WO2011102274A1 - 薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法 - Google Patents

薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法 Download PDF

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栄史 栗部
武良 ▲高▼橋
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株式会社カネカ
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Definitions

  • the present invention relates to a thin film manufacturing apparatus, a thin film manufacturing method, and a maintenance method for a thin film manufacturing apparatus, and more specifically, a thin film manufacturing apparatus and a thin film manufacturing method having a plurality of film forming chambers and moving chambers, and maintenance of the thin film manufacturing apparatus. It is about the method.
  • a solar cell is obtained by laminating a semiconductor layer on a glass substrate (base).
  • a solar cell is obtained by laminating a silicon-based p layer, i layer and n layer on a glass substrate. ing.
  • the plasma CVD apparatus disclosed in Patent Document 1 has four film forming chambers, one moving chamber, and one substrate receiving / dispensing device (substrate temporary placing device).
  • the film formation chamber has a film formation chamber, and is a chamber capable of performing film formation on a substrate in the film formation chamber.
  • the moving chamber is a movable chamber, and a substrate can be loaded and transported.
  • the substrate / receiver / dispenser is an apparatus that can transfer the transfer chamber and the substrate, transfers the substrate before film formation to the transfer chamber, and receives the substrate after film formation from the transfer chamber. Since the film forming chamber used in such a plasma CVD apparatus is equipped with precision equipment such as a vacuum pump, there is a risk of sudden failure or malfunction. Therefore, it is necessary to perform repair and maintenance work on the film formation chamber. Note that such repair and maintenance operations are usually performed with the substrate in the failed film formation chamber being emptied.
  • a CVD apparatus including four film forming chambers, one substrate receiving / dispensing apparatus, and one moving chamber as disclosed in FIG.
  • a CVD apparatus disclosed in Patent Document 1 first, as shown in FIG. 14A, before a substrate receiving / dispensing device 104 on which a substrate 106 is loaded.
  • the moving chamber 105 is moved.
  • the moving chamber 105 receives the substrate 106 from the substrate receiving / dispensing device 104 (FIG. 14B) and moves to the front of the empty film forming chamber 103 (FIG. 14C).
  • the substrate 106 is delivered to the film formation chamber 103 (FIG. 14D), and film formation in the film formation chamber 103 is started.
  • the moving chamber 105 moves to the front of the failed film forming chamber 100, and the base 107 is taken out from the film forming chamber 100 and delivered to the base receiving / dispensing device 104. Repair (maintenance) work can be carried out by emptying the film forming chamber 100.
  • the substrate 107 is placed on the substrate receiving / dispensing device 104 during that time, the substrate receiving / dispensing device 104 is blocked. Cannot be transferred to the process. 14B and 14C, the substrate 107 cannot be received from the failed deposition chamber 100 because the substrate 106 is inside the transfer chamber 105. Further, in the state of FIG.
  • the present invention has an object to provide a thin film manufacturing apparatus and a thin film manufacturing method capable of performing highly productive film formation when a sudden failure occurs or during periodic maintenance, and a maintenance method for the thin film manufacturing apparatus. To do.
  • a film forming chamber having a film forming chamber in which a thin film is formed on the substrate, a moving device capable of transporting the substrate, and a temporary substrate.
  • a plurality of film formation chambers, three or more substrate temporary storage apparatuses are provided, and the moving device can transfer a substrate to any film formation chamber.
  • the thin film manufacturing apparatus is characterized in that the moving device is capable of receiving and paying out a substrate with respect to the three or more substrate temporary placement devices.
  • the thin film manufacturing apparatus of this aspect has three or more substrate temporary storage apparatuses and a plurality of film forming chambers. Therefore, a substrate having a separate role, such as a substrate temporary placement device dedicated for substrate dispensing, a substrate temporary placement device dedicated for substrate reception, and a substrate temporary placement device for temporarily placing a substrate during repair (maintenance) work.
  • a temporary placement device can be provided as appropriate. Therefore, for example, in a state where the substrate taken out from the film forming chamber for repair (maintenance) work is temporarily retracted to the temporary substrate storage device, the substrate after film formation is received from the moving chamber and at the same time, Is ready to be dispensed into the transfer chamber.
  • an undeposited substrate can be received immediately after the moving chamber pays out the deposited substrate to the temporary substrate placement device regardless of whether maintenance is in progress.
  • the time required for discharging the substrate to the moving chamber and receiving the substrate from the moving chamber at the time of maintenance is shortened. Is possible.
  • the temporary substrate placement devices are arranged in a line along the moving direction of the moving device.
  • the temporary substrate placement devices are arranged in a line along the moving direction of the moving device. For this reason, the distance between the temporary substrate placement apparatuses is short, and the distance over which the moving apparatus operates is short, so that the time for the film forming process can be shortened.
  • the temporary substrate placement device in this way, there is expandability for future expansion. That is, when adding a temporary substrate placement device to a thin film manufacturing device, simply add a new temporary substrate placement device to the row of temporary substrate placement devices, and increase the movement distance of the moving device by the amount of the added temporary substrate placement device. Expansion becomes possible. Furthermore, also when removing the extended base
  • a first substrate temporary placement device for transferring the substrate before film formation to the moving device and a second substrate temporary placement device for receiving the substrate after film formation from the movement device are provided in the film forming chamber to be maintained.
  • At least one third substrate temporary placement device for temporarily placing the substrate is included.
  • a substrate temporary placement device for transferring the substrate before film formation to the moving device, a substrate temporary placement device for receiving the substrate after film formation from the moving device, a film forming chamber for maintenance
  • a temporary substrate placing device for temporarily placing the inside substrate. Therefore, even if the substrate in the film forming chamber is retracted during maintenance, the retracted substrate does not hinder the transfer of the substrate between the temporary substrate placement device and the moving device.
  • the delivery of the substrate before film formation and the receipt of the substrate after film formation are performed by a dedicated substrate temporary placement device. Therefore, even if there is a sudden failure, the substrate after film formation can be transferred from the moving device in a state where the substrate before film formation is kept in the temporary substrate placement device.
  • the number of mobile devices is not limited to one.
  • the substrate when the number of moving devices is increased, the substrate is retracted from the film forming chamber during maintenance, the substrate is transferred to the moving device before film formation, and the substrate is received after film forming.
  • the substrate is received after film forming.
  • the time required for film formation in the film formation chamber is T1
  • the substrate after film formation is transferred from the film formation chamber to the temporary substrate storage device by the moving chamber, and the substrate temporary storage device is transferred to the film formation chamber.
  • the time required for delivering the substrate before film formation is T2
  • the total number X of film formation chambers satisfies the relationship of T1 ⁇ T2 (X-1). Note that “ ⁇ ” means that X is an integer by rounding off the fraction.
  • the total number of film forming chambers is preferably provided as described above. This is because when the number of film forming chambers is too small or too large, the substrate temporary placement device and the moving device (moving chamber) are not efficiently linked. This will be specifically described below.
  • the moving chamber performs steps such as discharging the substrate after film formation and carrying in a substrate before new film formation. Is. Assuming that the time (T2) required for this step is 10 minutes and the time (T1) for film formation in the film formation chamber is 50 minutes, the film formation is performed with a time difference of 10 minutes in each of the six film formation chambers. By doing so, the film formation chamber and the transfer chamber can be operated without being stopped. More specifically, after 60 minutes have passed since the start of the film formation process (start of loading of the substrate), after the film formation is completed in the film formation chamber where the substrate is first loaded, the moving chamber moves relative to the film formation chamber.
  • the substrate is discharged and the substrate is carried in. Then, since 10 minutes have passed (70 minutes have passed since the start of the film formation process), the film formation ends in the film formation chamber in which the film formation has been started second. Then, the moving chamber carries out the substrate and carries the substrate in and out of the film formation chamber in which the film formation is started second. Then, another 10 minutes elapse (80 minutes elapses from the start of the film formation process), and the film formation ends in the film formation chamber where the film formation is started third. Similarly, when the substrate is discharged and the substrate is carried in continuously, when the substrate is completely discharged and the substrate is loaded into the chamber where film formation has been started last, 120 minutes from the start of the film formation process. Has passed.
  • the substrate was discharged into the film formation chamber where film formation was completed, and the loading of a new substrate into the film formation chamber was completed when 70 minutes had passed since the start of the film formation process, and 50 minutes thereafter. Since the time has elapsed, the second film formation is completed in the film formation chamber. Therefore, the moving chamber can carry out and carry out the substrate with respect to the film forming chamber. By repeating this, the film forming chamber continuously repeats film forming, and the moving chamber is always operated.
  • the moving chamber carries the substrate into the film forming chamber that has not yet started the film formation even if the film formation is completed in the chamber in which the film formation is first started. Therefore, the substrate on which film formation has been completed cannot be dispensed, and film formation cannot be continuously performed in the film formation chamber. That is, when the number of film forming chambers is too large, or when the number of film forming chambers is too small, the moving chamber and the film forming chamber cannot be operated without pausing, resulting in poor production efficiency.
  • the thin film manufacturing apparatus is used for manufacturing a solar cell module
  • the solar cell module includes at least a first conductive film layer and a p layer i layer n layer made of amorphous silicon as a material on a substrate.
  • a laminated first solar cell layer, a second solar cell layer in which p layers i layers and n layers are laminated using crystalline silicon as a material, and a second conductive film layer are laminated, and at least a part of each of the layers Is a thin-film solar cell module that is separated into a plurality of cells by processing with a light beam and electrically integrated with each other, and the first solar cell layer and the second solar cell layer are formed in a film formation chamber.
  • the term “crystalline” includes those partially including amorphous.
  • the thin film manufacturing apparatus is used for manufacturing a solar cell module
  • the solar cell module includes at least a first conductive film layer and a p layer i layer n layer made of amorphous silicon as a material on a substrate.
  • a thin-film solar cell module in which a solar cell layer and a second conductive film layer are stacked, and at least a part of each layer is separated into a plurality of cells by processing with a light beam and electrically integrated with each other.
  • the first solar cell layer, the second solar cell layer, and the third solar cell layer can be formed.
  • These thin film production apparatuses having a preferable aspect can be suitably used in the production of solar cell modules. That is, it is possible to produce a solar cell module with high production efficiency that does not significantly reduce production capacity when a sudden failure occurs or when periodic maintenance is performed.
  • the number of substrates disposed on the thin film manufacturing apparatus is Y (X + 1) or more. This is because if the number of substrates disposed on the thin film manufacturing apparatus is too small, the production efficiency of the thin film manufacturing apparatus is lowered. This will be specifically described below.
  • each apparatus constituting the thin film manufacturing apparatus is operated with less waiting time.
  • the following method can be considered. First, a difference in film formation completion time is provided for each film formation chamber, and after carrying the substrate into all the film formation chambers, film formation is performed so that film formation is completed in each chamber one after another. Then, when the moving device carries out the substrate after film formation to the first film formation chamber and carries in a new non-film formation substrate received from the substrate temporary placement device, the second film formation is performed. The film formation is completed in the chamber, and the moving device is a thin film manufacturing method in which the substrate after film formation is carried out into the second film formation chamber and the substrate without a new film formation is successively carried in.
  • the moving device (moving chamber) cannot simultaneously carry in / out the substrate to / from a plurality of film forming chambers.
  • the substrate must be carried in and out in order from the membrane chamber.
  • the film forming chamber with a slow order also has a time for the moving device to carry in / out the substrate with respect to the other film forming chambers. I have to wait.
  • the waiting time of the film forming chamber is only the time required to carry in / out the substrate with respect to one film forming chamber.
  • the waiting time is not generated in the moving apparatus, and the waiting time of the film forming chamber is reduced, so that the production efficiency is good.
  • the number of substrates disposed on the thin film manufacturing apparatus in the above method is smaller than the above number (Y (X + 1)
  • a new substrate to be transferred to the moving device is preliminarily disposed on the substrate temporary placement device. I can't.
  • a waiting time occurs in the moving device until the receiving of the substrate is started.
  • this requires a lot of time for loading and unloading the substrate, and the waiting time of the film forming chamber increases. Therefore, when the number of substrates disposed on the thin film manufacturing apparatus is less than Y (X + 1), the production efficiency is lowered.
  • Another aspect of the present invention is a film forming chamber having a film forming chamber in which a thin film is formed on a substrate in the film forming chamber, a moving device capable of transporting the substrate, and a substrate temporary placing device capable of temporarily placing the substrate.
  • a thin film manufacturing apparatus having a plurality of the film forming chambers and three or more temporary substrate holding apparatuses, wherein the substrate is taken out from the film forming chamber for maintenance to the moving device. And a step of temporarily placing the substrate on the substrate temporary placement device and temporarily placing the substrate, and in parallel with the maintenance of the film formation chamber, the thin film manufacturing apparatus performs at least one of the predetermined film formation and substrate transport. It is the maintenance method of the thin film manufacturing apparatus characterized by implementing these.
  • the substrate in the film forming chamber to be maintained is retracted to the temporary substrate storage device by the moving device. Then, the thin film production process is carried out simultaneously with the execution of the maintenance. Therefore, since maintenance can be performed without reducing the production efficiency of the thin film, the production efficiency of the thin film manufacturing apparatus can be increased.
  • At least one of the substrate temporary placement devices is a first substrate temporary placement device that delivers a substrate before film formation to a moving device, and is moved from the first substrate temporary placement device prior to the end of maintenance.
  • a new substrate is delivered from the temporary substrate storage device for supplying the substrate before film formation to the moving chamber, and the film formation under maintenance is performed. Move to a position facing the opening of the chamber. Therefore, a new substrate can be placed in the film forming chamber as soon as the film forming chamber maintenance is completed. As a result, in the film formation chamber, the time from the completion of maintenance to the start of film formation can be shortened, so that film formation with high production efficiency can be performed.
  • the thin film manufacturing apparatus of the present invention can perform highly productive film formation even when a sudden failure occurs or when periodic maintenance is performed. The same applies to the thin film manufacturing method and the thin film manufacturing apparatus maintenance method of the present invention, and there is an effect that it is possible to always manufacture a thin film with high productivity.
  • FIG. 2 is a partially cutaway plan sectional view showing the internal structure of the film forming chamber of FIG. 1.
  • FIG. 1 a perspective view of the electrode built in the film-forming chamber.
  • FIG. 1 a perspective view which looked at the movement chamber of FIG. 1 from the storage chamber entrance / exit side.
  • FIG. 1 a perspective view which shows the inside of a movement chamber.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of a chamber moving apparatus. It is a perspective view of a base carrier used in an embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the base
  • the thin film manufacturing apparatus 1 of this embodiment forms a semiconductor film on a glass base 46.
  • the thin film manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is roughly composed of a substrate temporary placement device group 5, a film forming chamber group 42, and a moving chamber 6 (moving device).
  • the substrate temporary placement device group 5 is composed of three substrate temporary placement devices, specifically, the substrate temporary placement devices 2 to 4. These temporary substrate placement apparatuses 2 to 4 have the same structure. Although the structure will be described below, only the temporary substrate placement device 2 will be described, and the same description of the temporary substrate placement devices 3 and 4 will be omitted.
  • the temporary substrate placement device 2 is a device dedicated to delivering the substrate 46 to the moving chamber 6, and the temporary substrate placement device 3 is a device dedicated to receiving the substrate 46 from the moving chamber 6, and the temporary substrate placement device 4. Is a device dedicated to temporary placement during maintenance (repair).
  • the temporary substrate placing device 4 is used for temporarily placing the substrate taken out from the film forming chamber when the film forming chamber is repaired.
  • the substrate temporary placement device 4 can deliver the target substrate carrier 72 to and from a device (not shown) when performing maintenance and cleaning on the substrate carrier 72 described later, and the cleaning and maintenance are completed. It is possible to place the undeposited substrate 46 on the substrate carrier 72 and transfer it to the moving chamber 6.
  • the substrate temporary placement device 2 is one in which five substrate moving devices 15 are provided on a base member 14.
  • Each substrate moving device 15 has a configuration as shown in FIG. That is, in the base body moving device 15, two high ribs 16 extend in parallel, and a guide groove 17 is formed therebetween. A plurality of pinion gears 18 are provided in the guide groove 17 at regular intervals. The pinion gear 18 is rotated by power not shown.
  • the film forming chamber group 42 includes film forming chambers 7 to 12, and these film forming chambers 7 to 12 have the same structure. The structure will be described below, but only the film forming chamber 7 will be described, and the same description will be omitted for the film forming chambers 8 to 12.
  • the outer shape of the film forming chamber 7 is a box shape in which the top surface, the bottom surface, the left and right side surfaces, and the back surface are surrounded, and the front surface is open.
  • the front surface has a rectangular opening.
  • a film forming chamber entrance / exit 19 is provided.
  • a flange 20 is provided at the opening end of the film forming chamber entrance 19.
  • the flange 20 is similar to the film forming chamber entrance / exit 19 and has a rectangular shape, but holes 13 are provided in two opposite corners of the four corners.
  • the film forming chamber entrance / exit 19 is provided with an airtight shutter 21.
  • the shutter 21 employs what is called a slide-type gate valve, and the door-shaped member slides in the direction of arrow X in FIG.
  • the shutter 21 is not limited to the above-described slide gate valve, and for example, a shutter type door valve may be appropriately employed.
  • the inside of the film forming chamber 7 is a film forming chamber 22 for forming a film on the substrate 46 by plasma CVD as shown in FIG. 3 and 4, six plate-shaped surface heaters 23a, b, c, d, e, and f and five electrodes 25a, b, c, d, and e are provided. It has been. That is, in FIG. 4, the heater 23 (heaters 23a, b, c, d, e, f) is shown as a thin rectangle, and the electrode 25 (electrodes 25a, b, c, d, e) is shown as a thick rectangle. Has been.
  • the electrode 25 (electrodes 25a, b, c, d, and e) has a shower plate 27 attached to both sides of the frame 26 as shown in FIG.
  • a gas pipe 31 is connected to the frame body 26 and is connected to a source gas supply source (not shown).
  • the frame body 26 is connected to a high-frequency AC power source through a matching circuit (MBX).
  • a substrate moving device 29 similar to the substrate moving device 15 described above is provided inside the film forming chamber 22 (FIG. 2).
  • the number of the substrate moving devices 29 is the same as the number of the substrate moving devices 15 of the substrate temporary placing device 2 (or the substrate temporary placing devices 3 and 4), and the interval is also the substrate temporary placing device 2 (or the substrate temporary placing). This is the same as the distance between the substrate moving devices 15 provided in the devices 3 and 4) (FIG. 3).
  • a vacuum pump (deposition chamber side pressure reducing device) 34 is connected to the film forming chamber 22 via a valve 33.
  • the moving chamber 6 has a box shape in which the top surface, the bottom surface, the left and right side surfaces, and the back surface are surrounded and the front surface is opened, and a rectangular storage chamber entrance 35 is provided on the front surface. Yes.
  • a flange 37 is provided at the open end of the storage chamber entrance 35.
  • the size and shape of the storage chamber entrance / exit 35 and the flange 37 are equal to the film formation chamber entrance / exit 19 and the flange 20 of the film formation chamber 7 described above.
  • the holes 13 are provided in two opposite corners of the four corners, but in the flange 37 of the moving chamber 6, pins 40 are provided in corresponding positions. .
  • the pin 40 is tapered.
  • the storage chamber entrance / exit 35 of the moving chamber 6 has no member to shield it, and the storage chamber entrance / exit 35 is always open.
  • releases the storage chamber entrance / exit 35 was employ
  • the inside of the moving chamber 6 is a storage chamber 47 for storing the base body 46 as shown in FIG.
  • a substrate moving device 49 (see FIG. 8) similar to the substrate moving device 15 and the substrate moving device 29 is provided inside the storage chamber 47.
  • the number of substrate moving devices 49 is the same as that of the temporary substrate placement devices 2 to 4 and the film formation chamber 22 described above, and the distance between them is the same as that of the temporary substrate placement devices 2 to 4 and the film formation chamber 22.
  • six heaters 43 a, b, c, d, e, f are provided in the storage chamber 47 of the moving chamber 6.
  • the structure of the six heaters 43a, b, c, d, e, and f is such that the six heaters 23a, b, c, d, e, and f arranged in the film forming chamber 22 of the film forming chamber 7 are as follows. The same is true (FIG. 4).
  • the six heaters 23a, b, c, d, e, f in the moving chamber 6 the six heaters 23a, b, c, d, arranged in the film forming chamber 22 of the film forming chamber 7 are also shown.
  • the number and positions of the heaters (heaters 43a to 43f) in the storage chamber 47 are not limited to the above configuration.
  • five heaters 43a, 43b, 43d, e are provided at positions facing the electrodes 25a, b, c, d, e of the film forming chamber. Also good.
  • the heater is provided at this position, when the base carrier 72 is stored in the storage chamber 47, the heater is positioned in the gap 74 (details will be described later) between the frames 77, and the heater approaches the substrate 46. Heating time is shortened.
  • the chamber moving device 32 moves the moving chamber 6 in the row direction and in the front-rear direction. As shown in FIGS. 1 and 6, the movement in the row direction is performed along the rail 50, and the linear guide 51 in the front-rear direction. Done along.
  • the chamber moving device 32 has a pair of rails 50 extending in the row direction.
  • the rail 50 has the same cross-sectional shape as a known train rail.
  • the rail 50 is connected to a sleeper 54 provided on the floor surface by a known tie plate or the like.
  • a long rack 52 is attached with the tooth surfaces facing in the lateral direction as shown in FIGS.
  • a stopper 53 is attached to the end of the rail 50 as shown in FIG.
  • the stopper 53 prevents the mobile carriage 55 described later from running away and incorporates a known shock absorber.
  • the moving carriage 55 is placed on the rail 50 as shown in FIGS.
  • the movable carriage 55 has four wheels 61 provided on the lower surface of the base plate 60.
  • the wheel 61 allows free rotation, and the wheel 61 is placed on the rail 50.
  • a part of the base plate 60 has an overhang 62, and an electric motor 63 that rotates at a low speed, such as a geared motor, is provided.
  • the electric motor 63 is attached with a rotating shaft (not shown) protruding from the lower surface side of the base plate 60, and a pinion gear 65 is attached to the rotating shaft.
  • the pinion gear 65 is engaged with a rack 52 provided between the rails 50.
  • the vacuum pump 44 (FIG. 7) is mounted on the movable carriage 55.
  • the structure which makes the mobile trolley 55 self-propelled is not limited to the above rack and pinion type, but may be a type in which wheels are directly rotated by a motor or the like.
  • the above-described linear guide 51 is provided on the upper surface of the base plate 60 of the movable carriage 55.
  • the straight guides 51 are provided in two parallel rows, and the direction thereof is perpendicular to the rail 50 on the floor surface.
  • a moving plate 67 is provided on the linear guide 51 as shown in FIG.
  • the moving chamber 6 is fixed to a moving plate 67 as shown in FIGS.
  • a moving side bracket 68 (see FIGS. 6 and 9) is provided at the center of the side of the moving plate 67 on the front side (the storage chamber entrance / exit 35 side of the moving chamber 6).
  • the moving bracket 68 is a plate that protrudes from the lower surface of the moving plate 67.
  • a fixed side bracket portion 70 is provided on the upper surface side of the base plate 60 as shown in FIG.
  • a hydraulic or pneumatic cylinder 71 is attached between the fixed bracket portion 70 and the movable bracket portion 68 described above. Therefore, when the rod of the cylinder 71 is expanded and contracted, the moving plate 67 on the base plate 60 linearly moves in a direction perpendicular to the rail 50 along the linear guide 51, and the moving chamber 6 placed on the moving plate 67 moves in the front-rear direction. It moves linearly in the direction of approaching / separating from any film forming chamber constituting the film forming chamber group 42.
  • the moving plate 67 is equipped with a vacuum pump 44 (illustrated in FIG. 7, not shown in FIGS. 1 and 6 for convenience of drawing).
  • the vacuum pump 44 functions as a storage chamber side pressure reducing device and is connected to the storage chamber 47 of the moving chamber 6 as shown in FIG.
  • the base carrier 72 has a shape in which two frames 77 are erected on an elongated cart facing each other. That is, the base carrier 72 has a rectangular parallelepiped carrier base 73 and a total of eight wheels 75 are provided on both sides thereof. A rack 76 is attached to the bottom surface of the carrier base 73.
  • Two frame bodies 77 are provided in parallel on the long side of the upper surface side of the carrier base 73 so as to face each other.
  • a gap 74 is formed between the two frames 77. That is, the carrier base 73 and the two frames 77 form an upward “U” shape.
  • the frame body 77 is provided with two square openings 78, and a number of clips 80 are provided around the openings 78.
  • the base body 46 (glass substrate) is attached to the frame body 77 of the base carrier 72 in a state of being overlapped with the back plate 82, and the clip 80 holds the two members together.
  • the exposed surface of the base body 46 faces the inside of the opposing frame body 77.
  • the six film forming chambers constituting the film forming chamber group 42 are all arranged in a row with the film forming chamber inlet / outlet 19 directed in the same direction.
  • the temporary substrate placement device group 5 is in a position along with the film forming chamber group 42.
  • These temporary substrate placement devices 2 to 4 constituting the temporary substrate placement device group 5 are all arranged in a row with the longitudinal extension of the guide groove 15 orthogonal to the rail 50.
  • the six deposition chambers constituting the deposition chamber group 42 and the three temporary substrate placement apparatuses constituting the temporary substrate placement device group 5 are all firmly fixed to the floor and do not move.
  • the rail 50 of the chamber moving device 32 is installed along the front side of the film forming chamber group 42 and the temporary substrate placing device group 5, and moves through the moving carriage 55 as described above.
  • the chamber 6 is placed on the rail 50.
  • the storage chamber entrance / exit 35 (see FIG. 6) of the moving chamber 6 faces the direction facing the film formation chamber entrance / exit 19 of the film formation chambers 7 to 12.
  • the moving chamber 6 moves in the approaching / separating direction with respect to the film forming chamber group 42 (FIG. 9).
  • the pressure in the film forming chambers 22 of the six film forming chambers 7 to 12 constituting the film forming chamber group 42 is reduced. Specifically, the shutter 21 at the film forming chamber entrance / exit 19 is closed, the vacuum pump (film forming chamber side pressure reducing device) 34 is started, and the valve 33 is opened to exhaust the air in the film forming chamber 22 (FIG. 3). ).
  • the base 46 is attached to the base carrier 72.
  • the substrate temporary placement device 2 is used exclusively for dispensing the substrate 46 (substrate carrier 72) before film formation on the moving chamber 6, and the substrate temporary placing device 3 is moved from the moving chamber 6. Used exclusively for receiving the substrate 46 (substrate carrier 72) after film formation.
  • the substrate temporary placement device 2 is referred to as a dispensing device 2
  • the substrate temporary placement device 3 is referred to as a receiving device 3.
  • the base carrier 72 is set in the dispensing apparatus 2. Specifically, the substrate carrier 72 is placed on the dispensing device 2, and the wheels 75 of the substrate carrier 72 are fitted between the guide grooves 17 of the substrate moving device 15 of the dispensing device 2. At this time, the rack 76 provided on the bottom surface of the substrate carrier 72 engages with the pinion gear 18 of the substrate moving device 15 provided in the dispensing device 2.
  • the dispensing device 2, the receiving device 3, the moving chamber 6, and the film forming chamber group 42 are organically operated by a control device (not shown) to form a silicon-based p layer, i layer, and n layer on the base 46. .
  • the moving chamber 6 moves to the position of the dispensing device 2. That is, the moving chamber 6 moves in the row direction of the film forming chamber group 42 and stops in front of the dispensing apparatus 2. Positioning is performed by providing a measure for counting the number of rotations of the electric motor 63 or a known limit switch.
  • the pinion gear 18 of the substrate moving device 15 provided in the dispensing device 2 and the pinion gear 18 of the substrate moving device 49 provided in the moving chamber 6 rotate.
  • the substrate carrier 72 moves forward and moves to the moving chamber 6 side.
  • a part of the base carrier 72 moved to the moving chamber 6 side enters the moving chamber 6.
  • the payout device 2 is provided with five rows of substrate moving devices 15, and five substrate carriers 72 are set in the payout device 2.
  • the number and interval of the substrate moving devices 15 provided in the payout device 2 are the same as the number and interval of the substrate moving devices 49 on the moving chamber 6 side. Therefore, all the five substrate carriers 72 set in the dispensing apparatus 2 move to the moving chamber 6 side and are stored in the storage chamber 47.
  • the five substrate carriers 72 may be moved at a time or sequentially.
  • the movement of the substrate carrier 72 from the movement chamber 6 to the temporary substrate placement device 4 may be performed simultaneously or individually.
  • the substrate carrier to which the substrate 46 before film formation is attached again. 72 is replenished to the dispensing device 2.
  • This replenishment operation is automatically performed.
  • the removal of the substrate 46 after film formation from the substrate carrier 72 and the attachment of the substrate 46 before film formation to the substrate carrier 72 are performed by a robot (not shown).
  • This replenishment operation is also performed during at least one of returning to the receiving apparatus 3 from the moving chamber 6 of the substrate 46 after film formation and repairing (maintenance), which will be described in detail later. be able to.
  • the film is formed next while the moving chamber 6 moves the base 46 to the receiving apparatus 3 regardless of whether or not the repair (maintenance) is in progress.
  • the new substrate 46 (substrate carrier 72) can be placed on the dispensing apparatus 2. That is, it is always ready to deliver the undeposited substrate 46 to the moving chamber 6. Therefore, since the base carrier 72 can be quickly transferred to the moving chamber 6, the time required for the film forming process can be shortened.
  • the moving chamber 6 moves again in the row direction and stops in front of the film forming chamber 7 at the adjacent position.
  • the case where the substrate carrier 72 is moved to the film forming chamber 7 will be described, and the same description will be given for the case where the substrate carrier 72 is moved from the moving chamber 6 to any one of the film forming chambers 8 to 12. Omitted.
  • the cylinder 71 of the moving chamber 6 extends, and the moving chamber 6 moves in a direction close to the film forming chamber 7.
  • the tip of the moving chamber 6 comes into contact with the tip of the film forming chamber 7.
  • the storage chamber entrance / exit 35 of the moving chamber 6 matches the film forming chamber entrance / exit 19 of the film forming chamber 7, and the flange 37 of the moving chamber 6 matches the flange 20 of the film forming chamber 7. Presses the flange 20 of the film forming chamber 7.
  • the moving chamber 6 includes the storage chamber 47 and the shutter 21 of the film forming chamber 7. An enclosed enclosed space is formed.
  • the vacuum pump (storage chamber side pressure reducing device) 44 is activated and the valve 45 is opened, and the above-described storage chamber is opened.
  • the air is exhausted from the enclosed space surrounded by 47 and the shutter 21 of the film forming chamber 7, and the pressure is reduced to a vacuum.
  • the six heaters 43a, b, c, d, e, and f provided in the storage chamber 47 of the moving chamber 6 are heated, and the internal base 46 The temperature is raised by heating.
  • the shutter 21 of the film forming chamber 7 is opened.
  • the film formation chamber 22 of the film formation chamber 7 is first in a high vacuum state.
  • air is also exhausted from the enclosed space surrounded by the storage chamber 47 and the shutter 21 of the film forming chamber 7, and the closed space is also in a vacuum state. Even when 21 is opened, the degree of vacuum in the film forming chamber 22 is maintained.
  • the pinion gear 18 of the substrate moving device 49 on the moving chamber 6 side and the pinion of the substrate moving device 29 provided in the film forming chamber 22 of the film forming chamber 7 are used.
  • the gear 18 is rotated. Note that the rotation direction of the pinion gear 18 this time is opposite to the case where the base carrier 72 is moved to the moving chamber 6 side.
  • the base carrier 72 advances to the storage chamber entrance / exit 35 side. That is, the substrate carrier 72 proceeds from the moving chamber 6 side to the film forming chamber 22 side of the film forming chamber 7 and enters the film forming chamber 22 of the film forming chamber 7. As described above, since the pinion gear 18 of the substrate moving device 29 on the film forming chamber 7 side is also rotating, the rack 76 of the substrate carrier 72 is engaged with the pinion gear 18 on the film forming chamber 7 side, thereby The carrier 72 is drawn into the film forming chamber 22 of the film forming chamber 7.
  • the rectangular carrier base 73 of the base carrier 72 has a gap (under the electrodes 25 (electrodes 25a, b, c, d, e, see FIG. 4)) ( 5), the frame 77 of the base carrier 72 enters both sides of each electrode 25 (electrodes 25a, b, c, d, e).
  • B, c, d, e, and f are alternately arranged, so that each base 46 is inserted between the heater 23 and the electrode 25.
  • the shutter 21 of the film forming chamber 7 is closed. Then, a silicon semiconductor is formed on the base 46 of the base carrier 72 in the film forming chamber 22 of the film forming chamber 7.
  • a source gas is supplied into the frame 26 of the electrodes 25a, b, c, d, e and a high-frequency alternating current is applied to the electrodes 25a, b, c, d, e, so that the electrodes 25a, b, c, d, e A glow discharge is generated between the substrate carrier 72 and the source gas is decomposed to form a thin film on the surface of the substrate 46 placed vertically.
  • each thin film layer constituting the solar cell is formed in the film forming chamber 22 of one film forming chamber 7. That is, the solar cell is formed by stacking the p-layer, i-layer and n-layer semiconductor layers. In this embodiment, the p-layer and i-layer are formed in the film-forming chamber 22 of one film-forming chamber 7. And n semiconductor layers are sequentially stacked.
  • air or nitrogen is introduced into the storage chamber 47 of the moving chamber 6, and the pressure in the storage chamber 47 is balanced with the external pressure. Make it. That is, air or nitrogen is introduced into the storage chamber 47 in which the inside is depressurized and the base carrier 72 is discharged and empty, and the pressure in the storage chamber 47 is balanced with the external pressure.
  • the electric motor 63 of the moving chamber 6 is rotated again, and the moving carriage 55 of the moving chamber 6 is self-propelled along the rail 50 to move in the row direction of the film forming chamber group 42 and stopped in front of the dispensing apparatus 2. .
  • the base carrier 72 set in the dispensing apparatus 2 is moved to the storage chamber 47 of the moving chamber 6, and the moving carriage 55 of the moving chamber 6 is caused to self-run along the rail 50. It stops in front of the film forming chamber 8 which is the second film forming chamber, and the tip of the moving chamber 6 is brought into contact with the tip of the film forming chamber 8.
  • the enclosed space surrounded by the storage chamber 47 and the shutter 21 of the film forming chamber 8 is decompressed, and the internal substrate 46 is heated and heated by the heaters 43a, b, c, d, e, and f.
  • the shutter 21 of the film forming chamber 8 is opened, the substrate carrier 72 in the moving chamber 6 is moved to the film forming chamber 22 of the film forming chamber 8, and the shutter 21 is closed to perform film formation.
  • the base 46 is inserted into the film forming chambers (film forming chambers 7 to 12) constituting the film forming chamber group 42 one after another, and the p-layer, i-layer and n-layer semiconductor layers are stacked in each film-forming chamber. .
  • the substrate carrier 72 is sequentially carried out from the film forming chamber (film forming chambers 7 to 12) after the lamination process is completed, and returned to the receiving apparatus 3.
  • the moving chamber 6 is also used for this return operation.
  • the empty moving chamber 6 is connected to the film forming chamber without incorporating the substrate carrier 72. That is, the movable carriage 55 of the empty moving chamber 6 is self-propelled along the rail 50 to stop in front of the film forming chamber where the film forming operation is completed, and the moving chamber 6 is advanced to move the tip of the moving chamber 6 forward. The film is brought into contact with the tip of the film forming chamber. Then, the flange 37 of the moving chamber 6 is pressed against the flange 20 of the film forming chamber.
  • the film formation chambers 8 to 12 will be described, and the same description will be omitted for the film formation chambers 8 to 12.
  • the shutter 21 is opened, and the base body 46 after film formation is moved from the film formation chamber 7 side to the moving chamber 6 side. That is, the pinion gear 18 of the substrate moving device 15 of the film forming chamber 7 and the moving chamber 6 is rotated in the reverse direction to the previous case, and the substrate carrier 72 in the film forming chamber 7 is moved to the film forming chamber entrance / exit 19 side of the film forming chamber 7. Further, the base carrier 72 is drawn into the storage chamber 47 side of the moving chamber 6.
  • the shutter 21 is closed and air or nitrogen is introduced into the storage chamber 47 of the moving chamber 6.
  • the cylinder 71 of the moving chamber 6 is contracted, the moving chamber 6 is moved away from the film forming chamber 7, and the moving chamber 6 is separated from the film forming chamber 7. . Then, the electric motor 63 of the chamber moving device 32 is rotated again, and the moving carriage 55 is self-propelled along the rail 50 to move in the row direction of the film forming chamber group 42 and stopped in front of the receiving device 3.
  • the substrate moving device 15 in the moving chamber 6 and the pinion gear 18 of the substrate moving device 15 of the temporary substrate placing device 3 are rotated to move the substrate carrier 72 in the moving chamber 6 toward the receiving device 3 side.
  • T2 which is the total time from receiving the carrier 72 to delivering the substrate carrier 72 to the film forming chamber 7 is 30 minutes, and the time T1 required for film formation in each film forming chamber is 2 hours 30 Minutes.
  • the number X of film forming chambers constituting the film forming chamber group 42 was set to 6. That is, the film forming chambers constituting the film forming chamber group 42 are provided so as to satisfy T1 ⁇ T2 (X ⁇ 1).
  • the initial film formation start time in each film formation chamber was shifted by 30 minutes (T2).
  • the total number X of film forming chambers is set to 6, and the number Y of substrates that can be formed at once in the film forming chamber is set to 20.
  • the number of substrates 46 on which one substrate carrier 72 can be loaded is four, and in each film forming chamber, moving chamber 6 and substrate temporary storage devices 2 to 4, five substrates are mounted.
  • Y was determined by adopting a configuration in which the carrier 72 can be handled simultaneously.
  • the number of substrates Z handled on the thin film manufacturing apparatus 1 was 140.
  • the loading of the substrate 46 into five ((X-1)) film formation chambers is completed.
  • the transfer of the substrate 46 is started in the moving chamber 6 and the film formation is repeated in all the film formation chambers.
  • seven sets or more of the substrate carriers 72 are handled on the thin film manufacturing apparatus 1 by adding 1 to the total number of film forming chambers.
  • five film forming chambers each contain one set of substrate carriers 72 to perform film formation, and the moving chamber 6 has one set loaded with the substrates 46 after film formation.
  • a set of substrate carriers 72 loaded with a new substrate 46 can be prepared in advance on the dispensing device 2.
  • the transfer chamber 6 delivers the substrate 46 (one set of substrate carriers 72) after film formation to the receiving apparatus 3, a new substrate 46 (one set of substrate carriers 72 prepared in advance) is obtained. Therefore, the time required for transferring the substrate can be shortened.
  • the number of sets for handling the substrate carrier 72 is made larger than the total number of film forming chambers, whereby each substrate temporary placing device and the moving chamber 6 constituting the substrate temporary placing device group 5 are arranged. Since the substrate 46 (substrate carrier 72) can be quickly transferred between the two, the operation efficiency is good.
  • the above-mentioned “when the thin film manufacturing apparatus 1 is operated in a state where the thin film production capacity is maximized” is not limited to the above situation. This differs depending on the operation method of the thin film manufacturing apparatus 1. For example, if film formation is performed all at once in all the film formation chambers without changing the film formation completion time, “when all the film formation chambers of the thin film manufacturing apparatus 1 are used for film formation, “After the substrate is carried into the film forming chamber, the film is repeatedly formed in all the film forming chambers”. Moreover, seven or more base carriers may be handled on the thin film manufacturing apparatus 1.
  • 6 and the temporary substrate placement device group 5 may be added to handle eight sets of substrate carriers on the thin film manufacturing apparatus 1. It is only necessary that the substrate 46 can be quickly transferred between the film forming chambers, the transfer chamber 6, and the substrate temporary storage devices.
  • the substrate carrier 72 that can be simultaneously handled by each film forming chamber, the moving chamber 6 and each substrate temporary placement apparatus can be changed as appropriate, and may be 5 or more, or 5 or less.
  • the above Y changes with these changes.
  • the number of substrates 46 on which one substrate carrier 72 can be stacked can be changed as appropriate, and may be 4 or more, or 4 or less.
  • the substrate temporary placement device 4 is a device dedicated to temporary placement of the substrate 46 during maintenance.
  • Step S1 If any of the chambers constituting the film formation chamber group 42 is detected by an unillustrated control device or the like, or if regular maintenance is performed after a specified time has passed, Maintenance work is started for the chamber (step S1).
  • step S2 When the maintenance is started, the presence or absence of the substrate 46 (substrate carrier 72) inside the failed film formation chamber 7 is confirmed by a control device (not shown) (step S2).
  • the substrate 46 (substrate carrier 72) disposed in any device constituting the thin film manufacturing apparatus 1 is stored in the storage chamber 6. Then, the substrate 46 is transported by the moving chamber 6 and then moved to the substrate temporary placement device 4 (step S5). That is, when maintenance starts, an arbitrary device holds the substrate 46 (substrate carrier 72) held by any one of the dispensing device 2, the receiving device 3, the moving chamber 6, and the film forming chambers 8 to 12. The substrate 46 is moved to the substrate temporary placement device 4.
  • step S5 ends, maintenance work for the failed film formation chamber 7 is started (the process proceeds to step S6).
  • the substrate 46 In the case where the substrate 46 exists inside the failed film forming chamber 7, the substrate 46 (substrate carrier 72) in the film forming chamber 22 of the failed film forming chamber 7 is moved into the storage chamber 47 of the moving chamber 6. (Step S3) After the substrate 46 is transported by the moving chamber 6, the substrate 46 is moved to the temporary substrate placement device 4 (Step S4). Then, the maintenance work for the failed film formation chamber 7 is started (the process proceeds to step S6).
  • the chamber moving device 32 moves the empty moving chamber 6 in the row direction of the film forming chamber group 42 and stops it in front of the failed film forming chamber 7. Then, the moving chamber 6 is connected to the film forming chamber 7. Next, the substrate carrier 72 inside the film forming chamber 7 is drawn into the storage chamber 47 of the moving chamber 6 by rotating the pinion gear 18 of the substrate moving device 15 of the film forming chamber 7 and the moving chamber 6.
  • the moving chamber 6 is moved in a direction approaching the temporary substrate placement device group 5 and stopped in front of the temporary substrate placement device 4, and the substrate 46 is moved from the movement chamber 6 side to the substrate movement device 4 side. That is, the substrate 46 (substrate carrier 72) is moved by rotating the pinion gear 18 of the substrate moving device 15 of the moving chamber 6 and the substrate temporary placing device 4 in the reverse direction.
  • step S7 the presence of the substrate 46 (substrate carrier 72) in the film forming chamber 7 is confirmed in step S2 (step S7), and the substrate 46 in the film forming chamber 7 is moved to the temporary substrate placement device 4 in step S4. If so, the following processing is performed during the maintenance of the film forming chamber 7 in step S6. That is, during the maintenance, the substrate temporary placement device 4 transfers the substrate 46 (substrate carrier 72) that was inside the film forming chamber 7 to an external device (not shown) (step S8). Then, a substrate carrier 72 loaded with a new non-film-formed substrate 46 is delivered to the substrate temporary placement device 4 from an external device (not shown) (step S9).
  • the temporary substrate placement device 4 is a member that is used only when maintenance is performed. Therefore, during the maintenance, the base body 46 arranged in the film forming chamber 7 before the maintenance is temporarily placed without interfering with a series of processes related to the film forming by the thin film manufacturing apparatus 1 and received outside. Can pass.
  • step S10 When it is confirmed that the maintenance of the film forming chamber 7 has been completed (step S10), the moving chamber 6 is replaced with a new non-film-formed substrate 46 (substrate carrier 72) on the substrate temporary placing device 4 by the above-described means, or step S5.
  • the substrate 46 (substrate carrier 72) temporarily placed in step 1 is received and carried into the film forming chamber 7 (step S11). Then, the thin film manufacturing apparatus 1 returns to the production system with all the film forming chambers including the film forming chamber 7.
  • the payout device 2 delivers the temporarily placed substrate 46 to an external device (not shown) during the maintenance of the film forming chamber. Then, a new substrate 46 for film formation in the film forming chamber after maintenance must be received from an external device (not shown). Therefore, while the deposition chamber is being maintained, a new substrate 46 for depositing a film in the deposition chamber in which the dispensing apparatus 2 is not performing maintenance (normally operating) is transferred to the moving chamber 6. It cannot be delivered. That is, while the film forming chamber is being maintained, the dispensing apparatus 2 cannot perform a normal film forming process.
  • the transfer chamber 6 transfers the substrate 46 after film formation to the temporary substrate storage device, and then the temporary substrate storage device moves the transfer chamber. 6 until the delivery of the new substrate 46 to the substrate 6 is started, an extra waiting time is generated in the moving chamber 6 only for the time required to prepare a new undeposited substrate 46 on the temporary substrate placement device. As a result, the production efficiency of the thin film manufacturing apparatus decreases. This problem also occurs when the substrate 46 in the film forming chamber to be maintained in the receiving apparatus 3 is temporarily placed.
  • the substrate temporary placing apparatus 4 that is used only when performing maintenance is provided, such a problem does not occur. That is, since maintenance that does not hinder a normal film formation process is performed, it is possible to manufacture a thin film with high production efficiency with little reduction in production efficiency during maintenance of the film formation chamber.
  • the maintenance of the film forming chamber 7 is started after the base 46 is moved to the temporary base placement apparatus 4.
  • the base 46 is not necessarily placed on the temporary base placement apparatus 4. You don't have to. For example, it may be started immediately after the substrate 46 is moved from the film forming chamber 7 to the moving chamber 6. In short, it is sufficient that the substrate 46 (substrate carrier 72) does not exist in the film forming chamber 7 when maintenance of the film forming chamber 7 is performed.
  • the moving chamber 6 has received the substrate carrier 72 loaded with a new non-film-formed substrate 46 from the substrate temporary placement device 4, but the method for delivering the new substrate 46 to the moving chamber 6 is limited to this. It is not a thing.
  • the substrate 46 in the film forming chamber may be temporarily placed in the substrate temporary placing device 4 and a new substrate 46 may be received from the dispensing device 2, or a new substrate 46 may be received from the receiving device 3. Good.
  • the temporary substrate placement device 4 is disposed in the vicinity of the temporary substrate placement device 2 and the temporary substrate placement device 3, and in a state of being lined up with other temporary substrate placement devices. Arranged along the rail 50.
  • the temporary substrate placement device 4 includes the same substrate moving device 15 as the temporary substrate placement device 2 and the temporary substrate placement device 3, and the moving chamber 6 and the base 46 are operated by the same mechanism as each temporary substrate placement device. (Substrate carrier 72) can be delivered. Therefore, it is necessary to change the design and arrangement of other members when adding a temporary substrate temporary storage device (adding a temporary temporary substrate storage device 4 for maintenance) or removing the extended temporary substrate storage device. There is no. Thereby, the configuration of the thin film manufacturing apparatus 1 can be easily changed.
  • only one temporary substrate placement device 4 is used for maintenance (repair), but the number of temporary substrate placement devices 4 used for maintenance (repair) is not limited to this.
  • a plurality of substrate temporary placement devices 4 may be provided. If a plurality of substrate temporary storage devices 4 used for maintenance (repair) are provided, each work during maintenance (repair) can be shared with each substrate temporary storage device 4, so that efficient maintenance (repair) ) Can perform work.
  • the maintenance of the substrate carrier 72 is performed in the thin film manufacturing apparatus having the three temporary substrate holders 4 for maintenance will be described in detail.
  • the moving chamber 6 delivers the substrate carrier 72 to be maintained (cleaned) to the first substrate temporary storage device 4. Then, the first substrate temporary placement device 4 delivers the substrate carrier 72 to a device (not shown), and performs maintenance (cleaning) of the substrate carrier 72 with the device (not shown). Meanwhile, the moving chamber 6 performs a normal film forming operation. Subsequently, a device (not shown) completes maintenance (cleaning) and transfers the substrate carrier 72 loaded with a new substrate 46 to the second substrate temporary placement device 4. Finally, the moving chamber 6 receives the substrate carrier 72 from the second substrate temporary placing device 4 and transports it to an appropriate film forming chamber.
  • the substrate temporary placement device 4 for receiving the substrate carrier 72 to be maintained from the moving chamber 6 is the first substrate temporary placement device 4, and the substrate carrier 72 after maintenance from a device (not shown).
  • the temporary substrate placement device 4 for delivery to the moving chamber 6 is used as the second temporary substrate placement device 4.
  • the transfer chamber 6 delivers the substrate carrier 72 to be maintained (cleaned) to the first substrate temporary placement device 4, the substrate carrier 72 after another maintenance (cleaning) is temporarily placed in the second substrate temporarily placed. It can be received from the device 4. Therefore, since the time for receiving the substrate carrier 72 from the second temporary substrate placement device of the moving chamber 6 can be shortened, the time required for maintenance of the substrate carrier 72 can be shortened.
  • the third substrate temporary storage device 4 that does not normally operate since the third substrate temporary storage device 4 that does not normally operate is included, a sudden failure occurs in one of the deposition chambers during the maintenance of the substrate carrier 72, and the inside of the deposition chamber Even when the substrate carrier 72 needs to be carried out, the substrate carrier 72 in the film forming chamber is temporarily placed in the third substrate temporary placement device, so that the maintenance of the substrate carrier 72 is not hindered.
  • the maintenance of the deposition chamber can be performed.
  • the thin film manufactured with the thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method of this invention is not specifically limited, For example, it can be used suitably also for film-forming of what is called a thin film solar cell.
  • a thin film solar cell Specifically, in a solar cell module obtained by processing a multi-junction solar cell, a first layer in which at least a first conductive film layer and a p-layer i-layer n layer using amorphous silicon as a material are stacked on a plate.
  • a light beam Can be used for manufacturing a thin film solar cell module that is separated into a plurality of cells and electrically integrated with each other, and the first solar cell device layer and the second solar cell layer can be formed. That is, it can be used as an apparatus for performing a pre-process of processing with a light beam.
  • the light absorption layer is not limited to the formation of a two-layer thin film solar cell made of amorphous silicon and crystalline silicon.
  • a film formation of a three-layer thin film solar cell including a silicon germanium layer or a light absorption layer is possible.

Abstract

　突発故障が発生しても、生産性の高い成膜を行うことのできる薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法を提供することを課題とする。　成膜室を有し当該成膜室内で基体に薄膜を成膜する成膜チャンバーの集合である成膜チャンバー群４２と、基体を搬送可能な移動チャンバー６と、基体を仮置き可能な基体仮置き装置を３基以上有し、前記移動装置はいずれの成膜チャンバーに対しても基体の受け渡しが可能であり、且つ前記移動装置は前記３基以上の基体仮置き装置に対して基体の受け取り又は払い出しの少なくともいずれかが可能である薄膜製造装置を提供する。

Description

薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法
　本発明は、薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法に関し、より詳細には、複数の成膜チャンバーと移動チャンバーを有する薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法に関するものである。
　近年、石油等の化石原料の高騰や、発電を行う際の環境への配慮から太陽電池パネルを用いた発電が注目されている。なぜなら、太陽電池は太陽光を基に発電するので、枯渇性燃料が持つ有限性への対策になり、また、発電時に二酸化炭素を排出しないので、地球温暖化の緩和策に成り得る等の理由によるものである。
　太陽電池は、ガラス基板（基体）の上に半導体層を積層したものであり、具体例としてガラス基板上にシリコン系のｐ層、ｉ層及びｎ層を成膜して積層したものが知られている。
　なお、これらのシリコン系半導体層の成膜には、プラズマＣＶＤ法が活用されることが多く、プラズマＣＶＤ等のＣＶＤ法によって、このようなシリコン系半導体層の成膜を実施するＣＶＤ装置が特許文献１に開示されている。
特開２００５－１３９５２４号公報
　ところで、特許文献１に開示されているプラズマＣＶＤ装置は、４個の成膜チャンバーと、１個の移動チャンバーと、１個の基体受取・払出し装置（基体仮置き装置）を有している。成膜チャンバーとは成膜室を有しており、成膜室内で基体に成膜を実施可能なチャンバーである。移動チャンバーとは、移動可能なチャンバーであり、基体を積載、運搬が可能である。基体・受取・払出し装置とは移動チャンバーと基体の受け渡しが可能であり、成膜前の基体を移動チャンバーへ受け渡し、成膜後の基体を移動チャンバーから受け取る装置である。
　このようなプラズマＣＶＤ装置で使用される成膜チャンバーは、真空ポンプ等の精密機器を備えているため、突発的な故障や動作不良を発生させるおそれがある。そのため、成膜チャンバーに対して修理やメンテナンス作業を行う必要がある。なお、このような修理及びメンテナンス作業は、故障した成膜チャンバー内の基体を空にした状態で実施されることが通例である。
　しかしながら、特許文献１に開示されているＣＶＤ装置では、成膜チャンバーに突発的に修理（メンテナンス）作業が発生してしまうと、基体を取り出すことが困難であり、ＣＶＤ装置による生産工程を大幅に停止しなければならず、修理（メンテナンス）作業時に生産性が大きく低下してしまうという問題があった。
　以下、特許文献１の図１に開示されているような、４個の成膜チャンバーと、１個の基体受取・払い出し装置と、１個の移動チャンバーを備えたＣＶＤ装置の場合を例に挙げて詳細に説明する。特許文献１に開示されているようなＣＶＤ装置（以下従来のＣＶＤ装置と称す）において、まず、図１４（ａ）に示されるように、基体１０６を積載した基体受取・払い出し装置１０４の前に、移動チャンバー１０５を移動する。そして、移動チャンバー１０５が基体受取・払い出し装置１０４から基体１０６を受け取り（図１４（ｂ））、空の成膜チャンバー１０３の前まで移動する（図１４（ｃ））。そして、成膜チャンバー１０３に基体１０６を受け渡し（図１４（ｄ））、成膜チャンバー１０３での成膜を開始する。
　このとき、成膜チャンバー１００が故障したと仮定する。図１４（ｄ）の状態であれば、移動チャンバー１０５が故障した成膜チャンバー１００の前に移動し、成膜チャンバー１００から基体１０７を取り出して、基体受取・払い出し装置１０４に受け渡すことで、成膜チャンバー１００を空にして修理（メンテナンス）作業を実施することができる。しかし、その間、基体受取・払い出し装置１０４に基体１０７が置かれることにより、基体受取・払い出し装置１０４が塞がってしまうため、成膜チャンバー１０１や成膜チャンバー１０２で成膜が完了した基体を次の工程に受け渡すことができなくなる。
　また、図１４（ｂ），図１４（ｃ）の状態では、移動チャンバー１０５の内部に基体１０６があるため、故障した成膜チャンバー１００から基体１０７を受け取ることができない。
　さらに、図１４（ａ）の状態では、移動チャンバー１０５が故障した成膜チャンバー１００の基体１０７を受け取ることができるものの、基体受取・払出し装置１０４に次の成膜のための基体１０６が配置されているため、基体１０７を仮置きする場所がない。
　したがって、従来のＣＶＤ装置では、メンテナンスの際に生産工程を中止しなければならない。なお、これらの問題は特許文献１の段落「０１８０」に開示されているように、払出し専用、受取専用の基体受取・払い出し装置１０４を設けても同様に発生する。
　そこで本発明は、突発故障が発生した場合や定期的なメンテナンス時において、生産性の高い成膜を行うことのできる薄膜製造装置及び薄膜製造方法、並びに薄膜製造装置のメンテナンス方法の提供を課題とするものである。
　上記課題を解決するための本発明の一つの様相は、成膜室を有し当該成膜室内で基体に薄膜を成膜する成膜チャンバーと、基体を搬送可能な移動装置と、基体を仮置き可能な基体仮置き装置を有し、前記成膜チャンバーは複数基設けられ、前記基体仮置き装置は３基以上設けられ、前記移動装置はいずれの成膜チャンバーに対しても基体の受け渡しが可能であり、且つ前記移動装置は前記３基以上の基体仮置き装置に対して基体の受け取り又は払い出しの少なくともいずれかが可能であることを特徴とする薄膜製造装置である。
　本様相の薄膜製造装置は、３基以上の基体仮置き装置と複数基の成膜チャンバーを有している。そのため、基体の払い出し専用の基体仮置き装置や、基体の受け取り専用の基体仮置き装置、修理（メンテナンス）作業時に基体を一時的に仮置きする基体仮置き装置のように別途の役割をもつ基体仮置き装置を適宜設けることができる。そのため、例えば、修理（メンテナンス）作業を行う成膜チャンバーから取り出した基体を基体仮置き装置へ一時的に退避させた状態で、移動チャンバーから成膜後の基体を受け取ると同時に、未成膜の基体を移動チャンバーに払い出すための準備ができる。そのことにより、メンテナンス中であるかどうかに係わらず、移動チャンバーが成膜後の基体を基体仮置き装置に払い出した後すぐに、未成膜の基体を受け取ることができる。つまり、メンテナンス用の基体仮置き装置を設けない場合に比べて、メンテナンス時における、移動チャンバーへの基体の払い出し及び移動チャンバーからの基体の受け取りにかかる時間が短縮されるため、効率の良い成膜が可能である。
　好ましくは、前記基体仮置き装置が移動装置の移動方向に沿って列状に配されている。
　この好ましい様相の薄膜製造装置では、基体仮置き装置が移動装置の移動方向に沿って列状に配されている。そのため、基体仮置き装置間の距離が短く、移動装置が稼働する距離が少ないため、成膜工程の時間を短縮することができる。
　また、このように基体仮置き装置を配することで、将来の増設に対する拡張性がある。即ち、薄膜製造装置に基体仮置き装置を増設する場合、基体仮置き装置の列に新たな基体仮置き装置を加えて、増設した基体仮置き装置の分だけ移動装置の移動距離を増やすだけで増設が可能となる。さらに、増設した基体仮置き装置を撤去する場合も、端に位置する基体仮置き装置を撤去し、移動装置の移動距離を減らすだけで撤去が可能となる。
　好ましくは、成膜前の基体を移動装置に受け渡す第１の基体仮置き装置と成膜後の基体を移動装置から受け取る第２の基体仮置き装置とを備え、メンテナンスする成膜チャンバー内の基体を仮置きする第３の基体仮置き装置が少なくとも一つ含まれている。
　この好ましい様相の薄膜製造装置では、成膜前の基体を移動装置に基体を受け渡す基体仮置き装置と、成膜後の基体を移動装置から受け取る基体仮置き装置の他、メンテナンスする成膜チャンバー内の基体を仮置きする基体仮置き装置を有している。
　そのため、メンテナンス時に成膜チャンバー内の基体を退避させても、退避させた基体が、基体仮置き装置と移動装置との基体の受け渡しを阻害しない。
　また、成膜前の基体の受け渡しと、成膜後の基体の受け取りをそれぞれ専用の基体仮置き装置で行う。そのため、たとえ突発故障があっても、成膜前の基体を基体仮置き装置に待機させた状態で、移動装置から成膜後の基体の受け渡しを実行可能である。したがって、基体の受け渡し後すぐに基体を受け取ることができるため成膜工程の時間を短縮することができる。
　また、移動装置の数は１つに限定されるものではない。本様相の薄膜製造装置では、移動装置の数を増やした場合、メンテナンス中の成膜チャンバーからの基体の退避、移動装置への成膜前の基体の受け渡し、成膜後の基体の受け取りの内少なくとも２つの動作を同時に実行可能であるという利点もある。
　好ましくは、成膜チャンバー内での成膜に要する時間をＴ１とし、移動チャンバーによって成膜チャンバーから成膜後の基体を基体仮置き装置に受け渡し、該成膜チャンバーに対して基体仮置き装置から成膜前の基体を受け渡すまでの時間をＴ２とした場合、成膜チャンバーの総数ＸがＴ１≒Ｔ２（Ｘ－１）の関係を満たす。
　なお、「≒」は端数を四捨五入してＸが整数となるようにすることを意味している。
　この好ましい様相の薄膜製造装置では、成膜チャンバーの総数は、上記のように設けられることが望ましい。なぜなら、成膜チャンバーの数が少なすぎる場合や、多すぎる場合では、基体仮置き装置及び、移動装置（移動チャンバー）と効率良く連動しないためである。以下、具体的に説明する。
　本様相の薄膜製造装置による薄膜の生産では、成膜チャンバー内で成膜が終了した際、移動チャンバーによって、成膜後の基体の払い出し及び新たな成膜前の基体の搬入等の工程を行うものである。この工程にかかる時間（Ｔ２）を仮に１０分とし、成膜チャンバー内での成膜に係る時間（Ｔ１）を５０分とすると、６つの成膜チャンバーで１０分ずつ時間差を設けて成膜を行うことにより、成膜チャンバー及び移動用チャンバーを休止させることなく動作させることができる。
　具体的に説明すると、成膜工程開始（基体の搬入の開始）から６０分経過し、最初に基体を搬入した成膜チャンバーで成膜が終了した後、移動チャンバーが当該成膜チャンバーに対して基体の払い出し及び基体の搬入を実施する。すると１０分経過する（成膜工程開始から７０分経過する）ので、２番目に成膜を開始した成膜チャンバーで成膜が終了する。そして移動チャンバーは、２番目に成膜を開始した成膜チャンバーに対して、基体の払い出しと基体の搬入を行う。するとさらに１０分経過する（成膜工程開始から８０分経過する）ので、３番目に成膜を開始した成膜チャンバーで成膜が終了する。以下同様に、基体の払出しと基体の搬入を連続で行っていくと、最後に成膜を開始したチャンバーに対して基体の払い出し及び基体の搬入が完了したとき、成膜工程開始から１２０分が経過している。最初に成膜が完了した成膜チャンバーに対して基体の払い出しを行い、当該成膜チャンバーに新たな基体の搬入が終了したのが成膜工程開始から７０分経過したときであり、それから５０分経過しているので、当該成膜チャンバーで２回目の成膜が完了する。したがって、移動チャンバーが当該成膜チャンバーに対して基体の払い出し及び基体の搬入を実施可能となる。これを繰り返すことにより、成膜チャンバーは連続して成膜を繰り返し、移動チャンバーは常に稼働する。
　しかし、成膜チャンバーの数が少なすぎる場合、すべての成膜チャンバーに基体を搬入しても、最初に成膜を開始した成膜チャンバーの成膜が終了しないので、成膜が終了するまでの間、移動チャンバーが休止させなくてはならない。また、成膜チャンバーの数が多すぎる場合、最初に成膜を開始したチャンバーで成膜を完了しても、移動チャンバーはいまだ成膜を開始していない成膜チャンバーに対して基体を搬入するので、成膜を完了した基体を払い出すことができず、成膜チャンバーで連続して成膜ができない。即ち、成膜チャンバーの数が多すぎる場合、又は成膜チャンバーの数が少なすぎる場合には、移動チャンバーや成膜チャンバーを休止することなく稼働できないので、生産効率が悪い。
　好ましくは、前記薄膜製造装置は太陽電池モジュールの製造に用いられるものであって、前記太陽電池モジュールは、基板上に少なくとも第１導電膜層と、アモルファスシリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第１太陽電池層と、結晶質シリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第２太陽電池層と、第２導電膜層が積層されており、前記各層の少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであり、成膜チャンバーにおいて前記第１太陽電池層と前記第２太陽電池層とを成膜可能である。
　なお、この好ましい様相において結晶質の用語は、部分的に非晶質を含んでいるものも含むものとする。
　好ましくは、前記薄膜製造装置は太陽電池モジュールの製造に用いられるものであって、前記太陽電池モジュールは、基板上に少なくとも第１導電膜層と、アモルファスシリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第１太陽電池層と、シリコンゲルマニウムを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第２太陽電池層と、結晶質シリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第３太陽電池層と、第２導電膜層が積層されており、前記各層の少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであり、成膜チャンバーにおいて前記第１太陽電池層と前記第２太陽電池層と前記第３太陽電池層とを成膜可能である。
　これらの好ましい様相の薄膜製造装置では、太陽電池モジュールの製造においても好適に用いることができる。即ち、突発故障の発生時や定期的なメンテナンスの実行時において、生産能力があまり低下しない、生産効率の高い太陽電池モジュールの生産が可能となる。
　本発明の他の様相は、上記の薄膜製造装置を使用する薄膜製造方法であって、全ての成膜チャンバーは一度に成膜可能な基体数Ｙが同一であり、成膜チャンバーの総数をＸとし、全ての成膜チャンバーに基体を搬入後、薄膜製造装置上に配される基体の数をＺとした場合、Ｚの最小の数が次式の関係を満たすことを特徴とする薄膜製造方法である。
Ｚ＝Ｙ（Ｘ＋１）
　本様相の薄膜製造方法では、薄膜製造装置上に配置される基体の数は、上記Ｙ（Ｘ＋１）以上になることが望ましい。なぜなら、薄膜製造装置上に配置される基体の数が少なすぎると薄膜製造装置の生産効率が下がってしまうためである。以下、具体的に説明する。
　上記の薄膜製造装置を効率よく稼働するためには、薄膜製造装置を構成する各装置が待機する時間を少なくして稼働することが望ましい。このように稼働させるために、例えば、以下の方法が考えられる。まず、成膜チャンバー毎に成膜完了時間に差を設け、全ての成膜チャンバーに基体を搬入した後、次々と各チャンバーで成膜が完了するように成膜を行う。そして、移動装置が１つ目の成膜チャンバーに対して、成膜後の基体の搬出、及び基体仮置き装置から受け取った新たな未成膜の基体の搬入を行うと、２つ目の成膜チャンバーで成膜が完了し、移動装置は２つ目の成膜チャンバーに対して成膜後の基体の搬出、及び新たな未成膜の基体の搬入を連続して行うという薄膜製造方法である。
　この方法によると、全ての成膜チャンバーの成膜完了時間が同じである場合と比べて、基体の搬入・搬出のために発生する成膜チャンバーの待機時間を減少することができる。即ち、全ての成膜チャンバーの成膜完了時間が同じである場合、移動装置（移動チャンバー）が複数の成膜チャンバーに対して、同時に基体の搬入・搬出を行えないので、１つずつの成膜チャンバーに対して順に基体の搬入・搬出を行わなければならない。しかしながら、１つずつの成膜チャンバーに対して順に基体の搬入・搬出を行うと、順番の遅い成膜チャンバーは、移動装置が他の成膜チャンバーに対して基体の搬入・搬出を行う時間も待機しなければならない。これに対して上記方法では、成膜チャンバーの待機時間は、１つの成膜チャンバーに対して基体の搬入・搬出を行うために要する時間のみでよい。
　つまり、上記方法によると、移動装置には待機時間が発生せず、成膜チャンバーの待機時間が減少されるので生産効率がよい。
　しかしながら、上記方法において薄膜製造装置上に配される基体の数が上記した数（Ｙ（Ｘ＋１））より少ないと、基体仮置き装置に移動装置に受け渡すための新たな基体を予め配置することができない。そのため、移動装置へ基体を受け渡す際、基体の受け取りを開始するまでの間、移動装置に待機時間が発生してしまう。また、そのことにより基体の搬入・搬出により多くの時間が必要になり、成膜チャンバーの待機時間が増大してしまう。したがって、薄膜製造装置上に配置される基体の数が上記Ｙ（Ｘ＋１）を下回ると、生産効率が下がってしまう。
　本発明の他の様相は、成膜室を有し当該成膜室内で基体に薄膜を成膜する成膜チャンバーと、基体を搬送可能な移動装置と、基体を仮置き可能な基体仮置き装置を有し、前記成膜チャンバーが複数台設けられ、前記基体仮置き装置が３基以上設けられた薄膜製造装置のメンテナンス方法であって、メンテナンスを行う成膜チャンバーから移動装置に基体を取り出す工程と、基体仮置き装置に基体を払い出して基体を仮置きする工程とを有しており、成膜チャンバーのメンテナンスと平行して、前記薄膜製造装置が所定の成膜又は基体の運搬の少なくともいずれかを実施することを特徴とする薄膜製造装置のメンテナンス方法である。
　本様相の薄膜製造装置のメンテナンス方法では、メンテナンスを行う成膜チャンバー内の基体を、移動装置によって基体仮置き装置へ退避させる。そして、メンテナンスの実行と同時に薄膜の生産工程を実施する。そのため、薄膜の生産効率を低下させることなくメンテナンスを実行できるため、薄膜製造装置の生産効率を高めることができる。
　好ましくは、前記基体仮置き装置の少なくとも一つが成膜前の基体を移動装置に受け渡す第１の基体仮置き装置であり、メンテナンスの終了に先立って、前記第１の基体仮置き装置から移動装置へ新たな基体を払い出す工程と、メンテナンスを行っている成膜チャンバー近傍まで移動装置を移動する工程とを有しており、成膜チャンバーのメンテナンス終了に伴い、移動装置が該成膜チャンバーに新たな基体を払い出す。
　この好ましい様相の薄膜製造装置のメンテナンス方法では、成膜チャンバーのメンテナンス終了に先だって、成膜前の基体を供給するための基体仮置き装置から移動チャンバーへ新たな基体を受け渡し、メンテナンス中の成膜チャンバーの開口と対向する位置まで移動する。そのため、成膜チャンバーのメンテナンスが終了するとすぐに成膜チャンバー内へ新たな基体を配置することができる。そのことにより、成膜チャンバーにおいて、メンテナンスが終了してから成膜が開始されるまでの時間が短縮できるので、生産効率がよい成膜を実施することができる。
　本発明の薄膜製造装置は、突発故障の発生時や定期メンテナンスの実行時においても、生産性の高い成膜を行うことができる。また、本発明の薄膜製造方法及び薄膜製造装置のメンテナンス方法についても同様であり、常に生産性の高い薄膜の製造を行うことができるという効果がある。
本発明の実施形態にかかる薄膜製造装置を示す斜視図である。 図１の成膜チャンバー、移動チャンバー及び基体仮置き装置が備える基体移動装置の要部の斜視図である。 図１の成膜チャンバーの内部構造を示す斜視図である。 図１の成膜チャンバーの内部構造を示す一部破断平面断面図である。 成膜チャンバーに内蔵される電極の斜視図である。 図１の移動チャンバーを収納室出入口側から見た斜視図である。 移動チャンバーの内部を示す斜視図である。 移動チャンバーの内部構造を示す平面断面図である。 チャンバー移動装置の断面図である。 本発明の実施形態で使用する基体キャリアの斜視図である。 図１０の基体キャリアの分解斜視図である。 移動チャンバーから成膜チャンバーに基体キャリアが移動する状態を示す移動チャンバーと成膜チャンバーの一部破断斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる薄膜製造装置のメンテナンス方法を示すフローチャートである。 従来のＣＶＤ装置の成膜チャンバーへの基体の供給を示す説明図であり、（ａ）～（ｄ）の順に基体を移動させて供給する。
　本発明の一実施形態に係る薄膜製造装置及び薄膜製造装置のメンテナンス方法について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
　本実施形態の薄膜製造装置１はガラス製の基体４６に半導体膜を形成するものである。本実施形態の薄膜製造装置１は、図１に示される様に、大きく分けて、基体仮置き装置群５、成膜チャンバー群４２、移動チャンバー６（移動装置）によって構成される。
　基体仮置き装置群５は、３基の基体仮置き装置から構成され、具体的には、基体仮置き装置２～４によって構成される。これらの基体仮置き装置２～４は同一の構造をしたものである。以下構造について説明するが、基体仮置き装置２についてのみ説明し、基体仮置き装置３，４については同様の説明を省略する。なお基体仮置き装置２は、移動チャンバー６への基体４６の受け渡し専用の装置であり、基体仮置き装置３は、移動チャンバー６からの基体４６の受け取り専用の装置であり、基体仮置き装置４はメンテナンス（修理）時の仮置き専用の装置である。
　なお、この基体仮置き装置４は、成膜チャンバーの修理時に成膜チャンバー内から取り出した基体を仮置きするために用いるものである。さらにこの基体仮置き装置４は、後述の基体キャリア７２に対してメンテナンスや洗浄を行う際に、図示しない装置との間で対象となる基体キャリア７２の受け渡しが可能であり、洗浄及びメンテナンスの終了した基体キャリア７２に未成膜の基体４６を載置して、移動チャンバー６に受け渡すことが可能である。
　基体仮置き装置２は、図１に示される様に、ベース部材１４に基体移動装置１５が５基設けられたものである。
　それぞれの基体移動装置１５は、図２に示すような構成をしている。即ち、基体移動装置１５は、高さの高いリブ１６が平行に２本延びており、その間にガイド溝１７が形成されている。また、ガイド溝１７の中にはピニオンギア１８が一定間隔をあけて複数設けられている。ピニオンギア１８は、図示しない動力によって回転する。
　成膜チャンバー群４２は、図１に示されるように、成膜チャンバー７～１２によって構成され、これらの成膜チャンバー７～１２は同一の構造をしたものである。以下構造について説明するが、成膜チャンバー７についてのみ説明し、成膜チャンバー８～１２に関しては同様の説明を省略する。
　成膜チャンバー７の外観形状は、図１，３に示す様に天面、底面、左右側面、裏面の５面が囲まれ、正面が開放された箱状であり、正面には開口が長方形の成膜室出入口１９が設けられている。成膜室出入口１９の開口端にはフランジ２０が設けられている。
　フランジ２０は、成膜室出入口１９と相似形であって、長方形であるが、その４隅の内の対向する２角に穴１３が設けられている。
　成膜室出入口１９には、気密性を備えたシャッター２１が設けられている。
　シャッター２１は、スライド型ゲートバルブと称されるものが採用されており、扉状の部材が図３の矢印Ｘの方向にスライドする。
　なお、このシャッター２１は、上記したスライドゲートバルブに限定されるものではなく、例えば、スイング型ドアバルブと称されるものを適宜採用してもよい。
　成膜チャンバー７の内部は図４に示す様に、プラズマＣＶＤ法によって基体４６に成膜する成膜室２２となっている。そしてその内部には、図３，４に示す様に６基の板状の面ヒータ２３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと、５基の電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられている。即ち、図４において、ヒータ２３（ヒータ２３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）は細い長方形として図示されており、電極２５（電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）は太い長方形として図示されている。
　一方、電極２５（電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）は、図５に示すように枠体２６の両面にシャワープレート２７が取り付けられたものである。
　枠体２６にはガスパイプ３１が接続されており、図示しない原料ガス供給源に接続されている。また枠体２６には、マッチング回路（ＭＢＸ）を介して高周波交流電源に接続されている。
　また成膜室２２の内部には、前記した基体移動装置１５と同様の基体移動装置２９が設けられている（図２）。基体移動装置２９の数は、前記した基体仮置き装置２（あるいは基体仮置き装置３，４）の基体移動装置１５の数と同一であり、その間隔も基体仮置き装置２（あるいは基体仮置き装置３，４）が備えている基体移動装置１５の間隔と同一である（図３）。
　また図３に示すように、成膜室２２には弁３３を介して真空ポンプ（成膜室側減圧装置）３４が接続されている。
　次に移動チャンバー６及びチャンバー移動装置３２について説明する。
　移動チャンバー６は、図６に示すように天面、底面、左右側面、裏面の５面が囲まれ、正面が開放された箱状であり、正面には長方形の収納室出入口３５が設けられている。収納室出入口３５の開口端にはフランジ３７が設けられている。
　収納室出入口３５及びフランジ３７の大きさ及び形状は、前記した成膜チャンバー７の成膜室出入口１９およびフランジ２０と等しい。
　ただし、成膜チャンバー７のフランジ２０では、その４隅の内の対向する２角に穴１３が設けられていたが、移動チャンバー６のフランジ３７では、相当する位置にピン４０が設けられている。ピン４０はテーパー状である。
　移動チャンバー６の収納室出入口３５には、これを遮蔽する部材が無く、収納室出入口３５は常に開放されている。
　なお、本実施形態では収納室出入り口３５を開放する構成を採用したが、この構成に限定されるものではなく、気密性がなく外部からゴミの侵入等を防ぐだけの扉を取り付けてもよい。すなわち、気密性を備えた部材がなければよい。
　移動チャンバー６の内部は、図７に示す様に基体４６を収納する収納室４７となっている。
　収納室４７の内部には、前記した基体移動装置１５及び基体移動装置２９と同様の基体移動装置４９（図８参照）が設けられている。基体移動装置４９の数は、前記した基体仮置き装置２～４、及び成膜室２２のそれと同一であり、その間隔も基体仮置き装置２～４及び成膜室２２のそれと同一である。
　また移動チャンバー６の収納室４７内には、図８に示されるように、６基のヒータ４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆが設けられている。６基のヒータ４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの構造は、前記した成膜チャンバー７の成膜室２２に配された６基のヒータ２３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと同様である（図４）。移動チャンバー６内の６基のヒータ４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの位置関係についても成膜チャンバー７の成膜室２２に配された６基のヒータ２３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと同一である。
　なお、収納室４７内のヒータ（ヒータ４３ａ～４３ｆ）の数や位置は上記構成に限定されるものではない。例えば、移動チャンバー６が成膜チャンバーと接続した際に、成膜チャンバーの電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに対向する位置に５基のヒータ４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを設けてもよい。この位置にヒータを設けると、収納室４７に基体キャリア７２を格納した際に、ヒータが枠体７７の間の空隙７４（詳しくは後述）に位置することになり、ヒータが基板４６により近づくため加熱時間が短縮される。
　チャンバー移動装置３２は、横列方向と、前後方向に移動チャンバー６を移動させるものであり、図１，６の様に横列方向の移動はレール５０に沿って行われ、前後方向には直線ガイド５１に沿って行われる。
　すなわちチャンバー移動装置３２は、横列方向に延びる一対のレール５０を有する。レール５０は、公知の列車用レールと同様の断面形状をしている。レール５０は、床面に設けられたまくら木５４に公知のタイプレート等によって接続されている。
　そしてレール５０の間には、図１，６の様に長尺のラック５２が歯面を横方向に向けて取り付けられている。
　またレール５０の端部には、図６の様にストッパ５３が取り付けられている。ストッパ５３は、後記する移動台車５５の暴走を阻止するものであり、公知のショックアブゾーバが内蔵されている。
　そしてレール５０には図１、６の様に移動台車５５が載置されている。移動台車５５は、ベース板６０の下面に４個の車輪６１が設けられたものである。本実施形態では、車輪６１は、自由回転を許すものであり、車輪６１は、レール５０に載置されている。
　またベース板６０の一部には、張出部６２があり、ギャードモータ等の低速回転する電動機６３が設けられている。電動機６３は、回転軸（図示せず）がベース板６０の下面側に突出された状態で取り付けられており、回転軸にはピニオンギア６５が取り付けられている。そしてピニオンギア６５は、レール５０の間に設けられたラック５２と係合としている。
　したがって電動機６３を回転すると、ピニオンギア６５が回転し、ラック５２から受ける反力によって移動台車５５が自走する。なお本実施形態では、移動台車５５に真空ポンプ４４（図７）が搭載されている。
　ここで、移動台車５５を自走させる構成は、上記したラックアンドピニオン形式に限定されるものではなく、車輪を直接モータ等によって回転させる形式にしてもよい。
　移動台車５５のベース板６０の上面には、前記した直線ガイド５１が設けられている。直線ガイド５１は平行に二列設けられ、その方向は、床面のレール５０に対して直行する。
　前記した直線ガイド５１の上には、図６に示されるように、移動板６７が設けられている。そして前記した移動チャンバー６は、図６，９で示されるように移動板６７に固定されている。
　また移動板６７の正面側（移動チャンバー６の収納室出入口３５側）の辺であって、その中央には、移動側ブラケット部６８（図６、図９参照）が設けられている。移動側ブラケット部６８は移動板６７の下面側に突出する板体である。
　一方、ベース板６０の上面側には、図９に示すように固定側ブラケット部７０が設けられている。そして前記した固定側ブラケット部７０と移動側ブラケット部６８の間には、油圧又は空気圧シリンダー７１が取り付けられている。そのためシリンダー７１のロッドを伸縮させると、ベース板６０上の移動板６７が直線ガイド５１に沿ってレール５０と直行する方向に直線移動し、移動板６７に載置された移動チャンバー６が前後方向（成膜チャンバー群４２を構成するいずれかの成膜チャンバーに対して近接・離反方向）に直線移動する。
　また移動板６７には真空ポンプ４４（図７に図示。図１，６には作図の都合上、図示を省略。）が搭載されている。真空ポンプ４４は、収納室側減圧装置として機能し、図７の様に移動チャンバー６の収納室４７に接続されている。
　次に、基体４６を運搬する基体キャリア７２について説明する。
　図１０に示されるように、基体キャリア７２は、細長い台車に二枚の枠体７７を対向して立設した様な形状をしている。すなわち基体キャリア７２は、直方体のキャリアベース７３を有し、その両側に合計８個の車輪７５が設けられている。またキャリアベース７３の底面には、ラック７６が取り付けられている。
　キャリアベース７３の上面側の長辺部には、二枚の枠体７７が平行に対向して設けられている。二枚の枠体７７の間は空隙７４となっている。すなわちキャリアベース７３と二枚の枠体７７によって上向きの「コ」の字形状をなしている。
　枠体７７は、図１０，１１の様に、正方形の開口７８が２個設けられたものであり、当該開口７８の周囲にクリップ８０が多数設けられている。
　基体キャリア７２の枠体７７には、図１１に示すように、背板８２と重ね合わせた状態で基体４６（ガラス基板）が取り付けられ、この二者をクリップ８０が押さえている。
　したがって、基体４６（ガラス基板）の露出面は、対向する枠体７７の内側を向いている。
　次に、本実施形態の薄膜製造装置１の全体的なレイアウトについて説明する。
　本実施形態の薄膜製造装置では、図１の様に成膜チャンバー群４２を構成する６個の成膜チャンバーがいずれも成膜室出入口１９を同一方向に向けた状態で横列に配置されている。また基体仮置き装置群５は、成膜チャンバー群４２と並んだ位置にある。これら、基体仮置き装置群５を構成する基体仮置き装置２～４は、いずれもガイド溝１５の長手方向の延長線がレール５０と直交する様な状態で、横列に配置されている。
　成膜チャンバー群４２を構成する６個の成膜チャンバー及び基体仮置き装置群５を構成する３基の基体仮置き装置は、いずれも床面にしっかりと固定されており、動かない。
　そして、図１のようにチャンバー移動装置３２のレール５０が、成膜チャンバー群４２及び基体仮置き装置群５の正面側に沿って設置されており、前記した様に移動台車５５を介して移動チャンバー６がレール５０に載置されている。移動チャンバー６の収納室出入口３５（図６参照）は、成膜チャンバー７～１２の成膜室出入口１９に対して対向する方向を向いている。
　本実施形態では、チャンバー移動装置３２の電動機６３を回転すると、移動台車５５が自走し、移動チャンバー６は、成膜チャンバー群４２の列方向に移動する。
　またチャンバー移動装置３２のシリンダー７１を伸縮させると、移動チャンバー６は、成膜チャンバー群４２に対して近接・離反方向に移動する（図９）。
　次に、本実施形態の薄膜製造装置１を利用した、薄膜の製造方法について説明する。
　本実施形態の薄膜の製造方法の準備段階として、成膜チャンバー群４２を構成する６個の成膜チャンバー７～１２の成膜室２２内を減圧する。具体的には、成膜室出入口１９のシャッター２１を閉じ、真空ポンプ（成膜室側減圧装置）３４を起動すると共に、弁３３を開いて成膜室２２内の空気を排気する（図３）。また基体４６を基体キャリア７２に取り付けておく。
　本実施形態の薄膜の製造方法では、基体仮置き装置２が移動チャンバー６への成膜前の基体４６（基体キャリア７２）の払い出し専用に使用され、基体仮置き装置３が移動チャンバー６からの成膜後の基体４６（基体キャリア７２）の受け取り専用に使用される。以下、基体仮置き装置２を払い出し用装置２、基体仮置き装置３を受取用装置３と称す。
　まず、払い出し用装置２に基体キャリア７２をセットする。具体的には、基体キャリア７２を払い出し用装置２に載置し、払い出し用装置２の基体移動装置１５のガイド溝１７間に基体キャリア７２の車輪７５を嵌め込む。この時、基体キャリア７２の底面に設けられたラック７６が払い出し用装置２に設けられた基体移動装置１５のピニオンギア１８と係合する。
　そして以下の一連の作業工程は、図示しない制御装置によって自動的に行われる。
　すなわち図示しない制御装置によって払い出し用装置２、受取用装置３、移動チャンバー６、成膜チャンバー群４２が有機的に動作し、基体４６にシリコン系のｐ層、ｉ層及びｎ層を成膜する。
　具体的に説明すると、基体キャリア７２を払い出し用装置２に載置すると、払い出し用装置２の位置に移動チャンバー６が移動する。すなわち、移動チャンバー６は、成膜チャンバー群４２の列方向に移動して払い出し用装置２の前で停止する。なお位置決めは、電動機６３の回転数をカウントする方策や、公知のリミットスイッチを設けることによって行われる。
　そして払い出し用装置２に設けられた基体移動装置１５のピニオンギア１８、及び移動チャンバー６に設けられた基体移動装置４９のピニオンギア１８が回転する。そのことにより、基体キャリア７２が前進し、移動チャンバー６側に移動する。そして、移動チャンバー６側に移動した基体キャリア７２は、その一部が移動チャンバー６に入り込む。
　そして前記した様に、移動チャンバー６の基体移動装置４９のピニオンギア１８も回転しているから、基体キャリア７２のラック７６は、移動チャンバー６側のピニオンギア１８と係合し、基体キャリア７２は移動チャンバー６の収納室４７内に引き込まれる。
　本実施形態では、払い出し用装置２に５列の基体移動装置１５が設けられ、払い出し用装置２には５基の基体キャリア７２がセットされている。そして、払い出し用装置２に設けられた基体移動装置１５の数及び間隔等と、移動チャンバー６側の基体移動装置４９の数及び間隔等が同一である。したがって、払い出し用装置２にセットされた５基の基体キャリア７２は、全て移動チャンバー６側に移動し、その収納室４７内に納まる。
　なお、５基の基体キャリア７２の移動は、一度に行っても良く、順に行ってもよい。移動チャンバー６から成膜チャンバー７～１２への基体キャリア７２の移動、成膜チャンバー７～１２から移動チャンバー６への基体キャリア７２の移動、及び移動チャンバー６から受取用装置３への基体キャリア７２の移動、加えて、移動チャンバー６から基体仮置き装置４への基体キャリア７２の移動についても同様であり、一斉に行っても良く、個別に行ってもよい。
　払い出し用装置２にセットされた５基の基体キャリア７２が、全て移動チャンバー６側に移動し、払い出し用装置２上に基体キャリア７２が無くなれば、再度成膜前の基体４６を取り付けた基体キャリア７２を払い出し用装置２に補充する。この補充作業は、自動的に実施される。なお、基体キャリア７２からの成膜後の基体４６の取り外しや、成膜前の基体４６の基体キャリア７２への取り付けは、図示しないロボットによって実施される。
　また、この補充作業は、詳しくは後述する、成膜後の基体４６の移動用チャンバー６から受取用装置３への戻し、又は修理（メンテナンス）の少なくともいずれかを実施している間にも行うことができる。換言すると、本実施形態の薄膜の製造方法では、修理（メンテナンス）中か否かに係わらず、移動チャンバー６が基体４６を受取用装置３に移動させている間、次に成膜を行うための新しい基体４６（基体キャリア７２）を払い出し用装置２上に配置できる。つまり、未成膜の基体４６を移動チャンバー６に対して受け渡す準備が常にできている。そのため、移動チャンバー６にすばやく基体キャリア７２を受け渡すことができるため、成膜工程に要する時間を短縮することができる。
　全ての基体キャリア７２が移動チャンバー６側に移動したことが確認されると、移動チャンバー６が再度横列方向に移動し、隣接する位置の成膜チャンバー７の前で停止する。なお、本実施形態では成膜チャンバー７に基体キャリア７２を移動させる場合について説明し、移動チャンバー６から成膜チャンバー８～１２のいずれかに基体キャリア７２を移動させる場合については、同様の説明を省略する。
　移動チャンバー６のシリンダー７１が伸び、移動チャンバー６が成膜チャンバー７に対して近接する方向に移動する。
　そしてついには、図１２に示される様に、移動チャンバー６の先端が成膜チャンバー７の先端と当接する。
　すなわち移動チャンバー６の収納室出入口３５が、成膜チャンバー７の成膜室出入口１９と合致し、移動チャンバー６のフランジ３７が、成膜チャンバー７のフランジ２０と合致して移動チャンバー６のフランジ３７が、成膜チャンバー７のフランジ２０を押しつける。
　前記した様に成膜チャンバー７の成膜室出入口１９には気密性を備えたシャッター２１が設けられているので、移動チャンバー６においては、収納室４７と、成膜チャンバー７のシャッター２１とによって囲まれた閉塞空間が形成される。
　移動チャンバー６のフランジ３７と成膜チャンバー７のフランジ２０が完全に結合されたことが確認されると、真空ポンプ（収納室側減圧装置）４４を起動すると共に弁４５を開き、前記した収納室４７と、成膜チャンバー７のシャッター２１とによって囲まれた閉塞空間から空気を排気し、減圧して真空にする。
　そして前記した閉塞空間が所定の真空度に達すると、移動チャンバー６の収納室４７内に設けられた６基のヒータ４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを昇温し、内部の基体４６を加熱昇温する。
　基体４６が所定の温度になったことが確認されると、成膜チャンバー７のシャッター２１が開かれる。ここで成膜チャンバー７の成膜室２２は、先に高真空状態となっている。このとき前記した様に収納室４７と、成膜チャンバー７のシャッター２１とによって囲まれた閉塞空間からも空気を排気しており、当該閉塞空間も真空状態であるから、成膜チャンバー７のシャッター２１を開いても成膜室２２内の真空度は維持される。
　そしてシャッター２１が完全に開いたことが確認されると、移動チャンバー６側の基体移動装置４９のピニオンギア１８、及び成膜チャンバー７の成膜室２２内に設けられた基体移動装置２９のピニオンギア１８を回転させる。なお今回のピニオンギア１８の回転方向は、基体キャリア７２を移動チャンバー６側に移動させる場合とは逆である。
　ピニオンギア１８を回転させると基体キャリア７２が収納室出入口３５側に進む。すなわち基体キャリア７２は、移動チャンバー６側から、成膜チャンバー７の成膜室２２側に進み、成膜チャンバー７の成膜室２２に入り込む。そして前記した様に、成膜チャンバー７側の基体移動装置２９のピニオンギア１８も回転しているから、基体キャリア７２のラック７６は、成膜チャンバー７側のピニオンギア１８と係合し、基体キャリア７２は成膜チャンバー７の成膜室２２内に引き込まれる。
　このとき、図１２に示される様に、基体キャリア７２の長方形のキャリアベース７３は、各電極２５（電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅであり図４参照）の下部に設けられた隙間（図５参照）に入り込み、基体キャリア７２の枠体７７は、各電極２５（電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）の両脇に入り込む。そして、図４に示される様に、成膜室２２の内部には６基のヒータ２３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆがあり、各電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとヒータ２３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは互い違いに配されているので、各基体４６が、いずれもヒータ２３と電極２５の間に挿入される。
　基体キャリア７２の全てが成膜チャンバー７の成膜室２２内に移動し、それぞれ所定の位置に配置されたことが確認されると成膜チャンバー７のシャッター２１を閉じる。そして成膜チャンバー７の成膜室２２内において、基体キャリア７２の基体４６にシリコン半導体が成膜される。
　すなわち電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの枠体２６内に原料ガスを供給すると共に電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに高周波交流を印加し、電極２５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅと基体キャリア７２の間にグロー放電を発生させて原料ガスを分解し、縦置きされた基体４６の表面上に薄膜を形成させる。
　そして本実施形態では、一つの成膜チャンバー７の成膜室２２内で、太陽電池を構成する各薄膜層を形成させる。すなわち太陽電池は、ｐ層、ｉ層及びｎ層の各半導体層が積層されたものであるが、本実施形態では、一つの成膜チャンバー７の成膜室２２内で、ｐ層、ｉ層及びｎ層の各半導体層を順次積層して行く。
　また本実施形態では、成膜チャンバー７内で成膜工程が実行されている間に、移動チャンバー６の収納室４７内に大気又は窒素を導入し、収納室４７内の圧力を外気圧と均衡化させる。即ち、内部が減圧状態となっており、基体キャリア７２が排出されて空状態となっている収納室４７に大気又は窒素を導入して、収納室４７内の圧力を外気圧と均衡化させる。
　そして収納室４７内と外気との圧力差が解消すると、チャンバー移動装置３２のシリンダー７１を縮め、移動チャンバー６が成膜チャンバー７から離れる方向に移動する。すなわち接合状態であった移動チャンバー６を、成膜チャンバー７から分離する。
　そして移動チャンバー６の電動機６３を再度回転させ、移動チャンバー６の移動台車５５をレール５０に沿って自走させて成膜チャンバー群４２の列方向に移動し、払い出し用装置２の前で停止させる。
　その後は、先の工程と同様に、払い出し用装置２にセットされた基体キャリア７２を移動チャンバー６の収納室４７に移動させ、移動チャンバー６の移動台車５５をレール５０に沿って自走させて二番目の成膜チャンバーである成膜チャンバー８の前で停止させ、移動チャンバー６の先端を成膜チャンバー８の先端と当接させる。
　その後に、収納室４７と成膜チャンバー８のシャッター２１とによって囲まれた閉塞空間を減圧し、ヒータ４３ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆによって内部の基体４６を加熱昇温する。
　そして成膜チャンバー８のシャッター２１を開いて移動チャンバー６内の基体キャリア７２を成膜チャンバー８の成膜室２２に移動させ、シャッター２１を閉じて成膜を行う。
　こうして次々に成膜チャンバー群４２を構成する成膜チャンバー（成膜チャンバー７～１２）に基体４６を挿入し、各成膜チャンバー内でｐ層、ｉ層及びｎ層の各半導体層を積層する。
　そして積層工程が終了した成膜チャンバー（成膜チャンバー７～１２）から順次基体キャリア７２を運び出し、受取用装置３に戻す。
　本実施形態では、この戻し作業についても、移動チャンバー６を使用する。
　具体的に説明すると、６基の成膜チャンバー群４２の中で全ての成膜作業が終了した成膜チャンバーがある場合、あるいは成膜作業が終盤に差しかかった成膜チャンバーがある場合は、基体キャリア７２を内蔵せずに空状態の移動チャンバー６を当該成膜チャンバーに接続する。
　つまり、空状態の移動チャンバー６の移動台車５５をレール５０に沿って自走させて成膜作業が終了した成膜チャンバーの前で停止させ、移動チャンバー６を前進させて移動チャンバー６の先端を当該成膜チャンバーの先端と当接させる。そして、移動チャンバー６のフランジ３７を、当該成膜チャンバーのフランジ２０に押しつける。なお、以下では成膜チャンバー７で成膜が終了した場合についてのみ説明し、成膜チャンバー８～１２ついては同様の説明を省略する。
　その後に真空ポンプ４４によって収納室４７と、成膜チャンバー７のシャッター２１とによって囲まれた閉塞空間を減圧する。
　そしてシャッター２１を開き、成膜が終了した基体４６を成膜チャンバー７側から移動チャンバー６側に移動させる。すなわち成膜チャンバー７及び移動チャンバー６の基体移動装置１５のピニオンギア１８を先の場合とは逆に回転させ、成膜チャンバー７内の基体キャリア７２を成膜チャンバー７の成膜室出入口１９側に移動させ、さらに移動チャンバー６の収納室４７側に基体キャリア７２を引き込む。
　すべての基体キャリア７２が移動チャンバー６側に移動したことが確認されると、シャッター２１を閉じ、移動チャンバー６の収納室４７に大気又は窒素が導入される。
　そして収納室４７内と外気との圧力差が解消すると、移動チャンバー６のシリンダー７１を縮め、移動チャンバー６を成膜チャンバー７から離れる方向に移動させ、移動チャンバー６を成膜チャンバー７から分離する。そしてチャンバー移動装置３２の電動機６３を再度回転させ、移動台車５５をレール５０に沿って自走させて成膜チャンバー群４２の列方向に移動し、受取用装置３の前で停止させる。
　そして移動チャンバー６内の基体移動装置１５、及び基体仮置き装置３の基体移動装置１５のピニオンギア１８を回転させ、移動チャンバー６内の基体キャリア７２を受取用装置３側に移動させる。
　以下、この工程を繰り返し、基体４６に薄膜を積層する作業を行う。
　ここで本実施形態では、移動チャンバー６が成膜チャンバー７から基体キャリア７２を取り出してから、受取用装置３に基体キャリア７２を受け渡すまでの時間と、移動チャンバー６が払い出し用装置２から基体キャリア７２を受け取ってから、成膜チャンバー７に基体キャリア７２を払い出すまでの時間の合計であるＴ２を３０分とし、各成膜チャンバーで成膜を行うために必要な時間Ｔ１を２時間３０分とした。そして成膜チャンバー群４２を構成する成膜チャンバーの数Ｘを６とした。即ち、Ｔ１≒Ｔ２（Ｘ－１）を満たすように成膜チャンバー群４２を構成する成膜チャンバーを設けた。また、各成膜チャンバーにおける最初の成膜開始時間を３０分（Ｔ２）ずつずらして開始した。
　そのため、成膜チャンバー７で成膜が完了した際、移動チャンバー６によって成膜後の基体４６（基体キャリア７２）を払い出し、新たな未成膜の基体４６を成膜チャンバー７に搬入すると、３０分（Ｔ２）が経過し、成膜チャンバー８の成膜が完了する。このように、成膜チャンバー群４２を構成する各成膜チャンバーに対して、順次払い出し及び搬入を行っていくと成膜チャンバー５つに対して基体４６の搬出、搬入を行うことになるため、２時間３０分が経過する。すると再び成膜チャンバー７で成膜が完了する。即ち、本発明の薄膜製造装置１では、上記の工程を繰り返す際に、成膜チャンバー群４２を構成する各成膜チャンバーと移動チャンバー６が連続して稼働するため効率が良い。
　本実施形態では上記したように成膜チャンバーの総数Ｘを６とし、また、成膜チャンバーで一度に成膜可能な基体数Ｙを２０枚とした。これは、上記したように１基の基体キャリア７２が積載可能な基体４６の数を４としたことと、各成膜チャンバー、移動チャンバー６、基体仮置き装置２～４において、５基の基体キャリア７２を同時に取り扱い可能な構成としたことによりＹを決定した。そして、薄膜製造装置１を薄膜の生産能力が最大の状態で稼働した場合に薄膜製造装置１上で取り扱う基体数Ｚを１４０枚とした。より具体的には、薄膜製造装置１の全成膜チャンバーを使用して成膜を行う場合であって、５台（（Ｘ－１）台）の成膜チャンバーへの基体４６の搬入が完了し、その後に６台目（Ｘ台目）の成膜チャンバーへ基体４６を搬入するために、移動チャンバー６で基体４６の移送を開始してから、全成膜チャンバーで繰り返し成膜を行う間において、薄膜製造装置１上で取り扱う基体数Ｚを１４０枚とした。即ち、Ｚ＝Ｙ（Ｘ＋１）を満たす最小の数とした。つまり、５基の基体キャリア７２を１セットとした場合、薄膜製造装置１上において、成膜チャンバーの総数６に１を加えた、７セット以上の基体キャリア７２が取り扱われることとした。
　このことにより、例えば、５台の成膜チャンバーがそれぞれ１セットずつの基体キャリア７２を収納して成膜を実行中であり、且つ、移動チャンバー６が成膜後の基体４６を積載した１セットの基体キャリア７２を移送中である状態において、払い出し用装置２上に、新たな基体４６を積載した１セットの基体キャリア７２を前もって用意することができる。そのことにより、移動チャンバー６が受取用装置３に成膜後の基体４６（１セットの基体キャリア７２）を払い出した後、すぐに新たな基体４６（予め用意された１セットの基体キャリア７２）を受け取ることができため、基体の移送にかかる時間を短縮することができる。
　つまり、本発明の薄膜製造装置１では、基体キャリア７２の取り扱いセット数を成膜チャンバーの総数を上回るようにすることにより、基体仮置き装置群５を構成する各基体仮置き装置と移動チャンバー６の間で迅速に基体４６（基体キャリア７２）の受け渡しが可能なため、稼働効率が良い。
　なお、上記した「薄膜製造装置１を薄膜の生産能力が最大の状態で稼働した場合」とは、上記した状況に限定されるものではない。これは薄膜製造装置１の稼働方法により異なるものである。例えば、成膜完了時間をずらさず全成膜チャンバーにて一斉に成膜を行う場合であれば、「薄膜製造装置１の全成膜チャンバーを使用して成膜を行う場合であって、全成膜チャンバーに基体を搬入してから、全成膜チャンバーで繰り返し成膜を行う間」となる。
　また、薄膜製造装置１上で取り扱われる基体キャリアは７セット以上となってもよい。
例えば、受取用装置３上で成膜後の基体４６の基体キャリア７２からの取り外しを実施するとき等、薄膜製造装置１の外部へ基体キャリア７２を受け渡すのに時間がかかる場合や、移動チャンバー６及び基体仮置き装置群５を増設した場合等に、薄膜製造装置１上で８セットの基体キャリアを取り扱ってもよい。各成膜チャンバー、移動チャンバー６、各基体仮置き装置の各装置間で基体４６の受け渡しを素早く行うことができればよい。
　なお、各成膜チャンバー、移動チャンバー６、各基体仮置き装置で同時に取り扱い可能な基体キャリア７２の適宜変更可能であり、５基以上としてもよいし、５基以下でもよい。これらの変更に伴って上記Ｙは可変するものである。加えて、１つの基体キャリア７２が積載可能な基体４６の数も適宜変更可能であり、４以上としてもよいし、４以下でもよい。
　次に、本発明の特徴的な構成たる３基以上の基体仮置き装置を利用した薄膜製造装置１の修理（メンテナンス）時の動作について図１，１３を参照しながら順を追って説明する。なお、基体仮置き装置４はメンテナンス時の基体４６の仮置き専用の装置である。
　成膜チャンバー群４２を構成するいずれかのチャンバーが、図示しない制御装置等によって異常が検出された場合、また、規定時間が経過して定期メンテナンスを実行する場合等、特定の条件を満たすと当該チャンバーに対してメンテナンス作業が開始される（ステップＳ１）。
　以下の説明では成膜チャンバー７のメンテナンスを実施する場合について説明し、他の成膜チャンバー８～１２については重複する説明を省略する。
　メンテナンスが開始されると、図示しない制御装置によって、故障した成膜チャンバー７の内部の基体４６（基体キャリア７２）の有無が確認される（ステップＳ２）。
　故障した成膜チャンバー７の内部に基体４６（基体キャリア７２）が存在しない場合、薄膜製造装置１を構成するいずれかの機器に配された基体４６（基体キャリア７２）を移動チャンバー６の収納室４７内へ移動させ、移動チャンバー６によって基体４６を運搬した後、基体仮置き装置４へ移動させる（ステップＳ５）。即ち、メンテナンス開始時において払い出し用装置２、受取用装置３、移動チャンバー６、成膜チャンバー８～１２のいずれかが保持している基体４６（基体キャリア７２）の内、任意の機器が保持する基体４６を基体仮置き装置４へ移動させる。これは、払い出し用装置２、受取用装置３、移動チャンバー６、成膜チャンバー８～１２のすべてが基体４６を保持すると、各機器が保持する基体４６の受け渡し先の機器がすでに基体４６を保持していることとなり、機器間で基体４６の受け渡しができなくなるためである。
そして、ステップＳ５が終了すると故障した成膜チャンバー７に対するメンテナンス作業を開始する（ステップＳ６に移行する）。
　故障した成膜チャンバー７の内部に基体４６が存在する場合は、故障した成膜チャンバー７の成膜室２２内の基体４６（基体キャリア７２）を移動チャンバー６の収納室４７内へ移動させて（ステップＳ３）、移動チャンバー６によって基体４６を運搬した後、該基体４６を基体仮置き装置４へ移動させる（ステップＳ４）。そして、故障した成膜チャンバー７に対するメンテナンス作業を開始する（ステップＳ６に移行する）。
　具体的に説明すると、ステップＳ３及びステップＳ４ではチャンバー移動装置３２によって、空状態の移動チャンバー６を成膜チャンバー群４２の列方向に移動させて、故障した成膜チャンバー７の前で停止させる。そして、移動チャンバー６を成膜チャンバー７に接続する。次に、成膜チャンバー７及び移動チャンバー６の基体移動装置１５のピニオンギア１８を回転させて、移動チャンバー６の収納室４７内に成膜チャンバー７の内部の基体キャリア７２を引き込む。
　そして、移動チャンバー６を基体仮置き装置群５に近づく方向へ移動させて、基体仮置き装置４の前で停止させ、基体４６を移動チャンバー６側から基体移動装置４側に移動させる。つまり、移動チャンバー６及び基体仮置き装置４の基体移動装置１５のピニオンギア１８を先の場合とは逆に回転させ、基体４６（基体キャリア７２）を移動させる。
　ここで、ステップＳ２において成膜チャンバー７の内部の基体４６（基体キャリア７２）の存在が確認され（ステップＳ７）、ステップＳ４で成膜チャンバー７の内部の基体４６を基体仮置き装置４に移動している場合、ステップＳ６の成膜チャンバー７に対するメンテナンスの実行中に、以下の処理を行う。即ち、メンテナンス実行中において、基体仮置き装置４は成膜チャンバー７の内部にあった基体４６（基体キャリア７２）が図示しない外部の装置へ受け渡す（ステップＳ８）。そして、図示しない外部の装置から、新たな未成膜の基体４６を積載した基体キャリア７２が基体仮置き装置４に受け渡される（ステップＳ９）。
　なお、基体仮置き装置４は、メンテナンス実行時でのみ使用される部材である。したがってメンテナンスの間、メンテナンスを行う前に成膜チャンバー７内に配されていた基体４６を、薄膜製造装置１による成膜に係る一連の工程を阻害することなく、仮置きして、外部へ受け渡すことができる。
　成膜チャンバー７のメンテナンスが終了したことを確認すると（ステップＳ１０）、上記した手段により、移動チャンバー６が基体仮置き装置４上の新たな未成膜の基体４６（基体キャリア７２）、又はステップＳ５で仮置きした基体４６（基体キャリア７２）を受け取って、成膜チャンバー７の内部に搬入する（ステップＳ１１）。そして薄膜製造装置１は、成膜チャンバー７を含めたすべての成膜チャンバーによる生産体制に戻る。
　ここで、本発明とは異なる２つの基体仮置き装置を有する（基体仮置き装置４を備えていない）薄膜製造装置でメンテナンスを実行した場合、つまり、払い出し用装置２、又は受取用装置３のいずれかに対して、メンテナンス対象の成膜チャンバー内の基体４６を仮置きしてメンテナンスを実行した場合について説明する。
　例えば、払い出し用装置２にメンテナンスする成膜チャンバー内の基体４６を仮置きした場合、成膜チャンバーのメンテナンスを実行する間、払い出し用装置２は外部の図示しない装置に仮置きした基体４６を受け渡し、メンテナンス後の成膜チャンバーで成膜するための新たな基体４６を外部の図示しない装置から受け取らなければならない。そのため、成膜チャンバーのメンテナンスを実行している間、払い出し用装置２はメンテナンスを行っていない（通常動作している）成膜チャンバーで成膜するための新たな基体４６を、移動チャンバー６に受け渡すことができない。つまり、成膜チャンバーのメンテナンスを実行している間、払い出し用装置２は通常の成膜のための工程を行うことができない。
　そこで、受取用装置３で、移動チャンバー６への新たな基体４６の受け渡しと、移動チャンバー６からの成膜後の基体４６の受け取りを行う必要がある。しかしながら、受取用装置３で前記受け渡しと受け取りの２つの工程を行うと、例えば、移動チャンバー６から成膜後の基体４６を受け取って、外部の装置に受け取った成膜後の基体４６を渡すまでの間、新たな未成膜の基体４６を受取用装置３の上に載置することができない。つまり、成膜後の基体４６の受け取りと同時に、新たな未成膜の基体４６の受け渡しのための準備を行うことができない。
　そのため、払い出し用装置２と受取用装置３で前記受け取りと払い出しを分担する場合と異なり、移動チャンバー６が成膜後の基体４６を基体仮置き装置に渡してから、基体仮置き装置から移動チャンバー６への新たな基体４６の受け渡しが開始されるまでの間において、新たな未成膜の基体４６を基体仮置き装置上に準備するために要する時間だけ、移動チャンバー６に待機時間が余分に発生してしまい、薄膜製造装置の生産効率が下がってしまう。この問題は受取用装置３にメンテナンスする成膜チャンバー内の基体４６を仮置きした場合についても同様に発生する。
　しかしながら、本発明の一実施形態に係る薄膜製造装置１では、メンテナンス実行時でのみ使用される基体仮置き装置４を設けているため、このような問題が発生しない。つまり、通常の成膜工程を阻害しないメンテナンスを行うため、成膜チャンバーのメンテナンス中において生産効率の低下が少ない、生産効率の高い薄膜の製造を実施することができる。
　なお、上記した形態では、基体４６を基体仮置き装置４に移動した後に成膜チャンバー７のメンテナンスを開始したが、メンテナンスを開始する際に、必ずしも基体４６が基体仮置き装置４上に配されている必要はない。例えば、成膜チャンバー７から移動チャンバー６へ基体４６を移動した直後から開始してもよい。要は成膜チャンバー７のメンテナンス実行時に成膜チャンバー７内に基体４６（基体キャリア７２）が無ければよい。
　上記した形態では、移動チャンバー６は、基体仮置き装置４から新たな未成膜の基体４６を積載した基体キャリア７２を受け取ったが、移動チャンバー６への新たな基体４６の受け渡し方法はこれに限るものではない。例えば、基体仮置き装置４に成膜チャンバー内の基体４６を仮置きして、払い出し用装置２から新たな基体４６を受け取ってもよいし、受取用装置３から新たな基体４６を受け取ってもよい。しかしながら、基体仮置き装置４から受け取ると、薄膜製造装置１による成膜に係る一連の工程への影響が少ないため、好ましい。
　また、基体仮置き装置４は、図１に示される様に、基体仮置き装置２及び基体仮置き装置３の近傍に配置されており、また他の基体仮置き装置と列を成した状態でレール５０に沿って配置されている。加えて、基体仮置き装置４は、基体仮置き装置２及び基体仮置き装置３と同様の基体移動装置１５を有しており、各基体仮置き装置と同様の機構によって移動チャンバー６と基体４６（基体キャリア７２）の受け渡しが可能である。
　そのため、基体仮置き装置を増設する（新たにメンテナンス用の基体仮置き装置４を追加する）場合や増設した基体仮置き装置を撤去する場合等において、他の部材の設計や配置を変更する必要がない。そのことにより、薄膜製造装置１の構成を容易に変更することができる。
　上記した実施形態では、メンテナンス（修理）時に使用する基体仮置き装置４を１つのみとしたが、メンテナンス（修理）時に使用する基体仮置き装置４の数はこれに限定されるものではない。例えば、複数台の基体仮置き装置４を設けてもよい。
　なお、メンテナンス（修理）時に使用する基体仮置き装置４を複数台設けると、メンテナンス（修理）時の各作業を各基体仮置き装置４に分担することが可能なため、効率のよいメンテナンス（修理）作業を実行することができる。以下、３つのメンテナンス用の基体仮置き装置４を有する薄膜製造装置での、基体キャリア７２のメンテナンスを行う場合を例に詳細に説明する。
　まず移動チャンバー６が第１の基体仮置き装置４に対して、メンテナンス（洗浄）したい基体キャリア７２を受け渡す。そして、第１の基体仮置き装置４は図示しない装置に、基体キャリア７２を受け渡し、図示しない装置にて基体キャリア７２のメンテナンス（洗浄）を行う。その間、移動チャンバー６は通常の成膜作業を行う。続いて、図示しない装置が、第２の基体仮置き装置４に、メンテナンス（洗浄）が終了し、新たな基体４６を積載した基体キャリア７２を受け渡す。最後に、移動チャンバー６は第２の基体仮置き装置４から基体キャリア７２を受けとり、適宜の成膜チャンバーまで運搬する。
　ここで上記したメンテナンス方法では、メンテナンスの対象となる基体キャリア７２を移動チャンバー６から受け取るための基体仮置き装置４を第１の基体仮置き装置４とし、図示しない装置からメンテナンス後の基体キャリア７２を受け取って、移動チャンバー６に受け渡すための基体仮置き装置４を第２の基体仮置き装置４としている。
　そのことにより、例えば、移動チャンバー６がメンテナンス（洗浄）対象の基体キャリア７２を第１の基体仮置き装置４に受け渡している間、第２の基体仮置き装置４では、移動チャンバー６に受け渡すための別のメンテナンス（洗浄）後の基体キャリア７２を前もって準備することができる。そのため、移動チャンバー６は、第１の基体仮置き装置４にメンテナンス（洗浄）対象の基体キャリア７２を受け渡した後すぐに、別のメンテナンス（洗浄）後の基体キャリア７２を第２の基体仮置き装置４から受け取ることができる。したがって、移動チャンバー６の第２の基体仮置き装置からの基体キャリア７２の受け取り時間を短縮することができるため、基体キャリア７２のメンテナンスに要する時間を短くすることができる。また、このメンテナンス方法では、通常動作しない第３の基体仮置き装置４を有しているので、基体キャリア７２のメンテナンス中にいずれかの成膜チャンバーにて突発故障が発生し、成膜チャンバー内の基体キャリア７２を搬出しなければならない事態が発生した場合においても、成膜チャンバー内の基体キャリア７２を第３の基体仮置き装置に仮置きすることにより、基体キャリア７２のメンテナンスを妨げることなく、成膜チャンバーのメンテナンスを実行することができる。
　本発明の薄膜製造装置及び薄膜製造方法で製造される薄膜は、特に限定されるものではないが、例えば、所謂薄膜太陽電池の成膜にも好適に使用することが可能である。具体的には、多接合型太陽電池を加工してなる太陽電池モジュールであって、板上に少なくとも第１導電膜層と、アモルファスシリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第１太陽電池層と、結晶質シリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第２太陽電池層と、第２導電膜層が積層されており、前記各層の少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールの製造に使用可能であって、第１太陽電池装置層及び第２太陽電池層を成膜することができる。即ち、光ビームによる加工の前工程を行う装置として使用することができる。
　さらに、光吸収層がアモルファスシリコンと結晶質シリコンからなる２層の薄膜太陽電池の成膜だけに限るものではなく、例えばシリコンゲルマニウム層を含む３層の薄膜太陽電池の成膜や、光吸収層を３層や４層のように３層以上積み重ねてなる薄膜太陽電池の成膜においても好適に使用することができる。
　１　薄膜製造装置
　２，３，４　基体仮置き装置
　６　移動チャンバー（移動装置）
　７，８，９，１０，１１，１２　成膜チャンバー

Claims (9)

  1. 　成膜室を有し当該成膜室内で基体に薄膜を成膜する成膜チャンバーと、
    基体を搬送可能な移動装置と、
    基体を仮置き可能な基体仮置き装置を有し、
    前記成膜チャンバーは複数基設けられ、
    前記基体仮置き装置は３基以上設けられ、
    前記移動装置はいずれの成膜チャンバーに対しても基体の受け渡しが可能であり、且つ前記移動装置は前記３基以上の基体仮置き装置に対して基体の受け取り又は払い出しの少なくともいずれかが可能であることを特徴とする薄膜製造装置。
  2. 　前記基体仮置き装置が移動装置の移動方向に沿って列状に配されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造装置。
  3. 　成膜前の基体を移動装置に受け渡す第１の基体仮置き装置と成膜後の基体を移動装置から受け取る第２の基体仮置き装置とを備え、
    　メンテナンスする成膜チャンバー内の基体を仮置きする第３の基体仮置き装置が少なくとも一つ含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜製造装置。
  4. 　成膜チャンバー内での成膜に要する時間をＴ１とし、移動チャンバーによって成膜チャンバーから成膜後の基体を基体仮置き装置に受け渡し、該成膜チャンバーに対して基体仮置き装置から成膜前の基体を受け渡すまでの時間をＴ２とした場合、
    成膜チャンバーの総数Ｘが次式の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜製造装置。
    Ｔ１≒Ｔ２（Ｘ－１）
  5. 　前記薄膜製造装置は太陽電池モジュールの製造に用いられるものであって、前記太陽電池モジュールは、基板上に少なくとも第１導電膜層と、アモルファスシリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第１太陽電池層と、結晶質シリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第２太陽電池層と、第２導電膜層が積層されており、前記各層の少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであり、成膜チャンバーにおいて前記第１太陽電池層と前記第２太陽電池層とを成膜可能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薄膜製造装置。
  6. 　前記薄膜製造装置は太陽電池モジュールの製造に用いられるものであって、前記太陽電池モジュールは、基板上に少なくとも第１導電膜層と、アモルファスシリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第１太陽電池層と、シリコンゲルマニウムを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第２太陽電池層と、結晶質シリコンを素材としてｐ層ｉ層ｎ層が積層された第３太陽電池層と、第２導電膜層が積層されており、前記各層の少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであり、成膜チャンバーにおいて前記第１太陽電池層と前記第２太陽電池層と前記第３太陽電池層とを成膜可能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薄膜製造装置。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載の薄膜製造装置を使用する薄膜製造方法であって、全ての成膜チャンバーは一度に成膜可能な基体数Ｙが同一であり、成膜チャンバーの総数をＸとし、全ての成膜チャンバーに基体を搬入後、薄膜製造装置上に配される基体の数をＺとした場合、
    　Ｚの最小の数が次式の関係を満たすことを特徴とする薄膜製造方法。
    Ｚ＝Ｙ（Ｘ＋１）
  8. 　成膜室を有し当該成膜室内で基体に薄膜を成膜する成膜チャンバーと、基体を搬送可能な移動装置と、基体を仮置き可能な基体仮置き装置を有し、前記成膜チャンバーが複数台設けられ、前記基体仮置き装置が３基以上設けられた薄膜製造装置のメンテナンス方法であって、
    　メンテナンスを行う成膜チャンバーから移動装置に基体を取り出す工程と、基体仮置き装置に基体を払い出して基体を仮置きする工程とを有しており、成膜チャンバーのメンテナンスと平行して、前記薄膜製造装置が所定の成膜又は基体の運搬の少なくともいずれかを実施することを特徴とする薄膜製造装置のメンテナンス方法。
  9. 　前記基体仮置き装置の少なくとも一つが成膜前の基体を移動装置に受け渡す第１の基体仮置き装置であり、
    　メンテナンスの終了に先立って、前記第１の基体仮置き装置から移動装置へ新たな基体を払い出す工程と、メンテナンスを行っている成膜チャンバー近傍まで移動装置を移動する工程とを有しており、成膜チャンバーのメンテナンス終了に伴い、移動装置が該成膜チャンバーに新たな基体を払い出すことを特徴とする請求項８に記載の薄膜製造装置のメンテナンス方法。
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