(57)【要約】【課題】薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減すること。【解決手段】薄膜太陽電池の製造装置は、基板９１を保持する保持部１１，２１，３１と、基板９１の少なくとも一方の面を取り囲む密閉チャンバ５０と、密閉チャンバ５０に連結され、該密閉チャンバ５０内を真空状態にする吸引部５５と、を備えている。密閉チャンバ５０内には、真空状態になった密閉チャンバ５０内で、基板９１の一方の面に薄膜９２を形成する薄膜形成部１３，２３，３３が配置されている。薄膜太陽電池の製造装置は、密閉チャンバ５０内に位置する基板９１の一方の面に形成された薄膜９２に、レーザ光Ｌを照射するレーザ発振器４０ａ，４０ｂ，４０ｃも備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持部と、
前記基板の少なくとも一方の面を取り囲む密閉チャンバと、
前記密閉チャンバに連結され、該密閉チャンバ内を真空状態にする吸引部と、
真空状態になった前記密閉チャンバ内で、前記基板の一方の面に薄膜を形成する薄膜形成部と、
前記密閉チャンバ内に位置する前記基板の一方の面に形成された前記薄膜に、レーザ光を照射するレーザ発振器と、
を備えたことを特徴とする薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項２】
前記密閉チャンバ内に設けられ、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光を案内するファイバと、
前記ファイバに連結され、該ファイバで案内されたレーザ光を照射する加工光学系と、
前記加工光学系に連結され、該加工光学系を移動させる光学系移動部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項３】
前記密閉チャンバは、前記保持部と該保持部によって保持された基板を取り囲むとともに、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が透過可能な透過窓を有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項４】
前記保持部に設けられ、該保持部を移動させる移動機構をさらに備え、
前記移動機構は、前記密閉チャンバ内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項５】
前記密閉チャンバに設けられ、該密閉チャンバを移動させる移動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項６】
前記密閉チャンバは、前記保持部としても機能して、前記基板の一方の面を保持するとともに該一方の面を取り囲み、
前記レーザ発振器は、前記基板を透過する波長のレーザ光を該基板の他方の面側から前記薄膜に入射させ、該薄膜を加工することを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造装置。
【請求項７】
保持部によって基板を保持する工程と、
吸引部によって、前記基板の少なくとも一方の面を取り囲んだ密閉チャンバ内を真空状態にする工程と、
薄膜形成部によって、真空状態になった前記密閉チャンバ内で前記基板の一方の面に薄膜を形成する工程と、
レーザ発振器によって、前記密閉チャンバ内に位置する前記基板の一方の面に形成された前記薄膜にレーザ光を照射する工程と、
を備えたことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に薄膜を形成する薄膜形成部と、当該薄膜にレーザ光を照射するレーザ発振器とを備えた薄膜太陽電池の製造装置と、このような薄膜太陽電池の製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板と、基板上に形成された薄膜とを有する薄膜太陽電池の製造工程では、レーザ光を用いた薄膜加工装置が幅広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。このようにレーザ光を用いて薄膜を加工すると（レーザ加工を行うと）、基板にダメージを与えることなく高精度に加工することができる。また、ビーム走査ユニットを使うことで、従来のパターン工程（いわゆるＰＥＰ工程）を行うことなく、フレキシブルなパターン形成を、薬液を使わず行うことができ、環境への負荷を小さく抑えることができる。このため、薄膜太陽電池の製造工程において、レーザ光を用いて薄膜を加工することは非常に有効な生産ツールとして使われるようになっている。
【０００３】
通常、金属膜や透明電極膜を形成する際にはスパッタリング法を用いることが多く、他方、アモルファスシリコン膜やポリシリコン膜を形成する際にはプラズマＣＶＤ法を用いることが多い。これらの成膜方法では、基板全体を密封チャンバに入れて成膜するのであるが、成膜された薄膜をレーザ加工する際には大気中で行っている。このため、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工…、という工程を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２４２０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、薄膜太陽電池の大型化や低コスト化に伴い、薄膜太陽電池の製造工程全体のスループットの向上が問題となっている。そして、上述のように、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工…、という工程を行うことは（真空引きと大気開放を繰り返すことは）、スループットが低下する大きな要因となってしまっている。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる薄膜太陽電池の製造装置および薄膜太陽電池の製造方法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】
【０００７】
本発明による薄膜太陽電池の製造装置は、
基板を保持する保持部と、
前記基板の少なくとも一方の面を取り囲む密閉チャンバと、
前記密閉チャンバに連結され、該密閉チャンバ内を真空状態にする吸引部と、
真空状態になった前記密閉チャンバ内で、前記基板の一方の面に薄膜を形成する薄膜形成部と、
前記密閉チャンバ内に位置する前記基板の一方の面に形成された前記薄膜に、レーザ光を照射するレーザ発振器と、
を備えている。
【０００８】
本発明による薄膜太陽電池の製造装置は、
前記密閉チャンバ内に設けられ、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光を案内するファイバと、
前記ファイバに連結され、該ファイバで案内されたレーザ光を照射する加工光学系と、
前記加工光学系に連結され、該加工光学系を移動させる光学系移動部と、をさらに備えてもよい。
【０００９】
本発明による薄膜太陽電池の製造装置において、
前記密閉チャンバは、前記保持部と該保持部によって保持された基板を取り囲むとともに、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が透過可能な透過窓を有してもよい。
【００１０】
本発明による薄膜太陽電池の製造装置は、
前記保持部に設けられ、該保持部を移動させる移動機構をさらに備え、
前記移動機構が、前記密閉チャンバ内に配置されてもよい。
【００１１】
本発明による薄膜太陽電池の製造装置は、
前記密閉チャンバに設けられ、該密閉チャンバを移動させる移動機構をさらに備えてもよい。
【００１２】
本発明による薄膜太陽電池の製造装置において、
前記密閉チャンバは、前記保持部としても機能して、前記基板の一方の面を保持するとともに該一方の面を取り囲み、
前記レーザ発振器は、前記基板を透過する波長のレーザ光を該基板の他方の面側から前記薄膜に入射させ、該薄膜を加工してもよい。
【００１３】
本発明による薄膜太陽電池の製造方法は、
保持部によって基板を保持する工程と、
吸引部によって、前記基板の少なくとも一方の面を取り囲んだ密閉チャンバ内を真空状態にする工程と、
薄膜形成部によって、真空状態になった前記密閉チャンバ内で前記基板の一方の面に薄膜を形成する工程と、
レーザ発振器によって、前記密閉チャンバ内に位置する前記基板の一方の面に形成された前記薄膜にレーザ光を照射する工程と、
を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、真空状態にある密閉チャンバ内に位置する基板の一方の面に形成された薄膜に、レーザ光を照射することができる。このため、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略上方平面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例１による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略上方平面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例２−１による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略上方平面図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例２−２による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略上方平面図。
【図６】本発明の第１の実施の形態の変形例２−３による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略上方平面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略断面図。
【図８】本発明の第３の実施の形態による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略断面図。
【図９】本発明の第４の実施の形態による薄膜太陽電池の製造装置の構成を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る薄膜太陽電池の製造装置および薄膜太陽電池の製造方法の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図６は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、薄膜太陽電池の製造装置は、ガラス基板などからなる基板９１を保持する保持部１１，２１，３１と、保持部１１，２１，３１と当該保持部１１，２１，３１によって保持された基板９１を取り囲むとともに、基板９１の両面（上面と下面）を取り囲んで密閉状態を維持することができる密閉チャンバ５０と、密閉チャンバ５０に連結され当該密閉チャンバ５０内を真空状態にする吸引ポンプ（吸引部）５５と、を備えている。
【００１８】
また、図１に示すように、密閉チャンバ５０内であって、保持部１１，２１，３１によって保持された基板９１の下方には、真空状態になった密閉チャンバ５０内で、基板９１の下面に薄膜９２を形成する薄膜形成部１３，２３，３３が設けられている。この薄膜形成部１３，２３，３３は、透明電極膜を形成する電極膜形成部１３と、透明電極膜にシリコン膜を重ねて形成するシリコン膜形成部２３と、シリコン膜に金属膜を重ねて形成する金属膜形成部３３とを有している。なお、薄膜形成部１３，２３，３３は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法などによって薄膜９２を形成するように構成されている。
【００１９】
また、図１に示すように、密閉チャンバ５０は、下方チャンバ５１と、下方チャンバ５１上に載置される上方チャンバ５２と、下方チャンバ５１と上方チャンバ５２との間に設けられ、Ｏリングなどからなる密封部材５４とを有している。
【００２０】
また、薄膜太陽電池の製造装置は、密閉チャンバ５０内に位置する基板９１の下面に形成された透明電極膜にレーザ光Ｌを照射する第一レーザ照射装置と、透明電極膜の下面に形成されたシリコン膜にレーザ光Ｌを照射する第二レーザ照射装置と、シリコン膜の下面に形成された金属膜にレーザ光Ｌを照射する第三レーザ照射装置とを有している。
【００２１】
そして、第一レーザ照射装置は、図１に示すように、レーザ光Ｌを照射する第一レーザ発振器４０ａと、第一レーザ発振器４０ａに連結されて当該第一レーザ発振器４０ａから照射されるレーザ光Ｌを案内する外部ファイバ４４ａと、上方チャンバ５２に設けられて外部ファイバ４４ａが連結されるポート５３ａと、ポート５３ａに連結されて外部ファイバ４４ａで案内されたレーザ光Ｌを案内する内部ファイバ４４ａ’と、内部ファイバ４４ａ’に連結されて当該内部ファイバ４４ａ’で案内されたレーザ光Ｌを薄膜９２に照射する第一加工光学系４１ａと、を有している。また、同様に、第二レーザ照射装置は、第二レーザ発振器４０ｂと、外部ファイバ４４ｂと、ポート５３ｂと、内部ファイバ４４ｂ’と、第二加工光学系４１ｂとを有し、第三レーザ照射装置は、第三レーザ発振器４０ｃと、外部ファイバ４４ｃと、ポート５３ｃと、内部ファイバ４４ｃ’と、第二加工光学系４１ｃとを有している。
【００２２】
また、図１に示すように、第一加工光学系４１ａには、当該第一加工光学系４１ａを水平方向で移動させる光学系移動部４５ａが連結されている。なお、この光学系移動部４５ａは、図２に示すように、密閉チャンバ５０内に配置されるとともに、Ｘ方向（水平方向のうちの一方向）に延びたＸ方向ガイド４５ａｘと、Ｙ方向（水平方向のうち一方向に直交する方向）に延びたＹ方向ガイド４５ａｙと、第一加工光学系４１ａを移動させるモータなどからなる光学系駆動部（図示せず）とを有している。また、同様に、第二加工光学系４１ｂには、当該第二加工光学系４１ｂを水平方向で移動させる光学系移動部４５ｂが連結され、当該光学系移動部４５ｂが、Ｘ方向ガイド４５ｂｘと、Ｙ方向ガイド４５ｂｙと、光学系駆動部（図示せず）とを有し、第三加工光学系４１ｃには、当該第三加工光学系４１ｃを水平方向で移動させる光学系移動部４５ｃが連結され、当該光学系移動部４５ｃが、Ｘ方向ガイド４５ｃｘと、Ｙ方向ガイド４５ｃｙと、光学系駆動部（図示せず）とを有している。
【００２３】
ところで、真空環境中で光学系移動部４５ａ，４５ｂ，４５ｃを動作させる場合には、光学系駆動部の放熱不足による温度上昇の問題や、Ｘ方向ガイド４５ａｘ，４５ｂｘ，４５ｃｘおよびＹ方向ガイド４５ａｙ，４５ｂｙ，４５ｃｙに塗られる潤滑グリスによる発塵の問題が発生しやすい。このため、本実施の形態では、光学系駆動部としては真空環境で動作する特殊モータを用い、潤滑グリスには真空雰囲気での発塵が非常に少ない真空専用グリスを用いている。また、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法で成膜する場合には、基板９１を数百℃に加熱することが多いため、加工光学系４１ａ，４１ｂ，４１ｃや光学系移動部４５ａ，４５ｂ，４５ｃとしては、輻射熱による温度上昇に耐えられる材料からなるものを用いている。
【００２４】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００２５】
まず、保持部１１によって基板９１が保持される（図２参照）。このとき、上方チャンバ５２が下方チャンバ５１と離隔した上方位置に位置づけられており、上方チャンバ５２と下方チャンバ５１との間から基板９１が挿入されることとなる（図１参照）。
【００２６】
次に、上方チャンバ５２が下方チャンバ５１に当接した下方位置に位置づけられる（図１参照）。なお、上方チャンバ５２と下方チャンバ５１との間に密封部材５４が設けられていることから、上方チャンバ５２と下方チャンバ５１との間が密封されることとなる。
【００２７】
次に、吸引ポンプ５５によって密閉チャンバ５０内の気体が吸引されて排出され、密閉チャンバ５０内が真空状態にされる（図１参照）。
【００２８】
次に、電極膜形成部１３によって、真空状態になった密閉チャンバ５０内で基板９１の下面に透明電極膜が形成される（図１参照）。
【００２９】
次に、第一レーザ発振器４０ａからレーザ光Ｌが照射される（図１参照）。このレーザ光Ｌは、外部ファイバ４４ａ、ポート５３ａおよび内部ファイバ４４ａ’を順次経て、第一加工光学系４１ａから真空状態になった密閉チャンバ５０内に位置する透明電極膜に向かって照射される。
【００３０】
このとき、光学系移動部４５ａによって第一加工光学系４１ａが水平方向で移動される。このため、透明電極膜が部分的に除去されて当該透明電極膜に所定のパターンからなる加工線が形成される。なお、第一加工光学系４１ａから照射されるレーザ光Ｌは、基板９１を透過する波長からなっている。
【００３１】
次に、基板移動部（図示せず）によって、基板９１に透明電極膜の形成された被加工基板９０がシリコン膜形成部２３の上方に位置する保持部２１まで移動され、当該保持部２１よって保持される（図２の矢印（１）、参照）。このとき、被加工基板９０は、透明電極膜（薄膜９２）が下方に位置し、基板９１が上方に位置する状態で保持されている（図１参照）。ところで、本願の被加工基板９０は、基板９１と、基板９１に設けられた薄膜（透明電極膜、シリコン膜、金属膜など）９２とを有するものを意味している。
【００３２】
次に、シリコン膜形成部２３によって、真空状態になった密閉チャンバ５０内で透明電極膜の下面にシリコン膜が形成される（図１参照）。
【００３３】
次に、第二レーザ発振器４０ｂからレーザ光Ｌが照射される（図１参照）。このレーザ光Ｌは、外部ファイバ４４ｂ、ポート５３ｂおよび内部ファイバ４４ｂ’を順次経て、第二加工光学系４１ｂから真空状態になった密閉チャンバ５０内に位置するシリコン膜に向かって照射される。
【００３４】
このとき、光学系移動部４５ｂによって第二加工光学系４１ｂが水平方向で移動される。このため、シリコン膜が部分的に除去されて当該シリコン膜に所定のパターンからなる加工線が形成される。なお、第二加工光学系４１ｂから照射されるレーザ光Ｌは、基板９１および透明電極膜を透過する波長からなっている。
【００３５】
次に、基板移動部（図示せず）によって、基板９１にシリコン膜と透明電極膜の形成された被加工基板９０が金属膜形成部３３の上方に位置する保持部３１まで移動され、当該保持部３１よって保持される（図２の矢印（２）、参照）。このとき、被加工基板９０は、下方から順に、シリコン膜、透明電極膜、基板９１が位置する状態で保持されている。
【００３６】
次に、金属膜形成部３３によって、真空状態になった密閉チャンバ５０内でシリコン膜の下面に金属膜が形成される（図１参照）。
【００３７】
次に、第三レーザ発振器４０ｃからレーザ光Ｌが照射される（図１参照）。このレーザ光Ｌは、外部ファイバ４４ｃ、ポート５３ｃおよび内部ファイバ４４ｃ’を順次経て、第三加工光学系４１ｃから真空状態になった密閉チャンバ５０内に位置する金属膜に向かって照射される。
【００３８】
このとき、光学系移動部４５ｃによって第三加工光学系４１ｃが水平方向で移動される。このため、金属膜がシリコン膜と一緒に部分的に除去されて当該金属膜に所定のパターンからなる加工線が形成される。なお、第三加工光学系４１ｃから照射されるレーザ光Ｌは、基板９１および透明電極膜を透過する波長からなっている。
【００３９】
上述のようにして、所定のパターンが施された透明電極膜、シリコン膜および金属膜が形成されると、被加工基板９０は密閉チャンバ５０から取り出される。
【００４０】
上述のように、本実施の形態では、真空状態になった密閉チャンバ５０内で、透明電極膜の形成、透明電極膜のレーザ光Ｌによる加工、シリコン膜の形成、シリコン膜のレーザ光Ｌによる加工、金属膜の形成、金属膜のレーザ光Ｌによる加工、が連続して行われる。このため、透明電極膜、シリコン膜および金属膜をレーザ光Ｌで加工する際に真空状態を破る必要がない。
【００４１】
この結果、従来技術によれば、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→薄膜形成→大気開放→レーザ加工、という工程を経る必要があるところ、真空引き→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工、という工程に短縮することができる。従って、本実施の形態によれば、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、ファイバ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ａ’，４４ｂ’，４４ｃ’を用いているので、以下のような効果を奏することができる。すなわち、レーザ光Ｌが空間伝播することがなくなるので、埃や塵といった伝播空間の清浄度の影響を受けにくくすることができる。また、反射ミラーや集光レンズといった光学系の光軸を合わせる調整作業が必要なくなる。さらに、温度変化や振動といった環境外乱に対してレーザ光Ｌが影響を受けにくくすることができる。
【００４３】
なお、密閉チャンバ５０内に、基板９１をストックする準備基板ストック部７０と、処理の終了した被加工基板９０（金属膜に加工線が形成された被加工基板９０）をストックする終了基板ストック部７１を設けてもよい。
【００４４】
このような準備基板ストック部７０を設けることによって、透明電極膜の形成された基板９１が保持部１１から取り除かれた段階で、真空を破壊することなく次の基板９１を保持部１１上に載置することができ、よりスループットを向上させることができるようになる。また、終了基板ストック部７１を設けることによって、処理の終了した被加工基板９０をひとまず終了基板ストック部７１にストックすることができ、真空を破壊することなく連続して新しい基板９１や別の被加工基板９０への処理を続けることができ、よりスループットを向上させることができるようになる。
【００４５】
ところで、本実施の形態では、薄膜形成部が、透明電極膜を形成する電極膜形成部１３と、透明電極膜にシリコン膜を重ねて形成するシリコン膜形成部２３と、シリコン膜に金属膜を重ねて形成する金属膜形成部３３とを有している態様を用いて説明したが、これに限られることはない。例えば、薄膜形成部が、シリコン膜形成部２３と金属膜形成部３３のみを有する態様であってもよく、この場合には、薄膜太陽電池の製造装置では、最初から、基板９１と、基板９１に設けられた透明電極膜とを有する被加工基板９０を用いて処理を開始することとなる。
【００４６】
変形例１
なお、上記では、加工光学系４１ａ，４１ｂ，４１ｃを被加工基板９０に対して相対的に移動させる態様として、光学系移動部４５ａ，４５ｂ，４５ｃによって加工光学系４１ａ，４１ｂ，４１ｃを水平方向で移動させる態様を用いて説明したが、これに限られることはない。例えば、図３に示すように、Ｙ方向に延びたＹ方向ガイド４５ｙが３つの保持部１１，２１，３１の上方に亘って延在し、保持部１１の下方に、当該保持部１１をＸ方向に移行させるＸステージ４６ａｘが設けられ、保持部２１の下方に、当該保持部２１をＸ方向に移行させるＸステージ４６ｂｘが設けられ、保持部３１の下方に、当該保持部３１をＸ方向に移行させるＸステージ４６ｃｘが設けられてもよい。
【００４７】
変形例２
また、上記では、保持部１１，２１，３１によって保持された被加工基板９０に対して薄膜９２が形成されるとともに、レーザ光Ｌが照射されて形成された薄膜９２が加工される態様を用いて説明したが、これに限られることはない。
【００４８】
変形例２−１
例えば図４に示すように、薄膜形成部１３，２３，３３によって薄膜９２が形成される場所と、レーザ光Ｌによって薄膜９２が加工される場所は異なっていてもよく、より具体的には、以下のような工程を経て、薄膜太陽電池を製造してもよい。
【００４９】
すなわち、真空状態になった密閉チャンバ５０内で、まず、保持部１１によって基板９１が保持されて、電極膜形成部１３によって基板９１の下面に透明電極膜が形成される。次に、被加工基板９０が保持部１６まで移動されて保持され（図４の矢印（１）、参照）、透明電極膜が第一レーザ発振器４０ａからのレーザ光Ｌによって加工される。次に、被加工基板９０が保持部２１まで移動されて保持され（図４の矢印（２）、参照）、シリコン膜形成部２３によって透明電極膜の下面にシリコン膜が形成される。次に、被加工基板９０が保持部２６まで移動されて保持され（図４の矢印（３）、参照）、シリコン膜が第二レーザ発振器４０ｂからのレーザ光Ｌによって加工される。次に、被加工基板９０が保持部３１まで移動されて保持され（図４の矢印（４）、参照）、金属膜形成部３３によってシリコン膜の下面に金属膜が形成される。次に、被加工基板９０が保持部３６まで移動されて保持され（図４の矢印（５）、参照）、金属膜が第三レーザ発振器４０ｃからのレーザ光Ｌによって加工される。
【００５０】
変形例２−２
また、例えば図５に示すように、電極膜形成部１３、シリコン膜形成部２３および金属膜形成部３３が、順次、保持部１１によって保持された基板９１または被加工基板９０の下方に移動し、これら電極膜形成部１３、シリコン膜形成部２３および金属膜形成部３３の各々によって薄膜９２が形成されてもよい。より具体的には、以下のような工程を経て、薄膜太陽電池を製造してもよい。
【００５１】
真空状態になった密閉チャンバ５０内で、まず、保持部１１によって基板９１が保持されて、電極膜形成部１３によって透明電極膜が形成される。次に、透明電極膜にレーザ発振器からのレーザ光Ｌが照射されて当該透明電極膜が加工される。次に、電極膜形成部１３が被加工基板９０の下方から退くとともに（図５の矢印（１）、参照）、シリコン膜形成部２３が被加工基板９０の下方に位置づけられる（図５の矢印（２）、参照）。その後、シリコン膜形成部２３によって透明電極膜の下面にシリコン膜が形成される。次に、シリコン膜にレーザ発振器からのレーザ光Ｌが照射されて当該シリコン膜が加工される。次に、シリコン膜形成部２３が被加工基板９０の下方から退くとともに（図５の矢印（３）、参照）、金属膜形成部３３が被加工基板９０の下方に位置づけらる（図５の矢印（４）、参照）。その後、金属膜形成部３３によってシリコン膜の下面に金属膜が形成される。次に、金属膜にレーザ発振器からのレーザ光Ｌが照射されて当該金属膜が加工される。その後、金属膜形成部３３が被加工基板９０の下方から退くとともに（図５の矢印（５）、参照）、電極膜形成部１３が初期位置に位置づけられる（図５の矢印（６）、参照）。
【００５２】
変形例２−３
また、例えば図６に示すように、密閉チャンバ５０が、基板９１が搬入されるとともに被加工基板９０が搬出される基板搬入搬出部８０を有するとともに、当該密閉チャンバ５０内に電極膜形成部１３、シリコン膜形成部２３、金属膜形成部３３および加工光学系４１が設けられる態様を用いてもよい。より具体的には、以下のような工程を経て、薄膜太陽電池を製造してもよい。
【００５３】
まず、基板搬入搬出部８０から密閉チャンバ５０内に基板９１が搬入される（図６の矢印（１ａ）、参照）。次に、当該基板９１が保持部１１まで移動されて保持され（図６の矢印（２ａ）、参照）、電極膜形成部１３によって基板９１の下面に透明電極膜が形成される。次に、基板９１に透明電極膜が形成された被加工基板９０が保持部１６まで移動されて保持され（図６の矢印（２ｂ）（５ａ）、参照）、透明電極膜がレーザ発振器からのレーザ光Ｌによって加工される。次に、被加工基板９０が保持部２１まで移動されて保持され（図６の矢印（５ｂ）（３ａ）、参照）、シリコン膜形成部２３によって透明電極膜の下面にシリコン膜が形成される。次に、再び、被加工基板９０が保持部１６まで移動されて保持され（図６の矢印（３ｂ）（５ａ）、参照）、シリコン膜がレーザ発振器からのレーザ光Ｌによって加工される。次に、被加工基板９０が保持部３１まで移動されて保持され（図６の矢印（５ｂ）（４ａ）、参照）、金属膜形成部３３によってシリコン膜の下面に金属膜が形成される。次に、再び、被加工基板９０が保持部１６まで移動されて保持され（図６の矢印（４ｂ）（５ａ）、参照）、金属膜がレーザ発振器からのレーザ光Ｌによって加工される。最後に、被加工基板９０は、基板搬入搬出部８０まで移動されて（図６の矢印（５ｂ）（１ｂ）、参照）、当該基板搬入搬出部８０から搬出される。
【００５４】
ところで、上述したいずれの変形例でも、被加工基板９０を製造する段階で、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→薄膜形成→大気開放→レーザ加工、という工程（従来の工程）ではなく、真空引き→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工、という工程を用いることができる。このため、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。
【００５５】
また、上述した変形例１，２−１，２−３においても、密閉チャンバ５０内に基板９１をストックする準備基板ストック部と被加工基板９０をストックする終了基板ストック部を設けてもよい。このような準備基板ストック部を設けることによって、透明電極膜の形成された基板９１が保持部１１から取り除かれた段階で、真空を破壊することなく次の基板９１を保持部１１上に載置することができ、また、終了基板ストック部を設けることによって、真空を破壊することなく連続して新しい基板９１や別の被加工基板９０への処理を続けることができる。このため、よりスループットを向上させることができるようになる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、基板９１の下面に薄膜９２が形成される態様を用いて説明したが、これに限られることはなく、基板９１の上面に薄膜９２が形成される態様を用いてもよい（被加工基板９０が、下方から順に、基板９１、透明電極膜、シリコン膜、金属膜が位置する状態で保持される態様を用いてもよい）。
【００５７】
第２の実施の形態
次に、図７により、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１乃至図６に示す第１の実施の形態は、密閉チャンバ５０内に、レーザ発振器４０ａ，４０ｂ，４０ｃから照射されるレーザ光Ｌを案内するファイバ４４ａ，４４ｂ，４４ｃが設けられ、ファイバ４４ａ，４４ｂ，４４ｃに当該ファイバ４４ａ，４４ｂ，４４ｃで案内されたレーザ光Ｌを照射する加工光学系４１ａ，４１ｂ，４１ｃが連結され、加工光学系４１ａ，４１ｂ，４１ｃに当該加工光学系４１ａ，４１ｂ，４１ｃを移動させる光学系移動部４５ａ，４５ｂ，４５ｃが連結された態様を用いたものであった。
【００５８】
これに対して、図７に示す第２の実施の形態は、密閉チャンバ５０の上方チャンバ５２に、レーザ発振器４０ａ，４０ｂ，４０ｃから照射されるレーザ光Ｌが透過可能な透過窓５９が設けられているものである。また、保持部１１には、密閉チャンバ５０内に配置され、当該保持部１１を水平方向に移動させることによって被加工基板９０に対するレーザ光Ｌの位置を相対的に移動させる基板移動機構（移動機構）４６ａが設けられており、同様に、保持部２１に基板移動機構４６ｂが設けられ、保持部３１に基板移動機構４６ｃが設けられているものである。
【００５９】
なお、第一レーザ発振器４０ａと透過窓５９との間の光路には、レーザ光Ｌを反射する反射ミラー４８ａと、反射ミラー４８ａで反射されたレーザ光Ｌを薄膜９２に集光させる集光レンズ４９ａが設けられ、同様に、第二レーザ発振器４０ｂと透過窓５９との間の光路には、反射ミラー４８ｂと集光レンズ４９ｂが設けられ、第三レーザ発振器４０ｃと透過窓５９との間の光路には、反射ミラー４８ｃと集光レンズ４９ｃが設けられている。
【００６０】
その他の構成は、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と略同一である。また、図７に示す第２の実施の形態において、図１乃至図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６１】
本実施の形態によっても、被加工基板９０を製造する段階で、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→薄膜形成→大気開放→レーザ加工、という工程（従来の工程）ではなく、真空引き→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工、という工程を用いることができる。このため、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。
【００６２】
また、本実施の形態においても、密閉チャンバ５０内に基板９１をストックする準備基板ストック部と被加工基板９０をストックする終了基板ストック部を設けてもよい。このような準備基板ストック部を設けることによって、透明電極膜の形成された基板９１が保持部１１から取り除かれた段階で、真空を破壊することなく次の基板９１を保持部１１上に載置することができ、また、終了基板ストック部を設けることによって、真空を破壊することなく連続して新しい基板９１や別の被加工基板９０への処理を続けることができる。このため、よりスループットを向上させることができるようになる。
【００６３】
第３の実施の形態
次に、図８により、本発明の第３の実施の形態について説明する。図７に示す第２の実施の形態は、保持部１１，２１，３１に当該保持部１１，２１，３１を移動させる基板移動機構４６ａ，４６ｂ，４６ｃが設けられており、当該基板移動機構４６ａ，４６ｂ，４６ｃが密閉チャンバ５０内に配置されているものである。これに対して、図８に示す第３の実施の形態は、密閉チャンバ５０の下面に、当該密閉チャンバ５０を水平方向に移動させる基板移動機構４６ａ，４６ｂ，４６ｃが設けられているものであり、密閉チャンバ５０を水平方向に移動させることによって被加工基板９０に対するレーザ光Ｌの位置を相対的に移動させるものである。その他の構成は、図７に示す第２の実施の形態と略同一である。
【００６４】
図８に示す第３の実施の形態において、図７に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態によっても、やはり、被加工基板９０を製造する段階で、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→薄膜形成→大気開放→レーザ加工、という工程（従来の工程）ではなく、真空引き→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工、という工程を用いることができる。このため、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。
【００６６】
また、本実施の形態においても、密閉チャンバ５０内に基板９１をストックする準備基板ストック部と被加工基板９０をストックする終了基板ストック部を設けてもよい。このような準備基板ストック部を設けることによって、透明電極膜の形成された基板９１が保持部１１から取り除かれた段階で、真空を破壊することなく次の基板９１を保持部１１上に載置することができ、また、終了基板ストック部を設けることによって、真空を破壊することなく連続して新しい基板９１や別の被加工基板９０への処理を続けることができる。このため、よりスループットを向上させることができるようになる。
【００６７】
第４の実施の形態
次に、図９により、本発明の第４の実施の形態について説明する。図８に示す第３の実施の形態は、密閉チャンバ５０が、保持部１１，２１，３１と保持部１１，２１，３１によって保持された基板９１を囲むとともに、レーザ発振器４０ａ，４０ｂ，４０ｃから照射されるレーザ光Ｌが透過可能な透過窓５９を有しているものであった。これに対して、図９に示す第４の実施の形態は、下方チャンバ（密閉チャンバ）５１が、基板９１の下面に当接するとともに当該下面の中央部を取り囲むものである。なお、下方チャンバ５１の基板９１の下面に当接する位置にはＯリングなどからなる密封部材５４’が配置されており、当該密封部材５４’によって下方チャンバ５１と基板９１の下面との間が密着されることとなる。その他の構成は、図８に示す第３の実施の形態と略同一である。なお、本実施の形態では、下方チャンバ５１が保持部としても機能している。
【００６８】
図９に示す第４の実施の形態において、図８に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
本実施の形態によっても、やはり、被加工基板９０を製造する段階で、真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→真空引き→薄膜形成→大気開放→レーザ加工→薄膜形成→大気開放→レーザ加工、という工程（従来の工程）ではなく、真空引き→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工→薄膜形成→レーザ加工、という工程を用いることができる。このため、薄膜太陽電池を製造する際のスループットを向上させ、ひいては、薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。
【００７０】
また。本実施の形態によれば、密封チャンバの大きさを小さくすることができ、薄膜太陽電池の製造装置を小型化することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様、レーザ発振器４０ａ，４０ｂ，４０ｃに、ファイバが設けられ、当該ファイバにファイバで案内されたレーザ光を照射する加工光学系が連結され、当該加工光学系に加工光学系を移動させる光学系移動部が連結された態様を用いてもよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、第１の実施の形態の変形例２−２で示したように、電極膜形成部１３、シリコン膜形成部２３および金属膜形成部３３が、順次、下方チャンバ（保持部）５１によって保持された基板９１または被加工基板９０の下方に移動し、これら電極膜形成部１３、シリコン膜形成部２３および金属膜形成部３３の各々によって薄膜９２が形成される態様を用いることが、装置構成を簡便にすることができる点で好ましい。
【符号の説明】
【００７３】
１１        保持部
１３        電極膜形成部（薄膜形成部）
１６        保持部
２１        保持部
２３        シリコン膜形成部（薄膜形成部）
２６        保持部
３１        保持部
３３        金属膜形成部（薄膜形成部）
３６        保持部
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  レーザ発振器
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  加工光学系
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ  ファイバ
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ  光学系移動部
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ  基板移動機構（移動機構）
５０        密閉チャンバ
５１        下方チャンバ
５２        上方チャンバ
５４，５４’  密封部材
５５        吸引ポンプ（吸引部）
５９        透過窓
９０        被加工基板
９１        基板
９２        薄膜
Ｌ          レーザ光
【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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【図９】
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