JPH09195055A - Roll-to-roll treatment and apparatus therefor - Google Patents

Roll-to-roll treatment and apparatus therefor

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JPH09195055A
JPH09195055A JP8023093A JP2309396A JPH09195055A JP H09195055 A JPH09195055 A JP H09195055A JP 8023093 A JP8023093 A JP 8023093A JP 2309396 A JP2309396 A JP 2309396A JP H09195055 A JPH09195055 A JP H09195055A
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chamber
roll
processing
processing chamber
shaped substrate
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雅敏 田中
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豪人 吉野
Kohei Yoshida
耕平 吉田
Hirokazu Otoshi
博和 大利
Yutaka Echizen
裕 越前
Masahiro Kanai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roll-to-roll treatment method which makes the cleaning of only the vacuum chamber requiring maintenance possible, drastically shortens the required time at the time of maintenance and greatly improves the working rate of the apparatus and the apparatus therefor. SOLUTION: A belt-like substrate is moved from a delivery chamber toward a take-up chamber and is passed through the vacuum chambers having treating chambers 430, 450, 470, by which the substrate is treated, in this roll-to-roll treatment method or the apparatus therefor. These treating chambers are constituted attachably and detachably to and from the vacuum chambers and are provided with gate valves capable of generating pressure differences between the plural vacuum chambers in the state of passing the belt-like substrate therethrough. At the time of maintenance, the gate valves are closed and only the vacuum chamber requiring the maintenance is opened to the atm. pressure. The attachable and detachable treating chamber is then exchanged with a spare chamber. The bobbin of the delivery mechanism or take-up mechanism is otherwise exchanged with a fresh one.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は真空中で帯状基体の
表面を処理する処理方法および装置に関する。更に詳し
くはロール・ツー・ロール(Roll to Rol
l)タイプのCVD装置を用いて装置稼働率を向上させ
る帯状基体の表面の処理方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing method and apparatus for processing the surface of a strip-shaped substrate in vacuum. For more details, roll to roll
The present invention relates to a method and an apparatus for treating the surface of a strip-shaped substrate for improving the operation rate of the apparatus by using a type 1) CVD apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の真空処理装置たとえばアッシャ
ー、エッチャー、CVD装置等においては、基体を連続
して投入する場合特にロール状の帯状基体の場合、基体
や処理室の部品を交換する時に基体が連続しているため
に送り出し室、処理室等の全室をリークして基体や部品
を交換する必要があった。こういった、いわゆるメイン
テナンス工程の後、もとの状態に復帰するためには処理
室内の清掃、処理室壁面に吸着したガスや水分を除去す
るための真空度出し、前処理たとえばスパッタ装置であ
れば酸化されたターゲット表面を清掃するためのプレス
パッタ、蒸着装置であれば酸化された蒸着材料を加熱蒸
発して表面を除去する作業が必要であるので、処理装置
の稼働率を著しく下げたり作業の手間が大変であったり
した。特に真空中での処理を高温で行なっている場合に
おいてはリーク前に上記の作業に加えて加熱装置のスイ
ッチを遮断して温度を下げるのに充分な時間を必要とし
た。更にメインテナンス後、もとの状態に復帰するため
の加熱に要する時間も高温にするためにより時間を要
し、装置の稼働率を著しく下げた。
2. Description of the Related Art In a conventional vacuum processing apparatus such as an asher, an etcher, a CVD apparatus, etc., when a substrate is continuously charged, especially in the case of a roll-shaped belt-like substrate, when the substrate or a component of a processing chamber is replaced, the substrate is changed. Since they were continuous, it was necessary to leak all the chambers such as the delivery chamber and the processing chamber to replace the substrate and parts. After such a so-called maintenance process, in order to return to the original state, cleaning of the processing chamber, provision of a vacuum degree for removing gas and moisture adsorbed on the wall surface of the processing chamber, pretreatment such as sputtering equipment For example, pre-sputtering to clean the oxidized target surface and work to remove the surface by heating and vaporizing the oxidized deposition material in the case of vapor deposition equipment are required. It took a lot of trouble. In particular, when the treatment in a vacuum is performed at a high temperature, sufficient time is required for shutting off the switch of the heating device and lowering the temperature in addition to the above work before the leak. Furthermore, after maintenance, the time required for heating to return to the original state also took longer to raise the temperature, and the operating rate of the device was significantly reduced.

【0003】次に具体的にこうした作業に要する時間に
ついて考えてみると、例えば、CVD装置においては、
個々の装置規模にもよるが通常装置の冷却に30分から
2時間程度、真空チャンバーのリークに10分から1時
間程度、処理室の清掃に1時間から3時間程度、真空度
出しに1時間から5時間程度、昇温に1時間から5時間
程度を有する。このような時間の積み重ねは、装置の稼
働率を著しく損うに充分な時間である。こうした事情
は、スパッタ装置、エッチング装置などにつても同様で
ある。
Next, considering the time required for such work, for example, in a CVD apparatus,
Depending on the scale of the individual equipment, it usually takes about 30 minutes to 2 hours to cool the equipment, 10 minutes to 1 hour to leak the vacuum chamber, 1 to 3 hours to clean the processing chamber, and 1 to 5 hours for vacuuming. It takes about 1 hour to 5 hours to raise the temperature. Such accumulation of time is sufficient to significantly impair the availability of the device. The same applies to the sputtering apparatus and the etching apparatus.

【0004】一方、特開平3−30419号公報あるい
は特開平5−251361号公報にあるように帯状基体
をはさみ、各真空チャンバーを仕切ることにより処理室
を所定の真空度に維持したまま、基体の送り出し室及び
巻き取り室、更には所望する特定の処理室を有する真空
チャンバーのみを選択して大気にすることが可能とな
る。それにより大気とした以外の真空チャンバー内の圧
力、温度等を所望の状態に維持したまま、基体の交換が
可能となり、又同時に大気圧とした処理室の清掃作業が
行なえるようになる。しかしながら、清掃を必要とする
処理室の清掃時間については本質的に変わるところがな
い。
On the other hand, as described in JP-A-3-30419 or JP-A-5-251361, a strip-shaped substrate is sandwiched and each vacuum chamber is partitioned to keep the processing chamber at a predetermined vacuum degree. It is possible to select only the vacuum chamber having the delivery chamber, the winding chamber, and the desired specific processing chamber to be the atmosphere. As a result, the substrate can be exchanged while maintaining the pressure, temperature, etc. in the vacuum chamber other than atmospheric pressure in a desired state, and at the same time, the processing chamber can be cleaned at atmospheric pressure. However, there is essentially no change in the cleaning time of the processing chamber that requires cleaning.

【0005】このような処理室の清掃時間の短縮を図る
方法として、例えば特開昭62−218570号公報に
開示されてる方法がある。それによれば、清掃の必要な
部分を脱着可能なカセット化し、メインテナンス時には
清掃を必要とする箇所をカセットごと外して、予め用意
した別の清掃済のカセットに交換することにより実質的
な時間を減らすことが可能となる。カセットを複数個用
意して、使用時以外はカセットを清掃するものとする。
これによれば実質的に清掃に要する時間はゼロとなり、
カセット交換に要するわずかな時間が必要となるだけで
ある。
As a method for shortening the cleaning time of such a processing chamber, there is a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-218570. According to this, a portion requiring cleaning is made a removable cassette, and a portion requiring cleaning is removed during maintenance, and the cassette is replaced with another cassette that has been prepared in advance to reduce the substantial time. It becomes possible. Prepare multiple cassettes and clean them when not in use.
According to this, the time required for cleaning is virtually zero,
Only a small amount of time is required to replace the cassette.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような処理室の清掃時間の短縮を図る方法は、バッチ式
の堆積膜製造装置についてなされたものであって、ロー
ル・ツー・ロール処理方式に対する適用については何ら
言及されておらず、特に、帯状基体を真空チャンバー内
に存在させたまま、メインテナンスの必要な真空チャン
バーのみを清掃するようにしたロール・ツー・ロール処
理方法または装置は、未だ開発されていなかった。
However, the method for shortening the cleaning time of the processing chamber as described above has been made for the batch type deposition film manufacturing apparatus, and is not applicable to the roll-to-roll processing method. No mention is made of application, and in particular, a roll-to-roll processing method or apparatus for cleaning only the vacuum chamber requiring maintenance while the strip-shaped substrate is present in the vacuum chamber has not yet been developed. Was not done.

【0007】そこで、本発明は、上記従来技術における
課題を解決し、メインテナンスの必要な真空チャンバー
のみを清掃可能とし、メインテナンス時における所要時
間を大幅に短縮し、装置の稼働率を著しく向上させるよ
うにしたロール・ツー・ロール処理方法および装置を提
供するものである。
Therefore, the present invention solves the above problems in the prior art, makes it possible to clean only the vacuum chamber requiring maintenance, greatly shortens the time required for maintenance, and significantly improves the operating rate of the apparatus. The present invention provides a roll-to-roll processing method and device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決を解決するため、ロール・ツー・ロール処理方法およ
び装置をつぎのように構成したものである。すなわち、
本発明のロール・ツー・ロール処理方法は、複数の連結
された各々の真空チャンバー内に送り出し機構、処理室
及び巻き取り機構を備え、帯状基体を前記送り出し室か
ら前記巻き取り室に向かって移動させて前記処理室を備
えた真空チャンバーを通過させ、該処理室で前記帯状基
体を処理するロール・ツー・ロール処理方法において、
前記処理室を真空チャンバーに対して脱着可能に構成す
ると共に、前記帯状基体を通過させた状態で前記複数の
真空チャンバー間に圧力差を設けることのできるゲート
バルブを設け、メインテナンス時に前記ゲートバルブを
閉じ、メインテナンスの必要な真空チャンバーのみを大
気圧として、前記脱着可能な処理室を予備の物と交換
し、あるいは送り出し機構または巻き取り機構のボビン
を新たなものにセットするようにしたことを特徴として
いる。本発明のロール・ツー・ロール処理方法において
は、前記処理室での帯状基体の処理は、マイクロ波CV
D法、またはRFCVD法、あるいはマイクロ波CVD
法、RFCVD法を同時に用いて行うことができる。そ
して、本発明のロール・ツー・ロール処理方法は、前記
帯状基体を、連続的に移動されるように構成することが
できる。
In order to solve the above problems, the present invention comprises a roll-to-roll processing method and apparatus as follows. That is,
The roll-to-roll processing method of the present invention includes a feeding mechanism, a processing chamber, and a winding mechanism in each of a plurality of connected vacuum chambers, and moves the belt-shaped substrate from the feeding chamber toward the winding chamber. In the roll-to-roll processing method, in which the strip-shaped substrate is processed in the processing chamber by passing through a vacuum chamber having the processing chamber,
The processing chamber is configured to be attachable / detachable to / from the vacuum chamber, and a gate valve capable of providing a pressure difference between the plurality of vacuum chambers while passing the belt-shaped substrate is provided, and the gate valve is provided at the time of maintenance. It is characterized in that only the vacuum chamber requiring maintenance is set to atmospheric pressure, the removable processing chamber is replaced with a spare one, or the bobbin of the feeding mechanism or the winding mechanism is set to a new one. I am trying. In the roll-to-roll processing method of the present invention, the processing of the strip-shaped substrate in the processing chamber is performed by microwave CV.
D method, RFCVD method, or microwave CVD
Method and the RFCVD method can be used at the same time. The roll-to-roll processing method of the present invention can be configured such that the strip-shaped substrate is continuously moved.

【0009】また、本発明のロール・ツー・ロール処理
装置は、送り出し機構、処理室及び巻き取り機構を各々
の真空チャンバー内に有する複数の連結された真空チャ
ンバーから構成され、帯状基体を前記送り出し室から前
記巻き取り室に向かって移動させて前記処理室を備えた
真空チャンバーを通過させ、該処理室で前記帯状基体を
処理するロール・ツー・ロール処理装置において、前記
処理室を脱着可能とした真空チャンバーを備え、前記複
数の真空チャンバー間に前記帯状基体を通過させた状態
で圧力差を設けることのできるゲートバルブを配設し、
メインテナンス時に前記ゲートバルブを閉じ、メインテ
ナンスの必要な真空チャンバーのみを大気圧として、前
記脱着可能な処理室を予備の物と交換し、あるいは送り
出し機構または巻き取り機構のボビンを新たなものにセ
ットするようにしたことを特徴としている。そして、本
発明のロール・ツー・ロール処理装置において、前記ゲ
ートバルブは、前記帯状基体を支持部上で真空シールす
る弁部を備えた可動部により構成し、その可動部の弁部
および支持部は、例えばOリングによって形成すること
ができ、前記帯状基体を、連続的に移動されるように構
成することができる。
Further, the roll-to-roll processing apparatus of the present invention comprises a plurality of connected vacuum chambers each having a feed-out mechanism, a processing chamber and a winding mechanism in each vacuum chamber, and the band-shaped substrate is fed out as described above. In a roll-to-roll processing apparatus that moves from a chamber to the winding chamber and passes through a vacuum chamber having the processing chamber, and the belt-shaped substrate is processed in the processing chamber, the processing chamber is detachable. And a gate valve capable of providing a pressure difference between the plurality of vacuum chambers while allowing the strip-shaped substrate to pass therethrough,
During maintenance, the gate valve is closed, only the vacuum chamber that requires maintenance is set to atmospheric pressure, the removable processing chamber is replaced with a spare one, or the bobbin of the feeding mechanism or the winding mechanism is set to a new one. It is characterized by doing so. Further, in the roll-to-roll processing apparatus of the present invention, the gate valve is composed of a movable part having a valve part for vacuum-sealing the band-shaped substrate on a support part, and the valve part and the support part of the movable part. Can be formed by, for example, an O-ring, and the belt-shaped substrate can be configured to be continuously moved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は上記のように帯状基体を
真空チャンバー内に存在させたまま、メインテナンスの
必要な真空チャンバーのみを清掃することができるか
ら、メインテナンス時における清掃時間等を大幅に短縮
し、装置の稼働率を著しく向上させることができる。以
下に本発明の詳細を説明する。図1は本発明を構成する
脱着可能な処理室の1例である。ここでは具体的にはマ
イクロ波CVD法を用いて帯状基体に処理を行なう場合
の脱着可能な処理室の模式図を示した。実際のメンテナ
ンス時には本処理室を有する真空チャンバーをリークし
た後に、同図において前フランジ102を真空チャンバ
ー101に固定しているボルト等の治具を取り外す。そ
の後、前フランジ102を処理室103等からなる部品
と共に引き出して、処理室103が真空チャンバー10
1の外に出るようにする。次に処理室103をプレート
104に固定しているボルト等の固定治具を外す。この
状態になったならば、処理室104はカセット状に容易
に取り出すことが可能となる。取り外した処理室の代わ
りに改めて清掃の済んだ処理室をプレート104上に固
定する。新しい処理室を設置したならば、処理室を真空
チャンバー101内まで移動し前フランジ102を真空
チャンバーに、ボルト等を使って固定し真空シールをす
る。続いて上フタを閉じて真空シールを行なう。真空チ
ャンバーの全箇所が真空シールされたならば、不図示の
排気手段を用いて、系内を減圧する。図2に、本発明を
構成する脱着可能な処理室の別の例としてRFCVD法
を用いて帯状基体に処理を行なう場合の脱着可能な処理
室の模式図を示した。同図において201は真空チャン
バー、202は前フランジである。前フランジ202に
はプレート204が設置してあり、プレート204上に
は脱着可能な処理室203が置かれている。メインテナ
ンス方法は前記マイクロ波CVD法と基本的に変わると
ころはない。図3は本発明の複数の真空チャンバー間で
圧力差を設けることのできるゲートバルブ(以下、ピン
チバルブと略記)の概略図であり、(a)は側面図、
(b)は可動部の正面図である。同図において304は
ハウジング、302は可動部、303は支持部、305
は駆動機構、301は基体である。ピンチバルブの可動
部302は基体301をはさみ、ガス及び堆積不用物を
遮断するための弁部306及び堆積不用物遮断用の弁部
307を有し、ピンチバルブ駆動部305によって駆動
されて、ピンチバルブが開閉されることで、圧力差を設
けることが出来る。基体301に接する可動部302の
弁部と支持部303の材質としては真空シールのために
例えばバイトンゴム等を用いている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, as described above, only the vacuum chamber requiring maintenance can be cleaned with the strip-shaped substrate existing in the vacuum chamber, so that the cleaning time at the time of maintenance can be significantly increased. It can be shortened and the operating rate of the device can be significantly improved. The details of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an example of a detachable processing chamber constituting the present invention. Here, specifically, a schematic view of a detachable processing chamber in the case of processing a strip-shaped substrate by using a microwave CVD method is shown. At the time of actual maintenance, after leaking the vacuum chamber having the main processing chamber, a jig such as a bolt for fixing the front flange 102 to the vacuum chamber 101 is removed in FIG. After that, the front flange 102 is pulled out together with the parts including the processing chamber 103, and the processing chamber 103 becomes the vacuum chamber 10.
Try to get out of 1. Next, a fixing jig such as a bolt that fixes the processing chamber 103 to the plate 104 is removed. In this state, the processing chamber 104 can be easily taken out in the form of a cassette. Instead of the removed processing chamber, the cleaned processing chamber is fixed on the plate 104 again. When a new processing chamber is installed, the processing chamber is moved into the vacuum chamber 101, and the front flange 102 is fixed to the vacuum chamber with a bolt or the like and vacuum sealed. Then, the upper lid is closed and vacuum sealing is performed. After all the vacuum chambers have been vacuum-sealed, the inside of the system is depressurized by using an exhaust means (not shown). FIG. 2 shows a schematic view of a detachable processing chamber in the case where a strip-shaped substrate is processed by using the RFCVD method, as another example of the detachable processing chamber constituting the present invention. In the figure, 201 is a vacuum chamber and 202 is a front flange. A plate 204 is installed on the front flange 202, and a detachable processing chamber 203 is installed on the plate 204. The maintenance method is basically the same as the microwave CVD method. FIG. 3 is a schematic view of a gate valve (hereinafter abbreviated as a pinch valve) capable of providing a pressure difference between a plurality of vacuum chambers of the present invention, (a) is a side view,
(B) is a front view of a movable part. In the figure, 304 is a housing, 302 is a movable part, 303 is a support part, and 305.
Is a drive mechanism, and 301 is a base. The movable portion 302 of the pinch valve has a valve portion 306 for cutting off gas and deposition wastes and a valve portion 307 for blocking deposition wastes, sandwiching the substrate 301, and is driven by a pinch valve drive portion 305 to provide a pinch valve. A pressure difference can be provided by opening and closing the valve. As a material of the valve portion of the movable portion 302 and the support portion 303 which are in contact with the base body 301, for example, viton rubber or the like is used for vacuum sealing.

【0011】本発明の処理方法においては、既述の容易
に脱着可能な処理室と各真空チャンバーを独立してリー
クできるピンチバルブを有するので、例えばCVD法に
より作製された膜の付着が大きな処理室のみを選択的に
リークしてメインテナンス出来る。従ってリーク時間を
短縮することが出来る。その後のメインテナンス時にお
いても、リークしなかった真空チャンバーはベーキング
状態を維持し続けることが可能なため、メインテナンス
後の加熱時間の短縮化が図れる。更にリークしたチャン
バーが限られるため、メインテナンス後にあらためて真
空引きする際の時間の短縮化が図れる。更に別のメリッ
トとして処理後毎回のメインテナンスを必要としないチ
ャンバーに対しては、大気リークを行なわないために真
空中での処理の際に問題になる水分、酸素、窒素等の不
純物の混入を低減できる。
Since the processing method of the present invention has the above-described easily removable processing chamber and the pinch valve capable of independently leaking the respective vacuum chambers, the processing for which a film produced by, for example, the CVD method has large adhesion Only rooms can be selectively leaked and maintained. Therefore, the leak time can be shortened. Even during the subsequent maintenance, the vacuum chamber that has not leaked can continue to be maintained in the baking state, so that the heating time after the maintenance can be shortened. Furthermore, since the leaked chamber is limited, it is possible to shorten the time required for vacuuming again after maintenance. Another advantage is that for chambers that do not require maintenance every time after processing, air leakage does not occur, reducing the contamination of impurities such as water, oxygen, and nitrogen, which are problems when processing in vacuum. it can.

【0012】次に本発明のピンチバルブと脱着可能な処
理室を有したロール・ツー・ロール処理方法を用いて、
マイクロ波及びRFによる原料ガス分解により、アモル
ファス太陽電池を作製する方法(以下「R−RCVD
法」と略記)の処理装置の概略について述べる。R−R
CVD法による処理装置は、ロール状に巻かれたボビン
から帯状基体を連続的に送り出して太陽電池を構成する
少なくともn型a−Si層、i型a−SiGe層、p型
a−Si層等を含む層からなる複数の層を各々別個の反
応容器である処理室内で形成するものであるが、各々の
処理空間においては減圧状態を維持しながら、基体の複
数の処理室間での移動を可能にし、かつ各々の処理室内
に供給される。例えば、n型a−Si層、p型a−Si
層等の原料となるガスが相互に拡散、混入する事を防止
する機構を有する連結部材(一般に「ガス・ゲート」あ
るいは単に「ゲート」と呼称される。)を具備してい
る。
Next, using the roll-to-roll processing method having the pinch valve and the removable processing chamber of the present invention,
A method for producing an amorphous solar cell by decomposing a raw material gas by microwaves and RF (hereinafter referred to as “R-RCVD
(Abbreviated as “method”). RR
The processing apparatus by the CVD method is a bobbin wound in a roll shape and continuously sends out a belt-shaped substrate to form a solar cell, at least an n-type a-Si layer, an i-type a-SiGe layer, a p-type a-Si layer, and the like. A plurality of layers including a layer containing a is formed in a processing chamber which is a separate reaction vessel.However, in each processing space, the substrate is moved between the processing chambers while maintaining a reduced pressure state. Enabled and fed into each processing chamber. For example, n-type a-Si layer, p-type a-Si
It is provided with a connecting member (generally referred to as a “gas gate” or simply “gate”) having a mechanism for preventing gas, which is a raw material of layers, from being diffused and mixed with each other.

【0013】図4は、前記メインテナンスチャンバー及
びピンチバルブを具備した、R−RCVD法によるa−
SiGeの太陽電池等の半導体素子の処理装置を示す模
式図であり、成堆積膜厚の厚く、ハイ・スループットの
要求されるi型a−SiGe層をμW法で作製し、又堆
積膜厚が薄くi型a−SiGe層ほどのハイ・スループ
ットを要求されないn型およびp型のa−Si層をRF
法で作製している。図4において、401は膜を堆積す
る帯状基体であり、通常変形可能な導電性基体、例えば
ステンレス、アルミニウム等の薄板あるいは非導電性薄
板に導電性薄膜等をコーティングした部材が用いられ
る。帯状基体401は円形のボビン411に巻きつけら
れ、内部に送り出し機構を有するチャンバー(以下「送
り出し室」と略記)410内に備えつけられる。送り出
し室に設置されたボビンから送り出された帯状基体40
1はガス・ゲート(以下「ゲート」と略記)420、内
部にn型a−Si処理室を有するチャンバー(以下「n
型a−Si処理室」と略記)430、ゲート440、内
部にi型a−SiGe処理室を有するチャンバー(以下
「i型a−SiGe処理室」と略記)450、ゲート4
60、内部にp型a−Si処理室を有するチャンバー
(以下「p型a−Si処理室」と略記)470、ゲート
480を通過し、内部に巻き取り機構を有するチャンバ
ー(以下「巻き取り室」と略記)490内に設置された
巻き取りボビン491に巻き取られる。
FIG. 4 shows a- by the R-RCVD method equipped with the maintenance chamber and the pinch valve.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a processing apparatus for semiconductor elements such as SiGe solar cells, in which an i-type a-SiGe layer having a large deposition thickness and required high throughput is produced by the μW method, and the deposition thickness is RF thin n-type and p-type a-Si layers that do not require high throughput as much as i-type a-SiGe layers
It is made by the method. In FIG. 4, reference numeral 401 denotes a belt-shaped substrate on which a film is deposited, and a normally deformable conductive substrate such as a thin plate of stainless steel or aluminum or a non-conductive thin plate coated with a conductive thin film is used. The belt-shaped substrate 401 is wound around a circular bobbin 411 and provided in a chamber (hereinafter referred to as “delivery chamber”) 410 having a delivery mechanism inside. Band-shaped substrate 40 sent from a bobbin installed in the sending chamber
Reference numeral 1 denotes a gas gate (hereinafter abbreviated as “gate”) 420, and a chamber having an n-type a-Si processing chamber therein (hereinafter “n”).
Type a-Si processing chamber) 430, gate 440, chamber having i-type a-SiGe processing chamber inside (hereinafter abbreviated as "i-type a-SiGe processing chamber") 450, gate 4
60, a chamber having a p-type a-Si processing chamber inside (hereinafter abbreviated as "p-type a-Si processing chamber") 470, a chamber having a winding mechanism inside through a gate 480 (hereinafter referred to as "winding chamber"). (Abbreviated as “”) is wound on the winding bobbin 491 installed in the 490.

【0014】430a、470aは各々RF電源であ
り、430b、470bは各々RF放電を励起するため
のカソード電極であり、各々n型a−Si層、p型a−
Si層を堆積するための電力が供給される。450aは
マイクロ波を放電空間に放射するための誘電体窓からな
るアプリケーターであり、誘電体窓に垂直方向に設置さ
れた矩形導波管450bを通して不図示のマイクロ波電
源より電力を印加され、i型a−SiGe処理室内の放
電空間でグロー放電が生起される。402a〜406a
は各々堆積膜形成の原料となるガスが充填されており、
402aはSiH4ガス、403aはGeH4ガス、40
4aはH2ガス、405aはPH3ガス、406aはBF
3ガスが充填されている。各々のガスは開閉バルブ40
2b〜406b及び減圧器402c〜406cを通って
混合器430c、450c、470cに導かれる。ガス
混合器430c〜470cで所望の流量、及び混合比と
された原料ガスは、ガス導入ライン430d、450
d、470dを通って各処理室内に噴出する。処理室内
に導入されたガスは、油拡散ポンプ、メカニカル・ブー
スター・ボンプ及びロータリー・ポンプ等からなる排気
装置410e、430e、450e、470e、490
eにより各室内での圧力を所望のものとするように調整
されながら排気され、不図示の排ガス処理装置へ導かれ
る。
Reference numerals 430a and 470a denote RF power sources, and reference numerals 430b and 470b denote cathode electrodes for exciting RF discharge, which are an n-type a-Si layer and a p-type a-, respectively.
Power is provided to deposit the Si layer. Reference numeral 450a denotes an applicator including a dielectric window for radiating microwaves to the discharge space. Electric power is applied from a microwave power source (not shown) through a rectangular waveguide 450b installed in the dielectric window in a vertical direction. Glow discharge is generated in the discharge space inside the mold a-SiGe processing chamber. 402a-406a
Each is filled with a gas that is a raw material for forming a deposited film,
402a is SiH4 gas, 403a is GeH4 gas, 40
4a is H2 gas, 405a is PH3 gas, 406a is BF
It is filled with 3 gas. Open / close valve 40 for each gas
It is led to mixers 430c, 450c, and 470c through 2b-406b and pressure reducers 402c-406c. The raw material gases having the desired flow rates and mixing ratios in the gas mixers 430c to 470c are supplied to the gas introduction lines 430d and 450.
It jets out into each processing chamber through d and 470d. The gas introduced into the processing chamber is an exhaust device 410e, 430e, 450e, 470e, 490 including an oil diffusion pump, a mechanical booster pump, a rotary pump, and the like.
By e, the pressure in each chamber is adjusted so as to be a desired pressure, and the gas is exhausted and guided to an exhaust gas treatment device (not shown).

【0015】又430f、450f、470fは各々基
体加熱用赤外線ランプヒーターであり、各々電源430
g、450g、470gより電力が供給される。44
1、461はゲートの開口断面積を調節する部品であ
り、ガス流路を狭くして、各処理室間同志でのガスの相
互拡散を減少させている。更にゲートにはガス導入口4
42、462より膜形成に悪影響を与えないガス、例え
ば、H2、He等のガスがボンベ407aから減圧器4
07b、流量調節器407c、407dを通って供給さ
れ、各処理室内の原料ガスの相互拡散を更に抑えてい
る。423、443、463、483はピンチバルブで
あり、処理時にはバルブは開いており処理が終了する
と、メインテナンスを要するチャンバーの両側のバルブ
を閉じることによって、所望するチャンバーのみ大気圧
にすることが可能である。
Reference numerals 430f, 450f, and 470f respectively denote infrared lamp heaters for heating the base, and each has a power source 430.
Power is supplied from g, 450 g, and 470 g. 44
Reference numerals 1 and 461 are parts for adjusting the opening cross-sectional area of the gate, and narrow the gas passage to reduce mutual diffusion of gas between the processing chambers. In addition, the gas inlet 4 at the gate
42, 462, a gas that does not adversely affect the film formation, for example, a gas such as H2 or He is supplied from the cylinder 407a to the decompressor 4.
07b and the flow rate controllers 407c and 407d to further suppress the mutual diffusion of the source gases in the respective processing chambers. 423, 443, 463, and 483 are pinch valves. The valves are opened during processing, and when the processing is completed, it is possible to bring only the desired chamber to atmospheric pressure by closing the valves on both sides of the chamber requiring maintenance. is there.

【0016】送り出し室410より送り出された帯状基
体401は、次々と各処理室を進み、その表面にn型a
−Si膜、i型a−SiGe膜、p型a−Si膜を形成
されて最終的に巻き取り室490に入る。まず、n型a
−Si処理室430内では帯状基体401は赤外線ラン
プヒーター430fにより加熱され、所望の温度にされ
る。又ガス混合器430cによりn型a−Si膜の原料
になるSiH4、H2、PH3等のガスが各々最適の流量
で混合され、処理室430に導入される。同時にRF電
力がRF電源430aよりカソード430bに与えら
れ、処理空間内にグロー放電を生起させ、帯状基体40
1の表面にn型a−Si膜を形成する。次に、帯状基体
401はゲート440内を進み、i型a−SiGe処理
室450内に入る。処理室450内では先述と同様に最
適流量に設定されたSiH4、GeH4、H2ガスに最適
パワーを与え、前記n型a−Si膜上に所望のi型a−
SiGe膜を形成する。以下同様に、帯状基体401は
ゲート460、p型a−Si処理室470を経て巻き取
り室490内のボビン491に巻き取られる。処理が終
了すると、ピンチバルブを閉じることによって、メイン
テナンスの必要なチャンバーのみ大気圧とし、脱着可能
な処理室を予備の物と交換した後、再び減圧としあらた
めて処理を行なう。具体的にはピンチバルブ423、4
43、463、483を閉じて処理室450、送り出し
室410及び巻き取り室490を大気圧までリークす
る。そして処理室450の予備の処理室に交換すると同
時に送り出し室410のボビンを新規のボビンに交換し
且つ、巻き取り室490の処理後のボビンを取り出して
空ボビンを設置する。以上述べたように、容易に脱着可
能な処理室とピンチバルブとを併せ持つ本発明のロール
・ツー・ロール処理方法は、装置の稼働率が激的に向上
し、良質な処理を連続して行なうことが出来る。
The strip-shaped substrate 401 delivered from the delivery chamber 410 advances in each processing chamber one after another, and the n-type a
The -Si film, the i-type a-SiGe film, and the p-type a-Si film are formed and finally enter the winding chamber 490. First, n-type a
In the -Si processing chamber 430, the band-shaped substrate 401 is heated by the infrared lamp heater 430f to a desired temperature. Gases such as SiH4, H2, and PH3, which are raw materials for the n-type a-Si film, are mixed by the gas mixer 430c at optimum flow rates and introduced into the processing chamber 430. At the same time, RF power is applied from the RF power source 430a to the cathode 430b to cause glow discharge in the processing space, and the belt-shaped substrate 40
An n-type a-Si film is formed on the surface of 1. Next, the belt-shaped substrate 401 advances in the gate 440 and enters the i-type a-SiGe processing chamber 450. In the processing chamber 450, SiH4, GeH4, and H2 gas set to the optimum flow rates are supplied with optimum power in the same manner as described above, and the desired i-type a-
A SiGe film is formed. Similarly, the strip substrate 401 is wound around the bobbin 491 in the winding chamber 490 via the gate 460 and the p-type a-Si processing chamber 470. When the treatment is completed, the pinch valve is closed to bring only the chamber requiring maintenance to atmospheric pressure, the detachable treatment chamber is replaced with a spare one, and the pressure is reduced again to perform the treatment again. Specifically, pinch valves 423, 4
43, 463, and 483 are closed to leak the processing chamber 450, the delivery chamber 410, and the winding chamber 490 to atmospheric pressure. Then, the bobbin in the delivery chamber 410 is replaced with a new bobbin at the same time as the spare processing chamber in the processing chamber 450 is replaced, and the processed bobbin in the winding chamber 490 is taken out and an empty bobbin is installed. As described above, according to the roll-to-roll processing method of the present invention having both the easily removable processing chamber and the pinch valve, the operation rate of the apparatus is drastically improved, and high-quality processing is continuously performed. You can

【0017】[0017]

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。 [実施例1]本発明の実施例1におけるR−RCVD法
の処理装置を利用してシングルセル太陽電池を作製する
方法について述べる。太陽電池の構成はマイクロ波法で
作製するa−SiGeの光起電変換層を用いており、又
その他の層はすべてRF法で作製している。図4の帯状
基体101は幅350mm、厚さ0.15mm、長さ3
50mのSUS430BA製であり、既に前工程にて洗
浄と、下地処理が行なわれている。下地処理は、具体的
には反射増大により光利用効率を向上させるための金属
コーティング等を含んでいるが、詳しくは表1に示す。
Embodiments of the present invention will be described below. [Example 1] A method for producing a single cell solar cell by using the processing apparatus of the R-RCVD method in Example 1 of the present invention will be described. The structure of the solar cell uses a photovoltaic conversion layer of a-SiGe manufactured by the microwave method, and all other layers are manufactured by the RF method. The belt-shaped substrate 101 in FIG. 4 has a width of 350 mm, a thickness of 0.15 mm, and a length of 3.
It is made of SUS430BA with a length of 50 m, and has already undergone cleaning and base treatment in the previous process. The undercoat treatment specifically includes a metal coating or the like for improving light utilization efficiency by increasing reflection, and details are shown in Table 1.

【0018】[0018]

【表1】 前記帯状基体401は、送り出し室110に設置された
送り出しボビン411からゲート420、n型a−Si
処理室430、ゲート440、i型a−SiGe処理室
450、ゲート460、p型a−Si処理室470、ゲ
ート480を通過し、巻き取り室490内に設置された
巻き取りボビン491まで通し、帯状基体401がたる
まないように張力調整を行なった。そして、送り出し室
410、巻き取り室490、各処理室430、450、
470のそれぞれを、油拡散ポンプ、メカニカル・ブー
スター・ポンプ及びロータリー・ポンプ等からなる排気
装置410e、430e、450e、470e、490
eにより各室内での圧力1Torrまで排気した。その
後、各赤外線ランプヒーター430f、450f、47
0fを点灯させ帯状基体401の表面温度が400℃に
なるように温度制御を行ない、加熱、脱ガスを行なっ
た。充分に加熱脱ガスが行なわれたところで、表1に示
す条件により、堆積膜を連続的に形成した。このとき、
帯状基体401の移動速度は500mm/minとし
た。長さ350mの帯状基板401が終了しボビン交換
が必要になるごと(以下「1処理サイクル」と呼ぶ)
に、各処理室内のパージを行ない、次の処理のメインテ
ナンスを行なう。
[Table 1] The belt-shaped substrate 401 includes a delivery bobbin 411 installed in the delivery chamber 110, a gate 420, and an n-type a-Si.
After passing through the processing chamber 430, the gate 440, the i-type a-SiGe processing chamber 450, the gate 460, the p-type a-Si processing chamber 470, and the gate 480, the winding bobbin 491 installed in the winding chamber 490 is passed. The tension was adjusted so that the belt-shaped substrate 401 did not sag. Then, the delivery chamber 410, the winding chamber 490, the processing chambers 430 and 450,
Each of 470 is an exhaust device 410e, 430e, 450e, 470e, 490 including an oil diffusion pump, a mechanical booster pump, a rotary pump, and the like.
By e, the pressure in each chamber was exhausted to 1 Torr. After that, each infrared lamp heater 430f, 450f, 47
The temperature was controlled so that the surface temperature of the strip-shaped substrate 401 was 400 ° C. by turning on 0f, and heating and degassing were performed. When the heated degassing was sufficiently performed, the deposited film was continuously formed under the conditions shown in Table 1. At this time,
The moving speed of the strip-shaped substrate 401 was 500 mm / min. Every time when the strip-shaped substrate 401 having a length of 350 m is completed and the bobbin needs to be replaced (hereinafter referred to as "one processing cycle")
Then, purging of each processing chamber is performed, and maintenance of the next processing is performed.

【0019】メインテナンスは、厚膜が必要とされ堆積
速度の速いマイクロ波で作製するa−SiGe処理室、
送り出しボビン411及び、堆積膜を形成した帯状基体
401が巻きつけられた巻き取りボビン491の交換は
1処理サイクルごとに行なうため、ピンチバルブ42
3、443、463、483を閉じてa−SiGe処理
室450、送り出し室410及び巻き取り室490、各
々を大気圧に戻す。しかしながら、他の処理室は10処
理サイクルごとに行なうため加熱用赤外線ランプヒータ
ー430f、470fは点灯したまま真空保持とする。
The maintenance is an a-SiGe processing chamber which requires a thick film and is produced by a microwave having a high deposition rate.
The delivery bobbin 411 and the take-up bobbin 491 wound with the strip-shaped substrate 401 on which the deposited film is formed are exchanged for each processing cycle.
3, 443, 463 and 483 are closed to return the a-SiGe processing chamber 450, the delivery chamber 410 and the winding chamber 490 to atmospheric pressure. However, since the other processing chambers are performed every 10 processing cycles, the heating infrared lamp heaters 430f and 470f are kept in vacuum while being turned on.

【0020】a−SiGe処理室は、堆積膜の着いたカ
セットを取り出し、予め清掃準備していたカセットの交
換を行ない、送り出しボビンは、帯状基体401を1m
ほど残し切断して取り出し、新規の帯状基体が巻きつけ
られたボビンをセットする。新規の帯状基体501は図
5のごとく端を丸め、既存の帯状基体401とスポット
溶接などで接合する。堆積膜が形成された帯状基体が巻
き取られたボビン491は、帯状基体401を2、3周
分残し切断して取り出し、新たな巻き取りボビンをセッ
トし2、3周残した帯状基体401を巻きつける。以上
のメインテナンスが終われば、各々排気装置410e、
450e、490eで真空引きを行ない、真空保持した
処理室と同圧力となった時ピンチバルブ423、44
3、463、483を開け、再び処理を開始する。本発
明のロール・ツー・ロール処理方法と従来の処理方法と
の装置稼働率の結果を表2に示す。稼働率は処理時間/
(処理時間+休止時間)×100%で表す。
In the a-SiGe processing chamber, the cassette with the deposited film is taken out and the cassette which has been prepared for cleaning is replaced.
A bobbin around which a new strip-shaped substrate is wound is set. The new strip-shaped substrate 501 has rounded ends as shown in FIG. 5, and is joined to the existing strip-shaped substrate 401 by spot welding or the like. The bobbin 491 on which the strip-shaped substrate on which the deposited film is formed is wound up, is cut and taken out leaving the strip-shaped substrate 401 for two or three rounds, and a new winding bobbin is set to remove the strip-shaped substrate 401 for two or three rounds. Wrap around. When the above maintenance is completed, the exhaust device 410e,
When a vacuum is drawn at 450e and 490e and the pressure becomes the same as that of the processing chamber held in vacuum, pinch valves 423 and 44
Open 3,463,483 and start the process again. Table 2 shows the results of the apparatus operating rates of the roll-to-roll processing method of the present invention and the conventional processing method. Occupancy rate is processing time /
(Processing time + rest time) x 100%.

【0021】[0021]

【表2】 本発明では、処理室の交換はカセットタイプのため処理
室清掃、帯状基体を再び装置内に通すための時間又、メ
ンテナンスが必要でない所はピンチバルブにより真空保
持出来るため加熱真空出しの時間が大幅に短縮でき、装
置の稼働率が81%に向上した。また、この実施例で形
成された堆積膜についての特性を調べた。サンプルを3
0mごとに5cm角の面積で10個切り出し、透明電極
(ITO)、集中電極(Al)を蒸着し、太陽電池変換
効率を評価した。10個のサンプルの特性評価結果は、
変換効率7.81〜8.03%内に収まり従来の変換効
率7.95%と比べて、何ら遜色はない。
[Table 2] In the present invention, since the processing chamber is replaced by a cassette type, it takes time to clean the processing chamber, to pass the belt-shaped substrate through the apparatus again, and where maintenance is not required, a vacuum can be maintained by a pinch valve, so that the heating vacuuming time can be significantly increased. It can be shortened, and the operating rate of the equipment has improved to 81%. Further, the characteristics of the deposited film formed in this example were examined. Sample 3
Ten solar cells each having a square area of 5 cm were cut out every 0 m, transparent electrodes (ITO) and concentrated electrodes (Al) were vapor-deposited, and the solar cell conversion efficiency was evaluated. The characterization results of the 10 samples are
The conversion efficiency is within the range of 7.81 to 8.03%, which is comparable to the conventional conversion efficiency of 7.95%.

【0022】[実施例2]本発明の実施例2におけるR
−RCVD法の処理装置を利用してトリプルセル太陽電
池を作製する方法について述べる。太陽電池の構成は、
ボトムセル及びミドルセルにマイクロ波法で作製するa
−SiGe、トップセルにRF法で作製するa−Siの
光起電変換層を用いており、又その他の層は全てRF法
で作製している。図6に、こうした太陽電池を作製する
本発明の処理装置の典型例の模式図を示す。図6の60
1は帯状基体である。帯状基体601は、幅350m
m、厚さ0.15mm、長さ400mのSUS430B
A製であり、既に前工程にて洗浄と、下地処理が行なわ
れている。下地処理は、具体的には反射増大により光利
用効率を向上させるための金属コーティング等を含んで
いるが、詳しくは表3に示す。
[Embodiment 2] R in Embodiment 2 of the present invention
-A method for producing a triple cell solar cell using a processing apparatus of the RCVD method will be described. The structure of the solar cell is
Fabrication in bottom cell and middle cell by microwave method a
-SiGe, a-Si photovoltaic conversion layer manufactured by RF method is used for the top cell, and all other layers are manufactured by RF method. FIG. 6 shows a schematic view of a typical example of the processing apparatus of the present invention for producing such a solar cell. 60 of FIG.
Reference numeral 1 is a strip-shaped substrate. The belt-shaped substrate 601 has a width of 350 m
m, thickness 0.15 mm, length 400 m SUS430B
It is made of A and has already undergone cleaning and base treatment in the previous step. The undercoat treatment specifically includes a metal coating or the like for improving light utilization efficiency by increasing reflection, and details are shown in Table 3.

【0023】[0023]

【表3】 前記帯状基体601は、送り出し室602に設置された
送り出しボビン603から、ボトムセル用のn型a−S
i処理室611、n/i拡散防止用処理室612、i型
a−SiGe処理室613、i/p拡散防止用処理室6
14、p型a−Si処理室615、およびミドルセル用
のn型a−Si処理室616、n/i拡散防止用処理室
617、i型a−SiGe処理室618、i/p拡散防
止用処理室619、p型a−Si処理室620、トップ
セル用のn型a−Si処理室621、i型a−Si処理
室622、p型a−Si処理室623を各々通過し、巻
き取り室604内に設置された巻き取りボビン605ま
で通し、帯状基体601がたるまないように張力調整を
行なった。各々処理室611〜623は、送り出し室6
02、巻き取り室604と共に全てのチャンバーが図の
ごとくガスゲートで連結されている。且つマイクロ波で
作製するi型a−SiGe処理室の両端、送り出し室、
巻き取り室のゲートには、ピンチバルブ631、63
2、633、634、635、636が設置されてい
る。又、チャンバーの数が増え装置の全長が拡大するの
に伴って帯状基体601の重力による垂れ下がりが無視
出来なくなるので予め全チャンバーの配置がカテナリー
状になる様に設置してある。この様な本発明の処理装置
を利用して、トリプルセル太陽電池を作製するが、その
具体的な手順は既に実施例1及び詳細な説明の項に記し
たのでここでは省略する。又、その詳細な処理条件につ
いては表3に示しておく。メインテナンスも実施例1と
同様、a−SiGe処理室、送り出し室及び巻き取り室
は1処理サイクルで行ない、他の処理室は10処理サイ
クルとした。本発明のロール・ツー・ロール処理方法と
従来の処理方法との装置稼働率を比較し、その結果を表
4に示す。
[Table 3] The strip base 601 is transferred from the delivery bobbin 603 installed in the delivery chamber 602 to the n-type a-S for the bottom cell.
i processing chamber 611, n / i diffusion prevention processing chamber 612, i-type a-SiGe processing chamber 613, i / p diffusion prevention processing chamber 6
14, p-type a-Si processing chamber 615, and n-type a-Si processing chamber 616 for middle cells, n / i diffusion prevention processing chamber 617, i-type a-SiGe processing chamber 618, i / p diffusion prevention processing The chamber 619, the p-type a-Si processing chamber 620, the n-type a-Si processing chamber 621 for the top cell, the i-type a-Si processing chamber 622, and the p-type a-Si processing chamber 623, respectively, and the winding chamber. The take-up bobbin 605 installed in the 604 was passed through to adjust the tension so that the belt-shaped substrate 601 did not sag. The processing chambers 611 to 623 are respectively the delivery chambers 6
02, the winding chamber 604 and all the chambers are connected by a gas gate as shown in the figure. In addition, both ends of the i-type a-SiGe processing chamber manufactured by microwave, the delivery chamber,
The pinch valves 631, 63 are provided at the gate of the winding chamber.
2, 633, 634, 635, 636 are installed. Further, as the number of chambers increases and the overall length of the apparatus increases, the sagging of the belt-shaped substrate 601 due to gravity cannot be ignored, and therefore all the chambers are arranged in advance in a catenary arrangement. A triple cell solar cell is manufactured by using the processing apparatus of the present invention as described above, and the specific procedure thereof has already been described in Example 1 and the detailed description, and therefore the description thereof is omitted here. Table 3 shows the detailed processing conditions. As in the case of Example 1, the a-SiGe processing chamber, the delivery chamber, and the winding chamber were maintained in one processing cycle, and the other processing chambers were maintained in ten processing cycles. The apparatus operating rates of the roll-to-roll processing method of the present invention and the conventional processing method are compared, and the results are shown in Table 4.

【0024】[0024]

【表4】 本発明によると、清掃を行なう処理室の数が減り清掃時
間及び加熱真空出しの時間が大幅に短縮でき、装置の稼
働率が76%に向上した。また、この実施例で形成され
た堆積膜についての特性を調べた。サンプルを30mご
とに5cm角の面積で10個切り出し、透明電極(IT
O)、集中電極(Al)を蒸着し、トリプルセルの太陽
電池変換効率を評価した。10個のサンプルの特性評価
結果は、変換効率10.58〜10.75%内に収まり
従来の変換効率10.71%と比べて、何ら遜色はな
い。
[Table 4] According to the present invention, the number of processing chambers for cleaning is reduced, the cleaning time and the heating vacuuming time can be greatly shortened, and the operating rate of the apparatus is improved to 76%. Further, the characteristics of the deposited film formed in this example were examined. 10 samples are cut out every 30 m in an area of 5 cm square, and a transparent electrode (IT
O) and concentrated electrodes (Al) were vapor-deposited, and the solar cell conversion efficiency of the triple cell was evaluated. The characteristic evaluation results of the 10 samples are within the conversion efficiency of 10.58 to 10.75%, which is comparable to the conventional conversion efficiency of 10.71%.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、以上のように、前記処理室を
真空チャンバーに脱着可能に構成し、複数の真空チャン
バー間に前記帯状基体を通過させた状態で圧力差を設け
ることができるように構成されているから、メインテナ
ンス時に前記ゲートバルブを閉じ、メインテナンスの必
要な真空チャンバーのみを大気圧として、前記脱着可能
な処理室を予備の物と交換し、あるいは送り出し機構ま
たは巻き取り機構のボビンを新たなものにセットするこ
とが可能となり、ロール・ツー・ロール処理装置におけ
るメインテナンス時の多大な時間が削減でき、装置稼働
率を飛躍的に向上させ、製品のコストダウンを図ること
ができる。
As described above, according to the present invention, the processing chamber can be configured to be detachable from the vacuum chamber, and a pressure difference can be provided between the plurality of vacuum chambers while the strip-shaped substrate is passing therethrough. Therefore, the gate valve is closed during maintenance, only the vacuum chamber that requires maintenance is set to atmospheric pressure, and the removable processing chamber is replaced with a spare one, or the bobbin of the delivery mechanism or the winding mechanism is used. Can be set to a new one, a great amount of time can be saved during maintenance in the roll-to-roll processing device, the device operating rate can be dramatically improved, and the cost of the product can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】マイクロ波CVD法を用いて帯状基体を処理す
る脱着可能な処理室の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a detachable processing chamber for processing a strip-shaped substrate using a microwave CVD method.

【図2】RF波CVD法を用いて帯状基体を処理する脱
着可能な処理室の模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of a detachable processing chamber for processing a strip-shaped substrate using an RF wave CVD method.

【図3】本発明を構成するピンチバルブの模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic view of a pinch valve that constitutes the present invention.

【図4】本発明のロール・ツー・ロール処理方法を用い
たシングルセル作製装置の模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a single cell manufacturing apparatus using the roll-to-roll processing method of the present invention.

【図5】帯状基体の接合方法の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a method for joining strip-shaped substrates.

【図6】本発明のロール・ツー・ロール処理方法を用い
たトリプルセル作製装置の模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a triple cell manufacturing apparatus using the roll-to-roll processing method of the present invention.

【符合の説明】[Description of sign]

101:真空チャンバー 102:前フランジ 103:脱着可能な処理室 104:プレート 201:真空チャンバー 202:前フランジ 203:脱着可能な処理室 204:プレート 301:帯状基体 302:可動部 303:支持部 304:ハウジング 305:駆動機構 306、307:ガス及び堆積不用物遮断用の弁部 401:帯状基体 411、191:各々基体101を巻きつけるボビン 410:送り出し室 430:n型a−Si処理室 450:i型a−SiGe処理室 470:p型a−Si処理室 490:巻き取り室 420、440、460、480:ゲート 441、461:ギャップ調整部品 442、462:ゲートガス導入口 423、443、463、483:ピンチバルブ 430a、470a:RF電源 450a:マイクロ波アプリケーター 430b、470b:カーソド電極 450b:導波管 402a:SiH4ガス・ボンベ 403a:GeH4ガス・ボンベ 404a:H2ガス・ボンベ 405a:PH3ガス・ボンベ 406a:BF3ガス・ボンベ 402b〜406b:ガスボンベの開閉バルブ 402c〜406c:減圧器 430c、450c、470c:ガス混合器 430d、450d、470d:ガス導入ライン 410e、430e、450e、470e、490e:
排気ポンプ 430f、450f、470f:基体加熱用赤外線ラン
プヒーター 430g、450g、470g:基体加熱用赤外線ラン
プヒーターの電源 407a:ゲート用パージ・ガス・ボンベ 407b:減圧器 407c、407d:ガス流量調節器 501:新規の帯状基体 502:スポット溶接部 601:帯状基体 602:送り出し室 603、605:各々基体を巻きつけるボビン 604:巻き取り室 611:ボトムセルn型a−Si処理室 612:ボトムセルn/i拡散防止用処理室 613:ボトムセルi型a−SiGe処理室 614:ボトムセルi/p拡散防止用処理室 615:ボトムセルp型a−Si処理室 616:ミドルセルn型a−Si処理室 617:ミドルセルn/i拡散防止用処理室 618:ミドルセルi型a−SiGe処理室 619:ミドルセルi/p拡散防止用処理室 620:ミドルセルp型a−Si処理室 621:トップセルn型a−Si処理室 622:トップセルi型a−Si処理室 623:トップセルp型a−Si処理室 631〜636:ピンチバルブ
101: Vacuum chamber 102: Front flange 103: Detachable processing chamber 104: Plate 201: Vacuum chamber 202: Front flange 203: Detachable processing chamber 204: Plate 301: Belt-shaped substrate 302: Moving part 303: Support part 304: Housing 305: Driving mechanism 306, 307: Valve part for shutting off gas and deposition waste 401: Belt-shaped substrates 411, 191: Bobbins around which each substrate 101 is wound 410: Delivery chamber 430: n-type a-Si processing chamber 450: i Type a-SiGe processing chamber 470: p-type a-Si processing chamber 490: winding chamber 420, 440, 460, 480: gates 441, 461: gap adjusting parts 442, 462: gate gas inlets 423, 443, 463, 483. : Pinch valve 430a, 470a: RF power supply 450a Microwave applicators 430b, 470b: Carsode electrode 450b: Waveguide 402a: SiH4 gas cylinder 403a: GeH4 gas cylinder 404a: H2 gas cylinder 405a: PH3 gas cylinder 406a: BF3 gas cylinder 402b to 406b: Gas cylinder Open / close valves 402c to 406c: pressure reducers 430c, 450c, 470c: gas mixers 430d, 450d, 470d: gas introduction lines 410e, 430e, 450e, 470e, 490e:
Exhaust pumps 430f, 450f, 470f: Infrared lamp heaters for heating bases 430g, 450g, 470g: Power source of infrared lamp heaters for heating bases 407a: Purge gas cylinder for gates 407b: Pressure reducer 407c, 407d: Gas flow controller 501 : New band-shaped substrate 502: Spot-welded portion 601: Band-shaped substrate 602: Delivery chamber 603, 605: Bobbins around which each substrate is wound 604: Winding chamber 611: Bottom cell n-type a-Si processing chamber 612: Bottom cell n / i diffusion Prevention treatment chamber 613: Bottom cell i-type a-SiGe treatment chamber 614: Bottom cell i / p diffusion prevention treatment chamber 615: Bottom cell p-type a-Si treatment chamber 616: Middle cell n-type a-Si treatment chamber 617: Middle cell n / i diffusion prevention processing chamber 618: middle cell i type a -SiGe processing chamber 619: Middle cell i / p diffusion prevention processing chamber 620: Middle cell p-type a-Si processing chamber 621: Top cell n-type a-Si processing chamber 622: Top cell i-type a-Si processing chamber 623: Top Cell p-type a-Si processing chamber 631 to 636: Pinch valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大利 博和 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 越前 裕 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 金井 正博 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hirokazu Ouri 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Hiroshi Echizen 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non-Incorporated (72) Inventor Masahiro Kanai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の連結された各々の真空チャンバー内
に送り出し機構、処理室及び巻き取り機構を備え、帯状
基体を前記送り出し室から前記巻き取り室に向かって移
動させて前記処理室を備えた真空チャンバーを通過さ
せ、該処理室で前記帯状基体を処理するロール・ツー・
ロール処理方法において、前記処理室を真空チャンバー
に対して脱着可能に構成すると共に、前記帯状基体を通
過させた状態で前記複数の真空チャンバー間に圧力差を
設けることのできるゲートバルブを設け、メインテナン
ス時に前記ゲートバルブを閉じ、メインテナンスの必要
な真空チャンバーのみを大気圧として、前記脱着可能な
処理室を予備の物と交換し、あるいは送り出し機構また
は巻き取り機構のボビンを新たなものにセットするよう
にしたことを特徴とするロール・ツー・ロール処理方
法。
1. A supply mechanism, a processing chamber, and a winding mechanism are provided in each of a plurality of connected vacuum chambers, and the processing chamber is provided by moving a belt-shaped substrate from the supply chamber toward the winding chamber. Roll-to-process for treating the strip-shaped substrate in the processing chamber.
In the roll processing method, the processing chamber is configured to be attachable / detachable to / from a vacuum chamber, and a gate valve is provided that can provide a pressure difference between the plurality of vacuum chambers while the belt-shaped substrate is being passed through. Occasionally, the gate valve is closed, only the vacuum chamber requiring maintenance is set to atmospheric pressure, and the removable processing chamber is replaced with a spare one, or the bobbin of the feeding mechanism or the winding mechanism is set to a new one. A roll-to-roll processing method characterized in that
【請求項2】前記処理室での帯状基体の処理は、マイク
ロ波CVD法を用いて行われることを特徴とする請求項
1に記載のロール・ツー・ロール処理方法。
2. The roll-to-roll processing method according to claim 1, wherein the processing of the strip-shaped substrate in the processing chamber is performed by using a microwave CVD method.
【請求項3】前記処理室での帯状基体の処理は、RFC
VD法を用いて行われることを特徴とする請求項1に記
載のロール・ツー・ロール処理方法。
3. The processing of the strip-shaped substrate in the processing chamber is performed by RFC.
The roll-to-roll processing method according to claim 1, wherein the method is performed by using a VD method.
【請求項4】前記処理室での帯状基体の処理は、マイク
ロ波CVD法、RFCVD法を同時に用いて行われるこ
とを特徴とする請求項1に記載のロール・ツー・ロール
処理方法。
4. The roll-to-roll processing method according to claim 1, wherein the processing of the strip-shaped substrate in the processing chamber is performed by simultaneously using a microwave CVD method and an RFCVD method.
【請求項5】前記帯状基体は、連続的に移動されること
を特徴とする請求項1に記載のロール・ツー・ロール処
理方法。
5. The roll-to-roll processing method according to claim 1, wherein the strip-shaped substrate is continuously moved.
【請求項6】 送り出し機構、処理室及び巻き取り機構
を各々の真空チャンバー内に有する複数の連結された真
空チャンバーから構成され、帯状基体を前記送り出し室
から前記巻き取り室に向かって移動させて前記処理室を
備えた真空チャンバーを通過させ、該処理室で前記帯状
基体を処理するロール・ツー・ロール処理装置におい
て、前記処理室を脱着可能とした真空チャンバーを備
え、前記複数の真空チャンバー間に前記帯状基体を通過
させた状態で圧力差を設けることのできるゲートバルブ
を配設し、メインテナンス時に前記ゲートバルブを閉
じ、メインテナンスの必要な真空チャンバーのみを大気
圧として、前記脱着可能な処理室を予備の物と交換し、
あるいは送り出し機構または巻き取り機構のボビンを新
たなものにセットするようにしたことを特徴とするロー
ル・ツー・ロール処理装置。
6. A plurality of connected vacuum chambers each having a feed-out mechanism, a processing chamber and a winding mechanism in each vacuum chamber, and moving the belt-shaped substrate from the feed-out chamber toward the winding chamber. In a roll-to-roll processing apparatus for processing the strip-shaped substrate in the processing chamber by passing through the vacuum chamber having the processing chamber, the processing chamber is provided with a detachable vacuum chamber, and between the plurality of vacuum chambers. Is provided with a gate valve capable of providing a pressure difference in a state where the strip-shaped substrate is passed through, the gate valve is closed at the time of maintenance, and only the vacuum chamber requiring maintenance is set to the atmospheric pressure, and the detachable processing chamber. With a spare,
Alternatively, the bobbin of the feeding mechanism or the winding mechanism is set to a new one, which is a roll-to-roll processing device.
【請求項7】 前記ゲートバルブは、前記帯状基体を支
持部上で真空シールする弁部を備えた可動部により構成
されていることを特徴とする請求項6に記載のロール・
ツー・ロール処理装置。
7. The roll according to claim 6, wherein the gate valve is constituted by a movable portion having a valve portion for vacuum-sealing the belt-shaped substrate on a support portion.
Two-roll processing equipment.
【請求項8】 前記可動部の弁部および支持部は、Oリ
ングによって形成されていることを特徴とする請求項7
に記載のロール・ツー・ロール処理装置。
8. The valve portion and the support portion of the movable portion are formed by O-rings.
The roll-to-roll processing apparatus described in 1.
【請求項9】前記帯状基を連続的に移動させる手段を有
することを特徴とする請求項6に記載のロール・ツー・
ロール処理装置。
9. The roll-to-roller according to claim 6, further comprising means for continuously moving the belt-shaped group.
Roll processing equipment.
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