(57)【要約】【課題】アノード電極側に生じる変異電流を整合回路に容易に戻すことができるようにする。【解決手段】成膜室１０は、表面枠体５及び裏面枠体６により形成されている。表面枠体５は、カソード電極３を保持しており、カソード電極３とは絶縁されている。裏面枠体６は、表面枠体５に対して離間可能であり、アノード電極４を保持し、かつアノード電極４に電気的に接続している。そして表面枠体５及び裏面枠体６は、プラズマ処理時に、基板１の一部（例えば縁）を互いの間に位置させる。そして成膜室１０は、さらに、接続部材９を備えている。接続部材９は、裏面枠体６の外周面を表面枠体５の外周面に接続している。【選択図】図１
2012092383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対する処理が行われる成膜室と、
前記成膜室内に配置され、高周波が入力されるカソード電極と、
前記成膜室内に前記カソード電極と対向する位置に配置され、前記基板に当接するアノード電極と、
を備え、
前記成膜室は、
前記カソード電極を保持しており、前記カソード電極とは絶縁されている表面枠体と、
前記表面枠体に対して離間可能であり、前記アノード電極を保持し、かつ前記アノード電極に電気的に接続している裏面枠体と、
を備え、
前記表面枠体及び前記裏面枠体は、プラズマ処理時に、前記基板の一部を互いの間に位置させ、
前記成膜室は、さらに、前記裏面枠体の外周面を前記表面枠体の外周面に接続する接続部材を備えるプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
前記接続部材は、
前記表面枠体の外周面に取り付けられた第１部材と、
前記裏面枠体の外周面に取り付けられた第２部材と、
を備え、
前記第１部材及び前記第２部材は、互いに接触することにより前記裏面枠体の外周面を前記表面枠体の外周面に接続するプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のプラズマ処理装置において、
前記第１部材及び前記第２部材の一方は、他方に、前記基板に垂直な方向に抜き差しが可能になっているプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
前記基板は第１の方向において前記成膜室からはみ出しており、
前記接続部材は、前記成膜室のうち前記基板と干渉する領域には設けられていないプラズマ処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載のプラズマ処理装置において、
前記基板は前記第１の方向に長尺状であり、
処理中又は処理後に前記基板を前記第１の方向に沿って移動させる移動機構を備えるプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
前記基板は全周にわたって前記成膜室からはみ出しておらず、
前記接続部材は、前記成膜室の全周に設けられているプラズマ処理装置。
【請求項７】
プラズマ処理装置で基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
前記基板に対する処理が行われる成膜室と、
前記成膜室内に配置され、高周波が入力されるカソード電極と、
前記成膜室内に前記カソード電極と対向する位置に配置され、前記基板に当接するアノード電極と、
を備え、
前記成膜室は、
前記カソード電極を保持する表面枠体と、
前記表面枠体に対して離間可能であり、前記アノード電極を保持する裏面枠体と、
を備えており、
プラズマ処理時に、前記基板の一部を前記表面枠体及び前記裏面枠体の間に位置させ、
前記裏面枠体の外周面を前記表面枠体の外周面に接続する接続部材を設けるプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池装置などの光電変換装置の一つに、可撓性基板に光電変換層を形成した薄膜光電変換装置がある。可撓性基板を用いると、ロールに巻き取られた可撓性基板を順次送り出しながら連続処理することができるため、処理コストが低下する、というメリットがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、ロールに巻き取られた可撓性基板を順次送り出しながら連続処理するプラズマ処理装置が開示されている。このプラズマ処理装置において、成膜室は、接地電極の縁に高電圧電極の縁が、可撓性基板を介して接することにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８―２９３４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高周波をカソード電極に印加する場合、アノード電極側にも変異電流が流れる。この変異電流をカソード電極と高周波電源の間の整合回路の接地側に戻さないと、意図しない場所で不要な放電が生じたり、予期せぬ箇所で漏電が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アノード電極側に生じる変異電流を整合回路に容易に戻すことができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、基板に対する処理が行われる成膜室と、
前記成膜室内に配置され、高周波が入力されるカソード電極と、
前記成膜室内に前記カソード電極と対向する位置に配置され、前記基板に当接するアノード電極と、
を備え、
前記成膜室は、
前記カソード電極を保持しており、前記カソード電極とは絶縁されている表面枠体と、
前記表面枠体に対して離間可能であり、前記アノード電極を保持し、かつ前記アノード電極に電気的に接続している裏面枠体と、
を備え、
前記表面枠体及び前記裏面枠体は、プラズマ処理時に、前記基板の一部を互いの間に位置させ、
前記成膜室は、さらに、前記裏面枠体の外周面を前記表面枠体の外周面に接続する接続部材を備えるプラズマ処理装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、表面枠体及び裏面枠体は、プラズマ処理時に、基板の一部を互いの間に位置させるため、そのままでは互いの導通が確保されない。しかし本発明では、裏面枠体の外周面は、接続部材により表面枠体の外周面に接続されている。また裏面枠体はアノード電極に電気的に接続しており、表面枠体はカソード電極から絶縁している。このため、表面枠体を整合回路の接地側に接続させることにより、アノード電極側に生じる変異電流を整合回路に容易に戻すことができる。
【０００９】
ここで、接続部材は、表面枠体の外周面に取り付けられた第１部材と、裏面枠体の外周面に取り付けられた第２部材とを備えていてもよい。この場合、第１部材と第２部材は、互いに接触することにより、表面枠体の外周面と裏面枠体の外周面とを互いに導通させる。さらに具体的は、第１部材及び第２部材の一方は、他方に、基板に垂直な方向に抜き差しが可能になっているのが好ましい。
【００１０】
また基板が第１の方向において成膜室からはみ出している場合、接続部材は、成膜室のうち基板と干渉する領域には設けられていないのが好ましい。この場合、基板を第１の方向に長尺状として、処理中又は処理後に基板を第１の方向に沿って移動させる移動機構を設けてもよい。
【００１１】
また基板が全周にわたって成膜室からはみ出していない場合、接続部材は、成膜室の全周に設けられているのが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、プラズマ処理装置で基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
前記基板に対する処理が行われる成膜室と、
前記成膜室内に配置され、高周波が入力されるカソード電極と、
前記成膜室内に前記カソード電極と対向する位置に配置され、前記基板に当接するアノード電極と、
を備え、
前記成膜室は、
前記カソード電極を保持する表面枠体と、
前記表面枠体に対して離間可能であり、前記アノード電極を保持する裏面枠体と、
を備えており、
プラズマ処理時に、前記基板の一部を前記表面枠体及び前記裏面枠体の間に位置させ、
前記裏面枠体の外周面を前記表面枠体の外周面に接続する接続部材を設けるプラズマ処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アノード電極側に生じる変異電流を整合回路に容易に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す平面図である。
【図５】第２の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１、図２、及び図３は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。図４は図１〜図３に示したプラズマ処理装置の平面図である。図１及び図２は図４のＡ−Ａ´断面を示しており、図３は図４のＢ−Ｂ´断面を示している。また図１は、基板１を搬送しているときのプラズマ処理装置を示しており、図２は基板１を処理している時のプラズマ処理装置を示している。
【００１７】
本実施形態に示すプラズマ処理装置は、成膜室１０、カソード電極３、及びアノード電極４を備えている。成膜室１０では基板１に対する処理が行われる。カソード電極３は、成膜室１０内に配置され、高周波が入力される。アノード電極４は、成膜室内にカソード電極３と対向する位置に配置され、基板１に当接する。また成膜室１０は、表面枠体５及び裏面枠体６により形成されている。表面枠体５は、カソード電極３を保持しており、カソード電極３とは絶縁されている。裏面枠体６は、表面枠体５に対して離間可能であり、アノード電極４を保持し、かつアノード電極４に電気的に接続している。そして表面枠体５及び裏面枠体６は、プラズマ処理時に、基板１の一部（例えば縁）を互いの間に位置させる。そして成膜室１０は、さらに、接続部材９を備えている。接続部材９は、裏面枠体６の外周面を表面枠体５の外周面に接続している。以下、詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態においてプラズマ処理装置は、基板１に対して成膜処理を行う装置である。ここで成膜される膜は、例えば太陽電池の光電変換層であるが、これに限定されない。またプラズマ処理装置が基板１に対して行う処理は、成膜処理に限定されない。また基板１は、可撓性を有しており、第１の方向（図３における横方向）に長尺状になっている。詳細には、基板１は送り出し用のロール１１０に巻かれており、ロール１１０から処理容器１００に向けて送り出される。そして基板１は、処理容器１００の成膜室１０で成膜処理が行われた後、巻き取り用のロール１１２に巻き取られる。ロール１１０，１１２にはモータが付いている。これらのモータが駆動することにより、基板１はプラズマ処理後に基板を順次前記第１の方向に沿って移動する。本実施形態において基板１は、ステッピングロール方式で移動している。ステッピングロール方式は、成膜室１０で処理している間は基板１を停止させる方式である。
【００１９】
図１に示すように、基板１を移動させている間は表面枠体５と裏面枠体６は互いに離間しているが、図２に示しているように、基板１を処理している間は表面枠体５と裏面枠体６は、基板１を介して縁が互いに接している。すなわち表面枠体５及び裏面枠体６の一方は、基板１に垂直な方向に移動が可能となっている。
【００２０】
なお、基板１はロールツーロール方式で移動してもよい。ロールツーロール方式は、成膜室１０で処理を行いながら基板１を移動させる方式である。
【００２１】
カソード電極３には、整合回路３ｂを介して高周波電源３ａが接続されている。高周波電源３ａから出力された高周波電力は、整合回路３ｂを介してカソード電極３に入力される。カソード電極３は、表面枠体５に保持されているが、表面枠体５とカソード電極３の間には絶縁部材５ａが位置しているため、表面枠体５には高周波は伝わらない。なお、表面枠体５は、カソード電極３側のシールドボックスとしても機能するように、カソード電極３のうち基板１に対向する面以外を覆っている。
【００２２】
アノード電極４は接地電極であり、裏面枠体６に直接保持されている。裏面枠体６は、アノード電極４側のシールドボックスとしても機能するように、アノード電極４のうち基板１に対向する面以外を覆っている。また、アノード電極４は加熱ヒータ８を内蔵している。加熱ヒータ８は、成膜処理時に基板１を加熱するために設けられている。
【００２３】
接続部材９は、第１部材９１及び第２部材９２を有している。第１部材９１は、表面枠体５の外周面に取り付けられており、第２部材９２は裏面枠体６の外周面に取り付けられている。上記したように、表面枠体５及び裏面枠体６の一方は、  基板１に垂直な方向に移動が可能となっている。そして第１部材９１及び第２部材９２は、プラズマ処理を行う状態において互いに接触する。詳細には、第１部材９１及び第２部材９２の一方は、他方に対し、基板１に垂直な方向に抜き差しが可能なコンタクトピンとなっている。具体的には、第２部材９２はコンタクトピンを有しており、第１部材９１は、このコンタクトピンが差し込まれる差込口を有している。そして図２に示すように、成膜処理時には、第２部材９２のコンタクトピンは第１部材９１の差込口に差し込まれる。第１部材９１及び第２部材９２は導電性の部材により形成されているため、第２部材９２のコンタクトピンが第１部材９１の差込口に差し込まれると、表面枠体５と裏面枠体６は接続部材９を介して互いに接続する。
【００２４】
なお、図３及び図４に示すように、基板１は第１の方向において成膜室１０からはみ出している。このため、接続部材９は成膜室１０のうち基板と干渉する領域には設けられていない。具体的には、成膜室１０の平面形状は矩形であるが、接続部材９は、成膜室１０のうち第１の方向に平行な２辺に設けられている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。カソード電極３に高周波を入力して成膜室１０内にプラズマを発生させると、表面枠体５には変異電流が生じる。ここで表面枠体５は整合回路３ｂの接地側に接続されているため、表面枠体５に生じた変異電流は整合回路３ｂの接地側に戻される。
【００２６】
一方、成膜室１０内にプラズマを発生させると、アノード電極４及び裏面枠体６にも変異電流が生じる。アノード電極４は裏面枠体６に直接保持されているため、アノード電極４に生じた変異電流は裏面枠体６に伝達する。ここでプラズマ処理時において、表面枠体５と裏面枠体６の間には基板１が位置しているため、そのままでは表面枠体５と裏面枠体６は導通せず、変異電流が迷走して異常放電等を引き起こす可能性が出てくる。しかし本実施形態では、裏面枠体６は、接続部材９によって表面枠体５に接続されている。このため、アノード電極４及び裏面枠体６に生じた変異電流は表面枠体５に伝達され、その後整合回路３ｂの接地側に戻される。
【００２７】
このように、アノード電極側に生じる変異電流を整合回路に容易に戻すことができる。従って、意図しない場所で不要な放電が生じたり、予期せぬ箇所で漏電が生じることを抑制できる。
【００２８】
また、アノード電極４及び裏面枠体６から表面枠体５に至るまでの変異電流の経路は接続部材９のみである。従って、アノード電極４及び裏面枠体６に生じた変異電流を短い経路で整合回路３ｂに戻すことができる。
【００２９】
また、接続部材９は第１部材９１及び第２部材９２により構成されている。そして第２部材９２は第１部材９１に対して抜き差しが可能となっている。このため、接続部材９を設けても、成膜室１０をメンテナンスするときに接続部材９を成膜室１０から取り外す必要がなくなるため、成膜室１０をメンテナンスするときの作業性が低下することを抑制できる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す平面図であり、第１の実施形態における図４に相当している。本実施形態に係るプラズマ処理装置は枚様式の処理装置であり、基板１は成膜室１０からはみ出していない。そして接続部材９は、成膜室１０の全周に設けられている。
【００３１】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また接続部材９が成膜室１０の全周に設けられているため、アノード電極４及び裏面枠体６に生じた変異電流を、効率よく表面枠体５を介して整合回路３ｂの接地側に戻すことができる。
【００３２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 基板
３ カソード電極
３ａ 高周波電源
３ｂ 整合回路
４ アノード電極
５ 表面枠体
５ａ 絶縁部材
６ 裏面枠体
８ 加熱ヒータ
９ 接続部材
１０ 成膜室
９１ 第１部材
９２ 第２部材
１００ 処理容器
１１０ ロール
１１２ ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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