特許 6716460 試料移載システム及び太陽電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6716460

(24)【登録日】2020年6月12日

(45)【発行日】2020年7月1日

(54)【発明の名称】試料移載システム及び太陽電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20200622BHJP

   B65G 49/07 20060101ALI20200622BHJP

   H01L 31/0392 20060101ALI20200622BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 C

   B65G49/07 H

   H01L31/04 284

【請求項の数】13

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-552122(P2016-552122)

(86)(22)【出願日】2015年9月30日

(86)【国際出願番号】JP2015077763

(87)【国際公開番号】WO2016052632

(87)【国際公開日】20160407

【審査請求日】2018年7月23日

(31)【優先権主張番号】特願2014-202574(P2014-202574)

(32)【優先日】2014年9月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】100100480

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 隆

(72)【発明者】

【氏名】宮本 稔

(72)【発明者】

【氏名】柳原 豊

(72)【発明者】

【氏名】牧田 秀行

【審査官】 山口 大志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２７５４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１９１３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７６０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５１２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６５２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３３８０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｂ６５Ｇ ４９／０７

Ｈ０１Ｌ ３１／０３９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を載置する試料載置部材と、試料を持ち上げて当該試料を試料載置部材と他の場所との間で移動させる試料移動装置とを有する試料移載システムにおいて、
前記試料移動装置は、持ち上げるべき試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置を備え、
当該試料保持装置は、試料の一部と接触させる接触部材と、接触部材を試料保持面に沿う方向に移動させる移動機構とを有し、
前記試料載置部材には試料を載置する試料載置予定領域があり、当該試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部が設けられ、
前記試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が前記凹部に入り、移動機構を動作させることによって接触部材の一部が前記凹部内で移動して、試料載置部材に傾斜姿勢で載置された試料の姿勢を修正することを特徴とする試料移載システム。

【請求項2】

２以上の接触部材を有し、試料保持面は多角形であり、前記接触部材が少なくとも異なる２辺の周部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の試料移載システム。

【請求項3】

試料移動装置は複数の試料保持装置を備え、隣接する試料保持装置の対向位置に隣接する試料保持装置に属する接触部材があり、隣接する試料保持装置の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置に属する接触部材は、互いに食い違いの位置関係となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の試料移載システム。

【請求項4】

試料載置部材は複数の試料載置予定領域を有し、各試料載置予定領域に対応する凹部があり、隣接する試料載置予定領域に対応する凹部であって、対向位置にある凹部は、互いに食い違いの位置関係となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の試料移載システム。

【請求項5】

接触部材はピンであり、凹部は長穴であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の試料移載システム。

【請求項6】

試料載置部材は、板状であり、水平姿勢に設置した状態で試料を置き、その後に縦姿勢に変化させ、さらにその後に水平姿勢に戻されるものであり、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に試料支持部材が設けられ、試料載置部材が縦姿勢となった際に試料の一部が前記試料支持部材に当接して落下が阻止されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の試料移載システム。

【請求項7】

試料は、半導体基板又は一部に半導体層を備えた太陽電池の仕掛品であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の試料移載システム。

【請求項8】

試料は、結晶シリコン基板又は結晶シリコン基板を主体とする太陽電池の仕掛品であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の試料移載システム。

【請求項9】

試料載置部材に試料の位置又は姿勢が変化することを阻止する位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の試料移載システム。

【請求項10】

一部に半導体層を備えた太陽電池の製造方法であって、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を試料とし、請求項１乃至９のいずれかに記載の試料載置システムの試料保持装置で前記試料を保持する基板保持工程を有することを特徴とする太陽電池の製造方法。

【請求項11】

仕掛太陽電池基板は、結晶シリコン基板を主体とする仕掛太陽電池基板であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項12】

試料載置部材に載置された前記試料を試料保持装置で保持して持ち上げる基板持ち上げ工程を含み、基板持ち上げ工程においては、前記試料移動装置の試料保持装置を前記試料に近接させ、移動機構を動作させて前記試料の姿勢を修正することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の太陽電池の製造方法。

【請求項13】

基板保持工程の後に、前記試料に透明導電膜を製膜する工程を有することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板等の試料を、一つの装置や器具等から他の装置や器具等に載せ代える試料移載システムに関するものであり、特にベルヌーイ効果を利用した試料保持装置を備えた試料移載システムに関するものである。また本発明は、太陽電池の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

工業製品の製造過程においては、ワークや原材料等の試料を持ち上げたり、試料を装置間に載せ代える工程が多くある。
試料を持ち上げたり装置間に載せ代える場合には、試料を掴む必要があり、そのための装置として試料保持装置がある。

【0003】

試料保持装置には、マジックハンドで物理的に挟む形式のもの、磁力を利用した磁気チャック、真空を利用した真空パッド、ベルヌーイ効果を利用したベルヌーイチャック等が知られている（特許文献１）。
ベルヌーイチャックは、シートや基板の様な薄く且つ平滑な試料を保持して持ち上げるのに適している。またベルヌーイチャックは、理論的には非接触で試料を保持することができるので、試料の表面への油膜の付着や、汚れの付着、凹凸変化を来す等の弊害がない。そのためベルヌーイチャックによって保持された試料は保持によるダメージが小さく、ＣＶＤ工程やスパッタ工程、印刷工程やめっき工程など試料表面へのダメージが製品外観や品質に影響を及ぼす工程を有する場合に好適に使用される。

【0004】

また本出願人は、太陽電池の製造方法を新規に開示した（特許文献２）。
特許文献２に開示した太陽電池の製造方法は、例えば結晶系半導体基板上に、ＰＥＣＶＤ装置等によって非晶質半導体層を設ける技術であり、縦型真空処理装置を使用する方法である。
特許文献２に開示した太陽電池の製造方法では、基板ホルダー（試料載置部材）に複数の結晶系半導体基板が並べられる。ここで基板ホルダーには、試料支持部材が多数設けられている。

【0005】

基板ホルダーは当初、水平姿勢に設置されており、この状態で基板ホルダー上に複数の結晶系半導体基板が並べられる。この状態においては、重力は結晶系半導体基板の表面側から裏面にかけて掛かっている。そのため結晶系半導体基板は、裏面が基板ホルダーの表面で保持され、姿勢が安定している。

【0006】

そして次の工程として、基板ホルダーの姿勢を水平姿勢から縦姿勢に変化させる。
このとき、重力の方向は基板の一辺側から他辺側に掛かる様に変化し、下側となる辺に試料支持部材が当接する。そして試料支持部材が結晶系半導体基板の下辺を支持する、または把持することによって結晶系半導体基板の落下が阻止される。
また特許文献２に特有の構成として、基板ホルダーの姿勢が縦姿勢となったとき、図１９、図２０の様に結晶系半導体基板が傾斜姿勢となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平９−１２９５８７号公報

【特許文献2】特開２０１４−１１８６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ベルヌーイチャックは吸着力が真空パット等に比べて劣り、特に面方向の保持力が弱いという欠点がある。そのためベルヌーイチャックは、保持した試料が面方向に移動しやすいという問題がある。
即ちベルヌーイチャックは、保持すべき試料と対向する試料保持面を有し、試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、大気圧との差によって試料を試料保持面側に吸着するものである。
ベルヌーイチャックでは、試料保持面と試料との間に空気流が必要であり、試料保持面と試料との間に空気が通過する空間が存在しなければならず、試料の全面を試料保持面に押しつけることができない。
また試料保持面と試料との間の空間に、試料の面方向の移動を阻止する係合部を作ることは困難である。

【0009】

そのためベルヌーイチャックで結晶系半導体基板等の試料を保持すると、保持中に試料が面方向に移動することがあり、基板ホルダー等の試料載置部材から試料を脱着する際の位置精度が悪くなり、ハンドリング精度を上げることができず、太陽電池の生産性の低下に繋がる。
また特許文献２に開示した太陽電池の製造方法を採用すると、基板ホルダーの姿勢を水平姿勢から縦姿勢に変化させたときに、結晶系半導体基板が傾斜姿勢となる。即ち結晶系半導体基板が当初の位置から動き、姿勢が変わる。さらには、結晶系半導体基板の下辺が把持される。
そのため試料を回収するべくベルヌーイチャックを試料に近づけた際、ベルヌーイチャックの姿勢（平面方向の回転姿勢）と試料の姿勢が合致せず、吸引に失敗する場合もある。さらには、試料が把持された状態で吸引した場合、試料が引っ掛かって、破損する場合もある。この問題は、特に試料として結晶シリコン基板を用いる場合に顕著である。
例えばヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏２００度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できないので、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが大きいという問題があった。

【0010】

そこで本発明は、上記した問題を解決することを課題とするものであり、移載中に試料が面方向に移動することを阻止することが可能であり、且つ試料の姿勢を修正することができて吸引の失敗が少なく、且つ吸引時の破損をなくす試料移載システムを提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記した課題を解決するための態様は、試料を載置する試料載置部材と、試料を持ち上げて当該試料を試料載置部材と他の場所との間で移動させる試料移動装置とを有する試料移載システムにおいて、前記試料移動装置は、持ち上げるべき試料と対向する試料保持面を有し、前記試料保持面と試料との間に気体を流すことによって負圧を生じさせ、当該負圧によって試料を試料保持面側に吸引し、試料を試料保持面に近接した位置に保持する試料保持装置を備え、当該試料保持装置は、試料の一部と接触させる接触部材と、接触部材を試料保持面に沿う方向に移動させる移動機構とを有し、前記試料載置部材には試料を載置する試料載置予定領域があり、当該試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部が設けられ、前記試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が前記凹部に入り、移動機構を動作させることによって接触部材の一部が前記凹部内で移動して、試料載置部材に傾斜姿勢で載置された試料の姿勢を修正することを特徴とする試料移載システムである。

【0012】

前記した凹部は、例えば長穴の様に、部分的に窪んだものであることが望ましいが、試料載置予定領域の周囲を環状に取り巻くものであってもよい。また試料載置予定領域が突出し、相対的に周辺が凹んだ状態となったものも「凹部」に含まれる。

【0013】

本態様で採用する試料保持装置は、ベルヌーイチャックの一種であり、試料を非接触で保持することができる。また本態様で採用する試料保持装置は、試料の一部と接触させる接触部材を有している。そのため移載中に試料が面方向に移動することを阻止することができる。
また本態様で採用する試料保持装置は、接触部材を試料保持面に沿う方向に移動させる移動機構を備えている。そのため試料載置部材に載置された試料を吸引する前に、接触部材を試料に接触させ、さらに接触部材を移動させて試料の姿勢を修正することができる。
また本態様で採用する試料載置部材では、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部が設けられている。そして試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が凹部に入る。そのため試料保持装置の試料保持面をより試料に近づけることができる。そのため、試料と試料保持装置との間隔が適正化され、両者の間に空気を流すことにより、負圧を発生させることができる。
即ちベルヌーイチャックは、試料保持面を試料の表面に近接させ、両者の間の空間に空気流を発生させて負圧を生成させ、この負圧を利用して試料を浮き上がらせる。そのため、ベルヌーイチャックでは、試料保持面を試料に対して数ミリ程度の間隔に近づけて対峙させる必要がある。
しかしながら、本態様で採用する試料保持装置の接触部材は、試料と当接させる必要から、試料保持面に対して垂直方向に垂下する部分がある。
そのため試料保持面を試料に近づけると、接触部材の先端が試料載置部材に当たり、試料保持面を試料に近づけることができなくなってしまう。
そこで本態様では、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に凹部を設け、試料保持装置を試料載置部材の試料載置予定領域に近接させた状態の際に試料保持装置の接触部材の一部が前記凹部に入ることとした。また移動機構を動作させることによって接触部材の一部が前記凹部内で移動することができることとした。そのため本態様によると、試料保持面を試料に近づけて対峙させることが可能である。またその状態で接触部材を移動させ、試料の姿勢を変更することができる。

【0014】

上記した対応においては、２以上の接触部材を有し、試料保持面は多角形であり、前記接触部材が少なくとも異なる２辺の周部に設けられていることが望ましい。

【0015】

さらに接触部材は、４辺に設けられていることが推奨される。

【0016】

試料移動装置は複数の試料保持装置を備え、隣接する試料保持装置の対向位置に隣接する試料保持装置に属する接触部材があり、隣接する試料保持装置の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置に属する接触部材は、互いに食い違いの位置関係となっていることが望ましい。

【0017】

本態様の試料移載システムでは、隣接する試料保持装置の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置に属する接触部材が、互いに食い違いの位置関係となっている。ここで「食い違いの位置関係」とは、隣接する試料保持装置に属する接触部材が、直線上にならんでいないことを意味する。そのため試料保持装置同士の間隔を短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。

【0018】

試料載置部材は複数の試料載置予定領域を有し、各試料載置予定領域に対応する凹部があり、隣接する試料載置予定領域に対応する凹部であって、対向位置にある凹部は、互いに食い違いの位置関係となっていることが望ましい。

【0019】

本態様の試料移載システムによると、試料載置部材により多くの試料を載置することができる。

【0020】

接触部材はピンであり、凹部は長穴であることが望ましい。

【0021】

試料載置部材は、板状であり、水平姿勢に設置した状態で試料を置き、その後に縦姿勢に変化させ、さらにその後に水平姿勢に戻されるものであり、試料載置予定領域の辺部またはその近傍に試料支持部材が設けられ、試料載置部材が縦姿勢となった際に試料の一部が前記試料支持部材に当接して落下が阻止されることが望ましい。

【0022】

試料支持部材は、試料の試料載置予定領域の面方向への移動と、試料載置予定領域から離反する方向への移動を阻止できるものであることが望ましい。

【0023】

本態様は、前記した特許文献２に開示した構成を本態様に応用したものである。

【0024】

試料は、半導体基板又は一部に半導体層を備えた太陽電池の仕掛品であってもよい。

【0025】

ここで「半導体基板又は一部に半導体層を備えた太陽電池の仕掛品」とは、シリコンウェハその他の半導体基板の単体、太陽電池の仕掛品たるシリコンウェハその他の半導体基板の単体、半導体基板に何らかの層が積層された基板、半導体基板に何らかの層が積層された基板であって太陽電池の仕掛品、ガラスその他に半導体層が設けられた基板であって太陽電池の仕掛品」を含む概念である。
なかでも、シリコンウェハ（結晶シリコン基板）が破損が生じやすい。近年、結晶シリコン基板の薄膜化が進む中、その厚さが５０〜１５０μｍ程度の薄い結晶シリコン基板が使用されるようになってきており、この様な厚みの結晶シリコン基板を用いた場合、撓みやすく、より破損が生じやすいので、本態様のベルヌーイチャックを用いることが好ましい。

【0026】

試料は、結晶シリコン基板又は結晶シリコン基板を主体とする太陽電池の仕掛品であってもよい。

【0027】

結晶シリコンを使用する太陽電池としては、結晶系太陽電池（拡散型）やヘテロ接合太陽電池があるが、ヘテロ接合太陽電池はシリコン系薄膜層を製膜するため、より衝撃等に敏感であるので、本態様を用いることがより好ましい。
即ちヘテロ接合を有した結晶シリコン基板を備えた太陽電池であって、摂氏２００度を超えない程度の低温プロセスで生産されるヘテロ接合太陽電池では、加熱工程におけるダメージ緩和効果があまり期待できない。この様にヘテロ接合太陽電池は、ベルヌーイチャックで保持する際のダメージが残りやすいという問題があったので、本態様を用いることがより好ましい。

【0028】

試料載置部材に試料の位置又は姿勢が変化することを阻止する位置決め部材が設けられていることが望ましい。

【0029】

一部に半導体層を備えた太陽電池の製造方法においては、太陽電池の仕掛品たる仕掛太陽電池基板を試料とし、前述した試料載置システムの試料保持装置で前記試料を保持する基板保持工程を有することが望ましい。

【0030】

本態様によると、太陽電池パネルの性能が向上し、且つ歩留りが向上する。

【0031】

仕掛太陽電池基板は、結晶シリコン基板を主体とする仕掛太陽電池基板であってもよい。

【0032】

前述した太陽電池の製造方法においては、試料載置部材に載置された前記試料を試料保持装置で保持して持ち上げる基板持ち上げ工程を含み、基板持ち上げ工程においては、前記試料移動装置の試料保持装置を前記試料に近接させ、移動機構を動作させて前記試料の姿勢を修正することが望ましい。

【0033】

本態様によると、試料の姿勢を修正して試料を吸い上げることができるので、吸引の失敗が少ない、且つ吸引時の破損がなくなる。また本態様によると、次工程の装置や器具に、正しい姿勢で試料を載せ代えることができる。

【0034】

前述した太陽電池の製造方法においては、基板保持工程の後に、前記試料に透明導電膜を製膜する工程を有することが望ましい。

【0035】

本発明者らの経験によると、透明導電膜を製膜する工程で不具合が生じやすい。この経験則から透明導電膜を製膜する前の工程に基板保持工程がある場合、本発明の試料保持装置を使用することが望ましい。さらにその後にめっきをした際に、傷があると不所望の部分にめっきが析出されてしまうが、本発明の工程を経た後でめっきした場合は不所望の部分にめっきが析出されることが抑制できる。

【発明の効果】

【0036】

本発明の試料移載システムは、移載中に試料が面方向に移動することを阻止することができる効果がある。また本発明の試料移載システムは、試料の姿勢を修正することができて吸引の失敗が少なく、且つ吸引時の破損をなくすことができる。
また本発明の太陽電池の製造方法によれば、太陽電池の歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の実施形態の試料移載システムの全体斜視図である。

【図2】図１の試料移載システムの要部の斜視図である。

【図3】図１の試料移載システムで採用する試料保持装置の斜視図である。

【図4】図１の試料移載システムで採用する基板ホルダーの平面図である。

【図5】基板ホルダーの一個の試料載置予定領域及び当該試料載置予定領域に対応する凹部及び試料支持部材の平面図である。

【図6】図５の試料載置予定領域に基板を設置した状態を示す平面図である。

【図7】図４の基板ホルダーの拡大平面図である。

【図8】基板ホルダーを縦姿勢とした場合における図５のＡ−Ａ断面図である。

【図9】試料保持装置で基板ホルダー上の基板を保持し持ち上げる際の状態を示す断面図である。

【図10】試料保持装置で基板ホルダー上の基板を保持し持ち上げる際の状態を示す断面図であり、図９に続く段階を示す。

【図11】試料保持装置で基板ホルダー上の基板を保持し持ち上げる際の状態を示す断面図であり、図１０に続く段階を示す。

【図12】試料保持装置で基板ホルダー上の基板を保持し持ち上げる際の状態を示す断面図であり、図１１に続く段階を示すものであって（ａ）はその全体図、（ｂ）はその一部を拡大したものである。

【図13】試料保持装置で基板ホルダー上の基板を保持し持ち上げる際の状態を示す断面図であり、図１２に続く段階を示すものであって（ａ）はその全体図、（ｂ）はその一部を拡大したものである。

【図14】ＣＶＤ装置から基板ホルダーを取り出した直後における基板の姿勢を示す平面図である。

【図15】基板の姿勢を修正する際の状態における接触ピンと基板の関係を示す平面図であり、（ａ）は姿勢修正前の状態であって接触ピンの移動方向を矢印で示し、（ｂ）は姿勢修正後の状態を示す。

【図16】太陽電池の断面図である。

【図17】図１６の太陽電池を製造する際の各製造工程の説明図であり、（ａ）は各シリコン層を形成した後の断面図であり、（ｂ）は各透明電極層を形成した後の断面図であり、（ｃ）は下地電極層を形成した後の断面図である。

【図18】本発明の他の実施形態で採用する基板ホルダーの一個の試料載置予定領域及び当該試料載置予定領域に対応する凹部及び位置決め部材の平面図である。

【図19】特許文献２に開示された基板プレートの平面図である。

【図20】特許文献２に開示された基板プレートの一部断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の試料移載システム１は、図１の様に、搬入コンベア２と、基板ホルダー（試料載置部材）３と、試料移動装置５によって構成されている。
本実施形態の試料移載システム１は、搬入コンベア２によって搬送されて来た試料たる仕掛太陽電池基板１０（以下、単に基板と称する）を試料移動装置５によって移動して基板ホルダー３に載せ代え、さらに基板ホルダー３から基板１０を外して他の装置に移載するシステムである。
以下、順次説明する。

【0039】

搬入コンベア２は、ウォーキングビームコンベアなどが公知である。搬入コンベア２は、基板１０を載置してタクト送りすることができるものである。

【0040】

試料移動装置５は、図１の様に保持装置群２１と走行・昇降装置２２によって構成されている。
保持装置群２１は、後記する試料保持装置２０を５連に連結したものである。走行・昇降装置２２は、保持装置群２１を保持して昇降及び走行させる装置である。

【0041】

走行・昇降装置２２は、立体的に配置された４条の走行レール２３ａ，ｂ，ｃ．ｄを有し、走行レール２３ａ，ｂ，ｃ．ｄに昇降ガイド２５ａ，ｂが取り付けられたものであるそして昇降ガイド２５ａ，ｂに、前記した保持装置群２１が取り付けられている。
走行・昇降装置２２は、図示しない走行モータによって昇降ガイド２５ａ，ｂを走行レール２３ａ，ｂ，ｃ．ｄに沿って直線移動させることができる。
また走行・昇降装置２２は、図示しない昇降モータによって保持装置群２１を昇降移動させることができる。

【0042】

保持装置群２１を構成する各試料保持装置２０は、ベルヌーイチャックであり、図２、図３の様に、本体部３０と、接触ピン（接触部材）３１，３２，３３，３４，３５，３６と、接触ピンを試料保持面４７に沿う方向に直線移動させる移動機構４１，４２，４３，４４によって構成されている。

【0043】

本体部３０は、略正方形の板であり、中心部に空気導入管４６が接続されている。空気導入管４６は、公知のベルヌーイチャックと同様、図９乃至図１３の様に、図面上部側から下部側に連通している。
本体部３０の図面下面側は、平坦面であり、試料保持面４７として機能する。
試料保持面４７の面積は、試料たる基板１０の面積よりもやや小さい。なお基板１０は、仕掛太陽電池基板であり、半導体基板である。基板１０は、厚さが５０μｍ乃至２００μｍであって外力を受けると撓む。なお基板１０の一方又は双方にテクスチャがある場合は、前記した厚さは、テクスチャの突端を基準として測定したものである。

【0044】

本実施形態では、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は、いずれも断面形状が円形のピンであり、本体部３０の各辺にあって、本体部３０の平面と直行する方向を向いている。そして接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の下端側は、試料保持面４７よりも下側に至っている。即ち接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は試料保持面４７の周部であってその外側にあり、試料保持面４７に対して垂直方向に設けられている。
説明の便宜上、走行・昇降装置２２の走行方向をＹ軸とし、これに直交する方向をＸ軸とする。また本体部３０の各辺をＸ方向フロント側辺（以下ＸＦ辺）、Ｘ方向リヤ側辺（以下ＸＲ辺）、Ｙ方向フロント側辺（以下ＹＦ辺）、Ｆ方向リヤ側辺（以下ＦＲ辺）とする。
本実施形態では、本体部３０のＸ方向辺（ＸＦ辺，ＸＲ辺）には、図３の様にそれぞれ一本ずつ接触ピン３１，３４が設けられている。即ち本体部３０のＸＦ辺に接触ピン３１が設けられ、本体部３０のＸＲ辺には接触ピン３４が設けられている。

【0045】

また本体部３０のＹ方向辺（ＹＦ辺，ＹＲ辺）には、それぞれ２本ずつ接触ピン３２，３３，３５，３６が設けられている。即ち本体部３０のＹＲ辺に接触ピン３２，３３，が設けられ、本体部３０のＹＦ辺には接触ピン３５，３６が設けられている。

【0046】

各辺に設けられた各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６はいずれもピンホルダーによって支持され、本体部３０の各辺の外側から下方向に向かって垂下されている。 即ち本体部３０のＸＦ辺に配された接触ピン３１は、ピンホルダーｘｆによって支持され、本体部３０のＸＦ辺の外側から下方向に向かって垂下されている。
本体部３０のＸＲ辺に配された接触ピン３４は、ピンホルダーｘｒによって支持され、本体部３０のＸＲ辺の外側から下方向に向かって垂下されている。
ここで、ＸＦ辺に配された接触ピン３１と、ＸＲ辺に配された接触ピン３４は、図面Ｙ軸方向にずれた位置にある。
即ちＸＦ辺に配された接触ピン３１を通るＸ軸方向線ＸＦｘと、ＸＲ辺に配された接触ピン３４を通るＸ軸方向線ＸＲｘは重ならない。

【0047】

また同様に、本体部３０のＹＲ辺に配された接触ピン３２，３３は、共通のピンホルダーｙｒによって支持され、本体部３０のＹＲ辺の外側から下方向に向かって垂下されている。
本体部３０のＹＦ辺に配された接触ピン３５，３６は、共通のピンホルダーｙｆによって支持され、本体部３０のＹＦ辺の外側から下方向に向かって垂下されている。

【0048】

ここで、ＹＲ辺に配された接触ピン３２，３３と、ＹＦ辺に配された接触ピン３５，３６は、図面Ｘ軸方向にずれた位置にある。
即ちＹＲ辺に配された接触ピン３２，３３を通るＹ軸方向線ＹＲｙａ及びＹＲｙｂと、ＹＦ辺に配された接触ピン３５，３６を通るＹ軸方向線ＹＦｙａ及びＹＦｙｂは重ならない。

【0049】

また各ピンホルダーｘｆ，ｙｒ，ｘｒ，ｙｆは、移動機構４１，４２，４３，４４によって直線的に移動する。移動機構４１，４２，４３，４４は、直線ガイド８０，８１，８２，８３と、図示しないエアシリンダー（駆動アクチェータ）及び図示しないリンク機構によって構成されている。そして前記した各ピンホルダーｘｆ，ｙｒ，ｘｒ，ｙｆがそれぞれ直線ガイド８０，８１，８２，８３に支持されている。各ピンホルダーｘｆ，ｙｒ，ｘｒ，ｙｆには図示しないリンク機構が係合している。そのため各ピンホルダーｘｆ，ｙｒ，ｘｒ，ｙｆは、図示しないエアシリンダーを動作させることにより、本体部３０の各辺（ＸＦ辺，ＸＲ辺，ＹＦ辺，ＹＲ辺）に対して直交する方向に移動する。
即ち図示しない駆動機構を動作させることにより、本体部３０の各辺（ＸＦ辺，ＸＲ辺，ＹＦ辺，ＹＲ辺）に設けられた各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は試料保持面４７に沿う方向であって且つ各辺（ＸＦ辺，ＸＲ辺，ＹＦ辺，ＹＲ辺）に対して直交する方向に移動する。即ち各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は各辺（ＸＦ辺，ＸＲ辺，ＹＦ辺，ＹＲ辺）に対して近接・離反する方向に移動する。試料保持面４７が仮に水平であるならば、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は、水平かつ直線的に移動する。

【0050】

また本実施形態では、対向する辺に設けられたピンホルダーｘｆ，ｙｒ，ｘｒ，ｙｆは連動する。仮にＸＦ辺にあるピンホルダーｘｆが、本体部３０のＸＦ辺に近接する方向に移動すると、対向するＸＲにあるピンホルダーｘｒも本体部３０のＸＲ辺に近接する方向に移動する。仮にＸＦ辺にあるピンホルダーｘｆが、本体部３０のＸＦ辺から離れる方向に移動すると、対向するＸＲにあるピンホルダーｘｒも本体部３０のＸＲ辺から離れる方向に移動する。
そのため仮にＸＦ辺にある接触ピン３１が、本体部３０のＸＦ辺に近接する方向に移動すると、対向するＸＲにある接触ピン３４も本体部３０のＸＲ辺に近接する方向に移動する。仮にＸＦ辺にある接触ピン３１が、本体部３０のＸＦ辺から離れる方向に移動すると、対向するＸＲにある接触ピン３４も本体部３０のＸＲ辺から離れる方向に移動する。

【0051】

同様にＹＲ辺にあるピンホルダーｙｒが、本体部３０のＹＲ辺に近接する方向に移動してＹＲ辺にある接触ピン３２，３３をＹＲ辺に近接する方向に移動させると、対向するＹＦにあるピンホルダーｙｆも本体部３０のＹＦ辺に近接する方向に移動して接触ピン３５，３６をＹＦ辺に近接する方向に移動させる。
ＹＲ辺にあるピンホルダーｙｒが、本体部３０のＹＲ辺から離れる方向に移動してＹＲ辺にある接触ピン３２，３３をＹＲ辺から離れる方向に移動させると、対向するＹＦにあるピンホルダーｙｆも本体部３０のＹＦ辺から離れる方向に移動して接触ピン３５，３６をＹＦ辺から離れる方向に移動させる。

【0052】

保持装置群２１は、前記した様に試料保持装置２０が５連に連結されたものである。本実施形態では、試料保持装置２０はＸ軸方向に直列に並べられている。
従って、各試料保持装置２０のＸＦ辺とＸ軸方向に隣接する試料保持装置２０のＸＲ辺が対向する。そして本実施形態の保持装置群２１では、図２の様に、隣接する試料保持装置２０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する接触ピン３１，３４が互いに食い違いの位置関係となっている。
即ち各試料保持装置２０のＸＦ辺に配された接触ピン３１と、ＸＲ辺に配された接触ピン３４は、図面Ｙ軸方向にずれた位置にあり、且つ各試料保持装置２０は、直列的に配置されているから、隣接する試料保持装置２０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する接触ピン３１，３４もずれた位置となる。言い換えれば、一個の試料保持装置２０のＸＦ辺に配された接触ピン３１を通るＸ軸方向線ＸＦｘと、隣接する試料保持装置２０のＸＲ辺に配された接触ピン３４を通るＸ軸方向線ＸＲｘは重ならない。

【0053】

また本実施形態では、試料保持装置２０のＸＦ辺とＸＲ辺に設けられた接触ピン３１，３４がそれぞれのＸＦ辺とＸＲ辺から最も離れた位置に移動した状態においては、自己のＸＦ辺とＸＲ辺と接触ピン３１，３４との距離よりも、隣接する試料保持装置２０のＹＦ辺とＹＲ辺との距離の方が近い位置関係となる。
しかしながら、隣接する試料保持装置２０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する接触ピン３１，３４が互いに食い違いの位置関係となっているから、試料保持装置２０のＸＦ辺とＸＲ辺に設けられた接触ピン３１，３４が最もそれぞれのＸＦ辺とＸＲ辺から離れた位置に移動した状態においては、各接触ピン３１，３４は行き違いの状態となり、衝突しない。

【0054】

次に、基板ホルダー（試料載置部材）３について説明する。基板ホルダー３は、ＣＶＤ装置内に基板１０を設置するための部材であり、特許文献２に開示された基板ホルダーと同様に縦置きされる。
基板ホルダー３は、略正方形の金属板または黒鉛（グラファイト）等であり、本実施形態では、基板１０を縦横５列ずつ設置することができる。即ち基板１０を碁盤の目の如くに並べて２５枚載置することができる。

【0055】

基板ホルダー３には、基板１０を載置する試料載置予定領域５０が決められている。本実施形態では、図４の様に縦横５列ずつ試料載置予定領域５０がある。試料載置予定領域５０は、基板ホルダー３から基板１０を着脱する際、試料保持装置２０の試料保持面４７が対向する部分であるとも言える。
試料載置予定領域５０は、試料保持装置２０の試料保持面４７が対向する部分であるから、仮想的には四角形である。即ち基板１０を設置したとき、基板１０の各辺が合致する辺がある。基板１０の各辺が合致する辺は、試料保持装置２０の試料保持面４７の各辺が対向する部分であるから（厳密には少し外側にずれている）、説明の便宜上、ＸＦ対応辺、ＸＲ対応辺、ＹＦ対応辺、ＹＲ対応辺と称する。
そして各試料載置予定領域５０の辺部に、長穴状の凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６が設けられている。長穴状の凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６は、前記した試料保持装置２０の接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６に対応する位置にある。

【0056】

即ち試料保持装置２０のＸＦ辺に設けられた接触ピン３１に対応して、ＸＦ対応辺に凹部５１が設けられている。試料保持装置２０のＹＲ辺に設けられた接触ピン３２に対応して、ＹＲ辺対応辺に凹部５２が設けられている。試料保持装置２０のＹＲ辺に設けられた接触ピン３３に対応して、ＹＲ辺対応辺に凹部５３が設けられている。試料保持装置２０のＸＲ辺に設けられた接触ピン３４に対応して、ＸＲ対応辺に凹部５４が設けられている。試料保持装置２０のＹＦ辺に設けられた接触ピン３５に対応して、ＹＦ辺対応辺に凹部５５が設けられている。試料保持装置２０のＹＦ辺に設けられた接触ピン３６に対応して、ＹＲ辺対応辺に凹部５６が設けられている。

【0057】

そして各凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６の長穴の長さ及び方向は、試料保持装置２０の接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の移動しろを包含する長さ及び方向である。
即ち各凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６の長穴は、ＸＦ対応辺、ＸＲ対応辺、ＹＦ対応辺、ＹＲ対応辺に対して直交する方向にのびている。またその長さは、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の移動距離よりも長い、さらに長穴の幅は、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の直径よりも広い。

【0058】

試料載置予定領域５０は、前記した様に碁盤の目の様に縦横に配されている。各試料載置予定領域５０は、Ｘ方向には、ＸＦ対応辺と隣接する試料保持装置２０のＸＲ対応辺が対向する。Ｘ方向の対向位置にある凹部５１，５４は、互いに食い違いの位置関係となっている。
即ち試料載置予定領域５０のＸＦ対応辺に配された凹部５１と、ＸＲ対応辺に配された凹部５４は、図面Ｙ軸方向にずれた位置にあり、且つ試料載置予定領域５０は、直列的に配置されているから、隣接する試料載置予定領域５０の対向位置に設けられた隣接する試料載置予定領域５０に属する凹部５１，５４もずれた位置となる。
また長穴（凹部５１，５４）の自己のＸＦ対応辺から最も離れた位置は、自己のＸＦ対応辺からの距離よりも隣接する試料載置予定領域５０のＸＲ対応辺からの距離の方が近い位置関係となる。
しかしながら、Ｘ方向に隣接する試料載置予定領域５０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する凹部５１，５４が互いに食い違いの位置関係となっているから、凹部５１，５４は行き違いの状態となり、つながらない。

【0059】

Ｙ方向の隣接する試料載置予定領域５０の関係についても同様であり、料載置予定領域５０のＹＦ対応辺に配された凹部５５，５６と、ＹＲ対応辺に配された凹部５２，５３は、図面Ｘ軸方向にずれた位置にあり、且つ試料載置予定領域５０は、Ｙ方向に直列的に配置されているから、隣接する試料載置予定領域５０の対向位置に設けられた隣接する試料載置予定領域５０に属する凹部５２，５３，５５，５６もずれた位置となる。
Ｙ方向に隣接する試料載置予定領域５０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する凹部５２，５３，５５，５６が互いに食い違いの位置関係となっているから、凹部５２と隣接する試料載置予定領域５０の凹部５６、凹部５３と隣接する試料載置予定領域５０の凹部５５は行き違いの状態となり、つながらない。

【0060】

また図５の様に、各試料載置予定領域５０の近傍には、試料支持部材６０，６１，６２が設けられている。３個の試料支持部材６０，６１，６２の内、２個の試料支持部材６１，６２は、ＸＲ対応辺の近傍にある。ただし、一方の試料支持部材６１は、ＸＲ対応辺よりもＸ方向に離れた位置にある。
残る試料支持部材６０は、ＹＲ対応辺の近傍であり、ＹＲ対応辺よりも外側に離れた位置にある。

【0061】

本実施形態では、試料支持部材６０は図８の様に皿ネジであり、頭部７０と軸部７１がある。試料支持部材６０の頭部７０は、裏面側がテーパー状である。そのため試料支持部材６０の先端部分（頭部７０）は、他の部分（軸部７１）よりも断面積が大きく、かつ先端部分（頭部７０）は、基板ホルダー３の本体部分から離れるにつれて断面積が大きい。

【0062】

次に本実施形態の試料移載システム１の動作について説明する。本実施形態の試料移載システム１は、前記した様に、搬入コンベア２によって搬送されて来た基板１０を試料移動装置５によって移動し、基板ホルダー（試料載置部材）３に載せ代え、さらに基板ホルダー３から基板１０を外して他の装置に移載するシステムである。

【0063】

本実施形態では、基板ホルダー３は当初、水平姿勢に設置される。本実施形態では、搬入コンベア２によって基板１０が順次搬送されてくる。そして５枚の基板１０を試料保持装置２０で吸着し、走行・昇降装置２２で試料保持装置群２１を移動させ、基板１０を基板ホルダー３に載置する。本実施形態の基板ホルダー３は、縦横５列ずつ設置するものであるから、試料保持装置群２１は５往復して、基板ホルダー３の全ての試料載置予定領域５０に基板１０を設置する。

【0064】

ここで試料載置予定領域５０に設置された基板１０の姿勢は、図５の通りであり、基板ホルダー３の辺７２，７３と、全ての基板１０の辺は平行であり、長穴状の凹部５１，５２．５３．５４，５５，５６を、基板１０の各辺が跨いでいる。
また３個の試料支持部材６０，６１，６２の軸部７１は、図５の様にいずれも基板１０に接していない。即ち基板１０の各辺は、試料支持部材６０，６１，６２の頭部７０と係合していない。

【0065】

全ての試料載置予定領域５０に基板１０を設置し終えると、図示しない起立装置によって基板ホルダー３を縦姿勢に変える。
その結果、基板１０の天地方向が変わり、基板１０のＸＦ対応辺側が上となり、ＸＲ対応辺側が下となる。そのため基板１０に掛かる重力の方向が変わり、自重によって基板１０がずれる。
しかしながら、基板１０の下辺側には、２個の試料支持部材６１，６２があるから、基板１０は落下を免れる。ここで本実施形態では、２個の試料支持部材６１，６２は基板１０を縦姿勢としたときの高さが異なる。また基板１０のＹＲ対応辺の近傍に設けられた試料支持部材６０は、ＹＲ対応辺よりも外側に離れた位置にあり、基板ホルダー３が水平姿勢である際には基板１０の辺から離れていた。そのため基板ホルダー３が水平姿勢から縦置き姿勢に変化させると、基板１０は、下方向に移動すると共に、試料支持部材６２を支点として回動し、図１４の様に基板１０は全体的に傾斜した姿勢となる。
また試料支持部材６１，６２は、皿ネジであり頭部７０の内面側がテーパー状であるから、図８の様に、ネジの頭部７０の内側に、基板１０の端辺が係合する。
そのため基板１０は、基板ホルダー３から離反する方向の動きも阻止される。即ち試料支持部材６１，６２は、図８の様に基板１０と当接している部位よりも外側（試料載置予定領域５０から離れる方向）に、天地方向上向きに立ち上がった部位がある。そのため基板１０は、基板ホルダー３から離反しにくい。

【0066】

この状態で、基板ホルダー３がＣＶＤ装置内に搬入され、非晶質半導体膜等が成膜される。成膜を終えた基板ホルダー３はＣＶＤ装置から取り出され、再び水平姿勢に設置される。そして本実施形態の試料移載システム１によって、基板ホルダー３から基板１０が取り外され、次工程の装置に送られる。
以下、この工程について説明する。

【0067】

基板ホルダー３はＣＶＤ装置から取り出され、再び水平姿勢に設置されるが、基板１０の姿勢は、図１４の様に傾斜したままの状態である。また試料支持部材６１，６２たる皿ネジの頭部７０の内側に、基板１０の辺が係合している。そのため、基板１０を真上に引き上げると、基板１０の辺がネジの頭部７０に引っ掛かり、基板１０を損傷してしまう。

【0068】

これに対して、本実施形態で採用する試料保持装置２０は、特有の動作を実施し、基板１０と試料支持部材６１，６２との係合を解除する。
即ち走行・昇降装置２２の走行モータを駆動し、試料保持装置２０をＹ方向に移動し、図９の様に試料保持装置２０を基板１０の真上の位置に移動させる。なおこのとき、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は、図９の様に互いに離反する方向に移動させておく。即ち接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は、それぞれが設けられた辺から最も離れる様に移動させておく。
そして走行・昇降装置２２の昇降モータを駆動して試料保持装置２０を降下し、図１０の様に、試料保持装置２０の本体部３０を、基板１０の上に被せる。即ち試料保持装置２０の試料保持面４７を基板１０に対峙させる。ただし、基板１０は傾斜姿勢であり、且つ試料支持部材６１，６２側にずれているから、試料保持面４７と基板１０とは正面から対峙した状態とはならない（図１５（ａ））。

【0069】

ここで、本体部３０の周部から、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６が垂下しているが、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の位置に対応して、基板ホルダー３に凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６が設けられている。そのため接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は、それぞれ対応する凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６内に入る。そのため、接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の高さが、凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６の深さによって相殺され、試料保持装置２０の試料保持面４７を、基板１０のごく近くまで近接することができる。

【0070】

本実施形態では、この状態で、各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６をそれぞれの辺方向に水平移動させる。なお、本実施形態では、凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６は長穴であり、各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の移動方向に長いから、各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６の先端は、凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６内で水平移動することができる。そのため各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６は、障害なく水平移動する。

【0071】

その結果、基板１０は、図１５（ａ）で示す矢印の様に各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６で辺部を押され、図１５（ａ）の様に水平移動および回転移動し、基板１０と試料支持部材６１，６２との係合が解消する。
また基板１０の姿勢が、傾斜姿勢から真っ直ぐの姿勢に修正される。即ち傾斜姿勢であった基板１０が、真っ直ぐの姿勢に修正され、基板１０の各辺が、基板ホルダー３の辺７２，７３と平行になる。そのため、基板１０の平面姿勢と、試料保持装置２０の試料保持面４７の平面姿勢が合致する。即ち試料保持装置２０の各辺と、基板１０の各辺とが平行になる。
そして図１１の矢印の様に空気導入管４６に空気を送り、試料保持面４７と基板１０との間の空間７５を通風状態とし、空間７５に負圧を発生させる。その結果、図１２の様に、基板１０が試料保持面４７側に吸引される。なお実際には、図１２（ｂ）の様に試料保持面４７と基板１０の間に空気が通過する隙間があり、試料保持面４７と基板１０とは非接触であるが、作図及び説明の関係上、全体図たる図１２（ａ）には両者が接触した様に図示している。図１３についても同様である。

【0072】

その後に、走行・昇降装置２２の昇降モータを駆動して試料保持装置２０を上昇させる。さらに走行・昇降装置２２の走行モータを駆動して試料保持装置２０を水平移動し、基板１０を所望の位置に搬送する。
ここで本実施形態では、試料保持面４７の周囲に接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６があり、各接触ピン３１，３２，３３，３４，３５，３６によって基板の側面が緩く保持されているから、移送中に基板１０が面方向に移動することはない。

【0073】

続いて、本発明の製造方法で製造される太陽電池１００について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

【0074】

太陽電池１００は、結晶シリコン基板を支持基板とした結晶シリコン太陽電池であり、具体的には、ヘテロ接合結晶シリコン太陽電池（以下、「ヘテロ接合太陽電池」ともいう）である。
太陽電池１００は、図１６に示されるように、光電変換基板１０２の片側主面（第１主面）上に集電極１０５を備えている。また太陽電池１００は、光電変換基板１０２の他方の主面（第２主面）上に裏面電極層１０６を備えている。

【0075】

光電変換基板１０２は、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な光電変換部であり、面状に広がりを持った板状の基板である。
光電変換基板１０２は、結晶シリコン基板１１０の両面上に複数の層が積層されて形成されるものであり、全体としてＰＩＮ接合又はＰＮ接合を備えている。
具体的には、光電変換基板１０２は、図１６に示されるように、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の一方の主面（光入射側の面）上に、ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１１、ｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２、及び第１透明電極層１１３（透明導電性酸化物層）が積層されている。
また光電変換基板１０２は、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の他方の主面（裏面側の面）上に、ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１５、ｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６、及び第２透明電極層１１７が積層されている。

【0076】

光電変換基板１０２は、図１６に示されるように、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の両面にテクスチャ構造が形成されており、そのテクスチャ構造がその外側の層に反映されて、全体として光電変換基板１０２の両面にテクスチャ構造が形成されている。

【0077】

ｎ型単結晶シリコン基板１１０は、半導体基板であって、シリコン原子に電子を導入するための原子（例えば、リン）を含有させた単結晶シリコン基板である。

【0078】

ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１１は、半導体層であって、リンやボロン等の不純物が添加されていない真性シリコン層であり、例えば、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコン層が採用できる。

【0079】

ｉ型非晶質シリコン系薄膜１１５は、半導体層であって、リンやボロン等の不純物が添加されていない真性シリコン層であり、例えば、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコン層が採用できる。

【0080】

ｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２は、半導体層であって、シリコン原子に正孔を導入する原子（例えば、ボロン）を含有させたシリコン層であり、例えば、ｐ型水素化非晶質シリコン層やｐ型非晶質シリコンカーバイド層、ｐ型非晶質シリコンオキサイド層などが採用できる。

【0081】

ｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６は、半導体層であって、シリコン原子に電子を導入する原子（例えば、リン）を含有させたシリコン層であり、例えば、ｎ型非晶質シリコン層などが採用できる。

【0082】

第１透明電極層１１３は、透明導電膜であり、透光性と導電性を有した層である。
第１透明電極層１１３の構成材料としては、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物で形成されている。
なお、第１透明電極層１１３は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。

【0083】

第２透明電極層１１７は、透明導電膜であり、透光性と導電性を有した層である。
第２透明電極層１１７は、透光性と導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物で形成できる。
なお、第２透明電極層１１７は、上記した透明導電性酸化物にドーピング剤を添加したものであってもよい。

【0084】

続いて、第１実施形態の太陽電池１００の製造方法の概要について説明する。
太陽電池１００は、図示しないスパッタ装置、ＣＶＤ装置、めっき装置等を使用して製造され、これらの間に試料たる基板を移載する際に本実施形態の試料移載システム１が活用される。
図示しない工程によって、テクスチャ構造が形成されたｎ型単結晶シリコン基板１１０（以下、ｎ型単結晶シリコン基板１１０が加工されたもの及びｎ型単結晶シリコン基板１１０上の積層体を含めて、仕掛太陽電池基板１０１という）を製造する。そして当該仕掛太陽電池基板１０１を本実施形態の試料移載システム１の試料保持装置２０で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板１０１を図示しないＣＶＤ装置に装着する。即ち製造工程中に、試料保持装置２０で仕掛太陽電池基板１０１を保持する基板保持工程がある。

【0085】

そしてＣＶＤ装置内で、図１７（ａ）に示されるように、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の表裏面に、プラズマＣＶＤ法によって、シリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６を製膜する。
すなわち、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の一方の主面側の面上にｉ型非晶質シリコン系薄膜１１１及びｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２を形成し、他方の主面側の面上にｉ型非晶質シリコン系薄膜１１５及びｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６を形成する（シリコン層形成工程）。

【0086】

そして、ｎ型単結晶シリコン基板１１０にシリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６が製膜されると、仕掛太陽電池基板１０１がスパッタ装置に移載される。
この場合にも仕掛太陽電池基板１０１を本実施形態の試料保持装置２０で保持し、直接的に、又は他の搬送装置を併用して仕掛太陽電池基板１０１を図示しないスパッタ装置に装着する。スパッタ装置内で、図１７（ｂ）に示されるように、仕掛太陽電池基板１０１の表裏面に、透明電極層１１３，１１７を製膜する。
すなわち、光電変換基板１０２のｐ型非晶質シリコン系薄膜１１２上に第１透明電極層１１３を製膜し、仕掛太陽電池基板１０１のｎ型非晶質シリコン系薄膜１１６上に第２透明電極層１１７を製膜する（透明電極層形成工程）。

【0087】

仕掛太陽電池基板１０１は、その後にスパッタ装置から印刷装置に搬送される。この場合においても、仕掛太陽電池基板１０１を本実施形態の試料保持装置２０で保持する基板保持工程を伴う。
そして、印刷装置内で、図１７（ｃ）に示されるように、仕掛太陽電池基板１０１の表面に、スクリーン印刷法によって下地電極層１０７が製膜される。その後に、仕掛太陽電池基板１０１上に図示しない絶縁層を設け、（下地電極層上に開口部がある）、下地電極層上にめっき層を形成して集電極１０５が形成される。
なお集電極や裏面電極層としてはペーストを印刷しても良いし、めっき法によりめっき層を形成しても良い。例えば集電極として、下地電極層１０７を形成後にめっき層を形成してもよい。その場合、本発明の保持装置を用いた場合は不所望箇所へのめっきの析出を抑制できるため、より好ましい。裏面電極層として、図１６では裏面全面に製膜した図を用いたが表面側の集電極のようにパターン状でもよい。

【0088】

上記した様に仕掛太陽電池基板１０１を移動させる際に、本実施形態の試料移載システム１が使用されるが、もちろん他の構造のシステムを併用してもよい。
しかしながら、スパッタ法によって透明電極層１１３，１１７を製膜する直前においては、本実施形態の試料移載システム１を使用することが望ましい。
即ちｎ型単結晶シリコン基板１１０にシリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６が製膜されるが、経験則上、この状態の仕掛太陽電池基板１０１を保持する際には試料移載システム１を使用することが望ましい。

【0089】

また透明電極層１１３，１１７を成膜した後に仕掛太陽電池基板１０１を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置１を使用することが望ましい。特にヘテロ接合太陽電池は一般にシリコン基板１１０やシリコン系薄膜１１１，１１２，１１５，１１６が敏感であってダメージを受けやすく、ダメージを受けると、その後にメッキ等を施す場合に不具合が発生する場合があるので、本実施形態の試料保持装置１を使用することが望ましい。
またその他にも、ヘテロ接合太陽電池は一般に透明電極層１１３，１１７を有し、且つその透明電極層１１３，１１７が１０乃至１４０ｎｍ程度と薄いので、透明電極層１１３，１１７もダメージを受けやすい。そのような理由から、透明電極層１１３，１１７を成膜した後に仕掛太陽電池基板１０１を移動させる際にも、本実施形態の試料保持装置１を使用することが推奨される。

【0090】

前記した製造方法では、第１透明電極層１１３に下地電極層１０７を設け、さらに下地電極層１０７の上にめっき層を形成したが、第１透明電極層１１３に直接めっき層を設けてもよい。
また本実施形態においては受光面側に集電極を有する形態について説明したが、受光面側に集電極を有さず裏面電極層のみを有していてもよい。

【0091】

上記した実施形態は、ヘテロ接合結晶シリコン太陽電池を製造するものであったが、もちろんそれ以外の太陽電池を製造する場合にも本発明を採用することができる。即ち本発明は結晶シリコン基板を試料とする場合に特に有効であり、通常の拡散型の結晶シリコンなどでも使用できる。その場合、ＣＶＤで非晶質層を製膜しないので、ＣＶＤ装置はあっても無くてもよい（ヘテロの場合は使用）。
また透明電極層１１３，１１７は、スパッタ法によるものに限定されず、イオンプレーディング法でも製膜でき、集電極も印刷やめっきだけでなく、いずれか一方だけだったり、スパッタ法でも作製できる。

【0092】

以上説明した実施形態では、接触部材の例として断面形状が円形のピンを使用したが、断面形状は円形である必要はなく、角形であってもよい。また接触部材は板状のものであってもよい。
以上説明した実施形態では、試料保持装置２０の本体部３０が四角形であったが、他の多角形であってもよい。また円形であってもよい。

【0093】

以上説明した実施形態では、試料支持部材として皿ネジを採用しているが、試料支持部材は皿ネジでなくてもよい。
以上説明した実施形態では、基板ホルダー（試料載置部材）３を水平姿勢に設置した状態で基板（試料）１０を基板ホルダー３に置き、その後に基板ホルダー３を縦姿勢に変化させ、さらにその後に基板ホルダー３を水平姿勢に戻す工程を採用しているが、基板ホルダー３の姿勢を変更する工程は必須ではない。即ち基板ホルダー３を水平姿勢に設置した状態で基板１０を基板ホルダー３に置き、そのまま他の装置に搬送してもよい。

【0094】

工程中に基板ホルダー３の姿勢変更を伴わない場合には、必ずしも基板ホルダー３に試料支持部材６０を設ける必要はない。
しかしながら、例えば、基板１０を基板ホルダー３に置き、そのままＣＶＤ装置やスパッタ装置に搬送する場合、装置内への基板搬送機構は、モータ駆動によるローラー搬送やロボットアームによる搬送などがある。これらの搬送機構による搬送では、隣接するローラー間の受け渡し時、または、モータ加減速時に、上下方向の振動や水平方向の慣性力により、基板１０の位置や姿勢が変わってしまう懸念がある。このような場合は、基板１０の姿勢や位置を保つ目的で、試料支持部材６０と同様の位置決め部材６５を設けることが望ましい。また位置決め部材６５は、前記した実施形態の様に内側に傾斜を有した皿ネジ状のものであることが望ましい。即ち皿ネジ状の様に頭部７０が逆テーパー状となっていると、基板１０の辺部が頭部７０と係合し、基板１０の浮き上がりを防ぐことができる。また頭部７０が平坦であるから、異常放電を起こしにくく、ブラズマ放電が均一になる。もちろん位置決め部材は、コーン状のものであってもよいし、円形平板状でもよい。コーン状の位置決め部材６５を使用すると、基板１０は基板ホルダー３と当接した姿勢が最も安定した姿勢となる。

【0095】

円形平板状の位置決め部材の例として、ワッシャ状のものが想定される。例えば、円形平板状であって外径の異なるものを準備し、これを貼り合わせて段状とし、逆テーパーに近い形状を形成し、これをもって位置決め部材とすることが考えられる。即ち外径の小さい円形平板物を基板ホルダー３側に配置し、外径の大きい円形平板物を基板ホルダー３から遠い側に向けて段部を形成させる。

【0096】

工程中に基板ホルダー３の姿勢変更を伴わない場合には、上記した実施形態の様に基板１０の下辺を支持するものである必要はない。そのため位置決め部材６５は、図１８の様に基板１０の４辺に当接するか近接するものであることが望ましい。
また上記した実施形態では、基板ホルダー３を縦置きに姿勢変更し、その際に基板１０を傾斜させる必要から、２個の試料支持部材６１，６２の位置をずらしているが、基板ホルダー３を水平姿勢に保ったままで他の装置に移動する際には、位置決め部材６５の位置をずらす必要はない。
なお図５に示す試料支持部材６０、６１，６２は、位置決め部材６５としての機能も有している。

【0097】

上記した実施形態では、図２の様に、隣接する試料保持装置２０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する接触ピン３１，３４が互いに食い違いの位置関係となっている。基板ホルダー３についても同様であり、隣接する試料載置予定領域５０に対応する凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６であって、対向位置にある凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６は、互いに食い違いの位置関係となっている。
この構成によると、より多くの基板１０を基板ホルダー３に載置することができ、推奨される。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、隣接する試料保持装置２０の対向位置に設けられた隣接する試料保持装置２０に属する接触ピン３１，３４が直線上に並んでいてもよい。基板ホルダー３についても同様であり、隣接する試料載置予定領域５０に対応する凹部５１，５２，５３，５４，５６であって、対向位置にある凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６が、直線上に並んでいてもよい。さらに、凹部については、対向位置にある凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６が繋がって一つの長い凹部となっていてもよい。

【0098】

また以上説明した実施形態では、凹部５１，５２，５３，５４，５５，５６の平面形状は、長円形であるが、凹部の平面形状は任意である。例えば、接触ピン３１等が移動し得るだけの大きさを有する真円や四角形等であってもよい。また凹部が試料載置予定領域５０の周囲を環状に覆ってしまう様な形状であってもよい。さらには、試料載置予定領域５０部分が嵩上げされていて、その周囲が試料載置予定領域５０部分よりも低くなり、凹部となっているものであってもよい。

【0099】

また試料載置部材は、基板ホルダー３に限定されるものではなく、他の装置の一部であってもよい。

【符号の説明】

【0100】

１ 試料移載システム
３ 基板ホルダー（試料載置部材）
５ 試料移動装置
１０ 基板（試料）
２０ 試料保持装置
２１ 保持装置群
３１，３２，３３，３４，３５，３６ 接触ピン（接触部材）
４１，４２，４３，４４ 移動機構
４７ 試料保持面
５０ 試料載置予定領域
５１，５２，５３，５４，５５，５６ 凹部
６０，６１，６２ 試料支持部材
６５ 位置決め部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】