(57)【要約】【課題】好適な電力供給系、ガス供給系及び排気系を提供すると共に、薄膜形成装置の稼働状態を調整することで、積層膜形成工程の生産効率が悪化することなく、薄膜形成装置及び薄膜形成システムのコストダウンを図ることができ、電力供給系の簡略化及び設置面積の省スペース化が可能となる薄膜形成装置及び薄膜形成方法並びに薄膜形成システムを提供すること。【解決手段】プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）により、成膜室１５内に配置された基板３００に薄膜を形成する薄膜形成装置６であって、プラズマ生成用の電極４０がそれぞれ配置された複数の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗが成膜室１５に設けられており、この電極４０に電力を供給するための電力供給系３６と、この電力供給系３６に薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのそれぞれの電極４０に対して、電力を選択的に接続する切換装置３４とを備えることを特徴とする。【選択図】　図３
2004140238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）により、成膜室内に配置された基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
前記成膜室には、プラズマ生成用の電極がそれぞれ配置された複数の薄膜形成領域が設けられており、
前記複数の薄膜形成領域のうち、全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定し、該薄膜形成領域にプラズマ生成用の原料ガスを供給するガス供給系を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）により、成膜室内に配置された基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
前記成膜室には、プラズマ生成用の電極がそれぞれ配置された複数の薄膜形成領域が設けられており、
前記複数の薄膜形成領域より少ない数で構成され、前記複数の薄膜形成領域にそれぞれ配置された前記電極のうち全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力を供給するための電力供給系と、
前記電力供給系に対して前記複数の薄膜形成領域のそれぞれの前記電極を選択的に接続する切換装置と、
を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の薄膜形成装置において、
前記複数の薄膜形成領域のうち、前記電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定し、該薄膜形成領域にプラズマ生成用の原料ガスを供給するガス供給系を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の薄膜形成装置において、
前記電極は、プラズマを生成させるアレイアンテナであることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれかに記載の薄膜形成装置において、
前記複数の薄膜形成領域の相互の境界には、薄膜形成処理中の原料ガスが、薄膜形成処理が施されていない薄膜形成領域へ拡散することを抑制する防着板が設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のうちのいずれかに記載の薄膜形成装置において、
前記複数の薄膜形成領域はそれぞれ互いに気密に形成された独立空間であることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の薄膜形成装置において、
前記成膜室内のガスを排気するための排気手段を有し、
前記排気手段は、前記複数の薄膜形成領域のうち、少なくとも一つの薄膜形成領域からのガスの排出を遮断するための排気遮断バルブを備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちのいずれかに記載の薄膜形成装置において、
基板を一つの薄膜形成領域のみに搬入し、薄膜形成後に該薄膜形成領域から成膜室外へ搬出する搬送系を備えることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のうちのいずれかに記載の薄膜形成装置において、
基板を前記薄膜形成領域に搬入する搬入部と、薄膜形成処理が施された後に該基板を搬出するための、該搬入部とは異なる搬出部とを有することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項１０】
成膜室内の複数の薄膜形成領域にそれぞれ配置された基板にプラズマＣＶＤ（化学気相成長法）で薄膜を形成する薄膜形成方法であって、電力供給系に対して複数の薄膜形成領域のそれぞれに配置された電極を選択的に接続する切換装置が、前記複数の薄膜形成領域のそれぞれに配置された前記電極のうち全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極を選択して接続し、
前記電力供給系の電力を前記切換装置が選択した電極に供給し、
前記基板に薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の薄膜形成方法において、
前記複数の薄膜形成領域のうち、前記電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定し、該薄膜形成領域にプラズマ生成用の原料ガスを供給し、該原料ガスが供給された薄膜形成領域にて前記基板に薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１記載の薄膜形成方法において、搬入部から搬入された基板は、薄膜形成処理が施された後に該搬入部とは異なる搬出部から搬出されることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項１３】
複数の基板を複数の薄膜形成装置に経由させて複数の薄膜を積層形成する薄膜形成システムにおいて、
前記複数の薄膜形成装置は、薄膜形成処理時間が最も長い基準装置と、該基準装置以外の調整装置とによって構成され、該調整装置は請求項１から請求項８のうちのいずれかに記載の薄膜形成装置であることを特徴とする薄膜形成システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の薄膜形成システムにおいて、
前記調整装置の稼動状態は、前記基準装置の薄膜形成処理時間に応じて調整されていることを特徴とする薄膜形成システム。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の薄膜形成システムにおいて、
基板が搬送される方向に従って前記調整装置、前記基準装置及び前記調整装置が一連に配置され、
前記調整装置によってｐ型半導体薄膜を形成し、前記基準装置によってｉ型半導体薄膜を形成し、後の前記調整装置によってｎ型半導体薄膜を形成することで、ｐ型、ｉ型及びｎ型半導体からなる太陽電池用積層体を形成することを特徴とする薄膜形成システム。
【請求項１６】
請求項１３又は請求項１４に記載の薄膜形成システムにおいて、
基板が搬送される方向に従って前記調整装置、前記基準装置及び前記調整装置が一連に配置され、
前記調整装置によって窒化ケイ素薄膜を形成し、
前記基準装置によってｉ型半導体薄膜を形成し、
後の前記調整装置によってｎ型半導体薄膜を形成することで、
窒化ケイ素ゲート絶縁膜、ｉ型及びｎ型半導体からなる薄膜トランジスタを形成することを特徴とする薄膜形成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜形成装置及び薄膜形成方法並びに薄膜形成システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄膜太陽電池においては、透明基板上にＳｉや化合物半導体を用いてｐｉｎ接合の半導体薄膜を形成し、裏面から入射する太陽光を光電変換する構成のものが一般的に用いられている。
このような半導体薄膜の形成においては、薄膜形成システムに設けられた電極に電力を供給し、原料ガスを励起、分解し、これを基板上で膜成長反応させることにより前記基板上に薄膜を形成する、プラズマＣＶＤ（化学的気相成長法）による薄膜形成方法が提案されている。
【０００３】
図１０は、このような半導体薄膜を形成する薄膜形成システムの一例として挙げたインライン式太陽電池用薄膜形成システムを示すものである。薄膜形成システム１００は、基板を大気雰囲気から真空雰囲気に移行するロードロック装置１０２Ｌと、基板を加熱する加熱装置１０２ｈと、ｐ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置１０５ｐと、ｉ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置１０５ｉと、ｎ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置１０５ｎと、基板を冷却する冷却装置１０７ｃと、各室間に設けられたゲートバルブ１１０とよって構成されている。
また、薄膜形成装置１０５ｐ、１０５ｉ、１０５ｎには、それぞれ成膜室１２０ｐ、１２０ｉ、１２０ｎと、ガスボックス１３０ｐ、１３０ｉ、１３０ｎと、原料ガス供給バルブ１４０ｐ、１４０ｉ、１４０ｎと、圧力調整バルブ１５０ｐ、１５０ｉ、１５０ｎと、真空ポンプ１６０ｐ、１６０ｉ、１６０ｎと、電力供給系１７０ｐ、１７０ｉ、１７０ｎと、電極１８０ｐ、１８０ｉ、１８０ｎとが設けられている。
【０００４】
図１１は、成膜室１２０（１２０ｐ、１２０ｉ、１２０ｎ）、電力供給系１７０（１７０ｐ、１７０ｉ、１７０ｎ）及び電極１８０（１８０ｐ、１８０ｉ、１８０ｎ）の詳細の構成を示した図である。成膜室１２０には、基板３００に対して薄膜形成処理を施す薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗが設けられており、各薄膜形成領域には、高周波電源１７１ｕ、１７１ｖ、１７１ｗと、デバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗと、サーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗと、ダミーロード１７４ｕ、１７４ｖ、１７４ｗと、電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗが設けられている。
【０００５】
なお、薄膜形成システム１００によって薄膜が形成される基板３００は、図１０の紙面に対して垂直方向に配置されており、図示しない搬送装置によってロードロック装置１０２Ｌ、加熱装置１０２ｈ、薄膜形成装置１０５ｐ、薄膜形成装置１０５ｉ、薄膜形成装置１０５ｎ、冷却装置１０７ｃの順に搬送されるようになっている。
また、図１１に示す基板３００は、本来、図１０と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるが、薄膜形成システム１００の動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【０００６】
このような薄膜形成システム１００においては、図示しない搬送装置が大気雰囲気で複数の基板３００をロードロック装置１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック装置１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。その後、ロードロック装置１０２Ｌと加熱装置１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック装置１０２Ｌから加熱装置１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱装置１０２ｈ内に配置される。加熱装置１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱装置１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【０００７】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置１０５ｐとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置１０５ｐに搬送し、基板３００は薄膜形成装置１０５ｐ内に配置される。薄膜形成装置１０５ｐは、真空ポンプ１６０ｐによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０００８】
このような薄膜形成装置１０５ｐに配置された基板３００に薄膜を形成する際には、ガスボックス１３０ｐが原料ガス１３５ｐを成膜室１２０ｐに供給し、圧力調整バルブ１５０ｐによって成膜室１２０ｐ内の圧力が調整される。
更に、電力供給系１７０ｐ（１７０）の高周波電源１７１ｕ、１７１ｖ、１７１ｗの電力は、デバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗに供給され、デバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗによってサーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗに分配され、サーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗを介して、電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに供給される。電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗを介してダミーロード１７４ｕ、１７４ｖ、１７４ｗに供給され、熱として消費される。
【０００９】
電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに供給された電力によって、原料ガス１３５ｐは励起、分解され、これが基板３００上で膜成長反応が生じることにより基板３００にｐ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｐ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われる。
【００１０】
続いて、薄膜形成装置１０５ｐと薄膜形成装置１０５ｉとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｐから薄膜形成装置１０５ｉに搬送し、基板３００は薄膜形成装置１０５ｉ内に配置される。薄膜形成装置１０５ｉは、真空ポンプ１６０ｉによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００１１】
このような薄膜形成装置１０５ｉに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置１０５ｐにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｉが原料ガス１３５ｉを成膜室１２０ｉに供給し、圧力調整バルブ１５０ｉによって成膜室１２０ｉ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１７０ｉ（１７０）が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｉ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｉ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われる。
【００１２】
更に、薄膜形成装置１０５ｉと薄膜形成装置１０５ｎとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｉから薄膜形成装置１０５ｎに搬送し、基板３００は薄膜形成装置１０５ｎ内に配置される。薄膜形成装置１０５ｎは、真空ポンプ１６０ｎによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００１３】
このような薄膜形成装置１０５ｎに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置１０５ｐ及び薄膜形成装置１０５ｉにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｎが原料ガス１３５ｎを成膜室１２０ｎに供給し、圧力調整バルブ１５０ｎによって成膜室１２０ｎ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１７０ｎ（１７０）が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｎ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｎ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われる。
【００１４】
上述した薄膜形成処理においては、原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｉ、１３５ｎ）の種類を変えることで、ｐ型、ｉ型、ｎ型半導体を積み分けることができる。このように半導体薄膜を形成することで、ｐｉｎ接合の半導体薄膜が形成される。
【００１５】
このようにｐｉｎ接合の半導体薄膜が基板３００に形成された後に、薄膜形成装置１０５ｎと冷却装置１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｎから冷却装置１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却装置１０７ｃ内に配置される。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、図示しない搬送装置が基板３００を図示しないアンロードロック装置に搬送し、アンロードロック装置において基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
【００１６】
このような薄膜形成システム１００によってアモルファスシリコン太陽電池を製造する場合、ｐ型半導体薄膜形成処理にかかる時間は約２分程度、ｉ型半導体薄膜形成処理にかかる時間は約２０分程度、ｎ型半導体薄膜形成処理にかかる時間は約２分程度である。ｉ型半導体薄膜形成処理にかかる時間に対して、ｐ型半導体及びｎ型半導体の薄膜形成処理にかかる時間が短いため、ｉ型半導体の薄膜形成処理が行われている間は、ｐ型半導体の薄膜形成処理が施された基板３００が薄膜形成装置１０５ｐに配置された状態で待機し、また、ｎ型半導体の薄膜形成処理が施された基板３００が冷却装置１０７ｃに搬送された後に、薄膜形成装置１０５ｎには基板３００が配置されていない状態でｉ型半導体の薄膜形成処理が終了するまで待機するようになっている。
【００１７】
また、上述したｐｉｎ接合の半導体薄膜は、図１２に示す電力供給系１９０を備えたインライン式薄膜形成システムでも形成される。この電力供給系１９０は、薄膜形成システム１００の電力供給系１７０に代わって薄膜形成装置１０５ｐ、１０５ｉ、１０５ｎに設けられるものであり、デバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗの入力側に共通高周波電源１９１と共通デバイダ１９２が設けられたものである。
また、図１２に示す基板３００は、本来、図１０と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるが、薄膜形成システム１００の動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【００１８】
この電力供給系１９０を備えた薄膜形成システムは、薄膜形成システム１００と同様に、図示しない搬送装置が大気雰囲気で複数の基板３００をロードロック装置１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック装置１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。その後、ロードロック装置１０２Ｌと加熱装置１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック装置１０２Ｌから加熱装置１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱装置１０２ｈ内に配置される。加熱装置１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱装置１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【００１９】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置１０５ｐとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置１０５ｐに搬送し、基板３００は薄膜形成装置１０５ｐ内に配置される。薄膜形成装置１０５ｐは、真空ポンプ１６０ｐによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００２０】
このような薄膜形成装置１０５ｐに配置された基板３００に薄膜を形成する際には、ガスボックス１３０ｐが原料ガス１３５ｐを成膜室１２０ｐに供給し、圧力調整バルブ１５０ｐによって薄膜形成装置１０５ｐ内の圧力が調整される。
更に、電力供給系１９０の共通高周波電源１９１の電力は、共通デバイダ１９２に供給され、共通デバイダ１９２によってデバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗに分配され、更に、デバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗによってサーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗに分配され、サーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗを介して、電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに供給される。電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗを介してダミーロード１７４ｕ、１７４ｖ、１７４ｗに供給され、熱として消費される。
【００２１】
電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに供給された電力によって、原料ガス１３５ｐは励起、分解され、これが基板３００上で膜成長反応が生じることにより基板３００にｐ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｐ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われる。
【００２２】
続いて、薄膜形成装置１０５ｐと薄膜形成装置１０５ｉとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｐから薄膜形成装置１０５ｉに搬送し、基板３００は薄膜形成装置１０５ｉ内に配置される。薄膜形成装置１０５ｉは、真空ポンプ１６０ｉによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００２３】
このような薄膜形成装置１０５ｉに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置１０５ｐにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｉが原料ガス１３５ｉを成膜室１２０ｉに供給し、圧力調整バルブ１５０ｉによって成膜室１２０ｉ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１９０が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｉ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｉ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われる。
【００２４】
更に、薄膜形成装置１０５ｉと薄膜形成装置１０５ｎとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｉから薄膜形成装置１０５ｎに搬送し、基板３００は薄膜形成装置１０５ｎ内に配置される。薄膜形成装置１０５ｎは、真空ポンプ１６０ｎによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００２５】
このような薄膜形成装置１０５ｎに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置１０５ｐ及び薄膜形成装置１０５ｉにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｎが原料ガス１３５ｎを成膜室１２０ｎに供給し、圧力調整バルブ１５０ｎによって成膜室１２０ｎ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１９０が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｎ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｎ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われる。
【００２６】
上述した薄膜形成処理においては、原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｉ、１３５ｎ）の種類を変えることで、ｐ型、ｉ型、ｎ型半導体を積み分けることができる。このように半導体薄膜を形成することで、ｐｉｎ接合の半導体薄膜が形成される。
【００２７】
このようにｐｉｎ接合の半導体薄膜が基板３００に形成された後に、薄膜形成装置１０５ｎと冷却装置１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｎから冷却装置１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却装置１０７ｃ内に配置される。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、図示しない搬送装置が基板３００を図示しないアンロードロック装置に搬送し、アンロードロック装置において基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
【００２８】
このような電力供給系１９０を備えた薄膜形成システムによってアモルファスシリコン太陽電池を製造する場合、薄膜形成システム１００の薄膜形成処理にかかる時間と同様であるため、ｉ型半導体の薄膜形成処理が行われている間は、ｐ型半導体の薄膜形成処理が施された基板３００が薄膜形成装置１０５ｐに配置された状態で待機し、また、ｎ型半導体の薄膜形成処理が施された基板３００が冷却装置１０７ｃに搬送された後に、薄膜形成装置１０５ｎには基板３００が配置されていない状態でｉ型半導体の薄膜形成処理が終了するまで待機するようになっている。
また、この電力供給系１９０を備えた薄膜形成システムにおいては、前述の電力供給系１７０よりも高周波電源の必要数が低減される。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の薄膜形成装置及び薄膜形成システムにおいては、薄膜形成装置１０５（１０５ｐ、１０５ｉ、１０５ｎ）内の薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗのそれぞれに対応して、高周波電源１７１ｕ、１７１ｖ、１７１ｗと、デバイダ１７２ｕ、１７２ｖ、１７２ｗと、サーキュレータ１７３ｕ、１７３ｖ、１７３ｗと、ダミーロード２３１、２３２、２３３を電力供給系１７０に設ける必要があり、このために電力供給系１７０の構成が複雑となり、電力供給系１７０の設置面積増大と、薄膜形成装置１０５（１０５ｐ、１０５ｉ、１０５ｎ）及び薄膜形成システム１００のコストアップを招くという問題があった。
また、このような問題を回避するために、電力供給系１９０のように高周波電源の必要数を低減した場合には、高出力の共通高周波電源１９１が必要となってしまい、結果的に薄膜形成システム１００のコスト低減を図ることができないという問題があった。
また、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて、薄膜形成処理が同時に行われるので、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗに供給される原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｉ、１３５ｎ）を排気する真空ポンプ１６０（１６０ｐ、１６０ｉ、１６０ｎ）には、大きな排気速度が要求され、真空ポンプのコストアップを招くという問題があった。
【００３０】
また、上記のいずれの薄膜形成装置及び薄膜形成システムであっても、ｉ型半導体の薄膜形成処理にかかる時間よりもｐ型及びｎ型半導体の薄膜形成処理にかかる時間が短いため、ｉ型半導体の薄膜形成処理が太陽電池生産の律速段階となっており、ｉ型半導体の薄膜形成処理が終了するまでに、薄膜形成装置１０５ｐ及び薄膜形成装置１０５ｎにおけるｐ型半導体及びｎ型半導体の薄膜形成処理を待機しなければならないという問題があった。
【００３１】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、高コストの電力供給系や高出力の高周波電源を必要としない電力供給系と、薄膜形成処理が行われる薄膜形成領域に応じて原料ガスを供給するガス供給系と、排気速度が小さい真空ポンプを備えた排気系とを提供すると共に、最も長い薄膜形成処理時間を要する薄膜形成処理に応じて他の薄膜形成処理を行うことで、積層膜形成工程における生産効率を悪化させることなく薄膜形成装置及び薄膜形成システムのコストダウンを図ることができ、また、電力供給系の簡略化及び設置面積の省スペース化が可能となる薄膜形成装置及び薄膜形成方法並びに薄膜形成システムを提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
第１の発明は、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）により、成膜室内に配置された基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記成膜室には、プラズマ生成用の電極がそれぞれ配置された複数の薄膜形成領域が設けられており、前記複数の薄膜形成領域のうち、全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定し、該薄膜形成領域にプラズマ生成用の原料ガスを供給するガス供給系を備えることを特徴とするものである。
【００３３】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記成膜室内の前記薄膜形成領域に前記基板が配置された状態で、全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定して、ガス供給系がプラズマ生成用の原料ガスが供給される。この薄膜形成領域においては、前記原料ガスが励起、分解され、これが基板上で膜形成反応を起こすことにより、前記基板上に薄膜が形成される。
前記薄膜形成領域で基板上に薄膜が形成されると、前記ガス供給系は未処理基板が配置された前記薄膜形成領域を限定して、ガス供給系が原料ガスを供給し、上記同様に基板上に薄膜が形成される。以後、同様に前記成膜室内の複数の薄膜形成領域において、順次薄膜形成処理が行われ、全ての薄膜形成領域の基板上に薄膜が形成されたところで、成膜室における薄膜形成処理が終了となる。
【００３４】
また、前記薄膜形成処理が終了した後に、前記基板は異種薄膜を形成する成膜室に搬送され、該異種薄膜を形成する成膜室において前記基板に異種薄膜が形成されることで、基板上に積層膜が形成される。
このように前記基板を順次、異種薄膜を形成する成膜室に搬送し、この成膜室において前記基板上に異種薄膜を積層することで、所望の積層膜が前記基板上に形成される。
【００３５】
この積層膜を形成する全薄膜形成処理過程のうち、生産を律速させる薄膜形成処理を除いて、上述の薄膜形成処理を行うことで、前記生産を律速させる薄膜形成処理の終了までの待機時間が短縮される。
【００３６】
このようにガス供給系が薄膜形成領域を限定して原料ガスを供給することによって薄膜形成処理が行われ、以後、未処理基板が配置された薄膜形成領域を限定して原料ガスを供給して薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成処理に必要な原料ガス流量は、全ての前記複数の薄膜形成領域に同時に供給する原料ガス流量よりも少量で良い。
即ち、同時成膜に必要な排気速度よりも小さい排気速度の真空ポンプで薄膜形成処理を行うことが可能となり、真空ポンプの小型化ができ、装置コストの低減を達成することができる。
【００３７】
また、前記生産を律速させる薄膜形成処理の終了までの待機時間が短縮されるので、前記薄膜の積層膜形成に至る生産において遅延が生じることがなく、前記基板に前記薄膜の積層膜を形成することができる。
【００３８】
第２の発明は、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）により、成膜室内に配置された基板に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記成膜室には、プラズマ生成用の電極がそれぞれ配置された複数の薄膜形成領域が設けられており、前記複数の薄膜形成領域より少ない数で構成され、前記複数の薄膜形成領域にそれぞれ配置された前記電極のうち全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力を供給するための電力供給系と、前記電力供給系に対して前記複数の薄膜形成領域のそれぞれの前記電極を選択的に接続する切換装置とを備えることを特徴とする。
【００３９】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記成膜室内の前記薄膜形成領域に前記基板が配置され、かつ、前記成膜室に原料ガスが供給された状態で、前記切換装置は前記電力供給系に対して前記電極を選択的に接続し、前記電力供給系は全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力を供給する。このように電力が供給された電極が属する薄膜形成領域では前記原料ガスが励起、分解され、これが基板上で膜形成反応を起こすことにより、前記基板上に薄膜が形成される。
前記薄膜形成領域で基板上に薄膜が形成されると、前記切換装置は未処理基板が配置されている薄膜形成領域に属する電極を選択し、前記電力供給系と接続する。上記同様に前記電力供給系は、前記電極に電力を供給し、薄膜形成処理が行われる。以後、同様に前記成膜室内の複数の薄膜形成領域において、順次薄膜形成処理が行われ、全ての薄膜形成領域の基板上に薄膜が形成されたところで、成膜室における薄膜形成処理が終了となる。
【００４０】
また、前記薄膜形成処理が終了した後に、前記基板は異種薄膜を形成する成膜室に搬送され、該異種薄膜を形成する成膜室において前記基板に異種薄膜が形成されることで、基板上に積層膜が形成される。
このように前記基板を順次、異種薄膜を形成する成膜室に搬送し、この成膜室において前記基板上に異種薄膜を積層することで、所望の積層膜が前記基板上に形成される。
【００４１】
この積層膜を形成する全薄膜形成処理過程のうち、生産を律速させる薄膜形成処理を除いて、上述の薄膜形成処理を行うことで、前記生産を律速させる薄膜形成処理の終了までの待機時間が短縮される。
【００４２】
このように切換装置が前記電力供給系と前記電極とを選択的に接続し、前記電力供給系が前記電極に電力を供給することによって薄膜形成処理が行われ、以後、未処理基板が配置された薄膜形成領域の電極に電力を供給して薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成装置に必要な電力供給系は、前記成膜室内の全ての薄膜形成領域に同時に電力を供給する電力供給系よりも出力電力が小さいもので良い。
即ち、電力供給系の簡略化及び電力供給系設置面積の省スペース化及び薄膜形成装置の装置コストの低減を達成することができる。
【００４３】
また、前記生産を律速させる薄膜形成処理の終了までの待機時間が短縮されるので、前記薄膜の積層膜形成に至る生産において遅延が生じることがなく、前記基板に前記薄膜の積層膜を形成することができる。
【００４４】
また、第２の発明は、前記複数の薄膜形成領域のうち、前記電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定して、該薄膜形成領域にプラズマ生成用の原料ガスを供給するガス供給系を備えてもよい。
【００４５】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、切換装置が前記電力供給系と前記電極とを選択的に接続し、前記電力供給系が前記電極に電力を供給すると共に、ガス供給系は、薄膜形成処理を行う薄膜形成領域に限定してプラズマ生成用の原料ガスを供給する。このように電力及びガスが供給された薄膜形成領域では、前記原料ガスが励起、分解され、これが基板上で膜形成反応を起こすことにより、前記基板上に薄膜が形成される。
【００４６】
このように先に記載の発明に加えて、原料ガスが薄膜形成領域を限定して供給され、薄膜形成処理が行われるので、プラズマが生成していない薄膜形成領域への不要な原料ガスを供給することがなく、ガス利用効率の向上を達成することができ、全ての薄膜形成領域に同時に供給する原料ガス流量よりも少量の原料ガスで薄膜形成処理を行うことができる。
即ち、同時成膜に必要な排気速度よりも小さい排気速度の真空ポンプで薄膜形成処理を行うことが可能となり、真空ポンプの小型化ができ、電力供給系のコスト低減に加えて、更に装置コストの低減を達成することができる。
【００４７】
また、第２の発明は、前記電極としてプラズマを生成させるアレイアンテナを設けてもよい。
【００４８】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、プラズマ生成用のアンテナが複数設けられたアレイアンテナ構造となっており、このアレイアンテナが前記成膜室に配置された複数の薄膜形成領域に設けられている。
従って、先に記載の発明に加えて、アレイアンテナに供給された電力によって前記原料ガスが励起、分解され、これが基板上で膜形成反応を起こすことにより、前記基板上に均一な薄膜を形成することができる。
【００４９】
ここで、アレイアンテナについては、すでに国際出願された「内部電極方式のプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法（ＰＣＴ／ＪＰ００／０６１８９）の中で詳しく記述されている。
【００５０】
また、第２の発明は、前記複数の薄膜形成領域の相互の境界に、薄膜形成処理中の原料ガスが薄膜形成処理が施されていない薄膜形成領域へ拡散することを抑制する防着板を備えてもよい。
【００５１】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記薄膜形成領域の相互の境界に防着板が設けられているので、前記アレイアンテナ等の電極に供給された電力によって励起、分解された原料ガスは、薄膜形成処理が施されていない薄膜形成領域への拡散が抑制される。
即ち、主として前記アレイアンテナ等の電極が属する薄膜形成領域に配置された基板に薄膜が形成される。
【００５２】
また、第２の発明は、前記複数の薄膜形成領域はそれぞれ互いに気密に形成された独立空間を備えてもよい。
【００５３】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記複数の薄膜形成領域はそれぞれ互いに気密に形成された独立空間であるので、前記独立空間において励起、分解された原料ガスは、前記独立空間に配置された基板に薄膜が形成される。この際に、他の独立空間への原料ガスの拡散が防止され、該他の独立空間に配置された基板に薄膜が形成されることがない。
更に、薄膜形成処理の際に生成する薄膜形成処理には不要な物質の拡散が防止されるので、前記不要な物質が独立空間へ入り込むことがない。
【００５４】
また、この独立空間を備えた第２の発明は、前記成膜室内のガスを排気するための排気手段を備えて、前記排気手段に前記複数の薄膜形成領域のうち少なくとも一つの薄膜形成領域からのガスの排出を遮断するための排気遮断バルブを設けてもよい。
【００５５】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記複数の薄膜形成領域は互いに気密に形成された複数の独立空間であって、前記複数の独立空間のうち、少なくとも一つの独立空間からのガスの排出を遮断するための排気遮断バルブを備えるので、排気する必要のない独立空間の排気遮断バルブを閉じて、必要な独立空間の排気遮断バルブを開くことで、独立空間のガスを効率的に排気することができ、また、独立空間を真空雰囲気に維持することができる。
また、前記複数の独立空間のうち少なくともいずれか一つの独立空間が動作不能となり、メンテナンスが必要となった場合には、動作不能となった独立空間の前記排気遮断バルブを閉じることで、他の独立空間を真空雰囲気に維持しつつ動作不能の独立空間を大気雰囲気でメンテナンスすることができる。
【００５６】
また、第１及び第２の発明は、基板を一つの薄膜形成領域のみに搬入し、薄膜形成後に該薄膜形成領域から成膜室外へ搬出する搬送系を備えてもよい。
【００５７】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記薄膜形成処理によって基板には所望の薄膜が形成されているので、前記基板を同じ成膜室内の異なる薄膜形成領域に搬送して同種薄膜の薄膜形成処理を再度施す必要がない。そこで、前記搬送系によって前記基板は前記薄膜形成領域から前記成膜室外へ搬出され、前記基板には次の薄膜形成処理等の種々の処理が施され、即ち、前記搬送系によって前記所望の薄膜が形成された基板を効率的に搬送することができる。
【００５８】
また、第１及び第２の発明は、基板を前記薄膜形成領域に搬入する搬入部と、薄膜形成処理が施された後に該基板を搬出するための、該搬入部とは異なる搬出部とを有してもよい。
【００５９】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、前記搬入部から前記薄膜形成領域へ搬入されて薄膜形成処理が施された基板は、前記搬入部に戻ることなく搬出部から搬出され、即ち、往復搬送されることがない。従って、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【００６０】
第３の発明は、成膜室内の複数の薄膜形成領域にそれぞれ配置された基板にプラズマＣＶＤ（化学気相成長法）で薄膜を形成する薄膜形成方法であって、電力供給系に対して複数の薄膜形成領域のそれぞれに配置された電極を選択的に接続する切換装置が、前記複数の薄膜形成領域のそれぞれに配置された前記電極のうち全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極を選択して接続し、前記電力供給系の電力を前記切換装置が選択した電極に供給し、前記基板に薄膜を形成することを特徴とするものである。
【００６１】
この発明に係る薄膜形成方法によれば、前記成膜室内の前記薄膜形成領域に前記基板が配置され、かつ、前記成膜室に原料ガスが供給された状態で、前記切換装置は前記電力供給系に対して前記電極を選択的に接続し、前記電力供給系は全電極を除きかつ少なくとも一つ以上の電極に電力を供給する。このように電力が供給された電極が属する薄膜形成領域では前記原料ガスが励起、分解され、これが基板上で膜形成反応を起こすことにより、前記基板上に薄膜が形成される。
その後、前記切換装置は未処理基板が配置されている薄膜形成領域に属する電極を選択し、前記電力供給系と接続する。上記同様に前記電力供給系は、前記電極に電力を供給し、薄膜形成処理が行われる。以後、同様に前記成膜室内の複数の薄膜形成領域において、順次薄膜形成処理が行われ、全ての薄膜形成領域の基板上に薄膜が形成されたところで、成膜室における薄膜形成処理が終了となる。
【００６２】
このように切換装置が前記電力供給系と前記電極とを選択的に接続し、前記電力供給系が前記電極に電力を供給することによって薄膜形成処理が行われ、以後、未処理基板が配置された薄膜形成領域の電極に電力を供給して薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成装置に必要な電力供給系は、前記成膜室内の全ての薄膜形成領域に同時に電力を供給する電力供給系よりも出力電力が小さいもので良い。
即ち、電力供給系の簡略化及び電力供給系設置面積の省スペース化及び薄膜形成装置の装置コストの低減を達成することができる。
【００６３】
また、第３の発明においては、前記複数の薄膜形成領域のうち、前記電極に電力が供給されている薄膜形成領域を限定し、該薄膜形成領域にプラズマ生成用の原料ガスを供給し、該原料ガスが供給された薄膜形成領域にて前記基板に薄膜を形成してもよい。
【００６４】
この発明に係る薄膜形成装置によれば、切換装置が前記電力供給系と前記電極とを選択的に接続し、前記電力供給系が前記電極に電力を供給すると共に、ガス供給系は、薄膜形成処理を行う薄膜形成領域に限定してプラズマ生成用の原料ガスを供給する。このように電力及びガスが供給された薄膜形成領域では、前記原料ガスが励起、分解され、これが基板上で膜形成反応を起こすことにより、前記基板上に薄膜が形成される。
【００６５】
このように先に記載の発明に加えて、原料ガスが薄膜形成領域を限定して供給され、薄膜形成処理が行われるので、プラズマが生成していない薄膜形成領域への不要な原料ガスを供給することがなく、ガス利用効率の向上を達成することができ、全ての薄膜形成領域に同時に供給する原料ガス流量よりも少量の原料ガスで薄膜形成処理を行うことができる。
即ち、同時成膜に必要な排気速度よりも小さい排気速度の真空ポンプで薄膜形成処理を行うことが可能となり、真空ポンプの小型化ができ、電力供給系のコスト低減に加えて、更に装置コストの低減を達成することができる。
【００６６】
また、第３の発明においては、搬入部から搬入された基板は、薄膜形成処理が施された後に該搬入部とは異なる搬出部から搬出されてもよい。
【００６７】
この発明に係る薄膜形成方法によれば、前記搬入部から前記薄膜形成領域へ搬入されて薄膜形成処理が施された基板は、前記搬入部に戻ることなく搬出部から搬出され、即ち、往復搬送されることがない。従って、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【００６８】
第４の発明は、複数の基板を複数の薄膜形成装置に経由させて複数の薄膜を積層形成する薄膜形成システムにおいて、前記複数の薄膜形成装置は、薄膜形成処理時間が最も長い基準装置と、該基準装置以外の調整装置とによって構成され、該調整装置は先に記載した発明の薄膜形成装置であることを特徴とするものである。
【００６９】
この発明に係る薄膜形成システムによれば、前記複数の薄膜形成装置は一連に連結されており、この連結部、基板入口部及び基板出口部においては搬送系が基板を搬送するようになっている。
ここで、基板に複数の薄膜を積層形成する際には、基板入口部の搬送系が前記複数の基板を最初の薄膜形成装置に搬入し、該薄膜形成装置が該基板に薄膜を形成した後に、前記連結部の搬送系が前記薄膜形成装置から前記基板を搬出して次の薄膜形成装置に搬入し、薄膜形成処理が施される。以後、前記複数の基板が複数の薄膜形成装置を経由することにより該基板に複数の薄膜が積層形成され、最後に基板出口部の搬送系が前記基板を搬出して、前記複数の基板への薄膜形成処理が終了となる。
【００７０】
また、薄膜形成装置にて形成される薄膜の種類、膜厚及び薄膜形成条件等によって薄膜形成処理時間が異なり、最も長い薄膜形成処理時間を要する薄膜形成装置を基準装置と呼び、また、それ以外の薄膜形成装置を調整装置と呼んでいる。更に該調整装置は、先に記載した発明の薄膜形成装置となっている。
次に、前記調整装置が従来の薄膜形成装置である場合と、先に記載した発明の薄膜形成装置である場合について説明し、本発明の特徴を更に説明する。
【００７１】
前記調整装置が従来の薄膜形成装置である場合には、前記基準装置において薄膜形成処理が行われている間は、前記基準装置の前の前記調整装置において基板が停滞してしまい、また、前記基準装置の後の前記調整装置においては膜膜形成処理の待機状態となってしまい、即ち、各調整装置が休止状態となってしまう。これに対して、前記調整装置が先に記載の発明の薄膜形成装置である場合には、従来休止状態となっていた待機時間を利用して、前記切換装置又は前記ガス供給系によって薄膜形成領域毎に薄膜形成処理を施すことにより、一連の積層形成において生産の遅延が生じることが無く、全ての薄膜形成領域にて同時に薄膜形成処理を施す薄膜形成装置よりもコストの低減を達成することができ、薄膜形成システム全体のコストの低減を達成することができる。
【００７２】
また、第４の発明においては、前記調整装置の稼動状態は、前記基準装置の薄膜形成処理時間に応じて調整されていることが好ましい。
【００７３】
この発明に係る薄膜形成システムによれば、前記調整装置の前記切換装置又は前記ガス供給系の稼動状態は、単位時間、単位処理面積あたりの製造コストが最小となるように調整される。
具体的には、調整装置の切換装置又はガス供給系の稼動状態を調整することにより、電力供給系又は原料ガス等のコストが低減され、薄膜形成システムの装置コストが決定される。また同時に、調整装置あるいは基準装置の薄膜形成処理時間から薄膜形成システムの処理能力が決定される。前記調整装置の前記切換装置又は前記ガス供給系の稼動状態は、この装置コストと処理能力から算出された薄膜形成システムの単位時間、単位処理面積あたりの製造コストが最小となるように調整される。
ここで、基準装置の処理時間をＴ、薄膜形成領域数をｎ、調整装置の各薄膜形成領域における処理時間をｔとした場合、Ｔ≧ｎｔであれば、全体としての処理能力を下げることなく、上記の製造コストを低減することが可能である。なお、Ｔ＜ｎｔとなる場合であっても、結果的に上記の製造コストを低減することが可能である。
また、前記調整装置の切換装置又はガス供給系の稼動状態を調整することにより、好適な電気容量を備えた前記電力供給系、及び好適な排気速度を備えた真空ポンプを採用することができ、薄膜形成システム全体のコストの低減を達成することができる。
【００７４】
また、第４の発明は、基板が搬送される方向に従って前記調整装置、前記基準装置及び前記調整装置が一連に配置され、前記調整装置によってｐ型半導体薄膜を形成し、前記基準装置によってｉ型半導体薄膜を形成し、後の前記調整装置によってｎ型半導体薄膜を形成することで、ｐ型、ｉ型及びｎ型半導体からなる太陽電池用積層体を形成する薄膜形成システムが好ましい。
【００７５】
この発明に係る薄膜形成システムによれば、前述の薄膜形成システムによってｐ型、ｉ型及びｎ型半導体からなる太陽電池用積層体を形成するので、好適な太陽電池用積層体を形成することができる。
【００７６】
また、第４の発明は、基板が搬送される方向に従って前記調整装置、前記基準装置及び前記調整装置が一連に配置され、前記調整装置によって窒化ケイ素薄膜を形成し、前記基準装置によってｉ型半導体薄膜を形成し、後の前記調整装置によってｎ型半導体薄膜を形成することで、窒化ケイ素ゲート絶縁膜、ｉ型及びｎ型半導体からなる薄膜トランジスタを形成することを特徴とする薄膜形成システムが好ましい。
【００７７】
この発明に係る薄膜形成システムによれば、前述の薄膜形成システムによって窒化ケイ素薄膜、ｉ型及びｎ型半導体からなる薄膜トランジスタを形成するので、好適な薄膜トランジスタを形成することができる。
【００７８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１、図２は本発明の第１の実施形態の薄膜形成システムを示す図であって、図１は太陽電池薄膜を積層形成する薄膜形成システムの構成を示す構成図、図２は図１の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。図１、図２において、図１０から図１２の構成要素と同一部分については、同一符号を付している。なお、本実施形態で薄膜形成処理が施される基板３００は、図１の紙面に対して垂直方向に配置されており、図２に示す基板３００は、本来、図１と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるものであるが、薄膜形成システムの動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【００７９】
図１に示すように、この実施形態の薄膜形成システム１は、基板を大気雰囲気から真空雰囲気に移行するロードロック装置１０２Ｌと、基板を加熱する加熱装置１０２ｈと、ｐ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）５ｐと、ｉ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置（基準装置）１０５ｉと、ｎ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）５ｎと、基板を冷却する冷却装置１０７ｃと、各室間に設けられたゲートバルブ１１０が一連に連結して構成されたインライン式薄膜形成システムを示すものである。
ここで、薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）のそれぞれは、成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）と、ガス供給系２０（２０ｐ、２０ｎ）と、電力供給系３０（３０ｐ、３０ｎ）と、排気系５０（５０ｐ、５０ｎ）と、図示しない基板搬入部（搬入部）及び基板搬出部（搬出部）とによって構成されている。
【００８０】
図２に示すように成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）は、基板３００に対して薄膜形成処理を施す薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗによって構成されている。ガス供給系２０（２０ｐ、２０ｎ）は、原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｎ）の供給源となるガスボックス１３０（１３０ｐ、１３０ｎ）と、原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｎ）を成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）に供給する原料ガス供給バルブ２１（２１ｐ、２１ｎ）と、原料ガス分配供給バルブ２２（２２ｕ、２２ｖ、２２ｗ）とによって構成されており、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのそれぞれに原料ガス１３５を供給するようになっている。
電力供給系３０（３０ｐ、３０ｎ）は、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに対応して設けられた高周波電源３１（３１ｕ、３１ｖ、３１ｗ）と、デバイダ３２（３２ｕ、３２ｖ、３２ｗ）と、サーキュレータ３３（３３ｕ、３３ｖ、３３ｗ）と、セレクタ（切換装置）３４（３４ｕ、３４ｖ、３４ｗ）と、ダミーロード３５（３５ｕ、３５ｖ、３５ｗ）と、アレイアンテナ（電極）４０（４０ｕ、４０ｖ、４０ｗ）とによって構成されており、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのそれぞれに電力を供給するようになっている。
排気系５０（５０ｐ、５０ｎ）は、圧力調整バルブ１５０（１５０ｐ、１５０ｎ）と、真空ポンプ１６０（１６０ｐ、１６０ｎ）とによって構成されており、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのそれぞれに供給された原料ガス１３５を成膜室１５から一括して排気するようになっている。
【００８１】
また、薄膜形成システム１においては、太陽電池薄膜となるｐ型、ｉ型及び、ｎ型半導体のうち最も膜厚が大きいｉ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間に応じて、ｐ型及びｎ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）の稼動状態が調整されるようになっている。
具体的には、薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）のセレクタ３４（３４ｕ、３４ｖ、３４ｗ）又はガス供給系２０（２０ｐ、２０ｎ）の稼動状態を調整することにより、電力供給系３０（３０ｐ、３０ｎ）又は原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｎ）等のコストが低減され、薄膜形成システム１の装置コストが決定される。また同時に、薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）あるいは薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間から薄膜形成システム１の処理能力が決定される。セレクタ３４（３４ｕ、３４ｖ、３４ｗ）又はガス供給系２０（２０ｐ、２０ｎ）の稼動状態は、薄膜形成システム１の装置コストと処理能力から算出された単位時間、単位処理面積あたりの製造コストが最小となるように調整される。
また、セレクタ３４（３４ｕ、３４ｖ、３４ｗ）又はガス供給系２０（２０ｐ、２０ｎ）の稼動状態を調整することにより、好適な電気容量を備えた電力供給系３０（３０ｐ、３０ｎ）、及び好適な排気速度を備えた真空ポンプ１６０（１６０ｐ、１６０ｎ）が採用される。
【００８２】
このように構成された薄膜形成システム１において、図示しない搬送装置（搬送系）が大気雰囲気で６枚の基板３００をロードロック装置１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック装置１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。
その後、ロードロック装置１０２Ｌと加熱装置１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック装置１０２Ｌから加熱装置１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱装置１０２ｈ内に配置される。
加熱装置１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱装置１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【００８３】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置５ｐとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置５ｐの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１５ｐ内の薄膜形成領域（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）毎に配置される。
成膜室１５ｐは、真空ポンプ１６０ｐによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００８４】
次に、薄膜形成装置５ｐ（５）における動作について、成膜室１５ｐ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
ガスボックス１３０の原料ガス１３５ｕ（１３５）は、原料ガス供給バルブ２１及び原料ガス分配供給バルブ２２ｕが開くことによって、薄膜形成領域１７ｕに限定して供給され、圧力調整バルブ１５０ｐによって、成膜室１５ｐ（１５）内の圧力が調整され、また、高周波電源３１ｕの電力はセレクタ３４ｕとデバイダ３２ｕとサーキュレータ３３ｕとを介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５ｕは励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることによりこの基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ１６０（１６０ｐ）を経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
基板３００に所望の薄膜が形成されたところで、原料ガス分配供給バルブ２２ｕは閉じ、薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理が終了となる。このような薄膜形成処理にかかる時間は、約２分程度である。
【００８５】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、原料ガス分配供給バルブ２２ｖのみが開くことによって、薄膜形成領域１７ｖに限定して原料ガス１３５ｖ（１３５）が供給され、原料ガス１３５ｖが供給された薄膜形成領域１７ｖのアレイアンテナ４０ｖに高周波電源３１ｖの電力が供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、ｐ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置５ｐ（５）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｐ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置５ｐ（５）における薄膜形成処理が終了となる。
薄膜形成装置５ｐ（５）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにおける薄膜形成処理にかかる時間の合計は、約６分程度になる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【００８６】
続いて、薄膜形成装置５ｐと薄膜形成装置１０５ｉとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置５ｐの基板搬出部から薄膜形成装置１０５ｉの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１２０ｉ内の薄膜形成領域（１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗ）毎に配置される。この際に、薄膜形成装置５ｐ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１７ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１７ｖ又は１７ｗに搬送されることはない。
成膜室１２０ｉは、真空ポンプ１６０ｉによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００８７】
このような薄膜形成装置１０５ｉに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置５ｐにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｉが原料ガス１３５ｉを成膜室１２０ｉに供給し、圧力調整バルブ１５０ｉによって成膜室１２０ｉ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１７０ｉ（１７０）が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｉ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｉ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われ、薄膜形成装置１０５ｉにおける薄膜形成処理にかかる時間は約２０分程度となり、このｉ型半導体の薄膜形成処理が太陽電池生産における薄膜形成システムの律速段階となる。
【００８８】
更に、薄膜形成装置１０５ｉと薄膜形成装置５ｎとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｉの基板搬出部から薄膜形成装置５ｎの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１５ｎ内の薄膜形成領域（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０５ｉ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１２１ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１２１ｖ又は１２１ｗに搬送されることはない。
成膜室１５ｎは、真空ポンプ１６０ｎによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【００８９】
次に、薄膜形成装置５ｎ（５）における動作について、成膜室１５ｎ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
ガスボックス１３０の原料ガス１３５ｕ（１３５）は、原料ガス供給バルブ２１及び原料ガス分配供給バルブ２２ｕが開くことによって、薄膜形成領域１７ｕに限定して供給され、圧力調整バルブ１５０ｎによって、成膜室１５ｎ（１５）内の圧力が調整され、また、高周波電源３１ｕの電力はセレクタ３４ｕとデバイダ３２ｕとサーキュレータ３３ｕとを介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５ｕは励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることによりこの基板３００上にｎ型半導体薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｎを経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
基板３００に所望の薄膜が形成されたところで、原料ガス分配供給バルブ２２ｕは閉じ、薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理が終了となる。このような薄膜形成処理にかかる時間は、約２分程度である。
【００９０】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、原料ガス分配供給バルブ２２ｖのみが開くことによって、薄膜形成領域１７ｖに限定して原料ガス１３５ｖ（１３５）が供給され、原料ガス１３５ｖが供給された薄膜形成領域１７ｖのアレイアンテナ４０ｖに高周波電源３１ｖの電力が供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｎ型半導体薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、ｎ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置５ｎ（５）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｎ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置５ｎ（５）における薄膜形成処理が終了となる。
薄膜形成装置５ｎ（５）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにおける薄膜形成処理にかかる時間の合計は、約６分程度になる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【００９１】
上述した薄膜形成処理においては、各薄膜形成装置５ｐ、１０５ｉ、５ｎに供給する原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｉ、１３５ｎ）の種類を変えることで、ｐ型、ｉ型、ｎ型半導体を積み分けることができる。このように半導体薄膜を積層形成することで、ｐｉｎ接合の太陽電池用半導体薄膜が形成される。
【００９２】
このようにｐｉｎ接合の半導体薄膜が基板３００に形成された後に、薄膜形成装置５ｎと冷却装置１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置５ｎの基板搬出部から冷却装置１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却装置１０７ｃ内に配置される。
この際に、薄膜形成装置５ｎ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１７ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１７ｖ又は１７ｗに搬送されることはない。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、図示しない搬送装置が基板３００を図示しないアンロードロック室に搬送し、アンロードロック室において基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
【００９３】
上述したように、この薄膜形成システム１においては、薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのうち、一つの薄膜形成領域を限定して原料ガス１３５（１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗ）が供給され、順次薄膜形成処理が行われるので、各薄膜形成領域における薄膜形成処理に必要な原料ガス１３５の流量は、全ての薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにて同時に薄膜形成処理を施す場合に必要な原料ガス１３５の流量と比較して少量でよい。
従って、全ての薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗを同時に薄膜形成処理をする場合と比較して、真空ポンプ１６０（１６０ｐ、１６０ｎ）に要求される排気速度は小さいもので良く、真空ポンプの小型化を達成することができ、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【００９４】
また、薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間に応じて、薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）の稼動状態が調整されて、一つの薄膜形成領域を限定して原料ガス１３５（１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗ）が供給され、順次薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システム１の全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる。
更に、種々の所望の太陽電池薄膜を形成するための薄膜形成処理時間、薄膜形成処理条件等を考慮し、これらに相当した好適な電力容量を備えた電力供給系及び好適な排気速度を備えた排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【００９５】
また、基板３００は、薄膜形成装置５ｐ、５ｎ、１０５ｉの基板搬入部に搬入され、薄膜形成処理が施された後に、この基板搬入部とは異なる基板搬出部から搬出されるので、往復搬送されることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態においては、６枚の基板３００が薄膜形成システム１内に搬送されつつ種々の処理が施されているが、基板３００の枚数は６枚に限ることは無く、好適な枚数でよい。
【００９７】
（実施形態２）
図３は、本発明の第２の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図、即ち薄膜形成装置（調整装置）６（６ｐ、６ｎ）であって、図１に示した薄膜形成装置５ｐ、５ｎに代わって薄膜形成システム１に設けられたものである。本実施形態の薄膜形成システムを構成する他の構成要素は、実施形態１に記載した通りである。なお、図３に示す基板３００は、本来、図１と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるものであるが、薄膜形成システムの動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【００９８】
図３に示すように、薄膜形成装置６（６ｐ、６ｎ）は、ガス供給系２５（２５ｐ、２５ｎ）及び電力供給系３６（３６ｐ、３６ｎ）を除いて、図２の薄膜形成装置５（５ｐ、５ｎ）と同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。
ガス供給系２５（２５ｐ、２５ｎ）は、原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｎ）の供給源となるガスボックス１３０（１３０ｐ、１３０ｎ）と、原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｎ）を成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）に供給する原料ガス供給バルブ２１（２１ｐ、２１ｎ）とによって構成されており、成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）に対して一括して原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｎ）を供給するようになっている。
電力供給系３６（３６ｐ、３６ｎ）は、成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）に対して、高周波電源３１と、デバイダ３２と、サーキュレータ３３と、セレクタ３４と、ダミーロード３５とが設けられ、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに対応してアレイアンテナ４０（４０ｕ、４０ｖ、４０ｗ）が設けられた構成されている。ここで、セレクタ３４は、サーキュレータ３３と、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうちいずれかのアレイアンテナ４０とを選択的に接続し、このアレイアンテナ４０に対して高周波電源３１が電力を供給するようになっている。
【００９９】
また、本実施形態の薄膜形成システムは、実施形態１と同様に、太陽電池薄膜となるｐ型、ｉ型及び、ｎ型半導体のうち最も膜厚が大きいｉ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間に応じて、ｐ型及びｎ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置６（６ｐ、６ｎ）の稼動状態が調整されるようになっている。詳細の説明は、実施形態１に記載した通りである。
【０１００】
このように構成された薄膜形成システムにおいて、図示しない搬送装置が大気雰囲気で複数の基板３００をロードロック室１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック室１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。
その後、ロードロック室１０２Ｌと加熱室１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック室１０２Ｌから加熱室１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱室１０２ｈ内に配置される。加熱室１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱室１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【０１０１】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置６ｐとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置６ｐの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１５ｐ内の薄膜形成領域（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）毎に配置される。
成膜室１５ｐは、真空ポンプ１６０ｐによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１０２】
次に、薄膜形成装置６ｐ（６）における動作について、成膜室１５ｐ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
まず、セレクタ３４は、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうち、アレイアンテナ４０ｕを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５は、原料ガス供給バルブ２１が開くことによって、成膜室１５ｐ（１５）に供給され、圧力調整バルブ１５０によって、成膜室１５ｐ（１５）内の圧力が調整され、高周波電源３１の電力はデバイダ３２とサーキュレータ３３とセレクタ３４を介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５は励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｐを経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
基板３００に所望の薄膜が形成されたところで、原料ガス供給バルブ２１は閉じ、薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理が終了となる。このような薄膜形成処理にかかる時間は、約２分程度である。
【０１０３】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、セレクタ３４がアレイアンテナ４０ｖを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｖとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５は、原料ガス供給バルブ２１が開くことによって、成膜室１５ｐ（１５）に供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、ｐ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置６ｐ（６）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｐ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置６ｐ（６）における薄膜形成処理が終了となる。
薄膜形成装置６ｐ（６）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにおける薄膜形成処理にかかる時間の合計は、約６分程度になる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１０４】
続いて、薄膜形成装置６ｐと薄膜形成装置１０５ｉとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置６ｐの基板搬出部から薄膜形成装置１０５ｉの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１２０ｉ内の薄膜形成領域（１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗ）毎に配置される。この際に、薄膜形成装置６ｐ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１７ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１７ｖ又は１７ｗに搬送されることはない。
成膜室１２０ｉは、真空ポンプ１６０ｉによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１０５】
このような薄膜形成装置１０５ｉに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置６ｐにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｉが原料ガス１３５ｉを成膜室１２０ｉに供給し、圧力調整バルブ１５０ｉによって成膜室１２０ｉ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１７０ｉ（１７０）が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｉ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｉ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われ、薄膜形成装置１０５ｉにおける薄膜形成処理にかかる時間は約２０分程度となり、このｉ型半導体の薄膜形成処理が太陽電池生産における薄膜形成システムの律速段階となる。
【０１０６】
更に、薄膜形成装置１０５ｉと薄膜形成装置６ｎとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｉの基板搬出部から薄膜形成装置６ｎの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１５ｎ内の薄膜形成領域（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０５ｉ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１２１ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１２１ｖ又は１２１ｗに搬送されることはない。
成膜室１５ｎは、真空ポンプ１６０ｎによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１０７】
次に、薄膜形成装置６ｎ（６）における動作について、成膜室１５ｎ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
まず、セレクタ３４は、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうち、アレイアンテナ４０ｕを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５は、原料ガス供給バルブ２１が開くことによって、成膜室１５ｎ（１５）に供給され、圧力調整バルブ１５０によって、成膜室１５ｎ（１５）内の圧力が調整され、高周波電源３１の電力はデバイダ３２とサーキュレータ３３とセレクタ３４を介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５は励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｎ型半導体薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｎを経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
基板３００に所望の薄膜が形成されたところで、原料ガス供給バルブ２１は閉じ、薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理が終了となる。このような薄膜形成処理にかかる時間は、約２分程度である。
【０１０８】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、セレクタ３４がアレイアンテナ４０ｖを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｖとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５は、原料ガス供給バルブ２１が開くことによって、成膜室１５ｎ（１５）に供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｎ型半導体薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、ｎ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置６ｎ（６）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｎ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置６ｎ（６）における薄膜形成処理が終了となる。
薄膜形成装置６ｎ（６）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにおける薄膜形成処理にかかる時間の合計は、約６分程度になる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１０９】
上述した薄膜形成処理においては、各薄膜形成装置６ｐ、１０５ｉ、６ｎに供給する原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｉ、１３５ｎ）の種類を変えることで、ｐ型、ｉ型、ｎ型半導体を積み分けることができる。このように半導体薄膜を積層形成することで、ｐｉｎ接合の太陽電池用半導体薄膜が形成される。
【０１１０】
このようにｐｉｎ接合の半導体薄膜が基板３００に形成された後に、薄膜形成装置６ｎと冷却装置１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置６ｎの基板搬出部から冷却装置１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却装置１０７ｃ内に配置される。
この際に、薄膜形成装置６ｎ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１７ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１７ｖ又は１７ｗに搬送されることはない。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、図示しない搬送装置が基板３００を図示しないアンロードロック室に搬送し、アンロードロック室において基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
また、この薄膜形成システムによる一連の薄膜形成処理等の処理においては、ロードロック装置１０２Ｌ、加熱装置１０２ｈ、薄膜形成装置６ｐ、１０５ｉ、６ｎ、冷却装置１０７ｃの順に一方向に搬送され、各処理が同時進行で施される。
【０１１１】
上述したように、この薄膜形成システムにおいては、薄膜形成装置６（６ｐ、６ｎ）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのうち、セレクタ３４が選択したアレイアンテナに属する薄膜形成領域において薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成領域を選択して薄膜形成処理が行われるので、全ての薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに同時に電力を供給するための高出力の高周波電源が不要となり、かつ、電力供給系を簡略化することができ、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１１２】
また、薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間に応じて、薄膜形成装置６（６ｐ、６ｎ）の稼動状態が調整されて、セレクタ３４が選択したアレイアンテナに属する薄膜形成領域において薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システムの全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる。
更に、種々の所望の太陽電池薄膜を形成するための薄膜形成処理時間、薄膜形成処理条件等を考慮し、これらに相当した好適な電力容量を備えた電力供給系及び好適な排気速度を備えた排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１１３】
また、基板３００は、薄膜形成装置６ｐ、６ｎ、１０５ｉの基板搬入部に搬入され、薄膜形成処理が施された後に、この基板搬入部とは異なる基板搬出部から搬出されるので、往復搬送されることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態においては、薄膜形成装置６（６ｐ、６ｎ）の薄膜形成領域数が３つであったが、この薄膜形成領域数は３つに限ることなく、２つ以上を有していればよい。
【０１１５】
また、本実施の形態においては、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに設けられた電極はアレイアンテナ４０（４０ｕ、４０ｖ、４０ｗ）であったが、アレイアンテナに代わって、アノード及びカソードを備えた構成の平行平板型電極を設けてもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態においては、セレクタ３４が選択するアレイアンテナの数量は１つであったが、選択されるアレイアンテナの数量は１つに限ることなく、高周波電源３１が２つ以上のアレイアンテナに供給できる電力容量を有していれば、セレクタ３４は２つ以上のアレイアンテナを選択し、薄膜形成処理を施してもよい。
【０１１７】
（実施形態３）
図４は、本発明の第３の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図、即ち薄膜形成装置（調整装置）７（７ｐ、７ｎ）であって、図１に示した薄膜形成装置５ｐ、５ｎに代わって薄膜形成システム１に設けられたものである。薄膜形成システム１を構成する他の構成要素は、実施形態１に記載した通りである。なお、図４に示す基板３００は、本来、図１と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるものであるが、薄膜形成システムの動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【０１１８】
図４に示すように、薄膜形成装置７（７ｐ、７ｎ）は、成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）と、ガス供給系２０（２０ｐ、２０ｎ）と、電力供給系３６（３６ｐ、３６ｎ）と、排気系５０（５０ｐ、５０ｎ）と、図示しない基板搬入部（搬入部）及び基板搬出部（搬出部）とによって構成され、これらの構成要素は図２及び図３で説明した通りである。
【０１１９】
また、本実施形態の薄膜形成システムは、実施形態１と同様に、太陽電池薄膜となるｐ型、ｉ型及び、ｎ型半導体のうち最も膜厚が大きいｉ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間に応じて、ｐ型及びｎ型半導体薄膜を形成する薄膜形成装置７（７ｐ、７ｎ）の稼動状態が調整されるようになっている。詳細の説明は、実施形態１に記載した通りである。
【０１２０】
このように構成された薄膜形成システムにおいて、図示しない搬送装置が大気雰囲気で複数の基板３００をロードロック室１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック室１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。
その後、ロードロック室１０２Ｌと加熱室１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック室１０２Ｌから加熱室１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱室１０２ｈ内に配置される。加熱室１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱室１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【０１２１】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置７ｐとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置７ｐの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１５ｐ内の薄膜形成領域（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）毎に配置される。
成膜室１５ｐは、真空ポンプ１６０ｐによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１２２】
次に、薄膜形成装置７ｐ（７）における動作について、成膜室１５ｐ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
まず、セレクタ３４は、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうち、アレイアンテナ４０ｕを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５ｕ（１３５）は、原料ガス供給バルブ２１及び原料ガス分配供給バルブ２２ｕが開くことによって、薄膜形成領域１７ｕに限定して供給され、圧力調整バルブ１５０ｐによって、成膜室１５ｐ（１５）内の圧力が調整され、高周波電源３１の電力はデバイダ３２とサーキュレータ３３とセレクタ３４を介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５は励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｐを経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
基板３００に所望の薄膜が形成されたところで、原料ガス供給バルブ２１は閉じ、薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理が終了となる。このような薄膜形成処理にかかる時間は、約２分程度である。
【０１２３】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、セレクタ３４がアレイアンテナ４０ｖを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｖとを接続する。この状態で、原料ガス分配供給バルブ２２ｖのみが開くことによって、薄膜形成領域１７ｖに限定して原料ガス１３５ｖ（１３５）が供給され、原料ガス１３５ｖが供給された薄膜形成領域１７ｖのアレイアンテナ４０ｖに高周波電源３１ｖの電力が供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、ｐ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置７ｐ（７）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｐ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置７ｐ（７）における薄膜形成処理が終了となる。
薄膜形成装置７ｐ（７）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにおける薄膜形成処理にかかる時間の合計は、約６分程度になる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１２４】
続いて、薄膜形成装置７ｐと薄膜形成装置１０５ｉとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置７ｐの基板搬出部から薄膜形成装置１０５ｉの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１２０ｉ内の薄膜形成領域（１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗ）毎に配置される。この際に、薄膜形成装置７ｐ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１７ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１７ｖ又は１７ｗに搬送されることはない。
成膜室１２０ｉは、真空ポンプ１６０ｉによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１２５】
このような薄膜形成装置１０５ｉに配置された基板３００は、上述した薄膜形成装置７ｐにおける薄膜形成処理と同様に、ガスボックス１３０ｉが原料ガス１３５ｉを成膜室１２０ｉに供給し、圧力調整バルブ１５０ｉによって成膜室１２０ｉ内の圧力が調整された状態で、電力供給系１７０ｉ（１７０）が電極１８１ｕ、１８１ｖ、１８１ｗに電力を供給し、基板３００上で膜成長反応が生じることにより、基板３００にｉ型半導体薄膜が形成される。
なお、このようなｉ型半導体の薄膜形成処理は、薄膜形成領域１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗにおいて同時に行われ、薄膜形成装置１０５ｉにおける薄膜形成処理にかかる時間は約２０分程度となり、このｉ型半導体の薄膜形成処理が太陽電池生産における薄膜形成システムの律速段階となる。
【０１２６】
更に、薄膜形成装置１０５ｉと薄膜形成装置７ｎとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０５ｉの基板搬出部から薄膜形成装置７ｎの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１５ｎ内の薄膜形成領域（１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ）に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０５ｉ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１２１ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１２１ｖ又は１２１ｗに搬送されることはない。
成膜室１５ｎは、真空ポンプ１６０ｎによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１２７】
次に、薄膜形成装置７ｎ（７）における動作について、成膜室１５ｎ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
まず、セレクタ３４は、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうち、アレイアンテナ４０ｕを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５ｕ（１３５）は、原料ガス供給バルブ２１及び原料ガス分配供給バルブ２２ｕが開くことによって、薄膜形成領域１７ｕに限定して供給され、圧力調整バルブ１５０ｎによって、成膜室１５ｎ（１５）内の圧力が調整され、高周波電源３１の電力はデバイダ３２とサーキュレータ３３とセレクタ３４を介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５は励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｎ型半導体薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｎを経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
基板３００に所望の薄膜が形成されたところで、原料ガス供給バルブ２１は閉じ、薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理が終了となる。このような薄膜形成処理にかかる時間は、約２分程度である。
【０１２８】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、セレクタ３４がアレイアンテナ４０ｖを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｖとを接続する。この状態で、原料ガス分配供給バルブ２２ｖのみが開くことによって、薄膜形成領域１７ｖに限定して原料ガス１３５ｖ（１３５）が供給され、原料ガス１３５ｖが供給された薄膜形成領域１７ｖのアレイアンテナ４０ｖに高周波電源３１ｖの電力が供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｎ型半導体薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、ｎ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置７ｎ（７）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｎ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置７ｎ（７）における薄膜形成処理が終了となる。
薄膜形成装置７ｎ（７）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにおける薄膜形成処理にかかる時間の合計は、約６分程度になる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１２９】
上述した薄膜形成処理においては、各薄膜形成装置７ｐ、１０５ｉ、７ｎに供給する原料ガス１３５（１３５ｐ、１３５ｉ、１３５ｎ）の種類を変えることで、ｐ型、ｉ型、ｎ型半導体を積み分けることができる。このように半導体薄膜を積層形成することで、ｐｉｎ接合の太陽電池用半導体薄膜が形成される。
【０１３０】
このようにｐｉｎ接合の半導体薄膜が基板３００に形成された後に、薄膜形成装置７ｎと冷却装置１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置７ｎの基板搬出部から冷却装置１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却装置１０７ｃ内に配置される。
この際に、薄膜形成装置７ｎ内において、各薄膜形成領域で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる薄膜形成領域に搬送されることはない。例えば、薄膜形成領域１７ｕで薄膜形成処理が施された基板３００が、薄膜形成領域１７ｖ又は１７ｗに搬送されることはない。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、図示しない搬送装置が基板３００を図示しないアンロードロック室に搬送し、アンロードロック室において基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
また、この薄膜形成システムによる一連の薄膜形成処理等の処理においては、ロードロック装置１０２Ｌ、加熱装置１０２ｈ、薄膜形成装置７ｐ、１０５ｉ、７ｎ、冷却装置１０７ｃの順に一方向に搬送され、各処理が同時進行で施される。
【０１３１】
上述したように、この薄膜形成システムにおいては、薄膜形成装置７（７ｐ、７ｎ）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗのうち、セレクタ３４が選択したアレイアンテナに属する薄膜形成領域を限定して原料ガス１３５（１３５ｕ、１３５ｖ、１３５ｗ）が供給され、薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成領域を選択して薄膜形成処理が行われるので、各薄膜形成領域における薄膜形成処理に必要な原料ガス１３５の流量は、全ての薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗにて同時に薄膜形成処理を施す場合に必要な原料ガス１３５の流量と比較して少量でよい。従って、全ての薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗを同時に薄膜形成処理をする場合と比較して、真空ポンプ１６０（１６０ｐ、１６０ｎ）に要求される排気速度は小さいもので良く、真空ポンプの小型化を達成することができ、また、全ての薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに同時に電力を供給するための高出力の高周波電源が不要となり、かつ、電力供給系を簡略化することができる。薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１３２】
また、薄膜形成装置１０５ｉの薄膜形成処理時間に応じて、薄膜形成装置７（７ｐ、７ｎ）の稼動状態が調整されて、セレクタ３４が選択したアレイアンテナに属する薄膜形成領域において薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システムの全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる。
更に、種々の所望の太陽電池薄膜を形成するための薄膜形成処理時間、薄膜形成処理条件等を考慮し、これらに相当した好適な電力容量を備えた電力供給系及び好適な排気速度を備えた排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１３３】
また、基板３００は、薄膜形成装置７ｐ、７ｎ、１０５ｉの基板搬入部に搬入され、薄膜形成処理が施された後に、この基板搬入部とは異なる基板搬出部から搬出されるので、往復搬送されることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【０１３４】
（実施形態４）
図５は、本発明の第４の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図、即ち薄膜形成装置８（調整装置）（８ｐ、８ｎ）であって、図１に示した薄膜形成装置５ｐ、５ｎに代わって薄膜形成システム１に設けられたものである。薄膜形成システム１を構成する他の構成要素は、実施形態１に記載した通りである。なお、図１から図４と同一の構成要素については、説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また、図５に示す基板３００は、本来、図１と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるものであるが、薄膜形成システムの動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【０１３５】
図５に示すように、薄膜形成装置８（８ｐ、８ｎ）は、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの相互の境界に防着板６７、６８を備え、それ以外は、図３の薄膜形成装置６と同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。
【０１３６】
このように構成された薄膜形成システムにおいて、薄膜形成装置８ｐ（８）の成膜室１５ｐ（１５）のうち先に薄膜形成領域１７ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
まず、セレクタ３４は、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうち、アレイアンテナ４０ｕを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５は、原料ガス供給バルブ２１が開くことによって、成膜室１５ｐ（１５）に供給され、圧力調整バルブ１５０によって、成膜室１５ｐ内の圧力が調整され、高周波電源３１の電力はデバイダ３２とサーキュレータ３３とセレクタ３４を介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５は励起、分解され、これを薄膜形成領域１７ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
この際に、防着板６７は、薄膜形成領域１７ｕにおいて励起、分解された原料ガス１３５の薄膜形成領域１７ｖ、１７ｗへの拡散を抑制するので、励起、分解された原料ガス１３５が薄膜形成領域１７ｖ、１７ｗに入り込むことがなく、薄膜形成領域１７ｖ、１７ｗに配置された基板３００に薄膜が形成されることがない。即ち、薄膜形成領域１７ｕ内で励起、分解された原料ガス１３５は、主として薄膜形成領域１７ｕ内に配置された基板３００上に膜成長反応が生じることにより薄膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｐを経て排気される。
また、アレイアンテナ４０ｕに供給された電力のうち反射波となる電力は、サーキュレータ３３ｕを介してダミーロード３５ｕに供給され、ダミーロード３５ｕに供給された反射波電力は、熱として消費される。
【０１３７】
次に、薄膜形成領域１７ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、セレクタ３４がアレイアンテナ４０ｖを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｖとを接続する。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５は、原料ガス供給バルブ２１が開くことによって、成膜室１５ｐ（１５）に供給され、上述の薄膜形成領域１７ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
この際に、防着板６７、６８は、薄膜形成領域１７ｖにおいて励起、分解された原料ガス１３５の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｗへの拡散を抑制するので、励起、分解された原料ガス１３５が薄膜形成領域１７ｕ、１７ｗに入り込むことがなく、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｗに配置された基板３００に薄膜が形成されることがない。即ち、薄膜形成領域１７ｖ内で励起、分解された原料ガス１３５は、主として薄膜形成領域１７ｕ内に配置された基板３００上に膜成長反応が生じることにより薄膜が形成される。
以下、同様に、薄膜形成領域１７ｗにおいて、防着板６８によって原料ガス１３５の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｗへの拡散が抑制されつつ、ｐ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置８ｐ（８）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｐ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置８ｐ（８）における薄膜形成処理が終了となる。
なお、ここでは、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１３８】
また、薄膜形成装置８ｎにおいても、上述の薄膜形成装置８ｐと同様に防着板６８、６７が設けられており、防着板６７、６８によって原料ガス１３５の拡散が抑制されつつ、ｎ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置８ｎ（８）の薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗに配置された全ての基板３００にｎ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置８ｎ（８）における薄膜形成処理が終了となる。
【０１３９】
上述したように、この薄膜形成装置８（８ｐ、８ｎ）においては、防着板６７、６８が設けられているので、一つの薄膜形成領域において励起、分解された原料ガス１３５の他の薄膜形成領域への拡散が抑制され、他の薄膜形成領域に配置された基板３００の薄膜形成を防止することができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態においては、防着板６７、６８を薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの相互の境界に設置したが、防着板を基板３００に密着するように設置してもよい。
また、各境界に１枚の防着板を設置したが、これは複数枚でもよい。
【０１４１】
（実施形態５）
図６は、本発明の第５の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図、即ち薄膜形成装置９（調整装置）（９ｐ、９ｎ）であって、図１に示した薄膜形成装置５ｐ、５ｎに代わって薄膜形成システム１に設けられたものである。薄膜形成システム１を構成する他の構成要素は、実施形態１に記載した通りである。なお、図１から図５と同一の構成要素については、説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また、図６に示す基板３００は、本来、図１と同様に紙面に対して垂直方向に配置されるものであるが、薄膜形成システムの動作を説明する上で、便宜的に横方向に配置された図となっている。
【０１４２】
図５に示すように、薄膜形成装置９（９ｐ、９ｎ）は、仕切り壁７１、７２及び排気系（排気手段）５１（５１ｐ、５１ｎ）を除いて、図４の薄膜形成装置７と同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。
仕切り壁７１、７２は、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗの境界を仕切るように成膜室１５（１５ｐ、１５ｎ）に設けられており、薄膜形成領域１７ｕ、１７ｖ、１７ｗは、互いに気密に形成された独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗとなっている。独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗにはそれぞれ排気口７６ｕ、７６ｖ、７６ｗが設けられている。
排気系５１（５１ｐ、５１ｎ）は、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗと、圧力調整バルブ１５０（１５０ｐ、１５０ｎ）と、真空ポンプ１６０（１６０ｐ、１６０ｎ）とによって構成されており、排気口７６ｕ、７６ｖ、７６ｗのそれぞれから排気される薄膜形成処理に不要なガスを集中して排気するようになっている。
【０１４３】
このように構成された薄膜形成システムにおいて、薄膜形成装置９ｐ（９）の成膜室１５ｐ（１５）のうち先に独立空間７５ｕにおいて薄膜形成処理が施される場合について説明する。
まず、セレクタ３４は、アレイアンテナ４０ｕ、４０ｖ、４０ｗのうち、アレイアンテナ４０ｕを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとが接続され、また、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗのうち排気遮断バルブ７７ｕのみが開いた状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５ｕ（１３５）は、原料ガス供給バルブ２１及び原料ガス分配供給バルブ２２ｕが開くことによって、独立空間７５ｕに限定して供給され、圧力調整バルブ１５０ｐによって、成膜室１５ｐ（１５）内の圧力が調整され、高周波電源３１の電力はデバイダ３２とサーキュレータ３３とセレクタ３４を介して、アレイアンテナ４０ｕに供給される。アレイアンテナ４０ｕに供給された電力により原料ガス１３５ｕは励起、分解され、これを独立空間７５ｕに配置された基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
この際に、独立空間７５ｕは仕切り壁７１によって気密に形成されているので、独立空間７５ｕにおいて励起、分解された原料ガス１３５は独立空間７５ｖ、７５ｗへ拡散することがない。また、薄膜形成処理に不要なったガスは、排気口７６ｕから排気され、独立空間７５ｖ、７５ｗへ入り込むことがない。
また、排気遮断バルブ７７ｕのみが開いて、排気遮断バルブ７７ｖ、７７ｗが閉じているので、独立空間７５ｕから排気された薄膜形成処理に不要なったガスは排気遮断バルブ７７ｖ、７７ｗから独立空間７５ｖ、７５ｗへ入り込むことがなく、真空ポンプ（１６０）１６０ｐを経て排気される。
【０１４４】
次に、独立空間７５ｖにおいて薄膜形成処理が行われる。ここでは、セレクタ３４がアレイアンテナ４０ｖを選択し、サーキュレータ３３とアレイアンテナ４０ｕとが接続され、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗのうち排気遮断バルブ７７ｖのみが開いた状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０の原料ガス１３５ｖ（１３５）は、原料ガス供給バルブ２１及び原料ガス分配供給バルブ２２ｖが開くことによって、独立空間７５ｖに限定して供給され、上述の独立空間７５ｕにおける薄膜形成処理と同様に基板３００上にｐ型半導体薄膜が形成される。
この際に、独立空間７５ｖは仕切り壁７１、７２によって気密に形成されているので、独立空間７５ｖにおいて励起、分解された原料ガス１３５は独立空間７５ｕ、７５ｗへ拡散することがない。また、薄膜形成処理に不要なったガスは、排気口７６ｖから排気され、独立空間７５ｕ、７５ｗへ入り込むことがない。
また、排気遮断バルブ７７ｖのみが開いて、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｗが閉じているので、独立空間７５ｖから排気された薄膜形成処理に不要なったガスは排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｗから独立空間７５ｕ、７５ｗへ入り込むことがなく、真空ポンプ（１６０）１６０ｐを経て排気される。
以下、同様に、独立空間７５ｗにおいて、仕切り壁７２によって原料ガス１３５の独立空間７５ｕ、７５ｖへの拡散が防止され、また、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗの開閉によって薄膜形成処理に不要なったガスが排気されつつ、ｐ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置９ｐ（９）の独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗに配置された全ての基板３００にｐ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置９ｐ（９）における薄膜形成処理が終了となる。
なお、ここでは、独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１４５】
また、独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗには、それぞれ排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗが設けられているので、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗのうちいずれかを選択的に開くことで、任意の独立空間の原料ガス１３５等のガスが排気され、また、いずれかを閉じることで、任意の独立空間が真空状態に維持される。
例えば、独立空間７５ｖが動作不能となり、メンテナンスが必要となった場合には、排気遮断バルブ７７ｖを閉じることで、独立空間７５ｕ、７５ｗを真空雰囲気に維持しつつ、動作不能の独立空間７５ｖを大気開放してメンテナンスが行われる。
【０１４６】
また、薄膜形成装置９ｎにおいても、上述の薄膜形成装置９ｐと同様に仕切り板７１、７２及び排気系５１が設けられており、仕切り板７１、７２によって原料ガス１３５の拡散が防止され、また、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗの開閉によって薄膜形成処理に不要なったガスが排気されつつ、ｎ型半導体薄膜が形成され、薄膜形成装置９ｎ（９）の独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗに配置された全ての基板３００にｎ型半導体薄膜が形成されたところで、薄膜形成装置９ｎ（９）における薄膜形成処理が終了となる。
【０１４７】
上述したように、この薄膜形成装置９（９ｐ、９ｎ）においては、仕切り壁７１、７２によって仕切られた独立空間７５ｕ、７５ｖ、７５ｗが形成されているので、一つの独立空間において励起、分解された原料ガス１３５の他の独立空間への拡散が抑制され、他の独立空間に配置された基板３００の薄膜形成を防止することができる。また、各独立空間において薄膜形成処理に不要なったガスは、排気口及び排気遮断バルブを通じて排気され、その際に他の独立空間の排気遮断バルブが閉じることによって、薄膜形成処理に不要なったガスが他の独立空間に入り込むことを防止することができる。
従って、独立空間毎に薄膜形成処理が施された基板３００においては、太陽電池の特性を悪化させる物質が削減された、所望の薄膜及び所望の界面を得ることができる。
【０１４８】
また、排気遮断バルブ７７ｕ、７７ｖ、７７ｗを選択的に開閉させて、任意の独立空間の原料ガス１３５等のガスを排気し、また、真空状態に維持することができる。
例えば、独立空間７５ｖの動作不能等によりメンテナンスが必要となった場合には、動作不能となった独立空間７５ｖの排気遮断バルブ７７ｖを閉じることで、独立空間７５ｕ、７５ｗを真空雰囲気に維持しつつ動作不能の独立空間７５ｖを大気雰囲気に開放してメンテナンスすることができる。
【０１４９】
（実施形態６）
図７は、本発明の第６の実施形態の薄膜形成システムを示す図であって、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成する薄膜形成装置の構成を示す構成図である。図７において、薄膜形成装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を除いた他の構成要素は、図１の薄膜形成システム１と同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。なお、本実施形態で薄膜形成処理が施される基板３００は、図７の紙面に対して垂直方向に配置されている。
【０１５０】
図７に示すように、薄膜形成システム２ａは、ＳｉＮ膜を形成する薄膜形成装置１０ａと、ｉ型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置（基準装置）１０ｂと、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）１０ｃとを備えている。
ここで、薄膜形成装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）のそれぞれは、成膜室１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）と、ガス供給系２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）と、排気系５２（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）と、図示しない基板搬入部（搬入部）及び基板搬出部（搬出部）とによって構成されている。また、薄膜形成装置１０ａ、１０ｂには電力供給系８０ａ（８０ａＬ、８０ａＲ）、８０ｂ（８０ｂＬ、８０ｂＲ）が設けられ、薄膜形成装置１０ｃには電力供給系８１ｃが設けられている。
【０１５１】
成膜室１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）は、基板３００に対して薄膜形成処理を施すための真空容器である。
ガス供給系２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）は、原料ガス１３６（１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ）の供給源となるガスボックス１３０（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ）と、原料ガス１３６（１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ）を成膜室成膜室１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）に供給する原料ガス供給バルブ２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）とによって構成されている。
排気系５２（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）は、圧力調整バルブ１５０（１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ）と、真空ポンプ１６０（１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ）とによって構成されている。
電力供給系８０ａＬ、８０ａＲ、８０ｂＬ、８０ｂＲは、それぞれ高周波電源３１（３１ａＬ、３１ａＲ、３１ｂＬ、３１ｂＲ）と、マッチングボックス３７（３７ａＬ、３７ａＲ、３７ｂＬ、３７ｂＲ）と、平行平板電極４１ａ、４１ｂ（４１ａＬ、４１ａＲ、４１ｂＬ、４１ｂＲ）とによって構成されている。
また、電力供給系８１ｃは、高周波電源３１ｃと、マッチングボックス３７ｃと、平行平板電極４１ｃ（４１ｃＬ、４１ｃＲ）と、セレクタ３４ｃとによって構成されており、セレクタ３４ｃは平行平板電極４１ｃＬ、４１ｃＲのうちいずれかを選択し、高周波電源３１ｃの電力を選択された平行平板電極４１ｃに供給するようになっている。
【０１５２】
また、本実施形態の薄膜形成システム２ａは、ＴＦＴ用薄膜となるＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜及びｎ＋型アモルファスＳｉ膜のうち最も薄膜形成処理時間が長いｉ型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置１０ｂに応じて、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置１０ｃの稼動状態が調整されるようになっている。
具体的には、薄膜形成装置１０ｃのセレクタ３４ｃ又はガス供給系２６ｃの稼動状態を調整することにより、電力供給系８１ｃ又は原料ガス１３６ｃ等のコストが低減され、薄膜形成システムの装置コストが決定される。また同時に、薄膜形成装置１０ｃあるいは薄膜形成装置１０ｂの薄膜形成処理時間から薄膜形成システムの処理能力が決定される。セレクタ３４ｃ又はガス供給系２６ｃの稼動状態は、薄膜形成システムの装置コストと処理能力から算出された単位時間、単位処理面積あたりの製造コストが最小となるように調整される。
また、セレクタ３４ｃ又はガス供給系２６ｃの稼動状態を調整することにより、好適な電気容量を備えた電力供給系８１ｃ、及び好適な排気速度を備えた真空ポンプ１６０ｃが採用される。
【０１５３】
このように構成された薄膜形成システム２ａにおいて、図示しない搬送装置（搬送系）が大気雰囲気で２枚の基板３００をロードロック装置１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック装置１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。
その後、ロードロック装置１０２Ｌと加熱装置１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック装置１０２Ｌから加熱装置１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱装置１０２ｈ内に配置される。
加熱装置１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱装置１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【０１５４】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置１０ａとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置１０ａの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ａ内の平行平板型電極４１ａＬ、４１ａＲ毎に配置される。
成膜室１６ａは、真空ポンプ１６０ａによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１５５】
ここで、ガスボックス１３０ａの原料ガス１３６ａは、原料ガス供給バルブ２１ａが開くことによって、成膜室１６ａに供給され、圧力調整バルブ１５０ａによって、成膜室１６ａ内の圧力が調整され、また、高周波電源３１ａＬ、３１ａＲの電力がマッチングボックス３７ａＬ、３７ａＲを介して平行平板型電極４１ａＬ、４１ａＲに同時供給される。平行平板電極４１ａＬ、４１ａＲに供給された電力により原料ガス１３６ａが励起、分解し、これが薄膜形成装置１０ａに配置された基板３００上で膜形成反応を起こすことにより、２枚の基板３００上にＳｉＮ膜が同時に形成される。このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ１６０ａを経て排気される。
【０１５６】
続いて、薄膜形成装置１０ａと薄膜形成装置１０ｂとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０ａの基板搬出部から薄膜形成装置１０ｂの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ｂ内の平行平板型電極４１ｂＬ、４１ｂＲ毎に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０ａ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ａＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ａＬに搬送されることはない。
薄膜形成装置１０ｂは、真空ポンプ１６０ｂによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１５７】
ここで、ガスボックス１３０ｂの原料ガス１３６ｂは、原料ガス供給バルブ２１ｂが開くことによって、成膜室１６ｂに供給され、圧力調整バルブ１５０ｂによって、成膜室１６ｂ内の圧力が調整され、また、高周波電源３１ｂＬ、３１ｂＲの電力がマッチングボックス３７ｂＬ、３７ｂＲを介して平行平板型電極４１ｂＬ、４１ｂＲに同時供給される。平行平板電極４１ｂＬ、４１ｂＲに供給された電力により原料ガス１３６ｂが励起、分解し、これが薄膜形成装置１０ｂに配置された基板３００上で膜形成反応を起こすことにより、２枚の基板３００上にｉ型アモルファスＳｉ膜が同時に形成される。このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ１６０ｂを経て排気される。
なお、このようなｉ型アモルファスＳｉ膜の薄膜形成処理は、薄膜形成システム２ａにおけるＴＦＴ用薄膜生産の律速段階となる。
【０１５８】
更に、薄膜形成装置１０ｂと薄膜形成装置１０ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０ｂの基板搬出部から薄膜形成装置１０ｃの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ｃ内の平行平板型電極４１ｃＬ、４１ｃＲ毎に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０ｂ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ｂＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ｂＬに搬送されることはない。
薄膜形成装置１０ｃは、真空ポンプ１６０ｃによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１５９】
次に、薄膜形成装置１０ｃにおける動作について、薄膜形成装置１０ｃにおいて、セレクタ３４ｃが平行平板型電極４１ｃＲを最初に選択して基板３００に薄膜を形成する場合について説明する。
まず、セレクタ３４ｃは、平行平板型電極４１ｃＲを選択し、マッチングボックス３７ｃと平行平板型電極４１ｃＲが接続された状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０ｃの原料ガス１３６ｃは、原料ガス供給バルブ２１ｃが開くことによって、成膜室１６ｃに供給され、圧力調整バルブ１５０ｃによって、成膜室１６ｃ内の圧力が調整され、高周波電源３１ｃの電力がマッチングボックス３７ｃを介して平行平板型電極４１ｃＲに供給される。平行平板電極４１ｃＲに供給された電力により原料ガス１３６ｃは励起、分解され、これを基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｎ＋型アモルファスＳｉ膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｃを経て排気される。
続いて、セレクタ３４ｃは、平行平板型電極４１ｃＬを選択し、マッチングボックス３７ｃと平行平板型電極４１ｃＬが接続された状態となる。ここで、平行平板型電極４１ｃＲと同様に、原料ガス１３６ｃが励起、分解され、基板３００上にｎ＋型アモルファスＳｉ膜が形成される。
なお、ここでは、平行平板型電極４１ｃＲ、４１ｃＬの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１６０】
上述した薄膜形成処理においては、各薄膜形成装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃに供給する原料ガス１３６（１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ）の種類を変えることで、ＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を積み分けることができる。このように半導体薄膜を積層形成することで、ＴＦＴ用薄膜が形成される。
【０１６１】
このように基板３００にＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜、ｎ＋型半導体薄膜が形成された後に、薄膜形成装置１０ｃと冷却室１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０ｃの基板搬出部から冷却室１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却室１０７ｃ内に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０ｃ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ｃＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ｃＬに搬送されることはない。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、基板３００は図示しない搬送装置によって図示しないアンロードロック室に搬送され、アンロードロック室で基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
【０１６２】
上述したように、この薄膜形成システム２ａにおいては、薄膜形成装置１０ｃの平行平板型電極４１ｃＲ、４１ｃＬのうち、セレクタ３４ｃが選択した平行平板型電極において薄膜形成処理が行われ、更に順次平行平板電極を選択して薄膜形成処理が行われるので、平行平板型電極４１ｃＲ、４１ｃＬに電力を供給する高周波電源が１つ不要となり、電力供給系を簡略化することができ、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１６３】
また、薄膜形成装置１０ｂの薄膜形成処理時間に応じて、薄膜形成装置１０ｃの稼動状態が調整されて、セレクタ３４ｃが選択した平行平板電極にて薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システム２ａの全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる。更に、種々の所望のＴＦＴ用薄膜を形成するための薄膜形成処理時間、薄膜形成処理条件等を考慮し、これらに相当した好適な電力容量を備えた電力供給系及び好適な排気速度を備えた排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１６４】
また、基板３００は、薄膜形成装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃの基板搬入部に搬入され、薄膜形成処理が施された後に、この基板搬入部とは異なる基板搬出部から搬出されるので、往復搬送されることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【０１６５】
なお、本実施の形態においては、２枚の基板３００が薄膜形成システム２ａ内に搬送されつつ種々の処理が施されているが、基板３００の枚数は２枚に限ることは無く、好適な枚数でよい。
【０１６６】
（実施形態７）
図８は、本発明の第７の実施形態の薄膜形成システムを示す図であって、ＴＦＴ用薄膜を形成する薄膜形成装置の構成を示す構成図である。図８において、薄膜形成装置１１（１１ａ、１１ｃ）を除いた他の構成要素は、図７の薄膜形成システム２ａと同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。なお、本実施形態で薄膜形成処理が施される基板３００は、図７の紙面に対して垂直方向に配置されている。
【０１６７】
図８に示すように、薄膜形成システム２ｂは、図７の薄膜形成装置１０ａ、１０ｃに代わって、ＳｉＮ膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）１１ａと、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）１１ｃとを備えている。
ここで、薄膜形成装置１１（１１ａ、１１ｃ）のそれぞれは、電力供給系８１（８１ａ、８１ｃ）を除いて、図７の薄膜形成装置１０（１０ａ、１０ｃ）と同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。
【０１６８】
電力供給系８１（８１ａ、８１ｃ）は、それぞれ高周波電源３１ａ、３１ｃと、マッチングボックス３７ａ、３７ｃと、平行平板電極４１ａ、４１ｃ（４１ａＬ、４１ａＲ、４１ｃＬ、４１ｃＲ）と、セレクタ３４ａ、３４ｃとによって構成されており、セレクタ３４（３４ａ、３４ｃ）は平行平板電極４１Ｌ（４１ａＬ、４１ｂＬ）、４１Ｒ（４１ａＲ、４１ｂＲ）のうちいずれかを選択し、高周波電源３１ａ、３１ｃの電力を選択された平行平板電極４１ａ、４１ｃに供給するようになっている。
【０１６９】
また、本実施形態の薄膜形成システム２ｂは、ＴＦＴ用薄膜となるＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜及びｎ＋型アモルファスＳｉ膜のうち最も薄膜形成処理時間が長いｉ型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置１０ｂに応じて、ＳｉＮ膜及びｎ＋型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置１１ａ、１１ｃの稼動状態が調整されるようになっている。詳細の説明は、実施形態６に記載した通りである。
【０１７０】
このように構成された薄膜形成システム２ｂにおいて、図示しない搬送装置（搬送系）が大気雰囲気で２枚の基板３００をロードロック装置１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック装置１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。
その後、ロードロック装置１０２Ｌと加熱装置１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック装置１０２Ｌから加熱装置１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱装置１０２ｈ内に配置される。
加熱装置１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱装置１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【０１７１】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置１１ａとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置１１ａの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ａ内の平行平板型電極４１ａＬ、４１ａＲ毎に配置される。
成膜室１６ａは、真空ポンプ１６０ａによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１７２】
次に、薄膜形成装置１１ａにおける動作について、薄膜形成装置１１ａにおいて、セレクタ３４ａが平行平板型電極４１ａＲを最初に選択して基板３００に薄膜を形成する場合について説明する。
まず、セレクタ３４ａは、平行平板型電極４１ａＲを選択し、マッチングボックス３７ａと平行平板型電極４１ａＲが接続された状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０ａの原料ガス１３６ａは、原料ガス供給バルブ２１ａが開くことによって、成膜室１６ａに供給され、圧力調整バルブ１５０ａによって、成膜室１６ａ内の圧力が調整され、高周波電源３１ａの電力がマッチングボックス３７ａを介して平行平板型電極４１ａＲに供給される。平行平板電極４１ａＲに供給された電力により原料ガス１３６ａは励起、分解され、これを基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にＳｉＮ膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ａを経て排気される。
続いて、セレクタ３４ａは、平行平板型電極４１ａＬを選択し、マッチングボックス３７ａと平行平板型電極４１ａＬが接続された状態となる。ここで、平行平板型電極４１ａＲと同様に、原料ガス１３６ａが励起、分解され、基板３００上にＳｉＮ膜が形成される。
なお、ここでは、平行平板型電極４１ａＲ、４１ａＬの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１７３】
続いて、薄膜形成装置１１ａと薄膜形成装置１０ｂとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１１ａの基板搬出部から薄膜形成装置１０ｂの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ｂ内の平行平板型電極４１ｂＬ、４１ｂＲ毎に配置される。
この際に、薄膜形成装置１１ａ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ａＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ａＬに搬送されることはない。
薄膜形成装置１０ｂは、真空ポンプ１６０ｂによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１７４】
ここで、ガスボックス１３０ｂの原料ガス１３６ｂは、原料ガス供給バルブ２１ｂが開くことによって、成膜室１６ｂに供給され、圧力調整バルブ１５０ｂによって、成膜室１６ｂ内の圧力が調整され、また、高周波電源３１ｂＬ、３１ｂＲの電力がマッチングボックス３７ｂＬ、３７ｂＲを介して平行平板型電極４１ｂＬ、４１ｂＲに同時供給される。平行平板電極４１ｂＬ、４１ｂＲに供給された電力により原料ガス１３６ｂが励起、分解し、これが薄膜形成装置１０ｂに配置された基板３００上で膜形成反応を起こすことにより、２枚の基板３００上にｉ型アモルファスＳｉ膜が同時に形成される。このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ１６０ｂを経て排気される。
なお、このようなｉ型アモルファスＳｉ膜の薄膜形成処理は、薄膜形成システム２ｂにおけるＴＦＴ用薄膜生産の律速段階となる。
【０１７５】
更に、薄膜形成装置１０ｂと薄膜形成装置１１ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０ｂの基板搬出部から薄膜形成装置１１ｃの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ｃ内の平行平板型電極４１ｃＬ、４１ｃＲ毎に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０ｂ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ｂＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ｂＬに搬送されることはない。
薄膜形成装置１１ｃは、真空ポンプ１６０ｃによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１７６】
次に、薄膜形成装置１１ｃにおける動作について、薄膜形成装置１１ｃにおいて、セレクタ３４ｃが平行平板型電極４１ｃＲを最初に選択して基板３００に薄膜を形成する場合について説明する。
まず、セレクタ３４ｃは、平行平板型電極４１ｃＲを選択し、マッチングボックス３７ｃと平行平板型電極４１ｃＲが接続された状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０ｃの原料ガス１３６ｃは、原料ガス供給バルブ２１ｃが開くことによって、成膜室１６ｃに供給され、圧力調整バルブ１５０ｃによって、成膜室１６ｃ内の圧力が調整され、高周波電源３１ｃの電力がマッチングボックス３７ｃを介して平行平板型電極４１ｃＲに供給される。平行平板電極４１ｃＲに供給された電力により原料ガス１３６ｃは励起、分解され、これを基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｎ＋型アモルファスＳｉ膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｃを経て排気される。
続いて、セレクタ３４ｃは、平行平板型電極４１ｃＬを選択し、マッチングボックス３７ｃと平行平板型電極４１ｃＬが接続された状態となる。ここで、平行平板型電極４１ｃＲと同様に、原料ガス１３６ｃが励起、分解され、基板３００上にｎ＋型アモルファスＳｉ膜が形成される。
なお、ここでは、平行平板型電極４１ｃＲ、４１ｃＬの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１７７】
上述した薄膜形成処理においては、各薄膜形成装置１１ａ、１０ｂ、１１ｃに供給する原料ガス１３６（１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ）の種類を変えることで、ＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を積み分けることができる。このように半導体薄膜を積層形成することで、ＴＦＴ用薄膜が形成される。
【０１７８】
このように基板３００にＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜、ｎ＋型半導体薄膜が形成された後に、薄膜形成装置１１ｃと冷却室１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１１ｃの基板搬出部から冷却室１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却室１０７ｃ内に配置される。
この際に、薄膜形成装置１１ｃ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ｃＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ｃＬに搬送されることはない。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、基板３００は図示しない搬送装置によって図示しないアンロードロック室に搬送され、アンロードロック室で基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
【０１７９】
上述したように、この薄膜形成システム２ｂにおいては、薄膜形成装置１１ａ、１１ｃにおいて、セレクタ３４ａ、３４ｃが選択した平行平板型電極において薄膜形成処理が行われ、更に順次平行平板電極を選択して薄膜形成処理が行われるので、平行平板型電極４１ａＲ、４１ａＬに電力を供給する高周波電源が１つ不要となり、電力供給系を簡略化することができ、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム２ａよりも更に薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１８０】
また、前述の実施形態６と同様に、薄膜形成装置１０ｂの薄膜形成処理時間に応じて、薄膜形成装置１１ａ、１１ｃの稼動状態が調整されて、セレクタ３４ａ、３４ｃが選択した平行平板電極にて薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システム２ｂの全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる。
更に、先と同様に種々の所望のＴＦＴ用薄膜を形成するための薄膜形成処理時間、薄膜形成処理条件等を考慮し、これらに相当した好適な電力容量を備えた電力供給系及び好適な排気速度を備えた排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１８１】
また、基板３００は、薄膜形成装置１１ａ、１０ｂ、１１ｃの基板搬入部に搬入され、薄膜形成処理が施された後に、この基板搬入部とは異なる基板搬出部から搬出されるので、往復搬送されることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【０１８２】
（実施形態８）
図９は、本発明の第８の実施形態の薄膜形成システムを示す図であって、ＴＦＴ用薄膜を形成する薄膜形成装置の構成を示す構成図である。図９において、薄膜形成装置１２（１２ａ、１２ｃ）を除いた他の構成要素は、図７の薄膜形成システム２ａと同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。なお、本実施形態で薄膜形成処理が施される基板３００は、図９の紙面に対して垂直方向に配置されている。
【０１８３】
図９に示すように、薄膜形成システム２ｃは、図７の薄膜形成装置１０ａ、１０ｃに代わって、ＳｉＮ膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）１２ａと、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置（調整装置）１２ｃとを備えている。
ここで、薄膜形成装置１２（１２ａ、１２ｃ）は、電力供給系８１ａｃを除いて、図７の薄膜形成装置１０（１０ａ、１０ｃ）と同一の構成となっており、この構成要素には同一符号を付している。
【０１８４】
電力供給系８１ａｃは、薄膜形成装置１２（１２ａ、１２ｃ）に対して共通の電力供給系として設けられたものであり、高周波電源３１ａｃと、マッチングボックス３７ａｃと、セレクタ３４ａｃと、平行平板電極４１ａ、４１ｃ（４１ａＬ、４１ａＲ、４１ｃＬ、４１ｃＲ）とによって構成されており、セレクタ３４ａｃはこれらの平行平板電極のうちいずれかを選択し、高周波電源３１ａｃの電力をセレクタ３４ａｃが選択したされた平行平板電極に供給するようになっている。
【０１８５】
また、本実施形態の薄膜形成システム２ｃは、ＴＦＴ用薄膜となるＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜及びｎ＋型アモルファスＳｉ膜のうち最も薄膜形成処理時間が長いｉ型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置１０ｂに応じて、ＳｉＮ膜及びｎ＋型アモルファスＳｉ膜を形成する薄膜形成装置１２ａ、１２ｃの稼動状態が調整されるようになっている。詳細の説明は、実施形態６に記載した通りである。
【０１８６】
このように構成された薄膜形成システム２ｃにおいて、図示しない搬送装置（搬送系）が大気雰囲気で２枚の基板３００をロードロック装置１０２Ｌに搬送し、基板３００は、ロードロック装置１０２Ｌにおいて、大気雰囲気から真空雰囲気に移行される。
その後、ロードロック装置１０２Ｌと加熱装置１０２ｈとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００をロードロック装置１０２Ｌから加熱装置１０２ｈに搬送し、基板３００は加熱装置１０２ｈ内に配置される。
加熱装置１０２ｈ内に配置された基板３００は、加熱装置１０２ｈによって所定の成膜温度にまで加熱される。
【０１８７】
続いて、加熱装置１０２ｈと薄膜形成装置１２ａとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を加熱装置１０２ｈから薄膜形成装置１２ａの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ａ内の平行平板型電極４１ａＬ、４１ａＲ毎に配置される。
成膜室１６ａは、真空ポンプ１６０ａによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１８８】
次に、薄膜形成装置１２ａにおける動作について、薄膜形成装置１２ａにおいて、セレクタ３４ａｃが平行平板型電極４１ａＲを最初に選択して基板３００に薄膜を形成する場合について説明する。
まず、セレクタ３４ａｃは、平行平板型電極４１ａＲを選択し、マッチングボックス３７ａｃと平行平板型電極４１ａＲが接続された状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０ａの原料ガス１３６ａは、原料ガス供給バルブ２１ａが開くことによって、成膜室１６ａに供給され、圧力調整バルブ１５０ａによって、成膜室１６ａ内の圧力が調整され、高周波電源３１ａｃの電力がマッチングボックス３７ａｃを介して平行平板型電極４１ａＲに供給される。平行平板電極４１ａＲに供給された電力により原料ガス１３６ａは励起、分解され、これを基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にＳｉＮ膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ａを経て排気される。
続いて、セレクタ３４ａｃは、平行平板型電極４１ａＬを選択し、マッチングボックス３７ａｃと平行平板型電極４１ａＬが接続された状態となる。ここで、平行平板型電極４１ａＲと同様に、原料ガス１３６ａが励起、分解され、基板３００上にＳｉＮ膜が形成される。
なお、ここでは、平行平板型電極４１ａＲ、４１ａＬの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１８９】
続いて、薄膜形成装置１２ａと薄膜形成装置１０ｂとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１２ａの基板搬出部から薄膜形成装置１０ｂの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ｂ内の平行平板型電極４１ｂＬ、４１ｂＲ毎に配置される。
この際に、薄膜形成装置１２ａ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ａＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ａＬに搬送されることはない。
薄膜形成装置１０ｂは、真空ポンプ１６０ｂによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１９０】
ここで、ガスボックス１３０ｂの原料ガス１３６ｂは、原料ガス供給バルブ２１ｂが開くことによって、成膜室１６ｂに供給され、圧力調整バルブ１５０ｂによって、成膜室１６ｂ内の圧力が調整され、また、高周波電源３１ｂＬ、３１ｂＲの電力がマッチングボックス３７ｂＬ、３７ｂＲを介して平行平板型電極４１ｂＬ、４１ｂＲに同時供給される。平行平板電極４１ｂＬ、４１ｂＲに供給された電力により原料ガス１３６ｂが励起、分解し、これが薄膜形成装置１０ｂに配置された基板３００上で膜形成反応を起こすことにより、２枚の基板３００上にｉ型アモルファスＳｉ膜が同時に形成される。このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ１６０ｂを経て排気される。
なお、このようなｉ型アモルファスＳｉ膜の薄膜形成処理は、薄膜形成システム２ｃにおけるＴＦＴ用薄膜生産の律速段階となる。
【０１９１】
更に、薄膜形成装置１０ｂと薄膜形成装置１２ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１０ｂの基板搬出部から薄膜形成装置１２ｃの基板搬入部に搬送し、基板３００は成膜室１６ｃ内の平行平板型電極４１ｃＬ、４１ｃＲ毎に配置される。
この際に、薄膜形成装置１０ｂ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ｂＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ｂＬに搬送されることはない。
薄膜形成装置１２ｃは、真空ポンプ１６０ｃによって真空状態に維持されており、基板３００の薄膜形成処理の準備状態となっている。
【０１９２】
次に、薄膜形成装置１２ｃにおける動作について、薄膜形成装置１２ｃにおいて、セレクタ３４ａｃが平行平板型電極４１ｃＲを最初に選択して基板３００に薄膜を形成する場合について説明する。
まず、セレクタ３４ａｃは、平行平板型電極４１ｃＲを選択し、マッチングボックス３７ａｃと平行平板型電極４１ｃＲが接続された状態となっている。この状態で、ガスボックス１３０ｃの原料ガス１３６ｃは、原料ガス供給バルブ２１ｃが開くことによって、成膜室１６ｃに供給され、圧力調整バルブ１５０ｃによって、成膜室１６ｃ内の圧力が調整され、高周波電源３１ａｃの電力がマッチングボックス３７ａｃを介して平行平板型電極４１ｃＲに供給される。平行平板電極４１ｃＲに供給された電力により原料ガス１３６ｃは励起、分解され、これを基板３００上に膜形成反応させることにより、基板３００上にｎ＋型アモルファスＳｉ膜が形成される。
このような薄膜形成処理により不要となったガスは、真空ポンプ（１６０）１６０ｃを経て排気される。
続いて、セレクタ３４ａｃは、平行平板型電極４１ｃＬを選択し、マッチングボックス３７ａｃと平行平板型電極４１ｃＬが接続された状態となる。ここで、平行平板型電極４１ｃＲと同様に、原料ガス１３６ｃが励起、分解され、基板３００上にｎ＋型アモルファスＳｉ膜が形成される。
なお、ここでは、平行平板型電極４１ｃＲ、４１ｃＬの順に薄膜形成処理が施されたが、この順番は特に限定されることはなく任意である。
【０１９３】
上述した薄膜形成処理においては、各薄膜形成装置１２ａ、１０ｂ、１２ｃに供給する原料ガス１３６（１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ）の種類を変えることで、ＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜、ｎ＋型アモルファスＳｉ膜を積み分けることができる。このように半導体薄膜を積層形成することで、ＴＦＴ用薄膜が形成される。
【０１９４】
このように基板３００にＳｉＮ膜、ｉ型アモルファスＳｉ膜、ｎ＋型半導体薄膜が形成された後に、薄膜形成装置１２ｃと冷却室１０７ｃとの間に設けられたゲートバルブ１１０が開き、図示しない搬送装置が基板３００を薄膜形成装置１２ｃの基板搬出部から冷却室１０７ｃに搬送し、基板３００は冷却室１０７ｃ内に配置される。
この際に、薄膜形成装置１２ｃ内において、各平行平板電極で薄膜形成処理が施された基板３００が、異なる平行平板電極に搬送されることはない。例えば、平行平板電極４１ｃＲで薄膜形成処理が施された後に、平行平板電極４１ｃＬに搬送されることはない。
冷却装置１０７ｃに配置された基板３００は、冷却され、所定の温度になったところで、基板３００は図示しない搬送装置によって図示しないアンロードロック室に搬送され、アンロードロック室で基板３００は真空雰囲気から大気雰囲気に移行される。
【０１９５】
上述したように、この薄膜形成システム２ｃにおいては、薄膜形成装置１２ａ、１２ｃにおいて、セレクタ３４ａｃが選択した平行平板型電極が属する薄膜形成装置において薄膜形成処理が行われ、更に順次平行平板電極を選択して薄膜形成処理が行われるので、平行平板型電極４１ａＲ、４１ａＬ、４１ｃＲ、４１ｃＬに電力を供給する高周波電源が一つ不要となり、電力供給系を簡略化することができ、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム２ｂよりも更に薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１９６】
また、前述の実施形態６、７と同様に、薄膜形成装置１０ｂの薄膜形成処理時間に応じて、薄膜形成装置１２ａ、１２ｃの稼動状態が調整されて、セレクタ３４ａｃが選択した平行平板電極にて薄膜形成処理が行われ、更に順次薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システム２ｃの全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる。
更に、先と同様に種々の所望のＴＦＴ用薄膜を形成するための薄膜形成処理時間、薄膜形成処理条件等を考慮し、これらに相当した好適な電力容量を備えた電力供給系及び好適な排気速度を備えた排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる。
【０１９７】
また、基板３００は、薄膜形成装置１２ａ、１０ｂ、１２ｃの基板搬入部に搬入され、薄膜形成処理が施された後に、この基板搬入部とは異なる基板搬出部から搬出されるので、往復搬送されることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる。
【０１９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、原料ガス消費の少量化に伴う真空ポンプの小型化を達成することができ、また、電力供給系を簡略化することができ、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる効果が得られる。
【０１９９】
また、防着板によって、一つの薄膜形成領域から他の薄膜形成領域への原料ガスの拡散を抑制することができ、他の薄膜形成領域における基板への薄膜形成を防止することができる効果が得られる。
【０２００】
また、仕切り壁によって、一つの独立空間から他の独立空間への原料ガスの拡散を抑制することができ、更に排気遮断バルブを設けることによって、薄膜形成処理に不要なったガスが他の独立空間に入り込むことを防止することができる効果が得られる。従って、独立空間毎に薄膜形成処理が施された基板においては、太陽電池の特性を悪化させる物質が削減された、所望の薄膜及び所望の界面を得ることができる効果が得られる。
また、排気遮断バルブを選択的に開閉させて、任意の独立空間の原料ガスを排気し、また、真空状態に維持することができる効果が得られる。従って、容易に動作不能の独立空間をメンテナンスすることができる効果が得られる。
【０２０１】
また、基板を一つの薄膜形成領域のみに搬入し、薄膜形成後に薄膜形成領域から成膜室外へ搬出する搬送系を備えているので、薄膜が形成された基板を効率的に搬送することができる効果が得られる。また、この搬送系は、基板を搬入部に搬入し、これを薄膜形成処理後に搬出部から搬出するので、薄膜形成処理が施された基板と未処理の基板との相互の入れ替えが行われることがなく、薄膜形成処理が施された基板を効率的に搬送することができる効果が得られる。
【０２０２】
また、生産を律速させている薄膜形成装置の薄膜形成処理時間に応じて、他の薄膜形成装置の稼動状態が調整され、薄膜形成処理が行われるので、薄膜形成システムの全体としての生産性を低下させることなく、薄膜形成処理を施すことができる効果が得られる。
更に、種々の所望の薄膜を形成するための好適な電力供給系、排気系を採用することで、薄膜形成装置のコストを低減させることができ、即ち、薄膜形成システム全体のコストを低減させることができる効果が得られる。
【０２０３】
また、本発明によってｐ型、ｉ型及びｎ型半導体からなる太陽電池用積層体が形成されるので、好適な太陽電池用積層体を形成することができる効果が得られる。
【０２０４】
また、本発明によって窒化ケイ素ゲート絶縁膜、ｉ型及びｎ型半導体からなる薄膜トランジスタが形成されるので、好適な薄膜トランジスタを形成することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の薄膜形成システムの構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【図６】本発明の第５の実施形態の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【図７】本発明の第６の実施形態の薄膜形成システムの構成を示す構成図である。
【図８】本発明の第７の実施形態の薄膜形成システムの構成を示す構成図である。
【図９】本発明の第８の実施形態の薄膜形成システムの構成を示す構成図である。
【図１０】従来の薄膜形成システムの構成を示す構成図である。
【図１１】従来の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【図１２】従来の薄膜形成システムの要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１、２ａ、２ｂ、２ｃ　薄膜形成システム
５、６、７、８、９、１０、１１、１２　薄膜形成装置（基準装置、調整装置）
１５、１６、　成膜室
１７ｕ、１７ｖ、１７ｗ　薄膜形成領域
２０、２５、２６　ガス供給系
３０、３６、８０ａＬ、８０ａＲ、８０ｂＬ、８０ｂＲ、８１ａ、８１ｃ、８１ａｃ　電力供給系
３４　セレクタ（切換装置）
４０　アレイアンテナ（電極）
４１ａ、４１ｂ　平行平板電極（電極）
５０、５１、５２　排気系（排気手段）
６７、６８　防着板
７５ｕ、７５ｖ、７５ｗ　独立空間
７７ｕ、７７ｖ、７７ｗ　排気遮断バルブ
１３５、１３６　原料ガス
３００　基板
【図１】
2004140238.tif 000003
【図２】
2004140238.tif 000004
【図３】
2004140238.tif 000005
【図４】
2004140238.tif 000006
【図５】
2004140238.tif 000007
【図６】
2004140238.tif 000008
【図７】
2004140238.tif 000009
【図８】
2004140238.tif 000010
【図９】
2004140238.tif 000011
【図１０】
2004140238.tif 000012
【図１１】
2004140238.tif 000013
【図１２】
2004140238.tif 000014