JP2013161969A - 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 - Google Patents

太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 Download PDF

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Abstract

【課題】各セルの面内においてイオン注入量を均一にすることができると共に、複数のセル間でイオン注入量を均一にすることができる太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置を提供する。
【解決手段】第１イオン注入工程において、イオンビーム照射領域１７に複数のセル４を通し、複数のセル４に対してイオンビームを照射した後、載置台回転工程において、トレイ回転機構２０によってトレイ３を９０度回転させ、トレイ３の配置を変更する。そして、第２イオン注入工程において、イオンビーム照射領域１７を複数のセル４が通るように回転後のトレイ３を搬送する。この第２イオン注入工程では、イオンビーム照射領域１７に対する各セル４の配置を第１イオン注入工程とは異なる。これによって、各セル４の面内においてイオン注入量を均一にし、さらには複数のセル４間でイオン注入量を均一にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置に関する。
従来、下記特許文献１に記載されるように、太陽電池のセルにドーパントを添加するために、イオンビームをセルに照射してイオンを注入する装置が知られている。この装置では、ＲＦ（Radio Frequency）源およびアンテナによりプラズマを発生させ、このプラズマからセルへ向けてイオンを加速させることにより、セルにイオンを注入している。
この装置では、２種類の異なるエネルギーイオン注入を行ったり、２種類の異なるドーパントを用いて連続的に注入を行ったりしている。また、連続的に注入を行う間にセルの表裏を反転させ、セルの表面および裏面にイオン注入を行ったり、マスクを用いて注入パターンを変更したりしている。
特表２０１１−５１３９９７号公報
上記した従来の装置では、イオンビームは所定の領域に照射されるが、その照射領域内においてイオンビームの均一性が保たれない場合がある。その場合、セルの面内においてイオン注入量のばらつきが生じる。さらに、複数並べたセルに対して同時にイオンビームを照射する場合には、各セルの面内においてイオン注入量のばらつきが生じるばかりか、複数のセル間でイオン注入量のばらつきが生じることも考えられる。このように、複数のセルに対して同時にイオンビームを照射する場合、各セルの面内においてイオン注入量を均一にし、複数のセル間でイオン注入量を均一にすることは困難であった。
本発明は、複数のセルに対して同時にイオンビームを照射するにあたり、各セルの面内においてイオン注入量を均一にすることができると共に、複数のセル間でイオン注入量を均一にすることができる太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決した太陽電池の製造方法は、少なくとも１方向に複数のセルが並べて配置された載置台を搬送方向に搬送しつつ、複数のセルに対してイオンビームを照射することにより複数のセルにイオンを注入する太陽電池の製造方法であって、イオンビームの所定の照射領域を複数のセルが通るように載置台を搬送し、複数のセルに対してイオンビームを照射する第１イオン注入工程と、載置台を所定角度回転させて載置台の配置を変更する載置台回転工程と、照射領域を複数のセルが通るように回転後の載置台を搬送し、複数のセルに対してイオンビームを照射する第２イオン注入工程と、を含むことを特徴とする。
この太陽電池の製造方法によれば、第１イオン注入工程において、イオンビームの所定の照射領域を複数のセルが通り、複数のセルに対してイオンビームが照射される。その後、載置台回転工程において載置台が所定角度回転され、載置台の配置が変更される。そして、第２イオン注入工程において、照射領域を複数のセルが通るように回転後の載置台が搬送される。この第２イオン注入工程では、イオンビームの照射領域に対する各セルの配置が第１イオン注入工程とは異なるため、照射領域内においてイオンビームが不均一な場合であっても、その不均一性がそのまま複数のセルにおけるイオン注入量の分布に影響することが防止される。よって、各セルの面内においてイオン注入量を均一にすることができ、さらには複数のセル間でイオン注入量を均一にすることができる。
また、上記太陽電池の製造方法において、複数のセルは、１方向および１方向に直交する方向にそれぞれ複数並べて配置されており、搬送方向に直交する方向における照射領域の幅は、１方向および１方向に直交する方向における複数のセルの両端の幅よりも大きい。この場合、セルが２方向のそれぞれに複数並べて配置されているため、載置台を回転させる前および回転させた後のいずれにおいても、照射領域の幅の範囲内に複数のセルを通らせることができる。よって、生産効率の向上を図ることができる。
また、上記太陽電池の製造方法において、複数のセルは、１方向および１方向に直交する方向にそれぞれ同数配置されている。この場合、載置台を回転させる前および回転させた後のいずれにおいても、照射領域の幅の範囲内に同数のセルを通らせることができる。よって、生産効率の向上を図ることができる。
また、上記太陽電池の製造方法において、第２イオン注入工程における載置台の搬送方向は、第１イオン注入工程における載置台の搬送方向と同じ向きである。この場合、一定の向きに連続的に複数の載置台を搬送する、いわゆるインライン方式でのイオン注入が可能となる。よって、スループットの向上が図られる。
また、上記太陽電池の製造方法において、載置台回転工程では、大気圧環境下にて載置台を回転させる。通常、イオンビームの照射は真空環境下で行われる。上記方法によれば、回転手段を大気圧環境下に設置することとなるため、機器の動作確認やメンテナンスが容易であり、かつ、メンテナンス後の装置の復旧も容易である。
また、上記太陽電池の製造方法において、第２イオン注入工程における載置台の搬送方向は、第１イオン注入工程における載置台の搬送方向と逆向きである。この場合、第１イオン注入工程で照射領域に複数のセルを通した後、そのまま逆向きに載置台を搬送して照射領域に複数のセルを通す、いわゆるバッチ式でのイオン注入が可能である。よって、フットプリントを小さくすることができる。
また、上記課題を解決した太陽電池の製造装置は、少なくとも１方向に複数のセルが並べて配置される載置台と、載置台上の複数のセルにイオンを注入するために、所定の照射領域にイオンビームを照射するビーム発生手段と、イオンビームの照射領域を複数のセルが通るように載置台を搬送する搬送手段と、載置台を所定角度回転させて載置台の配置を変更する載置台回転手段と、を備えることを特徴とする。
この太陽電池の製造装置によれば、搬送手段によって、イオンビームの所定の照射領域を複数のセルが通り、複数のセルに対してイオンビームが照射される。その後、載置台回転手段によって、載置台を所定角度回転して載置台の配置を変更することができる。そして、回転後の載置台を搬送手段によって搬送することで、照射領域を複数のセルが通り、複数のセルに対して再びイオンビームが照射される。この際、イオンビームの照射領域に対する各セルの配置が前回の搬送時とは異なるため、照射領域内においてイオンビームが不均一な場合であっても、その不均一性がそのまま複数のセルにおけるイオン注入量の分布に影響することが防止される。よって、各セルの面内においてイオン注入量を均一にすることができ、さらには複数のセル間でイオン注入量を均一にすることができる。
本発明によれば、複数のセルに対して同時にイオンビームを照射するにあたり、各セルの面内においてイオン注入量を均一にすることができると共に、複数のセル間でイオン注入量を均一にすることができる。
太陽電池の製造装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。 （ａ）は、図１中のキャリアおよび載置台上に配置されたセルおよびイオンビームの照射領域を示す平面図、（ｂ）は、キャリア、載置台およびセルの断面図である。 太陽電池の製造装置の他の実施形態を模式的に示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図３の製造装置によるイオン注入手順を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図４に続くイオン注入手順を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図５に続くイオン注入手順を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図１に示されるように、イオン注入装置（太陽電池の製造装置）１は、複数のセル４に対してイオンビームを照射することにより、各セル４にイオンを注入する装置である。イオン注入装置１は、複数の正方形板状のセル４が縦横に並べて配置された正方形板状のトレイ（載置台）３と、トレイ３が載置された長方形板状のキャリア２と、キャリア２、トレイ３およびセル４を周回軌道上で搬送するための搬送装置１１〜１４と、を備えている。イオン注入装置１は、複数のキャリア２およびトレイ３を周回軌道上で連続的に搬送し、各トレイ３上に配置された複数のセル４に順次イオン注入を行ういわゆるインライン式のイオン注入装置である。
イオン注入装置１は、内部が真空とされるプロセスチャンバ６と、プロセスチャンバ６の前段に配置されてその内部を大気圧から真空にするロードロックチャンバ７と、プロセスチャンバ６の後段に配置されてその内部を真空から大気圧にするアンロードロックチャンバ８と、を備えている。ロードロックチャンバ７およびアンロードロックチャンバ８は、プロセスチャンバ６内を大気圧環境から遮断し、その内部を真空状態に維持するためのものである。プロセスチャンバ６は、内部にキャリア２を３個収容する容積を有する。ロードロックチャンバ７およびアンロードロックチャンバ８は、内部にキャリア２を１個収容する容積をそれぞれ有する。ロードロックチャンバ７の入口側および出口側には、第１ゲートバルブ１０Ａおよび第２ゲートバルブ１０Ｂが設置されている。アンロードロックチャンバ８の入口側および出口側には、第３ゲートバルブ１０Ｃおよび第４ゲートバルブ１０Ｄが設置されている。
イオン注入装置１は、セル４に添加するドーパントのイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置（ビーム発生手段）１６を備えている。プロセスチャンバ６内には、イオンビームが照射される領域であるイオンビーム照射領域１７が形成されている。イオンビーム照射領域１７は、トレイ３よりも幅広の長辺を有する長方形状をなしている。
第１搬送装置１１は、プロセスチャンバ６内でトレイ３上の複数のセル４がイオンビーム照射領域１７を通るように、キャリア２およびトレイ３を搬送方向Ａに搬送する。第１搬送装置１１は、ロードロックチャンバ７の入口側からアンロードロックチャンバ８の出口側まで、キャリア２およびトレイ３を搬送する。第２搬送装置１２は、アンロードロックチャンバ８から出たキャリア２およびトレイ３を搬送方向Ａに直交する方向に搬送する。第３搬送装置１３は、第２搬送装置１２によって搬送されたキャリア２およびトレイ３を搬送方向Ａとは逆方向に搬送する。第４搬送装置１４は、第３搬送装置１３によって搬送されたキャリア２およびトレイ３をロードロックチャンバ７の入口側に搬送する。第１〜第４搬送装置１１〜１４は、一定の速さでキャリア２およびトレイ３を搬送する。
イオン注入装置１は、エアシャワーを発生させてセル４を洗浄するためのエア洗浄装置を備えている。第３搬送装置１３の搬送経路上には、エアシャワー領域１８が形成されている。エア洗浄装置は、このエアシャワーにより、セル４を冷却すると共に、セル４に付着したパーティクルを除去する。エアシャワー領域１８は、トレイ３よりも幅広の短辺を有すると共に搬送方向Ａに延びる長方形状をなしている。なお、エア洗浄に代えて、窒素ガスによる洗浄を行ってもよい。
ロードロックチャンバ７の入口側には、イオン注入を所定回数経たセル４を搬出するための搬入・搬出装置１９が設けられている。この搬入・搬出装置１９は、キャリア２およびトレイ３ごとセル４を搬出すると共に、イオンが未注入のセル４をキャリア２およびトレイ３と共に系内に搬入する。
図２（ａ）は、キャリア２およびトレイ３上に配置されたセル４およびイオンビーム照射領域１７を示す平面図、図２（ｂ）は、キャリア２、トレイ３およびセル４の断面図である。図２（ａ）に示されるように、キャリア２上には、縦方向（図（ａ）では搬送方向Ａ）に５個、横方向に５個並べられた２５個のセル４が配置されている。各セル４は隣接するセル４との間に等しい間隔を有して配置されている。各セル４は、例えば多結晶シリコンからなる。また、キャリア２およびトレイ３は、例えばＡ６０６１からなる。搬送方向Ａに直交する方向におけるイオンビーム照射領域１７の幅（図２（ａ）に示す幅Ｗｂ）は、トレイの横方向の幅（図２（ａ）に示す幅Ｗｔ）および縦方向の長さよりも大きい。すなわち、搬送方向Ａに直交する方向におけるイオンビーム照射領域１７の幅は、縦横に並んだ５個分のセル４の両端の幅よりも大きい。
キャリア２には、トレイ３が嵌り込む正方形の溝２ａが形成されている。溝２ａはトレイ３の外形に対応した形状をなしている。トレイ３は、キャリア２に対して９０度回転した状態でも、キャリア２の溝２ａに嵌め込み可能になっている。なお、トレイ３が正方形ではない形状である場合でも、キャリア２の溝２ａは、トレイ３を所定角度回転させた場合にトレイ３を嵌入可能になっている。例えば、トレイ３が長方形である場合には、キャリア２の溝２ａは、トレイ３の長辺よりも僅かに長い辺を有する正方形状とすることができる。
本実施形態のイオン注入装置１にあっては、図１に示されるように、アンロードロックチャンバ８の後段において、トレイ３を時計回りに９０度回転させてトレイ３の配置を変更するトレイ回転機構（トレイ回転手段）２０が設けられている。トレイ回転機構２０は、トレイ３を持ち上げてキャリア２からいったん浮かせ、トレイ３を時計回りに９０度回転させた後、キャリア２上に戻す。トレイ回転機構２０は、トレイ３の中心点を中心にしてトレイ３を回転する。トレイ回転機構２０は、トレイ３を操作するためのアーム部やクランプ部を有している。トレイ回転機構２０は、大気圧環境下に配置されている。すなわち、トレイ回転機構２０は、大気圧環境下でトレイ３を回転させる。
続いて、イオン注入装置１によるイオン注入方法（太陽電池の製造方法）について説明する。図１では、理解を容易にするため、トレイ３上に配置されたセル４のうち特定のセル４に黒丸を付して示している。
図１に示されるように、まず、第１搬送装置１１によってキャリア２およびトレイ３を搬送方向Ａに搬送し、ロードロックチャンバ７を経て、プロセスチャンバ６内に進入させる。プロセスチャンバ６内では、２５個のセルがイオンビーム照射領域１７を通るようにキャリア２およびトレイ３を搬送し、各セル４に対してイオンビームを照射し、イオンを注入する（第１イオン注入工程）。そして、アンロードロックチャンバ８を経てキャリア２およびトレイ３を大気圧環境下に搬送する。
次に、トレイ３およびキャリア２がトレイ回転機構２０の下に位置すると、トレイ回転機構２０を稼働し、トレイ３を時計回りに９０度回転させ、トレイ３の配置を変更する（載置台回転工程）。図１に示されるように、回転後のトレイ３では、黒丸が付されたセル４は図示右側に移動している。その後、第２搬送装置１２および第３搬送装置１３によってトレイ３を搬送する。第３搬送装置１３によって、キャリア２およびトレイ３を搬送方向Ａと逆方向に搬送する。この際、２５個のセル４がエアシャワー領域１８を通るようにキャリア２およびトレイ３を搬送し、各セル４を洗浄する。
次に、第４搬送装置１４によってキャリア２およびトレイ３をロードロックチャンバ７の入口側に搬送する。そして、キャリア２および回転後のトレイ３を搬送方向Ａに搬送し、プロセスチャンバ６内で各セル４に対してイオンビームを照射し、イオンを注入する（第２イオン注入工程）。
イオン注入装置１では、このようなイオン注入を、１個のトレイ３あたり４回行う。すなわち、イオン注入を４回に分割して行う。なお、トレイ回転機構２０によってトレイ３を９０度回転させる場合、イオン注入の分割回数は、４ｎ回（ｎは正の整数）であることが好ましい。このようにトレイ３を回転させ、その後にイオン注入を行うことで、イオンビームがイオンビーム照射領域１７内において不均一な場合であっても、各セル４の面内および複数のセル４間におけるイオン注入量の不均一性が解消されている。
以上説明したイオン注入装置１およびイオン注入装置１によるイオン注入方法によれば、第１イオン注入工程において、イオンビーム照射領域１７を複数のセル４が通り、複数のセル４に対してイオンビームが照射される。その後、載置台回転工程において、トレイ回転機構２０によってトレイ３が９０度回転され、トレイ３の配置が変更される。そして、第２イオン注入工程において、イオンビーム照射領域１７を複数のセル４が通るように回転後のトレイ３が搬送される。この第２イオン注入工程では、イオンビーム照射領域１７に対する各セル４の配置が第１イオン注入工程とは異なっているため、イオンビーム照射領域１７内においてイオンビームが不均一な場合であっても、その不均一性がそのまま複数のセル４におけるイオン注入量の分布に影響することが防止される。よって、各セル４の面内においてイオン注入量が均一になり、さらには複数のセル４間でイオン注入量が均一になる。
従来、イオンビーム自体の均一化を図るためにイオンビーム発生装置１６側で調整を行おうとすると、特別な制御や装置が必要であった。しかしながら、イオン注入装置１によれば、イオンビーム発生装置１６において特別な制御や装置を用いる必要がなく、簡易かつ安価な構成でイオン注入量の均一化を図ることができる。
また、複数のセル４は、縦横にそれぞれ複数並べて配置されており、搬送方向Ａに直交する方向におけるイオンビーム照射領域１７の幅Ｗｂは、縦横の２方向における複数のセル４の両端の幅よりも大きい。この場合、セル４が２方向のそれぞれに複数並べて配置されているため、トレイ３を回転させる前および回転させた後のいずれにおいても、イオンビーム照射領域１７の幅Ｗｂの範囲内に複数のセル４を通らせることができる。よって、生産効率の向上が図られている。
また、複数のセル４は、縦横の２方向にそれぞれ同数（上記の例では５枚）配置されているため、トレイ３を回転させる前および回転させた後のいずれにおいても、イオンビーム照射領域１７の幅Ｗｂの範囲内に同数のセル４を通らせることができる。よって、生産効率の向上が図られている。
また、第２イオン注入工程におけるトレイ３の搬送方向は、第１イオン注入工程におけるトレイの搬送方向と同じ向きであり、一定の向きに連続的に複数のトレイ３を搬送する、いわゆるインライン方式でのイオン注入が行われる。よって、スループットの向上が図られている。
また、載置台回転工程では、トレイ回転機構２０によって、大気圧環境下にてトレイ３が回転させられる。通常、イオンビームの照射は真空環境下で行われる。この方法によれば、トレイ回転機構２０が大気圧環境下に設置されるため、機器の動作確認やメンテナンスが容易であり、かつ、メンテナンス後の装置の復旧も容易である。
図３は、イオン注入装置の他の実施形態を模式的に示す平面図である。図３に示すイオン注入装置１Ａは、図１に示したイオン注入装置１とは異なり、キャリア２およびトレイ３を搬送方向Ｂに往復移動させてイオン注入を行ういわゆるバッチ式のイオン注入装置である。イオン注入装置１Ａは、キャリア２およびトレイ３を往復移動させるための搬送装置２２を備えている。プロセスチャンバ６Ａ内には、イオンビーム照射領域１７が形成されており、搬送方向Ｂにおけるイオンビーム照射領域１７の両側には、トレイ回転機構２０Ａ，２０Ｂが設置されている。トレイ回転機構２０Ａ，２０Ｂは、トレイ回転機構２０と同様の機構を有するが、真空環境下にて動作可能な仕様になっている。
図４〜図６は、イオン注入装置１Ａによるイオン注入手順を示す平面図である。イオン注入装置１Ａでは、まず、キャリア２およびトレイ３をロードロックチャンバ７内に搬入する（図４（ａ）参照）。次に、搬送装置２２によって、プロセスチャンバ６Ａ内にキャリア２およびトレイ３を搬入し、イオンビーム照射領域１７に複数のセル４を通して１回目のイオン注入を行う（第１イオン注入工程。図４（ｂ）参照）。次に、イオンビーム照射領域１７外において、トレイ回転機構２０Ｂによってトレイ３を時計回りに９０度回転させる（載置台回転工程。図４（ｃ）参照）。
次に、搬送装置２２によって、キャリア２および回転後のトレイ３を搬送し、イオンビーム照射領域１７に複数のセル４を通して２回目のイオン注入を行う（第２イオン注入工程。図５（ａ）参照）。次に、イオンビーム照射領域１７外において、トレイ回転機構２０Ａによってトレイ３を時計回りに９０度回転させる（図５（ｂ）参照）。次に、搬送装置２２によって、キャリア２および回転後のトレイ３を搬送し、イオンビーム照射領域１７に複数のセル４を通して３回目のイオン注入を行う（図５（ｃ）参照）。
次に、イオンビーム照射領域１７外において、トレイ回転機構２０Ｂによってトレイ３を時計回りに９０度回転させる（図６（ａ）参照）。次に、搬送装置２２によって、キャリア２および回転後のトレイ３を搬送し、イオンビーム照射領域１７に複数のセル４を通して４回目のイオン注入を行う（図６（ｂ）参照）。そして、キャリア２およびトレイ３をプロセスチャンバ６Ａから搬出し、ロードロックチャンバ７を経て搬出する（図６（ｃ）参照）。
イオン注入装置１Ａでは、このようなイオン注入を、１個のトレイ３あたり４回行う。すなわち、イオン注入を４回に分割して行う。なお、トレイ回転機構２０Ａ，２０Ｂによってトレイ３を９０度回転させる場合、イオン注入の分割回数は、４ｎ回（ｎは正の整数）であることが好ましい。
このイオン注入装置１Ａによれば、先の実施形態のイオン注入装置１と同様、トレイ３の回転により、イオンビーム照射領域１７に対する各セル４の配置が各イオン注入工程で異なっているため、各セル４の面内においてイオン注入量が均一になり、さらには複数のセル４間でイオン注入量が均一になる。また、トレイ３を回転させる前および回転させた後のいずれにおいても、イオンビーム照射領域１７の幅Ｗｂの範囲内に同数のセル４を通らせることができるため、生産効率の向上が図られている。
また、第２イオン注入工程におけるトレイの搬送方向は、第１イオン注入工程におけるトレイの搬送方向と逆向きであり、第１イオン注入工程で照射領域に複数のセルを通した後、そのまま逆向きにトレイを搬送して照射領域に複数のセルを通す、いわゆるバッチ式でのイオン注入が行われる。よって、フットプリントが小さくなっている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、トレイ３上における複数のセル４の配置は、５×５列に限られない。５×５列以外のｎ×ｎ列であってもよいし、ｎ×ｍ列（ｍは２以上の整数）であってもよい。ｎ×ｍ列の場合であっても、イオンビーム照射領域１７の幅の範囲内に複数のセルを通らせることができ、生産効率の向上を図ることができる。また、セル４の配置は、一列であってもよい。
トレイ回転機構２０，２０Ａ，２０Ｂによる回転角度は、９０度に限られず、例えば４５度、６０度、１８０度等であってもよい。トレイ回転機構２０，２０Ａ，２０Ｂによる回転は、トレイ３の中心点を中心とする場合に限られず、トレイ３における中心点以外の点であってもよいし、トレイ３の外側の点であってもよい。即ち、第２イオン注入工程時に、第１イオン注入工程時の向きに対してトレイ３が所定角度回転していればよい。また、トレイ回転機構２０，２０Ａ，２０Ｂによってトレイ３を直接回転させる場合に限られず、キャリア２を回転させることによりトレイ３を回転させてもよい。
１，１Ａ…イオン注入装置、３…トレイ（載置台）、４…セル、１１…第１搬送装置（搬送手段）、１６…イオンビーム発生装置（ビーム発生手段）、１７…イオンビーム照射領域、２０…トレイ回転機構（載置台回転手段）、２２…搬送装置（搬送手段）、Ａ，Ｂ…搬送方向。

Claims (7)

  1. 少なくとも１方向に複数のセルが並べて配置された載置台を搬送方向に搬送しつつ、前記複数のセルに対してイオンビームを照射することにより前記複数のセルにイオンを注入する太陽電池の製造方法であって、
    前記イオンビームの所定の照射領域を前記複数のセルが通るように前記載置台を搬送し、前記複数のセルに対して前記イオンビームを照射する第１イオン注入工程と、
    前記載置台を所定角度回転させて前記載置台の配置を変更する載置台回転工程と、
    前記照射領域を前記複数のセルが通るように回転後の載置台を搬送し、前記複数のセルに対して前記イオンビームを照射する第２イオン注入工程と、を含む
    ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
  2. 前記複数のセルは、前記１方向および前記１方向に直交する方向にそれぞれ複数並べて配置されており、
    前記搬送方向に直交する方向における前記照射領域の幅は、前記１方向および前記１方向に直交する方向における前記複数のセルの両端の幅よりも大きい
    ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  3. 前記複数のセルは、前記１方向および前記１方向に直交する方向にそれぞれ同数配置されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
  4. 前記第２イオン注入工程における前記載置台の搬送方向は、前記第１イオン注入工程における前記載置台の搬送方向と同じ向きである
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
  5. 前記第２イオン注入工程における前記載置台の搬送方向は、前記第１イオン注入工程における前記載置台の搬送方向と逆向きである
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
  6. 前記載置台回転工程では、大気圧環境下にて前記載置台を回転させる
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法。
  7. 少なくとも１方向に複数のセルが並べて配置される載置台と、
    前記載置台上の前記複数のセルにイオンを注入するために、所定の照射領域にイオンビームを照射するビーム発生手段と、
    前記イオンビームの前記照射領域を前記複数のセルが通るように前記載置台を搬送する搬送手段と、
    前記載置台を所定角度回転させて前記載置台の配置を変更する載置台回転手段と、を備える
    ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015113511A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社東芝 半導体製造装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106981540B (zh) * 2017-03-24 2019-07-23 东莞帕萨电子装备有限公司 离子注入跑片方法和离子注入跑片系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347543A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Sharp Corp イオンドーピング方法およびイオンドーピング装置
JP2009134923A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000036440A (ko) * 2000-03-14 2000-07-05 이준상 3차원적인 이온주입에 의한 도전영역 형성방법
WO2005066385A1 (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Ideal Star Inc. イオン注入方法、及び、イオン注入装置
US20060289800A1 (en) * 2005-03-22 2006-12-28 Murrell Adrian J Implanting a substrate using an ion beam
US8153513B2 (en) 2006-07-25 2012-04-10 Silicon Genesis Corporation Method and system for continuous large-area scanning implantation process
KR20100028203A (ko) * 2008-09-04 2010-03-12 주식회사 동부하이텍 포토레지스트 팝핑을 방지하기 위한 이온주입방법
JP4766156B2 (ja) * 2009-06-11 2011-09-07 日新イオン機器株式会社 イオン注入装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005347543A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Sharp Corp イオンドーピング方法およびイオンドーピング装置
JP2009134923A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015113511A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社東芝 半導体製造装置

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