JPWO2016052632A1 - 試料移載システム及び太陽電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
試料を持ち上げたり装置間に載せ代える場合には、試料を掴む必要があり、そのための装置として試料保持装置がある。
ベルヌーイチャックは、シートや基板の様な薄く且つ平滑な試料を保持して持ち上げるのに適している。またベルヌーイチャックは、理論的には非接触で試料を保持することができるので、試料の表面への油膜の付着や、汚れの付着、凹凸変化を来す等の弊害がない。そのためベルヌーイチャックによって保持された試料は保持によるダメージが小さく、CVD工程やスパッタ工程、印刷工程やめっき工程など試料表面へのダメージが製品外観や品質に影響を及ぼす工程を有する場合に好適に使用される。
特許文献2に開示した太陽電池の製造方法は、例えば結晶系半導体基板上に、PECVD装置等によって非晶質半導体層を設ける技術であり、縦型真空処理装置を使用する方法である。
特許文献2に開示した太陽電池の製造方法では、基板ホルダー(試料載置部材)に複数の結晶系半導体基板が並べられる。ここで基板ホルダーには、試料支持部材が多数設けられている。
このとき、重力の方向は基板の一辺側から他辺側に掛かる様に変化し、下側となる辺に試料支持部材が当接する。そして試料支持部材が結晶系半導体基板の下辺を支持する、または把持することによって結晶系半導体基板の落下が阻止される。
また特許文献2に特有の構成として、基板ホルダーの姿勢が縦姿勢となったとき、図19、図20の様に結晶系半導体基板が傾斜姿勢となる。
即ちベルヌーイチャックは、保持すべき試料と対向する試料保持面を有し、試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、大気圧との差によって試料を試料保持面側に吸着するものである。
ベルヌーイチャックでは、試料保持面と試料との間に空気流が必要であり、試料保持面と試料との間に空気が通過する空間が存在しなければならず、試料の全面を試料保持面に押しつけることができない。
また試料保持面と試料との間の空間に、試料の面方向の移動を阻止する係合部を作ることは困難である。
また特許文献2に開示した太陽電池の製造方法を採用すると、基板ホルダーの姿勢を水平姿勢から縦姿勢に変化させたときに、結晶系半導体基板が傾斜姿勢となる。即ち結晶系半導体基板が当初の位置から動き、姿勢が変わる。さらには、結晶系半導体基板の下辺が把持される。
そのため試料を回収するべくベルヌーイチャックを試料に近づけた際、ベルヌーイチャックの姿勢(平面方向の回転姿勢)と試料の姿勢が合致せず、吸引に失敗する場合もある。さらには、試料が把持された状態で吸引した場合、試料が引っ掛かって、破損する場合もある。この問題は、特に試料として結晶シリコン基板を用いる場合に顕著である。
例えばヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏200度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できないので、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが大きいという問題があった。
また本態様で採用する試料保持装置は、接触部材を試料保持面に沿う方向に移動させる移動機構を備えている。そのため試料載置部材に載置された試料を吸引する前に、接触部材を試料に接触させ、さらに接触部材を移動させて試料の姿勢を修正することができる。
また本態様で採用する試料載置部材では、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部が設けられている。そして試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が凹部に入る。そのため試料保持装置の試料保持面をより試料に近づけることができる。そのため、試料と試料保持装置との間隔が適正化され、両者の間に空気を流すことにより、負圧を発生させることができる。
即ちベルヌーイチャックは、試料保持面を試料の表面に近接させ、両者の間の空間に空気流を発生させて負圧を生成させ、この負圧を利用して試料を浮き上がらせる。そのため、ベルヌーイチャックでは、試料保持面を試料に対して数ミリ程度の間隔に近づけて対峙させる必要がある。
しかしながら、本態様で採用する試料保持装置の接触部材は、試料と当接させる必要から、試料保持面に対して垂直方向に垂下する部分がある。
そのため試料保持面を試料に近づけると、接触部材の先端が試料載置部材に当たり、試料保持面を試料に近づけることができなくなってしまう。
そこで本態様では、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部を設け、試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が前記凹部に入ることとした。また移動機構を動作させることによって接触部材の一部が前記凹部内で移動することができることとした。そのため本態様によると、試料保持面を試料に近づけて対峙させることが可能である。またその状態で接触部材を移動させ、試料の姿勢を変更することができる。
なかでも、シリコンウェハ(結晶シリコン基板)が破損が生じやすい。近年、結晶シリコン基板の薄膜化が進む中、その厚さが50〜150μm程度の薄い結晶シリコン基板が使用されるようになってきており、この様な厚みの結晶シリコン基板を用いた場合、撓みやすく、より破損が生じやすいので、本態様のベルヌーイチャックを用いることが好ましい。
即ちヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏200度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できない。この様にヘテロ接合太陽電池は、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが残りやすいという問題があったので、本態様を用いることがより好ましい。
また本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の歩留りが向上する。
本実施形態の試料移載システム1は、図1の様に、搬入コンベア2と、基板ホルダー(試料載置部材)3と、試料移動装置5によって構成されている。
本実施形態の試料移載システム1は、搬入コンベア2によって搬送されて来た試料たる仕掛太陽電池基板10(以下、単に基板と称する)を試料移動装置5によって移動して基板ホルダー3に載せ代え、さらに基板ホルダー3から基板10を外して他の装置に移載するシステムである。
以下、順次説明する。
保持装置群21は、後記する試料保持装置20を5連に連結したものである。走行・昇降装置22は、保持装置群21を保持して昇降及び走行させる装置である。
走行・昇降装置22は、図示しない走行モータによって昇降ガイド25a,bを走行レール23a,b,c.dに沿って直線移動させることができる。
また走行・昇降装置22は、図示しない昇降モータによって保持装置群21を昇降移動させることができる。
本体部30の図面下面側は、平坦面であり、試料保持面47として機能する。
試料保持面47の面積は、試料たる基板10の面積よりもやや小さい。なお基板10は、仕掛太陽電池基板であり、半導体基板である。基板10は、厚さが50μm乃至200μmであって外力を受けると撓む。なお基板10の一方又は双方にテクスチャがある場合は、前記した厚さは、テクスチャの突端を基準として測定したものである。
説明の便宜上、走行・昇降装置22の走行方向をY軸とし、これに直交する方向をX軸とする。また本体部30の各辺をX方向フロント側辺(以下XF辺)、X方向リヤ側辺(以下XR辺)、Y方向フロント側辺(以下YF辺)、F方向リヤ側辺(以下FR辺)とする。
本実施形態では、本体部30のX方向辺(XF辺,XR辺)には、図3の様にそれぞれ一本ずつ接触ピン31,34が設けられている。即ち本体部30のXF辺に接触ピン31が設けられ、本体部30のXR辺には接触ピン34が設けられている。
本体部30のXR辺に配された接触ピン34は、ピンホルダーxrによって支持され、本体部30のXR辺の外側から下方向に向かって垂下されている。
ここで、XF辺に配された接触ピン31と、XR辺に配された接触ピン34は、図面Y軸方向にずれた位置にある。
即ちXF辺に配された接触ピン31を通るX軸方向線XFxと、XR辺に配された接触ピン34を通るX軸方向線XRxは重ならない。
本体部30のYF辺に配された接触ピン35,36は、共通のピンホルダーyfによって支持され、本体部30のYF辺の外側から下方向に向かって垂下されている。
即ちYR辺に配された接触ピン32,33を通るY軸方向線YRya及びYRybと、YF辺に配された接触ピン35,36を通るY軸方向線YFya及びYFybは重ならない。
即ち図示しない駆動機構を動作させることにより、本体部30の各辺(XF辺,XR辺,YF辺,YR辺)に設けられた各接触ピン31,32,33,34,35,36は試料保持面47に沿う方向であって且つ各辺(XF辺,XR辺,YF辺,YR辺)に対して直交する方向に移動する。即ち各接触ピン31,32,33,34,35,36は各辺(XF辺,XR辺,YF辺,YR辺)に対して近接・離反する方向に移動する。試料保持面47が仮に水平であるならば、接触ピン31,32,33,34,35,36は、水平かつ直線的に移動する。
そのため仮にXF辺にある接触ピン31が、本体部30のXF辺に近接する方向に移動すると、対向するXRにある接触ピン34も本体部30のXR辺に近接する方向に移動する。仮にXF辺にある接触ピン31が、本体部30のXF辺から離れる方向に移動すると、対向するXRにある接触ピン34も本体部30のXR辺から離れる方向に移動する。
YR辺にあるピンホルダーyrが、本体部30のYR辺から離れる方向に移動してYR辺にある接触ピン32,33をYR辺から離れる方向に移動させると、対向するYFにあるピンホルダーyfも本体部30のYF辺から離れる方向に移動して接触ピン35,36をYF辺から離れる方向に移動させる。
従って、各試料保持装置20のXF辺とX軸方向に隣接する試料保持装置20のXR辺が対向する。そして本実施形態の保持装置群21では、図2の様に、隣接する試料保持装置20の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置20に属する接触ピン31,34が互いに食い違いの位置関係となっている。
即ち各試料保持装置20のXF辺に配された接触ピン31と、XR辺に配された接触ピン34は、図面Y軸方向にずれた位置にあり、且つ各試料保持装置20は、直列的に配置されているから、隣接する試料保持装置20の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置20に属する接触ピン31,34もずれた位置となる。言い換えれば、一個の試料保持装置20のXF辺に配された接触ピン31を通るX軸方向線XFxと、隣接する試料保持装置20のXR辺に配された接触ピン34を通るX軸方向線XRxは重ならない。
しかしながら、隣接する試料保持装置20の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置20に属する接触ピン31,34が互いに食い違いの位置関係となっているから、試料保持装置20のXF辺とXR辺に設けられた接触ピン31,34が最もそれぞれのXF辺とXR辺から離れた位置に移動した状態においては、各接触ピン31,34は行き違いの状態となり、衝突しない。
基板ホルダー3は、略正方形の金属板または黒鉛(グラファイト)等であり、本実施形態では、基板10を縦横5列ずつ設置することができる。即ち基板10を碁盤の目の如くに並べて25枚載置することができる。
試料載置予定領域50は、試料保持装置20の試料保持面47が対向する部分であるから、仮想的には四角形である。即ち基板10を設置したとき、基板10の各辺が合致する辺がある。基板10の各辺が合致する辺は、試料保持装置20の試料保持面47の各辺が対向する部分であるから(厳密には少し外側にずれている)、説明の便宜上、XF対応辺、XR対応辺、YF対応辺、YR対応辺と称する。
そして各試料載置予定領域50の辺部に、長穴状の凹部51,52,53,54,55,56が設けられている。長穴状の凹部51,52,53,54,55,56は、前記した試料保持装置20の接触ピン31,32,33,34,35,36に対応する位置にある。
即ち各凹部51,52,53,54,55,56の長穴は、XF対応辺、XR対応辺、YF対応辺、YR対応辺に対して直交する方向にのびている。またその長さは、接触ピン31,32,33,34,35,36の移動距離よりも長い、さらに長穴の幅は、接触ピン31,32,33,34,35,36の直径よりも広い。
即ち試料載置予定領域50のXF対応辺に配された凹部51と、XR対応辺に配された凹部54は、図面Y軸方向にずれた位置にあり、且つ試料載置予定領域50は、直列的に配置されているから、隣接する試料載置予定領域50の対向位置に設けられた隣接する試料載置予定領域50に属する凹部51,54もずれた位置となる。
また長穴(凹部51,54)の自己のXF対応辺から最も離れた位置は、自己のXF対応辺からの距離よりも隣接する試料載置予定領域50のXR対応辺からの距離の方が近い位置関係となる。
しかしながら、X方向に隣接する試料載置予定領域50の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置20に属する凹部51,54が互いに食い違いの位置関係となっているから、凹部51,54は行き違いの状態となり、つながらない。
Y方向に隣接する試料載置予定領域50の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置20に属する凹部52,53,55,56が互いに食い違いの位置関係となっているから、凹部52と隣接する試料載置予定領域50の凹部56、凹部53と隣接する試料載置予定領域50の凹部55は行き違いの状態となり、つながらない。
残る試料支持部材60は、YR対応辺の近傍であり、YR対応辺よりも外側に離れた位置にある。
また3個の試料支持部材60,61,62の軸部71は、図5の様にいずれも基板10に接していない。即ち基板10の各辺は、試料支持部材60,61,62の頭部70と係合していない。
その結果、基板10の天地方向が変わり、基板10のXF対応辺側が上となり、XR対応辺側が下となる。そのため基板10に掛かる重力の方向が変わり、自重によって基板10がずれる。
しかしながら、基板10の下辺側には、2個の試料支持部材61,62があるから、基板10は落下を免れる。ここで本実施形態では、2個の試料支持部材61,62は基板10を縦姿勢としたときの高さが異なる。また基板10のYR対応辺の近傍に設けられた試料支持部材60は、YR対応辺よりも外側に離れた位置にあり、基板ホルダー3が水平姿勢である際には基板10の辺から離れていた。そのため基板ホルダー3が水平姿勢から縦置き姿勢に変化させると、基板10は、下方向に移動すると共に、試料支持部材62を支点として回動し、図14の様に基板10は全体的に傾斜した姿勢となる。
また試料支持部材61,62は、皿ネジであり頭部70の内面側がテーパー状であるから、図8の様に、ネジの頭部70の内側に、基板10の端辺が係合する。
そのため基板10は、基板ホルダー3から離反する方向の動きも阻止される。即ち試料支持部材61,62は、図8の様に基板10と当接している部位よりも外側(試料載置予定領域50から離れる方向)に、天地方向上向きに立ち上がった部位がある。そのため基板10は、基板ホルダー3から離反しにくい。
以下、この工程について説明する。
即ち走行・昇降装置22の走行モータを駆動し、試料保持装置20をY方向に移動し、図9の様に試料保持装置20を基板10の真上の位置に移動させる。なおこのとき、接触ピン31,32,33,34,35,36は、図9の様に互いに離反する方向に移動させておく。即ち接触ピン31,32,33,34,35,36は、それぞれが設けられた辺から最も離れる様に移動させておく。
そして走行・昇降装置22の昇降モータを駆動して試料保持装置20を降下し、図10の様に、試料保持装置20の本体部30を、基板10の上に被せる。即ち試料保持装置20の試料保持面47を基板10に対峙させる。ただし、基板10は傾斜姿勢であり、且つ試料支持部材61,62側にずれているから、試料保持面47と基板10とは正面から対峙した状態とはならない(図15(a))。
また基板10の姿勢が、傾斜姿勢から真っ直ぐの姿勢に修正される。即ち傾斜姿勢であった基板10が、真っ直ぐの姿勢に修正され、基板10の各辺が、基板ホルダー3の辺72,73と平行になる。そのため、基板10の平面姿勢と、試料保持装置20の試料保持面47の平面姿勢が合致する。即ち試料保持装置20の各辺と、基板10の各辺とが平行になる。
そして図11の矢印の様に空気導入管46に空気を送り、試料保持面47と基板10との間の空間75を通風状態とし、空間75に負圧を発生させる。その結果、図12の様に、基板10が試料保持面47側に吸引される。なお実際には、図12(b)の様に試料保持面47と基板10の間に空気が通過する隙間があり、試料保持面47と基板10とは非接触であるが、作図及び説明の関係上、全体図たる図12(a)には両者が接触した様に図示している。図13についても同様である。
ここで本実施形態では、試料保持面47の周囲に接触ピン31,32,33,34,35,36があり、各接触ピン31,32,33,34,35,36によって基板の側面が緩く保持されているから、移送中に基板10が面方向に移動することはない。
太陽電池100は、図16に示されるように、光電変換基板102の片側主面(第1主面)上に集電極105を備えている。また太陽電池100は、光電変換基板102の他方の主面(第2主面)上に裏面電極層106を備えている。
光電変換基板102は、結晶シリコン基板110の両面上に複数の層が積層されて形成されるものであり、全体としてPIN接合又はPN接合を備えている。
具体的には、光電変換基板102は、図16に示されるように、n型単結晶シリコン基板110の一方の主面(光入射側の面)上に、i型非晶質シリコン系薄膜111、p型非晶質シリコン系薄膜112、及び第1透明電極層113(透明導電性酸化物層)が積層されている。
また光電変換基板102は、n型単結晶シリコン基板110の他方の主面(裏面側の面)上に、i型非晶質シリコン系薄膜115、n型非晶質シリコン系薄膜116、及び第2透明電極層117が積層されている。
第1透明電極層113の構成材料としては、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO2 )、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物で形成されている。
なお、第1透明電極層113は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
第2透明電極層117は、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化錫(SnO2 )、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電性酸化物で形成できる。
なお、第2透明電極層117は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。
太陽電池100は、図示しないスパッタ装置、CVD装置、めっき装置等を使用して製造され、これらの間に試料たる基板を移載する際に本実施形態の試料移載システム1が活用される。
図示しない工程によって、テクスチャ構造が形成されたn型単結晶シリコン基板110(以下、n型単結晶シリコン基板110が加工されたもの及びn型単結晶シリコン基板110上の積層体を含めて、仕掛太陽電池基板101という)を製造する。そして当該仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料移載システム1の試料保持装置20で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板101を図示しないCVD装置に装着する。即ち製造工程中に、試料保持装置20で仕掛太陽電池基板101を保持する基板保持工程がある。
すなわち、n型単結晶シリコン基板110の一方の主面側の面上にi型非晶質シリコン系薄膜111及びp型非晶質シリコン系薄膜112を形成し、他方の主面側の面上にi型非晶質シリコン系薄膜115及びn型非晶質シリコン系薄膜116を形成する(シリコン層形成工程)。
この場合にも仕掛太陽電池基板101を本実施形態の試料保持装置20で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板101を図示しないスパッタ装置に装着する。スパッタ装置内で、図17(b)に示されるように、仕掛太陽電池基板101の表裏面に、透明電極層113,117を製膜する。
すなわち、光電変換基板102のp型非晶質シリコン系薄膜112上に第1透明電極層113を製膜し、仕掛太陽電池基板101のn型非晶質シリコン系薄膜116上に第2透明電極層117を製膜する(透明電極層形成工程)。
そして、印刷装置内で、図17(c)に示されるように、仕掛太陽電池基板101の表面に、スクリーン印刷法によって下地電極層107が製膜される。その後に、仕掛太陽電池基板101上に図示しない絶縁層を設け、(下地電極層上に開口部がある)、下地電極層上にめっき層を形成して集電極105が形成される。
なお集電極や裏面電極層としてはペーストを印刷しても良いし、めっき法によりめっき層を形成しても良い。例えば集電極として、下地電極層107を形成後にめっき層を形成してもよい。その場合、本発明の保持装置を用いた場合は不所望箇所へのめっきの析出を抑制できるため、より好ましい。裏面電極層として、図16では裏面全面に製膜した図を用いたが表面側の集電極のようにパターン状でもよい。
しかしながら、スパッタ法によって透明電極層113,117を製膜する直前においては、本実施形態の試料移載システム1を使用することが望ましい。
即ちn型単結晶シリコン基板110にシリコン系薄膜111,112,115,116が製膜されるが、経験則上、この状態の仕掛太陽電池基板101を保持する際には試料移載システム1を使用することが望ましい。
またその他にも、ヘテロ接合太陽電池は一般に透明電極層113,117を有し、且つその透明電極層113,117が10乃至140nm程度と薄いので、透明電極層113,117もダメージを受けやすい。そのような理由から、透明電極層113,117を成膜した後に仕掛太陽電池基板101を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置1を使用することが推奨される。
また本実施形態においては受光面側に集電極を有する形態について説明したが、受光面側に集電極を有さず裏面電極層のみを有していてもよい。
また透明電極層113,117は、スパッタ法によるものに限定されず、イオンプレーディング法でも製膜でき、集電極も印刷やめっきだけでなく、いずれか一方だけだったり、スパッタ法でも作製できる。
以上説明した実施形態では、試料保持装置20の本体部30が四角形であったが、他の多角形であってもよい。また円形であってもよい。
以上説明した実施形態では、基板ホルダー(試料載置部材)3を水平姿勢に設置した状態で基板(試料)10を基板ホルダー3に置き、その後に基板ホルダー3を縦姿勢に変化させ、さらにその後に基板ホルダー3を水平姿勢に戻す工程を採用しているが、基板ホルダー3の姿勢を変更する工程は必須ではない。即ち基板ホルダー3を水平姿勢に設置した状態で基板10を基板ホルダー3に置き、そのまま他の装置に搬送してもよい。
しかしながら、例えば、基板10を基板ホルダー3に置き、そのままCVD装置やスパッタ装置に搬送する場合、装置内への基板搬送機構は、モータ駆動によるローラー搬送やロボットアームによる搬送などがある。これらの搬送機構による搬送では、隣接するローラー間の受け渡し時、または、モータ加減速時に、上下方向の振動や水平方向の慣性力により、基板10の位置や姿勢が変わってしまう懸念がある。このような場合は、基板10の姿勢や位置を保つ目的で、試料支持部材60と同様の位置決め部材65を設けることが望ましい。また位置決め部材65は、前記した実施形態の様に内側に傾斜を有した皿ネジ状のものであることが望ましい。即ち皿ネジ状の様に頭部70が逆テーパー状となっていると、基板10の辺部が頭部70と係合し、基板10の浮き上がりを防ぐことができる。また頭部70が平坦であるから、異常放電を起こしにくく、ブラズマ放電が均一になる。もちろん位置決め部材は、コーン状のものであってもよいし、円形平板状でもよい。コーン状の位置決め部材65を使用すると、基板10は基板ホルダー3と当接した姿勢が最も安定した姿勢となる。
また上記した実施形態では、基板ホルダー3を縦置きに姿勢変更し、その際に基板10を傾斜させる必要から、2個の試料支持部材61,62の位置をずらしているが、基板ホルダー3を水平姿勢に保ったままで他の装置に移動する際には、位置決め部材65の位置をずらす必要はない。
なお図5に示す試料支持部材60、61,62は、位置決め部材65としての機能も有している。
この構成によると、より多くの基板10を基板ホルダー3に載置することができ、推奨される。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、隣接する試料保持装置20の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置20に属する接触ピン31,34が直線上に並んでいてもよい。基板ホルダー3についても同様であり、隣接する試料載置予定領域50に対応する凹部51,52,53,54,56であって、対向位置にある凹部51,52,53,54,55,56が、直線上に並んでいてもよい。さらに、凹部については、対向位置にある凹部51,52,53,54,55,56が繋がって一つの長い凹部となっていてもよい。
3 基板ホルダー(試料載置部材)
5 試料移動装置
10 基板(試料)
20 試料保持装置
21 保持装置群
31,32,33,34,35,36 接触ピン(接触部材)
41,42,43,44 移動機構
47 試料保持面
50 試料載置予定領域
51,52,53,54,55,56 凹部
60,61,62 試料支持部材
65 位置決め部材
Claims (13)
- 試料を載置する試料載置部材と、試料を持ち上げて当該試料を試料載置部材と他の場所との間で移動させる試料移動装置とを有する試料移載システムにおいて、
前記試料移動装置は、持ち上げるべき試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置を備え、
当該試料保持装置は、試料の一部と接触させる接触部材と、接触部材を試料保持面に沿う方向に移動させる移動機構とを有し、
前記試料載置部材には試料を載置する試料載置予定領域があり、当該試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部が設けられ、
前記試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が前記凹部に入り、移動機構を動作させることによって接触部材の一部が前記凹部内で移動することを特徴とする試料移載システム。 - 2以上の接触部材を有し、試料保持面は多角形であり、前記接触部材が少なくとも異なる2辺の周部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の試料移載システム。
- 試料移動装置は複数の試料保持装置を備え、隣接する試料保持装置の対向位置に隣接する試料保持装置に属する接触部材があり、隣接する試料保持装置の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置に属する接触部材は、互いに食い違いの位置関係となっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の試料移載システム。
- 試料載置部材は複数の試料載置予定領域を有し、各試料載置予定領域に対応する凹部があり、隣接する試料載置予定領域に対応する凹部であって、対向位置にある凹部は、互いに食い違いの位置関係となっていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の試料移載システム。
- 接触部材はピンであり、凹部は長穴であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の試料移載システム。
- 試料載置部材は、板状であり、水平姿勢に設置した状態で試料を置き、その後に縦姿勢に変化させ、さらにその後に水平姿勢に戻されるものであり、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に試料支持部材が設けられ、試料載置部材が縦姿勢となった際に試料の一部が前記試料支持部材に当接して落下が阻止されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の試料移載システム。
- 試料は、半導体基板又は一部に半導体層を備えた太陽電池の仕掛品であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の試料移載システム。
- 試料は、結晶シリコン基板又は結晶シリコン基板を主体とする太陽電池の仕掛品であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の試料移載システム。
- 試料載置部材に試料の位置又は姿勢が変化することを阻止する位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の試料移載システム。
- 半導体基板又は一部に半導体層を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を試料とし、請求項1乃至9のいずれかに記載の試料載置システムの試料保持装置で試料を保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。
- 仕掛太陽電池基板は、結晶シリコン基板又は結晶シリコン基板を主体とする仕掛太陽電池基板であることを特徴とする請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
- 試料載置部材に載置された試料を試料保持装置で保持して持ち上げる基板持ち上げ工程を含み、基板持ち上げ工程においては、前記試料移動装置の試料保持装置を基板に近接させ、移動機構を動作させて基板の姿勢を修正することを特徴とする請求項10又は11に記載の太陽電池の製造方法。
- 基板保持工程の後に、当該基板に透明導電膜を製膜する工程を有することを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
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