JP2004095681A - 太陽電池膜形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】支持板温度だけでなく、ヒータ表面温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ表面温度の調節を可能とする、太陽電池膜形成装置を提供する。
【解決手段】チャンバー１０Ｃには、支持板と、支持板を加熱するヒータ１２−ｉとが設置される。支持板温度２４−ｉを検出する支持板温度検出部Ｏ１〜Ｏ５と、支持板温度２４−ｉが設定支持板温度ＳＴとなるように、支持板温度検出部Ｏ１〜Ｏ５が検出した支持板温度２４−ｉに基づいて、ヒータ１２−ｉの温度を指定するヒータ温度指定部１０Ｄと、ヒータ温度２５−ｉを検出するヒータ温度検出部Ｏ６〜Ｏ０とを具備する。
【選択図】 図６
【解決手段】チャンバー１０Ｃには、支持板と、支持板を加熱するヒータ１２−ｉとが設置される。支持板温度２４−ｉを検出する支持板温度検出部Ｏ１〜Ｏ５と、支持板温度２４−ｉが設定支持板温度ＳＴとなるように、支持板温度検出部Ｏ１〜Ｏ５が検出した支持板温度２４−ｉに基づいて、ヒータ１２−ｉの温度を指定するヒータ温度指定部１０Ｄと、ヒータ温度２５−ｉを検出するヒータ温度検出部Ｏ６〜Ｏ０とを具備する。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池膜の形成において用いられる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
添付図面を参照して、本発明の太陽電池膜形成装置に係る従来の技術について説明する。本発明の太陽電池膜形成装置を用いて形成される太陽電池は、特に、アモルファスシリコン型太陽電池である。アモルファスシリコン型太陽電池１０ａは、図１３に示されるように、ガラス基板１１ａ、透明電極膜１２ａ、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬの各々からなる構造を有している。
【０００３】
アモルファスシリコン型太陽電池１０ａは、次の（ａ）〜（ｄ）を経て形成される。（ａ）〜（ｄ）には、（ａ）ガラス基板１１ａ上に透明電極膜１２ａを形成することで透明電極膜基板１３ａを形成し、（ｂ）透明電極膜基板１３ａ上にＰ膜ＰＬを形成することで中間生成物１４ａを形成し、（ｃ）中間生成物１４ａ上にＩ膜ＩＬを形成することで中間生成物１５ａを形成し、（ｄ）中間生成物１５ａ上にＮ膜ＮＬを形成することでアモルファスシリコン型太陽電池１０ａを形成する過程が含まれる。これらの過程のうち、（ｂ）で形成されるＰ膜ＰＬ、（ｃ）で形成されるＩ膜ＩＬ、（ｄ）で形成されるＮ膜ＮＬの各々は、プラズマＣＶＤ法を用いた蒸着により形成される。
【０００４】
プラズマＣＶＤ法は、内部にカートリッジヒータ、金属板、及び電極の各々を有する容器を用いて、次の（１）、（２）の手順を経て行われる。（１）膜の形成の対象となる形成物（中間生成物１３ａ、中間生成物１４ａ、中間生成物１５ａのいずれか）を、高真空、及び一定温度（２００〜３００℃）の条件下に保たれたチャンバーに備えられる金属板上に載せた後、チャンバーを密閉する。（２）チャンバー内に、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬのいずれかの原料である原料ガスを封入する。また、電極を用いてグロー放電を行ってプラズマを発生させることで、封入された原料ガスを分解させ、形成物上に蒸着させる。この蒸着の結果、膜が形成される。
【０００５】
（２）においては、膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬの形成の際、形成される膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬと密着する金属板の温度が時間的に、又は局所的に異なると、最終的に形成されるアモルファスシリコン型太陽電池１０ａの品質（光電効率）に影響を与えることがある。これは、プラズマによって分解された原料ガスが金属板上で膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬを形成する速度が、金属板の温度によって異なるためである。そのため、カートリッジヒータによって加熱される金属板の温度を熱電対等の温度センサを用いて計測し、計測された温度（以下、「金属板温度計測値」と記す）と、金属板の温度に対して予め設定された金属板温度計測値とに基づいて、カートリッジヒータによる加熱の程度を調節する処理が行われている。調節処理は、一般的に、金属板温度計測値と金属板温度設定値とを用いた、ＰＩＤ演算（他の演算形態であっても構わない。以下同）の結果に基づいて行われることが多い。
【０００６】
金属板温度だけでなく、ヒータ表面温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ表面温度の調節を可能とする、太陽電池膜形成装置の提供が望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、支持板（上記の金属板に相当する）温度だけでなく、ヒータ温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ表面温度の調節を可能とする、太陽電池膜形成装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、起動開始直後においては、定常運転時とは異なり、記憶される昇温パターンに基づいてヒータ表面温度を調節することを可能とする、太陽電池膜形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ヒータ表面温度を調節するための演算処理において用いられるパラメータの各々を、運転状況（起動開始直後、又は定常運転時）の違いによって切り替えることを可能とする、太陽電池膜形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を括弧付で用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ｃ）を具備している。前記チャンバー（１０Ｃ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。また、本発明の太陽電池膜形成装置（２００）は、前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出する支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）と、前記支持板温度（２４−ｉ）が設定支持板温度（ＳＴ）となるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）に基づいて、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度を指定するヒータ温度指定部（１０Ｄ）と、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度であるヒータ温度（２５−ｉ）を検出するヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）とを具備する。更に、本発明の太陽電池膜形成装置（２００）は、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定する前記ヒータ温度（ＴＳ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節するヒータ温度調節部（１０Ｅ）を具備する。
【００１２】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定するヒータ温度（ＴＳ）は、前記加熱の開始後における設定時間経過後のヒータ温度（ＴＳ）である第１ヒータ温度（ＴＳａ）を含んでいる。前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記設定時間（ｔ２）経過後においては、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）を指定する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記指定される第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出した前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１３】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定するヒータ温度（ＴＳ）は、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記設定時間（ｔ２）経過前のヒータ温度（ＴＳ）である第２ヒータ温度（ＴＳｂ）のいずれかである。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記設定時間（ｔ２）経過前においては、前記第２ヒータ温度（ＴＳｂ）に基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節し、前記設定時間（ｔ２）経過後においては、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出した前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１４】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出する前記支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記支持板温度（２４−ｉ）を前記設定支持板温度（ＳＴ）にするために要求される、前記ヒータ（１２−ｉ）への第１制御量（ΔＩ２）を算出し、前記算出された第１制御量（ΔＩ２）に基づいて、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と前記第２ヒータ温度（ＴＳｂ）のいずれかを算出する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が算出する前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて、前記ヒータ温度（２５−ｉ）を前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）にするために要求される、前記ヒータ（１４）への第２制御量（ΔＩ３）を算出し、前記算出された第２制御量（ΔＩ３）に基づいて前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）を指定し、前記算出された第２制御量（ΔＩ３）に基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１５】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記第１制御量（ΔＩ２）は、複数の第１制御量算出パラメータ（Ｋｐ、ＴＩ、ＴＤ）のいずれかを用いて算出される。前記複数の第１制御量算出パラメータ（Ｋｐ、ＴＩ、ＴＤ）は、前記設定時間（ｔ２）経過前の第１制御量（ΔＩ２）の算出に用いられる第１パラメータ（Ｋｐａ、ＴＩａ、ＴＤａ）と、前記設定時間経過後の第１制御量の算出に用いられる第２パラメータ（Ｋｐｂ、ＴＩｂ、ＴＤｂ）とを含んでいる。前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記設定時間（ｔ２）経過前には、前記第１パラメータ（Ｋｐａ、ＴＩａ、ＴＤａ）を用いて前記第１制御量（ΔＩ２）を算出し、前記設定時間（ｔ２）経過後には、前記第２パラメータ（Ｋｐｂ、ＴＩｂ、ＴＤｂ）を用いて前記第１制御量（ΔＩ２）を算出する。尚、
【００１５】において、「第１パラメータ（Ｋｐａ、ＴＩａ、ＴＤａ）」は「第１パラメータ（Ｋｐｃ、ＴＩｃ、ＴＤｃ）」に読み替えることが可能であり、「第２パラメータ（Ｋｐｂ、ＴＩｂ、ＴＤｂ）」は「第２パラメータ（Ｋｐｄ、ＴＩｄ、ＴＤｄ）」に読み替えることが可能である。
【００１６】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ（１２−ｉ）は、複数であり、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）は、複数であり、前記複数のヒータ（１２−ｉ）のいずれかに対するヒータ温度（２５−ｉ）を検出する。前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）は、複数であり、前記複数の支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）の各々は、前記支持板（１４）上における複数の箇所のいずれかの支持板温度（２４−ｉ）を検出する。前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記複数の箇所の各々の支持板温度（２４−ｉ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）になるように、前記各々の支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した前記いずれかの支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記複数のヒータ（１２−ｉ）の各々のヒータ温度を指定する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記支持板（１４）上の前記複数の箇所の各々において、前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定する、前記複数のヒータ（１２−ｉ）の各々の前記ヒータ温度（ＴＳ）と、前記複数のヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）の各々が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて、前記複数のヒータ（１２−ｉ）の各々の前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１７】
本発明の太陽電池膜形成装置（１００）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ａ）を具備している。前記チャンバー（１０Ａ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出する支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）と、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度を調節するヒータ温度調節部（１０Ｅ）とを具備する。
【００１８】
本発明の太陽電池膜形成装置（１００）において、前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出する前記支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記支持板温度（２４−ｉ）を前記設定支持板温度（ＳＴ）にするために要求される、前記ヒータ（１２−ｉ）への第１制御量（ΔＩ１）を算出し、前記算出された第１制御量（ΔＩ１）に基づいて前記ヒータ（１２−ｉ）を制御することで、前記支持板温度（２４−ｉ）を調節する。
【００１９】
本発明の太陽電池膜形成装置（１００）において、前記ヒータ（１２−ｉ）は、複数であり、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）は、複数であり、前記複数の支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）の各々は、前記支持板（１４）上における複数の箇所のいずれかの支持板温度（２４−ｉ）を検出する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記支持板（１４）上の前記複数の箇所の各々において、前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）の各々が検出する前記支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて前記各々のヒータ（１２−ｉ）を制御することで、前記支持板温度（２４−ｉ）を調節する。
【００２０】
本発明の太陽電池膜形成方法（２００ａ）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ｃ）、支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）、ヒータ温度指定部（１０Ｄ）、ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）、ヒータ温度調節部（１０Ｅ）の各々を具備する太陽電池膜形成装置（２００）により実行される。前記チャンバー（１０Ｃ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。本発明の太陽電池膜形成方法（２００ａ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が、前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出するステップ（Ｓ３ｂ）と、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が、前記支持板温度（２４−ｉ）が設定支持板温度（ＳＴ）となるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）に基づいて、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度を指定するステップ（Ｓ４ｂ）とを具備する。また、本発明の太陽電池膜形成方法（２００ａ）は、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が、ヒータ（１２−ｉ）の温度であるヒータ温度（２５−ｉ）を検出するステップ（Ｓ６ｂ）と、前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）が、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定するヒータ温度（ＴＳ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ（１２−ｉ）を制御することで、前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節するステップ（Ｓ８ｂ）とを具備する。
【００２１】
本発明の太陽電池膜形成方法（１００ａ）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ｃ）、支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）、ヒータ温度調節部（１０Ｅ）の各々を具備する太陽電池膜形成装置（１００）により実行される。前記チャンバー（１０Ｃ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。本発明の太陽電池膜形成方法（１００ａ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が、前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出するステップ（Ｓ１ａ）と、前記ヒータ温度調節部（▲６▼〜◎）が、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて前記ヒータ（１２−ｉ）を制御することで、、前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節するステップ（Ｓ３ａ）とを具備する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の太陽電池成膜装置に係る実施の形態１、２について説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係る太陽電池膜形成装置１００の構成を示す。太陽電池膜形成装置１００は、アモルファスシリコン型太陽電池１０ａを構成するＰ膜ＰＬを中間生成物１３ａ上に形成する（Ｉ膜ＩＬを中間生成物１４ａ上に形成、及びＮ膜ＮＬを中間生成物１５ａ上に形成するときも含む）ためのチャンバー１０Ａ、及びチャンバー１０Ａと接続される制御装置１０Ｂを具備している。チャンバー１０Ａには、ガスボンベ１１が接続されている。ガスボンベ１１には、栓１１Ａが備えられている。チャンバー１０Ａは、内部にカートリッジヒータ１２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）、水冷式反射板１３、ヒータカバー１４、電極１５、防着板１６、ガス流入口１７−ｊ（ｊ＝１，２）、弁１８の各々を具備している。ヒータカバー１４は、中間生成物１３ａ、１４ａ、１５ａ（以下、「中間生成物１３ａ〜１５ａ」と記す）を支持し、また、複数の熱電対▲１▼，▲２▼，▲３▼，▲４▼，▲５▼（以下、「熱電対▲１▼〜▲５▼」と記す）が備えられる。制御装置１０Ｂは、入力装置２０、減算器２０Ａ、ＰＩＤ演算器２１、サイクリスタ２２の各々を具備している。
【００２４】
ガスボンベ１１−ｈには、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬの原料となる複数種類の原料ガスのいずれかが充填されており、これらの原料ガスが所定の割合で混合される（各々の栓１１Ａ−ｈの開度が所定開度に調節される）ことで、Ｐ膜原料ガス２３Ｐ、Ｉ膜ＩＬの原料となるＩ膜原料ガス２３Ｉ、Ｎ膜ＮＬの原料となるＮ膜原料ガス２３Ｎが生成される。生成された原料ガス２３Ｐ、２３Ｉ、２３Ｎ（以下、「２３Ｐ〜２３Ｎ」と記す）は、ガス流入口１７−ｊを通過し、その結果、チャンバー１０Ａの内部（但し、ヒータカバー１４上の中間生成物１３ａ〜１５ａから上方の領域。以下、「第１所定領域」と記す）は均一な濃度の原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎで充填される。
【００２５】
カートリッジヒータ１２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）は各々、筒型の放熱口（丸型の斜線部分）を有しており、制御装置１０Ｂからの制御電流ΔＩ（図３を用いて後述）に応答してヒータカバー１４を加熱する（又は、加熱の程度を調節する）ことで、ヒータカバー１４全体が設定ヒータカバー温度になるように制御する。複数のカートリッジヒータ１２−ｉが設置されていることから、ヒータカバー１４上の複数の箇所（熱電対▲１▼〜▲５▼の設置される箇所に対応）におけるヒータカバー温度の違いに基づいた、ヒータカバー温度の制御が可能となっている。水冷式反射板１３は、底部のチャンバー壁とカートリッジヒータ１２−ｉとの隙間に設けられており、内部又は周辺部を流通する冷却水によって、各々のカートリッジヒータ１２−ｉから放出される熱を吸収することで、冷却を行う。
【００２６】
ヒータカバー１４は、中間生成物１３ａ〜１５ａを支持しており、この支持される中間生成物１３ａ〜１５ａ上に、原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎが分解されて生成した電子とイオンを含む電離種（又は、分子ラジカル種）が蒸着することで、Ｐ膜ＰＬ（又はＩ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬ）が形成される。
【００２７】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、ヒータカバー１４の表面上の複数の箇所に設けられており、各々の箇所のヒータカバー表面温度２４−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）、及びその変動を検出する。熱電対▲１▼は、カートリッジヒータ１２−１による加熱の程度（図３を用いて後述する制御電流ΔＩ１に基づいた、カートリッジヒータ１２−１へ流す電流の制御。他のカートリッジヒータ１２−２〜５についても同様）に基づいた、ヒータカバー温度２４−１、及びその変動を検出する。熱電対▲２▼は、カートリッジヒータ１２−２による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−２、及びその変動を検出し、熱電対▲３▼は、カートリッジヒータ１２−３による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−３、及びその変動を検出する。熱電対▲４▼は、カートリッジヒータ１２−４による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−４、及びその変動を検出し、熱電対▲５▼は、カートリッジヒータ１２−５による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−５、及びその変動を検出する。
【００２８】
また、熱電対▲１▼〜▲５▼の各々は、検出されたヒータカバー温度２４−ｉを示す情報（以下、単に「ヒータカバー温度２４−ｉ」と記す）を制御装置１０Ｂに出力する。このとき、各々の熱電対▲１▼〜▲５▼を示す情報（以下、「第１熱電対指示情報」と記す）も共に制御装置１０Ｂに出力される。例えば、熱電対▲３▼は、検出されたヒータカバー表面温度２４−３と共に、その番号「▲３▼」を示す第１熱電対指示情報を制御装置１０Ｂに出力する。
【００２９】
電極１５は、電圧を印加され、チャンバー１０Ａ内においてグロー放電を発生する。このグロー放電によって、チャンバー１０Ａ内に注入された原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎは、電子とイオン（又は、分子ラジカル種同士）に電離して、最終的にヒータカバー１４上の中間生成物１３ａ〜１５ａ上に蒸着する。防着板１６は、分解された原料（以下、「分解原料」と記す）がチャンバー１０Ａの内壁に付着するのを可能な限り防止している。この防着板１６を設置することで、チャンバー１０Ａの内壁へ分解原料が付着することによる、チャンバー１０Ａの腐食を可能な限り防止することが可能となる。
【００３０】
弁１８からは、原料ガス２３Ｐをチャンバー１０Ａ内に注入して中間生成物１４ａを生成した後に、チャンバー１０Ａ内の第１所定領域に僅かに残留している原料ガス２３Ｐが放出される。これにより、チャンバー１０Ａ内が再び高真空状態となるように制御される（この後に、原料ガス２３Ｉがチャンバー１０Ａの第１所定領域内に注入される）。また、同様にして、原料ガス２３Ｉをチャンバー１０Ａの第１所定領域内に注入して中間生成物１５ａを生成した後に、チャンバー１０Ａ内の第１所定領域内に僅かに残留している原料ガス２３Ｉが弁１８から放出される。これにより、チャンバー１０Ａの第１所定領域内が再び高真空状態となるように制御される（この後に、原料ガス２３Ｎがチャンバー１０Ａの第１所定領域内に注入される）。
【００３１】
入出力装置２０は、ヒータカバー表面温度２４−ｉに対して設定された設定ヒータカバー表面温度（ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々は、同一の温度になるように設定される）を、太陽電池膜形成装置１００の操作者（以下、「操作者」と記す）の操作に基づいて、予め減算器２０Ａに出力する。入出力装置２０は、表示部２０Ｂを備えており、表示部２０Ｂは、図２に示す表示画面ＳＣ１を表示する。表示画面ＳＣ１は、演算データ１Ｄ、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄ、Ｐ膜演算データ表示要求ボタン１Ｂ、Ｉ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂ、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂ、設定ボタン４Ｂの各々を示している。表示画面ＳＣ１に表示される演算データ１Ｄは、Ｐ膜演算データ、Ｉ膜演算データ、Ｎ膜演算データのいずれかである（図２の例では、Ｐ膜演算データが表示されている。Ｐ膜演算データ、Ｉ膜演算データ、Ｎ膜演算データの各々は、予め操作者によって入出力装置２０に入力され、入出力装置２０によって記憶される）。
【００３２】
演算データ１Ｄは、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ（ＳＴａ、ＳＴｂ、ＳＴｃ、ＳＴｄ）、比例ゲイン：Ｋｐ（Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋｐ３、Ｋｐ４）、積分時間：ＴＩ（ＴＩ１、ＴＩ２、ＴＩ３、ＴＩ４）、微分時間：ＴＤ（ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４）の各々を対応付けて示している。比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤは、ＰＩＤ演算器２１がＰＩＤ演算を行うときに用いられる（組み合わせは、（１）〜（４）のいずれかである）。
【００３３】
表示画面ＳＣ１からは、タッチパネル式の操作が可能であり、操作者は、図２に示される演算データ１Ｄのうち、（１）〜（４）のいずれかをタッチ操作によって指定する。（１）〜（４）のいずれかが指定された上で設定ボタン４Ｂがタッチ操作されると、操作者によって指定された設定ヒータカバー表面温度ＳＴは入出力装置２０から減算器２０Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、入出力装置２０からＰＩＤ演算器２１に出力される。例えば、（１）が指定されたときには、Ｐ膜演算データについて設定ヒータカバー表面温度ＳＴａが減算器２０Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ１、積分時間：ＴＩ１、微分時間：ＴＤ１の各々がＰＩＤ演算器２１に出力される。
【００３４】
図２における演算データ１Ｄ（Ｐ膜演算データ）は、Ｐ膜ＰＬが形成されるときの演算処理（減算器２０ＡとＰＩＤ演算器２１によって行われる）に用いられる、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄ、比例ゲイン：Ｋｐ１〜Ｋｐ４、積分時間：ＴＩ１〜ＴＩ４、微分時間：ＴＤ１〜ＴＤ４の各々を示している。しかしながら、Ｉ膜ＩＬが形成されるときの演算処理に用いられる、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を示した演算データ１Ｄ（Ｉ膜演算データ）についても、図２と同様の形式で表示画面ＳＣ１に示される。また、Ｎ膜ＮＬが形成されるときの演算処理に用いられる、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を示した演算データ１Ｄ（Ｎ膜演算データ）についても、図２と同様の形式で表示画面ＳＣ１に示される。図２の状態からＩ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂが操作されると、Ｐ膜演算データはＩ膜演算データに切り替わり、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂが操作されると、Ｐ膜演算データはＮ膜演算データに切り替わる。Ｉ膜演算データ、Ｎ膜演算データの各々のときでも、Ｐ膜演算データのときと同様の形態で設定ヒータカバー表面温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が指定され、ＰＩＤ演算器２１、又は減算器２０Ａに出力される。
【００３５】
被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄは、被腹膜ＰＬ〜ＮＬ（Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬ）を形成するときの、ヒータカバー１４に対する設定ヒータカバー表面温度ＳＴ（ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄ、ＳＴ２ａ〜ＳＴ２ｄ、ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄ）を示している。操作者は、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄを参照した上で、ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄのうちのいずれか、ＳＴ２ａ〜ＳＴ２ｄのうちのいずれか、ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄのうちのいずれかを各々選定することが可能である。被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄに示されるように、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄ（ＳＴ１ａ、ＳＴ１ｂ、ＳＴ１ｃ、ＳＴ１ｄ）はＰ膜ＰＬが形成されるときの値、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ２ａ〜ＳＴ２ｄ（ＳＴ２ａ、ＳＴ２ｂ、ＳＴ２ｃ、ＳＴ２ｄ）はＩ膜ＩＬが形成されるときの値として選定される。設定ヒータカバー表面温度ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄ（ＳＴ３ａ、ＳＴ３ｂ、ＳＴ３ｃ、ＳＴ３ｄ）はＮ膜ＮＬが形成されるときの値として選定される。
【００３６】
上記においては、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬが形成されるときの各々において、異なる比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤが用いられ、また、設定ヒータカバー温度ＳＴも異なるものとして説明している。但し、必ずしもこの形態には限らず、いずれの膜が形成されるときであっても、設定ヒータカバー温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、互いに同一であっても構わない。このときには、表示画面ＳＣ１においてＰ膜演算データ表示要求ボタン１Ｂ、Ｉ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂ、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂは表示されない。また、このときには、（１）〜（４）のいずれかを指定した後に設定ボタン４Ｂが操作されることで、指定された設定ヒータカバー温度ＳＴが減算器２０Ａに出力され、指定された比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々がＰＩＤ演算器２１に出力される。Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬが形成されるときのいずれにおいても、制御電流ΔＩ１の算出にあたっては、常にこれらの出力された設定ヒータカバー温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が用いられる。
【００３７】
減算器２０Ａは、入出力装置２０から入力した設定ヒータカバー表面温度ＳＴを記憶する。また、減算器２０Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から第１熱電対指示情報とヒータカバー表面温度２４−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ１（図３に示す）を算出する。更に、減算器２０Ａは、算出された差Δ１と第１熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器２１に出力する。
【００３８】
ＰＩＤ演算器２１は、減算器２０Ａから、第１熱電対指示情報と差Δ１とを入力し、入出力装置２０から比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を入力する。ＰＩＤ演算器２１は、入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ１を所定のＰＩＤ演算式に代入することで、ＰＩＤ演算を行う。このＰＩＤ演算の結果、ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々を設定ヒータカバー表面温度ＳＴにする（このとき、中間生成物１４ａ、１５ａ、アモルファスシリコン型太陽電池１０ａがヒータカバー１４上において、設定ヒータカバー表面温度ＳＴで形成される）ための、各々のカートリッジヒータ１２−ｉに対する制御電流ΔＩ１が算出される。制御電流ΔＩ１は、ＰＩＤ演算器２１からカートリッジヒータ１２−ｉに流す電流の増加分（ヒータカバー表面温度２４−ｉは上昇）、又は減少分（ヒータカバー表面温度２４−ｉは下降）を示している。即ち、制御電流ΔＩ１は、ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々を設定ヒータカバー表面温度ＳＴとするように制御するための値である。
【００３９】
制御電流ΔＩ１（ΔＩ２又はΔＩ３に読み替えても同様であり、これらについては後述）の算出の方法を図３に示す。図３は、横軸に時間ｔ、縦軸に温度Ｔ（設定ヒータカバー温度ＳＴとヒータカバー温度２４−ｉとのいずれか）をプロットし、起動昇温後、設定時間が経過して定常運転が開始された（このときの時間をｔ２としている）後の時間ｔの経過に伴うヒーターカバー表面温度２４−ｉと設定ヒータカバー温度ＳＴとの差Δ１（Δ２又はΔ３に読み替えても同様であり、これらについては後述）を示している。図３においては、時間Δｔ内において発生した、ヒーターカバー表面温度２４−ｉの設定ヒーターカバー表面温度ＳＴからのずれ（差Δ１）を補正するための制御電流ΔＩ１／ｍＡを算出した例を示している。
【００４０】
ＰＩＤ演算器２１は、図４に示す電流出力対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔを記憶している。電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔには、第１熱電対指示情報に示される熱電対１９−ｉと、制御電流ΔＩ１に基づいた制御の対象となるカートリッジヒ−タ１２−ｉとが対応付けて示されている。ＰＩＤ演算器２１は、第１熱電対指示情報と電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔとを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して、上記の形態で算出された制御電流ΔＩ１に基づいた制御（流す電流を制御電流ΔＩ１の分だけ増加、又は減少）を行う。これにより、熱電対▲１▼〜▲５▼によって検出されるヒータカバー温度２４−ｉが、設定ヒータカバー温度ＳＴになるように制御することが可能となる。サイクリスタ２２は、ＰＩＤ演算器２１から出力された制御電流ΔＩ１を、カートリッジヒータ１２−ｉが使用可能な形態に変化させて出力する。
【００４１】
次に、図５を用いて、本発明の太陽電池膜形成方法１００ａに係る処理の過程について説明する。太陽電池膜形成方法１００ａに係る処理が行われる前に、（Ｂａ）、（Ｂｂ）に述べられる準備が行われる。
【００４２】
（Ｂａ）操作者によって、設定ヒータカバー温度ＳＴが入出力装置２０から減算器２０Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が入出力装置２０からＰＩＤ演算器２１に出力される。減算器２０Ａは入出力装置２０から入力した設定ヒータカバー温度ＳＴを記憶し、ＰＩＤ演算器２１は入出力装置２０から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を記憶する。（Ｂｂ）チャンバー１０Ａ内のヒータカバー１４上に中間生成物１３ａが設置される。弁１８からチャンバー１０Ａの第１所定領域内に残存する空気を排気することで、第１所定領域内を高真空状態とする。また、電極１５に電圧を印加してグロー放電を発生させた上で原料ガス２３Ｐを第１所定領域内に流入させると共に、制御装置１０Ｂから電流をカートリッジヒータ１２−ｉに流すことで、カートリッジヒータ１２−ｉによるヒータカバー１４の加熱を開始する。
【００４３】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、ヒータカバー表面温度２４−ｉ（及びその変動）を検出し、検出されたヒータカバー温度２４−ｉと、第１熱電対指示情報とを制御装置１０Ｂに出力する（ステップＳ１ａ）。減算器２０Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から第１熱電対指示情報とヒータカバー表面温度２４−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ１を算出し、算出された差Δ１と第１熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器２１に出力する。ＰＩＤ演算器２１は、減算器２０Ａから入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ１を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ１を算出する（ステップＳ２ａ）。ＰＩＤ演算器２１は、第１熱電対指示情報と電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔとを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ１に基づいた制御を行う（ステップＳ３ａ）。ステップＳ３ａの処理によって、ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々は、設定ヒータカバー温度ＳＴとなる。
【００４４】
（実施の形態２）
図６に、本発明の実施の形態２に係る太陽電池膜形成装置２００の構成を示す。太陽電池膜形成装置２００は、アモルファスシリコン型太陽電池１０ａを構成するＰ膜ＰＬを中間生成物１３ａ上に形成する（Ｉ膜ＩＬを中間生成物１４ａ上に形成、及びＮ膜ＮＬを中間生成物１５ａ上に形成するときも含む）ためのチャンバー１０Ｃ、チャンバー１０Ｃと接続される制御装置１０Ｄ、１０Ｅの各々を具備している。チャンバー１０Ｃには、ガスボンベ１１−ｈが接続されている。ガスボンベ１１−ｈには、栓１１Ａ−ｈが備えられている。チャンバー１０Ｃは、内部にカートリッジヒータ１２−ｉ、水冷式反射板１３、ヒータカバー１４、電極１５、防着板１６、ガス流入口１７−ｊ、弁１８の各々を具備している。カートリッジヒータ１２−ｉの表面には、複数の熱電対▲６▼〜◎（▲６▼，▲７▼，▲８▼，▲９▼，◎）が備えられる。ヒータカバー１４は、中間生成物１３ａ〜１５ａを支持し、また、複数の熱電対▲１▼〜▲５▼が備えられる。制御装置１０Ｄは、入力装置３１、減算器３１Ａ、ＰＩＤ演算器３２、加算（切替）器３３、上下限リミッター３４の各々を具備している。制御装置１０Ｅは、入力装置４１、減算器４１Ａ、ＰＩＤ演算器４２、サイクリスタ４３の各々を具備している。
【００４５】
以下の説明において、ガスボンベ１１−ｈ、栓１１Ａ−ｈ、カートリッジヒータ１２−ｉ、水冷式反射板１３、ヒータカバー１４の各々については実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。また、電極１５、防着板１６については
【００２９】、弁１８については
【００３０】の各々の説明における「チャンバー１０Ａ」が「チャンバー１０Ｃ」に読み替えられること以外は実施の形態１と同様であるので、それらの説明は省略する。更に、実施の形態１と同様に、供給された原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎは、ガス流入口１７−ｊを通過し、その結果、チャンバー１０Ｃの内部（但し、ヒータカバー１４上の中間生成物１３ａ〜１５ａから上方の領域。以下、「第２所定領域」と記す）は均一な濃度の原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎで充填される。
【００４６】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、検出されたヒータカバー表面温度２４−ｉと第１熱電対指示情報とを制御装置１０Ｄの減算器３１Ａに出力する（ヒータカバー温度２４−ｉの検出の形態については、
【００２７】において説明したものと同様であるので、その説明は省略する）。熱電対▲６▼〜◎は、ヒータ表面温度２５−ｉを検出し、検出されたヒータ表面温度２５−ｉを示す情報（以下、単に「ヒータ表面温度２５−ｉ」と記す）と、第２熱電対指示情報とを減算器４１Ａに出力する。第２熱電対指示情報は、いずれかの熱電対▲６▼〜◎の番号（例えば「▲６▼」）を示す。
【００４７】
入出力装置３１は、表示部３１Ｂを具備しており、表示部３１Ｂは、操作者の操作に応答して図７に示す表示画面ＳＣ２を表示する。表示画面ＳＣ２には、演算データ１Ｄ´、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄ´、Ｐ膜演算データ表示要求ボタン１Ｂ、Ｉ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂ、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂ、設定ボタン４Ｂの各々が示されている。演算データ１Ｄ´において示される設定ヒータカバー温度ＳＴ、運転状況ＤＣ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、操作者によって予め入出力装置３１に入力され、入出力装置３１が記憶したデータである。「起動昇温時」は、起動開始後の設定時間の経過前であり、「定常運転時」は起動開始後の設定時間の経過後である。設定ヒータカバー表面温度ＳＴは定常運転時に対してのみ設定されているが、これは後述のように、起動昇温時に対しては起動時昇温パターンが設定されているためである。また、図７においては、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、「起動昇温時」、又は「定常運転時」に区分して設定することが可能となっている。即ち、運転状況（起動昇温時、又は定常運転時）の違いに応じた、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々の設定が可能となっている。
【００４８】
「起動昇温」とは、次の（Ａａ）〜（Ａｃ）のいずれかを意味する。（Ａａ）Ｐ膜ＰＬが形成されるときには、ヒータカバー温度２４−ｉの常温（室温＝２５℃程度）からＰ膜ＰＬの形成時の温度（図７の例では、ＳＴ１ｂ又はＳＴ１ｄ）への昇温である。（Ａｂ）Ｉ膜ＩＬが形成されるときには、ヒータカバー温度２４−ｉのＰ膜ＰＬの形成時の温度からＩ膜ＩＬの形成時の温度（図７の例では、ＳＴ２ｂ又はＳＴ２ｄ）への昇温である。（Ａｃ）Ｎ膜ＮＬが形成されるときには、ヒータカバー温度２４−ｉのＩ膜ＩＬの形成時の温度からＮ膜ＮＬの形成時の温度（図７の例では、ＳＴ３ｂ又はＳＴ３ｄ）への昇温である。
【００４９】
操作者は、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄ´を参照して、（ａ）と（ｂ）のいずれかを表示画面ＳＣ２へのタッチ操作により指定することが可能である。操作者が（ａ）と（ｂ）のいずれかを指定後に設定ボタン４Ｂを操作することで、入出力装置３１からＰＩＤ演算器３２に比例ゲイン：Ｋｐ（Ｋｐｂ、Ｋｐｄのいずれか）、積分時間：ＴＩ（ＴＩｂ、ＴＩｄのいずれか）、微分時間：ＴＤ（ＴＤｂ、ＴＤｄのいずれか）の各々が出力され、入出力装置３１から減算器３１Ａに設定ヒータカバー温度ＳＴ（ＳＴａ、ＳＴｂのいずれか）が出力される。
【００５０】
尚、上記においては、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬが形成されるときの各々において、異なる比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤが用いられ、また、設定ヒータカバー温度ＳＴも異なるものとして説明している。但し、必ずしもこの形態には限らず、いずれの膜が形成されるときであっても、設定ヒータカバー温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、互いに同一であっても構わない点については、実施の形態１と同様である。
【００５１】
減算器３１Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から、検出されたヒータカバー表面温度２４−ｉを入力する。また、減算器３１Ａは、入出力装置３１から入力した設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、熱電対▲１▼〜▲５▼から入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ２を算出してＰＩＤ演算器３２に出力する。ＰＩＤ演算器３２は、入出力装置３１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を所定のＰＩＤ演算式に代入することで、ＰＩＤ演算を行う（ＰＩＤ演算の方法については、実施の形態１において図３を用いて説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省略する）。
【００５２】
ＰＩＤ演算器３２は、図８に示す制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄを記憶している。制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄは、ＰＩＤ演算器３２によって算出された制御電流ΔＩ２と、その算出された制御電流ΔＩ２に対応して定められる設定ヒータ表面温度ＴＳとの関係を示している。ＰＩＤ演算器３２は、制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄに基づいて設定ヒータ表面温度ＴＳを決定し、決定された設定ヒータ表面温度ＴＳの値を加算（切替）器３３に出力する。例えば、ＰＩＤ演算器３２が算出した制御電流ΔＩ２＝ΔＩａであるときには、設定ヒータ表面温度ＴＳ＝ＴＳｂと決定され、制御電流ΔＩ２＝ΔＩｂであるときには、設定ヒータ表面温度ＴＳ＝ＴＳａと決定され、決定された設定ヒータ表面温度ＴＳａ、ＴＳｂが加算（切替）器３３に出力される。
【００５３】
加算（切替）器３３は、図９に示す起動時昇温パターンデータ４Ｄを予め入出力装置３１から入力して記憶する（Ｐ膜ＰＬの形成時、Ｉ膜ＩＬの形成時、Ｎ膜ＮＬの形成時の各々についての計３種類が入力され、記憶される）。起動時昇温パターンデータ４Ｄは、時間ｔと設定ヒータ表面温度ＴＳの各々を示している。図９において、時間０≦ｔ≦ｔ２はヒータ表面温度２５−ｉの昇温過程に相当し、ｔ２≦ｔは、定常運転時に相当する（ｔ２は、上述した起動開始後の設定時間に相当する）。設定ヒータ表面温度ＴＳａは、時間０≦ｔ≦ｔ２における設定ヒータ表面温度ＴＳであり、設定ヒータ表面温度ＴＳｂは、時間ｔ２≦ｔにおける設定ヒータ表面温度ＴＳである。時間ｔａ≦ｔ≦ｔ２における設定ヒータ表面温度ＴＳは、４００℃≦ＴＳ≦６５０℃のように、定常運転時の設定ヒータ表面温度ＴＳと比較して高めに設定されている。これにより、ヒータ表面温度２５−ｉを可能な限り早くに定常運転時の設定ヒータ表面温度ＴＳ（図９の例では４００℃）に到達させることが可能となる（但し、Ｉ膜ＩＬの形成時、Ｎ膜ＮＬの形成時に対する起動時昇温パターンデータ４Ｄにおいては、必ずしも高めに設定される必要は無い）。即ち、運転状況（起動昇温時、定常運転時のいずれか）の違いに基づいた設定ヒータ表面温度ＴＳが設定されることで、結果的に起動昇温に要する時間の短縮も可能となる。
【００５４】
加算（切替）器３３は、入出力装置３１から太陽電池膜形成装置２００の起動開始信号２００Ａを入力したときに、記憶している起動時昇温パターンデータ４Ｄを上下限リミッター３４、入出力装置４１、減算器４１Ａの各々を介してＰＩＤ演算器４２に出力する。起動開始信号２００Ａは、Ｐ膜ＰＬの形成開始時、Ｉ膜ＩＬの形成開始時、Ｎ膜ＮＬの形成開始時の各々において、自動的に入出力装置３１から加算（切替）器３３へ出力される信号である（各々の膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬの形成に要する時間は、予め設定されている）。また、加算（切替）器３３は、起動時昇温パターンデータ４Ｄを出力したときに、ＰＩＤ演算器３２と加算（切替）器３３との接続が、設定時間（図８の例ではｔ２＝定常運転の開始時）の経過まで切断されるように制御する。更に、加算（切替）器３３は、その設定時間の経過の後に、切断されていたＰＩＤ演算器３２と加算（切替）器３３との接続を、再接続するように制御する。
【００５５】
加算（切替）器３３が上記の形態でＰＩＤ演算器３２と加算（切替）器３３との接続を制御することで、ＰＩＤ演算器４２は、設定時間経過前には起動時昇温パターンデータ４Ｄを基にして、カートリッジヒータ１２−ｉに流す電流を制御するための制御電流ΔＩ２の値を算出することが可能となる。また、ＰＩＤ演算器４２は、設定時間経過後には、ＰＩＤ演算器３２が算出した制御電流ΔＩ２と制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄとに基づいて決定された設定ヒータ表面温度ＴＳを基にして、カートリッジヒータ１２−ｉに流す電流を制御するための制御電流ΔＩ３の値を算出することが可能となる。
【００５６】
上下限リミッター３４は、図１０に示す上下限表示データ５Ｄを記憶している。上下限表示データ５Ｄは、時間ｔと設定ヒータ表面温度ＴＳとの関係を示しており、時間０〜ｔ２（起動昇温時に相当）おいては設定ヒータ表面温度２５−ｉが０〜６５０℃（図１０の斜線部分）であり、ｔ２≦ｔ（定常運転時に相当）においては設定ヒータ表面温度２５−ｉが４００℃であることが示されている。即ち、時間０〜ｔ２においては、設定ヒータ表面温度２５−ｉの上限値＝６５０℃、設定ヒータ表面温度２５−ｉの下限値＝０℃である。上下限リミッター３４は、加算（切替）器３３から入力した設定ヒータカバー温度ＴＳが図１０に示される上限値を超えるときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを上限値に等しいものとして入出力装置４１に出力し、下限値に達しないときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを下限値に等しいものとして入出力装置４１に出力する。
【００５７】
入出力装置４１は、操作者の操作に基づいて、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間ＴＤの各々を含む演算データをＰＩＤ演算器４２に出力する。このとき出力される演算データの値は、各々、Ｋｐ＝１０％、ＴＩ＝３０秒、ＴＤ＝１０秒程度に設定される。また、入出力装置４１は、上下限リミッター３４から設定ヒータ表面温度ＴＳを入力したときには、その入力した設定ヒータ表面温度ＴＳを減算器４１Ａに出力する。
【００５８】
減算器４１Ａは、入出力装置４１から入力した設定ヒータ表面温度ＴＳを記憶する。減算器４１Ａは、熱電対▲６▼〜◎からヒータ表面温度２５−ｉを入力したときには、入力したヒータ表面温度２５−ｉと、記憶される設定ヒータ表面温度ＴＳとの差Δ２を算出してＰＩＤ演算器４２に出力する。ＰＩＤ演算器４２は、減算器４１Ａから入力した差Δ２に基づいてＰＩＤ演算を行って制御電流ΔＩ３を算出する（ＰＩＤ演算の方法については、実施の形態１で図３を用いて説明したものと同様であるので、ここではその説明を省略する）。
【００５９】
ＰＩＤ演算器２１は、図１１に示す電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔを記憶している。電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔには、第１熱電対指示情報に示される熱電対▲１▼〜▲５▼と、第２熱電対指示情報に示される熱電対▲６▼〜◎と、制御電流ΔＩ３に基づいた制御の対象となるカートリッジヒ−タ１２−ｉとが対応付けて示されている。図１１においては、例えば、カートリッジヒ−タ１２−１に流す電流の量を増大させることで、熱電対▲１▼によって検出されるヒータカバー表面温度２４−ｉ、熱電対▲６▼によって検出されるヒータ表面温度２５−ｉの各々が増大することが示されている。ＰＩＤ演算器４２は、第１熱電対指示情報、第２熱電対指示情報、及び電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ３に基づいた制御（流す電流を制御電流ΔＩ３の分だけ増加、又は減少）を行う。これにより、熱電対▲６▼〜◎によって検出されるヒータ表面温度２５−ｉが、設定ヒータ表面温度ＴＳになるように制御することが可能となる。サイクリスタ４３は、ＰＩＤ演算器４２から出力された制御電流ΔＩ３を、カートリッジヒータ１２−ｉが使用可能な形態に変化させて出力する。
【００６０】
上記の実施の形態２においては、ヒータ表面温度２５−ｉとヒータカバー表面温度２４−ｉとが検出され、検出されたヒータ表面温度２５−ｉと、検出されたヒータカバー表面温度２４−ｉに基づいて決定された設定ヒータカバー表面温度ＴＳとに基づいて制御電流ΔＩ３の量が算出される。この算出された制御電流ΔＩ３がカートリッジヒータ１２−ｉに流されることで、ヒータ表面温度２５−ｉの調節が可能となる。
【００６１】
次に、図１２を用いて、本発明の太陽電池膜形成方法２００ａに係る処理の過程について説明する。太陽電池膜形成方法２００ａに係る処理が行われる前に、（Ｂｃ）〜（Ｂｅ）に述べられる準備が行われる。
【００６２】
（Ｂｃ）操作者によって、設定ヒータカバー表面温度ＳＴが入出力装置３１から減算器３１Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が入出力装置３１からＰＩＤ演算器３２に出力される。減算器３１Ａは入出力装置３１から入力した設定ヒータカバー温度ＳＴを記憶し、ＰＩＤ演算器２１は入出力装置２０から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を記憶する。（Ｂｄ）操作者によって、設定ヒータ表面温度ＳＴが入出力装置４１から減算器４１Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ（＝３０秒程度）、微分時間：ＴＤ（＝１０秒程度）の各々が入出力装置４１からＰＩＤ演算器４２に出力される。減算器４１Ａは入出力装置４１から入力した設定ヒータ温度ＴＳを記憶し、ＰＩＤ演算器４２は入出力装置４１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を記憶する。（Ｂｅ）チャンバー１０Ｃ内のヒータカバー１４上に中間生成物１３ａが設置される。弁１８からチャンバー１０Ｃの第２所定領域内に残存する空気を排気することで、第２所定領域内を高真空状態とする。また、電極１５に電圧を印加してグロー放電を発生させた上で原料ガス２３Ｐを第２所定領域内に流入させると共に、制御装置１０Ｅから電流をカートリッジヒータ１２−ｉに流すことで、カートリッジヒータ１２−ｉによるヒータカバー１４の加熱を開始する。
【００６３】
加算（切替）器３３は、入出力装置３１から入力した、各々の膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬの形成時に対する起動時昇温パターンデータ３Ｄを、上下限リミッター３４を介してＰＩＤ演算器４２に出力する。ＰＩＤ演算器４２は、入出力装置４１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ（＝３０秒程度）、微分時間：ＴＤ（＝１０秒程度）、ヒータカバー温度２５−ｉ、差Δ３を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ３を算出する（ステップＳ２ａ）。ＰＩＤ演算器２１は、カートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ３に基づいた制御（制御電流ΔＩ３をカートリッジヒ−タ１２−ｉに流す）を行う（ステップＳ２ｂ）。ステップＳ２ｂの処理によって、ヒータ表面温度２５−ｉの各々は、起動時昇温パターンデータ３Ｄに示されるように時間ｔの経過と共に上昇して、最終的に定常運転時の設定ヒータ表面温度ＴＳとなる。
【００６４】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、ヒータカバー表面温度２４−ｉ（及びその変動）を検出し、検出されたヒータカバー温度２４−ｉと、第１熱電対指示情報とを減算器３１Ａに出力する（ステップＳ３ｂ）。減算器３１Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から第１熱電対指示情報とヒータカバー表面温度２４−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ２を算出し、算出された差Δ２と第１熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器３２に出力する。ＰＩＤ演算器３２は、入出力装置３１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ２を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ２を算出する。ＰＩＤ演算器３２は、制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄを参照して、算出された制御電流ΔＩ２に対応する設定ヒータ表面温度ＴＳを決定し、上下限リミッター３４に出力する（ステップＳ４ｂ）。上下限リミッター３４は、加算（切替）器３３から入力した設定ヒータカバー温度ＴＳが図１０に示される上限値を超えるときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを上限値に等しいものとして入出力装置４１に出力し、下限値に達しないときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを下限値に等しいものとして入出力装置４１に出力する（ステップＳ５ｂ）。
【００６５】
尚、加算（切替）器３３から出力された設定ヒータカバー温度ＴＳが図１０に示される上限値と下限値の範囲内にあるときには、ステップＳ５ｂの処理は行われない。
【００６６】
熱電対▲６▼〜◎は、ヒータ表面温度２５−ｉ（及びその変動）を検出し、検出されたヒータ温度２５−ｉと、第２熱電対指示情報とを減算器４１Ａに出力する（ステップＳ６ｂ）。減算器４１Ａは、熱電対▲６▼〜◎から第２熱電対指示情報とヒータ表面温度２５−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータ表面温度ＴＳと、入力したヒータ表面温度２５−ｉとの差Δ３を算出し、算出された差Δ３と第２熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器４２に出力する。ＰＩＤ演算器４２は、入出力装置４１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ３を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ３を算出する（ステップＳ７ｂ）。ＰＩＤ演算器４２は、第１熱電対指示情報、第２熱電対指示情報、及び電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ３に基づいた制御（流す電流を制御電流ΔＩ３の分だけ増加、又は減少）を行う（ステップＳ８ｂ）。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の太陽電池膜形成装置により、支持板温度だけでなく、ヒータ温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ温度の調節が可能となる。
【００６８】
本発明の太陽電池膜形成装置により、起動開始直後においては、定常運転時とは異なり、記憶される昇温パターンに基づいてヒータ表面温度を調節することが可能となる。
【００６９】
本発明の太陽電池膜形成装置により、ヒータ表面温度を調節するための演算処理において用いられるパラメータの各々を、運転状況（起動開始直後、又は定常運転時）の違いによって切り替えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る構成を示す図である。
【図２】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る、表示画面を示す図である。
【図３】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１、２に係る、制御電流の算出の形態を示した図である。
【図４】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る、電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブルに格納される情報を示した図である。
【図５】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る、処理の過程を示した図である。
【図６】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る構成を示す図である。
【図７】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、表示画面を示す図である。
【図８】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データを示す図である。
【図９】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、起動時昇温パターンデータを示す図である。
【図１０】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブルに格納される情報を示した図である。
【図１１】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブルに格納される情報を示した図である。
【図１２】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、処理の過程を示した図である。
【図１３】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１、２、及び従来の技術に係る、アモルファスシリコン型太陽電池を示した図である。
【符号の説明】
▲１▼〜▲５▼：熱電対
▲６▼〜◎：熱電対
１０Ａ、１０Ｃ：チャンバー
１０Ｂ、１０Ｄ、１０Ｅ：制御装置
１１−１、１１−２、１１−３：ガスボンベ
１１Ａ−１、１１Ａ−２、１１Ａ−３：栓
１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、１２−５：カートリッジヒータ
１３：水冷式反射板
１４：ヒータカバー
１５：電極
１６：防着板
１７−１、１７−２：ガス流入口
１８：弁
２０：入出力装置
２０Ａ：減算器
２０Ｂ：表示部
２１：ＰＩＤ演算器
２２：サイクリスタ
２３Ｐ、２３Ｉ、２３Ｎ：原料ガス
２４−１、２４−２、２４−３、２４−４、２４−５：ヒータカバー表面温度
２５−１、２５−２、２５−３、２５−４、２５−５：ヒータ表面温度
３１：入出力装置
３１Ａ：減算器
３１Ｂ：表示部
３２：ＰＩＤ演算器
３３：加算（切替）器
３４：上下限リミッター
４１：入出力装置
４１Ａ：減算器
４２：ＰＩＤ演算器
４３：サイクリスタ
１００、２００：太陽電池膜形成装置
１１ａ：ガラス基板
１２ａ：透明電極膜
１３ａ、１４ａ、１５ａ：中間生成物
１００ａ、２００ａ：太陽電池膜形成方法
ＳＴ：設定ヒータカバー表面温度
ＴＳ：設定ヒータ表面温度
Ｋｐ：比例ゲイン
ＴＩ：積分時間
ＴＤ：微分時間
１Ｂ：Ｐ膜演算データ表示要求ボタン
２Ｂ：Ｉ膜演算データ表示要求ボタン
３Ｂ：Ｎ膜演算データ表示要求ボタン
４Ｂ：設定ボタン
１Ｄ：演算データ
２Ｄ：被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ
３Ｄ：制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ
４Ｄ：起動時昇温パターンデータ
５Ｄ：上下限表示データ
ΔＩ（ΔＩ１、ΔＩ２、ΔＩ３）：制御電流
Δ１、Δ２、Δ３：差
ＰＬ：Ｐ膜
ＩＬ：Ｉ膜
ＮＬ：Ｎ膜
ＳＴ：設定ヒータカバー表面温度
ＴＳ：設定ヒータ表面温度
１Ｔ、２Ｔ：電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池膜の形成において用いられる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
添付図面を参照して、本発明の太陽電池膜形成装置に係る従来の技術について説明する。本発明の太陽電池膜形成装置を用いて形成される太陽電池は、特に、アモルファスシリコン型太陽電池である。アモルファスシリコン型太陽電池１０ａは、図１３に示されるように、ガラス基板１１ａ、透明電極膜１２ａ、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬの各々からなる構造を有している。
【０００３】
アモルファスシリコン型太陽電池１０ａは、次の（ａ）〜（ｄ）を経て形成される。（ａ）〜（ｄ）には、（ａ）ガラス基板１１ａ上に透明電極膜１２ａを形成することで透明電極膜基板１３ａを形成し、（ｂ）透明電極膜基板１３ａ上にＰ膜ＰＬを形成することで中間生成物１４ａを形成し、（ｃ）中間生成物１４ａ上にＩ膜ＩＬを形成することで中間生成物１５ａを形成し、（ｄ）中間生成物１５ａ上にＮ膜ＮＬを形成することでアモルファスシリコン型太陽電池１０ａを形成する過程が含まれる。これらの過程のうち、（ｂ）で形成されるＰ膜ＰＬ、（ｃ）で形成されるＩ膜ＩＬ、（ｄ）で形成されるＮ膜ＮＬの各々は、プラズマＣＶＤ法を用いた蒸着により形成される。
【０００４】
プラズマＣＶＤ法は、内部にカートリッジヒータ、金属板、及び電極の各々を有する容器を用いて、次の（１）、（２）の手順を経て行われる。（１）膜の形成の対象となる形成物（中間生成物１３ａ、中間生成物１４ａ、中間生成物１５ａのいずれか）を、高真空、及び一定温度（２００〜３００℃）の条件下に保たれたチャンバーに備えられる金属板上に載せた後、チャンバーを密閉する。（２）チャンバー内に、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬのいずれかの原料である原料ガスを封入する。また、電極を用いてグロー放電を行ってプラズマを発生させることで、封入された原料ガスを分解させ、形成物上に蒸着させる。この蒸着の結果、膜が形成される。
【０００５】
（２）においては、膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬの形成の際、形成される膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬと密着する金属板の温度が時間的に、又は局所的に異なると、最終的に形成されるアモルファスシリコン型太陽電池１０ａの品質（光電効率）に影響を与えることがある。これは、プラズマによって分解された原料ガスが金属板上で膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬを形成する速度が、金属板の温度によって異なるためである。そのため、カートリッジヒータによって加熱される金属板の温度を熱電対等の温度センサを用いて計測し、計測された温度（以下、「金属板温度計測値」と記す）と、金属板の温度に対して予め設定された金属板温度計測値とに基づいて、カートリッジヒータによる加熱の程度を調節する処理が行われている。調節処理は、一般的に、金属板温度計測値と金属板温度設定値とを用いた、ＰＩＤ演算（他の演算形態であっても構わない。以下同）の結果に基づいて行われることが多い。
【０００６】
金属板温度だけでなく、ヒータ表面温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ表面温度の調節を可能とする、太陽電池膜形成装置の提供が望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、支持板（上記の金属板に相当する）温度だけでなく、ヒータ温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ表面温度の調節を可能とする、太陽電池膜形成装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、起動開始直後においては、定常運転時とは異なり、記憶される昇温パターンに基づいてヒータ表面温度を調節することを可能とする、太陽電池膜形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ヒータ表面温度を調節するための演算処理において用いられるパラメータの各々を、運転状況（起動開始直後、又は定常運転時）の違いによって切り替えることを可能とする、太陽電池膜形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を括弧付で用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ｃ）を具備している。前記チャンバー（１０Ｃ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。また、本発明の太陽電池膜形成装置（２００）は、前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出する支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）と、前記支持板温度（２４−ｉ）が設定支持板温度（ＳＴ）となるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）に基づいて、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度を指定するヒータ温度指定部（１０Ｄ）と、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度であるヒータ温度（２５−ｉ）を検出するヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）とを具備する。更に、本発明の太陽電池膜形成装置（２００）は、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定する前記ヒータ温度（ＴＳ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節するヒータ温度調節部（１０Ｅ）を具備する。
【００１２】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定するヒータ温度（ＴＳ）は、前記加熱の開始後における設定時間経過後のヒータ温度（ＴＳ）である第１ヒータ温度（ＴＳａ）を含んでいる。前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記設定時間（ｔ２）経過後においては、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）を指定する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記指定される第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出した前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１３】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定するヒータ温度（ＴＳ）は、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記設定時間（ｔ２）経過前のヒータ温度（ＴＳ）である第２ヒータ温度（ＴＳｂ）のいずれかである。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記設定時間（ｔ２）経過前においては、前記第２ヒータ温度（ＴＳｂ）に基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節し、前記設定時間（ｔ２）経過後においては、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出した前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１４】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出する前記支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記支持板温度（２４−ｉ）を前記設定支持板温度（ＳＴ）にするために要求される、前記ヒータ（１２−ｉ）への第１制御量（ΔＩ２）を算出し、前記算出された第１制御量（ΔＩ２）に基づいて、前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と前記第２ヒータ温度（ＴＳｂ）のいずれかを算出する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が算出する前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて、前記ヒータ温度（２５−ｉ）を前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）にするために要求される、前記ヒータ（１４）への第２制御量（ΔＩ３）を算出し、前記算出された第２制御量（ΔＩ３）に基づいて前記第１ヒータ温度（ＴＳａ）を指定し、前記算出された第２制御量（ΔＩ３）に基づいて前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１５】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記第１制御量（ΔＩ２）は、複数の第１制御量算出パラメータ（Ｋｐ、ＴＩ、ＴＤ）のいずれかを用いて算出される。前記複数の第１制御量算出パラメータ（Ｋｐ、ＴＩ、ＴＤ）は、前記設定時間（ｔ２）経過前の第１制御量（ΔＩ２）の算出に用いられる第１パラメータ（Ｋｐａ、ＴＩａ、ＴＤａ）と、前記設定時間経過後の第１制御量の算出に用いられる第２パラメータ（Ｋｐｂ、ＴＩｂ、ＴＤｂ）とを含んでいる。前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記設定時間（ｔ２）経過前には、前記第１パラメータ（Ｋｐａ、ＴＩａ、ＴＤａ）を用いて前記第１制御量（ΔＩ２）を算出し、前記設定時間（ｔ２）経過後には、前記第２パラメータ（Ｋｐｂ、ＴＩｂ、ＴＤｂ）を用いて前記第１制御量（ΔＩ２）を算出する。尚、
【００１５】において、「第１パラメータ（Ｋｐａ、ＴＩａ、ＴＤａ）」は「第１パラメータ（Ｋｐｃ、ＴＩｃ、ＴＤｃ）」に読み替えることが可能であり、「第２パラメータ（Ｋｐｂ、ＴＩｂ、ＴＤｂ）」は「第２パラメータ（Ｋｐｄ、ＴＩｄ、ＴＤｄ）」に読み替えることが可能である。
【００１６】
本発明の太陽電池膜形成装置（２００）において、前記ヒータ（１２−ｉ）は、複数であり、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）は、複数であり、前記複数のヒータ（１２−ｉ）のいずれかに対するヒータ温度（２５−ｉ）を検出する。前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）は、複数であり、前記複数の支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）の各々は、前記支持板（１４）上における複数の箇所のいずれかの支持板温度（２４−ｉ）を検出する。前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）は、前記複数の箇所の各々の支持板温度（２４−ｉ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）になるように、前記各々の支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した前記いずれかの支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記複数のヒータ（１２−ｉ）の各々のヒータ温度を指定する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記支持板（１４）上の前記複数の箇所の各々において、前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定する、前記複数のヒータ（１２−ｉ）の各々の前記ヒータ温度（ＴＳ）と、前記複数のヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）の各々が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて、前記複数のヒータ（１２−ｉ）の各々の前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節する。
【００１７】
本発明の太陽電池膜形成装置（１００）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ａ）を具備している。前記チャンバー（１０Ａ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出する支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）と、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度を調節するヒータ温度調節部（１０Ｅ）とを具備する。
【００１８】
本発明の太陽電池膜形成装置（１００）において、前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出する前記支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて、前記支持板温度（２４−ｉ）を前記設定支持板温度（ＳＴ）にするために要求される、前記ヒータ（１２−ｉ）への第１制御量（ΔＩ１）を算出し、前記算出された第１制御量（ΔＩ１）に基づいて前記ヒータ（１２−ｉ）を制御することで、前記支持板温度（２４−ｉ）を調節する。
【００１９】
本発明の太陽電池膜形成装置（１００）において、前記ヒータ（１２−ｉ）は、複数であり、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）は、複数であり、前記複数の支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）の各々は、前記支持板（１４）上における複数の箇所のいずれかの支持板温度（２４−ｉ）を検出する。前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）は、前記支持板（１４）上の前記複数の箇所の各々において、前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）の各々が検出する前記支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて前記各々のヒータ（１２−ｉ）を制御することで、前記支持板温度（２４−ｉ）を調節する。
【００２０】
本発明の太陽電池膜形成方法（２００ａ）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ｃ）、支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）、ヒータ温度指定部（１０Ｄ）、ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）、ヒータ温度調節部（１０Ｅ）の各々を具備する太陽電池膜形成装置（２００）により実行される。前記チャンバー（１０Ｃ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。本発明の太陽電池膜形成方法（２００ａ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が、前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出するステップ（Ｓ３ｂ）と、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が、前記支持板温度（２４−ｉ）が設定支持板温度（ＳＴ）となるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）に基づいて、前記ヒータ（１２−ｉ）の温度を指定するステップ（Ｓ４ｂ）とを具備する。また、本発明の太陽電池膜形成方法（２００ａ）は、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が、ヒータ（１２−ｉ）の温度であるヒータ温度（２５−ｉ）を検出するステップ（Ｓ６ｂ）と、前記ヒータ温度調節部（１０Ｅ）が、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が前記設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記ヒータ温度指定部（１０Ｄ）が指定するヒータ温度（ＴＳ）と、前記ヒータ温度検出部（▲６▼〜◎）が検出する前記ヒータ温度（２５−ｉ）とに基づいて前記ヒータ（１２−ｉ）を制御することで、前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節するステップ（Ｓ８ｂ）とを具備する。
【００２１】
本発明の太陽電池膜形成方法（１００ａ）は、太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）を基板（１３ａ〜１５ａ）上に形成するためのチャンバー（１０Ｃ）、支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）、ヒータ温度調節部（１０Ｅ）の各々を具備する太陽電池膜形成装置（１００）により実行される。前記チャンバー（１０Ｃ）には、前記基板（１３ａ〜１５ａ）が支持される支持板（１４）と、前記支持板（１４）を加熱するヒータ（１２−ｉ）とが設置される。本発明の太陽電池膜形成方法（１００ａ）は、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が、前記支持板（１４）の温度である支持板温度（２４−ｉ）を検出するステップ（Ｓ１ａ）と、前記ヒータ温度調節部（▲６▼〜◎）が、前記支持板（１４）上に前記太陽電池膜（ＰＬ、ＩＬ、ＮＬ）が設定支持板温度（ＳＴ）で形成されるように、前記支持板温度検出部（▲１▼〜▲５▼）が検出した支持板温度（２４−ｉ）と前記設定支持板温度（ＳＴ）とに基づいて前記ヒータ（１２−ｉ）を制御することで、、前記ヒータ温度（２５−ｉ）を調節するステップ（Ｓ３ａ）とを具備する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の太陽電池成膜装置に係る実施の形態１、２について説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１に係る太陽電池膜形成装置１００の構成を示す。太陽電池膜形成装置１００は、アモルファスシリコン型太陽電池１０ａを構成するＰ膜ＰＬを中間生成物１３ａ上に形成する（Ｉ膜ＩＬを中間生成物１４ａ上に形成、及びＮ膜ＮＬを中間生成物１５ａ上に形成するときも含む）ためのチャンバー１０Ａ、及びチャンバー１０Ａと接続される制御装置１０Ｂを具備している。チャンバー１０Ａには、ガスボンベ１１が接続されている。ガスボンベ１１には、栓１１Ａが備えられている。チャンバー１０Ａは、内部にカートリッジヒータ１２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）、水冷式反射板１３、ヒータカバー１４、電極１５、防着板１６、ガス流入口１７−ｊ（ｊ＝１，２）、弁１８の各々を具備している。ヒータカバー１４は、中間生成物１３ａ、１４ａ、１５ａ（以下、「中間生成物１３ａ〜１５ａ」と記す）を支持し、また、複数の熱電対▲１▼，▲２▼，▲３▼，▲４▼，▲５▼（以下、「熱電対▲１▼〜▲５▼」と記す）が備えられる。制御装置１０Ｂは、入力装置２０、減算器２０Ａ、ＰＩＤ演算器２１、サイクリスタ２２の各々を具備している。
【００２４】
ガスボンベ１１−ｈには、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬの原料となる複数種類の原料ガスのいずれかが充填されており、これらの原料ガスが所定の割合で混合される（各々の栓１１Ａ−ｈの開度が所定開度に調節される）ことで、Ｐ膜原料ガス２３Ｐ、Ｉ膜ＩＬの原料となるＩ膜原料ガス２３Ｉ、Ｎ膜ＮＬの原料となるＮ膜原料ガス２３Ｎが生成される。生成された原料ガス２３Ｐ、２３Ｉ、２３Ｎ（以下、「２３Ｐ〜２３Ｎ」と記す）は、ガス流入口１７−ｊを通過し、その結果、チャンバー１０Ａの内部（但し、ヒータカバー１４上の中間生成物１３ａ〜１５ａから上方の領域。以下、「第１所定領域」と記す）は均一な濃度の原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎで充填される。
【００２５】
カートリッジヒータ１２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）は各々、筒型の放熱口（丸型の斜線部分）を有しており、制御装置１０Ｂからの制御電流ΔＩ（図３を用いて後述）に応答してヒータカバー１４を加熱する（又は、加熱の程度を調節する）ことで、ヒータカバー１４全体が設定ヒータカバー温度になるように制御する。複数のカートリッジヒータ１２−ｉが設置されていることから、ヒータカバー１４上の複数の箇所（熱電対▲１▼〜▲５▼の設置される箇所に対応）におけるヒータカバー温度の違いに基づいた、ヒータカバー温度の制御が可能となっている。水冷式反射板１３は、底部のチャンバー壁とカートリッジヒータ１２−ｉとの隙間に設けられており、内部又は周辺部を流通する冷却水によって、各々のカートリッジヒータ１２−ｉから放出される熱を吸収することで、冷却を行う。
【００２６】
ヒータカバー１４は、中間生成物１３ａ〜１５ａを支持しており、この支持される中間生成物１３ａ〜１５ａ上に、原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎが分解されて生成した電子とイオンを含む電離種（又は、分子ラジカル種）が蒸着することで、Ｐ膜ＰＬ（又はＩ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬ）が形成される。
【００２７】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、ヒータカバー１４の表面上の複数の箇所に設けられており、各々の箇所のヒータカバー表面温度２４−ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）、及びその変動を検出する。熱電対▲１▼は、カートリッジヒータ１２−１による加熱の程度（図３を用いて後述する制御電流ΔＩ１に基づいた、カートリッジヒータ１２−１へ流す電流の制御。他のカートリッジヒータ１２−２〜５についても同様）に基づいた、ヒータカバー温度２４−１、及びその変動を検出する。熱電対▲２▼は、カートリッジヒータ１２−２による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−２、及びその変動を検出し、熱電対▲３▼は、カートリッジヒータ１２−３による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−３、及びその変動を検出する。熱電対▲４▼は、カートリッジヒータ１２−４による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−４、及びその変動を検出し、熱電対▲５▼は、カートリッジヒータ１２−５による加熱の程度に基づいた、ヒータカバー温度２４−５、及びその変動を検出する。
【００２８】
また、熱電対▲１▼〜▲５▼の各々は、検出されたヒータカバー温度２４−ｉを示す情報（以下、単に「ヒータカバー温度２４−ｉ」と記す）を制御装置１０Ｂに出力する。このとき、各々の熱電対▲１▼〜▲５▼を示す情報（以下、「第１熱電対指示情報」と記す）も共に制御装置１０Ｂに出力される。例えば、熱電対▲３▼は、検出されたヒータカバー表面温度２４−３と共に、その番号「▲３▼」を示す第１熱電対指示情報を制御装置１０Ｂに出力する。
【００２９】
電極１５は、電圧を印加され、チャンバー１０Ａ内においてグロー放電を発生する。このグロー放電によって、チャンバー１０Ａ内に注入された原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎは、電子とイオン（又は、分子ラジカル種同士）に電離して、最終的にヒータカバー１４上の中間生成物１３ａ〜１５ａ上に蒸着する。防着板１６は、分解された原料（以下、「分解原料」と記す）がチャンバー１０Ａの内壁に付着するのを可能な限り防止している。この防着板１６を設置することで、チャンバー１０Ａの内壁へ分解原料が付着することによる、チャンバー１０Ａの腐食を可能な限り防止することが可能となる。
【００３０】
弁１８からは、原料ガス２３Ｐをチャンバー１０Ａ内に注入して中間生成物１４ａを生成した後に、チャンバー１０Ａ内の第１所定領域に僅かに残留している原料ガス２３Ｐが放出される。これにより、チャンバー１０Ａ内が再び高真空状態となるように制御される（この後に、原料ガス２３Ｉがチャンバー１０Ａの第１所定領域内に注入される）。また、同様にして、原料ガス２３Ｉをチャンバー１０Ａの第１所定領域内に注入して中間生成物１５ａを生成した後に、チャンバー１０Ａ内の第１所定領域内に僅かに残留している原料ガス２３Ｉが弁１８から放出される。これにより、チャンバー１０Ａの第１所定領域内が再び高真空状態となるように制御される（この後に、原料ガス２３Ｎがチャンバー１０Ａの第１所定領域内に注入される）。
【００３１】
入出力装置２０は、ヒータカバー表面温度２４−ｉに対して設定された設定ヒータカバー表面温度（ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々は、同一の温度になるように設定される）を、太陽電池膜形成装置１００の操作者（以下、「操作者」と記す）の操作に基づいて、予め減算器２０Ａに出力する。入出力装置２０は、表示部２０Ｂを備えており、表示部２０Ｂは、図２に示す表示画面ＳＣ１を表示する。表示画面ＳＣ１は、演算データ１Ｄ、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄ、Ｐ膜演算データ表示要求ボタン１Ｂ、Ｉ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂ、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂ、設定ボタン４Ｂの各々を示している。表示画面ＳＣ１に表示される演算データ１Ｄは、Ｐ膜演算データ、Ｉ膜演算データ、Ｎ膜演算データのいずれかである（図２の例では、Ｐ膜演算データが表示されている。Ｐ膜演算データ、Ｉ膜演算データ、Ｎ膜演算データの各々は、予め操作者によって入出力装置２０に入力され、入出力装置２０によって記憶される）。
【００３２】
演算データ１Ｄは、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ（ＳＴａ、ＳＴｂ、ＳＴｃ、ＳＴｄ）、比例ゲイン：Ｋｐ（Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋｐ３、Ｋｐ４）、積分時間：ＴＩ（ＴＩ１、ＴＩ２、ＴＩ３、ＴＩ４）、微分時間：ＴＤ（ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４）の各々を対応付けて示している。比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤは、ＰＩＤ演算器２１がＰＩＤ演算を行うときに用いられる（組み合わせは、（１）〜（４）のいずれかである）。
【００３３】
表示画面ＳＣ１からは、タッチパネル式の操作が可能であり、操作者は、図２に示される演算データ１Ｄのうち、（１）〜（４）のいずれかをタッチ操作によって指定する。（１）〜（４）のいずれかが指定された上で設定ボタン４Ｂがタッチ操作されると、操作者によって指定された設定ヒータカバー表面温度ＳＴは入出力装置２０から減算器２０Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、入出力装置２０からＰＩＤ演算器２１に出力される。例えば、（１）が指定されたときには、Ｐ膜演算データについて設定ヒータカバー表面温度ＳＴａが減算器２０Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ１、積分時間：ＴＩ１、微分時間：ＴＤ１の各々がＰＩＤ演算器２１に出力される。
【００３４】
図２における演算データ１Ｄ（Ｐ膜演算データ）は、Ｐ膜ＰＬが形成されるときの演算処理（減算器２０ＡとＰＩＤ演算器２１によって行われる）に用いられる、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄ、比例ゲイン：Ｋｐ１〜Ｋｐ４、積分時間：ＴＩ１〜ＴＩ４、微分時間：ＴＤ１〜ＴＤ４の各々を示している。しかしながら、Ｉ膜ＩＬが形成されるときの演算処理に用いられる、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を示した演算データ１Ｄ（Ｉ膜演算データ）についても、図２と同様の形式で表示画面ＳＣ１に示される。また、Ｎ膜ＮＬが形成されるときの演算処理に用いられる、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を示した演算データ１Ｄ（Ｎ膜演算データ）についても、図２と同様の形式で表示画面ＳＣ１に示される。図２の状態からＩ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂが操作されると、Ｐ膜演算データはＩ膜演算データに切り替わり、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂが操作されると、Ｐ膜演算データはＮ膜演算データに切り替わる。Ｉ膜演算データ、Ｎ膜演算データの各々のときでも、Ｐ膜演算データのときと同様の形態で設定ヒータカバー表面温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が指定され、ＰＩＤ演算器２１、又は減算器２０Ａに出力される。
【００３５】
被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄは、被腹膜ＰＬ〜ＮＬ（Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬ）を形成するときの、ヒータカバー１４に対する設定ヒータカバー表面温度ＳＴ（ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄ、ＳＴ２ａ〜ＳＴ２ｄ、ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄ）を示している。操作者は、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄを参照した上で、ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄのうちのいずれか、ＳＴ２ａ〜ＳＴ２ｄのうちのいずれか、ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄのうちのいずれかを各々選定することが可能である。被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄに示されるように、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ１ａ〜ＳＴ１ｄ（ＳＴ１ａ、ＳＴ１ｂ、ＳＴ１ｃ、ＳＴ１ｄ）はＰ膜ＰＬが形成されるときの値、設定ヒータカバー表面温度ＳＴ２ａ〜ＳＴ２ｄ（ＳＴ２ａ、ＳＴ２ｂ、ＳＴ２ｃ、ＳＴ２ｄ）はＩ膜ＩＬが形成されるときの値として選定される。設定ヒータカバー表面温度ＳＴ３ａ〜ＳＴ３ｄ（ＳＴ３ａ、ＳＴ３ｂ、ＳＴ３ｃ、ＳＴ３ｄ）はＮ膜ＮＬが形成されるときの値として選定される。
【００３６】
上記においては、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬが形成されるときの各々において、異なる比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤが用いられ、また、設定ヒータカバー温度ＳＴも異なるものとして説明している。但し、必ずしもこの形態には限らず、いずれの膜が形成されるときであっても、設定ヒータカバー温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、互いに同一であっても構わない。このときには、表示画面ＳＣ１においてＰ膜演算データ表示要求ボタン１Ｂ、Ｉ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂ、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂは表示されない。また、このときには、（１）〜（４）のいずれかを指定した後に設定ボタン４Ｂが操作されることで、指定された設定ヒータカバー温度ＳＴが減算器２０Ａに出力され、指定された比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々がＰＩＤ演算器２１に出力される。Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬが形成されるときのいずれにおいても、制御電流ΔＩ１の算出にあたっては、常にこれらの出力された設定ヒータカバー温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が用いられる。
【００３７】
減算器２０Ａは、入出力装置２０から入力した設定ヒータカバー表面温度ＳＴを記憶する。また、減算器２０Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から第１熱電対指示情報とヒータカバー表面温度２４−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ１（図３に示す）を算出する。更に、減算器２０Ａは、算出された差Δ１と第１熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器２１に出力する。
【００３８】
ＰＩＤ演算器２１は、減算器２０Ａから、第１熱電対指示情報と差Δ１とを入力し、入出力装置２０から比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を入力する。ＰＩＤ演算器２１は、入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ１を所定のＰＩＤ演算式に代入することで、ＰＩＤ演算を行う。このＰＩＤ演算の結果、ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々を設定ヒータカバー表面温度ＳＴにする（このとき、中間生成物１４ａ、１５ａ、アモルファスシリコン型太陽電池１０ａがヒータカバー１４上において、設定ヒータカバー表面温度ＳＴで形成される）ための、各々のカートリッジヒータ１２−ｉに対する制御電流ΔＩ１が算出される。制御電流ΔＩ１は、ＰＩＤ演算器２１からカートリッジヒータ１２−ｉに流す電流の増加分（ヒータカバー表面温度２４−ｉは上昇）、又は減少分（ヒータカバー表面温度２４−ｉは下降）を示している。即ち、制御電流ΔＩ１は、ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々を設定ヒータカバー表面温度ＳＴとするように制御するための値である。
【００３９】
制御電流ΔＩ１（ΔＩ２又はΔＩ３に読み替えても同様であり、これらについては後述）の算出の方法を図３に示す。図３は、横軸に時間ｔ、縦軸に温度Ｔ（設定ヒータカバー温度ＳＴとヒータカバー温度２４−ｉとのいずれか）をプロットし、起動昇温後、設定時間が経過して定常運転が開始された（このときの時間をｔ２としている）後の時間ｔの経過に伴うヒーターカバー表面温度２４−ｉと設定ヒータカバー温度ＳＴとの差Δ１（Δ２又はΔ３に読み替えても同様であり、これらについては後述）を示している。図３においては、時間Δｔ内において発生した、ヒーターカバー表面温度２４−ｉの設定ヒーターカバー表面温度ＳＴからのずれ（差Δ１）を補正するための制御電流ΔＩ１／ｍＡを算出した例を示している。
【００４０】
ＰＩＤ演算器２１は、図４に示す電流出力対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔを記憶している。電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔには、第１熱電対指示情報に示される熱電対１９−ｉと、制御電流ΔＩ１に基づいた制御の対象となるカートリッジヒ−タ１２−ｉとが対応付けて示されている。ＰＩＤ演算器２１は、第１熱電対指示情報と電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔとを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して、上記の形態で算出された制御電流ΔＩ１に基づいた制御（流す電流を制御電流ΔＩ１の分だけ増加、又は減少）を行う。これにより、熱電対▲１▼〜▲５▼によって検出されるヒータカバー温度２４−ｉが、設定ヒータカバー温度ＳＴになるように制御することが可能となる。サイクリスタ２２は、ＰＩＤ演算器２１から出力された制御電流ΔＩ１を、カートリッジヒータ１２−ｉが使用可能な形態に変化させて出力する。
【００４１】
次に、図５を用いて、本発明の太陽電池膜形成方法１００ａに係る処理の過程について説明する。太陽電池膜形成方法１００ａに係る処理が行われる前に、（Ｂａ）、（Ｂｂ）に述べられる準備が行われる。
【００４２】
（Ｂａ）操作者によって、設定ヒータカバー温度ＳＴが入出力装置２０から減算器２０Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が入出力装置２０からＰＩＤ演算器２１に出力される。減算器２０Ａは入出力装置２０から入力した設定ヒータカバー温度ＳＴを記憶し、ＰＩＤ演算器２１は入出力装置２０から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を記憶する。（Ｂｂ）チャンバー１０Ａ内のヒータカバー１４上に中間生成物１３ａが設置される。弁１８からチャンバー１０Ａの第１所定領域内に残存する空気を排気することで、第１所定領域内を高真空状態とする。また、電極１５に電圧を印加してグロー放電を発生させた上で原料ガス２３Ｐを第１所定領域内に流入させると共に、制御装置１０Ｂから電流をカートリッジヒータ１２−ｉに流すことで、カートリッジヒータ１２−ｉによるヒータカバー１４の加熱を開始する。
【００４３】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、ヒータカバー表面温度２４−ｉ（及びその変動）を検出し、検出されたヒータカバー温度２４−ｉと、第１熱電対指示情報とを制御装置１０Ｂに出力する（ステップＳ１ａ）。減算器２０Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から第１熱電対指示情報とヒータカバー表面温度２４−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ１を算出し、算出された差Δ１と第１熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器２１に出力する。ＰＩＤ演算器２１は、減算器２０Ａから入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ１を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ１を算出する（ステップＳ２ａ）。ＰＩＤ演算器２１は、第１熱電対指示情報と電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル１Ｔとを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ１に基づいた制御を行う（ステップＳ３ａ）。ステップＳ３ａの処理によって、ヒータカバー表面温度２４−ｉの各々は、設定ヒータカバー温度ＳＴとなる。
【００４４】
（実施の形態２）
図６に、本発明の実施の形態２に係る太陽電池膜形成装置２００の構成を示す。太陽電池膜形成装置２００は、アモルファスシリコン型太陽電池１０ａを構成するＰ膜ＰＬを中間生成物１３ａ上に形成する（Ｉ膜ＩＬを中間生成物１４ａ上に形成、及びＮ膜ＮＬを中間生成物１５ａ上に形成するときも含む）ためのチャンバー１０Ｃ、チャンバー１０Ｃと接続される制御装置１０Ｄ、１０Ｅの各々を具備している。チャンバー１０Ｃには、ガスボンベ１１−ｈが接続されている。ガスボンベ１１−ｈには、栓１１Ａ−ｈが備えられている。チャンバー１０Ｃは、内部にカートリッジヒータ１２−ｉ、水冷式反射板１３、ヒータカバー１４、電極１５、防着板１６、ガス流入口１７−ｊ、弁１８の各々を具備している。カートリッジヒータ１２−ｉの表面には、複数の熱電対▲６▼〜◎（▲６▼，▲７▼，▲８▼，▲９▼，◎）が備えられる。ヒータカバー１４は、中間生成物１３ａ〜１５ａを支持し、また、複数の熱電対▲１▼〜▲５▼が備えられる。制御装置１０Ｄは、入力装置３１、減算器３１Ａ、ＰＩＤ演算器３２、加算（切替）器３３、上下限リミッター３４の各々を具備している。制御装置１０Ｅは、入力装置４１、減算器４１Ａ、ＰＩＤ演算器４２、サイクリスタ４３の各々を具備している。
【００４５】
以下の説明において、ガスボンベ１１−ｈ、栓１１Ａ−ｈ、カートリッジヒータ１２−ｉ、水冷式反射板１３、ヒータカバー１４の各々については実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。また、電極１５、防着板１６については
【００２９】、弁１８については
【００３０】の各々の説明における「チャンバー１０Ａ」が「チャンバー１０Ｃ」に読み替えられること以外は実施の形態１と同様であるので、それらの説明は省略する。更に、実施の形態１と同様に、供給された原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎは、ガス流入口１７−ｊを通過し、その結果、チャンバー１０Ｃの内部（但し、ヒータカバー１４上の中間生成物１３ａ〜１５ａから上方の領域。以下、「第２所定領域」と記す）は均一な濃度の原料ガス２３Ｐ〜２３Ｎで充填される。
【００４６】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、検出されたヒータカバー表面温度２４−ｉと第１熱電対指示情報とを制御装置１０Ｄの減算器３１Ａに出力する（ヒータカバー温度２４−ｉの検出の形態については、
【００２７】において説明したものと同様であるので、その説明は省略する）。熱電対▲６▼〜◎は、ヒータ表面温度２５−ｉを検出し、検出されたヒータ表面温度２５−ｉを示す情報（以下、単に「ヒータ表面温度２５−ｉ」と記す）と、第２熱電対指示情報とを減算器４１Ａに出力する。第２熱電対指示情報は、いずれかの熱電対▲６▼〜◎の番号（例えば「▲６▼」）を示す。
【００４７】
入出力装置３１は、表示部３１Ｂを具備しており、表示部３１Ｂは、操作者の操作に応答して図７に示す表示画面ＳＣ２を表示する。表示画面ＳＣ２には、演算データ１Ｄ´、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄ´、Ｐ膜演算データ表示要求ボタン１Ｂ、Ｉ膜演算データ表示要求ボタン２Ｂ、Ｎ膜演算データ表示要求ボタン３Ｂ、設定ボタン４Ｂの各々が示されている。演算データ１Ｄ´において示される設定ヒータカバー温度ＳＴ、運転状況ＤＣ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、操作者によって予め入出力装置３１に入力され、入出力装置３１が記憶したデータである。「起動昇温時」は、起動開始後の設定時間の経過前であり、「定常運転時」は起動開始後の設定時間の経過後である。設定ヒータカバー表面温度ＳＴは定常運転時に対してのみ設定されているが、これは後述のように、起動昇温時に対しては起動時昇温パターンが設定されているためである。また、図７においては、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、「起動昇温時」、又は「定常運転時」に区分して設定することが可能となっている。即ち、運転状況（起動昇温時、又は定常運転時）の違いに応じた、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々の設定が可能となっている。
【００４８】
「起動昇温」とは、次の（Ａａ）〜（Ａｃ）のいずれかを意味する。（Ａａ）Ｐ膜ＰＬが形成されるときには、ヒータカバー温度２４−ｉの常温（室温＝２５℃程度）からＰ膜ＰＬの形成時の温度（図７の例では、ＳＴ１ｂ又はＳＴ１ｄ）への昇温である。（Ａｂ）Ｉ膜ＩＬが形成されるときには、ヒータカバー温度２４−ｉのＰ膜ＰＬの形成時の温度からＩ膜ＩＬの形成時の温度（図７の例では、ＳＴ２ｂ又はＳＴ２ｄ）への昇温である。（Ａｃ）Ｎ膜ＮＬが形成されるときには、ヒータカバー温度２４−ｉのＩ膜ＩＬの形成時の温度からＮ膜ＮＬの形成時の温度（図７の例では、ＳＴ３ｂ又はＳＴ３ｄ）への昇温である。
【００４９】
操作者は、被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ２Ｄ´を参照して、（ａ）と（ｂ）のいずれかを表示画面ＳＣ２へのタッチ操作により指定することが可能である。操作者が（ａ）と（ｂ）のいずれかを指定後に設定ボタン４Ｂを操作することで、入出力装置３１からＰＩＤ演算器３２に比例ゲイン：Ｋｐ（Ｋｐｂ、Ｋｐｄのいずれか）、積分時間：ＴＩ（ＴＩｂ、ＴＩｄのいずれか）、微分時間：ＴＤ（ＴＤｂ、ＴＤｄのいずれか）の各々が出力され、入出力装置３１から減算器３１Ａに設定ヒータカバー温度ＳＴ（ＳＴａ、ＳＴｂのいずれか）が出力される。
【００５０】
尚、上記においては、Ｐ膜ＰＬ、Ｉ膜ＩＬ、Ｎ膜ＮＬが形成されるときの各々において、異なる比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤが用いられ、また、設定ヒータカバー温度ＳＴも異なるものとして説明している。但し、必ずしもこの形態には限らず、いずれの膜が形成されるときであっても、設定ヒータカバー温度ＳＴ、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々は、互いに同一であっても構わない点については、実施の形態１と同様である。
【００５１】
減算器３１Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から、検出されたヒータカバー表面温度２４−ｉを入力する。また、減算器３１Ａは、入出力装置３１から入力した設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、熱電対▲１▼〜▲５▼から入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ２を算出してＰＩＤ演算器３２に出力する。ＰＩＤ演算器３２は、入出力装置３１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を所定のＰＩＤ演算式に代入することで、ＰＩＤ演算を行う（ＰＩＤ演算の方法については、実施の形態１において図３を用いて説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省略する）。
【００５２】
ＰＩＤ演算器３２は、図８に示す制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄを記憶している。制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄは、ＰＩＤ演算器３２によって算出された制御電流ΔＩ２と、その算出された制御電流ΔＩ２に対応して定められる設定ヒータ表面温度ＴＳとの関係を示している。ＰＩＤ演算器３２は、制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄに基づいて設定ヒータ表面温度ＴＳを決定し、決定された設定ヒータ表面温度ＴＳの値を加算（切替）器３３に出力する。例えば、ＰＩＤ演算器３２が算出した制御電流ΔＩ２＝ΔＩａであるときには、設定ヒータ表面温度ＴＳ＝ＴＳｂと決定され、制御電流ΔＩ２＝ΔＩｂであるときには、設定ヒータ表面温度ＴＳ＝ＴＳａと決定され、決定された設定ヒータ表面温度ＴＳａ、ＴＳｂが加算（切替）器３３に出力される。
【００５３】
加算（切替）器３３は、図９に示す起動時昇温パターンデータ４Ｄを予め入出力装置３１から入力して記憶する（Ｐ膜ＰＬの形成時、Ｉ膜ＩＬの形成時、Ｎ膜ＮＬの形成時の各々についての計３種類が入力され、記憶される）。起動時昇温パターンデータ４Ｄは、時間ｔと設定ヒータ表面温度ＴＳの各々を示している。図９において、時間０≦ｔ≦ｔ２はヒータ表面温度２５−ｉの昇温過程に相当し、ｔ２≦ｔは、定常運転時に相当する（ｔ２は、上述した起動開始後の設定時間に相当する）。設定ヒータ表面温度ＴＳａは、時間０≦ｔ≦ｔ２における設定ヒータ表面温度ＴＳであり、設定ヒータ表面温度ＴＳｂは、時間ｔ２≦ｔにおける設定ヒータ表面温度ＴＳである。時間ｔａ≦ｔ≦ｔ２における設定ヒータ表面温度ＴＳは、４００℃≦ＴＳ≦６５０℃のように、定常運転時の設定ヒータ表面温度ＴＳと比較して高めに設定されている。これにより、ヒータ表面温度２５−ｉを可能な限り早くに定常運転時の設定ヒータ表面温度ＴＳ（図９の例では４００℃）に到達させることが可能となる（但し、Ｉ膜ＩＬの形成時、Ｎ膜ＮＬの形成時に対する起動時昇温パターンデータ４Ｄにおいては、必ずしも高めに設定される必要は無い）。即ち、運転状況（起動昇温時、定常運転時のいずれか）の違いに基づいた設定ヒータ表面温度ＴＳが設定されることで、結果的に起動昇温に要する時間の短縮も可能となる。
【００５４】
加算（切替）器３３は、入出力装置３１から太陽電池膜形成装置２００の起動開始信号２００Ａを入力したときに、記憶している起動時昇温パターンデータ４Ｄを上下限リミッター３４、入出力装置４１、減算器４１Ａの各々を介してＰＩＤ演算器４２に出力する。起動開始信号２００Ａは、Ｐ膜ＰＬの形成開始時、Ｉ膜ＩＬの形成開始時、Ｎ膜ＮＬの形成開始時の各々において、自動的に入出力装置３１から加算（切替）器３３へ出力される信号である（各々の膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬの形成に要する時間は、予め設定されている）。また、加算（切替）器３３は、起動時昇温パターンデータ４Ｄを出力したときに、ＰＩＤ演算器３２と加算（切替）器３３との接続が、設定時間（図８の例ではｔ２＝定常運転の開始時）の経過まで切断されるように制御する。更に、加算（切替）器３３は、その設定時間の経過の後に、切断されていたＰＩＤ演算器３２と加算（切替）器３３との接続を、再接続するように制御する。
【００５５】
加算（切替）器３３が上記の形態でＰＩＤ演算器３２と加算（切替）器３３との接続を制御することで、ＰＩＤ演算器４２は、設定時間経過前には起動時昇温パターンデータ４Ｄを基にして、カートリッジヒータ１２−ｉに流す電流を制御するための制御電流ΔＩ２の値を算出することが可能となる。また、ＰＩＤ演算器４２は、設定時間経過後には、ＰＩＤ演算器３２が算出した制御電流ΔＩ２と制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄとに基づいて決定された設定ヒータ表面温度ＴＳを基にして、カートリッジヒータ１２−ｉに流す電流を制御するための制御電流ΔＩ３の値を算出することが可能となる。
【００５６】
上下限リミッター３４は、図１０に示す上下限表示データ５Ｄを記憶している。上下限表示データ５Ｄは、時間ｔと設定ヒータ表面温度ＴＳとの関係を示しており、時間０〜ｔ２（起動昇温時に相当）おいては設定ヒータ表面温度２５−ｉが０〜６５０℃（図１０の斜線部分）であり、ｔ２≦ｔ（定常運転時に相当）においては設定ヒータ表面温度２５−ｉが４００℃であることが示されている。即ち、時間０〜ｔ２においては、設定ヒータ表面温度２５−ｉの上限値＝６５０℃、設定ヒータ表面温度２５−ｉの下限値＝０℃である。上下限リミッター３４は、加算（切替）器３３から入力した設定ヒータカバー温度ＴＳが図１０に示される上限値を超えるときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを上限値に等しいものとして入出力装置４１に出力し、下限値に達しないときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを下限値に等しいものとして入出力装置４１に出力する。
【００５７】
入出力装置４１は、操作者の操作に基づいて、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間ＴＤの各々を含む演算データをＰＩＤ演算器４２に出力する。このとき出力される演算データの値は、各々、Ｋｐ＝１０％、ＴＩ＝３０秒、ＴＤ＝１０秒程度に設定される。また、入出力装置４１は、上下限リミッター３４から設定ヒータ表面温度ＴＳを入力したときには、その入力した設定ヒータ表面温度ＴＳを減算器４１Ａに出力する。
【００５８】
減算器４１Ａは、入出力装置４１から入力した設定ヒータ表面温度ＴＳを記憶する。減算器４１Ａは、熱電対▲６▼〜◎からヒータ表面温度２５−ｉを入力したときには、入力したヒータ表面温度２５−ｉと、記憶される設定ヒータ表面温度ＴＳとの差Δ２を算出してＰＩＤ演算器４２に出力する。ＰＩＤ演算器４２は、減算器４１Ａから入力した差Δ２に基づいてＰＩＤ演算を行って制御電流ΔＩ３を算出する（ＰＩＤ演算の方法については、実施の形態１で図３を用いて説明したものと同様であるので、ここではその説明を省略する）。
【００５９】
ＰＩＤ演算器２１は、図１１に示す電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔを記憶している。電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔには、第１熱電対指示情報に示される熱電対▲１▼〜▲５▼と、第２熱電対指示情報に示される熱電対▲６▼〜◎と、制御電流ΔＩ３に基づいた制御の対象となるカートリッジヒ−タ１２−ｉとが対応付けて示されている。図１１においては、例えば、カートリッジヒ−タ１２−１に流す電流の量を増大させることで、熱電対▲１▼によって検出されるヒータカバー表面温度２４−ｉ、熱電対▲６▼によって検出されるヒータ表面温度２５−ｉの各々が増大することが示されている。ＰＩＤ演算器４２は、第１熱電対指示情報、第２熱電対指示情報、及び電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ３に基づいた制御（流す電流を制御電流ΔＩ３の分だけ増加、又は減少）を行う。これにより、熱電対▲６▼〜◎によって検出されるヒータ表面温度２５−ｉが、設定ヒータ表面温度ＴＳになるように制御することが可能となる。サイクリスタ４３は、ＰＩＤ演算器４２から出力された制御電流ΔＩ３を、カートリッジヒータ１２−ｉが使用可能な形態に変化させて出力する。
【００６０】
上記の実施の形態２においては、ヒータ表面温度２５−ｉとヒータカバー表面温度２４−ｉとが検出され、検出されたヒータ表面温度２５−ｉと、検出されたヒータカバー表面温度２４−ｉに基づいて決定された設定ヒータカバー表面温度ＴＳとに基づいて制御電流ΔＩ３の量が算出される。この算出された制御電流ΔＩ３がカートリッジヒータ１２−ｉに流されることで、ヒータ表面温度２５−ｉの調節が可能となる。
【００６１】
次に、図１２を用いて、本発明の太陽電池膜形成方法２００ａに係る処理の過程について説明する。太陽電池膜形成方法２００ａに係る処理が行われる前に、（Ｂｃ）〜（Ｂｅ）に述べられる準備が行われる。
【００６２】
（Ｂｃ）操作者によって、設定ヒータカバー表面温度ＳＴが入出力装置３１から減算器３１Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々が入出力装置３１からＰＩＤ演算器３２に出力される。減算器３１Ａは入出力装置３１から入力した設定ヒータカバー温度ＳＴを記憶し、ＰＩＤ演算器２１は入出力装置２０から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を記憶する。（Ｂｄ）操作者によって、設定ヒータ表面温度ＳＴが入出力装置４１から減算器４１Ａに出力され、比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ（＝３０秒程度）、微分時間：ＴＤ（＝１０秒程度）の各々が入出力装置４１からＰＩＤ演算器４２に出力される。減算器４１Ａは入出力装置４１から入力した設定ヒータ温度ＴＳを記憶し、ＰＩＤ演算器４２は入出力装置４１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤの各々を記憶する。（Ｂｅ）チャンバー１０Ｃ内のヒータカバー１４上に中間生成物１３ａが設置される。弁１８からチャンバー１０Ｃの第２所定領域内に残存する空気を排気することで、第２所定領域内を高真空状態とする。また、電極１５に電圧を印加してグロー放電を発生させた上で原料ガス２３Ｐを第２所定領域内に流入させると共に、制御装置１０Ｅから電流をカートリッジヒータ１２−ｉに流すことで、カートリッジヒータ１２−ｉによるヒータカバー１４の加熱を開始する。
【００６３】
加算（切替）器３３は、入出力装置３１から入力した、各々の膜ＰＬ、ＩＬ、ＮＬの形成時に対する起動時昇温パターンデータ３Ｄを、上下限リミッター３４を介してＰＩＤ演算器４２に出力する。ＰＩＤ演算器４２は、入出力装置４１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ（＝３０秒程度）、微分時間：ＴＤ（＝１０秒程度）、ヒータカバー温度２５−ｉ、差Δ３を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ３を算出する（ステップＳ２ａ）。ＰＩＤ演算器２１は、カートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ３に基づいた制御（制御電流ΔＩ３をカートリッジヒ−タ１２−ｉに流す）を行う（ステップＳ２ｂ）。ステップＳ２ｂの処理によって、ヒータ表面温度２５−ｉの各々は、起動時昇温パターンデータ３Ｄに示されるように時間ｔの経過と共に上昇して、最終的に定常運転時の設定ヒータ表面温度ＴＳとなる。
【００６４】
熱電対▲１▼〜▲５▼は、ヒータカバー表面温度２４−ｉ（及びその変動）を検出し、検出されたヒータカバー温度２４−ｉと、第１熱電対指示情報とを減算器３１Ａに出力する（ステップＳ３ｂ）。減算器３１Ａは、熱電対▲１▼〜▲５▼から第１熱電対指示情報とヒータカバー表面温度２４−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータカバー表面温度ＳＴと、入力したヒータカバー表面温度２４−ｉとの差Δ２を算出し、算出された差Δ２と第１熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器３２に出力する。ＰＩＤ演算器３２は、入出力装置３１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ２を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ２を算出する。ＰＩＤ演算器３２は、制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ３Ｄを参照して、算出された制御電流ΔＩ２に対応する設定ヒータ表面温度ＴＳを決定し、上下限リミッター３４に出力する（ステップＳ４ｂ）。上下限リミッター３４は、加算（切替）器３３から入力した設定ヒータカバー温度ＴＳが図１０に示される上限値を超えるときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを上限値に等しいものとして入出力装置４１に出力し、下限値に達しないときには、設定ヒータカバー温度ＴＳを下限値に等しいものとして入出力装置４１に出力する（ステップＳ５ｂ）。
【００６５】
尚、加算（切替）器３３から出力された設定ヒータカバー温度ＴＳが図１０に示される上限値と下限値の範囲内にあるときには、ステップＳ５ｂの処理は行われない。
【００６６】
熱電対▲６▼〜◎は、ヒータ表面温度２５−ｉ（及びその変動）を検出し、検出されたヒータ温度２５−ｉと、第２熱電対指示情報とを減算器４１Ａに出力する（ステップＳ６ｂ）。減算器４１Ａは、熱電対▲６▼〜◎から第２熱電対指示情報とヒータ表面温度２５−ｉとを入力したときに、記憶される設定ヒータ表面温度ＴＳと、入力したヒータ表面温度２５−ｉとの差Δ３を算出し、算出された差Δ３と第２熱電対指示情報とをＰＩＤ演算器４２に出力する。ＰＩＤ演算器４２は、入出力装置４１から入力した比例ゲイン：Ｋｐ、積分時間：ＴＩ、微分時間：ＴＤ、ヒータカバー表面温度２４−ｉ、差Δ３を所定のＰＩＤ演算式に代入することでＰＩＤ演算を行い、制御電流ΔＩ３を算出する（ステップＳ７ｂ）。ＰＩＤ演算器４２は、第１熱電対指示情報、第２熱電対指示情報、及び電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル２Ｔを参照して、いずれかのカートリッジヒ−タ１２−ｉに対して制御電流ΔＩ３に基づいた制御（流す電流を制御電流ΔＩ３の分だけ増加、又は減少）を行う（ステップＳ８ｂ）。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の太陽電池膜形成装置により、支持板温度だけでなく、ヒータ温度の検出、及びその検出結果に基づいたヒータ温度の調節が可能となる。
【００６８】
本発明の太陽電池膜形成装置により、起動開始直後においては、定常運転時とは異なり、記憶される昇温パターンに基づいてヒータ表面温度を調節することが可能となる。
【００６９】
本発明の太陽電池膜形成装置により、ヒータ表面温度を調節するための演算処理において用いられるパラメータの各々を、運転状況（起動開始直後、又は定常運転時）の違いによって切り替えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る構成を示す図である。
【図２】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る、表示画面を示す図である。
【図３】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１、２に係る、制御電流の算出の形態を示した図である。
【図４】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る、電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブルに格納される情報を示した図である。
【図５】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１に係る、処理の過程を示した図である。
【図６】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る構成を示す図である。
【図７】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、表示画面を示す図である。
【図８】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データを示す図である。
【図９】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、起動時昇温パターンデータを示す図である。
【図１０】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブルに格納される情報を示した図である。
【図１１】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブルに格納される情報を示した図である。
【図１２】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態２に係る、処理の過程を示した図である。
【図１３】本発明の太陽電池膜形成装置の実施の形態１、２、及び従来の技術に係る、アモルファスシリコン型太陽電池を示した図である。
【符号の説明】
▲１▼〜▲５▼：熱電対
▲６▼〜◎：熱電対
１０Ａ、１０Ｃ：チャンバー
１０Ｂ、１０Ｄ、１０Ｅ：制御装置
１１−１、１１−２、１１−３：ガスボンベ
１１Ａ−１、１１Ａ−２、１１Ａ−３：栓
１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、１２−５：カートリッジヒータ
１３：水冷式反射板
１４：ヒータカバー
１５：電極
１６：防着板
１７−１、１７−２：ガス流入口
１８：弁
２０：入出力装置
２０Ａ：減算器
２０Ｂ：表示部
２１：ＰＩＤ演算器
２２：サイクリスタ
２３Ｐ、２３Ｉ、２３Ｎ：原料ガス
２４−１、２４−２、２４−３、２４−４、２４−５：ヒータカバー表面温度
２５−１、２５−２、２５−３、２５−４、２５−５：ヒータ表面温度
３１：入出力装置
３１Ａ：減算器
３１Ｂ：表示部
３２：ＰＩＤ演算器
３３：加算（切替）器
３４：上下限リミッター
４１：入出力装置
４１Ａ：減算器
４２：ＰＩＤ演算器
４３：サイクリスタ
１００、２００：太陽電池膜形成装置
１１ａ：ガラス基板
１２ａ：透明電極膜
１３ａ、１４ａ、１５ａ：中間生成物
１００ａ、２００ａ：太陽電池膜形成方法
ＳＴ：設定ヒータカバー表面温度
ＴＳ：設定ヒータ表面温度
Ｋｐ：比例ゲイン
ＴＩ：積分時間
ＴＤ：微分時間
１Ｂ：Ｐ膜演算データ表示要求ボタン
２Ｂ：Ｉ膜演算データ表示要求ボタン
３Ｂ：Ｎ膜演算データ表示要求ボタン
４Ｂ：設定ボタン
１Ｄ：演算データ
２Ｄ：被腹膜別設定ヒータカバー温度表示データ
３Ｄ：制御電流−設定ヒータ表面温度対応表示データ
４Ｄ：起動時昇温パターンデータ
５Ｄ：上下限表示データ
ΔＩ（ΔＩ１、ΔＩ２、ΔＩ３）：制御電流
Δ１、Δ２、Δ３：差
ＰＬ：Ｐ膜
ＩＬ：Ｉ膜
ＮＬ：Ｎ膜
ＳＴ：設定ヒータカバー表面温度
ＴＳ：設定ヒータ表面温度
１Ｔ、２Ｔ：電流制御対象カートリッジヒータ表示テーブル
Claims (11)
- 太陽電池膜を基板上に形成するためのチャンバーと、前記チャンバーには、前記基板が支持される支持板と、前記支持板を加熱するヒータとが設置され、
前記支持板の温度である支持板温度を検出する支持板温度検出部と、
前記支持板温度が設定支持板温度となるように、前記支持板温度検出部が検出した支持板温度に基づいて、前記ヒータの温度を指定するヒータ温度指定部と、
前記ヒータの温度であるヒータ温度を検出するヒータ温度検出部と、
前記支持板上に前記太陽電池膜が前記設定支持板温度で形成されるように、前記ヒータ温度指定部が指定する前記ヒータ温度と、前記ヒータ温度検出部が検出する前記ヒータ温度とに基づいて前記ヒータ温度を調節するヒータ温度調節部とを具備する太陽電池膜形成装置。 - 請求項１において、
前記ヒータ温度指定部が指定するヒータ温度は、前記加熱の開始後における設定時間経過後のヒータ温度である第１ヒータ温度であり、
前記ヒータ温度指定部は、前記設定時間経過後においては、前記第１ヒータ温度を指定し、
前記ヒータ温度調節部は、前記第１ヒータ温度と、前記ヒータ温度検出部が検出したヒータ温度とに基づいて前記ヒータ温度を調節する
太陽電池膜形成装置。 - 請求項２において、
前記ヒータ温度指定部が指定するヒータ温度は、前記第１ヒータ温度と、前記設定時間経過前のヒータ温度である第２ヒータ温度とのいずれかであり、
前記ヒータ温度調節部は、前記設定時間経過前においては、前記第２ヒータ温度に基づいて前記ヒータ温度を調節し、前記設定時間経過後においては、前記第１ヒータ温度と、前記ヒータ温度検出部が検出する前記ヒータ温度とに基づいて前記ヒータ温度を調節する
太陽電池膜形成装置。 - 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記ヒータ温度指定部は、前記支持板温度検出部が検出する前記支持板温度と前記設定支持板温度とに基づいて、前記支持板温度を前記設定支持板温度にするために要求される、前記ヒータへの第１制御量を算出し、前記算出された第１制御量に基づいて前記第１ヒータ温度を算出し、
前記ヒータ温度調節部は、前記ヒータ温度指定部が算出する前記第１ヒータ温度と、前記ヒータ温度検出部が検出する前記ヒータ温度とに基づいて、前記ヒータ温度を前記第１ヒータ温度にするために要求される、前記ヒータへの第２制御量を算出し、前記算出された第２制御量に基づいて前記第１ヒータ温度を指定し、前記指定された第２制御量に基づいて前記ヒータ温度を調節する
太陽電池膜形成装置。 - 請求項４において、
前記第１制御量は、複数の第１制御量算出パラメータのいずれかを用いて算出され、前記複数の第１制御量算出パラメータは、前記設定時間経過前の第１制御量の算出に用いられる第１パラメータと、前記設定時間経過後の第１制御量の算出に用いられる第２パラメータとを含み、
前記ヒータ温度指定部は、前記設定時間経過前には、前記第１パラメータを用いて前記第１制御量を算出し、前記設定時間経過後には、前記第２パラメータを用いて前記第１制御量を算出する
太陽電池膜形成装置。 - 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記ヒータは、複数であり、前記ヒータ温度検出部は、複数であり、前記複数のヒータのいずれかに対するヒータ温度を検出し、前記支持板温度検出部は、複数であり、前記複数の支持板温度検出部の各々は、前記支持板上における複数の箇所のいずれかの支持板温度を検出し、
前記ヒータ温度指定部は、前記複数の箇所の各々の支持板温度が前記設定支持板温度になるように、前記各々の支持板温度検出部が検出した前記いずれかの支持板温度と前記設定支持板温度とに基づいて、前記複数のヒータの各々のヒータ温度を指定し、
前記ヒータ温度調節部は、前記支持板上の前記複数の箇所の各々において、前記太陽電池膜が前記設定支持板温度で形成されるように、前記ヒータ温度指定部が指定する、前記複数のヒータの各々の前記ヒータ温度と、前記複数のヒータ温度検出部の各々が検出する前記ヒータ温度とに基づいて、前記複数のヒータの各々の前記ヒータ温度を調節する
太陽電池膜形成装置。 - 太陽電池膜を基板上に形成するためのチャンバーと、前記チャンバーには、前記基板が支持される支持板と、前記支持板を加熱するヒータとが設置され、
前記支持板の温度である支持板温度を検出する支持板温度検出部と、
前記支持板上に前記太陽電池膜が設定支持板温度で形成されるように、前記支持板温度検出部が検出した支持板温度と前記設定支持板温度とに基づいて前記ヒータを制御することで、前記ヒータの温度を調節するヒータ温度調節部と
を具備する太陽電池膜形成装置。 - 請求項７において、
前記ヒータ温度調節部は、前記支持板温度検出部が検出する前記支持板温度と前記設定支持板温度とに基づいて、前記支持板温度を前記設定支持板温度にするために要求される、前記ヒータへの第１制御量を算出し、前記算出された第１制御量に基づいて前記ヒータを制御することで、前記ヒータ温度を調節する太陽電池膜形成装置。 - 請求項７又は８において、
前記ヒータは、複数であり、前記支持板温度検出部は、複数であり、前記複数の支持板温度検出部の各々は、前記支持板上における複数の箇所のいずれかの支持板温度を検出し、
前記ヒータ温度調節部は、前記支持板上の前記複数の箇所の各々において、前記太陽電池膜が前記設定支持板温度で形成されるように、前記支持板温度検出部の各々が検出する前記支持板温度と前記設定支持板温度とに基づいて前記各々のヒータを制御することで、前記支持板温度を調節する
太陽電池膜形成装置。 - 太陽電池膜を基板上に形成するためのチャンバー、支持板温度検出部、ヒータ温度指定部、ヒータ温度検出部、ヒータ温度調節部の各々を具備する太陽電池膜形成装置により実行される太陽電池膜形成方法において、前記チャンバーには、前記基板が支持される支持板と、前記支持板を加熱するヒータとが設置され、
前記支持板温度検出部が、前記支持板の温度である支持板温度を検出するステップと、
前記ヒータ温度指定部が、前記支持板温度が設定支持板温度となるように、前記支持板温度検出部が検出した前記支持板温度に基づいて、前記ヒータの温度を指定するステップと、
前記ヒータ温度検出部が、前記ヒータの温度であるヒータ温度を検出するステップと、
前記ヒータ温度調節部が、前記支持板上に前記太陽電池膜が前記設定支持板温度で形成されるように、前記ヒータ温度指定部が指定する前記ヒータ温度と、前記ヒータ温度検出部が検出する前記ヒータ温度とに基づいて前記ヒータ温度を調節するステップと
を具備する太陽電池膜形成方法。 - 太陽電池膜を基板上に形成するためのチャンバー、支持板温度検出部、ヒータ温度調節部の各々を具備する太陽電池膜形成装置により実行される太陽電池膜形成方法において、
前記チャンバーには、前記基板が支持される支持板と、前記支持板を加熱するヒータとが設置され、
前記支持板温度検出部が、前記支持板の温度である支持板温度を検出するステップと、
前記ヒータ温度調節部が、前記支持板上に前記太陽電池膜が設定支持板温度で形成されるように、前記支持板温度検出部が検出した前記支持板温度と前記設定支持板温度とに基づいて前記ヒータを制御することで、前記ヒータ温度を調節するステップと
を具備する太陽電池膜形成方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |