(57)【要約】【課題】ＳＨＪ型太陽電池の製造では、トレイに保持された基板の表面にｉ層とｐ層を形成した後、該トレイを一旦、大気中に取り出して、該基板を反転した後、該基板の裏面にｉ層とｎ層等を形成する。それ故、トレイからのコンタミ問題と、２回行う基板の昇温、降温によりスループット向上が困難であるいう課題がある。この課題を解消可能な装置を提供すること。【解決手段】複数の製膜室に基板を搬入出する第１及び第２の静電チャックプレートを備えた第１及び第２のトレイレス基板搬送手段を基板搬送室に配置し、該２つのトレイレス基板搬送手段を用いて減圧された該基板搬送室で前記基板の反転と、それぞれの製膜室への基板搬送を行うようにしたことを特徴とする。基板搬送室は高真空とする。製膜室配置はマルチチャンバー型でもよい。【選択図】図６
2020025140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面と前記第１の主面の反対側の第２の主面を有する基板の前記第１及び第２の主面に半導体膜を形成する装置であって、
前記基板を搬入するための少なくとも１つのロード室と、前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する少なくとも１つの第１の製膜室と、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する少なくとも１つの第２の製膜室と、前記基板を搬出するための少なくとも１つのアンロード室と、前記基板をトレイ無しで前記各室に搬入出する少なくとも２つのトレイレス基板搬送手段を内部に備えた基板搬送室と、を具備し、前記ロード室、前記第１の製膜室、前記第２の製膜室及び前記アンロード室は、前記基板搬送室に真空仕切り弁を介して接続され、前記トレイレス基板搬送手段の一つである第１のトレイレス基板搬送手段が前記第１の製膜室から前記基板を把持して前記基板搬送室へ移動し、前記基板搬送室において前記第１のトレイレス基板搬送手段が把持した前記基板を前記トレイレス基板搬送手段の他の一つである第２のトレイレス基板搬送手段に移設し、前記第２のトレイレス基板搬送手段が前記基板を前記第２の製膜室へ搬入するようにした基板の両面に半導体膜を形成する装置において、
前記第１のトレイレス基板搬送手段は第１の静電チャックプレートを備え、前記第２のトレイレス基板搬送手段は第２の静電チャックプレートを備え、前記基板を吸着している前記第１の静電チャックプレートの面を下へ向け、前記第２の静電チャックプレートの面を上に向けて、前記基板を前記第１の静電チャックプレートから前記第２の静電チャックプレートへ落下させて移設することを特徴とする基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項２】
前記第１のトレイレス基板搬送手段は、前記第１の静電チャックプレートを略水平面に保ち、上下前後左右に移動させる第１の上下前後左右移動手段を備え、かつ、前記第１の静電チャックプレートを、軸方向が鉛直方向に配置された回転軸を中心に水平面に略平行な面内で略３６０°回転させる第１の鉛直方向回転軸を備えるとともに、
前記第２のトレイレス基板搬送手段は、前記第２の静電チャックプレートを略水平面に保ち、上下前後左右に移動させる第２の上下前後左右移動手段を備え、かつ、前記第２の静電チャックプレートを軸方向が鉛直方向に配置された回転軸を中心に水平面に略平行な面内で略３６０°回転させる第２の鉛直方向回転軸を備え、かつ、前記第２の静電チャックプレートを、軸方向が水平方向に配置された回転軸を中心に略１８０°回転させる水平方向回転軸を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項３】
前記第１の製膜室及び前記第２の製膜室の中に配置される基板載置台の面は、上を向いて配置されることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項４】
前記基板搬送室は、前記ロード室と前記第１の製膜室と前記第１のトレイレス基板搬送手段とを備えた第１の基板搬送室と、前記アンロード室と前記第２の製膜室と前記第２のトレイレス基板搬送手段とを備えた第２の基板搬送室に分離されるとともに、前記第１の基板搬送室と前記第２の基板搬送室の間に、前記第１のトレイレス基板搬送手段から前記第２のトレイレス基板搬送手段へ前記基板を移設する領域である接続室が配置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項５】
前記第１のトレイレス基板搬送手段が把持している前記基板を前記第２のトレイレス基板搬送手段に移設するに際し、前記第１のトレイレス基板搬送手段が備える第１の静電チャックプレートの吸着面は下を向いて略水平状態を保ち、かつ、前記第２のトレイレス基板搬送手段が備える第２の静電チャックプレートの吸着面は上を向いて略水平状態を保ちながら、両者が互いに接近し、両者の位置関係は前記第１の静電チャックプレートの吸着面が上側に位置し、前記第２の静電チャックプレートの吸着面が下側に位置し、前記第１及び第２の静電チャックプレートの吸着面が所定の一定距離離れて、かつ、重なるような状態を形成し、前記両者が重なるような状態において、前記第１のトレイレス基板搬送手段が備える第１の静電チャックプレートの吸着面から前記基板を脱着し、前記第２のトレイレス基板搬送手段が備える第２の静電チャックプレートの吸着面に落下させるという動作を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項６】
前記接続室は、前記第１のトレイレス基板搬送手段の第１の静電チャックプレートから前記基板を移設受けする第３の静電チャックプレートを搭載した第１のトレイレス基板搬送補助手段と、前記第３の静電チャックプレートから前記基板を移設受けし、前記移設受けした前記基板を第２のトレイレス基板搬送手段の第２の静電チャックプレートに移設する第４の静電チャックプレートを搭載した第２のトレイレス基板搬送補助手段と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項７】
前記接続室において、前記第３の静電チャックプレートは、上を向いて水平に構えて、前記接続室に進入した前記第１のトレイレス基板搬送手段の第１の静電チャックプレートから前記基板を受け取り、前記第１の静電チャックプレートが第１の基板搬送室に戻った後、前記第３の静電チャックプレートは、前記基板を吸着し、上を向いて水平に構えて前記第４の静電チャックプレートに接近し、前記第３の静電チャックプレートが下側で前記第４の静電チャックプレートが上側の位置関係で重なり合った状態で前者から後者へ前記基板を移設し、その後、前記第３の静電チャックプレートは元に位置に戻り、前記第４の静電チャックプレートは、軸方向が水平方向に配置された回転軸を中心に略１８０°回転し、上を向いた状態で、一旦待機し、その後、前記第２のトレイレス基板搬送手段は、前記第２の静電チャックプレートを下に向けて水平に構えて前記第４の静電チャックプレートに接近し、前記第２の静電チャックプレートが前記第４の静電チャックプレートの上に載置された前記基板を吸着するという動作を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項８】
前記第１の基板搬送室及び前記第２の基板搬送室は、水平面に沿った一面での断面形状が多角形であることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項９】
前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第１の製膜室は、少なくともｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室を有し、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第２の製膜室は、少なくともｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【請求項１０】
前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第１の製膜室は、ｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室と、前記ｉ型非晶質膜の上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜を形成するＳｉＮｘ製膜室と、を有し、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第２の製膜室は、ｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室と、前記ｉ型非晶質膜の上にｐ型非晶質膜を形成するｐ型製膜室と、を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタリング装置等において、基板の両面に半導体膜を形成する装置に関する。 
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池の分野では、光電変換効率に優れた性能を有するＳＨＪ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｈｅｔｅｒｏ―ｊｕｎｃｔｉｏｎ）構造の太陽電池を低コストで量産化可能な製膜装置が注目されている。
ＳＨＪ型太陽電池は、例えば、Ｎ型単結晶基板の第１の主面（表面）に、ｉ型非晶質膜、ｐ型非晶質膜及びＩＴＯ膜がこの順に積層され、該第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）に、ｉ型非晶質膜、ｎ型非晶質膜、ＩＴＯ膜及び電極（Ａｌ）がこの順に積層される。なお、第１の主面（表面）ＩＴＯ膜に上に、集電のため、銀（Ａｇ）の電極が付けられる。
ＳＨＪ型太陽電池の非晶質半導体膜の製造では、第１の主面（表面）と該第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）とを有する基板の該第１の主面に、例えば、ｉ型非晶質膜とｐ型非晶質膜をこの順序で形成した後、該第２の主面に、例えば、ｉ型非晶質膜とｎ型非晶質膜をこの順序で形成するという工程が必要である。基板の２つの主面（表面及び裏面）のそれぞれに少なくとも一つの半導体薄膜を製膜するためには、基板の表面に半導体薄膜を製膜した後に、基板を反転させる工程が必要になる。
そのため、基板の表面及び裏面に半導体膜を形成する場合には、減圧条件での製膜室で基板トレイ（基板ホルダー）に載置された基板の表面に半導体膜を形成した後に、その基板は、基板トレイに載置された状態で、一旦、減圧条件の製膜室から大気中へ取り出される。そして、大気中で基板トレイに載置されている基板を反転する。基板の表裏を反転した後、該基板が載置された基板トレイを、減圧条件の製膜室に搬入し、該基板の裏面に半導体膜が形成される。
即ち、基板の流れは、ロード室→少なくとも１つの製膜室→アンロード室→大気中で反転→ロード室→少なくとも１つの製膜室→アンロード室となる。
上記のように、製膜される基板はロード室で２回の昇温調整、アンロード室で２回の降温調整が必要である。そのため、基板の片面だけの製膜の場合に比べて、ロード室での基板の昇温及びアンロード室での基板の降温に必要な時間及び電力は約２倍になる。その結果、スループットが悪く、生産性が低下し、製造コストの増大を招き、問題になっている。
また、基板はトレイに載置された状態で複数の製膜室へ移動し、製膜されることから、該トレイに堆積した半導体膜からの不純物の吸着あるいは付着膜に起因する歩留まりの低下が懸念されている。該トレイは、アンロード室からリターン装置を用いてロード室へリターンして、繰り返して使用される。そのため、適当回数使用後、該トレイの付着膜を洗浄する必要があること、該リターン装置の導入費用が高いことと、クリーンルームを占拠する面積が広いこと等によりランニングコストが高くなり、製造コストの増大を招き、問題になっている。また、トレイ付着膜に起因する不純物発生により、発電効率向上は困難視されている。
【０００３】
したがって、生産性の向上及び低コスト化という観点から、基板の第１の主面への半導体膜の製膜工程から第２の主面の半導体膜の製膜工程へ移行するに際し、基板を大気に曝さないということが求められる。また、コンタミ防止の観点からトレイレス基板搬送装置を活用することが求められる。
即ち、ＳＨＪ太陽電池の半導体膜の形成装置には、トレイレス基板搬送方式で、かつ、該基板を大気に曝さない状態で基板を反転する手段を備えることが求められる。
【０００４】
基板を反転する手段を備えた半導体膜の形成装置として、例えば、次に示す特許文献１及び特許文献２に記載の装置がある。
特許文献１には次に示す装置が開示されている。即ち、対向する２つの主面を有する基板の開放された一方の主面上に少なくとも１つの半導体膜を減圧下で形成するための少なくとも１つの減圧反応室と、前記一方の主面上に前記少なくとも１つの半導体膜が形成された前記基板の他方の主面が開放面になるように前記基板を減圧下で反転するための基板反転用減圧室と、前記反転された基板の前記他方の主面上に少なくとも１つの半導体膜を減圧下で形成するための少なくとももう１つの減圧反応室と、前記基板を前記少なくとも１つの減圧反応室から前記基板反転用減圧室へ輸送するとともに前記基板反転用減圧室から前記少なくとももう１つの減圧反応室へ輸送するための基板輸送手段とを含むことを特徴とする基板上に半導体膜を形成するための装置。
【０００５】
特許文献２には次に示す装置が開示されている。即ち、 第１の主面と前記第１の主面の反対側の第２の主面を有する基板の前記第１及び第２の主面に半導体膜を形成する装置において、前記基板を搬入するための少なくとも１つのロード室と、前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する少なくとも１つの第１の製膜室と、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する少なくとも１つの第２の製膜室と、前記基板を搬出するための少なくとも１つのアンロード室と、前記基板をトレイ無しで前記各室に搬入出する少なくとも２つのトレイレス基板搬送手段を内部に備えた基板搬送室と、を具備し、前記ロード室、前記第１の製膜室、前記第２の製膜室及び前記アンロード室は、前記基板搬送室に真空仕切り弁を介して接続され、前記トレイレス基板搬送手段の一つである第１のトレイレス基板搬送手段が前記第１の製膜室から前記基板を把持して前記基板搬送室へ移動し、前記基板搬送室において前記第１のトレイレス基板搬送手段が把持した前記基板を前記トレイレス基板搬送手段の他の一つである第２のトレイレス基板搬送手段に移設し、前記第２のトレイレス基板搬送手段が前記基板を前記第２の製膜室へ搬入するようにしたことを特徴とする基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３２６８９６５
【特許文献２】特開２０１９−１８６５６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の製膜装置は、例えば、特許文献１に記載の装置は、基板反転に際してベルトを用いた基板の回転機構を用いるので、基板及び基板トレイと該回転機構との接触により基板トレイの付着膜が剥離して破片や粉が発生し、該基板が汚染されるという問題がある。特許文献２に記載の装置は、トレイレスで、かつ、減圧室で基板を反転可能であるので、ＳＨＪ太陽電池製造に適している。しかしながら、特許文献２に記載の装置は、トレイレス基板搬送手段として３つの爪を用いる手段を例示していることから、基板を落下する可能性があり、稼働率の確保が危惧されるという短所がある。また、特許文献２には、基板の落下を抑制可能なトレイレス基板搬送装置に関する具体例が開示されていない。即ち、従来のＳＨＪ太陽電池製造のための製膜装置には、依然として、生産性の向上及び製造コストの低減という課題がある。
上記従来装置の課題に鑑みて、本発明は、プラズマＣＶＤ装置、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタ装置等の分野において、基板トレイを用いない方式で、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜することが可能で、かつ、基板搬送における基板落下の危惧のない基板の両面に半導体膜を形成する装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、第１の主面と前記第１の主面の反対側の第２の主面を有する基板の前記第１及び第２の主面に半導体膜を形成する装置であって、前記基板を搬入するための少なくとも１つのロード室と、前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する少なくとも１つの第１の製膜室と、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する少なくとも１つの第２の製膜室と、前記基板を搬出するための少なくとも１つのアンロード室と、前記基板をトレイ無しで前記各室に搬入出する少なくとも２つのトレイレス基板搬送手段を内部に備えた基板搬送室と、を具備し、前記ロード室、前記第１の製膜室、前記第２の製膜室及び前記アンロード室は、前記基板搬送室に真空仕切り弁を介して接続され、前記トレイレス基板搬送手段の一つである第１のトレイレス基板搬送手段が前記第１の製膜室から前記基板を把持して前記基板搬送室へ移動し、前記基板搬送室において前記第１のトレイレス基板搬送手段が把持した前記基板を前記トレイレス基板搬送手段の他の一つである第２のトレイレス基板搬送手段に移設し、前記第２のトレイレス基板搬送手段が前記基板を前記第２の製膜室へ搬入するようにした基板の両面に半導体膜を形成する装置において、
前記第１のトレイレス基板搬送手段は第１の静電チャックプレートを備え、前記第２のトレイレス基板搬送手段は第２の静電チャックプレートを備え、前記基板を吸着している前記第１の静電チャックプレートの面を下へ向け、前記第２の静電チャックプレートの面を上に向けて、前記基板を前記第１の静電チャックプレートから前記第２の静電チャックプレートへ落下させて移設することを特徴とする基板の両面に半導体膜を形成する装置。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１のトレイレス基板搬送手段は、前記第１の静電チャックプレートを略水平面に保ち、上下前後左右に移動させる第１の上下前後左右移動手段を備え、かつ、前記第１の静電チャックプレートを、軸方向が鉛直方向に配置された回転軸を中心に水平面に略平行な面内で略３６０°回転させる第１の鉛直方向回転軸を備えるとともに、前記第２のトレイレス基板搬送手段は、前記第２の静電チャックプレートを略水平面に保ち、上下前後左右に移動させる第２の上下前後左右移動手段を備え、かつ、前記第２の静電チャックプレートを軸方向が鉛直方向に配置された回転軸を中心に水平面に略平行な面内で略３６０°回転させる第２の鉛直方向回転軸を備え、かつ、前記第２の静電チャックプレートを、軸方向が水平方向に配置された回転軸を中心に略１８０°回転させる水平方向回転軸を備えることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１あるいは第２の発明において、前記第１の製膜室及び前記第２の製膜室の中に配置される基板載置台の面は、上を向いて配置されることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか一つの発明において、前記基板搬送室は、前記ロード室と前記第１の製膜室と前記第１のトレイレス基板搬送手段とを備えた第１の基板搬送室と、前記アンロード室と前記第２の製膜室と前記第２のトレイレス基板搬送手段とを備えた第２の基板搬送室に分離されるとともに、前記第１の基板搬送室と前記第２の基板搬送室の間に、前記第１のトレイレス基板搬送手段から前記第２のトレイレス基板搬送手段へ前記基板を移設する領域である接続室が配置されたことを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれか一つの発明において、前記第１のトレイレス基板搬送手段が把持している前記基板を前記第２のトレイレス基板搬送手段に移設するに際し、前記第１のトレイレス基板搬送手段が備える第１の静電チャックプレートの吸着面は下を向いて略水平状態を保ち、かつ、前記第２のトレイレス基板搬送手段が備える第２の静電チャックプレートの吸着面は上を向いて略水平状態を保ちながら、両者が互いに接近し、両者の位置関係は前記第１の静電チャックプレートの吸着面が上側に位置し、前記第２の静電チャックプレートの吸着面が下側に位置し、前記第１及び第２の静電チャックプレートの吸着面が所定の一定距離離れて、かつ、重なるような状態を形成し、前記両者が重なるような状態において、前記第１のトレイレス基板搬送手段が備える第１の静電チャックプレートの吸着面から前記基板を脱着し、前記第２のトレイレス基板搬送手段が備える第２の静電チャックプレートの吸着面に落下させるという動作を含むことを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第４の発明において、前記接続室は、前記第１のトレイレス基板搬送手段の第１の静電チャックプレートから前記基板を移設受けする第３の静電チャックプレートを搭載した第１のトレイレス基板搬送補助手段と、前記第３の静電チャックプレートから前記基板を移設受けし、前記移設受けした前記基板を第２のトレイレス基板搬送手段の第２の静電チャックプレートに移設する第４の静電チャックプレートを搭載した第２のトレイレス基板搬送補助手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、第６の発明において、前記接続室において、前記第３の静電チャックプレートは、上を向いて水平に構えて、前記接続室に進入した前記第１のトレイレス基板搬送手段の第１の静電チャックプレートから前記基板を受け取り、前記第１の静電チャックプレートが第１の基板搬送室に戻った後、前記第３の静電チャックプレートは、前記基板を吸着し、上を向いて水平に構えて前記第４の静電チャックプレートに接近し、前記第３の静電チャックプレートが下側で前記第４の静電チャックプレートが上側の位置関係で重なり合った状態で前者から後者へ前記基板を移設し、その後、前記第３の静電チャックプレートは元に位置に戻り、前記第４の静電チャックプレートは、軸方向が水平方向に配置された回転軸を中心に略１８０°回転し、上を向いた状態で、一旦待機し、その後、前記第２のトレイレス基板搬送手段は、前記第２の静電チャックプレートを下に向けて水平に構えて前記第４の静電チャックプレートに接近し、前記第２の静電チャックプレートが前記第４の静電チャックプレートの上に載置された前記基板を吸着するという動作を含むことを特徴とする。
【００１５】
第８の発明は、第４の発明から第７の発明のいずれか一つの発明において、前記第１の基板搬送室及び前記第２の基板搬送室は、水平面に沿った一面での断面形状が多角形であることを特徴とする。
【００１６】
第９の発明は、第１の発明から第８の発明のいずれか一つの発明において、前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第１の製膜室は、少なくともｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室を有し、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第２の製膜室は、少なくともｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室を有することを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明は、第１の発明から第９の発明のいずれか一つの発明において、前記基板の第１の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第１の製膜室は、ｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室と、前記ｉ型非晶質膜の上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜を形成するＳｉＮｘ製膜室と、を有し、前記基板の第２の主面に少なくとも１つの半導体膜を製膜する第２の製膜室は、ｉ型非晶質膜を形成するｉ型製膜室と、前記ｉ型非晶質膜の上にｐ型非晶質膜を形成するｐ型製膜室と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、トレイレス方式で基板両面に製膜可能で、かつ、基板の落下の可能性が低い、即ち、実用性の高い装置を提供することが可能となった。
本発明により、特にＳＨＪ型太陽電池製造分野において、生産性の向上及び製造コストの低減が図れるという効果を奏する。また、各種半導体応用の電子デバイス製造分野において、基板の両面への製膜工程における製造コスト低減が図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成を示す模式的構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の基板搬送室に配置される第１のトレイレス基板搬送手段を示す模式的斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の基板搬送室に配置される第２のトレイレス基板搬送手段を示す模式的斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の基板搬送室において、第１のトレイレス基板搬送手段から第２のトレイレス基板搬送手段へ基板を移設する際の動作を示す模式的斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置における第１のトレイレス基板搬送手段と第２のトレイレス基板搬送手段の動作を示す模式的断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成を示す模式的構成図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の接続室に配置される第１及び第２のトレイレス基板搬送補助手段の構成を示す模式的構成図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置における第１のトレイレス基板搬送補助手段と第２のトレイレス基板搬送補助手段の動作を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。また、以下に示す図面は、説明の便宜上、各部材の縮尺が、実際と異なる場合がある。また、各図面間においても、縮尺が、実際と異なる場合がある。
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置について説明する。先ず、第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成について説明する。
なお、ここでは、プラズマＣＶＤによる半導体膜の形成への応用を前提に説明するが、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタ装置等への応用も可能である。
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成を示す模式的構成図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の基板搬送室に配置される第１のトレイレス基板搬送手段を示す模式的斜視図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の基板搬送室に配置される第２のトレイレス基板搬送手段を示す模式的斜視図である。
図４は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置において、第１のトレイレス基板搬送手段から第２のトレイレス基板搬送手段へ基板を移設する際の動作を示す模式的斜視図である。
図５は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置における第１のトレイレス基板搬送手段と第２のトレイレス基板搬送手段の動作を示す模式的断面図である。
【００２２】
図１おいて、符号１は基板搬送室、符号１１は基板、符号１００はロード室、符号２００は第１の製膜室のｉ層製膜室、符号３００は第１の製膜室のｐ層製膜室、符号５００は第２の製膜室のｉ層製膜室、符号６００は第２の製膜室のｎ層製膜室、符号７００はアンロード室である。符号２は第１のトレイレス基板搬送手段、符号２ａは第２のトレイレス基板搬送手段である。
基板搬送室１は断面図で見ると、長方形であり、その長辺の一方にロード室１００、第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のｐ層製膜室３００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｎ層製膜室、アンロード室７００が配置され、それぞれ、真空装置用の真空仕切り弁（ゲートバルブ）１０６、２０６、３０６、５０６、６０６、７０６で接続されている。基板搬送室１の内部に、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２及び後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａが配置される。
説明の便宜上、座標軸ＸＹＺを、図１に示すように定める。なお、基板搬送室１の長手方向をＸ軸、基板搬送室１の長手方向に直交する方向をＹ軸、鉛直方向をＺ軸とする。
製膜対象の基板１１は、第１の主面（表面）と該第１の主面の反対側の第２の主面（裏面）を有する。図１に示される本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置は、例えば、該基板の該第１の主面に、ｉ型非晶質膜とｐ型非晶質膜をこの順序で形成した後、該第２の主面に、ｉ型非晶質膜とｎ型非晶質膜をこの順序で形成するために用いられる。
【００２３】
ロード室１００、第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のｐ層製膜室３００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｎ層製膜室６００及びアンロード室７００のそれぞれの室には、基板１１を載置する基板載置台１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１が配置される。基板載置台１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１の面は、それぞれ、Ｚ軸のプラス方向を向いて、水平面に平行して配置される。即ち、基板載置台１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１の面は、それぞれ、上を向いて略水平に配置される。
第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のｐ層製膜室３００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００及び第２の製膜室のｎ層製膜室６００のそれぞれの基板載置台２０１、３０１、５０１、６０１は、後述のプラズマ生成手段の構成部材である接地電極として、兼用される。なお、基板載置台２０１、３０１、５０１、６０１は電気的に接地される。
【００２４】
基板１１は、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２及び後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａにより搬送され、ロード室１００、第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のｐ層製膜室３００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｎ層製膜室６００及びアンロード室７００のそれぞれの室に配置された基板載置台１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１の面の上に、載置される。即ち、基板１１は、基板載置台１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１の上に重力を利用して載置される。なお、基板１１を基板載置台１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１の上に保持するために、図示しない静電チャックあるいは真空吸引式基板保持手段等を用いても良い。
【００２５】
ロード室１００は、基板搬入用のゲートバルブ１０５と基板搬送室１への基板搬出用のゲートバルブ１０６と基板載置台１０１と図示しない真空ポンプと基板１１の温度を調整する図示しない基板温度調整装置を備えている。
該ゲートバルブ１０５が開の状態において、図示しない基板搬入ロボットにより、複数枚の基板１１が、図１に示されるように、基板載置台１０１上にセットされる。
基板１１の温度は、図示しない基板温度調整装置により５０℃〜３５０℃の範囲で、例えば、１７０℃に保たれる。なお、一般に、基板１１の温度調整に、図示しない赤外線ランプあるいは電気抵抗式ヒータ等の加熱手段と図示しない冷媒を用いた冷却手段が用いられる。
ロード室１００内の基板１１を基板搬送室１へ移動する際、ロード室１００内部の圧力を、基板搬送室１内部の圧力に略同じになるように圧力調整した後、ゲートバルブ１０６を開の状態にして、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２を用いて移動させる。基板の把持、搬送には、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２の構成部材である第１の静電チャックプレート１０を用いる。なお、該第１の静電チャックプレート１０は、基板載置台１０１の上にある基板１１を吸着し、搬送する。
【００２６】
第１の製膜室のｉ層製膜室２００は、基板搬入搬出用のゲートバルブ２０６と基板載置台２０１と図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置と図示しない基板温度調整装置と、を備えている。
該ｉ層製膜室２００で基板１１にｉ層膜を形成する場合、基板１１は、該ゲートバルブ２０６が開の状態において、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２により基板搬送室１から搬送され、基板載置台２０１に載置される。
基板載置台２０１の基板１１が載置される面は、Ｚ軸のプラス方向を向いている。後述の第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０の面は、Ｚ軸のマイナス方向を向いている。即ち、基板載置台２０１の面は上を向き、第１の静電チャックプレート１０の面は下を向いている。
基板１１は、第１の静電チャックプレート１０で搬送され、自重で基板載置台２０１の上に載置される。なお、基板載置台２０１の上に基板１１を保持するために、図示しない静電チャックあるいは真空吸引式基板保持手段等を用いても良い。
基板載置台２０１に載置された基板１１は、図示しない基板温度調整装置により、５０℃〜３５０℃の範囲で、例えば、１７０℃に設定される。
基板１１が該ｉ層製膜室２００と基板搬送室１の間を移動する際は、該ｉ層製膜室２００の内部の圧力を、基板搬送室１の内部の圧力に略同じになるように、図示しない真空ポンプで、あるいは図示しない水素ガスを供給し、調整した後、ゲートバルブ２０６を開の状態にする。
基板１１を基板載置台２０１から基板搬送室１へ移動させる際、第１のトレイレス基板搬送手段２の構成部材である第１の静電チャックプレート１０で基板載置台２０１の上にある基板１１を吸着し、搬送する。
【００２７】
該ｉ層製膜室２００で基板載置台２０１に載置された基板１１に半導体膜を形成する場合、図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置を用い、原料ガスの条件、プラズマ生成の条件及び基板１１の温度等を含む製膜条件を所定の値に設定し、所要の半導体膜を形成する。なお、前記製膜条件は特別な条件でなく、公知の製膜条件を用いる。
製膜が終了した後は、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２により基板搬送室１に搬出する。
【００２８】
第１の製膜室のｐ層製膜室３００は、基板搬入搬出用のゲートバルブ３０６と基板載置台３０１と図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置と図示しない基板温度調整装置と、を備えている。
該ｐ層製膜室３００で基板１１にｐ層膜を形成する場合、基板１１は、基板搬入搬出用のゲートバルブ３０６が開の状態において、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２により基板搬送室１から搬送され、基板載置台３０１に載置される。
基板載置台３０１の基板１１が載置される面は、Ｚ軸のプラス方向を向いている。後述の第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０の面は、Ｚ軸のマイナス方向を向いている。即ち、基板載置台３０１の面は上を向き、第１の静電チャックプレート１０の面は下を向いている。
基板１１は、自重で基板載置台３０１の上に載置される。なお、基板載置台３０１の上に基板１１を保持するために、図示しない静電チャックあるいは真空吸引式基板保持手段等を用いても良い。
基板載置台３０１に載置された基板１１は、図示しない基板温度調整装置により、５０℃〜３５０℃の範囲で、例えば、１７０℃に設定される。
基板１１が該ｐ層製膜室３００と基板搬送室１の間を移動する際は、該ｐ層製膜室３００の内部の圧力を、基板搬送室１の内部の圧力に略同じになるように図示しない真空ポンプで、あるいは図示しない水素ガスを供給し、調整した後、ゲートバルブ３０６を開の状態にする。
基板１１を基板載置台３０１から基板搬送室１へ移動させる際、第１のトレイレス基板搬送手段２の構成部材である第１の静電チャックプレート１０で基板載置台３０１の上にある基板１１を吸着し、搬送する。
【００２９】
第１の製膜室のｐ層製膜室３００で基板載置台３０１に載置された基板１１に半導体膜を形成する場合、図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置を用い、原料ガスの条件、プラズマ生成の条件及び基板１１の温度等を含む製膜条件を所定の値に設定し、所要の半導体膜を形成する。なお、前記製膜条件は特別な条件でなく、公知の製膜条件を用いる。
製膜が終了した後は、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２により基板搬送室１に搬出する。
【００３０】
第２の製膜室のｉ層製膜室５００は、基板搬入搬出用のゲートバルブ５０６と基板載置台５０１と図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置と図示しない基板温度調整装置と、を備えている。
該ｉ層製膜室５００で基板１１にｉ層膜を形成する場合、基板１１は、基板搬入搬出用のゲートバルブ５０６が開の状態において、後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａにより基板搬送室１から搬送され、基板載置台５０１に載置される。
基板載置台５０１の基板１１が載置される面は、上を向いている。後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレートの面は、下を向いている。
基板１１は、自重で基板載置台５０１の上に載置される。なお、基板載置台５０１の上に基板１１を保持するために、図示しない静電チャックあるいは真空吸引式基板保持手段等を用いても良い。
基板載置台５０１に載置された基板１１は、図示しない基板温度調整装置により５０℃〜３５０℃の範囲で、例えば、１７０℃に設定される。
基板１１が該ｉ層製膜室５００と基板搬送室１の間を移動する際は、該ｉ層製膜室５００の内部の圧力を、基板搬送室１の内部の圧力に略同じになるように図示しない真空ポンプで、あるいは図示しない水素ガスを供給し、調整した後、ゲートバルブ５０６を開の状態にする。
基板１１を基板載置台５０１から基板搬送室１へ移動させる際、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの構成部材である第２の静電チャックプレート１０ａで基板載置台５０１の上にある基板１１を吸着し、搬送する。
【００３１】
該ｉ層製膜室５００で基板載置台５０１に載置された基板１１に半導体膜を形成する場合、図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置を用い、原料ガスの条件、プラズマ生成の条件及び基板１１の温度等を含む製膜条件を所定の値に設定し、所要の半導体膜を形成する。なお、前記製膜条件は特別な条件でなく、公知の製膜条件を用いる。
製膜が終了した後は、後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａにより基板搬送室１に搬出する。
【００３２】
第２の製膜室のｎ層製膜室６００は、基板搬入搬出用ゲートバルブ６０６と基板載置台６０１と図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置と図示しない基板温度調整装置と、を備えている。
該ｎ層製膜室６００で基板１１にｎ層膜を形成する場合、基板１１は、基板搬入搬出用のゲートバルブ６０６が開の状態において、後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａにより基板搬送室１から搬送され、基板載置台６０１に載置される。
基板載置台６０１の基板１１が載置される面は、上を向いている。後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａの面は、下を向いている。
基板１１は、自重で基板載置台６０１の上に載置される。なお、基板載置台６０１の上に基板１１を保持するために、図示しない静電チャックあるいは真空吸引式基板保持手段等を用いても良い。
基板載置台６０１に載置された基板１１は、図示しない基板温度調整装置５０℃〜３５０℃の範囲で、例えば、１７０℃に設定される。
基板１１が該ｎ層製膜室６００と基板搬送室１の間を移動する際は、該ｎ層製膜室６００の内部の圧力を、基板搬送室１の内部の圧力に略同じになるように図示しない真空ポンプで、あるいは図示しない水素ガスを供給し、調整した後、ゲートバルブ６０６を開の状態にする。
基板１１を基板載置台６０１から基板搬送室１へ移動させる際、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの構成部材である第２の静電チャックプレート１０ａで基板載置台６０１の上にある基板１１を吸着し、搬送する。
【００３３】
該ｎ層製膜室６００で基板載置台６０１に載置された基板１１に半導体膜を形成する場合、図示しない真空ポンプと図示しないプラズマ生成用非接地電極と図示しないプラズマ生成用高周波電源と図示しない原料ガス噴出装置を用い、原料ガスの条件、プラズマ生成の条件及び基板１１の温度等を含む製膜条件を所定の値に設定し、所要の半導体膜を形成する。なお、前記製膜条件は特別な条件でなく、公知の製膜条件を用いる。
製膜が終了した後は、後述の第１のトレイレス基板搬送手段２により基板搬送室１に搬出する。
【００３４】
アンロード室７００は、基板１１を基板搬送室１からアンロード室７００へ搬入する際に用いるゲートバルブ７０６と基板搬出用ゲートバルブ７０５と基板載置台７０１と図示しない真空ポンプと図示しない基板温度調整装置と、を備えている。
アンロード室７００の基板載置台７０１の基板１１が載置される面は、上を向いている。後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａの面は、下を向いている。
基板１１は、自重で基板載置台７０１の上に載置される。なお、基板載置台７０１の上に基板１１を保持するために、図示しない静電チャックあるいは真空吸引式基板保持手段等を用いても良い。
基板１１を基板搬送室１からアンロード室７００へ移動する場合、基板１１は、ゲートバルブ７０６が開の状態において、後述の第２のトレイレス基板搬送手段２ａにより、アンロード室７００の基板載置台７０１に載置される。
基板載置台７０１に載置された基板１１は、室温〜８０℃の範囲で、例えば、３０℃に設定される。
アンロード室７００内の基板１１を大気側に搬出する際は、先ず、ゲートバルブ７０６を閉とし、次に、アンロード室７００内部の圧力を、大気圧に略同じになるように図示しないリーク弁を開とし、該圧力が略大気圧になったことを確認した後、ゲートバルブ７０５を開の状態にして、図示しない基板搬出ロボットで基板１１をアンロード室７００から外部へ搬出する。
【００３５】
基板搬送室１は、基板搬送室１内部のガスを排気する真空ポンプ９と第１のトレイレス基板搬送手段２と第２のトレイレス基板搬送手段２ａを備えている。
ここでは、第１のトレイレス基板搬送手段２と第２のトレイレス基板搬送手段２ａの２台を用いるが、台数は２つに限定されず、増やしても良い。例えば、ロード室、アンロード室、第１及び第２の製膜室の室数が増加した場合、それに応じて増やすことができる。
【００３６】
真空ポンプ９は基板搬送室１内部を減圧状態にする。真空ポンプ９は、基板搬送室１内部の圧力を、５Ｐａ〜５００Ｐａ程度、例えば、５０Ｐａに減圧し、それを維持する。
なお、第１及び第２の製膜室２００、３００、５００、６００の製膜時の圧力に略等しくしても良い。また、基板搬送室１の内部の圧力調整のために、図示しないガス供給設備から高純度の水素あるいはアルゴンガス等を導入しても良い。
【００３７】
第１のトレイレス基板搬送手段２は、ロード室１００から基板搬送室１への基板１１の移動、第１の製膜室のｉ層製膜室２００と基板搬送室１の間での基板１１の搬入出及び第１の製膜室のｐ層製膜室３００と基板搬送室１の間での基板１１の搬入出に用いられる。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、第２の製膜室のｉ層製膜室５００と基板搬送室１の間での基板１１の搬入出、第２の製膜室のｎ層製膜室６００と基板搬送室１の間での基板１１の搬入出及び基板搬送室１からアンロード室７００への基板１１の搬送に用いられる。
【００３８】
また、第１のトレイレス基板搬送手段２は、基板搬送室１の内部において、後述の手順に従い、基板１１を第１のトレイレス基板搬送手段２から第２のトレイレス基板搬送手段２ａに移設する。該第１のトレイレス基板搬送手段２から第２の基板搬送手段２ａへ基板１１を移設する機能は、基板１１を反転させる機能の実現ために、重要である。
上記基板移設の際、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０の面１２はＺ軸のマイナス方向を向き、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａの面１２ａはＺ軸のプラス方向を向いている。この基板移設の際、基板１１は、該第１の静電チャックプレート１０の面１２から自重で落下して、前記第２の静電チャックプレート１０ａの面１２ａに載置される。
なお、前記第１の静電チャックプレート１０の面１２から前記第２の静電チャックプレート０ａの面１２ａに基板１１を移設する際、基板１１を渡す側の該第１の静電チャックプレート１０ａは静電チャックの吸引力を無くすように、図示しないコンピューター制御装置により制御される。また、基板１１を受け取る側の前記第２の静電チャックプレート１０ａは、前記基板の落下後に、静電チャックの吸引力が発生するように、図示しないコンピューター制御装置により制御される。
【００３９】
第１のトレイレス基板搬送手段２を、図２に示す。第１のトレイレス基板搬送手段２は、図２に示されるように、Ｘ軸方向の移動台３と、Ｙ軸方向の移動台４と、Ｚ方向の移動台５と、第１の静電チャックプレート１０と、を備えている。また、前記第１の静電チャックプレート１０は、第１の梁７と第１の回転軸６を介して、移動台５に連結される。第１の静電チャックプレート１０は、第１の回転軸６を中心に水平面を略３６０°回転可能である。
第１の回転軸６は、該第１の静電チャックプレート１０を略水平面に保ち、該第１の回転軸６を中心に該第１の静電チャックプレート１０を略水平面に平行な面内を３６０度回転させる。ここで、第１の回転軸６を、軸の方向が鉛直方向であるので、第１の鉛直方向回転軸と呼ぶ。
第１のトレイレス基板搬送手段２及び第１の静電チャックプレート１０の動作は、図示しないコンピューター制御装置により制御される。
即ち、第１の静電チャックプレート１０は、水平に構えて、Ｘ軸方向の移動台３とＹ軸方向の移動台４とＺ方向の移動台５とにより、上下前後左右に移動できる。ここで、Ｘ軸方向の移動台３とＹ軸方向の移動台４とＺ方向の移動台５を纏めて、第１の上下前後左右移動手段と呼ぶ。
第１の静電チャックプレート１０は、内部に備えられた電極に電圧を印加した際に発生する電気的引力（クーロン力）により、基板１１を吸着する。ここでは、基板が吸着される面１２を吸着面と呼ぶ。なお、一般に、市販されている静電チャックの場合、±５００Ｖ〜±１５００Ｖ程度で、シリコン基板を把持できる、ということが知られている。
なお、上記第１のトレイレス基板搬送手段２は、第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２に基板１１を吸着し、図示しないコンピューター制御装置により制御されるプログラムに従い、基板１１をＸＹＺ方向に搬送し、基板載置台１０１、２０１、３０１との基板の出し入れが可能である。これに限定されず、半導体産業で用いられる一般的なトレイレス基板搬送ロボットを用いても良い。
【００４０】
第１のトレイレス基板搬送手段２が、基板１１をロード室１００から基板搬送室１へ搬送する場合、先ず、ゲートバルブ１０６を開にする。次に、図５（ａ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０がロード室１００に移動する。
次に、第１の静電チャックプレート１０は、図５（ａ）に示されるように、基板載置台１０１に載置されている基板１１を吸着する。
次に、基板１１を吸着した第１の静電チャックプレート１０は、図５（ａ）に示されるように、基板搬送室１へ移動する。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２は基板搬送室１で、待機する。
【００４１】
第１のトレイレス基板搬送手段２が、基板１１を基板搬送室１から第１の製膜室のｉ層製膜室２００に搬送する場合、次に示す動作が行われる。
先ず、ゲートバルブ２０６を開にする。次に、図５（ａ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０が基板１１を吸着した状態で該ｉ層製膜室２００に移動する。
次に、第１の静電チャックプレート１０は、図５（ａ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０に吸着されている基板１１を脱着する。脱着された基板１１は基板載置台２０１に落下し、載置される。
次に、基板１１を脱着した第１の静電チャックプレート１０は、図５（ａ）に示されるように、基板搬送室１へ移動する。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２は、基板搬送室１で待機する。
第１のトレイレス基板搬送手段２が、該製膜室２００で製膜終了後、製膜された基板１１を基板搬送室１へ搬送する場合、次に示す動作が行われる。
先ず、ゲートバルブ２０６を開にする。次に、図５（ａ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０が基板１１を吸着した状態で該ｉ層製膜室２００に移動する。
次に、第１の静電チャックプレート１０は、図５（ａ）に示されるように、基板載置台２０１に載置されている基板１１に接近し、吸着する。
次に、基板１１を吸着した第１の静電チャックプレート１０は、図５（ａ）に示されるように、基板搬送室１へ移動する。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２は、基板搬送室１で待機する。
【００４２】
第１のトレイレス基板搬送手段２が、基板１１を基板搬送室１から第１の製膜室のｐ層製膜室３００に搬送し、該製膜室３００での製膜工程が終了した後に、製膜された基板１１を基板搬送室１へ搬送する場合、上記第１の製膜室のｉ層製膜室２００の場合と同様の動作が行われる。
【００４３】
第２のトレイレス基板搬送手段２ａを、図３に示す。第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、第２の製膜室のｉ層製膜室５００と基板搬送室１の間での基板１１の搬入出、第２の製膜室のｎ層製膜室６００と基板搬送室１の間での基板１１の搬入出及び基板搬送室１からアンロード室７００への基板１１の移動、に用いられる。
【００４４】
第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、図３に示されるように、Ｘ軸方向の移動台３ａと、Ｙ軸方向の移動台４ａと、Ｚ方向の移動台５ａと、第２の静電チャックプレート１０ａと、を備えている。また、該第２の静電チャックプレート１０ａは、サブ回転軸８と第２の梁７ａと第２の回転軸６ａを介して、移動台５ａに連結される。
即ち、第２の静電チャックプレート１０ａは、水平に構えて、Ｘ軸方向の移動台３とＹ軸方向の移動台４とＺ方向の移動台５とにより、上下前後左右に移動できる。ここで、Ｘ軸方向の移動台３とＹ軸方向の移動台４とＺ方向の移動台５を纏めて、第２の上下前後左右移動手段と呼ぶ。
第２の回転軸６ａは、該第２の静電チャックプレート１０ａを略水平面に保ち、該第２の回転軸６ａを中心に該第２の静電チャックプレート１０ａを略水平面に平行な面内を略３６０°回転できる。また、サブ回転軸８は、該サブ回転軸８を中心に該第２の静電チャックプレート１０ａを略１８０°回転できる。
即ち、該第２の静電チャックプレート１０ａは、図示しない水平面に平行な該第２の静電チャックプレート１０ａの中心線であるサブ回転軸８を中心に略１８０°回転可能であり、かつ、鉛直方向の回転軸である前記第２の回転軸６ａを中心に略３６０°回転可能である。
ここで、前記第２の回転軸６ａを、軸の方向が鉛直方向であるので第２の鉛直方向回転軸と呼ぶ。また、前記サブ回転軸８を、軸の方向が水平方向であるので、水平方向回転軸と呼ぶ。
該第２の静電チャックプレート１０ａは、内部に備えられた電極に電圧を印加した際に発生する電気的引力（クーロン力）により、基板１１を吸着する。ここでは、基板が吸着される面１２ａを吸着面と呼ぶ。なお、一般に、市販されている静電チャックの場合、±５００Ｖ〜±１５００Ｖ程度で、シリコン基板を把持できる、ということが知られている。
第２の静電チャックプレート１０ａが、サブ回転軸８を中心に回転することにより、吸着面１２ａの方向をＺ軸のプラス方向からマイナス方向に設定することができる。即ち、該吸着面１２ａの方向を上向きから下向きに反転することができる。
なお、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの動作は、図示しないコンピューター制御装置により制御される。
また、上記第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａの動作は、図示しないコンピューター制御装置により制御される。
ここで用いる第２のトレイレス基板搬送手段２ａを動作させる手段は、半導体産業で用いられる一般的なトレイレス基板搬送ロボットを用いても良い。
【００４５】
ここで、基板搬送室１の内部において、第１のトレイレス基板搬送手段２から第２のトレイレス基板搬送手段２ａへ基板１１を受け渡しする場合の動作を説明する。
図４において、先ず、基板１１を保持している第１のトレイレス基板搬送手段２は、第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２をＺ軸のマイナス方向に向けて、水平に構える。即ち、第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２を下に向け、水平に構える。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａをＺ軸のプラス方向に向けて、水平に構える。即ち、第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａを上に向けて、水平に構える。
次に、基板１１を保持している第１のトレイレス基板搬送手段２と第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、Ｘ軸方向において互いに接近する。
次に、図４に示されるように、第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２と第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａの間隔が０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度で、例えば０．８ｍｍの間隔を保ち、両者が重なるような姿で停止する。
次に、第１の静電チャックプレート１０の静電チャックの電圧をＯＦＦにし、吸着面１２の基板１１を脱着する。基板１１は重力により落下し、第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａに載置される。
次に、第２の静電チャックプレート１０ａの静電チャックの電圧をＯＮにし、基板１１を吸着面１２ａに吸着する。なお、吸着面１２ａに吸着された基板１１は、第２の静電チャックプレート１０ａが反転しても落下しない。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２は、所定の位置に戻る。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、第２の静電チャックプレート１０ａを、サブ回転軸８を中心に略１８０°回転させ、吸着面１２ａをＺ軸のマイナス方向に向かせる。即ち、該吸着面１２ａを下に向かせる。吸着面１２ａが下に向いた第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、所定の位置に戻る。
【００４６】
即ち、上記第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０の吸着面１２から前記第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａに移設するに際し、前記第１のトレイレス基板搬送手段２が備える静電チャックプレート１０の吸着面１２は下を向いた状態を保ち、前記第２のトレイレス基板搬送手段２ａが備える静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａは上を向いた状態を保ちながら、両者は互いに接近し、両者の位置関係は前記第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２が上側に位置し、前記第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａが下側に位置し、前記第１及び第２の静電チャックプレート１０、１０ａの吸着面１２、１２ａが所定の一定距離離れて、かつ、重なるような状態を形成し、前記両者１２、１２ａが重なるような状態において、前記第１のトレイレス基板搬送手段２が備える第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２から前記基板１１を脱着し、前記第２のトレイレス基板搬送手段２ａが備える第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａに落下させるという動作を含む。
【００４７】
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが、基板１１を基板搬送室１から第２の製膜室のｉ層製膜室５００に搬送する場合、次に示す動作が行われる。
先ず、ゲートバルブ５０６を開にする。次に、図５（ｄ）に示されるように、第２の静電チャックプレート１０ａが基板１１を吸着した状態で該ｉ層製膜室５００に移動する。
次に、第２の静電チャックプレート１０ａは、図５（ｄ）に示されるように、第２の静電チャックプレート１０ａに吸着されている基板１１を脱着する。脱着された基板１１は基板載置台５０１に落下し、載置される。
次に、基板１１を脱着した第２の静電チャックプレート１０ａは、基板搬送室１へ移動する。そして、基板搬送室１で待機する。
該製膜室５００での製膜終了後、第２のトレイレス基板搬送手段２ａが製膜された基板１１を基板搬送室１へ搬送する場合、次に示す動作が行われる。
先ず、ゲートバルブ５０６を開にする。次に、第２の静電チャックプレート１０ａは、該ｉ層製膜室５００に移動し、基板載置台５０１に載置されている基板１１に接近し、吸着する。
次に、基板１１を吸着した第２の静電チャックプレート１０ａは、基板搬送室１へ移動する。そして、基板搬送室１で待機する。
【００４８】
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが、基板１１を基板搬送室１から第２の製膜室のｎ層製膜室６００に搬送し、一旦、基板搬送室１に戻り、そして、該製膜室６００での製膜工程が終了した後に、製膜された基板１１を基板搬送室１へ搬送する場合、上記第２の製膜室のｉ層製膜室５００の場合と同様の動作が行われる。
【００４９】
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが、基板１１を基板搬送室１からアンロード室７００へ搬送する場合、先ず、ゲートバルブ７０６を開にする。
次に、第２のトレイレス基板搬送手段２ａがアンロード室７００へ移動する。そして、第２の静電チャックプレート１０ａが吸着している基板１１を、基板載置台７０１の上で脱離して、該基板載置台７０１に載置する。
次に、第２の静電チャックプレート１０ａは、基板搬送室１へ移動する。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａは基板搬送室１で、待機する。ゲートバルブ７０６は閉じられる。
【００５０】
次に、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置を用いて、ＳＨＪ型太陽電池の第１の主面（表面）にｉ型非晶質膜とｐ型非晶質膜をこの順に製膜し、第２の主面（裏面）に、ｉ型非晶質膜とｎ型非晶質膜をこの順に製膜する方法を説明する。
【００５１】
先ず、基板搬送室１内部の圧力を、真空ポンプ９を用いて、例えば、５０Ｐａに設定し、維持する。第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のｐ層製膜室３００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｎ層製膜室６００及びアンロード室７００の内部の圧力を、それぞれ、各室に備えられている図示しない真空ポンプを用いて、例えば、５０Ｐａに設定し、維持する。ロード室１００の圧力は大気圧に保つ。
次に、ゲートバルブ１０５を開いて、基板１１を図示しない基板搬入ロボットにより、ロード室１００の基板載置台１０１にセットする。
その後、ゲートバルブ１０５を閉じて、ロード室１００内部の圧力を、一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。そして、基板１１の温度を１００℃〜２００℃、例えば、１７０℃に設定し、維持する。
そして、基板１１の温度が所定の温度に設定された後、図示しないアルゴンガス供給設備あるいは水素ガス供給設備から、例えば、水素ガスをロード室１００内部に導入して、ロード室１００内部の圧力を、基板搬送室１の内部と略同じ圧力に設定し、それを維持する。
【００５２】
次に、以下に示す手順で、基板１１をロード室１００から基板搬送室１へ移動する。
ロード室１００内部の圧力が基板搬送室１内部と略同じに維持されていることを確認後、ゲートバルブ１０６を開にする。
次に、ゲートバルブ１０６が開の状態で、第１のトレイレス基板搬送手段２が基板搬送室１からロード室１００へ移動し、第１のトレイレス基板搬送２の第１の静電チャックプレート１０で基板１１を吸着し、基板１１を把持する。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２は、基板１１を把持して、基板搬送室１に移動する。
第１のトレイレス基板搬送手段２が基板搬送室１に移動したことを確認後、ゲートバルブ１０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ１０６を閉になったら、ロード室１００は、次の基板１１の搬入に備えて、ロード室１００内部の圧力を大気圧に戻す。
【００５３】
次に、以下に示す手順で、基板１１を基板搬送室１から第１の製膜室のｉ層製膜室２００に移動させる。
該ｉ層製膜室２００の圧力を、基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室２００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ２０６を開にする。ゲートバルブ２０６が開の状態において、基板搬送室１から基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２を該ｉ層製膜室２００に移動させる。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０が把持している基板１１を、基板載置台２０１に移設する。
その後、第１のトレイレス基板搬送手段２は該ｉ層製膜室２００から基板搬送室１へ戻る。第１のトレイレス基板搬送手段２が該ｉ層製膜室２００から基板搬送室１へ戻ったことを確認後、ゲートバルブ２０６を閉にする。
【００５４】
次に、第１の製膜室のｉ層製膜室２００での基板１１の第１主面のｉ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、該ｉ層製膜室２００の圧力を基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室２００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ２０６を開にする。ゲートバルブ２０６が開の状態において、第１のトレイレス基板搬送手段２は該ｉ層製膜室２００に移動する。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０で、該ｉ層製膜室２００の基板載置台２０１に載置されている基板１１を吸着する。
そして、基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２は、該ｉ層製膜室２００から基板搬送室１へ移動する。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２が該ｉ層製膜室２００から基板搬送室１へ移動したことを確認後、ゲートバルブ２０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ２０６が閉の状態になった後、該ｉ層製膜室２００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００５５】
次に、以下に示す手順で、基板１１を基板搬送室１から第１の製膜室のｐ層製膜室３００の基板載置台３０１に搬送し、載置する。
先ず、該ｐ層製膜室３００の圧力を、基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置３０９から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｐ層製膜室３００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ３０６を開にする。ゲートバルブ３０６が開の状態において、基板搬送室１から基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２を該ｐ層製膜室３００に移動させる。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２が把持している基板１１を、基板載置台３０１に載置する。
その後、第１のトレイレス基板搬送手段２は、該ｐ層製膜室３００から基板搬送室１へ戻る。第１のトレイレス基板搬送手段２が該ｐ層製膜室３００から基板搬送室１へ戻ったことを確認後、ゲートバルブ３０６を閉にする。
【００５６】
次に、該ｐ層製膜室３００での基板１１の第１の主面のｐ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、該ｐ層製膜室３００の圧力を基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｐ層製膜室３００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ３０６を開にする。
ゲートバルブ３０６が開の状態において、該基板載置台３０１に載置されている基板１１を第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０で吸着する。
そして、基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２は、該ｐ層製膜室３００から基板搬送室１へ移動する。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２が該ｐ層製膜室３００から基板搬送室１へ移動したことを確認後、ゲートバルブ３０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ３０６が閉の状態になった後、該ｐ層製膜室３００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００５７】
次に、基板搬送室１に戻った第１のトレイレス基板搬送手段２に把持されている基板１１を、次に示す手順で、第１のトレイレス基板搬送手段２から第２のトレイレス基板搬送手段２ａに移設する。
なお、該第１のトレイレス基板搬送手段２から第２の基板搬送手段２ａへ基板１１を移設する機能は、基板１１を反転させる機能の実現ために、重要である。
先ず、基板１１を保持している第１のトレイレス基板搬送手段２は、図５（ｂ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２を下に向けて、水平に構える。第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａを上に向けて、水平に構える。
次に、基板１１を保持している第１のトレイレス基板搬送手段２と第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、Ｘ軸方向において互いに接近する。
次に、図５（ｂ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２と第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａの間隔が０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度で、例えば０．８ｍｍの間隔を保ち、両者が重なるような姿で停止する。
次に、第１の静電チャックプレート１０の静電チャックの電圧をＯＦＦにし、吸着面１２の基板１１を脱着する。基板１１は重力により落下し、第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａに載置される。
次に、第２の静電チャックプレート１０ａの静電チャックの電圧をＯＮにし、基板１１を吸着面１２ａに吸着する。なお、吸着面１２ａに吸着された基板１１は、第２の静電チャックプレート１０ａが反転しても落下しない。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２は、所定の位置に戻る。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、第２の静電チャックプレート１０ａを、サブ回転軸８を中心に回転させ、図５（ｃ）に示されるように、吸着面１２ａをＺ軸のマイナス方向に、即ち、下に向かせる。吸着面１２ａが下に向いた第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、所定の位置に戻る。
【００５８】
次に、以下に示す手順で、基板１１を基板搬送室１から第２の製膜室のｉ層製膜室５００に移動させる。
該ｉ層製膜室５００の圧力を、基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置５０９から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室５００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ５０６を開にする。ゲートバルブ５０６が開の状態において、基板搬送室１から基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａを該ｉ層製膜室５００に移動させる。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａが把持している基板１１を、該ｉ層製膜室用の基板載置台５０１に載置する。
その後、第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、該ｉ層製膜室５００から基板搬送室１へ戻る。第２のトレイレス基板搬送手段２ａが該ｉ層製膜室５００ａから基板搬送室１へ戻ったことを確認後、ゲートバルブ５０６を閉にする。
【００５９】
次に、該ｉ層製膜室５００での基板１１の第２主面のｉ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、該ｉ層製膜室５００の圧力を基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置５０９から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室５００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ５０６を開にする。基板搬入搬出用ゲートバルブ５０６が開の状態において、第２のトレイレス基板搬送手段２ａを該ｉ層製膜室５００に移動させる。基板載置台５０１に載置の基板１１を第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａに吸着する。
そして、基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、該ｉ層製膜室５００から基板搬送室１へ移動する。
次に、第２のトレイレストレイレス基板搬送手段２ａが該ｉ層製膜室５００から基板搬送室１へ移動したことを確認後、ゲートバルブ５０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ５０６が閉の状態になった後、該ｉ層製膜室５００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００６０】
次に、以下に示す手順で、基板１１を基板搬送室１から第２製膜室のｎ層製膜室６００に移動させる。
該ｎ層製膜室６００の圧力を、基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｎ層製膜室６００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ６０６を開にする。ゲートバルブ６０６が開の状態において、基板搬送室１から基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａを該ｎ層製膜室６００に移動させる。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａが把持している基板１１を、基板載置台６０１に載置する。
その後、第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、該ｎ層製膜室６００から基板搬送室１へ戻る。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが該ｎ層製膜室６００から基板搬送室１へ戻ったことを確認後、ゲートバルブ６０６を閉にする。
【００６１】
次に、該ｎ層製膜室６００での基板１１の第２主面のｎ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、該ｎ層製膜室６００の圧力を基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｎ層製膜室６００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ６０６を開にする。ゲートバルブ６０６が開の状態において、第２のトレイレス基板搬送手段２ａを該ｎ層製膜室６００に移動させる。基板載置台６０１に載置されている基板１１を第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａで吸着する。
そして、基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、該ｎ層製膜室６００から基板搬送室１へ移動する。
次に、第２のトレイレス基板搬送手段２ａが、該ｎ層製膜室６００から基板搬送室１へ移動したことを確認後、ゲートバルブ６０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ６０６が閉の状態になった後、該ｎ層製膜室６００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００６２】
次に、以下に示す手順で、基板１１を基板搬送室１からアンロード室７００へ移動する。
先ず、アンロード室７００内部の圧力を基板搬送室１内部と略同じにする。次に、アンロード室７００内部の圧力が基板搬送室１内部と略同じに維持されていることを確認後、アンロード室のゲートバルブ７０６を開にする。
次に、ゲートバルブ７０６が開の状態で、第２のトレイレス基板搬送手段２ａを基板搬送室１からアンロード室７００へ移動し、第２のトレイレス基板搬送手段２ａが把持している基板１１をアンロード室の基板載置台７０１ａに載置する。
そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａは、基板搬送室１に移動する。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが基板搬送室１に移動したことを確認後、基板搬出用ゲートバルブ７０６を閉にする。
次に、アンロード室７００の内部の圧力を大気圧にする。この際、図示しないリーク弁を用いる。
【００６３】
次に、アンロード室７００内部の圧力が大気圧になっていることを確認後、基板搬出用ゲートバルブ７０５を開にする。
基板搬出用ゲートバルブ７０５が開の状態で、図示しない基板搬出用のロボットで基板１１を搬出する。
アンロード室７００から基板１１が搬出されたことを確認後、基板搬出用ゲートバルブ７０５を閉にする。
そして、アンロード室７００の圧力を、一旦、０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度に減圧し、その後、基板搬送室１の圧力と同じ圧力、例えば、５０Ｐａに維持する。
【００６４】
以上の説明で示したように、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置は、基板トレイを使用しない静電チャック利用のトレイレス方式により、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜することが可能である。このことは、ＳＨＪ型太陽電池製造分野において、生産性の向上及び低コスト化に貢献できるという効果を奏する。
また、一般に、電子デバイス等の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタ装置等において、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜するというニーズに対して貢献できる。
【００６５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置について説明する。ここでは、バックコンタクト型ＳＨＪ太陽電池製造における製膜への応用を前提に説明する。即ち、製膜工程での基板の流れは、ロード室→第１の主面へのｉ型非晶質膜形成→第１の主面への窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜形成→基板反転→第２の主面へのｉ型非晶質膜形成→第２の主面へのｐ型非晶質膜形成→アンロード室→基板搬出、である。
製膜工程での基板の流れが、ロード室→第２の主面へのｉ型非晶質膜形成→第２の主面へのｐ型非晶質膜形成→基板反転→第１の主面へのｉ型非晶質膜形成→第１の主面への窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜形成→アンロード室→基板搬出、の場合も同様である。
なお、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置に比べて、第１及び第２のトレイレス基板搬送手段２、２ａの操作が、時間的及び空間的に効率化される、という特徴を有する。
先ず、第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成について、図６を参照して説明する。図１ないし図５も参照する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成を示す模式的構成図である。
なお、ここでは、プラズマＣＶＤによる半導体膜の形成への応用を前提に説明するが、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタ装置等への応用も可能である。
【００６６】
説明の便宜上、座標軸ＸＹＺを、図６に示すように定める。なお、第１の基板搬送室１ａａの中心と第２の基板搬送室１ａｂの中心を結び、水平面に平行な軸をＸ軸、鉛直方向をＺ軸、ＸＺ軸に直交する方向をＹ軸とする。
図６おいて、符号１ａａは第１の基板搬送室、符号１ａｂは第２の基板搬送室、符号１ａｃは接続室である。接続室１ａｃは、基板１１を第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０から第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａへ移設する作業が行なわれる領域である。
符号８００は基板１１の第１面に製膜する第１の製膜室の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室、符号９００は基板１１の第２面に製膜する第２の製膜室のｐ層製膜室である。
符号２は第１のトレイレス基板搬送手段、符号２ａは第２のトレイレス基板搬送手段であり、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の場合と同様の装置である。
各室は、接続室１ａｃを除いて、それぞれ、基板載置面が上を向いた基板載置台を備えている。即ち、該第１の製膜室のＳｉＮｘ膜製膜室８００は基板載置台８０１を、該第２の製膜室のｐ層製膜室９００は基板載置台９０１を備えている。
【００６７】
第１及び第２の基板搬送室１ａａ、１ａｂは、水平面に沿った一面での断面図で見ると、多角形であり、その一辺にロード室１００、第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のＳｉＮｘ膜製膜室８００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｐ層製膜室９００、アンロード室７００が配置される。各部屋は、それぞれ、真空装置用の真空仕切り弁（ゲートバルブ）１０６、２０６、８０６、５０６、９０６、７０６を備えている。
第１の基板搬送室１ａａと第２の基板搬送室１ａｂは、接続室１ａｃで接続される。接続室１ａｃは、第１の基板搬送室１ａａと第２の基板搬送室１ａｂを連通する空間である。基板１１を第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０から第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａへ移設する作業が行なわれる領域である。
第１の基板搬送室１ａａの内部に配置される第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０は、図２に示されるように、鉛直方向の軸である第１の回転軸６を中心に水平面を回転可能であり、かつ、第１の梁７の長手方向に移動可能である。即ち、図６において、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０が、基板１１をロード室１００から、第１の製膜室のｉ層製膜室２００及び第１の製膜室のＳｉＮｘ膜製膜室８００に移動させる際に、回転動作を主体に作業が可能であり、作業効率が高い。また、第１の基板搬送室１ａａでの第１のトレイレス基板搬送手段２の作業が回転動作を主体とするので、該第１の基板搬送室１ａａの上下方向のサイズを小さくすることが可能となり、その結果、容積を小さくできるというメリットがあり、生産効率が向上する。
第２の基板搬送室１ａｂの内部に配置される第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａは、図３に示されるように、鉛直方向の軸である第２の回転軸６ａを中心に水平面を回転可能であり、かつ、第２の梁７ａの長手方向に移動可能である。即ち、図６において、第２のトレイレス基板搬送手段２ａが、基板１１を接続室１ａｃから、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｐ層製膜室９００及びアンロード室７００に移動させる際に、回転動作を主体に作業が可能であり、作業効率が高い。また、第２の基板搬送室１ａｂでの第２のトレイレス基板搬送手段２ａの作業が回転動作を主体とするので、該第２の基板搬送室１ａｂの上下方向のサイズを小さくすることが可能となり、その結果、容積を小さくできるというメリットがあり、生産効率が向上する。
基板１１を第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０から第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａに移設する作業を行う際も、作業効率が高い。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置を用いて、ＳＨＪ型太陽電池用の基板の第１の主面（表面）にｉ型非晶質膜とＳｉＮｘ膜をこの順に製膜し、第２の主面（裏面）に、ｉ型非晶質膜とｐ型非晶質膜をこの順に製膜する方法を説明する。
【００６９】
先ず、第１及び第２の基板搬送室１ａａ、１ａｂ内部の圧力を、真空ポンプ９ａ、９ｂを用いて、例えば、５０Ｐａに設定し、維持する。接続室１ａｃと第１及び第２の基板搬送室１ａａ、１ａｂは連通しているので、該接続室１ａｃの内部の圧力は、第１及び第２の基板搬送室１ａａ、１ａｂ内部の圧力と略同じになる。
第１の製膜室のｉ層製膜室２００、第１の製膜室のＮｉＳｘ膜製膜室８００、第２の製膜室のｉ層製膜室５００、第２の製膜室のｐ層製膜室９００及びアンロード室７００の内部の圧力を、それぞれ、各室に備えられている図示しない真空ポンプを用いて、例えば、５０Ｐａに設定し、維持する。ロード室１００の圧力は大気圧に保つ。
次に、ゲートバルブ１０５を開いて、基板１１を図示しない基板搬入ロボットにより、ロード室１００の基板載置台１０１にセットする。
その後、ゲートバルブ１０５を閉じて、ロード室１００内部の圧力を、一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。そして、基板１１の温度を８０℃〜２００℃、例えば、１７０℃に設定し、維持する。
そして、基板１１の温度が所定の温度に設定された後、図示しないアルゴンガス供給設備あるいは水素ガス供給設備から、例えば、水素ガスをロード室１００内部に導入して、ロード室１００内部の圧力を、基板搬送室１の内部と略同じ圧力に設定し、それを維持する。例えば、５０Ｐａにする。
【００７０】
次に、以下に示す手順で、基板１１をロード室１００から第１の基板搬送室１ａａへ移動する。
ロード室１００内部の圧力が第１の基板搬送室１内部と略同じに維持されていることを確認後、ゲートバルブ１０６を開にする。
次に、ゲートバルブ１０６が開の状態で、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０が第１の基板搬送室１ａａからロード室１００へ移動し、第１のトレイレス基板搬送２の第１の静電チャックプレート１０で基板１１を吸着し、基板１１を把持する。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は、基板１１を把持して、第１の基板搬送室１ａａに戻る。
第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０が第１の基板搬送室１ａａに移動したことを確認後、ゲートバルブ１０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ１０６を閉になったら、ロード室１００は、次の基板１１の搬入に備えて、ロード室１００内部の圧力を大気圧に戻す。
【００７１】
次に、以下に示す手順で、基板１１を第１の基板搬送室１ａａから第１の製膜室のｉ層製膜室２００に移動させる。
該ｉ層製膜室２００の圧力を、第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室２００の圧力が第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ２０６を開にする。ゲートバルブ２０６が開の状態において、第１の基板搬送室１ａａから基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０を該ｉ層製膜室２００に移動させる。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０が把持している基板１１を、基板載置台２０１に載置する。
その後、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は該ｉ層製膜室２００から第１の基板搬送室１ａａへ戻る。第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０が該ｉ層製膜室２００から第１の基板搬送室１ａａへ戻ったことを確認後、ゲートバルブ２０６を閉にする。
【００７２】
次に、第１の製膜室のｉ層製膜室２００での基板１１の第１主面のｉ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、該ｉ層製膜室２００の圧力を第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室２００の圧力が第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ２０６を開にする。ゲートバルブ２０６が開の状態において、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は第１の基板搬送室１ａａから該ｉ層製膜室２００に移動する。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０で、該ｉ層製膜室２００の基板載置台２０１に載置されている基板１１を吸着する。
そして、基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は、該ｉ層製膜室２００から第１の基板搬送室１ａａへ移動する。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２が該ｉ層製膜室２００から第１の基板搬送室１ａａへ移動したことを確認後、ゲートバルブ２０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ２０６が閉の状態になった後、該ｉ層製膜室２００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００７３】
次に、以下に示す手順で、基板１１を基板搬送室１から第１の製膜室の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００に移動させる。
該第１の製膜室の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００の圧力を、第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００の圧力が第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ８０６を開にする。ゲートバルブ８０６が開の状態において、第１の基板搬送室１ａａから基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０を該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００に移動させる。そして、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０が把持している基板１１を、基板載置台８０１に載置する。
その後、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は、該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００から第１の基板搬送室１ａａへ戻る。第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０が該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００から第１の基板搬送室１ａａへ戻ったことを確認後、ゲートバルブ８０６を閉にする。
【００７４】
次に、該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００での基板１１の第１主面の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００の圧力を第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００の圧力が第１の基板搬送室１ａａの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ８０６を開にする。ゲートバルブ８０６が開の状態において、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００に移動する。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０で、該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００の基板載置台８０１に載置されている基板１１を吸着する。
そして、基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０は、該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００から第１の基板搬送室１ａａへ戻る。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２が該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００から第１の基板搬送室１ａａへ移動したことを確認後、ゲートバルブ８０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ８０６が閉の状態になった後、該窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜製膜室８００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００７５】
次に、第１の基板搬送室１ａａに戻った第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０に把持されている基板１１を、次に示す手順で、第１のトレイレス基板搬送手段２の静電チャックプレート１０から第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０に移設する。
なお、該第１のトレイレス基板搬送手段２から第２の基板搬送手段２ａへ基板１１を移設する機能は、基板１１を反転させる機能の実現ために、重要である。
先ず、基板１１を把持している第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０を接続室１ａｃの中央部分に位置するように移動させ、第２の基板搬送室１ａｂに配置されている第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａの接近を待つ。なお、基板１１を保持している第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０の吸着面１２は、下に向いて、水平に構えている。
次に、第２の基板搬送室１ａｂに待機している第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａを接続室１ａｃに移動させる。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａを上に向けて、水平に構える。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａを、該吸着面１２ａが第１のトレイレス基板搬送手段２の吸着面１２の下側に所定の距離を置いて重なるような状態になる位置に、移動させる。
次に、第１の静電チャックプレート１０の静電チャックの電圧をＯＦＦにし、吸着面１２の基板１１を脱着させる。基板１１は重力により落下し、第２の静電チャックプレート１０ａの吸着面１２ａに載置される。
次に、第２の静電チャックプレート１０ａの静電チャックの電圧をＯＮにし、基板１１を吸着面１２ａに吸着する。なお、吸着面１２ａに吸着された基板１１は、第２の静電チャックプレート１０ａが反転しても落下しない。
次に、第１のトレイレス基板搬送手段２は、第１の基板搬送装置１ａａ内の所定の位置に戻り、待機する。
基板１１を把持した第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、接続室１ａｃの内部において、第２の静電チャックプレート１０ａを、サブ回転軸８を中心に略１８０°回転させ、吸着面１２ａを下に向かせ、水平に構える。即ち、下を向いている吸着面１２ａに基板１１が把持されている。
次に、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、基板１１を吸着した該吸着面１２ａが下を向いた状態で、第２の基板搬送室１ａｂの所定の位置に戻る。
【００７６】
次に、以下に示す手順で、基板１１を第２の基板搬送室１ａｂから第２の製膜室のｉ層製膜室５００に移動させる。
該ｉ層製膜室５００の圧力を、第２の基板搬送室１ａｂの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｉ層製膜室５００の圧力が第２の基板搬送室１ａｂの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ５０６を開にする。
ゲートバルブ５０６が開の状態において、第２の基板搬送室１ａｂから基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａを該ｉ層製膜室５００に移動させる。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａが把持している基板１１を、該ｉ層製膜室の基板載置台５０１に載置する。
その後、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、該ｉ層製膜室５００から第２の基板搬送室１ａｂへ戻る。第２のトレイレス基板搬送手段２ａが該ｉ層製膜室５００ａから第１の基板搬送室１ａｂへ戻ったことを確認後、ゲートバルブ５０６を閉にする。
【００７７】
次に、該ｉ層製膜室５００での基板１１の第２主面のｉ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、基板載置台５０１にある基板１１を以下に示す手順で、第２の基板搬送室１ａｂへ移動させる。
先ず、該ｉ層製膜室５００の圧力を第２の基板搬送室１ａｂの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
次に、該ｉ層製膜室５００の圧力が第２の基板搬送室１ａｂの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ５０６を開にする。
ゲートバルブ５０６が開の状態において、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａを該ｉ層製膜室５００に移動させる。第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａは、基板載置台５０１に載置の基板１１を吸着する。
そして、基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、該ｉ層製膜室５００から第２の基板搬送室１ａｂへ移動する。
次に、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａが該ｉ層製膜室５００から第２の基板搬送室１ａｂへ移動したことを確認後、ゲートバルブ５０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ５０６が閉の状態になった後、該ｉ層製膜室５００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００７８】
次に、基板１１を第２の基板搬送室１ａｂから第２製膜室のｐ層製膜室９００に、以下に示す手順で、移動させる。
該ｐ層製膜室９００の圧力を、第２の基板搬送室１ａｂの圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｐ層製膜室９００の圧力が第２の基板搬送室１ａｂの圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ９０６を開にする。
ゲートバルブ９０６が開の状態において、第２の基板搬送室１ａｂから基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａを該ｐ層製膜室９００に移動させる。そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａが把持している基板１１を、基板載置台９０１に載置する。
その後、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、該ｐ層製膜室９００から第２の基板搬送室１ａｂへ戻る。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが、該ｐ層製膜室９００から第２の基板搬送室１ａｂへ戻ったことを確認後、ゲートバルブ９０６を閉にする。
【００７９】
次に、該ｐ層製膜室９００での基板１１の第２主面へのｐ型非晶質膜形成の製膜条件を設定する。該製膜条件は公知の条件で良い。そして、所要の製膜を行う。
製膜が終了後、基板載置台９０１にある基板１１を以下に示す手順で、第２の基板搬送室１ａｂへ移動させる。
製膜が終了後、該ｐ層製膜室９００の圧力を基板搬送室１の圧力と略同じにする。この場合、図示しない原料ガス噴出装置から水素ガスのみを導入して、圧力調整しても良い。
該ｐ層製膜室９００の圧力が基板搬送室１の圧力と略同じになったことを確認後、ゲートバルブ９０６を開にする。ゲートバルブ９０６が開の状態において、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａを該ｐ層製膜室９００に移動させる。基板載置台９０１に載置されている基板１１を第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａで吸着する。
そして、基板１１を把持している第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、該ｐ層製膜室９００から第２の基板搬送室１ａｂへ戻る。
次に、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａが、該ｐ層製膜室９００から第２の基板搬送室１ａｂへ移動したことを確認後、ゲートバルブ９０６を閉にする。
なお、ゲートバルブ９０６が閉の状態になった後、該ｐ層製膜室９００の圧力を一旦、０．０１Ｐａ〜０．０１Ｐａ程度、例えば、０．０１Ｐａに減圧する。
【００８０】
次に、以下に示す手順で、基板１１を第２の基板搬送室１ａｂからアンロード室７００へ移動する。
先ず、アンロード室７００内部の圧力を第２の基板搬送室１ａｂ内部と略同じにする。次に、アンロード室７００内部の圧力が基板搬送室１内部と略同じに維持されていることを確認後、アンロード室のゲートバルブ７０６を開にする。
次に、ゲートバルブ７０６が開の状態で、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａを第２の基板搬送室１ａｂからアンロード室７００へ移動させ、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａが把持している基板１１をアンロード室の基板載置台７０１に載置する。
そして、第２のトレイレス基板搬送手段２ａの静電チャックプレート１０ａは、第２の基板搬送室１ａｂに戻る。
第２のトレイレス基板搬送手段２ａが基板搬送室１に移動したことを確認後、基板搬出用ゲートバルブ７０６を閉にする。
次に、アンロード室７００の内部の圧力を大気圧にする。この際、図示しないリーク弁を用いる。
【００８１】
次に、アンロード室７００内部の圧力が大気圧になっていることを確認後、基板搬出用ゲートバルブ７０５を開にする。
基板搬出用ゲートバルブ７０５が開の状態で、図示しない基板搬出用のロボットで基板１１を搬出する。
アンロード室７００から基板１１が搬出されたことを確認後、基板搬出用ゲートバルブ７０５を閉にする。
そして、アンロード室７００の圧力を、一旦、０．１Ｐａ〜１０Ｐａ程度に減圧し、その後、第２の基板搬送室１ａｂの圧力と同じ圧力、例えば、５０Ｐａに維持する。
【００８２】
以上の説明で示したように、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置は、基板トレイを使用しないトレイレス方式により、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜することが可能である。そして、基板搬送室が第１の基板搬送室１ａａと第２の基板搬送室１ａｂに分離され、両者は接続室で連通される。その結果、第１及び第２の基板搬送室１ａａ、１ａｂに配置された第１及び第２のトレイレス基板搬送手段２、２ａは各製膜室への基板の搬送の動作を時間的、空間的に効率よく実施できるので、生産性向上に貢献可能であるという効果を奏する。また、第１の基板搬送室１ａａと第２の基板搬送室１ａｂ内部での第１及び第２のトレイレス基板搬送手段２、２ａの作動に要する空間容積が、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の場合に比べて、小さいので、真空排気の時間短縮が可能であり、生産性向上に貢献可能である。
このことは、ＳＨＪ型太陽電池製造分野において、生産性の向上及び低コスト化に著しく貢献できるという効果を奏する。
また、一般に、電子デバイス等の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタ装置等において、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜するというニーズに対して貢献できる。
【００８３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置について説明する。本装置は、第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０から第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａに前記基板１１を移設する際に用いられる補助手段を備えている。
則ち、本装置では、前記基板１１を前記第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０から第３の静電チャックプレート１０ｂを搭載した第１のトレイレス基板搬送補助手段２ｂ、第４の静電チャックプレート１０ｃを搭載した第２のトレイレス基板搬送補助手段２ｃ及び第２のトレイレス基板搬送手段２ａの第２の静電チャックプレート１０ａに、この順に移設する。
なお、本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置は、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置に比べて、第１及び第２のトレイレス基板搬送手段２、２ａの操作が、時間的及び空間的に効率化される、という特徴を有する。
先ず、第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図１ないし図６も参照する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の接続室に配置される第１及び第２のトレイレス基板搬送補助手段の構成を示す模式的構成図である。図８は、本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置における第１のトレイレス基板搬送補助手段と第２のトレイレス基板搬送補助手段の動作を示す模式的断面図である。
【００８４】
説明の便宜上、座標軸ＸＹＺを、図７に示すように定める。なお、第１の基板搬送室１ａａの中心と第２の基板搬送室１ａｂの中心を結び、水平面に平行な軸をＸ軸、鉛直方向をＺ軸、ＸＺ軸に直交する方向をＹ軸とする。
図７において、符号２ｂは第１のトレイレス基板搬送補助手段である。第１のトレイレス基板搬送補助手段２ｂは、後述の第３の静電チャックプレート１０ｂと、後述の第３の梁７ｂと、後述のＺ方向の移動台５ｂを備え、前記接続室１ａｃの内壁に取り付けられる。第１のトレイレス基板搬送補助手段２ｂの動作は図示しないコンピューター制御装置により制御される。なお、第３の静電チャックプレート１０ｂは、前記第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０から前記基板１１を受け取り、後述の第４の静電チャックプレート１０ｃに移設するとい作業を行う。
符号５ｂはＺ方向の移動台である。Ｚ方向の移動台５ｂは第３の静電チャックプレート１０ｂを水平に保ち、上下方向に移動させる。符号７ｂは第３の梁である。第３の梁７ｂは第３の静電チャックプレート１０ｂを水平を保ち、Ｙ方向に移動させる。
【００８５】
符号１０ｂは第３の静電チャックプレートである。第３の静電チャックプレート１０ｂは前記第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０から基板１１が移設される。第３の静電チャックプレート１０ｂは、上を向いて水平に構えて前記第１のトレイレス基板搬送手段２の第１の静電チャックプレート１０から前記基板１１を受け取る。前記基板１１を受け取る際は、図８（ａ）に示されるように、第１の静電チャックプレート１０が第１の基板搬送室１ａａから接続室１ａｃに進入し、前記第１の静電チャックプレート１０が上側で第３の静電チャックプレート１０ｂが下側の位置関係で重なり合った状態で、基板を移設する。なお、基板１１を移設後、前記第１の静電チャックプレート１０は第１の基板搬送室１ａａに戻る。
【００８６】
図７において、符号２ｃは第２のトレイレス基板搬送補助手段である。第２のトレイレス基板搬送補助手段２ｃは、後述の第４の静電チャックプレート１０ｃと、後述の第４の梁７ｃと、後述のサブ回転軸８ａと、後述のＺ方向の移動台５ｃを備え、前記移動台５ｂに対向して前記接続室１ａｃの内壁に取り付けられる。第２のトレイレス基板搬送補助手段２ｃの動作は図示しないコンピューター制御装置により制御される。なお、第４の静電チャックプレート１０ｃは、前記第３の静電チャックプレート１０ｂから前記基板１１を受け取り、第２の静電チャックプレート１０ａに移設するとい作業を行う。
符号５ｃはＺ方向の移動台である。Ｚ方向の移動台５ｃは第４の静電チャックプレート１０ｃを水平に保ち、上下方向に移動させる。符号８ａはサブ回転軸である。サブ回転軸８ａは該サブ回転軸８ａを中心に、第４の静電チャックプレート１０ｃを略１８０°回転させることができる。符号７ｃは第４の梁である。第４の梁７ｃは水平に保ち、第４の静電チャックプレート１０ｃを支持する。
【００８７】
符号１０ｃは第４の静電チャックプレートである。第４の静電チャックプレート１０ｃは前記第１のトレイレス基板搬送補助手段２ｂの第３の静電チャックプレート１０ｂから基板１１が移設される。第４の静電チャックプレート１０ｃは、下を向いて水平に構えて前記第１のトレイレス基板搬送補助手段２ｂの第４の静電チャックプレート１０ｂから前記基板１１を受け取る。前記基板１１を受け取る際は、図８（ｂ）に示されるように、第３の静電チャックプレート１０ｂが第４の静電チャックプレート１０ｃの下側へ移動し、前記第４の静電チャックプレート１０ｃが上側で第３の静電チャックプレート１０ｂが下側の位置関係で重なり合った状態で、基板を移設する。なお、基板１１を移設後、前記第３の静電チャックプレート１０ｂは元の位置に戻る。
前記第４の静電チャックプレート１０ｃは、図８（ｃ）に示されるように、前記基板１１を吸着した状態で、サブ回転軸８ａを中心に略１８０°回転し、水平に構える。即ち、前記第４の静電チャックプレート１０ｃは上を向いている。
その後、第４の静電チャックプレート１０ｃは、第２の静電チャックプレート１０ａに以下に示す手順で、前記基板１１を移設する。
第２の静電チャックプレート１０ａが、第２の基板搬送室１ａｂから接続室１ａｃに進入し、図８（ｄ）に示されるように、前記第２の静電チャックプレート１０ａが上側で第４の静電チャックプレート１０ｃが下側の位置関係で重なり合った状態で、前記基板１１を移設する。
前記第２の静電チャックプレート１０ａは、前記基板１１の吸着した後、第２の基板搬送室１ａｂに戻る。
【００８８】
本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置を用いて、例えば、ＳＨＪ型太陽電池製造における製膜を行う場合、本発明の第２の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置を用いる場合と同様に行う。
【００８９】
以上の説明で示したように、本発明の第３の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置は、基板トレイを使用しないトレイレス方式により、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜することが可能である。そして、基板搬送室が第１の基板搬送室１ａａと第２の基板搬送室１ａｂの接続室に基板の移設を補助する第１のトレイレス基板搬送補助手段２ｂと第２のトレイレス基板搬送補助手段２ｃを設けたことにより、第１のトレイレス基板搬送手段２から第２のトレイレス基板搬送手段２ｃへの基板の移設作業が簡単化されることから、各製膜室への基板１１の搬送の動作を時間的、空間的に効率よく実施することが可能である。その結果、基板両面の製膜が必要な製品の生産性向上に貢献可能であるという効果を奏する。
また、第１の基板搬送室１ａａと第２の基板搬送室１ａｂ内部での第１及び第２のトレイレス基板搬送手段２、２ａの作動に要する空間容積が、本発明の第１の実施形態に係わる基板の両面に半導体膜を形成する装置の場合に比べて、小さいので、真空排気の時間短縮が可能であり、生産性向上に貢献可能である。
このことは、ＳＨＪ型太陽電池製造分野において、生産性の向上及び低コスト化に著しく貢献できるという効果を奏する。
また、一般に、電子デバイス等の製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置、触媒ＣＶＤ装置及びスパッタ装置等において、基板を大気に曝さない状態で該基板の第１の主面と第２の主面を反転し、その両面に半導体膜を製膜するというニーズに対して貢献できる。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・基板搬送室、
１ａａ、１ａｂ・・・第１及び第２の基板搬送室、
１ａｃ・・・接続室、
２、２ａ・・・第１及び第２の基板搬送手段、
２ｂ、２ｃ・・・第１及び第２の基板搬送補助手段、
３、３ａ・・・第１及び第２のトレイレス基板搬送手段のＸ軸方向の移動台、
４、４ａ・・・第１及び第２のトレイレス基板搬送手段のＹ軸方向の移動台、
５、５ａ・・・第１及び第２のトレイレス基板搬送手段のＺ軸方向の移動台、
６、６ａ・・・軸方向が鉛直方向に配置された第１及び第２の回転軸、
７、７ａ・・・第１及び第２の梁、
８、８ａ・・・軸方向が水平方向に配置されたサブ回転軸、
９、９ａ、９ｂ・・・真空ポンプ、
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・第１、第２、第３及び第４の静電チャックプレート、
１１・・・基板、
１２、１２ａ・・・第１及び第２の吸着面、
１０１、２０１、３０１、５０１、６０１、７０１・・・基板載置台、
１００・・・ロード室、
２００・・・基板の第１主面用のｉ層製膜室、
３００・・・基板の第１主面用のｐ層製膜室、
５００・・・基板の第２主面用のｉ層製膜室、
６００・・・基板の第２主面用のｎ層製膜室、
８００・・・基板の第２主面用のｐ層製膜室、
９００・・・基板の第１主面用のＳｉＮｘ製膜室、
７００・・・アンロード室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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