本発明の実施形態に係る薄膜太陽電池製造� ��置について、図1~図28に基づいて説明する。
(薄膜太陽電池)
 図1は、本発明の薄膜太陽電池製造装置によ って製造される薄膜太陽電池100の概略断面図 である。
 図1に示すように、薄膜太陽電池100は、その 表面を構成し、ガラスからなる基板Wと;この� ��板W上に設けられた透明導電膜からなる上部 電極101と;アモルファスシリコンからなるト� �プセル102と;このトップセル102と後述するボ� ��ムセル104との間に設けられた透明導電膜か� ��なる中間電極103と;マイクロクリスタルシリ コンからなるボトムセル104と;透明導電膜か� �なるバッファ層105と;金属膜からなる裏面電� ��106とが積層されている。
 つまり、薄膜太陽電池100は、a-Si/マイクロ� �リスタルSiタンデム型太陽電池である。
 このようなタンデム構造を有する薄膜太陽� ��池100では、短波長光をトップセル102で吸収� ��るとともに、長波長光をボトムセル104で吸� ��することで発電効率の向上を図ることがで� ��る。

 トップセル102のp層(102p)、i層(102i)、n層(102n)� ��3層構造は、アモルファスシリコンで形成さ れている。
 また、ボトムセル104のp層(104p)、i層(104i)、n� ��(104n)の3層構造は、マイクロクリスタルシリ コンで構成されている。

 このような構成を有する薄膜太陽電池100に� ��いては、太陽光に含まれる光子というエネ� ��ギー粒子がi層に当たると、光起電力効果に より、電子と正孔(hole)が発生し、電子はn層� �向かって移動するとともに、正孔はp層に向� ��って移動する。
 この光起電力効果により発生した電子/正孔 を上部電極101と裏面電極106とにより取り出す ことで、光エネルギーを電気エネルギーに変 換することができる。

 また、トップセル102とボトムセル104との� ��に中間電極103を設けることにより、トップ� ��ル102を通過してボトムセル104に到達する光� ��一部が中間電極103で反射して再びトップセ� ��102に入射するため、セルの感度特性が向上� ��、発電効率の向上に寄与する。

 また、基板Wに入射した太陽光は、各層を通 過した後、裏面電極106によって反射される。
 薄膜太陽電池100においては、光エネルギー� ��変換効率を向上させるために、また、上部� ��極101に入射した太陽光の光路を伸ばすプリ� ��ム効果と、光の閉じ込め効果を得るために� ��成されたテクスチャ構造を採用している。

(第一実施形態)
 次に、本発明の薄膜太陽電池製造装置につ� ��て説明する。
(薄膜太陽電池製造装置)
 図2は薄膜太陽電池製造装置の概略構成図で ある。
 図2に示すように、薄膜太陽電池製造装置10� ��、成膜室11と、仕込・取出室13と、基板脱着 室15と、基板脱着ロボット17と、基板収容カ� �ット19と、を含む。
 成膜室11は、複数の基板Wに対して同時にマ� ��クロクリスタルシリコンで構成されたボト� ��セル104(半導体層)を成膜する。
 仕込・取出室13は、成膜室11に搬入される処 理前基板W1と、成膜室11から搬出された処理� �基板W2とを同時に収容する。
 以下の説明において「処理前基板」とは、� ��膜処理が施される前の基板を意味し、「処� ��後基板」とは、成膜処理が施された後の基� ��を意味する。
 基板脱着室15おいては、処理前基板W1がキャ リア21(図10参照)に取り付けられたり、処理後 基板W2がキャリア21から取り外されたりする� �
 基板脱着ロボット17は、基板Wをキャリア21� �取り付けたり、キャリア21から取り外したり する。
 基板収容カセット19は、薄膜太陽電池製造� �置10とは異なる別の処理室に基板Wを搬送す� �際に用いられ、基板Wを収容する。
 なお、第一実施形態の薄膜太陽電池製造装� ��10においては、成膜室11、仕込・取出室13お� ��び基板脱着室15によって構成される基板成� �ライン16が4つ設けられている。
 また、基板脱着ロボット17は床面に敷設さ� �たレール18上を移動可能であり、全ての基板 成膜ライン16への基板Wの受け渡し工程を1台� �基板脱着ロボット17によって行なう。
 さらに、基板成膜モジュール14は、成膜室11 と仕込・取出室13とが一体化して構成されて� ��り、運搬用のトラックに積載可能な大きさ� ��有する。

 図3A~図3Cは、成膜室11の概略構成図であり、 図3Aは斜視図、図3Bは図3Aとは別の角度から見 た斜視図、図3Cは側面図である。
 図3A~図3Cに示すように、成膜室11は箱型に形 成されている。成膜室11の仕込・取出室13に� �続される側面23には、基板Wが搭載されたキ� �リア21が通過可能なキャリア搬出入口24が3箇 所形成されている。キャリア搬出入口24には� ��ャリア搬出入口24を開閉するシャッタ25が設 けられている。シャッタ25を閉止した時には� ��キャリア搬出入口24は気密性を確保して閉� �される。側面23と対向する側面27には、基板W に成膜を施すための電極ユニット31が3基取り 付けられている。電極ユニット31は、成膜室1 1から着脱可能に構成されている。また、成� �室11の側面下部28には成膜室11内が真空雰囲� �となるように減圧するための排気管29が接続 されており、排気管29には真空ポンプ30が接� �されている。

 図4A~図4Dは、電極ユニット31の概略構成図 であり、図4Aは斜視図、図4Bは図4Aとは別の角 度からの斜視図、図4Cは電極ユニット31の変� �例を示す斜視図、図4Dはカソードユニットお よびアノード(対向電極)を部分的に示した断� ��図である。また、図5はカソードの平面図で ある。電極ユニット31は、成膜室11の側面27に 形成された3箇所の開口部26に着脱可能である (図3B参照)。電極ユニット31は、下部の四隅に 車輪61が1つずつ設けられており、床面上を移 動可能である。車輪61が取り付けられた底板� ��62上には、側板部63が鉛直方向に立設されて いる。この側板部63は、成膜室11の側面27の開 口部26を閉塞する大きさを有している。図4C� �変形例に示すように、車輪61付の底板部62は� ��電極ユニット31と分離・接続可能な台車62A� �あってもよい。この場合、電極ユニット31を 成膜室11に接続した後に、電極ユニット31か� �台車62Aを分離することができる。これによ� �、複数の台車を用いずに、台車62Aを共通に� �いて、電極ユニット31の各々を移動すること ができる。

 側板部63は、成膜室11の壁面の一部を成して いる。
 側板部63の一方の面(成膜室11の内部に向く� �、第1面)65には、成膜処理時に施す際に基板W の両面に位置するアノード67とカソードユニ� ��ト68とが設けられている。第一実施形態の� �極ユニット31は、カソードユニット68を間に� ��み、カソードユニット68の両側に離間して� �置された一対のアノード67を含む。この電極 ユニット31においては、一つの電極ユニット3 1を用いて2枚の基板Wを同時に成膜できる。し たがって、成膜処理時の各基板Wは、重力方� �(鉛直方向)と略並行となるように、かつ、カ ソードユニット68と対向するように、カソー� ��ユニット68の両側に配置されている。2枚の� ��ノード67は、各基板Wに対向した状態で、各� ��板Wの厚さ方向外側に配置されている。

 また、側板部63の他方の面69(第2面)には、 アノード67を駆動させるための駆動機構71と� �成膜を施す際にカソードユニット68に給電す るためのマッチングボックス72と、が取り付� ��られている。さらに、側板部63には、カソ� �ドユニット68に成膜ガスを供給する配管用の 接続部(不図示)が形成されている。

 アノード67には、基板Wの温度を調整する温� ��制御部として、ヒータHが内蔵されている。 また、2枚のアノード67,67は、側板部63に設け� ��れた駆動機構71により、互いに近接・離間� �る方向(水平方向)に移動可能であり、各基板 Wとカソードユニット68との距離を制御可能で ある。具体的には、基板Wの成膜を施す際に� �2枚のアノード67,67がカソードユニット68の方 向に移動して基板Wと当接し、さらに、カソ� �ドユニット68に近接する方向に移動して基板 Wとカソードユニット68との距離を所望に調節 する。その後、成膜を行い、成膜終了後にア ノード67,67が、互いに離間する方向に移動す� ��。このように、駆動機構71が設けられてい� �ので、基板Wを電極ユニット31から容易に取� �出すことができる。さらに、アノード67は、 駆動機構71にヒンジ(不図示)を介して取りつ� �られており、電極ユニット31を成膜室11から� ��き抜いた状態で、アノード67のカソードユ� �ット68に対向する面67Aが側板部63の一方の面6 5と略平行になるまで回動できる(開く)。
 つまり、アノード67は、底板部62の鉛直方向 から見て略90°回動できるように構成されて� �る(図4A参照)。

 カソードユニット68は、シャワープレー� �75(=カソード)、カソード中間部材76、排気ダ� ��ト79、浮遊容量体82、及び給電ポイント88を� ��している。カソードユニット68には、アノ� �ド67と対向する面であって、カソードユニッ ト68の両側に、シャワープレート75が配置さ� �ている。シャワープレート75には、小孔(不� �示)が複数形成されており、成膜ガスを基板W に向かって噴出する。さらに、シャワープレ ート75,75は、マッチングボックスと接続され� ��カソード(高周波電極)である。2枚のシャワ� ��プレート75,75の間には、マッチングボック� �と接続されたカソード中間部材76が設けられ ている。すなわち、シャワープレート75は、� ��ソード中間部材76の両側に、このカソード� �間部材76と接した状態で配置されている。カ ソード中間部材76とシャワープレート(カソー ド)75とは導電体で形成され、高周波はカソー ド中間部材76を介してシャワープレート(カソ ード)75に印加される。このため、2枚のシャ� �ープレート75,75には、プラズマを発生するた めの同電位・同位相の電圧が印加される。

 ここで、図4D、図5に示すように、カソード� ��間部材76は1枚の平板からなり、不図示の高� ��波電源にマッチングボックス72を介して接� �されている。
 マッチングボックス72は、カソード中間部� �76と高周波電源とのインピーダンス・マッチ ングを得るために用いられる装置であって、 電極ユニット31の側板部63の他方の面69(第2面) に1つ設けられている。
 また、給電ポイント88は、カソード中間部� �76の高さ方向(側板部63の長手方向)における� �下の側面(上側面及び下側面或いは上部及び� ��部)に各1つずつ、合計2つ配設されている。� ��れにより、マッチングボックス72を介して� �周波電源から供給された電圧は、給電ポイ� �ト88を通じて、カソード中間部材76に印加さ� ��る。
 これら給電ポイント88とマッチングボック� �72との間には、両者88,72を電気的に接続する� ��めの配線87が配索されている。

 配線87は、マッチングボックス72から延出し 、カソード中間部材76の外周に沿って、各給� ��ポイント88,88に至るまで配索されている。
 なお、カソード中間部材76の外周および、� �電ポイント88および配線87は、例えばアルミ� ��又は石英などで構成される絶縁部材89によ� �て周囲が取り囲まれている。
 カソード中間部材76とシャワープレート(カ� ��ード)75は導電体で形成され、高周波はカソ� ��ド中間部材76を介してシャワープレート(カ� ��ード)75に印加される。
 このため、2枚のシャワープレート75,75には� ��プラズマを発生するための同電位・同位相� ��電圧が印加される。

 また、カソード中間部材76とシャワープレ� �ト75との間には空間部77が形成されている。� ��間部77は、カソード中間部材76で分離され、 それぞれのシャワープレート75、75毎に対応� �て別々に形成されている。即ち、カソード� �ニット68には、一対の空間部77が形成されて� ��る。 
 ガス供給装置(不図示)から空間部77の各々に 成膜ガスが導入されると、各シャワープレー ト75、75からガスが放出される。すなわち、� �間部77は、ガス供給路の役割を有している。
 この第一実施形態においては、空間部77が� �れぞれのシャワープレート75、75毎に対応し� ��別々に形成されているので、カソードユニ� ��ト68は、2系統のガス供給路を有している。� ��れによって、ガスの種類、ガスの流量、ガ� ��の混合比等が系統毎に独立して制御される� ��

 さらに、カソードユニット68の周縁部には� �全周に亘って中空状の排気ダクト79が設けら れている。
 排気ダクト79には、成膜空間81の成膜ガス又 は反応生成物(パウダー)を吸引して除去する( 排気する)ための排気口80が形成されている。
 具体的には、成膜を施す際の基板Wとシャワ ープレート75との間に形成される成膜空間81� �連通するように排気口80が形成されている。
 排気口80は、カソードユニット68の周縁部に 沿って複数形成されており、全周に亘って略 均等に成膜ガス又は反応生成物(パウダー)を� ��引して除去できるように構成されている。
 また、カソードユニット68の下部における� �気ダクト79の成膜室11内へ向いた面には開口� ��(不図示)が形成されている。排気口80を通じ て除去された成膜ガス等は、この開口部を介 して成膜室11内へ排出することができる。
 成膜室11内へ排出されたガスは、成膜室11の 側面下部28に設けられた排気管29より外部へ� �気される。
 また、排気ダクト79とカソード中間部材76の 間には、誘電体および/もしくは積層空間を� �する浮遊容量体82が設けられている。排気ダ クト79は、接地電位に接続されている。排気� ��クト79は、カソード75およびカソード中間部 材76からの異常放電を防止するためのシール� ��枠としても機能する。

 さらに、カソードユニット68の周縁部には� �排気ダクト79の外周部からシャワープレート 75の外周部に至る部位を覆うようにマスク78� �設けられている。
 このマスク78は、キャリア21に設けられた後 述する挟持部59の挟持片59A(図10、図22参照)を� ��覆すると共に、成膜を施す際に挟持片59Aと� ��体となって空間部77の成膜ガス又は反応生� �物(パウダー)を排気ダクト79に導くためのガ� ��流路Rを形成している。
 すなわち、キャリア21(挟持片59A)を被覆する マスク78とシャワープレート75との間、およ� �排気ダクト79との間にガス流路Rが形成され� �いる。

 図2に戻り、成膜室11と仕込・取出室13との� �、および、仕込・取出室13と基板脱着室15と� ��間をキャリア21が移動できるように、移動� �ール37が成膜室11と基板脱着室15との間に敷� �されている。
 なお、移動レール37は、成膜室11と仕込・取 出室13との間で分離され、キャリア搬出入口2 4はシャッタ25を閉じることで密閉可能である 。

 図6A及び図6Bは、仕込・取出室13の概略構成� ��であり、図6Aは斜視図、図6Bは図6Aとは別の� ��度からの斜視図である。
 図6A及び図6Bに示すように、仕込・取出室13� ��、箱型に形成されている。
 側面33は成膜室11の側面23と気密性を確保し� ��接続されている。
 側面33には3つのキャリア21が挿通可能な開� �部32が形成されている。
 側面33と対向する側面34は基板脱着室15に接� ��されている。
 側面34には基板Wが搭載されたキャリア21が� �過可能なキャリア搬出入口35が3箇所形成さ� �ている。
 キャリア搬出入口35には気密性を確保でき� �シャッタ36が設けられている。なお、移動レ ール37は仕込・取出室13と基板脱着室15の間で 分離され、キャリア搬出入口35はシャッタ36� �閉じることで密閉可能である。

 また、仕込・取出室13には、移動レール37に 沿って成膜室11と仕込・取出室13との間でキ� �リア21を移動させるためのプッシュ-プル機� �38が設けられている。
 図7に示すように、このプッシュ-プル機構38 は、キャリア21を係止するための係止部48と;� ��止部48の両端に設けられ、移動レール37と略 平行に配された一対のガイド部材49と;係止部 48を両ガイド部材49に沿って移動させるため� �移動装置50と;を含む。

 さらに、仕込・取出室13内においては、処� �前基板W1および処理後基板W2を同時に収容す� ��ために、キャリア21を平面視(仕込・取出室1 3が設置される面を鉛直方向から見て)におい� ��移動レール37の敷設方向と略直交する方向� �所定距離移動させるための移動機構(不図示) が設けられている。
 そして、仕込・取出室13の側面下部41には、 仕込・取出室13内が真空雰囲気となるように� ��圧するための排気管42が接続されており、� �気管42には真空ポンプ43が接続されている。

 図8A及び図8Bは基板脱着室の概略構成図であ り、図8Aは斜視図、図8Bは正面図である。
 図8A及び図8Bに示すように、基板脱着室15は� ��枠状に形成されており、仕込・取出室13の� �面34に接続されている。
 基板脱着室15においては、移動レール37に配 されているキャリア21に対して処理前基板W1� �取り付けることができ、処理後基板W2をキャ リア21から取り外すことができる。
 基板脱着室15には、3体のキャリア21が並列� �て配置できるように構成されている。

 基板脱着ロボット17は、駆動アーム45を有し ており(図2参照)、駆動アーム45の先端に基板W を吸着する吸着部を有する。
 また、駆動アーム45は、基板脱着室15に配さ れたキャリア21と基板収容カセット19との間� �駆動する。具体的に、駆動アーム45は、基板 収容カセット19から処理前基板W1を取り出し� �、基板脱着室15に配されたキャリア21に処理� ��基板W1を取り付けることができ、処理後基� �W2を基板脱着室15に戻ってきたキャリア21か� �取り外し、基板収容カセット19へ搬送するこ とができる。

 図9は基板収容カセットの斜視図である。
 図9に示すように、基板収容カセット19は、� ��型に形成されており、基板Wを複数枚収容可 能な大きさを有している。
 基板収容カセット19内においては、基板Wの� ��膜面を水平にした状態で、上下方向に基板W が複数枚積層して収容される。
 また、基板収容カセット19の下部にはキャ� �ター47が設けられており、薄膜太陽電池製造 装置10とは異なる別の処理装置へと移動する� ��とができる。

 図10は、キャリア21の斜視図である。図10に� ��すように、キャリア21は、基板Wを搬送する� ��めに用いられ、基板Wを取り付けることがで きる額縁状のフレーム51を2つ有する。つまり 、一つのキャリア21において、基板Wを2枚取� �付けることができる。2つのフレーム51,51は� �その上部において連結部材52により一体化さ れている。
 また、連結部材52の上方には、移動レール37 に載置される車輪53が設けられている。移動� ��ール37上を車輪53が転がることにより、キャ リア21が移動レール37に沿って移動可能であ� �。
 また、フレーム51の下部には、キャリア21が 移動する際に基板Wの揺れを抑制するために� �レームホルダ54が設けられている。フレーム ホルダ54の先端は各室の底面上に設けられた� ��面凹状のレール部材55(図19参照)に嵌合され� ��いる。なお、レール部材55は平面視(レール� ��材55が設置される面を鉛直方向から見て)に� ��いて移動レール37に沿う方向に配されてい� �。
 また、フレームホルダ54が複数のローラで� �成されていれば、更に安定してキャリア21を 搬送することが可能となる。

 フレーム51はそれぞれ、開口部56と、周縁部 57と、挟持部59とを有している。フレーム51に 基板Wが搭載された場合に、開口部56において は基板Wの成膜面が露出される。また、開口� �56の周縁部57と、挟持部59とによって、基板W� ��両面が挟持され、基板Wはフレーム51に固定� ��れる。そして、基板Wを挟持している挟持部 59には、バネなどによる付勢力が働いている� ��
 また、挟持部59は、基板Wの表面WO(成膜面)お よび裏面WU(背面)に当接する挟持片59A,59Bを有� ��ている(図22参照)。この挟持片59A,59Bの離隔� �離は、バネなどを介して可変可能、つまり� �アノード67の移動に応じて挟持片59Aが挟持片 59Bに対して近接・離間する方向に沿って移動 可能に構成されている(詳細は後述する)。
 ここで、一つの移動レール37上には、1体の� ��ャリア21が取り付けられている。即ち、一� �(2枚)の基板を保持できる1体のキャリア21が� �一つの移動レール37上に取り付けられている 。つまり、一組の薄膜太陽電池製造装置10に� ��いては、3体のキャリア21が取り付けられ、� ��ち、3対(6枚)の基板が保持される。

 第一実施形態の薄膜太陽電池製造装置10� �は、上述した成膜室11,仕込・取出室13,及び� �板脱着室15によって構成される基板成膜ライ ン16が4つ配置構成され(図2参照)、一つの成膜 室に3つのキャリア21が収容されるため(図3A及 び図3B参照)、24枚の基板Wを略同時に成膜する ことができる。

(薄膜太陽電池の製造方法)
 次に、第一実施形態の薄膜太陽電池製造装� ��10を用いて、基板Wに成膜する方法を説明す� ��。なお、この説明においては、一つの基板� ��膜ライン16の図面を用いて説明するが、他� �三つの基板成膜ライン16においても略同様に 方法により基板に成膜する。
 まず、図11に示すように、処理前基板W1を複 数枚収容した基板収容カセット19を所定の位� ��に配置する。

 次に、図12に示すように、基板脱着ロボッ� �17の駆動アーム45を動かして、基板収容カセ� ��ト19から処理前基板W1を一枚取り出し、処理 前基板W1を基板脱着室15内に設置されていた� �ャリア21に取り付ける。この時、基板収容カ セット19において水平方向に配置された処理� ��基板W1の配置方向は、鉛直方向に変わり、� �理前基板W1がキャリア21に取り付けられる。� ��の動作をもう一度繰り返し、一つのキャリ� ��21に2枚の処理前基板W1を取り付ける。
 さらに、この動作を繰り返して、基板脱着� ��15に設置されている残り二つのキャリア21に も処理前基板W1をそれぞれ取り付ける。つま� ��、この段階で処理前基板W1が6枚取り付けら� ��る。

 続いて、図13に示すように、処理前基板W1が 取り付けられた3個のキャリア21は、移動レー ル37に沿って略同時に移動し、仕込・取出室1 3内に収容される。仕込・取出室13にキャリア 21が収容された後、仕込・取出室13のキャリ� �搬出入口35のシャッタ36が閉じる。
 その後、仕込・取出室13の内部を、真空ポ� �プ43を用いて真空状態に保持する。

 その後、図14に示すように、平面視(仕込� ��取出室13が設置される面を鉛直方向から見� �)において、3個のキャリア21を移動レール37� �敷設された方向と直交する方向に移動機構� �用いてそれぞれ所定距離移動させる。

 次に、図15に示すように、成膜室11のシャッ タ25を開き、成膜室11で成膜が終了した処理� �基板W2が取り付けられたキャリア21Aを仕込・ 取出室13内にプッシュ-プル機構38を用いて移� ��させる。
 この時、処理前基板W1が取り付けられたキ� �リア21と、処理後基板W2が取り付けられたキ� ��リア21Aとが平面視において並列して配置さ� ��る。
 そして、この状態を所定時間保持すること� ��、処理後基板W2に蓄熱されている熱が処理� �基板W1に伝熱される。つまり、成膜前基板W1� ��加熱される。

 ここで、プッシュ-プル機構38の動きを説明� ��る。なお、ここでは成膜室11内に位置して� �るキャリア21Aを仕込・取出室13へ移動させる 際の動きを説明する。
 図16Aに示すように、プッシュ-プル機構38の� ��止部48に、処理後基板W2が取り付けられたキ ャリア21Aを係止する。そして、係止部48に取� ��付けられている移動装置50の移動アーム58を 揺動させる。この時、移動アーム58の長さは� ��変する。すると、キャリア21Aが係止された� ��止部48は、ガイド部材49に案内されながら移 動し、図16Bに示すように、仕込・取出室13内� ��と移動する。つまり、キャリア21Aは、成膜� ��11から仕込・取出室13へと移動される。
 このような構成によれば、キャリア21Aを駆� ��させるための駆動源(駆動機構)を成膜室11内 に設けることが不要になる。

 次に、図17に示すように、キャリア21およ びキャリア21Aを移動機構により移動レール37� ��直交する方向に移動させ、処理前基板W1を� �持した各キャリア21を各々の移動レール37の� ��置まで移動させる。

 続いて、図18に示すように、プッシュ-プル� ��構38を用いて処理前基板W1を保持したキャリ ア21を成膜室11に移動させ、移動完了後に、� �ャッタ25を閉める。なお、成膜室11内は、真� ��状態に保持されている。
 この時、キャリア21に取り付けられた処理� �基板W1は、その面に平行な方向に沿って移動 し、成膜室11内において、アノード67とカソ� �ドユニット68との間に、表面WOが重力方向と� ��並行となるように鉛直方向に沿った状態で� ��入される(図19参照)。

 次に、図19から図20に示すように、駆動機 構71により、電極ユニット31の2枚のアノード6 7が互いに近接する方向に、アノード67を移動 させて、アノード67と処理前基板W1の裏面WUと を当接させる。

 更に、図21に示すように、駆動機構71を駆動 させると、アノード67に押されるように処理� ��基板W1がカソードユニット68に向かって移動 する。
 更に、処理前基板W1とカソードユニット68の シャワープレート75との隙間が所定距離(成膜 距離)になるまで、処理前基板W1を移動させる 。
 なお、この処理前基板W1とカソードユニッ� �68のシャワープレート75との隙間(成膜距離)� �5~15mmで、例えば5mm程度である。

 この時、処理前基板W1の表面WOに当接して いるキャリア21の挟持部59の挟持片59Aは、処� �前基板W1の移動(アノード67の移動)に伴って� �挟持片59Bから離れる方向に変位する。この� �、成膜前基板W1は、アノード67と挟持片59Aと� ��よって挟持される。なお、アノード67がカ� �ードユニット68から離れる方向に移動した際 に、挟持片59Aにはバネなどの復元力が作用す るため、挟持片59Aは、挟持片59Bに向かって変 位する。

 処理前基板W1がカソードユニット68に向かっ て移動すると、挟持片59Aがマスク78に当接し� ��この時点でアノード67の移動が停止する(図2 2参照)。
 図22に示すように、マスク78は、挟持片59Aの 表面と基板Wの外縁部とを覆うと共に、挟持� �59Aもしくは基板Wの外縁部と密接するように� ��成されている。成膜空間81は、マスク78と、 カソードユニット68のシャワープレート75と� �処理前基板W1(基板W)とにより形成される。
 すなわち、マスク78は、キャリア21の挟持片 59Aのうち、成膜空間81に露呈する露出面85を� �覆することで、成膜空間81に対して露出しな いように挟持片59Aを遮蔽する。
 さらに、マスク78と挟持片59Aとの合わせ面(� ��接面)及びマスク78と基板Wの外縁部との合わ せ面(当接面)は、シール部86として機能する� �これにより、マスク78と挟持片59Aとの間又は マスク78と基板Wの外縁部との間から成膜ガス が漏れることが防止されている。

 また、処理前基板W1の移動は、挟持片59Aも� �くは基板Wの外縁部がマスク78に当接するこ� �によって停止するので、マスク78とシャワー プレート75との間隙、及びマスク78と排気ダ� �ト79との間隙、つまり、ガス流路Rの厚さ方� �(シャワープレート75の平面に対して鉛直方� �)の流路高さは、処理前基板W1とカソードユ� �ット68との隙間が所定の距離となるように設 定されている。
 また、第一実施形態の変形例として、マス� ��を排気ダクト79に弾性体を介して取り付け� �ことによって、基板とシャワープレート75(=� ��ソード)との距離を駆動機構71のストローク� ��よって任意に変更する構造を採用すること� ��できる。
 上記の実施形態では、マスク78と基板Wとが� ��接する場合を述べたが、成膜ガス通過の通� ��を制限するような微少な間隔を空けてマス� ��78と基板Wとが配置されてもよい。

 続いて、カソードユニット68のシャワープ� �ート75から成膜ガスを噴出させるとともに、 マッチングボックス72を起動させて高周波電� ��からの電圧をマッチングボックス72とカソ� �ドユニット68のカソード中間部材76を介して� ��ャワープレート(=カソード)75に印加する。� �の時、マッチングボックス72によって、2つ� �給電ポイント88における各々の電圧の位相を 合わせる。
 各給電ポイント88における電圧の位相が合� �ことによって、シャワープレート(カソード) 75全体の電位を均一に設定することができる� ��
 そして、カソードユニット68のシャワープ� �ート(カソード)75に電圧を印加することで処� ��前基板W1の表面WOに成膜を施す。
 なお、アノード67に内蔵されているヒータH� ��より、処理前基板W1が所望の温度に加熱さ� �る。
 アノード67は、処理前基板W1が所望の温度に 達すると加熱を停止する。

 シャワープレート75に電圧が印加されるこ� �によって、成膜空間81内にプラズマが発生す る。時間の経過に伴うプラズマからの入熱に より、アノード67の加熱を停止しても処理前� ��板W1の温度が所望の温度よりも上昇してし� �うおそれがある。この場合、アノード67は、 温度上昇しすぎた処理前基板W1を冷却するた� ��の放熱板として機能させることもできる。� ��たがって、処理前基板W1は、成膜処理時間� �時間経過に関わらず所望の温度に調整され� �。
 なお、シャワープレート75から供給される� �膜ガス材料を所定時間毎に切り替えること� �より、一度の成膜処理工程において複数の� �を基板W上に成膜することができる。

 また、成膜中および成膜後に、カソードユ� ��ット68の周縁部に形成された排気口80を通じ て、成膜空間81内のガス又は反応生成物(パウ ダー)は吸引され除去される(排気)。具体的に は、成膜空間81内のガス又は反応生成物は、� ��ス流路Rと排気口80とを介して、カソードユ� ��ット68の周縁部の排気ダクト79に排気される 。その後、ガス又は反応生成物は、カソード ユニット68の下部における排気ダクト79の成� �室11内へ向いた面に形成された開口部を通過 する。更に、ガス又は反応生成物は、成膜室 11の側面下部28に設けられた排気管29から成膜 室11の外部へと排気される。
 なお、成膜を施す際に発生した反応生成物( パウダー)を排気ダクト79の内壁面に付着・堆 積させることにより、この反応生成物は、回 収及び処分される。
 成膜室11内の全ての電極ユニット31において 、上述した処理と同じ処理が実行されるため 、6枚の基板に対して同時に成膜することが� �きる。

 そして、成膜が終了したら、駆動機構71� �より2枚のアノード67が互いに離れる方向に� �ノード67を移動させ、処理後基板W2およびフ� ��ーム51(挟持片59A)を元の位置に戻す(図20、図 22参照)。即ち、成膜が終了し、キャリア21を� ��動する段階になると、挟持片59Aの露出面85� �らマスク78が外れる。更に、2枚のアノード67 が互いに離れる方向にアノード67を移動させ� ��ことで、処理後基板W2がアノード67から離れ る(図19参照)。

 次に、図23に示すように、成膜室11のシャッ タ25を開き、キャリア21を仕込・取出室13へプ ッシュ-プル機構38を用いて移動させる。
 このとき仕込・取出室13内は、真空状態に� �持されており、次に成膜される処理前基板W1 を取り付けたキャリア21Bが既に配置されてい る。
 そして、仕込・取出室13内で処理後基板W2に 蓄熱されている熱を処理前基板W1へ伝熱し、� ��理後基板W2の温度を下げる。

 続いて、図24に示すように、各キャリア21 Bが成膜室11内に移動された後、上記の移動機 構により、各キャリア21を移動レール37の位� �に戻す。

 次に、図25に示すように、シャッタ25を閉 じた後、シャッタ36を開いて、キャリア21を� �板脱着室15へと移動させる。

 次に、図26に示すように、基板脱着室15にお いて、処理後基板W2を基板脱着ロボット17に� �りキャリア21から取り外し、基板収容カセッ ト19へと搬送する。
 全ての処理後基板W2の取り外しが完了した� �、基板収容カセット19を次工程が行なわれる 場所(装置)まで移動させることで、成膜処理� ��終了する。

 上記の成膜処理において、処理後基板W2上� �膜が全体で均一に形成されていなかった場� �、つまり、例えば、2つの成膜空間のプラズ� ��が不均一または不安定であったことに起因� ��て、処理後基板W2に膜が不均一に形成され� �しまった場合、カソードユニット68に設けら れているマッチングボックス72の使用条件を� ��整することによって、カソード中間部材76� �おける一方の給電ポイント88に入力される電 圧の位相と、他方の給電ポイント88に入力さ� ��る電圧の位相とをずらしてもよい。この場� ��、マッチングボックス72の使用状況に応じ� �、電極ユニット31に設けられているマッチン グボックス72の設置個数を2個以上にしてもよ い。
 上記の第一実施形態においては、カソード� ��間部材76に、給電ポイント88が高さ方向にお ける上下の側面に各1つずつ、合計2つ配設さ� ��ている構成について述べた。
 このため、例えば、カソード中間部材76に� �設された給電ポイント88の位置に対応するよ うに不均一な品質を有する膜が処理後基板W2� ��形成される場合には、一方の給電ポイント8 8に入力される電圧の位相と、他方の給電ポ� �ント88に入力される電圧の位相とをずらすこ とによって、処理後基板W2に形成される膜の� ��質を別々に調整することができる。

 したがって、上述の第一実施形態によれば� ��シャワープレート(カソード75)が大型化した 場合であっても、カソード中間部材76に給電� ��イント88を2つ以上設けることによって、マ� ��チングボックス72の使用条件を調整するこ� �によって、複数の給電ポイント88における電 圧の位相を調整することによって、シャワー プレート(カソード75)全体の電位を均一に設� �することができる。
 また、処理後基板W2に形成される膜の品質� �確認しながら、各給電ポイント88,88に印加さ れる電圧の位相を調整することが可能になる 。
 さらに、カソード中間部材76の両側に、ア� �ード67の各々が対向するように配置させるこ とにより、省スペースが実現された空間で、 同時に2枚の基板Wに膜を形成することが可能� ��なる。

(第二実施形態)
 次に、上記の図5を援用し、かつ、図27に基� ��いて、本発明の第二実施形態を説明する。� ��お、第一実施形態と同一部材には、同一符� ��を付して説明する(以下の実施形態でも同様 )。
 この第二実施形態において、薄膜太陽電池� ��造装置10が、複数の基板Wに対して同時にマ� ��クロクリスタルシリコンで構成されたボト� ��セル104(半導体層)を成膜可能な成膜室11と;� �膜室11に搬入される処理前基板W1と、成膜室1 1から搬出された処理後基板W2と、を同時に収 容可能な仕込・取出室13と;処理前基板W1およ� ��処理後基板W2をキャリア21に脱着する基板脱 着室15と;基板Wをキャリア21から脱着するため の基板脱着ロボット17と;基板Wを別の処理室� �の搬送のために収容する基板収容カセット19 と;を備えている点、成膜室11に電極ユニット 31が着脱可能に設けられている点;電極ユニッ ト31のアノード67にヒータHが内蔵されている� ��;電極ユニット31の側板部63に、アノード67を 駆動させるための駆動機構71と、マッチング� ��ックス72とが取り付けられている点等の基� �的構成は、前述の第一実施形態と同様であ� �(以下の実施形態でも同様)。

 第二実施形態のカソードユニット118は、2枚 のアノード67,67(アノードユニット90,90)の間に 配置されており、カソードユニット118の厚さ 方向(シャワープレート75の平面に対して鉛直 方向)において略中央に配された平板状の絶� �部材120を有する。絶縁部材120は、一対のシ� �ワープレート75の間に設置されている。カソ ードユニット118においては、この絶縁部材120 を間に介在させて1対のRF印加部材119が互いに 略並行に配置されている。絶縁部材120は、例 えば、アルミナ又は石英などで形成されてい る。
 1対のRF印加部材119は、それぞれ平板状に形� ��された部材である。各RF印加部材119と対向� �るように、シャワープレート75が配置されて いる。
 各シャワープレート75は、RF印加部材119とア ノード67との間に配置され、RF印加部材119の� �と接触している。各シャワープレート75と、 RF印加部材119とは、RF印加部材119の外周にお� �て接続されている。各シャワープレート75と 各RF印加部材119との間には、成膜ガスを導入� ��るための空間部77が形成されている。

 各RF印加部材119には、マッチングボックス72 を介して高周波電源の電圧が印加される給電 ポイント88が、RF印加部材119の高さ方向にお� �る上下の側面(上側面及び下側面或いは上部� ��び下部)に各1つずつ、合計2つ配設されてい� ��。これら給電ポイント88とマッチングボッ� �ス72との間には、両者88,72を電気的に接続す� ��ための配線87が配索されている。
 給電ポイント88及び配線87の周囲は、例えば アルミナ又は石英などで構成される絶縁部材 121によって取り囲まれている(図5参照)。また 、図27に示されているように、2つのRF印加部� ��119の各々の給電ポイント88は、絶縁部材121� �よって覆われている。給電部88の電位は、RF� ��加部材119の上側面及び下側面において同じ� ��ある(同電位)。

 したがって、上述の第二実施形態によれ� ��、前述の第一実施形態と同様の効果に加え� ��2つのカソードの間に誘電体(絶縁部材120)を� ��入することにより浮遊容量が設けられてい� ��ので、この浮遊容量によって2つの電極(カ� �ード)間の相互干渉を抑えることができる。

(第三実施形態)
 次に、本発明の第三実施形態を図28に基づ� �て説明する。
 第三実施形態のカソードユニット128と、前� ��の第二実施形態のカソードユニット118との� ��違点は、次の通りである。即ち、前述の第� ��実施形態のカソードユニット118においては1 対のRF印加部材119が絶縁部材120をその間に介� ��させて互いに略並行に配置されているのに� ��し、第三実施形態のカソードユニット128に� ��いては、1対のカソードRF印加部材119が電気� ��な導通を阻害する阻害機構130をその間に介� ��させて互いに略並行に配置されている。

 阻害機構130は、平板状のアース板131と、1対 のシールド部132,132とにより構成されている� �アース板131は、阻害機構130の厚さ方向(シャ� ��ープレート75の平面に対して鉛直方向)にお� ��て略中央に配されている。シールド部132,132 は、アース板131の両側に配置されている。ア ース板131は、各RF印加部材119,119の間に介在し ている。アース板131により、RF印加部材119,119 とシールド部132、132とが左側及び右側に分離 されている。すなわち、カソードユニット128 は、アース板131によって厚さ方向において両 側に電気的に区分けされている。1対のシー� �ド部132,132は、それぞれアース板131とRF印加� �材119との間に介在している。2つのRF印加部� �119,119各々とこのアース板との間に設置され� ��シールド部132,132にある一定の浮遊容量を設 けることにより、2つのRF印加部材119,119間の� �互干渉を防止する。
 2つのRF印加部材119,119の各々とアース板との 間に浮遊容量を形成する方法として、(A)誘電 体を挟む方法、又は(B)1~29mm程度の空間を形成 する方法が挙げられる。また、空間を形成す る方法としては、(1)電気的にフローティング な金属板を間隔を設けて重ねる方法、又は(2) 絶縁板を間隔を設けて重ねる方法が挙げられ る。

 したがって、上述の第三実施形態によれば� ��前述の第一実施形態と同様の効果に加え、1 対のRF印加部材119の間に電気的な導通を阻害� ��る阻害機構130が設けられているので、1対の RF印加部材119に印加される電圧が互いに干渉� ��ることなく印加することが可能になる。こ� ��ため、2つの成膜空間81においては、放電が� ��互に干渉することなく、プラズマを発生す� ��ことができる。
 また、シャワープレート(カソード)75と基板 Wとの間に形成される成膜空間81,81における成 膜条件をそれぞれ別個に設定することが可能 になり、2枚の基板Wに対してそれぞれ個別に� ��ューニングされた成膜条件で基板Wを成膜す ることができる。よって、均一で安定な成膜 が行われる。

 なお、本発明の技術範囲は、上述した実施� ��態に限定されるものではなく、本発明の趣� ��を逸脱しない範囲において、上述した実施� ��態に種々の変更を加えたものを含む。すな� ��ち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成� ��は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
 また、上述の実施形態では、カソード中間� ��材76、RF印加部材119には、マッチングボック ス72を介して高周波電源からの電圧が印加さ� ��る給電ポイント88が高さ方向の上下の側面� �各1つずつ、合計2つ配設されている場合につ いて説明した。
 しかしながら、これに限られるものではな� ��、カソード中間部材76、RF印加部材119の大き さや成膜を施す際の条件に応じて給電ポイン ト88を2つ以上設けてもよい。
 上記の実施形態においては、給電ポイント8 8が2つ配設されているカソード中間部材76及� �RF印加部材119の構成について述べたが、給電 ポイント88の個数は限定されない。3つ以上の 給電ポイント88を設けてもよい。例えば、基� ��Wの4辺に対応するように、カソード中間部� �76及びRF印加部材119の4箇所に給電ポイント88� ��設けてもよい。また、基板Wの4隅に対応す� �ように、カソード中間部材76及びRF印加部材1 19の4箇所に給電ポイント88を設けてもよい。� ��電ポイント88の個数及び給電ポイント88が設 置される位置は、処理後基板W2に形成される� ��の品質に応じて適宜調整される。

 さらに、上述の第一実施形態においては、� ��ャワープレート(カソード)75及びカソード中 間部材76が独立した部材であり、これらの部� ��がカソードユニット68に組み込まれた構成� �ついて説明した。しかしながら、この構成� �限らず、シャワープレート(カソード)75とカ� ��ード中間部材76とが一体に形成された構成� �採用してもよい。
 上述の第二実施形態及び第三実施形態では� ��シャワープレート(カソード)75及びRF印加部� ��119が独立した部材であり、これらの部材が� ��ソードユニット68に組み込まれた構成につ� �て説明した。しかしながら、この構成に限� �ず、シャワープレート(カソード)75とRF印加� �材119とが一体に形成された構成を採用して� �よい。