(57)【要約】【課題】工場の設置スペースを削減可能な薄膜太陽電池製造システムを提供する。【解決手段】薄膜太陽電池製造システムは、第１共通基板保管ラック４０−１と第２共通基板保管ラック４０−２と複数の処理装置１〜１６−２とを具備する。第１共通基板保管ラック４０−１と第２共通基板保管ラック４０−２は、基板を傾けて保管する。複数の処理装置１〜１６−２は、薄膜太陽電池の製造工程で基板の処理に使用され、第１共通基板保管ラック４０−１と第２共通基板保管ラック４０−２との間の領域に、基板の搬出部及び搬入部のいずれか一方が第１共通基板保管ラック４０−１に面し、他方が第２共通基板保管ラック４０−２に面するように配置されている。第１共通基板保管ラック４０−１及び第２共通基板保管ラック４０−２は、複数の処理装置１〜１６−２に共用される。【選択図】図３
2009147266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を鉛直方向より傾けて保管する第１共通基板保管ラックと、
薄膜太陽電池の製造工程で前記基板の処理に使用され、前記第１共通基板保管ラックへ処理を終了した基板を搬出するように配置された複数の処理装置と
を具備し、
前記第１共通基板保管ラックは、前記複数の処理装置に共用され、製造工程の処理順番に従わずに前記基板を保管する
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記基板を鉛直方向より傾けて保管する第２共通基板保管ラックと、
前記基板の処理順番を制御する基板処理制御装置と
を更に具備し、
前記複数の処理装置は、前記第１共通基板保管ラックと前記第２共通基板保管ラックとの間の領域に、前記基板の搬出部及び搬入部のいずれか一方が前記第１共通基板保管ラックに面し、他方が前記第２共通基板保管ラックに面するように配置され、
前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックは、前記複数の処理装置に共用され、
前記基板処理制御装置は、
前記複数の処理装置の少なくとも一部への前記基板の搬入及び搬出を制御し、
前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックへの前記基板の搬入及び搬出を制御する
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項３】
請求項２に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記複数の処理装置の少なくとも一部は、前記第１共通基板保管ラックまたは前記第２共通基板保管ラックにより、互いに並列に配置され、前記複数の処理装置の少なくとも一部の配置順番が前記薄膜太陽電池の製造工程の順番に従わない
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項４】
請求項３に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記複数の処理装置の少なくとも一部は、前記複数の処理装置の配置順番を変更することなく、前記基板処理制御装置により、前記薄膜太陽電池の製造工程の順番を変更可能とする
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記複数の処理装置の各々は、前記複数の処理装置の高さに基づいて設定された領域に配置されている
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記複数の処理装置の各々は、前記複数の処理装置の使用するユーティリティに基づいて設定された領域に配置されている
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記第１共通基板保管ラックは、内部の雰囲気の清浄度を外部の雰囲気の清浄度より高く保つ第１浄化装置を備え、
前記第２共通基板保管ラックは、内部の雰囲気の清浄度を外部の雰囲気の清浄度より高く保つ第２浄化装置を備える
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項８】
請求項７に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記第１共通基板保管ラックと前記複数の処理装置との間の空間を含む第１室と、
前記第１室内の雰囲気の清浄度を他の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ第３浄化装置と、
前記第２共通基板保管ラックと前記複数の処理装置との間の空間を含む第２室と、
前記第２室内の雰囲気の清浄度を他の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ第４浄化装置と
を更に具備する
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項９】
請求項８に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記第１室内で、前記基板の移動を行う第１基板移載装置と、
前記第２室内で、前記基板の移動を行う第２基板移載装置と
を更に具備し、
前記第１基板移載装置は、内部の雰囲気の清浄度を外部の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ第５浄化装置を備え、
前記第２基板移載装置は、内部の雰囲気の清浄度を外部の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ第６浄化装置を備える
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記保管時での前記基板の傾きは、鉛直方向から５°以上１５°以下である
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックの各々は、複数の基板保管ラックを備え、
前記複数の基板保管ラックの各々は、前記複数の基板保管ラックの各々と同一の他の基板保管ラックと交換が可能である
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池製造システムにおいて、
前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックとの間に設けられ、内部の雰囲気の清浄度を外部の領域の雰囲気の清浄度より高く保ちながら、前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックの一方から他方へ前記基板を移動する基板搬送装置を更に具備する
薄膜太陽電池製造システム。
【請求項１３】
基板を鉛直方向から傾けて保管し、前記基板の出し入れ方向と異なる方向に並んで設けられた複数の基板保管ラックと、
前記複数の基板保管ラックごとに設けられ、周辺雰囲気よりも清浄度の高い気体を対応する前記複数の基板保管ラックへ供給する複数の浄化装置と
を具備し、
薄膜太陽電池の製造工程で使用される複数の処理装置における前記基板を搬出する搬出部及び搬入する搬入部のいずれか一方が前記複数の基板保管ラックに面し、複数の処理装置に共用されるように配置され、
前記複数の基板保管ラックの各々は、前記複数の基板保管ラックの各々と同一の他の基板保管ラックと交換が可能である
共通基板保管ラック。
【請求項１４】
薄膜太陽電池製造システムを用いた薄膜太陽電池の製造方法であって、
ここで、前記薄膜太陽電池システムは、
基板を鉛直方向から５°以上１５°以下傾けて保管する第１共通基板保管ラックと、
前記基板を鉛直方向から５°以上１５°以下傾けて保管する第２共通基板保管ラックと、
薄膜太陽電池の製造工程で前記基板の処理に使用され、前記第１共通基板保管ラックと前記第２共通基板保管ラックとの間の領域に、前記基板の搬出部及び搬入部のいずれか一方が前記第１共通基板保管ラックに面し、他方が前記第２共通基板保管ラックに面するように配置された複数の処理装置と、
前記基板の処理順番を制御する前記基板処理制御装置と
を具備し、
前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックは、前記複数の処理装置に共用され、
前記基板処理制御装置は、
前記複数の処理装置の少なくとも一部への前記基板の搬入及び搬出を制御し、
前記第１共通基板保管ラック及び前記第２共通基板保管ラックへの前記基板の搬入及び搬出を制御し、
製造工程の処理順番に従わずに前記基板を保管する前記薄膜太陽電池の製造方法は、
（ａ）前記第１共通基板保管ラックまたは前記第２共通基板保管ラックに保管された基板を搬出し、前記複数の処理装置のうちの一つである対象処理装置へ搬入する工程と、
（ｂ）前記搬入された基板を前記対象処理装置で処理する工程と、
（ｃ）前記処理された基板を前記対象処理装置から搬出し、前記第１共通基板保管ラックまたは前記第２共通基板保管ラックへ搬入して保管する工程と
を具備する
薄膜太陽電池製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池製造装置システム及び薄膜太陽電池製造に使用される共通基板保管ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池として薄膜太陽電池が知られている。薄膜太陽電池は、主にモジュール化工程と、パネル化工程とにより製造される。パネル化工程では、ガラス基板上に透明電極層、光電変換層、及び裏面電極層を製膜しながら、各層についてレーザエッチングを行うことによりセルを集積化してモジュールにする。パネル化工程では、そのモジュールを接着シート（ＥＶＡ）とバックシートで覆い、端子箱を設置してパネルにする。このように、薄膜太陽電池は、数多くの処理装置を用いて複雑な処理工程を経ることにより製造される。
【０００３】
このような薄膜太陽電池を製造するシステムとして、特開２００５−２３５９０４号公報に薄膜太陽電池製造システムが開示されている。図１は、その薄膜太陽電池製造システムの実施例を示す構成図である。この薄膜太陽電池製造システムにおける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。まず、モジュール化工程として、一般雰囲気１３１において、基板搬入装置１０１に受け入れられたガラス基板は、基板洗浄器１０２、管理器１０３、透明電極製膜装置１０４、及び基板洗浄器１０５で各処理等を実施された後、基板搬送器１０６によってクリーンルーム１３０内へ搬送される。その後、レーザエッチング装置１０７、基板洗浄器１０８、基板搬送器１０９、アモルファスシリコン膜製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１１０、基板搬送器１１１、レーザエッチング装置１１２、裏面電極製膜装置１１３、基板搬送器１１４、基板洗浄器１１５、裏面レーザエッチング装置１１６、基板搬送器１１７、発電検査装置１１８、基板バッファ装置１４８で各処理等を実施される。以上によりモジュールが完成する。次に、パネル化工程として、モジュールは、基板搬送器１１９によって一般雰囲気１３２へ搬送された後、膜研磨装置１２０、基板洗浄器１２１、レイアップ装置１２２、ラミネータ装置１２３、パネル化装置１２４、端子台取付装置１２５、基板搬送器１２６、及び発電検査装置１２７で各処理等を実施された後、性能別仕分保管庫１２８に仕分けられる。以上により、パネルが完成する。
【０００４】
このように、各処理装置はＳ字状のスネークラインに並べられ、各処理装置は順次基板搬送器で接続されている。この薄膜太陽電池製造システムでは、各処理装置の処理タクト差やメンテサイクルに伴う基板滞留用のバッファとして、基板を一時的に保管する基板カセット１４０が概ね各処理装置ごと（製造工程ごと）に設けられている。図２は、その基板カセットを示す構成図である。基板カセット１４０には、基板１００が横向きに水平になるように格納され、水平保管されている。この基板カセット１４０は天井クレーン（図示されず）により、搬送することが可能である。
【０００５】
関連する技術として特開平８−１３９１５３号公報に、枚葉式基板処理装置、基板搬送装置及びカセットが開示されている。この枚葉式基板処理装置１は、傾斜姿勢でカセットに収納された基板を取り出し、基板に対して１枚ずつ複数の基板処理を行った後に、カセットに基板を戻す装置である。カセットを載置するカセット載置台と、基板を受け渡すための第１基板受渡し部と、カセット載置台に載置されたカセットと第１基板受渡し部との間で基板を１枚ずつ縦姿勢に保持して搬送するインデクサロボットと、基板に対して傾斜姿勢で処理を行う複数の処理部と、第１基板受渡し部と各処理部との間で基板を傾斜姿勢で保持して搬送する基板搬送ロボットとを備えている。そして、基板を斜めに収納するカセットで占有面積を小さくすること、基板を斜めで搬送することで搬送空間を小さくすることが記載されている。
【０００６】
また、特開平１０−１２３１９３号公報に表示パネル基板の検査装置および検査方法が開示されている。この検査装置は、ワークテーブルに載せた表示パネル基板の電極にプローブ針を接触させて前記表示パネル基板を検査する。この検査装置は、カセット、ワークテーブル、基板搬送機構、及びプローブユニットを備える。カセットは、複数の表示パネル基板を水平面に対して６５〜８０°の傾斜角度で収納する。ワークテーブルは、表示パネル基板を載せるための載置面が水平面に対して前記傾斜角度で傾斜している。基板搬送機構は、傾斜状態の表示パネル基板を前記カセットから１枚ずつ取り出してその傾斜状態のままで前記ワークテーブルに搬送できる。プローブユニットは、前記ワークテーブルの載置面に対向して配置されている。そして、基板を水平より６０〜８０°傾斜収納するカセットにより占有面積が低減すること、基板変形が抑制されることが記載されている。
【０００７】
また、特開２００１−２９１７６５号公報に基板収容ボックス及び処理システムが開示されている。この基板収容ボックスは、１枚の被処理基板を気密に収容可能な内部空間を有し、前記内部空間の上面、側面または底面のいずれかが開閉可能に構成された筐体と、前記被処理基板を垂直または斜めに立てた状態で支持するための前記筐体内に設けられた支持部材とを具備する。そして、防塵用の基板収容ボックス内に基板を斜め保持した移動システムの記載がある。
【０００８】
また、特開平１１−１９９００７号公報にカセットの搬送方法及び処理設備が開示されている。この処理設備は、移載装置を備えたスタッカクレーンの移動を案内するレールを挟んで、その両側に、カセットを保管するストッカと、ローダ部を有する処理装置とを対向して配備している。加えて、上記ストッカと、スタッカクレーンと、処理装置のうちのローダ部のみとを、クリーンルーム本体内に配置している。そして、並列配置した処理装置のローダ部にストッカを設置しローダ部のみにクリーンルームを配置することの記載がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２３５９０４号公報
【特許文献２】特開平０８−１３９１５３号公報
【特許文献３】特開平１０−１２３１９３号公報
【特許文献４】特開２００１−２９１７６５号公報
【特許文献５】特開平１１−１９９００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特開２００５−２３５９０４号公報に記載の薄膜太陽電池製造システムでは、上記のように基板を一時的に保管する複数の基板カセットが使用されている。しかし、各製造工程、各処理装置に対応するように複数の基板カセットを設けた場合に次のような課題がある。すなわち、各製造工程、各処理装置のそれぞれの保管が必要な最大基板数量に対応可能な基板カセットが必要になり、基板カセットが大型化又は多数化してしまう。その結果、基板カセットの設置場所が増大して工場スペースを大きく占有することになる。また、多くの基板カセットを管理する必要があるため、その管理が煩雑になり、コストアップの要因になる。また、処理中の基板を一括して保管できる共通ストッカーだけでは、処理装置との基板出し入れが煩雑になり、処理工程の混乱を発生することが危惧される。即ち、各処理装置の処理速度やメンテナンスサイクルによる稼動時間が散在し統一できない処理装置や処理装置群を配置して製造ラインとして運用するに当たり、簡易に的確に運用するシステムの構築が課題である。
【００１１】
特に、大型基板（例示：１．１ｍ×１．４ｍ×４ｍｍｔ）の場合、基板を水平保管するために、基板のタワミ（例示：４ｍｍｔのガラス基板を１．１ｍ幅で支持すると基板中央のタワミは約５ｍｍ）と基板出し入れを考慮するとカセットの基板間隔は３０〜５０ｍｍ以上必要になる。そのため、基板カセットを大きくせざるを得ず、工場において各製造工程での設置スペースがかさむ要因の一つとなっている。
【００１２】
従って、本発明の目的は、工場の設置スペースを削減可能な薄膜太陽電池製造システムを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、大きさ及び設置スペースを削減可能な薄膜太陽電池製造用の共通基板保管ラックを提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、基板滞留用のバッファとして、滞留する製造工程の変動にフレキシブルに対応可能な薄膜太陽電池製造システム及び薄膜太陽電池製造用の共通基板保管ラックを提供することにある。
【００１５】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１７】
本発明の薄膜太陽電池製造システムは、基板（１００）を鉛直方向より傾けて保管する第１共通基板保管ラック（４０−１）と、薄膜太陽電池の製造工程で前記基板（１００）の処理に使用され、前記第１共通基板保管ラックへ処理を終了した基板（１００）を搬出するように配置された複数の処理装置（１〜１６−２）とを具備する。第１共通基板保管ラック（４０−１）は、複数の処理装置（１〜１６−２）に共用され、製造工程の処理順番に従わずに前記基板（１００）を保管する薄膜太陽電池製造システムである。
【００１８】
本発明の薄膜太陽電池製造システムは、製造工程の処理順番に従わずに基板（１００）を保管する第１共通基板保管ラック（４０−１）を適切に設けることで、複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部を第１共通基板保管ラック（４０−１）を用いることで並列に配置することが可能となり、工場での薄膜太陽電池の製造運用だけでなく工場建設コストを低減できる太陽電池製造システムとすることができる。
また、本発明の薄膜太陽電池製造システムは、共通基板保管ラック（４０−１）が複数の処理装置（１〜１６−２）に共用されて基板（１００）を保管する。すなわち、その共通基板保管ラック（４０−１）を各処理装置毎の専用ではなく、複数の処理装置（１〜１６−２）間で共通としている。それにより、共通基板保管ラック（４０−１）の基板ストック数量として、各装置の最大必要量を設ける必要がなくなり、共通基板保管ラック（４０−１）の有効利用化と最小化が可能となる。その結果、図１の従来技術のＳ字スネークラインに配置した基板カセット保管に比べて、全体として設置スペースを大幅に低減することが出来る。
【００１９】
更に、本発明では、上記の薄膜太陽電池製造システムは、基板（１００）を鉛直方向より傾けて保管する第２共通基板保管ラック（４０−２）と、基板（１００）の処理順番を制御する基板処理制御装置（１７）を更に具備する。複数の処理装置（１〜１６−２）は、第１共通基板保管ラック（４０−１）と第２共通基板保管ラック（４０−２）との間の領域に、基板（１００）の搬出部及び搬入部のいずれか一方が第１共通基板保管ラック（４０−１）に面し、他方が第２共通基板保管ラック（４０−２）に面するように配置されている。第１共通基板保管ラック（４０−１）及び第２共通基板保管ラック（４０−２）は、複数の処理装置（１〜１６−２）に共用される。基板処理制御装置（１７）は、複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部への基板（１００）の搬入及び搬出を制御し、第１共通基板保管ラック（４０−１）及び第２共通基板保管ラック（４０−２）への基板（１００）の搬入及び搬出を制御する。
【００２０】
本発明では、二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）が複数の処理装置（１〜１６−２）に共用されて基板（１００）を保管する。すなわち、その二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）を各処理装置毎の専用ではなく、複数の処理装置（１〜１６−２）間で共通としている。それにより、共通基板保管ラック（４０−１）の基板ストック数量として、各装置の最大必要量を設ける必要がなくなり、共通基板保管ラック（４０−１）の有効利用化と最小化が可能となる。その結果、図１の従来技術のＳ字スネークラインに配置した基板カセット保管に比べて、全体として設置スペースを更に大幅に低減することが出来る。
【００２１】
更に、本発明では、その二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）と複数の処理装置（１〜１６−２）とは、搬出部及び搬入部が面するように配置されているので、基板（１００）の移動距離を極めて短くすることができる。それにより、基板（１００）の移動に必要な移動経路のスペースの増加を大幅に抑制することができる。加えて、移動距離が短いので、移動時間が短縮され、作業効率が向上する。また、処理装置は、搬入部及び搬出部が異なるような、装置の一方の側から基板（１００）が入り他方の側から基板（１００）が出てくるような流れ作業的な装置であり、両側に二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）があるので基板（１００）の一時保管を極めて効率的に行うことができる。
【００２２】
ここで、面するように配置することに関しては、概ね向かい合うように配置することであり、その間に基板移載装置のような基板（１００）を移動させる装置があっても良いし、基板（１００）の向きを変える装置があっても良い。また、基板（１００）に関しては、無垢の基板（８１）だけでなく処理装置により各種処理を行った基板であっても良い。また、処理装置に関しては、一つの装置単位に限らず一連の処理を行う装置群であっても良いし、基板（１００）の搬送路を伴った装置群でも良い。また、共用に関しては、二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）の各々において、同一の基板格納場所を異なる処理装置が利用することが可能であっても良い。
【００２３】
特許文献１では、基板カセットは各処理装置ごとに設けられており、本発明のような各処理装置に共用で使用されるような共通基板保管ラックを用いていない。そのため、本発明に比較して、その設置スペースは大きくなる。
【００２４】
特許文献２では、同一の基板格納場所を異なる処理装置が利用することが可能なようにカセットが共用されているか否か記載されていない。また、各処理装置に対向してカセットが設けられていないので基板（１００）の移動に必要な移動経路（レール２０）のスペースが余分に必要である。加えて、処理装置の両側でなく片側にしかカセットが設けられていないので、流れ作業的な装置に対応することができないと考えられる。
【００２５】
特許文献３では、処理装置は一つであるので、複数の処理装置でカセットが共用される構成は記載されていない。また、処理装置の両側でなく片側にしかカセットが設けられていないので、流れ作業的な装置に対応することができないと考えられる。
【００２６】
特許文献４は、同一の基板格納場所を異なる処理装置が利用することが可能なようにカセットステーションが共用されているか否か記載されていない。また、各処理装置に対向してカセットステーションが設けられていないので、カセットステーションから離れた位置の処理装置へ基板（１００）を移動する場合には移動距離を長くとる必要がある。加えて、処理装置の両側でなく片側にしかカセットが設けられていないので、流れ作業的な装置に対応することができないと考えられる。
【００２７】
特許文献５では、同一の基板格納場所を異なる処理装置が利用することが可能なようにストッカが共用されているか否か記載されていない。加えて、処理装置の両側でなく片側にしかカセットが設けられていないので、流れ作業的な装置に対応することができないと考えられる。
【００２８】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部は、第１共通基板保管ラック（４０−１）または前記第２共通基板保管ラック（４０−２）により、互いに並列に配置され、前記複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部の配置順番が前記薄膜太陽電池の製造工程の順番に従わないものを含んでも良い。
本発明では、複数の処理装置（１〜１６−２）に共用されそれら処理装置（１〜１６−２）の周囲に設置された共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）を利用することで、複数の処理装置（１〜１６−２）を薄膜太陽電池の製造工程の順序ではなく、薄膜太陽電池の製造工場内の設置に適する場所にそれぞれ配置することができる。共通基板保管ラック（４０−１，４０−２）は、各処理装置（１〜１６−２）に共用されることで処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部を互いに並列に配置し、そのどこに基板（１００）を保管しても処理装置の配置順番に関係なくその基板（１００）を取り出すことができるからである。そして、基板（１００）を次の処理工程の処理装置へと効率よく搬送することが可能となる。また、複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部は、並列配置されるので、処理装置同士の間隔が共有メンテナンススペースとなるので、メンテナンススペースもまた同時に低減することが出来る。
【００２９】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部は、前記複数の処理装置（１〜１６−２）の配置順番を変更することなく、基板処理制御装置（１７）により、薄膜太陽電池の製造工程の順番を変更が可能である。
すなわち、本発明では、薄膜太陽電池の製造工程の一部に処理順序の変更がある場合も、処理工程順序の変更に対応する処理装置を移動・移設することなく、基板処理制御装置（１７）の制御プログラムの変更で製造工程の処理順番の変更が可能である。
【００３０】
上記の膜太陽電池製造システムにおいて、複数の処理装置（１〜１６−２）の各々は、複数の処理装置（１〜１６−２）の高さに基づいて設定された領域に配置されていることが好ましい。
本発明では、複数の処理装置（１〜１６−２）を薄膜太陽電池の製造工程の順序ではなく、複数の処理装置（１〜１６−２）の床面からの高さに基づいて設定された領域に配置することで、複数の処理装置（１〜１６−２）の周辺の空間を有効に用いることができる。例えば、背の低い処理装置を集めることで、その上部空間の天井を低くしたり、上部空間に、二階を設けて別処理工程の装置を配置する等により、工場内のスペースを有効利用し、工場建屋の建設コストを低減することができる。
【００３１】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、複数の処理装置（１〜１６−２）の各々は、複数の処理装置（１〜１６−２）の使用するユーティリティに基づいて設定された領域に配置されていることが好ましい。
本発明では、複数の処理装置（１〜１６−２）を薄膜太陽電池の製造工程の順序ではなく、複数の処理装置（１〜１６−２）の使用するユーティリティに基づいて設定された領域に配置することで、ユーティリティの関する配管や配線等の引き回しを短く簡便に、更には安全に行うことができる。
【００３２】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、第１共通基板保管ラック（４０−１）は、内部の雰囲気の清浄度を外部の雰囲気の清浄度より高く保つ第１浄化装置（４２）を備えることが好ましい。更に、第２共通基板保管ラック（４０−２）は、内部の雰囲気の清浄度を外部の雰囲気の清浄度より高く保つ第２浄化装置（４２）を備えることが好ましい。
本発明では、二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）がそれぞれ浄化装置（４２）を有しているので、それらの内部の雰囲気の清浄度を外部の雰囲気の清浄度より高く保つことができる。二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）は内容積も限られるので、浄化装置（４２）の通気気流の容量も大きなものが不要になる。その結果、低コストにて基板（１００）の清浄度を極めて高く確保することが可能となる。
【００３３】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、第１室（図示されず）と、第３浄化装置（図示されず）と、第２室（図示されず）と、第４浄化装置（図示されず）とを更に具備することが好ましい。ただし、第１室（図示されず）は、第１共通基板保管ラック（４０−１）と複数の処理装置（１〜１６−２）との間の空間（２０−１を含む空間）を含む。第３浄化装置（図示されず）は、第１室（図示されず）内の雰囲気の清浄度を他の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ。第２室（図示されず）は、第２共通基板保管ラック（４０−２）と複数の処理装置（１〜１６−２）との間の空間（２０−２を含む空間）を含む。第４浄化装置（図示されず）は、第２室（図示されず）の雰囲気の清浄度を他の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ。
本発明では、共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）と各処理装置（１〜１６−２）との間の空間を第１室及び第２室（図示されず）で覆い、浄化装置（図示されず）で浄化するので、両室のクリーン度を高く保つことができる。その結果、共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）のクリーン度もより高く保つことができる。それにより、工場内全体をクリーンルームとした厳しい管理状態にする必要がなく工場建設のコストダウンとなる。更に、工場内各処理装置は、クリーンルーム外の一般雰囲気中に配置できるので、無塵服を着用した特別な作業管理が不要となり、特にメンテナンス時の作業性が向上し、生産性向上に寄与する。また、クリーンな環境に保つべき空間を限定できるので、ＨＥＰＡフィルターを通気させるファン動力などの、クリーンルームの運用コストを大幅に低減することができる。
【００３４】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、第１基板移載装置（５１、６１）と、第２基板移載装置（５１、６１）とを更に具備することが好ましい。ただし、第１基板移載装置（５１、６１）は、第１室（図示されず）内で、基板（１００）の移動を行う。第２基板移載装置（５１、６１）は、第２室（図示されず）内で、基板（１００）の移動を行う。この場合、第１基板移載装置（５１、６１）は、内部の雰囲気の清浄度を外部の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ第５浄化装置（５２、６２）を備えることが好ましい。第２基板移載装置（５１、６１）は、内部の雰囲気の清浄度を外部の領域の雰囲気の清浄度より高く保つ第６浄化装置（５２、６２）を備えることが好ましい。
本発明では、第５浄化装置（５２、６２）を備える第１基板移載装置（５１、６１）と、第６浄化装置（５２、６２）を備える第２基板移載装置（５１、６１）を用いることで、基板（１００）を移載するときにも基板（１００）をより清浄に保つことができる。
【００３５】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、保管時での基板（１００）の傾きは、鉛直方向から５°以上１５°以下であることが好ましい。
本発明では、基板（１００）を鉛直方向から傾けて保管するとき、基板（１００）をその自重で安定して保持するために鉛直方向から５°以上傾斜させることが好ましく、装置スペースを小さく取るために鉛直方向から１５°以下が好ましい。このとき、基板（１００）のタワミ量は、上記傾斜角度では水平時の約１／１０に低減される。それにより、共通基板保管ラック（４０）内の基板設置間隔は、例えば水平時の５０ｍｍから３０ｍｍへ低減することができる。その結果、共通基板保管ラック（４０）の設置スペースを水平の場合と比較して約２０％低減することができる。
【００３６】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、第１共通基板保管ラック（４０−１）及び第２共通基板保管ラック（４０−２）の各々は、複数の基板保管ラック（４１）を備えることが好ましい。複数の基板保管ラック（４１）の各々は、複数の基板保管ラック（４１）の各々と同一の他の基板保管ラック（４１）と交換が可能であることが好ましい。
本発明では、一つの基板保管ラック（４１）が処理工程途中の基板で満たされた場合、それを天井クレーンやフォークリフトなどで取り出して他の保管場所へ移動し、代わりに他の空の基板保管ラック（４１）をそこに挿入することができる。それにより、ある基板保管ラック（４１）が満たされて、続く基板（１００）の保管ができなくなった場合でも、他の基板保管ラック（４１）で対応する等、フレキシブルな対応が可能となる。
【００３７】
上記の薄膜太陽電池製造システムにおいて、第１共通基板保管ラック（４０−１）及び第２共通基板保管ラック（４０−２）との間に設けられ、内部の雰囲気の清浄度を外部の領域の雰囲気の清浄度より高く保ちながら、第１共通基板保管ラック（４０−１）及び第２共通基板保管ラック（４０−２）の一方から他方へ基板（１００）を移動する基板搬送装置（９）を更に具備する。
本発明では、第１共通基板保管ラック（４０−１）と第２共通基板保管ラック（４０−２）との間の基板の移動を清浄度の高い雰囲気で行うことができるので、基板をより清浄に保つことができる。また、基板移動装置（９）を用いることで、第１共通基板保管ラック（４０−１）だけでの基板保管場所の共有だけでなく、実質的に第２共通基板保管ラック（４０−２）を含めた基板保管場所の共有が可能となる。その結果、基板（１００）の保管場所のフレキシビリティを向上させることができ、第１共通基板保管ラック（４０−１）と第２共通基板保管ラック（４０−２）の基板保管における余裕容量を更に削減しても、適切な運用ができ、工場建設コストの低減が可能である。基板搬送装置（９）は複数あっても良い。
【００３８】
本発明の共通基板保管ラックは、複数の基板保管ラック（４１）と、複数の浄化装置（４２）とを具備する。複数の基板保管ラック（４１）は、基板（１００）を鉛直方向から傾けて保管し、前記基板（１００）の出し入れ方向と異なる方向に並んで設けられている。複数の浄化装置（４２）は、前記複数の基板保管ラック（４１）ごとに設けられ、周辺雰囲気よりも清浄度の高い気体を対応する前記複数の基板保管ラック（４１）内へ供給する。薄膜太陽電池の製造工程で使用される複数の処理装置（１〜１６−２）における前記基板（１００）を搬出する搬出部及び搬入する搬入部のいずれか一方が前記複数の基板保管ラック（４１）に面し、複数の処理装置（１〜１６−２）に共用されるように配置される。前記複数の基板保管ラック（４１）の各々は、前記複数の基板保管ラック（４１）の各々と同一の他の基板保管ラック（４１）と交換が可能である。
【００３９】
本発明では、基板保管ラック（４１）は、浄化装置（４２）と開口機構（４６）とを有している。それにより、基板（１００）を清浄に保管することができる。また、基板（１００）を鉛直方向から傾けているので、基板（１００）は水平設置状態よりも基板の自重によるソリ量が少なく、鉛直設置状態よりも狭い空間でも基板の自重で基板の設置位置を安定して保持できるので、基板保管ラック（４１）の設置面積を大幅に削減することが得きる。更に、基板保管ラック基板保管ラック（４１）と複数の処理装置（１〜１６−２）とは、搬出部もしくは搬入部が面するように配置されているので、基板（１００）の移動距離を極めて短くすることができる。それにより、基板（１００）の移動に必要な移動経路のスペースの増加を大幅に抑制することができ、基板保管処理に要するタクトタイムを短縮できる。
【００４０】
本発明は薄膜太陽電池製造システムを用いた薄膜太陽電池の製造方法である。ここで、薄膜太陽電池システムは、第１共通基板保管ラック（４０−１）と、第２共通基板保管ラック（４０−２）と、複数の処理装置（１〜１６−２）とを具備する。第１共通基板保管ラック（４０−１）と第２共通基板保管ラック（４０−２）は、基板（１００）を鉛直方向より傾けて保管する。複数の処理装置（１〜１６−２）は、薄膜太陽電池の製造工程で基板（１００）の処理に使用され、第１共通基板保管ラック（４０−１）と第２共通基板保管ラック（４０−２）との間の領域に、基板（１００）の搬出部及び搬入部のいずれか一方が第１共通基板保管ラック（４０−１）に面し、他方が第２共通基板保管ラック（４０−２）に面するように配置されている。また、前記基板（１００）の処理順番を制御する基板処理制御装置（１７）を更に具備する。第１共通基板保管ラック（４０−１）及び第２共通基板保管ラック（４０−２）は、複数の処理装置（１〜１６−２）に共用され、前記基板処理制御装置（１７）は前記複数の処理装置（１〜１６−２）の少なくとも一部への前記基板（１００）の搬入及びと搬出を制御し、前記第１共通基板保管ラック（４０−１）及び前記第２共通基板保管ラック（４０−２）への前記基板（１００）の搬入及び搬出を制御する。
薄膜太陽電池の製造方法は、（ａ）第１共通基板保管ラック（４０−１）または第２共通基板保管ラック（４０−２）に保管された基板（１００）を搬出し、複数の処理装置（１〜１６−２）のうちの一つである対象処理装置へ搬入する工程と、（ｂ）搬入された基板（１００）を対象処理装置で処理する工程と、（ｃ）処理された基板（１００）を対象処理装置から搬出し、第１共通基板保管ラック（４０−１）または第２共通基板保管ラック（４０−２）へ搬入して保管する工程とを具備する。
【００４１】
本発明では、二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）が複数の処理装置（１〜１６−２）に共用されて基板（１００）を保管する。それにより、共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）の基板ストック数量として、各装置の最大必要量を設ける必要がなくなり、共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）の有効利用化と最小化が可能となる。またその二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）と複数の処理装置（１〜１６−２）とは、搬出部または搬入部が面するように配置されているので、基板（１００）の移動距離を極めて短くすることができる。それにより、基板（１００）の移動時間に必要な移動経路のスペースの増加を大幅に抑制することができる。加えて、移動距離が短いので、移動時間が短縮され、作業効率が向上する。また、処理装置の少なくとも一部は、搬入部及び搬出部が異なるような、装置の一方の側から基板（１００）が入り他方の側から基板（１００）が出てくるようなインライン的な装置または装置群であり、基板（１００）を搬入または搬出する両側方向に二つの共通基板保管ラック（４０−１、４０−２）があるので搬入方向と搬出方向を限定する必要がなく、基板（１００）の一時保管を極めて効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の薄膜太陽電池製造装置システムにより、工場の設置スペースを削減し、処理装置のメンテナンス性を向上することが可能となる。本発明の基板保管ラックにより、基板保管ラック自体の大きさ及び設置スペースを削減し、クリーンな環境を簡易に維持することが可能となる。また、基板滞留用のバッファとして、滞留する製造工程の変動にフレキシブルに対応することが可能となる。さらに、基板保管処理に要するタクトタイムを短縮し、生産効率を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る薄膜太陽電池製造システムを示す構成図である。薄膜太陽電池製造システム３０は、薄膜太陽電池工場内に設置され、透光性ガラス基板などの基板上にアモルファス太陽電池やタンデム型太陽電池のような薄膜太陽電池を製造するシステムである。薄膜太陽電池製造システム３０は、一般雰囲気の室に配置された複数の処理装置と共通基板保管ラック４０（４０−１、４０−２）とを具備する。
【００４４】
複数の処理装置は、薄膜太陽電池の製造工程で用いられる装置である。ここでは、モジュール製造までの複数の処理装置の一例として、基板搬入装置１、基板洗浄装置２、透明電極製膜装置（熱ＣＶＤ装置）４、ＴＣＯ（透明電極）レーザエッチング装置７、基板洗浄装置８、基板搬送装置９、光電変換層製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０、光電変換層レーザエッチング装置１２、裏面電極製膜装置（スパッタリング装置）１３、基板洗浄装置１５、裏面レーザエッチング装置１６−１、絶縁レーザエッチング装置１６−２を備える。これらの処理装置は、共通基板保管ラック４０−１、４０−２に挟まれた領域２２において、各製造工程の各処理装置又は組み合わされた前後工程の処理装置群が基本的に並列に配置されている。なお、各処理装置は、一連の処理を行う複数の装置が組み合わされたものであっても良い。
【００４５】
共通基板保管ラック４０−１、４０−２は、各処理装置に共有されて使用される基板滞留を吸収するためのバッファである。それぞれ薄膜太陽電池製造システム３０の配置される領域の面する二つの境界（側面）３０−１、３０−２に沿って設けられている。すなわち、共通基板保管ラック４０−１，４０−２は、処理装置群の周囲に、各処理装置における基板の搬入部及び搬出部に面するように配置されている。各共通基板保管ラック４０−１，４０−２には、各処理装置で処理した基板に対して収納保管する専用領域（固定領域）は設定されず、各処理装置が共有して使用することが可能なようになっている。なお、基板は、何の処理も施されていない基板だけでなく、上記各処理装置により処理が行われたものも簡単のために基板と称する。
【００４６】
共通基板保管ラック４０−１、４０−２と各処理装置との基板の搬入／搬出は、それぞれ領域２０−１、２０−２において主にＸ方向に移動しながら動作する基板移載装置（後述）によって行われる。領域２０−１、２０−２は、それぞれ領域２２と共通基板保管ラック４０−１、４０−２との間の領域である。基板移載装置は、各処理装置の専用ではなく、各処理装置が共有して使用することが可能なようになっている。基板移載装置は、領域２０−１、２０−２ごとに一台であっても複数台であっても良い。
【００４７】
基板の処理順番は基板処理制御装置１７により制御される。基板処理制御装置１７は少なくとも一部の処理装置への基板の搬入と搬出を制御し、第１共通基板保管ラック４０−１及び第２共通基板保管ラック４０−２への基板の搬入と搬出を制御する。さらに、基板移載装置同士の連係や、各基板移載装置と各処理装置との間の連係も行い、基板処理制御装置１７の制御用のコンピュータ（図示されず）に内蔵された制御プログラムによって制御される。基板処理制御装置１７において、基板移載装置同士、各基板移載装置と各処理装置との間、各基板移載装置及び各処理装置とコンピュータとの間の情報や命令の送受信は、例えば、薄膜太陽電池製造システム３０内の無線ＬＡＮによって行うことができる。その制御プログラムは、基板の位置（保管位置を含む）や、共通基板保管ラック４０への基板の搬入／搬出を、制御用のコンピュータ専用の記録領域でメモリーしておいても良い。また、基板に設置した基板ＩＤを用いて管理しても良い。基板ＩＤは、各処理装置の処理工程や、途中にある検査工程と連動して処理基板の品質管理に使用しても良い。また各基板移載装置に設けられた読取装置で読み取り、コンピュータへ送信して共通基板保管ラック４０への基板の搬入／搬出を確認しても良い。
【００４８】
上記各処理装置と薄膜太陽電池の製造工程との対応について説明する。図４及び図５は、その薄膜太陽電池製造システムを用いた薄膜太陽電池の製造工程を示す模式図である。
まず、薄膜太陽電池のうち、薄膜太陽電池製造時の主要製造工程を図４及び図５の模式図を参照して順に列記する。ここでは、モジュール化工程は、図４に示されるように以下の（Ａ）から（Ｈ）の工程を有する。
（Ａ）図４（ａ）：基板８１の受け入れ、洗浄。
（Ｂ）図４（ｂ）：基板８１上に透明電極層８２を製膜。
（Ｃ）図４（ｃ）：透明電極層８２をレーザエッチングして分離溝９０を形成、洗浄。
（Ｄ）図４（ｄ）：透明電極層８２上に光電変換層８３を製膜。
（Ｅ）図４（ｅ）：光電変換層８３をレーザエッチングして分離溝９１を形成、洗浄。
（Ｆ）図４（ｆ）：光電変換層８３上に裏面電極層８４を製膜。
（Ｇ）図４（ｇ）：光電変換層８３と裏面電極層８４をレーザエッチングして分離溝９２を形成、洗浄
（Ｈ）図４（ｈ）：透明電極層８２と光電変換層８３と裏面電極層８４をレーザエッチングして絶縁溝９５を形成、洗浄、モジュール８６の完成。
一方、パネル化工程は、図５に示されるように以下の（Ｉ）から（Ｎ）の工程を有する。
（Ｉ）図５（ａ）：周辺領域９４の透明電極層８２と光電変換層８３と裏面電極層８４を削除、洗浄。
（Ｊ）図５（ｂ）：カバーシート９７を接着。
（Ｋ）図５（ｃ）：端子箱９８を取付け。
（Ｌ）図５（ｄ）：封止材を注入。
（Ｍ）図５（ｅ）：発電検査。
（Ｎ）図５（ｆ）：薄膜太陽電池パネルの完成。
【００４９】
以下、薄膜太陽電池の製造工程における各処理装置及び共通基板保管ラック４０と、基板の流れとの関係について、図３から図５を参照して説明する。
（Ａ）基板は、基板搬入装置１に受け入れられる（図３（１））。次に、基板は、基板洗浄装置２で洗浄される（図３（２）、図４（ａ））。基板は、基板移載装置により、基板洗浄装置２から搬出され、共通基板保管ラック４０−２に搬入される。
（Ｂ）基板は、基板移載装置により、共通基板保管ラック４０−２から搬出され、透明電極製膜装置（熱ＣＶＤ装置）４に搬入される。そして、透明電極製膜装置４において、基板上に透明電極層８２が製膜される（図３（３）、図４（ｂ））。基板は、基板移載装置により、透明電極製膜装置４から搬出され、共通基板保管ラック４０−１に搬入される。
（Ｃ）基板は、共通基板保管ラック４０−１から搬出され、ＴＣＯ（透明電極）レーザエッチング装置７に搬入される。そして、ＴＣＯレーザエッチング装置７により、透明電極層８２にレーザエッチングで溝９０が形成される（図３（４）、図４（ｃ））。これにより、透明電極層８２が短冊状に分離される。その後、基板洗浄装置８により、基板が洗浄される（図３（５））。基板は、基板移載装置により、基板洗浄装置８から搬出され、共通基板保管ラック４０−２に搬入される。又は、基板は、基板洗浄装置８から搬出され、基板移載装置により基板搬送装置９に搬入され、基板搬送装置９により搬送され（図３（６））、基板移載装置により基板搬送装置９から搬出され基板共通ラック４０−１へ搬入される。
（Ｄ）基板は、基板移載装置により、基板共通ラック４０−１から搬出され、光電変換層製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０に搬入される。そして、光電変換層製膜装置１０により、透明導電層８２上に光電変換層８３が製膜される（図３（７）、図４（ｄ））。光電変換層８３は通常、ｐ層・ｉ層・ｎ層の半導体層により構成される。光電変換層８３がタンデム型の場合は、さらに基板は、基板共通ラック４０−２から搬出され、基板移載装置により、基板搬送装置９に搬入され、基板搬送装置９により搬送され（図３（６））、基板移載装置により基板搬送装置９から搬出され、光電変換層製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０に搬入される。そして、光電変換層製膜装置１０により、タンデム型太陽電池のボトム層となる光電変換層８３が製膜される（図３（７）、図４（ｄ））。
（Ｅ）光電変換層レーザエッチング装置１２により、光電変換層８３にレーザエッチングで溝９１が形成される（図３（８）、図４（ｅ））。これにより、光電変換層８３が透明電極層８２のエッチング位置と少しずらした位置で短冊状に分離される。基板は、基板移載装置により、光電変換層レーザエッチング装置１２から搬出され、基板共通ラック４０−２へ搬入される。
（Ｆ）基板は、基板移載装置により、共通基板保管ラック４０−２から搬出され、裏面電極製膜装置（スパッタリング装置）１３へ搬入される。そして、裏面電極製膜装置１３により、光電変換層８３上に裏面電極層８４が製膜される（図３（９）、図４（ｆ））。基板は、基板移載装置により、裏面電極製膜装置１３から搬出され、基板共通ラック４０−１へ搬入される。
（Ｇ）基板は、基板移載装置により、共通基板保管ラック４０−１から搬出され、基板洗浄装置１５に搬入される。そして、基板洗浄装置１５において、基板が洗浄される（図３（１０））。その後、裏面レーザエッチング装置１６−１により、裏面電極層８４および光電変換層８３にレーザエッチングで溝９２が形成される（図３（１１）、図４（ｇ））。これにより、裏面電極層８４および光電変換層８３が更にエッチング位置をずらした位置で短冊状に分離され、短冊状の複数の太陽電池８５が直列接続されたモジュール８６が形成される。
（Ｈ）絶縁レーザエッチング装置１６−２により、裏面電極層８４、光電変換層８３及び透明導電層８２にレーザエッチングで絶縁溝９５が形成される（図３（１２）、図４（ｈ））。これにより、モジュール８６の面する二辺の絶縁が行われる。基板は、基板移載装置により、絶縁レーザエッチング装置１６−２から搬出され、基板共通ラック４０−２に搬入される。ただし、図４（ｈ）におけるＸ方向及びＹ方向は、図４（ｉ）に示されるモジュール８６における太陽電池８５の短冊方向がＹ方向であり、Ｙ方向に垂直な方向がＸ方向である。
なお、共通基板保管ラック４０−１、４０−２との間のスペースに設置した処理装置のなかで、装置長さが短い装置がある場合は、処理装置の基板搬入側または搬出側に必要な搬送長さの基板搬送装置を追設して、基板移載装置との基板受渡を可能にしている。また処理装置のなかで、基板の搬入や搬出方向が共通基板保管ラック４０−１、４０−２に向かい面しないものがあれば、基板の搬入や搬出方向を回転する装置を追加して対応している。
また、基板搬送装置９により基板共通ラック４０−１と基板共通ラック４０−２の間で基板の移動が可能であるが、必要に応じて基板搬送装置９を複数台設置することで、基板を移動させるタクトタイムを短縮させて、製造ラインのフレキシビリティを向上することが可能である。
【００５０】
その後のパネル化工程については、処理装置の設置雰囲気がモジュール製造工程に比較して厳密なクリーン環境を必要としない一般環境で良いため、工場の別区画で処理装置を配置することでも良い。例えば図３のモジュール化工程のフロアの、階上もしくは階下もしくは隣接のフロアに図１に示される特開２００５−２３５９０４号公報の膜研磨装置１２１から性能別仕分保管庫１２８までの工程を行う処理装置を配置することができる。すなわち、（Ｉ）共通基板保管ラックから１４０−２から取り出された基板は、膜研磨装置１２０で周辺領域９４の裏面電極層８４／光電変換層８３／透明導電層８２が研磨除去される（図５（ａ））。（Ｊ）続いて、基板は基板洗浄器１２１で洗浄され、レイアップ装置１２２、ラミネータ装置１２３およびパネル化装置２４でカバーシート９７が基板に接着される（図５（ｂ））。（Ｋ）次に、端子台取付装置１２５において端子箱が基板に取付けられる（図５（ｃ））。（Ｌ）端子箱が封止剤（ポッティング剤）で充填されて密閉・封入される（図５（ｄ））。（Ｍ）その後、基板搬送器１２６で発電検査装置１２７に搬送され、ここで発電検査が行われる（図５（ｅ））。（Ｎ）そして、完成品として（図５（ｆ））性能別仕分保管庫１２８に仕分けられる。
【００５１】
上記の薄膜太陽電池の製造工程では、共通基板保管ラック４０−１、４０−２には基本的に各処理装置に対する専用の領域が設定されず、複数の処理装置間で共通としている。そのため、各処理装置のそれぞれについて保管が必要な最大基板数量に対応させる必要がないので、図１の対応する基板カセット１４０を合体させた容積に比較して、その容積を著しく小さくすることができる。すなわち、基板保管ラックの有効利用化と最小化が可能となる。
【００５２】
図３に示されるように、処理装置又は組み合わされた処理装置群は、その基板搬入口及び基板搬出口のいずれか一方が共通基板保管ラック４０−１に向かい、他方が共通基板保管ラック４０−２に向かうように領域２２に配置されていることが好ましい。共通基板保管ラック４０から搬出された基板を処理装置に搬入し易く、共通基板保管ラック４０から搬出された基板を処理装置に搬入し易いからである。また、処理装置が直線的な形状を有し、その一端に基板搬入口が有り、他端に基板搬出口が有る場合、共通基板保管ラック４０−１、４０−２の長手方向に対して処理装置は略直角に配置されていることが好ましい。図３の例では、Ｘ方向に長い共通基板保管ラック４０に対して、Ｙ方向に処理が進む処理装置又は処理装置群となっている。
【００５３】
ただし、共通基板保管ラック４０−１のある側及び共通基板保管ラック４０−２のある側のいずれか一方において、基板が滞留することがない、又は、基板を滞留させなくても対応できる、というような場合、共通基板保管ラック４０−１、４０−２のいずれか一方だけにしても良い。その場合、共通基板保管ラック４０のない側では、例えば、基板移載装置（後述）により、次の処理装置へ基板を移動する。
【００５４】
図３の例では、薄膜太陽電池製造システム３０として、光電変換層が単層である薄膜太陽電池のモジュール化工程を実施するための複数の処理装置が例示している。しかし、本発明はこの例に限定されるものではなく、光電変換層が複数であるタンデム型の薄膜太陽電池を製造するシステムや、パネル化工程を含んだ製造システムであっても良い。その場合には、必要に応じて他の処理装置を共通基板保管ラック４０−１、４０−２で挟まれた領域（２２）に配置する。
【００５５】
薄膜太陽電池の製造工程では、処理装置のサイズや基板の搬入部（ローダ）及び搬出部（アンローダ）の位置のような装置の特徴により、処理工程の順に並べると工場での設置スペースの効率が悪くなる処理装置がある。また、ユーティリティ（例示：ガス供給装置及び排ガス処理装置のようなガス関連設備）などの関係で工場内の設置位置が限られる装置がある。例えば、図３の場合、光電変換層製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）１０は、工場建屋の外に設けられたガス関連設備２００との間でガスの供給及び排出を行う必要がある。ガス配管は出来るだけ短いことが望ましいので、光電変換層製膜装置１０をできるだけ工場建屋の壁際に配置することが好ましい場合がある。また、光電変換層製膜装置１０は他の処理装置に比べて床面からの背が高い装置で、装置メンテナンスに天井クレーンを利用することが好ましいので、その上部の空間に上階（例えば二階）の部屋を作るというような空間の有効利用をすることが難しい。工場内に広い二階の部屋を作って空間を有効利用するためには、光電変換層製膜装置１０をできるだけ工場建屋の壁際に配置して、上部の空間に二階の部屋を作ることが出来る背の低い処理装置をその反対側に集める必要がある。そのため、光電変換層製膜装置１０を工場建屋の壁際である領域Ｐ２とし、他の処理装置をその反対側の領域Ｐ１に設置するようにしている。領域Ｐ１の上部の空間に上階（例えば二階）の部屋を作り、そのフロアにパネル化工程の処理装置を配置すれば、工場の設置面積縮小し、土地を有効に活用することが可能となる。
【００５６】
このように、これら各処理装置を処理工程の順序に従うのではなく、薄膜太陽電池の製造工場内の設置に適する場所にそれぞれ並列に配置し、周囲に設置した共通基板保管ラックと基板移載装置を利用することで、基板を次工程で処理が必要な装置へと効率よく搬送することが可能となる。そして、この共通基板保管ラックを用いることで、自動倉庫と各装置への基板融通性の両方の機能を確保することができる。工場内の設置に適する場所は、例えば、処理装置の高さの範囲毎にまとまって配置するように設定された場所や、ユーティリティの関係で予め設定された場所である。本実施の形態では、更に、処理装置同士の間隔が共有メンテナンススペースとなるので、メンテナンススペースもまた同時に低減することが出来る。
【００５７】
また、薄膜太陽電池の製造工程の一部に処理順序の変更や、一部の処理を省く変更がある場合は、処理工程順序の変更に対応する処理装置を移動・移設する必要がなく基板処理制御装置１７の制御プログラムの変更で製造工程の処理順番の変更が可能であり、工場の生産に対してフレキシビリティが高い。
【００５８】
本実施の形態により、図１に示されるような従来技術のスネークラインに比べて各処理装置の設置に対して自由度を増すことが出来る。それにより、無駄なスペースを少なくして生産と工場スペースに適した製造ラインを形成することができ、工場内設置スペース効率を向上することが可能となる。例えば、図１の薄膜太陽電池製造システムのパネル化工程に比較して、図３の薄膜太陽電池製造システム３０のパネル化工程は、約４０％設置スペースを低減することが出来る。
【００５９】
次に、共通基板保管ラック４０について詳細に説明する。
図６は、本実施の形態に係る共通基板保管ラックの構成を示す模式図である。ここでは、共通基板保管ラック４０−１について説明するが、共通基板保管ラック４０−２についても同様である。図６（ａ）に示されるように、共通基板保管ラック４０−１は、複数の基板保管ラック４１を備え、その複数の基板保管ラック４１がＸ方向に並んだ構成を有している。例えば、一つの基板保管ラック４１に５０枚の基板を格納する場合、図の例では、６個の基板保管ラック４１ａ〜４１ｆを有しているので、３００枚の基板を格納することができる。
【００６０】
また、図６（ｂ）に示されるように、例えば、ある処理装置が長時間運転休止が必要となり、その処理装置上流で大量の処理基板が滞留し始めたことで、基板保管ラック４１ｃが基板で満たされて他の処理装置の基板の受け入れができなくなった場合、長時間運転休止中処理装置の上流と下流の処理装置の処理作業に影響を及ぼすことがある。そのときは、基板で満たされた基板保管ラック４１ｃを取り出して他の保管場所へ移動し、代わりに空の基板保管ラック４１ｇをそこに挿入することができる。それにより、ある基板保管ラック４１が満たされて、続く基板の保管ができなくなった場合でも、他の基板保管ラック４１で対応することができ、長時間運転休止中処理装置の上流と下流の処理装置の処理作業を継続することが出来るなど、フレキシブルな対応が可能となる。移動方法としては、特開２００５−２３５９０４号公報に記載されているような天井クレーンを用いて搬送することが可能である。
【００６１】
図７は、本実施の形態に係る共通基板保管ラックの使用状況の一例を示す模式図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は異なる時点での基板の滞留状態の例を示している。処理工程終了後の基板の滞留量は、各処理工程の処理状況によって異なっている。図７（ａ）に示されるように、ある時点において、処理工程Ａが終了した基板１００ａ、処理工程Ｂが終了した基板１００ｂ、処理工程Ｃが終了した基板１００ｃ、処理工程Ｄが終了した基板１００ｄが、それぞれ共通基板保管ラック４０−１に格納されている。基板１００ａや基板１００ｃの保管には、それぞれ基板保管ラック４１が一個で十分である。しかし、基板１００ｂや基板１００ｄの保管には、基板保管ラック４１が二個分必要となっている。
一方、図７（ｂ）に示されるように、ある時点において、処理工程Ａが終了した基板１００ａ、処理工程Ｂが終了した基板１００ｂ、処理工程Ｃが終了した基板１００ｃ、処理工程Ｄが終了した基板１００ｄが、それぞれ共通基板保管ラック４０−１に格納されている。基板１００ｂや基板１００ｄの保管には、それぞれ基板保管ラック４１が一個で十分である。しかし、基板１００ａや基板１００ｃの保管には、基板保管ラック４１が二個分必要となっている。
【００６２】
上記のような状況を考慮すると、図１のような従来技術の場合には、処理工程Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ用の基板保管ラック４１はそれぞれ二個分を準備する必要がある。すなわち、全部で基板保管ラック４１を八個用意する必要がある。
しかし、図７（ａ）、図７（ｂ）に示されるように、共通基板保管ラック４０−１の各基板保管ラック４１は、各処理工程で共用されているため、各処理工程は、最も近い基板保管ラック４１に束縛されること無く、周囲の基板保管ラック４１を使用することができる。すなわち、滞留基板が多くなった場合、最も近い基板保管ラック４１に限らず、他の複数の基板保管ラック４１を使用することができる。その場合、基板保管ラック４１が他の処理工程で使用中か否かに係らずに使用できる。それにより、基板保管ラック４１の必要量を抑制し余裕量を縮小することができる。この場合には、全部で基板保管ラック４１を六個用意するれば対応できる。
【００６３】
各処理工程には処理速度やメンテナンス周期のずれがあるため、滞留基板を一時保管する基板保管ラックが必要である。滞留させずに一貫ラインとして基板を流すと、各処理装置の処理速度差やメンテナンスタイミングの差があるために、工場全体生産量は大きく低減するからである。各処理工程毎に基板保管ラックを設ける（図１の従来技術）と、それぞれの処理工程で滞留する最大量に対応する基板保管ラックが必要となる。更に、滞留が一時的に増大すれば基板カセットなどへ保管し工場ライン外へ移動するなど、対処が大変でライン処理混乱を生じる可能性があった。
しかし、本実施の形態における共通基板保管ラックでは、基板保管ラックを各処理装置毎の専用ではなく、複数の処理装置間で共通としている。それにより、基板保管ラックの基板ストック数量として、各装置の最大必要量を設ける必要がなくなり、基板保管ラックの有効利用化と最小化が可能となる。例えば、図１の従来技術のＳ字スネークラインに配置した基板カセット保管に比べて、保管スペースに関して、全体として設置スペースを約５０％低減することが出来た。このような基板保管ラック全体量の低減で、工場内スペースの有効利用と基板保管ラックのコスト低減を図ることが出来る。また、各処理工程での基板の滞留を整流化でき、ライン処理混乱を防止することができる。更に、万一に保管基板が増大した場合は、基板保管ラックを天井クレーンなどで吊り上げて、工程外へ一時的に搬出して保管する一方、空いた部分に空の基板保管ラックを挿入して対応することが可能となる。
【００６４】
上記図６、図７の例では、各共通基板保管ラック４０−１，４０−２は、各処理装置に対応する専用領域は設定されず、各処理装置が全領域で共有して使用することが可能なようになっている。しかし、ある程度の使用領域を予め設定しておいても良い。例えば、処理装置に最近接の基板保管ラック４１及びその両側の基板保管ラック４１を使用領域とすることが考えられる。この場合、処理装置に関連する基板は、その処理装置からそれ程遠くない場所に配置されるので、基板移動が少なくて済む。ただし、この場合でも、専用領域は設定されていないので、共有使用は概ね制限されていない。
【００６５】
次に、基板保管ラック４１について詳細に説明する。
上記のように共通基板保管ラック４０は、複数の基板保管ラック４１を備え、複数の基板保管ラック４１がＸ方向に並んだ構成を有している。図８は、本実施の形態に係る基板保管ラックの構成を示す斜視図である。基板保管ラック４１は、筐体４５と、フィルタ装置４２と、複数の基板上部支持ローラ４３と、複数の基板下部支持ローラ４４とを備える。
筐体４５は、略直方体形状を有している。Ｙ方向に垂直な面の一方は、基板１００が出し入れ可能に開放されている。ただし、基板１００は、何の処理も施されていない基板だけでなく、製膜やエッチング等の処理を施された基板の両方を含む基板を示している。
フィルタ装置４２は、外気を吸引してＨＥＰＡフィルタで浄化し、周辺雰囲気よりも清浄度（クリーン度）の高い気体として、筐体４５へその内部が若干の陽圧となるように供給している。
複数の基板上部支持ローラ４３は、筐体４５の内側の上部平面に、その長手方向がＹ方向に平行になるように、互いに平行にＸ方向に並べられている。基板上部支持ローラ４３には、複数のローラが設けられ、基板１００が移動するとき、移動容易なように回転可能である。
複数の基板下部支持ローラ４４は、筐体４５の内側の下部平面に、その長手方向がＹ方向に平行になるように、互いに平行にＸ方向に並べられている。基板下部支持ローラ４４には、複数のローラが設けられ、基板１００が移動するとき、移動容易なように回転可能である。
【００６６】
基板１００は、製膜など処理面を上面にして、鉛直方向から角度αだけ傾けた状態で、基板上部支持ローラ４３と基板下部支持ローラ４４とに支持し、基板の製膜面に触れずに基板自重によりその位置を安定して保持されている。図９は、基板保管ラックにおいて基板を支持している状態を示す模式図である。基板１００は、基板下部支持ローラ４４のローラ４４ａの凹部４４ｂに下側を支えられている。また、基板１００は、基板上部支持ローラ４３のローラ４３ａにその上部の表面（製膜面と反対側の基板表面）を支えられている。基板１００を基板保管ラック４１に対して搬入／搬出するとき、ローラ４３ａ及びローラ４４ａは、基板１００を支持しつつ、その移動が容易となるように回転する。また、基板１００を傾ける向きは、太陽電池の形成される面（製膜面）を上面として、ローラ４３ａの接触する面と反対となるように傾ける。凹部４４ｂの凹みの深さは、太陽電池モジュールの周辺領域９４の幅よりも小さくする。このようにすることで、基板１００自重を支える箇所であるローラ４３ａは膜面と反対側となり、凹部４４ｂも膜に接触しなくなるので、基板１００を基板保管ラック４１に搬入／搬出するとき、製膜面を傷付けることがない。基板上部支持ローラ４３ａや基板下部支持ローラ４４ａなどの各ローラの材質は、基板に傷をつけることなく発塵の少ない材質が望ましく、たとえばＵＰＥ、ジュラコン、テフロン（登録商標）などが一例として使用可能である。
【００６７】
基板１００の鉛直方向からの傾斜の角度αは、特開２０００−１７７８４２号公報「搬送装置及び真空処理システム」に記載されているように、基板自重で安定した搬送状態を確保するための７°以上が好ましく、装置スペースから１２°以下が好ましい。ただし、基板保管ラック４１は、基板１００を静止した状態で保持する。したがって、この許容値範囲は少し広くすることができ、確認試験の結果から、５°以上であれば自重で安定して保持が可能である。一方、基板は多数枚がストックされるので、鉛直方向からの傾斜角が少し増大しても基板保管ラック４１全体としては両端領域の基板の傾斜角度によるデッドスペースに影響するだけで、サイズアップへの影響は非常に小さい。したがって、この許容値範囲は大きくなる方向に少し広くすることができ、占有面積との関係から１５°以下であれば十分に省スペースである。
【００６８】
また、基板１００のタワミ量は鉛直方向からの傾斜角度のｓｉｎ成分となるため、上記傾斜角度の範囲内では水平時の約１／１０に低減される。それにより、基板保管ラック４０内の基板設置間隔は水平時の約５０ｍｍから約３０ｍｍへ低減することができる。その結果、基板保管ラック４１の設置スペースを約２０％低減することができる。
【００６９】
図１０は、本実施の形態に係る基板保管ラックの開口機構を示す斜視図である。また、図１１は、本実施の形態に係る基板保管ラックの開口機構を示す上面図である。開口機構４６は、筐体４５におけるＹ方向に垂直な面のうち、基板１００の出し入れ可能に開放されている領域の開口面積を制限する。この開口機構４６は、シート収納部４８−１、４８−２、シート４７を備える。開放されている領域の開口面積を制限することで、基板保管ラック内部のクリーン度を容易に向上することが可能となる。
【００７０】
シート収納部４８−１、４８−２は、いずれか一方がシート４７を巻き上げ、他方がそのシート４７を送り出す。シート４７は、筐体４５におけるＹ方向に垂直な面と概ね同じ幅を有し、その面を覆うように設けられている。ただし、シート４７には一部に開口部４９が設けられている。その開口部４９がシート収納部４８−１、４８−２間（筐体４５におけるＹ方向に垂直な面上）に現れるとき、その開口部４９から基板１００の出し入れが可能となる。シート４７としては、クリーンブース用の帯電防止ビニールカーテンを用いることができる。本開口機構４６と筐体４５とにより、基板１００の清浄度を極めて高く確保することが可能なクリーンベンチを構成している。
なお、ここでは筐体４５におけるＹ方向に垂直な二面のうち、一方の面から基板１００を出し入れする場合を例に示している。しかし、筐体４５におけるＹ方向に垂直な二面の両方から基板１００を出し入れする場合（筐体４５におけるＹ方向に垂直な二面の両方が開放されている場合）、もう一方の面にも開口機構４６を設ければよい。
【００７１】
次に、基板移載装置について詳細に説明する。
図１２は、本実施の形態に係る基板移載装置の構成を示す斜視図である。基板移載装置５１は、各処理装置と共通基板保管ラック４０又は他の処理装置との間の基板の移動、及び搬入／搬出を行う装置である。基板移載装置５１は、領域２０−１、２０−２のそれぞれに設けられ、Ｘ方向に延伸する移動用レール５０に案内されて移動する。基板移載装置５１は、フィルタ装置５２、基板上部支持ローラ５３、基板下部支持ローラ５４、クリーンベンチ５５、移載機移動装置５６、移載部上下移動装置５７、移載部支持台５８を備える。
【００７２】
フィルタ装置５２は、外気を吸引してＨＥＰＡフィルタで浄化し、周辺雰囲気よりも清浄度（クリーン度）の高い気体として、クリーンベンチ５５内部が若干の陽圧となるように供給している。
基板上部支持ローラ５３は、クリーンベンチ５５の内側の上部平面に、その長手方向がＹ方向に平行になるように配置されている。基板上部支持ローラ５３には、複数のローラが設けられ、基板１００の上部の製膜面と反対側を支持し、基板１００が移動するとき、移動容易なように回転可能である。、
基板下部支持ローラ５４は、クリーンベンチ５５の内側の下部平面に、その長手方向がＹ方向に平行になるように配置されている。基板下部支持ローラ５４には、複数のローラが設けられ、基板１００が移動するとき、その移動方向に基板が移動するように回転駆動される。また、基板下部支持ローラ５４の共通基板保管ラック４０側の端部は、基板の搬入／搬出のとき共通基板保管ラック４０方向へ移動する。同様に、基板下部支持ローラ５４の処理装置側の端部は、基板の搬入／搬出のとき処理装置方向へ移動する。
クリーンベンチ５５は、略直方体形状を有している。Ｙ方向に垂直な面は扉部（図示されず）を有し、基板の搬入／搬出のときにその扉部が開放される。またはＹ方向に垂直な面は、基板の搬入／搬出に支障がないスリット幅の開口がある。クリーンベンチ５５とフィルタ装置５２とにより、この基板移載装置は、基板移載中においても清浄度が確保された空間で基板１００を保持することが出来る。
移載機移動装置５６は、移載部及び移載部上下移動装置５７を保持している移載部支持台５８を保持する。ただし、移載部は、フィルタ装置５２、基板上部支持ローラ５３、基板下部支持ローラ５４及びクリーンベンチ５５を含む。移載機移動装置５６は、自身が移動用レール５０上を±Ｘ方向に移動することにより、移載部支持台５８を±Ｘ方向の所望の位置へ移動させる。
移載部上下移動装置５７は、各処理装置および、基板保管ラック４０との基板の搬入／搬出のときに移載部のＹ方向の基板搬送レベルが合致するように上下方向（Ｚ方向）に移動させる。
移載部支持台５８は、移載部上下移動装置５７を上下方向（Ｚ方向）に保持している。
【００７３】
図１３は、本実施の形態に係る基板下部支持ローラ５４の動作を示す斜視図である。基板下部支持ローラ５４は、Ｙ方向に延伸する部材５４ａ、Ｙ方向に延伸し部材５４ａの両端に設けられた部材５４ｂ（５４ｂ−１、５４ｂ−２）、複数のローラ５４ｃを有している。複数のローラ５４ｃは、基板１００が移動するとき、その移動方向に基板が移動するように回転駆動される。
【００７４】
部材５４ａの共通基板保管ラック４０側の端に設けられた部材５４ｂ−１は、基板の搬出のとき、延伸機構（図示されず）により、共通基板保管ラック４０方向（５４ｂ−１’の位置）へ移動し、共通基板保管ラック４０の基板下部支持ローラ４４の直近まで達する。それにより、基板移載装置５１から共通基板保管ラック４０へ基板を安定的に移動させることができる。また、部材５４ｂ−１は、延伸機構により、基板の搬入のとき、一度下方（−Ｚ方向）へ下がり、共通基板保管ラック４０方向（５４ｂ−１’の方向）へ移動し、それから上方（＋Ｚ方向）へ上がり、５４ｂ−１’の位置になる。部材５４ｂ−１（５４ｂ−１’の位置）は、上方へ上がったとき、共通基板保管ラック４０の基板１００の端部をつかみ保持する。その後、部材５４ｂ−１が元の位置に戻るとき、基板１００が基板移載装置５１へ引き出される。その後、ローラ５４ｃの駆動により、基板１００を基板移載装置５１へ安定的に移動させることが出来る。
【００７５】
同様に、部材５４ａの共通基板保管ラック４０側の端に設けられた部材５４ｂ−２は、基板の搬出のとき、延伸機構（図示されず）により、処理装置方向（５４ｂ−２’の位置）へ移動し、処理装置の基板出し入れ部（図示されず）の直近まで達する。それにより、基板移載装置５１から処理装置へ基板を安定的に移動させることができる。また、部材５４ｂ−２は、延伸機構により、基板の搬入のとき、一度下方（−Ｚ方向）へ下がり、処理装置方向（５４ｂ−２’の方向）へ移動し、それから上方（＋Ｚ方向）へ上がり、５４ｂ−２’の位置になる。部材５４ｂ−２（５４ｂ−２’の位置）は、上方へ上がったとき、処理装置の基板１００の端部をつかみ保持する。その後、部材５４ｂ−２が元の位置に戻るとき、基板１００が基板移載装置５１へ引き出される。その後、ローラ５４ｃの駆動により、基板１００を基板移載装置５１へ安定的に移動させることが出来る。
【００７６】
基板１００は、製膜など処理面を上面にして、鉛直方向から角度βだけ傾けた状態で、基板上部支持ローラ５３と基板下部支持ローラ５４とに支持されている。図１４（ａ）は、基板移載装置において基板を支持している状態を示す模式図である。図１４（ｂ）は、基板移載装置において基板を移動させている状態を示す模式図である。基板１００は、基板下部支持ローラ５４のローラ５４ｃの凹部５４ｅに下側を支えられている。また、基板１００は、基板上部支持ローラ５３のローラ５３ａにその上部の製膜面と反対の表面を支えられている。ローラ５４ｃは、ローラ部材５４ｃ−１、５４ｃ−２を含む。
【００７７】
基板移載装置５１が基板１００を保持しているとき、図１４（ａ）に示されるように、ローラ５３ａはローラ４３ａと同様に基板１００を支持する。一方、ローラ５４ｃは、ローラ部材５４ｃ−１とローラ部材５４ｃ−２とにより基板１００を支持しているが、ローラ部材５４ｃ−１とローラ部材５４ｃ−２は緩んで凹部５４ｅの幅が広がり基板１００を挟み込んではいない。
ローラ５４ａは基板移載装置５１が移動中に基板位置が変化しないよう、ブレーキを設けることが好ましい。ローラ５４ａが基板を少し挟み込んで、ローラの回転軸にブレーキ機構を設ける手法が簡便で好ましい。
【００７８】
基板移載装置５１が基板１００を搬入／搬出するとき、図１４（ａ）に示される状態で、ローラ５３ａは基板１００を支持しつつその移動が容易となるように回転する。一方、ローラ部材５４ｃ−１とローラ部材５４ｃ−２は緩んで凹部５４ｅの幅が広がった状態で、その基板１００を所望の方向へ移動させるように、ローラ駆動部５４ｆにより回転駆動される。ただし、既述のように部材５４ｂ−１、５４ｂ−２が共通基板保管ラック４０や処理装置へ延伸して基板１００をつかんで引き出すとき、ローラ５４ｃは図１４（ｂ）に示されるようになる。すなわち、軸部材５４ｄに結合されたローラ部材５４ｃ−２は、ローラ駆動部５４ｆによる軸部材５４ｄの移動によりローラ部材５４ｃ−１に押し付けられて接触して凹部５４ｅの幅を狭める。それにより、ローラ５４ｃは、その基板１００を挟み込んでつかむことができる。
【００７９】
また、基板１００を傾ける向きは、太陽電池の形成される面（製膜面）を上面として、ローラ５３ａの接触する面と反対となるように傾ける。凹部５４ｅの凹みの深さは、周辺領域９４の幅よりも小さくする。このようにすることで、基板１００自重を支える箇所であるローラ５３ａは膜面と反対側となり、凹部５４ｅも膜に接触しなくなるので、基板１００を基板移載装置５１に搬入／搬出するとき、製膜面を傷付けることがない。
【００８０】
基板１００の傾斜の角度βは、特開２０００−１７７８４２号公報「搬送装置及び真空処理システム」に記載されているように、基板自重で安定した搬送状態を確保するための７°以上が好ましく、装置スペースから１２°以下が好ましい。
【００８１】
図１２から図１４では基板を１枚のみ搬送する基板移載装置に関して説明している。しかし、本発明はそれに限定されることは無く、基板上部支持ローラ５３及び基板下部支持ローラ５４の数量を増加することで、複数の基板を同時に移載することも可能である。図１５（ａ）は、基板下部支持ローラにおいて基板を支持／移動する状態を示す模式図である。ここでは、４枚の基板を同時につかむ基板下部支持ローラが記載されている。図１５（ｂ）は、基板下部支持ローラにおいて基板をつかむ状態を示す模式図である。構成及び動作は、基板上部支持ローラ５３及び基板下部支持ローラ５４の数量が増加している以外は、図１２から図１４の場合と同様であるのでその説明を省略する。
【００８２】
図１２から図１５では、基板を概ね立てた状態（鉛直縦方向）で保持、移動、搬入／搬出する基板移載装置に関して説明している。しかし、本発明はそれに限定されることは無く、保持、移動、搬入／搬出を基板を寝かせた状態（水平横方向）で行っても良い。処理装置においては、基板を水平状態で処理するものがあり、このような処理装置のなかには処理装置毎のローダ・アンローダに基板傾斜角回転機構を設けるのは非効率になる場合があるためである。図１６及び図１７は、本実施の形態に係る基板移載装置の他の構成を示す斜視図である。図１６は基板を寝かせた状態を示し、図１７は基板を概ね立てた状態（図１２から図１５の場合に対応）を示している。この基板移載装置６１は、各処理装置と共通基板保管ラック４０又は他の処理装置との間の基板の移動、及び搬入／搬出を行う装置である。基板移載装置６１は、領域２０−１、２０−２のそれぞれに設けられ、Ｘ方向に延伸する移動用レール５０に案内されて移動する。基板移載装置６１は、フィルタ装置６２、基板側部支持ローラ６３、基板側部支持ローラ６４、クリーンベンチ６５、移載機移動装置６６、移載部上下移動装置６７、移載部支持台６８、移動部ローラ６９、移動用レール７０、を備える。
【００８３】
フィルタ装置６２は、外気を吸引してＨＥＰＡフィルタで浄化し、周辺雰囲気よりも清浄度（クリーン度）の高い気体として、クリーンベンチ６５内部が若干の陽圧となるように供給している。
基板側部支持ローラ６３及び基板側部支持ローラ６４は、基板の水平荷重支持と横ガイド機能がある。
クリーンベンチ６５は、略直方体形状を有している。Ｙ方向に垂直な面は扉部（図示されず）を有し、基板の搬入／搬出のときにその扉部が開放される。またはＹ方向に垂直な面は、基板の搬入／搬出に支障がないスリット幅の開口があるものでも良い。クリーンベンチ６５とフィルタ装置６２とにより、この基板移載装置は、基板移載中においても清浄度が確保された空間で基板１００を保持することが出来る。
【００８４】
図１６における状態において、クリーンベンチ６５内のＹ方向に平行になるように、基板側部支持ローラ６３、６４が配置されていて、複数のローラが設けられている。その複数のローラは、基板１００が移動するとき、その移動方向に基板１００が移動するように回転駆動部（図示されず）により回転駆動される。
水平方向の基板の搬入と搬出のとき（矢印参照）、基板側部支持ローラ６３及びローラ６４はＹ方向の両側から基板１００を引き込むことが出来る。その後、基板側部支持ローラ６３及びローラ６４が回転駆動し、基板１００をクリーンベンチ６５外に搬出する。
移載機移動装置６６は、移載部、移載部上下移動装置６７、移載部支持台５８、移動用レール７０を保持する。ただし、移載部は、フィルタ装置６２、基板側部支持ローラ６３、基板側部支持ローラ６４、クリーンベンチ６５、移動部ローラ６９を含む。移載機移動装置６６は、自身が移動用レール５０上を±Ｘ方向に移動することにより、移載部、移載部上下移動装置６７、移載部支持台５８、移動用レール７０を±Ｘ方向の所望の位置へ移動させる。
【００８５】
移載部上下移動装置６７は、基板の搬入／搬出のとき、基板の搬入／搬出相手の基板の鉛直方向からの傾斜向きに対応して、移動部内の基板が概ね縦方向（概ね鉛直方向）及び横方向（水平方向）のいずれかになるように、移動部を移動させる。移動部内の基板を概ね縦方向（概ね鉛直方向）にする場合、移載部上下移動装置６７ａを移動用ガイド６７ｂに沿って上方（＋Ｚ方向）へ移動させる。それにより、移動部ローラ６９が移動用レール７０上を＋Ｘ方向へ移動しながら、移動部の本体が回転支持軸６７ｃを中心に相対的に回転する。その結果、図１７に示す状態になる。及び横方向（水平方向）のいずれかになるように、移動部を移動させる。移動部内の基板を横方向（水平方向）にする場合、概ね縦方向にする場合と逆の動作を行う。
移載部支持台６８は、移載部上下移動装置５７を上下方向（Ｚ方向）に保持している。
移動部ローラ６９は、クリーンベンチ６５において、移動用レール７０の位置に対応する位置に設けられている。移動部の移動のとき、移動用レール７０を移動するすることにより、移動部の移動を円滑にする。
移動用レール７０は、移載機移動装置６６上に設けられ、移動部ローラ６９をガイドする。
【００８６】
共通基板保管ラック４０−１、４０−２のいずれか一方の側から他方の側へ基板を移動させたい場合、基板搬送装置９を用いることが出来る。図１８は、本実施の形態に係る基板搬送装置の構成を示す斜視図である。基板搬送装置９は、フィルタ装置７２、基板上部支持ローラ７３、基板下部支持ローラ７４、クリーンベンチ７５を備える。フィルタ装置７２、基板上部支持ローラ７３、基板下部支持ローラ７４、クリーンベンチ７５は、基本的にフィルタ装置５２、基板上部支持ローラ５３、基板下部支持ローラ５４、クリーンベンチ５５と同じである。ただし、基板の移動距離が長いため、基板上部支持ローラ７３、基板下部支持ローラ７４の途中部分が長くなっている点で基板上部支持ローラ５３、基板下部支持ローラ５４と異なる。クリーンベンチ７５とフィルタ装置７２とにより、この基板移載装置は、基板移載中においても清浄度が確保された空間で基板１００を保持することが出来る。また、基板搬送装置９を用いることで、例えば、一方の共通基板保管ラック４０（例示：４０−１）だけで処理装置が基板保管場所を共有するだけでなく、実質的に他方の共通基板保管ラック４０（例示：４０−２）を含めて基板保管場所を共有することが可能となる。すなわち、基板１００の保管場所のフレキシビリティが向上する。基板搬送装置９は複数台あっても良く、必要に応じて基板搬送装置９を複数台設置することで、基板を移動させるタクトタイムを短縮させて、製造ラインのフレキシビリティを向上することが可能である。
【００８７】
本実施の形態では、共通基板保管ラック、基板移載装置は、クリーンベンチを用いているので、清浄な空間で基板を保管、移載することが出来る。例えば、薄膜太陽電池製造システム３０全体が一般雰囲気（例えばクラス５０万程度）の場合、基板保管ラックは、開口機構ありでクラス１０００〜５０００程度、開口機構なしでクラス１万〜５万程度であり、基板移載装置は、クラス１万程度となる。更に、共通基板保管ラックと基板移載装置との間及び基板移載装置と処理装置との間の空間を含む領域２０をクリーンベンチ又はクリーンブース（図示されず）で覆った場合、その領域のクリーン度を例えばクラス１０万程度とすると、基板保管ラックは、開口機構ありでクラス１０００程度、開口機構なしでクラス１０００〜５０００程度であり、基板移載装置は、クラス１０００程度となる。このようにすることで、工場内全体をクリーンルームとした厳しい管理状態にする必要がなく工場のコストダウンとなる。更に、工場内各機器は、一般雰囲気なので、無塵服を着用した特別な作業管理が不要となり、特にメンテナンス時の作業性が向上し、生産性向上に寄与する。
【００８８】
以上に示されるように、本発明の薄膜太陽電池製造装置システムにより、工場の設置スペースを削減することが可能となる。また、本発明の共通基板保管ラックにより、保管に係る大きさ及び設置スペースを削減することが可能となる。また、本発明の共通基板保管ラックにより、基板滞留用のバッファとして、滞留する製造工程の変動にフレキシブルに対応することが可能となる。
【００８９】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、従来技術の薄膜太陽電池製造システムの実施例を示す構成図である。
【図２】図２は、従来技術の基板カセットを示す構成図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る薄膜太陽電池製造システムを示す構成図である。
【図４】図４は、その薄膜太陽電池製造システムを用いた薄膜太陽電池の製造工程を示す模式図である。
【図５】図５は、その薄膜太陽電池製造システムを用いた薄膜太陽電池の製造工程を示す模式図である。
【図６】図６は、本実施の形態に係る共通基板保管ラックの構成を示す模式図である。
【図７】図７は、本実施の形態に係る共通基板保管ラックの使用状況の一例を示す模式図である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る基板保管ラックの構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、基板保管ラックにおいて基板を支持している状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態に係る基板保管ラックの開口機構を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態に係る基板保管ラックの開口機構を示す上面図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態に係る基板移載装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態に係る基板下部支持ローラの動作を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、基板移載装置において基板を支持／移動している状態を示す模式図である。
【図１５】図１５は、基板下部支持ローラにおいて基板を支持／移動する状態／つかむ状態を示す模式図である。
【図１６】図１６は、本実施の形態に係る基板移載装置の他の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態に係る基板移載装置の他の構成を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、本実施の形態に係る基板搬送装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  基板搬入装置
２  基板洗浄装置
４  透明電極製膜装置（熱ＣＶＤ装置）
７  ＴＣＯ（透明電極）レーザエッチング装置
８  基板洗浄装置
９  基板搬送装置
１０  光電変換層製膜装置（プラズマＣＶＤ装置）
１２  光電変換層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）
１５  基板洗浄装置
１６−１  裏面レーザエッチング装置
１６−２  絶縁レーザエッチング装置
１７  基板処理制御装置
２０−１、２０−２、２２  領域
３０  薄膜太陽電池製造システム
３０−１、３０−２  境界（側面）
４０、４０−１、４０−２  共通基板保管ラック
４１、４１ａ〜４１ｇ  基板保管ラック
４２  フィルタ装置
４３  基板上部支持ローラ    ４３ａ  ローラ
４４  基板下部支持ローラ    ４４ａ  ローラ    ４４ｂ  凹部
４５  筐体
４６  開口機構
４７  シート
４８、４８−１、４８−２  シート収納部
４９  開口部
５０  移動用レール
５１  基板移載装置
５２  フィルタ装置
５３  基板上部支持ローラ    ５３ａ  ローラ
５４  基板下部支持ローラ  ５４ａ、５４ｂ、５４ｂ−１、５４ｂ−１’、５４ｂ−２、５４ｂ−２’  部材    ５４ｃ  ローラ    ５４ｃ−１、５４ｃ−２  ローラ部材    ５４ｅ  凹部    ５４ｆ  ローラ駆動部
５５  クリーンベンチ
５６  移載機移動装置
５７  移載部上下移動装置
５８  移載部支持台
６１  基板移載装置
６２  フィルタ装置
６３  基板側部支持ローラ
６４  基板側部支持ローラ
６５  クリーンベンチ
６６  移載機移動装置
６７  移載部上下移動装置
６８  移載部支持台
６９  移動部ローラ
７０  移動用レール
７２  フィルタ装置
７３  基板上部支持ローラ
７４  基板下部支持ローラ
７５  クリーンベンチ
８１  基板
８２  透明電極層
８３  光電変換層
８４  裏面電極層
８５  太陽電池
８６  モジュール
９０、９１、９２  分離溝
９４  周辺領域
９５  絶縁溝
９７  カバーシート
９８  端子箱
２００    ガス関連設備
【図１】
2009147266.tif 000003
【図２】
2009147266.tif 000004
【図３】
2009147266.tif 000005
【図４】
2009147266.tif 000006
【図５】
2009147266.tif 000007
【図６】
2009147266.tif 000008
【図７】
2009147266.tif 000009
【図８】
2009147266.tif 000010
【図９】
2009147266.tif 000011
【図１０】
2009147266.tif 000012
【図１１】
2009147266.tif 000013
【図１２】
2009147266.tif 000014
【図１３】
2009147266.tif 000015
【図１４】
2009147266.tif 000016
【図１５】
2009147266.tif 000017
【図１６】
2009147266.tif 000018
【図１７】
2009147266.tif 000019
【図１８】
2009147266.tif 000020