JP4427594B2 - 抵抗率検査方法及びその装置 - Google Patents

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Description

本発明は、透光性基板に製膜された透明導電膜の抵抗率検査に用いられる照射光の入射角度及び波長を選定する検査条件選定方法、及び、この検査条件選定方法によって選定された波長およびその入射角を適用して透明導電膜の抵抗率検査を行う抵抗率検査方法並びにその装置、透明導電膜を含む光電変換装置を製造する光電変換装置の製造装置、及び該製造装置によって製造された光電変換装置に関するものである。
従来、物質の光学的な透過・反射特性を利用して、透光性基板上に製膜された透明導電膜の抵抗を計測する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、例えば、太陽電池の製造ラインにおいて、透明導電膜が施された太陽電池の基板に対して光を照射し、この照射光の光強度と反射光の光強度とから算出される反射率に基づいて、透明導電膜の特性を評価する技術が開示されている。
特開２００７−２２５４１８号公報
上述した特許文献１には、透明導電膜のシート抵抗を評価する場合には、２４００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の波長帯域の照明光を用い、これに対し、透明導電膜の抵抗率を評価する場合には、１５００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の波長帯域の照明光を用いることが開示されている。
このように、抵抗率を評価する場合とシート抵抗を評価する場合とで使用する照明光の波長を変えているのは、２４００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の波長帯域の照明光では、抵抗率と反射率との相関関係が低いために抵抗率を計測することができず、同様に、１５００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の波長帯域の照明光では、シート抵抗と反射率との相関関係が低いためにシート抵抗を計測することができないからである（例えば、特許文献１の段落「００４８」から「００５２」参照）。
上記特許文献１に開示された方法では、抵抗率の計測に用いることのできる波長帯域が１５００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下と狭い範囲に制限されてしまうため、波長選択の自由度が低いという問題があった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、より広域の波長帯域から抵抗率の計測に用いる適切な波長を選定することが可能であるとともに、非破壊、非接触で効率的にかつ高精度で透明導電膜の抵抗率を計測することのできる抵抗率検査方法並びにその装置、該抵抗率検査方法並びにその装置に用いられる検査条件を選定する検査条件選定方法、該抵抗率検査装置を備える光電変換装置の製造装置、及び該製造装置によって製造された光電変換装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、透明導電膜の抵抗率検査に用いられる照明光の波長及び入射角を選定する検査条件選定方法であって、膜厚及び抵抗率の組み合わせが異なる複数の透明導電膜に対して、波長及び入射角からなる検査条件をそれぞれ異ならせたＰ偏光の照明光を照射し、その反射光の光量に係る評価値をそれぞれ測定し、前記透明導電膜の膜厚並びに抵抗率の組み合わせを含むサンプル条件、前記検査条件、及び前記評価値を関連付けた相関関係を求め、前記相関関係において、前記透明導電膜の膜厚の違いによる前記評価値の誤差が許容範囲内にあり、かつ、前記抵抗率の変化に対する前記評価値の変化が所定値以上である前記検査条件を選定する検査条件選定方法を提供する。
発明者らは、以下のような試験・考察を行うことにより、透明導電膜の抵抗率を計測する場合に、膜厚に起因する計測誤差を解消することが必要であることを見出した。
まず、発明者らは、試験用サンプルとして、同じ抵抗率を有する膜厚の異なる透明導電膜を用意した。ここで用いた膜厚は、７５ｎｍ、１５０ｎｍ、３００ｎｍ、６００ｎｍの４つである。続いて、用意した透明導電膜に対して波長３００ｎｍから５０００ｎｍの光を照射し、そのときの反射光から各波長に対する反射率を求めた。更に、この波長のうち、特許文献１に開示されている１５００ｎｍ及び波長２４００ｎｍを選び、これらの波長に対する反射率とシート抵抗の関係を求めた。
図１８に各膜厚における波長と反射率の相関図を、図１９に波長１５００ｎｍを採用したときの各膜厚における反射率とシート抵抗の関係を、図２０に波長２４００ｎｍを採用したときの各膜厚における反射率とシート抵抗の関係を示す。図１８乃至図２０において、グラフ中に記載されている７５ｎｍ、１５０ｎｍ、３００ｎｍ、及び６００ｎｍとの数値は、それぞれ透明導電膜の膜厚を示している。
図１８及び図１９に示されるように、波長１５００ｎｍを用いた場合の反射率は、膜厚依存性が弱く、シート抵抗を計測できないことが明らかとなった。
これに対して、図１８及び図２０に示されるように、波長２４００ｎｍを用いた場合の反射率は、膜厚依存性が高いことが明らかとなった。換言すると、波長２４００ｎｍにおいては、抵抗率の変化を捉えているのではなく、膜厚変化を捉えており、これによってシート抵抗が変化することが明らかとなった。つまり、波長２４００ｎｍにおいては、誤差因子として膜厚を無視することができず、この波長帯域を用いて抵抗率を計測する場合には、膜厚による誤差因子を如何にして解消するかということが、抵抗率の測定精度向上に不可欠な要素となることが判明した。
そこで、発明者らは、誤差因子である膜厚の影響を解消するために、ブリュースター現象を利用することを発案した。具体的には、ブリュースター現象を利用することで、透明導電膜の内部での多重干渉効果による干渉成分が含まれる反射光をカットし、抵抗率が関与する自由電子吸収に起因する長波長域の反射成分だけを受光する光学系を採用することで、膜厚による測定誤差を解消することを発案した。
図２１は、ブリュースター現象の光学計算モデルを示した図である。ブリュースター現象では、まず、Ｐ偏光の照明光を透明導電膜に照射する。図２１において、屈折率ｎ１は大気を示しており、屈折率ｎ２は、透明導電膜を示しており、大気と透明導電膜との境界において、照明光が反射されるようになっている。
このブリュースター現象では、照明光の波長と入射角を適切な値に設定すれば、膜厚の影響を受けずに抵抗率を高い精度で計測することが期待できる。そのため、本発明では、上記の如く、波長と入射角とからなる照明光の検査条件をそれぞれ変えたときの波長と反射率との関係を求め、これらの関係から適切な波長及び入射角を選定することとした。これにより、実際の抵抗率検査においては、計測誤差を低減し、検査精度の向上を図ることができる。
なお、透明導電膜の抵抗率検査において、上述した膜厚の外、透明導電膜の表面状態（凸凹状態）、及び温度についても、計測誤差の要因となるおそれがあるため、発明者らはこれらの要因についても考察した。
まず、上記透明導電膜の表面状態は、一般的にヘイズ率として定量化される。
本発明の検査条件選定方法を採用した場合、概ね１５００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下の波長帯域範囲の中から適切な波長が選定されることとなるが、この波長帯域においては図２２に示すように、ヘイズ率の影響を殆ど受けないことが明らかとなった。従って、概ね１４００ｎｍ以上の波長を用いる場合には、ヘイズ率、換言すると、透明導電膜の表面状態に起因する計測誤差を解消することが可能となる。
図２３は、黒体輻射の波長依存性を示すグラフである。縦軸は熱輻射強度（ｅｒｇ）であり、横軸は波長（ｎｍ）である。透明導電膜の計測時の温度として考え得る範囲は、室温から１００℃であり、波長４０００ｎｍ程度までの光は、ほとんど輻射されないことがわかる。従って、波長４０００ｎｍ以下の波長においては、透明導電膜の計測時の温度として考え得る範囲では、温度による影響がないか、又はその影響を排除することが可能となる。
このように、本発明の検査条件選定方法によれば、膜厚のみならず、ヘイズ率や温度による計測誤差を解消することが可能な検査条件を選定することができる。
本発明は、上記検査条件選定方法により選定された波長を有するＰ偏光の照明光を該検査条件選定方法により選定された入射角で、製造ラインを搬送される透光性基板上に製膜された透明導電膜に膜面側から照射し、前記透明導電膜で反射された反射光を検出し、検出した反射光の強度に基づいて前記検査条件選定方法により選定された波長についての反射光の光量に係る評価値を算出し、前記評価値と抵抗率とが予め関連付けられている相関特性を用いて、算出した前記評価値から抵抗率を求める抵抗率検査方法を提供する。
上記抵抗率検査方法によれば、製造ラインを搬送される透光性基板上に製膜された透明導電膜の抵抗率を非破壊、非接触で効率的に計測することが可能となる。
更に、検査条件として、上記検査条件選定方法によって選定された適切な条件を採用するので、膜厚、ヘイズ率、温度等による影響を受けることなく、抵抗率を計測することが可能となる。
本発明は、上記検査条件選定方法により選定された波長を有するＰ偏光の照明光を前記検査条件選定方法により選定された入射角で、製造ラインを搬送される透光性基板上に製膜された透明導電膜に膜面側から照射する光照射手段と、前記透明導電膜において反射された反射光を検出する光検出手段と、検出した光の強度に基づいて、前記検査条件選定方法により選定された波長についての反射光の光量に係る評価値を算出する評価値算出手段と、評価値と抵抗率とが予め関連付けられている相関特性を用いて、算出した前記評価値から抵抗率を求める抵抗値算出手段とを具備する抵抗率検査装置を提供する。
上記抵抗率検査装置によれば、製造ラインを搬送される透光性基板上に製膜された透明導電膜の抵抗率を非破壊、非接触で効率的に計測することが可能となる。
更に、検査条件として、上記検査条件選定方法によって選定された適切な条件を採用するので、膜厚等による影響を受けることなく抵抗率を計測することが可能となる。
上記抵抗率検査装置において、前記光照射手段は、前記波長を含む照明光を射出する光源と、前記光源から射出された照明光をＰ偏光の照明光とする偏光手段とを具備することとしてもよい。この場合において、前記光源としては、例えば、発光ダイオードを採用することが可能である。
上記抵抗率検査装置において、前記光照射手段は、前記波長を含む所定の波長帯域の照明光を射出する光源と、前記光源から射出された照明光をＰ偏光の照明光とする偏光手段と、前記光源から射出された前記照明光の光路上、または、前記透明導電膜にて反射された反射光の光路上に設けられ、前記検査条件選定方法により選定された波長の光を透過し、それ以外の波長を遮断する波長選択手段とを具備することとしてもよい。
上記抵抗率検査装置において、前記光照射手段は、前記波長の照明光を射出する半導体レーザを光源として備えていることとしてもよい。
上記抵抗率検査装置において、前記光源から射出された照明光の光路上に設けられ、前記照明光の一部の光を分岐させる光分岐手段と、前記光分岐手段によって分岐された光を検出する分岐光検出手段とを備え、前記評価値算出手段は、前記分岐光検出手段の検出結果を用いて前記評価値を算出することとしてもよい。
このように、照明光の一部の光を検出することで、透明導電膜に照射される照明光の光強度を把握することができるので、反射率の計測精度を更に向上させることができる。これにより、抵抗率の計測精度を向上させることが可能となる。
上記抵抗率検査装置において、前記光照射手段及び前記光検出手段の少なくともいずれか一方は、遮光部材で囲われていることとしてもよい。
このように、光照射手段を遮光部材で囲うことにより、外乱光の入射を抑えることが可能となる。この結果、抵抗率の計測精度向上を図ることができる。
本発明は、上記いずれかの抵抗率検査装置が搬送ラインに設けられた光電変換装置の製造装置を提供する。
上記光電変換装置の製造装置は、前記透明導電膜が製膜された透光性基板を冷却する冷却装置を備え、前記抵抗率検査装置は、前記冷却装置の下流側に設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、冷却装置によって冷却された温度の安定した透明導電膜を検査対象とすることができる。これにより、温度の影響による計測誤差を解消することが可能となる。
本発明は、上記いずれかの光電変換装置の製造装置により製造された光電変換装置を提供する。
本発明によれば、より広域の波長帯域から抵抗率検査に用いる適切な波長を選定することが可能であるとともに、非破壊、非接触で効率的にかつ高精度で透明導電膜の抵抗率を計測することができるという効果を奏する。
以下、本発明の抵抗率検査方法並びにその装置、該抵抗率検査方法並びにその装置に用いられる検査条件を選定する検査条件選定方法、該抵抗率検査装置を備える光電変換装置の製造装置、及び該製造装置によって製造された光電変換装置についての一実施形態について、図面を参照して説明する。
以下の説明においては、太陽電池パネル等の光電変換装置に適用される透明導電膜を検査対象とする場合を例に挙げて説明するが、本発明はそれに限定されるものではなく、他のディスプレイや窓ガラス等で使用される透明導電膜を検査対象とする場合にも適用可能である。
以下、本発明の一実施形態に係る検査条件選定方法について図１を参照して説明する。
本実施形態に係る検査条件選定方法は、ガラス基板等の透光性基板上に製膜された透明導電膜の抵抗率計測に用いられる照明光の波長及び入射角を選定するものである。
まず、膜厚及び抵抗率の組み合わせが異なる複数の透明導電膜をサンプルとして用意する（図１のステップＳＡ１）。本実施形態では、サンプルとして、以下の表に示す組み合わせからなる８つのサンプルを用意した。
Figure 0004427594
続いて、図２に示されるように、上記１から８までの透明導電膜のサンプルＡに対して、波長及び入射角からなる検査条件をそれぞれ異ならせたＰ偏光の照明光を照射し、そのときの反射光を光検出部２´によって受光し、この受光結果に基づいて、光量に係る評価値（本実施形態においては、反射率）をそれぞれ測定する（図１のステップＳＡ２）。ここで、入射角αは、透明導電膜のサンプルＡの膜面の垂線に対する角度と定義する。本実施形態では、照明光の波長を１０００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下の範囲で変化させ、入射角αについては、０°以上９０°以下の範囲で変化させることとした。
上記各検査条件に対する反射率の測定が終了すると、続いて、透明導電膜の膜厚並びに抵抗率の組み合わせからなるサンプル条件、波長及び入射角からなる検査条件、及び反射率を関連付けた相関関係図を求める（図１のステップＳＡ３）。
図３は、入射角０°（つまり垂直入射条件）の場合、図４は入射角３０°の場合、図５は入射角６０°の場合、図６は入射角８０°の場合の波長１００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲における各波長と反射率との関係を表した波長−反射率特性を示した図である。
図３から図６に示したような相関関係図において、透明導電膜の膜厚の違いによる反射率の誤差が許容範囲内にあり、かつ、抵抗率の変化に対する反射率の変化が所定値以上である検査条件を選定する（ステップＳＡ４）。換言すると、抵抗率が同一で膜厚が異なるサンプル同士を組としたときに、同じ組の波長−反射率特性が略一致しており、かつ、抵抗率と反射率との相関が十分に確認できる検査条件を選定する。本実施形態では、サンプル１と５、サンプル２と６、サンプル３と７、サンプル４と８がそれぞれ組となる。例えば、図５に示した入射角６０°の条件においては、各組における波長−反射率特性は、他の相関関係図に比べて一致率が高いことがわかる。また、図５において、例えば、波長１０００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下の範囲においては、抵抗率と反射率との相関がないが、波長２２００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲においては、抵抗率と反射率との相関が十分であり、この範囲の波長であれば、反射率から抵抗率を高い精度で算出可能であることが確認できる。
このように、ステップＳＡ４では、図３から図６に示されたような相関関係図において、反射率と抵抗率との相関が十分である入射角と波長との組み合わせを選定する。
なお、このような検査条件の選定は、オペレータが相関関係図を確認することにより、手動で行うこととしてもよいし、又は、コンピュータによるソフトウェア処理等により自動的に選定することも可能である。自動で選定する場合には、「透明導電膜の膜厚の違いによる反射率の誤差が許容範囲内にあり、かつ、抵抗率の変化に対する反射率の変化が所定値以上である」という条件を予め登録しておき、この条件を満たす検査条件のうち、抵抗率と反射率との相関が最も高い波長を選定するようにプログラムを構築することが考えられる。また、ソフトウェア処理により、上記条件を満たす検査条件を抽出し、抽出された検査条件の中からオペレータが所望のものを選択できるような構成としてもよい。
また、上記膜厚の違いによる反射率の誤差の許容範囲、及び、抵抗率と反射率との関係を評価するための所定値については、任意に設定できるものとする。
このように、本実施形態に係る検査条件選定方法によれば、複数のサンプルを用意し、これらのサンプルに複数の検査条件下で照明光を照射したときの反射率をそれぞれ求め、この反射率と抵抗率との相関に基づいて検査条件を選定するので、最適な検査条件を選定することが可能となる。これにより、実際の検査においては、ここで選定した検査条件を採用することにより、膜厚等の影響による計測誤差を解消することができ、高い精度で抵抗率を求めることが可能となる。
なお、上記実施形態においては、波長１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲で波長を変化させたが、より広域の波長帯域で上記試験を行うこととしてもよい。例えば、図７に、波長３００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下の範囲で検査を行ったときの相関関係図の一例を示す。この図に示されるように、概ね波長４０００ｎｍにおいても抵抗率と反射率との相関が十分であることがわかる。また、図７に示した相関関係図から、波長２０００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の範囲において抵抗率と反射率との相関が十分に現れ、特に、２５００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下の範囲で抵抗率と反射率との相関が強く現れることがわかる。従って、このような結果を踏まえ、上述した検査条件選定方法においては、２０００ｎｍ以上４５００ｎｍ以下の範囲において波長を変化させれば十分であり、より好ましくは、２５００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下の範囲において波長を変化させればよい。
また、入射角については、図３から図６の結果から３０°以上７５°以下の範囲、より好ましくは、４０°以上７０以下の範囲で変化させればよい。
次に、上記検査条件選定方法によって選定した入射角及び波長を用いて、透光性基板上に製膜された透明導電膜の抵抗率を計測し、評価する抵抗率検査方法及び抵抗率検査装置の各実施形態について、図を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
図８は、本発明の第１の実施形態に係る抵抗率検査装置の概略構成を示す図である。抵抗率検査装置１０は、搬送コンベア１、光検出装置（光検出手段）２、光照射装置（光照射手段）３、位置センサ５、ロータリーエンコーダ６、情報処理装置（評価値算出手段、抵抗値算出手段）７、検出器固定具８（８ａ、８ｂ）、光源固定具９（９ａ、９ｂ）を備えている。
搬送コンベア１は、透明導電膜の形成された基板１１を搬送するための一対で構成された複数のローラ１ａ−１〜１ａ−ｎを備える。各々のローラ１ａ−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ、以下同じ）と、基板１１とは接する。複数のローラ１ａ−１〜１ａ−ｎは、基板１１の搬送方向Ｙに順に並び、それらが同時に所定の回転速度で、所定方向に回転することで、基板１１を搬送方向Ｙへ搬送することができる。
光検出装置２は、複数の光検出部２−１〜２−ｍ（図１０参照）を備える。例えば、光検出装置２は８個の光検出部２−１〜２−８を備えている。光検出装置２は、搬送コンベア１のＸ方向の両側面に固定された検出器固定具８（８ａ、８ｂ）によって、搬送コンベア１の搬送面（基板１１の搬送される面）の上方（Ｚ方向）に固定されて設置されている。各々の光検出部２−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ、以下同じ）は、情報処理装置７が出力したトリガ信号Ｔ１に基づいて、基板１１上の透明導電膜から反射された反射光を受光する。そして、その反射光の強度ＰＳを情報処理装置７へ出力する。光検出部２−ｊとしては、後述する光照射部３−ｊから照射される光の波長に対応して当該波長の光を受光できるものを用いる。光検出部２−ｊは、フォトディテクタやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサに例示される。
光照射装置３は、複数の光照射部３−１〜３−ｍ（図１０参照）を備える。例えば、光照射装置３は８個の光照射部３−１〜３−８を備えている。光照射部３−ｊと光検出部２−ｊとは対となっている。光照射装置３は、搬送コンベア１のＸ方向の両側面に固定された光源固定具９（９ａ、９ｂ）によって、搬送コンベア１の搬送面（基板１１の搬送される面）の上方（Ｚ方向）に固定されて設置されている。光源固定具９（９ａ、９ｂ）は、検出器固定具８（８ａ、８ｂ）よりも搬送方向Ｙにおける手前側２配置されている。ただし、光源固定具９（９ａ、９ｂ）と検出器固定具８（８ａ、８ｂ）との位置関係は逆でもよい。
また、上記光照射装置３として、ライン型光源を適用することも可能である。例えば、ライン型光源としては、ＬＥＤを一列に並べたライン状光源を採用することができる。なお、このような光照射装置３とした場合には、点光源でかつ指向性も低下することから、光を計測点まで導くための光学系（レンズ、や、コリメータ）が必要となる。
各光照射部３−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）は、図９に示すように、事前に行われた検査条件選定方法において選定された波長の光を出力する光源５１と、光源５１から射出された照明光の光路上に設けられ、照明光の一部の光を透過させて基板１１に導くとともに、残りの光を反射させるハーフミラー（光分岐手段）５２と、ハーフミラー５２を透過した光をＰ偏向に偏向する偏向素子（偏向手段）５３と、ハーフミラー５２によって反射された光を検出する分岐光検出部（分岐光検出手段）５４とをそれぞれ備えている。
本実施形態では、照明光を分岐させる手段としてハーフミラーを用いたが、これに限られず、例えば、ビームスプリッタ等を用いることも可能である。また、透過と反射の比率についても任意に設定できるものとする。
本実施形態において、光源５１は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
このような構成を備える各光照射部３ーｊにおいて、光源５１は、情報処理装置７が出力したトリガ信号Ｔ２に基づいて、基板１１上の透明導電膜へ所定の波長の光を照射光として照射する。これにより、光源５１から搬送コンベア１上を搬送される基板１１の表面上の計測領域に向けて所定の波長の照射光Ｌ１が射出される。照射光Ｌ１は、ハーフミラー５２によって一部の光が透過されて基板上１１に製膜されている透明導電膜に導かれるとともに、残りの一部が反射されて分岐光検出部５４に導かれる。ハーフミラー５２を透過した照明光は、偏向素子５３によってＰ偏向とされた後、基板１１の表面の垂線Ｌ３に対して入射角α１で透明導電膜に入射する。この入射角α１は、事前に行われた検査条件選定方法によって選定された入射角である。
透明導電膜に入射した照明光Ｌ１は、入射角α１と略同じ角度α１で反射光Ｌ２として反射される。光検出部２−ｊは、透明導電膜により反射された反射光Ｌ２を受光する。またハーフミラー５２によって反射された一部の光は、分岐光検出部５４によって受光される。
なお、本実施形態では、入射角α１で照明光が入射されるように光源５１が配置されているが、このような構成に限られず、光源５１から射出された照明光の光路上に光路を変更するミラー等の光路変更手段を設け、最終的に透明導電膜に対して入射角α１で入射されるような構成としてもよい。
図１０は、抵抗率検査装置１０における複数の光照射部３−１〜３−ｍと複数の光検出部２−１〜２−ｍとの位置関係を示す概略図である。複数の光照射部３−１〜３−ｍは、基板１１の搬送方向Ｙに対して略垂直なＸ方向に並んで配置されている。そして、基板１１上のＸ方向に並んだ計測位置Ｍ１〜Ｍｍに対して概ね同時に照射光Ｌ１を照射する。複数の光検出部２−１〜２−ｍは、計測位置Ｍ１〜Ｍｍから反射された反射光Ｌ２を概ね同時に受光する。一組の光照射部３−ｊと光検出部２−ｊとで見れば、光照射部３−ｊは、計測位置Ｍｊに対して照射光Ｌ１を照射する。光検出部２−ｊは、その計測位置Ｍｊから反射された反射光Ｌ２を受光する。
図１１は、基板における計測領域を示す概略図である。基板１１において、複数の光照射部３−１〜３−ｍと複数の光検出部２−１〜２−ｍとを用いた一度の計測で計測される領域は、一列の計測領域ｘｙｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）の各々のうち、いずれかに相当する。基板１１は、搬送コンベア１により光照射装置３と光検出装置２に対して相対的に移動する。したがって、その移動に基づいて、光照射装置３及び光検出装置２は、計測領域ｘｙ１から計測領域ｘｙｎまで順に計測を行う。
光照射装置３は、情報処理装置７からトリガ信号Ｔ２を受信すると、基板１１の計測領域ｘｙｉへ照射光Ｌ１を照射する。光検出装置２は、情報処理装置７からトリガ信号Ｔ１を受信すると、基板１１の計測領域ｘｙｉから反射された反射光Ｌ２を受光する。そして、受光した反射光Ｌ２の強度ＰＳｉを情報処理装置７へ送信する。この計測領域ｘｙｉでの計測と、反射光Ｌ２の強度ＰＳｉの情報処理装置７への送信を含む一連の処理が繰り返されること（ｉ＝１からｎまで）で、最終的に基板１１上の透明導電膜の全体の特性を計測することができる。
このように、搬送コンベア１上を搬送される基板１１の計測領域ｘｙｉでの計測処理が順次行われることで、大面積の基板１１に対しても、全体を計測することが可能となる。光照射装置３については、計測領域ｘｙｉへの照射光Ｌ１の照射が可能であればよい。従って、大面積の基板１１全体の光照射を可能とするような大規模で、高価な装置は不要となる。それにより、製造コストを最小限に抑制することが可能となる。また、光検出装置２については、計測領域ｘｙｉからの反射光Ｌ２の検出が可能であればよい。従って、大面積の基板１１の全体からの受光を可能とするような大規模で、高価な装置は不要となる。それにより、製造コストを最小限に抑制することが可能となる。
位置センサ５は、計測対象である基板１１が所定位置に所在するか否かを検出する。位置センサ５は、その検出を行ったときに、基板１１が所定位置にあることを通知する通知信号Ｎを情報処理装置７へ送信する。所定位置は、例えば、最初に計測される計測領域ｘｙ１が光照射装置３の照射範囲（照射光が照射される範囲）に達したときと定義される。但し、この定義形態は一例であり、この形態には限らない。
ロータリーエンコーダ６は、各々のローラ１ａ−ｉの中心に開けられた中心孔部１Ａ−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）のうち、いずれかに嵌め込まれることによってローラ１ａ−ｉと接続されており、ローラ１ａ−ｉの回転速度を検出する。また、ロータリーエンコーダ６は、ローラ１ａ−ｉの回転速度に対応して、ローラ１ａ−ｉの１回転当たりに数百パルス〜数パルス（予め設定される）のパルス信号Ｐを情報処理装置７に送信する。
情報処理装置７は、例えば、パーソナルコンピュータであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの補助記憶装置、キーボードやマウスなどの入力装置、及び表示装置等を備えて構成されている。補助記憶装置には、各種プログラムが格納されており、ＣＰＵが補助記憶装置からＲＡＭなどの主記憶装置にプログラムを読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。例えば、後述する抵抗率計測方法を実現するための各種処理手順は、プログラムの形態で補助記憶装置に記憶されており、ＣＰＵがこのプログラムをＲＡＭ等に読み出して実行することにより、反射光の光量に関する評価値である反射率を算出する評価値算出処理（評価値算出手段）、及びこの評価値を用いて抵抗率を求める抵抗率算出処理（抵抗値算出手段）等を実現させる。
情報処理装置７は、位置センサ５から通知信号Ｎを受信し、また、ロータリーエンコーダ６からパルス信号Ｐを受信する。そして、１パルスのパルス信号Ｐを受信する毎に１回、トリガ信号Ｔ１を光検出装置２へ、トリガ信号Ｔ２を光照射装置３へそれぞれ送信する。すなわち、情報処理装置７は、ローラ１ａ−ｉの１回転当たりに、トリガ信号Ｔ１、Ｔ２の送信が数百回〜数回行われる。ここで、ローラ１ａ−ｉの回転速度と、基板１１の計測領域ｘｙｉでの計測に対する速度とは対応している。ローラ１ａ−ｉの回転速度は、基板１１の搬送速度に対応している。
情報処理装置７は、各計測領域ｘｙｉについて、各計測位置Ｍｊ（ｊ＝１〜ｍ）の反射率Ｒｊを計算する。具体的には、情報処理装置７は、各光照射部３−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）の分岐光検出部５４によって計測された光強度から透明導電膜に照射される照明光Ｌ１の強度ＩＬ１ｊを算出し、この照明光Ｌ１の強度ＩＬ１ｊと光検出部２−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）によって検出された反射光Ｌ２の強度ＩＬ２ｊとに基づいて、以下の（１）式を用いて計測位置Ｍｊにおける反射率Ｒｊを算出する。
ここで、上記透明導電膜に照射される照明光Ｌ１の強度ＩＬ１ｊは、ハーフミラー５２の反射・透過特性に基づいて算出される。
Ｒｊ＝ＩＬ２ｊ／ＩＬ１ｊ×１００（％） （１）
情報処理装置７は、算出された各計測位置Ｍ１〜Ｍｍでの反射率Ｒ１〜Ｒｍに基づいて、情報処理装置７の記憶部（図示略）に格納された計測対象の特性、例えば、事前に登録されている反射率と抵抗率とを関連付けた検量線を参照して各計測領域ｘｙｉにおける各計測位置Ｍ１〜Ｍｍでの透明導電膜の抵抗率を導出する。更に、この動作を全計測領域ｘｙ１〜ｘｙｎについて行うことにより、基板１１上の透明導電膜全体の各計測位置に係る抵抗率を算出することができる。
なお、上記検量線に代えて、反射率と抵抗率とをパラメータとして演算式を用いて、抵抗率を算出することとしてもよい。
情報処理装置７は、更に、各計測位置に係る膜厚を用いて、各計測領域ｘｙｉにおける各計測位置Ｍ１〜Ｍｍでのシート抵抗を以下の（２）式により求めることとしてもよい。
シート抵抗（Ω／□）＝抵抗率（Ωｃｍ）／膜厚（ｃｍ） （２）
このようにすれば、基板１１上の透明導電膜全体のシート抵抗（シート抵抗分布）についても計測することができる。なお、各計測位置に係る膜厚については、例えば、他の装置によって計測された情報を用いることが可能である。
次に、本実施形態に係る抵抗率検査装置１０の動作について図１２を参照して説明する。
まず、前段の工程で基板１１上に透明導電膜が形成される。その後、その透明導電膜を形成された基板１１が、搬送コンベア１上を搬送方向Ｙに搬送される（ステップＳＢ１）。
位置センサ５は、基板１１が所定位置に達したことを検出して、通知信号Ｎを情報処理装置７へ送信する。また、ロータリーエンコーダ６は、搬送コンベア１の搬送動作に伴うローラ１ａ−ｉの回転により、パルス信号Ｐを情報処理装置７へ送信する。情報処理装置７は、位置センサ５から通知信号Ｎを受信し、また、ロータリーエンコーダ６からパルス信号Ｐを受信する。そして、情報処理装置７は、通知信号Ｎ受信後において、１パルスのパルス信号Ｐを受信する毎に１回、トリガ信号Ｔ１を光検出装置２へ、トリガ信号Ｔ２を光照射装置３へそれぞれ送信する（ステップＳＢ２）。
複数の光照射部３−１〜３−ｍの各光源５１は、情報処理装置７からトリガ信号Ｔ２を受信すると、照射光を射出する。射出された各照明光は、ハーフミラー５２によってその一部が反射され、残りが偏光素子５３に導かれる。偏光素子５３に導かれた照明光は、Ｐ偏光に偏光された後、照明光Ｌ１として基板１１上に形成された透明導電膜の計測領域ｘｙ１の計測位置Ｍ１〜Ｍｍへ照射される（ステップＳＢ３）。
複数の光検出部２−１〜２−ｍは、情報処理装置７からトリガ信号Ｔ１を受信すると、透明導電膜の計測領域ｘｙ１の計測位置Ｍ１〜Ｍｍから反射した反射光Ｌ２をそれぞれ受光する。そして、複数の光検出部２−１〜２−ｍは、受光した反射光Ｌ２の強度ＰＳ１を情報処理装置７へ送信する（ステップＳＢ４）。
また、ハーフミラー５２によって反射された照明光の一部は、各光照射部３−１〜３−ｍの分岐光検出部５４に導かれ受光される。分岐光検出部５４は、受光した照明光の強度ＰＳ２を情報処理装置７に送信する（ステップＳＢ５）。このとき、分岐光検出部５４は、チャネル数分、必要とされる。
情報処理装置７は、各分岐光検出部５４から受信した強度ＰＳ２を用いて、透明導電膜に照射される照射光Ｌ１の強度ＩＬ１ｊを算出し（ステップＳＢ６）、この強度ＩＬ１ｊと光検出部２−１〜２−ｍでの反射光Ｌ２の強度ＩＬ２ｊとに基づいて、各計測位置Ｍ１〜Ｍｍについて反射率Ｒｊを計算する（ステップＳＢ７）。
そして、情報処理装置７は、算出した各計測位置Ｍ１〜Ｍｍでの反射率Ｒｊに基づいて、記憶部に格納されている抵抗率と反射率との関係（例えば、抵抗率と反射率とが関連付けられた検量線又は演算式）を参照して、各計測領域ｘｙ１における各計測位置Ｍ１〜Ｍｍでの透明導電膜の抵抗率を導出する。更に、他の装置によって計測された膜厚情報を用いて、シート抵抗を算出してもよい。情報処理装置７は、算出結果を記憶部に格納する。
続いて、情報処理装置７は、全計測領域ｘｙ１〜ｘｙｎについて、抵抗率の算出が終了したか否かを判定する（ステップＳＢ８）。これは、例えば、位置センサ５からの通知信号Ｎの受信後に受信するロータリーエンコーダ６からのパルス信号Ｐの数がｎ個に達したことで判断可能である。これにより、基板１１上の透明導電膜全体の特性を計測することができる。この結果、終了していなければ、ステップＳＢ２に戻り、上述した処理を行う。
一方、終了していた場合には、情報処理装置７は、記憶部に格納された基板１１上の透明導電膜全体の特性に基づいて、透明導電膜が所望の特性を有しているかを判断する（ステップＳＢ９）。判断方法としては、例えば以下のような方法が考えられる。
例えば、予め記憶部に記憶されている透明導電膜の抵抗率の基準値と各計測領域ｘｙ１〜ｘｙｎにおける各計測位置Ｍ１〜Ｍｍでの抵抗率とを比較し、基準を満たさない計測位置の数が所定の数（記憶部に格納）以上存在する場合、その透明導電膜が異常であると判断する。または、上記基準値と各測定結果との変位の分布を統計処理して判断することとしてもよい。また、抵抗率及びシート抵抗（及び膜厚）の少なくとも一つが基準を満たさない場合、異常と判断してもよい。なお、本発明は、これらの判断方法のみに限定されるものではない。
異常がある場合、その透明導電膜を形成された基板１１は、製造工程から取り出され除去される（ステップＳＢ１０）。
以上の動作が繰り返し行われることにより、透明導電膜の抵抗率の検査が繰り返し行われる。
以上説明してきたように、本実施形態に係る抵抗率検査方法及び抵抗率検査装置によれば、透明導電膜の抵抗率の計測に光学的手法を用いるので、短時間、且つ、非接触での抵抗率の算出が可能となる。また、反射率を用いることで、透過率を用いる場合と比較して、ガラス等の基板の影響を受け難くすることができる。更に、照明光をＰ偏光とし、ブリュースター現象を用いて抵抗率を算出することとしたので、膜厚等の各種計測誤差を解消でき、高い精度で抵抗率を算出することが可能となる。
なお、上述した本実施形態においては、ｍ個の光照射部とｍ個の光検出部とを設ける場合について述べたが、これらｍ個の光照射部とｍ個の光検出部を１つの検出ユニットとし、複数個（例えば、８ユニット）の検出ユニットを基板の搬送方向（Ｙ方向）に沿って所定の間隔をあけて並列に設置することとしてもよい。
これにより、透明導電膜の膜面広域に対して照明光を照射し、その反射光を検出することが可能となる。これにより、効率的に抵抗率検査を実施することが可能となる。
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る抵抗率検査装置及びその方法について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る抵抗率検査装置は、光照射装置の各光照射部３ａ−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）の構成が第１の実施形態の光照射装置３の各光照射部３−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）の構成とは異なる。以下、本実施形態の抵抗率検査装置について、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
図１３は、本発明の抵抗率検査装置に係る光照射部に関する構成を示す概略図である。本実施形態に係る光照射部３ａ−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）においては、光源５１ａとして半導体レーザを用いる。これにより、照明光Ｌ１をＰ偏向とする偏向素子５３（図９参照）が不要となる。また、半導体レーザは、上述した発光ダイオード等のその他の光源に比べて指向性が高いため、検査対象である透明導電膜から光照射部３ａを離して設置することが可能となる。これにより、例えば、検査対象が熱い場合や、検査対象から粉塵等が飛来する場合に有効である。
更に、半導体レーザを使用することから、光源５１に光ファイバを組み合わせることができ、抵抗率検査装置に固定される光照射装置３のヘッダ部の構成を小型化することが可能となる。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る抵抗率検査装置及びその方法について、図を用いて説明する。
本実施形態に係る抵抗率検査装置は、光照射部３ｂ−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）の構成が第１の実施形態の光照射部３−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）とは異なる。以下、本実施形態の抵抗率検査装置について、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
図１４は、本発明の抵抗率検査装置に係る光照射部３ｂ−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）に関する構成を示す概略図である。本実施形態に係る光照射部３ｂ−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）においては、光源５１ｂとして広帯域の光を射出する光源を用いる。この光源５１ｂは、少なくとも上述した検査条件選定方法によって選定された波長帯域の光を含む照明光を射出するものを用いる。光源５１ｂとしては、タングステンランプ等が採用可能である。
更に、本実施形態に係る光照射部３ｂ−ｊ（ｊ＝１〜ｍ）においては、広帯域の波長の照明光の中から特定の波長、つまり、上記検査条件選定方法によって選定された波長帯域の照明光を選択するバンドパスフィルタ、干渉フィルタ等の波長選択素子（波長選択手段）５５を照明光Ｌ１の光路上、または、反射光Ｌ２の光路上に設ける。図１４では、照明光Ｌ１の光路上に設けた例を示している。
波長選択素子５５の帯域幅は数１０ｎｍ以上数１００ｎｍの範囲が好ましい。具体的には、光量低下によるＳＮ比悪化と、広帯域化による抵抗率計測誤差を勘案して実験的に適切な帯域幅を設定することが好ましい。
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係る抵抗率検査装置及びその方法について、図を用いて説明する。
上述した各実施形態に係る抵抗率検査装置においては、照明光Ｌ１の光路上に照明光Ｌ１の一部を反射するハーフミラー５２を設けるとともに、このハーフミラー５２によって分岐された照明光の一部を検出する分岐光検出部５４を設けていた（例えば、図９参照）。
本実施形態においては、このようなハーフミラー５２及び分岐光検出部５４を省略した構成とする。図１５に、上述した第２の実施形態に係る光照射部３ａ−ｊのように、半導体レーザを光源５１ａとして採用した場合の本実施形態に係る光照射部３ｃ−ｊの概略構成を一例として示す。
このように、ハーフミラー５２及び分岐光検出部５４を省略する構成とすることで、上述した各実施形態のように、照明光Ｌ１の強度を逐次算出することができないことから、図９に示した上記第１の実施形態に係る光照射部３−ｊを採用する場合と比較して、図１２に示されるステップＳＢ５及びＳＢ６が省略されることとなり、抵抗率の算出精度は多少低下することが考えられる。しかしながら、図１５に示す通り、構成要素を省略することができるため、装置構成の簡略化、小型化等を図ることが可能となる。
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係る抵抗率検査装置及びその方法について説明する。
本実施形態に係る抵抗率検査装置は、上述した各実施形態に係る光照射装置２及び光検出装置３が遮蔽部材によって囲まれている点で上述した第１の実施形態の抵抗率検査装置と異なる。
このように、光照射装置３及び光検出装置２を遮蔽部材によって囲むことにより、外乱光の入射を抑えることが可能となり、抵抗率の計測精度向上を図ることができる。
〔光電変換装置〕
次に、上述したいずれかの実施形態に係る抵抗率検査装置を適用して製造された本発明の一実施形態に係る光電変換装置について説明する。
図１６は、上述した本発明のいずれかの実施形態に係る抵抗率検査装置を適用して製造された光電変換装置の一例を示す断面図である。ここでは、光電変換装置として、タンデム型の太陽電池５０を一例に挙げて説明する。ただし、本発明の抵抗率検査装置により検査される透明電極膜は、この例に限定されるものではなく、他の型の太陽電池（例示：アモルファス型太陽電池、結晶型太陽電池）にも適用可能である。
このタンデム型の太陽電池５０は、基板１１、アルカリバリア膜２１及び透明導電膜２５、電池層２６、裏面電極膜２７を具備する。電池層２６は、アモルファスシリコン系電池層３５と微結晶シリコン電池層４５とを備えている。アモルファスシリコン系電池層３５は、アモルファスｐ層膜３１、アモルファスｉ層膜３２及び微結晶ｎ層膜３３を含む。ただし、アモルファスｐ層膜３１とアモルファスｉ層膜３２との間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。微結晶シリコン系電池層４５は、微結晶ｐ層膜４１、微結晶ｉ層膜４２及び微結晶ｎ層膜４３を含む。微結晶ｎ層膜３３と微結晶ｐ層膜４１との間に、アモルファス層３５の光吸収の向上のために半反射膜となるＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ膜）などの中間層を膜厚：２０〜１００ｎｍでスパッタリング装置により製膜して設けても良い。
〔光電変換装置の製造装置及び製造方法〕
次に、本発明の抵抗率検査装置を適用した太陽電池の製造装置及びその方法について説明する。ここでは、図１６に示されたタンデム型の太陽電池５０の製造装置及び方法を一例として説明する。
図１７は、本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法の処理手順を示したフローチャートである。本実施形態では、基板１１としてソーダフロートガラス基板（１．４ｍ×１．１ｍ×板厚：４ｍｍ）を使用する。基板端面は破損防止にコーナー面取りやＲ面取り加工されていることが望ましい。
まず、アルカリバリア膜２１である酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）を基板１１上に熱ＣＶＤ法により形成する。基板温度は５００℃であり、膜厚は２０〜５０ｎｍである。次に、透明導電膜２５としてＦドープの酸化錫膜（ＳｎＯ２膜）をアルカリバリア膜２１上に熱ＣＶＤ法により製膜する。基板温度は５００℃であり、膜厚は３００〜９００ｎｍである（ステップＳＣ１）。
その後、基板１１は、搬送路上を搬送されるうちに徐々に冷却されるとともに、抵抗率検査装置の手前に設けられたファン等の冷却装置によって大気温度から１００℃の範囲まで冷却され、上述した本発明のいずれかの実施形態に係る抵抗率検査装置へ搬送される。抵抗率検出装置において、基板１１上に製膜された透明導電膜２５の抵抗率が検査され（ステップＳＣ２）、所望の基準を満たさない透明導電膜２５を有する基板１１は、製造工程から取り除かれる。
このように、透明導電膜２５の製膜工程に異常が発生した場合でも、その異常を早期に把握することができるので、所望の特性を満たさない透明導電膜２５が製膜された基板１１の発生を少なく抑えることができる。大型の基板１１を用いている場合、基板１１や製膜にかかるコストも非常に高いことから、それらの無駄なコストが発生することを防止することができる。更に、透明導電膜製造設備の異常についても検知することが可能となる。これにより、製造設備の点検や製膜条件の調整にすみやかに着手でき、生産性を維持することが可能となる。
その後、基板１１をＸ−Ｙテーブルに設置する。そして、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第１高調波（１０６４ｎｍ）を基板１１上の所定の位置に照射して、透明導電膜及びアルカリバリア膜を所定の短冊形状になるように加工する（ステップＳＣ３）。
続いて、プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０〜１５０Ｐａ、約２００℃にてアモルファスシリコン系電池層３５としてのアモルファスｐ層膜３１／アモルファスｉ層膜３２を順次製膜する。その後、減圧雰囲気：３０〜１５０Ｐａ、基板温度１８０℃にて微結晶ｎ層膜３３を製膜する（ステップＳＣ４）。アモルファスｐ層膜３１は、ＢドープしたアモルファスＳｉＣを主とし、膜厚１０〜３０ｎｍである。アモルファスｉ層膜３２は、アモルファスＳｉを主とし、膜厚２００〜３５０ｎｍである。微結晶ｎ層膜３３は、Ｐドープした微結晶Ｓｉを主とし、膜厚３０〜５０ｎｍである。
次に、プラズマＣＤＶ装置により、減圧雰囲気：３０〜７００Ｐａ、基板温度１５０〜２５０℃にて微結晶シリコン系電池層４５の微結晶ｐ層膜４１を製膜する。続いて、減圧雰囲気：９００〜３０００Ｐａ、基板温度１５０〜２５０℃にて微結晶ｉ層膜４２を製膜する。そして、減圧雰囲気：３０〜７００Ｐａ、基板温度１５０〜２５０℃にて、微結晶ｎ層膜４３を製膜する。（ステップＳＣ５）。微結晶ｐ層膜４１は、Ｂドープした微結晶Ｓｉを主とし、膜厚１０〜５０ｎｍである。微結晶ｉ層膜４２は、微結晶Ｓｉを主とし、膜厚１．５〜３μｍである。微結晶ｎ層膜４３は、Ｐドープした微結晶Ｓｉを主とし、膜厚２０〜５０ｎｍである。
次に、基板１１をＸ−Ｙテーブルに設置する。そして、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を基板１１上の所定の位置に照射して、電池層２６を所定の短冊形状になるように加工する（ステップＳＣ６）。
スパッタリング装置により、裏面電極膜２７としてＡｇ膜及びＴｉ膜を減圧雰囲気：１〜５Ｐａ、約１５０℃にて順次製膜する（ステップＳＣ７）。裏面電極膜２７は本実施形態では、Ａｇ膜：２００〜５００ｎｍ、Ｔｉ膜：１０〜２０ｎｍをこの順に積層する。
次に、基板１１をＸ−Ｙテーブルに設置する。そして、レーザダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を基板１１上の所定の位置に照射して、裏面電極膜２７を所定の短冊形状になるように加工する（ステップＳＣ８）。
上記各工程により、光電変換装置を製造することができる。
以上、説明してきたように、本実施形態に係る光電変換装置の製造方法によれば、本発明のいずれかの実施形態に係る抵抗率検査装置及びその方法を用いているので、透明導電膜の製膜工程に異常が発生した場合でも、太陽電池が完成する前に把握することができる。それにより、透明導電膜の異常により所望の特性を満たさない太陽電池が製造されることを早い段階で防止することができる。また、太陽電池の製造工程の途中において透明導電膜の電気特性を短時間で非接触に検査することが可能となる。更に、透明導電膜製造設備の異常についても検知することが可能となる。これにより、製造設備の点検や製膜条件の調整にすみやかに着手でき、生産性を維持することが可能となる。
なお、上記実施形態においては、冷却装置の下流側に抵抗率検査装置を設けた場合を記載したが、この配置例に限定されない。例えば、冷却装置の上流側に抵抗率検査装置を設けることも可能である。この場合には、基板の温度が安定しないため、つまり、本発明で想定している基板の温度大気温度〜１００℃の範囲から基板温度が外れてしまい、図２３に示したように、温度による計測誤差が生じてしまう可能性がある。従って、温度が安定しない基板を検査する場合においては、基板の温度に応じて反射率と抵抗率とが関連付けられた検量線を用意しておき、検査時においては、基板の温度を測定し、その温度に対応する検量線を用いて反射率から抵抗率を求めることとする。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明の一実施形態に係る検査条件選定方法の処理手順について説明したフローチャートである。 サンプルに対して照明光を照射し、そのときの反射光を受光するときの光学系モデルの一例を示した図である。 入射角０°の場合の波長１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲における各波長と反射率との関係を表した波長−反射率特性を示した図である。 入射角３０°の場合の波長１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲における各波長と反射率との関係を表した波長−反射率特性を示した図である。 入射角６０°の場合の波長１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲における各波長と反射率との関係を表した波長−反射率特性を示した図である。 入射角８０°の場合の波長１０００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲における各波長と反射率との関係を表した波長−反射率特性を示した図である。 波長３００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下の範囲で検査を行ったときの波長と反射率の相関関係図の一例を示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る抵抗率検査装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る光照射部の概略構成を示した図である。 複数の光照射部と複数の光検出部との位置関係を示す概略図である。 基板における計測領域を示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る抵抗率検査方法の処理手順を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る抵抗率検査装置に用いられる光照射部の概略構成を示した図である。 本発明の第３の実施形態に係る抵抗率検査装置に用いられる光照射部の概略構成を示した図である。 本発明の第４の実施形態に係る抵抗率検査装置に用いられる光照射部の概略構成を示した図である。 本発明のいずれかの実施形態に係る抵抗率検査装置を適用して製造された光電変換装置の一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法の処理手順を示したフローチャートである。 各膜厚における波長と反射率の関係を示した図である。 波長１５００ｎｍを採用したときの各膜厚における反射率とシート抵抗の関係を示した図である。 波長２４００ｎｍを採用したときの各膜厚における反射率とシート抵抗の関係を示した図である。 ブリュースター現象の光学計算モデルを示した図である。 各波長と分光ヘイズ率との関係を示した図である。 各温度における各波長と黒体放射率との関係を示した図である。
符号の説明
１ 搬送コンベア
１ａ−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ） ローラ
１Ａ−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ） 中心孔部
２ 光検出装置
２−１〜２−ｍ，２−ｊ 光検出器
３ 光照射装置
３−１〜３−ｍ，３−ｊ，３ａ−ｊ，３ｂ−ｊ，３ｃ−ｊ 光検出部
５ 位置センサ
６ ロータリーエンコーダ
７ 情報処理装置
８（８ａ、８ｂ） 検出器固定具
９（９ａ、９ｂ） 光源固定具
１０ 抵抗率検査装置
１１ 基板
２５ 透明導電膜
５０ 太陽電池
５１，５１ａ，５１ｂ 光源
５２ ハーフミラー
５３ 偏光素子
５４ 分岐光検出部

Claims (12)

  1. 透明導電膜の抵抗率検査に用いられる照明光の波長及び入射角を選定する検査条件選定方法であって、
    膜厚及び抵抗率の組み合わせが異なる複数の透明導電膜に対して、波長及び入射角からなる検査条件をそれぞれ異ならせたＰ偏光の照明光を照射し、その反射光の光量に係る評価値をそれぞれ測定し、
    前記透明導電膜の膜厚並びに抵抗率の組み合わせを含むサンプル条件、前記検査条件、及び前記評価値を関連付けた相関関係を求め、
    前記相関関係において、前記透明導電膜の膜厚の違いによる前記評価値の誤差が許容範囲内にあり、かつ、前記抵抗率の変化に対する前記評価値の変化が所定値以上である前記検査条件を選定する検査条件選定方法。
  2. 請求項１に記載の検査条件選定方法により選定された波長を有するＰ偏光の照明光を該検査条件選定方法により選定された入射角で、製造ラインを搬送される透光性基板上に製膜された透明導電膜に膜面側から照射し、
    前記透明導電膜で反射された反射光を検出し、
    検出した反射光の強度に基づいて前記検査条件選定方法により選定された波長についての反射光の光量に係る評価値を算出し、
    前記評価値と抵抗率とが予め関連付けられている相関特性を用いて、算出した前記評価値から抵抗率を求める抵抗率検査方法。
  3. 請求項１に記載の検査条件選定方法により選定された波長を有するＰ偏光の照明光を前記検査条件選定方法により選定された入射角で、製造ラインを搬送される透光性基板上に製膜された透明導電膜に膜面側から照射する光照射手段と、
    前記透明導電膜において反射された反射光を検出する光検出手段と、
    検出した光の強度に基づいて、前記検査条件選定方法により選定された波長についての反射光の光量に係る評価値を算出する評価値算出手段と、
    評価値と抵抗率とが予め関連付けられている相関特性を用いて、算出した前記評価値から抵抗率を求める抵抗値算出手段と
    を具備する抵抗率検査装置。
  4. 前記光照射手段は、
    前記波長を含む照明光を射出する光源と、
    前記光源から射出された照明光をＰ偏光の照明光とする偏光手段と
    を具備する請求項３に記載の抵抗率検査装置。
  5. 前記光源は、発光ダイオードである請求項４に記載の抵抗率検査装置。
  6. 前記光照射手段は、
    前記波長を含む所定の波長帯域の照明光を射出する光源と、
    前記光源から射出された照明光をＰ偏光の照明光とする偏光手段と、
    前記光源から射出された前記照明光の光路上、または、前記透明導電膜にて反射された反射光の光路上に設けられ、前記検査条件選定方法により選定された波長の光を透過し、それ以外の波長を遮断する波長選択手段と
    を具備する請求項３に記載の抵抗率検査装置。
  7. 前記光照射手段は、前記波長の照明光を射出する半導体レーザを光源として備えている請求項３に記載の抵抗率検査装置。
  8. 前記光源から射出された照明光の光路上に設けられ、前記照明光の一部の光を分岐させる光分岐手段と、
    前記光分岐手段によって分岐された光を検出する分岐光検出手段と
    を備え、
    前記評価値算出手段は、前記分岐光検出手段の検出結果を用いて前記評価値を算出する請求項４から請求項７のいずれかに記載の抵抗率検査装置。
  9. 前記光照射手段及び前記光検出手段の少なくともいずれか一方は、遮光部材で囲われている請求項３から請求項８のいずれかに記載の抵抗率検査装置。
  10. 請求項３から請求項９のいずれかに記載の抵抗率検査装置が搬送ラインに設けられた光電変換装置の製造装置。
  11. 前記透明導電膜が製膜された透光性基板を冷却する冷却装置を備え、
    前記抵抗率検査装置は、前記冷却装置の下流側に設けられている請求項１０に記載の光電変換装置の製造装置。
  12. 請求項１０から請求項１１のいずれかに記載の光電変換装置の製造装置により製造された光電変換装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9347768B1 (en) * 2011-03-07 2016-05-24 J.A. Woollam Co., Inc In line ellipsometer system and method of use
CN102998530A (zh) * 2011-09-14 2013-03-27 吉富新能源科技(上海)有限公司 一种光伏玻璃透明导电薄膜离线阻值检测装置
US9062964B1 (en) * 2012-05-07 2015-06-23 Clearwater Paper Corporation Laser caliper measurement of paper material
KR101525767B1 (ko) * 2013-08-13 2015-06-04 포톤데이즈(주) 광 스캔에 의한 필름 소자의 전기 특성의 측정 장치 및 그 측정 방법
CN104422824B (zh) * 2013-09-05 2018-04-27 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种金属薄膜电阻率的测量方法
JP6193103B2 (ja) * 2013-12-04 2017-09-06 古河機械金属株式会社 半導体の電気特性の測定装置、半導体の電気特性の測定方法、半導体の電気特性の測定装置の制御装置、およびコンピュータプログラム。
CN104198819A (zh) * 2014-08-28 2014-12-10 国家电网公司 一种导体电阻及其电阻率测量装置
US10451548B2 (en) * 2016-01-15 2019-10-22 The Mitre Corporation Active hyperspectral imaging system
US9933314B2 (en) * 2016-06-30 2018-04-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Semiconductor workpiece temperature measurement system
JP7023498B2 (ja) * 2018-02-01 2022-02-22 柳井電機工業株式会社 太陽光発電パネルの検査装置
US11237103B2 (en) 2018-05-31 2022-02-01 Socovar Sec Electronic device testing system, electronic device production system including same and method of testing an electronic device
CN112067663B (zh) * 2020-08-05 2024-01-26 山东天岳先进科技股份有限公司 一种高纯碳化硅晶体电阻率的检测方法和装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0641910B2 (ja) * 1988-03-04 1994-06-01 三井金属鉱業株式会社 比抵抗の分散の測定方法
US6321601B1 (en) * 1996-08-06 2001-11-27 Brown University Research Foundation Optical method for the characterization of laterally-patterned samples in integrated circuits
US6006582A (en) * 1998-03-17 1999-12-28 Advanced Technology Materials, Inc. Hydrogen sensor utilizing rare earth metal thin film detection element
US6049220A (en) * 1998-06-10 2000-04-11 Boxer Cross Incorporated Apparatus and method for evaluating a wafer of semiconductor material
US6054868A (en) * 1998-06-10 2000-04-25 Boxer Cross Incorporated Apparatus and method for measuring a property of a layer in a multilayered structure
US6587794B1 (en) * 1999-07-30 2003-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for measuring thin metal films
JP2001059816A (ja) 1999-08-24 2001-03-06 Matsushita Battery Industrial Co Ltd 薄膜の評価方法
US6958814B2 (en) * 2002-03-01 2005-10-25 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for measuring a property of a layer in a multilayered structure
JP4233330B2 (ja) * 2003-01-10 2009-03-04 三洋電機株式会社 光起電力装置の検査方法
US7167241B1 (en) * 2003-07-05 2007-01-23 J.A. Woollam Co., Inc. Dielectric function of thin metal films determined by combined transmission spectroscopic ellipsometry and intensity measurements
JP4544846B2 (ja) 2003-10-31 2010-09-15 三菱重工業株式会社 透明導電膜分析方法および透明導電膜品質管理方法ならびに太陽電池
JP4117353B2 (ja) * 2003-11-05 2008-07-16 ナプソン株式会社 検査ヘッド用位置調整装置及び非接触型抵抗率測定装置
JP4831814B2 (ja) * 2006-02-23 2011-12-07 三菱重工業株式会社 透明導電膜評価装置及び透明導電膜の評価方法

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