JP2000173934A - Device and method for forming deposited film - Google Patents

Device and method for forming deposited film

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JP2000173934A
JP2000173934A JP10348983A JP34898398A JP2000173934A JP 2000173934 A JP2000173934 A JP 2000173934A JP 10348983 A JP10348983 A JP 10348983A JP 34898398 A JP34898398 A JP 34898398A JP 2000173934 A JP2000173934 A JP 2000173934A
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Japan
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shaped substrate
strip
forming
electromagnet
deposited film
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JP10348983A
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Japanese (ja)
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Hideo Tamura
秀男 田村
Akira Sakai
明 酒井
Masahiro Kanai
正博 金井
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration of the sliding property of a holding means, generation of dust, generation of uneven temperature of strip-shaped substrates, generation of unevenness of a plasma and the like by a method wherein when the substrates are continuously transferred in the longitudinal direction, the substrates are held by using electromagnetic magnets. SOLUTION: Strip-shaped substrates 10 wound on a bobbin 411 for delivery are changed in their transfer directions by a transfer roller 412 and are transferred to a vacuum container 501 for n-layer film formation, a vacuum container 601 for i-layer film formation and a vacuum container 701 for p-layer film formation. At the time, a plurality of electromagnetic magnets 1 are arranged in the transfer direction of the substrates 10, and a plurality of the electromagnetic magnets 1 hold the substrates 10 in non-contact state by controlling a current separately applied to coils. By this constitution, while the substrates 10 are transferred, treatments such as a film-forming treatment are continuously performed on the substrates 10, and the substrates 10 having been subjected to the treatments, such as the film-forming treatment, within each vacuum container are changed in their transfer directions by a transfer roller 812, and are wound on a bobbin 811 for winding.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、堆積膜の形成装置
及び形成方法に係る。より詳細には、帯状基板とその保
持手段との接触に起因した発塵等による堆積膜の収率の
低下や異常放電の発生等を抑制することが可能な堆積膜
の形成装置及び形成方法に関する。特に、本発明は光起
電力素子等の積層薄膜素子を帯状基板上に連続的に形成
する際に好適に用いられる。
The present invention relates to an apparatus and a method for forming a deposited film. More specifically, the present invention relates to an apparatus and a method for forming a deposited film capable of suppressing a decrease in yield of the deposited film due to dust generation or the like due to contact between the belt-shaped substrate and the holding means and occurrence of abnormal discharge. . In particular, the present invention is suitably used when a laminated thin film element such as a photovoltaic element is continuously formed on a strip substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、基板上に光起電力素子等に用いる
機能性堆積膜を連続的に形成する方法として、各々の半
導体層形成用の独立した成膜室を設け、各成膜室にて各
々の半導体層の形成を行う方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of continuously forming a functional deposition film used for a photovoltaic element or the like on a substrate, an independent film forming chamber for forming each semiconductor layer is provided, and each film forming chamber is provided with an independent film forming chamber. Thus, a method of forming each semiconductor layer by using the method has been proposed.

【0003】例えば、米国特許第4,400,409号
明細書には、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll)方
式を採用した連続プラズマCVD装置が開示されてい
る。この装置によれば、複数のグロー放電領域を設け、
所望の幅の十分に長い可撓性の基板を、該基板が前記各
グロー放電領域を順次貫通する経路に沿って配置し、前
記各グロー放電領域において必要とされる導伝型の半導
体層を堆積しつつ、前記基板をその長手方向に連続的に
搬送せしめることによって、前記基板上に半導体接合を
有する素子を連続的に作製できるとされている。なお、
同明細書には、各々の半導体層を作製する際に用いるド
ーパントガスが、他のグロー放電領域へ拡散、混入する
のを防止するためにガスゲートが用いられることも記載
されている。具体的には、各々のグロー放電領域同士
を、スリット状の分離通路によつて相互に分離し、さら
に該分離通路に例えばAr、H2等の掃気用ガスの流れ
を作る手段が採用されている。
[0003] For example, US Pat. No. 4,400,409 discloses a continuous plasma CVD apparatus employing a roll-to-roll method. According to this device, a plurality of glow discharge regions are provided,
A sufficiently long flexible substrate having a desired width is arranged along a path in which the substrate sequentially passes through each of the glow discharge regions, and a conductive semiconductor layer required in each of the glow discharge regions is formed. It is said that by continuously transporting the substrate in the longitudinal direction while depositing, an element having a semiconductor junction on the substrate can be continuously manufactured. In addition,
The specification also discloses that a gas gate is used to prevent a dopant gas used for manufacturing each semiconductor layer from diffusing or mixing into another glow discharge region. Specifically, means for separating the respective glow discharge regions from each other by a slit-shaped separation passage and creating a flow of a scavenging gas such as Ar or H 2 in the separation passage is employed. I have.

【0004】また、特開昭59−23573号公報に
は、ロール・ツー・ロール方式の装置において帯状基板
を磁力で所定の平面に保持する装置が開示されている。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59-23573 discloses a roll-to-roll type apparatus for holding a band-shaped substrate on a predetermined plane by magnetic force.

【0005】さらに、特開平9‐199430号公報に
は、ロール・ツー・ロール方式の装置において異常な放
電や、帯状基板と堆積膜形成チャンバー部材等との接触
を検知し、これらの結果に基づき磁石を含んだローラー
の高さを調整することにより帯状基板の移動する軌道を
調整する装置が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-199430 discloses that a roll-to-roll type apparatus detects abnormal discharge or contact between a belt-like substrate and a member for forming a deposited film, and based on these results. An apparatus that adjusts a moving trajectory of a band-shaped substrate by adjusting a height of a roller including a magnet is disclosed.

【0006】以下では、図10及び図11を用い上記従
来例について具体的に説明する。
Hereinafter, the conventional example will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11. FIG.

【0007】図10は、従来のロール・ツー・ロール方
式による堆積膜の形成装置の一例を示す模式的な断面図
である。図10の装置は、送り出し用真空容器401、
n層成膜用真空容器501、i層成膜用真空容器60
1、p層成膜用真空容器701及び巻き取り用真空容器
801が、ガスゲート451、551、651、751
で接続された構成であり、各真空容器は、排気口40
2、502、602、702、802より排気ポンプ
(不図示)で真空に排気される。送り出し用ボビン41
1に巻かれた帯状基板10は、搬送ローラー412によ
り搬送方向が変更されてn層成膜用真空容器501、i
層成膜用真空容器601、p層成膜用真空容器701へ
搬送される(矢印Aの方向)。その際、帯状基板10
は、磁石を含んだローラーであるマグネットローラー5
07、607、707に接触して平面に保持されてい
る。この平面に保持された帯状基板10は、矢印Aの方
向に搬送されつつ、その上に成膜等の処理が連続的に行
われる。そして、各真空容器内において成膜等の処理を
終えた帯状基板10は、搬送ローラー812により搬送
方向が変更されて巻き取り用ボビン811により巻き取
られる。このような帯状基板10の動作が行われる際に
は、ガスゲート451、551、651、751におい
て掃気用ガス供給管452、453、552、553、
652、653、752、753より掃気用ガスが流さ
れ、各真空容器間でガスが混入するのを防いでいる。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing an example of a conventional roll-to-roll deposition film forming apparatus. The apparatus shown in FIG.
Vacuum container 501 for n-layer film formation, vacuum container 60 for i-layer film formation
1. Vacuum container 701 for p-layer deposition and vacuum container 801 for winding are gas gates 451, 551, 651, 751
Each vacuum vessel has an exhaust port 40
2, 502, 602, 702, 802 are evacuated to a vacuum by an exhaust pump (not shown). Delivery bobbin 41
The conveyance direction of the belt-shaped substrate 10 wound around 1 is changed by the conveyance roller 412, and the n-layer film formation vacuum container 501, i
It is conveyed to the vacuum container 601 for layer formation and the vacuum container 701 for p layer formation (direction of arrow A). At that time, the band-shaped substrate 10
Is a magnet roller 5 which is a roller including a magnet.
07, 607, and 707 are held in a plane. The strip-shaped substrate 10 held on this plane is conveyed in the direction of arrow A, and processes such as film formation are continuously performed thereon. Then, the belt-like substrate 10 which has been subjected to the processing such as film formation in each vacuum vessel is wound by the winding bobbin 811 with the transport direction changed by the transport roller 812. When such an operation of the strip-shaped substrate 10 is performed, the scavenging gas supply pipes 452, 453, 552, 553, in the gas gates 451, 551, 651, and 751 are provided.
Scavenging gas is flowed from 652, 653, 752, and 753 to prevent gas from being mixed between the vacuum vessels.

【0008】図11は、図10の装置を構成する成膜用
真空容器が、高周波プラズマCVD法による堆積膜形成
チャンバーの場合を示す模式的な断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a case where the vacuum chamber for film formation constituting the apparatus of FIG. 10 is a chamber for forming a deposited film by a high-frequency plasma CVD method.

【0009】図11の装置では、帯状基板10がマグネ
ットローラー107により保持され、チャンバー内が所
定の圧力まで不図示の排気ポンプにより排気される。そ
の後、帯状基板10をランプヒーター103により所定
の温度にまで加熱するとともに、堆積する膜の原料とな
るガスをガス供給管105よりチャンバー内に供給し、
放電電極106に不図示の高周波電源より高周波電力を
印可することによって、放電炉104内にプラズマを生
起させ、所望の堆積膜を帯状基板10上に堆積させる。
ここで、マグネットローラー107は、帯状基板10を
平面に保持するための手段であり放電炉の大きさなどに
より間隔を空けて適宜配置できる。
In the apparatus shown in FIG. 11, the belt-like substrate 10 is held by a magnet roller 107, and the inside of the chamber is exhausted to a predetermined pressure by an exhaust pump (not shown). Thereafter, the band-shaped substrate 10 is heated to a predetermined temperature by the lamp heater 103, and a gas serving as a raw material of the film to be deposited is supplied into the chamber from the gas supply pipe 105,
By applying high-frequency power from a high-frequency power supply (not shown) to the discharge electrode 106, plasma is generated in the discharge furnace 104, and a desired deposition film is deposited on the belt-like substrate 10.
Here, the magnet roller 107 is a means for holding the belt-shaped substrate 10 on a flat surface, and can be appropriately arranged at intervals depending on the size of the discharge furnace.

【0010】一方、帯状基板は、もともと耳波(端部の
波打ち)、ゆがみ、ねじれ等を持っており、さらには帯
状基板に対するランプヒーター加熱あるいはプラズマ加
熱は帯状基板に熱変形をもたらす。従って、これらの影
響で、放電炉から外部に拡散もしくは漏洩する異常放電
が発生したり、帯状基板と放電炉とが接触し、帯状基板
に傷が発生するという問題があったが、これを防止する
方法としては、放電炉から外部に拡散もしくは漏洩する
異常放電や、帯状基板と放電炉との接触を検知して、そ
の信号に基づいてマグネットローラーの高さを調整する
装置が知られていた。
[0010] On the other hand, the strip-shaped substrate originally has an ear wave (undulation at the end), distortion, torsion, and the like, and further, the heating of the strip-shaped substrate by a lamp heater or plasma causes thermal deformation of the strip-shaped substrate. Therefore, due to these effects, there was a problem that abnormal discharge that diffused or leaked from the discharge furnace to the outside occurred, or that the strip-shaped substrate came into contact with the discharge furnace, causing damage to the strip-shaped substrate. As a method of performing such a method, there has been known a device that detects abnormal discharge that diffuses or leaks from the discharge furnace to the outside or detects contact between the strip-shaped substrate and the discharge furnace and adjusts the height of the magnet roller based on the signal. .

【0011】しかしながら、上記従来の装置では、成膜
領域の上にも帯状基板の保持手段であるマグネットロー
ラーが配置されており、特に成膜領域が帯状基板の長手
方向に長くなっているときは複数個のマグネットローラ
ーが必要であった。そのため、ランプヒーターでの加熱
による熱膨張や、加熱冷却の繰り返しによる熱歪みの発
生などによりマグネットローラーの摺動性が悪化した
り、帯状基板とマグネットローラーとの擦れによる発塵
が発生し、堆積膜の収率の低下や異常放電の発生を引き
起こすという不具合があった。
However, in the above-mentioned conventional apparatus, the magnet roller which is a holding means for the band-shaped substrate is arranged also on the film-forming region, and particularly when the film-forming region is elongated in the longitudinal direction of the band-shaped substrate. Multiple magnet rollers were required. For this reason, thermal expansion due to heating by the lamp heater, thermal distortion due to repeated heating and cooling, etc., deteriorate the slidability of the magnet roller, and dust is generated due to friction between the belt-shaped substrate and the magnet roller, resulting in accumulation. There has been a problem that the yield of the film is reduced and abnormal discharge is caused.

【0012】また、成膜領域の上には常時マグネットロ
ーラーが配置され帯状基板と接触しているため、ランプ
ヒーターにより加熱された帯状基板の温度がマグネット
ローラーとの接触点で冷却され帯状基板に温度ムラが発
生するので、堆積膜の特性が低下しやすく、帯状基板の
異なった場所に形成された堆積膜の特性が異なるという
特性ムラが発生しやすい傾向にあった。
Further, since the magnet roller is always disposed above the film forming region and is in contact with the belt-like substrate, the temperature of the belt-like substrate heated by the lamp heater is cooled at the point of contact with the magnet roller, and the belt-like substrate is cooled. Since the temperature non-uniformity occurs, the characteristics of the deposited film tend to deteriorate, and the characteristics of the deposited film formed in different places on the belt-shaped substrate tend to be non-uniform.

【0013】さらに、成膜領域の上に常時マグネットロ
ーラーが配置されているため、マグネットローラーより
発生する磁界によって放電炉内に生じたプラズマにムラ
が発生するので、堆積膜の特性が低下したり、帯状基板
の異なった場所に形成された堆積膜の特性が異なるとい
う特性ムラが発生しやすい状況にあった。
Further, since the magnet roller is always disposed on the film forming area, the magnetic field generated by the magnet roller causes unevenness in the plasma generated in the discharge furnace, so that the characteristics of the deposited film may deteriorate. In addition, the characteristics of the deposited films formed at different locations on the belt-shaped substrate are different from each other.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、帯状
基板とその保持手段との接触に起因した保持手段の摺動
性の悪化、保持手段との摺動に伴う発塵の発生及び帯状
基板の温度ムラの発生、並びに、保持手段の発する磁界
に起因したプラズマのムラ発生等を防止できる、堆積膜
の形成装置及び形成方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the slidability of the holding means due to the contact between the strip-shaped substrate and the holding means, to generate dust due to the sliding with the holding means, and to prevent the strip-shaped substrate from being slid. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for forming a deposited film, which can prevent the occurrence of temperature unevenness of a substrate and the occurrence of unevenness of plasma caused by a magnetic field generated by a holding unit.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係る堆積膜の形
成装置は、ガスゲートを介して連結された複数の真空容
器、該真空容器内に設けたプラズマを生起させる放電
炉、及び、該複数の真空容器内で、帯状基板をその長手
方向に連続的に搬送させるための搬送手段を少なくとも
備えた堆積膜の形成装置が、該帯状基板を保持するため
に、電磁石を用いた保持手段を具備していることを特徴
とする。
According to the present invention, there is provided an apparatus for forming a deposited film, comprising: a plurality of vacuum vessels connected via a gas gate; a discharge furnace for generating plasma provided in the vacuum vessel; In the vacuum container, a deposition film forming apparatus provided with at least a transport unit for continuously transporting the belt-shaped substrate in the longitudinal direction thereof includes a holding unit using an electromagnet in order to hold the belt-shaped substrate. It is characterized by doing.

【0016】本発明に係る堆積膜の形成方法は、帯状基
板をその長手方向に連続的に搬送させながら、ガスゲー
トを介して連結された複数の真空容器内を通過させ、該
真空容器内に設けた放電炉内でプラズマを生起させて、
該帯状基板上に堆積膜を連続的に積層させる堆積膜の形
成方法において、前記帯状基板は電磁石を用いた保持手
段により保持されながら搬送されることを特徴とする。
In the method of forming a deposited film according to the present invention, the belt-like substrate is passed through a plurality of vacuum vessels connected via gas gates while being continuously transported in the longitudinal direction thereof, and is provided in the vacuum vessel. Plasma in the discharge furnace
In the method for forming a deposited film in which a deposited film is continuously laminated on the strip-shaped substrate, the strip-shaped substrate is transported while being held by holding means using an electromagnet.

【0017】換言すれば、本発明の装置及び方法は、い
わゆるロール・ツー・ロール方式で帯状基板上に堆積膜
を作製するとき、電磁石により該帯状基板を保持するこ
とを特徴としている。
In other words, the apparatus and the method of the present invention are characterized in that when a deposited film is formed on a strip-shaped substrate by a so-called roll-to-roll method, the strip-shaped substrate is held by an electromagnet.

【0018】上記構成によれば、電磁石のコイルに通電
する電流を変化させ磁束密度を制御することにより、帯
状基板に加わる磁力を無段階に調整できる。そして、帯
状基板の自重に対し電磁石からの磁力を適時設定するこ
とにより、帯状基板と電磁石とが接触することなく帯状
基板を所定の搬送位置に保持することが可能となる。さ
らには、帯状基板の搬送手段である電磁石の高さを変更
せずに、コイルに流す電流を制御することにより磁力の
大きさを変えることができるので、帯状基板の搬送軌道
を逐次変更することも可能である。
According to the above configuration, the magnetic force applied to the belt-like substrate can be adjusted steplessly by changing the current flowing through the coil of the electromagnet and controlling the magnetic flux density. By appropriately setting the magnetic force from the electromagnet with respect to the weight of the belt-shaped substrate, the belt-shaped substrate can be held at a predetermined transfer position without the belt-shaped substrate coming into contact with the electromagnet. Furthermore, since the magnitude of the magnetic force can be changed by controlling the current flowing through the coil without changing the height of the electromagnet which is the means for transporting the band-shaped substrate, it is necessary to sequentially change the conveyance trajectory of the band-shaped substrate. Is also possible.

【0019】つまり、上記構成によれば、必要なとき
に、必要な場所で、必要なだけの磁力を得ることができ
るため、帯状基板と電磁石とが接触することなく安定的
に帯状基板を保持することが可能となる。その結果、従
来の装置で生じていた搬送手段であるマグネットローラ
ーの摺動性の悪化や、帯状基板とマグネットローラーと
の擦れによる発塵が無く、堆積膜の収率の低下や異常放
電の発生を防止できる。また、帯状基板と搬送手段であ
る電磁石は接触が無いため、従来の装置で問題であった
温度ムラの発生が解消されるので、堆積膜の特性低下や
大面積における特性のムラを防止できる。さらに、電磁
石を必要なときに、必要な場所で、必要なだけの磁力で
駆動できるため、電磁石により発生する磁界による放電
炉内のプラズマにムラの発生を極力減少することができ
るので、堆積膜の特性低下や大面積における特性のムラ
を防止できる。
In other words, according to the above configuration, when necessary, a required amount of magnetic force can be obtained at a necessary place, so that the strip-shaped substrate can be stably held without contact with the electromagnet. It is possible to do. As a result, there is no deterioration in the slidability of the magnet roller, which is a transport means, and no dust generation due to the rubbing between the strip-shaped substrate and the magnet roller, which has occurred in the conventional apparatus, and the yield of the deposited film is reduced and abnormal discharge is generated. Can be prevented. Further, since there is no contact between the belt-shaped substrate and the electromagnet serving as the transfer means, the occurrence of temperature unevenness, which has been a problem in the conventional apparatus, is eliminated. Furthermore, since the electromagnet can be driven when and where needed, with the required magnetic force, the occurrence of unevenness in the plasma in the discharge furnace due to the magnetic field generated by the electromagnet can be reduced as much as possible. Characteristics and unevenness of characteristics in a large area can be prevented.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施形態を図
面に基づき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明に係る堆積膜の形成装置の
一例を示す模式的な断面図であり、ロール・ツー・ロー
ル方式のプラズマCVD法の装置例である。図1は、本
発明に係る構成をプラズマCVD法の装置に適用した場
合であるが、本発明に係る構成は蒸着法やスパッタリン
グ法などいかなる成膜法にも適用可能である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an apparatus for forming a deposited film according to the present invention, which is an example of a roll-to-roll type plasma CVD method. FIG. 1 shows a case where the configuration according to the present invention is applied to a plasma CVD apparatus, but the configuration according to the present invention can be applied to any film forming method such as a vapor deposition method and a sputtering method.

【0022】図1の装置は、送り出し用真空容器40
1、n層成膜用真空容器501、i層成膜用真空容器6
01、p層成膜用真空容器701及び巻き取り用真空容
器801が、ガスゲート451、551、651、75
1で接続された構成であり、各真空容器は、排気口40
2、502、602、702、802より排気ポンプ
(不図示)で真空に排気される。送り出し用ボビン41
1に巻かれた帯状基板10は、搬送ローラー412によ
り搬送方向が変更されてn層成膜用真空容器501、i
層成膜用真空容器601、p層成膜用真空容器701へ
搬送される(矢印Aの方向)。その際、本発明に係る電
磁石1は帯状基板の搬送方向に複数個配置されており、
複数個の電磁石1は個別にコイルに通電する電流を制御
することによって帯状基板10を非接触で保持する。こ
のように電磁石1と非接触の状態で保持された帯状基板
10は、矢印Aの方向に搬送されつつ、その上に成膜等
の処理が連続的に行われる。そして、各真空容器内にお
いて成膜等の処理が行われた帯状基板10は、搬送ロー
ラー812により搬送方向が変更されて巻き取り用ボビ
ン811により巻き取られる。このような帯状基板10
の動作が行われる際には、ガスゲート451、551、
651、751において掃気用ガス供給管452、45
3、552、553、652、653、752、753
より掃気用ガスが流され、各真空容器間でガスが混入す
るのを防いでいる。
The apparatus shown in FIG.
1. Vacuum container 501 for n-layer film formation, vacuum container 6 for i-layer film formation
01, the vacuum container 701 for p-layer film formation and the vacuum container 801 for winding are gas gates 451, 551, 651, 75
1, and each vacuum vessel has an exhaust port 40.
2, 502, 602, 702, 802 are evacuated to a vacuum by an exhaust pump (not shown). Delivery bobbin 41
The conveyance direction of the belt-shaped substrate 10 wound around 1 is changed by the conveyance roller 412, and the n-layer film formation vacuum container 501, i
It is conveyed to the vacuum container 601 for layer formation and the vacuum container 701 for p layer formation (direction of arrow A). At that time, a plurality of electromagnets 1 according to the present invention are arranged in the transport direction of the band-shaped substrate,
The plurality of electromagnets 1 hold the strip-shaped substrate 10 in a non-contact manner by individually controlling the current supplied to the coil. The strip-shaped substrate 10 held in a non-contact state with the electromagnet 1 is transported in the direction of the arrow A, and a process such as film formation is continuously performed thereon. The transfer direction of the belt-shaped substrate 10 on which the processing such as film formation has been performed in each vacuum vessel is changed by the transfer roller 812, and the strip-shaped substrate 10 is wound by the winding bobbin 811. Such a band-like substrate 10
Is performed, the gas gates 451, 551,
In 651, 751, scavenging gas supply pipes 452, 45
3,552,553,652,653,752,753
The scavenging gas is further flown to prevent the gas from being mixed between the vacuum vessels.

【0023】図2は、図1の装置を構成する成膜用真空
容器が、高周波プラズマCVD法による堆積膜形成チャ
ンバーである一例を示す模式的な断面図であり、図3
は、図2のa−a’における模式的な断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example in which the film forming vacuum vessel constituting the apparatus shown in FIG. 1 is a deposition film forming chamber by a high-frequency plasma CVD method.
FIG. 3 is a schematic sectional view taken along aa ′ in FIG. 2.

【0024】図2及び図3に示すように、本発明に係る
帯状基板10の搬送手段である電磁石1は、帯状基板1
0の搬送方向や幅方向に複数個配置される。そして、個
々の電磁石1を構成するコイルに通電する電流を個別に
制御することにより、帯状基板10は電磁石1と非接触
の状態で保持され、チャンバー内が所定の圧力まで不図
示の排気ポンプにより排気される。その後、帯状基板1
0をランプヒーターl03により所定の温度にまで加熱
するとともに、堆積する膜の原料となるガスをガス供給
管105よりチャンバー内に供給し、放電電極106に
不図示の高周波電源より高周波電力を印可することによ
って、放電炉104内にプラズマを生起させ、所望の堆
積膜を帯状基板10上に堆積させる。ここで、電磁石1
は帯状基板10を平面に保持するための手段であり放電
炉の大きさなどにより間隔を空けて適宜配置できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the electromagnet 1 which is a means for transporting the strip-shaped substrate 10 according to the present invention comprises the strip-shaped substrate 1.
A plurality are arranged in the conveyance direction and the width direction of 0. Then, by individually controlling the current flowing through the coils constituting the individual electromagnets 1, the belt-shaped substrate 10 is held in a non-contact state with the electromagnets 1, and the inside of the chamber is reduced to a predetermined pressure by an exhaust pump (not shown). Exhausted. Then, the band-shaped substrate 1
0 is heated to a predetermined temperature by a lamp heater 103, a gas as a raw material of a film to be deposited is supplied into the chamber from a gas supply pipe 105, and high frequency power is applied to a discharge electrode 106 from a high frequency power supply (not shown). As a result, plasma is generated in the discharge furnace 104, and a desired deposited film is deposited on the belt-like substrate 10. Here, the electromagnet 1
Is a means for holding the strip-shaped substrate 10 on a flat surface, and can be appropriately arranged at intervals depending on the size of the discharge furnace.

【0025】図4は、図1の装置を構成する成膜用真空
容器が、高周波プラズマCVD法による堆積膜形成チャ
ンバーである他の一例を示す模式的な断面図であり、図
5は、図4のb−b’における模式的な断面図である。
図4のチャンバーは、放電炉104から外部に拡散もし
くは漏洩する異常放電や帯状基板10と放電炉104と
の接触を検知し、これらの検知信号に基づき電磁石1に
通電する電流を制御する機構を備え、帯状基板10の搬
送軌道を電磁石1と非接触な状態で変更できる点が図2
のチャンバーと異なっている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example in which the film forming vacuum vessel constituting the apparatus of FIG. 1 is a chamber for forming a deposited film by a high-frequency plasma CVD method, and FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view taken along line bb ′ of FIG.
The chamber shown in FIG. 4 has a mechanism for detecting an abnormal discharge that diffuses or leaks from the discharge furnace 104 to the outside or a contact between the strip-shaped substrate 10 and the discharge furnace 104 and controls a current supplied to the electromagnet 1 based on these detection signals. FIG. 2 shows that the transport trajectory of the belt-shaped substrate 10 can be changed without contacting the electromagnet 1.
Is different from the chamber.

【0026】図4及び図5に示すように、電磁石1、放
電炉104から外部に拡散もしくは漏洩する異常放電を
検知する異常放電検知手段2、及び、帯状基板10と放
電炉104との接触を検知する接触検知手段3は、適宜
複数個配置することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the electromagnet 1, the abnormal discharge detecting means 2 for detecting abnormal discharge diffusing or leaking from the discharge furnace 104 to the outside, and the contact between the strip substrate 10 and the discharge furnace 104 are determined. A plurality of contact detecting means 3 for detecting can be appropriately arranged.

【0027】例えば、放電炉104から外部に拡散もし
くは漏洩する異常放電の発生を異常放電検知手段2によ
り検知し、それに対応した電磁石1のコイルに通電する
電流を増加させることにより電磁石1の磁力を強め、帯
状基板10を引き寄せて、異常放電検知手段2による検
知が無くなるまで搬送軌道を変更する。また、帯状基板
10と放電炉104との接触を接触検知手段3により検
知し、それに対応した電磁石1のコイルに通電する電流
を増加または減少させることにより電磁石1の磁力を調
整し、帯状基板10を引き寄せあるいは離して、接触検
知手段3による検知が無くなるまで搬送軌道を変更す
る。
For example, the occurrence of abnormal discharge that diffuses or leaks from the discharge furnace 104 to the outside is detected by the abnormal discharge detecting means 2 and the current flowing through the coil of the electromagnet 1 corresponding thereto is increased to reduce the magnetic force of the electromagnet 1. When the belt-like substrate 10 is strongly pulled, the transport trajectory is changed until the detection by the abnormal discharge detecting means 2 disappears. Further, the contact between the strip-shaped substrate 10 and the electric discharge furnace 104 is detected by the contact detecting means 3, and the magnetic force of the electromagnet 1 is adjusted by increasing or decreasing the current flowing through the coil of the electromagnet 1 corresponding thereto. Is pulled or separated, and the transport trajectory is changed until the detection by the contact detection means 3 disappears.

【0028】上記機構を備えたことにより、帯状基板が
もともと持っている耳波(端部の波打ち)、ゆがみ、ね
じれ、さらにはランプヒーター加熱あるいはプラズマ加
熱により生じる帯状基板の熱変形等に起因する異常放電
の発生や、帯状基板と放電炉との接触に起因する帯状基
板における傷の発生を防止できる。この作用は、特に大
面積で大量の帯状基板を処理するような堆積膜の形成装
置において有効である。
By providing the above-mentioned mechanism, it is caused by ear waves (undulation at the end), distortion, and torsion originally possessed by the strip-shaped substrate, and thermal deformation of the strip-shaped substrate caused by lamp heater heating or plasma heating. It is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge and the generation of scratches on the strip-shaped substrate due to the contact between the strip-shaped substrate and the discharge furnace. This effect is particularly effective in a deposition film forming apparatus that processes a large number of strip-shaped substrates in a large area.

【0029】[0029]

【実施例】以下では、本発明に係る実施例を図を用いて
説明するが、本発明はこれらの実施例によって何等限定
されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0030】(実施例1)本例では、図2に示した堆積
膜形成チャンバーを成膜用真空容器として備えた図1の
装置を用い、図7に示す構成のシングルセル型の光起電
力素子を作製した。図7において、10は帯状基板、9
51はバックリフレクター膜、952はAg薄膜、95
3はZnO薄膜、961は半導体素子、962はn型ア
モルファスシリコン、963はi型アモルファスシリコ
ン、964はp型アモルファスシリコン、971はIT
O透明導電膜である。
Example 1 In this example, a single-cell type photovoltaic device having the structure shown in FIG. 7 was used by using the apparatus shown in FIG. 1 provided with the deposition film forming chamber shown in FIG. 2 as a vacuum chamber for film formation. An element was manufactured. In FIG. 7, reference numeral 10 denotes a belt-like substrate;
51 is a back reflector film, 952 is an Ag thin film, 95
3 is a ZnO thin film, 961 is a semiconductor element, 962 is n-type amorphous silicon, 963 is i-type amorphous silicon, 964 is p-type amorphous silicon, and 971 is IT
O transparent conductive film.

【0031】以下では、その作製手順に従い説明する。Hereinafter, description will be made in accordance with the manufacturing procedure.

【0032】(1)まず、帯状基板10として、十分に
脱脂及び洗浄を行い下部電極としてスパッタリング法に
よりAg薄膜を厚さ100nm、ZnO薄膜を厚さ1μ
m成膜してあるSUS430BA(幅120mm×長さ
100m×厚さ0.13mm)を用い、図1のように張
ってたるみの無い程度に張力調整を行った。その際、各
成膜真空容器501、601、701内では、各電磁石
1を構成するコイルに通電する電流を各個別に制御する
ことにより、帯状基板10が非接触な状態で保持される
ようにした。
(1) First, the strip-shaped substrate 10 is sufficiently degreased and washed, and the lower electrode is made of a 100 nm thick Ag thin film and a 1 μm thick ZnO thin film by a sputtering method.
Using SUS430BA (width: 120 mm × length: 100 m × thickness: 0.13 mm) having a thickness of m, the tension was adjusted as shown in FIG. At this time, in each of the film forming vacuum vessels 501, 601 and 701, the current flowing through the coil constituting each electromagnet 1 is individually controlled so that the strip-shaped substrate 10 is held in a non-contact state. did.

【0033】(2)各真空容器401、501、60
1、701、801の排気口402、502、602、
702、802より排気ポンプ(不図示)で排気しなが
ら、各成膜用真空容器に設けてあるランプヒーター50
3、603、703により、帯状基板10を所定の温度
まで加熱するとともに、成膜用ガス導入口505、60
5、705より成膜用ガスを、また掃気用ガス供給管4
52、453、552、553、652、653、75
2、753より掃気用ガスとしてH2ガスを、それぞれ
導入した。
(2) Each vacuum vessel 401, 501, 60
1, 701, 801 exhaust ports 402, 502, 602,
The lamp heater 50 provided in each vacuum chamber for film formation is evacuated from 702 and 802 by an exhaust pump (not shown).
3, 603, 703, the band-shaped substrate 10 is heated to a predetermined temperature, and the film forming gas inlets 505, 60 are formed.
5 and 705, a film forming gas and a scavenging gas supply pipe 4
52, 453, 552, 553, 652, 653, 75
H 2 gas was introduced as scavenging gas from 2, 753, respectively.

【0034】(3)次いで、放電電極506、706に
周波数13.56MHzのRF電力を印加し、またマイ
クロ波導入手段606より周波数2.45GHzのマイ
クロ波を導入することにより、それぞれの放電炉50
4、604、704内にグロー放電を生起させた。
(3) Next, RF power having a frequency of 13.56 MHz is applied to the discharge electrodes 506 and 706, and microwaves having a frequency of 2.45 GHz are introduced from the microwave introduction means 606, whereby each of the discharge furnaces 50
Glow discharge was generated in 4,604,704.

【0035】(4)所定の搬送速度で帯状基板10を移
動させることにより、所望の各層をプラズマCVD法に
より形成した。各成膜室の作製条件は表1に示した。
(4) By moving the belt-like substrate 10 at a predetermined transport speed, desired layers were formed by the plasma CVD method. Table 1 shows the manufacturing conditions of each film forming chamber.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】(5)上記(4)の工程により所定のアモ
ルファスシリコン膜を堆積した帯状基板10を図1の装
置から取り出し、5cm×5cmの大きさの基体に切り
離した。
(5) The strip-shaped substrate 10 on which the predetermined amorphous silicon film was deposited in the step (4) was taken out of the apparatus shown in FIG. 1 and cut into a substrate having a size of 5 cm × 5 cm.

【0038】(6)シングルチャンバーの真空蒸着装置
(不図示)内に、上記(5)の工程で切り離した基体
を、図6に示すような直径6mmの孔902が25個空
いているステンレス製のマスク901と一緒にセットし
た。そして、p型アモルファスシリコン膜964上に、
表2に示す条件でITO透明導電膜971を蒸着するこ
とにより、図7に示す構成のシングルセル型の光起電力
素子を作製した。
(6) In a single-chamber vacuum evaporation apparatus (not shown), the substrate separated in the above step (5) is made of stainless steel having 25 holes 902 having a diameter of 6 mm as shown in FIG. Was set together with the mask 901. Then, on the p-type amorphous silicon film 964,
By depositing the ITO transparent conductive film 971 under the conditions shown in Table 2, a single-cell photovoltaic element having the configuration shown in FIG. 7 was produced.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】(比較例1)本例では、図1の装置に代え
て図10に示した従来の装置を用い、各アモルファスシ
リコン層962、963、964を形成した点が実施例
1と異なる。すなわち、図10の装置は、帯状基板の保
持手段が電磁石ではなくマグネットローラーであり、各
アモルファスシリコン層を形成する際に、マグネットロ
ーラーが帯状基板に接触した状態にある。
(Comparative Example 1) This example is different from Example 1 in that amorphous silicon layers 962, 963, and 964 were formed using the conventional apparatus shown in FIG. 10 instead of the apparatus shown in FIG. That is, in the apparatus shown in FIG. 10, the holding means for the band-shaped substrate is not an electromagnet but a magnet roller, and the magnet roller is in contact with the band-shaped substrate when forming each amorphous silicon layer.

【0041】他の点は実施例1と同様として、図7に示
す構成の光起電力素子を作製した。
The other points were the same as in Example 1, and a photovoltaic element having the structure shown in FIG. 7 was produced.

【0042】実施例1及び比較例1で作製した光起電力
素子の特性を評価した。その結果、実施例1の素子の光
電変換効率は比較例1の素子に比べて2%程度向上して
おり、かつ、帯状基板の幅方向の光電変換効率の分布は
6%(比較例1の素子)から4%(実施例1の素子)に
改善されることが分かった。
The characteristics of the photovoltaic elements manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated. As a result, the photoelectric conversion efficiency of the device of Example 1 was improved by about 2% as compared with the device of Comparative Example 1, and the distribution of the photoelectric conversion efficiency in the width direction of the band-shaped substrate was 6% (Comparative Example 1). (Device) to 4% (device of Example 1).

【0043】従って、本発明に係る電磁石を用いた保持
手段で帯状基板を保持しながら、該帯状基板上に堆積膜
を形成する装置及び方法によれば、堆積膜の特性向上が
可能であり、大面積における特性のムラも抑制できるこ
とが明らかとなった。
Therefore, according to the apparatus and method for forming a deposited film on a strip-shaped substrate while holding the strip-shaped substrate by the holding means using the electromagnet according to the present invention, it is possible to improve the characteristics of the deposited film. It became clear that the unevenness of the characteristics in a large area can be suppressed.

【0044】(実施例2)本例では、図2に示した堆積
膜形成チャンバーに代えて図4に示した堆積膜形成チャ
ンバーを、図1の装置を構成する成膜用真空容器として
用いた点が実施例1と異なる。すなわち、図4のチャン
バーは、放電炉104から外部に拡散もしくは漏洩する
異常放電や帯状基板110と放電炉104との接触を検
知し、これらの検知信号に基づいて電磁石1に通電する
電流を制御し、帯状基板10の搬送軌道を電磁石1とは
非接触で変更することにより異常放電や接触を防止する
機構を具備している。
Example 2 In this example, the deposited film forming chamber shown in FIG. 4 was used as a film forming vacuum vessel constituting the apparatus shown in FIG. 1 instead of the deposited film forming chamber shown in FIG. This is different from the first embodiment. That is, the chamber of FIG. 4 detects an abnormal discharge that diffuses or leaks from the discharge furnace 104 to the outside or a contact between the strip-shaped substrate 110 and the discharge furnace 104, and controls a current supplied to the electromagnet 1 based on these detection signals. In addition, a mechanism is provided for preventing abnormal discharge or contact by changing the transport trajectory of the band-shaped substrate 10 without contact with the electromagnet 1.

【0045】他の点は実施例1と同様として、図7に示
す構成の光起電力素子を作製した。
The other points were the same as in Example 1, and a photovoltaic element having the structure shown in FIG. 7 was produced.

【0046】実施例2及び比較例1で作製した光起電力
素子の特性を評価した。その結果、実施例2の素子の光
電変換効率は比較例1の素子に比べて3%程度向上して
おり、かつ、帯状基板の幅方向の光電変換効率の分布は
6%(比較例1の素子)から3%(実施例2の素子)に
改善されることが分かった。さらに、収率も実施例2の
方が比較例1より10%程度向上していた。
The characteristics of the photovoltaic devices manufactured in Example 2 and Comparative Example 1 were evaluated. As a result, the photoelectric conversion efficiency of the device of Example 2 was improved by about 3% as compared with the device of Comparative Example 1, and the distribution of the photoelectric conversion efficiency in the width direction of the band-shaped substrate was 6% (Comparative Example 1). It was found that the ratio was improved from 3% (element) to 3% (element of Example 2). Further, the yield of Example 2 was about 10% higher than that of Comparative Example 1.

【0047】従って、本発明に係る電磁石を用いた帯状
基板の保持手段に加え、異常放電や接触の検知手段を備
えることにより、帯状基板10の搬送軌道と電磁石1と
が非接触状態となるように、より局所的に制御できるの
で、堆積膜の特性や大面積における特性のムラがさらに
改善できることが明らかとなった。
Therefore, by providing a means for detecting abnormal discharge or contact in addition to the means for holding the strip-shaped substrate using the electromagnet according to the present invention, the transport trajectory of the strip-shaped substrate 10 and the electromagnet 1 are brought into a non-contact state. In addition, it has been found that since the localization can be controlled more, unevenness of the characteristics of the deposited film and the characteristics in a large area can be further improved.

【0048】(実施例3)本例では、図1の装置に代え
て図8に示したロール・ツー・ロール方式の堆積膜形成
装置を用い、図9に示す構成のトリプルセル型の光起電
力素子を作製した。図9において、1000は帯状基
板、3001はバックリフレクター膜、3002はAg
薄膜、3003はZnO薄膜、3011は第1の半導体
素子、3012は第1のn型アモルファスシリコン、3
013は第1のi型アモルファスシリコン、3014は
第1のp型アモルファスシリコン、3021は第2の半
導体素子、3022は第2のn型アモルファスシリコ
ン、3023は第2のi型アモルファスシリコン、30
24は第2のp型アモルファスシリコン、3031は第
3の半導体素子、3032は第3のn型アモルファスシ
リコン、3033は第3のi型アモルファスシリコン、
3034は第3のp型アモルファスシリコン、3041
はITO透明導電膜である。
(Embodiment 3) In this embodiment, a triple-cell type photovoltaic device having the structure shown in FIG. 9 is used, instead of the device shown in FIG. 1, using a roll-to-roll type deposited film forming device shown in FIG. A power element was manufactured. In FIG. 9, reference numeral 1000 denotes a belt-like substrate, 3001 denotes a back reflector film, and 3002 denotes Ag.
A thin film, 3003 a ZnO thin film, 3011 a first semiconductor element, 3012 a first n-type amorphous silicon,
013 is a first i-type amorphous silicon, 3014 is a first p-type amorphous silicon, 3021 is a second semiconductor element, 3022 is a second n-type amorphous silicon, 3023 is a second i-type amorphous silicon, 3030
24 is a second p-type amorphous silicon, 3031 is a third semiconductor element, 3032 is a third n-type amorphous silicon, 3033 is a third i-type amorphous silicon,
3034 is a third p-type amorphous silicon, 3041
Is an ITO transparent conductive film.

【0049】以下では、その作製手順に従い説明する。Hereinafter, description will be made in accordance with the manufacturing procedure.

【0050】(1)帯状基板1000として、十分に脱
脂及び洗浄を行い下部電極としてスパッタリング法によ
りAg薄膜3002を厚さ100nm、ZnO薄膜30
03を厚さ1μm成膜してあるSUS430BA(幅1
20mm×長さ100m×厚さ0.13mm)を用い、
図8のように張ってたるみの無い程度に張力調整を行っ
た。
(1) As a belt-shaped substrate 1000, an Ag thin film 3002 having a thickness of 100 nm and a ZnO thin film 30
SUS430BA (width 1
20mm x length 100m x thickness 0.13mm)
As shown in FIG. 8, the tension was adjusted to such an extent that there was no slack.

【0051】その際、第1のn層成膜用真空容器110
1、第1のi層成膜用真空容器1201、第1のp層成
膜用真空容器1301、第2のn層成膜用真空容器14
01、第2のi層成膜用真空容器1501、第2のp層
成膜用真空容器1601、第3のn層成膜用真空容器1
701、第3のi層成膜用真空容器1801及び第3の
p層成膜用真空容器1901内では、各電磁石1を構成
するコイルに通電する電流を各個別に制御することによ
り、帯状基板10が非接触な状態で保持されるようにし
た。
At this time, the first n-layer deposition vacuum vessel 110
1. First i-layer film formation vacuum container 1201, first p-layer film formation vacuum container 1301, second n-layer film formation vacuum container 14
01, second i-layer deposition vacuum vessel 1501, second p-layer deposition vacuum vessel 1601, third n-layer deposition vacuum vessel 1
701, the third i-layer film forming vacuum vessel 1801 and the third p-layer film forming vacuum vessel 1901 individually control the current flowing through the coils constituting the electromagnets 1 to thereby control the band-shaped substrate. 10 was held in a non-contact state.

【0052】(2)送り出し用真空容器1001、各成
膜用真空容器1101、1201、1301、140
1、1501、1601、1701、1801、190
1、巻き取り用真空容器2001の排気口(不図示)よ
り排気ポンプ(不図示)で排気しながら、各成膜用真空
容器に設けてあるランプヒーター(不図示)により、帯
状基板10を所定の温度まで加熱するとともに、成膜用
ガス導入口(不図示)より成膜用ガスを、また掃気用ガ
ス供給管(不図示)より掃気用ガスとしてH2ガスを、
それぞれ導入した。
(2) Vacuum container for delivery 1001, vacuum containers for film formation 1101, 1201, 1301, 140
1, 1501, 1601, 1701, 1801, 190
1. While the air is exhausted from an exhaust port (not shown) of the take-up vacuum vessel 2001 by an exhaust pump (not shown), the band-shaped substrate 10 is predetermined by a lamp heater (not shown) provided in each film forming vacuum vessel. , And H 2 gas as a scavenging gas from a scavenging gas supply pipe (not shown).
Each was introduced.

【0053】(3)次いで、放電電極1105、130
5、1405、1605、1705、1805、190
5に周波数13.56MHzのRF電力を印加し、また
マイクロ波導入手段1206、1506より周波数2.
45GHzのマイクロ波を導入することにより、それぞ
れの放電炉(不図示)内にグロー放電を生起させた。
(3) Next, the discharge electrodes 1105 and 130
5, 1405, 1605, 1705, 1805, 190
RF power having a frequency of 13.56 MHz is applied to the RF power supply 5.
By introducing a microwave of 45 GHz, a glow discharge was generated in each discharge furnace (not shown).

【0054】(4)所定の搬送速度で帯状基板1000
を矢印Bの方向に移動させることにより、帯状基板10
00上に第1のn型アモルファスシリコン膜3012、
第1のi型アモルファスシリコン膜3013、第1のp
型アモルファスシリコン膜3014、第2のn型アモル
ファスシリコン膜3022、第2のi型アモルファスシ
リコン膜3023、第2のp型アモルファスシリコン膜
3024、第3のn型アモルファスシリコン膜303
2、第3のi型アモルファスシリコン膜3033及び第
3のp型アモルファスシリコン膜3034の順に連続的
に積層形成した。各成膜室の作製条件は表3に示した。
(4) The belt-like substrate 1000 at a predetermined transport speed
Is moved in the direction of arrow B so that the band-shaped substrate 10
A first n-type amorphous silicon film 3012
The first i-type amorphous silicon film 3013, the first p
-Type amorphous silicon film 3014, second n-type amorphous silicon film 3022, second i-type amorphous silicon film 3023, second p-type amorphous silicon film 3024, third n-type amorphous silicon film 303
Second, a third i-type amorphous silicon film 3033 and a third p-type amorphous silicon film 3034 were successively stacked. Table 3 shows the manufacturing conditions of each film forming chamber.

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】(5)上記(4)の工程により所定のアモ
ルファスシリコン膜を堆積した帯状基板1000を図8
の装置から取り出し、5cm×5cmの大きさの基体に
切り離した。
(5) The strip-shaped substrate 1000 on which a predetermined amorphous silicon film has been deposited in the step (4) is shown in FIG.
, And cut into substrates having a size of 5 cm × 5 cm.

【0057】(6)その後、p型アモルファスシリコン
膜3034上に、実施例1と同一条件でITO透明導電
膜3041を蒸着することにより、図9に示す構成のト
リプルセル型の光起電力素子を作製した。
(6) Thereafter, an ITO transparent conductive film 3041 is deposited on the p-type amorphous silicon film 3034 under the same conditions as in the first embodiment, thereby forming a triple-cell type photovoltaic element having the structure shown in FIG. Produced.

【0058】(比較例3)本例では、図8の装置構成に
おいて、帯状基板の保持手段として電磁石の代わりにマ
グネットローラーを備えた従来の装置を用い、各アモル
ファスシリコン層3012、3013、3014、30
22、3023、3024、3032、3033及び3
034を形成した点が実施例3と異なる。すなわち、本
例で用いた従来の装置では、帯状基板の保持手段が電磁
石ではなくマグネットローラーであり、各アモルファス
シリコン層を形成する際に、マグネットローラーが帯状
基板に接触した状態にある。
(Comparative Example 3) In this example, in the apparatus configuration shown in FIG. 8, a conventional apparatus provided with a magnet roller instead of an electromagnet as holding means for a strip-shaped substrate was used, and each amorphous silicon layer 3012, 3013, 3014, 30
22, 3023, 3024, 3032, 3033 and 3
034 is different from the third embodiment. That is, in the conventional apparatus used in this example, the holding means for the strip substrate is not an electromagnet but a magnet roller, and the magnet roller is in contact with the strip substrate when forming each amorphous silicon layer.

【0059】他の点は実施例3と同様として、図9に示
す構成の光起電力素子を作製した。
The other points were the same as in Example 3, and a photovoltaic element having the structure shown in FIG. 9 was produced.

【0060】実施例3及び比較例3で作製した光起電力
素子の特性を評価した。その結果、実施例3の素子の光
電変換効率は比較例3の素子に比べて4%程度向上して
おり、かつ、帯状基板の幅方向の光電変換効率の分布は
9%(比較例3の素子)から6%(実施例3の素子)に
改善されることが分かった。
The characteristics of the photovoltaic elements manufactured in Example 3 and Comparative Example 3 were evaluated. As a result, the photoelectric conversion efficiency of the device of Example 3 was improved by about 4% as compared with the device of Comparative Example 3, and the distribution of the photoelectric conversion efficiency in the width direction of the band-shaped substrate was 9% (Comparative Example 3). It was found that the improvement was 6% (element of Example 3) to 6% (element of Example 3).

【0061】従って、本発明に係る電磁石を用いた保持
手段で帯状基板を保持しながら、該帯状基板上に堆積膜
を形成する装置及び方法によれば、トリプルセル型の光
起電力素子を作製する場合でも、堆積膜の特性向上が可
能であり、大面積における特性のムラも抑制できること
が明らかとなった。
Therefore, according to the apparatus and method for forming a deposited film on a band-shaped substrate while holding the band-shaped substrate with the holding means using an electromagnet according to the present invention, a triple-cell type photovoltaic element is manufactured. In this case, it is clear that the characteristics of the deposited film can be improved and the unevenness of the characteristics in a large area can be suppressed.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯状基板の保持手段として電磁石を用いることにより、
必要なときに、必要な場所で、必要なだけの磁力を得る
ことができるので、帯状基板と電磁石を非接触状態に保
ちながら、帯状基板を安定的に保持することが可能とな
る。その結果、帯状基板とその保持手段との接触に起因
した保持手段の摺動性の悪化、保持手段との摺動に伴う
発塵の発生及び帯状基板の温度ムラの発生、並びに、保
持手段の発する磁界に起因したプラズマのムラ発生等を
防止できる、堆積膜の形成装置及び形成方法が得られ
る。従って、本発明により、堆積膜の収率、特性、さら
には特性の均一性に関して著しい改善を図ることができ
る。
As described above, according to the present invention,
By using an electromagnet as the holding means of the band-shaped substrate,
When necessary, the necessary magnetic force can be obtained in the required place, so that the strip-shaped substrate can be stably held while keeping the strip-shaped substrate and the electromagnet in a non-contact state. As a result, the slidability of the holding means is deteriorated due to the contact between the strip-shaped substrate and the holding means, the generation of dust and the temperature unevenness of the strip-shaped substrate caused by the sliding with the holding means, and the Thus, an apparatus and a method for forming a deposited film that can prevent generation of unevenness in plasma due to an emitted magnetic field can be obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to significantly improve the yield and characteristics of the deposited film and the uniformity of the characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る堆積膜の形成装置の一例を示す模
式的な断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one example of a deposition film forming apparatus according to the present invention.

【図2】図1の装置を構成する成膜用真空容器が、高周
波プラズマCVD法による堆積膜形成チャンバーである
一例を示す模式的な断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example in which a film forming vacuum container constituting the apparatus of FIG. 1 is a deposited film forming chamber by a high-frequency plasma CVD method.

【図3】図2のa−a’における模式的な断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along aa ′ of FIG. 2;

【図4】図1の装置を構成する成膜用真空容器が、高周
波プラズマCVD法による堆積膜形成チャンバーである
他の一例を示す模式的な断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example in which the film forming vacuum vessel constituting the apparatus of FIG. 1 is a deposited film forming chamber by a high-frequency plasma CVD method.

【図5】図4のb−b’における模式的な断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line bb ′ of FIG. 4;

【図6】ITO透明導電膜の作製時に用いたマスクの一
例を示す模式的な平面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of a mask used for producing an ITO transparent conductive film.

【図7】本発明に係る光起電力素子の一例を示す模式的
な断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of a photovoltaic device according to the present invention.

【図8】本発明に係る堆積膜の形成装置の他の一例を示
す模式的な断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing another example of the deposition film forming apparatus according to the present invention.

【図9】本発明に係る光起電力素子の他の一例を示す模
式的な断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing another example of the photovoltaic element according to the present invention.

【図10】従来のロール・ツー・ロール方式による堆積
膜の形成装置の一例を示す模式的な断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional apparatus for forming a deposited film by a roll-to-roll method.

【図11】図10の装置を構成する成膜用真空容器が、
高周波プラズマCVD法による堆積膜形成チャンバーの
場合を示す模式的な断面図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a film forming vacuum container constituting the apparatus of FIG.
It is a typical sectional view showing the case of a deposition film formation chamber by a high frequency plasma CVD method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁石、 2 異常放電検知手段、 3 接触検知手段、 10、1000 帯状基板、 411、1002 送り出し用ボビン、 811、2002 巻き取り用ボビン、 412、812、1003、2003 搬送ローラー、 401、1001 送り出し用真空容器、 101 成膜用真空容器、 501、1101、1401、1701 n層成膜用真
空容器、 601、1201、1501、1801 i層成膜用真
空容器、 701、1301、1601、1901 p層成膜用真
空容器、 801、2001 巻き取り用真空容器、 402、502、602、702、802 排気口、 451、551、651、751、1051、115
1、1251、1351、1451、1551、165
1、1751、1851、1951 ガスゲート、 452、453、552、553、652、653、7
52、753 分離用ガス供給管、 103、503、603、703 ランプヒーター、 104、504、604、704 放電炉、 105、505、605、705 成膜ガス導入管、 106、506、706、1105、1305、140
5、1605、1705、1805、1905 放電電
極、 606、1206、1506 マイクロ波導入手段、 107、507、607、707 マグネットローラ
ー、 901 ステンレス製のマスク、 902 穴、 951、3001 バックリフレクター膜、 952、3002 Ag薄膜、 953、3003 ZnO薄膜、 961、3011、3021、3031 半導体素子、 962、3012、3022、3032 n型アモルフ
ァスシリコン、 963、3013、3023、3033 i型アモルフ
ァスシリコン、 964、3014、3024、3034 p型アモルフ
ァスシリコン、 971、3041 透明導電膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnet, 2 Abnormal discharge detection means, 3 Contact detection means, 10, 1000 Strip-shaped substrate, 411, 1002 Feeding bobbin, 811, 2002 Winding bobbin, 412, 812, 1003, 2003 Transport roller, 401, 1001 Feeding Vacuum container, 101 Vacuum container for film formation, 501, 1101, 1401, 1701 Vacuum container for n-layer film formation, 601, 1201, 1501, 1801 Vacuum container for i-layer film formation, 701, 1301, 1601, 1901 p-layer formation Vacuum container for film, 801, 2001 Vacuum container for winding, 402, 502, 602, 702, 802 Exhaust port, 451, 551, 651, 751, 1051, 115
1, 1251, 1351, 1451, 1551, 165
1,1751,1851,1951 gas gate, 452,453,552,553,652,653,7
52, 753 Separation gas supply pipe, 103, 503, 603, 703 Lamp heater, 104, 504, 604, 704 Discharge furnace, 105, 505, 605, 705 Deposition gas introduction pipe, 106, 506, 706, 1105, 1305, 140
5, 1605, 1705, 1805, 1905 Discharge electrode, 606, 1206, 1506 Microwave introduction means, 107, 507, 607, 707 Magnet roller, 901 Stainless steel mask, 902 hole, 951, 3001 Back reflector film, 952, 3002 Ag thin film, 953, 3003 ZnO thin film, 961, 3011, 3021, 3031 semiconductor element, 962, 3012, 3022, 3032 n-type amorphous silicon, 963, 3013, 3023, 3033 i-type amorphous silicon, 964, 3014, 3024, 3034 p-type amorphous silicon, 971, 3041 transparent conductive film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 正博 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 4M104 AA10 BB01 BB36 CC01 DD37 DD44 FF13 GG05 HH20 5F045 AA08 AA09 AB04 AC01 AD06 AD07 AE17 AE21 AF10 BB15 BB20 CA13 DA52 DP22 DQ15 EK12 EM01 GB15 HA24 5F051 AA05 BA14 BA15 CA16 CA22 CA27 CA40 DA04 DA17 FA02 GA02 GA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Kanai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (Reference) 4M104 AA10 BB01 BB36 CC01 DD37 DD44 FF13 GG05 HH20 5F045 AA08 AA09 AB04 AC01 AD06 AD07 AE17 AE21 AF10 BB15 BB20 CA13 DA52 DP22 DQ15 EK12 EM01 GB15 HA24 5F051 AA05 BA14 BA15 CA16 CA22 CA27 CA40 DA04 DA17 FA02 GA02 GA05

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスゲートを介して連結された複数の真
空容器、該真空容器内に設けたプラズマを生起させる放
電炉、及び、該複数の真空容器内で、帯状基板をその長
手方向に連続的に搬送させるための搬送手段を少なくと
も備えた堆積膜の形成装置が、該帯状基板を保持するた
めに、電磁石を用いた保持手段を具備していることを特
徴とする堆積膜の形成装置。
1. A plurality of vacuum vessels connected via gas gates, a discharge furnace for generating plasma provided in the vacuum vessels, and a belt-like substrate continuously extending in the longitudinal direction in the plurality of vacuum vessels. An apparatus for forming a deposited film, wherein the apparatus for forming a deposited film includes at least a transporting means for transporting the deposited substrate, and a holding means using an electromagnet for holding the strip-shaped substrate.
【請求項2】 前記帯状基板が磁性体であることを特徴
とする請求項1に記載の堆積膜の形成装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said strip-shaped substrate is made of a magnetic material.
【請求項3】 前記電磁石を用いた保持手段は、該電磁
石のコイルに通電する電流を調整することにより該帯状
基板の搬送軌道を変化させる機構を具備していることを
特徴とする請求項1に記載の堆積膜の形成装置。
3. The holding means using an electromagnet is provided with a mechanism for changing a transport trajectory of the strip-shaped substrate by adjusting a current supplied to a coil of the electromagnet. 3. The apparatus for forming a deposited film according to claim 1.
【請求項4】 前記電磁石と前記帯状基板は、非接触状
態で配置されていることを特徴とする請求項3に記載の
堆積膜の連続形成装置。
4. The continuous deposition film forming apparatus according to claim 3, wherein the electromagnet and the belt-like substrate are arranged in a non-contact state.
【請求項5】 前記放電炉の外部に拡散もしくは漏洩す
る異常放電を検知する異常放電検知手段、及び、該異常
放電検知手段が発する信号に基づいて前記帯状基板の搬
送軌道を変化させる機構を具備していることを特徴とす
る請求項3に記載の堆積膜の連続形成装置。
5. An abnormal discharge detecting means for detecting abnormal discharge diffusing or leaking to the outside of the electric discharge furnace, and a mechanism for changing a transport trajectory of the strip-shaped substrate based on a signal generated by the abnormal discharge detecting means. The apparatus for continuously forming a deposited film according to claim 3, wherein:
【請求項6】 前記帯状基板と前記放電炉との接触を検
知する接触検知手段、及び、該接触検知手段が発する信
号に基づいて前記帯状基板の搬送軌道を変化させる機構
を具備していることを特徴とする請求項3に記載の堆積
膜の連続形成装置。
6. A contact detecting means for detecting contact between the strip-shaped substrate and the electric discharge furnace, and a mechanism for changing a transport trajectory of the strip-shaped substrate based on a signal generated by the contact detecting means. The apparatus for continuously forming a deposited film according to claim 3, wherein:
【請求項7】 帯状基板をその長手方向に連続的に搬送
させながら、ガスゲートを介して連結された複数の真空
容器内を通過させ、該真空容器内に設けた放電炉内でプ
ラズマを生起させて、該帯状基板上に堆積膜を連続的に
積層させる堆積膜の形成方法において、前記帯状基板は
電磁石を用いた保持手段により保持されながら搬送され
ることを特徴とする堆積膜の形成方法。
7. While continuously transporting the strip-shaped substrate in the longitudinal direction, the strip-shaped substrate is passed through a plurality of vacuum vessels connected via gas gates, and plasma is generated in a discharge furnace provided in the vacuum vessel. In the method of forming a deposited film in which a deposited film is continuously laminated on the strip-shaped substrate, the strip-shaped substrate is transported while being held by holding means using an electromagnet.
【請求項8】 前記帯状基板として磁性体を用いること
を特徴とする請求項7に記載の堆積膜の形成方法。
8. The method for forming a deposited film according to claim 7, wherein a magnetic material is used as said strip-shaped substrate.
【請求項9】 前記保持手段を構成する電磁石のコイル
に通電する電流を調整することにより、前記帯状基板の
搬送軌道を変化させることを特徴とする請求項7に記載
の堆積膜の形成方法。
9. The method according to claim 7, wherein the transport trajectory of the strip-shaped substrate is changed by adjusting a current supplied to a coil of an electromagnet constituting the holding unit.
【請求項10】 前記保持手段を構成する電磁石と前記
帯状基板とを、非接触状態とすることを特徴とする請求
項9に記載の堆積膜の形成方法。
10. The method for forming a deposited film according to claim 9, wherein an electromagnet constituting said holding means and said strip-shaped substrate are brought into a non-contact state.
【請求項11】 前記放電炉の外部に拡散もしくは漏洩
する異常放電を検知し、該異常放電の検知信号に基づき
前記電磁石のコイルに通電する電流を調整することによ
り、前記帯状基板の搬送軌道を変化させ、該異常放電を
解消することを特徴とする請求項9に記載の堆積膜の形
成方法。
11. A transport trajectory of the strip-shaped substrate is detected by detecting an abnormal discharge that diffuses or leaks outside the discharge furnace and adjusting a current supplied to the coil of the electromagnet based on the detection signal of the abnormal discharge. The method for forming a deposited film according to claim 9, wherein the abnormal discharge is eliminated by changing.
【請求項12】 前記帯状基板と前記放電炉との接触を
検知し、該接触の検知信号に基づき前記電磁石のコイル
に通電する電流を調整することにより、該帯状基板の搬
送軌道を変化させ、該帯状基板と該放電炉との接触を解
消することを特徴とする請求項9に記載の堆積膜の形成
方法。
12. A conveyance trajectory of the band-shaped substrate is changed by detecting a contact between the band-shaped substrate and the discharge furnace, and adjusting a current supplied to a coil of the electromagnet based on a detection signal of the contact. The method for forming a deposited film according to claim 9, wherein the contact between the strip-shaped substrate and the discharge furnace is eliminated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101372275B1 (en) * 2012-06-04 2014-03-10 주식회사 테스 Thin film deposition apparatus
CN106756895A (en) * 2017-01-24 2017-05-31 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Chemical vapor depsotition equipment

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