JP3166419B2 - 薄膜製造装置 - Google Patents
薄膜製造装置Info
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- JP3166419B2 JP3166419B2 JP16490493A JP16490493A JP3166419B2 JP 3166419 B2 JP3166419 B2 JP 3166419B2 JP 16490493 A JP16490493 A JP 16490493A JP 16490493 A JP16490493 A JP 16490493A JP 3166419 B2 JP3166419 B2 JP 3166419B2
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- Japan
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- roll
- film
- film forming
- substrate
- forming chamber
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂や金属の可とう性
の基板上にアモルファス半導体、金属、透明導電体、超
伝導体膜などの薄膜を連続的に形成する薄膜製造装置に
関する。
の基板上にアモルファス半導体、金属、透明導電体、超
伝導体膜などの薄膜を連続的に形成する薄膜製造装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の可とう性基板上に薄膜を
形成する薄膜製造装置としては、ロールツーロール方式
が、例えば特公平４−６８３９０号公報に記載されてい
るように一般に知られている。これは、少なくとも二つ
のロール間で基板を連続的に搬送し、その搬送している
間に基板上部にプラズマＣＶＤ、スパッタリング、ある
いは蒸着等により薄膜を形成する方法である。しかし、
ロールツーロール方式では、成膜室中の基板を一定速度
で移動させながら成膜するので、成膜室への出入あるい
は電極との接触による、基板あるいはその上の薄膜が損
傷する恐れがあり、また膜厚、成膜速度の異なる複数の
薄膜で多層構造を形成する場合には、各膜の成膜速度に
合わせて成膜室の長さを設計しなければならず、設計後
に調整できない問題がある。この問題を解決するには、
可とう性基板を一旦成膜室で停止させ、その状態で成膜
するステップロール方式がある。この場合も成膜室への
出入の際に、基板あるいはその上の膜の損傷があるが、
それを防止するステップロール方式の薄膜製造装置が、
特願平４−１９７３２１号、特願平２８４７９１号、あ
るいは特願平５−１７１２４号公報などで出願されてい
る。
形成する薄膜製造装置としては、ロールツーロール方式
が、例えば特公平４−６８３９０号公報に記載されてい
るように一般に知られている。これは、少なくとも二つ
のロール間で基板を連続的に搬送し、その搬送している
間に基板上部にプラズマＣＶＤ、スパッタリング、ある
いは蒸着等により薄膜を形成する方法である。しかし、
ロールツーロール方式では、成膜室中の基板を一定速度
で移動させながら成膜するので、成膜室への出入あるい
は電極との接触による、基板あるいはその上の薄膜が損
傷する恐れがあり、また膜厚、成膜速度の異なる複数の
薄膜で多層構造を形成する場合には、各膜の成膜速度に
合わせて成膜室の長さを設計しなければならず、設計後
に調整できない問題がある。この問題を解決するには、
可とう性基板を一旦成膜室で停止させ、その状態で成膜
するステップロール方式がある。この場合も成膜室への
出入の際に、基板あるいはその上の膜の損傷があるが、
それを防止するステップロール方式の薄膜製造装置が、
特願平４−１９７３２１号、特願平２８４７９１号、あ
るいは特願平５−１７１２４号公報などで出願されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】大面積の薄膜をスパッ
タ法によりロールツーロール方式で成膜するには、成膜
室の長さを長くすればよい。しかし、スパッタ法のター
ゲツトの面積には限界があるため、ステップロール方式
ではスパッタ法により大面積の薄膜を形成することが困
難である。
タ法によりロールツーロール方式で成膜するには、成膜
室の長さを長くすればよい。しかし、スパッタ法のター
ゲツトの面積には限界があるため、ステップロール方式
ではスパッタ法により大面積の薄膜を形成することが困
難である。
【０００４】本発明の目的は、このような問題を解決
し、可とう性基板の搬送方法の異なるロールツーロール
方式とステップロール方式を、二つのロール間に搬送さ
れる基板上に行うことのできる薄膜製造装置を提供する
ことにある。
し、可とう性基板の搬送方法の異なるロールツーロール
方式とステップロール方式を、二つのロール間に搬送さ
れる基板上に行うことのできる薄膜製造装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【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、静止した帯状基板上に薄膜を形成するステップロ
ール成膜室と、移動する帯状基板上に薄膜を形成するロ
ールツーロール成膜室とを有し、両成膜室の間にステッ
プロール成膜室から出てロールツーロール成膜室を通り
抜ける帯状基板を引き戻し、引き戻した基板を張った状
態でロールツーロール成膜室に送り出すことのできる機
構を備えたものとする。帯状基板の引き戻しおよび送り
出し機構が、ステップロール成膜室側で基板を定位置で
挟着する固定機構と、ロールツーロール成膜室側で基板
を挟着したままロールツーロール成膜室で１工程に成膜
される長さ分だけ両方向に移動できる送り機構とからな
るとよい。その固定機構がステップロール成膜室とロー
ルツーロール成膜室との間の真空シール手段を兼ねたこ
とが有効である。そして、ステップロール成膜室がプラ
ズマＣＶＤ成膜室であり、ロールツーロール成膜室がス
パッタ成膜室であることが効果的である。
めに、静止した帯状基板上に薄膜を形成するステップロ
ール成膜室と、移動する帯状基板上に薄膜を形成するロ
ールツーロール成膜室とを有し、両成膜室の間にステッ
プロール成膜室から出てロールツーロール成膜室を通り
抜ける帯状基板を引き戻し、引き戻した基板を張った状
態でロールツーロール成膜室に送り出すことのできる機
構を備えたものとする。帯状基板の引き戻しおよび送り
出し機構が、ステップロール成膜室側で基板を定位置で
挟着する固定機構と、ロールツーロール成膜室側で基板
を挟着したままロールツーロール成膜室で１工程に成膜
される長さ分だけ両方向に移動できる送り機構とからな
るとよい。その固定機構がステップロール成膜室とロー
ルツーロール成膜室との間の真空シール手段を兼ねたこ
とが有効である。そして、ステップロール成膜室がプラ
ズマＣＶＤ成膜室であり、ロールツーロール成膜室がス
パッタ成膜室であることが効果的である。
【０００６】
【作用】ステップロール成膜室で成膜を終わった基板を
引き戻し、その引き戻し分を送り込みながらロールツー
ロール成膜室で成膜できるようにすることにより、ステ
ップロール成膜とロールツーロール成膜とを平行して行
うことができ、また各成膜室の成膜条件も任意に選定す
ることが可能である。
引き戻し、その引き戻し分を送り込みながらロールツー
ロール成膜室で成膜できるようにすることにより、ステ
ップロール成膜とロールツーロール成膜とを平行して行
うことができ、また各成膜室の成膜条件も任意に選定す
ることが可能である。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の薄膜製造装置の全
体構成を示す。図において包括真空室１の中には、例え
ばプラスチックフィルムを用いる可とう性基板２の送り
出しローラ31と取り込みローラ32が２対配置され、２条
の可とう性基板２は、プラズマＣＶＤ成膜室41、42、43
とスパッタ成膜室５とを通過する。プラズマＣＶＤ成膜
室41、42、43には、両基板２の間に位置するヒータを内
蔵した共通接地電極61と、それに基板２をはさんで対向
する高周波電極62とが存在する。図示しないが、各成膜
室41、42、43の出入口には基板２との間に真空シール材
が備えられ、各成膜室にそれぞれ別個にガス導入管と真
空排気管が接続されている。スパッタ成膜室５には、両
基板２の間に位置するヒータ71と、それに基板２をはさ
んで対向するターゲツト72が存在する。ターゲツト72の
基板通過方向の寸法は約10cmである。
体構成を示す。図において包括真空室１の中には、例え
ばプラスチックフィルムを用いる可とう性基板２の送り
出しローラ31と取り込みローラ32が２対配置され、２条
の可とう性基板２は、プラズマＣＶＤ成膜室41、42、43
とスパッタ成膜室５とを通過する。プラズマＣＶＤ成膜
室41、42、43には、両基板２の間に位置するヒータを内
蔵した共通接地電極61と、それに基板２をはさんで対向
する高周波電極62とが存在する。図示しないが、各成膜
室41、42、43の出入口には基板２との間に真空シール材
が備えられ、各成膜室にそれぞれ別個にガス導入管と真
空排気管が接続されている。スパッタ成膜室５には、両
基板２の間に位置するヒータ71と、それに基板２をはさ
んで対向するターゲツト72が存在する。ターゲツト72の
基板通過方向の寸法は約10cmである。
【０００８】プラズマＣＶＤ成膜室43とスパッタ成膜室
５との間には、図２に示すように両基板２の間にはさま
れた固定体81と一端が包括真空室１の壁に固定され、ベ
ローズシール83を介して連結された可動体82とからなる
固定機構８が備えられている。固定体81と可動体82は可
とう性基板２を挟着して固定することができるが、プラ
ズマＣＶＤ成膜室群とスパッタ成膜室とを隔離する真空
シールのために、Ｏリング84が基板２と可動体82との間
に挿入されている。この固定機構よりターゲツトよりの
ところに一つの固定体91と二つの可動体92とからなる送
り機構９が備えられている。この送り機構は固定体91と
可動体92との間に可とう性基板２を挟着し、Ａ位置から
Ｂ位置まで、あるいはＢ位置からＡ位置まで移動するこ
とができる。
５との間には、図２に示すように両基板２の間にはさま
れた固定体81と一端が包括真空室１の壁に固定され、ベ
ローズシール83を介して連結された可動体82とからなる
固定機構８が備えられている。固定体81と可動体82は可
とう性基板２を挟着して固定することができるが、プラ
ズマＣＶＤ成膜室群とスパッタ成膜室とを隔離する真空
シールのために、Ｏリング84が基板２と可動体82との間
に挿入されている。この固定機構よりターゲツトよりの
ところに一つの固定体91と二つの可動体92とからなる送
り機構９が備えられている。この送り機構は固定体91と
可動体92との間に可とう性基板２を挟着し、Ａ位置から
Ｂ位置まで、あるいはＢ位置からＡ位置まで移動するこ
とができる。
【０００９】この薄膜製造装置を用いて薄膜太陽電池を
製造する方法は、予め表面上に透明電極を形成した透明
プラスチックフィルムからなる帯状基板２を送り出しロ
ーラから連続的に引き出し、成膜室41でｐ層、成膜室42
でｉ層、成膜室43でｎ層をそれぞれ独立した成膜条件で
停止させた基板２の上に形成し、スパッタ成膜室５へ送
りこむ。この間スパッタによる成膜は行わず、基板２の
ｐｉｎ構造形成の終わった部分の先端がＡ位置とＢ位置
との距離に等しい長さだけヒータ71とターゲツト72とに
はさまれた領域に入り込んだ時点で固定機構８、送り機
構９で基板２を挟着し、送り機構９をＡ位置からＢ位置
まで移動させる。これにより、既にｐｉｎ構造の形成さ
れた部分はターゲツトより手前に戻る。次いで送り機構
９と取り込みローラ32との間に張力を保ちながらヒータ
71とターゲツト72の間を基板を移動させ、基板２上のｎ
層の上にスパッタ法により金属電極膜を形成する。この
間、送り出しローラ31と固定機構８の間に停止した状態
で張られている基板２の上には、各プラズマＣＶＤ成膜
室41、42、43で成膜が行われる。次いで固定機構８、送
り機構９の挟着を解いて基板２をフリー状態にし、取り
込みローラでプラズマＣＶＤ成膜の終わったＡＢ間の距
離に等しい長さの分を送ったのち、上述と同様に基板の
引き戻しを行う。このようにして、基板２の引き戻し
後、移動させながらスパッタ成膜を行う間にプラズマＣ
ＶＤ成膜を平行して行うことができ、可とう性基板上に
透明電極と金属電極にはさまれたｐｉｎ構造をもつ薄膜
太陽電池を連続的に製造することができる。もちろん、
各成膜室の成膜を継続して行う必要はなく、それぞれの
成膜室で成膜厚さ、成膜速度に応じた成膜時間だけ成膜
し、他の時間は成膜を休止させる操作も行う。
製造する方法は、予め表面上に透明電極を形成した透明
プラスチックフィルムからなる帯状基板２を送り出しロ
ーラから連続的に引き出し、成膜室41でｐ層、成膜室42
でｉ層、成膜室43でｎ層をそれぞれ独立した成膜条件で
停止させた基板２の上に形成し、スパッタ成膜室５へ送
りこむ。この間スパッタによる成膜は行わず、基板２の
ｐｉｎ構造形成の終わった部分の先端がＡ位置とＢ位置
との距離に等しい長さだけヒータ71とターゲツト72とに
はさまれた領域に入り込んだ時点で固定機構８、送り機
構９で基板２を挟着し、送り機構９をＡ位置からＢ位置
まで移動させる。これにより、既にｐｉｎ構造の形成さ
れた部分はターゲツトより手前に戻る。次いで送り機構
９と取り込みローラ32との間に張力を保ちながらヒータ
71とターゲツト72の間を基板を移動させ、基板２上のｎ
層の上にスパッタ法により金属電極膜を形成する。この
間、送り出しローラ31と固定機構８の間に停止した状態
で張られている基板２の上には、各プラズマＣＶＤ成膜
室41、42、43で成膜が行われる。次いで固定機構８、送
り機構９の挟着を解いて基板２をフリー状態にし、取り
込みローラでプラズマＣＶＤ成膜の終わったＡＢ間の距
離に等しい長さの分を送ったのち、上述と同様に基板の
引き戻しを行う。このようにして、基板２の引き戻し
後、移動させながらスパッタ成膜を行う間にプラズマＣ
ＶＤ成膜を平行して行うことができ、可とう性基板上に
透明電極と金属電極にはさまれたｐｉｎ構造をもつ薄膜
太陽電池を連続的に製造することができる。もちろん、
各成膜室の成膜を継続して行う必要はなく、それぞれの
成膜室で成膜厚さ、成膜速度に応じた成膜時間だけ成膜
し、他の時間は成膜を休止させる操作も行う。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、ステップロール方式で
成膜の終わった可とう性基板を引き戻し、順次送り出し
ながら、ロールツーロール方式で成膜を行うことによ
り、ロールツーロール方式とステップロール方式の両方
式の成膜を平行して連続的に行うことが可能となるた
め、ステップロール方式の方が有利な成膜法とロールツ
ーロール方式の方が有利な成膜法を同一基板に実施する
ことが可能で、異なる種類の薄膜の積層に極めて有効に
適用できる。
成膜の終わった可とう性基板を引き戻し、順次送り出し
ながら、ロールツーロール方式で成膜を行うことによ
り、ロールツーロール方式とステップロール方式の両方
式の成膜を平行して連続的に行うことが可能となるた
め、ステップロール方式の方が有利な成膜法とロールツ
ーロール方式の方が有利な成膜法を同一基板に実施する
ことが可能で、異なる種類の薄膜の積層に極めて有効に
適用できる。
【図１】本発明の一実施例の薄膜製造装置の断面図
【図２】図１の固定機構部の詳細断面図
１ 包括真空室 ２ 可とう性基板 ３１ 送り出しローラ ３２ 取り出しローラ ４１、４２、４３ プラズマＣＶＤ成膜室 ５ スパッタ成膜室 ８ 固定機構 ８１、９１ 固定板 ８２、９２ 可動板 ９ 送り機構
Claims (4)
- 【請求項１】静止した帯状基板上に薄膜を形成するステ
ップロール成膜室と、移動する帯状基板上に薄膜を形成
するロールツーロール成膜室とを有し、両成膜室の間に
ステップロール成膜室から出てロールツーロール成膜室
を通り抜ける帯状基板を引き戻し、引き戻した基板を張
った状態でロールツーロール成膜室に送り出すことので
きる機構を備えたことを特徴とする薄膜製造装置。 - 【請求項２】帯状基板の引き戻しおよび送り出し機構
が、ステップロール成膜室側で基板を定位置で挟着する
固定機構と、ロールツーロール成膜室側で基板を挟着し
たままロールツーロール成膜室で１工程に成膜される長
さ分だけ両方向に移動できる送り機構とからなる請求項
１記載の薄膜製造装置。 - 【請求項３】固定機構がステップロール成膜室とロール
ツーロール成膜室との間の真空シール手段を兼ねた請求
項２記載の薄膜製造装置。 - 【請求項４】ステップロール成膜室がプラズマＣＶＤ成
膜室であり、ロールツーロール成膜室がスパッタ成膜室
である請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16490493A JP3166419B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16490493A JP3166419B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 薄膜製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722337A JPH0722337A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3166419B2 true JP3166419B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=15802079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16490493A Expired - Fee Related JP3166419B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166419B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5104782B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2012-12-19 | 富士電機株式会社 | 薄膜光変換素子の製造装置及び製造方法 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP16490493A patent/JP3166419B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722337A (ja) | 1995-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |