JP5823903B2

JP5823903B2 - Film forming equipment

Info

Publication number: JP5823903B2
Application number: JP2012075093A
Authority: JP
Inventors: 豊治寺田; 酒井　博史; 博史酒井; 正晃河杉
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: JP2013204099A

Description

本発明は、基材の表面に薄膜を形成するための製膜装置に関し、特に、ロールツーロールタイプで基材の表面に薄膜パターンを形成する製膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus for forming a thin film on the surface of a substrate, and more particularly to a film forming apparatus for forming a thin film pattern on the surface of a substrate in a roll-to-roll type.

太陽電池モジュールとして複数枚の短冊状の太陽電池セルを長辺側の縁部同士が重なるようにして直列に並べて接合したスラット構造（以下、スラット構造型という）が知られている。このような太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルは、金属材料からなる基材上に下部導電膜（Ａｇ、ＺｎＯ等）、光電変換膜（アモルファスシリコン等）、及び上部導電層（ＩＴＯ等）等の薄膜を積層したものが用いられる。下部導電膜、光電変換膜、上部導電膜は、それぞれ各チャンバ内に設けられた製膜処理部において、スパッタリングや蒸着、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｎａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により形成される。 As a solar cell module, a slat structure (hereinafter referred to as a slat structure type) is known in which a plurality of strip-shaped solar cells are arranged in series and joined such that long side edges are overlapped. A solar battery cell used in such a solar battery module has a lower conductive film (Ag, ZnO, etc.), a photoelectric conversion film (amorphous silicon, etc.), an upper conductive layer (ITO, etc.), etc. on a base material made of a metal material. A laminate of these thin films is used. The lower conductive film, the photoelectric conversion film, and the upper conductive film are formed by sputtering, vapor deposition, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, or the like in a film formation processing unit provided in each chamber.

スラット構造型の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルは、比較的厚みが薄く幅の狭い短冊状である。したがって、この種の太陽電池セルの製造には、製膜処理部に基材を送出する送出ロールと、製膜処理での製膜処理が終了した後の製膜基材を巻き取る巻取ロールとを備えるロールツーロールタイプの製膜装置を用いることが有利である。 A solar battery cell used in a slat structure type solar battery module has a strip shape that is relatively thin and narrow. Therefore, in the manufacture of this type of solar cell, a sending roll for sending the base material to the film-forming treatment section, and a winding roll for winding the film-forming base material after the film-forming treatment in the film-forming treatment is completed. It is advantageous to use a roll-to-roll type film forming apparatus comprising:

例えば、送出ロールと巻取ロールとの間に、第１〜第３チャンバを設け、第１〜第３チャンバにそれぞれ下部導電膜、光電変換膜、上部導電膜を製膜するための製膜処理部を設けるものとする。
送出ロールには、導電性材料でなるテープ状の基材が巻回状態で収納されている。送出ロールから送出される基材は、第１チャンバに導入されて、スパッタリングにより表面に下部導電膜が形成される。 For example, the first to third chambers are provided between the delivery roll and the take-up roll, and the film forming process for forming the lower conductive film, the photoelectric conversion film, and the upper conductive film in the first to third chambers, respectively. Shall be provided.
A tape-like base material made of a conductive material is stored in a wound state in the delivery roll. The base material delivered from the delivery roll is introduced into the first chamber, and a lower conductive film is formed on the surface by sputtering.

表面に下部導電膜が形成された基材は、さらに、第２チャンバに導入されて、ＣＶＤ法や蒸着により、下部導電膜上にアモルファスシリコンなどの光電変換膜が形成される。
表面に下部導電膜及び光電変換膜が形成された基材は、第３チャンバに導入されて、スパッタリングにより、表面に上部導電膜が形成される。
製膜処理後の基材は、巻取ロールによって巻き取られる。 The base material having the lower conductive film formed on the surface is further introduced into the second chamber, and a photoelectric conversion film such as amorphous silicon is formed on the lower conductive film by CVD or vapor deposition.
The base material having the lower conductive film and the photoelectric conversion film formed on the surface is introduced into the third chamber, and the upper conductive film is formed on the surface by sputtering.
The base material after the film forming treatment is wound up by a winding roll.

巻取ロールに巻き取られた製膜処理後の基材は、切断工程、接合工程を経て、スラット構造型の太陽電池モジュールとなる。 The base material after the film-forming process wound up by the winding roll becomes a slat structure type solar cell module through a cutting process and a joining process.

以上に述べたロールツーロールタイプの製膜装置による製膜工程では、下記の問題が生じることが考えられる。
製膜工程において下部導電膜と上部導電膜とが短絡すると、太陽電池セルが正常に機能せずに不良品となる。特に、長尺状の基材を用いたロールツーロールタイプの製膜装置の場合、製膜のために供給される導電性材料が幅方向の両側部に回り込んで短絡を生じるおそれがある。したがって、上部導電膜を形成する際に、先に形成された下部導電膜との短絡を防止するために、幅方向両端部にマスクを設けることが好ましい。 In the film forming process using the roll-to-roll type film forming apparatus described above, the following problems may occur.
When the lower conductive film and the upper conductive film are short-circuited in the film forming process, the solar battery cell does not function normally and becomes a defective product. In particular, in the case of a roll-to-roll type film forming apparatus using a long base material, there is a possibility that the conductive material supplied for film formation may wrap around both sides in the width direction and cause a short circuit. Therefore, when forming the upper conductive film, it is preferable to provide masks at both ends in the width direction in order to prevent short circuit with the previously formed lower conductive film.

製膜処理部にマスクを配置して製膜処理を行うようにしたロールツーロールタイプの製膜装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
図１４は、特許文献１に記載されている製膜装置Ａの概要構成を示す説明図である。製膜装置Ａは、基材Ｅを送出する送出ロールＢと、製膜処理後の基材Ｅを巻き取る巻取ロールＣと、送出ロールＢと巻取ロールＣとの間に配置された回転ドラムＤとを備えている。送出ロールＢから送出される基材Ｅは、回転ドラムＤの周面に沿って走行して、巻取ロールＣに巻き取られる。
製膜処理部Ｆには、回転ドラムＤ上に位置する基材Ｅの表面に密着するマスクＧを備えており、マスクＧによって覆われていない部位に所定の膜厚で製膜処理が実施される。 There has been proposed a roll-to-roll type film forming apparatus in which a film is formed by arranging a mask in a film forming processing section (for example, Patent Document 1).
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the film forming apparatus A described in Patent Document 1. As shown in FIG. The film forming apparatus A includes a feed roll B that feeds the substrate E, a winding roll C that winds the substrate E after the film forming process, and a rotation disposed between the feed roll B and the take-up roll C. And a drum D. The substrate E delivered from the delivery roll B travels along the peripheral surface of the rotary drum D and is taken up by the take-up roll C.
The film formation processing unit F includes a mask G that is in close contact with the surface of the substrate E located on the rotary drum D, and a film formation process is performed at a predetermined film thickness on a portion that is not covered by the mask G. The

特開２０１０−５３４３９号公報JP 2010-53439 A

前述したような製膜装置は、製膜源である供給材料がマスク表面に堆積し、その膜厚が厚くなるとマスク表面から剥離してパーティクルとなって製膜処理に悪影響を与えるおそれがある。
このため、供給材料によりマスク表面に堆積した膜が所定の膜厚になった場合、又は所定時間毎に、マスクを交換するか、あるいはチャンバ内の洗浄を行う必要がある。
マスクの交換やチャンバ内の洗浄を行うためには、チャンバを大気に開放して作業を行う必要がある。その場合、タクトタイムの短縮が困難になる。 In the film forming apparatus as described above, the supply material as the film forming source is deposited on the mask surface, and when the film thickness is increased, the film may be peeled off from the mask surface to become particles and adversely affect the film forming process.
For this reason, when the film deposited on the mask surface by the supply material reaches a predetermined film thickness, or every predetermined time, it is necessary to replace the mask or to clean the chamber.
In order to change the mask or clean the inside of the chamber, it is necessary to open the chamber to the atmosphere. In that case, it is difficult to shorten the tact time.

また、スパッタリングのように供給材料の回り込みが大きい製膜処理を行う場合には、マスクと基材との間の隙間を極力小さくする必要がある。このため、基材に対するマスクの位置調整を精密に行う必要がある。
このようにマスクを基材に対して密着させる場合、マスクを静止させた状態で基材を移動させると、基材表面に積層された膜がマスクに接触して損傷するおそれがある。 In addition, when performing a film-forming process in which the feed material wraps around like sputtering, it is necessary to make the gap between the mask and the substrate as small as possible. For this reason, it is necessary to precisely adjust the position of the mask with respect to the substrate.
When the mask is brought into close contact with the substrate in this way, if the substrate is moved while the mask is stationary, the film laminated on the surface of the substrate may come into contact with the mask and be damaged.

本発明の課題は、ロールツーロールタイプの製膜装置において、製膜時におけるマスクの位置調整が容易であるとともに、処理済みの膜の損傷を防止し、連続的な製膜処理を可能にすることにある。 An object of the present invention is to easily adjust the position of a mask during film formation in a roll-to-roll type film forming apparatus, prevent damage to a processed film, and enable continuous film forming processing. There is.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る製膜装置は、搬送中の薄板長尺状の基材に所定の処理を行って、基材の表面に薄膜を形成する製膜装置であって、第１ローラと、第２ローラと、第３ローラと、製膜材料供給部とを備える。
第１ローラは、軸回りに回転可能であり、外周面に沿って基材を走行させる。第２ローラは、第１ローラと所定距離離間しており、第１ローラとの間で基材が複数回巻回されることにより、第１ローラの外周面に位置する基材を所定の間隔で複数列整列させる。第３ローラは、第１ローラと所定距離離間しており、第１ローラとの間で薄板長尺状のマスクが複数回巻回されることにより、第１ローラの外周面に位置するマスクを、第１ローラの外周面に位置する複数列の基材上に少なくとも一部が重畳した状態で、所定の間隔で複数列整列させる。製膜材料供給部は、第１ローラの外周面上に位置する基材の表面に薄膜形成用の材料を供給する。 Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.
A film forming apparatus according to an aspect of the present invention is a film forming apparatus that forms a thin film on a surface of a base material by performing a predetermined process on a thin plate-like base material being transported, the first roller and , A second roller, a third roller, and a film forming material supply unit.
The first roller is rotatable about an axis and causes the base material to travel along the outer peripheral surface. The second roller is separated from the first roller by a predetermined distance, and the base material positioned on the outer peripheral surface of the first roller is spaced a predetermined distance by winding the base material a plurality of times between the first roller and the first roller. Align multiple columns with. The third roller is spaced apart from the first roller by a predetermined distance, and a mask located on the outer peripheral surface of the first roller is wound around the first roller by winding a thin plate-like mask multiple times. A plurality of rows are aligned at a predetermined interval in a state where at least a part thereof is superimposed on a plurality of rows of base materials positioned on the outer peripheral surface of the first roller. The film-forming material supply unit supplies a material for forming a thin film to the surface of the substrate located on the outer peripheral surface of the first roller.

ここで、第１ローラと第２ローラでなるローラ対及び第１ローラと第３ローラでなるローラ対は、それぞれ各回転軸が所定角度を有するネルソンローラとすることができる。
ネルソンローラは、高分子でなる合成繊維を延伸する際に、回転軸に角度を持たせた複数のローラに繊維を複数回巻き付けて、周回した繊維が同じ位置に重ならないようにする方式のローラ群である。ここでは、所定の幅を有する太陽電池セル用の導電性基材に所定の処理を行う際に、ネルソン方式のローラを適用することによって、第１ローラの外周面上において所定の間隔で基材を複数列整列させるように構成している。 Here, the roller pair composed of the first roller and the second roller and the roller pair composed of the first roller and the third roller can be Nelson rollers, each of which has a predetermined angle.
Nelson Roller is a type of roller that winds a fiber around a plurality of rollers with an angle on the rotating shaft when drawing synthetic fibers made of polymer, so that the wrapped fibers do not overlap at the same position. A group. Here, when a predetermined treatment is performed on a conductive base material for a solar battery cell having a predetermined width, a base material is applied at predetermined intervals on the outer peripheral surface of the first roller by applying a Nelson type roller. Are arranged in a plurality of rows.

また、第１ローラ、第２ローラ、第３ローラ及び製膜材料供給部は、１つのチャンバ内に配置することができる。
さらに、基材を送出する送出ローラと、基材を巻き取る巻取ローラとをさらに備え、チャンバは、送出ローラと巻取ローラとの間に複数配置することもできる。
この場合、複数のチャンバのそれぞれに対応して、マスクを送出するマスク送出ローラと、マスクを巻き取るマスク巻取ローラとを設けることができる。
また、第１ローラには、基材及びマスクを位置決めするための案内溝を設けることができる。 In addition, the first roller, the second roller, the third roller, and the film forming material supply unit can be arranged in one chamber.
Furthermore, a delivery roller for delivering the substrate and a take-up roller for taking up the substrate can be further provided, and a plurality of chambers can be arranged between the delivery roller and the take-up roller.
In this case, a mask delivery roller for delivering a mask and a mask take-up roller for winding up the mask can be provided for each of the plurality of chambers.
The first roller can be provided with a guide groove for positioning the base material and the mask.

本発明によれば、第１ローラの回転に応じて基材を走行させながら、第１ローラの外周面上に配列される複数列の基材に対して、製膜材料供給部から供給される材料により所定の膜厚での製膜処理を行うことができる。このとき、必要に応じて基材表面を部分的あるいは全部と重畳するマスクを、基材と同一速度で走行させながら供給することができる。
マスクは、基材とともに走行させることができるため、チャンバ内を一度通過した後に回収することができる。つまり、チャンバを開放してマスクのメンテナンスを行う必要がなくなる。
また、第１ローラと第２ローラとの間に基材を巻回し、第１ローラと第３ローラとの間にマスクを巻回していることから、基材とマスクのテンションを個別に調整することが可能であり、その結果、マスクを基材に密着させることが容易である。
さらに、マスクは基材とともに同一速度で走行させることができることから、製膜処理後の基材表面がマスクと擦れ合うことを防止できる。その結果、製膜処理後の表面に損傷が生じにくい。 According to the present invention, the film forming material supply unit supplies the plurality of rows of substrates arranged on the outer peripheral surface of the first roller while running the substrate according to the rotation of the first roller. A film forming process with a predetermined film thickness can be performed depending on the material. At this time, if necessary, a mask that partially or entirely overlaps the surface of the substrate can be supplied while running at the same speed as the substrate.
Since the mask can be run with the substrate, it can be recovered after passing once through the chamber. That is, it is not necessary to open the chamber and perform mask maintenance.
Moreover, since the base material is wound between the first roller and the second roller and the mask is wound between the first roller and the third roller, the tension of the base material and the mask is individually adjusted. As a result, it is easy to adhere the mask to the substrate.
Furthermore, since the mask can be run at the same speed together with the base material, it is possible to prevent the surface of the base material after film formation from rubbing against the mask. As a result, the surface after the film forming process is hardly damaged.

図１は、本発明の製膜装置の全体構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing the overall configuration of the film forming apparatus of the present invention. 図２は、製膜処理部３０の主要構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main configuration of the film forming processing unit 30. 図３は、製膜処理後の基材２の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an example of the base material 2 after the film forming process. 図４は、第１ローラ５１と第２ローラ５２とを外周面側方から見た説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of the first roller 51 and the second roller 52 as viewed from the outer peripheral side. 図５は、第１ローラ５１と第２ローラ５２とを上方から見た説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of the first roller 51 and the second roller 52 as viewed from above. 図６は、第１ローラ５１〜第３ローラ５３の関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the first roller 51 to the third roller 53. 図７は、マスク９を用いた製膜処理後の基材２を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing the base material 2 after the film forming process using the mask 9. 図８は、スラット構造の太陽電池モジュールの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a solar cell module having a slat structure. 図９は、基材２及びマスク９の案内溝を形成した第１ローラ５１の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the first roller 51 in which guide grooves for the substrate 2 and the mask 9 are formed. 図１０は、第１ローラ５１に形成される案内溝の他の例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing another example of the guide groove formed in the first roller 51. 図１１は、第１ローラ５１の変形例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modification of the first roller 51. 図１２は、マスク９の一例を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the mask 9. 図１３は、第１ローラ５１の他の変形例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing another modification of the first roller 51. 図１４は、製膜装置の従来例を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory view showing a conventional example of a film forming apparatus.

本発明の製膜装置の実施形態について、図に基づいて説明する。
（１）概要構成
図１は、本発明の製膜装置の全体構成を示す説明図である。図２は、製膜処理部３０の主要構成を示す説明図である。
製膜装置１は、基材送出ロール１０と、基材巻取ロール２０と、製膜処理部３０とを備えている。 An embodiment of a film forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Outline Configuration FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the film forming apparatus of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main configuration of the film forming processing unit 30.
The film forming apparatus 1 includes a substrate sending roll 10, a substrate winding roll 20, and a film forming processing unit 30.

基材送出ロール１０には、太陽電池セルの基材となる導電性の薄板長尺状の基材２が巻回状態で収納されている。
基材送出ロール１０から送出される基材２は、複数の製膜処理部３０を通過することにより、基材２上に太陽電池セルを構成するための所定の処理が連続的に実行され、基材巻取ロール２０に巻き取られる。基材巻取ロール２０に巻き取られた基材２は、その表面に太陽電池セルに必要な薄膜が積層された太陽電池セル母材がロール状になったものである。 In the base material feed roll 10, a conductive thin plate-like base material 2 serving as a base material of a solar battery cell is accommodated in a wound state.
The base material 2 sent out from the base material feed roll 10 passes through a plurality of film-forming treatment units 30, whereby a predetermined process for configuring solar cells on the base material 2 is continuously executed, It is wound up on the substrate winding roll 20. The base material 2 wound up by the base material winding roll 20 is obtained by rolling a solar cell base material in which a thin film necessary for a solar battery cell is laminated on the surface thereof.

以上に述べたように、基材送出ロール１０から基材巻取ロール２０に向けて基材２を搬送しながら、中間に位置する複数の製膜処理部３０において基材２に対する所定の処理を実行する。したがって、以後、基材送出ロール１０側を上流とし、基材巻取ロール２０側を下流として説明する。
基材送出ロール１０は、基材２を下流側に供給するためのものであり、この基材送出ロール１０を制御装置（図示せず）によって回転制御することにより、基材２の送出量の調整を行う。例えば、基材２が下流側から引張力を受けた状態で基材送出ロール１０を回転させることにより、基材２が下流側に送出される。また、基材送出ロール１０に適宜ブレーキをかけることによって、基材２が撓むことなく一定速度で送出できる。 As described above, while the base material 2 is transported from the base material feed roll 10 toward the base material take-up roll 20, predetermined processing on the base material 2 is performed in the plurality of film forming processing units 30 located in the middle. Run. Therefore, hereinafter, the base material feed roll 10 side will be described as upstream, and the base material take-up roll 20 side will be described as downstream.
The base material feed roll 10 is for supplying the base material 2 to the downstream side. By rotating the base material feed roll 10 with a control device (not shown), the amount of the feed of the base material 2 is controlled. Make adjustments. For example, the base material 2 is sent downstream by rotating the base material delivery roll 10 in a state where the base material 2 receives a tensile force from the downstream side. Moreover, the base material 2 can be sent at a constant speed without being bent by appropriately applying a brake to the base material feed roll 10.

基材２は、厚み０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ、幅５ｍｍ〜５０ｍｍであり、ステンレス、銅などの導電性材料を薄板長尺状にしたものを用いることができる。ただし、厚さ、幅、材質については、ここに記載したものに限定されるものではない。
基材巻取ロール２０は、制御装置（図示せず）により駆動制御されることにより、基材２の巻取量を増減することができるようになっている。例えば、送出された基材２が撓むのを抑えながら、逆に基材２に必要以上の張力がかからないように、巻き取られるように構成される。本実施形態では、基材送出ロール１０から送出された基材２が一定速度で搬送され、基材巻取ロール２０に巻き取られるように駆動制御されている。 The base material 2 has a thickness of 0.01 mm to 0.2 mm and a width of 5 mm to 50 mm, and a conductive material such as stainless steel or copper made into a thin plate can be used. However, the thickness, width, and material are not limited to those described here.
The base material take-up roll 20 is configured to increase or decrease the take-up amount of the base material 2 by being driven and controlled by a control device (not shown). For example, it is configured to be wound so as to prevent the substrate 2 from being tensioned more than necessary, while suppressing the warped substrate 2 from being bent. In the present embodiment, drive control is performed so that the substrate 2 delivered from the substrate delivery roll 10 is conveyed at a constant speed and taken up by the substrate take-up roll 20.

なお、これら基材送出ロール１０と基材巻取ロール２０は、それぞれ真空環境を形成するチャンバ１１ａ、１１ｂ内に配置される。 The base material feed roll 10 and the base material take-up roll 20 are disposed in chambers 11a and 11b that form a vacuum environment, respectively.

（２）製膜処理部３０
製膜処理部３０は、基材２上に太陽電池に必要な薄膜を形成するためのものである。本実施形態では、複数の製膜処理部３０が設けられている。具体的には、基材送出ロール１０と基材巻取ロール２０との間に、複数の製膜処理部３０が直線状に配置されている。基材送出ロール１０から送出された基材２が各製膜処理部３０を走行して通過する際に、基材２上に順次薄膜が形成される。 (2) Film forming unit 30
The film forming unit 30 is for forming a thin film necessary for the solar cell on the substrate 2. In the present embodiment, a plurality of film forming processing units 30 are provided. Specifically, a plurality of film forming units 30 are linearly arranged between the base material feed roll 10 and the base material take-up roll 20. A thin film is sequentially formed on the base material 2 when the base material 2 sent from the base material feed roll 10 travels and passes through each film forming processing unit 30.

図３は、製膜処理後の基材２の一例を模式的に示す説明図である。
図３に示すように、基材２の一方の面上に、下部導電膜４ａ、光電変換膜４ｂ、上部導電膜４ｃの薄膜がこの順に製膜されて太陽電池セル母材が形成される。
製膜処理部３０は、それぞれスパッタリング又はＣＶＤ法による製膜装置で構成されており、図２に示すように、チャンバ３と、このチャンバ３内に収容されるローラ部５及び製膜材料供給部６とを備えている。 FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an example of the base material 2 after the film forming process.
As shown in FIG. 3, the thin film of the lower conductive film 4a, the photoelectric converting film 4b, and the upper conductive film 4c is formed in this order on one surface of the base material 2, and the solar cell base material is formed.
Each of the film forming units 30 is composed of a film forming apparatus by sputtering or CVD, and as shown in FIG. 2, the chamber 3, the roller unit 5 accommodated in the chamber 3, and the film forming material supply unit 6 is provided.

チャンバ３は、その内部を真空環境に維持するものである。真空環境に維持されたチャンバ３内に製膜材料供給部６から特定の製膜材料が供給されることにより、基材２上に所定の薄膜が形成される。
チャンバ３には、上流側から搬送される基材２を受け入れるための基材導入口３ａと、製膜処理後の基材２を下流側に送出するための基材導出口３ｂとが設けられている。
これら基材導入口３ａと基材導出口３ｂとは、基材２が通過可能にシールされており、基材２が搬送により走行した場合でも、各チャンバ３内は薄膜を形成するために適切な真空度を維持するように構成される。 The chamber 3 maintains its inside in a vacuum environment. By supplying a specific film forming material from the film forming material supply unit 6 into the chamber 3 maintained in a vacuum environment, a predetermined thin film is formed on the substrate 2.
The chamber 3 is provided with a base material inlet 3a for receiving the base material 2 transported from the upstream side, and a base material outlet 3b for sending the base material 2 after film formation processing to the downstream side. ing.
The base material introduction port 3a and the base material outlet port 3b are sealed so that the base material 2 can pass therethrough, and even when the base material 2 travels by conveyance, each chamber 3 is suitable for forming a thin film. Configured to maintain a high degree of vacuum.

ローラ部５は、第１ローラ５１、第２ローラ５２、第３ローラ５３を備えている。
第１ローラ５１は、軸回りに回転可能であって、外周面に沿って基材２を走行させる。第２ローラ５２は、第１ローラ５１と所定距離離間して配置されており、第１ローラ５１との間で基材２が複数回巻回されることにより、第１ローラ５１の外周面に位置する基材２を所定の間隔で複数列整列させる。
第１ローラ５１と第２ローラ５２とは、それぞれの回転軸が所定の角度で傾斜しているネルソンローラとすることができる。 The roller unit 5 includes a first roller 51, a second roller 52, and a third roller 53.
The first roller 51 is rotatable about an axis and causes the base material 2 to travel along the outer peripheral surface. The second roller 52 is arranged at a predetermined distance from the first roller 51, and the base material 2 is wound a plurality of times between the first roller 51, so that the second roller 52 is placed on the outer peripheral surface of the first roller 51. The substrate 2 positioned is aligned in a plurality of rows at a predetermined interval.
The first roller 51 and the second roller 52 can be Nelson rollers whose respective rotation axes are inclined at a predetermined angle.

（３）ローラ部５
図４は、第１ローラ５１と第２ローラ５２とを外周面側方から見た説明図である。また、図５は、第１ローラ５１と第２ローラ５２とを上方から見た説明図である。
第１ローラ５１と第２ローラ５２とは、ともに円筒形状で形成されており、それぞれ軸回りに回転可能に支持されている。第２ローラ５２は、第１ローラ５１に比して小径に形成されており、第１ローラ５１に対して所定距離離間して配置されている。
また、第１ローラ５１と第２ローラ５２の回転軸はそれぞれ所定角度傾斜した状態で配置される。
図示した例では、第１ローラ５１よりも第２ローラ５２の径が小径のものを例示しているが、これに限定されるものではなく、第１ローラ５１と第２ローラ５２とが同径であってもよく、径の大小関係が逆であってもよい。 (3) Roller part 5
FIG. 4 is an explanatory view of the first roller 51 and the second roller 52 as viewed from the outer peripheral side. FIG. 5 is an explanatory view of the first roller 51 and the second roller 52 as viewed from above.
Both the first roller 51 and the second roller 52 are formed in a cylindrical shape, and are supported so as to be rotatable around their axes. The second roller 52 is formed with a smaller diameter than the first roller 51, and is arranged at a predetermined distance from the first roller 51.
Further, the rotation shafts of the first roller 51 and the second roller 52 are arranged in a state where they are inclined by a predetermined angle.
In the illustrated example, the diameter of the second roller 52 is smaller than that of the first roller 51. However, the present invention is not limited to this, and the first roller 51 and the second roller 52 have the same diameter. The diameter relationship may be reversed.

第１ローラ５１及び第２ローラ５２の外周面には、上流側から供給された基材２が複数回巻回されることにより、複数列の基材２が軸方向に所定間隔で整列される。
図２に示すように、第１ローラ５１の外周面のうち第２ローラ５２の反対側に位置する外周面と対向して製膜材料供給部６が配置されている。第１ローラ５１の外周面に複数列で整列した基材２に対して、製膜材料供給部６から製膜材料を供給することにより、基材２を走行状態で連続的に製膜処理を実行することができる。 The base material 2 supplied from the upstream side is wound a plurality of times on the outer peripheral surfaces of the first roller 51 and the second roller 52, so that a plurality of rows of the base materials 2 are aligned at predetermined intervals in the axial direction. .
As shown in FIG. 2, the film forming material supply unit 6 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the first roller 51 on the side opposite to the second roller 52. By supplying the film forming material from the film forming material supply unit 6 to the base material 2 arranged in a plurality of rows on the outer peripheral surface of the first roller 51, the film forming process is continuously performed while the base material 2 is running. Can be executed.

ここで、第１ローラ５１及び第２ローラ５２に基材２を巻回する回数を変更することによって、基材２が製膜材料供給部６と対向する位置を通過する回数及び時間を調整することが可能となる。それにより、形成される膜厚が調整される。
図２に示すように、製膜処理部３０には、マスク送出ロール７と、マスク巻取ロール８とを備えている。マスク送出ロール７には、薄板長尺状のマスク９が巻回状態で収納されており、基材２に対する製膜処理時に、基材２の一部又は全部を覆うマスク９をチャンバ３内に送出する。 Here, by changing the number of times the base material 2 is wound around the first roller 51 and the second roller 52, the number of times and the time that the base material 2 passes through the position facing the film forming material supply unit 6 are adjusted. It becomes possible. Thereby, the formed film thickness is adjusted.
As shown in FIG. 2, the film forming processing unit 30 includes a mask sending roll 7 and a mask winding roll 8. The mask delivery roll 7 accommodates a thin plate-like mask 9 in a wound state, and a mask 9 covering a part or all of the substrate 2 is placed in the chamber 3 when the substrate 2 is formed into a film. Send it out.

チャンバ３には、マスク送出ロール７から送出されるマスク９を受け入れるためのマスク導入口３ｃと、製膜処理後のマスク９をマスク巻取ロール８に排出するためのマスク導出口３ｄとが設けられている。 The chamber 3 is provided with a mask introduction port 3c for receiving the mask 9 delivered from the mask delivery roll 7, and a mask outlet 3d for discharging the mask 9 after film formation to the mask take-up roll 8. It has been.

これらマスク導入口３ｃとマスク導出口３ｄとは、マスク９が通過可能にシールされており、マスク９が搬送により走行した場合でも、各チャンバ３内は薄膜を形成するために適切な真空度を維持するように構成される。 The mask inlet 3c and the mask outlet 3d are sealed so that the mask 9 can pass through, and even when the mask 9 travels by conveyance, each chamber 3 has an appropriate degree of vacuum for forming a thin film. Configured to maintain.

ローラ部５に設けられた第３ローラ５３は、第１ローラ５１及び第２ローラ５２と同様に円筒形状で形成されており、軸回りに回転可能に支持されている。第３ローラ５３は、第１ローラ５１に比して小径に形成されており、第１ローラ５１に対して所定距離離間して配置されている。図２に示すように、第３ローラ５３は、第２ローラ５２よりも第１ローラ５１から離れて配置されており、第２ローラ５２の径とほぼ同一の径とすることができる。
図示した例では、第３ローラ５３が、第１ローラ５１に比して小径であり、第２ローラ５２とほぼ同一径であるものを例示しているが、これに限定されるものではなく、第３ローラ５３が第１ローラ５１及び第２ローラ５２よりも大径である場合、第１ローラ５１及び第２ローラ５２が同径であって第３ローラ５３が大径である場合、第１ローラ５１と第３ローラ５３が同径であって第２ローラ５２が小径である場合、第１ローラ５１が最も小径であり第３ローラ５３が最も大径である場合など種々の構成とすることができる。 The 3rd roller 53 provided in the roller part 5 is formed in the cylindrical shape similarly to the 1st roller 51 and the 2nd roller 52, and is supported so that rotation around an axis | shaft is possible. The third roller 53 is formed with a smaller diameter than the first roller 51, and is arranged at a predetermined distance from the first roller 51. As shown in FIG. 2, the third roller 53 is disposed farther from the first roller 51 than the second roller 52, and can have a diameter substantially the same as the diameter of the second roller 52.
In the illustrated example, the third roller 53 has a smaller diameter than the first roller 51 and has the same diameter as the second roller 52, but is not limited thereto. When the third roller 53 has a larger diameter than the first roller 51 and the second roller 52, the first roller 51 and the second roller 52 have the same diameter and the third roller 53 has a large diameter, When the roller 51 and the third roller 53 have the same diameter and the second roller 52 has a small diameter, the first roller 51 has the smallest diameter and the third roller 53 has the largest diameter. Can do.

また、第１ローラ５１と第３ローラ５３の回転軸はそれぞれ所定角度傾斜した状態で配置される。第１ローラ５１の回転軸と第３ローラ５３の回転軸とがなす傾斜角度は、第２ローラ５２と第３ローラ５３とが同径である場合には、第１ローラ５１の回転軸と第２ローラ５２の回転軸とがなす傾斜角度よりも小さくすることが好ましい。 Further, the rotation axes of the first roller 51 and the third roller 53 are arranged in a state where they are inclined at a predetermined angle. The inclination angle formed by the rotation axis of the first roller 51 and the rotation axis of the third roller 53 is the same as that of the rotation axis of the first roller 51 and the third roller 53 when the second roller 52 and the third roller 53 have the same diameter. It is preferable to make it smaller than the inclination angle formed by the rotation shaft of the two rollers 52.

第１ローラ５１及び第３ローラ５３の外周面には、マスク送出ロール７から送出されるマスク９が複数回巻回されることにより、複数列のマスク９が軸方向に所定間隔で整列される。
第１ローラ５１及び第３ローラ５３に巻回されるマスク９は、第１ローラ５１の外周面に位置する複数列の基材２上に少なくとも一部が重畳した状態で、所定の間隔で複数列整列される。 The masks 9 fed from the mask feed roll 7 are wound a plurality of times on the outer peripheral surfaces of the first roller 51 and the third roller 53, so that a plurality of rows of masks 9 are aligned at predetermined intervals in the axial direction. .
A plurality of masks 9 wound around the first roller 51 and the third roller 53 are provided at a predetermined interval in a state where at least a part of the mask 9 is superimposed on the plurality of rows of base materials 2 positioned on the outer peripheral surface of the first roller 51. The column is aligned.

（４）マスキング
図６は、第１ローラ５１と第２ローラ５２間に巻回された基材２上に部分的に重畳するマスク９を第１ローラ５１と第３ローラ５３間に巻回した場合におけるローラ部５を上方から見た説明図である。
図７は、マスク９により上部導電膜４ｃの一部が形成されないようにした製膜処理後の基材２を示す説明図である。 (4) Masking In FIG. 6, the mask 9 partially overlapping the substrate 2 wound between the first roller 51 and the second roller 52 is wound between the first roller 51 and the third roller 53. It is explanatory drawing which looked at the roller part 5 in the case from the upper direction.
FIG. 7 is an explanatory view showing the base material 2 after the film forming process in which a part of the upper conductive film 4 c is not formed by the mask 9.

図３に示すように、基材２の幅方向をＸ軸、長さ方向をＹ軸、厚み方向をＺ軸とする時、製膜材料供給部６からの製膜材料は、Ｚ軸に沿って図３の上方から下方に向けて供給される。基材２はＹ軸方向に沿って長尺状であって、製膜材料供給部６に露出するＹ軸方向端部は存在しない。しかしながら、基材２のＸ方向端部の側面は露出した状態で、第１ローラ５１の外周面を走行しており、そのため製膜材料供給部６が供給する製膜材料が基材２の側面に回り込むおそれがある。
特に、上部導電膜４ｃを形成する際に、製膜材料が下部導電膜４ａの位置に回り込むと、下部導電膜４ａと上部導電膜４ｃとが短絡することとなる。このようなことを防止するために、上部導電膜４ｃを形成する際に、基材２の長さ方向両側部に位置して基材２に重畳するマスク９を配置する。 As shown in FIG. 3, when the width direction of the base material 2 is the X axis, the length direction is the Y axis, and the thickness direction is the Z axis, the film forming material from the film forming material supply unit 6 is along the Z axis. 3 is supplied from the upper side to the lower side in FIG. The base material 2 is elongated along the Y-axis direction, and there is no Y-axis direction end exposed to the film forming material supply unit 6. However, the side surface of the end portion in the X direction of the base material 2 is running on the outer peripheral surface of the first roller 51, so that the film forming material supplied by the film forming material supply unit 6 is the side surface of the base material 2. There is a risk of getting around.
In particular, when the upper conductive film 4c is formed, if the film forming material goes around the position of the lower conductive film 4a, the lower conductive film 4a and the upper conductive film 4c are short-circuited. In order to prevent such a situation, when the upper conductive film 4c is formed, a mask 9 is disposed on both sides of the base material 2 in the longitudinal direction so as to overlap the base material 2.

図６に示すように、第１ローラ５１と第２ローラ５２との間に複数回巻回された基材２の上に、第１ローラ５１と第２ローラ５３との間に複数回巻回されたマスク９を配置し、基材２の幅方向両側を所定の幅でマスク９によって覆う。 As shown in FIG. 6, a plurality of turns are wound between the first roller 51 and the second roller 53 on the substrate 2 wound a plurality of times between the first roller 51 and the second roller 52. The mask 9 is disposed, and both sides of the base material 2 in the width direction are covered with the mask 9 with a predetermined width.

マスク９は、第１ローラ５１の外周面のうち、製膜材料供給部６に対向する位置において、基材２に密着していることが好ましい。このために、第１ローラ５１、第２ローラ５２及び第３ローラ５３の位置及び回転軸の傾斜角度を適宜調整できることが好ましい。また、基材２及びマスク９の張力は、基材送出ロール１０、基材巻取ロール２０、マスク送出ロール７、マスク巻取ロール８の回転制御を行うことで調整が可能となっている。 The mask 9 is preferably in close contact with the substrate 2 at a position facing the film forming material supply unit 6 on the outer peripheral surface of the first roller 51. Therefore, it is preferable that the positions of the first roller 51, the second roller 52, and the third roller 53 and the inclination angle of the rotation shaft can be adjusted as appropriate. Moreover, the tension | tensile_strength of the base material 2 and the mask 9 can be adjusted by performing rotation control of the base material sending roll 10, the base material winding roll 20, the mask sending roll 7, and the mask winding roll 8. FIG.

下部導電膜４ａ及び光電変換膜４ｂが形成された基材２の幅方向の両側部をマスク９によってマスキングし、上部導電膜４ｃの製膜を行った場合、図７に示すように、基材２上の長さ方向両側に上部導電膜４ｃが製膜されていない領域４ｄができる。 When both sides in the width direction of the base material 2 on which the lower conductive film 4a and the photoelectric conversion film 4b are formed are masked by the mask 9 to form the upper conductive film 4c, as shown in FIG. 2, regions 4 d where the upper conductive film 4 c is not formed are formed on both sides in the longitudinal direction.

このため、上部導電膜４ｃを製膜する際の製膜材料が、基材２の幅方向両側に回り込むことがなくなり、下部導電膜４ａと上部導電膜４ｃとの短絡を防止することができる。
マスク送出ロール７及びマスク巻取ロール８は、製膜処理部３０に対して１対１で設けることができ、それぞれの製膜処理におけるパターニングに応じたマスクを各製膜処理部３０に供給するように構成できる。 For this reason, the film forming material for forming the upper conductive film 4c does not wrap around both sides in the width direction of the substrate 2, and a short circuit between the lower conductive film 4a and the upper conductive film 4c can be prevented.
The mask delivery roll 7 and the mask take-up roll 8 can be provided on a one-to-one basis with respect to the film forming processing unit 30, and a mask corresponding to the patterning in each film forming process is supplied to each film forming processing unit 30. It can be configured as follows.

（５）太陽電池モジュール
図８は、スラット構造の太陽電池モジュールの説明図である。
前述したような製膜装置１により、基材２上に下部導電膜４ａ、光電変換膜４ｂ、上部導電膜４ｃが製膜された太陽電池セル母材は、切断工程において所定の長さの太陽電池セル２１に切断される。所定の長さに切断された短冊状の太陽電池セル２１は、２つの電極２４、２５の間に複数配列されて幅方向両側部が接合され、裏面側カバー部材２２と受光面側カバー部材２３の間に充填されるＥＶＡ２６によって一体的に形成される。 (5) Solar Cell Module FIG. 8 is an explanatory diagram of a solar cell module having a slat structure.
The solar cell base material in which the lower conductive film 4a, the photoelectric conversion film 4b, and the upper conductive film 4c are formed on the base material 2 by the film forming apparatus 1 as described above is a solar cell having a predetermined length in the cutting process. The battery cell 21 is cut. A plurality of strip-shaped solar cells 21 cut to a predetermined length are arranged between two electrodes 24 and 25, and both side portions in the width direction are joined, and a back surface side cover member 22 and a light receiving surface side cover member 23 are joined. It is integrally formed by EVA 26 filled between the two.

（６）実施形態の作用効果
製膜装置１（製膜装置の一例）は、第１ローラ５１（第１ローラの一例）と、第２ローラ５２（第２ローラの一例）と、第３ローラ５３（第３ローラの一例）と、製膜材料供給部６（製膜材料供給部の一例）とを備えている。第１ローラ５１は、軸回りに回転可能であり、外周面に沿って基材２（基材の一例）を走行させる。第２ローラ５２は、第１ローラ５１との間で基材２が複数回巻回されることにより、第１ローラ５１の外周面に位置する基材２を所定の間隔で複数列整列させる。第３ローラ５３は、第１ローラ５１との間で薄板長尺状のマスク９（マスクの一例）が複数回巻回されることにより、第１ローラ５１の外周面に位置するマスク９を、第１ローラ５１の外周面に位置する複数列の基材２上に少なくとも一部が重畳した状態で、所定の間隔で複数列整列させる。製膜材料供給部６は、第１ローラ５１の外周面上に位置する基材２の表面に薄膜形成用の材料を供給する。 (6) Effects of Embodiment The film forming apparatus 1 (an example of a film forming apparatus) includes a first roller 51 (an example of a first roller), a second roller 52 (an example of a second roller), and a third roller. 53 (an example of a third roller) and a film forming material supply unit 6 (an example of a film forming material supply unit). The first roller 51 is rotatable about an axis and causes the base material 2 (an example of the base material) to travel along the outer peripheral surface. The second roller 52 aligns the base material 2 positioned on the outer peripheral surface of the first roller 51 in a plurality of rows at a predetermined interval by winding the base material 2 a plurality of times between the second roller 52 and the first roller 51. The third roller 53 has a mask 9 positioned on the outer peripheral surface of the first roller 51 by winding a thin plate-like mask 9 (an example of a mask) a plurality of times between the first roller 51 and the third roller 53. A plurality of rows are aligned at a predetermined interval in a state where at least a part is superimposed on the plurality of rows of base materials 2 positioned on the outer peripheral surface of the first roller 51. The film forming material supply unit 6 supplies a material for forming a thin film to the surface of the substrate 2 located on the outer peripheral surface of the first roller 51.

本実施形態によれば、第１ローラ５１の回転に応じて基材２を走行させながら、第１ローラ５１の外周面上に配列される複数列の基材２に対して、製膜材料供給部６から供給される材料により所定の膜厚での製膜処理を行うことができる。このとき、必要に応じて基材２の表面を部分的あるいは全部と重畳するマスク９を、基材２と同一速度で走行させながら供給することができる。
マスク９は、基材２とともに走行させることができるため、チャンバ内を一度通過した後に回収することができる。つまり、チャンバを開放してマスクのメンテナンスを行う必要がなくなる。
また、第１ローラ５１と第２ローラ５２との間に基材２を巻回し、第１ローラ５１と第３ローラ５３との間にマスク９を巻回していることから、基材２とマスク９のテンションを個別に調整することが可能であり、その結果、マスク９を基材２に密着させることが容易である。
さらに、マスク９は基材２とともに同一速度で走行させることができることから、製膜処理後の基材２の表面がマスク９と擦れ合うことを防止できる。その結果、製膜処理後の表面に損傷が生じにくい。 According to the present embodiment, the film forming material is supplied to the plurality of rows of base materials 2 arranged on the outer peripheral surface of the first roller 51 while the base material 2 is caused to travel according to the rotation of the first roller 51. The film forming process with a predetermined film thickness can be performed by the material supplied from the unit 6. At this time, the mask 9 that partially or entirely overlaps the surface of the base material 2 can be supplied while traveling at the same speed as the base material 2 as necessary.
Since the mask 9 can be run together with the base material 2, it can be recovered after passing through the chamber once. That is, it is not necessary to open the chamber and perform mask maintenance.
Further, since the base material 2 is wound between the first roller 51 and the second roller 52 and the mask 9 is wound between the first roller 51 and the third roller 53, the base material 2 and the mask 9 can be individually adjusted, and as a result, the mask 9 can be easily adhered to the substrate 2.
Furthermore, since the mask 9 can be run with the base material 2 at the same speed, it is possible to prevent the surface of the base material 2 after the film forming process from rubbing against the mask 9. As a result, the surface after the film forming process is hardly damaged.

（７）案内溝
前述した実施形態では、第１ローラ５１と第２ローラ５２とで構成されるローラ対、第１ローラ５１と第３ローラ５３とで構成されるローラ対が、それぞれネルソンローラを構成している。このため、第１ローラ５１と第２ローラ５２に複数回巻回された基材２が所定の間隔で整列され、第１ローラ５１と第３ローラ５３に複数回巻回されたマスク９が所定の間隔で整列される。 (7) Guide groove In the embodiment described above, the roller pair constituted by the first roller 51 and the second roller 52 and the roller pair constituted by the first roller 51 and the third roller 53 are respectively Nelson rollers. It is composed. For this reason, the base material 2 wound a plurality of times around the first roller 51 and the second roller 52 is aligned at a predetermined interval, and the mask 9 wound a plurality of times around the first roller 51 and the third roller 53 is a predetermined number. Are arranged at intervals of

基材２及びマスク９の位置決めを確実に行うためには、第１ローラ５１〜第３ローラ５３に位置決め用の案内溝を形成することが考えられる。特に、製膜処理が実行される第１ローラ５１の外周面は、基材２及びマスク９の位置決めが正確になされることが好ましい。 In order to perform the positioning of the base material 2 and the mask 9 reliably, it is conceivable to form positioning guide grooves in the first roller 51 to the third roller 53. In particular, it is preferable that the outer peripheral surface of the first roller 51 on which the film forming process is performed is accurately positioned on the base material 2 and the mask 9.

図９は、基材２及びマスク９の案内溝を形成した第１ローラ５１の断面図である。
図９に示すように、第１ローラ５１の外表面６０には、複数列の基材２が整列され、さらに基材２上に一部が重畳するように複数列のマスク９が整列される。
第１ローラ５１の外表面６０には、基材２を案内するための第１案内溝６１が形成されている。 FIG. 9 is a cross-sectional view of the first roller 51 in which guide grooves for the substrate 2 and the mask 9 are formed.
As shown in FIG. 9, a plurality of rows of base materials 2 are aligned on the outer surface 60 of the first roller 51, and a plurality of rows of masks 9 are aligned so as to partially overlap the base material 2. .
A first guide groove 61 for guiding the base material 2 is formed on the outer surface 60 of the first roller 51.

第１案内溝６１は、基材２の幅とほぼ同一の幅を有し、基材２とマスク９の厚みを合計した深さで形成されている。
このことにより、第１ローラ５１に巻回される基材２は、第１案内溝６１の側壁によって長さ方向両側部が位置決めされて、所定の間隔で複数列配列されることになる。 The first guide groove 61 has substantially the same width as the width of the base material 2 and is formed with a depth obtained by adding the thicknesses of the base material 2 and the mask 9.
Thus, the base material 2 wound around the first roller 51 is positioned at both sides in the length direction by the side wall of the first guide groove 61, and is arranged in a plurality of rows at a predetermined interval.

第１ローラ５１の外表面６０には、さらにマスク９を案内するための第２案内溝６２が形成されている。 A second guide groove 62 for guiding the mask 9 is further formed on the outer surface 60 of the first roller 51.

第２案内溝６２は、第１案内溝６１の外周面側端部に連続して形成されており、マスク９の幅よりも所定長さだけ小さい幅で形成されている。この第２案内溝６２の幅は、マスク９により基材２をマスキングする幅だけ、マスク９の幅より狭くなっている。また、第２案内溝６２の深さは、マスク９の厚みとほぼ同一の深さで構成される。 The second guide groove 62 is continuously formed at the outer peripheral surface side end of the first guide groove 61, and is formed with a width smaller than the width of the mask 9 by a predetermined length. The width of the second guide groove 62 is smaller than the width of the mask 9 by the width for masking the base material 2 by the mask 9. The depth of the second guide groove 62 is substantially the same as the thickness of the mask 9.

基材２の長さ方向の両側端部をマスキングする場合には、図９に示すように、第１案内溝６１の両側に連続する第２案内溝６２が形成される。
このような第２案内溝６２では、マスク９の長さ方向の両側端部のうち一方のみを位置決めすることができる。 When masking both side ends of the base material 2 in the length direction, second guide grooves 62 that are continuous on both sides of the first guide groove 61 are formed as shown in FIG.
In such a second guide groove 62, only one of the side end portions in the length direction of the mask 9 can be positioned.

第１ローラ５１に、基材２を案内する第１案内溝６１及びマスク９を案内する第２案内溝６２を形成することによって、基材２及びマスク９を位置決めすることが可能であり、基材２の製膜パターンを正確に形成することができる。 By forming the first guide groove 61 for guiding the base material 2 and the second guide groove 62 for guiding the mask 9 on the first roller 51, the base material 2 and the mask 9 can be positioned. The film forming pattern of the material 2 can be accurately formed.

図１０は、第１ローラ５１に形成される案内溝の他の例を示す説明図である。
図１０に示す例では、基材２の一方の端部のみをマスキングする場合に、第１ローラ５１に形成される案内溝を示している。
第１ローラ５１の外表面６０には、基材２を案内するための第１案内溝６１が形成されている。 FIG. 10 is an explanatory view showing another example of the guide groove formed in the first roller 51.
In the example shown in FIG. 10, a guide groove formed in the first roller 51 is shown when masking only one end of the substrate 2.
A first guide groove 61 for guiding the base material 2 is formed on the outer surface 60 of the first roller 51.

第１案内溝６１は、図９に示される第１案内溝６１と同様に、基材２の幅とほぼ同一の幅を有し、基材２とマスク９の厚みを合計した深さで形成されている。
また、第１ローラ５１の外表面６０には、さらにマスク９を案内するための第２案内溝６２が形成されている。 Similarly to the first guide groove 61 shown in FIG. 9, the first guide groove 61 has a width substantially the same as the width of the base material 2 and is formed with a total depth of the base material 2 and the mask 9. Has been.
A second guide groove 62 for guiding the mask 9 is further formed on the outer surface 60 of the first roller 51.

第２案内溝６２は、第１案内溝６１の外周面側端部に連続して形成されており、マスク９の幅よりも所定長さだけ小さい幅で形成されている。
この実施形態による第２案内溝６２は、第１案内溝６１の幅方向の両端のうち一方の端部にのみ形成される。 The second guide groove 62 is continuously formed at the outer peripheral surface side end of the first guide groove 61, and is formed with a width smaller than the width of the mask 9 by a predetermined length.
The second guide groove 62 according to this embodiment is formed only at one end of both ends of the first guide groove 61 in the width direction.

この場合、前述した実施形態と同様に、基材２の長さ方向両端部は、第１案内溝６１の側壁によって案内されて位置決めされる。また、マスク９の長さ方向の一方の端部が、第２案内溝６２の側壁によって案内されて位置決めされる。 In this case, as in the above-described embodiment, both ends in the length direction of the base material 2 are guided and positioned by the side walls of the first guide groove 61. Further, one end portion in the length direction of the mask 9 is guided and positioned by the side wall of the second guide groove 62.

したがって、製膜処理部３０内において、基材２及びマスク９を正確に位置決めすることができ、基材２上に形成される積層膜を正確にパターニングできる。
図９及び図１０に示す実施形態において、基材２及びマスク９の間に厚み方向の間隙を有する構成であってもよい。基材２及びマスク９をほぼ同一の速度で搬送する場合であっても、マスク９により基材２の表面を損傷するおそれがある。このような場合には、基材２及びマスク９の間に厚み方向の間隙を有する構成にすることで、基材２の表面をより確実に保護できる。 Therefore, the base material 2 and the mask 9 can be accurately positioned in the film forming processing unit 30, and the laminated film formed on the base material 2 can be accurately patterned.
In the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, a structure having a gap in the thickness direction between the substrate 2 and the mask 9 may be used. Even when the substrate 2 and the mask 9 are transported at substantially the same speed, the mask 9 may damage the surface of the substrate 2. In such a case, the surface of the base material 2 can be more reliably protected by adopting a structure having a gap in the thickness direction between the base material 2 and the mask 9.

（８）スプロケット構造
図１１は、第１ローラ５１の変形例を示す断面図である。図１２は、第１ローラ５１の変形例を用いた場合に適用されるマスク９の一例を示す説明図である。
図１１に示すように、第１ローラ５１の外表面６０に歯車の歯となる複数の突起６３を設けて、マスク９を案内するように構成することが可能である。
複数の突起６３は、マスク９が第１ローラ５１の回転軸方向に整列する位置の外表面６０に設けられ、外表面６０の回転軸周りに等間隔で配置される。
マスク９は、図１２に示すように、突起６３が係合するための貫通孔９１が等間隔で設けられたものを用いる。 (8) Sprocket Structure FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modified example of the first roller 51. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the mask 9 applied when a modification of the first roller 51 is used.
As shown in FIG. 11, the mask 9 can be guided by providing a plurality of protrusions 63 serving as gear teeth on the outer surface 60 of the first roller 51.
The plurality of protrusions 63 are provided on the outer surface 60 at a position where the mask 9 is aligned in the rotation axis direction of the first roller 51, and are arranged at equal intervals around the rotation axis of the outer surface 60.
As shown in FIG. 12, a mask 9 is used in which through holes 91 for engaging the projections 63 are provided at equal intervals.

マスク９に設けられる貫通孔９１は、第１ローラ５１の外表面６０に設けられる突起６３の間隔と同一の間隔で設けることができる。
また、第１ローラ５１の外表面６０に設けられる突起６３の間隔を、マスク９に設けられる貫通孔９１の間隔の整数倍とすることも可能である。
さらに、マスク９が第１ローラ５１の回転軸方向に整列する各位置において、それぞれ１つだけ突起６３を設けることもできる。
このような構成とすることによって、マスク９の位置ずれを防止することができ、製膜処理におけるマスキングを確実に行うことができる。 The through holes 91 provided in the mask 9 can be provided at the same interval as the interval between the protrusions 63 provided on the outer surface 60 of the first roller 51.
Further, the interval between the protrusions 63 provided on the outer surface 60 of the first roller 51 can be an integral multiple of the interval between the through holes 91 provided in the mask 9.
Furthermore, only one protrusion 63 can be provided at each position where the mask 9 is aligned in the rotation axis direction of the first roller 51.
With such a configuration, the displacement of the mask 9 can be prevented, and the masking in the film forming process can be reliably performed.

図１３は、第１ローラ５１の他の変形例を示す断面図である。
図１３に示す第１ローラ５１では、外表面６０に設けた突起６３の基部に段差部６４を設けている。
複数の突起６３は、前述した例と同様に、マスク９が第１ローラ５１の回転軸方向に整列する位置の外表面６０に設けられ、外表面６０の回転軸周りに等間隔で配置される。
マスク９は、図１２に示すような、突起６３が係合するための貫通孔９１が等間隔で設けられたものを用いることができる。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing another modification of the first roller 51.
In the first roller 51 shown in FIG. 13, a stepped portion 64 is provided at the base of a protrusion 63 provided on the outer surface 60.
The plurality of protrusions 63 are provided on the outer surface 60 at a position where the mask 9 is aligned in the rotation axis direction of the first roller 51, and are arranged at equal intervals around the rotation axis of the outer surface 60, as in the example described above. .
As the mask 9, as shown in FIG. 12, a mask provided with through-holes 91 for engaging the projections 63 at equal intervals can be used.

前述した例と同様に、マスク９に設けられる貫通孔９１は、第１ローラ５１の外表面６０に設けられる突起６３の間隔と同一の間隔で設けることができ、第１ローラ５１の外表面６０に設けられる突起６３の間隔を、マスク９に設けられる貫通孔９１の間隔の整数倍とすることもできる。
さらに、マスク９が第１ローラ５１の回転軸方向に整列する各位置において、それぞれ１つだけ突起６３を設けることもできる。
このような構成とする場合、マスク９の貫通孔９１が第１ローラ５１の突起６３に係合することによって、位置ずれを起こすことを防止でき、製膜処理におけるマスキングを確実に行うことができる。 Similarly to the above-described example, the through holes 91 provided in the mask 9 can be provided at the same interval as the interval between the protrusions 63 provided on the outer surface 60 of the first roller 51, and the outer surface 60 of the first roller 51. The interval between the protrusions 63 provided on the mask 9 may be an integral multiple of the interval between the through holes 91 provided in the mask 9.
Furthermore, only one protrusion 63 can be provided at each position where the mask 9 is aligned in the rotation axis direction of the first roller 51.
In the case of such a configuration, the through-hole 91 of the mask 9 is engaged with the protrusion 63 of the first roller 51, so that it is possible to prevent positional displacement, and the masking in the film forming process can be reliably performed. .

また、第１ローラの突起６３に係合して所定位置に案内されるマスク９が、段差部６４に当接することにより、基材２との間に厚さ方向の間隙が生じる。このことによって、基材２の製膜面にマスク９が当接して製膜面を損傷することを軽減できる。 Further, the mask 9 that is engaged with the protrusion 63 of the first roller and guided to a predetermined position comes into contact with the stepped portion 64, thereby generating a gap in the thickness direction between the mask 9 and the base material 2. By this, it can reduce that the mask 9 contact | abuts on the film forming surface of the base material 2, and damages a film forming surface.

（９）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
第２ローラ５２に基材２を位置決めするための案内溝を形成することも可能である。
同様に、第３ローラ５３にマスク９を位置決めするための案内溝を形成することも可能である。
また、マスク９は、基材２上に製膜するためのパターンが形成されたものを用いて完全に基材２と重複するように構成することができる。
上述した実施形態では、各チャンバのそれぞれに対応して、マスクの送出及び巻取を行う機構を独立して設けたものを開示しているが、複数のチャンバに共通のマスク送出ロール及びマスク巻取ロールを設けることも可能である。例えば、３つのチャンバを備える製膜装置の場合に、第１のチャンバにマスクを送出するマスク送出ロールを設け、第３のチャンバに排出されるマスクを巻き取るマスク巻取ロールを設けることができる。このように、所定数のチャンバ毎にマスクの送出及び巻取を行う機構を設けることが可能である。 (9) Other Embodiments Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
It is also possible to form a guide groove for positioning the base material 2 on the second roller 52.
Similarly, a guide groove for positioning the mask 9 can be formed on the third roller 53.
Further, the mask 9 can be configured to completely overlap with the base material 2 using a mask on which a pattern for forming a film is formed on the base material 2.
In the above-described embodiment, a mechanism for independently delivering and winding a mask is provided corresponding to each chamber. However, a mask delivery roll and a mask winding common to a plurality of chambers are disclosed. It is also possible to provide a take-up roll. For example, in the case of a film forming apparatus having three chambers, a mask delivery roll for delivering a mask to the first chamber may be provided, and a mask take-up roll for taking up the mask discharged to the third chamber may be provided. . As described above, it is possible to provide a mechanism for sending and winding the mask for each predetermined number of chambers.

本発明は、ロールツーロールで製膜処理を実行する製膜装置に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a film forming apparatus that performs a film forming process on a roll-to-roll basis.

１製膜装置
２基材
３チャンバ
５ローラ部
６製膜材料供給部
７マスク送出ロール
８マスク巻取ロール
９マスク
１０基材送出ロール
１１ａチャンバ
１１ｂチャンバ
２０基材巻取ロール
２１太陽電池セル
３０製膜処理部
５１第１ローラ
５２第２ローラ
５３第３ローラ
６０外周面
６１第１案内溝
６２第２案内溝
６３突起
６４段差部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film forming apparatus 2 Base material 3 Chamber 5 Roller part 6 Film forming material supply part 7 Mask sending roll 8 Mask winding roll 9 Mask 10 Base material sending roll 11a Chamber 11b Chamber 20 Base material winding roll 21 Solar cell 30 Film processing unit 51 First roller 52 Second roller 53 Third roller 60 Outer peripheral surface 61 First guide groove 62 Second guide groove 63 Projection 64 Step portion

Claims

It is a film forming apparatus that performs a predetermined treatment on a thin plate-like substrate being transported to form a thin film on the surface of the substrate,
A first roller that is rotatable about an axis and travels along the outer peripheral surface;
The base material is spaced apart from the first roller by a predetermined distance, and the base material positioned on the outer peripheral surface of the first roller is spaced a predetermined distance by being wound a plurality of times between the first roller and the first roller. A second roller for aligning multiple rows at
The mask located on the outer peripheral surface of the first roller is spaced apart from the first roller by a predetermined distance, and a thin plate-like mask is wound a plurality of times between the first roller and the first roller. A third roller that aligns a plurality of rows at a predetermined interval in a state where at least a part thereof is superimposed on the plurality of rows of the base materials located on the outer peripheral surface of the first roller;
A film forming material supply unit for supplying a material for forming a thin film to the surface of the base material located on the outer peripheral surface of the first roller;
A film forming apparatus comprising:

The roller pair consisting of the first roller and the second roller and the roller pair consisting of the first roller and the third roller are Nelson rollers, each of which has a predetermined angle on each rotation shaft. Membrane device.

The film forming apparatus according to claim 1, wherein the first roller, the second roller, the third roller, and the film forming material supply unit are disposed in one chamber.

The apparatus further comprises a substrate delivery roll for delivering the substrate and a substrate take-up roll for winding up the substrate, and a plurality of the chambers are disposed between the substrate delivery roll and the substrate take-up roll. The film forming apparatus according to claim 3, wherein

5. The film forming apparatus according to claim 4, comprising a mask delivery roll for delivering the mask and a mask take-up roll for taking up the mask, corresponding to each of the plurality of chambers.

The film forming apparatus according to claim 1, wherein the first roller includes a guide groove for positioning the base material and the mask.