(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に薄膜を製膜する製膜装置であって、
薄膜を製膜する製膜室と、複数の基材保持装置を備えた製膜装置において、
前記基材保持装置は、前記基材を所定の姿勢で保持しつつ前記製膜室に出入りするものであり、
薄膜の状態を検知する薄膜検知手段を有し、
一の基材保持装置によって一の基材を前記製膜室内に搬送して製膜し、前記薄膜検知手段によって前記製膜された一の基材の薄膜の状態を検知し、異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって後に搬送される他の基材への製膜条件を変更することを特徴とする製膜装置。
【請求項２】
前記一の基材保持装置が前記製膜室から出た後、再度前記製膜室に入るまでの間に異なる基材保持装置が製膜室に出入りするものであり、
前記異なる基材保持装置が搬送する基材に対しては、前記他の基材への製膜条件とは異なる製膜条件で製膜することを特徴とする請求項１に記載の製膜装置。
【請求項３】
複数の製膜室を有し、
特定の基材保持装置によって一の基材を特定の製膜室内に搬送して製膜し、前記薄膜検知手段によって前記製膜された一の基材の薄膜の状態を検知し、異常があったことを条件として、前記特定の基材保持装置と前記特定の製膜室を関連付けして、前記特定の基材保持装置が後に前記特定の製膜室に搬送する他の基材への製膜条件を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の製膜装置。
【請求項４】
前記製膜装置は、プラズマＣＶＤ装置であり、製膜ガスを固化させることによって薄膜を製膜するものであり、
前記製膜ガスは、一種類の気体からなる単純ガス又は複数種類の気体を混合した混合ガスであり、
プラズマを発生可能なプラズマ発生電極と、前記基材に対して前記製膜ガスを放出する放出開口を有し、
前記製膜された一の基材の薄膜の状態に異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって搬送される他の基材への少なくとも下記（１）〜（９）のいずれかの製膜条件を前記異常が解消される方向に変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製膜装置。
（１）基材温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室内の圧力
（４）放出開口と基材との距離
（５）放出開口の総開口面積
（６）気体の混合比
（７）印加電圧
（８）高周波パワー密度
（９）プラズマ発生電極と基材との距離
【請求項５】
前記製膜された一の基材の薄膜の状態に異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって搬送される他の基材に対する製膜時の印加電圧及び／又は気体の混合比を変更することを特徴とする請求項４に記載の製膜装置。
【請求項６】
前記薄膜検知手段は、前記製膜された基材の表面に対して光を照射する光照射手段と、前記照射手段から照射された光の前記製膜された基材の表面での散乱光を取り込んで撮影する撮影手段を有し、
前記製膜された基材の製膜面の全面積中の第１基準輝度以上の面積が第１閾値以上であることを条件として、薄膜の状態が異常であるとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製膜装置。
【請求項７】
前記薄膜検知手段は、前記製膜された基材の表面に対して光を照射する光照射手段と、前記照射手段から照射された光の前記製膜された基材の表面での散乱光を取り込んで撮影する撮影手段を有し、
前記製膜された基材の製膜面の全面積中の第２基準輝度以下の面積が第２閾値以下であることを条件として、薄膜の状態が異常であるとすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製膜装置。
【請求項８】
前記製膜装置は、真空蒸着装置であって、製膜ガスを固化させることによって薄膜を製膜するものであり、
前記製膜ガスは、一種類の気体からなる単純ガス又は複数種類の気体を混合した混合ガスであり、
前記基材に対して、前記製膜ガスを放出する放出開口を有し、
前記製膜された一の基材の薄膜の状態に異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって搬送される他の基材への少なくとも下記（１）〜（６）のいずれかの製膜条件を前記異常が解消される方向に変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製膜装置。
（１）基材温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室内の圧力
（４）放出開口と基材との距離
（５）放出開口の総開口面積
（６）気体の混合比
【請求項９】
前記薄膜の状態の異常は、下記の（１０）〜（１４）のいずれかで判定することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の製膜装置。
（１０）膜厚
（１１）シート抵抗
（１２）ヘイズ率
（１３）平滑度
（１４）結晶化度
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ装置や真空蒸着装置等の製膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から太陽電池の製造や有機ＥＬ装置の製造に用いられる製膜方法として、化学蒸着法や物理蒸着法が知られている。また、化学蒸着法で薄膜を製膜する装置には、熱ＣＶＤ装置やプラズマＣＶＤ装置などのＣＶＤ装置があり（例えば、特許文献１）、物理蒸着法で薄膜を製膜する装置には、真空蒸着装置やスパッタ装置などのＰＶＤ装置がある（例えば、特許文献２）。
【０００３】
特許文献１に記載されたＣＶＤ装置は、複数の製膜チャンバー（プロセスチャンバー）と、移動チャンバー（ロードロックチャンバー）を備えており、基体を保持した基体キャリアを移動チャンバーで運搬可能な構成となっている。
【０００４】
すなわち、このＣＶＤ装置で薄膜を製造する際には、複数の基体キャリアを移動チャンバーに収納し、移動チャンバーをいずれかの製膜チャンバーと隣接する位置まで移動させ、移動チャンバーの内部から製膜チャンバーの内部へと複数の基体キャリアを受け渡す。そして、製膜チャンバーの内部で基体キャリアに保持された基体の表面上に薄膜を形成する。
【０００５】
また、製膜チャンバーの内部で製膜が完了すると、移動チャンバーをこの製膜チャンバーと隣接する位置まで移動させ、基体キャリアを製膜チャンバーの内部から移動チャンバーの内部へと受け渡す。そして、移動チャンバーで所定位置まで運搬された基体キャリアは、表面上に薄膜が形成された基体を取り外されることとなる。その後、この基体キャリアには、新たに未製膜の基体が取り付けられ、再び製膜チャンバーまでの未製膜の基体の搬送に使用される。
【０００６】
ここで、このＣＶＤ装置は、基体を保持させる基体キャリアを多数使用し、複数の基体キャリアを１つの製膜チャンバーの内部へ導入して製膜を開始する。そして、この製膜チャンバーで薄膜を形成する工程と並行して、他の複数の基体キャリアを他の製膜チャンバーの内部へ導入して製膜を開始するといった運用が可能となっている。すなわち、複数の製膜チャンバーで順次製膜を実施し、時間差で製膜が完了するそれぞれの製膜チャンバーに対し、複数の基体キャリアを取り出した後に新たな複数の基体キャリアを導入する工程をその都度実施していくことで、大量生産が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０８２９５１号公報
【特許文献２】特開２０１４−０３８７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、特許文献１のＣＶＤ装置を試作して、所定の薄膜を製膜した基材を量産したところ、基体の運搬に使用される基体キャリア間で基材に製膜する薄膜の品質や膜厚に個体差が生じる場合があった。
【０００９】
製膜する薄膜の膜厚や膜質に個体差が生じてしまうと、例えば太陽電池の場合、製造された太陽電池間で光吸収量やバランスが変化してしまい、一様の品質の太陽電池が得られないという問題が生じうる。また、有機ＥＬ装置の場合、製造された有機ＥＬ装置間でダークスポットや色むら等の発生しやすさが異なってしまい、一様の品質の有機ＥＬ装置が得られないという問題が生じうる。このような所定の品質が確保できない太陽電池や有機ＥＬ装置は、異常があるものとして製品とならず廃棄することとなるので、一様の品質の太陽電池や有機ＥＬ装置が得られないと、歩留まりが低下し、生産コストが増大するという問題も発生する可能性があった。
【００１０】
そこで、本発明は、基材保持装置（基体キャリア）間で生じる個体差を調整し、品質の高い薄膜を量産することが可能な製膜装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、製膜チャンバーと基材キャリアと品質等に異常が生じた基材の相関関係について精査したところ、異常が生じた基材のほとんどは、特定の基材キャリアに固定され、かつ、特定の製膜チャンバーに搬入されるときに集中していた。また、この特定の基材キャリアが別の製膜チャンバーに搬入されるときに異常が生じないものが多数あった。
これらの結果を受けて、本発明者は、基材キャリアや製膜チャンバーのそれぞれに問題があるのではなく、基材キャリアや製膜チャンバーの組み合わせに問題があると考察した。
【００１２】
このような考察のもと導きだされた請求項１に記載の発明は、基材上に薄膜を製膜する製膜装置であって、薄膜を製膜する製膜室と、複数の基材保持装置を備えた製膜装置において、前記基材保持装置は、前記基材を所定の姿勢で保持しつつ前記製膜室に出入りするものであり、薄膜の状態を検知する薄膜検知手段を有し、一の基材保持装置によって一の基材を前記製膜室内に搬送して製膜し、前記薄膜検知手段によって前記製膜された一の基材の薄膜の状態を検知し、異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって後に搬送される他の基材への製膜条件を変更することを特徴とする製膜装置である。
【００１３】
ここでいう「異常」とは、所定の基準を満たさない状態のものをいう。
【００１４】
本発明の構成によれば、特定の基材保持装置によって基材を製膜室内に搬送して製膜し、製膜済みの基材の薄膜の状態を検知し、異常があったことを条件として、特定の基材保持装置によって後に搬送される他の基材への製膜条件を変更する。すなわち、異常が生じた製膜済み基材（以下、異常発生基材ともいう）を搬送した基材保持装置が別の基材を、この異常発生基材を製膜した製膜室に搬入し製膜する際には、再度異常が生じないように、基材保持装置単位で異常が生じた製膜条件を調整する。そのため、前回に異常発生基材を保持していた基材保持装置が、その前回の異常発生基材を製膜した製膜室に搬送し、別の基材に対して製膜した場合でも、前回と同様の異常が生じにくくなり、良好な品質の薄膜を製膜できる。つまり、基材保持装置単位で製膜条件をフィードバックするので、別の基材以降の基材に対して、所望の品質の薄膜を製膜しやすい。
また、基材保持装置単位で製膜条件を変更するので、前回の基材に異常が生じなかった基材保持装置は、そのままの薄膜条件で製膜することで、以降の基材において、前回と同様、良好な品質の薄膜を製膜できる。
このように、本発明の構成によれば、基材に製膜される薄膜の品質のばらつきを減らし、個体差を小さくできるので、従来に比べて歩留まりがよく、製造コストを低減させることができる。
【００１５】
ここで、特定の基材保持装置で製膜したときだけ異常が発生し、別の基材保持装置で製膜したときには異常が発生しない場合には、この別の基材保持装置での製膜処方を特定の基材保持装置に合わせると、別の基材保持装置でも異常発生基材が発生するおそれがある。
【００１６】
そこで、請求項２に記載の発明は、前記一の基材保持装置が前記製膜室から出た後、再度前記製膜室に入るまでの間に異なる基材保持装置が製膜室に出入りするものであり、前記異なる基材保持装置が搬送する基材に対しては、前記他の基材への製膜条件とは異なる製膜条件で製膜することを特徴とする請求項１に記載の製膜装置である。
【００１７】
本発明の構成によれば、異なる基材保持装置が搬送する基材に対しては、他の基材への製膜条件とは異なる製膜条件で製膜するので、それぞれの基材保持装置と製膜室との組み合わせにあった条件で製膜することで、基材保持装置間での品質の個体差を小さくすることができる。
【００１８】
ところで、特許文献１のようなＣＶＤ装置の場合、製膜工程を実施する度、異なる製膜チャンバーの内部へと導入される場合がある。そのため、基体キャリアの寸法誤差等によって、基体の製膜面とシャワープレートの間隔にばらつきが生じてしまう場合がある。
【００１９】
そこで、請求項３に記載の発明は、複数の製膜室を有し、特定の基材保持装置によって一の基材を特定の製膜室内に搬送して製膜し、前記薄膜検知手段によって前記製膜された一の基材の薄膜の状態を検知し、異常があったことを条件として、前記特定の基材保持装置と前記特定の製膜室を関連付けして、前記特定の基材保持装置が後に前記特定の製膜室に搬送する他の基材への製膜条件を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の製膜装置である。
【００２０】
本発明の構成によれば、異常発生基材を製膜した特定の基材保持装置と特定の製膜室を関連付けして、特定の基材保持装置が後に、関連付けられた特定の製膜室に搬送する他の基材への製膜条件を変更するので、特定の基材保持装置が前回に異常が発生した特定の製膜室以外の製膜室に搬入し、製膜される場合には、元の製膜条件等の変更後の製膜条件とは異なる製膜条件で製膜することが可能である。そのため、基材保持装置と製膜室との組み合わせに応じた最適の製膜条件を設定することが可能であり、一様の品質の薄膜を製膜しやすい。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記製膜装置は、プラズマＣＶＤ装置であり、製膜ガスを固化させることによって薄膜を製膜するものであり、前記製膜ガスは、一種類の気体からなる単純ガス又は複数種類の気体を混合した混合ガスであり、プラズマを発生可能なプラズマ発生電極と、前記基材に対して前記製膜ガスを放出する放出開口を有し、前記製膜された一の基材の薄膜の状態に異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって搬送される他の基材への少なくとも下記（１）〜（９）のいずれかの製膜条件を前記異常が解消される方向に変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製膜装置である。
（１）基材温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室内の圧力
（４）放出開口と基材との距離
（５）放出開口の総開口面積
（６）気体の混合比
（７）印加電圧
（８）高周波パワー密度
（９）プラズマ発生電極と基材との距離
【００２２】
ここでいう「異常が解消される方向」とは、正常とする閾値の範囲内に近づける方向をいい、例えば、膜厚が厚すぎる場合には、製膜ガスの流量等によって膜厚が薄くなるように調整すること、厚みにムラがある場合には、厚みが放出開口と基材との距離等によって均一になるように調整すること、ヘイズ率が大きすぎる場合には、処方等によってヘイズ率が小さくなるように調整することをいう。
【００２３】
本発明の構成によれば、異常があったことを条件として、一の基材保持装置によって搬送される他の基材への少なくとも上記（１）〜（９）のいずれかの製膜条件を異常が解消する方向に調整するので、調整後の製膜条件で製膜された他の基板の薄膜に異常が生じにくくでき、歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記製膜された一の基材の薄膜の状態に異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって搬送される他の基材に対する製膜時の印加電圧及び／又は気体の混合比を変更することを特徴とする請求項４に記載の製膜装置である。
【００２５】
本発明の構成によれば、上記（１）〜（９）のうち、比較的調整しやすいファクターである印加電圧及び／又は気体の混合比を変更するので、異常が解消する方向に調整しやすい。
【００２６】
ところで、太陽電池を量産する場合であって、かつその太陽電池がシリコン太陽電池の場合、シリコン太陽電池の光電変換層を構成するシリコン層は、結晶化度によって吸収波長が異なる。そのため、量産する太陽電池において、シリコン層の結晶化度に個体差が生じると、その光電変換特性も異なるので、一様の品質の太陽電池を製造することができない場合がある。すなわち、一様の品質の太陽電池を製造するためには、結晶化度を所定の範囲に収めることが重要である。
【００２７】
そこで、請求項６に記載の発明は、前記薄膜検知手段は、前記製膜された基材の表面に対して光を照射する光照射手段と、前記照射手段から照射された光の前記製膜された基材の表面での散乱光を取り込んで撮影する撮影手段を有し、前記製膜された基材の製膜面の全面積中の第１基準輝度以上の面積が第１閾値以上であることを条件として、薄膜の状態が異常であるとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製膜装置である。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明は、前記薄膜検知手段は、前記製膜された基材の表面に対して光を照射する光照射手段と、前記照射手段から照射された光の前記製膜された基材の表面での散乱光を取り込んで撮影する撮影手段を有し、前記製膜された基材の製膜面の全面積中の第２基準輝度以下の面積が第２閾値以下であることを条件として、薄膜の状態が異常であるとすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製膜装置である。
【００２９】
上記した請求項６，７の構成によれば、適度な結晶化度を持つ薄膜を製膜しやすい。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、前記製膜装置は、真空蒸着装置であって、製膜ガスを固化させることによって薄膜を製膜するものであり、前記製膜ガスは、一種類の気体からなる単純ガス又は複数種類の気体を混合した混合ガスであり、前記基材に対して、前記製膜ガスを放出する放出開口を有し、前記製膜された一の基材の薄膜の状態に異常があったことを条件として、前記一の基材保持装置によって搬送される他の基材への少なくとも下記（１）〜（６）のいずれかの製膜条件を前記異常が解消される方向に変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製膜装置である。
（１）基材温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室内の圧力
（４）放出開口と基材との距離
（５）放出開口の総開口面積
（６）気体の混合比
【００３１】
本発明の構成によれば、異常があったことを条件として、一の基材保持装置によって搬送される他の基材への少なくとも上記（１）〜（６）のいずれかの製膜条件を異常が解消する方向に調整するので、調整後の製膜条件で製膜された他の基板の薄膜に異常が生じにくくでき、歩留まりを向上させることができる。
【００３２】
請求項９に記載の発明は、前記薄膜の状態の異常は、下記の（１０）〜（１４）のいずれかで判定することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の製膜装置である。
（１０）膜厚
（１１）シート抵抗
（１２）ヘイズ率
（１３）平滑度
（１４）結晶化度
【００３３】
本発明の構成によれば、（１０）〜（１４）のうち、少なくとも１つにおいて、正常とする所定の閾値を設け、製膜した薄膜がその閾値内から逸脱している場合に異常と判定することによって、一様の品質の薄膜を製膜することができ、基材間での個体差を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の構成によれば、基材保持装置間で生じる個体差を調整し、品質の高い薄膜を量産することが可能である。また、本発明の構成によれば、歩留まりを向上でき、製膜コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる製膜装置を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１の製膜装置の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる薄膜検知手段を模式的に示した斜視図である。
【図４】図３の薄膜検知手段の側面図である。
【図５】図１のキャリア仮置装置を示す斜視図である。
【図６】図１の製膜チャンバーの内部構造を示す斜視図である。
【図７】図６の製膜チャンバーの内部構造を示す一部破断平面図である。
【図８】図６の製膜チャンバーに内蔵される放出装置を示す説明図である。
【図９】図１の移動チャンバーを収納室出入口側からみた様子を示す斜視図である。
【図１０】図１の移動チャンバーの本体部の内部構造を示す平面断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかる基材キャリアを示す斜視図である。
【図１２】図１１の基材キャリアの分解斜視図である。
【図１３】図１の製膜装置が備える制御装置を示すブロック図である。
【図１４】移動チャンバーから製膜チャンバーへ基材キャリアが受け渡される様子を示す一部破断斜視図である。
【図１５】基材キャリアが移動チャンバー内にある状態を示す断面図である。
【図１６】製膜動作を表すフローチャートである。
【図１７】判定工程を表すフローチャートである。
【図１８】仕掛太陽電池を模式的に示した断面図であり、理解を容易にするため、ハッチングを省略している。
【図１９】基材キャリアの移動経路を説明する模式図であり、（ａ）〜（ｄ）は各移動経路を示す。
【図２０】基材キャリアの移動経路を説明する模式図であり、（ａ）〜（ｄ）は各移動経路を示す。
【図２１】基材キャリアの移動経路を説明する模式図であり、（ａ）〜（ｄ）は各移動経路を示す。
【図２２】基材キャリアの移動経路を説明する模式図であり、（ａ）〜（ｄ）は各移動経路を示す。
【図２３】本発明の第２実施形態にかかる製膜装置を模式的に示した平面図である。
【図２４】図２３の製膜ユニットを模式的に表す斜視図である。
【図２５】図２３の移動チャンバーを模式的に表す斜視図である。
【図２６】移動チャンバーから前室チャンバーへ基材キャリアが受け渡される様子を示す一部破断斜視図である。
【図２７】前室チャンバーから製膜チャンバーへ基材キャリアが受け渡される様子を示す一部破断斜視図である。
【図２８】有機ＥＬ装置を模式的に示した断面図であり、理解を容易にするため、ハッチングを省略している。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３７】
第１実施形態の製膜装置１は、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池１００の光電変換層１１５を構成する膜を製膜する装置であり、具体的には、ＣＶＤ装置の一種であるプラズマＣＶＤ装置である。すなわち、第１実施形態の製膜装置１は、太陽電池の製造工程の一つに利用されるものである。
また、第１実施形態の製膜装置１は、基材保持装置２０を使用して基材５０に対して所望の薄膜を形成するものであり、図１で示されるように、基材着脱搬送装置２と、キャリア循環装置群３と、製膜チャンバー群４と、レール５と、移動チャンバー６と、制御装置７（図１３参照）を備えている。
そして、本実施形態の製膜装置１は、基材保持装置２０と製膜チャンバー群４を構成する製膜チャンバー６０との組み合わせを関連付け、その組み合わせごとに製膜条件を調整することを特徴の一つとしている。
このことを踏まえながら、以下、製膜装置１について詳細に説明する。
【００３８】
基材着脱搬送装置２は、図２に示されるように、搬入側搬送ライン１０と、搬出側搬送ライン１１と、ロボットアーム１２と、薄膜検知手段１５と、第１識別手段（図示しない）を備えている。
【００３９】
搬入側搬送ライン１０は、製膜前の基材５０（以下、未処理基材５０ともいう）を外部から搬入するコンベアラインである。
搬出側搬送ライン１１は、製膜後の基材５０（以下、製膜済基材５０ともいう）を外部に搬出するコンベアラインである。
ロボットアーム１２は、公知のロボットアームであり、搬入側搬送ライン１０によって搬入された基材５０を基材保持装置２０に装着し、基材５０を装着した基材保持装置２０（以下、基材キャリア２１ともいう）をキャリア循環装置群３に搬送する動作を実行可能となっている。
また、ロボットアーム１２は、キャリア循環装置群３から基材キャリア２１を受け取り、基材キャリア２１から製膜済基材５０を取り外し、製膜済基材５０を搬出側搬送ライン１１に搬送する動作を実行可能となっている。
【００４０】
薄膜検知手段１５は、製膜済基材５０の薄膜の状態を検知するものであり、図３，図４に示されるように、光照射手段１６と、撮影手段１７を備えている。
光照射手段１６は、製膜された基材５０の表面に対して均一な光を照射する光照射装置である。
具体的には、光照射手段１６は、ＬＥＤや有機ＥＬ装置等の発光装置である。光照射手段１６は、図３に示されるように搬出側搬送ライン１１の幅方向Ｘにおいて直線状に延びたライン状の光を照射可能となっている。すなわち、この光照射手段１６からの照射光は、基材５０の移動方向Ａに対して、直交する方向に延びており、搬出側搬送ライン１１の幅方向Ｘ全体にわたって照らすことが可能となっている。つまり、製膜済基材５０は、搬出側搬送ライン１１を移動することによって、製膜済基材５０全体が光照射手段１６からの照射光を通過することとなる。
【００４１】
撮影手段１７は、図３，図４に示されるように、光照射手段１６からの照射光の製膜済基材５０の表面での散乱光を受光し、製膜済基材５０の表面を撮影する撮影装置である。
撮影手段１７は、複数の検出素子を備えており、各検出素子が受光することによって各検出位置での輝度を検出することが可能となっており、一種の光検出手段であるともいえる。
具体的には、撮影手段１７は、ＣＣＤラインセンサーカメラやＣＣＤエリアセンサーカメラなどのセンサーカメラである。
本実施形態では、撮影手段１７は、ＣＤラインセンサーカメラを採用しており、基材５０が通過したときに、その散乱光から基材５０の表面形状を撮影することが可能である。
【００４２】
ここで、薄膜検知手段１５の各部材の位置関係について説明する。
図４に示される基材５０の被製膜面５１に対する撮影手段１７の光検出軸の角度θ１は、光照射手段１６の照射光の光軸の角度θ２と異なる角度を取っている。
また、光照射手段１６の照射光の光軸の角度θ２は、４５度以上９０度以下であることが好ましく、６０度以上９０度以下であることがより好ましい。
本実施形態では、撮影手段１７の光検出軸の角度θ１は、９０度であり、光照射手段１６の照射光の光軸の角度θ２は、６０度である。
【００４３】
第１識別手段は、基材保持装置２０の識別部３５（図１１参照）を検知して、基材保持装置２０とそれに取り付ける基材５０との組み合わせを識別する部位である。
【００４４】
キャリア循環装置群３は、図１に示されるように、３基のキャリア仮置装置３０，３１，３２から構成されている。
キャリア仮置装置３０，３１，３２は、図５で示されるように、ベース部４０と、複数の突条部４１と、複数の基体移動装置４２を備えている。
ベース部４０は、平板状の部位であり、床面等に固定される部位である。
突条部４１は、ベース部４０の上面から上方に突出した部位であり、基材キャリア２１の搬送方向Ｘに延びた部位である。突条部４１は、幅方向Ｙ（搬送方向Ｘに対して直交する方向）に所定の間隔を空けて配されている。
幅方向Ｙに隣接する２つの突条部４１，４１は、互いに平行となるように延びており、搬送方向Ｘに直線状に延びたガイド溝４３を形成している。
【００４５】
基体移動装置４２は、基材キャリア２１を搬送するための装置であり、複数のピニオンギア４５から構成されている。
一群のピニオンギア４５からなる基体移動装置４２は、ベース部４０の上面に設けられ、基材キャリア２１の幅方向Ｙに並列配置された状態となっている。
各基体移動装置４２を構成するピニオンギア４５は、隣接する２つの突条部４１，４１に挟まれたガイド溝４３の底部に設けられており、搬送方向Ｘに一定間隔をあけて設けられている。
【００４６】
ここで、各キャリア仮置装置３０，３１，３２の位置関係について説明する。
第１キャリア仮置装置３０は、図１，図２から読み取れるように、前後方向Ｘにおいて、基材着脱搬送装置２と近接する位置にあって、基材着脱搬送装置２よりも移動チャンバー６側の位置に配されている。
第２キャリア仮置装置３１は、前後方向Ｘにおいて、第１キャリア仮置装置３０と近接する位置にあって、第１キャリア仮置装置３０よりもさらに移動チャンバー６側（基材着脱搬送装置２と反対側）の位置に配されている。
第３キャリア仮置装置３２は、前後方向Ｘにおいて、第１キャリア仮置装置３０と近接する位置にあり、左右方向Ｙにおいて、第２キャリア仮置装置３１に並設されている。
すなわち、第３キャリア仮置装置３２は、第１キャリア仮置装置３０よりもさらに移動チャンバー６側（基材着脱搬送装置２と反対側）の位置に配されている。
【００４７】
別の観点からみると、製膜装置１は、基材着脱搬送装置２から移動チャンバー６へ向かう基材キャリア２１の搬送方向Ｘに沿って１つの第１キャリア仮置装置３０と、２つのキャリア仮置装置３１，３２が順に配されており、さらに基材キャリア２１の搬送方向Ｘに対して直交する方向Ｙで２つのキャリア仮置装置３１，３２が並列するように配置されている。
【００４８】
また、第１キャリア仮置装置３０は移動機構を備えており、基材キャリア２１の左右方向Ｙ（搬送方向Ｘと直交する方向）に移動可能となっている。すなわち、第１キャリア仮置装置３０は、キャリア仮置装置３１，３２の並設方向Ｙに移動することにより、第２キャリア仮置装置３１と第３キャリア仮置装置３２のいずれか一方と連結して、一連の搬送路を形成することが可能である。
【００４９】
具体的には、第１キャリア仮置装置３０と第２キャリア仮置装置３１を連結する場合は、第１キャリア仮置装置３０が第２キャリア仮置装置３１側に移動して基材着脱搬送装置２と第２キャリア仮置装置３１の間に入る。
このとき、基材着脱搬送装置２と第１キャリア仮置装置３０と第２キャリア仮置装置３１が基材キャリア２１の搬送方向Ｘで並列した状態となる。そして、第１キャリア仮置装置３０の突条部４１及びガイド溝４３の位置が第２キャリア仮置装置３１の突条部４１及びガイド溝４３の位置と搬送方向で一致した状態となる。こうなることで、第１キャリア仮置装置３０と第２キャリア仮置装置３１が連結し一連の搬送路を形成した状態となる。
この状態では、第１キャリア仮置装置３０は、基材着脱搬送装置２から基材保持装置２０に基材５０を取り付けた基材キャリア２１を受け取り、当該基材キャリア２１を第２キャリア仮置装置３１へ搬送可能となる。すなわち、この状態では、第１キャリア仮置装置３０から第２キャリア仮置装置３１へ基材キャリア２１の受け渡しが可能となる。
【００５０】
一方、第１キャリア仮置装置３０と第３キャリア仮置装置３２が連結する場合は、第１キャリア仮置装置３０が第３キャリア仮置装置３２側に移動し、第１キャリア仮置装置３０と第３キャリア仮置装置３２が基材キャリア２１の搬送方向Ｘで並列した状態となる。そして、第１キャリア仮置装置３０の突条部４１及びガイド溝４３の位置が、第３キャリア仮置装置３２の突条部４１及びガイド溝４３の位置と搬送方向Ｘで一致した状態となる。こうなることで、第１キャリア仮置装置３０と第３キャリア仮置装置３２とが連結し一連の搬送路を形成した状態となる。
この状態では、第１キャリア仮置装置３０は、第３キャリア仮置装置３２から搬送された基材キャリア２１を受け取り可能となる。
【００５１】
つまり、第１キャリア仮置装置３０は、基材着脱搬送装置２で基材保持装置２０に基材５０が取り付けられた基材キャリア２１を受け取り可能となっており、基材着脱搬送装置２から受け取った基材キャリア２１を第２キャリア仮置装置３１へ搬送可能となっている。また、第１キャリア仮置装置３０は、第３キャリア仮置装置３２から搬送された基材キャリア２１を受け取り可能となっている。さらに、基材着脱搬送装置２は、第１キャリア仮置装置３０から基材キャリア２１を受け取って、基材保持装置２０から基材５０を取り外し可能となっている。
【００５２】
キャリア循環装置群３に隣接する製膜チャンバー群４は、図１に示されるように、複数の製膜チャンバー６０によって構成されており、本実施形態では５基の製膜チャンバー６０（６０ａ〜６０ｅ）を備えた構造となっている。
【００５３】
製膜チャンバー６０は、図６で示されるように、天面、底面、左右側面、裏面の５面が囲まれた箱状体であり、その正面に内外を連通する製膜室出入口６１が形成されている。
この製膜室出入口６１には、開閉可能なシャッター６２が設けられており、シャッター６２を閉じた状態とすることで、製膜チャンバー６０の内部空間を高い気密性を確保しつつ密閉することが可能となっている。
【００５４】
このシャッター６２には、スライド型ゲートバルブと称されるものや、スイング型ドアバルブと称されるものを好適に採用可能となっている。なお、本実施形態では、スライド型ゲートバルブと称されるものを採用しており、シャッター６２が横方向（図６の矢印Ｂの方向）にスライド移動することによって開閉動作が実行される構造となっている。
【００５５】
製膜チャンバー６０は、図６に示されるように、その内部に製膜室６３を備えている。
製膜室６３は、プラズマＣＶＤ法によって基材５０に所望の薄膜を製膜可能となっている。
具体的には、製膜室６３の内部空間には、複数の板状の面ヒーター６５と、複数の放出装置６６と、キャリア設置装置６７と、図示しない温媒循環装置と、図示しない第２識別手段を備えている。また、この製膜室６３には、弁６８を介して真空ポンプ６９が接続されており、製膜室６３を減圧することが可能となっている。
【００５６】
面ヒーター６５は、図示しない温媒循環装置とともに基材キャリア２１の基材５０の温度を調整するものであり、公知の加熱ヒーターである。
【００５７】
放出装置６６は、プラズマを発生させながら、基材５０に対して製膜ガスを放射する装置であり、外形形状が板状又は箱状の装置である。
放出装置６６は、図８に示されるように、枠体７０にシャワープレート７１，７２が取り付けられており、各シャワープレート７１，７２に設けられた複数の放出開口７３，７４から製膜ガスを噴射可能となっている。
また、放出装置６６は、枠体７０及びシャワープレート７１，７２の内部に内部空間７５を有しており、内部空間７５にプラズマ発生電極７６が配されている。
枠体７０には、ガスパイプ７７を介して製膜ガス供給装置７８に接続されており、ガスパイプ７７から内部空間７５に製膜ガスを供給することが可能となっている。
製膜ガス供給装置７８は、製膜ガスの流量や気体の混合比等を調整可能となっている。
また、プラズマ発生電極７６には、マッチング回路（ＭＢＸ）を介して高周波交流電源装置７９に接続されており、所望の出力でプラズマを発生することが可能となっている。
高周波交流電源装置７９は、高周波パワー密度や印加電圧等を制御可能となっている。
また、シャワープレート７１，７２の放出開口７３，７４は、開口面積が可変となっており、放出量を調整することが可能となっている。
さらに、シャワープレート７１，７２は、その厚み方向に移動可能となっており、基材５０の製膜面と放出開口７３，７４の距離を調整可能となっている。
【００５８】
キャリア設置装置６７は、上記したキャリア仮置装置３０と同様のものであり、ガイド溝４３と基体移動装置４２を複数備えている。
具体的には、キャリア設置装置６７は、図６，図７から読み取れるように、複数の基体移動装置４２が基材キャリア２１の搬送方向Ｘ（製膜室６３への基材キャリア２１の導入方向）と直交する方向で並列配置された状態となっている。
【００５９】
第２識別手段は、第１識別手段と同様、基材保持装置２０の識別部３５（図１１参照）を検知して、基材保持装置２０とそれに取り付ける基材５０との組み合わせを識別する部位である。
【００６０】
レール５は、図１に示されるように、キャリア仮置装置３１，３２及び製膜チャンバー６０の並設方向Ｙに沿って延びるものであり、床面に並設されたまくら木５６上に一対のレール本体５５，５５が敷設されて形成されている。
レール５は、一対のレール本体５５，５５が互いに平行な状態となるように並設されており、これら一対のレール本体５５，５５の間に、長尺のラック５７が歯面を側方に向けた状態で取り付けられている。
【００６１】
移動チャンバー６は、図１に示されるように、床面に敷設されたレール５上を自走可能な装置であり、本体部８０と、移動台車８１を備えている。
本体部８０は、図９に示されるように、天面、底面、左右側面、裏面の５面が囲まれた箱状体であり、その正面には、内外を連通する収納室出入口８２が形成されている。
この収納室出入口８２の大きさは、製膜チャンバー６０の製膜室出入口６１（図６参照）の大きさと等しくなっている。この収納室出入口８２は、これを遮蔽する部材が設けられておらず、常に開放された状態となっている。
【００６２】
本体部８０は、図１０に示されるように、基材５０を収納可能な収納室８３を備えており、収納室８３内には、キャリア移動装置８５と、面ヒーター８６が設けられている。
キャリア移動装置８５は、上記したキャリア設置装置６７と同様のものであり、ガイド溝４３と基体移動装置４２を複数備えている。
具体的には、複数の基体移動装置４２が基材キャリア２１の搬送方向Ｘ（収納室８３への基材キャリア２１の導入方向）と直交する方向で並列配置された状態となっている。
【００６３】
面ヒーター８６は、上記した面ヒーター６５と同様のものであり、基材キャリア２１を移送する際に基材５０の主面（製膜面５１）と対面するように設けられている。
また、面ヒーター８６は、基材キャリア２１の搬送方向Ｘ（収納室８３への基材キャリア２１の導入方向）と直交する方向で並列配置されており、その配置間隔は、製膜チャンバー６０の製膜室６３に配された面ヒーター６５の配置間隔と同一となっている。
【００６４】
なお、この収納室８３には、図示しない真空ポンプが接続されており、移動チャンバー６と製膜チャンバー６０とを連結させたときに、当該真空ポンプによって収納室８３とシャッター６２との間で形成される空間及び収納室８３と製膜室６３との内部空間を減圧することが可能となっている。
【００６５】
移動台車８１は、図９に示されるように、ベース板部８７と、ガイド部８８と、移動板部８９を備えている。
ベース板部８７は、下面に車輪８４と図示しないピニオンギアが取り付けられ、ピニオンギアとラック５７の関係によって、レール５上を自走可能となっている。
なお、移動台車８１が自走する構成は、いわゆるラックアンドピニオン形式に限定されるものではなく、車輪８４を直接モータ等によって回転させる形式にしてもよい。
【００６６】
ガイド部８８は、図９に示されるように、ベース板部８７の上面に取り付けられた直線状のガイドである。
ガイド部８８は、２つのガイド本体９０，９０が平行に二列配されて構成されており、これらガイド本体９０，９０の延び方向Ｘは、ベース板部８７に取り付けられた車輪８４の軸方向と同一の方向となっている。すなわち、ガイド本体９０，９０は、ベース板部８７の移動方向Ｙに対して直交方向に延びている。
移動板部８９は、ガイド部８８の上側に配され、ガイド本体９０，９０の延び方向Ｘに移動可能な部位である。すなわち、移動板部８９及び収納室８３は、図示しないシリンダー等の動力により、一体となってガイド部８８に沿って移動可能となっている。別の観点からみると、移動板部８９及び収納室８３は、移動台車８１の移動方向Ｙに対して直交する方向に移動可能となっている。
【００６７】
続いて、基材５０を運搬する基材保持装置２０について説明する。
【００６８】
基材保持装置２０は、所定の姿勢となるように基材５０を保持する基体保持部材である。本実施形態の基材保持装置２０は、基材５０を直立した縦姿勢で保持するものであり、図１１，図１２から読み取れるように、キャリアベース２２と、枠体２３，２４と、支持板２５、識別部３５を備えている。
キャリアベース２２は、基材保持装置２０の底部を構成する部位であり、ラック２７と車輪２８が取り付けられている。
枠体２３，２４は、幅方向Ｙ（移動方向Ｘに対して直交する方向）のキャリアベース２２の両端部から上方に向かって立ち上がった板状体である。
枠体２３，２４は、幅方向Ｙに所定の間隔を空けて互いに主面が対向するように設けられている。言い換えると、二枚の枠体２３，２４の間には、空隙２９が形成された状態となっている。
また、この枠体２３，２４には、図１２に示されるように、正方形の取付孔３３，３４が２個設けられており、この取付孔３３，３４の周囲に多数のクリップ２６が設けられている。
取付孔３３，３４は、基材５０及び支持板２５を取り付け可能な穴であり、枠体２３，２４を部材厚方向に貫通した貫通孔である。
支持板２５は、基材５０の背面（非製膜面）を支持する板状体であり、基材５０と一体となって枠体２３，２４に取り付け可能な部材である。
【００６９】
識別部３５は、自己の基材保持装置２０と他の基材保持装置２０を区別する部位である。すなわち、識別部３５は、基材保持装置２０ごとに異なっており、それぞれ固有のデータと関連付けが可能となっている。
具体的には、識別部３５は、バーコード等の識別子が印字された部位である。識別子としては、例えば、ＱＲコード（登録商標）などが採用できる。
【００７０】
基材保持装置２０は、図１２で示されるように、基材５０を支持板２５と重ね合わせ、基材５０の取付孔３３，３４からの露出面（製膜面５１）が空隙２９側を向いた状態で、基材５０と支持板２５をクリップ２６によって固定することで取り付け可能となる。
【００７１】
制御装置７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを主要部として構成されるものであり、図１３で示されるように、制御部９１、入力部９２、演算部９３、データ記憶部９４、及び出力部９５を備えている。
【００７２】
制御部９１は、各種製膜機器（基材着脱搬送装置２、キャリア循環装置群３、製膜チャンバー群４、移動チャンバー６、及び基材キャリア２１）への機器制御を司る部分であり、制御装置７と各種製膜機器の間での各種信号の送受信、各種製膜機器から送信されたデータの記憶、記憶したデータの読み出し、各種プログラムの実行等を行う部分である。すなわち、この制御部９１は、各種製膜機器から送信された信号や、過去に各種製膜機器から送信された信号（データ）に基づいて、各種製膜機器を制御するための信号を生成可能となっている。
【００７３】
入力部９２は、各種製膜機器から送信される信号を受信する部分であり、移動チャンバー６や、基材５０、基材キャリア２１、薄膜検知手段１５等に設けられた各種センサによって検知される情報を受信可能となっている。
【００７４】
演算部９３は、ＣＰＵの演算処理の実行を司る部分であり、算術演算、論理演算等の各種演算を実行する部分である。
【００７５】
データ記憶部９４は、ＲＡＭ及びＲＯＭによって構成され、処理手順を記載したプログラム、過去に行った製膜工程（詳しくは後述する）でのデータ等を一時的又は半永久的に記憶する部分である。
なお、ＲＯＭには、演算部９３に各種制御を行わせるためのプログラム及びデータが記憶され、ＲＡＭには、各種設定値や、プログラムの実行に必要なデータが記憶される。
【００７６】
出力部９５は、制御部９１が生成した信号を各種製膜機器に対して制御信号を送信するための部分である。
【００７７】
続いて、本実施形態の製膜装置１の全体的なレイアウトについて説明する。
【００７８】
製膜装置１は、図１で示されるように、製膜チャンバー群４を構成する５個の製膜チャンバー６０ａ〜６０ｅがいずれも製膜室出入口６１を同一方向に向けた状態で列状に配置されている。また、キャリア循環装置群３は、製膜チャンバー群４と並列するように配されている。
キャリア循環装置群３のキャリア仮置装置３１，３２及び製膜チャンバー６０ａ〜６０ｅは、レール５の延設方向に並設されており、レール５の外側に隣接する位置にそれぞれ配されている。
【００７９】
移動チャンバー６は、２つのレール本体５５，５５の上に載置されており、移動チャンバー６の収納室出入口８２（図９参照）は、製膜チャンバー６０の製膜室出入口６１側を向いた状態となっている。すなわち、移動チャンバー６は、移動台車８１がレール５上を自走して、移動チャンバー６が製膜チャンバー群４の並列方向に沿って移動可能となっている。また、移動チャンバー６は、収納室８３をガイド部８８に沿って移動させることで、移動チャンバー６の収納室８３が製膜チャンバー群４に対して近接及び離反することが可能となっている。
【００８０】
続いて、本実施形態の製膜装置１の特徴の一つである製膜動作について説明する。なお、薄膜を製造する一連の工程は、制御装置７によって制御されており、特に断りのない限り各工程が自動的に実施されることとなる。また、製膜の一例として、基材５０たる透明導電性酸化物層１０２が製膜された透明絶縁性基板１０１に薄膜を製膜して仕掛太陽電池１００を製造する場合について説明する。
【００８１】
まず、図１６，図１７のフローチャートに則しながら、一枚の基材５０の製膜装置１内の動きに注目して説明する。
【００８２】
基材５０に薄膜を製膜する前工程として、予め製膜チャンバー群４を構成する製膜チャンバー６０の製膜室６３の内部を減圧して、真空状態としておく。すなわち、製膜室出入口６１のシャッター６２を閉じ、真空ポンプ６９によって製膜室６３内の空気を排気する。
【００８３】
搬入側搬送ライン１０によって外部から製膜対象となる未処理基材５０を基材着脱搬送装置２内に搬入する。
未処理基材５０が基材着脱搬送装置２内に搬入されると、ロボットアーム１２によって、未処理基材５０を支持板２５に取り付け、さらに第１キャリア仮置装置３０で待機した基材保持装置２０に取り付けて基材キャリア２１を形成する。
【００８４】
このとき、第１キャリア仮置装置３０は、第２キャリア仮置装置３１と連結した状態となっている。
【００８５】
また、第１識別手段によって基材保持装置２０の識別部３５を検知して、基材保持装置２０の識別番号を確認し（ＳＴＥＰ１）、基材保持装置２０と搬入する製膜チャンバー６０とを関連付けて、関連付け番号を割り当てて、その割り当てを記憶する（ＳＴＥＰ２）。
【００８６】
そして、基材キャリア２１は、第１キャリア仮置装置３０上から第２キャリア仮置装置３１上へ搬送され、必要に応じて第２キャリア仮置装置３１上で待機する。
【００８７】
その後、移動チャンバー６が第２キャリア仮置装置３１と隣接する位置までレール５に沿って移動し、移動チャンバー６と第２キャリア仮置装置３１は、レール５の延び方向Ｙに対して直交する方向で並列した状態となる。
そして、基材キャリア２１は、第２キャリア仮置装置３１上から移動チャンバー６の収納室８３内に移動し、収納室８３内に収納された状態となる。
【００８８】
基材キャリア２１が収納室８３内に収納された状態となったことが確認されると、移動チャンバー６がレール５上を走行し、関連付けられた製膜チャンバー６０と隣接する位置まで移動する。そして、移動チャンバー６の収納室８３が製膜チャンバー６０側に移動して、移動チャンバー６と製膜チャンバー６０とを密着させた状態とする。
【００８９】
このとき、製膜室出入口６１の開口と収納室出入口８２の開口が重なるように移動チャンバー６と製膜チャンバー６０を密着させ、収納室８３がシャッター６２によって閉塞された状態となる。すなわち、移動チャンバー６の内側には、収納室８３の内壁とシャッター６２によって囲まれた閉塞空間が形成される。
【００９０】
この状態で、移動チャンバー６の真空ポンプ（図示しない）を稼動させ、形成された閉塞空間から空気を排気し、減圧して真空にする。そして、閉塞空間が所定の真空度に達したことを条件として、収納室８３の面ヒーター６５を稼働させ、未処理基材５０を加熱昇温する。
【００９１】
そして、未処理基材５０が所定の温度になったことが確認されると、製膜チャンバー６０のシャッター６２が開かれる（図１４参照）。そして、シャッター６２が完全に開いたことが確認されると、収納室８３に収納された基材キャリア２１は、製膜室６３の内部へと搬送される。
【００９２】
このとき、基材キャリア２１のキャリアベース２２は、図１４，図１５から読み取れるように、各放出装置６６の下部に設けられた隙間に入り込み、基材キャリア２１の枠体２３，２４が各放出装置６６の両脇に入り込んだ状態となる。すなわち、各未処理基材５０は、いずれも面ヒーター６５と放出装置６６の間に挿入された状態となる。
【００９３】
そして、基材キャリア２１が製膜室６３の内部に進入し、所定の位置に配置されたことが確認されると、シャッター６２を閉じた状態とする。
【００９４】
このとき、基材５０，５０の製膜面５１，５１は、シャワープレート７１，７２と所定の間隔を空けて配され、放出開口７３，７４と対面した状態となる。
【００９５】
製膜室６３の内部において、第２識別手段によって、基材保持装置２０の識別部３５を読み取り、関連付け番号を確認し（ＳＴＥＰ３）、関連付け番号に結び付けられた関連付け処方を取得する（ＳＴＥＰ４）。
【００９６】
そして、基材キャリア２１に取り付けられた基材５０に対し、関連付け処方に則した各半導体層を製膜する製膜工程が実施される。
【００９７】
本実施形態の製膜工程では、１つの製膜チャンバー６０の製膜室６３内で、未処理基材５０に対して薄膜を製膜し、図１８に示される積層構造を備えた仕掛太陽電池１００を形成する製膜動作を実施する（ＳＴＥＰ５）。
具体的には、この製膜工程では、仕掛太陽電池１００の光電変換層１１５を製膜する工程であり、トップセル１１０を製膜するトップ層形成工程と、中間層１１１を製膜する中間層形成工程と、ボトムセル１１２を製膜するボトム層形成工程を実施する。
【００９８】
さらに詳説すると、この製膜工程では、まずトップ層形成工程を実施し、透明導電性酸化物層１０２上にｐ型非晶質半導体層１０３、ｉ型非晶質半導体層１０４、及びｎ型非晶質半導体層１０５を積層させて光電変換ユニットたるトップセル１１０を製膜する。
トップ層形成工程が終了すると、中間層形成工程を実施し、トップセル１１０上に中間層１１１を製膜する。
そして、中間層形成工程が終了すると、中間層１１１上に、ｐ型結晶質半導体層１０７、ｉ型結晶質半導体層１０８、及びｎ型結晶質半導体層１０９を積層させて光電変換ユニットたるボトムセル１１２を製膜する。
【００９９】
ここで、トップセル１１０を構成するｐ型非晶質半導体層１０３、ｉ型非晶質半導体層１０４、及びｎ型非晶質半導体層１０５は、いずれもアモルファスシリコンを主成分とするものである。また、ボトムセル１１２を構成するｐ型結晶質半導体層１０７、ｉ型結晶質半導体層１０８、及びｎ型結晶質半導体層１０９は、いずれも多結晶シリコン又は微結晶シリコンを主成分とするものである。すなわち、上記した製膜工程で製膜されて形成された仕掛太陽電池１００は、最表面層が結晶質シリコンを主成分とするボトムセル１１２である。
【０１００】
また、ｐ型非晶質半導体層１０３、ｉ型非晶質半導体層１０４、型非晶質半導体層１０５、中間層１１１、ｐ型結晶質半導体層１０７、ｉ型結晶質半導体層１０８、及びｎ型結晶質半導体層１０９は、一種類の気体からなる単純ガス又は複数種類の気体を混合した混合ガスからなる製膜ガスを固化させることによって形成される。
例えば、半導体層１０３，１０４，１０５，１０７，１０８，１０９は、シリコンガスなどの原料ガスと、水素ガスなどの希釈ガス、リンやホウ素といったドーパントガスなど複数種類の気体を適宜混合して製膜ガスとすることができる。
【０１０１】
なお、製膜チャンバー６０の内部で上記の製膜工程が実行されている間、移動チャンバー６は、製膜チャンバー６０から分離され、次の基材キャリア２１を取りに行く。
すなわち、移動チャンバー６の収納室８３は、大気又は窒素が導入されて収納室８３の内部の圧力が外気圧と均衡化される。そして、移動チャンバー６を第２キャリア仮置装置３１と隣接する位置まで移動させ、上述した手順と同様の手順で、他の製膜チャンバー６０に基材キャリア２１を搬入する。
この手順を繰り返し、すべての製膜チャンバー６０のそれぞれに基材キャリア２１を搬入していく。
【０１０２】
ここで、所定の製膜チャンバー６０で上記した製膜工程が終了すると、製膜チャンバー６０から基材キャリア２１を取り出し、第３キャリア仮置装置３２へ搬送する動作を実施する。すなわち、製膜工程が終了した製膜チャンバー６０、あるいは製膜工程が終盤に差しかかった製膜チャンバー６０がある場合、基材キャリア２１を内蔵していない空状態の移動チャンバー６をこの製膜チャンバー６０と隣接する位置まで移動させる。
そして、移動チャンバー６の収納室８３を製膜チャンバー６０側へと移動させ、移動チャンバー６の収納室出入口８２と、製膜チャンバー６０の製膜室出入口６１とを密着させた状態とする。
【０１０３】
続いて、移動チャンバー６に設けた真空ポンプ（図示しない）によって収納室８３と、製膜チャンバー６０のシャッター６２とによって囲まれた閉塞空間を減圧する。
この状態で製膜チャンバー６０のシャッター６２を開き、製膜が終了した製膜済基材５０を保持した基材キャリア２１を移動チャンバー６の収納室８３の内部へと搬送する。
【０１０４】
製膜室６３内の基材キャリア２１が収納室８３に移動したことが確認されると、シャッター６２を閉じ、収納室８３には大気又は窒素が導入される。そして、収納室８３の内部と外気との圧力差が解消されると、収納室８３を製膜チャンバー６０から離れる方向へと移動させ、移動チャンバー６を製膜チャンバー６０から分離する。
【０１０５】
その後、移動チャンバー６は、第３キャリア仮置装置３２と隣接する位置まで移動し、基材キャリア２１は、移動チャンバー６から第３キャリア仮置装置３２へ搬送される。
【０１０６】
そして、第１キャリア仮置装置３０が移動して第３キャリア仮置装置３２と連結し、基材キャリア２１は、第３キャリア仮置装置３２上から第１キャリア仮置装置３０上へ搬送される。
その後、第１キャリア仮置装置３０は基材キャリア２１を支持したまま基材着脱搬送装置２と隣接する位置まで移動し、第１キャリア仮置装置３０でロボットアーム１２によって基材キャリア２１から製膜済基材５０が取り外される。そして、製膜済基材５０は、ロボットアーム１２によって搬出側搬送ライン１１に搬送される。
【０１０７】
搬出側搬送ライン１１に載置された製膜済基材５０は、薄膜検知手段１５を通過して外部に搬出される。
【０１０８】
このとき、光照射手段１６は、製膜済基材５０の製膜面５１に対して所定の角度で光を照射し、その反射光を撮影手段１７で受光することで撮影し、後述する判定工程を実施する。具体的には、撮影手段１７は、光照射手段１６からの放射光の製膜面５１での散乱光を受光して製膜面５１を撮影する。
【０１０９】
そして、撮影手段１７が受光し、撮影した画像に基づいて、本実施形態の特徴の一つである判定工程を実施する（ＳＴＥＰ６）。
【０１１０】
まず、この判定工程では、基材保持装置２０が次に未処理基材５０を搬送し製膜する際の製膜条件に対する処方を作成し記憶する。
具体的には、基材５０の製膜面５１の全面積中の第１基準輝度Ｌ１以上の面積が第１閾値以上であるかどうか判定する（ＳＴＥＰ１０）。
このときの第１基準輝度Ｌ１や第１閾値は、製膜する薄膜の種類によって適宜設定されるが、例えば、製膜済基材５０の２５６階調のグレースケールの原画像を作成し、当該原画像に対して動的しきい値法により原画像の画素ごとに閾値を設定して、輝度値が閾値を超える部分を抽出画像として抽出する。そして、当該抽出画像を製膜済基材５０の１μｍ×１μｍの領域に対応するように複数の領域に分割し、分割した領域において、隣接する領域からの階調差が−５以下である領域の総面積が製膜済基材５０の製膜面５１の全面積の１％以上であることを条件としてもよい。
また、例えば、製膜済基材５０の２５６階調のグレースケールの原画像を作成し、当該原画像に対して動的しきい値法により原画像の画素ごとに閾値を設定して、輝度値が閾値を超える部分を抽出画像として抽出する。そして、抽出画像において隣接する領域からの階調差が−５以下の領域の総面積が製膜済基材５０の製膜面５１の全面積の１％以上であることを条件としてもよい。
例えば、製膜済基材５０の２５６階調のグレースケールの原画像を作成し、小領域に分割して小領域ごとにグレー値の平均化処理を行って平均化画像を作成し、平均化画像と原画像の明るさの差分をとり、所定の明るさ以上及び所定の明るさ以下の画像を抽出画像として原画像から抽出する。そして、抽出画像において所定の明るさ以上である面積が製膜済基材５０の製膜面５１の全面積の１％以上であることを条件としてもよい。
【０１１１】
基材５０の製膜面５１の全面積中の第１基準輝度Ｌ１以上の面積が第１閾値以上である場合には（ＳＴＥＰ１０でＹｅｓ）、関連付け処方から結晶化度を上げる第１変更処方を作成し、関連付け処方としてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ１１）。
【０１１２】
このとき、第１変更処方は、製膜に使用された関連付け処方に対して、結晶化度が上がるように下記（１）〜（９）のうち少なくとも一つの因子を変更する。
（１）基材５０の温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室６３内の圧力
（４）放出開口７３（放出開口７４）と基材５０との距離
（５）放出開口７３（放出開口７４）の総開口面積
（６）気体の混合比
（７）印加電圧
（８）高周波パワー密度
（９）プラズマ発生電極７６と基材５０との距離
第１変更処方は、製膜に使用された関連付け処方に対して、複数の因子を変更することとしてもよい。
本実施形態では、各プラズマ発生電極７６での印加電圧及び製膜ガスを構成する気体の混合比を変化させる。具体的には、各プラズマ発生電極７６での印加電圧を所定量増加させ、製膜ガスの希釈比率を所定量増加させる。
【０１１３】
そして、今回製膜に用いた製膜チャンバー６０と基材保持装置２０との組み合わせに、ＳＴＥＰ１１で記憶した関連付け処方と関連付け番号を結びつけてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ７）。
【０１１４】
一方、基材５０の製膜面５１の全面積中の第１基準輝度Ｌ１以上の面積が第１閾値未満である場合には（ＳＴＥＰ１０でＮｏ）、基材５０の製膜面５１の全面積中の第２基準輝度Ｌ２以下の面積が第２閾値以下かどうか判定する。
このときの第２基準輝度Ｌ２や第２閾値は、製膜する薄膜の種類によって適宜設定されるが、例えば、製膜済基材５０の２５６階調のグレースケールの原画像を作成し、当該原画像に対して動的しきい値法により原画像の画素ごとに閾値を設定して、輝度値が閾値を超える部分を抽出画像として抽出する。そして、当該抽出画像を製膜済基材５０の１μｍ×１μｍの領域に対応するように複数の領域に分割し、分割した領域において、隣接する領域からの階調差が＋５以上である領域の総面積が製膜済基材５０の製膜面５１の全面積の２％以下であることを条件としてもよい。
また、例えば、製膜済基材５０の２５６階調のグレースケールの原画像を作成し、当該原画像に対して動的しきい値法により原画像の画素ごとに閾値を設定して、輝度値が閾値を超える部分を抽出画像として抽出する。そして、抽出画像において隣接する領域からの階調差が＋５以上の領域の総面積が製膜済基材５０の製膜面５１の全面積の２％以下であることを条件としてもよい。
例えば、製膜済基材５０の２５６階調のグレースケールの原画像を作成し、小領域に分割して小領域ごとにグレー値の平均化処理を行って平均化画像を作成し、平均化画像と原画像の明るさの差分をとり、所定の明るさ以上及び所定の明るさ以下の画像を抽出画像として原画像から抽出する。そして、抽出画像において所定の明るさ以下である面積が製膜済基材５０の製膜面５１の全面積の２％以上であることを条件としてもよい。
【０１１５】
そして、基材５０の製膜面５１の全面積中の第２基準輝度Ｌ２以下の面積が第２閾値以下である場合は（ＳＴＥＰ１２でＹｅｓ）、関連付け処方から結晶化度を下げる第２変更処方を作成し、関連付け処方としてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ１３）。
【０１１６】
このとき、第２変更処方は、製膜に使用された関連付け処方に対して、結晶化度が下がるように下記（１）〜（９）のうち少なくとも一つの因子を変更する。
（１）基材５０の温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室６３内の圧力
（４）放出開口７３（放出開口７４）と基材５０との距離
（５）放出開口７３（放出開口７４）の総開口面積
（６）気体の混合比
（７）印加電圧
（８）高周波パワー密度
（９）プラズマ発生電極７６と基材５０との距離
第２変更処方は、製膜に使用された関連付け処方に対して、複数の因子を変更することとしてもよい。
本実施形態では、各プラズマ発生電極７６での印加電圧及び製膜ガスを構成する気体の混合比を変化させる。具体的には、各プラズマ発生電極７６での印加電圧を所定量減少させ、製膜ガスの希釈比率を所定量減少させる。
【０１１７】
そして、今回製膜に用いた製膜チャンバー６０と基材保持装置２０との組み合わせに、ＳＴＥＰ１３で記憶した関連付け処方と関連付け番号を結びつけてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ７）。
【０１１８】
基材５０の製膜面５１の全面積中の第２基準輝度Ｌ２以下の面積が第２閾値超過である場合は（ＳＴＥＰ１２でＮｏ）、製膜に使用された関連付け処方をそのまま変更せずに関連付け処方として記憶する（ＳＴＥＰ１４）。
【０１１９】
そして、今回製膜に用いた製膜チャンバー６０と基材保持装置２０との組み合わせに、ＳＴＥＰ１４で記憶した関連付け処方と関連付け番号を結びつけてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ７）。
【０１２０】
続いて、製膜装置１での各基材保持装置２０の動きについて説明する。なお、説明を容易にするために、２台の製膜チャンバー６０ａ，６０ｂのみが稼働しているものとして説明する。
【０１２１】
稼働させる製膜チャンバー６０の台数をＮとすると、Ｎ＋２台の基材保持装置２０を使用して製膜する。本説明では、稼働させる製膜チャンバー６０の数が２台であるから４台の基材保持装置２０ａ〜２０ｄを用いて製膜工程を実施する。
【０１２２】
説明の都合上、２台の製膜チャンバー６０ａ，６０ｂに基材キャリア２１ａ，２１ｂが導入されて製膜工程を実施している状態から説明する。
【０１２３】
まず、移動チャンバー６は、製膜チャンバー６０ａから基材キャリア２１ａを受け取り（図１９（ａ））、基材キャリア２１ａを積載した状態で第３キャリア仮置装置３２に隣接する位置まで移動する（図１９（ｂ））。第３キャリア仮置装置３２の位置に着た移動チャンバー６は、基材キャリア２１ａを第３キャリア仮置装置３２に払い出し（図１９（ｃ））、基材キャリア２１ｃを受け取るために第２キャリア仮置装置３１に隣接する位置まで移動する（図１９（ｄ））。
このとき移動チャンバー６の動作に並行して、第１キャリア仮置装置３０では、基材キャリア２１ｄから製膜済基材５０を基材着脱搬送装置２に払い出し（図１９（ａ））、未処理の基材５０を受け取って、新たな基材キャリア２１ｄが形成される（図１９（ｂ））。
【０１２４】
第２キャリア仮置装置３１の位置に着た移動チャンバー６は、第２キャリア仮置装置３１から基材キャリア２１ｃを受け取り（図２０（ａ））、基材キャリア２１ｃを積載した状態で製膜チャンバー６０ａに隣接する位置まで移動する（図２０（ｂ））。そして、移動チャンバー６の動作に並行して、第１キャリア仮置装置３０は、基材キャリア２１ｄを第２キャリア仮置装置３１に払い出す。
【０１２５】
製膜チャンバー６０ａの位置に着た移動チャンバー６は、基材キャリア２１ｃを製膜チャンバー６０ａに払い出し（図２０（ｃ））、他の製膜チャンバー６０ｂから基材キャリア２１ｂを受け取るために製膜チャンバー６０ｂの隣接する位置まで移動する（図２０（ｄ））。
このとき、移動チャンバー６の動作に並行して、第１キャリア仮置装置３０は、第３キャリア仮置装置３２に近接する位置に移動し（図２０（ｃ））、第３キャリア仮置装置３２から基材キャリア２１ａを受け取る（図２０（ｄ））。
【０１２６】
製膜チャンバー６０ｂの位置に着た移動チャンバー６は、製膜チャンバー６０ｂから基材キャリア２１ｂを受け取り（図２１（ａ））、基材キャリア２１ｂを積載した状態で第３キャリア仮置装置３２に隣接する位置まで移動する（図２１（ｂ））。第３キャリア仮置装置３２の位置に着た移動チャンバー６は、基材キャリア２１ｂを第３キャリア仮置装置３２に払い出し（図２１（ｃ））、基材キャリア２１ｄを受け取るために第２キャリア仮置装置３１に隣接する位置まで移動する（図２１（ｄ））。
このとき、移動チャンバー６の動作に並行して、第１キャリア仮置装置３０では、基材キャリア２１ａから製膜済基材５０を基材着脱搬送装置２に払い出し（図２１（ｃ））、未処理の基材５０を受け取って、新たな基材キャリア２１ａが形成される（図２１（ｄ））。
【０１２７】
第２キャリア仮置装置３１の位置に着た移動チャンバー６は、第２キャリア仮置装置３１から基材キャリア２１ｄを受け取り（図２２（ａ））、基材キャリア２１ｄを積載した状態で製膜チャンバー６０ｂに隣接する位置まで移動する（図２２（ｂ））。この移動チャンバー６の動作に並行して第１キャリア仮置装置３０は、この新たな基材キャリア２１ａを第２キャリア仮置装置３１に払い出す。
【０１２８】
製膜チャンバー６０ｂの位置に着た移動チャンバー６は、基材キャリア２１ｄを製膜チャンバー６０ｂに払い出し（図２２（ｃ））、他の製膜チャンバー６０ａから基材キャリア２１ｃを受け取るために製膜チャンバー６０ａの隣接する位置まで移動する（図２２（ｄ））。
このとき、移動チャンバー６の動作に並行して、第１キャリア仮置装置３０は、第３キャリア仮置装置３２に近接する位置に移動し（図２２（ｃ））、第３キャリア仮置装置３２から基材キャリア２１ｂを受け取る（図２２（ｄ））。
【０１２９】
その後、前述と同様、製膜チャンバー６０ａの位置に着た移動チャンバー６は、製膜チャンバー６０ａから基材キャリア２１ｃを受け取り、基材キャリア２１ｃを積載した状態で第３キャリア仮置装置３２に隣接する位置まで移動する。第３キャリア仮置装置３２の位置に着た移動チャンバー６は、基材キャリア２１ｃを第３キャリア仮置装置３２に払い出し、基材キャリア２１ａを受け取るために第２キャリア仮置装置３１に隣接する位置まで移動する。
そして、第２キャリア仮置装置３１の位置に着た移動チャンバー６は、第２キャリア仮置装置３１から前記工程で使用した基材保持装置２０に基材５０が固定された基材キャリア２１ａを受け取る。移動チャンバー６は、基材キャリア２１ａを積載した状態で製膜チャンバー６０ａに隣接する位置まで移動し、基材キャリア２１ａを製膜チャンバー６０ａに払い出す。
【０１３０】
以上のように、本実施形態の製膜チャンバー６０は、製膜工程が終了に伴って新たな基材キャリア２１が導入され、複数種類の基材キャリア２１が入れ替わり、常時基材キャリア２１が入った状態となる。また、本実施形態の製膜チャンバー６０は、特定の基材保持装置２０が何度も特定の製膜チャンバー６０に導入されることとなる。さらに、本実施形態の製膜チャンバー６０は、一の基材保持装置２０が製膜チャンバー６０の製膜室６３から出た後、再度同一の製膜チャンバー６０の製膜室６３に入るまでの間に異なる基材保持装置２０が製膜室６３に出入りすることとなる。
【０１３１】
本実施形態の製膜装置１であれば、基材保持装置２０と製膜チャンバー６０の組み合わせに関連付けてそれぞれの製膜条件を設定するので、より一様の品質を確保することができる。
すなわち、基材保持装置２０ａによって未処理基材５０ａを製膜チャンバー６０ａ内に搬送して製膜し、薄膜検知手段１５によって製膜済基材５０ａの薄膜の状態を検知し、異常があった場合には、基材保持装置２０ａによって後に搬送される他の未処理基材５０ｂへの製膜条件を変更する。つまり、基材５０ａを搬送した基材保持装置２０ａが別の基材５０ｂを、前回基材５０ａを製膜した製膜チャンバー６０ａに搬入し製膜する際には、再度異常が生じないように、基材保持装置２０の一つ一つの単位で異常が生じた製膜条件を調整する。そのため、前回に基材５０ａを保持していた基材保持装置２０ａが、別の基材５０ｂを製膜チャンバー６０ａに搬送し製膜した場合でも、前回と同様の異常が生じにくくなり、良好な品質の薄膜を製膜できる。
また、基材保持装置２０ｂによって未処理基材５０ｃを製膜チャンバー６０ａ内に搬送して製膜し、薄膜検知手段１５によって製膜済基材５０ｃの薄膜の状態を検知し、異常がなかった場合には、基材保持装置２０ｂによって後に搬送される他の未処理基材５０ｄへの製膜条件を変更せず、そのままの薄膜条件で製膜することで、基材５０ｃ以降の基材において、前回と同様、良好な品質の薄膜を製膜できる。
【０１３２】
続いて、本発明の第２実施形態の製膜装置２００について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同様の符番を付して、説明を省略する。
【０１３３】
第２実施形態の製膜装置２００は、有機ＥＬ装置３００の有機発光層３０１及び裏面電極層３０２を製膜する装置であり、具体的には、ＰＶＤ装置の一種である真空蒸着装置である。すなわち、第２実施形態の製膜装置２００は、有機ＥＬ装置３００の製造工程の一つに利用されるものである。
製膜装置２００は、図２３に示されるように、基材着脱搬送装置２と、キャリア循環装置群３と、製膜チャンバー群２０１と、レール５と、移動チャンバー２０２と、制御装置７によって構成される装置である。
【０１３４】
製膜チャンバー群２０１は、複数の製膜ユニット２０３によって構成されている。
製膜ユニット２０３は、図２４に示されるように、製膜チャンバー２０４と、前室チャンバー２０５によって構成されている。
【０１３５】
製膜チャンバー２０４は、第１実施形態の製膜チャンバー６０とほぼ同様の構造をしており、製膜室６３において、真空蒸着法によって基材５０に所望の薄膜を製膜可能となっている点で製膜チャンバー６０と異なる。
【０１３６】
前室チャンバー２０５は、天面、底面、左右側面の４面が囲まれた箱状体であり、その正面及び裏面に内外を連通する製膜室側出入口２０６と収納室側出入口２０７が形成されている。
製膜室側出入口２０６の大きさは、製膜チャンバー２０４の製膜室出入口６１の大きさと等しくなっている。
【０１３７】
収納室側出入口２０７には、開閉可能なシャッター２０９が設けられている。収納室側出入口２０７の大きさは、移動チャンバー２０２の収納室出入口８２の大きさと等しくなっている。
【０１３８】
前室チャンバー２０５は、その内部に前処理室２０８を備えている。
前処理室２０８は、基材５０が製膜チャンバー２０４に搬入される前に真空引きを行う部屋であり、キャリア移動装置２１０が設けられている。
キャリア移動装置２１０は、上記したキャリア設置装置６７と同様のものであり、ガイド溝４３と基体移動装置４２を複数備えている。
また、この前処理室２０８には、弁２１１を介して真空ポンプ２１２が接続されている。
【０１３９】
移動チャンバー２０２は、図２５のように、第１実施形態の移動チャンバー６とほぼ同様の構造をしており、収納室出入口８２に開閉可能なシャッター２１３が設けられている点で移動チャンバー６と異なる。すなわち、移動チャンバー２０２は、シャッター２１３を閉じた状態とすることで、移動チャンバー２０２の内部空間を高い気密性を確保しつつ密閉することが可能となっている。
【０１４０】
なお、第２実施形態の光照射手段１６及び撮影手段１７は、基材５０の裏面（非製膜面）側に設けられており、光照射手段１６は、基材５０の裏面に対して光を照射し、撮影手段１７は、基材５０の裏面を撮影する。
【０１４１】
続いて、本実施形態の製膜装置２００の全体的なレイアウトについて説明する。
【０１４２】
製膜装置２００は、図２３で示されるように、製膜チャンバー群２０１を構成する５個の製膜ユニット２０３がいずれも収納室側出入口２０７を同一方向に向けた状態で列状に配置されている。
また製膜チャンバー２０４は、製膜室出入口６１が製膜室側出入口２０６と重なるように前室チャンバー２０５と一体化されている。
別の観点からみると、前室チャンバー２０５の収納室側出入口２０７は、移動チャンバー２０２の収納室出入口８２と対向する方向を向いている。
【０１４３】
続いて、第２実施形態の製膜装置２００の特徴の一つである製膜工程について説明する。なお、本第２実施形態の製膜動作は、第１実施形態の製膜動作と大部分で重複するため、重複する部分については、説明を省略し、簡単に述べる。また、基材５０たる透明導電性酸化物層１０２が製膜された透明絶縁性基板１０１に薄膜を製膜して有機ＥＬ装置３００を製造する場合について説明する。
【０１４４】
まず、基材５０に薄膜を製膜する前工程として、予め製膜チャンバー群２０１を構成するチャンバー２０４，２０５のシャッター６２，２０９を閉じ、製膜室６３及び前処理室２０８の内部を減圧して、真空状態としておく。
【０１４５】
搬入側搬送ライン１０によって外部から製膜対象の基材５０を基材着脱搬送装置２内に搬入し、第１識別手段によって基材保持装置２０の識別部３５を検知して、基材保持装置２０の識別番号を確認し（ＳＴＥＰ１）、基材保持装置２０と搬入する製膜ユニット２０３とを関連付けて、関連付け番号を割り当てて、その割り当てを記憶する（ＳＴＥＰ２）。
【０１４６】
そして、基材キャリア２１は、第１キャリア仮置装置３０から第２キャリア仮置装置３１上へ移動し、第２キャリア仮置装置３１上から移動チャンバー２０２の収納室８３内に移動し、収納室８３内に収納された状態となる。基材キャリア２１が収納室８３内に収納された状態となったことが確認されると、シャッター２１３を閉じ、収納室８３を真空引きしながら、移動チャンバー２０２がレール５上を走行する。そして、移動チャンバー２０２の収納室８３が前室チャンバー２０５側に移動して、移動チャンバー２０２と前室チャンバー２０５とを密着させた状態となる。
【０１４７】
移動チャンバー２０２と前室チャンバー２０５が密着された状態となると、図２６に示されるように、移動チャンバー２０２のシャッター２１３と前室チャンバー２０５のシャッター２０９が開かれて、基材キャリア２１が収納室８３内から前処理室２０８内に移動する。
基材キャリア２１が前処理室２０８内に収納された状態となったことが確認されると、シャッター２０９を閉じ、継続して前処理室２０８の真空引きを行う。
【０１４８】
そして、前処理室２０８内の空間が所定の真空度に至ったことが確認されると、図２７に示されるように、製膜チャンバー２０４のシャッター６２が開かれ、基材キャリア２１は、前処理室２０８から製膜室６３の内部へと移動する。
【０１４９】
そして、全ての基材キャリア２１が製膜室６３の内部に進入し、それぞれが所定の位置に配置されたことが確認されると、シャッター６２を閉じた状態とする。
このとき、基材５０，５０の製膜面５１，５１は、放出装置６６と所定の間隔を空けて対面した状態となる。
【０１５０】
製膜室６３の内部において、第２識別手段によって基材保持装置２０の識別部３５を読み取り、関連付け番号を確認し（ＳＴＥＰ３）、関連付け番号に結び付けられた関連付け処方を取得する（ＳＴＥＰ４）。
【０１５１】
そして、基材キャリア２１に取り付けられた基材５０に対し、関連付け処方に則した各有機発光層３０１及び裏面電極層３０２を製膜する製膜動作が実施される。
【０１５２】
本実施形態では、１つの製膜チャンバー２０４の製膜室６３内で、基材５０に対して薄膜を製膜し、図２８に示される積層構造を備えた有機ＥＬ装置３００を形成する製膜工程を実施する（ＳＴＥＰ５）。
具体的には、この製膜工程では、真空蒸着法によって、透明導電性酸化物層１０２上に正孔注入層３０５、正孔輸送層３０６、発光層３０７、電子輸送層３０８、電子注入層３０９、及び裏面電極層３０２を製膜する。
正孔注入層３０５、正孔輸送層３０６、発光層３０７、電子輸送層３０８、電子注入層３０９、及び裏面電極層３０２は、一種類の原料を蒸発させた気体からなる単純ガス又は複数種類の原料を蒸発させて複数種類の気体を混合した混合ガスからなる製膜ガスを固化させることによって形成される。
【０１５３】
なお、製膜チャンバー２０４の内部で上記の製膜工程が実行されている間、移動チャンバー２０２は、製膜チャンバー２０４から分離され、次の基材キャリア２１を取りに行く。
この手順を繰り返し、すべての製膜チャンバー２０４のそれぞれに基材キャリア２１を搬入していく。
【０１５４】
ここで、所定の製膜チャンバー２０４で上記した製膜工程が終了すると、シャッター６２が開き、基材キャリア２１は製膜チャンバー２０４の製膜室６３から前室チャンバー２０５の前処理室２０８に移動する。基材キャリア２１の前処理室２０８への移動が完了すると、シャッター６２が閉まり、前処理室２０８に空気又は窒素が導入され、前処理室２０８の内部と外気との圧力差が解消される。そして、基材キャリア２１が内蔵されていない空状態の移動チャンバー２０２が前室チャンバー２０５に接続され、シャッター２０９が開状態となり、基材キャリア２１が前処理室２０８から移動チャンバー２０２に移動する。
基材キャリア２１が移動チャンバー２０２に収納されると、収納室８３を前室チャンバー２０５から離れる方向へと移動させ、移動チャンバー２０２を製膜ユニット２０３から分離する。
【０１５５】
その後、移動チャンバー２０２が第３キャリア仮置装置３２と隣接する位置まで移動し、基材キャリア２１は、移動チャンバー２０２から第３キャリア仮置装置３２へ移動し、さらに第１キャリア仮置装置３０に移動する。
この後、第１キャリア仮置装置３０が基材着脱搬送装置２と隣接する位置まで移動し、基材キャリア２１からロボットアーム１２によって製膜済基材５０が取り外され、製膜済基材５０は搬出側搬送ライン１１へと移動する。
【０１５６】
搬出側搬送ライン１１に設置された製膜済基材５０は、薄膜検知手段１５を通過して外部に搬出される。
そして、薄膜検知手段１５の結果に基づいて、判定工程を実施し（ＳＴＥＰ６）、基材保持装置２０が次の基材５０を搬送し製膜する際の製膜条件に対する処方を作成し記憶する。
【０１５７】
すなわち、基材５０の製膜面５１の全面積中の第１基準輝度Ｌ１以上の面積が第１閾値以上であるかどうか判定し（ＳＴＥＰ１０）、基材５０の製膜面５１の全面積中の第１基準輝度Ｌ１以上の面積が第１閾値以上である場合には（ＳＴＥＰ１０でＹｅｓ）、関連付け処方から輝度が下がる方向への第１変更処方を作成し、関連付け処方としてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ１１）。
【０１５８】
このとき、第１変更処方は、製膜に使用された関連付け処方に対して、輝度が下がるように下記（１）〜（６）のうち少なくとも一つの因子を変更する。
（１）基材５０の温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室６３内の圧力
（４）放出開口７３（放出開口７４）と基材５０との距離
（５）放出開口７３（放出開口７４）の総開口面積
（６）気体の混合比
【０１５９】
今回製膜に用いた製膜ユニット２０３と基材保持装置２０との組み合わせに関連付け番号を割り当て（ＳＴＥＰ７）、判定工程で記憶した関連付け処方と関連付け番号を結びつけてデータ記憶部９４に記憶する。
【０１６０】
一方、基材５０の製膜面５１の全面積中の第１基準輝度Ｌ１以上の面積が第１閾値未満である場合には（ＳＴＥＰ１０でＮｏ）、基材５０の製膜面５１の全面積中の第２基準輝度Ｌ２以下の面積が第２閾値以下かどうか判定し、基材５０の製膜面５１の全面積中の第２基準輝度Ｌ２以下の面積が第２閾値以下である場合は（ＳＴＥＰ１２でＹｅｓ）、関連付け処方から輝度が上がる方向への第２変更処方を作成し、関連付け処方としてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ１３）。
【０１６１】
このとき、第２変更処方は、製膜に使用された関連付け処方に対して、輝度が下がるように下記（１）〜（６）のうち少なくとも一つの因子を変更する。
（１）基材５０の温度
（２）製膜ガスの流量
（３）製膜室６３内の圧力
（４）放出開口７３（放出開口７４）と基材５０との距離
（５）放出開口７３（放出開口７４）の総開口面積
（６）気体の混合比
【０１６２】
そして、今回製膜に用いた製膜ユニット２０３と基材保持装置２０との組み合わせに、ＳＴＥＰ１３で記憶した関連付け処方と関連付け番号を結びつけてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ７）。
【０１６３】
基材５０の製膜面５１の全面積中の第２基準輝度Ｌ２以下の面積が第２閾値超過である場合は（ＳＴＥＰ１２でＮｏ）、製膜に使用された関連付け処方をそのまま変更せずに関連付け処方として記憶する（ＳＴＥＰ１４）。
【０１６４】
そして、今回製膜に用いた製膜ユニット２０３と基材保持装置２０との組み合わせに、ＳＴＥＰ１４で記憶した関連付け処方と関連付け番号を結びつけてデータ記憶部９４に記憶する（ＳＴＥＰ７）。
【０１６５】
本第２実施形態の製膜装置２００によれば、高品質の有機ＥＬ装置３００を製造できる。
【０１６６】
上記した第１実施形態では、仕掛太陽電池は、トップ層とボトム層が接合された２接合太陽電池の仕掛品であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボトム層のみの単接合太陽電池の仕掛品であってもよいし、３接合以上の多接合太陽電池の仕掛品であってもよい。
【０１６７】
上記した第１実施形態では、基材５０として、透明導電性酸化物層１０２付きの透明絶縁性基板１０１を基材５０として用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、透明絶縁性基板１０１を基材５０として用いて、透明導電性酸化物層１０２も製膜室６３で製膜してもよい。
【０１６８】
上記した第１実施形態では、裏面電極層が製膜されていない仕掛太陽電池１００を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、製膜室６３内で裏面電極層を製膜して太陽電池を完成させてもよい。
【０１６９】
上記した第１実施形態では、製膜装置１がＣＶＤ装置の一種であるプラズマＣＶＤ装置である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種類のＣＶＤ装置であってもよい。例えば、熱ＣＶＤ装置であってもよいし、光ＣＶＤ装置であってもよい。ＭＯＣＶＤ装置であってもよい。
【０１７０】
上記した第２実施形態では、製膜装置１がＰＶＤ装置の一種である真空蒸着装置である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種類のＰＶＤ装置であってもよい。例えば、スパッタ装置であってもよい。
【０１７１】
上記した実施形態では、判定工程として撮影手段１７が受光した基材５０からの散乱光の輝度によって薄膜の状態の異常の有無を判定し、異常があった場合には、異常が解消する方向に製膜条件を変更したが、本発明はこれに限定されるものではなく、判定工程として他の方法で薄膜の状態の異常の有無を判定してもよい。
例えば、膜厚計等によって薄膜の膜厚を測定し、当該薄膜の膜厚によって薄膜の状態の異常の有無を判定してもよいし、抵抗測定器等によって薄膜のシート抵抗を測定し、当該薄膜のシート抵抗によって薄膜の状態の異常の有無を判定してもよい。また、薄膜のヘイズ率によって薄膜の状態の異常の有無を判定してもよいし、ヘイズメーター等によって薄膜の平滑度を測定し、当該薄膜の平滑度によって薄膜の状態の異常の有無を判定してもよい。さらに、ラマン分光器等によって薄膜の結晶化度を測定し、当該薄膜の結晶化度によって薄膜の状態の異常の有無を判定してもよい。
【０１７２】
上記した実施形態では、５台の製膜チャンバーを備えていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、製膜チャンバーの台数は、１〜４台でもよいし、６台以上であってもよい。
【０１７３】
上記した実施形態では、製膜チャンバーと基材保持装置を個別に関連付けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つの製膜チャンバーに導入される基材保持装置群を一まとまりにして、製膜チャンバーと基材保持装置群で関連付けてもよい。
【０１７４】
上記した実施形態では、一つの製膜チャンバーに対して複数の基材キャリアを導入して製膜したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つの製膜チャンバーに対して一つの基材キャリアを導入して製膜してもよい。
【０１７５】
上記した実施形態では、一つの放出装置６６につき２つの基材キャリア２１に製膜するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つの放出装置６６につき１つの基材キャリア２１に製膜するものであってもよいし、一つの放出装置６６につき３つ以上の基材キャリア２１に製膜するものであってもよい。
【０１７６】
上記した実施形態では、放出装置６６は両面にシャワープレートを備え、両面から２つの基材キャリアに同時に製膜するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、放出装置６６は片面にシャワープレートを備えるものであってもよい。
【０１７７】
上記した実施形態では、シャワープレート７１，７２がその厚み方向に移動することによって、基材５０の製膜面と放出開口７３，７４の距離を調整可能となっていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、基材５０を固定する基材保持装置２０の位置をシャワープレート７１，７２の放出開口７３，７４に対して近接・離反可能な構造としてもよい。
【０１７８】
上記した実施形態では、撮影手段で撮影した画像に基づいて判定工程を実施したが、本発明はこれに限定されるものではなく、必ずしも画像処理を行う必要はない。例えば、光照射手段からの光の輝度と、光検知手段（上記した実施形態では撮影手段）が受光した輝度との関係のみ算出して、異常を検知することもできる。
【０１７９】
上記した実施形態では、２５６階調で画像処置を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の複数階調であれば、階調数は特に限定されない。
【０１８０】
上記した実施形態では、基材保持装置２０ごとに製膜条件を調整していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、同一の製膜チャンバー６０に導入される基材保持装置２０を一群とし、この基材保持装置２０群ごとに製膜条件を調整してもよい。
【０１８１】
上記した実施形態では、薄膜検知手段１５は、搬出側搬送ライン１１の上方に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、薄膜検知手段１５の設置場所は、製膜装置での基材５０の移動経路において、製膜室の下流側に設けられていれば良い。
例えば、移動チャンバーに設けられていてもよいし、キャリア仮置装置３０，３２に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１８２】
１，２００  製膜装置
１５  薄膜検知手段
１６  光照射手段
１７  撮影手段
２０  基材保持装置
５０  基材
６３  製膜室
７６  プラズマ発生電極
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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