JPH08250431A - 薄膜光電変換素子の製造方法およびその方法に用いる成膜装置 - Google Patents
薄膜光電変換素子の製造方法およびその方法に用いる成膜装置Info
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- JPH08250431A JPH08250431A JP7031279A JP3127995A JPH08250431A JP H08250431 A JPH08250431 A JP H08250431A JP 7031279 A JP7031279 A JP 7031279A JP 3127995 A JP3127995 A JP 3127995A JP H08250431 A JPH08250431 A JP H08250431A
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- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】成膜室壁体の開口周囲の端面に可撓性基板を密
着させて成膜室を気密封止し、成膜室内の電極に電圧を
印加して成膜する際に、基板のしわによって成膜パター
ンにずれが生じないようにする。 【構成】成膜室壁体の開口に対向する函状壁体の端面に
外方に向けて傾斜した唇状体を備え、その唇状体を基板
に押し付けることにより、摩擦力によって基板の成膜面
外周を成膜室壁体の端面上で放射状に摺動させると共
に、基板を対向電極で成膜室内に押し込むことによって
しわを伸ばした上で成膜する。
着させて成膜室を気密封止し、成膜室内の電極に電圧を
印加して成膜する際に、基板のしわによって成膜パター
ンにずれが生じないようにする。 【構成】成膜室壁体の開口に対向する函状壁体の端面に
外方に向けて傾斜した唇状体を備え、その唇状体を基板
に押し付けることにより、摩擦力によって基板の成膜面
外周を成膜室壁体の端面上で放射状に摺動させると共
に、基板を対向電極で成膜室内に押し込むことによって
しわを伸ばした上で成膜する。
Description
【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
製造方法およびその方法に用いる成膜装置に関する。
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
製造方法およびその方法に用いる成膜装置に関する。
【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繰
り返される。
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繰
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。 図２ (ａ) 、 (ｂ) はステッピングロール方式の成膜室
の開放時および封止時の断面をそれぞれ示す。断続的に
搬送されてくる可撓性基板１の上下に函状の下部成膜室
壁体２１と上部成膜室壁体２２が対向している。下部成
膜室には電源４に接続された高電圧電極３１が、上部成
膜室にはヒータ３３を内蔵した接地電極３２が備えられ
ている。成膜時には、図２ (ｂ) に示すように、上部成
膜室壁体２２が下降し、接地電極３２が基板１を抑えて
下部成膜室壁体２１の開口側端面に取付けられたシール
材５に接触させる。これにより、下部成膜室壁体２１と
基板１により、排気管６１に連通する気密に密閉された
成膜空間６が形成され、高電圧電極３１への高周波電圧
の印加によりプラズマを成膜空間６に発生させ、図示し
ない導入管から導入された原料ガスを分解して基板１上
に膜を形成する。
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。 図２ (ａ) 、 (ｂ) はステッピングロール方式の成膜室
の開放時および封止時の断面をそれぞれ示す。断続的に
搬送されてくる可撓性基板１の上下に函状の下部成膜室
壁体２１と上部成膜室壁体２２が対向している。下部成
膜室には電源４に接続された高電圧電極３１が、上部成
膜室にはヒータ３３を内蔵した接地電極３２が備えられ
ている。成膜時には、図２ (ｂ) に示すように、上部成
膜室壁体２２が下降し、接地電極３２が基板１を抑えて
下部成膜室壁体２１の開口側端面に取付けられたシール
材５に接触させる。これにより、下部成膜室壁体２１と
基板１により、排気管６１に連通する気密に密閉された
成膜空間６が形成され、高電圧電極３１への高周波電圧
の印加によりプラズマを成膜空間６に発生させ、図示し
ない導入管から導入された原料ガスを分解して基板１上
に膜を形成する。
【０００４】図２ (ｂ) に示す成膜時には、上部成膜室
壁体２２と基板１によって囲まれた空間６２が生ずる。
しかし、平成４年特許願第３４７３９４号ほかの明細書
に記載されているように、基板の一面上に形成された薄
膜光電変換素子の透明電極層と他面上に形成された金属
電極層とを、基板に明けられた貫通孔を通る導体を介し
て接続することにより、シート抵抗の高い透明電極層を
電流の流れる距離を短くする構造が開発されている。こ
のような光電変換素子の薄膜の成膜を図２の装置で行う
場合、既に基板１に分散して明けられた貫通孔を介し
て、基板１の両側の空間６および６２が連通することに
なる。従って、空間６２も真空気密に保つ必要がある。
図３はそのような場合の下部および上部成膜室のシール
構造を示し、下部成膜室壁体２１の端面には、二つの帯
状端板２３、２４が、また上部成膜室壁体２２の端面に
は二つの帯状端板２５、２６がそれぞれねじ止めされ、
その間に形成されるあり溝にシール材５を脱落しないよ
うに保持している。成膜時には、基板１を下部成膜室側
の端板２３、２４の表面およびその間のシール材５と、
上部成膜室側の端板２５、２６の表面およびその間のシ
ール材５とではさむことによって上部および下部成膜室
の空間６および６２が真空に保たれる。
壁体２２と基板１によって囲まれた空間６２が生ずる。
しかし、平成４年特許願第３４７３９４号ほかの明細書
に記載されているように、基板の一面上に形成された薄
膜光電変換素子の透明電極層と他面上に形成された金属
電極層とを、基板に明けられた貫通孔を通る導体を介し
て接続することにより、シート抵抗の高い透明電極層を
電流の流れる距離を短くする構造が開発されている。こ
のような光電変換素子の薄膜の成膜を図２の装置で行う
場合、既に基板１に分散して明けられた貫通孔を介し
て、基板１の両側の空間６および６２が連通することに
なる。従って、空間６２も真空気密に保つ必要がある。
図３はそのような場合の下部および上部成膜室のシール
構造を示し、下部成膜室壁体２１の端面には、二つの帯
状端板２３、２４が、また上部成膜室壁体２２の端面に
は二つの帯状端板２５、２６がそれぞれねじ止めされ、
その間に形成されるあり溝にシール材５を脱落しないよ
うに保持している。成膜時には、基板１を下部成膜室側
の端板２３、２４の表面およびその間のシール材５と、
上部成膜室側の端板２５、２６の表面およびその間のシ
ール材５とではさむことによって上部および下部成膜室
の空間６および６２が真空に保たれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】可撓性基板１の面積が
大きくなると、搬送停止時に巻きしわが発生する。しわ
の発生したままの基板を上部成膜室、下部成膜室間では
さみ、真空保持して成膜すると、成膜パターンにずれを
引き起こし、製造される薄膜光電変換素子の特性に著し
い低下をまねく問題がある。しわが発生しないような機
構も種々考えられるが、そのために装置が大型化する問
題もある。
大きくなると、搬送停止時に巻きしわが発生する。しわ
の発生したままの基板を上部成膜室、下部成膜室間では
さみ、真空保持して成膜すると、成膜パターンにずれを
引き起こし、製造される薄膜光電変換素子の特性に著し
い低下をまねく問題がある。しわが発生しないような機
構も種々考えられるが、そのために装置が大型化する問
題もある。
【０００６】本発明の目的は、上述の問題を解決し、可
撓性基板に搬送停止時に生ずる巻きしわの発生を防止で
きるコンパクトな薄膜光電変換素子の製造方法およびそ
の方法に用いる成膜装置を提供することにある。
撓性基板に搬送停止時に生ずる巻きしわの発生を防止で
きるコンパクトな薄膜光電変換素子の製造方法およびそ
の方法に用いる成膜装置を提供することにある。
【０００７】
【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、請求項１などに記載の本発明は、可撓性基板を函
状の成膜室壁体の開口周囲の端面に密着させ、壁体と基
板とにより囲まれた成膜空間を真空にし、この空間内に
収容された電極に電圧を印加して基板上に薄膜を形成す
る薄膜光電変換素子の製造方法において、基板の成膜面
外周を成膜室壁体の開口周囲の端面上で放射状に摺動さ
せることによって基板のしわを伸ばした上で成膜するも
のとする。基板の成膜面外周に弾性のある唇状体の先端
を押し当て、この先端を摩擦力によって基板と共に外方
に向けて滑らせて、基板の成膜面外周を成膜室壁体の開
口周囲の端面上で放射状に移動させることが有効であ
る。その場合、唇状体の先端の滑り距離をその滑り方向
の唇状体の対向辺間の距離の１／４００以上とすること
が良い。基板を電極と反対側に位置する押圧体により電
極側に向けて押圧する手段を併用して基板のしわを伸ば
すことが良い方法である。その場合、基板を基板面が成
膜室壁体の開口面より内側へ2.０〜2.５ｍｍの深さに入
るまで押圧することが良い。押圧体として成膜空間内に
収容された電極の対向電極を用いることが有効である。
このような薄膜光電変換素子の製造方法に用いる請求項
７などに記載の本発明の成膜装置は、成膜空間を囲み、
電圧が引火される電極が収容された成膜室の函状壁体の
開口に対向する開口を有し、成膜室壁体に向かう方向に
駆動可能である第二の函状壁体の端面に、成膜室の壁体
に密着する可撓性基板の面に対して外方に向けて傾斜し
た弾性のある唇状体を備えたものとする。唇状体の基板
面に対する傾斜角が４５〜６０°であることが望まし
く、また第二の壁体が方形であり、唇状体がその方形の
基板の長手方向に平行および垂直の各辺に平行な四つの
部分に分割されたことが有効である。唇状体が第二の壁
体の端面上で、それぞれその端面に固定された断面Ｌ形
状のパッキン材と押さえ材との間に基部をはさむことに
より保持されたことが良く、第二の壁体の端面上のパッ
キング材に対向する成膜室壁体の端面上の位置に弾性の
あるＯリングが配置されたことが良い。押圧体として対
向電極を用いる方法に用いる成膜装置は、第二の壁体内
に収容された対向電極が、その表面で基板を押圧しなが
ら成膜室の壁体の開口面より内側まで駆動可能であるこ
とが良い。。
めに、請求項１などに記載の本発明は、可撓性基板を函
状の成膜室壁体の開口周囲の端面に密着させ、壁体と基
板とにより囲まれた成膜空間を真空にし、この空間内に
収容された電極に電圧を印加して基板上に薄膜を形成す
る薄膜光電変換素子の製造方法において、基板の成膜面
外周を成膜室壁体の開口周囲の端面上で放射状に摺動さ
せることによって基板のしわを伸ばした上で成膜するも
のとする。基板の成膜面外周に弾性のある唇状体の先端
を押し当て、この先端を摩擦力によって基板と共に外方
に向けて滑らせて、基板の成膜面外周を成膜室壁体の開
口周囲の端面上で放射状に移動させることが有効であ
る。その場合、唇状体の先端の滑り距離をその滑り方向
の唇状体の対向辺間の距離の１／４００以上とすること
が良い。基板を電極と反対側に位置する押圧体により電
極側に向けて押圧する手段を併用して基板のしわを伸ば
すことが良い方法である。その場合、基板を基板面が成
膜室壁体の開口面より内側へ2.０〜2.５ｍｍの深さに入
るまで押圧することが良い。押圧体として成膜空間内に
収容された電極の対向電極を用いることが有効である。
このような薄膜光電変換素子の製造方法に用いる請求項
７などに記載の本発明の成膜装置は、成膜空間を囲み、
電圧が引火される電極が収容された成膜室の函状壁体の
開口に対向する開口を有し、成膜室壁体に向かう方向に
駆動可能である第二の函状壁体の端面に、成膜室の壁体
に密着する可撓性基板の面に対して外方に向けて傾斜し
た弾性のある唇状体を備えたものとする。唇状体の基板
面に対する傾斜角が４５〜６０°であることが望まし
く、また第二の壁体が方形であり、唇状体がその方形の
基板の長手方向に平行および垂直の各辺に平行な四つの
部分に分割されたことが有効である。唇状体が第二の壁
体の端面上で、それぞれその端面に固定された断面Ｌ形
状のパッキン材と押さえ材との間に基部をはさむことに
より保持されたことが良く、第二の壁体の端面上のパッ
キング材に対向する成膜室壁体の端面上の位置に弾性の
あるＯリングが配置されたことが良い。押圧体として対
向電極を用いる方法に用いる成膜装置は、第二の壁体内
に収容された対向電極が、その表面で基板を押圧しなが
ら成膜室の壁体の開口面より内側まで駆動可能であるこ
とが良い。。
【０００８】
【作用】函状の壁体と共に成膜空間を形成する可撓性基
板のしわを、基板の成膜面外周を成膜室壁体の端面上で
放射状に摺動させ、さらには基板を押圧体によって成膜
空間内部まで押し込むことの併用により伸ばすことがで
き、その状態で成膜することにより成膜厚さが均一とな
って成膜パターンずれの発生がなくなる。基板の成膜面
外周を壁体端面上に摺動させるのには、成膜室壁体の開
口に対向する開口を持つ第二の函状壁体の端面上に備え
た外方に向けて傾斜する弾性のある唇状体を、第二の壁
体の駆動により基板面に接触させ、さらに外方に向かっ
て滑らせれば、基板との間に生ずる摩擦力により、基板
は外方に向けて押し広げられるので実現できる。しわの
高さは３〜５ｍｍで、しわの周期は約８０ｍｍであるか
ら、基板の一方向の寸法の約１／２００程度成膜面外周
方向へ基板を摺動させればしわは伸び切ることになる
が、１／４００程度以上で効果があらわれる。唇状体の
傾斜角が４５°より小さいと先端が外方に滑りにくく、
６０°をこえると基板との間の摩擦力が小さくなる。ま
た、第二の壁体が方形のときに唇状体が環状に連結され
ていると、角の部分で唇状体の変形が阻止されるので、
方形の各辺に平行な四つの部分に分割する。この唇状体
を、第二の壁体の端面上でＬ形パッキン材と押さえ材と
の間に基部をはさむことにより保持すれば、変形した唇
状体の交換が容易であり、Ｌ形パッキン材により基板と
第二の壁体端面との間を気密にすることもできる。ま
た、このＬ形パッキン材に対向して成膜室壁体端面にＯ
リングを備えれば、基板とＯリングの密着により成膜室
を密閉することができる。基板を押圧して成膜室壁体の
開口面より押し込む深さが2.０ｍｍより小さいときはし
わが十分に伸びぬおそれがあり、2.５ｍｍより大きいと
二つの壁体の端面間で基板を支えきれず、しわ伸ばしが
困難となる場合がある。押圧体として対向電極を利用す
ることにより、成膜装置の部品の増加を少なくする。
板のしわを、基板の成膜面外周を成膜室壁体の端面上で
放射状に摺動させ、さらには基板を押圧体によって成膜
空間内部まで押し込むことの併用により伸ばすことがで
き、その状態で成膜することにより成膜厚さが均一とな
って成膜パターンずれの発生がなくなる。基板の成膜面
外周を壁体端面上に摺動させるのには、成膜室壁体の開
口に対向する開口を持つ第二の函状壁体の端面上に備え
た外方に向けて傾斜する弾性のある唇状体を、第二の壁
体の駆動により基板面に接触させ、さらに外方に向かっ
て滑らせれば、基板との間に生ずる摩擦力により、基板
は外方に向けて押し広げられるので実現できる。しわの
高さは３〜５ｍｍで、しわの周期は約８０ｍｍであるか
ら、基板の一方向の寸法の約１／２００程度成膜面外周
方向へ基板を摺動させればしわは伸び切ることになる
が、１／４００程度以上で効果があらわれる。唇状体の
傾斜角が４５°より小さいと先端が外方に滑りにくく、
６０°をこえると基板との間の摩擦力が小さくなる。ま
た、第二の壁体が方形のときに唇状体が環状に連結され
ていると、角の部分で唇状体の変形が阻止されるので、
方形の各辺に平行な四つの部分に分割する。この唇状体
を、第二の壁体の端面上でＬ形パッキン材と押さえ材と
の間に基部をはさむことにより保持すれば、変形した唇
状体の交換が容易であり、Ｌ形パッキン材により基板と
第二の壁体端面との間を気密にすることもできる。ま
た、このＬ形パッキン材に対向して成膜室壁体端面にＯ
リングを備えれば、基板とＯリングの密着により成膜室
を密閉することができる。基板を押圧して成膜室壁体の
開口面より押し込む深さが2.０ｍｍより小さいときはし
わが十分に伸びぬおそれがあり、2.５ｍｍより大きいと
二つの壁体の端面間で基板を支えきれず、しわ伸ばしが
困難となる場合がある。押圧体として対向電極を利用す
ることにより、成膜装置の部品の増加を少なくする。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例のプラズマＣＶＤ法
により成膜を行う薄膜光電変換素子の製造用装置を示
し、図２と共通の部分には同一の符号が付されている。
図１は成膜室開放時を示し、可撓性基板１は紙面に垂直
方向に搬送される。高電圧電極３１を収容する下部成膜
室は壁体２１と開口部を有するトッププレート２７とで
構成され、真空排気管６１に接続されている。図示しな
いヒータを内蔵する接地電極３２を収容する上部成膜室
は、壁体２２とハウジング２８とで構成され、ハウジン
グ２８に接地電極３２の支持チューブ３４が上下に移動
可能に嵌合している。ハウジング２８の端部に移動プレ
ート２９が取付けられている。移動プレート２９は上下
駆動ガイド３０にガイドされてアクチュエータ４１によ
り矢印５１に示すように上下方向に駆動される。上下駆
動ガイド３０およびアクチュエータ４１はマウント４２
に固定され、成膜室チャンバ３５上の上部フランジ３６
上に載置されている。支持チューブ３４は円筒状で、内
部の空洞は上端は真空排気管６３と連通し、下端で貫通
孔３７により上部成膜室の内部空間に連通している。真
空排気管６１と真空排気管６３は可撓性配管６４により
接続されている。一方、接地電極の支持チューブ３４
は、移動プレート２９に固定されたアクチュエータ４４
により別の移動プレート４３を介してハウジング２８内
を移動でき、それによって接地電極３２は矢印５２に示
すように上下方向に駆動される。また、上部成膜室の壁
体２２の下端と下部成膜室のトッププレート２７の間に
は、しわ伸ばし構造が形成されている。
により成膜を行う薄膜光電変換素子の製造用装置を示
し、図２と共通の部分には同一の符号が付されている。
図１は成膜室開放時を示し、可撓性基板１は紙面に垂直
方向に搬送される。高電圧電極３１を収容する下部成膜
室は壁体２１と開口部を有するトッププレート２７とで
構成され、真空排気管６１に接続されている。図示しな
いヒータを内蔵する接地電極３２を収容する上部成膜室
は、壁体２２とハウジング２８とで構成され、ハウジン
グ２８に接地電極３２の支持チューブ３４が上下に移動
可能に嵌合している。ハウジング２８の端部に移動プレ
ート２９が取付けられている。移動プレート２９は上下
駆動ガイド３０にガイドされてアクチュエータ４１によ
り矢印５１に示すように上下方向に駆動される。上下駆
動ガイド３０およびアクチュエータ４１はマウント４２
に固定され、成膜室チャンバ３５上の上部フランジ３６
上に載置されている。支持チューブ３４は円筒状で、内
部の空洞は上端は真空排気管６３と連通し、下端で貫通
孔３７により上部成膜室の内部空間に連通している。真
空排気管６１と真空排気管６３は可撓性配管６４により
接続されている。一方、接地電極の支持チューブ３４
は、移動プレート２９に固定されたアクチュエータ４４
により別の移動プレート４３を介してハウジング２８内
を移動でき、それによって接地電極３２は矢印５２に示
すように上下方向に駆動される。また、上部成膜室の壁
体２２の下端と下部成膜室のトッププレート２７の間に
は、しわ伸ばし構造が形成されている。
【００１０】図４は、下部成膜室のトッププレート２７
の開口近接部分の平面図、図５は上部成膜室壁体２２の
端部の下面図である。また、図６は成膜開放時、図７、
図９は成膜室閉鎖時のしわ伸ばし構造部のそれぞれの断
面図である。トッププレート２７の開口４５に近接した
部分の上には、図３に示したと同様にシール材５は端板
２３、２４の間に保持されている。一方、上部成膜室壁
体２２の端面には、ふっ素ゴムよりなるリップ (唇状
体) ７の基部が角環状のＬ形パッキン７１の凹部に挿し
込まれ、リップ押さえ７２との間にはさみ込むことによ
り保持されている。リップ７の先端部は１辺４８０ｍｍ
の正方形である。Ｌ形パッキン７１およびリップ押さえ
７２は壁体２２の端面にねじ止めで固定されており、従
ってリップ７の着脱が容易である。リップ７は、方形の
壁体２２の各辺ごとに４分割されていることが望まし
い。。成膜室開放時にはリップ７は可撓性基板１の面に
外方に向かって４５〜６０°傾斜しており、Ｌ形パッキ
ン７１の下端より約５ｍｍ下方へ突出している。リップ
押さえ７２の縁部は例えば３０°の面取りが施されてい
る。アクチュエータ４１によりハウジング２８と共に壁
体２２が矢印５１の方向に下降し始めると、リップ７の
先端が鎖線で示した基板に接触し、さらに基板１を押し
込みトッププレート２７上の端板２３、２４の表面上に
到達する。そのまま壁体２２が矢印５３の方向に下降す
ると、リップ７の先端は端板２３、２４の表面に平行に
外側に向かって滑って変形する。この横方向への変形の
ストロークは４ｍｍである。リップ押さえ７２の縁部が
面取りされているので、変形したリップ７の端部はこの
面取り部へ逃げることができる。その際に、リップ７の
先端と断面２３、２４上の基板１との間に摩擦が発生
し、基板１を矢印５４の方向に外側へ引っ張るので、図
７に示すように基板１の外周は端板２３、２４の表面上
を、中心から外側に向かう矢印５４の放射状方向に摺動
し、しわが伸びる。そして、下降の継続によりＬ形パッ
キン７１は、下方の基板１をシール材５および端板２
３、２４に対して押し付けることにより、基板１の下方
の成膜空間６および基板１の上方の壁体２２によって囲
まれた空間を真空封じする。図８に、そのあと基板１上
に成膜したａ−Ｓｉ膜の搬送方向に垂直な方向の膜厚分
布を、リップ７を備えた本発明の実施例の装置を用いた
ときを線８１で、リップを備えない従来装置を用いたと
きを線８２で示す。リップを備えない場合は前述のしわ
に対応して膜厚変化を生じていることが分かる。これに
対し、リップによる引っ張りを行うことによりａ−Ｓｉ
膜厚分布がほぼ均一になることが分かった。なお、リッ
プを備えない場合の膜厚分布からしわの高さを見積もっ
てみると３〜５ｍｍであった。しわの周期が約８０ｍｍ
なので理想的には約１／２００程度フィルム基板１を横
方向に伸ばせばしわが伸びると考えられる。従ってリッ
プ７の先端の横方向へのストロークとしては、リップの
１辺の長さの１／４００程度あれば効果が見え始め、１
／２００以上であれば十分な効果が得られると考えられ
る。さらに、アクチュエータ４１により、接地電極３２
を図９に示す矢印５５の方向に下降させる２段動作を行
い、基板１を強制的に矢印５６の方向に引っ張ることに
より、しわをさらに伸ばす。この際、接地電極３２の基
板の押し込み深さｄは、2.０〜2.５ｍｍであることが有
効である。
の開口近接部分の平面図、図５は上部成膜室壁体２２の
端部の下面図である。また、図６は成膜開放時、図７、
図９は成膜室閉鎖時のしわ伸ばし構造部のそれぞれの断
面図である。トッププレート２７の開口４５に近接した
部分の上には、図３に示したと同様にシール材５は端板
２３、２４の間に保持されている。一方、上部成膜室壁
体２２の端面には、ふっ素ゴムよりなるリップ (唇状
体) ７の基部が角環状のＬ形パッキン７１の凹部に挿し
込まれ、リップ押さえ７２との間にはさみ込むことによ
り保持されている。リップ７の先端部は１辺４８０ｍｍ
の正方形である。Ｌ形パッキン７１およびリップ押さえ
７２は壁体２２の端面にねじ止めで固定されており、従
ってリップ７の着脱が容易である。リップ７は、方形の
壁体２２の各辺ごとに４分割されていることが望まし
い。。成膜室開放時にはリップ７は可撓性基板１の面に
外方に向かって４５〜６０°傾斜しており、Ｌ形パッキ
ン７１の下端より約５ｍｍ下方へ突出している。リップ
押さえ７２の縁部は例えば３０°の面取りが施されてい
る。アクチュエータ４１によりハウジング２８と共に壁
体２２が矢印５１の方向に下降し始めると、リップ７の
先端が鎖線で示した基板に接触し、さらに基板１を押し
込みトッププレート２７上の端板２３、２４の表面上に
到達する。そのまま壁体２２が矢印５３の方向に下降す
ると、リップ７の先端は端板２３、２４の表面に平行に
外側に向かって滑って変形する。この横方向への変形の
ストロークは４ｍｍである。リップ押さえ７２の縁部が
面取りされているので、変形したリップ７の端部はこの
面取り部へ逃げることができる。その際に、リップ７の
先端と断面２３、２４上の基板１との間に摩擦が発生
し、基板１を矢印５４の方向に外側へ引っ張るので、図
７に示すように基板１の外周は端板２３、２４の表面上
を、中心から外側に向かう矢印５４の放射状方向に摺動
し、しわが伸びる。そして、下降の継続によりＬ形パッ
キン７１は、下方の基板１をシール材５および端板２
３、２４に対して押し付けることにより、基板１の下方
の成膜空間６および基板１の上方の壁体２２によって囲
まれた空間を真空封じする。図８に、そのあと基板１上
に成膜したａ−Ｓｉ膜の搬送方向に垂直な方向の膜厚分
布を、リップ７を備えた本発明の実施例の装置を用いた
ときを線８１で、リップを備えない従来装置を用いたと
きを線８２で示す。リップを備えない場合は前述のしわ
に対応して膜厚変化を生じていることが分かる。これに
対し、リップによる引っ張りを行うことによりａ−Ｓｉ
膜厚分布がほぼ均一になることが分かった。なお、リッ
プを備えない場合の膜厚分布からしわの高さを見積もっ
てみると３〜５ｍｍであった。しわの周期が約８０ｍｍ
なので理想的には約１／２００程度フィルム基板１を横
方向に伸ばせばしわが伸びると考えられる。従ってリッ
プ７の先端の横方向へのストロークとしては、リップの
１辺の長さの１／４００程度あれば効果が見え始め、１
／２００以上であれば十分な効果が得られると考えられ
る。さらに、アクチュエータ４１により、接地電極３２
を図９に示す矢印５５の方向に下降させる２段動作を行
い、基板１を強制的に矢印５６の方向に引っ張ることに
より、しわをさらに伸ばす。この際、接地電極３２の基
板の押し込み深さｄは、2.０〜2.５ｍｍであることが有
効である。
【００１１】上記の本発明の実施例では、上部成膜室も
真空にすることができるが、高電圧電極を収容する下部
成膜室のみを真空にする薄膜光電変換素子の製造用成膜
装置においても実施することができる。
真空にすることができるが、高電圧電極を収容する下部
成膜室のみを真空にする薄膜光電変換素子の製造用成膜
装置においても実施することができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、可撓性基板を、その成
膜面外周を成膜室壁体の開口周囲の端面上で放射状に摺
動させてしわを伸ばして成膜すれば、成膜厚さが均一化
し、成膜パターンのずれも起きないため、製造された薄
膜光電変換素子の特性の低下がなくなった。そして、し
わ伸ばしが、成膜室壁体に対向する壁体の端面上に備え
た傾斜した弾性唇状体を用いることにより容易にでき
た。また、唇状体を壁体端面上に保持するのにＬ形パッ
キン材を用いることにより、基板両面に接する空間の真
空保持が小さいシール面積で可能となり、基板に貫通孔
が明いている場合の装置のコンパクト化が可能となっ
た。さらに、対向電極を押圧体に用いるなどの方法で、
基板を成膜空間側へ押し込むことにより、しわ伸ばしの
効果をより高めることもできる。
膜面外周を成膜室壁体の開口周囲の端面上で放射状に摺
動させてしわを伸ばして成膜すれば、成膜厚さが均一化
し、成膜パターンのずれも起きないため、製造された薄
膜光電変換素子の特性の低下がなくなった。そして、し
わ伸ばしが、成膜室壁体に対向する壁体の端面上に備え
た傾斜した弾性唇状体を用いることにより容易にでき
た。また、唇状体を壁体端面上に保持するのにＬ形パッ
キン材を用いることにより、基板両面に接する空間の真
空保持が小さいシール面積で可能となり、基板に貫通孔
が明いている場合の装置のコンパクト化が可能となっ
た。さらに、対向電極を押圧体に用いるなどの方法で、
基板を成膜空間側へ押し込むことにより、しわ伸ばしの
効果をより高めることもできる。
【図１】本発明の一実施例の薄膜光電変換素子製造用成
膜装置の成膜室開放における断面図
膜装置の成膜室開放における断面図
【図２】従来の薄膜光電変換素子製造用成膜装置を示
し、 (ａ) が成膜室開放時、 (ｂ) が成膜室封止時の断
面図
し、 (ａ) が成膜室開放時、 (ｂ) が成膜室封止時の断
面図
【図３】従来の成膜装置の基板両面シール構造部の断面
図
図
【図４】図１の装置の下部成膜室トッププレート上シー
ル構造部の平面図
ル構造部の平面図
【図５】図１の装置の上部成膜室壁体の下面図
【図６】図１の装置のシール構造部の成膜室開放時にお
ける断面図
ける断面図
【図７】図１の装置のシール構造部の本発明の一実施例
による成膜室封止時における断面図
による成膜室封止時における断面図
【図８】本発明の実施例の成膜装置と従来の成膜装置に
より形成されたａ−Ｓｉ膜の膜厚分布線図
より形成されたａ−Ｓｉ膜の膜厚分布線図
【図９】図１の装置のシール構造部の本発明の別の実施
例による成膜室封止時における断面図
例による成膜室封止時における断面図
１ 可撓性基板 ２１ 下部成膜室壁体 ２２ 上部成膜室壁体 ２７ トッププレート ２８ ハウジング ２９、４３ 移動プレート ３０ 上下駆動ガイド ３１ 高電圧電極 ３２ 接地電極 ４１、４４ アクチュエータ ６ 成膜空間 ６１ 真空排気管 ７ リップ ７１ Ｌ形パッキン ７２ リップ押さえ
Claims (12)
- 【請求項１】可撓性基板を函状の成膜室壁体の開口周囲
の端面に密着させ、壁体と基板とにより囲まれた成膜空
間を真空にし、この空間内に収容された電極に電圧を印
加して基板上に薄膜を形成する薄膜光電変換素子の製造
方法において、基板の成膜面外周を成膜室壁体の開口周
囲の端面上で放射状に摺動させることによって基板のし
わを伸ばした上で成膜することを特徴とする薄膜光電変
換素子の製造方法。 - 【請求項２】基板の成膜面外周に弾性のある唇状体の先
端を押し当て、この先端を摩擦力によって基板と共に外
方に向けて滑らせて、基板の成膜面外周を成膜室壁体の
開口周囲の端面上で放射状に摺動させる請求項１記載の
薄膜光電変換素子の製造方法。 - 【請求項３】唇状体の先端の滑り距離をその滑り方向の
唇状体の対向辺間の距離の１／４００以上とする請求項
２記載の薄膜光電変換素子の製造方法。 - 【請求項４】基板を電極と反対側に位置する押圧体によ
り電極側に向けて押圧する手段を併用して基板のしわを
伸ばす請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜光電変
換素子の製造方法。 - 【請求項５】基板を基板面が成膜室壁体の開口面より内
側へ2.０〜2.５ｍｍの深さに入るまで押圧する請求項４
記載の薄膜光電変換素子の製造方法。 - 【請求項６】押圧体として成膜空間内に収容された電極
の対向電極を用いる請求項４あるいは５記載の薄膜光電
変換素子の製造方法。 - 【請求項７】成膜空間を囲み、電圧が印加される電極が
収容された成膜室の函状壁体の開口に対向する開口を有
し、成膜室壁体に向かう方向に駆動可能である第二の函
状壁体の端面に、成膜室の壁体の開口側に密着する可撓
性基板の面に対して外方に向けて傾斜した弾性のある唇
状体を備えたことを特徴とする請求項２ないし６のいず
れかに記載の薄膜光電変換素子の製造方法に用いる成膜
装置。 - 【請求項８】唇状体の基板面に対する傾斜角が４５〜６
０°である請求項７記載の成膜装置。 - 【請求項９】第二の壁体が方形であり、唇状体がその方
形の基板の長手方向に平行および垂直の各辺に平行な四
つの部分に分割された請求項７あるいは８記載の成膜装
置。 - 【請求項10】唇状体が第二の壁体の端面上でそれぞれそ
の端面に固定された断面Ｌ形状のパッキン材と押さえ材
との間に基部をはさむことによって保持された請求項７
ないし９のいずれかに記載の成膜装置。 - 【請求項11】第二の壁体の端面上のパッキング材に対向
して成膜室壁体の端面上に弾性のあるＯリングを備えた
請求項10記載の成膜装置。 - 【請求項12】第二の壁体内に収容された対向電極が、そ
の表面で基板を押圧しながら成膜室の壁体の開口面より
内側まで駆動可能である請求項６記載の薄膜光電変換素
子の製造方法に用いる成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07031279A JP3096698B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-02-21 | 薄膜光電変換素子の製造方法およびその方法に用いる成膜装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-2356 | 1995-01-11 | ||
| JP235695 | 1995-01-11 | ||
| JP07031279A JP3096698B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-02-21 | 薄膜光電変換素子の製造方法およびその方法に用いる成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250431A true JPH08250431A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3096698B2 JP3096698B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=26335719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07031279A Expired - Fee Related JP3096698B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-02-21 | 薄膜光電変換素子の製造方法およびその方法に用いる成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3096698B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10233520A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜太陽電池の製造装置および製造方法 |
| JP2009065021A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 光電変換素子の製造方法および製造装置 |
| JP2010070816A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| JP2010165818A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 薄膜光電変換素子の製造方法及び成膜装置 |
| JP2012256637A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Philtech Inc | 膜成長装置および太陽電池の製造装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0536494U (ja) * | 1991-10-16 | 1993-05-18 | 敏光 宮沢 | メロデイ発生装置およびメロデイ発生装置を備えた家庭用 電化製品 |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP07031279A patent/JP3096698B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10233520A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜太陽電池の製造装置および製造方法 |
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| JP2010070816A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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| JP2012256637A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Philtech Inc | 膜成長装置および太陽電池の製造装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3096698B2 (ja) | 2000-10-10 |
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