に搬入し、該常圧ＣＶＤ装置内に材料ガス
としてＳｎＣｌ4 ，Ｈ2 Ｏ及びＤ2 Ｏを導入して前記基
板上に前記透明電極を形成することを特徴とする。
【００１３】本願の請求項４に係る透明導電膜の形成方
法は、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明導電膜を形成する方
法において、材料ガスとしてスズ化合物，オゾン及びＦ
ドーパントガスを用いて前記透明導電膜を形成すること
を特徴とする。
法は、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明導電膜を形成する方
法において、材料ガスとしてスズ化合物，オゾン及びＦ
ドーパントガスを用いて前記透明導電膜を形成すること
を特徴とする。
【００１４】本願の請求項５に係る光起電力装置の製造
方法は、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明電極を基板上に有
する光起電力装置を製造する方法において、前記基板を
常圧ＣＶＤ装置内に搬入し、該常圧ＣＶＤ装置内に材料
ガスとしてスズ化合物，オゾン及びＦドーパントガスを
導入して前記基板上に前記透明電極を形成することを特
徴とする。
方法は、ＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明電極を基板上に有
する光起電力装置を製造する方法において、前記基板を
常圧ＣＶＤ装置内に搬入し、該常圧ＣＶＤ装置内に材料
ガスとしてスズ化合物，オゾン及びＦドーパントガスを
導入して前記基板上に前記透明電極を形成することを特
徴とする。
【００１５】
【作用】第１発明では、ＳｎＯ2 膜を形成する際の酸素
源としてＨ2 ＯとＤ2 Ｏとを使用する。Ｈ2 Ｏ単独でな
くＤ2 Ｏも加えるので、結晶成長されるＳｎＯ2 の均一
性が高く欠陥が少ない良好な表面形状が得られる。ま
た、第１発明において、ＳｎＯ2 膜の結晶成長の進行と
共に使用するＨ2 Ｏに対するＤ2 Ｏの割合を増加させ
る。Ｈ2 Ｏを酸素源とした場合には、Ｄ2 Ｏを酸素源と
した場合に比較して、ＳｎＯ2 の結晶の均一性は低い
が、下地基板に対する付着性が高いＳｎＯ2 膜を形成で
きる。成膜初期にあってはＨ2 Ｏの比率を高くして下地
基板に付着し易い核となるようなＳｎＯ2 膜を成長さ
せ、成膜の進行に伴って除々にＤ2 Ｏの比率を高くして
高品質のＳｎＯ2 膜を成長させる。よって、第１発明に
て形成したＳｎＯ2 膜を透明電極として利用した光起電
力装置では、変換効率の向上を図れる。
源としてＨ2 ＯとＤ2 Ｏとを使用する。Ｈ2 Ｏ単独でな
くＤ2 Ｏも加えるので、結晶成長されるＳｎＯ2 の均一
性が高く欠陥が少ない良好な表面形状が得られる。ま
た、第１発明において、ＳｎＯ2 膜の結晶成長の進行と
共に使用するＨ2 Ｏに対するＤ2 Ｏの割合を増加させ
る。Ｈ2 Ｏを酸素源とした場合には、Ｄ2 Ｏを酸素源と
した場合に比較して、ＳｎＯ2 の結晶の均一性は低い
が、下地基板に対する付着性が高いＳｎＯ2 膜を形成で
きる。成膜初期にあってはＨ2 Ｏの比率を高くして下地
基板に付着し易い核となるようなＳｎＯ2 膜を成長さ
せ、成膜の進行に伴って除々にＤ2 Ｏの比率を高くして
高品質のＳｎＯ2 膜を成長させる。よって、第１発明に
て形成したＳｎＯ2 膜を透明電極として利用した光起電
力装置では、変換効率の向上を図れる。
【００１６】第２発明では、Ｆドーパントガスからフッ
素を遊離させるために、Ｏ2 ではなくＯ3 を使用する。
よって、Ｏ2 を使用する場合に比べて、Ｆドーパントガ
スの分解効率が向上し、より多量のフッ素がＳｎＯ2 が
取り込まれて更なるＳｎＯ2：Ｆ膜の低抵抗化を図れ
る。よって、第２発明にて形成したＳｎＯ2 ：Ｆ膜を透
明電極として利用した光起電力装置では、変換効率の向
上を実現できる。
素を遊離させるために、Ｏ2 ではなくＯ3 を使用する。
よって、Ｏ2 を使用する場合に比べて、Ｆドーパントガ
スの分解効率が向上し、より多量のフッ素がＳｎＯ2 が
取り込まれて更なるＳｎＯ2：Ｆ膜の低抵抗化を図れ
る。よって、第２発明にて形成したＳｎＯ2 ：Ｆ膜を透
明電極として利用した光起電力装置では、変換効率の向
上を実現できる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。
いて具体的に説明する。
【００１８】実施例１．図１は、本発明の実施例１のＳ
ｎＯ2 ：Ｆ膜の形成方法の実施状態を示す概略図であ
る。図中１は常圧ＣＶＤ炉、10はＳｎＯ2 ：Ｆ膜の成膜
対象のガラス基板であり、常圧ＣＶＤ炉１内に搬入され
たガラス基板10は、その内部を矢符方向に搬送されるよ
うになっている。常圧ＣＶＤ炉１内のガラス基板10の搬
送域の上方には、その搬送方向の上流側から下流側にわ
たって、ｎ個の成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-n がこ
の順に列をなして配置されている。ｎ個の各成膜ヘッド
2-1,2-2, 2-3,…，2-n は、常圧ＣＶＤ炉１外に設けた
ＳｎＣｌ4 ガス源3-1, 3-2,3-3,…，3-n 、Ｈ2 Ｏ／Ｄ
2 Ｏガス源4-1, 4-2, 4-3,…，4-n 、Ｏ2 ガス源5-1,5-
2, 5-3,…，5-n 、Ｆドーパントガス源6-1, 6-2, 6-3,
…，6-n にそれぞれ連結されている。
ｎＯ2 ：Ｆ膜の形成方法の実施状態を示す概略図であ
る。図中１は常圧ＣＶＤ炉、10はＳｎＯ2 ：Ｆ膜の成膜
対象のガラス基板であり、常圧ＣＶＤ炉１内に搬入され
たガラス基板10は、その内部を矢符方向に搬送されるよ
うになっている。常圧ＣＶＤ炉１内のガラス基板10の搬
送域の上方には、その搬送方向の上流側から下流側にわ
たって、ｎ個の成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-n がこ
の順に列をなして配置されている。ｎ個の各成膜ヘッド
2-1,2-2, 2-3,…，2-n は、常圧ＣＶＤ炉１外に設けた
ＳｎＣｌ4 ガス源3-1, 3-2,3-3,…，3-n 、Ｈ2 Ｏ／Ｄ
2 Ｏガス源4-1, 4-2, 4-3,…，4-n 、Ｏ2 ガス源5-1,5-
2, 5-3,…，5-n 、Ｆドーパントガス源6-1, 6-2, 6-3,
…，6-n にそれぞれ連結されている。
【００１９】各ＳｎＣｌ4 ガス源3-1, 3-2, 3-3,…，3-
n からは、接続された各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，
2-n に同一のＳｎＣｌ4 ガスが供給され、また、各Ｏ2
ガス源5-1, 5-2, 5-3,…，5-n からは、接続された各成
膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-n に同一のＯ2 ガスが供
給され、各Ｆドーパントガス源6-1, 6-2, 6-3,…，6-n
からは、接続された各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-
n に同一のＦドーパントガスが供給されるようになって
いる。なお、Ｆドーパントガスとしては、ＣＦ 3 ＣＨ2
Ｆ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ3 ＣＨＦ2 等を使用する。
n からは、接続された各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，
2-n に同一のＳｎＣｌ4 ガスが供給され、また、各Ｏ2
ガス源5-1, 5-2, 5-3,…，5-n からは、接続された各成
膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-n に同一のＯ2 ガスが供
給され、各Ｆドーパントガス源6-1, 6-2, 6-3,…，6-n
からは、接続された各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-
n に同一のＦドーパントガスが供給されるようになって
いる。なお、Ｆドーパントガスとしては、ＣＦ 3 ＣＨ2
Ｆ，ＣＨＦ3 ，ＣＨ3 ＣＨＦ2 等を使用する。
【００２０】但し、各Ｈ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-1, 4-2,
4-3,…，4-n からは、それぞれの含有率が異なるＨ2 Ｏ
／Ｄ2 Ｏ混合ガスが、接続された各成膜ヘッド2-1, 2-
2, 2-3,…，2-n に供給されるようになっている。各Ｈ
2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-1, 4-2,4-3,…，4-n から対応す
る各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-n に供給される混
合ガスにおける流量比は図２に示す通りである。図２に
おいては、横軸にガラス基板10の搬送方向の上流側から
下流側にわたって配置したｎ個の成膜ヘッド2-1,2-2, 2
-3,…，2-n を示し、縦軸に混合ガス全量に対するＤ2
Ｏガスの割合（Ｄ 2 Ｏ流量／（Ｈ2 Ｏ流量＋Ｄ2 Ｏ流
量））を示している。最上流側に配置した成膜ヘッド2-
1 には、Ｄ2 Ｏガスの割合が０であるガス（Ｈ2 Ｏ単独
のガス）がＨ 2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-1 から供給される。
また、最下流側に配置した成膜ヘッド2-n には、Ｄ2 Ｏ
ガスの割合が１であるガス（Ｄ2 Ｏ単独のガス）がＨ2
Ｏ／Ｄ 2 Ｏガス源4-n から供給される。両者の間にある
他の成膜ヘッド2-2, 2-3, …には、上流側から下流側に
向かうにつれてＤ2 Ｏガスの割合が増加していくＨ2 Ｏ
／Ｄ2 Ｏ混合ガスが対応するＨ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-2,
4-3, …からそれぞれ供給される。
4-3,…，4-n からは、それぞれの含有率が異なるＨ2 Ｏ
／Ｄ2 Ｏ混合ガスが、接続された各成膜ヘッド2-1, 2-
2, 2-3,…，2-n に供給されるようになっている。各Ｈ
2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-1, 4-2,4-3,…，4-n から対応す
る各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-n に供給される混
合ガスにおける流量比は図２に示す通りである。図２に
おいては、横軸にガラス基板10の搬送方向の上流側から
下流側にわたって配置したｎ個の成膜ヘッド2-1,2-2, 2
-3,…，2-n を示し、縦軸に混合ガス全量に対するＤ2
Ｏガスの割合（Ｄ 2 Ｏ流量／（Ｈ2 Ｏ流量＋Ｄ2 Ｏ流
量））を示している。最上流側に配置した成膜ヘッド2-
1 には、Ｄ2 Ｏガスの割合が０であるガス（Ｈ2 Ｏ単独
のガス）がＨ 2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-1 から供給される。
また、最下流側に配置した成膜ヘッド2-n には、Ｄ2 Ｏ
ガスの割合が１であるガス（Ｄ2 Ｏ単独のガス）がＨ2
Ｏ／Ｄ 2 Ｏガス源4-n から供給される。両者の間にある
他の成膜ヘッド2-2, 2-3, …には、上流側から下流側に
向かうにつれてＤ2 Ｏガスの割合が増加していくＨ2 Ｏ
／Ｄ2 Ｏ混合ガスが対応するＨ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源4-2,
4-3, …からそれぞれ供給される。
【００２１】そして、ガラス基板10が常圧ＣＶＤ炉１内
を、最上流側の成膜ヘッド2-1 直下から最下流側の成膜
ヘッド2-n 直下まで搬送される間に、各成膜ヘッド2-1,
2-2, 2-3,…，2-n から材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ，Ｈ
2 Ｏ／Ｄ2 Ｏ，Ｏ2 ，Ｆドーパントガスが噴射されて、
ガラス基板10上にＳｎＯ2 ：Ｆが順次成長するようにな
っている。
を、最上流側の成膜ヘッド2-1 直下から最下流側の成膜
ヘッド2-n 直下まで搬送される間に、各成膜ヘッド2-1,
2-2, 2-3,…，2-n から材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ，Ｈ
2 Ｏ／Ｄ2 Ｏ，Ｏ2 ，Ｆドーパントガスが噴射されて、
ガラス基板10上にＳｎＯ2 ：Ｆが順次成長するようにな
っている。
【００２２】次に、動作について説明する。まず、成膜
対象のガラス基板10を常圧ＣＶＤ炉１内に搬入してその
内部を搬送させる。各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-
n からＳｎＣｌ4 ガス，Ｈ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏ混合ガス，Ｏ2
ガス，Ｆドーパントガスが、搬送されるガラス基板10に
噴射されて、その上にＳｎＯ2 ：Ｆ膜が成膜される。こ
こで、成膜の開始時にはＨ2 Ｏの含有率が高い混合ガス
が導入され、成膜が進行するにつれて除々にＤ2 Ｏの含
有率を高くした混合ガスが導入される。従って、ガラス
基板10側には付着性が高いＳｎＯ2 ：Ｆ膜が成膜され、
ガラス基板10から離れるにつれて結晶成長の均一性に優
れたＳｎＯ2 ：Ｆ膜が成膜される。
対象のガラス基板10を常圧ＣＶＤ炉１内に搬入してその
内部を搬送させる。各成膜ヘッド2-1, 2-2, 2-3,…，2-
n からＳｎＣｌ4 ガス，Ｈ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏ混合ガス，Ｏ2
ガス，Ｆドーパントガスが、搬送されるガラス基板10に
噴射されて、その上にＳｎＯ2 ：Ｆ膜が成膜される。こ
こで、成膜の開始時にはＨ2 Ｏの含有率が高い混合ガス
が導入され、成膜が進行するにつれて除々にＤ2 Ｏの含
有率を高くした混合ガスが導入される。従って、ガラス
基板10側には付着性が高いＳｎＯ2 ：Ｆ膜が成膜され、
ガラス基板10から離れるにつれて結晶成長の均一性に優
れたＳｎＯ2 ：Ｆ膜が成膜される。
【００２３】実施例１では、ＳｎＯ2 の酸素源としてＨ
2 Ｏに加えてＤ2 Ｏも使用するので、成長するＳｎＯ2
の結晶の均一性が向上して、欠陥が少なくて表面に凹凸
が見られない高品質のＳｎＯ2 ：Ｆ膜を得ることができ
る。そして、本実施例１にて形成したＳｎＯ2 ：Ｆ膜を
透明電極として用いたａ−Ｓｉ光起電力装置を製造し、
従来のようにＨ2 Ｏのみを使用して形成したＳｎＯ2 ：
Ｆ膜を透明電極として用いた従来例のａ−Ｓｉ光起電力
装置に対して変換効率を比較した結果、５％の改善を確
認できた。
2 Ｏに加えてＤ2 Ｏも使用するので、成長するＳｎＯ2
の結晶の均一性が向上して、欠陥が少なくて表面に凹凸
が見られない高品質のＳｎＯ2 ：Ｆ膜を得ることができ
る。そして、本実施例１にて形成したＳｎＯ2 ：Ｆ膜を
透明電極として用いたａ−Ｓｉ光起電力装置を製造し、
従来のようにＨ2 Ｏのみを使用して形成したＳｎＯ2 ：
Ｆ膜を透明電極として用いた従来例のａ−Ｓｉ光起電力
装置に対して変換効率を比較した結果、５％の改善を確
認できた。
【００２４】なお、上述した実施例１では、ＳｎＯ2 ：
Ｆ膜を形成する場合について説明したが、フッ素をドー
プしないＳｎＯ2 膜を形成する場合も同様に行えること
は勿論である。この場合には、Ｏ2 及びＦドーパントガ
スの導入は不要である。
Ｆ膜を形成する場合について説明したが、フッ素をドー
プしないＳｎＯ2 膜を形成する場合も同様に行えること
は勿論である。この場合には、Ｏ2 及びＦドーパントガ
スの導入は不要である。
【００２５】実施例２．図３は、本発明の実施例２のＳ
ｎＯ2 ：Ｆ膜の形成方法の実施状態を示す概略図であ
り、図中11は常圧ＣＶＤ炉、10はＳｎＯ2 ：Ｆ膜の成膜
対象のガラス基板である。常圧ＣＶＤ炉11内の上部に
は、材料ガスをガラス基板10に噴射するための成膜ヘッ
ド12が設けられている。成膜ヘッド12は、常圧ＣＶＤ炉
11外に設けたＮ2 ガス源13、ＳｎＣｌ4 ガス源14、Ｈ2
Ｏガス源15、Ｆドーパントガス源16にそれぞれ連結され
ている。また、成膜ヘッド12は、酸素をオゾンに変える
オゾナイザ17を介してＯ2 ガス源18にも連結されてい
る。
ｎＯ2 ：Ｆ膜の形成方法の実施状態を示す概略図であ
り、図中11は常圧ＣＶＤ炉、10はＳｎＯ2 ：Ｆ膜の成膜
対象のガラス基板である。常圧ＣＶＤ炉11内の上部に
は、材料ガスをガラス基板10に噴射するための成膜ヘッ
ド12が設けられている。成膜ヘッド12は、常圧ＣＶＤ炉
11外に設けたＮ2 ガス源13、ＳｎＣｌ4 ガス源14、Ｈ2
Ｏガス源15、Ｆドーパントガス源16にそれぞれ連結され
ている。また、成膜ヘッド12は、酸素をオゾンに変える
オゾナイザ17を介してＯ2 ガス源18にも連結されてい
る。
【００２６】Ｎ2 ガス源13からは成膜ヘッド12にキャリ
アガスとしてＮ2 ガスが供給され、また、ＳｎＣｌ4 ガ
ス源14，Ｈ2 Ｏガス源15，Ｆドーパントガス源16からは
成膜ヘッド12に材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ガス，Ｈ2 Ｏ
ガス，Ｆドーパントガスが供給されるようになってい
る。また、Ｏ2 ガス源18からのＯ2 ガスがオゾナイザ17
にて変化されてなるＯ3 ガスも、成膜ヘッド12に供給さ
れるようになっている。なお、Ｆドーパントガスとして
は、実施例１と同様に、ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ，ＣＨＦ 3 ，Ｃ
Ｈ3 ＣＨＦ2 等を使用できる。
アガスとしてＮ2 ガスが供給され、また、ＳｎＣｌ4 ガ
ス源14，Ｈ2 Ｏガス源15，Ｆドーパントガス源16からは
成膜ヘッド12に材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ガス，Ｈ2 Ｏ
ガス，Ｆドーパントガスが供給されるようになってい
る。また、Ｏ2 ガス源18からのＯ2 ガスがオゾナイザ17
にて変化されてなるＯ3 ガスも、成膜ヘッド12に供給さ
れるようになっている。なお、Ｆドーパントガスとして
は、実施例１と同様に、ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ，ＣＨＦ 3 ，Ｃ
Ｈ3 ＣＨＦ2 等を使用できる。
【００２７】そして、常圧ＣＶＤ炉11内に搬入されたガ
ラス基板10に成膜ヘッド12から、Ｎ 2 ガス，ＳｎＣｌ4
ガス，Ｈ2 Ｏガス，Ｆドーパントガス（本例の以下の説
明ではＣＦ3 ＣＨ2 Ｆガスとする），Ｏ3 ガスが噴射さ
れて、ガラス基板10上にＳｎＯ2 ：Ｆが成長するように
なっている。
ラス基板10に成膜ヘッド12から、Ｎ 2 ガス，ＳｎＣｌ4
ガス，Ｈ2 Ｏガス，Ｆドーパントガス（本例の以下の説
明ではＣＦ3 ＣＨ2 Ｆガスとする），Ｏ3 ガスが噴射さ
れて、ガラス基板10上にＳｎＯ2 ：Ｆが成長するように
なっている。
【００２８】次に、動作について説明する。まず、成膜
対象のガラス基板10を常圧ＣＶＤ炉11内に搬入する。そ
して、基板温度を500 ℃とし、各材料ガスの流量をそれ
ぞれ、ＳｎＣｌ4 ：0.8 グラム／分，Ｈ2 Ｏ：2.9 グラ
ム／分，ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ：2.8 リットル／分，Ｏ3 ：２
〜10リットル／分に設定して、各ガスを成膜ヘッド12に
てガラス基板10に噴射して、その上にＳｎＯ2 ：Ｆ膜を
成膜する。
対象のガラス基板10を常圧ＣＶＤ炉11内に搬入する。そ
して、基板温度を500 ℃とし、各材料ガスの流量をそれ
ぞれ、ＳｎＣｌ4 ：0.8 グラム／分，Ｈ2 Ｏ：2.9 グラ
ム／分，ＣＦ3 ＣＨ2 Ｆ：2.8 リットル／分，Ｏ3 ：２
〜10リットル／分に設定して、各ガスを成膜ヘッド12に
てガラス基板10に噴射して、その上にＳｎＯ2 ：Ｆ膜を
成膜する。
【００２９】実施例２では、Ｆドーパントガスからフッ
素を遊離するためにＯ3 を用いているので、Ｏ2 を用い
ていた従来例に比べて、Ｆドーパントの熱分解が容易と
なりより多量のフッ素がＳｎＯ2 に取り込まれて比抵抗
が下がる。本実施例２と従来例とにおけるＳｎＯ2 ：Ｆ
膜の比抵抗の比較を図４に示す。図４においては、△─
△は本実施例２の場合を表し、○─○は従来例の場合を
表している。また、図４にあって、横軸にＯ2 （従来
例）及びＯ3 （本実施例２）の流量〔リットル／分〕を
示し、縦軸に比抵抗〔×10-4Ω・cm〕を示している。図
４の結果から分かるように、本実施例２では従来例と比
較して約半分にＳｎＯ2 ：Ｆ膜の比抵抗を低減できてい
る。
素を遊離するためにＯ3 を用いているので、Ｏ2 を用い
ていた従来例に比べて、Ｆドーパントの熱分解が容易と
なりより多量のフッ素がＳｎＯ2 に取り込まれて比抵抗
が下がる。本実施例２と従来例とにおけるＳｎＯ2 ：Ｆ
膜の比抵抗の比較を図４に示す。図４においては、△─
△は本実施例２の場合を表し、○─○は従来例の場合を
表している。また、図４にあって、横軸にＯ2 （従来
例）及びＯ3 （本実施例２）の流量〔リットル／分〕を
示し、縦軸に比抵抗〔×10-4Ω・cm〕を示している。図
４の結果から分かるように、本実施例２では従来例と比
較して約半分にＳｎＯ2 ：Ｆ膜の比抵抗を低減できてい
る。
【００３０】本実施例２では比抵抗が低いＳｎＯ2 ：Ｆ
膜を形成できるので、本実施例２にて形成したＳｎ
Ｏ2 ：Ｆ膜を透明電極として用いた光起電力装置にあっ
ては、変換効率等の光電特性が大幅に向上することを期
待できる。
膜を形成できるので、本実施例２にて形成したＳｎ
Ｏ2 ：Ｆ膜を透明電極として用いた光起電力装置にあっ
ては、変換効率等の光電特性が大幅に向上することを期
待できる。
【００３１】なお、上述した実施例２では、ＳｎＯ2 ：
Ｆ膜のスズ源としてＳｎＣｌ4 を使用したが、スズ源と
してＳｎ（ＣＨ3 ）4 を使用する場合にも、従来例のＯ
2 をＯ3 に代えることにより同様の効果を奏する。な
お、この場合には、導入するＯ 3 がＳｎＯ2 の酸素源と
もなり得るので、上述した実施例２に示したようなＨ2
Ｏガスの導入は不要である。
Ｆ膜のスズ源としてＳｎＣｌ4 を使用したが、スズ源と
してＳｎ（ＣＨ3 ）4 を使用する場合にも、従来例のＯ
2 をＯ3 に代えることにより同様の効果を奏する。な
お、この場合には、導入するＯ 3 がＳｎＯ2 の酸素源と
もなり得るので、上述した実施例２に示したようなＨ2
Ｏガスの導入は不要である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、第１発明では、Ｓ
ｎＯ2 の酸素源としてＨ2 Ｏに加えてＤ2 Ｏを使用する
ので、ＳｎＯ2 の結晶成長の均一性を向上して欠陥が少
ない良好な表面形状を有するＳｎＯ2 膜を形成すること
ができ、また、このようにして形成した透明導電膜を裏
面電極とした光起電力装置においては、変換効率を含む
光電特性を大幅に改善できる。
ｎＯ2 の酸素源としてＨ2 Ｏに加えてＤ2 Ｏを使用する
ので、ＳｎＯ2 の結晶成長の均一性を向上して欠陥が少
ない良好な表面形状を有するＳｎＯ2 膜を形成すること
ができ、また、このようにして形成した透明導電膜を裏
面電極とした光起電力装置においては、変換効率を含む
光電特性を大幅に改善できる。
【００３３】また、第２発明では、Ｆドーパントガスの
分解剤としてＯ2 の代わりにＯ3 を用いるので、比抵抗
が低いＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成することができ、また、こ
のようにして形成した透明導電膜を裏面電極とした光起
電力装置においては、変換効率を含む光電特性を大幅に
改善できる。
分解剤としてＯ2 の代わりにＯ3 を用いるので、比抵抗
が低いＳｎＯ2 ：Ｆ膜を形成することができ、また、こ
のようにして形成した透明導電膜を裏面電極とした光起
電力装置においては、変換効率を含む光電特性を大幅に
改善できる。
【図１】本発明の実施例１のＳｎＯ2 ：Ｆ膜の形成方法
の実施状態を示す概略図である。
の実施状態を示す概略図である。
【図２】実施例１において各成膜ヘッドから導入される
Ｄ2 Ｏ／Ｈ2 Ｏ混合ガスにおけるＤ2 Ｏの割合を示すグ
ラフである。
Ｄ2 Ｏ／Ｈ2 Ｏ混合ガスにおけるＤ2 Ｏの割合を示すグ
ラフである。
【図３】本発明の実施例２のＳｎＯ2 ：Ｆ膜の形成方法
の実施状態を示す概略図である。
の実施状態を示す概略図である。
【図４】実施例２と従来例とにおけるＳｎＯ2 ：Ｆ膜の
比抵抗の比較を示すグラフである。
比抵抗の比較を示すグラフである。
１ 常圧ＣＶＤ炉 2-1, 2-2, 2-3,…，2-n 成膜ヘッド 3-1, 3-2, 3-3,…，3-n ＳｎＣｌ4 ガス源 4-1, 4-2, 4-3,…，4-n Ｈ2 Ｏ／Ｄ2 Ｏガス源 5-1, 5-2, 5-3,…，5-n Ｏ2 ガス源 6-1, 6-2, 6-3,…，6-n Ｆドーパントガス源 10 ガラス基板 11 常圧ＣＶＤ炉 12 成膜ヘッド 13 Ｎ2 ガス源 14 ＳｎＣｌ4 ガス源 15 Ｈ2 Ｏガス源 16 Ｆドーパントガス源 17 オゾナイザ 18 Ｏ2 ガス源
Claims (5)
- 【請求項１】 ＳｎＯ2 膜からなる透明導電膜を形成す
る方法において、材料ガスとしてＳｎＣｌ4 ，Ｈ2 Ｏ及
びＤ2 Ｏを用いて前記透明導電膜を形成することを特徴
とする透明導電膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記透明導電膜の形成時において、その
成膜の進行につれてＨ2 Ｏに対するＤ2 Ｏの割合を増加
させることを特徴とする請求項１記載の透明導電膜の形
成方法。 - 【請求項３】 ＳｎＯ2 膜からなる透明電極を基板上に
有する光起電力装置を製造する方法において、前記基板
を常圧ＣＶＤ装置内に搬入し、該常圧ＣＶＤ装置内に材
料ガスとしてＳｎＣｌ4 ，Ｈ2 Ｏ及びＤ2 Ｏを導入して
前記基板上に前記透明電極を形成することを特徴とする
光起電力装置の製造方法。 - 【請求項４】 ＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明導電膜を形
成する方法において、材料ガスとしてスズ化合物，オゾ
ン及びＦドーパントガスを用いて前記透明導電膜を形成
することを特徴とする透明導電膜の形成方法。 - 【請求項５】 ＳｎＯ2 ：Ｆ膜からなる透明電極を基板
上に有する光起電力装置を製造する方法において、前記
基板を常圧ＣＶＤ装置内に搬入し、該常圧ＣＶＤ装置内
に材料ガスとしてスズ化合物，オゾン及びＦドーパント
ガスを導入して前記基板上に前記透明電極を形成するこ
とを特徴とする光起電力装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21389394A JP3272163B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 透明導電膜の形成方法及び光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21389394A JP3272163B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 透明導電膜の形成方法及び光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878706A true JPH0878706A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3272163B2 JP3272163B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=16646766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21389394A Expired - Fee Related JP3272163B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 透明導電膜の形成方法及び光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272163B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330509A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-30 | Honda Motor Co Ltd | Ｃｂｄ成膜装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004022601A (ja) | 2002-06-12 | 2004-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP21389394A patent/JP3272163B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330509A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-30 | Honda Motor Co Ltd | Ｃｂｄ成膜装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3272163B2 (ja) | 2002-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |