(57)【要約】  本発明の基板製造方法の一実施形態は、プラズマＣＶＤ装置（１０）と、プラズマＣＶＤ装置（１０）で処理された複数枚の基板を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセット（３０）に順次収納する第１搬送ロボット（２０）と、基板カセット（３０）から基板を１枚ずつ取り出してパターニング前のアライメント工程（５０）に搬送する第２搬送ロボット（４０）とからなり、第１搬送ロボット（２０）は、ロードロック室（１２）内の基板（１ａ〜１ｅ）を例えば下段側から順次取り出して基板カセット（３０）の上段側から順次収納し、第２搬送ロボット（４０）は、基板カセット（３０）に収納されている基板（１ａ〜１ｅ）を上段側から順次取り出してアライメント工程（５０）に搬送する。
2010103958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に所定の間隔を存して多段に積載された複数枚の基板を処理室内で加熱処理する加熱処理工程と、加熱処理された複数枚の基板を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセットに順次収納する収納工程と、前記基板カセットから基板を１枚ずつ取り出す取り出し工程とからなり、前記基板カセットから取り出した基板を次の処理工程に搬送する基板搬送方法において、
前記基板カセットには、前記基板を水平状態で支持する支持片が形成されているとともに、この支持片が上下方向に所定の間隔を存して複数段形成され、かつ、これら支持片の各段間に仕切板が設けられており、
前記基板カセットから次の処理工程への基板の搬送は、前記処理室から取り出されて前記基板カセットに収納された順に取り出して搬送することを特徴とする基板搬送方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板搬送方法において、
前記基板がガラス基板であり、前記加熱処理工程がＣＶＤ処理工程であり、前記次の処理工程がアライメント工程であることを特徴とする基板搬送方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板搬送方法において、
前記ＣＶＤ処理工程が、前記ガラス基板上に薄膜太陽電池素子を形成する工程であり、前記アライメント工程が、前記ガラス基板上に形成された薄膜太陽電池素子をレーザでパターニングするための調整工程であることを特徴とする基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下に所定の間隔を存して多段に積載された複数枚の基板を処理室で加熱処理する加熱処理工程と、加熱処理された複数枚の基板を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセットに順次収納する収納工程と、前記基板カセットから基板を１枚ずつ取り出す取り出し工程とからなり、前記基板カセットから取り出した基板を次の処理工程に搬送する基板搬送方法に係り、より詳細には、ガラス基板や、半導体基板及び液晶基板等の基板を搬送する基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の薄膜太陽電池は、（１）表面電極形成工程、（２）表面電極パターニング工程、（３）光電変換層形成工程、（４）光電変換層パターニング工程、（５）裏面電極形成工程、（６）裏面電極パターニング工程、などを経て製造される。以下、各工程について簡単に説明する。なお、各工程の詳細については、本出願人がすでに出願している例えば特開２００５−２５９８８２号公報に開示しているので、ここでは簡単な説明に留める。【０００３】
（１）表面電極形成工程
表面電極形成工程では、ガラス基板等の絶縁透光性基板上に表面電極を形成する。表面電極の具体例としては、酸化スズや酸化亜鉛やＩＴＯなどを材質として用いた透明導電膜が挙げられる。表面電極形成工程では、例えば熱ＣＶＤ法が好適に用いられる。【０００４】
（２）表面電極パターニング工程
上記（１）の工程で形成した表面電極をパターニングして、表面電極分離ラインを形成する。なお、このパターニング工程には、表面電極を正確にパターニングするためのアライメント工程が含まれる。表面電極パターニング工程は、レーザの照射による加熱を利用したパターニング（レーザパターニング）が好適に用いられる。【０００５】
（３）光電変換層形成工程
上記（２）の工程でパターニングを施した表面電極上に、光電変換層を形成する。光電変換層の材質としては、例えばＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧａＡｓ、ＳｉＳｎなどの半導体を使用することができる。また、光電変換層の半導体膜は、ｐ型、ｉ型、ｎ型の三層構造を有するのが好ましい。この場合、光電変換層形成工程では、例えばプラズマＣＶＤ法が好適に用いられる。【０００６】
（４）光電変換層パターニング工程
上記（３）の工程で形成した光電変換層をパターニングして、光電変換層分離ラインを形成する。なお、このパターニング工程には、光電変換層を正確にパターニングするためのアライメント工程が含まれる。光電変換層パターニング工程は、レーザの照射による加熱を利用したパターニング（レーザパターニング）が好適に用いられる。【０００７】
（５）裏面電極形成工程
上記（４）の工程でパターニングを施した光電変換層上に、裏面電極を形成する。裏面電極の具体例としては、酸化スズや酸化亜鉛やＩＴＯなどを材質として用いた透明導電膜および光反射性に優れたＡｇやＡｌやＣｒなどを材質として用いた金属膜との積層膜が挙げられる。中でも特に反射率が高いことから、Ａｇで形成された金属膜が好ましい。この場合、裏面電極形成工程は、例えばスパッタ法が好適に用いられる。
（６）裏面電極パターニング工程
上記（５）の工程で形成した裏面電極をパターニングして、裏面電極分離ラインを形成する。なお、このパターニング工程には、裏面電極を正確にパターニングするためのアライメント工程が含まれる。裏面電極パターニング工程は、レーザの照射による加熱を利用したパターニング（レーザパターニング）が好適に用いられる。【０００８】
この後、パターニング加工後の裏面電極に、ガラス面より例えばＹＡＧレーザの基本波をレーザ照射することで光透過用開口部を形成し、次にレーザ加工による残滓を除去するためにエッチングにより残滓の除去を行い、最後に、裏面電極側を接着層、透明封止材料にて封止することで、薄膜太陽電池モジュールを形成する。【０００９】
上記製造方法では、表面電極形成工程から表面電極パターニング工程への基板の搬送、光電変換層形成工程から光電変換層パターニング工程への基板の搬送、及び、裏面電極形成工程から裏面電極パターニング工程への基板の搬送は、それぞれ搬送ロボットと基板カセットとを用いて行われている。【００１０】
図４は、一例として、光電変換層形成工程から光電変換層パターニング工程へ基板を搬送する基板搬送システムの概略構成を示している。【００１１】
この例では、光電変換層形成工程にプラズマＣＶＤ装置１０を用いている。従って、この基板搬送システムは、プラズマＣＶＤ装置１０と、プラズマＣＶＤ装置１０で処理された複数枚の基板（ガラス基板）を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセット３０に順次収納する第１搬送ロボット２０と、基板カセット３０から基板を１枚ずつ取り出してパターニング前のアライメント工程５０に搬送する第２搬送ロボット４０とからなっている。因みに、基板カセットを用いてプラズマＣＶＤ装置から次の工程に基板を搬送する基板搬送システムは例えば特許文献１に開示されている。【００１２】
プラズマＣＶＤ装置１０は、上下に所定の間隔を存して多段（ここでは５段を例示するが、段数についてはこれに限定されるものではない。）に基板１を積載して、一度に処理が可能なバッチ式の多段プラズマＣＶＤ装置となっており、成膜室１１とロードロック室（取り出し室）１２とで構成されている。【００１３】
成膜室１１及びロードロック室１２は、図５（ａ）に示すように、それぞれ基板１（１ａ〜１ｂ）を５段に保持するために、各室１１，１２内の左右（図４では紙面に垂直な方向）の側壁１３ａ，１３ｂに、基板１の左右両縁部を水平状態で支持する一対の支持片１４ａ，１４ｂが、上下方向に所定の間隔を存して５段、形成されている。また、成膜室１１からロードロック室１２への各基板１の搬送は、図示しないアームを用いて各基板１をそれぞれ保持し、一括して成膜室１１からロードロック室１２へ移動させるようになっている。【００１４】
一方、基板カセット３０も、図５（ｂ）に示すように、上下に所定の間隔を存して多段（この例では５段）に基板１を積載可能な構成となっている。すなわち、基板１を５段に保持するために、カセット本体３１内の左右（図では紙面に垂直な方向）の側壁３２ａ，３２ｂに、基板１の左右両縁部を水平状態で支持する一対の支持片３３ａ，３３ｂが、上下方向に所定の間隔を存して５段、形成されている。【００１５】
第１搬送ロボット２０は、ロボットアームで基板１を１枚ずつ保持してロードロック室１２から基板カセット３０へ基板１を搬送する。同様に、第２搬送ロボット４０も、ロボットアームで基板１を１枚ずつ保持して基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送する。【００１６】
このような構成の基板搬送システムにおいて、従来の基板搬送方法は次のように行われる。なお、以下の説明において、基板１を区別する必要があるときには、基板の符号１の横に小文字の英文字を付与して区別するものとする。また、この明細書において、ロードロック室１２及び基板カセット３０の各段については、原則として下から１段目、２段目、・・・と数えていくものとする。以下、図４を用いて従来の基板搬送方法を説明する。【００１７】
成膜室１１からロードロック室１２に成膜処理後の５枚の基板１ａ〜１ｅが搬送されると、第１搬送ロボット２０は、ロードロック室１２からまず最下段（１段目）の基板１ａを取り出し、これを基板カセット３０の最上段（５段目）に収納する。次に、ロードロック室１２の２段目の基板１ｂを取り出し、これを基板カセット３０の４段目（上から２段目）に収納する。次に、ロードロック室１２の３段目の基板１ｃを取り出し、これを基板カセット３０の３段目（上から３段目）に収納する。このように、ロードロック室１２から基板カセット３０への基板１ａ〜１ｅの搬送は、下段と上段とを入れ換えていくようにして行っている。従って、最後は、ロードロック室１２の最上段（５段目）の基板１ｅを取り出し、これを基板カセット３０の最下段（１段目）に収納することになる。【００１８】
このようにして全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されると、次に、第２搬送ロボット４０は、基板カセット３０からまず最下段（１段目）の基板１ｅを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。次に、基板カセット３０の２段目の基板１ｄを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。次に、基板カセット３０の３段目の基板１ｃを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。このように基板１を下段側から順次取り出しては、アライメント工程５０に搬送するようになっている。すなわち、最後は、基板カセット３０の最上段（５段目）の基板１ａを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００５−２３５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上記したように、従来の基板搬送システムでは、第１搬送ロボット２０及び第２搬送ロボット４０は、いずれも最下段の基板１から取り出すようになっている。これは、最上段から取り出すと、基板１を取り出すときに、基板１が接触している部分等から塵埃やゴミ等が下段の基板上に落下する可能性があるからである。従って、このような塵埃やゴミ等の基板上への落下を防止するために、取り出すときには必ず下段側の基板から取り出し、収納するときには必ず上段側から収納するようにしている。【００２１】
ところで、成膜室１１で処理されてロードロック室１２に搬送されてきた基板１は、基板１自体が熱を持った状態でロードロック室１２からの取り出し待機状態となっている。【００２２】
この場合、ロードロック室１２内の温度分布は、熱による空気の対流特性により、熱い空気が上に行き、それより低い温度の空気が下に行くことになる。その結果、ロードロック室１２で待機している各基板１ａ〜１ｅ自体にも温度差が生じ、最下段にある基板１ａの温度が低く、上側に行くに従って温度が高く、最上段にある基板１ｅの温度が最も高くなる、といった温度差を生じることになる。【００２３】
そして、この状態でロードロック室１２から基板カセット３０に基板１を移し替るとき、上記したように第１搬送ロボット２０は、温度の低い下側の基板１ａから順次取り出して基板カセット３０の上段側から順次収納し、次の第２搬送ロボットは、温度の高い下側の基板１ｅから順次取りしてアライメント工程５０に搬送することになる。【００２４】
これを、各基板１の搬送時間で見てみると、次のようになる。ただし、第１搬送ロボット２０がロードロック室１２から一つの基板を取り出して基板カセット３０に収納するのにかかる時間をｔｘとし、第２搬送ロボット４０が基板カセット３０から一つの基板を取り出してアライメント工程５０に搬送するのにかかる時間をｔｙとし、各ロボット間での搬送のための待ち時間は無いものと仮定する。【００２５】
ロードロック室１２の最下段の基板１ａは、ロードロック室１２から最初に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り４枚の基板１ｂ〜１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間４ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ａのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出された時点から、残り４枚の基板１ｂ〜１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間は５ｔｘ（＝１ｔｘ＋４ｔｘ）となる。一方、基板１ａの基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが５番目であるため、その前の４枚の基板１ｂ〜１ｅが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間４ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ａが基板カセット３０から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は５ｔｙ（＝４ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ａがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（５ｔｘ＋５ｔｙ）となる。【００２６】
ロードロック室１２の２段目（上から４段目）の基板１ｂは、ロードロック室１２から２番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り３枚の基板１ｃ〜１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間３ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ｂのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出された時点から、残り６枚の基板１ｃ〜１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は４ｔｘ（＝１ｔｘ＋３ｔｘ）となる。一方、基板１ｂの基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが４番目であるため、その前の３枚の基板１ｃ〜１ｅが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間３ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｂが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は４ｔｙ（＝３ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｂがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（４ｔｘ＋４ｔｙ）となる。【００２７】
ロードロック室１２の３段目（上から３段目）の基板１ｃは、ロードロック室１２から３番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り２枚の基板１ｄ，１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間２ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ｃのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出された時点から、残り２枚の基板１ｄ，１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は３ｔｘ（＝１ｔｘ＋２ｔｘ）となる。一方、基板１ｃの基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが３番目であるため、その前の２枚の基板１ｄ〜１ｅが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間２ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｃが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は３ｔｙ（＝２ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｃがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（３ｔｘ＋３ｔｙ）となる。【００２８】
ロードロック室１２の４段目（上から２段目）の基板１ｄは、ロードロック室１２から４番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り１枚の基板１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間１ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ｄのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出された時点から、残り１枚の基板１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は２ｔｘ（＝１ｔｘ＋１ｔｘ）となる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが２番目であるため、その前の１枚の基板１ｅが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間１ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｄが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は２ｔｙ（＝１ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｄがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（２ｔｘ＋２ｔｙ）となる。【００２９】
ロードロック室１２の最上段の基板１ｅは、ロードロック室１２から５番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。この場合、基板１ｅについては、基板カセット３０内でのその後の待ち時間は発生しないので、基板１ｅのロードロック室１２から基板カセット３０までの搬送時間は１ｔｘとなる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが１番目であり、基板カセット３０に収納後すぐに取り出されてアライメント工程５０まで搬送される。すなわち、基板カセット３０内での待ち時間は発生しない。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｅが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの搬送時間は１ｔｙとなる。その結果、基板１ｅがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（１ｔｘ＋１ｔｙ）となる。【００３０】
上記説明からも分かるように、ロードロック室１２を最下段から取り出された基板１ａのアライメント工程５０までの総搬送時間（５ｔｘ＋５ｔｙ）と、ロードロック室１２を最上段から取り出された基板１ｅのアライメント工程５０までの総搬送時間（１ｔｘ＋１ｔｙ）との間には、５倍の搬送時間差がある。【００３１】
その結果、基板１ｅは、十分に冷めきらない高い温度のままアライメント工程５０まで搬送され、基板１ａは十分に冷めた低い温度状態でアライメント工程５０まで搬送されることになる。このような温度差は、段数が多いほど顕著に現れる。【００３２】
アライメント工程５０では、その後のパターニングのための調整を行っているが、上記のように各基板（ガラス基板）１ａ〜１ｅに温度差があると、基板自体が伸び縮みするため、アライメントに誤差が生じることになる。その結果、レーザによるパターニングの際、十分に冷めていない熱い基板をパターニングするときには伸びているが、十分に冷めた冷たい基板をパターニングするときには通常状態に戻っていることになり、パターニング誤差が発生するといった問題、すなわち、製品ばらつきが大きくなるといった問題があった。【００３３】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、熱処理工程から次の処理工程までの基板の搬送時間の差を無くす（若しくは小さくする）ことによって、次の処理工程であるアライメント工程及びパターニング工程での各基板の温度差を無くし、基板の伸びによるアライメント誤差及びパターニング誤差の発生を防止した基板搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記課題を解決するため、本発明の基板搬送方法は、上下に所定の間隔を存して多段に積載された複数枚の基板を処理室で加熱処理する加熱処理工程と、加熱処理された複数枚の基板を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセットに順次収納する収納工程と、前記基板カセットから基板を１枚ずつ取り出す取り出し工程とからなり、前記基板カセットから取り出した基板を次の処理工程に搬送する基板搬送方法において、前記基板カセットには、前記基板を水平状態で支持する支持片が形成されているとともに、この支持片が上下方向に所定の間隔を存して複数段形成され、かつ、これら支持片の各段間に仕切板が設けられており、前記基板カセットから次の処理工程への基板の搬送は、前記処理室から取り出されて前記基板カセットに収納された順に取り出して搬送することを特徴としている。【００３５】
例えば、前記収納工程では、前記処理室（より具体的には、ロードロック室）の下段側から取り出した前記基板を前記基板カセットの上段側から収納し、前記取り出し工程では、前記基板カセットの上段側から順次取り出して次の処理工程に搬送する構成とすることができる。【００３６】
また、本発明では、前記基板がガラス基板であり、前記加熱処理工程がＣＶＤ処理工程であり、前記次の処理工程がアライメント工程である。また、前記ＣＶＤ処理工程が、前記ガラス基板上に薄膜太陽電池素子を形成する工程であり、前記アライメント工程が、前記ガラス基板上に形成された薄膜太陽電池素子をレーザでパターニングするための調整工程である。【００３７】
上記従来技術で説明したように、本発明の基板搬送方法も、図４に示したプラズマＣＶＤ装置１０と、プラズマＣＶＤ装置１０で処理された複数枚の基板（ガラス基板）を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセット３０に順次収納する第１搬送ロボット２０と、基板カセット３０から基板を１枚ずつ取り出してパターニング前のアライメント工程５０に搬送する第２搬送ロボット４０とからなる基板搬送システムを用いている。【００３８】
そして、本発明においても、プラズマＣＶＤ装置１０のロードロック室１２から基板カセット３０に基板を搬送する方法は同じ方法でよいが、基板カセット３０からアライメント工程５０に基板を搬送するときの搬送方法が従来とは異なっている。【００３９】
すなわち、基板カセット３０の上段側から基板を順次取り出して次のアライメント工程に搬送する。つまり、基板カセット３０について見ると、基板カセット３０に収納される基板は、先入れ、先出し方式としている。その結果、ロードロック室１２の最下段に収納されていた基板１ａが、ロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（５ｔｘ＋１ｔｙ）となり、ロードロック室１２の最上段に収納されていた基板１ｅが、ロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（１ｔｘ＋５ｔｙ）となる。ここで、搬送時間ｔｘとｔｙがほぼ同じ時間（例えばｔｚ）であると仮定すると、ロードロック室１２の最下段に収納されていた基板１ａと、ロードロック室１２の最上段に収納されていた基板１ｅのトータルの搬送時間はほぼ同じ時間（６ｔｚ）となる。その他の基板１ｂ〜１ｄは、基板１ａのトータルの搬送時間と基板１ｅのトータルの搬送時間の間になるため、本発明の基板搬送方法によれば、全ての基板１ａ〜１ｅの総搬送時間をほぼ同じ時間とすることができる。【００４０】
この場合、本発明では、基板カセット３０からの基板の取り出しを、上段側からとしている。そのため、上記解決課題で説明したように、上段の基板を取り出すときの塵埃やゴミが下段の基板上に落ちる問題がある。そこで、本発明では、図２に示すように、基板カセット３０のカセット本体３１内の左右の側壁３２ａ，３２ｂに、基板を水平に支持する支持片３３ａ，３３ｂを形成するとともに、この支持片３３ａ，３３ｂを上下方向に所定の間隔を存して複数段形成し、かつ、これら支持片３３ａ，３３ｂの各段間にそれぞれ仕切板３４を設けた構成としている。これにより、上段側から基板を取り出した場合でも、その取り出しによって発生した塵埃やゴミは仕切板３４上に落下し、その下の基板上に落ちることはない。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は上記のように構成したので、加熱処理工程の処理室から取り出した全ての基板を、ほぼ同じ搬送時間で次の処理工程まで搬送することができる。そのため、次の処理工程まで搬送された基板の温度はほぼ同じ温度まで冷ますことができる。つまり、基板の熱による伸びの差を無くすことができる。その結果、次の処理工程が例えばアライメント工程である場合、基板の伸びによるアライメント誤差を無くすことができ、ひいては次のパターニング工程における製品ばらつきの発生を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の基板搬送方法が適用される基板搬送システムの概略構成図である。
【図２】図２は、本発明に係る基板カセットの概略構成図である。
【図３】図３は、基板カセットの基板支持構造の他の例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、従来の基板搬送方法が適用される基板搬送システムの概略構成図である。
【図５】図５（ａ）はロードロック室の概略構成図、図５（ｂ）は従来の基板カセットの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４４】
図１は、本発明の基板搬送方法が適用される基板搬送システムの概略構成図である。
【００４５】
基板搬送システムの構成自体は、上記した図４に示す従来の基板搬送システムの構成と同じであり、プラズマＣＶＤ装置１０と、プラズマＣＶＤ装置１０で処理された複数枚の基板（ガラス基板）を１枚ずつ取り出して多段に積載可能な基板カセット３０に順次収納する第１搬送ロボット２０と、基板カセット３０から基板を１枚ずつ取り出してパターニング前のアライメント工程５０に搬送する第２搬送ロボット４０とからなっている。なお、本実施形態では、プラズマＣＶＤ装置１０と基板カセット３０との間の搬送路に、搬送される基板に形成された膜厚を測定するための膜厚測定装置６０が配置されている。すなわち、この膜厚測定装置６０によって基板に形成された膜厚を測定した結果、その測定値が予め設定された基準値以下である場合には、その基板は不良品として製造ライン上から排除するようになっている。これにより、膜厚形成の不良による製品不良の発生を防止することができる。
【００４６】
図２は、本発明に係る基板カセット３０の構成を示している。
【００４７】
本発明に係る基板カセット３０は、カセット本体３１内の左右の側壁３２ａ，３２ｂに、基板の左右両縁部を水平に支持する一対の支持片３３ａ，３３ｂを形成するとともに、この一対の支持片３３ａ，３３ｂを上下方向に所定の間隔を存して複数段形成し、かつ、これら一対の支持片３３ａ，３３ｂの各段間にそれぞれ仕切板３４を設けた構成としている。これにより、上段側から基板１を取り出した場合でも、その取り出し過程において発生した塵埃やゴミは仕切板３４上に落下し、その下の基板上に落ちることはない。
【００４８】
上記構成の基板搬送システムを用いて、本発明の基板搬送方法は次のように行われる。以下、図１を用いて本発明の基板搬送方法を説明する。
【００４９】
成膜室１１からロードロック室１２に成膜処理後の５枚の基板１ａ〜１ｅが搬送されると、第１搬送ロボット２０は、ロードロック室１２からまず最下段（１段目）の基板１ａを取り出し、これを基板カセット３０の最上段（５段目）に収納する。次に、ロードロック室１２の２段目の基板１ｂを取り出し、これを基板カセット３０の４段目（上から２段目）に収納する。次に、ロードロック室１２の３段目の基板１ｃを取り出し、これを基板カセット３０の３段目（上から３段目）に収納する。このように、ロードロック室１２から基板カセット３０への基板１ａ〜１ｅの搬送は、下段と上段とを入れ換えていくようにして行っている。従って、最後は、ロードロック室１２の最上段（５段目）の基板１ｅを取り出し、これを基板カセット３０の最下段（１段目）に収納することになる。
【００５０】
このようにして全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されると、次に、第２搬送ロボット４０は、基板カセット３０からまず最上段（５段目）の基板１ａを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。次に、基板カセット３０の４段目（上から２段目）の基板１ｂを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。次に、基板カセット３０の３段目（上から３段目）の基板１ｃを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。このように順次基板１を上段側から取り出しては、アライメント工程５０に順次搬送するようになっている。すなわち、最後は、基板カセット３０の最下段（１段目）の基板１ｅを取り出し、これをアライメント工程５０に搬送する。
【００５１】
上記の基板搬送方法を、各基板１ａ〜１ｅの搬送時間で見てみると、次のようになる。ただし、第１搬送ロボット２０がロードロック室１２から一つの基板を取り出して基板カセット３０に収納するのにかかる時間をｔｘとし、第２搬送ロボット４０が基板カセット３０から一つの基板を取り出してアライメント工程５０に搬送するのにかかる時間をｔｙとし、各ロボット間での搬送のための待ち時間は無いものと仮定する。
【００５２】
ロードロック室１２の最下段の基板１ａは、ロードロック室１２から最初に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り４枚の基板１ｂ〜１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間４ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ａのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出されてから、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は、５ｔｘ（＝１ｔｘ＋４ｔｘ）となる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが１番目であり、基板カセット３０に収納後すぐに取り出されてアライメント工程５０まで搬送される。すなわち、基板カセット３０内での待ち時間は発生しない。従って、全ての基板１ａ〜１ｈが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ａが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの搬送時間は１ｔｙとなる。その結果、基板１ａがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（５ｔｘ＋１ｔｙ）となる。
【００５３】
ロードロック室１２の下から２段目の基板１ｂは、ロードロック室１２から２番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り３枚の基板１ｃ〜１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間３ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ｂのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出されてから、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は４ｔｘ（＝１ｔｘ＋３ｔｘ）となる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが２番目であるため、その前の１枚の基板１ａが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間１ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｂが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は２ｔｙ（＝１ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｂがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（４ｔｘ＋２ｔｙ）となる。
【００５４】
ロードロック室１２の下から３段目の基板１ｃは、ロードロック室１２から３番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り２枚の基板１ｄ，１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間２ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ｃのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出されてから、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は３ｔｘ（＝１ｔｘ＋２ｔｘ）となる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが３番目であるため、その前の２枚の基板１ａ，１ｂが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間２ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｃが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は３ｔｙ（＝２ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｃがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（３ｔｘ＋３ｔｙ）となる。
【００５５】
ロードロック室１２の下から４段目の基板１ｄは、ロードロック室１２から４番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。その後、基板カセット３０内において、残り１枚の基板１ｅが基板カセット３０に全て収納されるまでの時間１ｔｘの待ち時間が発生する。従って、基板１ｄのロードロック室１２から基板カセット３０までの待ち時間を含む搬送時間、すなわち、ロードロック室１２から取り出されてから、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの時間は２ｔｘ（＝１ｔｘ＋１ｔｘ）となる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが４番目であるため、その前の３枚の基板１ａ〜１ｃが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間３ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｄが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は４ｔｙ（＝３ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｄがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（２ｔｘ＋４ｔｙ）となる。
【００５６】
ロードロック室１２の最上段の基板１ｅは、ロードロック室１２から５番目に取り出されて、搬送時間１ｔｘで基板カセット３０に収納される。この場合、基板１ｅについては、その後の待ち時間は発生しないので、基板１ｅは、ロードロック室１２から取り出されてから、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納されるまでの搬送時間が１ｔｘとなる。一方、基板カセット３０からアライメント工程５０までの搬送時間は、基板カセット３０からの取り出しが５番目であるため、その前の４枚の基板１ａ〜１ｄが取り出されてアライメント工程５０まで搬送されるための時間４ｔｙの待ち時間が発生する。従って、全ての基板１ａ〜１ｅが基板カセット３０に収納された時点から、基板１ｅが基板カセット３０からアライメント工程５０に搬送されるまでの待ち時間を含む搬送時間は５ｔｙ（＝４ｔｙ＋１ｔｙ）となる。その結果、基板１ｅがロードロック室１２から取り出されてアライメント工程５０に搬送されるまでのトータルの搬送時間は（１ｔｘ＋５ｔｙ）となる。
【００５７】
上記説明からも分かるように、ロードロック室１２を最下段から取り出された基板１ａのアライメント工程５０までのトータルの搬送時間（５ｔｘ＋１ｔｙ）と、ロードロック室１２を最上段から取り出された基板１ｅのアライメント工程５０までのトータルの搬送時間（１ｔｘ＋５ｔｙ）との間には、時間ｔｘとｔｙの時間差（｜ｔｘ−ｔｙ｜）の４倍の搬送時間差がある。ここで、時間ｔｘとｔｙがほぼ同じ時間（例えばｔｚ）であるとすると、ロードロック室１２を最下段から取り出された基板１ａのアライメント工程５０までのトータルの搬送時間と、ロードロック室１２を最上段から取り出された基板１ｅのアライメント工程５０までのトータルの搬送時間とは、共に３ｔｚとなる。また、その他の基板１ｂ〜１ｅは、基板１ａのトータルの搬送時間と基板１ｅのトータルの搬送時間の間になるため、本発明の基板搬送方法によれば、全ての基板１ａ〜１ｅのトータルの搬送時間がほぼ同じ搬送時間（３ｔｚ）となる。
【００５８】
その結果、アライメント工程５０まで搬送される各基板１ａ〜１ｅは、ほぼ同じ温度まで冷めた状態となっているので、アライメント工程５０では、各基板１ａ〜１ｅに伸びの差の無い状態でアライメントを行うことができる。その結果、次のパターニング工程においても、薄膜太陽電池素子を同じ条件でパターニングすることができるため、製品ばつらきの発生を抑えることが可能となる。
【００５９】
なお、上記実施形態では、基板カセット３０内で基板を水平に支持する支持構造として、カセット本体３１内の左右の側壁３２ａ，３２ｂに、基板の左右両縁部を水平に支持する一対の支持片３３ａ，３３ｂを形成した構造としているが、基板を支持する構造はこれに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、支持片として機能する突起部３３ｃを設けたものであってもよい。この例では、各仕切板３４，３４・・・の上面に、幅方向及び奥行き方向（ただし、奥行き方向については図示を省略している。）に所定の間隔を存して多数の突起部３３ｃ，３３ｃ，・・・を形成し、この突起部３３ｃ３３ｃ，・・・によって基板を水平に支持する構造としている。基板を取り出す場合には、幅方向に配置された突起部３３ｃ，３３ｃ間に第１搬送ロボット２０及び第２搬送ロボット４０のロボットアームを挿入し、少し持ち上げることによって、基板を基板カセット３０から取り出すことができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、図４に示す従来の搬送方法と対比し易いように、ロードロック室１２から取り出された基板１を基板カセット３０の上段側から収納し、取り出すときに基板カセット３０の上段側から取り出すようにしているが、基板カセット３０に仕切板３４を設けているので、例えばロードロック室１２から取り出された基板１を基板カセット３０の下段側から収納し、取り出すときに基板カセット３０の下段側から取り出すようにしてもよい。また、このような上段側や下段側に限定されるものではなく、ロードロック室１２から取り出された基板１を基板カセット３０の空いている任意の段に収納するようにしてもよい。この場合には、各段への収納順を記憶しておき、取り出すときにその収納順で取り出すようにすればよい。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、ロードロック室１２からの取り出しに制約（すなわち、塵埃やゴミ等の落下による不具合の発生を防止するために下段側から取り出すという制約）がある場合について説明しているが、ロードロック室１２にも、図２や図３に示す基板カセット３０と同様に仕切板を設けることで、ロードロック室１２からの取り出しにも制約が無くなることになる。そのため、例えば、ロードロック室１２の上段側から基板を取り出して基板カセット３０の上段側に収納し、基板カセット３０の上段側から取り出すといった基板搬送方法も可能となる。さらには、ロードロック室１２の任意の段から取り出して基板カセット３０の任意の段に収納することも可能となる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、本発明の基板搬送方法を、太陽電池のガラス基板の搬送方法に適用した場合について説明しているが、太陽電池のガラス基板の搬送方法に限定されるものではなく、例えば半導体素子の製造ラインや液晶パネルの製造ラインにおける半導体基板や液晶基板の搬送方法にも本発明の基板搬送方法を適用することが可能である。
【００６３】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【００６４】
なお、この出願は、日本で２００９年３月９日に出願された特願２００９−０５５０６６号に基づく優先権を請求する。その内容はこれに言及することにより、本出願に組み込まれるものである。また、本明細書に引用された文献は、これに言及することにより、その全部が具体的に組み込まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の基板搬送方法は、太陽電池の製造ラインにおける基板の搬送方法や、半導体素子の製造ラインにおける基板の搬送方法、及び液晶パネルの製造ラインにおける基板の搬送方法等に好適に利用される。
【符号の説明】
【００６６】
１（１ａ〜１ｅ）  基板
１０  プラズマＣＶＤ装置
１１  成膜室
１１ａ，１１ｂ
１２  ロードロック室
１３ａ  左側壁
１３ｂ  右側壁
１４ａ，１４ｂ  支持片
２０  第１搬送ロボット
３０  基板カセット
３１  カセット本体
３２ａ  左側壁
３２ｂ  右側壁
３３ａ，３３ｂ  支持片
３４  仕切板
４０  第２搬送ロボット
５０  アライメント工程
６０  膜厚測定装置
【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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【国際調査報告】
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