JP3617664B2 - Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment - Google Patents
Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3617664B2 JP3617664B2 JP35277199A JP35277199A JP3617664B2 JP 3617664 B2 JP3617664 B2 JP 3617664B2 JP 35277199 A JP35277199 A JP 35277199A JP 35277199 A JP35277199 A JP 35277199A JP 3617664 B2 JP3617664 B2 JP 3617664B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- photoelectric conversion
- discharge
- voltage electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
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)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄膜太陽電池の製造装置の内、可撓性基板上にステッピングロール方式で薄膜を形成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】
薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コストの安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太陽電池の主流となると考えられる。
【0003】
従来の薄膜太陽電池はガラス基板を用いていたが、軽量化、施工性、量産性においてプラスチックフィルムおよび金属フィルムを用いたフレキシブルタイプの太陽電池の研究開発がすすめられている。上記薄膜太陽電池は、例えばフレキシブルな電気絶縁性フィルム基板上に金属電極層、薄膜半導体層からなる光電変換層および透明電極層が積層されてなる光電変換素子(またはセル)が複数形成されている。このフレキシブル性を生かし、ロールツーロール方式またはステッピングロール方式の製造方法により大量生産が可能となった。
【0004】
前記両方式共に、複数のロールによる基板搬送手段を備え、前者は各成膜室内を連続的に移動する基板上に連続的に成膜する方式であり、後者は各成膜室内で同時に停止させた基板上に成膜し,成膜の終わった基板部分を次の成膜室へ送り出す方式を採用している。
【0005】
ステッピングロール方式の成膜装置は、隣接する成膜室間のガス相互拡散を防止できることから各薄膜の特性が安定して得られることや装置がコンパクトとなるなどの点で優れており、その装置の構成は、例えば、特開平6−292349号公報,特開平7−6953号公報,特開平7−221025号公報,特開平8−250431号公報,特開平8−293491号公報などに記載されている。
【0006】
図11に、共通真空室内に成膜室を複数有するステッピングロール成膜方式の真空成膜装置の構成の一例の概念図を示す。図11に示す装置は、可撓性基板の巻出し用アンワインダー室290と、金属電極層(背面の接続電極層),光電変換層(a−Si層)および透明電極層(ITO層)などを形成するための複数個の独立した処理空間としてなる成膜室280と、巻取り用ワインダー室291とを備え、基板201はコア282から捲き出されコア283にまきとられる間に、複数の成膜室280で成膜されるように構成されている。共通室281は複数の成膜室280を内部に収めている。
【0007】
成膜室ではスパッタ成膜またはプラズマ化学気相成長法(以下プラズマCVD法と記す)などにより成膜が行われる。例えば、プラズマCVD法により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−成膜室開放からなる操作が繰り返される。
【0008】
また、量産性を高める観点から、並行して搬送される2列の可撓性基板に同時に光電変換層を成膜するプラズマCVD法ステッピングロール方式が、本件出願人により提案されている(特開平8−293491号公報参照)。
【0009】
図12および図13に上記特開平8−293491号公報に記載された装置を示す。図12は、前記装置の製膜時の状態を平面断面図として示し、図13は、製膜時の製膜室の状態を拡大図として示す。図12の薄膜光電変換素子の製造装置は、送り室11、予備真空室12、成膜用真空室13、巻き取り室14を備え、二つの可撓性基板1は、送り室11から巻き取り室14へ搬送される。成膜用真空室13内には、高電圧電極21とヒータ23を有する接地電極22が対向配置され、高周波電圧の印加の下でのプラズマCVDによりその間に停止した基板1の面上にa−Si系の薄膜を形成する。
【0010】
図13に拡大して示すように、高電圧電極21は蓋状で、その端面にシールブロック8を介して基板1が密着することにより、気密に保つことのできる成膜室5が形成される。高電圧電極21は、各基板1に対して一つずつ備えられるが、その背面部で絶縁材料よりなる排気ブロック9を介して連結されている。排気ブロック9は高電圧電極21とシール材91を介することにより密着し、排気ブロック9に開けられた排気口72、高電圧電極71の背面部の開口25を介して図示しない圧力制御機能を備えた排気系により各成膜室5は一括して成膜圧力に保たれる。
【0011】
高電圧電極21、接地電極22の間への電圧の印加でプラズマ6が生じ、成膜が行われる。二つの成膜室5の間は、排気ブロック9により電気絶縁されているため、成膜室毎にプラズマ6の制御を行うことができる。成膜終了後、接地電極22を矢印41のように図2に示すアクチュエータ24により上下に数十mm移動すると、接地電極22に抑えられていた基板1も解放され、矢印41の方向に移動する。
【0012】
ところで、高電圧電極21が成膜用真空室13の空間に露出するが、高電圧電極21に高周波電力を印加した場合でも成膜中の製膜用真空室13の圧力を0.1Pa以下に保つことにより成膜用真空室13の室内での放電は抑制される。しかしながら、排気ブロック9の中の圧力は成膜時で10〜170Pa(実用上は、40〜140Pa)となるため二つの高電圧電極間で容易に放電してしまう。電極間の位相を調整制御する方法もあるが、現実には問題があり、二つの高電圧電極間の放電を避けるため排気ブロック9を絶縁物とし、長さを100mm以上としている。
【0013】
ところで、上記従来の薄膜光電変換素子の製造装置の場合、上記100mm以上とする分だけ成膜用真空室の幅が広くなり、真空室の容積が増し大型の排気系が必要となり、真空室製作のコストも含め装置の全体コストが増大する問題がある。そこで、上記問題点を解決するために本願出願人は、図14に示すように、前記排気ブロック90の貫通孔内にガスの導通を遮断する隔壁92を設け、かつ真空排気口73を、この隔壁92により区分された各貫通孔73にまたがって連通して設ける構成を有する薄膜光電変換素子の製造装置を提案をした(特願平11−229750号参照)。
【0014】
図14に示す装置は、前記隔壁92を備えることに加えて、排気ブロック90のシール材91の温度を低く抑えてシールの安全性を向上するために、基板1と高電圧電極21の背面部との間に,この背面部と平行に,かつ前記成膜用のガスを通流させるための隙間を側面部との間に設けて背面部の略全幅にわたって,導電性材料からなる板状または箱状の前記シール材に対する熱の遮蔽体27を配設し、この遮蔽体を高電圧電極と電気的に接続し、かつ成膜用のガスは、前記隙間から前記背面部の開口に流通可能なように構成されている。
【0015】
後述するこの発明の説明の便宜上、上記従来薄膜光電変換素子の製造装置の構成を簡略化した図を、図8〜図10に示す。図8は上記図13に対応し、図10は図14に対応し、いずれも2列の基板を並行して搬送して成膜する装置を示す。これに対して、図9は、1列の基板に成膜する装置を示す。図8〜図10共に、図12〜図14に示す装置における同一機能部材には、同一の番号を付して説明を省略する。
【0016】
なお、図8〜図10においては、真空排気系に関して、図12〜図14に図示しない部材を追記しており、図8〜図10における排気系は、それぞれ電気絶縁性材料からなる絶縁性排気ライン59と、その下流の金属材料からなる金属排気ライン56とを有する排気ラインと排気ユニット58により構成された排気系を示す。また、排気ユニット58の前段には圧力制御バルブ57が設けられ、成膜中に成膜ガスの圧力制御を行うように構成した図を示す。さらに、図8または図10においては、絶縁性排気ライン59は、絶縁ブロック9または90と、絶縁配管59とから成るものを示す。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特願平11−229750号で提案した従来の改良された薄膜光電変換素子の製造装置であっても、比較的低い成膜圧力(高い真空度)あるいは高い高周波出力投入の条件下においては、高周波高電圧電極後部に設置した排気ライン中で放電が生じてしまい、高周波のパワーロスあるいは成膜領域以外の装置内への膜付着が生じてしまう問題があることが判明した(詳細は、この発明の比較例として後述する)。パワーロスあるいは成膜領域以外の装置内への膜付着は、成膜装置のハイスループット化を難しくし、メンテナンス頻度を増加させてしまう。
【0018】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、この発明の課題は、排気ライン内の放電の抑制を従来より改善し、成膜装置のハイスループット化とメンテナンス頻度の低減を図り、総合的に薄膜光電変換素子の量産コストの低減を図ることにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、請求項1の発明は、搬送される可撓性基板面に平行な背面部と基板に気密に接触可能な端面を備える側壁部とを有し,かつ前記背面部は開口を有してなる高電圧電極と、この高電圧電極に対向して前記基板の外側に設けられ,基板加熱用のヒータを有する接地電極と、前記高電圧電極の背面部に設けられ,シール材により前記背面部の開口と気密に連通する貫通孔を有し,かつこの貫通孔に連通する真空排気口を有する電気絶縁性材料からなる絶縁性排気ラインとを備え、前記高電圧電極と基板との間に形成される成膜空間に成膜用のガスを導入して,高電圧電極と接地電極間への高周波電圧の印加によって前記基板と高電圧電極間に放電を発生させ,基板の一面上に薄膜を形成するように構成した薄膜光電変換素子の製造装置において、前記絶縁性排気ライン中のガス流のコンダクタンスを低減することによって放電を防止するための放電防止手段を、前記絶縁性排気ライン中に備えたものとする。
【0020】
例えば、請求項1に記載のものにおいて、前記放電防止手段は、電気絶縁性材料からなる複数枚のガス流の邪魔板からなるものとする(請求項2)、あるいは前記放電防止手段は、電気絶縁性材料からなる網目状部材からなるものとする(請求項3)。
【0021】
上記構成によれば、邪魔板や網目状部材にガス流中の電子が衝突して消失するため、ガス中の電子密度が低下し、放電を維持することが不能となる。この原理を利用して、比較的低い成膜圧力あるいは高い高周波出力投入の条件下においても放電の抑制を図ることができる。
【0022】
また、前記請求項1に記載のものにおいて、前記ガス流のコンダクタンスを低減することによって放電を防止するための放電防止手段に代えて、前記高電圧電極の背面開口部に配設された第1の金属メッシュと、この第1の金属メッシュに近接して絶縁性排気ライン側に配設されかつ電気的に接地された第2の金属メッシュと、前記両金属メッシュの間に介挿した電気絶縁性材料からなる絶縁性シートとからなる2重メッシュ構成の放電防止手段を備えたものとする(請求項4)。
【0023】
前記2重メッシュ構成は、パッシェン曲線(放電開始電圧と換算電極間距離[圧力×電極間距離]の関係)で示される放電可能条件を利用したもので、前記のように、高周波電極と接地部位とに設けた二つのメッシュを十分近接して設置することにより、放電開始電圧を極端に高くして、放電を生じさせないようにすることができる。上記請求項4の発明の方が、請求項1ないし3の発明と比較して、放電の抑制効果は大きい。
【0024】
また、前記排気ブロックの構成材料としては、請求項5の発明のように、フッ素樹脂,ガラスまたはセラミックスの内の少なくともいずれか一つの材料が適用でき、例えば請求項4の発明に関わる絶縁シートのみをフッ素樹脂とし他をセラミックスにするなど、複数の材料から構成することもできる。
【0025】
さらに、請求項1ないし5のいずれかに記載のものにおいて、薄膜光電変換素子の製造装置を、2列の可撓性基板に薄膜光電変換素子を同時に製作可能とするために、並行して搬送される2列の可撓性基板の間に,各基板にそれぞれ対応して設けられ,基板面に平行な背面部と基板に気密に接触可能な端面を備える側壁部とを有し,かつ前記背面部は開口を有してなる二つの高電圧電極と、この高電圧電極に対向して前記各基板の外側にそれぞれ設けられ,基板加熱用のヒータを有する二つの接地電極と、前記二つの高電圧電極の背面部間に設けられ,シール材により前記背面部の開口と気密に連通する貫通孔を有し,かつこの貫通孔に連通する真空排気口を有する電気絶縁性材料からなる絶縁性排気ラインとを備え、前記高電圧電極と各基板との間に形成される成膜空間に成膜用のガスを導入して,高電圧電極と接地電極間への高周波電圧の印加によって前記基板と高電圧電極間に放電を発生させ,各基板の一面上に薄膜を形成するように構成したものとする(請求項6)のが好適である。
【0026】
さらにまた、請求項1ないし6のいずれかに記載のものにおいて、前記基板と高電圧電極の背面部との間に,この背面部と平行に,かつ前記成膜用のガスを通流させるための隙間を側面部との間に設けて背面部の略全幅にわたって,導電性材料からなる板状または箱状の前記シール材に対する熱の遮蔽体を配設し,この遮蔽体を前記高電圧電極と電気的に接続してなり、かつ前記成膜用のガスは、前記隙間から前記背面部の開口に流通可能に構成したものとすること(請求項7)により、絶縁性排気ラインのシール材の温度を低く抑えてシールの安全性を向上することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、この発明の実施の形態について以下に述べる。
【0028】
図1ないし図3は、この発明のそれぞれ異なる実施例の概略構成を示す。図1ないし図3において、図8に示す部材と同一の部材には同一の記号を付して説明を省略する。
【0029】
(実施例1)
図1は第1の実施例を示し、絶縁性排気ライン59における絶縁配管19中に、ガス流のコンダクタンスを低減するために、電気絶縁性材料からなるガス流の邪魔板60を3枚配設した実施例を示す。邪魔板60は円板の一部を欠いた形状をしており、ガス流がこの円板の欠けた部分を、互い違いに通流するように構成される。ガス流が互い違いに通流してガスが邪魔板に衝突を繰り返す間に、ガス中の電子密度が低下し、放電の発生を抑制する。
【0030】
(実施例2)
図2は第2の実施例を示し、絶縁性排気ライン59における絶縁ブロック9中に、ガス流のコンダクタンスを低減するために、絶縁性材料からなる網目状部材61を配設した実施例を示す。この実施例においては、ガス流が網目状部材61を通過する間に、ガス流が網目状部材に衝突を繰り返し、実施例1と同様に、放電の発生を抑制することができる。
【0031】
(実施例3)
図3は、請求項4の発明に関わる第3の実施例を示し、高電圧電極の背面開口部に配設された第1の金属メッシュ62と、この第1の金属メッシュ62に近接して絶縁性排気ライン59側に配設された第2の金属メッシュ63と、前記両金属メッシュの間に介挿した電気絶縁性材料からなる絶縁性シート64とからなる放電防止手段を備える実施例を示す。第2の金属メッシュ63は、例えば金属ワイヤにより電気的に接地される。
【0032】
前記両金属メッシュは、メッシュに限定されるものではなく、パンチングボードでもよいし、また金属製のワイヤを多数横に配列したようなもので構成することもできる。また、電気絶縁性材料からなる絶縁性シート64の厚さは、1〜3mmが好適である。
【0033】
前述のように、第1の金属メッシュ62と接地された第2の金属メッシュ63とを、絶縁性シート64を介して十分近接して設置することにより、放電開始電圧を極端に高くして、放電を生じさせないようにすることができる。
【0034】
前記第1ないし第3の実施例および従来装置(比較例)に関して、放電実験をした結果を、図4ないし図7に示す。図4ないし図7は、いずれも、成膜状態を模擬するために、水素ガスを成膜室に導入し、排気ライン内の圧力を図の縦軸に示すように、27Pa〜160Pa(0.2〜1.2Torr)の範囲で6段階変え、また、高周波出力を図の横軸に示すように、30〜300Wの範囲で7段階変えて、排気ライン内の放電の発生有無を確認した実験結果を示すものである。図中の○は放電の発生が無かったことを示し、×は放電の発生が有ったことを示す。
【0035】
図4は、実施例1および2(図1および2)の装置に対する放電実験結果を示し、図5は、実施例3(図3)の装置に対する放電実験結果を示す。これに対して、図6および7は、比較例の実験結果を示し、図6は、改良された従来装置(図10)に対する放電実験結果、図7は、図8の従来装置において、排気ブロック9の長さを100mmとした装置に対する放電実験結果を示す。
【0036】
上記図5から明らかなように、請求項4の発明に関わる2重メッシュ構成を採用した第3の実施例の場合には、成膜圧力および高周波出力投入の条件の如何を問わず、排気ライン内の放電の発生がない。これに対して、実施例1および2(図1および2)の装置の場合には、図4に示すように、低成膜圧力および高い高周波出力投入の条件下において、一部放電の発生が見られるが、従来装置の結果(図7および図8)と比較すれば、かなり改善されていることが分かる。上記により、この発明によれば従来よりも成膜条件が改善され、これに伴い量産コストの低減を図ることができる。
【0037】
【発明の効果】
この発明によれば前述のように、搬送される可撓性基板面に平行な背面部と基板に気密に接触可能な端面を備える側壁部とを有し,かつ前記背面部は開口を有してなる高電圧電極と、この高電圧電極に対向して前記基板の外側に設けられ,基板加熱用のヒータを有する接地電極と、前記高電圧電極の背面部に設けられ,シール材により前記背面部の開口と気密に連通する貫通孔を有し,かつこの貫通孔に連通する真空排気口を有する電気絶縁性材料からなる絶縁性排気ラインとを備え、前記高電圧電極と基板との間に形成される成膜空間に成膜用のガスを導入して,高電圧電極と接地電極間への高周波電圧の印加によって前記基板と高電圧電極間に放電を発生させ,基板の一面上に薄膜を形成するように構成した薄膜光電変換素子の製造装置において、前記絶縁性排気ライン中のガス流のコンダクタンスを低減することによって放電を防止するための放電防止手段(例えば、電気絶縁性材料からなる複数枚のガス流の邪魔板、または網目状部材)を、前記絶縁性排気ライン中に備えたものとする(請求項1から3)か、もしくは、前記ガス流のコンダクタンスを低減することによって放電を防止するための放電防止手段に代えて、前記高電圧電極の背面開口部に配設された第1の金属メッシュと、この第1の金属メッシュに近接して絶縁性排気ライン側に配設されかつ電気的に接地された第2の金属メッシュと、前記両金属メッシュの間に介挿した電気絶縁性材料からなる絶縁性シートとからなる放電防止手段を備えたものとすること(請求項4)により、低成膜圧力あるいは高い高周波出力を投入するような成膜条件でも、排気ライン中での放電を発生すること無しに成膜が行えることとなり、成膜装置のハイスループット化およびメンテナンス頻度の低減を図ることができ、総合的に薄膜光電変換素子の量産コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の概略構成を示す図
【図2】この発明の異なる実施例の概略構成を示す図
【図3】この発明のさらに異なる実施例の概略構成を示す図
【図4】図1および図2の実施例に対する放電実験結果を示す図
【図5】図3の実施例に対する放電実験結果を示す図
【図6】改良された従来の薄膜光電変換素子の製造装置に対する放電実験結果を示す図
【図7】従来の薄膜光電変換素子の製造装置に対する放電実験結果を示す図
【図8】従来の薄膜光電変換素子の製造装置(2基板並列製造方式)の概略構成図
【図9】従来の薄膜光電変換素子の製造装置(1基板単列製造方式)の概略構成図
【図10】図8を改良した従来の薄膜光電変換素子の製造装置の概略構成図
【図11】ステッピングロール方式の真空成膜装置の一例の概略構成を示す図
【図12】従来の薄膜光電変換素子の製造装置の平面断面図
【図13】従来の薄膜光電変換素子の製造装置の部分拡大図
【図14】改良された従来の薄膜光電変換素子の製造装置の部分拡大図
【符号の説明】
1:基板、9:排気ブロック、19:絶縁配管、21:高電圧電極、22:接地電極、27:遮蔽体、56:金属排気ライン、58:排気ユニット、59:絶縁性排気ライン、60:邪魔板、61:網目状部材、62:第1の金属メッシュ、63:第2の金属メッシュ、64:絶縁性シート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a thin film photoelectric conversion element that forms a thin film on a flexible substrate by a stepping roll method among the apparatuses for manufacturing a thin film solar cell.
[0002]
[Prior art]
Thin film solar cells are expected to become the mainstream of future solar cells because they are thin and lightweight, inexpensive to manufacture, and easy to increase in area.
[0003]
Conventional thin-film solar cells have used glass substrates, but research and development of flexible solar cells using plastic films and metal films has been promoted in terms of weight reduction, workability, and mass productivity. In the thin film solar cell, for example, a plurality of photoelectric conversion elements (or cells) formed by laminating a metal electrode layer, a photoelectric conversion layer made of a thin film semiconductor layer, and a transparent electrode layer on a flexible electrically insulating film substrate are formed. . Taking advantage of this flexibility, mass production became possible by a roll-to-roll method or a stepping roll method.
[0004]
Both of the above systems are provided with a substrate transport means by a plurality of rolls, the former is a method of continuously forming a film on a substrate that moves continuously in each film forming chamber, and the latter is simultaneously stopped in each film forming chamber. In this method, a film is formed on a substrate and the substrate portion after film formation is sent to the next film formation chamber.
[0005]
The stepping roll type film forming apparatus is superior in that the characteristics of each thin film can be stably obtained and the apparatus can be made compact because it can prevent gas mutual diffusion between adjacent film forming chambers. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-292349, Japanese Patent Laid-Open No. 7-6953, Japanese Patent Laid-Open No. 7-2221025, Japanese Patent Laid-Open No. 8-250431, Japanese Patent Laid-Open No. 8-293491, etc. Yes.
[0006]
FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a stepping roll film forming type vacuum film forming apparatus having a plurality of film forming chambers in a common vacuum chamber. The apparatus shown in FIG. 11 includes an unwinder chamber 290 for unwinding a flexible substrate, a metal electrode layer (rear connection electrode layer), a photoelectric conversion layer (a-Si layer), a transparent electrode layer (ITO layer), and the like. A
[0007]
In the film formation chamber, film formation is performed by sputtering film formation or plasma chemical vapor deposition (hereinafter referred to as plasma CVD method). For example, in the stepping roll method for forming a film by plasma CVD, the film forming chamber is opened-the substrate is moved by one frame-the film forming chamber is sealed-the raw material gas is introduced-the pressure is controlled-the discharge is started-the discharge is terminated- The operation consisting of opening the film forming chamber is repeated.
[0008]
Further, from the viewpoint of improving mass productivity, the present applicant has proposed a plasma CVD method stepping roll method in which a photoelectric conversion layer is simultaneously formed on two rows of flexible substrates that are transported in parallel (Japanese Patent Laid-Open No. Hei. 8-293491).
[0009]
12 and 13 show an apparatus described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-293491. FIG. 12 shows the state of the apparatus during film formation as a plan sectional view, and FIG. 13 shows the state of the film formation chamber during film formation as an enlarged view. The thin film photoelectric conversion device manufacturing apparatus of FIG. 12 includes a feeding chamber 11, a
[0010]
As shown in an enlarged view in FIG. 13, the high-
[0011]
Application of a voltage between the
[0012]
By the way, although the
[0013]
By the way, in the case of the conventional apparatus for manufacturing a thin film photoelectric conversion element, the width of the vacuum chamber for film formation is increased by the amount of 100 mm or more, the volume of the vacuum chamber is increased, and a large exhaust system is required. There is a problem that the overall cost of the apparatus including the cost of the above increases. Therefore, in order to solve the above problems, the applicant of the present application provided a
[0014]
The apparatus shown in FIG. 14 includes the back wall of the
[0015]
For convenience of explanation of the present invention to be described later, FIGS. 8 to 10 show simplified views of the configuration of the conventional thin film photoelectric conversion device manufacturing apparatus. FIG. 8 corresponds to FIG. 13 described above, and FIG. 10 corresponds to FIG. 14, and each shows an apparatus for forming a film by transferring two rows of substrates in parallel. On the other hand, FIG. 9 shows an apparatus for forming a film on one row of substrates. 8 to 10, the same functional members in the apparatus shown in FIGS. 12 to 14 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0016]
8 to 10, members not shown in FIGS. 12 to 14 are added to the vacuum exhaust system, and the exhaust system in FIGS. 8 to 10 is an insulating exhaust made of an electrically insulating material. An exhaust system including an exhaust line having a
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, even the conventional improved thin film photoelectric conversion device manufacturing apparatus proposed in the above Japanese Patent Application No. 11-229750 can be used under conditions of relatively low film formation pressure (high vacuum) or high high frequency output. It has been found that there is a problem that discharge occurs in the exhaust line installed at the rear of the high-frequency high-voltage electrode, resulting in high-frequency power loss or film adhesion in the device other than the film formation region. This will be described later as a comparative example of the present invention). The power loss or the film adhesion in the apparatus other than the film formation region makes it difficult to increase the throughput of the film formation apparatus, and increases the maintenance frequency.
[0018]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the suppression of discharge in the exhaust line as compared with the conventional technique, to increase the throughput of the film forming apparatus and to maintain the maintenance frequency. The aim is to reduce the mass production cost of the thin film photoelectric conversion element comprehensively.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
[0020]
For example, in the device described in
[0021]
According to the above configuration, the electrons in the gas flow collide with the baffle plate or the mesh member and disappear, so that the electron density in the gas is lowered and the discharge cannot be maintained. By utilizing this principle, it is possible to suppress discharge even under conditions of relatively low film formation pressure or high frequency output.
[0022]
Further, in the above-described first aspect, in place of the discharge preventing means for preventing discharge by reducing the conductance of the gas flow, the first disposed in the back opening of the high-voltage electrode. Metal mesh, a second metal mesh disposed on the insulating exhaust line side in the vicinity of the first metal mesh and electrically grounded, and electrical insulation interposed between the two metal meshes A discharge preventing means having a double mesh structure made of an insulating sheet made of a conductive material is provided.
[0023]
The double mesh configuration uses a dischargeable condition indicated by a Paschen curve (a relationship between a discharge start voltage and a distance between converted electrodes [pressure × distance between electrodes]). By placing the two meshes provided in close proximity to each other, the discharge start voltage can be made extremely high so as not to cause discharge. The invention of
[0024]
Further, as the constituent material of the exhaust block, as in the invention of
[0025]
Furthermore, in the thing in any one of
[0026]
Furthermore, in any one of
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0028]
1 to 3 show schematic configurations of different embodiments of the present invention. In FIG. 1 to FIG. 3, the same members as those shown in FIG.
[0029]
(Example 1)
FIG. 1 shows a first embodiment in which three gas
[0030]
(Example 2)
FIG. 2 shows a second embodiment in which a
[0031]
(Example 3)
FIG. 3 shows a third embodiment according to the invention of
[0032]
The both metal meshes are not limited to meshes, but may be punching boards, or may be formed by arranging a number of metal wires horizontally. The thickness of the insulating sheet 64 made of an electrically insulating material is preferably 1 to 3 mm.
[0033]
As described above, by setting the
[0034]
FIG. 4 to FIG. 7 show the results of discharge experiments on the first to third embodiments and the conventional apparatus (comparative example). 4 to 7, in order to simulate the film formation state, hydrogen gas was introduced into the film formation chamber, and the pressure in the exhaust line was 27 Pa to 160 Pa (0. 6 stages in the range of 2 to 1.2 Torr), and the high frequency output was changed in 7 stages in the range of 30 to 300 W as shown on the horizontal axis in the figure to confirm the occurrence of discharge in the exhaust line The result is shown. In the figure, ◯ indicates that no discharge occurred, and x indicates that discharge occurred.
[0035]
FIG. 4 shows the discharge experiment results for the devices of Examples 1 and 2 (FIGS. 1 and 2), and FIG. 5 shows the discharge experiment results for the device of Example 3 (FIG. 3). 6 and 7 show the experimental results of the comparative example, FIG. 6 shows the discharge experimental results for the improved conventional device (FIG. 10), and FIG. 7 shows the exhaust block in the conventional device of FIG. The discharge experiment result with respect to the apparatus which made length of 9 100 mm is shown.
[0036]
As apparent from FIG. 5, in the case of the third embodiment adopting the double mesh structure related to the invention of
[0037]
【The invention's effect】
According to this invention, as described above, it has a back surface portion parallel to the flexible substrate surface to be transported and a side wall portion having an end surface that can be hermetically contacted with the substrate, and the back surface portion has an opening. A high-voltage electrode, a ground electrode provided on the outside of the substrate facing the high-voltage electrode, having a heater for heating the substrate, and a back surface of the high-voltage electrode. An insulating exhaust line made of an electrically insulating material having a through-hole communicating with the opening of the portion in an airtight manner and having a vacuum exhaust port communicating with the through-hole, and is provided between the high voltage electrode and the substrate. A film-forming gas is introduced into the formed film-forming space, and a high-frequency voltage is applied between the high-voltage electrode and the ground electrode to generate a discharge between the substrate and the high-voltage electrode, and a thin film is formed on one surface of the substrate. Thin film photoelectric conversion device manufacturing apparatus configured to form In order to prevent discharge by reducing the conductance of the gas flow in the insulating exhaust line (for example, a plurality of gas flow baffle plates or mesh members made of an electrically insulating material) ) Is provided in the insulating exhaust line (
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a different embodiment of the invention. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a further different embodiment of the invention. 4 is a diagram showing discharge experiment results for the embodiment of FIGS. 1 and 2. FIG. 5 is a diagram showing discharge experiment results for the embodiment of FIG. 3. FIG. 6 is for an improved conventional thin-film photoelectric conversion device manufacturing apparatus. FIG. 7 is a diagram showing a discharge experiment result for a conventional thin-film photoelectric conversion device manufacturing apparatus. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a conventional thin-film photoelectric conversion device manufacturing apparatus (two-substrate parallel manufacturing method). 9 is a schematic configuration diagram of a conventional thin film photoelectric conversion element manufacturing apparatus (single substrate single-row manufacturing method). FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional thin film photoelectric conversion element manufacturing apparatus improved from FIG. ] An example of a stepping roll vacuum deposition system FIG. 12 is a plan sectional view of a conventional thin film photoelectric conversion device manufacturing apparatus. FIG. 13 is a partially enlarged view of a conventional thin film photoelectric conversion device manufacturing apparatus. Partial enlarged view of conversion element manufacturing equipment [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Board | substrate, 9: Exhaust block, 19: Insulation piping, 21: High voltage electrode, 22: Ground electrode, 27: Shielding body, 56: Metal exhaust line, 58: Exhaust unit, 59: Insulative exhaust line, 60: Baffle plate, 61: mesh member, 62: first metal mesh, 63: second metal mesh, 64: insulating sheet.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35277199A JP3617664B2 (en) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35277199A JP3617664B2 (en) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001168041A JP2001168041A (en) | 2001-06-22 |
JP3617664B2 true JP3617664B2 (en) | 2005-02-09 |
Family
ID=18426335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35277199A Expired - Fee Related JP3617664B2 (en) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3617664B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5105775B2 (en) * | 2006-06-05 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | Insulating piping, plasma processing apparatus and method |
-
1999
- 1999-12-13 JP JP35277199A patent/JP3617664B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001168041A (en) | 2001-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011033927A1 (en) | Film formation apparatus | |
JP3990867B2 (en) | Deposited film forming apparatus and deposited film forming method | |
JP2006152416A (en) | Plasma cvd apparatus | |
JP2009062579A (en) | Film deposition system | |
US5487786A (en) | Plasma chemical vapor deposition device capable of suppressing generation of polysilane powder | |
JP4158726B2 (en) | Thin film manufacturing equipment | |
JP3314711B2 (en) | Thin film manufacturing equipment | |
JP3617664B2 (en) | Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment | |
JP2000307139A (en) | Manufacture of thin film solar cell and thin film electrode layer forming device | |
JP4844881B2 (en) | Thin film manufacturing equipment | |
JP2000303178A (en) | Thin film forming device | |
JP3089336B2 (en) | Manufacturing equipment for thin-film photoelectric conversion elements | |
JPH07254566A (en) | Thin film forming apparatus | |
JP3997456B2 (en) | Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment | |
JP4311223B2 (en) | Thin film manufacturing apparatus, thin film manufacturing method, and thin film manufacturing apparatus cleaning method | |
JP4051639B2 (en) | Thin film photoelectric conversion device manufacturing equipment | |
JP4576190B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP4257586B2 (en) | Substrate processing method | |
JP2001352085A (en) | Method for forming thin film of thin-film photoelectric conversion element | |
JP7286477B2 (en) | Thin film forming equipment | |
JP2000299481A (en) | Manufacture of thin-film solar battery and degassing processor for solar battery substrate | |
JP4981387B2 (en) | Thin film manufacturing apparatus and solar cell manufacturing method | |
JPH0927459A (en) | Processing equipment for semiconductor device | |
JP4311222B2 (en) | Thin film manufacturing apparatus, thin film manufacturing method, and thin film manufacturing apparatus cleaning method | |
JP2001226776A (en) | Thin film deposition system by plasma discharge and method of manufacturing shower electrode for the system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040322 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041021 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041103 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071119 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 7 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 7 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |