CN109082629B - 成膜装置及成膜方法、以及太阳能电池的制造方法 - Google Patents
成膜装置及成膜方法、以及太阳能电池的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109082629B CN109082629B CN201810613107.1A CN201810613107A CN109082629B CN 109082629 B CN109082629 B CN 109082629B CN 201810613107 A CN201810613107 A CN 201810613107A CN 109082629 B CN109082629 B CN 109082629B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aforementioned
- substrate
- film
- substrate holder
- base plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 409
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 180
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 100
- 230000037361 pathway Effects 0.000 claims description 42
- 230000026683 transduction Effects 0.000 claims description 42
- 238000010361 transduction Methods 0.000 claims description 42
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 Shown in Figure 15 Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/137—Batch treatment of the devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
提供一种在使用多个基板保持器的穿过型的成膜装置中、能够在基板的两面上效率良好地形成优质的透明导电氧化物层、并且能够实现装置的小型化及结构的简洁化的异质结型太阳能电池的制造技术。在形成单一的真空环境的真空槽内,设置有第1成膜区域和第2成膜区域,所述第1成膜区域具有溅镀机构,其在被保持在基板保持器上的基板的第1面上进行第1透明导电氧化物层的成膜,所述第2成膜区域具有反应性等离子蒸镀机构,其在被保持在基板保持器上的基板的第2面上进行第2透明导电氧化物层的成膜。将多个基板保持器沿着相对于竖直面的投影形状被形成为连续的环状的输送路径输送,使其穿过第1及第2成膜区域,在基板的两面上形成透明导电氧化物层。
Description
技术领域
本发明涉及在真空中向基板的一方的面借助溅镀进行成膜、在另一方的面上借助反应性等离子蒸镀进行成膜的成膜装置的技术,特别涉及在异质结型太阳能电池用的基板的两面上形成透明导电氧化物层的技术。
背景技术
近年来,作为清洁而安全的能源,太阳能电池正在被实用化,其中,对于异质结型的太阳能电池集中了关注。
异质结型太阳能电池与单晶硅太阳能电池相比,变换效率较高,此外由于使用非晶硅层,所以有能够减少硅的使用量等的优点。
近年来,作为异质结型太阳能电池单元,提出了在基板的两面上具有受光面的构造。
为了制造这样的构造的异质结型太阳能电池单元,必须在基板的两面上形成透明导电氧化物层。
但是,在以往技术的方案中,基板在从装载位置到卸载位置,其成膜面被保持为水平,一边在构成在水平面内的环状的输送路径中移动,一边进行各工艺处理。
结果,在这样的以往技术中,有不能避免成膜装置的大型化及复杂化的问题。
专利文献1:日本特开2011-146528号公报。
发明内容
本发明是考虑这样的以往的技术的问题而做出的发明,其目的是提供一种异质结型太阳能电池的制造技术,在使用多个基板保持器的穿过型的成膜装置中,能够在基板的两面上效率良好地形成优质的透明导电氧化物层,并且能够实现装置的小型化及结构的简洁化。
为了实现上述目的而做出的本发明,是一种成膜装置,具备:真空槽,形成单一的真空环境;第1成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有溅镀机构,该溅镀机构在被基板保持器保持的基板的第1面上进行第1透明导电氧化物层的成膜;第2成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有反应性等离子蒸镀机构,该反应性等离子蒸镀机构在被前述基板保持器保持的前述基板的第2面上进行第2透明导电氧化物层的成膜;输送路径,以相对于竖直面的投影形状为连续的环状的方式形成,输送前述基板保持器;和基板保持器输送机构,将具有第1及第2被驱动部的多个前述基板保持器沿着前述输送路径输送;前述输送路径具有第1输送部、第2输送部和输送折回部,所述第1输送部将被导入的前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向第1输送方向输送,所述第2输送部将前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向与前述第1输送方向相反方向的第2输送方向输送并排出,所述输送折回部将前述基板保持器从前述第1输送部朝向前述第2输送部折回而输送,前述输送路径构成为,前述第1输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的一方,并且前述第2输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的另一方;前述基板保持器输送机构具有多个第1驱动部,所述多个第1驱动部与前述基板保持器的第1被驱动部接触,将该基板保持器沿着前述输送路径驱动;在前述输送路径的输送折回部的附近,设置有方向转换机构,所述方向转换机构具有多个第2驱动部和第1及第2方向转换路径,所述多个第2驱动部与前述基板保持器的第2被驱动部接触而将该基板保持器向前述第1及第2输送方向分别驱动,所述第1及第2方向转换路径用来将前述基板保持器的第1及第2被驱动部分别引导并输送,以便将该基板保持器从前述第1输送方向向前述第2输送方向方向转换;构成为,使前述基板保持器输送机构的第1驱动部和前述方向转换机构的第2驱动部同步动作,将前述基板保持器的第1及第2被驱动部沿着前述方向转换机构的第1及第2方向转换路径分别引导并输送,由此将前述基板保持器在维持着上下关系的状态下从前述输送路径的第1输送部向第2输送部移交。
本发明是一种成膜装置,前述基板保持器构成为,经由掩模在前述基板的第2面上进行成膜。
本发明是一种成膜装置,前述掩模具有由磁性体构成的部分,并且在前述第2成膜区域的反应性等离子蒸镀机构中,在成膜位置处相对于前述输送路径在前述基板的第1面侧的附近,设置有将前述掩模吸附的掩模吸附机构。
本发明是一种成膜装置,前述基板保持器构成为,在相对于前述输送路径正交的方向上将多个基板排列保持。
本发明是一种成膜装置,前述基板保持器在前述基板的第1面侧的部分处具有能够借助旋转移动而开闭的成膜用的掩模,该掩模与掩模开闭机构连动而动作,所述掩模开闭机构与由基板运入运出室的盖部的旋转移动带来的开闭动作连动,并且构成为,在前述盖部及前述掩模打开的状态下形成能够将该基板运入运出的空间。
本发明是一种成膜方法,是使用成膜装置的成膜方法,所述成膜装置具备:真空槽,形成单一的真空环境;第1成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有溅镀机构,该溅镀机构在被基板保持器保持的基板的第1面上进行第1透明导电氧化物层的成膜;第2成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有反应性等离子蒸镀机构,该反应性等离子蒸镀机构在被前述基板保持器保持的前述基板的第2面上进行第2透明导电氧化物层的成膜;输送路径,以相对于竖直面的投影形状为连续的环状的方式形成,输送前述基板保持器;和基板保持器输送机构,将具有第1及第2被驱动部的多个前述基板保持器沿着前述输送路径输送;前述输送路径具有第1输送部、第2输送部和输送折回部,所述第1输送部将被导入的前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向第1输送方向输送,所述第2输送部将前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向与前述第1输送方向相反方向的第2输送方向输送并排出,所述输送折回部将前述基板保持器从前述第1输送部朝向前述第2输送部折回而输送,前述输送路径构成为,前述第1输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的一方,并且前述第2输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的另一方;前述基板保持器输送机构具有多个第1驱动部,所述多个第1驱动部与前述基板保持器的第1被驱动部接触,将该基板保持器沿着前述输送路径驱动;在前述输送路径的输送折回部的附近,设置有方向转换机构,所述方向转换机构具有多个第2驱动部和第1及第2方向转换路径,所述多个第2驱动部与前述基板保持器的第2被驱动部接触而将该基板保持器向前述第1及第2输送方向分别驱动,所述第1及第2方向转换路径用来将前述基板保持器的第1及第2被驱动部分别引导并输送,以便将该基板保持器从前述第1输送方向向前述第2输送方向方向转换;构成为,使前述基板保持器输送机构的第1驱动部和前述方向转换机构的第2驱动部同步动作,将前述基板保持器的第1及第2被驱动部沿着前述方向转换机构的第1及第2方向转换路径分别引导并输送,由此将前述基板保持器在维持着上下关系的状态下从前述输送路径的第1输送部向第2输送部移交;该方法具有:借助前述输送路径的第1输送部将前述基板保持器以穿过前述第1成膜区域的方式沿着前述输送路径向第1输送方向输送,借助溅镀在保持于该基板保持器上的基板的第1面上形成第1透明导电氧化物层的工序;和借助前述输送路径的第2输送部将前述基板保持器以穿过前述第2成膜区域的方式沿着前述输送路径向与前述第1输送部的输送方向相反的第2输送方向输送,借助反应性等离子蒸镀在保持于该基板保持器上的前述基板的第2面上形成第2透明导电氧化物层的工序。
本发明是一种太阳能电池的制造方法,是使用成膜装置的太阳能电池的制造方法,所述成膜装置具备:真空槽,形成单一的真空环境;第1成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有溅镀机构,该溅镀机构在被基板保持器保持的基板的第1面上进行第1透明导电氧化物层的成膜;第2成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有反应性等离子蒸镀机构,该反应性等离子蒸镀机构在被前述基板保持器保持的前述基板的第2面上进行第2透明导电氧化物层的成膜;输送路径,以相对于竖直面的投影形状为连续的环状的方式形成,输送前述基板保持器;和基板保持器输送机构,将具有第1及第2被驱动部的多个前述基板保持器沿着前述输送路径输送;前述输送路径具有第1输送部、第2输送部和输送折回部,所述第1输送部将被导入的前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向第1输送方向输送,所述第2输送部将前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向与前述第1输送方向相反方向的第2输送方向输送并排出,所述输送折回部将前述基板保持器从前述第1输送部朝向前述第2输送部折回而输送,前述输送路径构成为,前述第1输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的一方,并且前述第2输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的另一方;前述基板保持器输送机构具有多个第1驱动部,所述多个第1驱动部与前述基板保持器的第1被驱动部接触,将该基板保持器沿着前述输送路径驱动;在前述输送路径的输送折回部的附近,设置有方向转换机构,所述方向转换机构具有多个第2驱动部和第1及第2方向转换路径,所述多个第2驱动部与前述基板保持器的第2被驱动部接触而将该基板保持器向前述第1及第2输送方向分别驱动,所述第1及第2方向转换路径用来将前述基板保持器的第1及第2被驱动部分别引导并输送,以便将该基板保持器从前述第1输送方向向前述第2输送方向方向转换;构成为,使前述基板保持器输送机构的第1驱动部和前述方向转换机构的第2驱动部同步动作,将前述基板保持器的第1及第2被驱动部沿着前述方向转换机构的第1及第2方向转换路径分别引导并输送,由此将前述基板保持器在维持着上下关系的状态下从前述输送路径的第1输送部向第2输送部移交;该方法准备在n型结晶硅基板的一方的面上依次设置有i型非晶硅层及p型非晶硅层、并且在前述n型结晶硅基板的另一方的面上依次设置有i型非晶硅层及n型非晶硅层的基板;具有:借助前述输送路径的第1输送部将前述基板保持器以穿过前述第1成膜区域的方式沿着前述输送路径向第1输送方向输送,借助溅镀在保持于该基板保持器上的基板的一方的面上形成第1透明导电氧化物层的工序;和借助前述输送路径的第2输送部将前述基板保持器以穿过前述第2成膜区域的方式沿着前述输送路径向与前述第1输送部的输送方向相反的第2输送方向输送,借助反应性等离子蒸镀在保持于该基板保持器上的前述基板的另一方的面上形成第2透明导电氧化物层的工序。
在本发明中,在形成单一的真空环境的真空槽内,输送路径相对于竖直面的投影形状被形成为连续的环状,并且具备将多个基板保持器沿着输送路径输送的基板保持器输送机构,所以与以往技术相比能够大幅地削减输送路径占用的空间,由此能够实现装置的大幅的节省空间化,所以能够提供一种小型且简洁的结构的成膜装置。
此外,本发明的输送路径构成为,将被导入的前述基板保持器在设为水平的状态下沿着输送路径向第1输送方向输送的第1输送部穿过第1及第2成膜区域中的一方,并且将基板保持器在设为水平的状态下沿着输送路径向与第1输送方向相反方向的第2输送方向输送并排出的第2输送部穿过第1及第2成膜区域中的另一方。此外,构成为,使基板保持器输送机构的第1驱动部和方向转换机构的第2驱动部同步动作,将基板保持器的第1及第2被驱动部沿着方向转换机构的第1及第2方向转换路径分别引导并输送,由此将基板保持器在维持着上下关系的状态下从输送路径的第1输送部向第2输送部移交。根据具有这样的结构的本发明,能够提供一种能够在基板的两面上效率良好地进行成膜的穿过型的成膜装置。
进而,在本发明中,借助反应性等离子蒸镀机构在基板的第2面上进行第2透明导电氧化物层的成膜,所以与粒子的飞翔距离较小的溅镀膜相比,使用掩模的图案成膜时的平坦性优良,并且反应性等离子蒸镀其施加电压比溅镀低,所以能够提供一种对于基底层伤害较少的能够形成优质的透明导电氧化物层的成膜装置、特别是异质结型太阳能电池制造装置。
另一方面,在本发明中,基板保持器构成为,经由具有由磁性体构成的部分的掩模在基板的第2面上进行成膜,在第2成膜区域的反应性等离子蒸镀机构中,在成膜位置处相对于输送路径在基板的第1面侧的附近设置有吸附掩模的掩模吸附机构的情况下,在成膜时掩模被掩模吸附机构的磁铁的磁力牵引而向基板的第1面侧移动,密接在基板的第2面上,所以能够使经由掩模形成在基板的第2面上的膜的平坦性提高。
此外,在本发明中,在构成为、基板保持器在相对于该输送方向正交的方向上将多个基板排列保持的情况下,与例如以往技术那样的将在基板的输送方向上排列保持多个基板的基板保持器输送而进行成膜的情况相比,能够削减基板保持器的长度及伴随着其的剩余空间,所以能够实现真空处理装置的进一步的节省空间化。
附图说明
图1是表示有关本发明的成膜装置的实施方式的整体的概略结构图。
图2(a)、图2(b)是表示本实施方式的基板保持器输送机构及方向转换机构的基本结构的图,图2(a)是俯视图,图2(b)是主视图。
图3(a)~图3(c)是表示在本实施方式中使用的基板保持器的结构的图,图3(a)是俯视图,图3(b)是图3(a)的A-A线剖视图,图3(c)是表示图3(b)的主要部的放大图。
图4是表示本实施方式的方向转换机构的结构的主视图。
图5是表示本实施方式的在第2成膜区域中配置的反应性等离子蒸镀机构的结构的概略图。
图6(a)、图6(b)是表示掩模吸附机构的作用的说明图。
图7(a)~图7(c)是表示在本实施方式中的透明导电氧化物层的形成方法的截面工序图。
图8是表示本实施方式的成膜装置的动作的说明图(其1)。
图9是表示本实施方式的成膜装置的动作的说明图(其2)。
图10是表示本实施方式的成膜装置的动作的说明图(其3)。
图11(a)、图11(b)是表示本实施方式的基板保持器输送机构的动作的说明图(其1)。
图12(a)~图12(c)是表示本实施方式的基板保持器输送机构及方向转换机构的动作的说明图(其1)。
图13(a)~图13(c)是表示本实施方式的基板保持器输送机构及方向转换机构的动作的说明图(其2)。
图14(a)、图14(b)是表示本实施方式的基板保持器输送机构的动作的说明图(其2)。
图15是表示本实施方式的成膜装置的动作的说明图(其4)。
图16是表示本实施方式的成膜装置的动作的说明图(其5)。
图17是表示本实施方式的成膜装置的动作的说明图(其6)。
图18是表示本实施方式的方向转换机构的变形例的主视图。
图19是表示本实施方式的变形例的整体的概略结构图。
图20(a)~图20(c)是表示在本变形例中使用的基板保持器的结构的图,图20(a)是俯视图,图20(b)是图20(a)的B-B线剖视图,图20(c)是主视图。
图21(a)、图21(b)是表示本变形例的动作的说明图(其1)。
图22(a)、图22(b)是表示本变形例的动作的说明图(其2)。
图23是表示本变形例的动作的说明图(其3)。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是表示有关本发明的成膜装置的实施方式的整体的概略结构图。
此外,图2(a)、图2(b)是表示本实施方式的基板保持器输送机构及方向转换机构的基本结构的图,图2(a)是俯视图,图2(b)是主视图。
进而,图3(a)~图3(c)是表示在本实施方式中使用的基板保持器的结构的图,图3(a)是俯视图,图3(b)是图3(a)的A-A线剖视图,图3(c)是表示图3(b)的主要部的放大图。
进而,图4是表示本实施方式的方向转换机构的结构的主视图。
如图1所示,本实施方式的成膜装置1具有连接在真空排气装置1a上的形成单一的真空环境的真空槽2。
在真空槽2的内部,设置有基板保持器输送机构3,其将后述的基板保持器11沿着输送路径输送。
该基板保持器输送机构3构成为,将保持基板10的多个基板保持器11连续地输送。
这里,基板保持器输送机构3具有相同直径的圆形的第1及第2驱动轮31、32,所述第1及第2驱动轮31、32例如由链轮等构成,被从驱动机构(未图示)传递旋转驱动力而动作,这些第1及第2驱动轮31、32在使各自的旋转轴线成为平行的状态下隔开既定距离而配置。
并且,在第1及第2驱动轮31、32上,架设着例如由链等构成的连续的输送驱动部件33。
进而,将在这些第1及第2驱动轮31、32上架设着输送驱动部件33的构造体隔开既定的距离而平行地配置(参照图2(a)),由这一对输送驱动部件33形成相对于竖直面为连续的环状的输送路径。
在本实施方式中,在构成输送路径的输送驱动部件33中的上侧的部分上,形成从第1驱动轮31朝向第2驱动轮32移动而将基板保持器11向第1输送方向P1输送的往路侧输送部(第1输送部)33a,并且由第2驱动轮32的周围的部分的输送驱动部件33形成将基板保持器11的输送方向折回而转换为相反方向的折回部33b,进而,在输送驱动部件33中的下侧的部分上,形成有从第2驱动轮32朝向第1驱动轮31移动而将基板保持器11向第2输送方向P2输送的归路侧输送部(第2输送部)33c。
本实施方式的基板保持器输送机构3构成为,位于各输送驱动部件33的上侧的往路侧输送部33a与位于各输送驱动部件33的下侧的归路侧输送部33c分别对置,关于竖直方向重叠。
此外,在基板保持器输送机构3中,设置有将基板保持器11导入的基板保持器导入部30A、将基板保持器11折回而输送的输送折回部30B、和将基板保持器11排出的基板保持器排出部30C。
这里,在输送折回部30B的附近,设置有后述的方向转换机构40。
在真空槽2内,设置有第1及第2成膜区域4、5。
在本实施方式中,在真空槽2内,在基板保持器输送机构3的例如上部,设置有具有溅镀机构4T的第1成膜区域4,在基板保持器输送机构3的例如下部,设置有具有后述的反应性等离子蒸镀机构5R的第2成膜区域5。
在本实施方式中,上述的输送驱动部件33的往路侧输送部33a构成为,在上述第1成膜区域4中直线性地沿水平方向穿过,归路侧输送部33c构成为,在上述第2成膜区域5中直线性地沿水平方向穿过。
并且,在基板保持器11穿过构成输送路径的这些输送驱动部件33的往路侧输送部33a及归路侧输送部33c的情况下,被基板保持器11保持的多个基板10(参照图2(a))以水平状态被输送。
在真空槽2内的基板保持器输送机构3的附近的位置、例如与第1驱动轮31邻接的位置,设置有用来在与基板保持器输送机构3之间移交且接受基板保持器11的基板运入运出机构6。
本实施方式的基板运入运出机构6具有支承部62,该支承部62在驱动杆61的前(上)端部上设置,所述驱动杆61被升降机构60例如沿竖直上下方向驱动。
在本实施方式中,在基板运入运出机构6的支承部62上设置有输送机器人64,构成为,将上述的基板保持器11支承在该输送机器人64上而使基板保持器11沿竖直上下方向移动,并且由输送机器人64在与基板保持器输送机构3之间移交且接受基板保持器11。
在此情况下,如后述那样,构成为,从基板运入运出机构6向基板保持器输送机构3的往路侧输送部33a的基板保持器导入部30A移交基板保持器11(将该位置称作“基板保持器移交位置”),并且从基板保持器输送机构3的归路侧输送部33c的基板保持器排出部30C将基板保持器11取出(将该位置称作“基板保持器取出位置”)。
在真空槽2的例如上部,设置有用来向真空槽2内运入基板10并从真空槽2运出基板10的基板运入运出室2A。
该基板运入运出室2A例如经由连通口2B设置在上述的基板运入运出机构6的支承部62的上方的位置,在例如基板运入运出室2A的上部,设置有能够开闭的盖部2a。
并且,如后述那样,构成为,使被运入到基板运入运出室2A内的处理前的基板10a移交并保持到基板运入运出机构6的支承部62的输送机器人64上的基板保持器11上,并且将已处理的基板10b从基板运入运出机构6的支承部62的输送机器人64上的基板保持器11向例如真空槽2的外部的大气中运出。
另外,在本实施方式的情况下,在基板运入运出机构6的支承部62的上部的边缘部,设置有在将基板10运入及运出时用来将基板运入运出室2A与真空槽2内的气体环境隔离的例如O形圈等的密封部件63。
在此情况下,构成为,通过使基板运入运出机构6的支承部62朝向基板运入运出室2A侧上升、使支承部62上的密封部件63密接在真空槽2的内壁上而将连通口2B堵塞,由此将基板运入运出室2A内的气体环境相对于真空槽2内的气体环境隔离。
如图2(a)、图2(b)所示,在本实施方式的基板保持器输送机构3的一对输送驱动部件33上,分别隔开既定的间隔以向输送驱动部件33的外方侧突出的方式设置有多个第1驱动部36。
第1驱动部36例如被形成为J形钩形状(形成有输送方向下游侧的突部的高度比输送方向上游侧的突部的高度低那样的槽部的形状),构成为,与被以下说明的基板保持器支承机构18支承的基板保持器11的后述的第1被驱动轴12接触,将该基板保持器11向第1或第2输送方向P1、P2驱动。
在一对输送驱动部件33的内侧,设置有将输送的基板保持器11支承的一对基板保持器支承机构18。
基板保持器支承机构18例如由多个辊等能够旋转的部件构成,分别被设置在输送驱动部件33的附近。
在本实施方式中,在输送驱动部件33的往路侧输送部33a的上方附近设置有往路侧基板保持器支承机构18a,并且在输送驱动部件33的归路侧输送部33c的下方附近设置有归路侧基板保持器支承机构18c,配置构成为,将被输送的基板保持器11的下表面的两边缘部支承。
另外,往路侧基板保持器支承机构18a被设置到后述的方向转换机构40的第1方向转换路径51的进入口的附近,归路侧基板保持器支承机构18c被设置到后述的方向转换机构40的第2方向转换路径52的排出口的附近。
在本实施方式中使用的基板保持器11用来在基板10的两面上进行成膜,由具有开口部的托盘状的部件构成。
如图2(a)及图3(a)所示,本实施方式的基板保持器11被形成为例如长尺寸矩形的平板状,在其较长方向即相对于第1及第2输送方向P1、P2正交的方向上,设置有将例如矩形状的多个基板10排列为一列而分别保持的多个保持部14。
这里,在各保持部14上,在基板保持器11的上表面侧,以与各基板10同等的大小及形状设置有各基板10的第1面(在本实施方式中是上表面)例如整面地露出的矩形状等的开口部15,并且在基板保持器11的下表面侧,设置有与上述各开口部15分别连通而各基板10的第2面(在本实施方式中是下表面)经由后述的掩模19露出的矩形状等的开口部16。
并且,在各保持部14的开口部15、16之间的连续的部分上,分别设置有由能够载置各基板10的矩形框状的凹部构成的载置部17。
这些各载置部17其凹部的底面被形成为例如与基板保持器11的上表面平行的平面状,构成为,在成膜时将各基板10保持为水平。
在本发明中,虽然没有被特别限定,但从减小设置面积并使处理能力提高的观点来看,优选的是构成为,关于一个基板保持器11,如本实施方式那样,在相对于输送方向正交的方向上将多个基板10排列为一列而分别保持。
但是,从使处理效率提高的观点来看,也可以在相对于输送方向正交的方向上将多个基板10排列为多列。
如图3(b)、图3(c)所示,在各保持部14上,设置有用来在成膜时在基板10的第2面(下表面)上进行布图的掩模19。
本实施方式的掩模19例如由多个直线状的掩模部件19a构成。
这里,各掩模部件19a例如被平行地配置,各自的两端部与设置在各保持部14的载置部17上的槽部17a嵌合(参照图3(c)),如后述那样在槽部17a内能够相对于载置部17沿垂直方向移动地装配。
在此情况下,各掩模部件19a其形状及尺寸被设定为,在被装配在各保持部14上的情况下,其上表面为与载置部17的高度同面,或比载置部17的高度稍低(在图3(c)中,表示了各掩模部件19a的上表面比载置部17的高度稍低的情况)。
本实施方式的掩模19的掩模部件19a优选的是由包括磁性材料的部件构成。
在此情况下,除了掩模部件19a本身由磁性材料构成的形态以外,还包括将由磁性材料构成的部件与由非磁性材料构成的部件组合的形态、或在树脂等的母材中含有磁性材料的形态等。进而,作为掩模部件19a,不仅是具有刚性的部件,也包括例如如箔体那样通过其自身的变形而在槽部17a内能够在相对于载置部17垂直的方向上移动的部件。
另一方面,在基板保持器11的较长方向的两端部,在第1输送方向P1的上游侧的端部上分别设置有第1被驱动轴(第1被驱动部)12,此外,在第1输送方向P1的下游侧的端部上分别设置有第2被驱动轴(第2被驱动部)13。
这些第1及第2被驱动轴12、13分别以在基板保持器11的较长方向上延伸的旋转轴线为中心形成为截面圆形状。
在本实施方式中,第1及第2被驱动轴12、13的尺寸被设定为,第2被驱动轴13的长度比第1被驱动轴12的长度长。
具体而言,如图2(a)所示,第1及第2被驱动轴12、13的尺寸设定为,在将基板保持器11配置在基板保持器输送机构3上的情况下,基板保持器11的两侧部的第1被驱动轴12与基板保持器输送机构3的第1驱动部36接触,并且在将基板保持器11配置在后述的方向转换机构40上的情况下,第2被驱动轴13与后述的第2驱动部46接触。
在一对输送驱动部件33的第1输送方向P1的下游侧,设置有相同结构的一对方向转换机构40。
在本实施方式的情况下,一对方向转换机构40分别关于第1及第2输送方向P1、P2被配置在一对输送驱动部件33的外侧的位置。
此外,这一对方向转换机构40分别设置为,第1输送方向P1的上游侧的部分与各输送驱动部件33的第1输送方向P1的下游侧的部分稍稍重叠。
如图4所示,本实施方式的方向转换机构40具有第1导引部件41、第2导引部件42、第3导引部件43,这些第1~第3导引部件41~43从第1输送方向P1的上游侧以该顺序配置。
在本实施方式中,第1~第3导引部件41~43分别被配置在一对输送驱动部件33的外侧附近的位置,进而,后述的输送驱动部件45分别被配置在第1~第3导引部件41~43的外侧附近的位置。
另外,在图2(b)中,将方向转换机构40的一部分省略、并且将部件的重叠关系忽视而表示,以使关于输送方向的部件间的位置关系变得明确。
如图2(a)及图4所示,第1~第3导引部件41~43例如由板状的部件构成,分别朝向竖直方向设置。
这里,第1导引部件41的第1输送方向P1的下游侧的部分被形成为朝向第1输送方向P1的下游侧凸的曲面形状,此外,第2导引部件42的第1输送方向P1的上游侧的部分被形成为朝向第1输送方向P1的下游侧凹的曲面形状。
第1及第2导引部件41、42中,第1导引部件41的第1输送方向P1的下游侧的部分与第2导引部件42的第1输送方向P1的上游侧的部分被形成为相同的曲面形状,这些部分以设置比基板保持器11的第1被驱动轴12的直径稍大的间隙而对置的方式接近配置。并且,设置有借助该间隙引导基板保持器11的第1被驱动轴12的第1方向转换路径51。
此外,第2导引部件42的第1输送方向P1的下游侧的部分被形成为朝向第1输送方向P1的下游侧凸的曲面形状,此外,第3导引部件43的第1输送方向P1的上游侧的部分被形成为朝向第1输送方向P1的下游侧凹的曲面形状。
第2及第3导引部件42、43中,第2导引部件42的第1输送方向P1的下游侧的部分和第3导引部件43的第1输送方向P1的上游侧的部分被形成为相同的曲面形状,这些部分以设置比基板保持器11的第2被驱动轴13的直径稍大的间隙而对置的方式接近配置。并且,设置有借助该间隙引导基板保持器11的第2被驱动轴13的第2方向转换路径52。
在本实施方式中,第2导引部件42的第1输送方向P1的下游侧的部分被形成为与第1导引部件41的第1输送方向P1的下游侧的部分相同的曲面形状,进而,第3导引部件43的第1输送方向P1的上游侧的部分被形成为与第2导引部件42的第1输送方向P1的上游侧的部分相同的曲面形状。
并且,借助这样的结构,第1方向转换路径51和第2方向转换路径52被形成为相同的曲面形状。
进而,在本实施方式中,第1及第2方向转换路径51、52的各部分的关于水平方向的距离,其尺寸被设定为与基板保持器11的第1及第2被驱动轴12、13之间的距离相同。
此外,在本实施方式中,第1方向转换路径51的上侧的开口部为基板保持器11的第1被驱动轴12的进入口,构成为,其高度位置为比被往路侧基板保持器支承机构18a支承的基板保持器11的第2被驱动轴13的高度位置低的位置(参照图2(b))。
进而,第1方向转换路径51的下侧的开口部为基板保持器11的第1被驱动轴12的排出口,构成为,其高度位置为比被归路侧基板保持器支承机构18c支承的基板保持器11的第2被驱动轴13的高度位置高的位置(参照图2(b))。
此外,关于第2方向转换路径52,其上侧的开口部为基板保持器11的第2被驱动轴13的进入口,构成为,其高度位置为与被往路侧基板保持器支承机构18a支承的基板保持器11的第2被驱动轴13的高度位置相同的位置(参照图2(b))。
另一方面,第2方向转换路径52的下侧的开口部为基板保持器11的第2被驱动轴13的排出口,构成为,其高度位置为与被归路侧基板保持器支承机构18c支承的基板保持器11的第2被驱动轴13的高度位置相同的位置(参照图2(b))。
本实施方式的方向转换机构40例如具有由一对链轮和架设在这一对链轮上的链构成的输送驱动部件45,该输送驱动部件45构成为,相对于竖直面为连续的环状。
该输送驱动部件45构成为,其折回部分的曲率半径与基板保持器输送机构3的输送驱动部件33的折回部33b的曲率半径相同。
此外,进行驱动,以使输送驱动部件45的上侧的部分向第1输送方向P1移动、下侧的部分向第2输送方向P2移动。
在输送驱动部件45上,隔开既定的间隔以向输送驱动部件45的外方侧突出的方式设置有多个第2驱动部46。
第2驱动部46构成为,在输送驱动部件45的外方侧的部分上形成有凹部,该凹部的边缘部与基板保持器11的第2被驱动轴13接触而将该基板保持器11沿着第2方向转换路径52支承驱动。
此外,本实施方式的第2驱动部46如后述那样设定输送驱动部件45的路径及第2驱动部46的尺寸,以使得在到达第2方向转换路径52的进入口及排出口的位置的情况下其凹部侧的端部从第2方向转换路径52避开(参照图2(b))。
在本实施方式中,如后述那样,控制基板保持器输送机构3的输送驱动部件33和方向转换机构40的输送驱动部件45的动作,以使第2驱动部46与基板保持器输送机构3的第1驱动部36同步地动作。
并且,在本实施方式中,分别设定第1及第2驱动部36、46、以及第1及第2方向转换路径51、52的形状及尺寸,以使得在由基板保持器输送机构3的第1驱动部36将基板保持器11向第1输送方向P1驱动而使第1及第2被驱动轴12、13进入到第1及第2方向转换路径51、52内的情况下,在基板保持器11保持水平状态的同时,第1及第2被驱动轴12、13被第1及第2驱动部36、46支承而移动,顺畅地从第1及第2方向转换路径51、52排出。
另一方面,在第1导引部件41和第2导引部件42的下方、第1方向转换路径51的排出口的附近,设置有用来将基板保持器11从方向转换机构40向基板保持器支承机构18的归路侧基板保持器支承机构18c顺畅地移交的移交部件47。
该移交部件47例如由沿水平方向延伸的细长的部件构成,构成为,在其第2输送方向P2侧的端部,以设置在归路侧基板保持器支承机构18c的下方的位置处的旋转轴48为中心沿上下方向旋转移动。并且,移交部件47其第1输送方向P1侧的部分被未图示的弹性部件向上方施力。
在移交部件47的上部,在第1方向转换路径51的排出口的第2输送方向P2侧的附近的部分,设置有移交部47a,该移交部47a以与第1方向转换路径51连续、并且与基板保持器支承机构18的归路侧基板保持器支承机构18c连续的方式被形成为曲面形状(参照图2(b))。
此外,在移交部件47的上部,在第1输送方向P1侧的部分上,设置有朝向第1输送方向P1向下侧倾斜的倾斜面47b。该倾斜面47b被设置在与第2方向转换路径52的排出口对置的高度位置。
图5是表示本实施方式的在第2成膜区域中配置的反应性等离子蒸镀机构的结构的概略图。
此外,图6(a)、图6(b)是表示掩模吸附机构的作用的说明图。
如图5所示,本实施方式的反应性等离子蒸镀机构5R具有在基板的第2面上进行成膜的成膜室20。
该成膜室20构成为,根据需要而被连接到未图示的真空排气装置,并且被导入例如氧气那样的反应气体(未图示)。
在成膜室20的上部,设置有保持着基板的基板保持器11的运入口20a和运出口20b,构成为,被上述的第1驱动部36沿着输送路径输送的基板保持器11经由运入口20a被运入到成膜室20内,在成膜后被从运出口20b运出。
在本实施方式中,在成膜室20内的成膜位置,相对于输送路径在基板10的第1面侧的上方附近设置有掩模吸附机构7,沿着输送路径向第2输送方向P2移动的基板保持器11穿过掩模吸附机构7的下方附近。
该掩模吸附机构7具有将上述的基板保持器11的掩模19(掩模部件19a)吸附的磁铁,例如与输送路径平行地设置。
在成膜室20内的下部、例如掩模吸附机构7的下方,与等离子引入用的磁铁23一起设置有收容成膜材料21的炉床22。
该炉床22是用来在基板10的第2面上形成第2透明导电氧化物层的部件,被接地。
另一方面,在成膜室20的外部,设置有等离子枪24。
该等离子枪24被设置在设在成膜室20的侧部上的等离子导入口20c的附近,是将例如氩(Ar)气电离并向成膜室20内导入的部件。
等离子枪24被连接在放电电源26上,该放电电源26对等离子发生电极25施加负的电压,并且对成膜室20内的炉床22施加正的电压。
在等离子发生电极25与成膜室20之间,设置有第1及第2空心线圈27、28,构成为,对这些第1及第2空心线圈27、28施加比炉床22低的正电压。
进而,在第2空心线圈28与成膜室20之间,设置有等离子聚束用的磁线圈29。
在这样的结构中,如果相对于被导入到等离子枪24中的氩气,通过向等离子发生电极25与炉床22之间施加电压而使其电离,则产生的氩的等离子50借助第1及第2空心线圈27、28以及磁线圈29的作用,以束状态被导入到成膜室20内,被磁铁23的磁力向炉床22引导。
并且,借助该氩的等离子50,收容在炉床22中的成膜材料21被加热,升华而离子化。
进而,离子化的成膜材料21a在穿过氩的等离子50时被加速,在炉床22的上方朝向穿过掩模吸附机构7的下方附近的基板保持器11直线地飞翔,结果,在基板10的第2面上形成成膜材料21的膜。
在本实施方式中,如上述那样具有将基板保持器11的掩模19吸附的磁铁的掩模吸附机构7,由于在成膜位置处相对于输送路径被设置在基板10的第1面侧的上方附近,所以如图6(a)、图6(b)所示,在成膜时各掩模部件19a被掩模吸附机构7的磁铁的磁力牵引而向基板10的第1面侧移动,其上表面密接在基板10的第2面上。
结果,根据本实施方式,能够使经由掩模19形成在基板10的第2面上的膜的平坦性提高。
以下,参照图7~图17说明本实施方式的成膜装置1的动作及成膜方法的例子。
图7(a)~图7(c)是表示本实施方式中的透明导电氧化物层的形成方法的截面工序图。
在本实施方式中使用的成膜前的基板10a如图7(a)所示,是在n型结晶硅基板10A的第1面(上表面)上依次设置i型非晶硅层10B及例如p型非晶硅层10D、并且在该n型结晶硅基板10A的第2面(下表面)上依次设置i型非晶硅层10C及例如n型非晶硅层10E的结构。
在本实施方式中,首先如图8所示,在使基板运入运出机构6的支承部62上的密封部件63密接在真空槽2的内壁上而将基板运入运出室2A内的气体环境相对于真空槽2内的气体环境隔离的状态下,通风到大气压后,将基板运入运出室2A的盖部2a打开。
然后,使用未图示的输送机器人使处理前的基板10a装配并保持在基板运入运出机构6的支承部62的输送机器人64上的基板保持器11上。
接着,如图9所示,在将基板运入运出室2A的盖部2a关闭、真空排气到既定的压力后,使基板运入运出机构6的支承部62下降到上述基板保持器移交位置,使得基板保持器11的高度成为与输送驱动部件33的往路侧输送部33a相同的高度位置。
进而,如图10所示,借助设置在基板运入运出机构6的支承部62上的输送机器人64,将基板保持器11配置到基板保持器输送机构3的基板保持器导入部30A上。
在此情况下,如图11(a)所示,将基板保持器11的第1被驱动轴12以配置到第1驱动部36的槽部内的方式定位,载置到往路侧基板保持器支承机构18a上。
在此状态下,如图11(b)所示,使基板保持器输送机构3的输送驱动部件33的往路侧输送部33a向第1输送方向P1移动。
由此,借助输送驱动部件33的往路侧输送部33a上的第1驱动部36将基板保持器11的第1被驱动轴12向第1输送方向P1驱动,基板保持器11在输送驱动部件33的往路侧输送部33a上被朝向输送折回部30B输送。
在该动作时,对于被保持在基板保持器11上的成膜前的基板10a的第1面(上表面),当穿过第1成膜区域4时,由位于基板保持器11的上方的溅镀机构4T进行借助溅镀的成膜。
具体而言,如图7(b)所示,在成膜前的基板10a的p型非晶硅层10D的表面上,借助溅镀,整面地形成第1透明导电氧化物层10F。
在此情况下,作为第1透明导电氧化物层10F的材料没有被特别限定,但优选的是作为低电阻、具有光透过性的材料的氧化铟类的材料,更优选的是对氧化铟微量添加了氧化钛、氧化锆、氧化钨、氧化铈的材料。
图12(a)~图12(c)及图13(a)~图13(c)是表示本实施方式的基板保持器输送机构及方向转换机构的动作的说明图。
在本实施方式中,在上述的成膜工序后,通过使基板保持器输送机构3的第1驱动部36向第1输送方向P1移动,如图12(a)所示,使到达了基板保持器输送机构3的输送折回部30B的基板保持器11进一步向第1输送方向P1移动,将基板保持器11的第2被驱动轴13配置到方向转换机构40的第2方向转换路径52的进入口的位置。
在此情况下,控制输送驱动部件45的动作,以使方向转换机构40的第2驱动部46位于基板保持器11的第2被驱动轴13的下方。
接着,将基板保持器输送机构3的输送驱动部件33驱动而使第1驱动部36向第1输送方向P1移动,并将方向转换机构40的输送驱动部件45驱动而使第2驱动部46向第1输送方向P1移动。在此情况下,进行控制以使第1驱动部36与第2驱动部46的动作同步。
由此,如图12(b)所示,基板保持器11的第1及第2被驱动轴12、13被第1及第2驱动部36、46分别支承驱动,在第1及第2方向转换路径51、52内朝向下方分别移动。
另外,在该过程中,基板保持器11的第1被驱动轴12在第1方向转换路径51内虽然不会同时接触、但与第1导引部件41和第2导引部件42的边缘部都接触,此外,第2被驱动轴13在第2方向转换路径52内虽然不会同时接触、但与第2导引部件42和第3导引部件43的边缘部都接触,基板保持器11维持着上下关系。
并且,从第1及第2被驱动轴12、13分别穿过第1及第2方向转换路径51、52的中间部分的附近,第1及第2被驱动轴12、13的输送方向在维持着基板保持器11的上下关系的状态下分别被转换为与第1输送方向P1相反方向的第2输送方向P2。
另外,在该过程中,基板保持器11的第1被驱动轴12在第1方向转换路径51内虽然不会同时接触、但与第1导引部件41和第2导引部件42的边缘部都接触,此外,第2被驱动轴13在第2方向转换路径52内虽然不会同时接触,但与第2导引部件42和第3导引部件43的边缘部都接触。
进而,如果继续基板保持器输送机构3的输送驱动部件33和方向转换机构40的输送驱动部件45的驱动,则如图12(c)所示,基板保持器11的第1被驱动轴12经由第1方向转换路径51的排出口及移交部件47的移交部47a被配置到移交部件47的上方的位置,并且基板保持器11的第2被驱动轴13被配置到第2方向转换路径52的排出口的位置,然后,如图13(a)所示,基板保持器11被移交给基板保持器支承机构18的归路侧基板保持器支承机构18c。
另外,在图12(c)所示的时点,方向转换机构40的第2驱动部46与基板保持器11的第2被驱动轴13不接触,基板保持器11借助由基板保持器输送机构3的第1驱动部36与第1被驱动轴12的接触带来的驱动而向第2输送方向P2移动。
并且,借助进一步的基板保持器输送机构3的输送驱动部件33的驱动,如图13(b)所示,基板保持器11的第2被驱动轴13与移交部件47的倾斜面47b接触,移交部件47向下方旋转移动,如图13(c)所示,基板保持器11的第2被驱动轴13穿过移交部件47的上方,基板保持器11向第2输送方向P2移动。
另外,移交部件47在该过程后,借助未图示的弹性部件的施力而回到原来的位置。
然后,如图14(a)所示,通过使基板保持器输送机构3的输送驱动部件33的归路侧输送部33c向第2输送方向P2移动、将第1驱动部36向同方向驱动,将基板保持器11朝向基板保持器排出部30C输送。
在该动作时,在被保持在基板保持器11上的成膜前的基板10a的第2面(下表面)上,当穿过图10所示的第2成膜区域5时,借助位于基板保持器11的下方的反应性等离子蒸镀机构5R,进行借助反应性等离子蒸镀的成膜。
具体而言,在图7(b)所示的n型非晶硅层10E的表面上,经由上述掩模19,由反应性等离子蒸镀机构5R进行图案成膜,形成图7(c)所示的第2透明导电氧化物层10G。由此,得到成膜后的基板10b。
在此情况下,作为第2透明导电氧化物层10G的材料没有被特别限定,但优选的是作为低电阻、具有光透过性的材料的氧化铟类的材料,更优选的是对氧化铟微量添加了氧化钛、氧化锆、氧化钨、氧化铈的材料。
并且,如果在向第2输送方向P2移动的基板保持器11到达基板保持器排出部30C后、使输送驱动部件33的归路侧输送部33c向第2输送方向P2移动、将第1驱动部36向同方向驱动,则随着伴随归路侧输送部33c的移动而第1驱动部36成为从竖直方向倾斜的状态,如图14(b)所示,第1驱动部36与第1被驱动轴12的接触脱离,由此基板保持器11失去推进力,所以由图15所示的基板运入运出机构6的输送机器人64使基板保持器11向第2输送方向P2移动,使其相对于第1驱动部36离开。
进而,使用基板运入运出机构6的输送机器人64进行基板保持器11的取出动作,如图15所示,将基板保持器11与输送机器人64一起配置到支承部62上。
然后,如图16所示,使基板运入运出机构6的支承部62上升,在使支承部62上的密封部件63密接在真空槽2的内壁上、将基板运入运出室2A内的气体环境相对于真空槽2内的气体环境隔离的状态下,进行通风直到大气压。
然后,如图17所示,将基板运入运出室2A的盖部2a打开,使用未图示的输送机器人,将成膜后的基板10b从基板保持器11向大气中取出。
然后,回到图8所示的状态,通过反复进行上述的动作,对于多个成膜前的基板10a,分别在两面上进行上述的成膜。
另外,关于异质结型太阳能电池的表面电极,可以在上述的第1及第2透明导电氧化物层10F、10G上例如借助网版印刷涂敷銀膏、借助烧制而形成。
在以上所述的本实施方式中,由于在形成单一的真空环境的真空槽2内,输送路径被形成为相对于竖直面的投影形状成为连续的环状,并且具备将多个基板保持器11沿着输送路径输送的基板保持器输送机构3,所以与以往技术相比能够大幅削减输送路径占用的空间,由此能够实现装置的大幅的节省空间化,所以能够提供一种小型且简洁的结构的成膜装置。
此外,在本实施方式中,构成为,将被导入的基板保持器11在设为水平的状态下沿着输送路径向第1输送方向P1输送的输送驱动部件33的往路侧输送部33a穿过第1成膜区域4,并且将基板保持器11在设为水平的状态下沿着输送路径向与第1输送方向P1相反方向的第2输送方向P2输送并排出的输送驱动部件33的归路侧输送部33c穿过第2成膜区域5。此外,构成为,通过使基板保持器输送机构3的第1驱动部36和方向转换机构40的第2驱动部46同步动作、将基板保持器11的第1及第2被驱动轴12、13沿着方向转换机构40的第1及第2方向转换路径51、52分别引导并输送,由此将基板保持器11在维持着上下关系的状态下从输送驱动部件33的往路侧输送部33a向归路侧输送部33c移交。根据具有这样的结构的本实施方式,能够提供一种能够在基板10的两面上效率良好地进行处理的穿过型的成膜装置。
进而,在本实施方式中,借助反应性等离子蒸镀机构5R在基板10的第2面上进行例如第2透明导电氧化物层的成膜,所以与粒子的飞翔距离较小的溅镀膜相比,使用掩模的图案成膜时的平坦性优良,并且反应性等离子蒸镀的施加电压比溅镀低,所以能够提供一种能够形成对于基底层伤害较少的优质的透明导电氧化物层的成膜装置、特别是异质结型太阳能电池制造装置。
另一方面,在本实施方式中,基板保持器11构成为,经由具有由磁性体构成的部分的掩模19在基板10的第2面上进行成膜,在第2成膜区域5的反应性等离子蒸镀机构5R上,在成膜位置处相对于输送路径在基板10的第1面侧的上方附近设置有掩模吸附机构7,所以在成膜时掩模19被掩模吸附机构7的磁铁的磁力牵引而向基板10的第1面侧移动,密接在基板10的第2面上,所以能够使经由掩模19形成在基板10的第2面上的膜的平坦性提高。
此外,在本实施方式中,构成为,基板保持器11在相对于该输送方向正交的方向上将多个基板10排列保持,所以与以往技术那样的将在基板的输送方向上排列保持多个基板的基板保持器输送而进行成膜的情况相比,能够削减基板保持器的长度及伴随着其的剩余空间,所以能够实现成膜装置的进一步的节省空间化。
图19~图23是表示本实施方式的变形例的图,以下,对于与上述实施方式对应的部分赋予相同的附图标记,省略其详细的说明。
图19所示的本变形例的成膜装置1A如后述那样,是使用具有能够开闭的掩模8的基板保持器11A的装置,该掩模8能够与基板运入运出室2A的盖部2a的动作连动而开闭地构成。
图20(a)~图20(c)是表示在本变形例中使用的基板保持器的结构的图,图20(a)是俯视图,图20(b)是图20(a)的B-B线剖视图,图20(c)是主视图。
进而,图21(a)(b)~图23是表示本变形例的动作的说明图。
如图20(a)、图20(b)所示,在本变形例中使用的基板保持器11A在其主体部11a上设置有与上述实施方式相同的基本结构的保持部14。
即,在本变形例中使用的基板保持器11A的保持部14,在基板保持器11A的上表面侧,以与各基板10相同的大小及形状设置有用来对各基板10的第1面(在本变形例中是上表面)进行成膜的矩形状等的开口部15,并且在基板保持器11A的下表面侧,设置有与上述各开口部15分别连通而用来在各基板10的第2面(在本变形例中是下表面)上进行成膜的矩形状等的开口部16。
并且,在各保持部14的开口部15、16之间的连续的部分处,分别设置有能够载置各基板10的由矩形框状的凹部构成的载置部17。
这些各载置部17其凹部的底面被形成为例如与基板保持器11A的上表面平行的平面状,构成为,在成膜时将各基板10保持为水平。
该载置部17优选的是做成以3点以上支承基板10的结构。但是,只要能够可靠地保持平衡,也可以采用以2点支承基板10的结构。
在本变形例中,在基板保持器11A的上部、即基板10的第1面侧,设置有成膜用的掩模8。
该掩模8以将设置在保持部14的上部侧的两个开口部15覆盖的大小被形成为例如矩形状,在与各开口部15对应的位置,设置有比设置在保持部14的下部侧的一对开口部16稍小的例如矩形状的一对开口部8a。
另外,也可以在这些一对开口部8a处设置既定的图案的掩模部件(未图示)。
本变形例的掩模8在输送方向外方侧的两侧的侧部且第1输送方向P1侧的端部处,分别设置有用来将掩模8开闭的开闭机构80。
这些开闭机构80其沿相对于输送方向正交的方向延伸的支轴8c被固定在掩模8上,各支轴8c能够以沿相对于输送方向正交的方向延伸的旋转轴为中心旋转地支承在支承部件8d上,该支承部件8d固定在基板保持器11A的上表面上。
另一方面,在掩模8的输送方向外方侧的两侧的侧部且第2输送方向P2侧的端部,分别固定着用来将掩模8向上方拉起的拉起销8b。
这些拉起销8b以经过沿相对于输送方向正交的方向延伸的直线的方式设置,以各自的输送方向外方侧的端部从基板保持器11A的主体部11a的输送方向外方侧的端边缘部向输送方向外方侧伸出的方式设置。
并且,如果由后述的一对掩模开闭部件9将各拉起销8b拉起,则掩模8以开闭机构80的支轴8c的旋转轴为中心旋转移动,其第2输送方向P2侧的端部上升而打开,使得基板保持器11A的各开口部15、16及载置部17露出。
另一方面,如图19所示,在本变形例中,在真空槽2的基板运入运出室2A内设置有用来使上述的掩模8开闭的掩模开闭机构90。
该掩模开闭机构90具备一对具有相同结构的掩模开闭部件9,该掩模开闭部件9如后述那样以与基板运入运出室2A的盖部2a连动的方式构成,将掩模8的第2输送方向P2侧的端部拉起且使其下降而开闭。
这一对掩模开闭部件9借助未图示的连结部件连结,构成为同步地动作。
并且,一对掩模开闭部件9如图20(c)所示,隔开比上述一对拉起销8b的端部间的间隔稍短的距离而配置。以下,适当取一个掩模开闭部件9为例,说明掩模开闭部件9的结构及动作。
如图19及图21(a)所示,掩模开闭部件9由细长形状的钩状的部件构成。即,掩模开闭部件9具有直线状的主体部9a、和设置在其一方的端部上的例如钓钩状的钩挂部9b,如后述那样,能够与设置在掩模8上的拉起销8b连结而构成。
并且,掩模开闭部件9的与钩挂部9b相反侧的端部被安装在支轴9d上,能够以该支轴9d为中心旋转,所述支轴9d设置于基板运入运出室2A的盖部2a的下表面的第2输送方向P2侧的部分。
在此情况下,掩模开闭部件9将钩挂部9b的前端部朝向第2输送方向P2侧而配置,构成为,在与被朝向输送方向的竖直面平行的平面内旋转。
另外,本变形例的盖部2a构成为,以设置在其第1输送方向P1侧的端部上的支轴2b为中心,在与被朝向输送方向的竖直面平行的平面内旋转。
在掩模开闭部件9的中间部、第2输送方向P2侧的部分处,设置有限制掩模开闭部件9相对于竖直方向的角度的角度限制部9c,该角度限制部9c被突出形成为从掩模开闭部件9的主体部9a向第2输送方向P2侧凸的曲线状。
另一方面,在基板运入运出室2A内的第2输送方向P2侧的壁部上,设置有角度限制部件9e,该角度限制部件9e与上述的掩模开闭部件9的角度限制部9c一起限制掩模开闭部件9相对于竖直方向的角度。
该角度限制部件9e以从基板运入运出室2A内的第2输送方向P2侧的壁部向第1输送方向P1侧突出的方式形成,被设置在能够与掩模开闭部件9的角度限制部9c抵接的位置。
在具有这样的结构的本变形例中,在盖部2a关闭的状态下,掩模开闭部件9的角度限制部9c与设置在真空槽2内的壁部上的角度限制部件9e抵接,成为其主体部9a向第1输送方向P1侧稍稍倾斜的状态。
这里,在本变形例中,如图21(a)所示,关于掩模开闭部件9的钩挂部9b,该钩挂部9b的前端部相对于基板保持器11A上的掩模8的拉起销8b,位于第1输送方向P1侧,所述基板保持器11A位于掩模开闭部件9的下方、被载置在基板运入运出机构6的支承部62的输送机器人64上,设定各部件的形状及尺寸,以使得即使在使基板运入运出机构6的支承部62上升而掩模8被配置到基板运入运出室2A内的情况下,也不与掩模8的拉起销8b干涉(接触)。
在具有这样的结构的本变形例中,从图21(a)所示的状态,使基板运入运出机构6的支承部62上升,如图21(b)所示,将基板保持器11A及掩模8向基板运入运出室2A内运入。
由此,掩模8的拉起销8b不会与掩模开闭部件9的钩挂部9b接触而被配置在其上方。
接着,使基板运入运出机构6的支承部62上升,将基板运入运出室2A内的气体环境与真空槽2内的气体环境隔离,通风到大气压后,如图22(a)所示,将盖部2a以支轴2b为中心使第2输送方向P2侧的部分上升,开始基板运入运出室2A的敞开动作。
由此,掩模开闭部件9的角度限制部9c相对于角度限制部件9e的抵接脱离,掩模开闭部件9旋转,以使掩模开闭部件9的钩挂部9b向第2输送方向P2移动,该钩挂部9b位于掩模8的拉起销8b的下方。
并且,如果继续盖部2a向上方的旋转移动,则掩模开闭机构90的一对掩模开闭部件9的钩挂部9b接触在掩模8的拉起销8b的下侧部分上(参照图20(c)),如图22(b)所示,掩模开闭部件9的钩挂部9b在钩挂着掩模8的拉起销8b的连结状态下上升,由此,连结在拉起销8b上的掩模8以支轴8c为中心,第2输送方向P2侧的部分向上方的方向旋转而掩模8打开,上述的保持部14露出(参照图20(a)、图20(b))。
进而,如果继续盖部2a向上方的旋转移动,则如图23所示,掩模8起立到接近于直立的状态,由此,掩模8与基板运入运出室2A的壁部的距离远离,在基板保持器11A的上方形成能够将基板10运入及运出的空间。
结果,如图23所示,能够使用未图示的输送机器人,经由该空间使处理前的基板10a保持在基板运入运出室2A内的基板保持器11A上,此外将已处理的基板10b从基板保持器11A向基板运入运出室2A的外部排出。
另外,将掩模8关闭的动作根据上述机构的说明可知,可以通过将基板保持器11A的盖部2a关闭来容易地进行。
在以上所述的本变形例中,基板保持器11A在作为基板10的第1面侧的其上部具有成膜用的掩模8,所以能够对基板10的第1面进行掩模成膜。
在此情况下,只要在基板保持器11A上设置上述实施方式的掩模19,就能够在基板10的两面上进行掩模成膜。
此外,本变形例的掩模8能够通过旋转移动而开闭地构成,并且与掩模开闭机构90连动地动作,并且构成为,在盖部2a及掩模8打开的状态下形成能够将基板10运入运出的空间,所述掩模开闭机构90与基板运入运出室2A的盖部2a连动,所以仅通过将基板运入运出室2A的盖部2a打开,就能够相对于基板保持器11A的露出的保持部14进行基板10(10a、10b)的运出运入,结果,能够实现基板10的运出运入工序的简洁化。
进而,本变形例的掩模8被设置在基板保持器11A的上部(基板10的第1面侧),并且设置有比基板10的第2面侧的开口部16稍小的开口部8a,所以能够使基板保持器11A的载置部17的面积变得更小而尽可能使基板10的第2面侧的开口部16变大,由此能够实现基板10的第2面侧的成膜面积的最大化,并且能够防止起因于成膜材料的迂回附着的基板10的第1面及第2面之间的短路。
在以上的本变形例中,构成为,借助凸轮机构(角度限制部9c及角度限制部件9e)使掩模开闭部件9动作,但本发明并不限于此,例如也可以构成为,用光传感器检测掩模开闭部件9的位置,基于其结果将致动器驱动而使掩模开闭部件9动作。
另外,本发明并不限定于上述实施方式,能够进行各种各样的变更。
例如在上述实施方式中,将输送驱动部件33中的上侧的部分设为作为第1输送部的往路侧输送部33a,并且将输送驱动部件33中的下侧的部分设为作为第2输送部的归路侧输送部33c,但本发明并不限定于此,也可以使它们的上下关系相反。
进而,在上述实施方式中,将基板的上表面设为第1面,将下表面设为第2面,但也可以将基板的下表面设为第1面,将上表面设为第2面。
进而,在上述实施方式中,取在异质结型太阳能电池用的基板的两面上形成透明导电氧化物层的情况为例进行了说明,但本发明并不限定于此,对于在各种各样的基板的两面上形成各种各样的膜的情况都能够适用。
只是,本发明对于在异质结型太阳能电池用的基板的两面上形成透明导电氧化物层的情况特别有效。
此外,在上述实施方式中,关于基板保持器输送机构3及方向转换机构40,由一对链轮和架设在这一对链轮上的链构成,但例如也可以使用利用带或轨道的环状形状的输送驱动机构。
进而,关于基板保持器支承机构18,也可以不是用辊,而是用带或轨道构成。
另一方面,关于方向转换机构40,并不限于上述的由第1~第3导引部件41~43构成的上述实施方式的形态,也可以如以下这样变形。
例如,在图18所示的变形例中,构成为,具有与上述第2导引部件42对应的导引部件44、和与上述第3导引部件43对应的导引部件43A,由这一对导引部件44、43A形成第1及第2方向转换路径。
这里,导引部件44被形成为例如日语平假名的“て”(类似于T的形状)字状,其第1输送方向P1的上游侧的部分44a被形成为与上述第2导引部件42的第1输送方向P1的上游侧的部分相同的曲面形状。
并且,构成为,使被上述的第1驱动部36驱动的基板保持器11的第1被驱动轴12接触在导引部件44的第1输送方向P1的上游侧的部分44a上,沿着该部分44a从上方向下方引导。
另一方面,导引部件43A其第1输送方向P1的上游侧的部分43a被形成为与上述第3导引部件43的第1输送方向P1的上游侧的部分相同的曲面形状。
并且,构成为,使被上述的第2驱动部46驱动的基板保持器11的第2被驱动轴13与导引部件43A的第1输送方向P1的上游侧的部分43a接触,沿着该部分43a从上方向下方引导。
根据具有这样的结构的本例,不需要上述的第1导引部件41,并且能够减少与上述第2导引部件42对应的导引部件44的材料,所以能够实现方向转换机构40的结构的简洁化、进而装置结构简洁化及成本降低。
此外,关于第1及第2驱动部36、46的形状,并不限定于上述实施方式,只要能够与基板保持器11的第1及第2被驱动轴12、13可靠地接触并支承驱动,可以采用各种各样的形状。
进而,本发明不仅在如上述实施方式那样将成膜前的基板10a向真空槽2内运入、将已成膜的基板10b从真空槽2运出的情况下,在将成膜前的基板10a与基板保持器11一起向真空槽2内运入、将已成膜的基板10b与基板保持器11一起从真空槽2运出的情况下也能够适用。
附图标记说明
1…成膜装置
2…真空槽
3…基板保持器输送机构
4…第1成膜区域
4T…溅镀机构
5…第2成膜区域
5R…反应性等离子蒸镀机构
6…基板运入运出机构
7…掩模吸附机构
10…基板
11…基板保持器
12…第1被驱动轴(第1被驱动部)
13…第2被驱动轴(第2被驱动部)
14…保持部
15、16…开口部
17…载置部
17a…槽部
18…基板保持器支承机构
19…掩模
19a…掩模部件
30A…基板保持器导入部
30B…输送折回部
30C…基板保持器排出部
33…输送驱动部件(输送路径)
33a…往路侧输送部(第1输送部)
33b…折回部
33c…归路侧输送部(第2输送部)
36…第1驱动部
40…方向转换机构
41…第1导引部件
42…第2导引部件
43…第3导引部件
45…输送驱动部件
46…第2驱动部
51…第1方向转换路径
52…第2方向转换路径。
Claims (7)
1.一种成膜装置,其特征在于,
具备:
真空槽,形成单一的真空环境;
第1成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有溅镀机构,该溅镀机构在被基板保持器保持的基板的第1面上进行第1透明导电氧化物层的成膜;
第2成膜区域,被设置在前述真空槽内,具有反应性等离子蒸镀机构,该反应性等离子蒸镀机构在被前述基板保持器保持的前述基板的第2面上进行第2透明导电氧化物层的成膜;
输送路径,以相对于竖直面的投影形状为连续的环状的方式形成,输送前述基板保持器;和
基板保持器输送机构,将具有第1及第2被驱动部的多个前述基板保持器沿着前述输送路径输送;
前述输送路径具有第1输送部、第2输送部和输送折回部,所述第1输送部将被导入的前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向第1输送方向输送,所述第2输送部将前述基板保持器在设为水平的状态下沿着前述输送路径向与前述第1输送方向相反方向的第2输送方向输送并排出,所述输送折回部将前述基板保持器从前述第1输送部朝向前述第2输送部折回而输送,前述输送路径构成为,前述第1输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的一方,并且前述第2输送部穿过前述第1及第2成膜区域中的另一方;
前述基板保持器输送机构具有多个第1驱动部,所述多个第1驱动部与前述基板保持器的第1被驱动部接触,将该基板保持器沿着前述输送路径驱动;
在前述输送路径的输送折回部的附近,设置有方向转换机构,所述方向转换机构具有多个第2驱动部和第1及第2方向转换路径,所述多个第2驱动部与前述基板保持器的第2被驱动部接触而将该基板保持器向前述第1及第2输送方向分别驱动,所述第1及第2方向转换路径用来将前述基板保持器的第1及第2被驱动部分别引导并输送,以便将该基板保持器从前述第1输送方向向前述第2输送方向方向转换;
构成为,使前述基板保持器输送机构的第1驱动部和前述方向转换机构的第2驱动部同步动作,将前述基板保持器的第1及第2被驱动部沿着前述方向转换机构的第1及第2方向转换路径分别引导并输送,由此将前述基板保持器在维持着上下关系的状态下从前述输送路径的第1输送部向第2输送部移交。
2.如权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
前述基板保持器构成为,经由掩模在前述基板的第2面上进行成膜。
3.如权利要求2所述的成膜装置,其特征在于,
前述掩模具有由磁性体构成的部分,并且在前述第2成膜区域的反应性等离子蒸镀机构中,在成膜位置处相对于前述输送路径在前述基板的第1面侧的附近,设置有将前述掩模吸附的掩模吸附机构。
4.如权利要求1~3中任一项所述的成膜装置,其特征在于,
前述基板保持器构成为,在相对于前述输送路径正交的方向上将多个基板排列保持。
5.如权利要求1~3中任一项所述的成膜装置,其特征在于,
前述基板保持器在前述基板的第1面侧的部分处具有能够借助旋转移动而开闭的成膜用的掩模,该掩模与掩模开闭机构连动而动作,所述掩模开闭机构与由基板运入运出室的盖部的旋转移动带来的开闭动作连动,并且构成为,在前述盖部及前述掩模打开的状态下形成能够将该基板运入运出的空间。
6.一种成膜方法,是使用权利要求1-5中任一项所述的成膜装置的成膜方法,
其特征在于,具有:
借助前述输送路径的第1输送部将前述基板保持器以穿过前述第1成膜区域的方式沿着前述输送路径向第1输送方向输送,借助溅镀在保持于该基板保持器上的基板的第1面上形成第1透明导电氧化物层的工序;和
借助前述输送路径的第2输送部将前述基板保持器以穿过前述第2成膜区域的方式沿着前述输送路径向与前述第1输送部的输送方向相反的第2输送方向输送,借助反应性等离子蒸镀在保持于该基板保持器上的前述基板的第2面上形成第2透明导电氧化物层的工序。
7.一种太阳能电池的制造方法,是使用权利要求1-5中任一项所述的成膜装置的太阳能电池的制造方法,其特征在于,
准备在n型结晶硅基板的一方的面上依次设置有i型非晶硅层及p型非晶硅层、并且在前述n型结晶硅基板的另一方的面上依次设置有i型非晶硅层及n型非晶硅层的基板;
具有:
借助前述输送路径的第1输送部将前述基板保持器以穿过前述第1成膜区域的方式沿着前述输送路径向第1输送方向输送,借助溅镀在保持于该基板保持器上的基板的一方的面上形成第1透明导电氧化物层的工序;和
借助前述输送路径的第2输送部将前述基板保持器以穿过前述第2成膜区域的方式沿着前述输送路径向与前述第1输送部的输送方向相反的第2输送方向输送,借助反应性等离子蒸镀在保持于该基板保持器上的前述基板的另一方的面上形成第2透明导电氧化物层的工序。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017117092 | 2017-06-14 | ||
JP2017-117092 | 2017-06-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109082629A CN109082629A (zh) | 2018-12-25 |
CN109082629B true CN109082629B (zh) | 2019-06-18 |
Family
ID=63250113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810613107.1A Active CN109082629B (zh) | 2017-06-14 | 2018-06-14 | 成膜装置及成膜方法、以及太阳能电池的制造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6379318B1 (zh) |
CN (1) | CN109082629B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111971415B (zh) * | 2019-01-08 | 2023-02-17 | 株式会社爱发科 | 真空处理装置 |
US11869791B2 (en) | 2019-01-08 | 2024-01-09 | Ulvac, Inc. | Vacuum processing apparatus |
CN113571606A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 陕西众森电能科技有限公司 | 一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置 |
CN114551639B (zh) * | 2022-01-27 | 2023-06-06 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种局域钝化接触的选择性发射极结构的制备方法及应用方法 |
CN115747710A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-03-07 | 浙江合特光电有限公司 | 一种光伏组件的薄膜沉积工艺 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101495665A (zh) * | 2006-08-01 | 2009-07-29 | 新明和工业株式会社 | 真空成膜装置以及真空成膜方法 |
CN101545090A (zh) * | 2008-03-25 | 2009-09-30 | 北儒精密股份有限公司 | 双线式真空装置 |
KR20150047686A (ko) * | 2013-10-24 | 2015-05-06 | 주식회사 석원 | 양면 스퍼터링 진공 증착 장치 및 방법 |
CN205420540U (zh) * | 2015-11-30 | 2016-08-03 | 广东腾胜真空技术工程有限公司 | 多辊多室卷绕镀膜装置 |
CN106256927A (zh) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 株式会社新柯隆 | 成膜方法和成膜装置 |
TWI582032B (zh) * | 2011-07-29 | 2017-05-11 | 日東電工股份有限公司 | 膜材料的層積體之製造方法及藉由該方法所得之層積體 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3732250B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2006-01-05 | キヤノンアネルバ株式会社 | インライン式成膜装置 |
EP2009685A4 (en) * | 2006-04-19 | 2013-05-22 | Ulvac Inc | VERTICAL SUBSTRATE TRANSPORT DEVICE AND FILM DEPOSITION EQUIPMENT |
JP2008138268A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 薄膜を有する基板の製造方法 |
JP5999190B2 (ja) * | 2012-10-01 | 2016-09-28 | 日産自動車株式会社 | インライン式コーティング装置、インライン式コーティング方法、およびセパレータ |
JP6303167B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2018-04-04 | 昭和電工株式会社 | インライン式成膜装置及びそれを用いた磁気記録媒体の製造方法 |
-
2018
- 2018-06-13 JP JP2018113158A patent/JP6379318B1/ja active Active
- 2018-06-14 CN CN201810613107.1A patent/CN109082629B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101495665A (zh) * | 2006-08-01 | 2009-07-29 | 新明和工业株式会社 | 真空成膜装置以及真空成膜方法 |
CN101545090A (zh) * | 2008-03-25 | 2009-09-30 | 北儒精密股份有限公司 | 双线式真空装置 |
TWI582032B (zh) * | 2011-07-29 | 2017-05-11 | 日東電工股份有限公司 | 膜材料的層積體之製造方法及藉由該方法所得之層積體 |
KR20150047686A (ko) * | 2013-10-24 | 2015-05-06 | 주식회사 석원 | 양면 스퍼터링 진공 증착 장치 및 방법 |
CN106256927A (zh) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 株式会社新柯隆 | 成膜方法和成膜装置 |
CN205420540U (zh) * | 2015-11-30 | 2016-08-03 | 广东腾胜真空技术工程有限公司 | 多辊多室卷绕镀膜装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6379318B1 (ja) | 2018-08-22 |
CN109082629A (zh) | 2018-12-25 |
JP2019002075A (ja) | 2019-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109082629B (zh) | 成膜装置及成膜方法、以及太阳能电池的制造方法 | |
TWI518832B (zh) | 真空處理系統架構 | |
US8110511B2 (en) | Methods and systems of transferring a substrate to minimize heat loss | |
KR101429827B1 (ko) | 반송 시스템 | |
US7897525B2 (en) | Methods and systems of transferring, docking and processing substrates | |
EP2489759B1 (en) | System for utilization improvement of process chambers and method of operating thereof | |
EP0144229A2 (en) | Improvements in or relating to coating apparatus | |
US20100162955A1 (en) | Systems and methods for substrate processing | |
US20100162954A1 (en) | Integrated facility and process chamber for substrate processing | |
TWI638758B (zh) | 真空處理裝置 | |
CN108122809A (zh) | 基板处理系统 | |
TWI648866B (zh) | 成膜裝置及成膜方法以及太陽電池之製造方法 | |
KR102223849B1 (ko) | 스퍼터링 장치 | |
CN103283011B (zh) | 成膜装置 | |
JPWO2018230592A1 (ja) | 真空処理装置 | |
JP6754530B2 (ja) | 成膜装置及び成膜方法並びに太陽電池の製造方法 | |
WO2019170252A1 (en) | Vacuum processing system and method of operating a vacuum processing system | |
JP6279176B1 (ja) | 成膜装置及び成膜方法並びに太陽電池の製造方法 | |
CN210312485U (zh) | 多工位双面处理系统 | |
WO2010078264A2 (en) | Methods and systems of transferring, docking and processing substrates | |
WO2024142923A1 (ja) | 太陽電池の製造方法、太陽電池の製造装置、太陽電池製造用部品、及び太陽電池 | |
US20240381753A1 (en) | Fabricating solar cell devices to reduce active layer damage | |
CN209729881U (zh) | 带输送定位的硅片传输机构 | |
JP2023088094A (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
JP2013110114A (ja) | 有機elデバイス製造装置及び角度補正機構 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |