(57)【要約】【課題】  長時間にわたって処理を行なう場合に、基板および基板に接触する回転ローラーや合紙等に異物が再付着することを防止し、基板および処理面に疵や欠陥を発生させることなく、生産性の高い基板処理装置を提供する。【解決手段】  順次搬送される基板１０１に所望の処理を施す基板処理装置であって、基板１０１を搬送する搬送手段が複数の回転ローラー１０３、１０４を有しており、少なくとも、巻取り側の回転ローラー１０４の周表面に付着した異物の除去手段が備えられている。【選択図】      図１
2004300574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次搬送される基板に所望の処理を施す基板処理装置であって、
基板を搬送する搬送手段が複数の回転ローラーを有しており、少なくとも、巻取り側の回転ローラーの周表面に付着した異物の除去手段が備えられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
少なくともひとつの巻取り側の回転ローラーの手前に基板に付着した異物の除去手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記異物の除去手段には、これを帯電させる帯電手段が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記異物除去手段は接触式除去機構であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記異物除去手段には気体吹き付け手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記異物除去手段の表面抵抗が１０12Ω／ｓｑ以上、または体積抵抗率が１０11Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
異物除去手段とは独立に異物捕獲手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板および／または回転ローラーには、除電手段、もしくは前記異物の除去手段とは逆極性の電位に帯電させる手段が備えられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に機能性堆積膜を形成したり、プラズマ処理を行なうなどの所望の処理を施す基板処理装置および基板処理方法に係り、特に、長尺基板上に非単結晶シリコン等を原料として形成する太陽電池のように、長時間にわたって連続的に繰り返し処理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に機能性堆積膜を形成したり、プラズマ処理を行なうなどの所望の処理を施す基板処理技術として、例えば特許文献１には、ロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）方式を採用したＣＶＤ法が開示されている。
【０００３】
この方法によれば、成膜室に帯状基板を連続的に搬送することによって、堆積膜を連続形成することができるとされている。帯状基板はコイル状に巻かれるとともに、基板裏面は回転ローラー等に接触して搬送される。従って、帯状基板の搬送時に基板裏面などに異物が付着したりすると、帯状基板と回転ローラーとの間やコイルの間隙に異物が挟まれて、帯状基板に疵や変形を発生させるとともに、その上に形成された堆積膜にも疵や欠陥が生じる。また、帯状基板の搬送中に異物が回転ローラーなどに付着した場合には、回転ローラーの回転毎に異物と帯状基板とが接触するため、堆積膜には回転ローラーの円周長毎に断続的な疵や欠陥が発生することになる。その結果、生産装置における稼働率や良品率の低下を招き、コスト上昇の原因となる。
【０００４】
また、特許文献２には、帯状基板とガスゲートを用いた堆積膜形成装置において、基板上の異物を除去する方法が開示されている。具体的には、帯状基体の底面の異物を除去するブレードまたはブラシ等からなる除塵機構を成膜室出口に設けることにより、異物による疵や凹凸の発生を抑制する方法が開示されている。
【０００５】
この方法によれば、成膜室内で発生し帯状基板に付着した異物は、成膜室出口に設けられた異物除去機構によりガスゲートに達する前に基板上から除去され、ガスゲートなどで発生する帯状基板の詰まりなどを防止することが可能である。
【０００６】
さらに、特許文献３には、処理区間以外の帯状基板移動径路の１箇所以上に帯電除去により除塵手段を設ける技術が開示されている。
【０００７】
この方法によれば、帯状基板の搬送時に生じた摩擦帯電によって基板に付着した異物を効率良く除去することにより、異物による疵等の欠陥の発生を抑制することができる。
【０００８】
これら基板処理技術により、長尺基板上に付着した異物が原因で発生する不具合が減少し、基板上に形成した堆積膜の特性及び歩留まりも従来に比して大きく改善されつつある。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，４００，４０９号明細書
【特許文献２】特開平６−２６０６６８号公報
【特許文献３】特開平６−２６０４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、大量生産に向いた堆積膜形成装置等の基板処理装置において、長時間にわたって堆積膜形成を行なう場合、成膜室外でも異物が付着する。例えば、成膜室に接した搬送径路の壁面等のように基板以外の箇所にも、成膜室からの活性種の拡散等により、ある程度堆積膜が形成されることがある。その際、壁面等に堆積した堆積膜が厚くなり過ぎて壁面などから剥がれ、基板上に付着する場合がある。また、搬送時の振動や熱応力等によって、基板上に形成された堆積膜自体が剥がれることがある。さらに、搬送される基板と装置内の部品との接触によって発生する細かい金属クズや、各回転体や可動部などから発生する細かい金属クズなどは、成膜室内に限らず、ガスゲート内や巻取りチャンバー内などでも発生し、いずれも基板に付着する場合がある。
【００１１】
長時間にわたる堆積膜形成で発生するこれらの異物は、帯状基板に付着するだけでなく、回転ローラーに付着したり、帯状基板をコイル状に巻き上げる際に挟み込まれる合紙にも付着する。
【００１２】
成膜室内で発生した異物は従来技術でも除去可能であるが、成膜室外で付着した異物は除去することが不可能であった。特に、従来の異物除去（除塵）手段通過後において、搬送用の回転ローラーや巻取り部近傍の回転ローラーとの間で基板に付着した異物は、前述のように回転ローラーに付着することによって、例え異物の数が少なくても、疵の発生を促進する場合がある。
【００１３】
また、異物除去手段で除去した異物の基板への再付着の対策が必ずしも十分ではなかった。即ち、単に異物除去手段を設けて異物を除去する場合、除去された全ての異物は異物除去手段にて捕獲、蓄積されることとなり、長時間にわたる堆積膜形成では蓄積される量も膨大となる。長時間にわたって蓄積された多量の異物はガス流れや機械振動等によって空間中に浮遊し、再び帯状基板や合紙、回転ローラーなどに再付着して疵や欠陥を発生させる原因となる場合がある。
【００１４】
生産性が高い堆積膜形成装置であっても、疵や欠陥などの不良発生の防止、および帯状基板の搬送トラブル防止のために、蓄積し再付着する異物が多くならない程度で堆積膜形成を終了させ、メンテナンスにおいて蓄積した異物を除去する必要があり、稼働率や良品率が上がらず、コストダウンを妨げる原因となっていた。
【００１５】
このように長尺基板を使用して長時間にわたって疵や欠陥のない堆積膜を安定して生産するためには、更なる改良の余地がある。
【００１６】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、長時間にわたって基板処理を行なう場合に、基板および基板に接触する回転ローラーや合紙等に異物が再付着することを防止し、基板および処理面に疵や欠陥を発生させることなく、生産性の高い基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的を達成すべく、本発明の基板処理装置は、順次搬送される基板に所望の処理を施す基板処理装置であって、
基板を搬送する搬送手段が複数の回転ローラーを有しており、少なくとも、巻取り側の回転ローラーの周表面に付着した異物の除去手段が備えられていることを特徴とする。
【００１８】
前記基板処理装置において、少なくともひとつの巻取り側の回転ローラーの手前に基板に付着した異物の除去手段が備えられていることが好ましい。
【００１９】
また、前記異物除去手段には、これを帯電させる帯電手段が備えられていることが好ましい。
【００２０】
また、前記異物除去手段は接触式除去機構であることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記異物除去手段には気体吹き付け手段を備えてもよい。
【００２２】
そして、前記異物除去手段の表面抵抗が１０12Ω／ｓｑ以上、または体積抵抗率が１０11Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
【００２３】
またさらに、異物除去手段とは独立に異物捕獲手段が設けられていることが好ましい。
【００２４】
加えて、基板および／または回転ローラーには、除電手段、もしくは前記異物除去手段とは逆極性の電位に帯電させる手段が備えられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、長時間にわたって処理を行なう場合に、基板および基板に接触する回転ローラーや合紙等に異物が再付着することを防止し、基板および処理面に疵や欠陥を発生させることなく、生産性の高い基板処理装置を実現することができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は本実施形態に限るものではない。
【００２７】
図１は、本発明の基板処理装置の一実施形態を示す模式図である。
【００２８】
図１において、１０２は帯状基板（長尺基板）１０１を巻き取ってなる巻出しコイルであり、巻き出しチャンバー１１１から巻出され、成膜チャンバー１１２、１１３、１１４を順次通過して堆積膜が形成され、巻取りチャンバー１１５に導かれて、全ての堆積膜が形成された状態で再び巻取りコイル１０５として巻き取られる。コイル状に巻き取られる際に、堆積膜の表面を保護する目的で、巻取りコイル１０５の間隙に合紙１０７が挟み込まれるように巻取られる。
【００２９】
また、各チャンバー１１１〜１１５はスリット状のガスゲート１１６を介して接続されており、隣り合うチャンバー内のガスをそれぞれ分離できるようになっている。各成膜チャンバー１１２、１１３、１１４では、帯状基板１０１の表面（図示では下面）にそれぞれ異なる堆積膜を形成し、例えばｎｉｐ構造を有する太陽電池用半導体膜が形成される。
【００３０】
各成膜チャンバー１１２、１１３、１１４には、成膜ガス供給管１１７、排気ポンプ１１９、不図示の基板を加熱するためのヒーター、放電を生起するための高周波電源、ガス供給機構が設けられ、所望の堆積膜の形成が行われる。帯状基板１０１は回転ローラー１０３、１０４で搬送方向が変更される。また、ガスゲート１１６には、分離用ガス供給管１１８より分離用ガスが導入される。巻き出しチャンバー１１１と巻き取りチャンバー１１５には、排気ポンプ１１９が接続され、ガスゲート１１６に導入された分離用ガスと、チャンバー内で発生した脱ガスを排気している。
【００３１】
ここで、本実施形態の基板処理装置を用いて実施する堆積膜の形成手順を説明する。
【００３２】
まず、真空ポンプ１１９にてチャンバー１１１〜１１５内を真空にし、ガスゲート１１６内に分離用ガス供給管１１８から分離用ガスを導入する。次に、成膜チャンバー１１２、１１３、１１４内に、成膜ガス供給管１１７から各堆積膜に応じた原料ガスを導入するとともに、不図示の高周波電源より高周波を印加し放電を生起させる。そして、巻出しチャンバー１１１の巻出しコイル１０２から帯状基板１０１を巻き出し、巻取りチャンバー１１５へと搬送する。
【００３３】
これにより帯状基板１０１は成膜チャンバー１１２、１１３、１１４内を順次通過し、各成膜チャンバー１１２、１１３、１１４内において帯状基板１０１上に堆積膜が形成された後、巻取りチャンバー１１５にて巻取りコイル１０５として巻き取られる。帯状基板１０１の所望の長さに堆積膜を形成した後、搬送を停止させ、放電およびガス供給を停止する。
【００３４】
その後、不図示のパージガスでチャンバー１１１〜１１５内を十分に置換し、真空ポンプ１１９を停止する。巻取りチャンバー１１５から取り出した巻取りコイル１０５は、不図示の次工程で透明電導膜の形成を行なった後、任意の大きさに切り出して成型することになる。
【００３５】
以上の工程を経て帯状基板１０１上に堆積膜を形成することになるが、本実施形態では、回転ローラー１０４の周表面上、帯状基板１０１の裏面上、および合紙１０７の表面および／または裏面には、これらに付着する異物を除去する異物除去手段１０６が備えられている。
【００３６】
本実施形態の異物除去手段１０６としては、回転ローラーや基板（及び処理面）に汚染や損傷を与えない状態で、回転ローラーや基板に付着した異物を除去し、捕獲可能であればどのような手段であってもよいが、ブラシ状部材やブレード状部材等の接触式除去機構などが基板、回転ローラーおよび合紙との接触が良いので好ましい。ブラシ状部材の場合、ブラシ先端と帯状基板１０１との摩擦による摩擦帯電、ブラシの振動によるブラシ同士の接触帯電、および剥離による剥離帯電が常時行われ、自己作用のみで帯電状態が維持可能となり、その静電引力により異物を除去する効果が高まるので好ましい。
【００３７】
また、接触式除去機構の他の構成としては、シートをロール状にして常時シートを巻き取る構造にすると、常に新しい面が接触するため、異物除去の効果がより高い。特に、不織布などのシートの場合、繊維の間に異物が絡み取られるため、特に推奨される。
【００３８】
異物除去手段１０６を帯電させることによって、異物除去および捕獲効果をより高める場合には、帯電方法は、上記のように接触式除去機構と帯状基板の接触など自己作用で発生する帯電電位のみならず、外部から帯電電位を印加する帯電手段を備えてもよく、帯電電位の絶対値が２ｋＶ以上となることが望ましい。
【００３９】
また、異物除去手段１０６と接触する前の段階で、回転ローラーまたは基板と異物が帯電し、静電引力により回転ローラーまたは基板と異物が強固に付着している場合には、異物除去手段１０６に帯電手段を備えることと併用して、回転ローラーまたは基板と異物を除電するか、或いは異物除去手段１０６とは逆電位に帯電させることにより、一層効率的に異物を除去することが可能となる。
【００４０】
回転ローラーまたは基板を除電する場合には除電用の導電性の接触部材（ブラシ、金属板、板状バネ等）を回転ローラーや基板の非処理面に接触させることによってアース電位とすることが好ましい。
【００４１】
回転ローラーまたは基板を異物除去手段１０６とは逆電位に帯電させる場合には、帯電用の電極を設け、回転ローラーや基板の非処理面に接触させるか、コロナ放電等により非接触で帯電させることができる。
【００４２】
一方、捕獲した異物が脱離した場合に回転ローラーや基板に再付着させないための対策としては、異物除去手段１０６と回転ローラーまたは基板との間に、例えばトレーや吸引口等の別の異物捕獲手段を設けることがより好ましい。
【００４３】
さらに必要に応じて、異物除去手段１０６に、上記ブラシ状部材、ブレード状部材、シート等の接触式除去機構に加えて、気体吹き付け手段を設けてもよい。その際に注意すべき点としては、気体（例えば、不活性ガス）を導入しても他に悪影響を与えない部位（例えば、巻出しチャンバー内や巻取りチャンバー内）であって、かつ吹き付けた気体により除去された異物が飛散しないような構成（例えば、吸引口やトレー等の別の異物捕獲手段）にすることが必要になる。
【００４４】
異物除去手段１０６の材質は、ポリプロピレンやテフロン（登録商標）などの樹脂やバイトンなど基板の素材よりも柔軟なものが疵の発生を防止する等の観点から好ましいが、ブラシ状や繊維状など柔軟な形状に加工すれば、ガラスなど基板と同等の硬度かそれ以上のものも、基板に疵等を発生させることなく使用できる。また、異物除去手段１０６の材質として、表面抵抗が１０12Ω／ｓｑ以上、または体積抵抗率が１０11Ω・ｃｍ以上の材料を使用することが好ましい。
【００４５】
帯状基板１０１の裏面への異物除去手段１０６の設置位置は、帯状基板１０１と回転ローラー１０４が接触する箇所よりも巻出しコイル側の帯状基板１０１の裏面が好ましく、特に上記接触箇所よりも巻出しコイル側へ３０ｃｍ以内の帯状基板１０１の裏面に設置することが特に有効である。
【００４６】
異物除去手段１０６と回転ローラーの接触は周表面上で径方向に一様に接触するように設置することが好ましく、特に、回転ローラーの周表面が下方に向かう周表面上で接触するようにすると、除去された異物が重力によって異物除去手段１０６から脱離して帯状基板１０１等への再付着することを防止できるので、特に好ましい。
【００４７】
合紙１０７と異物除去手段１０６は、合紙１０７が巻取りコイル１０５に接触する箇所よりも合紙供給側へ設置するのが好ましく、特に、上記接触箇所よりも合紙供給側へ３０ｃｍ以内の合紙１０７の表面および裏面への設置が特に有効である。
【００４８】
また、合紙１０７に樹脂や紙など帯電しやすい素材を使用する場合、回転ローラーの軸受けにテフロン（登録商標）樹脂等を使用する場合、および帯状基板１０１が薄板の場合などには、これら部材のアースが不完全になり易く、帯電した場合には異物除去機構１０６と異物との付着力を低下させたり、静電破壊により堆積膜が破壊される可能性がある。そのため、上記部材はアースに接続するのが好ましい。
【００４９】
さらに本実施形態においては、既述した特開平６−２６０４２１号公報、及び特開平６−２６０６６８号公報に開示された除塵手段を併用することも可能である。
【００５０】
すなわち、本実施形態によれば、基板搬送用の回転ローラーや基板巻取り部の回転ローラーに異物が付着することを効率良く抑制することができる。また、必要に応じて異物除去手段１０６を帯電させるか、基板または回転ローラー、及び異物を除電させるか、或いは異物除去手段１０６とは逆の電位に帯電させることにより、異物除去効果及び異物捕獲効果を一層高めることができる。即ち、基板または回転ローラーと異物との間に働く静電引力よりも、異物除去手段１０６と異物との間に働く静電引力を大きくすることで、異物を異物除去手段１０６によって除去、捕獲し易くし、同時に一旦捕獲した異物が離脱することを抑制することができる。従って、異物にガス流や機械的振動などの外力が加わっても、異物が異物除去手段１０６から脱離することなく捕獲が維持され、その結果、異物が再び帯状基板１０１や合紙１０７、回転ローラーなどに再付着して疵や欠陥を発生させることがなく、堆積膜を大量に安定して形成することが可能となる。
【００５１】
すなわち、本発明を堆積膜形成装置に適用することで、長時間堆積が可能な生産性の高い装置であっても、長時間にわたって安定して異物を除去および捕獲し続けることができ、堆積膜に欠陥を発生せずに形成することができる。そのため、高品質な堆積膜を長時間安定して形成することが可能となり、生産性の向上やコストダウンが図れる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００５３】
〔実施例１〕
実施例１は、図１に示したｎｉｐ層構成のアモルファスシリコン太陽電池量産装置（基板処理装置）を用いて堆積膜の成膜実験を行なうものである。図１において、ｎ層成膜チャンバー１１２の基板温度を３５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）２５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）３０００ｍｌ／ｍｉｎ、フォスフィン（ＰＨ3）２０ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２５０Ｗの高周波を印加する。また、ｉ層成膜チャンバー１１３の基板温度を２５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）１００ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）１０００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２００Ｗの高周波を印加する。さらに、ｐ層チャンバー１１４の基板温度を１５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）４０００ｍｌ／ｍｉｎ、三弗化ホウ素（ＢＦ3）２ｍｌ／ｍｉｎを導入し、１５００Ｗの高周波を印加する。
【００５４】
巻出しコイル１０２と回転ローラー１０３との間、巻取りチャンバー入口と回転ローラー１０４との間で回転ローラー１０４の２０ｃｍ手前、回転ローラー１０４と巻き取りコイル１０５との間で巻取りコイル１０５の１０ｃｍ手前における各々の箇所に、ポリプロピレン製のブラシ状部材からなる異物除去手段１０６が帯状基板１０１裏面に接触良く設置されている。また、回転ローラー１０４の周表面上にポリプロピレン製のブラシ状部材からなる異物除去手段１０６が設置されている。合紙１０７はポリエチレン製シートにアミル薄膜を蒸着したものであり、表面にポリプロピレン製のブラシ状部材からなる異物除去機構１０６が接触よく設置され、各々の異物除去手段１０６は接地電位に対しフローティングとなっている。
【００５５】
上述した手順で堆積膜の形成を繰り返し、アモルファスシリコン膜を全長８００ｍ、幅３５ｃｍのステンレス鋼製の帯状基板１０１上に堆積した。この基板１０１を長さ方向３０ｃｍ毎に切断し、３０ｃｍ×３５ｃｍ（＝１０５０ｃｍ2）の太陽電池サンプルとして評価した。図２は、帯状基板の成膜長さ方向に対するサンプル当たりの発電量の関係を示しており、成膜長さ方向、すなわち成膜時間の経過に対して発電量は一定であった。
【００５６】
成膜チャンバー１１２、１１３、１１４および巻取りチャンバー１１５内を確認したところ、異物除去手段１０６には異物が大量に捕獲されており、回転ローラー１０４の表面および合紙１０７の表面には異物は全く付着していなかった。また、異物除去手段１０６の帯電電位を測定したところ、−２ｋＶであった。
【００５７】
〔実施例２〕
実施例２は、図３に示すｎｉｐ層構成のアモルファスシリコン太陽電池量産装置（基板処理装置）を用いて堆積膜の成膜実験を行なうものである。図３において、５０１は帯状基板、５０２は巻出しコイル、５０３および５０４は回転ローラー、５０５は巻取りコイル、５０６は異物除去手段、５０７は合紙、５０８は高圧電源、５１１は巻き出しチャンバー、５１２〜５１４は成膜チャンバー、５１５は巻き取りチャンバー、５１６はガスゲート、５１７は成膜用ガス導入管、５１８は分離用ガス導入管、５１９は真空ポンプである。
【００５８】
ｎ層成膜チャンバー５１２の基板温度を３５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）２５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）３０００ｍｌ／ｍｉｎ、フォスフィン（ＰＨ3）２０ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２５０Ｗの高周波を印加する。また、ｉ層成膜チャンバー５１３の基板温度を２５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）１００ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）１０００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２００Ｗの高周波を印加する。さらに、ｐ層チャンバー５１４の基板温度を１５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）４０００ｍｌ／ｍｉｎ、三弗化ホウ素（ＢＦ3）２ｍｌ／ｍｉｎを導入し、１５００Ｗの高周波を印加する。
【００５９】
巻出しコイル５０２と回転ローラー５０３との間、巻取りチャンバー入口と回転ローラー５０４との間で回転ローラー５０４の２０ｃｍ手前、回転ローラー５０４と巻取りコイル５０５との間で巻取りコイル５０５の１０ｃｍ手前における各々の箇所に、テフロン（登録商標）製のブレード状部材からなる異物除去手段５０６が帯状基板５０１の裏面に接触良く設置されている。また、回転ローラー５０４の周表面上にテフロン（登録商標）製のブレード状部材からなる異物除去機構５０６が設置されている。さらに、合紙５０７はアラミド繊維の不織布であり、その表面および裏面にテフロン（登録商標）製のブレード状部材からなる異物除去手段５０６が接触よく設置されている。各異物除去機構５０６は各々高圧電源に接続され、−５ｋＶが印加されている。
【００６０】
上述した手順で堆積膜の成膜を繰り返し、アモルファスシリコン膜を全長８００ｍ、幅３５ｃｍのステンレス鋼製の帯状基板５０１上に堆積した。この基板５０１を長さ方向３０ｃｍ毎に切断し、３０ｃｍ×３５ｃｍ（＝１０５０ｃｍ2）の太陽電池サンプルとして評価した。帯状基板５０１の長さ方向に対してサンプル当たりの発電量は一定であった。さらに、成膜チャンバー５１２、５１３、５１４および巻取りチャンバー５１５内を確認したところ、異物除去手段５０６には異物が大量に捕獲されており、回転ローラー５０４の表面および合紙５０７の表面には異物は全く付着していなかった。
【００６１】
〔実施例３〕
実施例３は、図４に示すｎｉｐ層構成のアモルファスシリコン太陽電池量産装置（基板処理装置）を用いて堆積膜の成膜実験を行なうものである。図４において、６０１は帯状基板、６０２は巻出しコイル、６０３および６０４は回転ローラー、６０５は巻取りコイル、６０６は異物除去手段、６０７は合紙、６０８は高圧電源、６１１は巻き出しチャンバー、６１２〜６１４は成膜チャンバー、６１５は巻き取りチャンバー、６１６はガスゲート、６１７は成膜用ガス導入管、６１８は分離用ガス導入管、６１９は真空ポンプ、６２０は異物除去シートである。
【００６２】
ｎ層成膜チャンバー６１２の基板温度を３５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）２５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）３０００ｍｌ／ｍｉｎ、フォスフィン（ＰＨ3）２０ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２５０Ｗの高周波を印加する。また、ｉ層成膜チャンバー６１３の基板温度を２５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）１００ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）１０００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２００Ｗの高周波を印加する。さらに、ｐ層チャンバー６１４の基板温度を１５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）４０００ｍｌ／ｍｉｎ、三弗化ホウ素（ＢＦ3）２ｍｌ／ｍｉｎを導入し、１５００Ｗの高周波を印加する。
【００６３】
巻き出しコイル６０２と回転ローラー６０３との間で回転ローラー６０３の１０ｃｍ手前、回転ローラー６０４と巻取りコイル６０５との間で巻取りコイル６０５の１０ｃｍ手前における各々の箇所に、ポリプロピレン製のブラシ状部材からなる異物除去機構６０６が帯状基板６０１の裏面に接触良く設置されている。また、回転ローラー６０４の周表面上に、ポリプロピレン製のブラシ状部材からなる異物除去手段６０６が設置されている。さらに、合紙６０７は紙製であり、その表面にポリプロピレン製のブラシ状部材からなる異物除去手段６０６が接触よく設置され、これら異物除去手段６０６は接地電位に対しフローティングとなっている。
【００６４】
また、６２０はポリエステル繊維の不織布をシート状に加工した異物除去シートであり、シート巻き出し軸６２１から巻出され、シート接触軸６２２にて帯状基板６０１に押し付けられ、シート巻取り軸６２３に巻き取られる。シート接触軸６２２は回転ローラー６０４の２０ｃｍ手前で、帯状基板６０１と接触するように設置されている。このとき、異物除去シート６２０の巻取り方向と帯状基板６０１の搬送方向は逆向きとして、不織布の繊維の間に異物を絡め取っている。シート巻取り軸６２２は高圧電源に接続され、−５ｋＶが印加されている。
【００６５】
上記の手順で堆積膜の成膜を繰り返し、アモルファスシリコン膜を全長８００ｍ、幅３５ｃｍのステンレス帯状基板上に堆積した。この基板６０１を長さ方向３０ｃｍ毎に切断し、３０ｃｍ×３５ｃｍ（＝１０５０ｃｍ2）の太陽電池サンプルとして評価した。帯状基板６０１の長さ方向に対してサンプル当たりの発電量は一定であった。さらに、成膜チャンバー６１２、６１３、６１４および巻き取りチャンバー６１５内を確認したところ、異物除去手段６０６および異物除去シート６２０には異物が大量に捕獲されており、回転ローラー６０４の表面および合紙６０７の表面には異物は全く付着していなかった。また、異物除去機構６０６の帯電電位を測定したところ、−２ｋＶであった。
【００６６】
〔比較例１〕
比較例１は、図５に示すｎｉｐ層構成のアモルファスシリコン太陽電池量産装置（基板処理装置）を用いて堆積膜の成膜実験を行なうものである。図５において、３０１は帯状基板、３０２は巻出しコイル、３０３および３０４は回転ローラー、３０５は巻取りコイル、３０６は異物除去手段、３０７は合紙、３１１は巻き出しチャンバー、３１２〜３１４は成膜チャンバー、３１５は巻き取りチャンバー、３１６はガスゲート、３１７は成膜用ガス導入管、３１８は分離用ガス導入管、３１９は真空ポンプである。
【００６７】
ｎ層成膜チャンバー３１２の基板温度を３５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）２５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）３０００ｍｌ／ｍｉｎ、フォスフィン（ＰＨ3）２０ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２５０Ｗの高周波を印加する。また、ｉ層成膜チャンバー３１３の基板温度を２５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）１００ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）１０００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２００Ｗの高周波を印加する。ｐ層チャンバー３１４の基板温度を１５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）４０００ｍｌ／ｍｉｎ、三弗化ホウ素（ＢＦ3）２ｍｌ／ｍｉｎを導入し、１５００Ｗの高周波を印加する。
【００６８】
成膜チャンバー３１４の出口でガスゲート３１６の直前の箇所のみに、帯状基板３０１の裏面に接触良く、カーボン繊維製のブラシ状部材からなる導電性の異物除去機構３０６が設置されている。
【００６９】
上述した手順で堆積膜の成膜を繰り返し、アモルファスシリコン膜を全長８００ｍ、幅３５ｃｍのステンレス帯状基板上に堆積した。この基板を長さ方向３０ｃｍ毎に切断し、３０ｃｍ×３５ｃｍ（＝１０５０ｃｍ2）の太陽電池サンプルとして評価した。図６は、基板の長さ方向に対する発電量の関係を示すが、成膜長さ方向に対してサンプル当たりの発電量は低下する結果が得られた。
【００７０】
各サンプルの表面観察を行ったところ、成膜長さ方向、すなわち成膜時間の経過とともに異物による疵や膜の剥がれなどの欠陥が増加していた。従って、時間の経過とともに増加するこれらの欠陥部分は堆積膜が欠如しているので、太陽電池として機能しない。これは、サンプルの面積（１０５０ｃｍ2）に対して、発電に関わる実効面積が減少することが原因である。
【００７１】
成膜チャンバー３１２、３１３、３１４および巻取りチャンバー３１５内を確認したところ、異物除去手段３０６部に異物が大量に蓄積され、さらに回転ローラー３０４の表面および合紙３０７の表面に異物が付着していた。異物除去手段３０６に大量に蓄積された異物が、帯状基板３０１と異物除去手段３０６との機械的振動や、ガス流により空間中に浮遊し、回転ローラー３０７および合紙３０７に付着して、堆積膜に欠陥を生じさせていた。
【００７２】
さらに６４０ｍ付近で、回転ローラー３０４に付着した粉状の異物により、搬送方向に対して垂直方向に、帯状基板３０１と回転ローラー３０４とのスリップが発生した。このスリップにより帯状基板３０１と真空容器部材が接触し、帯状基板３０１の搬送が不可能になってしまった。その結果、帯状基板３０１の全長に対して完成された良品サンプルは全体の６０％程度であった。
【００７３】
〔比較例２〕
比較例２は、図７に示すｎｉｐ層構成のアモルファスシリコン太陽電池量産装置（基板処理装置）を用いて堆積膜の成膜実験を行なうものである。図７において、７０１は帯状基板、７０２は巻出しコイル、７０３および７０４は回転ローラー、７０５は巻取りコイル、７０６は異物除去手段、７０７は合紙、７１１は巻き出しチャンバー、７１２〜７１４は成膜チャンバー、７１５は巻き取りチャンバー、７１６はガスゲート、７１７は成膜用ガス導入管、７１８は分離用ガス導入管、７１９は真空ポンプである。
【００７４】
ｎ層成膜チャンバー７１２の基板温度を３５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）２５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）３０００ｍｌ／ｍｉｎ、フォスフィン（ＰＨ3）２０ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２５０Ｗの高周波を印加する。また、ｉ層成膜チャンバー７１３の基板温度を２５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）１００ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）１０００ｍｌ／ｍｉｎを導入し、２００Ｗの高周波を印加する。ｐ層チャンバー７１４の基板温度を１５０℃に保ち、モノシラン（ＳｉＨ4）５０ｍｌ／ｍｉｎ、水素（Ｈ2）４０００ｍｌ／ｍｉｎ、三弗化ホウ素（ＢＦ3）２ｍｌ／ｍｉｎを導入し、１５００Ｗの高周波を印加する。
【００７５】
巻取りチャンバー入口と回転ローラー７０４との間で回転ローラー７０４の２０ｃｍ手前、回転ローラー７０４と巻取りコイル７０５との間で巻取りコイル７０５の１０ｃｍ手前における各々の箇所に、カーボン繊維製のブラシ状部材からなる導電性の異物除去手段７０６が帯状基板７０１の裏面に接触良く設置されている。
【００７６】
上述した手順で堆積膜の成膜を繰り返し、アモルファスシリコン膜を全長８００ｍ、幅３５ｃｍのステンレス帯状基板上に堆積した。この基板を長さ方向３０ｃｍ毎に切断し、３０ｃｍ×３５ｃｍ（＝１０５０ｃｍ2）の太陽電池サンプルとして評価した。図８は、基板の長さ方向に対する発電量の関係を示すが、成膜長さ方向に対してサンプル当たりの発電量は低下する結果が得られた。
【００７７】
各サンプルの表面観察を行ったところ、比較例１と同様に成膜長さ方向、すなわち成膜時間の経過とともに異物による疵や膜の剥がれなどの欠陥が増加していた。従って、時間の経過とともに増加するこれらの欠陥部分は堆積膜が欠如しているので、太陽電池として機能しない。これは、サンプルの面積（１０５０ｃｍ2）に対して、発電に関わる実効面積が減少することが原因である。
【００７８】
成膜チャンバー７１２、７１３、７１４および巻取りチャンバー７１５内を確認したところ、異物除去手段７０６部に異物が大量に蓄積され、さらに回転ローラー７０４の表面および合紙７０７の表面に異物が付着していた。サンプルを詳細に確認したところ、周期的な間隔で疵が発生していた。さらに、この疵の周期と回転ローラー７０４の円周長が等しいことが確認された。
【００７９】
疵の発生周期と回転ローラー７０４の円周長が等しいことより、回転ローラー７０４の表面に付着した異物が、回転ローラーの回転毎に疵を発生させて堆積膜に欠陥を生じさせていると考えられる。
【００８０】
これらの結果、帯状基板７０１の全長に対して完成された良品サンプルは全体の８０％程度であった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例１の堆積膜形成装置（基板処理装置）を示す模式図である。
【図２】実施例１において、基板長さ方向に対する各サンプルの発電量を示す説明図である。
【図３】実施例２の堆積膜形成装置（基板処理装置）を示す模式図である。
【図４】実施例３の堆積膜形成装置（基板処理装置）を示す模式図である。
【図５】比較例１の堆積膜形成装置（基板処理装置）を示す模式図である。
【図６】比較例１において、基板長さ方向に対する各サンプルの発電量を示す説明図である。
【図７】比較例２の堆積膜形成装置（基板処理装置）を示す模式図である。
【図８】比較例２において、基板長さ方向に対する各サンプルの発電量を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０１  帯状基板（長尺基板）
１０２  巻出しコイル
１０３、１０４  回転ローラー
１０５  巻取りコイル
１０６  異物除去手段
１０７  合紙
１１１  巻き出しチャンバー
１１２、１１３、１１４  成膜チャンバー
１１５  巻き取りチャンバー
１１６  ガスゲート
１１７  成膜用ガス導入管
１１８  分離用ガス導入管
１１９  真空ポンプ
５０１  帯状基板
５０２  巻出しコイル
５０３、５０４  回転ローラー
５０５  巻取りコイル
５０６  異物除去手段
５０７  合紙
５０８  高圧電源
５１１  巻き出しチャンバー
５１２、５１３、５１４  成膜チャンバー
５１５  巻き取りチャンバー
５１６  ガスゲート
５１７  成膜用ガス導入管
５１８  分離用ガス導入管
５１９  真空ポンプ
６０１  帯状基板
６０２  巻出しコイル
６０３、６０４  回転ローラー
６０５  巻取りコイル
６０６  異物除去手段
６０７  合紙
６０８  高圧電源
６１１  巻き出しチャンバー
６１２、６１３、６１４  成膜チャンバー
６１５  巻き取りチャンバー
６１６  ガスゲート
６１７  成膜用ガス導入管
６１８  分離用ガス導入管
６１９  真空ポンプ
６２０  異物除去シート
６２１  シート巻き出し軸
６２２  シート接触軸
６２３  シート巻き取り軸
７０１  帯状基板（長尺基板）
７０２  巻出しコイル
７０３、７０４  回転ローラー
７０５  巻取りコイル
７０６  異物除去手段
７０７  合紙
７１１  巻き出しチャンバー
７１２、７１３、７１４  成膜チャンバー
７１５  巻き取りチャンバー
７１６  ガスゲート
７１７  成膜用ガス導入管
７１８  分離用ガス導入管
７１９  真空ポンプ
【図１】
2004300574.tif 000003
【図２】
2004300574.tif 000004
【図３】
2004300574.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004300574.tif 000007
【図６】
2004300574.tif 000008
【図７】
2004300574.tif 000009
【図８】
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