(57)【要約】【課題】  薄膜太陽電池の歩留まりを向上することができる薄膜太陽電池製造システムおよび薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法を提供すること。【解決手段】  基板に透明電極、アモルファスシリコン膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムにおいて、基板に設けられた個別マーカと、透明電極製膜後に連続的に基板の中間検査を行う透明電極検査装置７０と、アモルファスシリコン膜製膜後に連続的に基板の中間検査を行うアモルファスシリコン膜検査装置７１と、前記透明電極検査装置７０およびアモルファスシリコン膜検査装置７１による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理する品質管理装置とを備えている。個別マーカとしては、２次元バーコードによるＩＤマーカとする。【選択図】      図１
2005235920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に透明電極、シリコン系薄膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムにおいて、
基板に設けられた個別マーカと、
透明電極製膜後に連続的に基板の中間検査を行う透明電極検査装置と、
前記透明電極検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理する品質管理装置とを備えていることを特徴とする薄膜太陽電池製造システム。
【請求項２】
基板に透明電極、シリコン系薄膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムにおいて、
基板に設けられた個別マーカと、
シリコン系薄膜製膜後に連続的に基板の中間検査を行うシリコン系薄膜検査装置と、
前記シリコン系薄膜検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理する品質管理装置とを備えていることを特徴とする薄膜太陽電池製造システム。
【請求項３】
透明電極製膜後に連続的に基板の中間検査を行う透明電極検査装置を備え、
前記品質管理装置は、前記透明電極検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理することを特徴とする請求項２に記載の薄膜太陽電池製造システム。
【請求項４】
レーザエッチング後のセルの段間抵抗を連続的に計測する段間抵抗計測装置を備え、
前記品質管理装置は、前記段間抵抗計測装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システム。
【請求項５】
モジュール完成後に発電検査を行う発電検査装置を備え、
前記品質管理装置は、前記発電検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システム。
【請求項６】
前記基板の個別マーカは、クロム金属またはアルミニウムをレーザにより転写された２次元マーカであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システム。
【請求項７】
前記基板には、前記個別マーカとともに、該個別マーカの内容を目視により読み取り可能な状態に表した文字列マーカが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システム。
【請求項８】
前記個別マーカは、前記基板のシリコン系薄膜面とは逆の基板裏面側の周縁部であってセンター振り分け位置近傍の片側に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システム。
【請求項９】
基板に透明電極、アモルファスシリコン系薄膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムの検査方法において、
薄膜太陽電池製造の品質にばらつきが発生しやすい工程について、連続的に中間検査を行い、該検査結果を基板のＩＤと対応させて管理することを特徴とする薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法。
【請求項１０】
プラズマＣＶＤ装置により製膜された基板について、定期的に基準製品との比較を行い、該基板が管理基準範囲にあるか否かを検査することを特徴とする請求項９に記載の薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法。
【請求項１１】
定期的確認を行えば比較的処理が安定している工程について手動で基板の抜き取り検査を行うことを特徴とする請求項９または１０に記載の薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファスシリコン太陽電池や微結晶シリコンとのタンデム太陽電池などの薄膜太陽電池を製造するための製造システムに関し、特に品質管理のための検査装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池は、例えばアモルファス太陽電池の場合、ガラス基板に透明電極を形成し、その上にアモルファスシリコン膜、さらに裏面電極を製膜する。また各製膜後にレーザエッチングにより切断セルを直列接続させることにより太陽電池モジュールとし、これをパネル化して太陽電池パネルとする。
完成された太陽電池に関する検査内容はＪＩＳ、ＩＳＯなど認証内容で管理されている。しかし、薄膜太陽電池の製造に関して、途中の検査により歩留まりを確保する為の手法は明確になっていない状況にある。
【特許文献１】特開２００１−１０２６０４号公報
【特許文献２】特開平６−３１０４２４号公報
【特許文献３】特開２００３−６５７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような状況下において、薄膜体用電池の製造工程では、歩留まりを向上させるための検査内容を確立することが望まれている。
【０００４】
本発明においては、上記事情に鑑み、薄膜太陽電池の歩留まりを向上することができる薄膜太陽電池製造システムおよび薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては上記の課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に記載の発明は、基板に透明電極、シリコン系薄膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムにおいて、基板に設けられた個別マーカと、透明電極製膜後に連続的に基板の中間検査を行う透明電極検査装置と、前記透明電極検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理する品質管理装置とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
透明電極の製膜は、頻繁に行なわれるメンテナンス後を含めて、品質にばらつきを生じやすい。本発明においては透明電極製膜後に連続的に品質を検査する。検査結果は個別マーカに対応させて管理される。検査項目としては、膜厚、膜厚分布、ヘイズ率、ピンホール等である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、基板に透明電極、シリコン系薄膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムにおいて、基板に設けられた個別マーカと、シリコン系薄膜製膜後に連続的に基板の中間検査を行うシリコン系薄膜検査装置と、前記シリコン系薄膜検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理する品質管理装置とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
シリコン系薄膜の製膜は、経時的変化やメンテナンス後の品質にばらつきを生じやすい。本発明においてはアモルファスシリコン膜製膜後に連続的に品質を検査する。検査結果は個別マーカに対応させて管理される。検査項目としては、膜厚、膜厚分布等である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、透明電極製膜後に連続的に基板の中間検査を行う透明電極検査装置を備え、前記品質管理装置は、前記透明電極検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理することを特徴とする。
【００１０】
透明電極の製膜は、頻繁に行なわれるメンテナンス後を含めて、品質にばらつきを生じやすい。本発明においては透明電極製膜後に連続的に品質を検査する。検査結果は個別マーカに対応させて管理される。検査項目としては、膜厚、膜厚分布、ヘイズ率、ピンホール等である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、レーザエッチング後のセルの段間抵抗を連続的に計測する段間抵抗計測装置を備え、前記品質管理装置は、前記段間抵抗計測装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理することを特徴とする。
【００１２】
レーザエッチング工程では、エッチング不良やエッチング屑の付着により品質にばらつきを生じやすい。本発明においてはレーザエッチング後に連続的にセルの段間抵抗を検査する。検査結果は個別マーカに対応させて管理される。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、モジュール完成後に発電検査を行う発電検査装置を備え、前記品質管理装置は、前記発電検査装置による基板の検査結果を前記個別マーカに対応させて管理することを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、モジュール完成後に電流、電圧、出力の検査（発電検査）を行い、検査結果を個別マーカに対応させて管理する。品質管理装置では、中間検査結果と発電性能とを統計的に比較することが可能となり、異常の要因特定に役立つ。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、前記基板の個別マーカは、クロム金属またはアルミニウムをレーザにより転写された２次元マーカであることを特徴とする。
【００１６】
薄膜太陽電池製造システムにおいては、基板は基板洗浄や加熱や真空・加熱といった厳しい環境下を通過する。本発明では個別マーカとして耐久のあるクロム金属またはアルミニウムを用いることで、各工程機器を通過した後でも読みとり可能であるとともに、各処理装置内部を汚染することがない。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、前記基板には、前記個別マーカとともに、該個別マーカの内容を目視により読み取り可能な状態に表した文字列マーカが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、個別マーカと共に文字列マーカを設けることで、例えば個別マーカが目視により読み取り出来ない２次元バーコードであったとしても、異常発生時や基板カセットに搬出した基板ＩＤの確認等において作業員が文字列マーカを読み取って容易な基板管理が可能となる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、前記個別マーカは、シリコン系薄膜面とは逆の基板裏面側の基板周縁部であってセンター振り分け位置近傍の基板上流側または下流側の片側に規定して設けられていることを特徴とする。
【００２０】
基板はローラによる搬送機器をはじめとして、基本的にはセンター振り分け位置を基準として取り扱われるため、個別マーカが基板の端部に設けられていると読み取りカメラでとらえたときに基板の温度が高い場合には熱延びの影響で場所がずれて読み取りエラーを起こしてしまう。本発明においては、個別マーカはセンター振り分け位置近傍に設けられているから、基板が熱延びしても個別マーカは定位置を確保し、安定して読み取り可能となる。また、個別マーカは基板の上流側または下流側の片側に規定して設けられているので、基板処理した後でも各処理装置における基板セット方向が明確であり、処理に不具合があった際にも装置との位置関係を対比することで、修復対応を実施し易い。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、基板に透明電極、シリコン系薄膜および裏面電極を製膜し、モジュール化した後パネル化する薄膜太陽電池製造システムの検査方法において、薄膜太陽電池製造の品質にばらつきが発生しやすい工程について、全数の中間検査を行い、該検査結果を基板のＩＤと対応させて管理することを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、製造工程の途中で、不良発生しやすい個所の早期判定が可能となり、早期に不良対策を実施して高い生産量を維持できる。薄膜太陽電池製造の品質にばらつきが発生しやすい工程としては、透明電極製膜、シリコン系薄膜製膜、レーザエッチングが挙げられる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法において、プラズマＣＶＤ装置により製膜された基板について、定期的に基準製品との比較を行い、該基板が管理基準範囲にあるか否かを検査することを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、基板のシリコン系薄膜の各層単膜（ｐ／ｉ／ｎ層のいずれか）の膜厚、膜厚分布、製膜速度、膜質（屈折率、バンドギャップ、暗導電率）等を計測する。基準管理範囲を外れている場合は、レシピやＲＦ供給手法の調整による補正や製膜時間補正などを行う。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の薄膜太陽電池製造システムにおける検査方法において、定期的確認を行えば比較的処理が安定している工程について手動で基板の抜き取り検査を行うことを特徴とする。
【００２６】
本発明においては、連続処理時の品質のバラツキの発生が少ないため、上記のような全数の中間検査が必要ない工程機器において、手動で検査を行う。例えば、裏面電極製膜後の膜厚、膜厚分布、反射率、ダスト、レーザエッチング後のエッチング形状、パネル完成後の絶縁検査である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明においては以下の効果を得ることができる。
製造工程の途中で製品の品質チェックが可能となるので、不良発生個所の早期判定が可能となるとともに、不良発生基板を下流工程で無駄に処理する必要が無くなるので、材料費の浪費を防止できる。
また、個別マーカと検査結果とが対応づけられて管理されるので、異常発生時の要因特定が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示したものは本実施形態に係る薄膜太陽電池の製造工場（薄膜太陽電池製造システム）の構成図、図２は製造工程について示した模式図である。
まず、薄膜太陽電池のうちアモルファスシリコン太陽電池製造時の主要製造工程を図２の模式図を用いて順に列記する。
(1)ガラス基板を受け入れ
(2)ガラス基板に対して透明電極を製膜
(3)透明電極をレーザエッチング
(4)プラズマＣＶＤ装置によりアモルファスシリコン膜を製膜
(5)該アモルファスシリコン膜をエッチング
(6)スパッタリングまたはイオンプレーティング装置により裏面電極を製膜
(7)裏面電極およびアモルファスシリコン膜をエッチング
(8)これらを直列接続し、モジュールが完成
(9)モジュール発電検査
(10)周辺膜を除去
(11)カバーシート接着
(12)端子箱取付け
(13)封止材を注入
(14)発電検査
(15)電池パネル完成
【００２９】
このような製造工程によって薄膜太陽電池を製造する工場は、基板搬送路上に複数の工程機器を直列に設け、これら工程機器を経ることで基板に薄膜を形成して薄膜太陽電池パネルとする。特に１ｍ角を越える大型基板を処理するに適した各工程機器の配置図を図１に示した。以下に、アモルファスシリコン太陽電池製造時の各工程機器の配置を、基板の流れに沿って説明する。
基板搬入装置１に受け入れられたガラス基板は、受入基板洗浄器２で洗浄された後、後述するＩＤマーカ７５を取り付ける管理器３を経て透明電極製膜装置４において透明電極が製膜される。透明電極製膜後、基板洗浄器５で洗浄された後、基板搬送器６によってレーザエッチング装置７に搬入される。なお別ラインで透明電極を製膜した基板を使用する場合は、受入基板洗浄の後に管理器３でＩＤマーカ７５を取り付けてから製造ラインの所定位置に投入される。レーザエッチング装置７によって透明電極をレーザエッチングにより短冊状に分離した後、アモルファスシリコン膜製膜前基板洗浄器８によって洗浄され、基板搬送器９によってアモルファスシリコン膜製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０に搬入される。アモルファスシリコン膜製膜装置１０によってアモルファスシリコン膜が製膜され、その後、基板搬送器１１によってレーザエッチング装置１２に搬入され、アモルファスシリコン膜が透明電極のエッチングとずらした位置に短冊状にエッチングされる。次いで裏面電極製膜装置（スパッタリング装置）１３にて裏面電極が製膜され、基板搬送器１４によって裏面レーザエッチング前基板洗浄器１５に搬送され、洗浄される。その後、裏面レーザエッチング装置１６によって裏面電極およびアモルファスシリコン膜がさらにエッチング位置をずらして短冊状にエッチングされ、モジュール周辺の絶縁エッチングを行い、基板搬送器１７によって発電検査装置１８に搬入されて発電検査が行われる。次いで基板搬送器１９によって搬送され、膜研磨装置２０で周辺膜が除去され、基板洗浄器２１で洗浄され、レイアップ装置２２、ラミネータ装置２３およびパネル化装置２４でカバーシート接着が行われ、端子台取付装置２５で端子箱が取付け・封入される。そして基板搬送器２６で発電検査装置２７に搬送され、ここで発電検査が行われた後、性能別仕分保管庫２８に仕分けられる。
【００３０】
図のように、各工程機器はＳ字状のスネークラインに並べられ、一部がクリーンルーム３０内に設置される。符号３１，３２は一般雰囲気の領域を示している。
クリーンルーム３０内に設置する機器は、基板洗浄器８，１５、レーザエッチング装置７，１２，１６、アモルファスシリコン膜製膜装置１０、裏面電極製膜装置１３、発電検査装置１８、およびこれらへの基板搬送器６，９，１１，１４，１７、基板カセット４０、基板バッファ４６，４７，４８、ならびにこれら機器に付随する検査装置に限定している。つまり、基板膜面に付着する塵埃による歩留まり低下が問題となる装置と、この前後装置に限定している。
透明電極製膜装置４はクリーンルーム３０の外に設置している。透明電極製膜装置４は一般に常圧型熱ＣＶＤ装置であるため、この装置の基板搬出部分からは、気相中で成長したパーティクルが基板上に乗った状態で排出される。したがって外側で埃が舞いやすい。このため、クリーンルーム３０を汚染しないように一般雰囲気に設置している。この基板は基板洗浄器５で洗浄された後にクリーンルーム３０内へ搬入される。
【００３１】
アモルファスシリコン膜製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０は、図のようにクリーンルーム３０端部の折り返し工程に位置している。この装置は定期的に製膜室を開放して内部製膜ユニットを取り外して洗浄済ユニットと交換する洗浄メンテナンスが必要である。つまりクリーンルーム３０の端部に位置してメンテナンス領域を広く取ることができるから、容易なメンテナンスが可能となる。また、大型基板を処理する大型装置においても基板の出入り口がアモルファスシリコン膜製膜装置１０の同じ側に設けられているから、生産状況を監視しやすい。
【００３２】
クリーンルーム３０の隔壁には、基板搬送器６，１９を通じて内外との基板の搬入・搬出が可能なように、隙間窓３３，３４が設けられている。
図３に隙間窓３３の斜視図を示した。基板搬送器６を例として構成を説明すると、符号３０ａはクリーンルーム３０の隔壁、符号３５は搬送台、符号３６は搬送台３５上に設けられた搬送ローラ、符号３７は基板である。基板３７の搬送パスライン高が床上１ｍ±０．２ｍとなるように搬送台３５の高さが設定されている。なお隙間窓３４も同様の構成である。
クリーンルーム３０は一般雰囲気との差圧を０より大きく２０Ｐａ以下（好ましくは１０Ｐａ）に高くしてクリーンルーム３０内部に一般雰囲気からの塵埃が入らないようにしている。
隙間窓３３のサイズは、基板３７のサイズによって定められる。幅は、基板３７の幅の＋２０％以内、高さは基板振動があるため基板を水平支持した時のたわみ量を含めた基板３７の高さの５００％以内である。基板幅が１１００ｍｍの場合、隙間窓３３の幅は１３００ｍｍ、高さは５０ｍｍである。
図では紙面右奥がクリーンルーム３０の内部であり、矢印Ａは空気の流れを示しており塵がクリーンルーム３０内に流入しないようになっている。これはクリーンルーム壁面の一部に設置したディスク状の圧力ダンパによりクリーンルーム３０の差圧管理を行なうことによるものである。
【００３３】
また、図１において、符号４０は必要な装置の出入り口に基板を差し込み・抜き出し可能とする基板カセットである。アモルファスシリコン膜製膜装置１０または裏面電極製膜装置１３は定期的に停止してメンテナンスする必要があるが、基板カセット４０を用いることで、装置の稼働状況によるタクトタイム差や定期検査用基板処理や基板処理停止期間を吸収することができる。また、基板カセット４０を必要に応じて搬送することで、特殊なレシピ処理や一部の処理工程を省いた処理や、積層タンデム構造の太陽電池製作の対応が可能となる。
【００３４】
図４に基板カセット４０の搬送方法について示した。クリーンルーム３０の図１右半分の領域の天井には、Ｘ−Ｙ方向に移動可能な天井クレーン４５が設置されている。１ｍ角を越え厚みｔが４ｍｍ以上の基板の質量は１０ｋｇ以上あるため、これを収納する基板カセット４０は１０枚セットの場合１００ｋｇを超えるために人手では簡単には移動できないが、天井クレーン４５を用いることで、容易に運搬可能となる。天井クレーン４５は高い位置（例えば４ｍ）にあるので、クリーンルーム３０内の気流を乱さず、清浄度を落とさない。なお、天井クレーン４５からオイルや埃が落ちる可能性があるため、下方にはそれらを受けるパットを設けることが望ましい。
【００３５】
この天井クレーン４５の設置領域は、クリーンルーム３０の図１右半分の領域である。基板カセット４０を必要とする工程は、特にアモルファスシリコン膜製膜装置１０の前後（レーザエッチング装置７から裏面電極製膜装置１３まで）に限られる。したがって、本実施形態のようにアモルファスシリコン膜製膜装置１０が基板搬送路の折り返し位置に設けられていれば、レーザエッチング装置７〜裏面電極製膜装置１３がＵ字状にコンパクトに配置される。基板搬送経路が一直線上に沿っている場合と比べて天井クレーン４５の可動領域を一個所（図においてクリーンルーム３０の右半分）にまとめることができるから、図のクリーンルーム３０左半分の領域には天井クレーン４５を設ける必要がない。
【００３６】
さらに、図１において、符号４６〜４８は、基板を一時的に保管する基板バッファ装置である。アモルファスシリコン膜製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０は、定期的に製膜室の製膜ユニットに付着した余剰膜を除去するために１つの製膜室の基板処理を中止してセルフクリーニングや製膜室を開放して製膜ユニットを洗浄済ユニットと交換する洗浄メンテナンスを実施する必要がある。このため、前後装置に比べてタクトタイムが遅延する場合が多い。このため、前後に基板バッファ装置４６，４７を設け、これにより極力アモルファスシリコン膜製膜装置１０が中心となる稼働状況を実現させる。
また、基板バッファ装置４８は、発電検査装置１８で製品良否を判断した後、後流のパネル化工程の処理調整が必要な場合に、一般雰囲気に出す前にクリーンルーム３０内で基板を一時保管するためのものである。これにより後流のパネル工程で生産パネルサイズの変更に伴う段取り・切替作業やメンテナンス作業などで、パネル工程の処理タイミング差が生じた場合でも、基板を清浄度の高いクリーンルーム内に一時保管してモジュールの性能低下を抑制できる。
【００３７】
また、各構成機器に対して片側の領域５０を、各機器に対する主アクセス面および作業員の通路として利用することで、工場スペースを有効活用が可能となる。
【００３８】
次に、本実施形態の薄膜太陽電池製造システムにおける、工程管理に関する構成を説明する。
図１において、符号７０は、透明電極製膜後に連続的に基板の中間検査を行う透明電極検査装置である。本透明電極検査装置７０は例えばＣＣＤカメラを用いた画像処理解析により非接触状態で透明電極を検査する装置を使用することができる。この検査する項目は、膜厚、膜厚分布、ヘイズ率、ピンホールなどである。基板搬送器６により搬送されている途中に、連続的に（連続生産を停止することなく）検査を行う。
同様に連続検査を行う検査装置として、符号７１のアモルファスシリコン膜検査装置、符号７２の段間抵抗計測装置が設けられている。アモルファスシリコン膜検査装置７１は例えば基板片面から照射光の透過光量により膜厚を非接触状態で検査する装置（特開２００３−６５７２７号）を使用することができる。この検査項目は、膜厚、膜厚分布である。段間抵抗計測装置７２は、レーザエッチング後の各々のセルの間における段間抵抗（図２の(8)の符号Ｒ参照）を計測する。
また発電検査装置１８も同様に、モジュール完成後の発電検査（電流、電圧、出力など）をタクトタイムに影響を与えない時間内に、基板全数において行う。
【００３９】
なおこれら各中間検査装置（透明電極検査装置７０，アモルファスシリコン膜検査装置７１，段間抵抗計測装置７２）は全てが必要であるわけではなく、必要に応じて選択して設けてもよい。
また、他の中間検査装置の例としては、１日あたり１回〜数回にわたり各基板洗浄器２，５，８，１５，２１において使用される純水の抵抗を監視する装置が考えられる。この場合は、例えば純水の比抵抗値が１０ＭΩ・ｃｍ未満となり抵抗値が落ちてきた場合にイオン交換樹脂を交換するといった処理を行う。
【００４０】
これらの検査装置７０，７１，７２，１８は、基板３７の検査を行うと共に、図５に示した基板３７上のＩＤマーカ（個別マーカ）７５を読みとるカメラを備え、またはこの上流側の処理装置に備えた読み取りカメラにより、基板のＩＤマーカ７５を読み取り、ＩＤと検査結果を対応させて検査する。このＩＤマーカ７５は、管理器３において、真空・加熱でも耐久のあるクロム金属薄膜またはアルミニウム薄膜にＹＡＧレーザなどにより熱エネルギーを局所的に与えることで基板３７に強力に蒸着して転写された２次元バーコードであり、例えば２０桁内容に製造日、各装置のレシピコード、納入先オーダ番号、シリアル番号などが表されている。図５の符号７６はＩＤマーカ７５の隣に設けられたＩＤ文字列（文字列マーカ）であり、ＩＤマーカ７５のバーコードと同じ内容のものが文字として表されている。このＩＤ文字列７６もＩＤマーカ７５と同様の手法により管理器３で設けられる。ＩＤ文字列は、読み取りカメラでＩＤマーカを読み取り、エラー発生時には人目で読み取り、そのＩＤをマニュアル入力する補正が可能であるとともに、読み取りカメラが設置されていない途中工程において基板カセットなどに抜き出した基板のＩＤの確認を容易にする。
転写される金属は、基板洗浄器ではロールブラシによる力が付加され、透明電極製膜装置で４００〜５５０℃の熱にさらされ、プラズマＣＶＤ装置では真空雰囲気で２００〜３００℃の熱にさらされる。さらにこの厳しい環境下においてもＩＤマーカ７５が消えることなく、処理装置内で蒸発等により装置内を汚染することなく、更には人間の目による読み取り認識度が高いものが必要とされる。各種金属や合金の中から選定した結果、耐久性からはクロム金属がより望ましいが、コスト低減にはアルミニウムが代用として使用可能である。
これらＩＤマーカ７５，ＩＤ文字列７６は、基板３７のセンターラインＣから±１０ｍｍ以内、基板３７の端より１０ｍｍ以内の周辺膜研磨領域３７ａに、膜面とは逆の裏面側に３〜６ｍｍ角(望ましくは４ｍｍ角）以内のサイズで転写されている。
この位置は入射光を阻害せず太陽電池モジュールの性能に影響を与えない。またシリコン膜面とは逆の裏面側からのレーザーエッチングなどの製造工程において支障を生じないような位置である。ＩＤ文字列７６のサイズは、例えば２０桁のＩＤ文字列を５×４行で表示した際にも人目による認識が可能で極力小さいものとしてサイズを選定しており、望ましくは４ｍｍ角である。
基板３７は、処理工程により基板温度が上昇している場合があるが、この時に基板の熱延びの影響を受けないようにセンターラインＣ（振り分け位置）を基準として各工程機器によって取り扱われる。すなわち、ＩＤマーカ７５を読み取る場合も、まずセンターラインＣに対し、所定の位置にあるＩＤマーカ７５の位置に対して読み取りカメラの焦点位置を設置して読み取る。ＩＤマーカ７５が基板３７の端に設けられている場合、基板の温度により熱延びによって読み取りカメラが認識できる位置からずれてしまうが、本実施形態のようにセンターラインＣ近傍に設けられていることで、基板搬送時の基板センターは定位置を確保し、基板搬送時の上面または下面のいずれかにある２次元バーコードを安定して読みとることが可能となる。
さらにこのＩＤマーカ７５を基板の上流側または下流側に規定して設置してある。これにより処理装置から搬出されて後でも、各処理装置と基板の位置関係が明確であり、例えば処理基板上に品質異常個所が発見された場合に処理装置の異常個所を特定し易い。特に各処理装置を直列に接続配置された工場においては、基板の向きが明確でありため、各処理装置との基板位置関係を把握し易いという特徴がある。
なお、ＩＤマーカ７５とＩＤ文字列７６とを各処理装置における処理にあたり位置決めの基準として基板３７を取り扱ってもよい。
【００４１】
次に、品質管理装置について図６を用いて説明する。図の符号８０が品質管理装置である。
符号８１は情報統括ＰＣであり、８１ａは情報統括ＰＣ８１に蓄積されるデータを示す。符号８２は透明電極検査装置７０を制御する端末であり、情報統括ＰＣ８１とＬＡＮにより接続されている。同様に符号８３，８４、８５の端末は、それぞれアモルファスシリコン膜検査装置７１、段間抵抗計測装置７２、発電検査装置１８を制御し、同様に情報統括ＰＣ８１とＬＡＮにより接続されている。符号８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａは、それぞれ端末８２，８３，８４，８５のデータログである。
各端末８２，８３，８４，８５は、所定の検査結果と共に、基板３７のＩＤマーカ７５が示している２０桁の文字列を受けとり、データログ８２ａ，８３ａ，８４ａ，８５ａに保存すると共に、情報統括ＰＣ８１に送る。また検査結果が標準に設定した範囲より逸脱した場合は、警報を発報して人的判断のもと各処理装置の処理継続判断や修正必要判断を行なうことができる。
情報統括ＰＣ８１では、各端末８２〜８５から送られてくるデータを蓄積し、各基板の履歴（製造条件、製造日時）、各工程での検査結果、発電性能のデータベースを構築する。このデータベースにより例えば製造プロセスの歩留り低下につながる常用な要因を明確化して改善につなげることが可能となる。
【００４２】
次に、本実施形態の薄膜太陽電池製造システムにおける検査工程について説明する。
（１）連続運転時に、透明電極検査装置７０，アモルファスシリコン膜検査装置７１，段間抵抗計測装置７２、発電検査装置１８により、基板全数の検査を行う。上記のように検査結果はＩＤマーカ７５と共に情報統括ＰＣ８１に蓄積される。
異常が発生した場合、端末８２〜８５の画面に警告を表示したり、警報を鳴らす。場合により、装置を自動的に停止し、作業員が異常の原因を確認し、修理・製造を続行する。
（２）抜き取りで手動検査を行う。
抜き取り検査は、定期的確認を行えば比較的処理が安定している工程に対して、所定の期間毎に実施して、処理の異常有無を確認する。すなわち、主として基板の抜き取りまたは評価基板に処理を行い、手動検査を行う工程は次である。
・裏面電極製膜後の膜厚、膜厚分布、反射率、ダスト等
・レーザエッチング後のエッチング形状
・パネル完成後の絶縁検査（例えば、絶縁抵抗：ＤＣ１０００Ｖ負荷で１００ＭΩ以上、耐電圧：ＤＣ２２００Ｖまたは３８００Ｖを１分印加で絶縁破壊無し。）
（３）さらに、最も性能を左右する装置においては、定期的（毎日または週数回）に基準製品との比較を行う。すなわち、アモルファスシリコン膜製膜装置１０で、その各層単膜（ｐ／ｉ／ｎ層のいずれかの単膜）の膜厚、膜厚分布、製膜速度、膜質（屈折率、バンドギャップ、暗導電率）を計測して、管理基準範囲にあることを確認する。膜厚分布や膜質に異常がある場合はレシピやＲＦ供給手法の変更による補正や製膜時間補正を行う。レシピ変更としては、ＲＦ出力増減、圧力変更、シランと水素の全体流量、分圧比等の変更などを行う。
【００４３】
このように、製造工程の途中で連続して品質チェックが可能であり、異常が発生した場合は自動で警報を発生することができる。異常基板を発見しやすいシステムとすることができるとともに、早期に異常個所を特定して修復までの時間を短くし生産量の低下を抑制することができる。
また、情報統括ＰＣ８１に基板３７のＩＤ（製造日、各装置のレシピコード、納入先オーダ番号、シリアル番号など）と、中間検査結果と、発電性能とが記録される。情報統括ＰＣ８１は、このデータベースを用い、新たに基板の異常が発生した場合、その基板が製造された条件と過去のデータとを統計的に比較することで、異常の要因を容易に特定することができるので、歩留り低下対策を有効に実施することができる。
また、手動で抜き取り検査を行い、さらにアモルファスシリコン膜製膜装置１０について、定期的に基準製品との比較を行い、必要に応じて補正を行うことで、不良が発生する兆候を事前に判断・修正して不良による歩留り低下を防止することができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態の薄膜太陽電池製造システムによれば、製造工程の途中で製品の品質チェックが可能となるので、不良発生個所の早期判定が可能となり歩留りが向上するとともに、不良発生基板をラインから排除することで、下流工程で無駄に処理する必要が無くなり、材料費の浪費を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態として示した薄膜太陽電池製造工場の構成図である。
【図２】薄膜太陽電池の製造工程について示した模式図である。
【図３】クリーンルームの隔壁に設けられた隙間窓について示した斜視図である。
【図４】基板カセットを搬送する天井クレーンの一部を示した斜視図である。
【図５】ＩＤマーカが設けられた基板の平面図である。
【図６】品質管理装置の構成について示した模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  基板搬入装置
２  受入基板洗浄器
３  管理器
４  透明電極製膜装置
５  基板洗浄器
６  基板搬送器
７  レーザエッチング装置
８  アモルファスシリコン膜製膜前基板洗浄器
９  基板搬送器
１０  アモルファスシリコン膜製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）
１１  基板搬送器
１２  レーザエッチング装置
１３  裏面電極製膜装置（スパッタリング装置またはイオンプレーティング装置）
１４  基板搬送器
１５  裏面レーザエッチング前基板洗浄器
１６  裏面レーザエッチング装置
１７  基板搬送器
１８  発電検査装置
１９  基板搬送器
２０  膜研磨装置
２１  基板洗浄器
２２  レイアップ装置
２３  ラミネータ装置
２４  パネル化装置
２５  端子台取付装置
２６  基板搬送器
２７  発電検査装置
２８  性能別仕分保管庫
３０  クリーンルーム
３１，３２  一般雰囲気
３３，３４  隙間窓
３６  搬送ローラ
３７  基板
４０  基板カセット
４５  天井クレーン
４６〜４８  基板バッファ装置
７５  ＩＤマーカ（個別マーカ）
７６  ＩＤ文字列（文字列マーカ）
８０  品質管理装置
８１  情報統括ＰＣ
８２，８３，８４，８５  端末
【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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