JP7502948B2 - SOLAR CELL MANUFACTURING APPARATUS AND SOLAR CELL MANUFACTURING APPARATUS MANAGEMENT METHOD - Google Patents

SOLAR CELL MANUFACTURING APPARATUS AND SOLAR CELL MANUFACTURING APPARATUS MANAGEMENT METHOD Download PDF

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Description

本発明は、太陽電池製造装置及び太陽電池製造装置管理方法に関する。 The present invention relates to a solar cell manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing apparatus management method.

太陽電池の製造において、複数の太陽電池の光電変換構造を形成した半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影して光電変換構造の欠陥を確認することがある（例えば、特許文献１参照）。このような工程を設けることによって、最終的に得られる個々の太陽電池素子の性能を比較的簡単に予測することができ、電極構造を形成する前に不良率が高い半導体ウエハを除外することで全体として製造コストを低減することもできる。 In the manufacture of solar cells, photoluminescence images of a semiconductor wafer on which the photoelectric conversion structures of multiple solar cells are formed may be taken to check for defects in the photoelectric conversion structures (see, for example, Patent Document 1). By implementing such a process, it is relatively easy to predict the performance of each solar cell element that will ultimately be obtained, and it is also possible to reduce overall manufacturing costs by eliminating semiconductor wafers with a high defect rate before forming the electrode structure.

特開２０１５－３８４８１号公報JP 2015-38481 A

特許文献１のように、フォトルミネッセンス画像を解析して太陽電池素子の性能を正確に予測するための提案はなされているが、フォトルミネッセンス画像の解析結果を太陽電池製造装置にフィードバックして光電変換構造の欠陥を低減する技術は見当たらない。そこで、本発明は、光電変換構造の欠陥を低減できる太陽電池製造装置及び太陽電池製造装置管理方法を提供することを課題とする。 Although there have been proposals for accurately predicting the performance of solar cell elements by analyzing photoluminescence images, such as in Patent Document 1, there is no technology that reduces defects in the photoelectric conversion structure by feeding back the results of photoluminescence image analysis to a solar cell manufacturing apparatus. Therefore, the objective of the present invention is to provide a solar cell manufacturing apparatus and a solar cell manufacturing apparatus management method that can reduce defects in the photoelectric conversion structure.

本発明の一態様に係る太陽電池製造装置は、半導体ウエハを搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハに太陽電池の光電変換構造を形成する光電変換構造形成装置と、前記半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する撮像装置と、前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する判定装置と、を備える。 A solar cell manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention includes a transport device for transporting a semiconductor wafer, a photoelectric conversion structure forming device for forming a photoelectric conversion structure of a solar cell on the semiconductor wafer, an imaging device for taking a photoluminescence image of the semiconductor wafer, and a determination device for determining whether or not maintenance of the transport device is required based on the brightness of a target area set in the photoluminescence image corresponding to the position of the semiconductor wafer where the transport device contacts.

前記太陽電池製造装置において、前記判定装置は、前記対象領域の平均輝度の前記フォトルミネッセンス画像の前記対象領域と重複しない対比領域の平均輝度に対する比が、所定の判定閾値以下である場合に、前記搬送装置のメンテナンスが必要であると判定してもよい。 In the solar cell manufacturing apparatus, the determination device may determine that maintenance of the transport device is required when the ratio of the average luminance of the target area to the average luminance of a comparison area of the photoluminescence image that does not overlap with the target area is equal to or less than a predetermined determination threshold.

前記太陽電池製造装置において、複数の前記搬送装置を備え、前記判定装置は、前記搬送装置ごとに対応する前記対象領域の輝度に基づいてメンテナンスの要否を判定してもよい。 The solar cell manufacturing apparatus may include a plurality of the transport devices, and the determination device may determine whether or not maintenance is required based on the luminance of the target area corresponding to each of the transport devices.

本発明の一態様に係る太陽電池製造装置管理方法は、半導体ウエハを搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハに太陽電池の構造を形成する太陽電池製造装置と、を備える太陽電池製造装置のメンテナンスを管理する太陽電池製造装置管理方法であって、太陽電池の光電変換構造が形成された半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する工程と、前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する工程と、を備える。 A solar cell manufacturing equipment management method according to one aspect of the present invention is a solar cell manufacturing equipment management method for managing the maintenance of a solar cell manufacturing equipment that includes a transport device that transports a semiconductor wafer and a solar cell manufacturing equipment that forms a solar cell structure on the semiconductor wafer, and includes a step of taking a photoluminescence image of the semiconductor wafer on which the photoelectric conversion structure of the solar cell is formed, and a step of determining whether or not maintenance of the transport device is required based on the brightness of a target area that is set in the photoluminescence image corresponding to the position of the semiconductor wafer where the transport device contacts.

本発明に係る太陽電池製造装置及び太陽電池製造装置管理方法によれば、光電変換構造の欠陥を低減できる。 The solar cell manufacturing apparatus and solar cell manufacturing apparatus management method of the present invention can reduce defects in the photoelectric conversion structure.

本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of a solar cell manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の太陽電池製造装置におけるフォトルミネッセンス画像を例示する図である。2 is a diagram illustrating a photoluminescence image in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 1. 図１の太陽電池製造装置においてフォトルミネッセンス画像に設定される対象領域を示す図である。2 is a diagram showing a target area set in a photoluminescence image in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 1 . FIG. 図１の太陽電池製造装置において第１搬送装置が損耗したときのフォトルミネッセンス画像を例示する図である。10A and 10B are diagrams illustrating photoluminescence images when a first transport device in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 1 is worn out. 図１の太陽電池製造装置において第２搬送装置が損耗したときのフォトルミネッセンス画像を例示する図である。10 is a diagram illustrating a photoluminescence image when the second transport device in the solar cell manufacturing apparatus of FIG. 1 is worn out. 本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置管理方法の手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the steps of a solar cell manufacturing equipment management method according to one embodiment of the present invention.

以下、添付の図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置１の構成を示す模式図である。太陽電池製造装置１は、半導体ウエハＷに光電変換を行う複数の太陽電池構造（光電変換に係る光電変換構造及び光電変換構造から電力を出力するための電極構造）を形成する装置である。なお、本件の「輝度」とは、放射量の放射輝度をさす。 Each embodiment of the present invention will be described below with reference to the attached drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a solar cell manufacturing apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. The solar cell manufacturing apparatus 1 is an apparatus for forming a plurality of solar cell structures (photoelectric conversion structures related to photoelectric conversion and electrode structures for outputting power from the photoelectric conversion structures) that perform photoelectric conversion on a semiconductor wafer W. Note that "brightness" in this case refers to the radiance of the amount of radiation.

太陽電池製造装置１は、第１搬送装置１０、光電変換構造形成装置２０、第２搬送装置３０、撮像装置４０、判定装置５０及び電極構造形成装置６０を備える。なお、これらの装置は、機能的に区別することができればよく、互いに独立した装置でなくてもよく、特に第１搬送装置１０及び第２搬送装置３０は、その一部又は全部が、光電変換構造形成装置２０、撮像装置４０又は電極構造形成装置６０と一体に構成及び制御され得る。 The solar cell manufacturing apparatus 1 includes a first conveying device 10, a photoelectric conversion structure forming device 20, a second conveying device 30, an imaging device 40, a determination device 50, and an electrode structure forming device 60. These devices need only be functionally distinguishable, and do not have to be independent devices from each other. In particular, the first conveying device 10 and the second conveying device 30 can be configured and controlled in whole or in part as an integral part of the photoelectric conversion structure forming device 20, the imaging device 40, or the electrode structure forming device 60.

第１搬送装置１０は、半導体ウエハＷを搬送する。第１搬送装置１０は、半導体ウエハＷとの接触位置が限定されよう構成される。例として、第１搬送装置１０は、２本の平行に配設され、同じ速度で回転する無端ループ状のロープ又は幅が小さいベルトによって半導体ウエハＷを搬送するコンベア、半導体ウエハＷの特定の領域を支持する支持突起を有するベルト、バケット等を有するコンベア、半導体ウエハＷの特定の領域を把持、吸着当により保持するロボットなどから構成され得る。 The first transfer device 10 transfers the semiconductor wafer W. The first transfer device 10 is configured so that the contact position with the semiconductor wafer W is limited. For example, the first transfer device 10 may be configured as a conveyor that transfers the semiconductor wafer W using two parallel endless loop ropes or narrow belts that rotate at the same speed, a belt with support protrusions that support a specific area of the semiconductor wafer W, a conveyor with buckets, etc., a robot that grips and holds a specific area of the semiconductor wafer W by suction, etc.

第１搬送装置１０の半導体ウエハＷに当接する部分の損耗及び汚れは、半導体ウエハＷに傷又は汚れを与えることにより、半導体ウエハＷの光電変換構造の欠陥を生じさせ得る。このため、第１搬送装置１０は、半導体ウエハＷに当接する部分だけを交換可能に構成されることが好ましい。これにより、第１搬送装置１０は、半導体ウエハＷの光電変換構造の欠陥を生じさせ得る部分だけを交換することができるので、メンテナンスが容易となる。 Wear and dirt on the portion of the first transfer device 10 that contacts the semiconductor wafer W can scratch or stain the semiconductor wafer W, causing defects in the photoelectric conversion structure of the semiconductor wafer W. For this reason, it is preferable that the first transfer device 10 is configured so that only the portion that contacts the semiconductor wafer W can be replaced. This makes maintenance easier, as only the portion of the first transfer device 10 that may cause defects in the photoelectric conversion structure of the semiconductor wafer W can be replaced.

光電変換構造形成装置２０は、半導体ウエハＷに、複数種類の半導体層をそれぞれパターニングして積層することにより、半導体ウエハに複数の光電変換構造を形成する。例として、光電変換構造形成装置２０は、半導体層を積層するために、スパッタリング装置、真空蒸着装置、化学蒸着装置等の１又は複数を備えることができる。また、光電変換構造形成装置２０は、レジストパターンの積層又は各層の選択除去を行うことにより半導体層をパターニングするために、印刷装置、フォトリソグラフ装置、エッチング装置等を備えることができる。 The photoelectric conversion structure forming apparatus 20 forms multiple photoelectric conversion structures on the semiconductor wafer W by patterning and stacking multiple types of semiconductor layers on the semiconductor wafer W. For example, the photoelectric conversion structure forming apparatus 20 may include one or more of a sputtering apparatus, a vacuum deposition apparatus, a chemical vapor deposition apparatus, etc., in order to stack the semiconductor layers. The photoelectric conversion structure forming apparatus 20 may also include a printing apparatus, a photolithography apparatus, an etching apparatus, etc., in order to pattern the semiconductor layers by stacking resist patterns or selectively removing each layer.

第２搬送装置３０は、第１搬送装置１０と同様に、半導体ウエハＷを搬送するが、第１搬送装置１０とは半導体ウエハＷとの接触位置が異なることが好ましい。第２搬送装置３０も、第１搬送装置１０と同様に、半導体ウエハＷに当接する部分だけを交換可能に構成されることが好ましい。 The second transfer device 30 transfers the semiconductor wafer W in the same manner as the first transfer device 10, but it is preferable that the contact position with the semiconductor wafer W is different from that of the first transfer device 10. Similarly to the first transfer device 10, the second transfer device 30 is also preferably configured so that only the part that contacts the semiconductor wafer W is replaceable.

撮像装置４０は、光電変換構造形成装置２０により光電変換構造が形成された半導体ウエハＷのフォトルミネッセンス画像を撮影する。具体的には、撮像装置４０は、半導体ウエハＷに光を照射して半導体ウエハＷの内部にキャリアを励起し、このキャリアが再結合して基底状態に戻る際に発する光を撮影する。このため、撮像装置４０は、光源を有する光照射部と、撮像素子を有する撮像部と、を有することができる。 The imaging device 40 captures a photoluminescence image of the semiconductor wafer W on which a photoelectric conversion structure has been formed by the photoelectric conversion structure forming device 20. Specifically, the imaging device 40 irradiates the semiconductor wafer W with light to excite carriers inside the semiconductor wafer W, and captures the light emitted when the carriers recombine and return to the ground state. For this reason, the imaging device 40 can have a light irradiation section having a light source, and an imaging section having an imaging element.

この撮像装置４０は、光電変換構造形成装置２０により形成された光電変換構造の欠陥をフォトルミネッセンス法により検出する周知の検査装置の撮像に関する構成と共用することができる。 This imaging device 40 can be used in common with the imaging configuration of a well-known inspection device that uses a photoluminescence method to detect defects in the photoelectric conversion structure formed by the photoelectric conversion structure forming device 20.

判定装置５０は、撮像装置４０が撮影したフォトルミネッセンス画像を解析する画像処理装置である。この判定装置５０は、ＣＰＵ、メモリ等を有するコンピュータに適切な画像処理プログラムを実行させることによって実現できる。この判定装置５０は、光電変換構造の欠陥を検出する検査装置の画像処理を行うコンピュータにプログラムを追加することによって実現されてもよい。 The determination device 50 is an image processing device that analyzes the photoluminescence image captured by the imaging device 40. This determination device 50 can be realized by having a computer having a CPU, memory, etc. execute an appropriate image processing program. This determination device 50 may also be realized by adding a program to a computer that performs image processing of an inspection device that detects defects in the photoelectric conversion structure.

判定装置５０は、半導体ウエハＷの搬送装置１０，３０が当接する位置に対応してフォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を判定する。つまり、判定装置５０は、対象領域の輝度が低下した場合に、半導体ウエハＷに搬送装置１０，３０が当接することに起因する局所的な光電変換構造の欠陥の増加が生じているため、搬送装置１０，３０のメンテナンスが必要であると判断する。 The determination device 50 determines whether or not maintenance of the transport devices 10, 30 is required based on the brightness of a target area set in the photoluminescence image corresponding to the position where the transport devices 10, 30 contact the semiconductor wafer W. In other words, when the brightness of the target area decreases, the determination device 50 determines that maintenance of the transport devices 10, 30 is required because an increase in localized defects in the photoelectric conversion structure is occurring due to the transport devices 10, 30 contacting the semiconductor wafer W.

対象領域は、半導体ウエハＷ対する搬送装置１０，３０の当接位置のバラツキ、フォトルミネッセンス画像中の半導体ウエハＷの存在領域のバラツキなどを考慮して、ルミネッセンス画像中の固定された領域として予め設定され得る。また、対象領域は、ルミネッセンス画像中の半導体ウエハＷの存在領域の配置に応じてフォトルミネッセンス画像ごとに設定されてもよい。つまり、判定装置５０は、フォトルミネッセンス画像中の半導体ウエハＷの存在領域をパターン認識により特定し、特定された半導体ウエハＷの存在領域のパターンに対し予め設定される動的な領域として、対象領域を設定してもよい。 The target area may be set in advance as a fixed area in the luminescence image, taking into consideration variations in the contact position of the transport devices 10, 30 with respect to the semiconductor wafer W, variations in the area in which the semiconductor wafer W exists in the photoluminescence image, and the like. The target area may also be set for each photoluminescence image according to the arrangement of the area in which the semiconductor wafer W exists in the luminescence image. In other words, the determination device 50 may identify the area in which the semiconductor wafer W exists in the photoluminescence image by pattern recognition, and set the target area as a dynamic area that is set in advance for the pattern of the identified area in which the semiconductor wafer W exists.

具体的には、判定装置５０は、対象領域の輝度の絶対値（例えば平均値、合計値等）が一定値以下となった場合に搬送装置１０，３０のメンテナンスが必要であると判定してもよいが、フォトルミネッセンス画像の対象領域と重複しない対比領域の平均輝度に対する対象領域の平均輝度の比（以下輝度比という）が、所定の判定閾値以下である場合に、搬送装置１０，３０のメンテナンスが必要であると判定してもよい。つまり、判定装置５０は、フォトルミネッセンス画像を用いて、搬送装置１０，３０が当接した対象領域の光電変換構造のフォトルミネッセンスによる発光強度の低下の有無を、搬送装置１０，３０の影響を受けない対比領域の光電変換構造のフォトルミネッセンスによる発光強度を基準として判定することができる。これにより、撮像装置４０の発光強度の変化、周囲の明るさの変化等を相殺して比較的正確に搬送装置１０，３０による光電変換構造の発光強度の低下を判定できる。 Specifically, the determination device 50 may determine that maintenance of the transport devices 10 and 30 is necessary when the absolute value of the luminance of the target area (e.g., average value, total value, etc.) becomes equal to or less than a certain value, or may determine that maintenance of the transport devices 10 and 30 is necessary when the ratio of the average luminance of the target area to the average luminance of a comparison area that does not overlap with the target area of the photoluminescence image (hereinafter referred to as the luminance ratio) is equal to or less than a predetermined determination threshold. In other words, the determination device 50 can use the photoluminescence image to determine whether or not there is a decrease in the luminance intensity due to photoluminescence of the photoelectric conversion structure of the target area in contact with the transport devices 10 and 30, based on the luminance intensity due to photoluminescence of the photoelectric conversion structure of the comparison area that is not affected by the transport devices 10 and 30. This allows the decrease in the luminance intensity of the photoelectric conversion structure due to the transport devices 10 and 30 to be determined relatively accurately by offsetting changes in the luminance intensity of the imaging device 40, changes in the surrounding brightness, etc.

図２に搬送装置１０，３０に損耗及び汚れがないときのフォトルミネッセンス画像の例を、図３に、第１搬送装置１０が当接する位置に対応する第１対象領域Ａ１、及び第２搬送装置３０が当接する位置に対応する第２対象領域Ａ２を示す。図２では、第１対象領域Ａ１の平均輝度の第１対象領域Ａ１以外の領域の平均輝度に対する輝度比は０．９０であり、第２対象領域Ａ２の平均輝度の第２対象領域Ａ２以外の領域の平均輝度に対する輝度比は１．００である。 Figure 2 shows an example of a photoluminescence image when the conveying devices 10, 30 are free of wear and dirt, and Figure 3 shows a first target area A1 corresponding to the position where the first conveying device 10 contacts, and a second target area A2 corresponding to the position where the second conveying device 30 contacts. In Figure 2, the luminance ratio of the average luminance of the first target area A1 to the average luminance of the areas other than the first target area A1 is 0.90, and the luminance ratio of the average luminance of the second target area A2 to the average luminance of the areas other than the second target area A2 is 1.00.

図４に、第１搬送装置１０が損耗したときのフォトルミネッセンス画像の例を示す。この例では、第１対象領域Ａ１の平均輝度の第１対象領域Ａ１以外の領域の平均輝度に対する輝度比は０．３９であり、第２対象領域Ａ２の平均輝度の第２対象領域Ａ２以外の領域の平均輝度に対する輝度比は１．００である。このように、第１対象領域Ａ１の平均輝度の第１対象領域Ａ１以外の領域の平均輝度に対する輝度比が小さくなっていることから、第１搬送装置１０のメンテナンスが必要であると判断できる。 Figure 4 shows an example of a photoluminescence image when the first conveying device 10 is worn out. In this example, the luminance ratio of the average luminance of the first target area A1 to the average luminance of the areas other than the first target area A1 is 0.39, and the luminance ratio of the average luminance of the second target area A2 to the average luminance of the areas other than the second target area A2 is 1.00. As such, since the luminance ratio of the average luminance of the first target area A1 to the average luminance of the areas other than the first target area A1 is smaller, it can be determined that maintenance of the first conveying device 10 is necessary.

さらに、図５に、第２搬送装置３０が損耗したときのフォトルミネッセンス画像の例を示す。この例では、第１対象領域Ａ１の平均輝度の第１対象領域Ａ１以外の領域の平均輝度に対する輝度比は１.００であり、第２対象領域Ａ２の平均輝度の第２対象領域Ａ２以外の領域の平均輝度に対する輝度比は０．４１である。このように、第２対象領域Ａ２の平均輝度の第２対象領域Ａ２以外の領域の平均輝度に対する輝度比が小さくなっていることから、第２搬送装置３０のメンテナンスが必要であると判断できる。 Furthermore, FIG. 5 shows an example of a photoluminescence image when the second conveying device 30 is damaged. In this example, the luminance ratio of the average luminance of the first target area A1 to the average luminance of the areas other than the first target area A1 is 1.00, and the luminance ratio of the average luminance of the second target area A2 to the average luminance of the areas other than the second target area A2 is 0.41. As such, since the luminance ratio of the average luminance of the second target area A2 to the average luminance of the areas other than the second target area A2 is smaller, it can be determined that maintenance of the second conveying device 30 is necessary.

対比領域は、フォトルミネッセンス画像全体から予め設定される対象領域を除外した領域としてもよいが、フォトルミネッセンス画像全体から、例えば、半導体ウエハＷの外側の領域、半導体ウエハＷの中で光電変換構造が形成されない領域、判定対象とする搬送装置１０，３０以外の要因で光電変換構造の欠陥が特に多くなり得る領域（半導体ウエハＷに判定対象でない搬送装置又は他の装置が当接する領域）等を除外した領域として設定されることで、搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否をより正確に判断できる。 The comparison area may be an area obtained by excluding a predetermined target area from the entire photoluminescence image, but by setting the comparison area as an area obtained by excluding, for example, the area outside the semiconductor wafer W, the area in the semiconductor wafer W where the photoelectric conversion structure is not formed, and the area where the photoelectric conversion structure may have particularly many defects due to factors other than the transport device 10, 30 being evaluated (the area where the semiconductor wafer W is in contact with a transport device or other device that is not being evaluated), the need for maintenance of the transport device 10, 30 can be determined more accurately.

判定装置５０は、１つのフォトルミネッセンス画像に対して、搬送装置１０，３０ごとに対応する対象領域を設定し、それぞれの対象領域の輝度に基づいて対応する搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を個別に判定してもよい。この場合、上述のように、搬送装置１０，３０が半導体ウエハＷの異なる位置に当接するようにすることで、個々の搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否判定の精度を向上できる。 The determination device 50 may set a corresponding target area for each transport device 10, 30 for one photoluminescence image, and determine whether or not maintenance is required for the corresponding transport device 10, 30 individually based on the brightness of each target area. In this case, as described above, by having the transport devices 10, 30 abut against different positions on the semiconductor wafer W, the accuracy of determining whether or not maintenance is required for each transport device 10, 30 can be improved.

判定装置５０は、異なる半導体ウエハＷを撮影した複数のフォトルミネッセンス画像の対象領域の輝度に基づいて搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を判定してもよい。例として、判定装置５０は、直近の所定数の半導体ウエハＷのフォトルミネッセンス画像の輝度比の平均値、つまり輝度比の移動平均が判定閾値以下となったときに搬送装置１０，３０のメンテナンスが必要であると判定してもよい。これによって、例えば半導体ウエハＷの不良等の一次的な原因によって対象領域内の欠陥が増大した場合に、本来不必要な搬送装置１０，３０のメンテナンスを行うことがないようにできる。 The determination device 50 may determine whether or not maintenance of the transport devices 10, 30 is necessary based on the luminance of the target area of multiple photoluminescence images of different semiconductor wafers W. For example, the determination device 50 may determine that maintenance of the transport devices 10, 30 is necessary when the average value of the luminance ratios of the photoluminescence images of a predetermined number of recent semiconductor wafers W, i.e., the moving average of the luminance ratios, falls below a determination threshold. This makes it possible to avoid performing unnecessary maintenance of the transport devices 10, 30 when defects in the target area increase due to a primary cause such as a defective semiconductor wafer W.

電極構造形成装置６０は、光電変換構造が形成された半導体ウエハＷに、さらに電力を出力するための電極構造を形成する。電極構造形成装置６０としては、銀ペースト等により導体パターンを印刷する装置、スパッタリング、めっき等により金属層を積層し、レジストパターン形成してからエッチングすることで金属層を選択的に除去する装置などを用いることができる。 The electrode structure forming device 60 forms an electrode structure for outputting electric power on the semiconductor wafer W on which the photoelectric conversion structure has been formed. The electrode structure forming device 60 may be a device that prints a conductor pattern using silver paste or the like, or a device that stacks metal layers by sputtering, plating, or the like, forms a resist pattern, and then selectively removes the metal layers by etching.

以上の構成を有する太陽電池製造装置１は、搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を判定する判定装置５０を備えるため、搬送装置１０，３０のメンテナンスを適切に行うことによって、光電変換構造の欠陥を低減できる。このため、太陽電池製造装置１は、品質（出力）に優れる太陽電池を高い歩留まりで製造することができる。 The solar cell manufacturing apparatus 1 having the above configuration is equipped with a judgment device 50 that judges whether maintenance of the transport devices 10 and 30 is required, so that defects in the photoelectric conversion structure can be reduced by performing appropriate maintenance of the transport devices 10 and 30. Therefore, the solar cell manufacturing apparatus 1 can manufacture solar cells with excellent quality (output) at a high yield.

続いて、図１の太陽電池製造装置１の管理方法について説明する。図６は、太陽電池製造装置１に適用できる、本発明の一実施形態に係る太陽電池製造装置管理方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態の太陽電池製造装置管理方法は、太陽電池製造装置１のメンテナンス、特に搬送装置１０，３０のメンテナンスを管理する方法である。 Next, a method for managing the solar cell manufacturing equipment 1 in FIG. 1 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the steps of a method for managing a solar cell manufacturing equipment according to one embodiment of the present invention, which can be applied to the solar cell manufacturing equipment 1. The solar cell manufacturing equipment management method of this embodiment is a method for managing the maintenance of the solar cell manufacturing equipment 1, in particular the maintenance of the transport devices 10 and 30.

本実施形態の太陽電池製造装置管理方法は、半導体ウエハＷのフォトルミネッセンス画像を撮影する工程（ステップＳ１：撮影工程）と、搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を判定する工程（ステップＳ２：判定工程）と、を備える。 The solar cell manufacturing equipment management method of this embodiment includes a process of taking a photoluminescence image of the semiconductor wafer W (step S1: photographing process) and a process of determining whether or not maintenance of the transport devices 10 and 30 is required (step S2: determining process).

ステップＳ１の撮影工程では、撮像装置４０によって、光電変換構造が形成された半導体ウエハＷのフォトルミネッセンス画像を撮影する。 In the photographing process of step S1, the imaging device 40 captures a photoluminescence image of the semiconductor wafer W on which the photoelectric conversion structure is formed.

ステップＳ２の判定工程では、判定装置５０によって、フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を判定する。 In the judgment process of step S2, the judgment device 50 judges whether or not maintenance of the conveying devices 10 and 30 is required based on the brightness of the target area set in the photoluminescence image.

以上のように、本実施形態の太陽電池製造装置管理方法では、フォトルミネッセンス画像に基づいて、搬送装置１０，３０のメンテナンスの要否を判定するので、搬送装置１０，３０に起因する光電変換構造の欠陥の発生を早期に認知することが可能となり、光電変換構造の欠陥の増大を抑制できる。 As described above, in the solar cell manufacturing equipment management method of this embodiment, the need for maintenance of the transport devices 10 and 30 is determined based on the photoluminescence image, making it possible to recognize the occurrence of defects in the photoelectric conversion structure caused by the transport devices 10 and 30 at an early stage and suppressing an increase in defects in the photoelectric conversion structure.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更及び変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible.

例として、複数の搬送装置同様の構成を有し、半導体ウエハに当接する部材の損耗が略等しく進行する場合等には、判定装置は、複数の搬送装置に対して単一の対象領域を設定することにより、複数の搬送装置のメンテナンスの要否を一括して判定してもよい。この場合、一括して判定される複数の搬送措置は、半導体ウエハに当接する部材が一斉に交換され得る。また、対象領域の形状は、帯状に限定されず、搬送装置の半導体ウエハに当接する部分の形状に合わせて設定すればよい。 For example, in cases where multiple transport devices have similar configurations and wear progresses in roughly the same manner on the parts that come into contact with the semiconductor wafers, the determination device may set a single target area for the multiple transport devices to collectively determine whether or not maintenance is required for the multiple transport devices. In this case, the multiple transport measures that are collectively determined may involve replacing the parts that come into contact with the semiconductor wafers all at once. In addition, the shape of the target area is not limited to a strip, and may be set to match the shape of the part of the transport device that comes into contact with the semiconductor wafers.

判定装置は、少なくとも１つの搬送装置のメンテナンスの要否を判定すればよい。例として、光電変換構造形成装置は、堅固な治具を用いて半導体ウエハを位置決めする搬送装置と協調動作する場合が多いが、このような搬送装置は半導体ウエハに当接する部材の損耗が極めて小さいため、判定装置による常時監視の対象としなくてもよい。 The determination device may determine whether or not maintenance is required for at least one of the transport devices. For example, photoelectric conversion structure forming devices often operate in cooperation with transport devices that use sturdy jigs to position semiconductor wafers, but such transport devices do not need to be subject to constant monitoring by the determination device because the wear on the parts that come into contact with the semiconductor wafers is extremely small.

１ 太陽電池製造装置
１０ 第１搬送装置
２０ 光電変換構造形成装置
３０ 第２搬送装置
４０ 撮像装置
５０ 判定装置
６０ 電極構造形成装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 solar cell manufacturing device 10 first conveying device 20 photoelectric conversion structure forming device 30 second conveying device 40 imaging device 50 determination device 60 electrode structure forming device

Claims (4)

半導体ウエハを搬送する搬送装置と、
前記半導体ウエハに太陽電池の光電変換構造を形成する光電変換構造形成装置と、
前記半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する撮像装置と、
前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する判定装置と、
を備える、太陽電池製造装置。 A transport device for transporting a semiconductor wafer;
a photoelectric conversion structure forming device for forming a photoelectric conversion structure of a solar cell on the semiconductor wafer;
an imaging device for capturing a photoluminescence image of the semiconductor wafer;
a determination device that determines whether or not maintenance of the transport device is required based on the brightness of a target area that is set in the photoluminescence image in correspondence with a position of the semiconductor wafer where the transport device comes into contact;
A solar cell manufacturing apparatus comprising: 前記判定装置は、前記対象領域の平均輝度の前記フォトルミネッセンス画像の前記対象領域と重複しない対比領域の平均輝度に対する比が、所定の判定閾値以下である場合に、前記搬送装置のメンテナンスが必要であると判定する、請求項１に記載の太陽電池製造装置。 The solar cell manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the determination device determines that maintenance of the transport device is required when the ratio of the average brightness of the target area to the average brightness of a contrast area of the photoluminescence image that does not overlap with the target area is equal to or less than a predetermined determination threshold. 複数の前記搬送装置を備え、
前記判定装置は、前記搬送装置ごとに対応する前記対象領域の輝度に基づいてメンテナンスの要否を判定する、請求項１又は２に記載の太陽電池製造装置。 A plurality of the conveying devices are provided,
The solar cell manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein the determination device determines whether or not maintenance is required based on a luminance of the target area corresponding to each of the transport devices. 半導体ウエハを搬送する搬送装置と、前記半導体ウエハに太陽電池の構造を形成する太陽電池製造装置と、を備える太陽電池製造装置のメンテナンスを管理する太陽電池製造装置管理方法であって、
太陽電池の光電変換構造が形成された半導体ウエハのフォトルミネッセンス画像を撮影する工程と、
前記半導体ウエハの前記搬送装置が当接する位置に対応して前記フォトルミネッセンス画像中に設定される対象領域の輝度に基づいて、前記搬送装置のメンテナンスの要否を判定する工程と、
を備える、太陽電池製造装置管理方法。 A solar cell manufacturing equipment management method for managing maintenance of a solar cell manufacturing equipment including a transport device that transports a semiconductor wafer and a solar cell manufacturing equipment that forms a solar cell structure on the semiconductor wafer, the method comprising the steps of:
Taking a photoluminescence image of a semiconductor wafer on which a photoelectric conversion structure of a solar cell is formed;
determining whether or not maintenance of the transport device is required based on the brightness of a target area set in the photoluminescence image corresponding to a position of the semiconductor wafer where the transport device contacts;
A solar cell manufacturing equipment management method comprising:
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