JP2865272B2 - 薄膜光電変換素子の製造装置 - Google Patents

薄膜光電変換素子の製造装置

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JP2865272B2
JP2865272B2 JP6128417A JP12841794A JP2865272B2 JP 2865272 B2 JP2865272 B2 JP 2865272B2 JP 6128417 A JP6128417 A JP 6128417A JP 12841794 A JP12841794 A JP 12841794A JP 2865272 B2 JP2865272 B2 JP 2865272B2
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布野  秀和
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性基板上に各層を
ステッピングロール方式で成膜する薄膜光電変換素子の
製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばアモルファスシリコン (以下a−
Siと記す) を主材料とした光電変換層を含む各層を長
尺の高分子材料あるいはステンレス鋼などの金属からな
る可撓性基板上に形成して薄膜光電変換素子を製造する
方法は、生産性の点ですぐれている。長尺の可撓性基板
上に複数の層を成膜する方式として、各成膜室内を長手
方向に移動する基板上に成膜するロールツーロール方式
と、成膜室内で停止させた基板上に成膜したのち成膜の
終わった基板部分を成膜室外へ送り出すステッピングロ
ール方式とがある。プラズマCVD法を用いて成膜する
ステッピングロール方式では、成膜室開放−基板1フレ
ーム移動−成膜室封止−原料ガス導入−圧力制御−放電
開始−放電終了−原料ガス停止−ガス引き−成膜室開放
の操作がくり返される。
【0003】このステッピングロール方式を採用した成
膜装置は、通常のロールツーロール成膜に比べ以下の点
で優れている。 (1)隣接する成膜室とのガス相互拡散がない。 (2)装置がコンパクトである。 プラズマCVD法による成膜作業を行う成膜室は通常上
下二つの部分に分けられ、高電圧電極を収容した下部成
膜室と上部成膜室の各開口部側端面の間に可撓性基板を
はさみ、下部成膜室の上方の開口部を密閉することによ
り、成膜空間を形成し、その空間内に搬送した可撓性基
板上に成膜する。しかし、成膜作業を繰り返すと、反応
生成物が電極の表面に付着し、均一な放電が行われなく
なる。そのため、ときどき下部成膜室を開放して電極の
清掃などのメンテナンス作業を行わなければならない。
メンテナンス作業を容易にするには、開放された上部成
膜室の上方から下部成膜室を移動させなければならな
い。図4 (a) 、 (b) は、そのような成膜作業を行う
従来の薄膜光電変換素子の製造装置を示す。高電圧電極
を収容した下部成膜室21とヒータを内蔵する対向電極
を内蔵した上部成膜室22とは、マウント23上に設置
されたアクチュエータ24により上部成膜室22を下降
させることにより、双方の開口部側端面で可撓性基板1
をはさむことができる。下部成膜室21と上部成膜室2
2とは、さらに下部壁体31とそれOリング33を介し
て真空に仕切るフランジ32とからなる包括真空室に囲
まれている。この真空仕切りフランジ32には、装置枠
体4上に設置されたアクチュエータ51のロッド52の
先端にロータリーブッシュ53、スラスト軸受54を介
して回動可能に接続されているジョイントプレート55
が固定されている。したがって、フランジ32は、それ
に上下の距離を可変にして接続された上部成膜室22と
共に、矢印61に示す上下移動をし、またロータリーブ
ッシュ53をガイドとして矢印62のように旋回するこ
とができ、下部成膜室21の上方から移動することによ
り下部成膜室21を開放し、下部成膜室21および上部
成膜室22のメンテナンス作業を可能にする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した装置で
は、大面積かつ200kgを超える重量の真空仕切りフ
ランジ32の上下駆動および鉛直方向のガイドは上下駆
動用アクチュエータ51のロッド52のみで行われてい
るので、鉛直方向のガイドをしているロッド52を大口
径化しなければならない。よって大型のアクチュエータ
を使用することになり、装置枠体4への固定にも強度を
要し、また旋回62の際には移動空間を必要とするた
め、包括真空室31幅63方向に無駄なスペース64が
必要となり装置が長手方向に大型化となる問題点があ
る。さらに、このような機構では大面積かつ重量物のメ
ンテナンスに対しては作業性および安全性に問題があっ
た。
【0005】本発明の目的は、上述の問題を解決し、量
産装置における装置のメンテナンスに要する休止時間を
最小限にし、また装置を小型化することで装置専有面積
を縮小化して多数の装置を設置でき、生産性を向上する
ことのできる薄膜光電変換素子の製造装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、函状の壁体とその上方の開口部を閉鎖
可能の蓋体とからなる真空槽内に、それぞれ函状の壁体
を有する成膜室の上下二つの部分が収容され、真空槽内
に搬送されてくる可撓性基板を両成膜室の壁体の開口側
端面の間に水平に停止させ、蓋体に支持された上下駆動
機構により成膜室の上方部分を下方部分に向けて移動さ
せて両部分壁体の開口側端面間にはさみ、成膜室の両部
分内にそれぞれ配置された電極間に電圧を印加して基板
上に成膜する薄膜光電変換素子の製造装置において、真
空槽蓋体が成膜室の上方部分およびその上下駆動機構と
共に、上下方向および水平方向に独立して移動可能であ
るものとする。成膜室の上下方向に移動可能の部分が水
平軸の周りに回動可能に真空槽蓋体に支持されたことが
有効である。また、真空槽蓋体が水平方向で両側にある
2本の水平移動枠体に固定され、その水平移動枠体に水
平方向のレールに案内されるガイド部材と上下方向のレ
ールに案内されるガイド部材とがそれぞれ結合されたこ
とが有効である。
【0007】
【作用】成膜室の上方部分の上下駆動機構と共に支持す
る蓋体とを上下方向および水平方向に独立移動可能にす
ることにより、真空槽壁体および成膜室の下方部分の直
上から蓋体等を側方に移動させて成膜室下方部分のメン
テナンス作業あるいは可撓性基板の成膜室への装着作業
を容易に行うことができる。また、成膜室の上方部分を
上方に上昇させて下方からメンテナンス作業を行うこと
も容易にできる。そして、蓋体の移動を軸の周りの回転
によって行わず、また特に蓋体を両側で固定する水平移
動枠体を用いることにより、面積の大きい支持、移動機
構を必要としないので、移動機構のための専有面積を節
減する。
【0008】
【実施例】以下、図4と共通の部分に同一の符号を付し
た図を引用して本発明の実施例について述べる。図1、
2、3は本発明の一実施例の薄膜光電変換素子の製造装
置を示し、図1、図3が側面図、図2が平面図である。
包括真空室31を閉鎖している真空仕切りフランジ32
は、図2に示すように、両側に設置したヒンジ81とヒ
ンジピン82とでスイングアーム83に連結し、両端の
スイングアーム83間のディスタンスバー84に設置し
た押しボルト85をストッパとしてヒンジピン82を支
点に矢印63のようにスイング回転可能に保持されてい
るので、包括真空室31の開口部側上面とフランジ7の
下面との平行度の調整が容易にできる。これにより包括
真空室31の開口部のフランジ32による密閉が確実に
できる。また、ヒンジピン82とヒンジ81との嵌合部
は、ヒンジ側を上下方向の長穴にすることにより、Oリ
ング33のつぶし量を鉛直方向に自由に逃がし吸収する
ことができる連結構造となっている。さらにスイングア
ーム83の両端は、水平移動フレーム86に固定され
る、第一ガイドレール91によって案内されるガイドテ
ーブル87に連結されている。これにより、フランジ3
2は、アクチュエータ24により上下に移動できる上部
成膜室22と共に矢印64の方向に水平移動できる。矢
印65の方向の上下移動は、装置枠体4上に設置した2
本の鉛直支柱41にそれぞれ固定される第二ガイドレー
ル92に案内される第二ガイドテーブル88を水平移動
フレーム86に連結することによって行われる。第二ガ
イドテーブル88の上下駆動のために、2本の鉛直支柱
41の間に支持された横けた42の中央上に設置したモ
ータ43の回転出力をかさ歯車44を介して回転軸45
に伝達し、その回転軸45の両端でカップリング46を
介してウオーム減速機47に伝達する。矢印66で示す
減速された回転は、支柱41に固定されたベアリング4
8に支持された2本のねじ軸49に伝達される。そして
ねじ軸49の回転により、送りナット93に接続プレー
ト94を介して結合された水平移動フレーム86が上下
に移動する。これにより、大面積で200kgを超える
重量をもつフランジ32が、対向電極駆動機構と共に包
括真空室31上部より上方へ引き離すことができる。
この装置のメンテナンス時の操作は次のように行う。下
部成膜室21内の高電圧電極71の清掃などのメンテナ
ンスおよび可撓性基板1のセットをする際には、包括真
空室31および上下部成膜室21、22内を大気圧に復
帰し、モータ43による矢印65方向の上下駆動によ
り、真空仕切りフランジ32を包括真空室31上で高さ
1 で上昇させて図3にアクチュエータ24近傍だけ鎖
線で示す中間位置に停め、その高さで手動で包括真空室
31上部より図1に示す真空包括室の排気口34に接続
された排気系35の上部まで矢印64の方向で水平移動
する。その位置でさらに矢印65の方向にストロークエ
ンドまで高さh2 だけ上昇させ、図3に鎖線で上部成膜
室32からアクチュエータ24までの構造部分を示す位
置に移動させる。この位置でメンテナンス作業を行う。
また、上部成膜室22内部および対向電極72のメンテ
ナンスを行う場合は、包括真空室31の上方で上記の中
間位置よりさらに矢印65の方向にストロークエンドま
で高さh2だけ上昇させる。やはり図3に鎖線で示すこ
の位置でメンテナンス作業を行う。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、成膜室を収容する真空
槽の蓋体を、それに支持される成膜室の上方部分などと
共に、上下および水平方向に独立に移動可能にすること
により、成膜室の下方部分の上方を開放してメンテナン
ス作業を行うことが容易にでき、また成膜室の上方部分
を下方部分から引離して上方部分のメンテナンス作業を
行うことも容易にできるようになった。これにより作業
者の労力が軽減し、メンテナンス作業のための装置の休
止時間を短縮できた。さらに、装置上部機構を回動させ
ないので、重量物を回動させる軸部のために要する無効
面積がなくなり、特に両側で蓋体を支持する枠体を用い
ることにより、装置専有面積が縮小して、多数の装置の
設置が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の薄膜光電変換素子製造装置
の側面図
【図2】図1の装置の平面図
【図3】図1の装置のメンテナンス時の状態を示す側面
【図4】従来の薄膜光電変換素子製造装置を示し、
(a) が平面図、 (b) が側面図
【符号の説明】
1 可撓性基板 21 下部専用室 22 上部専用室 24 アクチュエータ 31 包括真空室 32 フランジ 41 鉛直支柱 43 モータ 71 高電圧電極 72 対向電極 81 ヒンジ 82 ヒンジピン 83 スイングアーム 86 水平移動フレーム 87、88 ガイドテーブル 91、92 ガイドレール

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】函状の壁体とその上方の開口部を閉鎖可能
    の蓋体とからなる真空槽内に、それぞれ函状の壁体を有
    する成膜室の上下二つの部分が収容され、真空槽内に搬
    送されてくる可撓性基板を両成膜室の壁体の開口側端面
    の間に水平に停止させ、蓋体に支持された上下駆動機構
    より成膜室の上方部分を下方部分に向けて移動させて基
    板を両部分壁体の開口側端面間にはさみ、成膜室の両部
    分内にそれぞれ配置された電極間に電圧を印加して基板
    上に成膜するものにおいて、真空槽蓋体が成膜室の上方
    部分およびその上下駆動機構と共に、上下方向および水
    平方向にそれぞれ独立して移動可能であることを特徴と
    する薄膜光電変換素子の製造装置。
  2. 【請求項2】成膜室の上下方向に移動可能の部分が水平
    軸の周りに回動可能に真空槽蓋体に支持された請求項1
    記載の薄膜光電変換素子の製造装置。
  3. 【請求項3】真空槽蓋体が水平方向で両側にある2本の
    水平移動枠体に固定され、その水平移動枠体に水平方向
    のレールに案内されるガイド部材と上下方向のレールに
    案内されるガイド部材とがそれぞれ結合された請求項1
    あるいは2記載の薄膜光電変換素子の製造装置。
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