TWI425111B - 成膜裝置 - Google Patents

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TWI425111B
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Yasuo Shimizu
Hideyuki Ogata
Koichi Matsumoto
Takafumi Noguchi
Jouji Wakamori
Satohiro Okayama
Yawara Morioka
Noriyasu Sugiyama
Takashi Shigeta
Hiroyuki Kurihara
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Ulvac Inc
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Description

成膜裝置
本發明係關於一種成膜裝置。
在使用於目前之太陽電池之材料中，係由單結晶Si型及多結晶Si型之材料佔大半，而擔憂Si之材料不足等。
因此，近年來，製造成本低、材料不足之風險較小之形成有薄膜Si層之薄膜太陽電池之需求增高。
再者，除僅具有習知型之a-Si(非晶矽(amorphous silicon))層之習知之薄膜太陽電池之外，在最近藉由將a-Si層與μc-Si(微晶矽(Micro-Crystal Silicon))層疊層而謀求轉換效率之提升之串聯(tandem)型薄膜太陽電池之需求增高。
在此薄膜太陽電池之薄膜Si層(半導體層)之成膜程序中，大多係使用電漿(plasma)CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)裝置。以電漿CVD裝置而言，已知有枚葉式PE-CVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，電漿輔助化學氣相沉積)(電漿CVD)裝置、線上(in-line)型PE-CVD裝置、批次(batch)式PE-CVD裝置等。
若考慮薄膜太陽電池之轉換效率，以上述串聯型太陽電池之μc-Si層之膜厚而言，係需確保相較於a-Si層約5倍左右之膜厚(1.5μm左右)。此外，為了獲得μc-Si層需均勻地形成良質之微晶層，而使成膜速度增加而形成微晶層，係有成膜程序之極限。因此，例如，乃要求增加批次處理數，而提升生產性。亦即，要求以低成膜速度，而且，以高生產量(throughput)實現成膜處理之裝置。
此外，提案有一種以可形成高品質之薄膜，而且，降低製造成本或維修(maintenance)成本為目的之CVD裝置。此種CVD裝置係例如揭示於日本特開2005-139524號公報。此CVD裝置係由基體(基板)交接．交付裝置、可收納複數個基體之成膜腔室(chamber)群、移動用腔室、及腔室移動裝置所構成。此外，在成膜腔室之成膜室出入口設有具有氣密性之閘門(shutter)，而移動用腔室之收納室出入口係經常開放。再者，要對基體施以成膜，係藉由腔室移動裝置使移動用腔室在基體交接．交付裝置之位置移動，且將基體載體(carrier)移送於移動用腔室。此外，藉由腔室移動裝置，將移動用腔室與成膜腔室接合，使基體載體移動於成膜腔室，而成膜於基體。
然而，在日本特開2005-139524號公報所揭示之CVD裝置中，要使薄膜Si層成膜於基體，係在將移動用腔室接合於成膜腔室，且減壓以使移動用腔室內成為真空狀態之後，打開成膜腔室之閘門，將基體載體從移動腔室移送至成膜腔室。其後，在成膜腔室內將基體加熱，且藉由電漿CVD法使薄膜Si層成膜於基體。成膜結束後，將基體冷卻，並且將基體搬運至與成膜腔室不同之處理室。因此，雖可同時對複數個基體施以成膜，惟要使薄膜Si層成膜於基體，除在基板成膜所需之時間以外，尚需用以進行許多步驟之時間。因此，為了實現高生產量，係需增加CVD裝置之設置台數。然而，若考慮裝置之設置面積或費用對效果，要實現高生產量係有極限。此外，由於需在將移動用腔室接合於成膜腔室之後將腔室內減壓，因此會有從接合部產生風險，而增長減壓所需要之時間之情形。此外，由於移動用腔室之數量比成膜腔室之數量少，因此會有載體之替換時間影響整體之裝置之運轉率之情形。
因此，本發明係有鑑於上述之情事而研創者，提供一種在生產性或製造成本面優異，而且，可實現高生產量之成膜裝置。
本發明之第1態樣之成膜裝置係包括：成膜室，其係在真空中使所欲之膜成膜於基板；裝入取出室，其係經由第一開閉部固定於前述成膜室，可將內部減壓以成為真空氛圍；第二開閉部，其係設於與前述裝入取出室之設有前述第一開閉部之面相反之面；及載體，其係以前述基板之成膜面與重力方向成為大略並行之方式保持前述基板。再者，在本發明之第1態樣之成膜裝置中，前述載體或前述基板係通過前述第二開閉部而搬入、搬出於前述裝入取出室；在前述裝入取出室並列配置複數個前述載體；在前述裝入取出室與前述成膜室之間並列搬入、搬出前述複數個載體；在前述成膜室，於保持於前述複數個載體之複數個前述基板同時成膜。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於在裝入取出室可並列配置地構成複數個載體，並且可將複數個載體搬入於成膜室或從成膜室搬出複數個載體，且可使保持於前述複數個載體之複數個基板同時成膜，因此可提升生產效率。換言之，在進行低成膜速度之處理之情形下亦可實現高生產量。
此外，藉由在載體以基板之成膜面與重力方向大略並行之方式保持基板，即可縮小基板移動於裝置內所需之面積，因此，可使裝置小型化，並且在與習知相同之設置面積之中可配置較多之裝置。因此，可使可同時成膜之基板片數增加，而可提升生產性。此外，若以基板之成膜面與重力方向大略並行之方式豎立成垂直方向之狀態下成膜，則可抑制成膜時所產生之微粒子(particle)堆積於基板之成膜面上。因此，可使高品質之半導體層成膜於基板。
本發明之第2態樣之成膜裝置，係包括：成膜室，其係在真空中使所欲之膜成膜於基板；裝入取出室，其係經由第一開閉部固定於前述成膜室，可將內部減壓以成為真空氛圍；及基板裝卸室，其係經由第二開閉部固定於前述裝入取出室，相對於可保持前述基板之載體而裝卸前述基板。再者，在本發明之第2態樣之成膜裝置中，前述載體係以前述基板之成膜面與重力方向成為大略並行之方式保持前述基板；在前述基板裝卸室內並列配置複數個前述載體；在前述基板裝卸室與前述裝入取出室之間並列搬入、搬出前述複數個載體；在前述裝入取出室與前述成膜室之間並列搬入、搬出前述複數個載體；在前述成膜室，於保持於前述複數個載體之複數個前述基板同時成膜。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於在基板裝卸室及裝入取出室可並列配置地構成複數個載體，並且可將複數個載體搬入於成膜室或從成膜室搬出複數個載體，且可使保持於前述複數個載體之複數個基板同時成膜，因此可提升生產效率。換言之，在進行低成膜速度之處理之情形下亦可實現高生產量。
此外，藉由在載體以基板之成膜面與重力方向大略並行之方式保持基板，即可縮小基板移動於裝置內所需之面積，因此，可使裝置小型化，並且在與習知相同之設置面積之中可配置較多之裝置。因此，可使可同時成膜之基板片數增加，而可提升生產性。此外，若以基板之成膜面與重力方向大略並行之方式豎立成垂直方向之狀態下成膜，則可抑制成膜時所產生之微粒子堆積於基板之成膜面上。因此，可使高品質之半導體層成膜於基板。
在本發明之第2態樣之成膜裝置中，係以包括以下為較佳：複數個製程(process)模組，其係將前述基板裝卸室、前述裝入取出室、及前述成膜室設為一組；及驅動機構，其係與複數個前述基板裝卸室共通，而將前述基板搬入、搬出。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於藉由配置複數個製程模組，可使可同時成膜之基板之片數更為增加，因此，在以低速率使膜成膜於基板之際，亦可實現高生產量。此時，由於由驅動機構進行在基板裝卸室與基板收納匣(cassette)之間之基板之交接，因此可更提升生產效率。此外，由於裝置係一體化為製程模組，因此可縮短製造線(line)建構於工廠等之際之裝置之設置時間(製造線之啟動時間)。再者，在進行成膜室之維修之際，可依每製程模組進行維修，而無須使製造線整體停止。因此，可將維修時之生產效率之降低抑制於最小限度。
在本發明之第2態樣之成膜裝置中，係以並列配置前述製程模組，而前述驅動機構具有移動部為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於並列配置複數個製程模組，因此可使可同時成膜之基板之片數更為增加。因此，在以低速率使膜成膜於基板之際，亦可實現高生產量。此時，由於進行在基板裝卸室與基板收納匣之間之基板之交接之驅動機構係由移動部所移動，因此可以複數個模組共用一台驅動機構，而可謀求成本降低。此外，由於裝置係一體化為製程模組，因此可縮短製造線建構於工廠等之際之裝置之設置時間(製造線之開工時間)。再者，在進行成膜室之維修之際，可依每製程模組進行維修，而無須使製造線整體停止。因此，可將維修時之生產效率之降低抑制於最小限度。
在本發明之第2態樣之成膜裝置中，前述製程模組係以從前述驅動機構延展成放射狀之方式設置為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，驅動機構不需藉由移動部移動，而可對於複數個製程模組進行基板之交接。因此，可縮短驅動機構之動作時間，而縮短工作時間(task time)。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，係以包括複數個由一個前述成膜室連接於一個前述裝入取出室所構成之製程模組為較佳。在此成膜裝置中，前述製程模組係並列配置。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於並列配置複數個製程模組，因此可使可同時成膜之基板之片數更為增加。因此，在以低速率使膜成膜於基板之際，亦可實現高生產量。此時，係可以複數個模組而共用進行在基板裝卸室與基板收納匣之間之基板之交接之驅動機構而謀求成本降低。此外，由於裝置係一體化為製程模組，因此可縮短製造線建構於工廠等之際之裝置之設置時間(製造線之啟動時間)。再者，在進行成膜室之維修之際，可依每製程模組進行維修，而無須使製造線整體停止。因此，可將維修時之生產效率之降低抑制於最小限度。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，係以包括複數個前述成膜室各自連接於一個前述裝入取出室，而前述複數個成膜室係並列配置之製程模組為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，在裝入取出室內安裝於載體之基板即可移動。因此，在複數個成膜室之各個中供給有不同之成膜材料之情形下，基板係在複數個成膜室之間通過裝入取出室而搬運，而種類不同之成膜材料係依序疊層於基板。藉此，即可使具有多層結構之基板效率良好地成膜。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，係以包括以下為較佳：製程模組，其係由一個前述成膜室連接於一個前述裝入取出室所構成；及驅動機構，其係將前述基板搬入、搬出於前述製程模組。在此成膜裝置中，前述製程模組係以從前述驅動機構延展成放射狀之方式設置。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於藉由配置複數個製程模組，可使可同時成膜之基板之片數更為增加，因此在以低速率使膜成膜於基板之際，亦可實現高生產量。此時，係由驅動機構進行在基板裝卸室與基板收納匣之間之基板之交接，因此可更提升生產效率。此外，由於裝置係一體化為製程模組，因此可縮短製造線建構於工廠等之際之裝置之設置時間(製造線之啟動時間)。再者，在進行成膜室之維修之際，可依每製程模組進行維修，而無須使製造線整體停止。因此，可將維修時之生產效率之降低抑制於最小限度。
此外，由於製程模組以從驅動機構延展成放射狀之方式設置，因此不需藉由移動部移動驅動機構，而可對於複數個製程模組進行基板之交接。因此，可縮短驅動機構之動作時間，而縮短工作時間。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，前述載體係以可保持複數個前述基板為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於在一個載體中可使複數個基板同時成膜，因此可更提升生產性。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，一或二個前述載體係以可以二片前述基板之成膜面對向之方式保持前述基板為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，即可藉由從二片基板之間供給成膜材料，而使二片基板同時成膜。因此，可有助於生產性之提升。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，係以包括收放前述基板，並且可將前述基板搬運至前述成膜裝置之外部之搬運部為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於對於前述成膜裝置之外部，例如進行成膜處理以外之處理程序之裝置，可藉由使用搬運部而效率良好地進行基板之搬運，因此可有助於生產性之提升。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，前述成膜室係以具有藉由CVD法使微晶矽成膜於前述基板之成膜部為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於對於複數個基板可同時使微晶矽成膜，因此即使進行低成膜速度之處理之微晶矽之成膜處理之情形下，亦可實現高生產量。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，前述裝入取出室係以可同時收放以下為較佳：第一載體，其係保持有搬入於前述成膜室之前之基板；及第二載體，其係保持有從前述成膜室搬出之後之基板。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於可將：保持有搬入於成膜室之成膜處理前之基板第一載體；及保持有從成膜室搬出之成膜處理後之基板之第二載體同時收放於裝入取出室，因此可減少將裝入取出室內之氛圍切換為真空氛圍或大氣氛圍之程序之數量。因此，可提升生產性。再者，在裝入取出室中，若同時收放成膜處理前之基板與成膜處理後之基板，則蓄熱於成膜處理後之基板之熱即傳熱於成膜處理前之基板，而進行熱交換。換言之，可省略在將成膜處理前之基板收放於成膜室之後通常要實施之加熱程序、以及將成膜處理後之基板從裝入取出室搬出之前通常要實施之冷卻程序。結果，可提升生產性，並且可廢止習知之加熱程序．冷卻程序所使用之設備，因此可減低製造成本。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，前述成膜室係以具有複數個電極單元(unit)為較佳。在此成膜裝置中，前述電極單元係包括：陰極單元，其係具有施加電壓之陰極，而前述陰極係配置於兩側；及一對陽極單元，其係具有與配置於前述陰極單元之兩側之前述陰極之間而對向之陽極。在此成膜裝置中，前述載體係可以前述基板與前述陰極對向之方式保持前述基板，而在前述陰極與前述陽極之間可插入前述基板。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於可在一個陰極單元之兩側配置基板，因此可以一個電極單元而使2片基板同時成膜。因此，可提升生產性。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，前述電極單元係以可從前述成膜室拉出或插入於前述成膜室為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，即可使具有陰極與陽極之電極單元從成膜室容易分離。因此，可以電極單元單體進行維修作業，而可將作業空間區域(space)確保為較大。因此，可減輕維修作業之負擔。
此外，以從成膜室分離之電極單元單體，可進行各電極間之距離之調節、及例如將虛擬負載(du mmy load)連接於各電極而進行各電極之阻抗(impedance)之調整等。因此，可離線(offline)進行運轉薄膜太陽電池製造裝置之際所需之各式各樣之調整。
在本發明之第1態樣或第2態樣之成膜裝置中，前述電極單元係以具有變更前述陰極與前述陽極之間隔之驅動裝置為較佳。
依據具有上述構成之成膜裝置，由於陽極係朝相對於陰極單元接近之方向或離開之方向移動，因此在使基板出入於成膜室之際，係可將陽極與陰極單元之間隙設定為較大。另一方面，在基板之成膜面形成膜之際，係可將陽極與陰極單元之間隙設定為較小，結果可縮小基板與陰極單元之間隙，具體而言係可設定為5 mm左右。因此，既可謀求所要形成之膜之品質，又可使基板相對於成膜室容易出入，而可提升生產性。
此外，在使基板出入之際，係可防止基板與陽極或陰極單元接觸而損傷。
再者，將移動相對較困難之陰極單元配置於2片基板間，換言之配置於使成膜面相對而配置之2片基板之間。此外，將移動相對較容易之陽極配置於2片基板之外側，換言之配置於使成膜面相對而配置之2片基板之外側。再者，由於可藉由驅動裝置而移動陽極，因此可控制基板與陰極單元之距離。因此，相較於移動陰極單元之情形可抑制薄膜太陽電池製造裝置之複雜化，而可減低製造成本。
依據本發明，由於在裝入取出室可並列配置地構成複數個載體，並且可將複數個載體搬入於成膜室或從成膜室搬出複數個載體，且可使保持於前述複數個載體之複數個基板同時成膜，因此可提升生產效率。換言之，在進行低成膜速度之處理之情形下亦可實現高生產量。
此外，藉由在載體以基板之成膜面與重力方向大略並行之方式保持基板，即可縮小基板移動於裝置內所需之面積，因此，可使裝置小型化，並且在與習知相同之設置面積之中可配置較多之裝置。因此，可使可同時成膜之基板片數增加，而可提升生產性。此外，若以基板之成膜面與重力方向大略並行之方式豎立成垂直方向之狀態下成膜，則可抑制成膜時所產生之微粒子堆積於基板之成膜面上。因此，可使高品質之半導體層成膜於基板。
根據圖1~圖28說明本發明之實施形態之薄膜太陽電池製造裝置(成膜裝置)。
(薄膜太陽電池)
圖1係為藉由本發明之薄膜太陽電池製造裝置所製造之薄膜太陽電池100之概略剖面圖。
如圖1所示，薄膜太陽電池100係疊層有：基板W，其係構成其表面，由玻璃所組成；上部電極101，其係由在此基板W上所設之透明導電膜所組成；頂單元(top cell)102，其係由非晶矽所組成；中間電極103，其係由在此頂單元102與後述之底單元(bottom cell)104之間所設之透明導電膜所組成；底單元104，其係由微晶矽所組成；緩衝層105，其係由透明導電膜所組成；及內面電極106，其係由金屬膜所組成。
換言之，薄膜太陽電池100係為a-Si/微晶Si串聯型太陽電池。
在具有此種串聯結構之薄膜太陽電池100中，係以頂單元102吸收短波長光，並且以底單元104吸收長波長光，藉此而可謀求發電效率之提升。
頂單元102之p層(102p)、i層(102i)、n層(102n)之3層結構係以非晶矽構成。
此外，底單元104之p層(104p)、i層(104i)、n層(104n)之3層結構，係由微晶矽所構成。
在具有此種構成之薄膜太陽電池100中，若太陽光所含之光子之能量粒子照到i層，會由於光電動勢效果，產生電子與電洞(hole)，電子係朝向n層移動，並且電洞係朝向p層移動。
以藉由上部電極101與內面電極106而取出由於此光電動勢效果所產生之電子/電洞，即可將光能量轉換為電能量。
此外，藉由在頂單元102與底單元104之間設置中間電極103，由於通過頂單元102而到達底單元104之光之一部分在中間電極103反射而再度射入於頂單元102，因此單元之靈敏度特性提升，有助於發電效率之提升。
此外，射入於基板W之太陽光，係於通過各層之後，由內面電極106所反射。
在薄膜太陽電池100中，係採用為了提升光能量之轉換效率，此外，為了伸展射入於上部電極101之太陽光之光路之稜鏡(prism)效果、與光之封入效果所形成之粗糙(texture)結構。
(薄膜太陽電池製造裝置)
圖2係為薄膜太陽電池製造裝置之概略構成圖。
如圖2所示，本發明之成膜裝置之薄膜太陽電池製造裝置10係包括：成膜室11、裝入取出室13、基板裝卸室15、基板裝卸機械人(robot)(驅動機構)17、及基板收放匣(搬運部)19。
成膜室11係使用CVD法對於複數個基板W同時使由微晶矽所構成之底單元104(半導體層)成膜。
裝入取出室13係同時收放搬入於成膜室11之處理前基板W1、及從成膜室11搬出之處理後基板W2。
在以下之說明中所謂「處理前基板」係指施行成膜處理之前之基板，所謂「處理後基板」係指施行成膜處理之後之基板。
在基板裝卸室15中，係處理前基板W1安裝於載體21(參照圖9)，或處理後基板W2從載體21卸除。
基板裝卸機械人17係將基板W安裝於載體21，或從載體21卸除。
基板收放匣19係在搬運基板W於與薄膜太陽電池製造裝置10不同之另外之處理室之際所使用，用以收放基板W。
另外，在本實施形態之薄膜太陽電池製造裝置10中，係設有4個由成膜室11、裝入取出室13及基板裝卸室15所構成之基板成膜線16。
此外，在基板裝卸機械人17中，係設有在舖設於地板之軌道(rail)18上用以使基板裝卸機械人17移動之移動部。藉由此構成，基板裝卸機械人17在軌道18上移動，而對於所有基板成膜線16之基板W之交接程序係以1台基板裝卸機械人17來進行。此外，如圖2所示，在對於一個裝入取出室13連接成膜室11而構成之複數個製程模組14所排列之方向(與基板成膜線16正交之方向)延伸有軌道18。基板裝卸機械人17係藉由移動部驅動，而沿著此軌道18所延展之方向移動。
再者，基板成膜模組14係將成膜室11與裝入取出室13一體化構成，具有可積載於運搬用之貨車(truck)之大小。
圖3A~圖3C係為成膜室11之概略構成圖，圖3A係為立體圖，圖3B係為從與圖3A另外之角度觀看之立體圖，圖3C係為側視圖。
如圖3A~圖3C所示，成膜室11係形成為箱型。在與成膜室11之裝入取出室13連接之側面23，係形成可通過搭載有基板W之載體21之載體搬出入口24為3處位置。此外，在載體搬出入口24係設有將載體搬出入口24開閉之閘門(第一開閉部)25。在將閘門25封閉時，載體搬出入口24係確保氣密性而封閉。在與側面23對向之側面27，係安裝有用以對基板W施以成膜之電極單元(成膜部)31為3處。電極單元31係從成膜室11可裝卸地構成。此外，在成膜室11之側面下部28，係連接有用以減壓以使成膜室11內成為真空氛圍之排氣管29，而於排氣管29係連接有真空泵(pump)30。
圖4A~圖4D係為電極單元31之概略構成圖，圖4A係為立體圖，圖4B係為從與圖4A另外之角度觀看之立體圖，圖4C係為表示電極單元31之變形例之立體圖，圖4D係為部分性表示陰極單元及陽極單元之剖面圖。此外，圖5係為陰極之正面圖。電極單元31係可裝卸於成膜室11之側面27所形成之3處位置之開口部26(參照圖3B)。電極單元31係在下部之四角落各設有1個車輪61，可移動於地板上。在安裝有車輪61之底板部62上，係朝垂直方向立設有側板部63。此側板部63係具有封塞成膜室11之側面27之開口部26之大小。如圖4C之變形例所示，附帶車輪61之底板部62，亦可為可與電極單元31分離．連接之台車62A。此情形下，在將電極單元31連接於成膜室11之後，可從電極單元31分離台車62A。藉此，不使用複數個台車，而共通使用台車62A，即可使電極單元31之各個移動。
側板部63係作成成膜室11之壁面之一部分。
在側板部63之一方之面(朝向成膜室11之內部之面、第1面)65，係設有施行成膜之際位於基板W之兩面之陽極單元90、及陰極單元68。本實施形態之電極單元31，係包括將陰極單元68夾在其間，且於陰極單元68之兩側之間所配置之一對陽極單元90。在此電極單元31中，係可使用一個電極單元31而使2片基板W同時成膜。因此，成膜處理時之基板W，係以成為與重力方向(垂直方向)大略並行之方式，各自對向配置於陰極單元68之兩側。2個陽極單元90係在與各基板W對向之狀態下，配置於各基板W之厚度方向外側。另外，陽極單元90係由板狀之陽極67與內建於陽極單元90之加熱器(heater)H所構成。
此外，在側板部63之另一方之面69(第2面)，係安裝有：驅動裝置71，其係用以使陽極單元90驅動；及匹配箱(matching box)72，其係於施行成膜之際用以供電至陰極單元68之陰極中間構件76。再者，在側板部63係形成有將成膜氣體供給至陰極單元68之配管用之連接部(未圖示)。
在陽極單元90係內建有加熱器H作為控制基板W之溫度之溫度控制部。此外，2個陽極單元90、90係藉由設於側板部63之驅動裝置71，構成為可朝彼此接近之方向或離開之方向(水平方向)移動，而可控制基板W與陰極單元68之距離。具體而言，在施行基板W之成膜之際，係朝2個陽極單元90、90接近陰極單元68之方向移動而與基板W抵接，再者，朝與陰極單元68接近之方向移動而調節基板W與陰極單元68之距離為所欲。其後，進行成膜，於成膜結束後朝陽極單元90、90彼此之間之方向移動。如此，由於設有驅動裝置71，因此可從電極單元31容易取出基板W。
再者，陽極單元90係經由鉸鏈(hinge)(未圖示)而安裝於驅動裝置71，且在從成膜室11拔除電極單元31之狀態下，與陽極單元90(陽極67)之與陰極單元68對向之面67A可轉動至成為與側板部63之一方之面65大略平行(打開)。換言之，陽極單元90係以可從底板部62之垂直方向觀看可轉動大略90°之方式構成(參照圖4A)。
陰極單元68係具有簇射極板(shower plate)75(=陰極)、陰極中間構件76、排氣導管(duct)79、浮游電容體82、及饋電點88。在陰極單元68係於與陽極單元90(陽極67)對向之面且於陰極單元68之兩側配置有簇射極板75。在簇射極板75係形成有複數個小孔(未圖示)，用以將成膜氣體朝向基板W噴出。再者，簇射極板75、75係為與匹配箱72連接之陰極(高頻電極)。在2片簇射極板75、75之間，係設有與匹配箱72連接之陰極中間構件76。亦即，簇射極板75係於陰極中間構件76之兩側，於與此陰極中間構件76電性連接之狀態下配置。陰極中間構件76與簇射極板(陰極)75係以導電體形成，而高頻係經由陰極中間構件76而施加於簇射極板(陰極)75。因此，在2片簇射極板75、75，係施加用以產生電漿之同電位．同相位之電壓。
陰極中間構件76與匹配箱72係藉由未圖示之配線連接。在陰極中間構件76與簇射極板75之間係形成有空間部77。空間部77係以陰極中間構件76分離，且依與各個簇射極板75、75對應而個別形成。亦即，在陰極單元68係形成有一對空間部77。
若由氣體供給裝置(未圖示)供給成膜氣體至此空間部77，則從各簇射極板75、75釋放氣體。亦即，空間部77係具有氣體供給路之功用。在此實施形態中，由於空間部77係依與各個簇射極板75、75對應而個別形成，因此陰極單元68係具有2系統之氣體供給路。藉此，氣體之種類、氣體之流量、氣體之混合比等係依每系統獨立而控制。
再者，在陰極單元68之周緣部，係涵蓋大略全周而設有中空狀之排氣導管79。
在排氣導管79，係形成有用以吸引成膜空間81之成膜氣體或反應副生成物(粉末(powder))而加以去除(排氣)之排氣口80。
具體而言，係以與在施行成膜之際之基板W與簇射極板75之間所形成之成膜空間81連通之方式形成有排氣口80。
排氣口80係以沿著陰極單元68之周緣部而形成複數個，且以可涵蓋全周大略均等地吸引成膜氣體或反應副生成物(粉末)而加以去除之方式構成。
此外，在朝向陰極單元68之下部中之排氣導管79之成膜室11內之面係形成有開口部(未圖示)。經過排氣口80所去除之成膜氣體等，係可經由此開口部而排出至成膜室11內。
排出至成膜室11內之氣體，係從設於成膜室11之側面下部28之排氣管29而排氣至外部。
此外，在排氣導管79與陰極中間構件76之間，係設有電介質及/或具有疊層空間之浮游電容體82。排氣導管79係連接於接地電位。排氣導管79係亦發揮作為用以防止來自陰極75及陰極中間構件76之異常放電之遮蔽(shield)框之功能。
再者，在陰極單元68之周緣部，係以覆蓋從排氣導管79之外周部至簇射極板75之外周部之部位之方式設有遮罩(mask)78。
此遮罩78係被覆載體21所設之後述之挾持部59之挾持片59A(參照圖9、圖21)，並且形成在施行成膜之際與挾持片59A成為一體而用以將成膜空間81之成膜氣體或微粒子導入於排氣導管79之氣體流路R。亦即，在載體21(挾持片59A)與簇射極板75之間、及與排氣導管79之間形成有氣體流路R。
由於如此構成電極單元31，因此在一個電極單元31中，於插入基板W之陽極單元90與陰極單元68之間隙形成2處位置。因此，可將2片基板W以一個電極單元31同時成膜。
此外，在陽極單元90與陰極單元68之間配有基板W，而陽極單元90(陽極67)係與基板W抵接，並且為了調整基板W與陰極單元68之距離而可移動。因此，藉由電漿CVD法使薄膜Si層成膜於基板W之際，雖係需將基板W與陰極單元68之間隙設定為5~15 mm左右，惟由於陽極67係可移動，因此在成膜前後可調節陽極67與陰極單元68之距離。因此，可使基板W之出入容易。此外，可防止在使基板W出入之際基板W會與陽極67或陰極單元68接觸而損傷。再者，在成膜之際係以加熱器H一面將基板W加熱一面成膜。依據上述之構成，即可使陽極67與基板W抵接，因此可使該加熱器H之熱有效地傳熱於基板W。因此，可施行高品質之成膜。
再者，在電極單元31之陰極單元68及陽極單元90中，為了去除堆積於此等之膜等，需定期性進行維修。如上所述，由於電極單元31構成為可從成膜室11裝卸，因此可容易進行維修。此外，準備預備之電極單元31之情形下，即使為了維修從成膜室11卸除電極單元31，亦可將預備之電極單元31安裝於成膜室11，以取代維修所需之電極單元31。此情形下，不需停止製造線即可進行維修。因此，可提升生產效率。結果，在使低速率之半導體層成膜於基板W之際，亦可實現高生產量。
返回圖2，以載體21可移動於成膜室11與裝入取出室13之間、及裝入取出室13與基板裝卸室15之間之方式，將移動軌道37舖設於成膜室11與基板裝卸室15之間。
另外，移動軌道37係在成膜室11與裝入取出室13之間分離，而載體搬出入口24係藉由關閉閘門25而可密閉。
圖5A及圖5B係為裝入取出室13之概略構成圖，圖5A係為立體圖，圖5B係為從與圖5A另外之角度觀看之立體圖。
如圖5A及圖5B所示，裝入取出室13係形成為箱型。
側面33亦與成膜室11之側面23確保氣密性而連接。
在側面33係形成有可插通3個載體21之開口部32。
與側面33對向之側面34係連接於基板裝卸室15。
在側面34係形成有可通過搭載有基板W之載體21之載體搬出入口35為3處位置。
在載體搬出入口35係設有可確保氣密性之閘門(第二開閉部)36。另外，移動軌道37係在裝入取出室13與基板裝卸室15之間分離，而載體搬出入口35係藉由關閉閘門36而可密閉。
此外，在裝入取出室13係設有沿著移動軌道37在成膜室11與裝入取出室13之間用以使載體21移動之推挽機構38。
如圖6所示，此推挽機構38係包括：卡止部48，其係用以卡止載體21；一對引導(guide)構件49，其係設於卡止部48之兩端，而與移動軌道37大略平行配置；及移動裝置50，其係用以使卡止部48沿著兩引導構件49移動。
再者，在裝入取出室13內，為了同時收放處理前基板W1及處理後基板W2，係設有用以使載體21朝與在俯視觀察(從垂直方向觀看設置裝入取出室13之面)下與移動軌道37之舖設方向大略正交之方向移動特定距離之移動機構(未圖示)。
再者，在裝入取出室13之側面下部41，係連接有用以減壓以使裝入取出室13內成為真空氛圍之排氣管42，而於排氣管42係連接有真空泵43。
圖7A及圖7B係為基板裝卸室之概略構成圖，圖7A係為立體圖，圖7B係為正面圖。
如圖7A及圖7B所示，基板裝卸室15係形成為框狀，且連接於裝入取出室13之側面34。
在基板裝卸室15中，係可對於配設於移動軌道37之載體21安裝處理前基板W1，且可將處理後基板W2從載體21卸除。
在基板裝卸室15係以可並列配置3個載體21之方式構成。
基板裝卸機械人17係具有驅動臂(arm)45(參照圖2)，且具有將基板W吸附於驅動臂45之前端之吸附部。
此外，驅動臂45係驅動配設於基板裝卸室15之載體21與基板收放匣19之間。具體而言，驅動臂45係可從基板收放匣19取出處理前基板W1，而將處理前基板W1安裝於配設於基板裝卸室15之載體(第一載體)21，且可從返回至基板裝卸室15之載體(第二載體)21卸除處理後基板W2，而搬運至基板收放匣19。
圖8係為基板收放匣19之立體圖。
如圖8所示，基板收放匣19係形成為箱型，具有可收放複數個基板W之大小。
在基板收放匣19內，係於使基板W之成膜面為水平之狀態下，在上下方向疊層複數片基板W而收放。
此外，在基板收放匣19之下部係設有腳輪(caster)47，可移動至與薄膜太陽電池製造裝置10不同之另外之處理裝置(薄膜太陽電池製造裝置10之外部)。另外，在基板收放匣19中，亦可以基板W之成膜面與重力方向成為大略並行之方式，在基板收放匣19之水平方向收放複數個基板W。
圖9係為載體21之立體圖。如圖9所示，載體21係為了搬運基板W所使用，且具有2個可安裝基板W之額緣狀之框架(frame)51。換言之，在一個載體21中，可安裝2片基板W。2個框架51、51係在其上部藉由連結構件52而一體化。
此外，在連結構件52之上方，係設有載置於移動軌道37之車輪53。藉由車輪53轉動於移動軌道37上，載體21即可沿著移動軌道37移動。
此外，在框架51之下部，在載體21移動之際為了抑制基板W之搖擺係設有框架固定具(holder)54。框架固定具54之前端係與各室之底面上所設之剖面凹狀之軌道構件55(參照圖18)嵌合。另外，軌道構件55係在俯視觀察(從垂直方向觀看設置軌道構件55之面)下朝沿著移動軌道37之方向配設。
此外，只要框架固定具54以複數個輥(roller)所構成，則可更穩定地搬運載體21。
框架51係各自具有開口部56、周緣部57、及挾持部59。於基板W搭載於框架51之情形下，在開口部56中係露出基板W之成膜面。此外，藉由開口部56之周緣部57、與挾持部59，挾持基板W之兩面，而使基板W固定於框架51。再者，在挾持有基板W之挾持部59，係有藉由彈簧等之賦能產生作用。
此外，挾持部59係具有與基板W之表面WO(成膜面)及內面WU(背面)抵接之挾持片59A、59B(參照圖21)。此挾持片59A、59B之距離，係經由彈簧等而為可變，換言之，依據陽極單元90(陽極67)之移動而沿著挾持片59A相對於挾持片59B接近之方向或離開之方向可移動地構成(詳細內容係於後陳述)。
在此，在一個移動軌道37上係安裝有一個載體21。亦即，可保持一對(2片)基板之1個載體21，係安裝於一個移動軌道37上。換言之，在一個成膜室11中，係安裝有3個載體21，亦即，保持3對(6片)基板。
在本實施形態之薄膜太陽電池製造裝置10中，係由於配置構成4個由上述之成膜室11、裝入取出室13、及基板裝卸室15所構成之基板成膜線16(參照圖2)，且於一個成膜室收放3個載體21(參照圖3A及圖3B)，因此可使24片基板W大略同時成膜。
(薄膜太陽電池之製造方法)
接著，使用本實施形態之薄膜太陽電池製造裝置10說明成膜於基板W之方法。另外，在此說明中，雖係使用一個基板成膜線16之圖式進行說明，惟在其他三個基板成膜線16中亦藉由大略同樣方法成膜於基板。
首先，如圖10所示，將收放有複數片處理前基板W1之基板收放匣19配置於特定之位置。
接著，如圖11所示，使基板裝卸機械人17之驅動臂45動作，而從基板收放匣19取出1片處理前基板W1，且將處理前基板W1安裝於設置於基板裝卸室15內之載體21。此時，在基板收放匣19中配置於水平方向之處理前基板W1之配置方向，係變為垂直方向，而處理前基板W1係安裝於載體21。再一次重複此動作，在一個載體21安裝2片處理前基板W1。
再者，重複此動作，在設置於基板裝卸室15之剩餘之二個載體21亦各自安裝處理前基板W1。換言之，在此階段中係安裝6片處理前基板W1。
接下來，如圖12所示，安裝有處理前基板W1之3個載體21，係沿著移動軌道37而大略同時移動，且收放於裝入取出室13內。在載體21收放於裝入取出室13之後，關閉裝入取出室13之載體搬出入口35之閘門36。
其後，使用真空泵43將裝入取出室13之內部保持於真空狀態。
其後，如圖13所示，在俯視觀察(從垂直方向觀看設置裝入取出室13之面)下，使用移動機構使3個載體21朝與舖設有移動軌道37之方向正交之方向各自移動特定距離(半間距(pitch))。另外，所謂此特定距離，係為一個載體21在鄰接之移動軌道37、37之間移動之距離。
接著，如圖14所示，打開成膜室11之閘門25，使用推挽機構38將安裝有在成膜室11成膜結束之處理後基板W2之載體21A，移動至裝入取出室13內。
此時，安裝有處理前基板W1之載體21、及安裝有處理後基板W2之載體21A係在俯視觀察下並列配置。
再者，藉由將此狀態保持特定時間，而使蓄熱於處理後基板W2之熱傳熱於處理前基板W1。換言之，將處理前基板W1加熱。
在此，說明推挽機構38之動作。另外，在此係說明使位於成膜室11內之載體21A移動至裝入取出室13之際之動作。
如圖15A所示，將安裝有處理後基板W2之載體21A卡止於推挽機構38之卡止部48。再者，使安裝於卡止部48之移動裝置50之移動臂58搖動。此時，移動臂58之長度係為可變。於是，卡止有載體21A之卡止部48，係一面由引導構件49導引一面移動，如圖15B所示，朝裝入取出室13內移動。換言之，載體21A係從成膜室11朝裝入取出室13移動。
依據此種構成，不需將用以使載體21A驅動之驅動源(驅動機構)設於成膜室11內。
另外，相對於如上所述用以搬運載體之動作，可藉由相反動作由推挽機構38搬運載體，藉此而可使裝入取出室13之載體移動至成膜室11。
接著，如圖16所示，藉由移動機構使載體21及載體21A朝與移動軌道37正交之方向移動，且使保持有處理前基板W1之各載體21移動至各個移動軌道37之位置。
接下來，如圖17所示，使用推挽機構38使保持有處理前基板W1之載體21移動至成膜室11，而於移動完成後，關閉閘門25。另外，成膜室11內係保持為真空狀態。此時，安裝於載體21之處理前基板W1，係沿著與其面平行之方向移動，在成膜室11內，以表面WO與重力方向大略並行之方式沿著垂直方向之狀態下插入於陽極單元90與陰極單元68之間(參照圖18)。
接著，如圖18、圖19所示，藉由驅動裝置71，使陽極單元90朝電極單元31之2個陽極單元90彼此接近之方向移動，而使陽極單元90(陽極67)與處理前基板W1之內面WU抵接。
再者，如圖20所示，若使驅動裝置71驅動，則以被陽極67推壓之方式使處理前基板W1朝向陰極單元68移動。
再者，使處理前基板W1移動直到處理前基板W1與陰極單元68之簇射極板75之間隙成為特定距離(成膜距離)為止。
另外，此處理前基板W1與陰極單元68之簇射極板75之間隙(成膜距離)係為5~15 mm，例如為5 mm左右。
此時，與處理前基板W1之表面WO抵接之載體21之挾持部59之挾持片59A，係伴隨著處理前基板W1之移動(陽極單元90之移動)而變位於從挾持片59B離開之方向。此時，處理前基板W1係藉由陽極67與挾持片59A挾持。另外，在陽極單元90朝從陰極單元68離開之方向移動之際，由於彈簧等之復原力係作用於挾持片59A，因此挾持片59A係朝向挾持片59B移動。
若處理前基板W1朝向陰極單元68移動，則挾持片59A與遮罩78抵接，於此時點，陽極單元90之移動停止(參照圖21)。
如圖21所示，遮罩78係覆蓋挾持片59A之表面與基板W之外緣部，並且以與挾持片59A或基板W之外緣部密接之方式形成。成膜空間81係由遮罩78、陰極單元68之簇射極板75、及處理前基板W1(基板W)所形成。亦即，遮罩78、與挾持片59A或基板W之外緣部之接合面係發揮作為密封(seal)部86之功能。藉由此構成，防止成膜氣體從遮罩78與挾持片59A之間或遮罩78與基板W之外緣部之間洩漏至陽極67側。藉此，限制成膜氣體擴展之範圍，而可抑制不需要之範圍成膜。藉此可縮窄洗淨(cleaning)範圍，及減少洗淨頻率，而可使裝置之操作率提升。
此外，由於處理前基板W1之移動，係因為挾持片59A或基板W之外緣部與遮罩78抵接而停止，因此遮罩78與簇射極板75之間隙、及遮罩78與排氣導管79之間隙，換言之，氣體流路R之厚度方向(相對於簇射極板75之平面為垂直方向)之流路高度，係以處理前基板W1與陰極單元68之間隙成為特定之距離之方式設定。
此外，以本實施形態之變形例而言，可採用經由彈性體將遮罩安裝於排氣導管79，藉此而以驅動裝置71之衝程(stroke)任意變更基板與簇射極板75(=陰極)之距離之結構。
在上述之實施形態中，雖敘述了遮罩78與基板W抵接之情形，惟空出限制成膜氣體通過之通過之微小之間隔而配置遮罩78與基板W亦可。
如上所述在配置基板W之狀態下，使成膜氣體從陰極單元68之簇射極板75噴出，並且使匹配箱72啟動而施加電壓於陰極單元68之簇射極板(=陰極)75，藉此而使電漿在成膜空間81產生，而於處理前基板W1之表面WO成膜。此時，藉由內建於陽極67之加熱器H將處理前基板W1加熱至所欲之溫度。
在此，陽極單元90係若處理前基板W1達至所欲之溫度，即停止加熱。藉由施加電壓於陰極單元68，而於成膜空間81產生電漿。由於隨時間經過而來自電漿之熱輸入，即使陽極單元90停止加熱亦會有處理前基板W1之溫度較所欲之溫度更上升之虞。此情形下，亦可使陽極單元90發揮作為用以將溫度過度上升之處理前基板W1冷卻之散熱板之功能。因此，處理前基板W1係可與成膜處理時間之時間經過無關地保持於所欲之溫度。
另外，藉由將從簇射極板75供給之成膜氣體材料依特定時間切換，即可在一次之成膜處理程序中使複數層成膜於基板W上。
此外，於成膜中及成膜後，通過陰極單元68之周緣部所形成之排氣口80，吸引成膜空間81內之氣體或微粒子予以去除(排氣)。具體而言，成膜空間81內之氣體或反應副生成物，係經由氣體流路R與排氣口80，而排氣至陰極單元68之周緣部之排氣導管79。其後，氣體或反應副生成物(粉末)，係通過在陰極單元68之下部朝向排氣導管79之成膜室11內之面所形成之開口部。再者，氣體或反應副生成物，係從成膜室11之側面下部28所設之排氣管29朝成膜室11之外部排氣。
另外，藉由將施行成膜之際所產生之反應副生成物附著．堆積於排氣導管79之內壁面，將此反應副生成物回收及處分。
由於在成膜室11內之所有電極單元31中，執行與上述之處理相同之處理，因此可對於6片基板同時成膜。
再者，成膜一結束，就藉由驅動裝置71使陽極單元90朝2個陽極單元90彼此離開之方向移動，而使處理後基板W2及框架51(挾持片59A)返回原本之位置(參照圖19、圖21)。再者，藉由使陽極單元90朝陽極單元90彼此離開之方向移動，而使處理後基板W2從陽極單元90離開(參照圖18)。
接著，如圖22所示，打開成膜室11之閘門25，且使用推挽機構38使載體21移動至裝入取出室13。
此時，裝入取出室13內係維持為真空狀態，且已配置安裝有接著要成膜之處理前基板W1之載體21B。
再者，將在裝入取出室13內蓄熱於處理後基板W2之熱，傳熱至處理前基板W1，使處理後基板W2之溫度下降。
接下來，如圖23所示，在各載體21B移動於成膜室11內之後，藉由上述之移動機構，使各載體21返回至移動軌道37之位置。
接著，如圖24所示，在關閉閘門25之後，且於處理後基板W2降低至特定溫度之後，打開閘門36，而使載體21移動至基板裝卸室15。
接著，如圖25所示，在基板裝卸室15中，藉由基板裝卸機械人17將處理後基板W2從載體21卸除，搬運至基板收放匣19。所有處理後基板W2之卸除一完成，就使基板收放匣19移動至要進行下一程序之場所(裝置)，藉此成膜處理即結束。
依據本實施形態之薄膜太陽電池製造裝置10，係可將保持有搬入於成膜室11之成膜處理前之基板W1之載體21、及保持有從成膜室11搬出之成膜處理後之基板W2之載體21(21A)同時收放於裝入取出室13。因此，可減少將裝入取出室內之氛圍切換為真空氛圍或大氣氛圍之程序之數量。因此，可提升生產性。再者，在裝入取出室13中，若同時收放成膜處理前之基板W1與成膜處理後之基板W2，則蓄熱於成膜處理後之基板W2之熱即傳熱於成膜處理前之基板W1，而進行熱交換。換言之，可省略在將成膜處理前之基板W1收放於成膜室11之後通常要實施之加熱程序、以及將成膜處理後之基板W2從裝入取出室13搬出之前通常要實施之冷卻程序。結果，可提升生產性，並且可廢止習知之加熱程序．冷卻程序所使用之設備，因此可減低製造成本。
此外，在裝入取出室13中，由於可各自同時收放複數個保持有成膜處理前之基板W1之載體21及保持有成膜處理後之基板W2之載體21(21A)，因此可使複數個基板W同時成膜，而可提升生產性。此外，在裝入取出室13中，由於可同時收放搬入於成膜室11之複數個載體21與從成膜室11搬出之複數個載體21(21A)，因此可進一步減少將裝入取出室內之氛圍切換為真空氛圍或大氣氛圍之程序之數量，而可進一步提升生產性。
此外，由於在以基板W之成膜面與重力方向大略並行之方式朝垂直方向豎立基板W之狀態下，可使基板W在薄膜太陽電池製造裝置10內移動且成膜，因此可縮小基板W移動於薄膜太陽電池製造裝置10內所需之面積。因此，可使裝置小型化，並且可在與習知相同之設置面積之中配置較多之裝置。因此，可使可同時成膜之基板W之片數增加，而可提升生產性。此外，若在使基板W朝垂直方向豎立之狀態下成膜於基板W，則可抑制成膜時所產生之微粒子堆積於基板W之成膜面上。因此，可使高品質之半導體層成膜於基板W。
此外，由於載體21可保持複數(2片)之基板W，因此在一個載體21可使複數個基板W同時成膜，而可進一步提升生產性。再者，由於可同時搬運複數個載體21至成膜室11，因此可進一步提高處理速度。
此外，如圖2所示，設置複數(4組)對於裝入取出室13連接一個成膜室11所構成之製程模組14，而此製程模組14係並列配置。因此，可進一步增加可同時成膜之基板W之片數。因此，在使低速率之膜成膜於基板W之際，亦可實現高生產量。此外，由於裝置係一體化為製程模組14，因此可縮短在將製造線建構於工廠等之際之裝置之設置時間(製造線之啟動時間)。再者，在進行成膜室11之維修之際，可依每製程模組14進行維修，無須使製造線整體停止。因此，可將維修時之生產效率之降低抑制於最小限度。
再者，在基板裝卸室15中，由於基板裝卸機械人17係進行安裝成膜處理前之基板W1於載體21之作業及從載體21卸除成膜處理後之基板W2之作業，因此可對於載體21效率良好地將基板W裝卸，而可有助於生產性之提升。
再者，由於設有可收放基板W，並且朝向與薄膜太陽電池製造裝置10不同之另外之處理裝置可搬運地構成之基板收放匣19，因此可效率良好地搬運相對於另外之處理程序之基板W，因此可有助於生產性之提升。
另外，本發明之技術範圍，並不限定於上述之實施形態，亦包括在不脫離本發明之旨趣之範圍內，對上述之實施形態施加各種變更。亦即，實施形態所舉之具體之形狀及構成等均僅係一例，可適當變更。
在本實施形態中雖已說明連接一個裝入取出室於一個成膜室之情形，惟例如亦可採用變形例1~3所述之裝置構成。
(變形例1)
圖26係為表示薄膜太陽電池製造裝置之變形例1之概略構成圖。
如圖26所示，薄膜太陽電池製造裝置係具有以對於一個較大之裝入取出室連接複數個成膜室之方式構成之製程模組114。在此，複數個成膜室係並列配置。此外，在裝入取出室內以可移動載體之方式構成製程模組114亦可。依據此構成，在裝入取出室內可移動安裝於載體之基板。因此，在複數個成膜室之各個中供給有不同之成膜材料之情形(在各成膜室形成不同之膜之情形)下，基板係經過裝入取出室而在複數個成膜室之間搬運，而使種類不同之成膜材料依序疊層於基板。藉此，即可效率良好地使具有多層結構之基板成膜。
(變形例2)
圖27係為表示薄膜太陽電池製造裝置之變形例2之概略構成圖。
如圖27所示，在薄膜太陽電池製造裝置中，係從基板裝卸機械人17，以延展成放射狀之方式設置有由成膜室11、裝入取出室13、基板裝卸室15所組成之模組。在此種構成中，可消除基板裝卸機械人移動於軌道上之時間。換言之，可縮短基板裝卸機械人之動作時間，而可縮短工作時間。
(變形例3)
圖28係為表示薄膜太陽電池製造裝置之變形例3之概略構成圖。
如圖28所示，在薄膜太陽電池製造裝置中，係於基板裝卸機械人17之兩側，亦即基板裝卸機械人17之移動方向(軌道之延展方向)之兩側，設置有由成膜室11、裝入取出室13、基板裝卸室15所組成之模組。在此種構成中，可謀求省空間，而且基板裝卸機械人之動作時間之縮短。
在本實施形態中雖係以配置一台基板裝卸機械人進行基板之裝卸之方式構成，惟亦可配置二台基板裝卸機械人。此情形下，使用一方之基板裝卸機械人作為基板之安裝專用，及使用另一方之基板裝卸機械人作為基板之卸除專用亦可。此外，亦可採用以在一台基板裝卸機械人設置二個驅動臂，同時進行安裝、卸除二片基板之方式構成之基板裝卸機械人。
如以上所詳述，本發明係可利用於在生產性或製造成本面優異，而且，可實現高生產量之成膜裝置。
10．．．薄膜太陽電池製造裝置(成膜裝置)
11．．．成膜室
13．．．裝入取出室
14．．．基板成膜模組(製程模組)
15．．．基板裝卸室
17．．．基板裝卸機械人(驅動機構)
19．．．基板收放匣(搬運部)
21．．．載體(第一載體、第二載體)
25．．．閘門(第一開閉部)
36．．．閘門(第二開閉部)
104．．．底單元(所欲之膜)
W．．．基板
W1．．．成膜處理前之基板
W2．．．成膜處理後之基板
圖1係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之概略剖面圖。
圖2係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池製造裝置之概略剖面圖。
圖3A係為表示本發明之實施形態中之成膜室之立體圖。
圖3B係為從另外角度觀看本發明之實施形態中之成膜室之立體圖。
圖3C係為表示本發明之實施形態中之成膜室之側視圖。
圖4A係為表示本發明之實施形態中之電極單元之立體圖。
圖4B係為從另外角度觀看本發明之實施形態中之電極單元之立體圖。
圖4C係為表示本發明之實施形態中之電極單元之一部分之分解立體圖。
圖4D係為表示本發明之實施形態中之電極單元之陰極單元及陽極單元之一部分之剖面圖。
圖5A係為表示本發明之實施形態中之裝入取出室之立體圖。
圖5B係為從另外之角度觀看本發明之實施形態中之裝入取出室之立體圖。
圖6係為表示本發明之實施形態中之推挽(push pull)機構之概略構成圖。
圖7A係為表示本發明之實施形態中之基板裝卸室之概略構成之立體圖。
圖7B係為表示本發明之實施形態中之基板裝卸室之概略構成之正面圖。
圖8係為表示本發明之實施形態中之基板收放匣之立體圖。
圖9係為表示本發明之實施形態中之載體之立體圖。
圖10係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(1)。
圖11係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(2)。
圖12係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(3)。
圖13係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(4)。
圖14係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(5)。
圖15A係為表示本發明之實施形態中之推挽機構之動作之說明圖。
圖15B係為表示本發明之實施形態中之推挽機構之動作之說明圖。
圖16係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(6)。
圖17係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(7)。
圖18係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(8)，且為表示基板插入於電極單元時之概略構成之剖面圖。
圖19係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(9)。
圖20係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(10)。
圖21係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(11)，且為部分性表示基板安置(set)於電極單元之構成之剖面圖。
圖22係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(12)。
圖23係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(13)。
圖24係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(14)。
圖25係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池之製造方法之過程之說明圖(15)。
圖26係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池製造裝置之第1變形例之概略構成圖。
圖27係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池製造裝置之第2變形例之概略構成圖。
圖28係為表示本發明之實施形態中之薄膜太陽電池製造裝置之第3變形例之概略構成圖。
10．．．薄膜太陽電池製造裝置
11．．．成膜室
13．．．裝入取出室
14．．．製程模組
15．．．基板裝卸室
16．．．基板成膜線
17．．．基板裝卸機械人
18．．．軌道
19．．．基板收放匣
25、36．．．閘門
37．．．移動軌道
45．．．驅動臂
W．．．基板

Claims (16)

  1. 一種成膜裝置，其特徵為包括：成膜室，其係在真空中使所欲之膜於基板成膜；裝入取出室，其係經由第一開閉部固定於前述成膜室，可將內部減壓以成為真空氛圍；第二開閉部，其係設於與前述裝入取出室之設有前述第一開閉部之面相反之面；及載體，其係以前述基板之成膜面與重力方向成為大略並行之方式保持前述基板；前述載體或前述基板係通過前述第二開閉部而於前述裝入取出室搬入、搬出；在前述裝入取出室並列配置複數個前述載體；在前述裝入取出室與前述成膜室之間並列搬入、搬出前述複數個載體；在前述成膜室，於保持於前述複數個載體之複數個前述基板同時成膜。
  2. 一種成膜裝置，其特徵為包括：成膜室，其係在真空中使所欲之膜於基板成膜；裝入取出室，其係經由第一開閉部固定於前述成膜室，可將內部減壓以成為真空氛圍；及基板裝卸室，其係經由第二開閉部固定於前述裝入取出室，相對於可保持前述基板之載體而裝卸前述基板；前述載體係以前述基板之成膜面與重力方向成為大略並行之方式保持前述基板；在前述基板裝卸室內並列配置複數個前述載體；在前述基板裝卸室與前述裝入取出室之間並列搬入、搬出前述複數個載體；在前述裝入取出室與前述成膜室之間並列搬入、搬出前述複數個載體；在前述成膜室，於保持於前述複數個載體之複數個前述基板同時成膜。
  3. 如請求項2之成膜裝置，其包括：複數個製程模組，其係將前述基板裝卸室、前述裝入取出室、及前述成膜室設為一組；及驅動機構，其係與複數個前述基板裝卸室共通，而將前述基板搬入、搬出。
  4. 如請求項3之成膜裝置，其中並列配置前述製程模組，而前述驅動機構係具有移動部。
  5. 如請求項3之成膜裝置，其中前述製程模組係以從前述驅動機構延展成放射狀之方式設置。
  6. 如請求項1或2之成膜裝置，其包括複數個製程模組，其係由一個前述成膜室連接於一個前述裝入取出室所構成；前述製程模組係並列配置。
  7. 如請求項1或2之成膜裝置，其包括複數個製程模組，其中前述成膜室各自連接於一個前述裝入取出室，而前述複數個成膜室係並列配置。
  8. 如請求項1或2之成膜裝置，其包括：製程模組，其係由一個前述成膜室連接於一個前述裝入取出室所構成；及驅動機構，其係於前述製程模組搬入、搬出前述基板；前述製程模組係以從前述驅動機構延展成放射狀之方式設置。
  9. 如請求項1或2之成膜裝置，其中前述載體係可保持複數個前述基板。
  10. 如請求項1或2之成膜裝置，其中一或二個前述載體係可以二片前述基板之成膜面對向之方式保持前述基板。
  11. 如請求項1或2之成膜裝置，其包括搬運部，其係收放前述基板，並且可將前述基板搬運至前述成膜裝置之外部。
  12. 如請求項1或2之成膜裝置，其中前述成膜室係具有藉由CVD法使微晶矽於前述基板成膜之成膜部。
  13. 如請求項1或2之成膜裝置，其中前述裝入取出室係可同時收放：第一載體，其係保持有搬入於前述成膜室之前之基板；及第二載體，其係保持有從前述成膜室搬出之後之基板。
  14. 如請求項1或2之成膜裝置，其中前述成膜室係具有複數個電極單元；前述電極單元係包括：陰極單元，其係具有施加電壓之陰極，而前述陰極係配置於兩側；及一對陽極單元，其係具有與配置於前述陰極單元之兩側之前述陰極之間而對向之陽極；前述載體係可以前述基板與前述陰極對向之方式保持前述基板，而在前述陰極與前述陽極之間可插入前述基板。
  15. 如請求項14之成膜裝置，其中前述電極單元係可從前述成膜室拉出或插入於前述成膜室。
  16. 如請求項14之成膜裝置，其中前述電極單元係具有變更前述陰極與前述陽極之間隔之驅動裝置。
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