JP2002206194A

JP2002206194A - 酸化亜鉛膜の作製方法、その作製装置、光起電力素子の作製方法及びその作製装置

Info

Publication number: JP2002206194A
Application number: JP2000363283A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sonoda; 雄一園田; Jo Toyama; 上遠山; Yusuke Miyamoto; 祐介宮本; Kozo Arao; 浩三荒尾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】浴中のダストや電極からの膜はがれに起因す
る粒子が基板の搬送工程で基板に打痕等の不具合が生じ
てしまうのを防ぎ良質な電析膜を形成する方法及び装置
を提供する。【解決手段】電析浴中で基板を搬送する工程と、該基
板上に膜を作製する工程とを有する電析方法において、
前記基板上から粒子を排除する工程を有することを特徴
とし、また、電析浴を保持するための電析槽と、基板を
保持しながら搬送する機構と、対向電極と、を有する電
析装置において、前記基板上から粒子を排除する機構を
有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は酸化亜鉛膜の作製方
法、酸化亜鉛膜の作製装置及びそれを用いた光起電力素
子の作製方法及び作製装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水素化非晶質シリコン、水素
化非晶質シリコンゲルマニウム、水素化非晶質シリコン
カーバイド、微結晶シリコンまたは多結晶シリコンなど
からなる光起電力素子は、長波長における収集効率を改
善するために、裏面に反射層が設けられている。かかる
反射層は半導体材料のバンド端に近くその吸収の小さく
なる波長、即ち８００ｎｍから１２００ｎｍで有効な反
射特性を示すのが望ましい。この条件を十分に満たすの
は、金・銀・銅・アルミといった金属からなる金属層で
ある。また、光閉じ込め層として所定の波長範囲で光学
的に透明な凸凹層を設けることも行なわれている。この
透明な凸凹層は一般的には前記金属層と半導体活性層の
間に設けられ、反射光を有効に利用して短絡電流密度Ｊ
ｓｃを改善する。さらに、シャントパスによる特性低下
を防止するため、この金属層と半導体層の間に導電性を
示す透光性の材料による層、即ち透明導電性層を設ける
ことが行われている。この透明導電層と前記透明な凸凹
層は同一の層とすることができる。一般的にはこれらの
層は、真空蒸着やスパッタといった方法にて堆積され、
短絡電流密度Ｊｓｃにして１ｍＡ／ｃｍ²以上の改善を
示している。

【０００３】その例として、「２９ｐ−ＭＦ−２２ステ
ンレス基板上のａ−ＳｉＧｅ太陽電池における光閉じ込
め効果」（１９９０年秋季）第５１回応用物理学会学術
講演会講演予稿集ｐ７４７、”Ｐ−ＩＡ−１５ａ−Ｓｉ
Ｃ／ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅＭｕｌｔｉ−Ｂａｎｄｇａ
ｐＳｔａｃｋｅｄＳｏｌａｒＣｅｌｌｓＷｉｔ
ｈＢａｎｄｇａｐＰｆｏｆｉｌｉｎｇ” Ｓａｎｎ
ｏｍｉｙａｅｔａ１．，ＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｇ
ｅｓｔｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
ＰＶＳＥＣ−５，Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ，ｐ３８１．
１９９０、などでは、銀原子から構成される反射層につ
いて反射率とテクスチャー構造について検討されてい
る。これらの例においては、反射層を基板温度を変え
た、銀の２層堆積とすることで有効な凸凹を形成し、こ
れによって酸化亜鉛層とのコンビネーションにて、光閉
じ込め効果による短絡電流の増大を達成したとしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの光閉じ込め層
として用いられる透明層は、抵抗加熱や電子ビームによ
る真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法ＣＶＤ法などによって堆積されているが、ターゲッ
ト材料などの作成工賃が高いことや、真空装置の償却費
の大きいことや、材料の利用効率が高くないことは、こ
れらの技術を用いる光起電力素子のコストを極めて高い
ものとして、太陽電池を産業的に応用しようとする上で
大きなバリアとなっている。

【０００５】これらの問題を解決する水溶液からの電解
析出による酸化亜鉛作製技術として、特開平１０−１７
８１９３号公報には光起電力素子（太陽電池）の反射層
として適用される、スパッタによる金属層と透明導電層
との組み合わせが説明されている。また、酸化亜鉛作製
技術の改善技術として本発明者等による特開平１１−２
８６７９９号公報にはさらに裏面膜付着防止電極を設け
ることで、裏回りの少ない、または無い電解析出による
酸化亜鉛作製技術が説明されている。

【０００６】これらの方法によれば高価な真空装置、高
価なターゲットが不要であるため、酸化亜鉛の製造コス
トを飛躍的に削減することができる。また大面積基板上
にも堆積することができるため、太陽電池のような大面
積光起電力素子には有望である。しかし、これらの電気
化学的に析出する方法は、以下の改善すべき点を有して
いる。

【０００７】１）裏面膜付着防止電極により、裏面に堆
積される不必要な電析膜（酸化亜鉛膜）は除去される
が、その際、除去された酸化亜鉛膜が裏面膜付着防止電
極に堆積していく。長時間使用を続けると、裏面膜付着
防止電極から堆積した膜が膜応力等により剥れ、基板上
に膜片が落下する。裏面膜付着防止電極に堆積する酸化
亜鉛膜の性質は、固くてもろい。そのため、ローラーと
基板に挟まれて膜片が潰された時、粉々になり砂状にな
る。この砂状になった酸化亜鉛は、搬送ローラー表面に
付着して延々と打痕を発生させる原因となる。

【０００８】２）上記の膜片または吸着物がそのままロ
ーラーを通過してしまうと、潰された膜片が原因となっ
て、延々と打痕が発生するだけではなく、ローラー表面
にへこみ、傷等を発生させる原因になり、ローラーの寿
命を短くしてしまいその結果、装置に多大なダメージを
与えてしまう。

【０００９】３）アノードから発生する白い粉状の酸化
亜鉛粉等のダストも浴中に浮遊している。これらのダス
トは、装置に付いている濾過フィルターで取り除くよう
にしているが、濾過フィルターで除去される前に基板に
吸着し、そのまま搬送ローラーを通過すると打痕が発生
してしまう。

【００１０】４）打痕が発生すると太陽電池基板として
の外観不良だけでなく、電解析出により堆積された酸化
亜鉛薄膜に亀裂、膜剥れを発生させる。この酸化亜鉛薄
膜を光起電力素子の一部として用いた場合には、これら
の亀裂、膜剥れが光起電力素子のシャントパスを誘発す
る原因となると考えられる。

【００１１】そこで本発明は、かかる事情に鑑みてなさ
れたものであって、電解析出方法による酸化亜鉛膜の量
産化技術を確立するものであり、ロール・ツー・ロール
方式等の基板の搬送を伴う電解析出方法において、前述
のような打痕の発生を防ぎ、膜に亀裂、膜剥れのない高
品質かつ低コストな酸化亜鉛膜を長時間にわたり安定的
に作製すると共に、これらの酸化亜鉛膜を光起電力素子
に組み入れることにより、太陽光発電の本格的な普及に
寄与することを目的とする。

【００１２】また、本発明は酸化亜鉛膜の作製に限ら
ず、浴中のダストや電極からの膜剥がれに起因する粒子
が基板の搬送工程で基板に打痕等の不具合が生じてしま
うのを防ぎ良質な電析膜を形成する方法及び装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の好適な
態様は、電析浴中に長尺基板と対向電極と裏面膜付着防
止電極を設け、電位の関係が、対向電極＞長尺基板＞裏
面膜付着防止電極となるように通電して前記長尺基板を
搬送しながら該長尺基板上に酸化亜鉛膜を作製する方法
において、該長尺基板上から粒子を排除する工程を有す
ることを特徴とする酸化亜鉛膜の作製方法、及びかかる
酸化亜鉛膜の作製方法で酸化亜鉛膜を作製する工程と、
該酸化亜鉛膜上に半導体層を形成する工程とを少なくと
も有する光起電力素子の作製方法を提供する。

【００１４】また、本発明の好適な態様は、電析浴を保
持するための電析槽と、長尺基板を保持しながら搬送す
る機構と、対向電極と、裏面膜付着防止電極と、電位の
関係が、対向電極＞長尺基板＞裏面膜付着防止電極とな
るように通電するための電源及び配線と、を有する酸化
亜鉛膜の作製装置において、前記長尺基板上から粒子を
排除する機構を有することを特徴とする酸化亜鉛膜の作
製装置、及びかかる酸化亜鉛膜の作製装置と、プラズマ
ＣＶＤ法によって半導体層を形成する半導体層の形成装
置と、を少なくとも有する光起電力素子の作製装置を提
供する。

【００１５】さらに、本発明の好適な態様は、電析浴中
で長尺基板を搬送しながら該長尺基板上に酸化亜鉛膜を
作製する方法において、該長尺基板上から粒子を排除す
る工程を有することを特徴とする酸化亜鉛膜の作製方法
を提供する。

【００１６】また、本発明の好適な態様は、電析浴中で
基板を搬送する工程と、該基板上に酸化亜鉛膜を作製す
る工程とを有する酸化亜鉛膜の作製方法において、前記
基板上から粒子を排除する工程を有することを特徴とす
る酸化亜鉛膜の作製方法を提供する。

【００１７】また、本発明の好適な態様は、電析浴を保
持するための電析槽と、長尺基板を保持しながら搬送す
る機構と、対向電極と、を有する酸化亜鉛膜の作製装置
において、前記長尺基板上から粒子を排除する機構を有
することを特徴とする酸化亜鉛膜の作製装置を提供す
る。

【００１８】また、本発明の好適な態様は、電析浴を保
持するための電析槽と、基板を保持しながら搬送する機
構と、対向電極と、を有する酸化亜鉛膜の作製装置にお
いて、前記基板上から粒子を排除する機構を有すること
を特徴とする酸化亜鉛膜の作製装置を提供する。

【００１９】加えて、本発明は、酸化亜鉛膜の作製方
法、作製装置に限らず、他の膜を作製する電析方法及び
電析装置、具体的には、「電析浴中に長尺基板と対向電
極と裏面膜付着防止電極を設け、電位の関係が、対向電
極＞長尺基板＞裏面膜付着防止電極となるように通電し
て前記長尺基板を搬送しながら該長尺基板上に膜を作製
する電析方法において、該長尺基板上から粒子を排除す
る工程を有することを特徴とする電析方法。」、「電析
浴中で長尺基板を搬送しながら該長尺基板上に膜を作製
する電析方法において、該長尺基板上から粒子を排除す
る工程を有することを特徴とする電析方法。」、「電析
浴中で基板を搬送する工程と、該基板上に膜を作製する
工程とを有する電析方法において、前記基板上から粒子
を排除する工程を有することを特徴とする電析方
法。」、「電析浴を保持するための電析槽と、長尺基板
を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、裏面膜付
着防止電極と、電位の関係が、対向電極＞長尺基板＞裏
面膜付着防止電極となるように通電するための電源及び
配線と、を有する電析装置において、前記長尺基板上か
ら粒子を排除する機構を有することを特徴とする電析装
置。」、「電析浴を保持するための電析槽と、長尺基板
を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、を有する
電析装置において、前記長尺基板上から粒子を排除する
機構を有することを特徴とする電析装置。」、「電析浴
を保持するための電析槽と、基板を保持しながら搬送す
る機構と、対向電極と、を有する電析装置において、前
記基板上から粒子を排除する機構を有することを特徴と
する電析装置。」、を提供する。

【００２０】本発明の方法のさらに好ましい態様として
は、前記粒子の排除を絶縁材料からなる部材によって行
うことを特徴とする態様、前記粒子の排除を、前記基板
の搬送方向と直角でない方向に長手方向が向くように配
置した部材を前記基板に当接することによって、前記粒
子を基板の搬送方向とは異なる向きに移動させることに
よって行うことを特徴とする態様、前記粒子が前記裏面
膜付着防止電極から剥離したものであることを特徴とす
る態様、前記粒子が浴中に浮遊しているダストであるこ
とを特徴とする態様、前記粒子の排除を、前記電析浴の
対流によって行うことを特徴とする態様、前記対流の向
きが前記基板の搬送の向きとは異なる向きに前記電析浴
を対流させ、前記粒子を基板の搬送の向きとは異なる向
きに移動させることを特徴とする態様、前記粒子の排除
を、前記基板に液体又は気体を吹き付けることによって
行うことを特徴とする態様、前記液体又は気体を吹き付
ける向きを前記基板の搬送の向きとは異なる向きとする
ことによって、前記粒子を前記基板の搬送の向きとは異
なる向きに移動させることを特徴とする態様、前記粒子
の排除を、基板が裏面膜付着防止電極と対向する領域を
通過した後、該基板が該基板を搬送する機構と接触する
前に行うことを特徴とする態様、前記基板を搬送する機
構がローラーであることを特徴とする態様、が挙げられ
る。

【００２１】また、本発明の装置のさらに好ましい態様
としては、前記粒子を排除する機構が、絶縁性の部材か
らなることを特徴とする態様、前記粒子を排除する機構
が、前記基板の搬送方向と直角でない方向に長手方向が
向くように配置され前記基板に当接する部材からなるこ
とを特徴とする態様、前記粒子を排除する機構が、前記
電析浴を対流させる機構からなることを特徴とする態
様、前記電析浴を対流させる機構が、前記基板の搬送の
向きとは異なる向きに電析浴を対流させることを特徴と
する態様、前記粒子を排除する機構が、前記基板に液体
又は気体を吹き付ける機構からなることを特徴とする態
様、前記液体又は気体を吹き付ける向きが前記基板の搬
送の向きとは異なることを特徴とする態様、前記基板が
裏面膜付着防止電極と対向する領域と、該基板が該領域
を通過した後に最初に接触する基板の搬送機構との間に
前記粒子を排除する機構を有することを特徴とする態
様、前記基板の搬送機構がローラーであることを特徴と
する態様、が挙げられる。

【００２２】本発明の好適な態様は、量産性に優れた、
太陽電池特性向上に有効な、光閉じ込め効果の高く、信
頼性の高い酸化亜鉛膜を形成し、光収集電流を増大せし
めるとともに信頼性の向上に寄与するものである。しか
も、その達成を工業的に安く安定して行うというもので
ある。そのために裏面膜付着防止電極を設け、裏面への
膜付着を防止しながら酸化亜鉛膜を形成できる方法にお
いて、落下粒子排除機構を設けることで、長尺基板上の
落下物をローラー通過前に排除でき打痕発生を減少で
き、信頼性の高い酸化亜鉛膜を作製しようというのが基
本的な概念である。

【００２３】

【発明の実施形態】本発明を用いて作製された光起電力
素子の一例の断面模式図を図１に示す。図中１０１は支
持体、１０２は金属層、１０３は電解析出により形成し
た酸化亜鉛膜層、１０４は半導体層、１０５は透明導電
性層、１０６は集電電極である。支持体１０１と金属層
１０２が本発明でいう光反射性金属基板でありＳＵＳ
（ステンレス）等の上にアルミニウムや銀などの反射性
の良い金属と、別方式で形成された薄い酸化亜鉛膜を有
するものを用いることもできる。なお、支持体として透
明基板を用い、支持体側から光が入射する構成の場合、
支持体を除いて各層が逆の順番で形成される。

【００２４】次に本発明のその他の構成要素に付いて説
明する。

【００２５】［電解析出による酸化亜鉛層の形成方法］
酸化亜鉛膜の形成方法は、例えば図１０で示す装置にて
層を形成することができる。図中３０１は耐腐食容器で
ある。電解析出水溶液３０２として硝酸イオンと亜鉛イ
オンとを含む水溶液を好適に用いることができる。その
際、硝酸イオン濃度は好ましくは、０．００４ｍｏｌ／
ｌ〜６．０ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは０．０１ｍｏｌ
／ｌ〜１．５ｍｏｌ／ｌ、さらに好ましくは０．１ｍｏ
ｌ／ｌ〜１．４ｍｏｌ／ｌであり、亜鉛イオン濃度は好
ましくは、０．００２ｍｏｌ／ｌ〜３．０ｍｏｌ／ｌ、
より好ましくは０．０１ｍｏｌ／ｌ〜２．０ｍｏｌ／
ｌ、さらに好ましくは０．０５ｍｏｌ／ｌ〜１．０ｍｏ
ｌ／ｌである。異常性成長防止のためにサッカロースま
たはデキストリンを水溶液中に含ませることも好まし
い。その場合、サッカロースの濃度は、好ましくは５０
０ｇ／ｌ〜１ｇ／ｌ、さらに好ましくは１００ｇ／ｌ〜
３ｇ／ｌ、デキストリンの濃度は、好ましくは１０ｇ／
ｌ〜０．０１ｇ／ｌ、さらに好ましくは１ｇ／ｌ〜０．
０２５ｇ／ｌである。この様にすることで、光閉じ込め
効果に適したテクスチャー構造の酸化亜鉛−薄膜を効率
よく形成できる。

【００２６】図１０中、基体（前述した光反射性金属基
板）３０３と対向電極３０４は負荷抵抗３０６を経て電
源３０５に接続されている。ここでの電流は好ましくは
０．１ｍＡ／ｃｍ²〜１００ｍＡ／ｃｍ²、より好ましく
は１ｍＡ／ｃｍ²〜３０ｍＡ／ｃｍ²、さらに好ましくは
３ｍＡ／ｃｍ²〜１５ｍＡ／ｃｍ²である（基体から対向
電極に向かって流れる電流を正とする。）。

【００２７】図中３１４は裏面膜付着防止電極であり、
基体３０３と裏面膜付着防止電極３１４は負荷抵抗３１
６を経て電源３１５に接続されており、基体３０３に対
して負の電流を通電する。ここでの電流は好ましくは−
０．０１Ａ／ｃｍ²〜−８０ｍＡ／ｃｍ²、より好ましく
は−０．１Ａ／ｃｍ²〜−１５ｍＡ／ｃｍ²、さらに好ま
しくは−１Ａ／ｃｍ²〜−１０ｍＡ／ｃｍ²である（基体
から裏面膜付着防止電極に向かって流れる電流を正とす
る。）。電極３１４−基体３０３間距離は５０ｃｍ以
下、好ましくは１０ｃｍ以下とすることで、効率的に裏
面膜付着防止効果を可能とする。材質はＳＵＳ、Ｚｎ、
Ｔｉ、Ｐｔ等導電性材質が好ましい。

【００２８】溶液温度は６０℃以上とすることで、異常
成長の少ない均一な酸化亜鉛薄膜を効率よく形成でき
る。溶液全体を撹拌するために、溶液吸入口３０８、溶
液射出口３０７、溶液循環ポンプ３１１、吸入溶液パイ
プ３０９、射出溶液パイプ３１０からなる溶液循環系を
用いている。小規模な装置であれば磁気撹拌子を用いる
ことができる。

【００２９】（実施装置の説明）本発明を適用可能な長
尺基板電析装置を図２に示す。更に、その分割拡大図を
図３〜図９に示す。図２及び図３〜図９では、各部の名
称・符号は同一である。本装置を用いた長尺基板上へ電
析膜を成膜あるいは堆積する手順を、それらの図と共に
説明する。

【００３０】装置は大きく分けて、コイル状に巻かれた
長尺基板を送り出す巻出装置２０１２、第一の電析膜を
堆積または処理せしめる第一電析槽２０６６、第二の電
析膜を堆積または処理せしめる第二電析槽２１１６、第
一電析槽に加熱された電析浴を循環供給する第一循環槽
２１２０、第二電析槽に加熱された電析浴を循環供給す
る第二循環槽２２２２、第一電析槽２０６６の電析浴を
排するに際し一旦浴を貯める第一排液槽２１７２、第二
電析槽２１１６の電析浴を排するに際し一旦浴を貯める
第二排液槽２２７４、第一電析槽２０６６内の電析浴内
の粉を取り除き浴を清浄化するフィルター循環系（第一
電析槽フィルター循環フィルター２１６１（図４参照）
に繋がる配管系）、第二電析槽２１１６内の電析浴内の
粉を取り除き浴を清浄化するフィルター循環系（第二電
析槽フィルター循環フィルター２２６３（図５参照）に
繋がる配管系）、第一電析槽２０６６と第二電析槽２１
１６にそれぞれ浴撹拌用の圧搾空気を送る配管系（圧搾
空気導入口２１８２（図６参照）から始まる配管系）、
電析膜を堆積された長尺基板を純水のシャワーで洗浄す
る純水シャワー槽２３６０、第一の純水リンス洗浄を行
う第一温水槽（ここではリンス槽の純水を温水とするた
め温水と呼ぶ）２３６１、第二の純水リンス洗浄を行う
第二温水槽２３６２、これら温水槽に必要な純水の温水
を供給するための純水加熱槽２３３９、洗浄された長尺
基板を乾燥させる乾燥部２３６３、膜堆積の完了した長
尺基板を再びコイル状に巻き上げる巻取装置２２９６、
電析浴や純水の加熱段階あるいは乾燥段階で発生する水
蒸気の排気系（電析水洗系排気ダクト２０２０（図４及
び図５参照）または乾燥系排気ダクト２３７０（図７参
照）で構成される排気系）とからなっている。

【００３１】長尺基板は図中左から右へ、巻出装置２０
１２、第一電析槽２０６６、第二電析槽２１１６、純水
シャワー槽２３６０、第一温水槽２３６１、第二温水槽
２３６２、乾燥部２３６３、巻取装置２２９６の順に搬
送されていき、所定の電析膜が堆積される。

【００３２】巻出装置２０１２は、図３に示すように巻
出装置長尺基板ボビン２００１に巻かれたコイル状の長
尺基板２００６がセットされ、巻出装置繰出し調整ロー
ラー２００３、巻出装置方向転換ローラー２００４、巻
出装置排出ローラー２００５、を順に経て長尺基板２０
０６を送出していく。コイル状の長尺基板には、殊に下
引き層が予め堆積されている場合には、基板あるいは層
保護のために、インターリーフ（合紙）が巻き込まれた
形で供給されてくる。このため、インターリーフが巻き
込まれている場合には、長尺基板の繰出しと共に巻出装
置インターリーフ巻取りボビン２００２にインターリー
フ２００７を巻き取る。

【００３３】長尺基板２００６の搬送方向は矢印２０１
０で示され、巻出装置長尺基板ボビン２００１の回転方
向は矢印２００９で示され、巻出装置インターリーフ巻
取りボビン２００２の巻取り方向は矢印２００８で示さ
れる。

【００３４】図中、巻出装置長尺基板ボビン２００１か
ら排出される長尺基板と、巻出装置インターリーフ巻取
ボビン２００２に巻き上げられるインターリーフは、そ
れぞれ搬送開始時の位置と搬送終了時の位置で干渉が起
きていないことを示している。

【００３５】巻出装置全体は、防塵のため、ヘパフィル
ターとダウンフローを用いた巻出し装置クリーンブース
２０１１で覆われた構造となっている。

【００３６】第一電析槽２０６６は、図４に示すように
電析浴に対して腐食せず電析浴を保温できる第一電析浴
保持槽２０６５中に、温度制御された電析浴が第一電析
浴浴面２０２５となるように保持されている。この浴面
の位置は、第一電析浴保持槽２０６５内に設けられた仕
切板によるオーバーフローで実現されている。不図示の
仕切板は電析浴を第一電析浴保持槽２０６５全体で奥側
に向かって落とすように設置されており、樋構造にて第
一電析槽オーバーフロー戻り口２０２４に集められた溢
れた電析浴は、第一電析槽オーバーフロー戻り路２１１
７を経て第一循環槽２１２０へ至り、ここで加熱され
て、再び第一電析槽上流循環噴流管２０６３と第一電析
槽下流循環噴流管２０６４とから第一電析浴保持槽２０
６５に還流され、オーバーフローを促すに足るだけの電
析浴の流入を形成する。

【００３７】長尺基板２００６は、電析槽入口折返しロ
ーラー２０１３（図３参照）、第一電析槽進入ローラー
２０１４、第一電析槽退出ローラー２０１５、電析槽間
折返しローラー２０１６を経て、第一電析槽２０６６内
を通過する。第一電析槽進入ローラー２０１４と第一電
析槽退出ローラー２０１５との間では、少なくも成膜面
である長尺基板の下側面（本明細書でしばしば「表面
（おもてめん）」と呼ぶ）は、電析浴の中にあって、２
４個のアノード２０２６〜２０４９と対向している。実
際の電析は、長尺基板に負、アノードに正の電位を与え
て、電析浴中で両者の間に、電気化学反応を伴う電析電
流を流すことによって行う。

【００３８】本装置において第一電析槽２０６６におけ
るアノード２０２６〜２０４９は、４個ずつが、６つの
アノード載置台２０５４〜２０５９に載置されている。
アノード載置台は絶縁板を介してそれぞれのアノードを
置く構造となっており、独立の電源から独自の電位を印
加されるようになっている。また、アノード載置台２０
５４〜２０５９は電析浴中で長尺基板とアノード２０２
６〜２０４９との間隔を保持する機能も担っている。こ
のため通常、アノード載置台２０５４〜２０５９は、予
め決められた間隔を保持するべく、高さ調整が出来るよ
うに設計製作されている。

【００３９】最終アノード２０４９の直後に設けられた
第一電析槽裏面膜付着防止電極２０６１は浴中で長尺基
板の成膜面と反対側の面（本明細書でしばしば「裏面
（うらめん）」と呼ぶ）に堆積された膜を電気化学的に
除去するためのもので、長尺基板に対して第一電析槽裏
面膜付着防止電極２０６１を負側の電位とすることで、
これを実現する。第一電析槽裏面膜付着防止電極２０６
１が実際に効力を持つことは、電界の回り込みによって
長尺基板の成膜面と反対側の裏面に電気化学的に付着す
る、長尺基板の成膜面に形成されるのと同じ材質の膜
が、目視下でみるみる除去されていくことで確認され
る。

【００４０】第一電析槽裏面膜付着防止電極２０６１の
直後に設けられた本発明による第一電析槽落下粒子排除
機構２０６０は、長尺基板２００６上に落下した粒子が
第一電析槽退出ローラー２０１５を通過する前に排除
し、落下粒子が電析槽退出ローラー２０１５を通過する
ことにより発生する打痕を防止する事ができる。

【００４１】第一電析槽退出ローラー２０１５を通過し
電析浴から出た長尺基板には、第一電析槽出口シャワー
２０６７から電析浴をかけられて、成膜面が乾燥してム
ラを生じるのを防止している。また第一電析槽２０６６
と第二電析槽２１１６との渡り部分に設けられた電析槽
間カバー２０１９も、電析浴から発生する蒸気を閉じ込
め、長尺基板の成膜面が乾燥するのを防止している。更
に、第二電析槽入口シャワー２０６８も同様に乾燥防止
の働きをする。

【００４２】第一循環槽２１２０は、第一電析槽２０６
６中の電析浴の加熱保温ならびに噴流循環を担うもので
ある。前述のごとく、第一電析槽２０６６でオーバーフ
ローした電析浴は、第一電析槽オーバーフロー戻り口２
０２４に集められ、第一電析槽オーバーフロー戻り路２
１１７を通り、第一電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フ
ランジ２１１８を経て、第一循環槽加熱貯槽２１２１へ
と至る。第一循環槽加熱貯槽２１２１内には、８本の第
一循環槽ヒーター２１２２〜２１２９が設けられてお
り、室温の電析浴を初期加熱する際や、循環によって浴
温の低下する電析浴を再加熱して、所定の温度に電析浴
を保持する際に機能させられる。

【００４３】第一循環槽加熱貯槽２１２１には２つの循
環系が接続されている。すなわち、第一循環槽電析浴上
流循環元バルブ２１３０、第一循環槽電析浴上流循環ポ
ンプ２１３２、第一循環槽電析浴上流循環バルブ２１３
５、第一循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２１
３６、第一循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２１
３７を経て、第一電析槽上流循環噴流管２０６３から第
一電析浴保持槽２０６５に戻る第一電析槽上流循環還流
系と、第一循環槽電析浴下流循環元バルブ２１３９、第
一循環槽電析浴下流循環ポンプ２１４２、第一循環槽電
析浴下流循環バルブ２１４５、第一循環槽電析浴下流循
環フレキシブルパイプ２１４８、第一循環槽電析浴下流
循環フランジ絶縁配管２１４９を経て、第一電析槽下流
循環噴流管２０６４から第一電析浴保持槽２０６５に戻
る第一電析槽下流循環還流系とである。

【００４４】第一電析槽上流循環噴流管２０６３と第一
電析槽下流循環噴流管２０６４とから第一電析槽２０６
６に戻る電析浴は、第一電析浴保持槽２０６５内での電
析浴の交換を効果ならしめるよう、第一電析浴保持槽２
０６５下部に設けられた第一電析槽上流循環噴流管２０
６３と第一電析槽下流循環噴流管２０６４から、それぞ
れの噴流管に穿かれたオリフィスを経て噴流として還流
される。

【００４５】それぞれの循環還流系での還流量は主に、
第一循環槽電析浴上流循環バルブ２１３５または第一循
環槽電析浴下流循環バルブ２１４５の開閉度によって制
御され、更に細かい調節は、第一循環槽電析浴上流循環
ポンプ２１３２または第一循環槽電析浴下流循環ポンプ
２１４２の出口と入口を短絡して接続したバイパス系に
設けられた第一循環槽電析浴上流循環ポンプバイパスバ
ルブ２１３３または第一循環槽電析浴下流循環ポンプバ
イパスハルブ２１４１によって制御される。バイパス系
は、還流量を少なくした場合や、浴温が極めて沸点に近
い時、ポンプ内でのキャビテーションを防止する役目も
果たしている。浴液が沸騰気化して液体を送り込めなく
なるキャビテーションは、ポンプの寿命を著しく短して
しまう。

【００４６】第一電析槽上流循環噴流管２０６３と第一
電析槽下流循環噴流管２０６４とにオリフィスを穿って
噴流を形成する場合、還流量は殆ど第一電析槽上流循環
噴流管２０６３と第一電析槽下流循環噴流管２０６４へ
戻す溶液の圧力によって定まる。これを知るために第一
循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ２１３４と第一循環槽
電析浴下流循環圧力ゲージ２１４３が設けられていて、
還流量のバランスはこれらの圧力ゲージにて知ることが
出来る。オリフィスから吹き出す還流浴液量は正確には
ベルヌーイの定理に従うが、噴流管に穿ったオリフィス
が数ミリ以下の径の時には、第一電析槽上流循環噴流管
２０６３ないし第一電析槽下流循環噴流管２０６４全体
にわたって噴流量を実質的に一定とすることができる。

【００４７】更に還流量が充分に大きい場合には、浴の
交換が極めてスムーズに行われるので、第一電析槽２０
６６がかなり長くとも、浴の濃度の均一化や温度の均一
化が効果的に図れる。第一電析槽オーバーフロー戻り路
２１１７がこの充分な還流量を流しうる太さを持つべき
であることは当然である。

【００４８】それぞれの循環還流系に設けられた第一循
環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２１３６と第一
循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイプ２１４８は、
配管系の歪みを吸収するものであり、特に歪みに対して
機械的強度が不足しがちなフランジ絶縁配管などを用い
る場合には有効である。

【００４９】それぞれの循環還流系に設けられた第一循
環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２１３７と第一循
環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管２１４９は、第一
電析槽オーバーフロー戻り路２１１７途中に設けられた
第一電析槽オーバーフロー戻り絶縁フランジ２１１８と
共に第一循環槽２１２０と第一電析槽２０６６とを電気
的に浮かせるものである。これは、不要な電流経路の形
成を絶つこと、即ち迷走電流を防止することが、電析電
流を利用した電気化学的な成膜反応を安定効果的に進め
ることにつながる、という本発明者の知見に基づくもの
である。

【００５０】一方の循環還流系には、直接第一循環槽加
熱貯槽２１２１へと戻る第一循環槽電析浴バイパス循環
フレキシブルパイプ２１４６及び第一循環槽電析浴バイ
パス循環バルブ２１４７からなるバイパス還流系が設け
られており、これは、第一電析槽に浴液を還流すること
無く浴の循環を行わしめたい場合、例えば室温から所定
温度への昇温時などに、用いるものである。

【００５１】また、第一循環槽２１２０からの一方の循
環還流系には、第一電析槽退出ローラー２０１５を通過
し電析浴から出た長尺基板に電析浴をかける第一電析槽
出口シャワー２０６７へと至る送液系が設けられてお
り、第一電析槽出口シャワーバルブ２１５０を介して第
一電析槽出口シャワー２０６７へとつながっている。第
一電析槽出口シャワー２０６７からの電析液噴霧量は、
第一電析槽出口シャワーバルブ２１５０の開閉度を調節
することによって調整される。

【００５２】第一循環槽加熱貯槽２１２１は、実際には
蓋が設けられており、蒸気となって水が失われていくの
を防止する構造となっている。浴温が高い場合には、蓋
の温度も高くなるので、断熱材を貼るなどの考慮は作業
の安全面から必要である。

【００５３】第一電析槽電析浴の粉末除去のために、フ
ィルター循環系が設けられている。第一電析槽に対する
フィルター循環系は、第一電析槽フィルター循環戻りフ
レキシブルパイプ２１５１、第一電析槽フィルター循環
戻りフランジ絶縁配管２１５２、第一電析槽フィルター
循環元バルブ２１５４、第一電析槽フィルター循環サク
ションフィルター２１５６、第一電析槽フィルター循環
ポンプ２１５７、第一電析槽フィルター循環ポンプバイ
パスバルブ２１５８、第一電析槽フィルター循環圧力ス
イッチ２１５９、第一電析槽フィルター循環圧力ゲージ
２１６０、第一電析槽フィルター循環フィルター２１６
１、第一電析槽フィルター循環フレキシブルパイプ２１
６４、第一電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２１
６５、第一電析槽フィルター循環バルブ２１６６、第一
電析槽フィルター循環系電析浴上流戻りバルブ２１６
７、第一電析槽フィルター循環系電析浴中流戻りバルブ
２１６８、第一電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ２１６９、からなっている。この経路を電析浴は
第一電析槽フィルター循環方向２１５５、同２１６２、
同２１６３の方向に流れていく。除去されるべき粉末
は、機外から飛び込むことも有るし、また電析反応に応
じて、電極表面や浴中で形成されることもある。除去さ
れるべき粉末の最小の大きさは、第一電析槽フィルター
循環フィルター２１６１のフィルターサイズで定まる。

【００５４】第一電析槽フィルター循環戻りフレキシブ
ルパイプ２１５１ならびに第一電析槽フィルター循環フ
レキシブルパイプ２１６４は、配管の歪みを吸収して、
配管接続部からの液漏れを極小化すると共に、機械強度
に劣る絶縁配管を保護し、ポンプを始めとする循環系の
構成部品の配置自由度を上げるためのものである。

【００５５】第一電析槽フィルター循環戻りフランジ絶
縁配管２１５２ならびに第一電析槽フィルター循環フラ
ンジ絶縁配管２１６５は、大地アースからフロートとし
た第一電析浴保持槽２０６５が大地アースに落ちること
を防止するため、電気的に浮かせることを目的としたも
のである。

【００５６】第一電析槽フィルター循環サクションフィ
ルター２１５６はいわば「茶漉し」のような金網であ
り、大きなごみを取り除き、後に続く第一電析槽フィル
ター循環ポンプ２１５７や第一電析槽フィルター循環フ
ィルター２１６１を保護するためのものである。

【００５７】第一電析槽フィルター循環フィルター２１
６１はこの循環系の主役であり、電析浴中に混入あるい
は発生した粉体を除去するためのものである。

【００５８】本循環系の電析浴の循環流量は、主に第一
電析槽フィルター循環バルブ２１６６で、また従として
第一電析槽フィルター循環ポンプ２１５７に並列に設け
られた第一電析槽フィルター循環ポンプバイパスバルブ
２１５８で微調整をおこなう。これらのハルブ調整によ
る循環流量を把握するために、第一電析槽フィルター循
環圧力ゲージ２１６０が設けられている。第一電析槽フ
ィルター循環ポンプバイパスバルブ２１５８は流量の微
調整の他、フィルター循環流量全体を絞った時に、キャ
ビテーションが発生して第一電析槽フィルター循環ポン
プ２１５７が破損するのを防止している。

【００５９】第一電析槽フィルター循環戻りフランジ絶
縁配管２１５２を経て第一電析槽排水バルブ２１５３か
ら第一排液槽２１７２（図６参照）に電析浴が移送でき
る。この移送は、電析浴交換や装置のメンテナンスや更
には緊急時に行われるものである。移送される排液とし
ての電析浴は重力落下にて第一排液槽排液貯槽２１４４
に落とされる。メンテナンスや緊急時の目的には、第一
排液槽排液貯槽２１４４が第一電析槽２０６６および第
一循環槽２１２０の浴容量の合計を貯めるだけの容量を
もつことが好ましい。

【００６０】第一排液槽排液貯槽２１４４には第一排液
槽排液貯槽上蓋２２７７が設置されており、電析浴の重
力落下移送を効果的ならしめるために、第一排液槽空気
抜き２１７１及び第一排液槽空気抜きバルブ２１７０が
設けられている。

【００６１】一旦、第一排液槽排液貯槽２１４４に落と
された電析浴は、温度が下がった後、第一排液槽排水バ
ルブ２１７３より建物側の廃水処理に、あるいは第一排
液槽排液回収バルブ２１７４、排液回収元バルブ２１７
５、排液回収サクションフィルター２１７６と排液回収
ポンプ２１７７を経て不図示のドラム缶に回収され然る
べき処分がとりおこなわれる。回収や処理に先立って第
一排液槽排液貯槽２１４４内で、水による希釈や薬液に
よる処理など行うことも可能である。

【００６２】電析浴を撹拌し電析成膜を均一化ならしめ
るために、第一電析浴保持槽２０６５底部に設置された
第一電析槽撹拌空気導入管２０６２（図４参照）に穿っ
た複数のオリフィスから空気バブルを噴出させるように
なっている。空気は、工場に供給される圧搾空気を圧搾
空気導入口２１８２（図６参照）から取り込み、電析浴
撹拌用圧搾空気圧力スイッチ２１８３を経て、第一電析
槽圧搾空気導入方向２１８４に示される方向で、順に第
一電析槽圧搾空気元バルブ２１８５、第一電析槽圧搾空
気流量計２１８６、第一電析槽圧搾空気レギュレーター
２１８７、第一電析槽圧搾空気ミストセパレーター２１
８８、第一電析槽圧搾空気導入バルブ２１８９、第一電
析槽圧搾空気フレキシブルパイプ２１９０、第一電析槽
圧搾空気絶縁配管２１９１、そして第一電析槽圧搾空気
上流側制御バルブ２１９３または第一電析槽圧搾空気下
流側制御バルブ２１９２を通り第一電析槽撹拌空気導入
管２０６２へと至る。

【００６３】電析槽間折返しローラー２０１６を経て第
二電析槽２１１６（図５参照）に搬送された長尺基板
は、第二の電析膜を堆積または処理される。本装置の使
い方によって、第二の電析膜は第一の電析膜と同一のも
ので、第一の電析膜と第二の電析膜とが一つの膜を形成
することもあるし、また同じ材質ながら別の特性を付与
された二層の積層であることもある（例えば、酸化亜鉛
で粒径の異なる層の積層など）し、同じ特性を持ちなが
ら別の材質からなる二層の積層であることもある（例え
ば、透明導電膜として酸化インジウムと酸化亜鉛の積層
など）し、あるいは全く異なる二層の積層であることも
あるし、更に、第一電析槽２０６６で低酸化物を堆積
し、第二電析槽２１１６で酸化進行処理を行ったり、第
一電析槽２０６６で低酸化物を堆積し、第二電析槽２１
１６で食刻処理を行ったり、といった組み合わせが可能
となる。従って、電析浴あるいは処理浴、浴温度、浴循
環量、電流密度、撹拌量、などの電析または処理条件
は、それぞれの目的に合わせて選択される。電析または
処理時間を第一電析槽２０６６と第二電析槽２１１６と
で変える必要がある場合には、長尺基板２００６の通過
時間を第一電析槽２０６６と第二電析槽２１１６とで変
えればよく、そのためには、第一電析槽２０６６と第二
電析槽２１１６とで槽の長さを変えたり、または長尺基
板の折り返しを行うことで調整する。

【００６４】第二電析槽２１１６は、図５に示すように
電析浴に対して腐食せず電析浴を保温できる第二電析浴
保持槽２１１５中に、温度制御された電析浴が第二電析
浴浴面２０７４となるように保持されている。この浴面
の位置は、第二電析浴保持槽２１１５内に設けられた仕
切板によるオーバーフローで実現されている。不図示の
仕切板は電析浴を第二電析浴保持槽２１１５全体で奥側
に向かって落とすように設置されており、樋構造にて第
二電析槽オーバーフロー戻り口２０７５に集められた溢
れた電析浴は、第二電析槽オーバーフロー戻り路２２１
９を経て第二循環槽２２２２へ至り、ここで加熱され
て、再び第二電析槽上流循環噴流管２１１３と第二電析
槽下流循環噴流管２１１４とから第二電析浴保持槽２１
１５に還流され、オーバーフローを促すに足るだけの電
析浴の流入を形成する。

【００６５】長尺基板２００６は、電析槽間折返しロー
ラー２０１６、第二電析槽進入ローラー２０６９、第二
電析槽退出ローラー２０７０、純水シャワー槽折返し進
入ローラー２２７９を経て、第二電析槽２１１６内を通
過する。第二電析槽進入ローラー２０６９と第二電析槽
退出ローラー２０７０との間で長尺基板の表面は、電析
浴の中にあって、２４個の第二電析槽アノード２０７６
〜２０９９と対向している。実際の電析は、長尺基板に
負、アノードに正の電位を与えて、電析浴中で両者の間
に、電気化学反応を伴う電析電流を流すことによって行
う。

【００６６】本装置において第二電析槽２１１６におけ
るアノード２０７６〜２０９９は、４個ずつが、６つの
アノード載置台２１０４〜２１０９に載置されている。
アノード載置台は絶縁板を介してそれぞれのアノードを
置く構造となっており、独立の電源から独自の電位を印
加されるようになっている。また、アノード載置台２１
０４〜２１０９は電析浴中で長尺基板とアノード２０７
６〜２０９９との間隔を保持する機能も担っている。こ
のため通常、アノード載置台２１０４〜２１０９は、予
め決められた間隔を保持するべく、高さ調整が出来るよ
うに設計製作されている。

【００６７】第二電析槽最終アノード２０９９の直後に
設けられた第二電析槽裏面膜付着防止電極２１１１は浴
中で長尺基板の裏面に堆積された膜を電気化学的に除去
するためのもので、長尺基板に対して第二電析槽裏面膜
付着防止電極２１１１を負側の電位とすることで、これ
を実現する。第二電析槽裏面膜付着防止電極２１１１が
実際に効力を持つことは、電界の回り込みによって長尺
基板の成膜面と反対側の裏面に電気化学的に付着する、
長尺基板の成膜面に形成されるのと同じ材質の膜が、目
視下でみるみる除去されていくことで確認される。

【００６８】第二電析槽裏面膜付着防止電極２１１１の
直後に設けられた本発明による第二電析槽落下粒子排除
機構２１１０は、長尺基板２００６上に落下した粒子が
第二電析槽退出ローラー２０７０を通過する前に排除
し、落下粒子が第二電析槽退出ローラー２０７０を通過
ことにより発生する打痕を防止する事ができる。

【００６９】第二電析槽退出ローラー２０７０を通過し
電析浴から出た長尺基板には、第二電析槽出口シャワー
２２９７から電析浴をかけられて、成膜面が乾燥してム
ラを生じるのを防止している。また第二電析槽２１１６
と純水シャワー槽２３６０との渡り部分に設けられた純
水シャワー槽折返し進入ローラーカバー２３１８も、電
析浴から発生する蒸気を閉じ込め、長尺基板の成膜面が
乾燥するのを防止している。更に、純水シャワー槽入口
表面純水シャワー２２９９や純水シャワー槽入口裏面純
水シャワー２３００（図７参照）も、電析浴を洗浄して
落とすだけでなく、同様の働きを機能する。

【００７０】第二循環槽２２２２は、第二電析槽２１１
６中の電析浴の加熱保温ならびに噴流循環を担うもので
ある。前述のごとく、第二電析槽２１１６でオーバーフ
ローした電析浴は、第二電析槽オーバーフロー戻り口２
０７５に集められ、第二電析槽オーバーフロー戻り路２
２１９を通り、第二電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フ
ランジ２２２０を経て、第二循環槽加熱貯槽２２２３へ
と至る。第二循環槽加熱貯槽２２２３内には、８本の第
二循環槽ヒーター２２２４〜２２３１が設けられてお
り、室温の電析浴を初期加熱する際や、循環によって浴
温の低下する電析浴を再加熱して、所定の温度に電析浴
を保持する際に機能させられる。

【００７１】第二循環槽加熱貯槽２２２３には２つの循
環系が接続されている。すなわち、第二循環槽電析浴上
流循環元バルブ２２３２、第二循環槽電析浴上流循環ポ
ンプ２２３４、第二循環槽電析浴上流循環バルブ２２３
７、第二循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２２
３８、第二循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２２
３９を経て、第二電析槽上流循環噴流管２１１３から第
二電析浴保持槽２１１５に戻る第二電析槽上流循環還流
系と、第二循環槽電析浴下流循環元バルブ２２４２、第
二循環槽電析浴下流循環ポンプ２２４５、第二循環槽電
析浴下流循環バルブ２２４７、第二循環槽電析浴下流循
環フレキシブルパイプ２２４８、第二循環槽電析浴下流
循環フランジ絶縁配管２２４９を経て、第二電析槽下流
循環噴流管２１１４から第二電析浴保持槽２１１５に戻
る第二電析槽下流循環還流系とである。

【００７２】第二電析槽上流循環噴流管２１１３と第二
電析槽下流循環噴流管２１１４とから第二電析槽２１１
６に戻る電析浴は、第二電析浴保持槽２１１５内での電
析浴の交換を効果ならしめるよう、第二電析浴保持槽２
１１５下部に設けられた第二電析槽上流循環噴流管２１
１３と第二電析槽下流循環噴流管２１１４から、それぞ
れの噴流管に穿かれたオリフィスを経て噴流として還流
される。

【００７３】それぞれの循環還流系での還流量は主に、
第二循環槽電析浴上流循環バルブ２２３７または第二循
環槽電析浴下流循環バルブ２２４７の開閉度によって制
御され、更に細かい調節は、第二循環槽電析浴上流循環
ポンプ２２３４または第二循環槽電析浴下流循環ポンプ
２２４５の出口と入口を短絡して接続したバイパス系に
設けられた第二循環槽電析浴上流循環ポンプバイパスバ
ルブ２２３５または第二循環槽電析浴下流循環ポンプバ
イパスハルブ２２４４によって制御される。バイパス系
は、還流量を少なくした場合や、浴温が極めて沸点に近
い時、ポンプ内でのキャビテーションを防止する役目も
果たしている。第一電析槽の説明でも述べたが、浴液が
沸騰気化して液体を送り込めなくなるキャビテーション
は、ポンプの寿命を著しく短してしまう。

【００７４】第二電析槽上流循環噴流管２１１３と第二
電析槽下流循環噴流管２１１４とにオリフィスを穿って
噴流を形成する場合、還流量は殆ど第二電析槽上流循環
噴流管２１１３と第二電析槽下流循環噴流管２１１４へ
戻す溶液の圧力によって定まる。これを知るために第二
循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ２２３６と第二循環槽
電析浴下流循環圧力ゲージ２２４６が設けられていて、
還流量のバランスはこれらの圧力ゲージにて知ることが
出来る。オリフィスから吹き出す還流浴液量は正確には
ベルヌーイの定理に従うが、噴流管に穿ったオリフィス
が数ミリ以下の径の時には、第二電析槽上流循環噴流管
２１１３ないし第二電析槽下流循環噴流管２１１４全体
にわたって噴流量を実質的に一定とすることができる。

【００７５】更に還流量が充分に大きい場合には、浴の
交換が極めてスムーズに行われるので、第二電析槽２１
１６がかなり長くとも、浴の濃度の均一化や温度の均一
化が効果的に図れる。第二電析槽オーバーフロー戻り路
２２１９がこの充分な還流量を流しうる太さを持つべき
であることは当然である。

【００７６】それぞれの循環還流系に設けられた第二循
環槽電析浴上流循環フレキシブルパイプ２２３８と第二
循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイプ２２４８は、
配管系の歪みを吸収するものであり、特に歪みに対して
機械的強度が不足しがちなフランジ絶縁配管などを用い
る場合には有効である。

【００７７】それぞれの循環還流系に設けられた第二循
環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２２３９と第二循
環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管２２４９は、第二
電析槽オーバーフロー戻り路２２１９途中に設けられた
第二電析槽オーバーフロー戻り絶縁フランジ２２２０と
共に第二循環槽２２２２と第二電析槽２１１６とを電気
的に浮かせるものである。これは、不要な電流経路の形
成を絶つこと、即ち迷走電流を防止することが、電析電
流を利用した電気化学的な成膜反応を安定効果的に進め
ることにつながる、という本発明者の知見に基づくもの
である。

【００７８】一方の循環還流系には、直接第二循環槽加
熱貯槽２２２３へと戻る第二循環槽電析浴バイパス循環
フレキシブルパイプ２２５０及び第二循環槽電析浴バイ
パス循環バルブ２２５１からなるバイパス還流系が設け
られており、これは、第二電析槽に浴液を還流すること
無く浴の循環を行わしめたい場合、例えば室温から所定
温度への昇温時などに、用いるものである。

【００７９】また、第二循環槽２２２２からの両循環還
流系には、第二電析槽進入ローラー２０６９に至る直前
に電析浴をかける第二電析槽入口シャワー２０６８へと
送るものと、第二電析槽退出ローラー２０７０を通過し
電析浴から出た長尺基板に電析浴をかける第二電析槽出
口シャワー２２９７へと送るものとの２つの送液系が設
けられており、前者は、第二電析槽入口シャワーバルブ
２２４１を介して第二電析槽入口シャワー２０６８へ
と、後者は第二電析槽出口シャワーバルブ２２５２を介
して第二電析槽出口シャワー２２９７へと、つながって
いる。第二電析槽入口シャワー２０６８からの電析液噴
霧量は、第二電析槽入ロシャワーバルブ２２４１の開閉
度を調節することによって、また、第二電析槽出口シャ
ワー２２９７からの電析液噴霧量は、第二電析槽出口シ
ャワーバルブ２２５２の開閉度を調節することによっ
て、調整される。

【００８０】第二循環槽加熱貯槽２２２３は、実際には
蓋が設けられており、蒸気となって水が失われていくの
を防止する構造となっている。浴温が高い場合には、蓋
の温度も高くなるので、断熱材を貼るなどの考慮は作業
の安全面から必要である。

【００８１】第二電析槽電析浴の粉末除去のために、フ
ィルター循環系が設けられている。第二電析槽に対する
フィルター循環系は、第二電析槽フィルター循環戻りフ
レキシブルパイプ２２５３、第二電析槽フィルター循環
戻りフランジ絶縁配管２２５４、第二電析槽フィルター
循環元バルブ２２５６、第二電析槽フィルター循環サク
ションフィルター２２５８、第二電析槽フィルター循環
ポンプ２２６０、第二電析槽フィルター循環ポンプバイ
パスバルブ２２５９、第二電析槽フィルター循環圧力ス
イッチ２２６１、第二電析槽フィルター循環圧力ゲージ
２２６２、第二電析槽フィルター循環フィルター２２６
３、第二電析槽フィルター循環フレキシブルパイプ２２
６６、第二電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２２
６７、第二電析槽フィルター循環バルブ２２６８、第二
電析槽フィルター循環系電析浴上流戻りバルブ２２６
９、第二電析槽フィルター循環系電析浴中流戻りバルブ
２２７０、第二電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ２２７１、からなっている。この経路を電析浴は
第二電析槽フィルター循環方向２２５７、同２２６４、
同２２６５の方向に流れていく。除去されるべき粉末
は、機外から飛び込むことも有るし、また電析反応に応
じて、電極表面や浴中で形成されることもある。除去さ
れるべき粉末の最小の大きさは、第二電析槽フィルター
循環フィルター２２６３のフィルターサイズで定まる。

【００８２】第二電析槽フィルター循環戻りフレキシブ
ルパイプ２２５３ならびに第二電析槽フィルター循環フ
レキシブルパイプ２２６６は、配管の歪みを吸収して、
配管接続部からの液漏れを極小化すると共に、機械強度
に劣る絶縁配管を保護し、ポンプを始めとする循環系の
構成部品の配置自由度を上げるためのものである。

【００８３】第二電析槽フィルター循環戻りフランジ絶
縁配管２２５４ならびに第二電析槽フィルター循環フラ
ンジ絶縁配管２２６７は、大地アースからフロートとし
た第二電析浴保持槽２１１５が大地アースに落ちること
を防止するため、電気的に浮かせることを目的としたも
のである。

【００８４】第二電析槽フィルター循環サクションフィ
ルター２２５８はいわば「茶漉し」のような金網であ
り、大きなごみを取り除き、後に続く第二電析槽フィル
ター循環ポンプ２２６０や第二電析槽フィルター循環フ
ィルター２２６３を保護するためのものである。

【００８５】第二電析槽フィルター循環フィルター２２
６３はこの循環系の主役であり、電析浴中に混入あるい
は発生した粉体を除去するためのものである。

【００８６】本循環系の電析浴の循環流量は、主に第二
電析槽フィルター循環バルブ２２６８で、また従として
第二電析槽フィルター循環ポンプ２２６０に並列に設け
られた第二電析槽フィルター循環ポンプバイパスバルブ
２２５９で微調整をおこなう。これらのハルブ調整によ
る循環流量を把握するために、第二電析槽フィルター循
環圧力ゲージ２２６２が設けられている。第二電析槽フ
ィルター循環ポンプバイパスバルブ２２５９は流量の微
調整の他、フィルター循環流量全体を絞った時に、キャ
ビテーションが発生して第二電析槽フィルター循環ポン
プ２２６０が破損するのを防止している。

【００８７】第二電析槽フィルター循環戻りフランジ絶
縁配管２２５４を経て第二電析槽排水バルブ２２５５か
ら第二排液槽２２７４（図６参照）に電析浴が移送でき
る。この移送は、電析浴交換や装置のメンテナンスや更
には緊急時に行われるものである。移送される排液とし
ての電析浴は重力落下にて第二排液槽排液貯槽２２７３
に落とされる。メンテナンスや緊急時の目的には、第二
排液槽排液貯槽２２７３が第二電析槽２１１６および第
二循環槽２２２２の浴容量の合計を貯めるだけの容量を
もつことが好ましい。

【００８８】第二排液槽排液貯槽２２７３には第二排液
槽排液貯槽上蓋２２７８が設置されており、電析浴の重
力落下移送を効果的ならしめるために、第二排液槽空気
抜き２２７６及び第二排液槽空気抜きバルブ２２７５が
設けられている。

【００８９】一旦、第二排液槽排液貯槽２２７３に落と
された電析浴は、温度が下がった後、第二排液槽排水バ
ルブ２１８０より建物側の廃水処理に、あるいは第二排
液槽排液回収バルブ２１８１、排液回収元バルブ２１７
５、排液回収サクションフィルター２１７６と排液回収
ポンプ２１７７を経て不図示のドラム缶に回収され然る
べき処分がとりおこなわれる。回収や処理に先立って第
二排液槽排液貯槽２２７３内で、水による希釈や薬液に
よる処理など行うことも可能である。

【００９０】電析浴を撹拌し電析成膜を均一化ならしめ
るために、第二電析浴保持槽２１１５底部に設置された
第二電析槽撹拌空気導入管２１１２（図５参照）に穿っ
た複数のオリフィスから空気バブルを噴出させるように
なっている。空気は、工場に供給される圧搾空気を圧搾
空気導入口２１８２（図６参照）から取り込み、電析浴
撹拌用圧搾空気圧力スイッチ２１８３を経て、第二電析
槽圧搾空気導入方向２１９４に示される方向で、順に第
二電析槽圧搾空気元バルブ２１９５、第二電析槽圧搾空
気流量計２１９６、第二電析槽圧搾空気レギュレーター
２１９７、第二電析槽圧搾空気ミストセパレーター２１
９８、第二電析槽圧搾空気導入バルブ２１９９、第二電
析槽圧搾空気フレキシブルパイプ２２２０、第二電析槽
圧搾空気絶縁配管２２０１、そして第二電析槽圧搾空気
上流側制御バルブ２２０２または第二電析槽圧搾空気下
流側制御バルブ２２７２を通り第二電析槽撹拌空気導入
管２１１２へと至る。

【００９１】第一電析槽２０６６や第二電析槽２１１６
には、予備の液体または気体が導入できるように、図６
に示すように予備導入系が設置されている。電析槽予備
導入口２２１３からの液体または気体は、電析槽予備導
入バルブ２２１４を介して、第一電析槽予備導入バルブ
２２１５、第一電析槽予備導入絶縁配管２２１６を経て
第一電析槽２０６６へ、また、第二電析槽予備導入バル
ブ２２１７、第二電析槽予備導入絶縁配管２２１８を経
て第二電析槽２１１６へ導入される。予備導入系で最も
可能性の高いものは、浴の能力を長時間一定に保つため
の保持剤や補充薬であるが、場合によっては、浴に溶か
す気体であったり、また粉末を除去する酸であったりす
る。

【００９２】リンス工程は、図７に示される純水シャワ
ー槽２３６０、第一温水槽２３６１、第二温水槽２３６
２の３段で行われる。第二温水槽２３６２に加温された
純水が供給され、その排液が第一温水槽２３６１で用い
られ、更にその排液が純水シャワー槽２３６０で用いら
れる構成となっている。このことにより、長尺基板は電
析槽での電析を終了した後、次第に純度の高い水で洗わ
れていく。

【００９３】この純水は長尺基板が退出していく直前の
第二温水槽出口裏面純水シャワー２３０９、第二温水槽
出口表面純水シャワー２３１０へ供給される。供給すべ
き純水は、図８に示すように、水洗系純水口２３３７か
ら水洗系純水供給元バルブ２３３８を経て一旦純水加熱
槽２３３９に貯められ、純水加熱槽純水加熱ヒーター２
３４０〜２３４３で所定の温度に暖められ、純水加熱槽
純水送出バルブ２３４４、純水加熱槽純水送出ポンプ２
３４６、純水加熱槽圧力スイッチ２３４７、純水加熱槽
カートリッジ式フィルター２３４９、純水加熱槽流量計
２３５０を通り、一方は第二温水槽出口裏面シャワーバ
ルブ２３５１から第二温水槽出口裏面純水シャワー２３
０９（図７）へ、他方は第二温水槽出口表面シャワーバ
ルブ２３５２から第二温水槽出口表面純水シャワー２３
１０（図７）へと至る。加温は洗浄効果を向上させるた
めである。

【００９４】シャワーへ供給されて第二温水槽温水保持
槽２３１７へ溜まった純水は純水リンス浴を形成し、こ
こで長尺基板は静水での洗浄が行われる。純水の温度が
下がらないように、第二温水槽２３６２には第二温水槽
温水保温ヒーター２３０７が設けられている。

【００９５】第一温水槽２３６１へは、第二温水槽温水
保持槽２３１７を溢れた純水が、第二温水槽２３６２か
ら温水槽間連結管２２３２を介して供給される。第一温
水槽２３６１には第二温水槽２３６２同様、第一温水槽
温水保温ヒーター２３０４が設置されており純水の温度
を保持するようになっている。更に第一温水槽２３６１
には超音波源２３０６が設置されており、積極的に長尺
基板表面の汚れを第一温水槽ローラー２２８２と第二温
水槽折返し進入ローラー２２８３の間で除去するように
なっている。

【００９６】第一温水槽温水保持槽２３１６からの純水
は、純水シャワー槽純水シャワー供給元バルブ２３２３
に続いて、図８に示すように純水シャワー槽純水シャワ
ー供給ポンプ２３２５、純水シャワー槽純水シャワー供
給圧力スイッチ２３２６、純水シャワー槽純水シャワー
供給カートリッジ式フィルター２３２８、純水シャワー
槽純水シャワー供給流量計２３２９を経て、純水シャワ
ー槽入口表面純水シャワーバルブ２３３０から純水シャ
ワー槽入口裏面純水シャワー２２９９（図７）へ、純水
シャワー槽入口裏面純水シャワーバルブ２３３１から純
水シャワー槽入口裏面純水シャワー２３００（図７）
へ、純水シャワー槽出口裏面純水シャワーバルブ２３３
２から純水シャワー槽出口裏面純水シャワー２３０２
（図７）へ、純水シャワー槽出口表面純水シャワーバル
ブ２３３３から純水シャワー槽出口表面純水シャワー２
３０３（図７）へと送られ、純水シャワー槽２３６０の
入口と出口で、それぞれ長尺基板裏面と長尺基板表面に
洗浄用シャワー流がかけられる。

【００９７】シャワーの済んだ水は純水シャワー槽受け
槽２３１５で受けられ、そのまま第一温水槽温水保持槽
２３１６と第二温水槽温水保持槽２３１７の一部と合流
して水洗系排水２３３６に捨てられる。通常は、洗浄済
みの水にはイオンその他が含まれるため、所定の処理を
必要とする。

【００９８】洗浄のための純水シャワー槽２３６０、第
一温水槽２３６１、第二温水槽２３６２では、長尺基板
は純水シャワー槽折返し進入ローラー２２７９、純水シ
ャワー槽ローラー２２８０、第一温水槽折返し進入ロー
ラー２２８１、第一温水槽ローラー２２８２、第二温水
槽折返し進入ローラー２２８３、第二温水槽ローラー２
２８４、乾燥部折返しローラー２２８５へと送られてい
く。

【００９９】純水シャワー槽折返し進入ローラー２２７
９の直後には純水シャワー槽裏面ブラシ２２９８が設け
られており、長尺基板裏面に付着する比較的大きな粉や
付着力の弱い生成物を取り除けるようになっている。

【０１００】乾燥部２３６３に至った長尺基板２００６
は、まず乾燥部入口で乾燥部入口裏面エアーナイフ２３
１１、乾燥部入口表面エアーナイフ２３１２による水切
りが行われる。エアーナイフヘの空気の導入は、図８に
示すように乾燥系圧搾空気導入口２３５３、乾燥系圧搾
空気圧力スイッチ２３５４、乾燥系圧搾空気フィルター
レギュレーター２３５５、乾燥系圧搾空気ミストセパレ
ーター２３５６、乾燥系圧搾空気供給バルブ２３５７、
その後乾燥部入口裏面エアナイフバルブ２３５８または
乾燥部入口表面エアナイフバルブ２３５９、という経路
でなされる。乾燥部２３６３に供給される空気は特に水
滴などを含むと不都合なので、乾燥系圧搾空気ミストセ
パレーター２３５６の役割は重要である。

【０１０１】続いて乾燥折返しローラー２２８５から巻
取装置進入ローラー２２８６に搬送される過程で、並ん
だＩＲランプ２３１３の輻射熱による乾燥が行われる。
ＩＲランプ２３１３の輻射熱が充分であれば、電析膜を
成膜後長尺基板２００６をＣＶＤ装置などの真空装置に
投入しても不都合は生じない。乾燥時は、水切による霧
の発生と、ＩＲランプ輻射による水蒸気の発生があっ
て、排気ダクトに繋がる乾燥部排気口２３１４は不可欠
である。

【０１０２】乾燥系排気ダクト２３７０に集められた水
蒸気は、図９に示すように乾燥系凝縮器２３７１でその
ほとんどが水に戻り乾燥系凝縮器排水ドレイン２３７３
へと捨てられ、一部は乾燥系排気２３７４へと捨てられ
ていく。水蒸気に有害気体を含む場合には、排気は所定
の処理を行うべきである。

【０１０３】巻取装置２２９６（図７参照）は、巻取装
置進入ローラー２２８６、巻取装置方向転換ローラー２
２８７、巻取り調整ローラー２２８８、を順に経て長尺
基板２００６を長尺基板巻上げボビン２２８９にコイル
状に巻取っていく。堆積した層保護が必要な場合には、
インターリーフ繰出しボビン２２９０からインターリー
フを繰出し、長尺基板に巻き込まれていく。長尺基板２
００６の搬送方向は矢印２２９２で示され、長尺基板巻
上げボビン２２８９の回転方向は矢印２２９３で示さ
れ、インターリーフ繰出しボビン２２９０の巻取り方向
は矢印２２９４で示される。図７中、長尺基板巻上げボ
ビン２２８９へ巻き上げられる長尺基板と、インターリ
ーフ繰出しボビン２２９０から繰り出されるインターリ
ーフは、それぞれ搬送開始時の位置と搬送終了時の位置
で干渉が起きていないことを示している。巻取装置全体
は、防塵のため、ヘパフィルターとダウンフローを用い
た巻取装置クリーンブース２２９５で覆われた構造とな
っている。

【０１０４】本巻取装置にあっては、巻取装置方向転換
ローラー２２８７が長尺基板の蛇行を修正する機能を付
与されている。巻取装置方向転換ローラー２２８７と巻
取り調整ローラー２２８８との間に設置された蛇行検知
器からの信号に基づいて、油圧のサーボで巻取装置方向
転換ローラー２２８７を巻取装置進入ローラー２２８６
側にセットされた軸を中心として振ってやることで、蛇
行の修正が可能となる。巻取装置方向転換ローラー２２
８７の制御は、図７中、近似的に手前側あるいは奥側へ
のローラーの移動であり、その移動の向きは、蛇行検出
器からの長尺基板蛇行検出方向と逆である。サーボのゲ
インは、長尺基板の搬送速度によるが、一般に大きな物
を必要としない。数百メートルの長さの長尺基板を巻き
上げても、その端面はサブミリの精度で揃えられる。

【０１０５】電析浴や温水を室温より高い温度で使うと
必然的に水蒸気が発生する。特に８０℃を越える温度を
用いると、水蒸気の発生はかなりのものとなる。槽の浴
面から発生する水蒸気は、槽の浴面上に溜まり、装置の
隙間から勢いよく吹き出したり、蓋の開閉時に大量の放
出を見たり、また装置の隙間から水滴となって流れ落ち
たり、装置の操作環境を悪化させる。このため、排気ダ
クトを介して強制的に吸引排気させるのが好ましい。

【０１０６】第一電析槽２０６６の第一電析槽上流排気
口２０２１、第一電析槽中流排気口２０２２、第一電析
槽下流排気口２０２３、また第二電析槽２１１６の第二
電析槽上流排気口２０７１、第二電析槽中流排気口２０
７２、第二電析槽下流排気口２０７３、純水シャワー槽
２３６０の純水シャワー槽排気口２３０１、第一温水槽
２３６１の第一温水槽排気口２３０５、第二温水槽２３
６２の第二温水槽排気口２３０８を介して排気ダクト２
０２０に集められた水蒸気は、図９に示すように絶縁フ
ランジを通り、電析水洗系排気ダクト凝縮器２３６６で
そのほとんどが水に戻り電析水洗系排気ダクト凝縮器排
水ドレイン２３６８へと捨てられ、一部は電析水洗系排
気２３６９へと捨てられていく。水蒸気に有害気体を含
む場合には、排気は所定の処理を行うべきである。

【０１０７】本装置では、排気ダクト２０２０をステン
レスで構成したので、第一電析槽２０６６の第一電析浴
保持槽２０６５及び第二電析槽２１１６の第二電析浴保
持槽２１１５を大地アースからフロート電位とするため
に、電析水洗系排気ダクト基幹絶縁フランジ２３６５と
電析水洗系排気ダクト水洗側絶縁フランジ２３６４を設
け、電気的に切り離した。

【０１０８】［裏面膜付着防止電極］裏面に成膜される
不必要な電析膜は、裏面膜付着防止電極で除去される。
裏面膜付着防止電極には基板に対して負の電位を印加す
る。このため、特に電析用の電源との干渉を防ぐよう、
両者は互いにフロート出力である必要がある。一つの電
析槽に設置した裏面電極あたり１Ａ〜６０Ａの電流が用
いられる。裏面膜付着防止電極の材質は水素過電圧の高
いＴｉやＳＵＳなどが使われる。基板の裏面より剥ぎ取
られて裏面膜付着防止電極部に溜まる酸化亜鉛など電析
物は、繰り返し利用のために装置外で機械的に剥ぎ取ら
れても良いし、また裏面膜付着防止電極を使い捨てとし
て電極ごと廃棄されても良い。

【０１０９】［落下粒子］特にロール・ツー・ロール形
式で、裏面膜付着防止電極を用いて長時間の連続成膜を
行なった場合、裏面膜付着防止電極に次第に堆積されて
いく膜の応力により膜剥れが発生し、剥がれた膜が粒子
となり長尺基板上に落下した後、ローラーまで搬送され
る。長尺基板上に落下した粒子を乗せたままローラーを
通過すると、打痕発生の原因となる。

【０１１０】［落下粒子排除機構］本発明による落下粒
子排除機構は、落下粒子をローラー通過前に排除する目
的で設置される。形状は板状（布等を巻く事も可能）、
ブラシ状、カーテン状等が良く、必要に応じて組み合わ
せたりする事もできる。材質はＳＵＳ、Ｔｉ等耐食性の
高いものが好ましい。また長時間成膜の際はテフロン、
耐熱塩化ビニール、あるいはＦＲＰ等の絶縁材料が好ま
しい。

【０１１１】落下粒子排除機構の設置方法の例を図１２
及び図１３に示す。これらの図において、５０１、６０
１は裏面膜付着防止電極、５０２、６０２は落下粒子排
除機構、５０３、６０３はローラー、５０４、６０４は
長尺基板である。図１２、図１３に示すように、板状の
落下粒子排除機構は、長尺基板の搬送方向に対して平行
または傾斜にすること配置することが出来る。また、落
下粒子排除機構の高さ方向の傾きは材質等に合わせて自
由に変化する事が出来る。

【０１１２】以下に図面を用いて本発明の長尺基板に付
着する落下物またはダストを排除する方法を有する酸化
亜鉛膜の形成方法および形成装置の別の例について説明
する。

【０１１３】図１４は長尺基板上に酸化亜鉛膜を形成す
る装置の模式図であり、図１５は図１４中のＡ−Ａ面に
おける断面模式図である。

【０１１４】まず電析槽７０１に所定の濃度の電析浴７
０２を満たし、不図示の循環ポンプを用いて浴をよく循
環させ、不図示の貯液槽内にあるヒーターを用いて所定
の温度で一定に保温する。

【０１１５】この装置には、本発明による長尺基板に付
着する落下物またはダストを排除する方法のうち、浴の
対流を利用して基板に付着した落下物またはダストを排
除する方式を採用している。具体的には、電析浴７０２
を撹拌するための噴流管７１２ｂを電析槽７０１の槽壁
に裏面膜付着防止電極７１３と重ならないように設置し
て、長尺基板７０３の搬送方向に対して垂直に対流がで
きる様にする。

【０１１６】次に、基板送り出しローラー７１０、基板
巻き取りローラー７１１に長尺基板７０３を給電ローラ
ー７０４、搬送ローラーを経由して電析浴中に設置し、
基板成膜面に対向してアノード７０５〜７０９を設置
し、最終アノード７０９直後の基板裏面に対向して裏面
膜付着防止電極７１３を設置する。

【０１１７】長尺基板７０３、アノード７０５〜７０９
間に定電流モードで電圧を印加することにより透明な酸
化亜鉛薄膜が長尺基板成膜面に析出する。最終アノード
７０９直後に設けられた裏面膜付着防止電極７１３に
は、基板側を正極として、裏面膜付着防止電極が負極に
なるように電圧を印加する。これにより基板送り出しロ
ーラー７１０から送り出された長尺基板７０３上に順
次、透明な酸化亜鉛薄膜が形成され、次に裏面に付いた
不必要な膜は、裏面膜付着防止電極７１３によって剥ぎ
取られる。

【０１１８】長尺基板７０３は酸化亜鉛薄膜が形成され
た後、水洗槽７１４、水洗シャワー７１５を通過して基
板表面に残った浴を洗い流し、エアーナイフ７１６で水
気を切り、最後に加熱ランプ７１７を通して乾燥工程を
行った後、基板巻き取りローラー７１１によって巻き取
られる。

【０１１９】［基板］図１４で示した装置で用いられる
基板材料は、膜成膜面に電気的な導通がとれ、電析浴に
侵されないものなら使用でき、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆ
ｅなどの金属が用いられる。金属コーティングを施した
ＰＥＴフィルムなども利用可能である。これらの中で、
素子化プロセスを後工程で行うには、ＳＵＳが長尺基板
としては優れている。

【０１２０】ＳＵＳは非磁性ＳＵＳ、磁性ＳＵＳいずれ
も適用できる。前者の代表はＳＵＳ３０４であり研磨性
に優れていて鏡面とすることも可能である。後者の代表
はフェライト系のＳＵＳ４３０であり、磁力を利用した
搬送には有効に利用される。

【０１２１】基板表面は、平滑でも良いし、粗面でもよ
い。ＳＵＳの圧延プロセスにおいて圧延ローラーの種類
を変えたりすることにより表面性が変わる。ＢＡと称す
るものは鏡面に近く、２Ｄにあっては凹凸が顕著であ
る。いずれの面においても、ＳＥＭ（電子顕微鏡）下で
の観察では、ミクロン単位の抉れなどが目立つことがあ
る。太陽電池基板としては、大きなうねり状の凹凸より
も、ミクロン単位の構造の方が太陽電池の特性には、良
い方向にも悪い方向にも大きく反映する。

【０１２２】さらに、これら基板は別の導電性材料が成
膜されていてもよく、電析の目的に応じて選択される。
場合によっては、酸化亜鉛のごく薄層を予め他の方法で
形成しておくことは、電析法での堆積速度を安定的に向
上できて好ましい。確かに、電析法はコストが安く済む
のがメリットであるが、多少高価な方法を付加的に採用
しても、総合的にコストダウンが可能ならば、２方式の
併用は有利である。

【０１２３】［裏面膜付着防止電極］裏面に成膜される
不必要な電析膜は、裏面膜付着防止電極で除去される。
裏面膜付着防止電極には基板に対して負の電位を印加す
る。このため、特に電析用の電源との干渉を防ぐよう、
両者は互いにフロート出力である必要がある。一つの電
析槽に設置した裏面電極あたり５０ｍＡ／ｃｍ²〜７０
ｍＡ／ｃｍ²の電流が用いられる。裏面膜付着防止電極
の材質は、水素過電圧の高いＴｉやＳＵＳなどが使われ
る。裏面膜付着防止電極と基板との間隔は狭すぎても広
すぎても効果を十分に発揮できず、好ましくは１０ｍｍ
から４０ｍｍ、さらに好ましくは１５ｍｍから２０ｍｍ
の間隔で設置することが望ましい。基板の裏面より剥ぎ
取られて裏面膜付着防止電極部に溜まる酸化亜鉛は、繰
り返し利用のために装置外で機械的に剥ぎ取られても良
いし、また裏面膜付着防止電極を使い捨てとして電極ご
と廃棄しても良い。

【０１２４】［裏面膜付着防止電極に堆積する膜］本発
明で裏面膜付着防止電極に堆積される膜は、酸化亜鉛で
ある。この裏面膜付着防止電極に堆積される酸化亜鉛
は、固くてもろい性質を持っている。膜の堆積の仕方
は、最初、基板と対向している裏面膜付着防止電極面に
膜が堆積されていき、ある程度堆積してくると電界の高
い部分（例えば、電極断面部分、電極の角、電極をステ
ーに取付けているボルトの頭）から樹枝状に成長してい
く。この樹枝状に成長した酸化亜鉛が、浴の撹拌の影響
や、基板の振動の影響を受けて裏面膜付着防止電極から
落下してしまう。また、裏面膜付着防止電極に次第に堆
積されていく酸化亜鉛薄膜の膜厚が増大し、膜自身の応
力等により膜剥れが発生する。裏面膜付着防止電極と基
板との間隔が１０ｍｍから４０ｍｍと接近しているため
落下した樹枝状の酸化亜鉛の殆どは、基板に乗ったまま
ローラーまで運ばれていき、打痕の原因、およびローラ
ー表面へのへこみ、傷の原因となってしまう。

【０１２５】［ダスト］酸化亜鉛薄膜の長時間の連続成
膜を行なった場合、アノードに使用している亜鉛板から
酸化亜鉛粉が発生する。このアノードから発生した酸化
亜鉛粉等のダストが、浴中に浮遊し、基板に吸着した後
ローラーまで搬送される。長尺基板上に吸着したダスト
がそのままローラーを通過すると基板とローラーに挟ま
れ、打痕発生の原因となる。

【０１２６】［打痕］本発明で打痕と呼んでいるもの
は、裏面膜付着防止電極からの落下物や、浴中に浮遊し
ているダストが、基板に吸着した後ローラーと基板に挟
まれて出来る傷のことである。酸化亜鉛薄膜を成膜した
後に基板に打痕が発生してしまうと、太陽電池基板とし
ての外観不良だけではなく電析によって堆積された酸化
亜鉛薄膜に亀裂や膜剥れを発生させてしまい、膜の品質
を著しく下げてしまうことになる。打痕の大きさ、形状
は、付着した落下物もしくはダストの形に依存する。ま
た、基板に付着した落下物またはダストが、ローラー通
過時に、潰され落下物またはダストがローラーと基板の
間、またはローラー上に残った場合、延々と打痕が発生
してしまう。さらに基板に打痕を発生させる原因だけに
とどまらず、基板を支えているローラーに対してもロー
ラー表面にへこみ、傷等を発生させることになり、装置
に対して多大なダメージを負わせることにつながる。

【０１２７】［基板に付着する落下物または、ダストを
排除する手段］本発明による基板に付着する落下物また
はダストを排除する手段は、基板に付着する落下物また
はダストをローラー通過前に排除する目的で設置され
る。その構成は浴の対流を利用する方式、ローラー手前
にシャワーを設けシャワーの噴流を利用する方式等が採
用できる。

【０１２８】［浴の対流］本発明による基板に付着する
落下物またはダストを排除する手段の一例として浴の対
流がある。これは基板搬送方向に対して垂直に、かつ基
板成膜面又は基板裏面に沿って浴の流動ができる様に、
対流を起こし基板に付着する落下物またはダストを排除
する方式である。具体的な構成は、図１５に示すように
電析槽の槽壁に噴流管７１２ｂを、対向する槽壁に反射
板８０１を設置し、裏面膜付着防止電極７１３と長尺基
板７０３との間に例えば、矢印に示すような対流を起こ
すようにする。槽壁に設置する反射板８０１の形状は、
平板状のものでも良いが、対流の起こしやすさ等を考慮
すると円弧状に曲がっている物の使用が好ましい。槽全
体に本発明で提案している様な対流を発生させると、裏
面膜付着防止電極７１３に堆積した膜の剥れが促進され
る事が予想されるので、打痕予防の観点からは好ましく
ない。浴の対流を起こす範囲は、裏面膜付着防止電極７
１３から長尺基板７０３の搬送方向下流側に設置してい
るローラーの間の一部または全部で対流を起こすように
することが好ましい。

【０１２９】［シャワー］本発明による基板に付着する
落下物またはダストを排除する手段の一例としてシャワ
ーがある。このシャワーの設置場所は、基板が裏面膜付
着防止電極７１３を通過して最初に基板裏面および、成
膜面に触れるローラーの手前に設置するのが好ましい。
シャワーの材質は強度、加工のし易さ、耐薬品性を考慮
するとＳＵＳ等の使用が好ましい。またシャワーの構造
は、例えばＳＵＳ製の配管に穴を数箇所開けた簡単な構
造の物から、ＳＵＳ製の配管にノズルを設けた物も採用
できる。配管に開ける穴の大きさ、設置する穴またはノ
ズルの間隔、基板に対する角度等は、効率よく落下物ま
たはダストを排除できるように適宜決められる。またシ
ャワーから噴出させる物は浴、純水等の液体だけではな
く、気体の利用も可能である。その場合の液体または気
体の流量も効率よく落下物およびダストを排除できるよ
うに適宜決められる。

【０１３０】上記のようなシャワーの諸条件を設定する
場合に注意することはシャワーが直接、裏面膜付着防止
電極および裏面膜付着防止電極に堆積した酸化亜鉛膜に
当たらないように設置しないと、シャワーの噴流の勢い
で裏面膜付着防止電極に堆積した膜の剥れを促進するこ
とになり、打痕予防の観点からは好ましくない。

【０１３１】シャワーの形状は図１６（ａ）に示すよう
な横一列にノズルもしくは穴が数個並んでいる一字型の
もの、図１６（ｂ）に示すようなＶ字型にノズルもしく
は穴が並んでいる物、図１６（ｃ）に示すような円弧状
にノズルもしくは穴が並んでいる物等が挙げられる。
尚、図１６（ａ）〜（ｃ）において、９０１は長尺基
板、９０２は搬送ローラー、９０３は裏面膜付着防止電
極、９０４は一字型シャワー、９０５はＶ字型シャワ
ー、９０６は円弧型シャワーである。

【０１３２】なお、本発明は、長尺基板上に膜形成する
場合のみならず、基板を搬送手段に接して搬送する場合
一般にも適用可能である。

【０１３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【０１３４】（実施例１）実験には図１１に示すロール
・ツー・ロール実験装置を用いた。あらかじめ、ロール
状のＳＵＳ４３０ＢＡ（支持体１０１）にロール対応の
ＤＣマグネトロンスパッタ装置により銀２０００Å（金
属層１０２）堆積し、その上に同様のロール対応のＤＣ
マグネトロンスパッタ装置により１０００Åの酸化亜鉛
薄膜を堆積した支持体ロール４０３上に、酸化亜鉛層１
０３を形成した。

【０１３５】支持体ロール４０３は搬送ローラー４０４
を経て、酸化亜鉛層形成槽４０６に搬送される。酸化亜
鉛形成浴４０５は、硝酸亜鉛０．１ｍｏｌ／ｌ、サッカ
ロース２０ｇ／１を含んでなり、浴中を撹拌するために
液循環処理がなされている。液温は８０℃の温度に保た
れており、ｐＨは４．０〜６．０に保持される。対向電
極４０９は亜鉛が用いられ、さらに裏面膜付着防止電極
４１０が用いられる。そして本発明による落下粒子防止
機構４１５が用いられる。この落下粒子防止機構は厚さ
５ｍｍのＳＵＳ３０４で作製されており、基板の搬送方
向と垂直に設置されている。

【０１３６】支持体ロール４０３をアースとした。対向
電極４０９を正側の電極として支持体ロール４０３との
間で５．０ｍＡ／ｃｍ²（０．５Ａ／ｄｍ²）、更に裏面
膜付着防止電極４１０が、よりマイナス電位となるよ
う、支持体ロール４０３と裏面膜付着防止電極４１０と
の間で−０．８ｍＡ／ｃｍ²（０．０８Ａ／ｄｍ²）を通
電し、電解析出を行った。

【０１３７】それぞれのローラーを経て、巻取りローラ
ー４０２に巻き上げられる直前の基板に目視にて確認で
きる打痕の数を、４８０時間にわたり６０分毎に１分間
測定した。この結果を表１に示す。

【０１３８】（実施例２）落下粒子排除機構４１５が絶
縁材料で作製されている以外は実施例１と同様に電解析
出を行なった。

【０１３９】それぞれのローラーを経て、巻取りローラ
ーに巻き上げられる直前の基板に目視にて確認できる打
痕の数を、４８０時間にわたり６０分毎に１分間測定し
た。この結果を表１に示す。

【０１４０】（実施例３）落下粒子排除機構４１５が長
尺基板進行方向に対して傾斜を持つよう設置した以外は
実施例２と同様に電解析出を行なった。

【０１４１】それぞれのローラーを経て、巻取りローラ
ーに巻き上げられる直前の基板に目視にて確認できる打
痕の数を、４８０時間にわたり６０分毎に１分間測定し
た。この結果を表１に示す。

【０１４２】（比較例１）落下粒子排除機構４１５を用
いない以外は実施例１と同様に電解析出を行った。

【０１４３】それぞれのローラーを経て、巻取りローラ
ーに巻き上げられる直前の基板に目視にて確認できる打
痕の数を、４８０時間にわたり６０分毎に１分間測定し
た。この結果を表１に示す。

【０１４４】

【表１】

【０１４５】表１より以下の事が言える。・落下粒子排除機構を設けることで、打痕の発生を大幅
に減少できる。・落下粒子排除機構を絶縁材料とすることで、落下粒子
排除機構への電解析出による膜付着を防止でき、落下粒
子排除機構からの膜剥れによる打痕の発生を防止でき
る。・落下粒子排除機構を絶縁材料とし、かつ傾斜を持つよ
うに設置することで、排除した粒子を所定の場所に保持
でき、再浮遊を防止でき打痕を無くす事ができる。

【０１４６】（実施例４）実験には図２〜図９に示すロ
ール・ツー・ロール装置を用いた。あらかじめ、ロール
状のＳＵＳ４３０２Ｄ（支持体１０１）にロール対応
のＤＣマグネトロンスパッタ装置によりアルミニウム２
０００Å（金属層１０２）堆積し、その上に同様のロー
ル対応のＤＣマグネトロンスパッタ装置により２０００
Åの酸化亜鉛薄膜を堆積した長尺基板２００６上に、酸
化亜鉛層１０３を形成した。

【０１４７】長尺基板２００６は搬送ローラーを経て、
酸化亜鉛層形成槽に搬送される。第一電析槽２０６６、
第二電析槽２１１６は硝酸亜鉛０．２ｍｏｌ／ｌ、デキ
ストリン１．０ｇ／ｌを含んでなり、浴中を撹拌するた
めに液循環処理がなされている。液温は８０℃の温度に
保たれており、ｐＨは４．０〜６．０に保持される。

【０１４８】第一電析アノード２０２６〜２０４９、第
二電析アノード２０７６〜２０９９には亜鉛板（３５０
ｃｍ×１５０ｃｍ）が用いられており、ロール状の長尺
基板２００６を負側の電極として、正側の電極２０２６
〜２０４９、２０７６〜２０９９と負側の電極２００６
との間でそれぞれ１０．０ｍＡ／ｃｍ²（１．０Ａ／ｄ
ｍ²）通電し、さらに裏面膜付着防止電極２０６１、２
１１１を負側の電極として、ロール状の長尺基板２００
６を正側の電極として、正側の電極２００６と負側の電
極２０６１、２１１１との間で５０．０ｍＡ／ｃｍ
²（５．０Ａ／ｄｍ²）通電した。ここで、長尺基板搬送
中の落下粒子排除機構２０６０、２１１０としてテフロ
ンで作製された高さ２０ｍｍのブレードが長尺基板進行
方向に対して傾斜を持つようにそれぞれ裏面膜付着防止
電極２０６１、２１１１の後ろに設置されている。

【０１４９】基板の搬送速度は１５００ｍｍ／分で８時
間（７２０分）連続成膜を行なった。その結果、膜厚
２．０μｍの酸化亜鉛薄膜が連続的に形成された。

【０１５０】電解析出による酸化亜鉛作成時の打痕発生
数は、１分間の目視観察において、開始から終了まで確
認されなかった。

【０１５１】このようにして支持体１０１上に金属層１
０２と酸化亜鉛層１０３を形成した後、この酸化亜鉛層
１０３上にトリプル構造の半導体層１０４をロール対応
のＣＶＤ装置にて形成した。まずシランとフォスフィン
と水素の混合ガスを用い、支持体１０１上に形成した金
属層１０２と酸化亜鉛層１０３を３４０℃に加熱し、４
００ＷのＲＦパワーを投入してｎ型層を形成し、次にシ
ランとゲルマンと水素の混合ガスを用い、基板温度を４
５０℃としてマイクロ波パワーを投入してｉ層を形成
し、更に基板温度を２５０℃として、三フッ化ボロンと
シランと水素の混合ガスからｐ型層を形成し、ボトムｐ
ｉｎ層とした。続いてｉ層におけるシランとゲルマンの
混合比を増やし、同様の手順にて、ミドルｎｉｐ層を形
成し、更に同様の手順でｉ層をシランと水素から堆積し
てトップｐｉｎ層を形成した。

【０１５２】この後、ロール対応スパッタ装置にてＩＴ
Ｏを透明導電層１０５として堆積せしめた。しかる後、
銀ぺーストで集電電極層１０６を作成した（図１参
照）。

【０１５３】作製したサンプルの酸化亜鉛電解析出直後
と、終了直前部の素子をソーラーシュミレーター（ＡＭ
１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²、表面温度２５℃）を用い
て変換効率を測定した。さらに、この素子を加速試験と
してＨＨ試験（温度８５度湿度８５％の環境下の環境試
験箱に１０００時間投入）を行い、変換効率の劣化率を
測定した。以上の結果を表２に示す。

【０１５４】（比較例２）落下粒子排除機構を用いない
以外は実施例４と同様に形成し、素子とした。

【０１５５】電解析出による酸化亜鉛作成時の打痕発生
数は、１分間の目視観察において、開始直後は０個、２
時間後から次第に増えはじめ終了直後は１１３個であっ
た。

【０１５６】作製したサンプルの酸化亜鉛電解析出開始
直後と、終了直前部の素子をソーラーシュミレーター
（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²、表面温度２５℃）
を用いて変換効率を測定した。さらに、この素子を加速
試験としてＨＨ試験（温度８５度湿度８５％の環境下の
環境試験箱に１０００時間投入）を行い、変換効率の劣
化率を測定した。以上の結果を表２に示す。

【０１５７】

【表２】

【０１５８】表２より以下の事が言える。

【０１５９】酸化亜鉛作成時に、本発明の落下粒子排除
機構を設けて作製した基板を用いる事で、ロール・ツー
・ロール形式において長時間にわたり信頼性の高い優れ
た素子を作製できる。

【０１６０】（実施例５）実験には図１４に示すロール
・ツー・ロール実験装置を用いた。あらかじめ、ロール
状のＳＵＳ４３０２Ｄに金属層をロール対応のＤＣマ
グネトロンスパッタ装置により銀２００ｎｍ（２０００
Å）堆積し、その上に同様のロール対応のＤＣマグネト
ロンスパッタ装置により１００ｎｍ（１０００Å）の酸
化亜鉛薄膜を堆積した長尺基板１０３上に電析による酸
化亜鉛層を形成した。

【０１６１】長尺基板７０３は搬送ローラーを経て、電
析槽７０１に搬送される。電析浴７０２は、硝酸亜鉛
０．２ｍｏｌ／ｌ、デキストリン０．１ｇ／ｌを含んで
おり、浴中を撹拌するために噴流管７１２ａにより液循
環処理がなされている。液温は８０℃の温度に保たれて
おり、ｐＨは４．０〜６．０に保持される。アノード７
０５〜７０９は亜鉛が用いられる。

【０１６２】そして本実施例では基板に付着する落下物
またはダストを排除する手段として電析浴の対流を利用
する方式を用いた。この電析浴の対流を利用する方式の
構成は、浴を撹拌するための液循環処理の噴流管７１２
ｂを図１５に示すように電析槽の槽壁に設置し、対向す
る槽壁に反射板８０１を設置し、裏面膜付着防止電極７
１３と長尺基板７０３との間に矢印に示すような対流を
起こすように設置した。基板の搬送方向と垂直に対流が
起こせる様に構成されているため、基板上に落下した落
下物を効果的に排除できる様になっている。

【０１６３】本実施例ではアノード７０５〜７０９と長
尺基板７０３との間で５．０ｍＡ／ｃｍ²通電し電解析
出をおこなった。更に裏面膜付着防止電極７１３が、長
尺基板７０３に対してよりマイナス電位となるよう、長
尺基板と裏面膜付着防止電極との間で−６０ｍＡ／ｃｍ
²通電し、長尺基板の裏面に付いた不要な膜を除去し
た。

【０１６４】それぞれのローラーを経て、巻取りローラ
ー７１１に巻き上げられる直前の基板に目視にて確認で
きる打痕の数を、４８０時間にわたり６０分毎に１分間
測定した。この結果を表３に示す。

【０１６５】（比較例３）基板に付着する落下物または
ダストを排除する手段（噴流管７１２ｂ）を用いないこ
と以外は実施例５と同様に電解析出を行った。

【０１６６】それぞれのローラーを経て、巻き上げられ
る直前の基板に目視にて確認できる打痕の数を、４８０
時間にわたり６０分毎に１分間測定した。この結果を表
３に示す。

【０１６７】（実施例６）基板に付着する落下物または
ダストを排除する手段を、電析浴の対流ではなく図１６
（ｂ）に示すように長尺基板搬送方向に対向して浴をＶ
字型に吹き付けるシャワーの様に構成した以外は実施例
５と同様に電解析出を行なった。この場合のシャワーの
噴射角度は、長尺基板の搬送方向９０１に対して３０度
の角度になるように設置した。またシャワーの穴の直径
は２ｍｍ、設置した穴の間隔は２０ｍｍ、浴の流量は２
Ｌ／分の流量に設定した。

【０１６８】それぞれのローラーを経て、巻き上げられ
る直前の基板に目視にて確認できる打痕の数を、４８０
時間にわたり６０分毎に１分間測定した。この結果を表
３に示す。

【０１６９】（実施例７）基板に付着する落下物または
ダストを排除する手段として成膜面に付着するダストも
排除できるように図１６（ａ）に示すシャワーを追加設
置した以外は実施例６と同様に電解析出を行なった。

【０１７０】それぞれのローラーを経て、巻き上げられ
る直前の基板に目視にて確認できる打痕の数を、４８０
分にわたり６０分毎に１分間測定した。この結果を表３
に示す。

【０１７１】

【表３】

【０１７２】表３より以下の事が言える。基板に付着する落下物またはダストを排除する手段と
して電析浴の対流を利用する方式を採用することで、打
痕の発生を大幅に減少できる。基板に付着する落下物またはダストを排除する手段
を、長尺基板搬送方向に対向してＶ字型に浴を吹き付け
るシャワーにすることで、より効果的に付着した落下物
またはダストを排除する事ができ、打痕の発生を防止で
きる。基板に付着する落下物またはダストを排除するシャワ
ーを基板裏面側および基板成膜面側にも設けることで裏
面膜付着防止電極からの落下物だけではなく、成膜面に
吸着したダストも排除する事ができ、打痕の発生を防止
して高品質な酸化亜鉛薄膜を形成することができる。

【０１７３】（実施例８）実験には図１７に示すロール
・ツー・ロール装置を用いた。あらかじめ、ロール状の
ＳＵＳ４３０２Ｄに金属層をロール対応のＤＣマグネ
トロンスパッタ装置によりアルミニウム２００ｎｍ（２
０００Å）堆積し、その上に同様のロール対応のＤＣマ
グネトロンスパッタ装置により２００ｎｍ（２０００
Å）の酸化亜鉛薄膜を堆積した長尺基板１０３上に電析
による酸化亜鉛層を形成した。

【０１７４】長尺基板７０３は搬送ローラーを経て、電
析槽７０１に搬送される。電析浴７０２は、硝酸亜鉛
０．２ｍｏｌ／ｌ、デキストリン１．０ｇ／ｌを含んで
なり、浴中を撹拌するために噴流管７１２により液循環
処理がなされている。液温は８０℃の温度に保たれてお
り、ｐＨは４．０〜６．０に保持される。アノード７０
５〜７０９には亜鉛板（３５０ｍｍ×１５０ｍｍ）が用
いられており、ロール状の長尺基板７０３を負側の電極
として、正側の電極７０５〜７０９と負側の電極７０３
との間でそれぞれ１０．０ｍＡ／ｃｍ²（１．０Ａ／ｄ
ｍ²）通電し、さらに裏面膜付着防止電極７１３を負側
の電極として、長尺基板７０３を正側の電極として、正
側の電極７０３と負側の電極７１３との間隔を２０ｍｍ
にセットし、５０．０ｍＡ／ｃｍ²（５．０Ａ／ｄｍ²）
通電した。

【０１７５】ここで、長尺基板搬送中の基板に付着する
落下物またはダストを排除する手段として、長尺基板搬
送方向に対向して図１６（ｃ）に示したような円弧状に
圧縮空気を吹き付けるシャワー９０６を、裏面膜付着防
止電極通過後に最初に裏面に触れるローラーの手前に長
尺基板の搬送方向９０３に対して２０度の角度で噴射す
るように設置し、さらに裏面膜付着防止電極通過後に最
初に成膜面に触れるローラーの手前に図１６（ａ）に示
したような一字型に浴を吹き付けるシャワー９０４を基
板に対して３０度の角度に噴射するように設置した。こ
の場合の各シャワーに開けた穴の直径は１ｍｍ、穴の間
隔は１５ｍｍに設置し、圧縮空気、浴の流量はそれぞ
れ、２００ＮＬ／分と３Ｌ／分の流量に設定した。

【０１７６】膜厚２．０μｍの酸化亜鉛薄膜を連続的に
形成した。基板の搬送速度は１５００ｍｍ／分で８時間
連続成膜を行なった。

【０１７７】その結果、酸化亜鉛作製時の打痕発生数
は、４８０分にわたって６０分毎に行った１分間の目視
観察において、開始から終了まで確認されなかった。

【０１７８】（実施例９）実験には図１７に示すロール
・ツー・ロール装置を用いた。あらかじめ、ロール状の
ＳＵＳ４３０２Ｄに金属層をロール対応のＤＣマグネ
トロンスパッタ装置により銀８００ｎｍ（８０００Å）
堆積し、その上に同様のロール対応のＤＣマグネトロン
スパッタ装置により２００ｎｍ（２０００Å）の酸化亜
鉛薄膜を堆積した長尺基板７０３上に電析による酸化亜
鉛層を形成した。

【０１７９】長尺基板７０３は搬送ローラーを経て、電
析槽７０１に搬送される。電析浴７０２は、硝酸亜鉛
０．２ｍｏｌ／ｌ、デキストリン１．０ｇ／ｌを含んで
なり、浴中を撹拌するために噴流管７１２により液循環
処理がなされている。液温は８３℃の温度に保たれてお
り、ｐＨは４．０〜６．０に保持される。アノード７０
５〜７０９には亜鉛板（３５０ｍｍ×１５０ｍｍ）が用
いられており、ロール状の長尺基板７０３を負側の電極
として、正側の電極７０５〜７０９と負側の電極７０３
との間でそれぞれ１０．０ｍＡ／ｃｍ²（１．０Ａ／ｄ
ｍ²）通電し、さらに裏面膜付着防止電極７１３を負側
の電極として、長尺基板７０３を正側の電極として、正
側の電極７０３と負側の電極７１３との間隔を２０ｍｍ
にセットし、５０．０ｍＡ／ｃｍ²（５．０Ａ／ｄｍ²）
通電した。

【０１８０】ここで、長尺基板搬送中の基板に付着する
落下物またはダストを排除する手段として、長尺基板搬
送方向に対向して図１６（ｃ）に示したような円弧状に
圧縮空気を吹き付けるシャワー９０６を、裏面膜付着防
止電極通過後に最初に裏面に触れるローラーの手前に長
尺基板７０３に対して４５度の角度で噴射するように設
置し、さらに裏面膜付着防止電極通過後に最初に成膜面
に触れるローラーの手前に図１６（ａ）に示したような
一字型に浴を吹き付けるシャワー９０４を基板に対して
３０度の角度に噴射するように設置した。この場合の各
シャワーに開けた穴の直径は２ｍｍ、穴の間隔は２０ｍ
ｍに設置し、圧縮空気、浴の流量はそれぞれ、２５０Ｎ
Ｌ／分と３Ｌ／分の流量に設定した。

【０１８１】膜厚２．０μｍの酸化亜鉛薄膜を連続的に
形成した。基板の搬送速度は１５００ｍｍ／分で８時間
連続成膜を行なった。

【０１８２】その結果、酸化亜鉛作製時の打痕発生数
は、４８０分にわたって６０分毎に行った１分間の目視
観察において、開始から終了まで確認されなかった。

【０１８３】作製したサンプルの成膜開始直後部から１
００ｍ間隔で終了直前部までの８枚のサンプルを切り出
して、ＪＩＳ塗料に規定の碁盤目テープ法を用いて、膜
の密着性、剥れを測定した。以上の評価結果を表４に示
す。

【０１８４】（比較例４）長尺基板搬送中の基板に付着
する落下物またはダストを排除するシャワーを用いない
以外は実施例９と同様に酸化亜鉛薄膜を形成した。

【０１８５】酸化亜鉛薄膜作製時の打痕発生数は、４８
０分にわたって６０分毎に行った１分間の目視観察にお
いて、開始直後は０個、２時間後から次第に増えはじめ
終了直前は１１０個であった。

【０１８６】作製したサンプルの成膜開始直後部から１
００ｍ間隔で終了直前部までの８枚のサンプルを切り出
して、ＪＩＳ塗料に規定の碁盤目テープ法を用いて、膜
の密着性、剥れを測定した。以上の評価結果を表４に示
す。

【０１８７】

【表４】

【０１８８】（碁盤目テープ法の評価点数）１０点（満点）剥れなし８点わずかな剥れあり、欠損部の面積は全体の５％以内６点剥れあり、欠損部の面積は全体の５〜１５％

【０１８９】表４より以下の事が言える。

【０１９０】本発明による、基板に付着する落下物また
はダストを排除する手段を設けた電析装置は、成膜開始
部分から成膜終了部分まで打痕が無いため、膜中に亀裂
の無い密着力が大きい、高品質な酸化亜鉛薄膜を作製す
ることができる。

【０１９１】（実施例１０）実験には図１７に示すロー
ル・ツー・ロール装置を用いた。あらかじめ、ロール状
のＳＵＳ４３０２Ｄに金属層をロール対応のＤＣマグ
ネトロンスパッタ装置により銀８００ｎｍ（８０００
Å）堆積し、その上に同様のロール対応のＤＣマグネト
ロンスパッタ装置により２００ｎｍ（２０００Å）の酸
化亜鉛薄膜を堆積した長尺基板７０３上に電析による酸
化亜鉛層を形成した。

【０１９２】長尺基板７０３は搬送ローラーを経て、電
析槽７０１に搬送される。電析浴７０２は、硝酸亜鉛
０．２２ｍｏｌ／ｌ、デキストリン１．０ｇ／ｌを含ん
でなり、浴中を撹拌するために噴流管７１２により液循
環処理がなされている。液温は８３℃の温度に保たれて
おり、ｐＨは４．０〜６．０に保持される。アノード７
０５〜７０９には亜鉛板（３５０ｍｍ×１５０ｍｍ）が
用いられており、ロール状の長尺基板７０３を負側の電
極として、正側の電極７０５〜７０９と負側の電極７０
３との間でそれぞれ１０．０ｍＡ／ｃｍ²（１．０Ａ／
ｄｍ²）通電し、さらに裏面膜付着防止電極７１３を負
側の電極として、長尺基板７０３を正側の電極として、
正側の電極７０３と負側の電極７１３との間隔を２０ｍ
ｍにセットし、５０．０ｍＡ／ｃｍ²（５．０Ａ／ｄ
ｍ²）通電した。

【０１９３】ここで、長尺基板搬送中の基板に付着する
落下物またはダストを排除する手段として、長尺基板搬
送方向に対向して図１６（ｃ）に示したような円弧状に
圧縮空気を吹き付けるシャワー９０６を、裏面膜付着防
止電極通過後に最初に裏面に触れるローラーの手前に長
尺基板７０３に対して４０度の角度で噴射するように設
置し、さらに裏面膜付着防止電極通過後に最初に成膜面
に触れるローラーの手前に図１６（ａ）に示したような
一字型に浴を吹き付けるシャワー９０４を基板に対して
２５度の角度に噴射するように設置した。この場合の各
シャワーに開けた穴の直径は２．５ｍｍ、穴の間隔は１
５ｍｍに設置し、圧縮空気、浴の流量はそれぞれ、３０
０ＮＬ／分（ＮＬ／分とは一分間に気体標準状態で何リ
ットル流れるかの単位）と４Ｌ／分の流量に設定した。

【０１９４】膜厚２．０μｍの酸化亜鉛薄膜を連続的に
形成した。基板の搬送速度は１５００ｍｍ／分で８時間
連続成膜を行なった。

【０１９５】その結果、酸化亜鉛作製時の打痕発生数
は、４８０分にわたって６０分毎に行った１分間の目視
観察において、開始から終了まで確認されなかった。

【０１９６】次に、以上のようにして作製した酸化亜鉛
薄膜を有する基板を用いて、図１８に示すような概略断
面構造を有する光起電力素子を作製した。尚、図１８に
おいて、１０１は支持体（ＳＵＳ基板）、１０２は金属
層（銀８００ｎｍ）、１０３ａはスパッタによって作製
された酸化亜鉛層（２００ｎｍ）、１０３は上述の電析
によって作製された酸化亜鉛層、１０４は半導体層、１
０５は透明電極層、１０６は集電電極層である。

【０１９７】まず、トリプル構造の半導体層１０４をロ
ール対応のＣＶＤ装置にて形成した。具体的には、まず
ＳｉＨ₄とＰＨ₃と水素の混合ガスを用い、基板（支持体
１０１およびその上に形成した金属層１０２と酸化亜鉛
層１０３ａと電析によって作製された酸化亜鉛層１０
３）を３４０℃に加熱し、４００ＷのＲＦを投入してｎ
型層を形成し、次にＳｉＨ₄とＧｅＨ₄と水素の混合ガス
を用い、基板温度を４５０℃としてマイクロ波を投入し
てｉ層を形成し、更に基板温度を２５０℃として、ＢＦ
₃とＳｉＨ₄と水素の混合ガスからｐ型層を形成し、ボト
ムｎｉｐ層とした。続いてｉ層におけるＳｉＨ₄とＧｅ
Ｈ₄の混合比を変えて、同様の手順にて、ミドルｎｉｐ
層を形成し、更に同様の手順でｉ層をＳｉＨ₄と水素か
ら堆積してトップｎｉｐ層を形成した。

【０１９８】この後、ロール対応スパッタ装置にてＩＴ
Ｏを透明導電層１０５として堆積せしめ、さらに銀ペー
ストで集電電極１０６を作製した。

【０１９９】作製したサンプルの酸化亜鉛電解析出直後
と、終了直前部の素子をソーラーシュミレーター（ＡＭ
１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²、表面温度２５℃）を用い
て変換効率、生存率を測定した。さらに、この素子を加
速試験としてＨＨ試験（温度８５度湿度８５％の環境下
の環境試験箱に１０００時間投入）を行い、試験前後で
の変換効率を測定した。以上の結果を表５に示す。

【０２００】（比較例５）長尺基板搬送中の基板に付着
する落下物またはダストを排除するシャワー９０６およ
びシャワー９０４を用いない以外は実施例１０と同様に
酸化亜鉛薄膜を形成し、素子とした。

【０２０１】電解析出による酸化亜鉛作製時の打痕発生
数は、４８０分にわたって６０分毎に行った１分間の目
視観察において、開始直後は０個、２時間後から次第に
増えはじめ終了直前は１２０個であった。

【０２０２】また、作製したサンプルの酸化亜鉛電解析
出直後と、終了直前部の素子をソーラーシュミレーター
（ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ²、表面温度２５℃）
を用いて変換効率、生存率を測定した。さらに、この素
子を加速試験としてＨＨ試験（温度８５度湿度８５％の
環境下の環境試験箱に１０００時間投入）を行い、試験
前後での変換効率を測定した。以上の結果を表５に示
す。

【０２０３】

【表５】

【０２０４】光電変換効率：実施例１０の電解析出開始
直後（０ｍ）の光電変換効率を１としたときの相対値生存率：５０ｍｍ角の大きさの中に０．２５ｃｍ
²のサブセルを２５個作製したときの、良品サンプルの
比率。変化率：（ＨＨ試験後の光電変換効率／ＨＨ試験
開始前の光電変換効率）×１００

【０２０５】表５より以下の事が言える。

【０２０６】初期の光電変換効率には特に差は無かった
が、酸化亜鉛薄膜作製時に本発明の基板に付着する落下
物またはダストを排除する手段を設けずに作製した比較
例５では、電解析出開始直後と終了直前のサンプルで生
存率、ＨＨ試験後の光電変換効率が低下した。これは、
基板に打痕がある為に酸化亜鉛薄膜中に亀裂が生じてい
た事が原因と考えられる。

【０２０７】本発明による酸化亜鉛薄膜作成時に基板に
付着する落下物またはダストを排除する手段を設けて作
製した、打痕の無い基板を用いた実施例１０のサンプル
では、電解析出開始直後と終了直前のサンプルで生存
率、ＨＨ試験前後の光電変換効率に差が殆ど無く、ロー
ル・ツー・ロール形式において長時間にわたり信頼性の
高い優れた素子を作製できた。

【０２０８】

【発明の効果】本発明によれば、裏面膜付着防止電極等
から発生する膜片等の落下物およびダスト等の吸着物
が、長尺基板へ付着し、ローラーで押しつぶされて発生
する打痕が無く、且つ、膜への亀裂および、膜剥れの無
い、高品質な酸化亜鉛膜を連続的に長時間形成すること
ができる。また、落下物またはダストがローラーに巻き
込まれなくなることで、ローラー表面へのへこみ、傷を
防止して、装置に与えるダメージを大幅に低減できる。
さらに打痕発生部分が無くなることによって歩留が向上
し、コスト低減が図れる。

【０２０９】また、この酸化亜鉛形成技術を裏面反射層
を形成する技術として太陽電池作成プロセスに導入する
事により、太陽電池の短絡電流密度、変換効率の増加、
さらに生存率及び信頼性を向上させることができる。ま
たスパッタ法や蒸着法と比べて材料コスト、ランニング
コストが非常に低くできるため、太陽光発電の本格的な
普及に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用して作製される光起電力素子の一
例を示す断面模式図である。

【図２】本発明の電析装置の一例を示す断面構成図であ
る。

【図３】図２で示した断面構成図の部分拡大図である。

【図４】図２で示した断面構成図の部分拡大図である。

【図５】図２で示した断面構成図の部分拡大図である。

【図６】図２で示した断面構成図の部分拡大図である。

【図７】図２で示した断面構成図の部分拡大図である。

【図８】図２で示した断面構成図の部分拡大図である。

【図９】図２で示した装置の排気ダクト系の一例を示す
断面模式図である。

【図１０】本発明の電析装置の一例を示す模式的断面図
である。

【図１１】本発明の電析装置の一例を示す模式的断面図
である。

【図１２】本発明で用いる粒子を排除する機構の一例を
示す模式的な平面図及び断面図である。

【図１３】本発明で用いる粒子を排除する機構の一例を
示す模式的な平面図及び断面図である。

【図１４】本発明の電析装置の一例を示す模式的断面図
である。

【図１５】本発明で用いる粒子を排除する機構の一例を
示す模式的断面図である。

【図１６】本発明で用いる粒子を排除する機構の一例を
示す模式的平面図である。

【図１７】本発明の電析装置の一例を示す模式的断面図
である。

【図１８】本発明を利用して作製される光起電力素子の
一例を示す断面模式図である。

【符号の説明】

１０１支持体１０２金属層１０３酸化亜鉛層１０４半導体層１０５透明電極層１０６集電電極層３０１耐腐食容器３０２水溶液３０３導電性基体３０４対向電極３０５、３１５電源３０６、３１６負荷抵抗３０７射出口３０８吸入口３０９吸入溶液パイプ３１０射出溶液パイプ３１１溶液循環ポンプ３１２ヒータ３１３温度計３１４膜付着防止電極４０１送り出しローラー４０２巻き取りローラー４０３支持体ロール４０４搬送ローラー４０５酸化亜鉛形成浴４０６酸化亜鉛形成槽４０７水洗浴４０８水洗槽４０９対向電極４１０裏面膜付着防止電極４１１、４１２電源４１３水洗シャワー４１４乾燥炉４１５落下粒子排除機構５０１、６０１裏面膜付着防止電極５０２、６０２落下粒子排除機構５０３、６０３ローラー５０４、６０４長尺基板７０１電析槽７０２電析浴７０３長尺基板７０４給電ローラー７０５、７０６、７０７、７０８、７０９アノード７１０基板送り出しローラー７１１基板巻き取りローラー７１２ａ噴流管７１２ｂ噴流管（基板に付着した落下物またはダスト
を排除する手段）７１３裏面膜付着防止電極７１４水洗槽７１５水洗シャワー７１６エアーナイフ７１７加熱ランプ８０１反射板９０１長尺基板９０２搬送ローラー９０３裏面膜付着防止電極９０４一字型シャワー９０５Ｖ字型シャワー９０６円弧型シャワー２００１巻出装置長尺基板ボビン２００２巻出装置インターリーフ巻取りボビン２００３巻出装置繰出し調整ローラー２００４巻出装置方向転換ローラー２００５巻出装置排出ローラー２００６長尺基板２００７巻取りインターリーフ２００８インターリーフ巻取り方向２００９巻出装置長尺基板ボビン回転方向２０１０長尺基板巻出し方向２０１１巻出装置クリーンブース２０１２巻出装置２０１３電析槽入口折返しローラー２０１４第一電析槽進入ローラー２０１５第一電析槽退出ローラー２０１６電析槽間折返しローラー２０１７電析槽入口折返しローラーカバー２０１８第一電析浴保持槽カバー２０１９電析槽間カバー２０２０電析水洗系排気ダクト２０２１第一電析槽上流排気口２０２２第一電析槽中流排気口２０２３第一電析槽下流排気口２０２４第一電析槽オーバーフロー戻り口２０２５第一電析浴浴面２０２６〜２０４９第一電析槽アノード２０５４〜２０５９第一電析槽アノード載置台２０６０第一電析槽落下粒子排除機構２０６１第一電析槽裏面膜付着防止電極２０６２第一電析槽撹拌空気導入管２０６３第一電析槽上流循環噴流管２０６４第一電析槽下流循環噴流管２０６５第一電析浴保持槽２０６６第一電析槽２０６７第一電析槽出口シャワー２０６８第二電析槽入口シャワー２０６９第二電析槽進入ローラー２０７０第二電析槽退出ローラー２０７１第二電析槽上流排気口２０７２第二電析槽中流排気口２０７３第二電析槽下流排気口２０７４第二電析浴浴面２０７５第二電析槽オーバーフロー戻り口２０７６〜２０９９第二電析槽アノード２１０４〜２１０９第二電析槽アノード載置台２１１０第二電析槽落下粒子排除機構２１１１第二電析槽裏面膜付着防止電極２１１２第二電析槽撹拌空気導入管２１１３第二電析槽上流還流噴流管２１１４第二電析槽下流還流噴流管２１１５第二電析浴保持槽２１１６第二電析槽２１１７第一電析槽オーバーフロー戻り路２１１８第一電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フラン
ジ２１１９第一電析槽オーバーフロー戻り方向２１２０第一循環槽２１２１第一循環槽加熱貯槽２１２２〜２１２９第一循環槽ヒーター２１３０第一循環槽電析浴上流循環元バルブ２１３１第一循環槽電析浴上流循環方向２１３２第一循環槽電析浴上流循環ポンプ２１３３第一循環槽電析浴上流循環ポンプバイパスバ
ルブ２１３４第一循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ２１３５第一循環槽電析浴上流循環バルブ２１３６第一循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイ
プ２１３７第一循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２１３８第二電析浴保持槽カバー２１３９第一循環槽電析浴下流循環元バルブ２１４０第一循環槽電析浴下流循環方向２１４１第一循環槽電析浴下流循環ポンプバイパスバ
ルブ２１４２第一循環槽電析浴下流循環ポンプ２１４３第一循環槽電析浴下流循環圧力ゲージ２１４４第一排液槽排液貯槽２１４５第一循環槽電析浴下流循環バルブ２１４６第一循環槽電析浴バイパス循環フレキシブル
パイプ２１４７第一循環槽電析浴バイパス循環バルブ２１４８第一循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイ
プ２１４９第一循環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管２１５０第一循環槽出ロシャワーバルブ２１５１第一電析槽フィルター循環戻りフレキシブル
パイプ２１５２第一電析槽フィルター循環戻りフランジ絶縁
配管２１５３第一電析槽排水バルブ２１５４第一電析槽フィルター循環元バルブ２１５５第一電析槽フィルター循環方向２１５６第一電析槽フィルター循環サクションフィル
ター２１５７第一電析槽フィルター循環ポンプ２１５８第一電析槽フィルター循環ポンプバイパスバ
ルブ２１５９第一電析槽フィルター循環圧力スイッチ２１６０第一電析槽フィルター循環圧力ゲージ２１６１第一電析槽フィルター循環フィルター２１６２第一電析槽フィルター循環方向２１６３第一電析槽フィルター循環方向２１６４第一電析槽フィルター循環フレキシブルパイ
プ２１６５第一電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２１６６第一電析槽フィルター循環バルブ２１６７第一電析槽フィルター循環系電析浴上流戻り
バルブ２１６８第一電析槽フィルター循環系電析浴中流戻り
バルブ２１６９第一電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ２１７０第一排液槽空気抜きバルブ２１７１第一排液槽空気抜き２１７２第一排液槽２１７３第一排液槽排水バルブ２１７４第一排液槽排液回収バルブ２１７５排液回収元バルブ２１７６排液回収サクションフィルター２１７７排液回収ポンプ２１７８排液回収口２１７９排液槽共通排水口２１８０第二排液槽排水バルブ２１８１第二排液槽排液回収バルブ２１８２圧搾空気導入口２１８３電析浴撹拌用圧搾空気圧力スイッチ２１８４第一電析槽圧搾空気導入方向２１８５第一電析槽圧搾空気元バルブ２１８６第一電析槽圧搾空気流量計２１８７第一電析槽圧搾空気レギュレーター２１８８第一電析槽圧搾空気ミストセパレーター２１８９第一電析槽圧搾空気導入バルブ２１９０第一電析槽圧搾空気フレキシブルパイプ２１９１第一電析槽圧搾空気絶縁配管２１９２第一電析槽撹拌空気下流側制御バルブ２１９３第一電析槽撹拌空気上流側制御バルブ２１９４第二電析槽圧搾空気導入方向２１９５第二電析槽圧搾空気元バルブ２１９６第二電析槽圧搾空気流量計２１９７第二電析槽圧搾空気レギュレーター２１９８第二電析槽圧搾空気ミストセパレーター２１９９第二電析槽圧搾空気導入バルブ２２００第二電析槽圧搾空気フレキシブルパイプ２２０１第二電析槽圧搾空気絶縁配管２２０２第二電析槽撹拌空気上流側制御バルブ２２０３電析槽系純水導入口２２０４電析槽系純水導入バルブ２２０５第一加熱貯槽純水導入フレキシブルパイプ２２０６第一加熱貯槽純水導入バルブ２２０７第一電析槽純水導入バルブ２２０８第一電析槽純水導入絶縁配管２２０９第二加熱貯槽純水導入フレキシブルパイプ２２１０第二加熱貯槽純水導入バルブ２２１１第二電析槽純水導入バルブ２２１２第二電析槽純水導入絶縁配管２２１３電析槽予備導入口２２１４電析槽予備導入バルブ２２１５第一電析槽予備導入バルブ２２１６第一電析槽予備導入絶縁配管２２１７第二電析槽予備導入バルブ２２１８第二電析槽予備導入絶縁配管２２１９第二電析槽オーバーフロー戻り路２２２０第二電析槽オーバーフロー戻り路絶縁フラン
ジ２２２１第二電析槽オーバーフロー戻り方向２２２２第二循環槽２２２３第二循環槽加熱貯槽２２２４〜２２３１第二循環槽ヒーター２２３２第二循環槽電析浴上流循環元バルブ２２３３第二循環槽電析浴上流循環方向２２３４第二循環槽電析浴上流循環ポンプ２２３５第二循環槽電析浴上流循環ポンプバイパスバ
ルブ２２３６第二循環槽電析浴上流循環圧力ゲージ２２３７第二循環槽電析浴上流循環バルブ２２３８第二循環槽電析浴上流循環フレキシブルパイ
プ２２３９第二循環槽電析浴上流循環フランジ絶縁配管２２４０第二循環槽入ロシャワーフレキシブルパイプ２２４１第二循環槽入ロシャワーバルブ２２４２第二循環槽電析浴下流循環元バルブ２２４３第二循環槽電析浴下流循環方向２２４４第二循環槽電析浴下流循環ポンプバイパスバ
ルブ２２４５第二循環槽電析浴下流循環ポンプ２２４６第二循環槽電析浴下流循環圧力ゲージ２２４７第二循環槽電析浴下流循環バルブ２２４８第二循環槽電析浴下流循環フレキシブルパイ
プ２２４９第二循環槽電析浴下流循環フランジ絶縁配管２２５０第二循環槽電析浴バイパス循環フレキシブル
パイプ２２５１第二循環槽電析浴バイパス循環バルブ２２５２第二電析槽出ロシャワーバルブ２２５３第二電析槽フィルター循環戻りフレキシブル
パイプ２２５４第二電析槽フィルター循環戻りフランジ絶縁
配管２２５５第二電析槽排水バルブ２２５６第二電析槽フィルター循環元バルブ２２５７第二電析槽フィルター循環方向２２５８第二電析槽フィルター循環サクションフィル
ター２２５９第二電析槽フィルター循環ポンプバイパスバ
ルブ２２６０第二電析槽フィルター循環ポンプ２２６１第二電析槽フィルター循環圧力スイッチ２２６２第二電析槽フィルター循環圧力ゲージ２２６３第二電析槽フィルター循環フィルター２２６４第二電析槽フィルター循環方向２２６５第二電析槽フィルター循環方向２２６６第二電析槽フィルター循環フレキシブルパイ
プ２２６７第二電析槽フィルター循環フランジ絶縁配管２２６８第二電析槽フィルター循環バルブ２２６９第二電析槽フィルター循環系電析浴上流戻り
バルブ２２７０第二電析槽フィルター循環系電析浴中流戻り
バルブ２２７１第二電析槽フィルター循環系電析浴下流戻り
バルブ２２７２第二電析槽撹拌空気下流側制御バルブ２２７３第二排液槽排液貯槽２２７４第二排液槽２２７５第二排液槽空気抜きバルブ２２７６第二排液槽空気抜き２２７７第一排液槽排液貯槽上蓋２２７８第二排液槽排液貯槽上蓋２２７９純水シャワー槽折返し進入ローラー２２８０純水シャワー槽ローラー２２８１第一温水槽折返し進入ローラー２２８２第一温水槽ローラー２２８３第二温水槽折返し進入ローラー２２８４第二温水槽ローラー２２８５乾燥折返しローラー２２８６巻取装置進入ローラー２２８７巻取装置方向転換ローラー２２８８巻取り調整ローラー２２８９長尺基板巻上げボビン２２９０インターリーフ繰出しボビン２２９２長尺基板巻取り方向２２９３長尺基板巻取りボビン回転方向２２９４インターリーフ繰出しボビン回転方向２２９５巻取装置クリーンブース２２９６巻取装置２２９７第二電析槽出口シャワー２２９８純水シャワー槽裏面ブラシ２２９９純水シャワー槽入口表面純水シャワー２３００純水シャワー槽入口裏面純水シャワー２３０１純水シャワー槽排気口２３０２純水シャワー槽出口裏面純水シャワー２３０３純水シャワー槽出口表面純水シャワー２３０４第一温水槽温水保温ヒーター２３０５第一温水槽排気口２３０６第一温水槽超音波源２３０７第二温水槽温水保温ヒーター２３０８第二温水槽排気口２３０９第二温水槽出口裏面純水シャワー２３１０第二温水槽出口表面純水シャワー２３１１乾燥部入口裏面エアーナイフ２３１２乾燥部入口表面エアーナイフ２３１３ＩＲランプ２３１４乾燥部排気口２３１５純水シャワー槽受け槽２３１６第一温水槽温水保持槽２３１７第二温水槽温水保持槽２３１８純水シャワー槽折返し進入ローラーカバー２３１９第一温水槽折返し進入ローラーカバー２３２０第二温水槽折返し進入ローラーカバー２３２１乾燥部カバー２３２２温水槽間連結管２３２３純水シャワー槽純水シャワー供給元バルブ２３２４純水シャワー槽純水シャワー供給ポンプバイ
パスバルブ２３２５純水シャワー槽純水シャワー供給ポンプ２３２６純水シャワー槽純水シャワー供給圧力スイッ
チ２３２７純水シャワー槽純水シャワー供給圧力ゲージ２３２８純水シャワー槽純水シャワー供給カートリッ
ジ式フィルター２３２９純水シャワー槽純水シャワー供給流量計２３３０純水シャワー槽入口表面純水シャワーバルブ２３３１純水シャワー槽入口裏面純水シャワーバルブ２３３２純水シャワー槽出口裏面純水シャワーバルブ２３３３純水シャワー槽出口表面純水シャワーバルブ２３３４第一温水槽温水保持槽排水バルブ２３３５第二温水槽温水保持槽排水バルブ２３３６水洗系排水２３３７水洗系純水口２３３８水洗系純水供給元バルブ２３３９純水加熱槽２３４０〜２３４３純水加熱槽純水加熱ヒーター２３４４純水加熱槽純水送出バルブ２３４５純水加熱槽純水送出ポンプバイパスバルブ２３４６純水加熱槽純水送出ポンプ２３４７純水加熱槽圧力スイッチ２３４８純水加熱槽圧力ゲージ２３４９純水加熱槽カートリッジ式フィルター２３５０純水加熱槽流量計２３５１第二温水槽出口裏面シャワーバルブ２３５２第二温水槽出口表面シャワーバルブ２３５３乾燥系圧搾空気導入口２３５４乾燥系圧搾空気圧力スイッチ２３５５乾燥系圧搾空気フィルターレギュレーター２３５６乾燥系圧搾空気ミストセパレータ２３５７乾燥系圧搾空気供給バルブ２３５８乾燥部入口裏面エアナイフバルブ２３５９乾燥部入口表面エアナイフバルブ２３６０純水シャワー槽２３６１第一温水槽２３６２第二温水槽２３６３乾燥部２３６４電析水洗系排気ダクト水洗側絶縁フランジ２３６５電析水洗系排気ダクト基幹絶縁フランジ２３６６電析水洗系排気ダクト凝縮器２３６７電析水洗系排気ダクト熱交換グリッド２３６８電析水洗系排気ダクト凝縮器排水ドレイン２３６９電析水洗系排気２３７０乾燥系排気ダクト２３７１乾燥系凝縮器２３７２乾燥系熱交換グリッド２３７３乾燥系凝縮器排水ドレイン２３７４乾燥系排気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮本祐介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 (72)発明者荒尾浩三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） 5F051 BA11 BA14 BA17 CB27 FA02 FA23 5G323 BA05 BB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電析浴中に長尺基板と対向電極と裏面膜
付着防止電極を設け、電位の関係が、対向電極＞長尺基
板＞裏面膜付着防止電極となるように通電して前記長尺
基板を搬送しながら該長尺基板上に酸化亜鉛膜を作製す
る方法において、該長尺基板上から粒子を排除する工程
を有することを特徴とする酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項２】前記粒子の排除を絶縁材料からなる部材
によって行うことを特徴とする請求項１に記載の酸化亜
鉛膜の作製方法。
【請求項３】前記粒子の排除を、前記長尺基板の搬送
方向と直角でない方向に長手方向が向くように配置した
部材を前記長尺基板に当接することによって、前記粒子
を長尺基板の搬送方向とは異なる向きに移動させること
によって行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の
酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項４】前記粒子が前記裏面膜付着防止電極から
剥離したものであることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項５】前記粒子が浴中に浮遊しているダストで
あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項６】前記粒子の排除を、前記電析浴の対流に
よって行うことを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛
膜の作製方法。
【請求項７】前記対流の向きが前記長尺基板の搬送の
向きとは異なる向きに前記電析浴を対流させ、前記粒子
を長尺基板の搬送の向きとは異なる向きに移動させるこ
とを特徴とする請求項６に記載の酸化亜鉛膜の作製方
法。
【請求項８】前記粒子の排除を、前記長尺基板に液体
又は気体を吹き付けることによって行うことを特徴とす
る請求項１に記載の酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項９】前記液体又は気体を吹き付ける向きを前
記長尺基板の搬送の向きとは異なる向きとすることによ
って、前記粒子を前記長尺基板の搬送の向きとは異なる
向きに移動させることを特徴とする請求項８に記載の酸
化亜鉛膜の作製方法。
【請求項１０】前記粒子の排除を、前記長尺基板が前
記裏面膜付着防止電極と対向する領域を通過した後、該
長尺基板が該長尺基板を搬送する機構と接触する前に行
うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の
酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項１１】前記長尺基板を搬送する機構がローラ
ーであることを特徴とする請求項１０に記載の酸化亜鉛
膜の作製方法。
【請求項１２】前記長尺基板として、最表面にスパッ
タリングで酸化亜鉛膜を形成した長尺基板を用いること
を特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の酸化
亜鉛膜の作製方法。
【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれかに記載の
酸化亜鉛膜の作製方法で酸化亜鉛膜を作製する工程と、
該酸化亜鉛膜上に半導体層を形成する工程とを少なくと
も有する光起電力素子の作製方法。
【請求項１４】電析浴を保持するための電析槽と、長
尺基板を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、裏
面膜付着防止電極と、電位の関係が、対向電極＞長尺基
板＞裏面膜付着防止電極となるように通電するための電
源及び配線と、を有する酸化亜鉛膜の作製装置におい
て、前記長尺基板上から粒子を排除する機構を有するこ
とを特徴とする酸化亜鉛膜の作製装置。
【請求項１５】前記粒子を排除する機構が、絶縁性の
部材からなることを特徴とする請求項１４に記載の酸化
亜鉛膜の作製装置。
【請求項１６】前記粒子を排除する機構が、前記長尺
基板の搬送方向と直角でない方向に長手方向が向くよう
に配置され前記長尺基板に当接する部材からなることを
特徴とする請求項１４又は１５に記載の酸化亜鉛膜の作
製装置。
【請求項１７】前記粒子を排除する機構が、前記電析
浴を対流させる機構からなることを特徴とする請求項１
４に記載の酸化亜鉛膜の作製装置。
【請求項１８】前記電析浴を対流させる機構が、前記
長尺基板の搬送の向きとは異なる向きに電析浴を対流さ
せることを特徴とする請求項１７に記載の酸化亜鉛膜の
作製装置。
【請求項１９】前記粒子を排除する機構が、前記長尺
基板に液体又は気体を吹き付ける機構からなることを特
徴とする請求項１４に記載の酸化亜鉛膜の作製装置。
【請求項２０】前記液体又は気体を吹き付ける向きが
前記長尺基板の搬送の向きとは異なることを特徴とする
請求項１９に記載の酸化亜鉛膜の作製装置。
【請求項２１】前記長尺基板が前記裏面膜付着防止電
極と対向する領域と、該長尺基板が該領域を通過した後
に最初に接触する基板の搬送機構との間に前記粒子を排
除する機構を有することを特徴とする請求項１４乃至２
０のいずれかに記載の酸化亜鉛膜の作製装置。
【請求項２２】前記基板の搬送機構がローラーである
ことを特徴とする請求項２１に記載の酸化亜鉛膜の作製
装置。
【請求項２３】請求項１４乃至２２のいずれかに記載
の酸化亜鉛膜の作製装置と、プラズマＣＶＤ法によって
半導体層を形成する半導体層の形成装置と、を少なくと
も有する光起電力素子の作製装置。
【請求項２４】電析浴中で長尺基板を搬送しながら該
長尺基板上に酸化亜鉛膜を作製する方法において、該長
尺基板上から粒子を排除する工程を有することを特徴と
する酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項２５】電析浴中で基板を搬送する工程と、該
基板上に酸化亜鉛膜を作製する工程とを有する酸化亜鉛
膜の作製方法において、前記基板上から粒子を排除する
工程を有することを特徴とする酸化亜鉛膜の作製方法。
【請求項２６】電析浴中に長尺基板と対向電極と裏面
膜付着防止電極を設け、電位の関係が、対向電極＞長尺
基板＞裏面膜付着防止電極となるように通電して前記長
尺基板を搬送しながら該長尺基板上に膜を作製する電析
方法において、該長尺基板上から粒子を排除する工程を
有することを特徴とする電析方法。
【請求項２７】電析浴中で長尺基板を搬送しながら該
長尺基板上に膜を作製する電析方法において、該長尺基
板上から粒子を排除する工程を有することを特徴とする
電析方法。
【請求項２８】電析浴中で基板を搬送する工程と、該
基板上に膜を作製する工程とを有する電析方法におい
て、前記基板上から粒子を排除する工程を有することを
特徴とする電析方法。
【請求項２９】電析浴を保持するための電析槽と、長
尺基板を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、を
有する酸化亜鉛膜の作製装置において、前記長尺基板上
から粒子を排除する機構を有することを特徴とする酸化
亜鉛膜の作製装置。
【請求項３０】電析浴を保持するための電析槽と、基
板を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、を有す
る酸化亜鉛膜の作製装置において、前記基板上から粒子
を排除する機構を有することを特徴とする酸化亜鉛膜の
作製装置。
【請求項３１】電析浴を保持するための電析槽と、長
尺基板を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、裏
面膜付着防止電極と、電位の関係が、対向電極＞長尺基
板＞裏面膜付着防止電極となるように通電するための電
源及び配線と、を有する電析装置において、前記長尺基
板上から粒子を排除する機構を有することを特徴とする
電析装置。
【請求項３２】電析浴を保持するための電析槽と、長
尺基板を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、を
有する電析装置において、前記長尺基板上から粒子を排
除する機構を有することを特徴とする電析装置。
【請求項３３】電析浴を保持するための電析槽と、基
板を保持しながら搬送する機構と、対向電極と、を有す
る電析装置において、前記基板上から粒子を排除する機
構を有することを特徴とする電析装置。