JPH11236669A

JPH11236669A - 薄膜形成方法および薄膜形成装置

Info

Publication number: JPH11236669A
Application number: JP10040835A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Funo; 布野　　秀和
Original assignee: Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム基板を所定の成膜温度に精度良く加熱
することができ、電極のテクスチャー化およびフィルム
基板と電極の高付着力化が可能な薄膜形成装置を提供す
る。【解決手段】送りロール４から巻き取りロール５に向け
て可撓性基板１０を搬送しながら、可撓性基板を所定の
成膜温度に保持し、可撓性基板表面に薄膜を形成する薄
膜形成方法において、前記可撓性基板を、成膜される基
板面と反対側面を、前記可撓性基板の搬送速度で同方向
に移動し、ヒータ９によって加熱されたエンドレスベル
ト３０に接触することによって、成膜温度に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜太陽電池製造
などのために可撓性基板上に電極層等を形成する場合に
用いる薄膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚さ数十ないし数百μm 程度の高分子材
料フィルムやステンレス鋼箔を可撓性基板として用い、
非結晶シリコン薄膜などから形成された光電変換層を用
いた薄膜太陽電池は、高い量産性が得られることから、
低コスト太陽電池として期待されている。この種の太陽
電池は、通常、高い変換効率を得るために反射率の高い
ＡｇやＡｌの層が電極層として基板上に形成される。

【０００３】さらなる高効率化技術として、テクスチャ
ー化、すなわち、電極層表面に高さ０．０５〜０．５μ
m 程度の凸凹を形成し、光を太陽電池内部で散乱させる
ことが考案されている。このテクスチャー化の方法とし
て、特開平８−２８８５２９号公報に記載のようにＡｇ
を約３００〜４００℃の基板上に凝集させる方法や、特
開平８−３６４０６号公報に記載のようにＡｌを約２５
０〜３５０℃の基板凝集させた凸凹層上に、さらに２０
０℃程度でＡｇ反射膜を形成する方法が挙げられる。い
ずれの場合もテクスチャー化には３００℃程度に最適値
があり、温度が低すぎても高すぎても太陽電池の特性を
低下させることにつながる。

【０００４】特に、可撓性基板としてポリイミドのよう
な耐熱性プラスチックフィルムを用いた場合、約３００
℃の臨界温度以上で急激な熱収縮が生じることから、テ
クスチャー化電極形成時には臨界温度付近でこれを超え
ない温度領域に±１０℃程度に保持する必要があり、非
常に精密な基板温度制御が要求される。従来のフィルム
基板上にテクスチャー電極を形成する薄膜形成装置に
は、図３に示すようにフィルム基板を複数の反応室に直
線的に通過させたり、図４に示すようにフィルム基板を
キャンロール上に巻き付けて円筒面状にして、薄膜を形
成するものがある。

【０００５】図３は従来の直線搬送の薄膜形成装置を示
し、（ａ）は基板搬送方向に沿った縦断面図であり、
（ｂ）は（ａ）におけるＹＹ断面図である。送り室１、
第一、第二、第三成膜室２１、２２、２３および巻き取
り室３から構成されている。送り室１にはフィルムの巻
き出しのための送りロール４、巻き取り室３には巻き取
りロール５がそれぞれ設置され、各ロールはそれぞれモ
ータ１１で駆動され基板１０を搬送している。さらにガ
イドロール６が双方の部屋に設置され、基板１０の位置
を保持している。各成膜室２１、２２、２３には、マグ
ネトロンスパッタリングのために、フィルム加熱用のヒ
ータ９、カソード７および成膜領域を囲む環状のアノー
ド８が設置されている。カソード７はターゲット材料７
１、バッキングプレート７２およびマグネット７３によ
り構成され、直流あるいは高周波電圧を印加することに
よりマグネトロンスパッタリングが行われフィルム基板
１０上に成膜される。

【０００６】図４は従来のキャンロール式の薄膜形成装
置の基板搬送方向に沿った断面図である。送りロール４
から巻き取りロール５へフィルム基板１０がキャンロー
ル１２の表面に接して円筒面を保持しながら搬送され
る。そして、キャンロール１２に対向する３組のカソー
ド７およびアノード８のそれぞれの間の電圧印加により
スパッタが行われる。

【０００７】なお、これらの薄膜形成装置においては、
基板の既に１面に成膜された後、その反対面に成膜する
場合は、送りロールの向きを逆に装着するなどして基板
面を逆転させる。直線搬送の場合は、成膜機構が逆向き
に設置された成膜室を用いることもできるが、成膜面に
フレークなどが付着する恐れがあり注意を要する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】フィルム基板の加熱方
法としては、直線搬送の場合は（図３）、ヒータ９は抵
抗加熱やランプ加熱であり、加熱領域を通過するフィル
ム基板１０を非接触で輻射加熱している。電極薄膜はフ
ィルム基板の表裏に必要である。表面（最初の成膜面）
に成膜する際には、熱反射率の低いフィルム基板自体を
直接的に加熱することができる。しかし、裏面に成膜す
る際には、既に表面に成膜された熱反射率の高いＡｇや
Ａｌ膜が放射熱を反射してしまい、フィルム基板を直接
加熱できる表面への成膜よりも基板温度は上がらない。
図５はフィルム基板温度の既成膜の有無への依存性を示
すグラフである。電極膜の有りおよび無しのフィルム基
板を３５０℃に設定した抵抗加熱ヒータの加熱領域を通
過させた結果である。加熱領域を通過直後のフィルム基
板温度を比較すると、電極膜無しは２００℃まで昇温し
ているのに対し、電極膜有りの場合は１００℃までしか
昇温しておらず、約１００℃の温度差が生じている。こ
の様なフィルム基板の初期温度が低い状態で成膜を行う
とＡｇやＡｌ膜とフィルム基板の界面との付着力が低下
し、電極剥離の原因となり、太陽電池の寿命低下に大き
く影響する。

【０００９】さらに、非接触で電極膜側からフィルム基
板の温度を上げるためには、抵抗加熱では加熱体自体の
温度を上げて放射エネルギーを増大させる必要がある。
しかし、この種のヒーターでは温度制御性の良いアルミ
鋳込みヒーターで約４００℃が限度である。また、耐熱
金属板、例えばインコネル等にシースヒータをロー付け
したヒータ、ではヒータ自身が７００℃程度に加熱でき
るヒータもあるが、ヒータの温度を上げても電極膜から
の反射が大きいため、効率が悪く大電力が必要となり、
装置の運転コストが嵩むことになる。

【００１０】また、ランプ加熱方式は抵抗加熱に比べ、
効率は良いが、成膜室内に配置、もしくは大気側にラン
プを配置し、石英ガラス窓を介してフィルム基板を加熱
する方式、どちらにおいてもスパッタリングによって形
成された膜が、ランプや石英窓表面に堆積し、放射エネ
ルギーの透過率が減少することによりフィルム基板の温
度も次第に低下し、プロセスの再現性が得られない。ま
た、堆積した膜を取り除く作業には多大な労力を要し、
薄膜形成装置のメンテナンス時間を増大させる結果とな
る。

【００１１】また、可撓性基板としてポリイミドのよう
な耐熱性プラスチックフィルムを用いた場合、約３００
℃以上から急激な熱収縮が生じる。図６はポリイミド基
板の幅の収縮の搬送方向の張力依存性を示すグラフであ
る。基板温度は２５０℃である。この状態で３３N/m 以
上の張力でフィルム基板を搬送すると、収縮率が０．２
％を超えて基板の搬送方向に波形の皺が生じ、変換効率
低下の原因となる。

【００１２】上記の皺発生の対策として、３３N/m 以下
の低張力で搬送することが必要となるが、低張力ではフ
ィルム基板の自重により弧を描いた状態（弛み状態）に
なり、フィルム基板が成膜室の開口部分に擦れたり、フ
ィルム基板の幅方向で膜厚が不均一になる。この弛みを
防止するため図３に示した各成膜室間に搬送ガイドロー
ルを設けることが考えられている。図７は搬送ガイドロ
ールが設けられた従来の薄膜形成装置の断面図である。
搬送ガイドロール１４および補助ロール１５が成膜室間
に搬送されている。搬送ガイドロール１４はモーター１
３により駆動され、張力を精度良く懸けている。しかし
ながら、成膜領域はフィルム基板の搬送方向で、ある程
度の距離が必要であり、フィルム基板の自重により発生
する弧状の弛みを完全に防止することは出来ない。

【００１３】一方、図５に示したキャンロール方式の薄
膜形成装置の場合、フィルム基板１０がキャンロール１
２の表面に長い時間接触しているため、フィルム基板１
０の表面状態に関係なく高精度な温度制御ができる。し
かしながら、薄膜形成装置が大型になり装置コストもア
ップする。その上、ターゲット７の交換や、キャンロー
ル１２に付着した膜の処理等のメンテナンスが困難であ
り、また、基板温度が一つのロール１２で限定されるた
め、異なる基板温度で多層膜を形成することに適してい
ない等の問題点がある。

【００１４】以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、ロ
ールツーロール成膜方式において、フィルム基板を、既
成薄膜の有無に関わらず、所定の成膜温度に精度良く加
熱することができ、電極のテクスチャー化およびフィル
ム基板と電極の高付着力化が可能な薄膜形成装置を提供
することにある。

【００１５】

【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、送りロールから巻き取りロールに向けて可撓性基
板を搬送しながら、可撓性基板を所定の成膜温度に保持
し、可撓性基板表面に薄膜を形成する薄膜形成方法にお
いて、前記可撓性基板は、成膜される基板面と反対側面
を、前記可撓性基板の搬送速度で同方向に移動する加熱
されたエンドレスベルトに接触することによって、成膜
温度に保持されることとする。こうすることにより、可
撓性基板はエンドレスベルトに接触して熱伝導により加
熱されるので、フィルム基板の表面状態に関係なく、目
的の温度に精度良く制御でき、電極膜のテクスチャー化
や基板との付着力が向上し、それらのばらつきが少な
い。また、基板とエンドレスベルトとは等速なのでフィ
ルム基板がベルト上でスリップすることがなく基板表面
やすでに形成された薄膜を損傷しない。

【００１６】回転駆動される送りロールから巻き取りロ
ールに向けて可撓性基板を搬送し、可撓性基板を所定の
成膜温度に保持し、可撓性基板表面上に薄膜を成膜する
薄膜形成装置において、可撓性基板の成膜する面と対向
する反対側面に接触するエンドレスベルトと、前記エン
ドレスベルトを所定位置に張架し、可撓性基板の搬送速
度で同方向に移動させる少なくとも２つのプーリーと、
前記ベルトを加熱するヒータを備えたこととする。この
ような機構を備えた薄膜形成装置は上記の薄膜形成方法
を実現することができる。

【００１７】前記プーリーの他に前記エンドレスベルト
の張力を維持するテンションプーリーを備えると良い。
こうすることにより、ベルトの温度上昇によって発生す
る伸びを吸収し、ベルトは僅かに弛んだ一平面状に安定
して張架され、基板は自重による搬送方向および幅方向
の弧状の弛みがあってもベルトに密着でき、基板は過度
の張力を懸けることはなくなり、皺が発生することはな
く、また熱伝導により安定した温度に保持され、基板と
の付着力やテクスチャー化が容易となり、また膜厚分布
向上にも寄与する。

【００１８】前記テンションプーリーを所定の位置に保
持し、また所定の位置から回避する機構を備えると良
い。こうすることにより、ベルトの交換など薄膜形成装
置のメンテナンスが容易になる。前記エンドレスベルト
と前記可撓性基板の接触する加熱領域は前記可撓性基板
の搬送方向に前記成膜領域よりも長いと良い。こうする
ことにより、搬送されてくるフィルム基板が成膜領域に
入る前に予備加熱され、基板の温度は成膜初期から所定
温度に達し、膜のテクスチャー化や基板との付着力が向
上し、それらのばらつきが少なくなる。

【００１９】前記エンドレスベルトは厚さ０．０３mm以
上０．３mm以下の耐熱性金属板からなると良い。こうす
ることにより、ベルトの可撓性は適度となりプーリーの
曲率に馴染み、またプーリーによる張力で凹凸無く平面
状に張られ、基板との密着が保持できる。また、ベルト
の熱容量が小さいので例えばマグネトロンスパッタリン
グの放電によるエネルギー入射によって、フィルム基板
を介してベルトも加熱されるため、その分ヒータの消費
電力が少なくてすむ。また、軽量であるため、交換時に
おける作業性も向上する。

【００２０】前記エンドレスベルトの温度検出器として
赤外線温度計が設けられていると良い。こうすることに
より、移動しているエンドレスベルトに非接触で温度検
出ができ、温度検出器の損傷はない。前記ヒータは平板
状であり、前記エンドレスベルトはヒータの近傍に非接
触で対向して配置されていると良い。こうすることによ
り、広い面積でベルトに対向し、ヒータの両面の放射エ
ネルギーをベルトに吸収し、熱伝導でフィルム基板を効
率よく加熱することにより、装置の低電力化が可能とな
る。

【００２１】前記ヒータは前記２つのプーリーおよび前
記テンションプーリーであると良い。こうすることによ
り、ベルトはテンションプーリーから熱伝導で加熱さ
れ、非接触による放射加熱よりも効率良く加熱でき、更
なる低電力化が可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る薄膜形成方法および
薄膜形成装置においては、可撓性基板としては、ポリイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテ
ルサルホン、ポリフェキレンサルファド、バラ系アラミ
ド、ポリエーテルケントあるいはフッ素樹脂などの高分
子プラスチックフィルムを用いることができる。成膜手
段としては、スパッタリング、真空蒸着、プラズマＣＶ
Ｄ（化学気相成長）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成
長）などを実施することができる。Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ
等の金属およびＩＴＯ（酸化インジウム）などの酸化物
や化合物などの薄膜を形成することができる。また、こ
れらの多重膜も形成でき、特に前述した薄膜光電変換変
換素子の形成には有用である。

【００２３】各成膜室間に搬送ガイドロールを設けてあ
るので、送りロールから巻き取りロールまでの距離を長
くとれるので、複数の成膜室を連絡することも容易であ
り、異なる種類の成膜法により多層膜を形成することも
可能である。成膜室を真空にするには、クライオポンプ
あるいはターボ分子ポンプなどを用いる。

【００２４】以下実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。実施例１図１は本発明に係る薄膜形成装置と１成膜室内の詳細を
示し、（ａ）は搬送方向に沿った断面図であり、（ｂ）
は（ａ）におけるＹＹ断面図である。薄膜形成装置の全
体構成は従来の搬送ガイドロールを増設された薄膜形成
装置（図７）と同じであり、送り室１、複数の成膜室２
１、２２、２３および巻き取り室３から構成されてい
る。送り室１には、フィルム基板１０の巻き出しのため
の送りロール４、巻き取り室３にはフィルム基板１０の
巻き取りのための巻き取りロール５が設置され、それぞ
れモータ１１で駆動される。また、送り室１および巻き
取り室３にはそれぞれガイドロール６が設置されてい
る。また、送り室１、成膜室２１、２２、２３および巻
き取り室３の各室の間にも、従回転駆動モータ１３によ
り駆動される搬送ガイドロール１４と、フィルム基板１
０をエンドレスベルト３０（以下ベルトと略称する）に
密着させるための補助ロール１５とが設置されている。
搬送ガイドロール１４は冷却または／および加熱機構を
備えている。

【００２５】フィルム基板１０は、送りロール４から巻
き取りロール５まで各ガイドロール６、搬送ガイドロー
ル１４および補助ロール１５を介して搬送される。搬送
ガイドロール１４は、送りロール４および巻き取りロー
ル５を駆動する主回転駆動モータ１１の回転速度により
定められる搬送速度に同調する回転速度をもつ従回転駆
動モータ１３により駆動されて回転するので、低張力で
搬送してもフィルム基板１０と搬送ロール１４との間に
スリップは生じない。従ってフィルム基板１０に傷は付
かない。

【００２６】フィルム基板１０の加熱のために、基板を
挟んでカソードおよびアノード側と対向する側に、フィ
ルム基板１０の幅よりも広いエンドレス状のベルト３０
を備えてある。ベルト３０はその内側の主回転プーリー
３１と従回転プーリー３２とによって、基板１０の搬送
方向にある程度の張力を懸けられて、ベルト３０は僅か
に弧を描く様に張架されており、基板１０の搬送速度に
等しい移動速度で移動する。そのため、２つの補助ガイ
ドロール１５で持ち上げられた基板１０は過度の張力を
懸けられずにベルト３０に密着されることができ、皺が
発生することはなく、また基板１０とベルト３０との間
にはスリップはなく基板１０には傷は付かない。

【００２７】また、ベルト３０の平面状に張られた部分
は成膜領域の基板の搬送方向の長さよりも長く設定さ
れ、フィルム基板１０の初期温度を高く成膜することが
でき、電極膜のテクスチャー化や高付着力化が可能とな
る。ヒータ９は赤外線ランプもしくはアルミ鋳込みヒー
タのような抵抗加熱ヒータを用い、ベルト３０の内側の
フィルム基板１０と平行で平面状に配置し、赤外線温度
計１７によりベルト３０の温度をモニタリングし、それ
に基づいて制御装置１８にフィードバックして、ヒータ
９をパワーコントロールをして輻射加熱でベルト３０を
温度制御している。ベルト３０とヒータ９とは接触して
いないので擦れ合う時に発生する塵埃は生じず、欠陥の
ない薄膜を形成できる。ベルト３０の内側およびヒータ
９の表面には放射率０．９６以上となるように黒体化処
理を施し、輻射加熱による効率を向上させている。黒体
化処理としては、例えば高耐熱性の黒体スプレー（タス
コジャパン (株) 製、ＴＨＩ−１Ｂ、輻射率０．９４、
耐熱温度５００℃）で塗装をした。

【００２８】ベルト３０には０．３mm以下の薄肉の耐熱
性金属板、例えばステンレス鋼板等を使用したので、常
温から加熱温度になると熱膨張により、主回転プーリー
３１と従回転プーリー３２で保持していたベルト３０の
張力が保てなくなり、フィルム基板１０に密着できなく
なる。これを防止するため、ヒータ９を挟んでベルト３
０のフィルム基板１０の反対側にテンションプーリー３
３を配置し、バネ３８によって高温時においても常にベ
ルト３０に張力が懸かるように維持している。耐熱性金
属板が薄く熱容量が余り小さいと基板を十分に加熱でき
ないので０．０３mm程度が限界である。また、テンショ
ンプーリー３３は大気側に設置されたロータリアクチュ
エータ３５にシャフト３６、アーム３７を介して接続さ
れており、テンションプーリー３３を回転して回避し、
ベルト３０にかかる張力を解除することにより、ベルト
３０を容易に交換することができる。

【００２９】特にフィルム基板にφ０．３〜φ１mm程度
の集電用コンタクトホールが複数箇所空いている光電変
換素子の電極膜形成の場合は、成膜する際にベルト表面
に電極膜が堆積するため、テンションプーリーを回避し
て容易にベルトを交換することができることは装置の非
稼働時間の短縮化に有効である。各成膜室２１、２２、
２３でマグネトロンスパッタリングを行うためにカソー
ド７、リング状のアノード８が設置されており、カソー
ド７は、ターゲット材料７１、バッキングプレート７２
およびマグネット７３により構成される。また、巻き取
り室３にはポンプ１６が接続されている。本装置の送り
ロール１にフィルム基板１０をセットし、ポンプ１６に
より装置内部を１０^-2〜１０^-5Paに排気し、アルミ鋳込
みヒータを予め２５０〜３５０℃に加熱した。次に、不
活性ガスとしてＡｒガスを導入し、装置内部の圧力を圧
力コントローラにより１０³ 〜１０ ^-1Paに制御する。そ
して、フィルム基板１０を０．３〜１m/min の速度で搬
送し、赤外線温度計１７によるモニタリングに基づいて
制御装置１８にフィードバックして、ヒータ９のパワー
コントロールをしてベルト３０を温度制御し、搬送ガイ
ドロール１４による加熱あるいは冷却と併せて基板温度
を制御しながらＡｇ等の電極膜を形成することにより、
基板との付着力の高い、テクスチャー化したＡｇ電極が
得られ、フィルム基板１０にもダメージは生じない。

【００３０】また、複数の成膜室は、例えばＡｌ膜上の
ＺｎＯ膜、Ａｇ膜の積層あるいはＡｇ膜の複数回に分け
ての成膜に利用することができる。実施例２図２は本発明に係る他の実施例の薄膜形成装置の１成膜
室を示し、（ａ）は搬送方向に沿った断面図であり、
（ｂ）は（ａ）におけるＹＹ断面図である。図１の装置
と同様に送り室１、第一、第二、第三成膜室２１、２
２、２３および巻き取り室３で構成された薄膜形成装置
の第二成膜室２２のみを示す。

【００３１】実施例１と同様に搬送されてくるフィルム
基板１０を加熱するために、基板を挟んでカソード７お
よびアノード８側と反対側に、フィルム基板１０の幅よ
りも広いエンドレス状のベルト３０の内側に加熱手段を
備える主回転プーリー３１と従回転プーリー３２を、ベ
ルト３０がフィルム基板１０に平行になるように基板の
搬送方向に対し垂直に配置する。さらに、主回転プーリ
ー３１と従回転プーリー３２の近傍に平行に、ベルト３
０を挟んでフィルム基板１０と対向する位置に、加熱手
段を備えるテンションプーリー３３を各々配置してベル
ト３０の張力を保持し、基板の搬送方向にある程度の張
力を懸けて、ベルト３０を僅かに弧を描く様に張してい
る。そのため、２つの補助ガイドロール１５で持ち上げ
られたフィルム基板１０は過度の張力を懸けられないで
ベルト３０に密着されることができ、皺が発生すること
はない。

【００３２】主回転プーリー３１、従回転プーリー３２
およびテンションプーリー３３はプーリー内に空気、水
あるいは油を通して加熱する方式もしくは誘導加熱方式
を用い加熱され、ベルト３０は各プーリー３１、３２、
３３に接触して加熱されるので、実施例１の輻射加熱方
式よりも効率良く加熱できる。また、ベルト３０の温度
制御は、赤外線温度計１７でベルト３０の温度をモニタ
リングし、それに基づいて制御装置１８にフィードバッ
クして、各プーリーをパワーコントロールしている。

【００３３】主回転プーリー３１は、ベルト３０を基板
の搬送速度と等速度の移動させるようにプーリー駆動モ
ータ３４により駆動されるので、フィルム基板１０とベ
ルト３０との間にスリップは生じない。従ってフィルム
基板１０に傷は付かない。テンションプーリー３３は、
大気側に設置されたロータリアクチュエータ３５にシャ
フト３６、アーム３７を介して接続されており、テンシ
ョンプーリー３３を張力印加する所定の位置から回避し
て、ベルト３０にかかる張力を解除することにより、ベ
ルト３０を容易に交換することができる。また、ベルト
３０の張力調整は、ロータリアクチュエータ３５の駆動
源、例えば空圧等の圧力を調整することによって行う。

【００３４】実施例１の固定されたヒータと実施例２の
加熱できる主および従回転プーリーとを組み合わせて設
置することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、送りロールから巻き取
りロールに向けて可撓性基板を搬送しながら、可撓性基
板を所定の成膜温度に保持し、可撓性基板表面に薄膜を
形成する薄膜形成方法において、前記可撓性基板を、成
膜される基板面と反対側面を、前記可撓性基板の搬送速
度で同方向に移動する加熱されたエンドレスベルトに接
触させることによって、成膜温度に保持するようにし
た。こうすることにより、可撓性基板はエンドレスベル
トに接触して熱伝導により加熱されるので、フィルム基
板の表面状態に関係なく、目的の温度に精度良く制御で
きる。また、基板とエンドレスベルトとは等速なのでフ
ィルム基板がベルト上でスリップすることがなく基板表
面やすでに形成された薄膜を損傷しない。従って、電極
膜のテクスチャー化や基板との付着力が向上し、それら
のばらつきが減少する。

【００３６】また、本発明に係る薄膜形成装置を光電変
換素子用の電極形成に用いて、非常に良好な形状のテク
スチャー電極を異なる成膜温度で多層状に安定して形成
できる。これによって生産性良く、且つ長寿命で変換効
率の高いアモルファスシリコン太陽電池などの光電変換
素子を安定して生産することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜形成装置と１成膜室内の詳細
を示し、（ａ）は搬送方向に沿った断面図であり、
（ｂ）は（ａ）におけるＹＹ断面図である。

【図２】本発明に係る他の実施例の薄膜形成装置の１成
膜室を示し、（ａ）は搬送方向に沿った断面図であり、
（ｂ）は（ａ）におけるＹＹ断面図である。

【図３】従来の直線搬送の薄膜形成装置を示し、（ａ）
は基板搬送方向に沿った縦断面図であり、（ｂ）は
（ａ）におけるＹＹ断面図である。

【図４】従来のキャンロール式の薄膜形成装置の基板搬
送方向に沿った断面図である。

【図５】フィルム基板温度の既成膜の有無への依存性を
示すグラフである。

【図６】ポリイミド基板の幅の収縮の搬送方向の張力依
存性を示すグラフである。

【図７】搬送ガイドロールが設けられた従来の薄膜形成
装置の断面図である。

【符号の説明】

１送り室２１、２２、２３成膜室３巻き取り室４送りロール５巻き取りロール６ガイドロール７カソード７１ターゲット材料７２バッキングプレート７３マグネット８アノード９ヒータ１０可撓性基板１４搬送ガイドロール１５補助ロール１６ポンプ１７赤外線温度計１８制御装置３０エンドレスベルト３１主回転プーリー３２従回転プーリー３３テンションプーリー３４プーリー駆動モータ３５ロータリアクチュエータ３６シャフト３７アーム３８バネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送りロールから巻き取りロールに向けて可
撓性基板を搬送しながら、可撓性基板を所定の成膜温度
に保持し、可撓性基板表面に薄膜を形成する薄膜形成方
法において、前記可撓性基板は、成膜される基板面と反
対側面を、前記可撓性基板の搬送速度で同方向に移動す
る加熱されたエンドレスベルトに接触することによっ
て、成膜温度に保持されることを特徴とする薄膜形成方
法。
【請求項２】回転駆動される送りロールから巻き取りロ
ールに向けて可撓性基板を搬送し、可撓性基板を所定の
成膜温度に保持し、可撓性基板表面上に薄膜を成膜する
薄膜形成装置において、可撓性基板の成膜する面と対向
する反対側面に接触するエンドレスベルトと、前記エン
ドレスベルトを所定位置に張架し、可撓性基板の搬送速
度で同方向に移動させる少なくとも２つのプーリーと、
前記ベルトを加熱するヒータを備えたことを特徴とする
薄膜形成装置。
【請求項３】前記プーリーの他に前記エンドレスベルト
の張力を維持するテンションプーリーを備えたことを特
徴とする請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】前記テンションプーリーを所定の位置に保
持し、また所定の位置から回避する機構を備えたことを
特徴とする請求項３に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】前記エンドレスベルトと前記可撓性基板の
接触する加熱領域は前記可撓性基板の搬送方向に前記成
膜領域よりも長いことを特徴とする請求項２ないし４に
記載の薄膜形成装置。
【請求項６】前記エンドレスベルトは厚さ０．０３mm以
上０．３mm以下の耐熱性金属板からなることを特徴とす
る請求項２ないし５に記載の薄膜形成装置。
【請求項７】前記エンドレスベルトの温度検出器として
赤外線温度計が設けられていることを特徴とする請求項
２ないし６に記載の薄膜形成装置。
【請求項８】前記ヒータは平板状であり、前記エンドレ
スベルトは前記ヒータの近傍に非接触で対向して配置さ
れていることを特徴とする請求項２ないし７に記載の薄
膜形成装置。
【請求項９】前記ヒータは前記２つのプーリーおよび前
記テンションプーリーであることを特徴とする請求項２
ないし７に記載の薄膜形成装置。