专利名称：薄膜太阳电池制造系统以及共用基板保管架的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜太阳电池制造系统以及在薄膜太阳电池制造中使用 的共用基板保管架。
背景技术：
作为太阳电池公知有薄膜太阳电池。薄膜太阳电池主要由模块化工序 和面板化工序进行制造。在模块化工序中， 一边在玻璃基板上对透明电极 层、光电变换层以及背面电极层进行制膜、 一边对各个层进行激光刻蚀， 由此使单元集成化构成模块。在面板化工序中，利用粘接板(EVA)和背板
来覆盖该模块并设置端子箱以构成面板。这样，采用多个处理装置经过复 杂的处理工序来制造薄膜太阳电池。
作为制造这样的薄膜太阳电池的系统，在日本特开2005 - 235904号 公报中公开了薄膜太阳电池制造系统。图1是示出该薄膜太阳电池制造系 统的实施例的结构图。沿着基板的流向来说明该薄膜太阳电池制造系统中 的非晶硅太阳电池制造时的各工序设备的配置。首先，作为模块化工序， 在一般气氛环境131中被放入基板搬入装置101的玻璃基板经过基板洗净 器102、管理器103、透明电极制膜装置104以及基板洗净器105实施了 各种处理等后，利用基板输送器106向洁净室130内输送。然后，在激光 刻蚀装置107、基板洗净器108、基板输送器109、非晶硅膜制膜装置(等 离子CVD装置)llO、基板输送器lll、激光刻蚀装置112、背面电极制膜 装置113、基板输送器114、基板洗净器115、背面激光刻蚀装置116、基 板输送器117、发电检查装置118、基板缓冲装置148中实施各种处理等。 通过以上步骤来完成模块。接着，作为面板化工序，在将模块经由基板输送器119向一般气氛环境132输送后，利用膜研磨装置120、基板洗净器 121、贮存(V一7:y:7。)装置122、层压装置123、面板化装置124、端 子台安装装置125、基板输送器126以及发电检查装置127实施了各种处 理等，然后在性能分类保管库128中进行分类。通过以上步骤来完成面板。
这样，各处理装置以s字状的蛇形线进行排列，各处理装置依次利用
基板输送器进行连接。在该薄膜太阳电池制造系统中，作为伴随各处理装 置的处理间歇差及维护周期的基板滞留用缓冲器，基本上针对每个处理装
置(每个制造工序)都设置有临时保管基板的基板盒140。图2是表示该基 板盒的结构图。在基板盒140中横向水平地存储基板100并水平保管。该 基板盒140可通过桥式起重机(未图示)来输送。
作为关联技术在日本特开平8 - 139153号公报中公开了枚页式基板处 理装置，基板输送装置以及盒。该枚页式基板处理装置1是以倾斜姿势取 出在盒中收纳的基板并对基板逐一地进行多个基板处理后再将基板放回 盒中的装置。具有载置盒的盒载置台；用于交接基板的第1基板交接部； 在盒载置台所载置的盒与第1基板交接部之间保持纵姿势逐一地输送基板 的送片机器人(indexer robot);对基板倾斜姿势地进行处理的多个处理部； 以及在第1基板交接部与各处理部之间以倾斜姿势保持并输送基板的基板 输送机器人。并且，记载了利用倾斜收纳基板的盒来縮小占有面积的情况； 通过倾斜地输送基板来缩小输送空间的情况。
另外，在日本特开平10 - 123193号公报中公开了显示面板基板的检 査装置以及检查方法。该检查装置使工作台所载置的显示面板基板的电极 与探针接触来检查上述显示面板基板。该检查装置具有盒、工作台、基板 输送机构以及探针单元。盒以相对于水平面呈65 80。的倾斜角度收纳多 个显示面板基板。工作台中用于载置显示面板基板的载置面相对于水平面 呈上述倾斜角度倾斜。基板输送机构可以从上述盒中逐一地取出倾斜状态 的显示面板基板并保持该倾斜状态输送至上述工作台。探针单元与上述工 作台的载置面对置地配置。并且，记载了通过水平倾斜60 80。地收纳基
7板的盒来降低占有面积的情况；抑制基板变形的情况。
另外，在日本特开2001 - 291765号公报中公开了基板收容箱以及处 理系统。该基板收容箱具备箱体，其构成为具有可气密地收容一片被处 理基板的内部空间，且上述内部空间的上表面、侧面或底面的任意一个可 开闭；以及支持部件，其设置在上述箱体内，用于以垂直或倾斜站立的状 态支持上述被处理基板。并且还有在防尘用基板收容箱内倾斜保持着基板 的移动系统的记载。
另外，在日本特开平11 _ 199007号公报中公开了盒的输送方法以及 处理设备。该处理设备夹着可引导具有移载装置的堆垛机(stackercrane) 移动的导轨，在其两侧对置地配备有保管盒的堆料机(stocker)和具有装 载部的处理装置。除此之外，在洁净室主体内配置有上述堆料机、堆垛机 和处理装置中的仅装载部。并且，还有在己并排配置的处理装置的装载部 中设置堆料机并仅对装载部配置洁净室的记载。
专利文献1:日本特开2005 - 235904号公报 专利文献2:日本特开平08 - 139153号公报 专利文献3:日本特开平10 - 123193号公报 专利文献4:日本特开2001 - 291765号公报 专利文献5:日本特开平11 _ 199007号公报
在日本特开2005 - 235卯4号公报所述的薄膜太阳电池制造系统中， 如上所述使用了临时保管基板的多个基板盒。但是，在与各制造工序、各 处理装置对应地设置多个基板盒时具有如下的课题。即，需要能够与各制 造工序、各处理装置的各自保管所需的最大基板数量相对应的基板盒，从 而导致了基板盒的大型化或多量化。结果，基板盒的设置场所增大从而大 量占有了工场空间。另外，因为需要管理多个基板盒，所以该管理变得烦 杂，这构成了成本上升的主要原因。另外，不仅可成批地保管处理中的基 板的共用堆料机，处理装置的基板进出也变得烦杂，从而有可能产生处理工序的混乱。即，构建在作为制造线配置各处理装置的处理速度及维护周 期的工作时间分散并无法统一的处理装置及处理装置群进行运用中能够 简单可靠地进行运用的系统成为课题。
尤其，在大型基板(例示1.1mxl.4mx4mmt)的情况下，当为了水平保 管基板而考虑基板的挠度(例示当以l.lm宽度支持4mmt的玻璃基板时 基板中央的挠度约为5mm)和基板出入时，盒的基板间隔需要在30 50mm 以上。为此，不得不增大基板盒，这在工场中成为各制造工序的设置空间 增大的主要原因之一
发明内容
本发明是鉴于这样的状况而作出的，本发明的目的是提供可削减工场 设置空间的薄膜太阳电池制造系统。
另外，本发明的另一目的是提供可削减大小以及设置空间的薄膜太阳 电池制造用的共用基板保管架。
另外，本发明的另一目的是提供作为基板滞留用缓冲器能够与滞留的 制造工序的变动柔性对应的薄膜太阳电池制造系统以及薄膜太阳电池制 造用的共用基板保管架。
为了实现上述目的，本发明提供以下手段。
本发明第1方式的薄膜太阳电池制造系统具备:第1共用基板保管架， 其比铅直方向倾斜地保管基板；以及多个处理装置，其在薄膜太阳电池的
制造工序中使用于上述基板的处理，并被配置为向上述第1共用基板保管 架搬出己结束处理的基板。第1共用基板保管架被多个处理装置所共用， 并且不遵从制造工序处理顺序地保管上述基板。
本发明第1方式的薄膜太阳电池制造系统适当设置不遵从制造工序处理顺序地保管基板的第1共用基板保管架，由此可采用第1共用基板保管 架来并排地配置多个处理装置的至少一部分，这样可构成不仅能降低工场 内的薄膜太阳电池制造运用成本还能降低工场建设成本的太阳电池制造 系统。
另外，在本发明第1方式的薄膜太阳电池制造系统中，共用基板保管 架被多个处理装置所共用，用于保管基板。即，该共用基板保管架不是各 处理装置专用的，而是在多个处理装置之间共用的。由此，作为共用基板 保管架的基板库存数量不需要设置各个装置的最大必要量，从而能够实现 共用基板保管架的有效利用化和最小化。结果，与以图1现有技术的S字 蛇形线进行配置的基板盒保管相比，作为整体能够显著降低设置空间。
此外，上述薄膜太阳电池制造系统还具备第2共用基板保管架，其 比铅直方向倾斜地保管基板；以及基板处理控制装置，其控制基板的处理 顺序。在第1共用基板保管架和第2共用基板保管架之间的区域内可配置 多个处理装置，以使基板的搬出部以及搬入部的任意一方面向第1共用基 板保管架，另一方面向第2共用基板保管架。第l共用基板保管架以及第 2共用基板保管架可以被多个处理装置所共用。基板处理控制装置可控制 基板向多个处理装置的至少一部分搬入以及搬出，控制基板向第1共用基 板保管架以及第2共用基板保管架搬入以及搬出。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，两个共用基板保管架被多个处理装 置所共用，用于保管基板。即，该两个共用基板保管架不是各处理装置专 用的，而在多个处理装置之间共用的。由此，作为共用基板保管架的基板 库存数量不需要设置各个装置的最大必要量，从而能够实现共用基板保管 架的有效利用化和最小化。结果，与以图1现有技术的S字蛇形线进行配 置的基板盒保管相比，作为整体能够更显著地降低设置空间。
而且，在上述薄膜太阳电池制造系统中该两个共用基板保管架和多个 处理装置被配置为面向搬出部以及搬入部，所以能够尽量縮短基板的移动 距离。由此，能够显著抑制基板移动所需的移动路径的空间增加。除此之外，因为移动距离短，所以移动时间缩短，作业效率提高。另外，处理装 置是基板从装置一方侧进入、基板从另一侧出来这样的搬入部以及搬出部 不同的流向作业的装置，因为两侧有两个共用基板保管架，所以能够极有 效地进行基板的临时保管。
这里，关于朝向配置是配置为大致朝向的情况，其间可以有基板移载 装置这样的使基板移动的装置，或者可以有改变基板方向的装置。另外， 关于基板不仅是无垢的基板，还可以是利用处理装置进行了各种处理的基 板。另外，关于处理装置可以是不限于一个装置单位的进行一系列处理的 装置群，或者可以是伴随基板输送路径的装置群。另外，关于共用可以是 在两个共用基板保管架的各个保管架中由不同的处理装置利用同一基板 存储场所的情况。
在专利文献2中没有记载是否共用了盒，以使不同处理装置能够利用 同一基板存储场所。另外，因为没有与各处理装置对置地设置盒，所以需 要多余的基板移动所需的移动路径(导轨)的空间。此外，因为不是在处理 装置的两侧而是仅在单侧设置有盒，所以认为不能与流向作业的装置相对应。
在专利文献3中因为处理装置是一个所以没有记载多个处理装置共用 盒的结构。另外，不是在处理装置两侧而是在单侧设置盒，因此认为不能 与流向作业的装置相对应。
在专利文献4中没有记载是否共用盒装卸台，以使不同的处理装置能 利用同一基板存储场所。另外，因为没有与各处理装置对置着设置盒装卸 台，所以在基板从与盒装卸台相离的位置向处理装置移动时需要延长移动距离。此外，不是在处理装置两侧而是在单侧设置盒，因此认为不能与流 向作业的装置相对应。
在专利文献5中没有记载是否共用堆料机，以使不同的处理装置能利 用同一基板存储场所。此外，不是在处理装置两侧而是在单侧设置盒，因 此认为不能与流向作业的装置相对应。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，多个处理装置的至少一部分可通过 第1共用基板保管架或上述第2共用基板保管架来相互并排地进行配置， 上述多个处理装置的至少一部分的配置顺序不遵从上述薄膜太阳电池的 制造工序的顺序。
通过利用被多个处理装置所共用并设置在这些处理装置周围的共用 基板保管架，无需按照薄膜太阳电池制造工序的顺序就能够将多个处理装 置分别配置在适合薄膜太阳电池制造工场内设置的场所。这是因为共用基 板保管架被各处理装置所共用，处理装置的至少一部分相互并排地进行配 置，这样无论在哪个中保管基板都能够与处理装置的配置顺序无关地取出 该基板。并且，能够将基板向下一处理工序的处理装置高效地输送。另外， 因为并排地配置有多个处理装置的至少一部分，所以处理装置彼此间的间 隔为共有维护空间，因此维护空间也能够同时降低。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，多个处理装置的至少一部分没有变 更上述多个处理装置的配置顺序，可通过基板处理控制装置来变更薄膜太 阳电池制造工序的顺序。
艮口，当薄膜太阳电池制造工序的一部分有处理顺序的变更时，无需移 动设置与处理工序顺序变更对应的处理装置，只要通过基板处理控制装置 的控制程序变更就能够改变制造工序的处理顺序。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，优选将多个处理装置分别配置在根 据多个处理装置的高度而设定的区域内。
通过将多个处理装置配置在不是根据薄膜太阳电池制造工序的顺序
12而是根据多个处理装置与地面相距的高度而设定的区域内，能够有效地利 用多个处理装置周边的空间。例如，通过集中高度低的处理装置来降低其 上部空间的顶板，或者在上部空间内设置两层且配置其它处理工序的装置 等，由此能够有效利用工场内的空间，并降低工场建筑的建设成本。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，优选将多个处理装置分别配置在根 据多个处理装置的使用实用性而设定的区域内。
通过将多个处理装置配置在不是根据薄膜太阳电池制造工序的顺序、 而是根据多个处理装置的使用实用性而设定的区域内，能够简便且进一步 安全地縮短与实用性相关的管道及布线等的引导。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，第1共用基板保管架优选具备保持 内部气氛洁净度比外部气氛洁净度高的第l净化装置。此外，第2共用基 板保管架优选具备保持内部气氛洁净度比外部气氛洁净度高的第2净化装置。
因为两个共用基板保管架分别具有净化装置，所以能够保持这些内部 气氛洁净度比外部气氛洁净度高。由于两个共用基板保管架限制内容积， 因此净化装置的通气气流容量不是大容量。结果，能够以低成本极高地确 保基板洁净度。
在上述薄膜太阳电池制造系统中优选还具有第1室、第3净化装置、 第2室、第4净化装置。其中，第1室包含第1共用基板保管架和多个处 理装置之间的空间。第3净化装置保持第1室内的气氛洁净度比其它区域 的气氛洁净度高。第2室包含第2共用基板保管架和多个处理装置之间的 空间。第4净化装置保持第2室的气氛的洁净度比其它区域的气氛洁净度 咼0
利用第1室以及第2室来覆盖共用基板保管架和各处理装置之间的空 间，并以净化装置进行净化，所以能够保持两室的清洁度高。结果，能够 保持共用基板保管架的清洁度也更高。由此，不需要形成使整个工场内都 为洁净室这样的严格管理状态，从而降低工场建设的成本。而且，工场内
13各处理装置可配置在洁净室外的一般气氛环境中，所以不需要穿着无尘服 这样的特别作业管理，这样特别提高了维护时的作业性，有助于生产性提 高。另外，为了保持清洁的环境可限定空间，所以能够显著地降低使HEPA 过滤器通气的风扇动力等的洁净室运用成本。
在上述薄膜太阳电池制造系统中优选还具有第1基板移载装置和第2 基板移载装置。其中，第l基板移载装置在第l室内进行基板的移动。第 2基板移载装置在第2室内进行基板的移动。在此情况下，第l基板移载 装置优选具备保持内部气氛洁净度比外部区域气氛洁净度高的第5净化装 置。第2基板移载装置优选具备保持内部气氛洁净度比外部区域气氛洁净 度高的第6净化装置。
因为采用具备第5净化装置的第1基板移载装置和具备第6净化装置 的第2基板移载装置，所以即使在移载基板时也能够更清净地保持基板。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，优选在保管时的基板从铅直方向倾 斜5°以上15°以下。
在从铅直方向倾斜地保管基板时，为了以自重来稳定地保持基板而优 选从铅直方向倾斜5。以上，为了减小装置空间而优选从铅直方向倾斜15 °以下。此时，基板的挠度量因为上述倾斜角度而降低到水平时的约1/10。 由此，共用基板保管架内的基板设置间隔例如能够从水平时的50mm降低 到30mm。结果，共用基板保管架的设置空间与水平的情况相比能够降低 约20%。
在上述薄膜太阳电池制造系统中，第1共用基板保管架以及第2共用
基板保管架优选分别具有多个基板保管架。多个基板保管架优选能够分别 和与多个基板保管架的每一保管架相同的其它基板保管架交换。
在一个基板保管架被处理工序途中的基板填满时，将该保管架用桥式 起重机或叉车等取出向其它保管场所移动，取而代之能够在此处插入其它 空的基板保管架。由此，即使在某基板保管架被填满而无法继续保管基板 时也能够进行用其它基板保管架对应等柔性对应。
在上述薄膜太阳电池制造系统中还具备基板输送装置，其设置在第1 共用基板保管架以及第2共用基板保管架之间，保持内部气氛洁净度比外 部区域气氛洁净度高，并且使基板从第1共用基板保管架以及第2共用基 板保管架的一方向另一方移动。
因为能够在洁净度高的气氛环境下进行第1共用基板保管架和第2共 用基板保管架之间的基板移动，所以可更清净地保持基板。另外，通过采 用基板移动装置，不仅是只包含第1共用基板保管架的基板保管场所共有， 实质上包含第2共用基板保管架的基板保管场所也能够共有。结果，能够 提高基板保管场所的灵活性，这样即使进一步削减第1共用基板保管架和 第2共用基板保管架的基板保管中的余裕容量也能够进行适当运用，能够 降低工场建设成本。基板输送装置可以是多个。
本发明第2方式的共用基板保管架具备多个基板保管架和多个净化装 置。多个基板保管架从铅直方向倾斜地保管基板，且并排地设置在与上述 基板出入方向不同的方向上，多个净化装置针对上述多个基板保管架分别 地设置，向对应的上述多个基板保管架内提供洁净度比周边气氛环境高的 气体。将在薄膜太阳电池制造工序中使用的多个处理装置内的上述基板搬 出的搬出部以及将上述基板搬入的搬入部的任意一方面向上述多个基板 保管架，并配置为被多个处理装置所共用。上述多个基板保管架分别能够 和与上述多个基板保管架的每一基板保管架相同的其它基板保管架交换。
在上述共用基板保管架中，基板保管架具有净化装置和开口机构。由 此，能够清净地保管基板。另外，因为基板从铅直方向倾斜，所以基板即 使在与水平设置状态相比基于基板自重的挠度量小、与铅直设置状态相比 狭的空间内也能够利用基板自重来稳定地保持基板的设置位置，所以能够 显著削减基板保管架的设置面积。而且，基板保管架和多个处理装置被配 置为面向搬出部或搬入部，所以能够使基板的移动距离极短。由此，能够 显著抑制基板移动所需的移动路径的空间增加，从而能够縮短基板保管处
理所需的间歇时间。
本发明的第3方式是采用了薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的 制造方法。这里，薄膜太阳电池系统具备第l共用基板保管架、第2共用 基板保管架和多个处理装置。第1共用基板保管架和第2共用基板保管架 比铅直方向倾斜地保管基板。多个处理装置在薄膜太阳电池制造工序中使 用于基板的处理，该多个处理装置被配置在第1共用基板保管架和第2共 用基板保管架之间的区域内，以使基板的搬出部以及搬入部的任意一方面 向第l共用基板保管架，另一方面向第2共用基板保管架。另外，还具备 控制上述基板的处理顺序的基板处理控制装置。第1共用基板保管架以及 第2共用基板保管架被多个处理装置所共用，上述基板处理控制装置控制 上述基板向上述多个处理装置的至少一部分搬入以及搬出，控制上述基板 向上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架搬入以及搬出。
薄膜太阳电池的制造方法具有以下工序(a)搬出第1共用基板保管架 或第2共用基板保管架所保管的基板，向多个处理装置中的一个即对象处 理装置搬入的工序；(b)在对象处理装置中处理所搬入的基板的工序；以及 (c)从对象处理装置中搬出已处理的基板，并向第1共用基板保管架或第2 共用基板保管架搬入并保管的工序。
在上述薄膜太阳电池的制造方法中，两个共用基板保管架被多个处理 装置所共用，用于保管基板。由此，作为共用基板保管架的基板库存数量 不需要设置各装置的最大必要量，从而能够实现共用基板保管架的有效利 用化和最小化。另外该两个共用基板保管架和多个处理装置被配置为面向 搬出部或搬入部，所以能够使基板的移动距离极短。由此，能够显著抑制 基板移动时间所需的移动路径的空间增加。此外，因为移动距离短，所以 可缩短移动时间，提高作业效率。另外，处理装置的至少一部分是基板从 装置一方侧进入、基板从另一侧出来这样的搬入部以及搬出部不同的在线 装置或装置群，因为在搬入或搬出基板的两侧方向上具有两个共用基板保 管架所以不需要限定搬入方向和搬出方向，就能够极有效地进行基板的临 时保管。利用上述薄膜太阳电池制造系统可削减工场的设置空间，并能够提高 处理装置的维护性。利用上述基板保管架可削减基板保管架本身的大小以 及设置空间，并能够简单地维持清洁环境。另外，作为基板滞留用缓冲器 可与滞留的制造工序的变动柔性对应。此外，还能够縮短基板保管处理所 需的间歇时间，提高生产效率。
图1是表示现有技术的薄膜太阳电池制造系统的实施例的结构图。 图2是表示现有技术的基板盒的结构图。 图3是表示本实施方式的薄膜太阳电池制造系统的结构图。 图4A是表示釆用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图4B是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造
工序的示意图。
图4C是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图4D是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图4E是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图4F是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图4G是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造
工序的示意图。
图4H是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图41是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图5A是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造工序的示意图。
图5B是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图5C是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图5D是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造
工序的示意图。
图5E是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造
工序的示意图。
图5F是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太阳电池的制造 工序的示意图。
图6A是表示本实施方式的共用基板保管架的结构的示意图。 图6B是表示本实施方式的共用基板保管架的结构的示意图。 图7A是表示本实施方式的共用基板保管架的使用状况的一例的示意图。
图7B是表示本实施方式的共用基板保管架的使用状况的一例的示意图。
图8是表示本实施方式的基板保管架的结构的立体图。
图9是表示在基板保管架中支持基板的状态的示意图。
图IO是表示本实施方式的基板保管架的开口机构的立体图。
图11是表示本实施方式的基板保管架的开口机构的俯视图。
图12是表示本实施方式的基板移载装置的结构的立体图。
图13是表示本实施方式的基板下部支持辊的动作的立体图。
图14A是表示在基板移载装置中支持着基板的状态的示意图。
图14B是表示在基板移载装置中移动着基板的状态的示意图。
图15A是表示在基板下部支持辊中支持/移动基板的状态的示意图。
图15B是表示在基板下部支持辊中夹持基板的状态的示意图。
图16是表示本实施方式的基板移载装置的其它结构的立体图。
图17是表示本实施方式的基板移载装置的其它结构的立体图。
图18是表示本实施方式的基板输送装置的结构的立体图。符号说明
1基板搬入装置 2基板洗净装置
4透明电极制膜装置(热CVD装置) 7 TCO(透明电极)激光刻蚀装置 8基板洗净装置 9基板输送装置
10光电变换层制膜装置(等离子CVD装置)
12光电变换层激光刻蚀装置
13背面电极制膜装置(溅射装置)
15基板洗净装置
16-1背面激光刻蚀装置
16-2绝缘激光刻蚀装置
17基板处理控制装置
20-1， 20-2， 22区域
30薄膜太阳电池制造系统
30-1， 30-2边界(侧面)
40， 40-1、 40-2共用基板保管架
41， 41a-41g基板保管架
42过滤装置
43基板上部支持辊
43a辊
44基板下部支持辊
44a辊
44b凹部
45箱体
46开口机构
47板
48， 48-1， 48-2板收纳部49开口部
50移动用导轨
51基板移载装置
52过滤装置
53基板上部支持辊
53a辊
54基板下部支持辊
54a， 54b， 54b- 1， 54b - 1 ， ， 54b - 2， 54b-2，部件 54c辊
54c- 1， 54c-2辊部件
54e凹部
54f辊驱动部
55净化台(clean bench)
56移载机移动装置
57移载部上下移动装置
58移载部支持台
61基板移载装置
62过滤装置
63基板侧部支持辊
64基板侧部支持辊
65净化台
66移载机移动装置
67移载部上下移动装置
68移载部支持台
69移动部辊
70移动用导轨
72过滤装置
73基板上部支持辊
74基板下部支持辊
75净化台81基板 82透明电极层
83光电变换层 84背面电极层 85太阳电池 86模块
90， 91， 92分离槽
94周边区域
95绝缘槽
97盖板
98端子箱
200气体关联设备
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图3是表示本实施方 式的薄膜太阳电池制造系统的结构图。薄膜太阳电池制造系统30是设置 在薄膜太阳电池工场内、在透光性玻璃基板等基板上制造如非晶太阳电池 及串接型太阳电池这样的薄膜太阳电池的系统。薄膜太阳电池制造系统30 具有配置在一般气氛环境室内的多个处理装置和共用基板保管架40 (40 -
1、 40 - 2)。
多个处理装置是在薄膜太阳电池的制造工序中应用的装置。这里作为 直到模块制造的多个处理装置的一例具备基板搬入装置1、基板洗净装置
2、 透明电极制膜装置(热CVD装置)4、 TC0(透明电极)激光刻蚀装置7、 基板洗净装置8、基板输送装置9、光电变换层制膜装置(等离子CVD装 置)IO、光电变换层激光刻蚀装置12、背面电极制膜装置(溅射装置)13、基 板洗净装置15、背面激光刻蚀装置16-1、绝缘激光刻蚀装置16-2。这 些处理装置在被共用基板保管架40 - 1、 40 - 2相夹的区域22中基本上并 排地配置有各制造工序的各处理装置或进行组合的前后工序的处理装置群。此外，各处理装置可以是组合了进行一连串处理的多个装置的处理装 置。
共用基板保管架40-1、 40-2是各处理装置共同使用的用于吸收基 板滞留的缓冲器。其分别沿着面向配置薄膜太阳电池制造系统30的区域 的两个边界(侧面)30 - 1、 30-2进行设置。S卩，共用基板保管架40- 1、 40 - 2在处理装置群的周围以面向各处理装置中基板的搬入部以及搬出部 的方式进行配置。在各共用基板保管架40-1、 40-2上针对各处理装置 处理后的基板未设定收纳保管的专用区域(固定区域)，而构成为各处理装 置能够共同使用的方式。此外，基板不仅是还未进行任何处理的基板也可 以是由上述各处理装置进行了处理的基板，在此为了简单而统称为基板。
通过在区域20-1、 20-2中主要沿着X方向移动并且动作的基板移 载装置(后述)来分别进行共用基板保管架40 - 1、 40 - 2与各处理装置之间 的基板的搬入/搬出。区域20- 1、 20-2分别是区域22和共用基板保管架 40- 1、 40-2之间的区域。基板移载装置不是各处理装置专用的，而构成 为各处理装置可以共同使用。基板移载装置在各个区域20- 1、 20-2中 可以是一台也可以是多台。
基板的处理顺序可由基板处理控制装置17来控制。基板处理控制装 置17控制基板向至少一部处理装置搬入和搬出，并且控制基板向第1共 用基板保管架40 - 1以及第2共用基板保管架40 - 2搬入和搬出。此外， 还进行基板移载装置彼此间的联系及各基板移载装置和各处理装置之间 的联系，并利用内置于基板处理控制装置17的控制用计算机(未图示)中的 控制程序来进行控制。在基板处理控制装置17中，例如，可通过薄膜太 阳电池制造系统30内的无线LAN来收发基板移载装置彼此间、各基板移 载装置与各处理装置之间、各基板移载装置以及各处理装置与计算机之间 的信息及命令。该控制程序可将基板位置(包含保管位置)、基板向共用基 板保管架40的搬入/搬出预先存储在控制用计算机专用的记录区域内。另 外，可采用对基板所设置的基板ID进行管理。基板ID可以与各处理装置的处理工序及中途的检査工序联动地使用于处理基板的品质管理中。另 外，该基板ID可以在设置于各基板移载装置内的读取装置中进行读取， 并在向计算机发送后能够确认基板向共用基板保管架40的搬入/搬出。
对上述各处理装置和薄膜太阳电池制造工序的对应进行说明。图4A 图4H以及图5A 图5F是表示采用了该薄膜太阳电池制造系统的薄膜太 阳电池的制造工序的示意图。
首先，参照图4A 图4H以及图5A 图5F的示意图来依次记述薄膜 太阳电池中的薄膜太阳电池制造时的主要制造工序。这里，模块化工序如 图4A 图4H所示具有以下的(A) (H)的工序。
(A) 图4A:基板81的接收、洗净。
(B) 图4B:在基板81上对透明电极层82进行制膜。
(C) 图4C :激光刻蚀透明电极层82来形成、洗净分离槽90。
(D) 图4D :在透明电极层82上对光电变换层83进行制膜。
(E) 图4E:激光刻蚀光电变换层83后形成、洗净分离槽91。
(F) 图4F:在光电变换层83上对背面电极层84进行制膜。
(G) 图4G:激光刻蚀光电变换层83和背面电极层84来形成、洗净分 离槽92。
(H) 图4H:激光刻蚀透明电极层82、光电变换层83和背面电极层84 来形成、洗净绝缘槽95，从而完成模块86。
另一方面，面板化工序如图5A 图5F所示具有以下的(I) (N)的工序。
(I) 图5A:削除、洗净周边区域94的透明电极层82、光电变换层83 和背面电极层84。
(J)图5B:粘接盖板97。 (K)图5C:安装端子箱98。 (L)图5D 注入密封材料。 (M)图5E:发电检查。 (N)图5F:完成薄膜太阳电池面板。
23以下，参照图3 图5F来说明薄膜太阳电池制造工序中的各处理装置
以及共用基板保管架40和基板流向的关系。
(A) 将基板投入基板搬入装置l(图3中的(l))。接着，在基板洗净装置2中洗净基板(图3中的(2)，图4A)。利用基板移载装置将基板从基板洗净装置2搬出，向共用基板保管架40-2搬入。
(B) 利用基板移载装置将基板从共用基板保管架40 - 2搬出，向透明电极制膜装置(热CVD装置)4搬入。然后，在透明电极制膜装置4中，在基板上对透明电极层82进行制膜(图3中的(3)，图4B)。利用基板移载装置将基板从透明电极制膜装置4搬出，向共用基板保管架40 - 1搬入。
(C) 将基板从共用基板保管架40 - 1搬出，向TCO(透明电极)激光刻蚀装置7搬入。然后，利用TC0激光刻蚀装置7经由激光刻蚀在透明电极层82上形成槽90(图3中的(4)，图4C)。由此，将透明电极层82分离成长方形状。然后，利用基板洗净装置8洗净基板(图3中的(5))。利用基板移载装置将基板从基板洗净装置8搬出，向共用基板保管架40 - 2搬入。或者将基板从基板洗净装置8搬出，利用基板移载装置向基板输送装置9搬入，并经由基板输送装置9进行输送(图3中的(6))，利用基板移载装置从基板输送装置9搬出并向基板共用架40 - 1搬入。
(D) 利用基板移载装置将基板从基板共用架40-1搬出，向光电变换层制膜装置(等离子CVD装置)IO搬入。然后，利用光电变换层制膜装置10，在透明电极层82上对光电变换层83进行制膜(图3中的(7)，图4D)。光电变换层83通常由p层、i层、n层半导体层构成。在光电变换层83为串接型的情况下，还将基板从基板共用架40-2搬出，利用基板移载装置向基板输送装置9搬入，并经由基板输送装置9进行输送(图3中的(6))，利用基板移载装置从基板输送装置9搬出，向光电变换层制膜装置(等离子CVD装置)IO搬入。然后，利用光电变换层制膜装置IO对作为串接型太阳电池底部层的光电变换层83进行制膜(图3中的(7)，图4D)。
(E) 通过光电变换层激光刻蚀装置12以激光刻蚀的方式在光电变换层83上形成槽91(图3中的(8)，图4E)。由此，光电变换层83在透明电极层82的刻蚀位置和稍稍偏移的位置上分离成长方形状。利用基板移载装置将基板从光电变换层激光刻蚀装置12搬出，向共用基板保管架40-2搬入。(F) 利用基板移载装置将基板从共用基板保管架40 - 2搬出，向背面电
极制膜装置(溅射装置)13搬入。然后，利用背面电极制膜装置13，在光电变换层83上对背面电极层84进行制膜(图3中的(9)，图4F)。利用基板移载装置将基板从背面电极制膜装置13搬出，向基板共用架401搬入。
(G) 利用基板移载装置将基板从共用基板保管架40-1搬出，向基板洗净装置15搬入。并且，在基板洗净装置15中洗净基板(图3中的(IO))。然后，利用背面激光刻蚀装置16-1以激光刻蚀的方式在背面电极层84以及光电变换层83上形成槽92(图3中的(ll)，图4G)。由此，背面电极层84以及光电变换层83在进一步偏移了刻蚀位置的位置上分离成长方形状，形成与长方形状的多个太阳电池85串联连接的模块86。
(H) 利用纯缘激光刻蚀装置16 - 2在背面电极层84、光电变换层83以及透明电极层82上以激光刻蚀的方式形成有绝缘槽95(图3中的(12)，图4H)。由此，使面向模块86的二边绝缘。利用基板移载装置将基板从绝缘激光刻蚀装置16-2搬出，向共用基板保管架402搬入。其中，关于图4H中的X方向以及Y方向，图4I所示的模块86中的太阳电池85的长方形方向是Y方向，与Y方向垂直的方向是X方向。
此外，当在设置于共用基板保管架40- 1、 40-2之间的空间内的处理装置中有装置长度较短的装置时，在处理装置的基板搬入侧或搬出侧追加设置必要输送长度的基板输送装置，以能够与基板移载装置进行基板交接。另外在处理装置中，如果有基板的搬入及搬出方向不面向共用基板保管架40- 1、 40-2的处理装置，则追加向基板的搬入及搬出方向旋转的装置进行对应。
另外，可利用基板输送装置9使基板在共用基板保管架40 - 1和共用基板保管架402之间移动，并且根据需要设置多台基板输送装置9，由此
能够缩短使基板移动的间歇时间，提高制造线的灵活性。
之后的面板化工序与模块制造工序相比，其处理装置的设置气氛环境不需要严格的清洁环境可以是一般的环境，所以能够在工场的其它区划中配置处理装置。例如可以在图3模块化工序的地板的阶上、阶下或邻接地板上配置图1所示的日本特开2005 - 235904号公报中进行从膜研磨装置200880020468.X
说明书第21/34页 管架40 _ 2取出的基板利用膜研磨装置120来研磨除去周边区域94的背面电极层84/光电变换层83/透明电极层82 (图5A)。 (J)接着，利用基板洗净器121洗净基板，利用贮存装置122、层压装置123以及面板化装置124将盖板97与基板粘接(图5B)。 (K)接着，在端子台安装装置125中将端子箱安装到基板上(图5C)。 (L)利用密封剂(封闭剂)来填充端子箱进行封闭封入(图5D)。 (M)然后，利用基板输送器126向发电检查装置127输送，并在此进行发电检查(图5E)。 (N)然后，作为完成品分类至(图5F)性能分类保管库128。
如图3所示，优选将处理装置或组合后的处理装置群配置在区域22内，以使其基板搬入口以及基板搬出口的任意一方朝向共用基板保管架40-l，另一方朝向共用基板保管架40-2。这样容易将从共用基板保管架40搬出的基板搬入处理装置内。另外，处理装置具有直线形状，在其一端具有基板搬入口、另一端具有基板搬出口的情况下，优选相对于共用基板保管架40-1、 40-2的长边方向将处理装置配置成近似直角。图3的例子为相对于X方向是长边的共用基板保管架40在Y方向上处理前进的处理装置或处理装置群。
其中，在共用基板保管架40 - 1某侧以及共用基板保管架40 - 2某侧的任意一方没有基板滞留或即便不使基板滞留也能够对应这样的情况下，可以仅选择共用基板保管架40- 1、 40-2的某一方。在此情况下，在没有共用基板保管架40的一侧，例如可通过基板移载装置(后述)使基板向下一处理装置移动。
在图3的例子中，作为薄膜太阳电池制造系统30例示了用于实施光电变换层为单层的薄膜太阳电池的模块化工序的多个处理装置。但本发明不限于此例，也可以是制造光电变换层为多个的串接型薄膜太阳电池的系统或包含面板化工序的制造系统。在此情况下，根据需要将其它处理装置配置在被共用基板保管架40-1、 40-2相夹的区域(22)内。
在薄膜太阳电池的制造工序中，有由于处理装置的尺寸及基板搬入部(装载机)和搬出部(卸载机)的位置这样的装置特征而在处理工序依次排列时导致工场内设置空间的效率变差的处理装置。另外，还有因为实用性(例
示如气体供给装置以及排气体处理装置这样的气体关联设备)等的关系而限制工场内设置位置的装置。例如在图3的情况下，光电变换层制膜装置
(等离子CVD装置)10需要在设置于工场建筑外的气体关联设备200之间进行气体的供给以及排出。由于希望气体管道尽量短，所以优选将光电变换层制膜装置10尽量配置在工场建筑的壁侧。另外，光电变换层制膜装置10与其它处理装置相比是距离地面的高度较高的装置，优选在装置维护中利用桥式起重机，因此难以进行在其上部空间内造出上层(例如两层)房屋这样的空间有效利用。为了在工场内造出广阔的两层房屋以有效利用空间，而需要将光电变换层制膜装置10尽量配置在工场建筑的壁侧，将能够在上部空间造出两层房屋的高度低的处理装置集中到其相对侧。为此，将光电变换层制膜装置10设置在工场建筑的壁侧即区域P2，将其它
处理装置设置在其相对侧的区域P1。如果在区域P1的上部空间内造出上层(例如两层)的房屋、在其地板上配置面板化工序的处理装置，则能够縮小工场的设置面积并有效地利用土地。
这样，这些各处理装置并不遵从处理工序的顺序，而是并排地分别配置在适合薄膜太阳电池制造工场内设置的场所，通过利用周围所设置的共用基板保管架和基板移载装置，可将基板在下一工序中向能够进行必要处理的装置高效输送。然后，通过采用该共用基板保管架，可确保向自动仓库和各装置的基板融通性的双方功能。适合工场内设置的场所例如是被设
27定为在每个处理装置的高度范围内集中配置的场所或以实用性关系预先设定的场所。在本实施方式中还因为处理装置彼此间的间隔为共有维护空间，所以连维护空间也能够同时降低。
接着，对共用基板保管架40详细地进行说明。
图6A、图6B是表示本实施方式的共用基板保管架的结构的示意图。这里对共用基板保管架40 - 1进行说明，不过共用基板保管架40 - 2也是同样的。如图6A所示，共用基板保管架40- 1具有多个基板保管架41，该多个基板保管架41具有在X方向上排列的结构。例如在图例中，在一个基板保管架41上保存50片基板的情况下具有6个基板保管架41a 41f，所以能够保存300片基板。
另外如图6B所示，例如，某处理装置需要长时间的运转停止，在该处理装置的上游大量处理基板开始滞留，因此基板保管架41c被基板填满而无法接受其它处理装置的基板，在此情况下会给长时间运转停止中的处理装置上游和下游的处理装置的处理作业带来影响。此时，取出被基板填满的基板保管架41c并移动到其它保管场所，取而代之在此插入空的基板保管架41g。由此，即使在某基板保管架41被填满而无法继续保管基板的情况下，也能够利用其它基板保管架41对应，从而可以进行能继续长时间运转停止中处理装置的上游和下游处理装置的处理作业等柔性对应。作
为移动方法可采用日本特开2005 - 235904号公报所述的桥式起重机来进 行输送。
图7A、图7B是表示本实施方式的共用基板保管架的使用状况的一例 的示意图。图7A以及图7B表示在不同时刻的基板滞留状态的例子。处 理工序结束后的基板滞留量根据各处理工序的处理状况而不同。如图7A 所示，在某时刻中将处理工序A已结束的基板100a、处理工序B己结束 的基板100b、处理工序C已结束的基板100c、处理工序D已结束的基板 100d分别保存在共用基板保管架40 - 1上。在基板100a及基板100c的保 管中，基板保管架41 一个就够了。但是，在基板100b及基板100d的保 管中，基板保管架41需要两个。
另一方面，如图7B所示，在某时刻中将处理工序A己结束的基板 100a、处理工序B己结束的基板100b、处理工序C已结束的基板100c、 处理工序D已结束的基板100d分别保存在共用基板保管架40- 1上。在 基板100b及基板100d的保管中基板保管架41 一个就够了。但是，在基 板100a及基板100c的保管中，基板保管架41需要两个。
当考虑上述状况时，在图l现有技术的情况下，处理工序A、 B、 C、 D用的基板保管架41需要分别准备两个。g卩， 一共需要准备八个基板保 管架41。
但是，如图7A、图7B所示，共用基板保管架40 - 1的各基板保管架 41在各处理工序中共用，所以各处理工序对最近的基板保管架41没有束 缚，可以使用周围的基板保管架41。即，在滞留基板多的情况下，不限于 最近的基板保管架4K其它多个基板保管架41也能够使用。在此情况下， 基板保管架41无论是否正在其它处理工序中使用都能够进行应用。由此， 能够抑制基板保管架41的需要量并縮小余裕量。此时，只要一共准备六 个基板保管架41就能够对应。
因为在各处理工序中有处理速度或维护周期的偏差，所以需要临时保管滞留基板的基板保管架。当没有滞留连贯地流动基板时，由于存在各处 理装置的处理速度差及维护定时差，所以整个工场的生产量大大降低。当 针对各个处理工序设置基板保管架(图1的现有技术)时，需要与在各个处 理工序中滞留的最大量对应的基板保管架。而且，如果滞留临时增大，则 向基板盒等保管、向工场线外移动等应对处理有可能严重地产生生产性处 理混乱。
但在本实施方式的共用基板保管架中，基板保管架不是每个处理装置 的专用而是在多个处理装置间共用。由此，作为基板保管架的基板库存量 不需要设置各装置的最大必要量，这样可实现基板保管架的有效利用化和
最小化。例如，与以图1现有技术的S字蛇形线进行配置的基板盒保管相 比，针对保管空间，作为整体可降低约50°/。的设置空间。通过这样的基板 保管架整体量的降低可实现工场内空间的有效利用和基板保管架的成本 降低。另外，能够使在各处理工序中的基板滞留整体流动化，并能够防止 生产线处理混乱。而且，在保管基板万一增大的情况下，由桥式起重机等 吊起基板保管架向工序外搬出并暂时保管，另一方面可以向空的部分插入 空的基板保管架来进行对应。
接着，对基板保管架41详细地进行说明。
如上所述，共用基板保管架40具备多个基板保管架41，多个基板保 管架41具有在x方向上排列的结构。图8是表示本实施方式的基板保管 架的结构的立体图。基板保管架41具有箱体45、过滤装置42、多个基 板上部支持辊43和多个基板下部支持辊44。箱体45具有近似长方体的形状。其与Y方向垂直的一个面开放，使
基板100能够出入。其中，基板IOO不仅表示没有实施任何处理的基板，
还表示包含实施了制膜及刻蚀等处理后的基板双方的基板。
过滤装置42吸引外部空气利用HEPA过滤器进行净化，并向箱体45 提供比周边气氛环境的洁净度(清洁度)高的气体，使其内部为少许正压。
多个基板上部支持辊43沿着X方向相互平行地排列在箱体45内侧的 上部平面上，使其长边方向与Y方向平行。在基板上部支持辊43中设置 有多个辊，当基板100移动时，能够容易移动地进行旋转。
多个基板下部支持辊44沿着X方向相互平行地排列在箱体45内侧的 下部平面上，使其长边方向与Y方向平行。在基板下部支持辊44中设置 有多个辊，当基板100移动时，能够容易移动地进行旋转。
在将制膜等处理面作为上表面且与铅直方向倾斜角度a的状态下，将 基板100支持在基板上部支持辊43和基板下部支持辊44上，该处理面与 基板的制膜面未接触、通过基板自重来稳定其位置并予以保持。图9是表 示在基板保管架中支持基板的状态的示意图。基板100的下侧被支撑于基 板下部支持辊44的辊44a的凹部44b中。另外，基板100的上部表面(与 制膜面相对侧的基板表面)被支撑于基板上部支持辊43的辊43a上。在相 对于基板保管架41将基板100搬入/搬出时，辊43a以及辊44a —边支持 基板100并且容易移动地进行旋转。另外，基板100的倾斜方向是将形成 太阳电池的面(制膜面)作为上表面倾斜成与辊43a所接触的面相对。凹部 44b的凹深度比太阳电池模块的周边区域94的宽度小。这样，作为支撑基 板100自重的场所的辊43a与膜面成为相对侧，凹部44b也未与膜接触， 所以在基板保管架41上将基板100搬入/搬出时，不会伤到制膜面。基板 上部支持辊43a及基板下部支持辊44a等各辊的材质优选不会使基板受伤 且生尘少的材质，例如，作为一例可使利用UpE、夺钢(-二，〕:/， duracon)、特氟隆(x7口乂)(注册商标)等。
从基板100的铅直方向倾斜的角度a如日本特开2000 - 177842号公 报「输送装置以及真空处理系统」所述，优选用于确保以基板自重来稳定的输送状态的7。以上，优选用于节省装置空间的12°以下。但是，基板
保管架41在基板100静止的状态下保持。因此，其容许值范围可稍微放 宽，根据确认试验的结果，如果是5。以上则能够以自重稳定并保持。另 一方面，因为基板保存有多片，所以即使距铅直方向的倾斜角稍稍增大作 为基板保管架41整体也仅对两端区域的基板倾斜角度的死区空间产生影 响，对尺寸放大的影响非常小。因此，该容许值范围可朝变大的方向稍稍 放宽，根据与占有面积的关系，只要是15°以下就充分地节省了空间。
另外，基板100的挠度量为距铅直方向倾斜角度的sin分量，所以在 上述倾斜角度的范围内降低为水平时的约1/10。由此，基板保管架40内 的基板设置间隔可从水平时的约50mm降低至约30mm。结果，能够使基 板保管架41的设置空间降低约20%。
图10是表示本实施方式的基板保管架的开口机构的立体图。另外， 图11是表示本实施方式的基板保管架的开口机构的上表面图。开口机构 46限制与箱体45的Y方向垂直的面中开放至基板100能够出入的区域的 开口面积。该开口机构46具备板收纳部48-l、 48-2、板47。通过限 制开放区域的开口面积，能够容易地提高基板保管架内部的清洁度。
板收纳部48- 1、 48-2的任意一方巻起板47，另一方送出该板47。 板47具有与垂直于箱体45的Y方向的面大致相同的宽度，该板被设置成 覆盖其面。其中，在板47的一部分上设置有开口部49。当该开口部49 出现在板收纳部48- 1、 48-2之间(与箱体45的Y方向垂直的面上)时， 可从该开口部49出入基板100。作为板47可采用清洁室用的抗静电塑料 幕。由本开口机构46和箱体45来构成可极高地确保基板100的洁净度的 净化台。
此外，这里示出与箱体45的Y方向垂直的两面中从一个面出入基板 100的情况作为例子。但是，在从与箱体45的Y方向垂直的两面出入基 板100的情况(开放与箱体45的Y方向垂直的两面的情况)下，另一面 也可以设置开口机构46。
接着，对基板移载装置详细地进行说明。
图12是表示本实施方式的基板移载装置的结构的立体图。基板移载 装置51是进行各处理装置和共用基板保管架40或其它处理装置之间的基 板移动以及搬入/搬出的装置。基板移载装置51可设置在区域20-1、 20 -2的各个区域上，并被在X方向上延伸的移动用导轨50引导着进行移 动。基板移载装置51具备过滤装置52、基板上部支持辊53、基板下部 支持辊54、净化台55、移载机移动装置56、移载部上下移动装置57、移 载部支持台58。
过滤装置52吸引外部空气后利用HEPA过滤器进行净化，提供洁净 度(清洁度)比周边气氛环境高的气体，使净化台55内部成为少许正压。
基板上部支持辊53配置在净化台55内侧的上部平面上，使其长边方 向与Y方向平行。在基板上部支持辊53中设置有多个辊，其支持与基板 IOO上部制膜面的相对侧，在基板100移动时，可容易移动地进行旋转。
基板下部支持辊54配置在净化台55内侧的下部平面上，使其长边方 向与Y方向平行。在基板下部支持辊54中设置有多个辊，当基板100移
动时进行旋转驱动，使基板在其移动方向上移动。另外，基板下部支持辊 54的共用基板保管架40侧的端部在基板搬入/搬出时朝共用基板保管架40 方向移动。同样，基板下部支持辊54的处理装置侧的端部在基板搬入/搬 出时朝处理装置方向移动。 ' 净化台55具有近似长方体的形状。与Y方向垂直的面具有门部(未图 示)，在基板搬入/搬出时开放该门部。或者与Y方向垂直的面具有对基板 搬入/搬出没有支障的缝隙宽度的开口。该基板移载装置在即使是基板移载 中也能够确保洁净度的空间内可通过净化台55和过滤装置52来保持基板 100。
移载机移动装置56保持移载部支持台58，该移载部支持台58正保持 着移载部以及移载部上下移动装置57。其中，移载部包含过滤装置52、 基板上部支持辊53、基板下部支持辊54以及净化台55。移载机移动装置 56自身在移动用导轨50上沿着士X方向移动，由此使移载部支持台58向士X
33方向时希望位置移动。
移载部上下移动装置57在基板向各处理装置以及基板保管架40搬入
/搬出时沿着上下方向(Z方向)移动，以使移载部在Y方向的基板输送水平
一致。.—
移载部支持台58在上下方向(Z方向)上保持移载部上下移动装置57。
图13是表示本实施方式的基板下部支持辊54的动作的立体图。基板 下部支持辊54具有在Y方向上延伸的部件54a、在Y方向上延伸并设置 于部件54a两端的部件54b(54b- 1、 54b - 2)、多个辊54c。多个辊54c 在基板100移动时进行旋转驱动，以使基板在其移动方向上移动。
设置在部件54a的共用基板保管架40侧端的部件54b - 1在基板搬出
时通过延伸机构(未图示)朝共用基板保管架40方向(54b - r的位置)移动，
并到达共用基板保管架40的基板下部支持辊44的跟前。由此，能够使基 板从基板移载装置51向共用基板保管架40稳定地移动。另外，部件54b
- 1利用延伸机构在基板搬入时， 一度向下方(-z方向)降低，朝共用基板
保管架40方向(54b-1，的方向)移动，并从此处向上方(+Z方向)提升到达 54b- 1，的位置。部件54b - 1(54b - 1，的位置)在向上方提升时，夹持共 用基板保管架40的基板100的端部。然后，在部件54b - 1返回到初始位 置时，基板100向基板移载装置51引出。然后，利用辊54c的驱动可使 基板100向基板移载装置51稳定地移动。
同样，设置在部件54a的共用基板保管架40侧端的部件54b - 2在基 板搬出时，通过延伸机构(未图示)向处理装置方向(54b-2'的位置)移动， 并到达处理装置的基板出入部(未图示)的跟前。由此，可使基板从基板移 载装置51向处理装置稳定地移动。另外，部件54b-2利用延伸机构在基 板搬入时一度向下方(-Z方向)下降，朝处理装置方向(54b-2，的方向) 移动，并从此处向上方(+Z方向)提升，到达54b-2'的位置。部件54b-2(54b-2'的位置)在向上方提升时，夹持处理装置的基板100的端部。然 后，在部件54b-2返回初始位置时，基板100向基板移载装置51引出。之后，通过辊54c的驱动可使基板100向基板移载装置51稳定地移动。
在将制膜等处理面作为上表面且从铅直方向倾斜角度卩的状态下，将 基板100支持在基板上部支持辊53和基板下部支持辊54上。图14A是表 示在基板移载装置中支持基板的状态的示意图。图14B是表示在基板移载 装置中使基板移动的状态的示意图。将基板100的下侧支撑于基板下部支 持辊54的辊54c的凹部54e。另外，将与基板100上部的制膜面相对的表 面支撑于基板上部支持辊53的辊53a上。辊54c包含辊部件54c - 1 、 54c _ 2。
在基板移载装置51保持基板100时，如图14A所示，辊53a与辊43a 同样地支持基板100。另一方面，辊54c利用辊部件54c - 1和辊部件54c -2来支持基板100，但辊部件54c - 1和辊部件54c - 2松弛且凹部54e
的宽度较宽，从而没有夹住基板ioo。
辊53a优选设置致动器，以使基板位置在基板移载装置51移动中不 变化。优选辊53a稍微夹住基板且在辊的旋转轴上设置致动器机构的简便 方法。
当基板移载装置51搬入/搬出基板100时，在图14A所示的状态下， 辊53a—边支持基板IOO—边容易移动地进行旋转。另一方面，在辊部件 54c - 1和辊部件54c - 2松弛且凹部54e的宽度较宽的状态下，利用辊驱 动部54f进行旋转驱动，使该基板100向希望的方向移动。其中，如前所 述在部件54b - 1、 54b - 2向共用基板保管架40及处理装置延伸并夹持地 引出基板100时，辊54c如图14B所示。即，与轴部件54d结合的辊部件 54c - 2因基于辊驱动部54f的轴部件54d移动而压在辊部件54c - 1上并 相互接触，使凹部54e的宽度变窄。由此，辊54c能够以夹入的方式夹持 该基板100。
另外，基板100的倾斜方向是将形成太阳电池的面(制膜面)作为上表 面倾斜成与辊53a所接触的面相对。凹部54e的凹深度比周边区域94的
35宽度小。这样，作为支撑基板100自重的场所的辊53a与膜面成为相对侧， 凹部54e也未与膜接触，所以在基板保管架51上将基板100搬入/搬出时， 不会伤到制膜面。
基板100的倾斜角度p如日本特开2000 - 177842号公报「输送装置 以及真空处理系统」所述，优选用于确保以基板自重来进行稳定的输送状 态的7°以上，优选用于节省装置空间的12°以下。
在图12 图14B中针对仅输送1片基板的基板移载装置进行说明。 但是，本发明不限于此，还可以通过增加基板上部支持辊53以及基板下 部支持辊54的数量来同时移载多个基板。图15A是表示在基板下部支持 辊中支持/移动基板的状态的示意图。这里记载着同时夹持4片基板的基板 下部支持辊。图15B是表示在基板下部支持辊中夹持基板的状态的示意 图。结构以及动作除了基板上部支持辊53以及基板下部支持辊54的数量 增加之外都与图12 图14B的情况相同，所以省略其说明。
在图12 图15B中说明使基板在大致站立的状态(铅直纵方向)下进行 保持、移动、搬入/搬出的基板移载装置。但是，本发明不限于此，也可以 在基板平躺的状态(水平横方向)下进行保持、移动、搬入/搬出。在处理装 置中以水平状态对基板进行处理，这是因为在这样的处理装置中对每个处 理装置的装载机及卸载机都设置基板倾斜角旋转机构是非效率的。图16 以及图17是表示本实施方式的基板移载装置的其它结构的立体图。图16 表示基板平躺的状态，图17表示基板大致站立的状态(与图12 图15B的 情况相对应)。该基板移载装置61是进行基板向各处理装置和共用基板保 管架40或其它处理装置之间移动以及搬入/搬出的装置。基板移载装置61 被设置在区域20- 1、 20-2的各个区域中，并被在X方向上延伸的移动 用导轨50引导进行移动。基板移载装置61具备过滤装置62、基板侧部 支持辊63、基板侧部支持辊64、净化台65、移载机移动装置66、移载部 上下移动装置67、移载部支持台68、移动部辊69、移动用导轨70。
36过滤装置62吸引外部空气后利用HEPA过滤器进行净化，供给洁净 度(清洁度)比周边气氛环境高的气体，使净化台65内部成为少许正压。
基板侧部支持辊63以及基板侧部支持辊64具有基板的水平载荷支持 和横向引导功能。
净化台65具有近似长方体的形状。与Y方向垂直的面具有门部(未图 示)，在基板搬入/搬出时开放该门部。或者与Y方向垂直的面可具有对基 板的搬入/搬出没有阻碍的缝隙宽度的开口。该基板移载装置在即使是基板 移载中也能够确保洁净度的空间内可通过净化台65和过滤装置62来保持 基板100。
在图16的状态中，配置有基板侧部支持辊63、 64，使其与净化台65 内的Y方向平行，然后设置有多个辊。该多个辊在基板100移动时利用旋 转驱动部(未图示)来旋转驱动，使基板ioo朝其移动方向移动。
当基板朝水平方向搬入和搬出时(参照箭头)，基板侧部支持辊63以 及辊64可以从Y方向的两侧引入基板100。然后，旋转驱动基板侧部支 持辊63以及辊64，将基板100向净化台65外搬出。
移载机移动装置66保持着移载部、移载部上下移动装置67、移载部 支持台68、移动用导轨70。其中，移载部包含过滤装置62、基板侧部 支持辊63、基板侧部支持辊64、净化台65、移动部辊69。移载机移动装 置66自身在移动用导轨50上朝士X方向移动，由此使移载部、移载部上 下移动装置67、移载部支持台68、移动用导轨70向士X方向的希望位置 移动。
移载部上下移动装置67在基板搬入/搬出时使移动部对应于从基板搬 入/搬出对象的基板铅直方向起的倾斜方向进行移动，使移动部内的基板成 为大致纵方向(大致铅直方向)以及横方向(水平方向)的某一方向。在移动部 内的基板为大致纵方向(大致铅直方向)的情况下，使移载部上下移动装置 67a沿着移动用引导器67b向上方(+Z方向)移动。由此，移动部辊69在移 动用导轨70上朝+X方向移动，并且移动部主体以旋转支持轴67C为中心 相对地旋转。结果，成为图17所示的状态。在移动部内的基板为横方向(水
37平方向)的情况下，进行与大致纵方向的情况相反的动作。
移载部支持台68在上下方向(Z方向)上保持移载部上下移动装置67。
在净化台65中，将移动部辊69设置在与移动用导轨70的位置对应的位置上。当移动部移动时，通过移动该移动用导轨70来使移动部的移动变得圆滑。
移动用导轨70被设置在移载机移动装置66上，其引导移动部辊69。
在希望将基板从共用基板保管架40-1、 40-2的任意一方侧向另一方侧移动时，可使用基板输送装置9。图18是表示本实施方式的基板输送装置的结构的立体图。基板输送装置9具备过滤装置72、基板上部支持辊73、基板下部支持辊74、净化台75。过滤装置72、基板上部支持辊73、基板下部支持辊74、净化台75与基本地过滤装置52、基板上部支持辊53、基板下部支持辊54、净化台55相同。其中，因为基板的移动距离较长，所以与基板上部支持辊53、基板下部支持辊54不同的点是基板上部支持辊73、基板下部支持辊74的中途部分变长。该基板移载装置在即使是基板移载中也能够确保洁净度的空间内可通过净化台75和过滤装置72来保持基板100。另外，因为采用了基板输送装置9，所以不仅仅是例如只包含一方的共用基板保管架40 (例示40 - l)且处理装置共有基板保管场所的情况，实质上还可以是包含另一方的共用基板保管架40(例示40-2)且共有基板保管场所的情况。即，基板IOO的保管场所的灵活性提高。基板输送装置9可以是多台，通过根据需要设置多台基板输送装置9可以縮短使基板移动的间歇时间，提高制造线的灵活性。
在本实施方式中，共用基板保管架、基板移载装置采用净化台，所以能够在清净的空间内保管、移载基板。例如，在整个薄膜太阳电池制造系统30处于一般气氛环境(例如等级50万左右)的情况下，基板保管架在有开口机构时是等级1000 5000左右，没有开口机构时是等级1万 5万左右，基板移载装置为等级1万左右。而且，在利用净化台或清洁室(未图示)来覆盖包含共用基板保管架与基板移载装置之间以及基板移载装置与处理装置之间的空间的区域20的情况下，当该区域的清洁度为例如等级10万左右时，基板保管架在有开口机构时是等级1000左右，在没有开口机
构时是等级1000 5000左右，基板移载装置为等级IOOO左右。这样，不需要形成使整个工场内都为洁净室的严格管理状态，从而能够降低工场的成本。而且，还因为工场内各设备处于一般气氛环境下，所以不需要穿着无尘服这样的特别作业管理，这样特别提高了维护时的作业性，有助于生产性提高。
如以上所示，利用本发明的薄膜太阳电池制造系统可削减工场的设置空间。另外，利用本发明的共用基板保管架可削减保管所涉及的大小以及设置空间。另外，本发明的共用基板保管架可作为基板滞留用缓冲器与滞留的制造工序的变动柔性对应。
本发明不限于上述各实施方式，显然在本发明的技术思想范围内可适当变形或变更各实施方式。
权利要求
1.一种薄膜太阳电池制造系统，其具备第1共用基板保管架，其从铅直方向倾斜地保管基板；以及多个处理装置，其在薄膜太阳电池的制造工序中使用于上述基板的处理，并被配置为向上述第1共用基板保管架搬出已结束处理的基板，上述第1共用基板保管架被上述多个处理装置所共用，并且不遵从制造工序处理顺序地保管上述基板。
2. 根据权利要求l所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，还具备第2共用基板保管架，其从铅直方向倾斜地保管上述基板；以及基板处理控制装置，其控制上述基板的处理顺序，在上述第1共用基板保管架和上述第2共用基板保管架之间的区域内配置上述多个处理装置，以使上述基板的搬出部以及搬入部的任意一方朝向上述第1共用基板保管架，另一方朝向上述第2共用基板保管架，上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架被上述多个处理装置所共用，上述基板处理控制装置控制上述基板向上述多个处理装置的至少一部分搬入以及搬出，并且控制上述基板向上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架搬入以及搬出。
3. 根据权利要求2所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，上述多个处理装置的至少一部分通过上述第1共用基板保管架或上述第2共用基板保管架来相互并排地进行配置，上述多个处理装置的至少一部分的配置顺序不遵从上述薄膜太阳电池的制造工序的顺序。
4. 根据权利要求3所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，上述多个处理装置的至少一部分没有变更上述多个处理装置的配置顺序，利用上述基板处理控制装置能变更上述薄膜太阳电池的制造工序的
5. 根据权利要求3或4所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，上述多个处理装置分别配置在根据上述多个处理装置的高度而设定的区域内。
6. 根据权利要求3或4所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，上述多个处理装置分别配置在根据上述多个处理装置的使用实用性而设定的区域内。
7. 根据权利要求1 6中任意一项所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，上述第1共用基板保管架具备保持内部气氛洁净度比外部气氛洁净度高的第l净化装置，上述第2共用基板保管架具备保持内部气氛洁净度比外部气氛洁净度高的第2净化装置。
8. 根据权利要求7所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，还具备第1室，其包含上述第1共用基板保管架和上述多个处理装置之间的空间；第3净化装置，其保持上述第1室内气氛洁净度比其它区域气氛洁净度高；第2室，其包含上述第2共用基板保管架和上述多个处理装置之间的空间；以及第4净化装置，其保持上述第2室内气氛洁净度比其它区域气氛洁净度高。
9. 根据权利要求8所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，还具备.-第l基板移载装置，其在上述第1室内进行上述基板的移动；和第2基板移载装置，其在上述第2室内进行上述基板的移动，上述第1基板移载装置具备保持内部气氛洁净度比外部区域气氛洁净度高的第5净化装置，上述第2基板移载装置具备保持内部气氛洁净度比外部区域气氛洁净度高的第6净化装置。
10. 根据权利要求1 9中任意一项所述的薄膜太阳电池制造系统，其中，在上述保管时的上述基板的倾斜是从铅直方向5°以上15°以下。
11. 根据权利要求1 10中任意一项所述的薄膜太阳电池制造系统，^中，上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架分别具有多个 基板保管架，上述多个基板保管架分别能够和分别与上述多个基板保管架相同的 其它基板保管架交换。
12. 根据权利要求1 11中任意一项所述的薄膜太阳电池制造系统， 其中，还具备基板输送装置，其设置在上述第1共用基板保管架以及上述第 2共用基板保管架之间，保持内部气氛洁净度比外部区域气氛洁净度高， 并且使上述基板从上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架 的一方向另一方移动。
13. —种共用基板保管架，其具备多个基板保管架，其从铅直方向倾斜地保管基板，且并排地设置在与 上述基板的出入方向不同的方向上；禾口多个净化装置，其针对上述多个基板保管架分别地设置，向对应的上 述多个基板保管架提供洁净度比周边气氛环境高的气体，将在薄膜太阳电池的制造工序中使用的多个处理装置中的上述基板 搬出的搬出部以及将上述基板搬入的搬入部的任意一方朝向上述多个基 板保管架，并配置为被多个处理装置所共用，上述多个基板保管架分别能够和分别与上述多个基板保管架相同的 其它基板保管架交换。
14. 一种薄膜太阳电池的制造方法，其采用了薄膜太阳电池制造系统， 其中，上述薄膜太阳电池系统具备第l共用基板保管架，其从铅直方向倾斜5。以上15°以下地保管基第2共用基板保管架，其从铅直方向倾斜5。以上15°以下地保管上 述基板；多个处理装置，其在薄膜太阳电池的制造工序中使用于上述基板的处 理，该多个处理装置被配置在上述第1共用基板保管架和上述第2共用基 板保管架之间的区域内，以使上述基板的搬出部以及搬入部的任意一方朝 向上述第1共用基板保管架，另一方朝向上述第2共用基板保管架；以及基板处理控制装置，其控制上述基板的处理顺序，上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架被上述多个处 理装置所共用，上述基板处理控制装置控制上述基板向上述多个处理装置的至少一 部分搬入以及搬出，并且控制上述基板向上述第1共用基板保管架以及上述第2共用基板保管架搬入以及搬出，且不遵从制造工序处理顺序地保管上述基板，上述薄膜太阳电池的制造方法具有以下工序(a) 搬出上述第1共用基板保管架或上述第2共用基板保管架所保管的 基板，向上述多个处理装置中的一个即对象处理装置搬入的工序；(b) 在上述对象处理装置中处理所搬入的上述基板的工序；以及 (C)从上述对象处理装置中搬出已处理的上述基板，并向上述第1共用基板保管架或上述第2共用基板保管架搬入并保管的工序。
全文摘要
本发明提供可削减工场设置空间的薄膜太阳电池制造系统。薄膜太阳电池制造系统具备第1共用基板保管架(40-1)、第2共用基板保管架(40-2)和多个处理装置(1～16-2)。第1共用基板保管架(40-1)和第2共用基板保管架(40-2)倾斜地保管基板。多个处理装置(1～16-2)在薄膜太阳电池的制造工序中使用于基板处理，并被配置在第1共用基板保管架(40-1)和第2共用基板保管架(40-2)之间的区域，使基板的搬出部以及搬入部的任意一方朝向第1共用基板保管架(40-1)，另一方朝向第2共用基板保管架(40-2)。第1共用基板保管架(40-1)以及第2共用基板保管架(40-2)被多个处理装置(1～16-2)所共用。
文档编号B65G1/00GK101689582SQ200880020468
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月30日 优先权日2007年12月18日
发明者井上正志, 秋山政记 申请人:三菱重工业株式会社