JPH09195055A

JPH09195055A - ロール・ツー・ロール処理方法および装置

Info

Publication number: JPH09195055A
Application number: JP8023093A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Tanaka; 雅敏田中; Toshihito Yoshino; 豪人吉野; Kohei Yoshida; 耕平吉田; Hirokazu Otoshi; 博和大利; Yutaka Echizen; 裕越前; Masahiro Kanai; 正博金井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-29
Anticipated expiration: 2016-01-16
Also published as: JP3673584B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】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。【解決手段】帯状基体を送り出し室から巻き取り室に向
かって移動させて処理室４３０，４５０，４７０を備え
た真空チャンバーを通過させ、処理するロール・ツー・
ロール処理方法または装置において、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、帯状基体を
通過させた状態で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、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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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（ＲｏｌｌｔｏＲｏｌ
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】本発明を構成するピンチバルブの模式図であ
る。

【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。

【図５】帯状基体の接合方法の模式図である。

【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。

【符合の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。