(57)【要約】【課題】生産スピードを向上できるアモルファスシリコン薄膜の一括生成システムを提供する。【解決手段】ｐ層生成チャンバー１１は、片状の積層対象物９９に一層のアモルファスシリコンｐ型薄膜を積層し、密封口１２を有する。ｉ層生成チャンバー１３は、片状の積層対象物９９に一層のアモルファスシリコンｉ型薄膜を積層し、密封口１４を有する。ｎ層生成チャンバー１５は、片状の積層対象物９９に一層のアモルファスシリコンｎ型薄膜を積層し、密封口１６を有する。共用真空チャンバー１７は、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３及びｎ層生成チャンバー１５に連絡している。運輸装置２１は、共用真空チャンバー１７内を運動可能なように配置され、受け面２２を有する。輸送車２５は、受け面２２の上に位置付けられ、かつ複数の片状の積層対象物９９を輸送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片状の積層対象物に一層のアモルファスシリコンｐ型薄膜を積層し、かつ開閉可能な密封口を有する少なくとも一つのｐ層生成チャンバーと、
片状の積層対象物に一層のアモルファスシリコンｉ型薄膜を積層し、かつ開閉可能な密封口を有する少なくとも一つのｉ層生成チャンバーと、
片状の積層対象物に一層のアモルファスシリコンｎ型薄膜を積層し、かつ開閉可能な密封口を有する少なくとも一つのｎ層生成チャンバーと、
前記ｐ層生成チャンバー、前記ｉ層生成チャンバー及び前記ｎ層生成チャンバーに連絡し、前記密封口の開閉によって前記生成チャンバーとの連絡または隔離を保持する共用真空チャンバーと、
前記共用真空チャンバー内を運動可能なように配置され、受け面を有し、かつ前記受け面を前記各生成チャンバーの前記密封口の前方まで運動可能である運輸装置と、
前記運輸装置の前記受け面の上に位置付けられ、かつ複数の片状の積層対象物を輸送し、かつ前記受け面から各前記密封口を通って各前記生成チャンバーの中まで前進するか、各前記生成チャンバー内から前記受け面まで後退可能である輸送車と、
を備えることを特徴とするアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項２】
一つの前記ｐ層生成チャンバー、二つの前記ｉ層生成チャンバー及び一つの前記ｎ層生成チャンバーを備えることを特徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項３】
前記生成チャンバーは、前記ｐ層生成チャンバー、前記ｉ層生成チャンバー、前記ｉ層生成チャンバー、前記ｎ層生成チャンバーの順に配列されていることを特徴とする請求項２記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項４】
前記生成チャンバーは、直線配列を呈し、かつ前記各生成チャンバーの前記密封口は同一方向に向かうことを特徴とする請求項２記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項５】
前記生成チャンバーは、環状に配列され、かつ前記生成チャンバーの前記密封口は前記生成チャンバーから形成されている円心に向かうことを特徴とする請求項２記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項６】
前記運輸装置は、旋転台であることを特徴とする請求項５記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項７】
前記生成チャンバーは、二つずつ互いに向かい合うように配列され、かつ互いに向かい合う前記生成チャンバーの前記密封口は互いに向かい合うことを特徴とする請求項２記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項８】
前記運輸装置は、運動台車であり、前記受け面は前記運輸装置の頂部に位置付けられていることを特徴とする請求項４、請求項５または請求項７記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項９】
前記輸送車内の片状の積層対象物は、直立状態を呈し、かつ互いに一定の距離を置くことを特徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項１０】
さらに積層対象物の出入口を備え、前記積層対象物の出入口は前記共用真空チャンバー、前記ｐ層生成チャンバー及び前記ｎ層生成チャンバーなどのいずれか一つに設置されていることを特徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項１１】
さらに投入口と送出口とを備え、前記投入口は前記ｐ層生成チャンバーに設置されていることにより、外部との隔離または連絡関係を保持し、前記送出口は前記ｎ層生成チャンバーに設置されていることにより、外部との隔離または連絡関係を保持することを特徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項１２】
さらに積層対象物投入チャンバーと積層対象物送出チャンバーとを備え、前記積層対象物投入チャンバーは前記ｐ層生成チャンバーに連結され、前記ｐ層生成チャンバーと前記積層対象物投入チャンバーとの間には密封口を有し、前記積層対象物投入チャンバーは外部との隔離または連絡関係を保持するために投入口を有し、前記積層対象物送出チャンバーは前記ｎ層生成チャンバーに連結され、前記ｎ層生成チャンバーと前記積層対象物送出チャンバーとの間には密封口を有し、前記積層対象物送出チャンバーは外部との隔離または連絡関係を保持するために送出口を有することを特徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【請求項１３】
さらに前記共用真空チャンバーに連結されている一つ以上の一時収容チャンバーを備え、前記一時収容チャンバーは前記共用真空チャンバーとの隔離または連絡関係を保持するために密封口を有することを特徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜の一括生成システム。
【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膜の生成技術に関し、特に、アモルファスシリコン膜の一括生成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー不足と原油高騰などの問題が深刻化し、代替エネルギーが広く注目されている。代替エネルギー技術の中では、太陽エネルギーによって発電する太陽電池は環境に極めてやさしい特性を有するため、広い範囲から注目され、膨大な研究開発資源を引き起こす。
現今、主流のアモルファスシリコン系の薄膜太陽電池の製造過程における最も重要な部分は、アモルファスシリコン薄膜であるとされる。その生成方法は、プラズマ化学気相蒸着法（Plasma-Enhance Chemical Vapor Deposition、ＰＥＣＶＤ）を採用することが一般的である。アモルファスシリコン薄膜は、ｐ-ａ-Ｓｉ：Ｈ、ｉ-ａ-Ｓｉ：Ｈ、ｎ-ａ-Ｓｉ：Ｈ（即ちｐ-ｉ-ｎ）などの三層の物質を積層することにより生成される。
【０００３】
現今のｐ-ｉ-ｎ薄膜の生成技術は、チャンバー内に積層対象物（例えば、ガラス基板）を水平に置き、続いて、ｐ層、ｉ層及びｎ層の順に薄膜を生成し、薄膜が完成した後、積層対象物を外部に移すことである。このような生成方法は、三層の薄膜を同一のチャンバー内に生成しなければならないため、積層を変換する過程において、次の気相蒸着を行うには、チャンバー内の原気体を抜き出し、積層に対応する気体を注入し、濃度を適切に制御する必要がある。この方法は、製造工程上の待機時間を免れることができず、薄膜生成に要する時間が長ければ長いほど、スピード生産には不利となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主な目的は、各層のアモルファスシリコン薄膜の生成を別々に進めることにより、生産スピードを上げることを可能にするアモルファスシリコン膜の一括生成システムを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、一括方式によって一回で複数枚の生成を行うことを可能にするアモルファスシリコン薄膜の一括生成システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムは、少なくとも一つのｐ層生成チャンバー、少なくとも一つのｉ層生成チャンバー、少なくとも一つのｎ層生成チャンバー、共用真空チャンバー、運輸装置及び輸送車を備える。ｐ層生成チャンバーは、片状の積層対象物にアモルファスシリコンｐ型薄膜を積層し、かつ開閉可能な密封口を有する。ｉ層生成チャンバーは、片状の積層対象物にアモルファスシリコンｉ型薄膜を積層し、かつ開閉可能な密封口を有する。ｎ層生成チャンバーは、片状の積層対象物にアモルファスシリコンｎ型薄膜を積層し、かつ開閉可能な密封口を有する。共用真空チャンバーは、ｐ層生成チャンバー、ｉ層生成チャンバー、ｎ層生成チャンバーに連絡する。密封口は、開閉によって生成チャンバーと共用真空チャンバー内部との連絡または隔離を保持する。運輸装置は、共用真空チャンバー内に位置付けられ、受け面を有し、受け面は運輸装置の移動によってそれらの生成チャンバーの密封口の前方まで移動することが可能である。輸送車は、運輸装置の受け面の上に位置付けられ、かつ複数の片状の積層対象物を輸送することが可能である。また、輸送車は、受け面によってそれらの密封口を通ってそれらの生成チャンバー内に前進するか、それらの生成チャンバー内から受け面まで後退することが可能である。これにより、生産スピードを上げることが可能なだけでなく、一括方式によって一回で複数枚の生成を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の技術特徴を説明するため、五つの実施形態を図面に基づいて説明を進める。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システム１０は、ｐ層生成チャンバー１１、二つのｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５、共用真空チャンバー１７、運輸装置２１及び輸送車２５を備える。
【０００７】
ｐ層生成チャンバー１１は、片状の積層対象物９９（例えば、ガラス基板など）にアモルファスシリコンｐ型薄膜を積層する。かつｐ層生成チャンバー１１は、開閉可能な密封口１２を有する。
二つのｉ層生成チャンバー１３は、片状の積層対象物９９にアモルファスシリコンｉ型薄膜を積層する。それぞれのｉ層生成チャンバー１３は、開閉可能な密封口１４を有する。
【０００８】
ｎ層生成チャンバー１５は、片状の積層対象物９９にアモルファスシリコンｎ型薄膜を積層する。かつｎ層生成チャンバー１５は、開閉可能な密封口１６を有する。
ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５は、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５の順に配列される。本実施形態では、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５は、直線配列を呈し、かつｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５の密封口１２、密封口１４、密封口１６は同一方向に向かう。
【０００９】
共用真空チャンバー１７は、ｐ層生成チャンバー１１、二つのｉ層生成チャンバー１３及びｎ層生成チャンバー１５に連絡する。密封口１２、密封口１４、密封口１６は、開閉によってｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５と共用真空チャンバー１７の内部との連絡または隔離を保持する。共用真空チャンバー１７は、外部との隔離または連絡によって運輸装置２１または輸送車２５の出入りをはかるため、積層対象物の出入口１８を有する。
【００１０】
運輸装置２１は、運動台車で、共用真空チャンバー１７内に位置付けられ、かつ頂部に受け面２２を有する。受け面２２は、運輸装置２１の運動によって密封口１２、密封口１４、密封口１６の前方まで移動することが可能である。
輸送車２５は、運輸装置２１の受け面２２の上に位置付けられ、かつ複数の片状の積層対象物９９を輸送することが可能である。片状の積層対象物９９は、直立状態を呈し、互いに一定の距離を置く。また、輸送車２５は、受け面２２から密封口１２、密封口１４、密封口１６を通ってｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５内に前進するか、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５の中から受け面２２まで後退することが可能である。
【００１１】
以下、本実施形態の操作プロセスについて説明を進める。
図１に示すように、片状の積層対象物９９がいっぱい載せてある輸送車２５を運輸装置２１の受け面２２の上に設置し、続いて、運輸装置２１をｐ層生成チャンバー１１の前方に移動させ、密封口１２を開く。
図２に示すように、輸送車２５をｐ層生成チャンバー１１内に前進させ、続いて、ｐ層生成チャンバー１１においてプラズマ化学気相蒸着工程を進めることにより、片状の積層対象物９９の上に厚さを一定にした一層のアモルファスシリコンｐ型薄膜を積層する。
【００１２】
図３に示すように、アモルファスシリコンｐ型薄膜の生成工程が完了した後、輸送車２５をｐ層生成チャンバー１１から運輸装置２１まで後退させ、続いて、運輸装置２１によって輸送車２５をｉ層生成チャンバー１３まで運び、そののち、上述した方法によって輸送車２５をｉ層生成チャンバー１３内に前進させ、一層のアモルファスシリコンｉ型薄膜（図中未表示）を積層する。
【００１３】
上述した方法を繰り返すことにより、異なるｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５内において所期の薄膜層の生成を完了させれば、所期のｐ-ｉ-ｎアモルファスシリコン膜が完成する。
上述したｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５のうちのｉ層生成チャンバー１３を２つ設置する理由は、ｐ-ｉ-ｎアモルファスシリコン膜の生成過程において、ｉ層の必要な厚さが比較的大きいのに対し、完成時間が比較的長いため、二つかそれ以上のｉ層生成チャンバー１３を設置すれば、ほかの片状の積層対象物９９の待機時間を減少させることができるからである。
【００１４】
（第２実施形態）
図４に示すように、本発明の第２実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システム４０は、第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは、次の通りである。
６つのｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５は、環状に配列され、かつｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５、ｉ層生成チャンバー１３、ｉ層生成チャンバー１３の順に配列される。かつｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５の密封口１２、密封口１４、密封口１６は、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５から形成される円心に向かう。共用真空チャンバー１７は、ほぼ円形を呈する。積層対象物の出入口１８は、ｐ層生成チャンバー１１に位置付けられる。
【００１５】
運輸装置２１は、旋転台である。旋転台の頂面は、受け台２２である。
第２実施形態を実施する場合、輸送車２５は受け台２２によってｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５の前まで旋転し、続いて、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５内に前進し、後退の際に、直接運輸装置２１の上まで後退する。続いて、運輸装置２１の旋転によって方向を変更し、別の一つのｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５に向かい合うことが可能である。
【００１６】
積層対象物を投入または送出する際、ｐ層生成チャンバー１１は積層対象物の出入口１８によって積層対象物の投入または送出を行う。また、積層対象物の出入口１８をｎ層生成チャンバー１５に設置することも可能である。設置状況は、図４に示すｐ層生成チャンバー１１の状態に似通うため、説明とそれに対応する図面を省略する。
また、運輸装置２１は、運動台車となることも可能であるため、旋転台の旋転効果を果たすことが可能である。運動台車の形は、図１から図３に示す通りであるため、図面を省略する。
第２実施形態のほかの構造と操作方法は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００１７】
（第３実施形態）
図５に示すように、本発明の第３実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システム５０は、第２実施形態とほぼ同じである。第２実施形態との違いは、次の通りである。
ｐ層生成チャンバー１１は投入口１８１を有するため、ｐ層生成チャンバー１１は外部との隔離または連絡関係を保持することが可能である。ｎ層生成チャンバー１５は送出口１８２を有するため、ｎ層生成チャンバー１５は外部との隔離または連絡関係を保持することが可能である。
【００１８】
これにより、積層対象物を投入する時、積層対象物は投入口１８１からｐ層生成チャンバー１１の中まで送入される。積層対象物を送出する時、積層対象物はｎ層生成チャンバー１５を通って送出口１８２から送出される。
第３実施形態のほかの構造と操作方法は第２実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００１９】
（第４実施形態）
図６に示すように、本発明の第４実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システム６０は、第２実施形態とほぼ同じである。第２実施形態との違いは、次の通りである。
アモルファスシリコン膜の一括生成システム６０は、さらに積層対象物投入チャンバー２７、積層対象物送出チャンバー２８及び一時収容チャンバー２９を備える。
【００２０】
積層対象物投入チャンバー２７は、ｐ層生成チャンバー１１に連結され、ｐ層生成チャンバー１１と積層対象物投入チャンバー２７との間には密封口１２を有する。積層対象物投入チャンバー２７は、外部との隔離または連絡関係を保持するために投入口１８１を有する。積層対象物送出チャンバー２８はｎ層生成チャンバー１５に連結され、かつｎ層生成チャンバー１５と積層対象物送出チャンバー２８はｎ層生成チャンバー１５に連結される。ｎ層生成チャンバー１５と積層対象物送出チャンバー２８との間には密封口１６を有する。積層対象物送出チャンバー２８は、外部との隔離または連絡関係を保持するために送出口１８２を有する。
一時収容チャンバー２９は共用真空チャンバー１７に連結され、一時収容チャンバー２９は共用真空チャンバー１７との隔離または連絡関係を保持するために密封口２９１を有する。
【００２１】
これにより、積層対象物を投入する時、積層対象物は投入口１８１から積層対象物投入チャンバー２７まで送入され、そののち、ｐ層生成チャンバー１１の中に送入される。積層対象物が送出される時、積層対象物はｎ層生成チャンバー１５から積層対象物送出チャンバー２８まで送出され、そののち、送出口１８２から送出される。一時収容チャンバー２９は輸送車２５を一時的に収容するため、ｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５間で積層対象物を輸送する際の緩衝及び調達に適することが可能である。
第４実施形態のほかの構造と操作方法は第２実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００２２】
（第５実施形態）
図７に示すように、本発明の第５実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システム７０は、第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは、次の通りである。
５つのｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５は一つが一側に位置し、ほかの４つが二つずつ互いに向かい合うような方式で配列される。互いに向かい合うｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５の密封口１２、密封口１４、密封口１６は互いに向かい合う。また、互いに向かい合うｐ層生成チャンバー１１、ｉ層生成チャンバー１３、ｎ層生成チャンバー１５は、運輸装置２１を移動通過させるため、互いに一定の距離を置く。
【００２３】
第５実施形態のほかの構造と操作方法は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
また、第５実施形態は互いに向かい合う配列方式によって運輸装置２１の移動径路を減少させるため、時間節約効果を達成することが可能である。
上述により、本発明が達成する効果は次の通りである。
【００２４】
１、生産スピードを上げることが可能である。本発明は、各層のアモルファスシリコン膜の生成を別々に進め、一つの生成チャンバーで一種のアモルファスシリコン膜のみを生成するため、従来のものと比べて、換気を待たなければならないという問題を避け、生産スピードを上げることが可能である。
２、一括方式によって一回で複数枚の生成を行うことが可能である。本発明は、一定の間隔かつ直立方式によって片状の積層対象物を輸送車に配置することにより、各生成チャンバー内において一回で複数枚のアモルファスシリコン膜生成に対応し、かつ運輸装置で輸送車を各生成チャンバーまで運輸することにより、一括方式による生成効果を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムを示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムの第一作動を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムの第二作動を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムを示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムを示す模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムを示す模式図である。
【図７】本発明の第５実施形態によるアモルファスシリコン膜の一括生成システムを示す模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：アモルファスシリコン膜の一括生成システム、１１：ｐ層生成チャンバー、１２：密封口、１３：ｉ層生成チャンバー、１４：密封口、１５：ｎ層生成チャンバー、１６：密封口、１７：共用真空チャンバー、１８：積層対象物の出入口、２１：運輸装置、２２：受け面、２５：輸送車、２７：積層対象物投入チャンバー、２８：積層対象物送出チャンバー、２９：一時収容チャンバー、４０：アモルファスシリコン膜の一括生成システム、５０：アモルファスシリコン膜の一括生成システム、６０：アモルファスシリコン膜の一括生成システム、７０：アモルファスシリコン膜の一括生成システム、９９：片状の積層対象物、１８１：投入口、１８２：送出口、２９１：密封口
【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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