JPH11343595A - 電析装置とその制御方法 - Google Patents

電析装置とその制御方法

Info

Publication number
JPH11343595A
JPH11343595A JP15087098A JP15087098A JPH11343595A JP H11343595 A JPH11343595 A JP H11343595A JP 15087098 A JP15087098 A JP 15087098A JP 15087098 A JP15087098 A JP 15087098A JP H11343595 A JPH11343595 A JP H11343595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
electrodeposition
current source
anode
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP15087098A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3517588B2 (ja
Inventor
Kozo Arao
浩三 荒尾
Yuichi Sonoda
雄一 園田
Yusuke Miyamoto
祐介 宮本
Jo Toyama
上 遠山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP15087098A priority Critical patent/JP3517588B2/ja
Publication of JPH11343595A publication Critical patent/JPH11343595A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3517588B2 publication Critical patent/JP3517588B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺基板上に酸化物薄膜を電析によって堆積
する電析装置において、複数のアノードと該アノードに
それぞれ電流源を設け、電流源同士で及ぼし合う影響を
防止して安定して制御し、均一な堆積膜を形成する。 【解決手段】 アノード1003、1004にそれぞれ
単独に制御可能な電流源1007、1008を接続し、
電流源1007、1008にはそれぞれ短絡スイッチ1
022、1023を有する短絡回路を設け、さらに、電
流源1007、1008の出力端子と当該短絡回路との
接続点からアノード1003、1004までの経路に接
続スイッチ1020、1021を設け、電析を行うに際
して、接続スイッチ1020、1021を開いた状態で
先ず短絡スイッチ1022、1023を閉じ、電流源1
007、1008をオンしてそれぞれの短絡回路に電流
を流したスタンバイ状態を経て、接続スイッチ102
0、1021を閉じ、続いて短絡スイッチ1022、1
023を開いて短絡回路を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長尺基板上に酸化
物薄膜を堆積するための電析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、先に、水溶液の電気化学反
応を利用して酸化物を堆積する方法(以下、「電析方
法」と記す)を提案し、その一つとして長尺基板(ロー
ル基板、ウェブ、フープ材、コイル、テープ、リール材
とも言う)に電析する方法を提案した。ここで、長尺基
板とは、極めて細長い長方形の薄板で、長手方向に巻き
上げてロールの形で保持できるものを指す。長尺基板
は、連続的に成膜を行うことができることから、稼働率
やランニングコストを安くできるなど、工業的には極め
て有利な部材である。
【0003】上記長尺基板に電析方法によって酸化物を
堆積させる電析装置の一例の概略図を図2に示す。図2
に示すように、当該装置では、順次ロールより繰り出し
ながら、電析槽2009において長尺基板2001とア
ノード2017間に電圧を印加して電析浴2016より
酸化物を堆積し、水洗槽2030において水洗した後、
温風乾燥して再びロールに巻き取る。
【0004】図2に例示したような電析装置を用いる
と、次のような利点がある。
【0005】(1)スパッタなどの真空装置と異なり、
膜堆積が極めて簡便である。高価な真空ポンプが不要
で、プラズマを使用するための電源や電極周りの設計に
気を遣う必要がない。
【0006】(2)ほとんどの場合、ランニング・コス
トが安い。その理由は、スパッタではターゲットの作製
に人手と装置を要し、高価である上、ターゲットの利用
効率も2割程度以下と低いためである。従って、装置の
スループットを上げなければならない場合や、成膜厚の
大きい場合には、ターゲット交換の作業がかなりのウエ
イトを占めるようになるからである。
【0007】(3)スパッタ以外の、CVD法や真空蒸
着法に対しても装置やランニング・コストの点で優位性
がある。
【0008】(4)廃液を簡単に処理することができ、
環境に及ぼす影響も小さく、環境汚染を防止するための
コストも高くない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、図2
のような電析装置を用いると、極めて安価に酸化物薄膜
を長尺基板上に堆積することが可能となるが、本発明者
等が実際に図2の装置を操作して電析を行ったところ、
アノード電流の場所ムラが発生した。その原因は、基板
が懸垂線になっていて、必ずしも各アノードと基板間の
距離が正確に一定でないこと、それぞれのアノードに接
続する部分での接続抵抗が等しくないこと、などであ
る。そこで、アノードの数に応じた複数の電源を用意
し、電流制御を行って成膜したところ、膜の成膜速度を
場所に関わらず一定とすることができ、膜全体のムラを
効果的に防止することができた。しかしながら、電源を
独立させただけでは、それぞれの電源の制御が不安定で
得られる膜に異常成長を発生する場合があった。
【0010】本発明の目的は、上記問題を解決した電析
装置を提供することにあり、具体的には、複数のアノー
ドと電流源を有する電析装置において、各電流源を安定
して制御し、均一な膜厚の酸化物薄膜を効率よく堆積さ
せることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、長尺基
板上に酸化物薄膜を堆積するための電析装置であって、
複数のアノードと、該アノードに接続され独立に電流を
制御可能な複数の電流源を有し、各電流源の電源出力の
リターン線が共通の給電部を介して、該共通給電部より
分岐して個々の電流源に接続されており、各電流源がそ
れぞれに短絡スイッチを有する短絡回路を有し、該短絡
回路と電流源出力との接続点からアノードまでの経路に
接続スイッチを設けたことを特徴とする電析装置であ
る。
【0012】本発明の第二は、上記電析装置の制御方法
であって、電析を行う際に、予め、オフの電流源に連絡
する接続スイッチを開き、短絡スイッチを閉じた状態で
当該電流源をオンし、短絡回路に電流を供給して当該電
流源を安定させた後、上記接続スイッチを閉じ、短絡ス
イッチを開いて電析回路に電流を供給することを特徴と
する電析装置の制御方法である。
【0013】さらに本発明の第三は、長尺基板上に酸化
物薄膜を堆積するための電析装置であって、複数のアノ
ードと、該アノードに接続され独立に電流を制御可能な
複数の電流源を有し、各電流源の電源出力のリターン線
が共通の給電部を介して、該共通給電部より分岐して個
々の電流源に接続されており、各電流源の出力側に電流
の逆流防止手段を設けたことを特徴とする電析装置であ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明が解決した、前記電流制御
不安定の原因について説明する。図3は従来の電析装置
において、複数のアノードの個々に電流源を接続した構
成を示す図である。本図においては便宜上、アノードを
2個としているが、3個以上の場合でも並列に接続すれ
ば良く、基本的な作用機序は同じである。
【0015】図3において、長尺基板3001は基板搬
送方向3002に向かって搬送され、アノード3003
と3004が電析浴中に所定の距離を置いて配置されて
いる。各アノードはそれぞれ、アノードケーブル300
5、3006を介して電流源3007、3008の出力
側に接続されている。また、これらの電流源からの電流
の戻りは、長尺基板3001から給電ローラー3009
を共通に経て、戻りケーブル3010をもってそれぞれ
の電流源のリターンへと接続されている。
【0016】図3の電気的な等価回路を図4に示す。図
中、4009はローラー給電部、4013、4014は
アノード部である。従って、基板抵抗4001はアノー
ド3003の対向部から給電ローラー3009に至る長
尺基板3001の抵抗、基板抵抗4002はアノード3
004の対向部からアノード3003の対向部に至る長
尺基板3001の抵抗、アノード抵抗4003はアノー
ド3003と該アノードに対向する長尺基板3001と
の間の浴の抵抗、アノード抵抗4004はアノード30
04と該アノードに対向する長尺基板3001との間の
浴の抵抗、浴抵抗4015は浴を介したアノード300
3と3004との間の抵抗、アノードケーブル抵抗40
05は、アノード3003から電流源3007(400
7)へと接続されたケーブルの抵抗、アノードケーブル
抵抗4006はアノード3004から電流源3008
(4008)へと接続されたケーブルの抵抗、給電ロー
ラー抵抗4010は、給電ローラー3009からリター
ン線分岐部までのローラー接触給電抵抗と共用ケーブル
の合成抵抗、個別戻りケーブル抵抗4011はリターン
線分岐部から接続された電流源3007までのケーブル
抵抗、個別戻りケーブル抵抗4012はリターン線分岐
部から接続された電流源3008までのケーブル抵抗で
ある。
【0017】それぞれの抵抗値をRにそれぞれの符号を
添字として表わすこととし(例えば、アノード抵抗40
04はR4004)、電流源4007からの電流をI4007
電流源4008からの電流をI4008とする。キルヒホッ
フの定理を用いると、アノード抵抗4003及び400
4にそれぞれ流れる電流I4003、I4004はそれぞれ以下
の式で示される。
【0018】
【数1】
【0019】さらに、電流源4007及び4008でそ
れぞれ電流を流すために発生すべき電圧V4007、V4008
は下記式で示される。
【0020】
【数2】
【0021】ここで、具体的な抵抗値を評価する。電析
浴として85℃、0.02Mの硝酸亜鉛を用いた場合、
浴の持つ比抵抗は14Ωcmであり、これに基づくアノ
ード抵抗4003及び4004の抵抗値は約70mΩで
ある。また、SUSの長尺基板の抵抗は長さ1m当たり
2mΩであり、基板抵抗4001は約6mΩ、基板抵抗
4002は約1mΩである。さらに給電ローラー抵抗4
010、アノードケーブル抵抗4005及び4006、
個別戻りケーブル抵抗4011はいずれも約1mΩ、個
別戻りケーブル4012は約2mΩである。また、迷走
分を含めた浴抵抗4015は約10mΩであった。
【0022】上記抵抗値に基づいて、アノード抵抗を流
れる電流値と電流源の電圧[mV]は、 I4003=0.536I4007+0.470I40084004=0.464I4007+0.530I40084007=46.5I4007+39.9I40084008=39.9I4007+47.6I4008 となる。
【0023】例えば、I4007=I4008=5Aとすると、
403 =5.03A、I4004=4.97A、V4007
0.432V、V4008=0.438Vである。従って、
電流源3007と3008が同時に5Aずつ電流を吐き
出す場合、アノード3003、3004にはほとんど5
Aずつの電析電流が流れ、電流源3007と3008は
電流を流すために、0.432Vと0.438Vの電位
が電流源出力に現れるのである。
【0024】次に、同じ式を用いて、一方の電流源のみ
5Aの電流を流すように制御を行った場合を考える。I
4007=5A、I4008=0Aの時は、I4003=2.68
A、I4004=2.32A、V4007=0.233V、V
4008=0.200Vである。また逆に、I4007=0A、
4008=5Aの時は、I4003=2.35A、I4004
2.65A、V4007=0.200V、V4008=0.23
8Vである。即ち、電流源3007か3008のどちら
か一方のみをオンした場合には他方の電流源に逆電圧が
かかることになる。
【0025】このような逆電圧の存在が、電源の動作不
安定の原因であり、他の電源のオン・オフによって電流
出力端子間の電圧が変動すること、並びに例えば迷走電
流の変動によってR4015が変動して、電流出力端子間の
電圧が変動することによって、当該逆電圧が変化し、電
流源の動作を不安定にして、電流源の制御を困難にして
いる。迷走電流の変動は、撹拌空気による電析浴の移
動、撹拌空気による基板の上下動、基板搬送に伴う給電
抵抗の変化などによって引き起こされるため、予測が極
めて困難である。
【0026】より具体的には、例えば図3のような構成
において、電流源3007のみオンしている状態では電
流源3008には3007によって逆電圧がかかってい
る。ここで電流源3008をオンすると、電流源300
8の出力に逆電圧が加わるために、電流源3008の出
力が安定するまでに長時間を要してしまう。しかも、上
記したように、逆電圧値は迷走電流の変動によって容易
に変動するため正確な値を把握して対応することが困難
である。従って、各電流源には予め逆電圧の影響を受け
ないような手段を講じておく必要がある。
【0027】本発明は、上記逆電圧の電流源への影響を
防止し、オンした電流源の出力を短時間で安定させ、複
数の電流源を個々にオン・オフして安定して制御するこ
とを可能ならしめたものである。本発明において、逆電
圧の電流源への影響を防止する具体的な手段としては、
個々の電流源に短絡回路と、アノードに至る経路に接続
スイッチを設けた構成、及び、電流源とアノードとの間
に逆電圧防止手段を設けた構成、である。
【0028】図1は、本発明の電析装置の第1の実施形
態の、アノード周辺部の概略構成図である。図1におい
て、1001は長尺基板、1002は長尺基板1001
の搬送方向、1003及び1004はアノード、100
5及び1006はアノードケーブル、1007及び10
08は電流源、1009は給電ローラー、1010は戻
りケーブル、1011及び1012は個別戻りケーブ
ル、1020及び1021は接続スイッチ、1022及
び1023は短絡スイッチである。
【0029】図1において、長尺基板1001は搬送方
向1002に向かって電析浴中をアノード1003及び
1004に対向して送られ、それぞれのアノードから基
板への電流によって酸化物が基板上に堆積せしめられ
る。アノード1003及び1004への電流供給は、電
流源1007及び1008の出力端子の一方に接続され
たそれぞれの接続スイッチ1020及び1021を介し
て行われる。電流源1007及び1008の他方の出力
端子は、それぞれ個別戻りケーブル1011及び101
2を介して戻りケーブル1010に接続される。長尺基
板1001からの電流は給電ローラー1009を経てこ
れらの個別戻りケーブル1011及び1012を介し
て、電流源1007及び1008の出力端子の他方に戻
って電流ループを形成する。これらの電流ループをバイ
パスして、電流源1007及び1008の両出力端子を
短絡する短絡回路が形成されており、短絡スイッチ10
22及び1023によって当該回路の開・閉を行う。
【0030】上記回路における電流源のオン・オフにつ
いて説明する。電析を行っている電流印加状態では、電
流源がオン、接続スイッチが閉、短絡スイッチが開であ
る。今、電流源がオフ、接続スイッチが開、短絡スイッ
チが開の状態から、上記電流印加状態へ移行する場合
に、先ず、接続スイッチが開のまま短絡スイッチを閉に
して短絡回路を形成し、電流源をオンして該短絡回路に
電流を流すスタンバイ状態とする。続いて、接続スイッ
チを閉とすると、アノードにも電流が流れる。さらに、
短絡スイッチを開とすると短絡回路が遮断され、アノー
ドにのみ電流が流れる上記電流印加状態となる。
【0031】上記電流印加状態から、電流を遮断する際
にも、上記スタンバイ状態を経る。即ち、短絡スイッチ
を閉にして短絡回路に電流を流した後、接続スイッチを
開にし、続いて電流源をオフする。ここで、電流を遮断
した後では、電流源がオフ、接続スイッチが開、短絡ス
イッチが閉となっているため、再び電流を印加する場合
には、電流源をオンすれば良く、上記電流遮断した後に
短絡スイッチを開にする必要は特にない。
【0032】上記スタンバイ状態を経ることにより、複
数の電流源が互いに影響し合う回路に電流を投入する電
流源が、一旦短絡回路に電流を流したオン状態で当該回
路に電流を投入することになるため、当該電流源への逆
電圧の影響が防止され、当該回路における当該電流源の
出力する電流が短時間で安定する。また、オン状態の電
流源をスタンバイ状態を経て一旦短絡回路にも電流を流
した状態で当該回路より遮断することにより、当該回路
にインダクタ成分がある場合に、逆電圧がかかって電流
源が破壊されるのを回避できる。
【0033】尚、上記実施形態において、複数の遮断状
態の電流源を順次電流印加状態とする際には、給電ロー
ラーに近い電流源より順次行うことが望ましい。また、
電流印加状態の電流源を順次遮断してゆく際には、給電
ローラーより遠い電流源より遮断することが望ましい。
その理由は、給電ローラーに近い電流源の方が、他の電
流源からの影響が大きいためである。
【0034】図5は、本発明の電析装置の第2の実施形
態の、アノード周辺部の概略構成図である。図5におい
て、5001は長尺基板、5002は長尺基板5001
の搬送方向、5003及び5004はアノード、500
5及び5005はアノードケーブル、5007及び50
08は電流源、5009は給電ローラー、5010は戻
りケーブル、5011及び5012は個別戻りケーブ
ル、5031及び5032はダイオードである。
【0035】本実施形態においては、アノードと電流源
の間に逆電圧防止手段としてダイオードを配置した形態
である。他の電流源からの影響は、出力を相殺する方向
に働くため、ダイオードが介在することによって、電流
源への影響が防止される。本実施形態によると、電流源
を無接点で用いることができるため、制御手段が簡便
で、スイッチ類を用いないことからそれらの接続抵抗や
抵抗の経時変化を考慮する必要がなく、電析装置として
の信頼性が向上する。
【0036】[電析装置]本発明の電析装置の全体の構
成について図2を用いて説明する。尚、図2は、便宜
上、アノードの電流源については単独の構成を示してい
るが、本発明においては先に説明した実施形態の如く、
複数の電流源によって制御するものとする。
【0037】長尺基板2001はボビンに巻かれたコイ
ル状の荷姿で本装置に運ばれてくる。本装置では、この
コイルを基板繰り出しローラー2002にセットし、表
面保護のために巻き入れられた合紙を合紙巻き上げロー
ラー2003で巻き出しつつ、基板巻き上げローラー2
062に向かって搬送させる。即ち基板2001は、張
力検出ローラー2005、給電ローラー2006を経て
電析槽2009に入る。電析槽2009内部では、支持
ローラー2013及び2014で位置出しされ、電析が
行われる。次に水洗槽2030に送られて水洗される。
水洗槽2030内での位置出しは、支持ローラー203
1及び2066によって行われる。さらに温風乾燥炉2
051で乾燥され、支持ローラー2057を経て蛇行修
正ローラー2059で横ずれを補正され、成膜表面保護
のため合紙繰り出しローラー2060からの新たな合紙
を巻き込んで、基板巻き上げローラー2062に巻き上
げられ、必要に応じて次の工程に送られる。
【0038】張力検出ローラー2005は長尺基板20
01の動的な巻き張力を検知して、基板繰り出しローラ
ー2002の軸にリンクされた不図示のパウダークラッ
チ等ブレーキ手段にフィードバックをかけ、張力を一定
に保つものである。このことにより、長尺基板2001
の搬送経路が支持ローラー間で所定の値になるように設
計されている。特に、図2の装置では、成膜面にローラ
ーが触れない構成となっているため、張力が弱いと支持
ローラーから長尺基板2001が外れたり、電析槽20
09や水洗槽2030の出入り口で長尺基板2001が
垂れ下がって成膜面を擦ったりして傷が入るなどの不具
合が発生する。成膜面が触れない装置構成は、成膜面が
損傷を受けたり、汚れたりしないなどの利点があり、と
りわけ太陽電池の反射層などのように、ミクロン・サイ
ズの凹凸を薄膜上に形成しなければならない用途では好
ましい。
【0039】給電ローラー2006は長尺基板2001
にカソード側の電位を印加するためのもので、なるべく
電析浴2016に近いところに設置され、電源2008
の負局側に接続されている。
【0040】電析槽2009は、電析浴2016を保持
すると共に、長尺基板2001の経路を定め、それに対
してアノード2017を設置して、このアノード201
7に給電バー2015を介して電源2008から正極の
電位を印加する。このことにより、電析浴2016中で
長尺基板2001を負、アノード2017を正とする電
気化学的な電解析出プロセスが進行する。電析浴201
6が高温に保たれる時は、水蒸気の発生がかなり多くな
るので、上記排出ダクト2010〜2012から水蒸気
を逃がしてやる。また、電析浴2016を撹拌するため
に、撹拌エアー導入管2019からエアーを導入して、
電析槽2009内のエアー吹き出し管2018からエア
ーをバブリングする。
【0041】電析槽2009に高温の電析浴液を補給す
るには、電析循環槽2025を設け、この中にヒーター
2024を設置して電析浴を加温し、かかる浴液を浴液
循環ポンプ2023から電析浴液供給管2020を通し
て電析槽2009に供給する。電析槽2009から溢れ
た電析浴液や、一部積極的に帰還させる浴液は、不図示
の帰還路を経て、電析循環槽2025に戻して再び加温
する。ポンプの吐出量が一定の場合には、図2に示すよ
うに、バルブ2021と2022とで電析循環槽202
5から電析槽2009への浴液供給量を制御することが
できる。即ち、供給量を増やす場合には、バルブ202
1をより開放とし、バルブ2022をより閉鎖とする。
また供給量を減らす場合には逆の操作を行う。電析浴2
016の保持水位はこの供給量と不図示の帰還量を調節
して行う。
【0042】電析循環槽2025には、循環ポンプ20
27とフィルタとからなるフィルタ循環系が備えられて
おり、電析循環槽2025中の粒子を除去できる構成と
なっている。電析循環槽2025と電析槽2009との
間での供給・帰還が十分に多い場合には、このように電
析循環槽2025にのみフィルタを設置した形で、十分
な粒子除去効果を得ることができる。
【0043】図2に示す装置にあっては、電析循環槽2
025にも蒸気排出ダクト2026が設置されており、
水蒸気が排出される構造となっている。特に電析循環槽
2025にはヒーター2024が設置されていて加温源
となっているため、水蒸気の発生が著しく、発生水蒸気
が不用意に放出されたり結露したりするのが好ましくな
い場合は、極めて効果的である。
【0044】電析予備槽2029は、加温された浴液を
一気に既設の廃液系に流して処理装置を傷めることを防
ぐために設置されたもので、一旦電析槽2009の電析
浴2016を保持すると共に、電析槽2009を空とし
て作業の能率を図るための物である。
【0045】電析槽2009で電析を終えた長尺基板2
001は、続いて水洗槽2030に入って水洗される。
水洗槽2030内では長尺基板2001は支持ローラー
2031と2066で位置決めされ、第一水洗槽203
2、第二水洗槽2033、第三水洗槽2034を順に通
過する。それぞれに水洗循環槽2047〜2049と水
循環ポンプ2044〜2046が配され、二つのバル
ブ、即ちバルブ2038と2041、或いは2039と
2042、2040と2043とで水洗槽2030への
水供給量が決まり、供給管2035〜2037を介して
水洗槽2032〜2034へ洗浄水が供給される。二つ
のバルブによる水供給量の制御法は電析槽2009での
浴液供給量制御法と同様である。また電析槽2009同
様に、オーバーフローを集めたり一部を積極的に戻す不
図示の帰還水を、それぞれの水洗循環槽2050に戻す
ことも可能である。
【0046】通常、図2に示すような3段の水洗システ
ムでは、基板搬送の上流側の水洗槽、即ち第一水洗槽2
032から、下流側の水洗槽、即ち第三水洗槽2034
に向かって洗浄水の純度が高くなっていく。これは、長
尺基板2001が搬送されプロセスが終わりに近づくに
従い、該長尺基板2001の清浄度が上がっていくこと
を意味している。このことは図2に示したように、洗浄
水を第三水洗循環槽2049に最初に補給し、次に第三
水洗循環槽2049で溢れた洗浄水を第二水洗循環槽2
048に補給し、さらに第二水洗循環槽2048で溢れ
た洗浄水を第一水洗循環槽2047に補給することで、
水の使用量を大幅に節約して達成できる。
【0047】水洗の終了した長尺基板2001は水洗槽
2030の一部に設けられたエアーナイフ2065にて
水切りがされ、続いて温風乾燥炉2051に搬送され
る。ここでは、水を十分に乾燥させるだけの温度の対流
空気で乾燥を行う。そのための対流空気は、熱風発生炉
2055で発生した熱風を、フィルタ2054を通して
ゴミ取りをし、そして温風導入管2052から吹き出し
て供給する。溢れる空気はサイド温風回収管2053よ
り回収して、外気導入管2056からの外気と混合して
熱風発生炉2055に送られる。温風乾燥炉2051で
の長尺基板2001の搬送経路は支持ローラー2066
と支持ローラー2057とで位置出しされる。
【0048】蛇行修正ローラー2059は、長尺基板2
001の幅方向のずれを補正して基板巻き上げローラー
2062に巻き込む物であり、不図示のセンサーによっ
てずれ量を検知し、蛇行修正ローラー2059を不図示
のアームを支点として回転することによって制御する。
通常センサーの検知するずれ量も、蛇行修正ローラー2
0592の作動量も極めて小さく、1mmを超えないよ
うにしている。長尺基板2001を巻き上げるに際して
も、新しい合紙を表面保護のために合紙繰り出しローラ
ー2060から供給する。
【0049】ストッパー2007とストッパー2058
は同時に働いて、長尺基板2001を搬送張力のかかっ
たまま静止させるものである。これにより、長尺基板2
001の交換時や装置のメンテナンス時に作業性を向上
させることができる。
【0050】次に、本発明の装置の細部及び本発明にか
かる電析に用いる部材について説明する。
【0051】[長尺基板]本発明に用いられる長尺基板
の材料は、成膜面に電気的な導通がとれ、電析浴に侵さ
れないものならば使用でき、例えば、SUS、Al、C
u、Fe、Crなどの金属が用いられる。また金属コー
ティングを施したPETフィルムなども利用可能であ
る。これらの中で、光起電力素子化プロセスを後工程で
行うには、SUSが比較的安価で防食性に優れ長尺基板
としては優れている。
【0052】基板表面は、研磨を行った鏡面でも良い
し、BAなどの平滑面でも良い。また、2Dで代表され
る粗面でも良い。
【0053】さらに、基板には別の導電性材料が成膜さ
れていても良く、電析の目的に応じて選択される。
【0054】SUSやCrの長尺基板の場合は、他の金
属に比べて比電気抵抗が大きいため、電流源への逆電圧
が大きくなり特に本発明が有効となる。
【0055】[酸化物薄膜]本発明の電析装置において
堆積される酸化物としては、例えば酸化亜鉛が挙げられ
る。特に、酸化亜鉛膜としては、光起電力素子の構成部
材である、c軸に配向した酸化亜鉛多結晶膜やc軸の傾
いた酸化亜鉛多結晶膜が挙げられる。また、硝酸インジ
ウムから析出される酸化インジウム膜なども本発明の電
析装置によって好適に成膜される。
【0056】[電析浴]本発明の電析浴としては、所望
の酸化物薄膜に応じて選択される。例えば光起電力素子
の光閉じ込め反射層として有効な光の波長程度の凹凸を
持った酸化亜鉛膜を堆積する場合には、0.01M以上
の濃度の硝酸亜鉛が用いられる。また、c軸に配向した
酸化亜鉛膜を得るには、基板にもよるが一般的には、
0.05M以下とするのが良い。いずれの場合にも、添
加する糖類はスクロースは3g/l以上、デキストリン
は0.01g/l以上とするのが好ましい。これらの電
析浴の温度は60℃以上とるのが金属の析出を防止する
上で好ましい。特に、80℃以上が望ましい。
【0057】[アノード]本発明の電析装置のアノード
とは、基板に対して正の電位を持ち、電析電流を基板に
向かって流し得るものを言う。通常は図2に示した如
く、基板に対向して、また近接して配置される。本発明
においては、複数個のアノードが用いられ、これらアノ
ードの個々を、或いは複数個ずつを前記したように逆電
圧の影響を防止した電流源によって電流制御する。
【0058】本発明においてアノードの長尺基板幅方向
の大きさ(アノードの幅)は、長尺基板幅と等しいか、
或いはそれより大きく設定される。これは、アノードの
幅が長尺基板幅より短いと、酸化物薄膜の基板幅方向の
ムラが発生するためである。特に、本発明の電析装置は
酸化物薄膜を堆積させるため、単に金属イオンを電界に
よって運ぶだけではなく、基板のごく近傍で酸化反応を
進めなければならないので、その酸化反応を保持するた
めの電位(溶液と基板との電位)を確保せねばならず、
金属めっきとは異なったアプローチが必要であると考え
られる。
【0059】実際、金属メッキにおいては、電界の集中
する基板の端部が成膜の最も進む部分となるのに対し、
本発明の電析装置による酸化物堆積では逆の特性を示
す。さらに、ガラスビーカー内での実験では、対向電極
と反対側の基板面にも十分な堆積を見ることから、電界
だけでない機構が働いているとみるべきである。
【0060】アノードと基板の距離は、機械的な精度が
一番大きな因子となるが、1mm以上数10cm以下と
するのが好ましく、さらに望ましくは、10mm〜50
mm前後で配置する。また、同一の電位がかかっている
アノードは、同じ距離に配置する(基板になるべく平行
に配置する)のが好ましい。
【0061】アノードの基板搬送方向の大きさは、0.
1mm程度から1m以上まで適宜選択でき、またその形
状は、板状、綿状、棒状、メッシュ状或いは格子状とす
ることができる。いずれも機械的組み立て易さや電位の
保持の容易性から決められる。
【0062】本発明においては、アノードは懸垂線を描
く搬送基板に距離を合わせて配置するため、複数配置す
る。この時の電位や形状はそれぞれのアノード同士で同
一である必要はない。例えば、基板に近い側で凹凸は大
きくないが堆積速度の大きい膜、基板から遠い側で凹凸
が大きく堆積速度の小さい膜とするような場合、プロセ
ス前半のアノードはより近接させたり、より電位を高く
保持して電析電流を多くし、プロセス後半のアノードは
より離したりより電位を低く保持して電析電流を少なく
する、という様に設定する。また、その場合、前半は板
状のアノード、後半は棒状のアノードという形状を選択
することも可能である。
【0063】[ケーブル]本発明の電析装置に用いられ
るケーブルは、通常の被覆線もしくは裸線が利用でき
る。ただし、線抵抗を下げるために、14mm2 以上の
断面積を持つものを用いるのが好ましい。14mm2
上の断面積の線材で1〜2Ω/kmの抵抗値を持つ線材
を10m用いると、10mΩ〜20mΩのケーブル抵抗
を持つことになる。より抵抗値を下げる場合には、線径
の太いものや短いケーブルを用いてこの値より小さくす
るのが好ましい。
【0064】[スイッチ]本発明の電析装置に用いられ
るスイッチには、回路を十分効果的に開閉するもので、
機械的接点を持つもの、リレー接点のもの、さらにソリ
ッドステートリレー(SSR)の類が利用可能である。
但し、いずれも接点抵抗には留意する必要が有り、でき
る限り当該抵抗の小さいものを用いるようにする。
【0065】[給電部]本発明の電析装置に用いられる
給電部は、基板から電流を効率良く取得できるもので、
SUS、銅、炭素などで構成された、従動ローラー、摺
動ブラシなどが利用できる。給電抵抗を低くするため
に、ローラーへの張力を増やしたり、電解液を流したり
しても良い。
【0066】[電流源]本発明の電析装置に用いられる
電流源は、端子間電流が制御できるものであって、端子
電圧を実現できる容量を持つものである。また、互いの
出力端子は接地から浮いており、独立して制御できるも
のである。一般に入手できる直流電流源で容量を満足す
るものが一般に使用可能である。また、本発明において
は、電流源同士で及ぼしあう影響を防止しているので、
いわゆる吸い込み機能を持ったバイポーラー電源とする
必要はない。このため、電源としては極めて低コストの
ものを用いることができる。
【0067】
【実施例】[実施例1]図2の電析装置のアノード部分
として、図1の構成を組み込んだ装置を構成した。それ
ぞれに電流源を備えた6つのアノードを図1のように並
列に配置した。
【0068】本実施例においては、電析浴として0.0
05Mの硝酸亜鉛と、0.07g/lのデキストリンを
含んだものを用いた。また膜堆積温度は85℃とし、導
電度を測定したところ1mSであった。アノードのサイ
ズはいずれも、長さ420mm、幅360mmとし、幅
350mmの長尺基板に1cm離して対向せしめた。電
析浴のアノード抵抗は略0.7Ωであり、これを経て、
それぞれのアノードから長尺基板へ電流が流れた。浴抵
抗(図4のR4015に相当)は3Ωであった。
【0069】長尺基板としては、幅350mm、厚さ
0.15mmのSUS430を用いた。この基板の抵抗
は、長さ1m当たり0.02Ωであった。また給電部の
抵抗は0.01Ωであった。ケーブルの抵抗はいずれも
1mΩを超えることはなく、本実施例では実質ケーブル
抵抗を無視することができる。
【0070】上記抵抗値と前記した数式を用いて、各電
流源にかかる電圧を評価すると、 V4007=0.659I4007+0.183I40084008=0.183I4007+0.666I4008 となる。単位は[A]、[V]である。尚、ここでは2
つのアノードと電流源がある場合について評価したが、
基本的な考え方・値のオーダーは同様である。
【0071】上記したように、給電ローラーに近い側の
電流源の方が、遠い側の電流源から受ける影響が大き
い。従って、電流源容量が十分でない場合には、この影
響が電流制御の不安定さとなって現れる。
【0072】本実施例において、先ず、全ての電流源、
短絡スイッチ、接続スイッチを連動スイッチで同時に制
御した。
【0073】全ての電流源の短絡スイッチを開に、接続
スイッチを閉にそれぞれ固定して、電流源をオンして電
析を行ったところ、電析開始初期には電流が不安定で、
安定するまで30秒を要した。一方、本発明にかかる制
御方法に沿って、一旦短絡スイッチを閉にしてから電流
源をオンしてスタンバイ状態とした後、接続スイッチを
閉にして電析を行ったところ、3秒以内で安定期に到達
した。また、膜堆積にあたっても、異常成長が発生する
ことはなかった。
【0074】次に、各電流源、短絡スイッチ、接続スイ
ッチを個別に制御し、電流源をオンする際には給電ロー
ラーから近い電流源からオンし、オフする際には給電ロ
ーラーから遠い電流源からオフするようにした。その結
果、電流源をオンした際の初期変動はほとんど観察され
ず、また、異常成長のない極めて一様性に優れた酸化膜
が得られた。このように各電流源を個々に制御すること
により、プロセス変動や電流の投入・遮断に伴う電流源
変動を、効率良く防止することができる。
【0075】[実施例2]図2の電析装置のアノード部
分として、図5の構成を組み込んだ装置を構成した。電
析浴や基板は実施例1と同じものを用いた。従って、電
流源同士の影響は実施例1と同程度である。
【0076】本実施例においては、電流源をオンしてか
ら電流が安定するまで5秒以内であった。また、実施例
1と同様に、膜堆積にあたっても異常成長が発生するこ
とがなかった。
【0077】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の電流源を用いて複数のアノードと基板間に流れる
電流を制御する電析工程において、電流源同士で及ぼし
合う影響を低減し、酸化膜の異常成長を防止して一様な
酸化膜を得ることができる。
【0078】
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】本発明の電析装置の第1の実施形態のアノード
周辺部の概略構成図である。
【0080】
【図2】本発明の電析装置の全体構成を説明するための
概略構成図である。
【0081】
【図3】従来の電析装置のアノード周辺部の概略構成図
である。
【0082】
【図4】図3の構成の電気的な等価回路を示す図であ
る。
【0083】
【図5】本発明の電析装置の第2の実施形態のアノード
周辺部の概略構成図である。
【0084】
【符号の説明】
1001,3001,5001 長尺基板 1002,3002,5002 基板搬送方向 1003,1004,3003,3004,5003,
5004 アノード 1005,1006,3005,3006,5005,
5006 アノードケーブル 1007,1008,3007,3008,4007,
4008,5007,5008 電流源 1009,3009,5009 給電ローラー 1010,3010,5010 戻りケーブル 1011,1012,3011,3012,5011,
5012 個別戻りケーブル 1020,1021 接続スイッチ 1022,1023 短絡スイッチ 2001 長尺基板 2002 基板繰り出しローラー 2003 合紙巻き上げローラー 2005 張力検出ローラー 2006 給電ローラー 2007,2058 ストッパー 2008 電源 2009 電析槽 2010,2011,2012,2026 蒸気排出ダ
クト 2015 給電バー 2016 電析浴 2017 アノード 2018 エアー吹き出し管 2019 撹拌エアー導入管 2020 電析浴液供給管 2021,2022,2028,2038〜2043
バルブ 2023 浴液循環ポンプ 2024 ヒーター 2025 電析循環槽 2027 循環ポンプ 2029 電析予備槽 2030 水洗槽 2013,2014,2031,2057,2066
支持ローラー 2032 第一水洗槽 2033 第二水洗槽 2034 第三水洗槽 2035〜2037 水供給管 2044〜2046 水循環ポンプ 2047 第一水洗循環槽 2048 第二水洗循環槽 2049 第三水洗循環槽 2050 水洗循環槽 2051 温風乾燥炉 2052 温風導入管 2053 温風回収管 2054 フィルタ 2055 熱風発生炉 2056 外気導入管 2059 蛇行修正ローラー 2060 合紙繰り出しローラー 2062 基板巻き上げローラー 2065 エアーナイフ 4001,4002 基板抵抗 4003,4004 アノード抵抗 4005,4006 アノードケーブル抵抗 4010 給電ローラー抵抗 4011,4012 個別戻りケーブル抵抗 4013,4014 アノード部 4015 浴抵抗 5031,5032 ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電析装置とその制御方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長尺基板上に酸化
物薄膜を堆積するための電析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、先に、水溶液の電気化学反
応を利用して酸化物を堆積する方法(以下、「電析方
法」と記す)を提案し、その一つとして長尺基板(ロー
ル基板、ウェブ、フープ材、コイル、テープ、リール材
とも言う)に電析する方法を提案した。ここで、長尺基
板とは、極めて細長い長方形の薄板で、長手方向に巻き
上げてロールの形で保持できるものを指す。長尺基板
は、連続的に成膜を行うことができることから、稼働率
やランニングコストを安くできるなど、工業的には極め
て有利な部材である。
【0003】上記長尺基板に電析方法によって酸化物を
堆積させる電析装置の一例の概略図を図2に示す。図2
に示すように、当該装置では、順次ロールより繰り出し
ながら、電析槽2009において長尺基板2001とア
ノード2017間に電圧を印加して電析浴2016より
酸化物を堆積し、水洗槽2030において水洗した後、
温風乾燥して再びロールに巻き取る。
【0004】図2に例示したような電析装置を用いる
と、次のような利点がある。
【0005】(1)スパッタなどの真空装置と異なり、
膜堆積が極めて簡便である。高価な真空ポンプが不要
で、プラズマを使用するための電源や電極周りの設計に
気を遣う必要がない。
【0006】(2)ほとんどの場合、ランニング・コス
トが安い。その理由は、スパッタではターゲットの作製
に人手と装置を要し、高価である上、ターゲットの利用
効率も2割程度以下と低いためである。従って、装置の
スループットを上げなければならない場合や、成膜厚の
大きい場合には、ターゲット交換の作業がかなりのウエ
イトを占めるようになるからである。
【0007】(3)スパッタ以外の、CVD法や真空蒸
着法に対しても装置やランニング・コストの点で優位性
がある。
【0008】(4)廃液を簡単に処理することができ、
環境に及ぼす影響も小さく、環境汚染を防止するための
コストも高くない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、図2
のような電析装置を用いると、極めて安価に酸化物薄膜
を長尺基板上に堆積することが可能となるが、本発明者
等が実際に図2の装置を操作して電析を行ったところ、
アノード電流の場所ムラが発生した。その原因は、基板
が懸垂線になっていて、必ずしも各アノードと基板間の
距離が正確に一定でないこと、それぞれのアノードに接
続する部分での接続抵抗が等しくないこと、などであ
る。そこで、アノードの数に応じた複数の電源を用意
し、電流制御を行って成膜したところ、膜の成膜速度を
場所に関わらず一定とすることができ、膜全体のムラを
効果的に防止することができた。しかしながら、電源を
独立させただけでは、それぞれの電源の制御が不安定で
得られる膜に異常成長を発生する場合があった。
【0010】本発明の目的は、上記問題を解決した電析
装置を提供することにあり、具体的には、複数のアノー
ドと電流源を有する電析装置において、各電流源を安定
して制御し、均一な膜厚の酸化物薄膜を効率よく堆積さ
せることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、長尺基
板上に酸化物薄膜を堆積するための電析装置であって、
複数のアノードと、該アノードに接続され独立に電流を
制御可能な複数の電流源を有し、各電流源の電源出力の
リターン線が共通の給電部を介して、該共通給電部より
分岐して個々の電流源に接続されており、各電流源がそ
れぞれに短絡スイッチを有する短絡回路を有し、該短絡
回路と電流源出力との接続点からアノードまでの経路に
接続スイッチを設けたことを特徴とする電析装置であ
る。
【0012】本発明の第二は、上記電析装置の制御方法
であって、電析を行う際に、予め、オフの電流源に連絡
する接続スイッチを開き、短絡スイッチを閉じた状態で
当該電流源をオンし、短絡回路に電流を供給して当該電
流源を安定させた後、上記接続スイッチを閉じ、短絡ス
イッチを開いて電析回路に電流を供給することを特徴と
する電析装置の制御方法である。
【0013】さらに本発明の第三は、長尺基板上に酸化
物薄膜を堆積するための電析装置であって、複数のアノ
ードと、該アノードに接続され独立に電流を制御可能な
複数の電流源を有し、各電流源の電源出力のリターン線
が共通の給電部を介して、該共通給電部より分岐して個
々の電流源に接続されており、各電流源の出力側に電流
の逆流防止手段を設けたことを特徴とする電析装置であ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明が解決した、前記電流制御
不安定の原因について説明する。図3は従来の電析装置
において、複数のアノードの個々に電流源を接続した構
成を示す図である。本図においては便宜上、アノードを
2個としているが、3個以上の場合でも並列に接続すれ
ば良く、基本的な作用機序は同じである。
【0015】図3において、長尺基板3001は基板搬
送方向3002に向かって搬送され、アノード3003
と3004が電析浴中に所定の距離を置いて配置されて
いる。各アノードはそれぞれ、アノードケーブル300
5、3006を介して電流源3007、3008の出力
側に接続されている。また、これらの電流源からの電流
の戻りは、長尺基板3001から給電ローラー3009
を共通に経て、戻りケーブル3010をもってそれぞれ
の電流源のリターンへと接続されている。
【0016】図3の電気的な等価回路を図4に示す。図
中、4009はローラー給電部、4013、4014は
アノード部である。従って、基板抵抗4001はアノー
ド3003の対向部から給電ローラー3009に至る長
尺基板3001の抵抗、基板抵抗4002はアノード3
004の対向部からアノード3003の対向部に至る長
尺基板3001の抵抗、アノード抵抗4003はアノー
ド3003と該アノードに対向する長尺基板3001と
の間の浴の抵抗、アノード抵抗4004はアノード30
04と該アノードに対向する長尺基板3001との間の
浴の抵抗、浴抵抗4015は浴を介したアノード300
3と3004との間の抵抗、アノードケーブル抵抗40
05は、アノード3003から電流源3007(400
7)へと接続されたケーブルの抵抗、アノードケーブル
抵抗4006はアノード3004から電流源3008
(4008)へと接続されたケーブルの抵抗、給電ロー
ラー抵抗4010は、給電ローラー3009からリター
ン線分岐部までのローラー接触給電抵抗と共用ケーブル
の合成抵抗、個別戻りケーブル抵抗4011はリターン
線分岐部から接続された電流源3007までのケーブル
抵抗、個別戻りケーブル抵抗4012はリターン線分岐
部から接続された電流源3008までのケーブル抵抗で
ある。
【0017】それぞれの抵抗値をRにそれぞれの符号を
添字として表わすこととし(例えば、アノード抵抗40
04はR4004)、電流源4007からの電流をI
4007、電流源4008からの電流をI4008とす
る。キルヒホッフの定理を用いると、アノード抵抗40
03及び4004にそれぞれ流れる電流I4003、I
4004はそれぞれ以下の式で示される。
【0018】
【数1】013、4014はアノード部である。従っ
て、基板抵抗4001はアノード3003の対向部から
給電ローラー3009に至る長尺基板3001の抵抗、
基板抵抗4002はアノード3004の対向部からアノ
ード3003の対向部に至る長尺基板3001の抵抗、
アノード抵抗4003はアノード3003と該アノード
に対向する長尺基板3001との間の浴の抵抗、アノー
ド抵抗4004はアノード3004と該アノードに対向
する長尺基板3001との間の浴の抵抗、浴抵抗401
5は浴を介したアノード3003と3004との間の抵
抗、アノードケーブル抵抗4005は、アノード300
3から電流源3007(4007)へと接続されたケー
ブルの抵抗、アノードケーブル抵抗4006はアノード
3004から電流源3008(4008)へと接続され
たケーブルの抵抗、給電ローラー抵抗4010は、給電
ローラー3009からリターン線分岐部までのローラー
接触給電抵抗と共用ケーブルの合成抵抗、個別戻りケー
ブル抵抗4011はリターン線分岐部から接続された電
流源3007までのケーブル抵抗、個別戻りケーブル抵
抗4012はリターン線分岐部から接続された電流源3
008までのケーブル抵抗である。
【0017】それぞれの抵抗値をRにそれぞれの符号を
添字として表わすこととし(例えば、アノード抵抗40
04はR4004)、電流源4007からの電流をI
4007、電流源4008からの電流をI4008とす
る。キルヒホッフの定理を用いると、アノード抵抗40
03及び4004にそれぞれ流れる電流I4003、I
4004はそれぞれ以下の式で示される。
【0018】
【数1】
【0019】さらに、電流源4007及び4008でそ
れぞれ電流を流すために発生すべき電圧V4007、V
4008は下記式で示される。
【0020】
【数2】
【0021】ここで、具体的な抵抗値を評価する。電析
浴として85℃、0.02Mの硝酸亜鉛を用いた場合、
浴の持つ比抵抗は14Ωcmであり、これに基づくアノ
ード抵抗4003及び4004の抵抗値は約70mΩで
ある。また、SUSの長尺基板の抵抗は長さ1m当たり
2mΩであり、基板抵抗4001は約6mΩ、基板抵抗
4002は約1mΩである。さらに給電ローラー抵抗4
010、アノードケーブル抵抗4005及び4006、
個別戻りケーブル抵抗4011はいずれも約1mΩ、個
別戻りケーブル4012は約2mΩである。また、迷走
分を含めた浴抵抗4015は約10mΩであった。
【0022】上記抵抗値に基づいて、アノード抵抗を流
れる電流値と電流源の電圧[mV]は、 I4003=0.536I4007+0.470I
40084004=0.464I4007+0.530I
40084007=46.5I4007+39.9I40084008=39.9I4007+47.6I4008 となる。
【0023】例えば、I4007=I4008=5Aと
すると、I403 =5.03A、I4004=4.9
7A、V4007=0.432V、V4008=0.4
38Vである。従って、電流源3007と3008が同
時に5Aずつ電流を吐き出す場合、アノード3003、
3004にはほとんど5Aずつの電析電流が流れ、電流
源3007と3008は電流を流すために、0.432
Vと0.438Vの電位が電流源出力に現れるのであ
る。
【0024】次に、同じ式を用いて、一方の電流源のみ
5Aの電流を流すように制御を行った場合を考える。I
4007=5A、I4008=0Aの時は、I4003
=2.68A、I4004=2.32A、V4007
0.233V、V4008=0.200Vである。また
逆に、I4007=0A、I4008=5Aの時は、I
4003=2.35A、I4004=2.65A、V
4007=0.200V、V4008=0.238Vで
ある。即ち、電流源3007か3008のどちらか一方
のみをオンした場合には他方の電流源に逆電圧がかかる
ことになる。
【0025】このような逆電圧の存在が、電源の動作不
安定の原因であり、他の電源のオン・オフによって電流
出力端子間の電圧が変動すること、並びに例えば迷走電
流の変動によってR4015が変動して、電流出力端子
間の電圧が変動することによって、当該逆電圧が変化
し、電流源の動作を不安定にして、電流源の制御を困難
にしている。迷走電流の変動は、撹拌空気による電析浴
の移動、撹拌空気による基板の上下動、基板搬送に伴う
給電抵抗の変化などによって引き起こされるため、予測
が極めて困難である。
【0026】より具体的には、例えば図3のような構成
において、電流源3007のみオンしている状態では電
流源3008には3007によって逆電圧がかかってい
る。ここで電流源3008をオンすると、電流源300
8の出力に逆電圧が加わるために、電流源3008の出
力が安定するまでに長時間を要してしまう。しかも、上
記したように、逆電圧値は迷走電流の変動によって容易
に変動するため正確な値を把握して対応することが困難
である。従って、各電流源には予め逆電圧の影響を受け
ないような手段を講じておく必要がある。
【0027】本発明は、上記逆電圧の電流源への影響を
防止し、オンした電流源の出力を短時間で安定させ、複
数の電流源を個々にオン・オフして安定して制御するこ
とを可能ならしめたものである。本発明において、逆電
圧の電流源への影響を防止する具体的な手段としては、
個々の電流源に短絡回路と、アノードに至る経路に接続
スイッチを設けた構成、及び、電流源とアノードとの間
に逆電圧防止手段を設けた構成、である。
【0028】図1は、本発明の電析装置の第1の実施形
態の、アノード周辺部の概略構成図である。図1におい
て、1001は長尺基板、1002は長尺基板1001
の搬送方向、1003及び1004はアノード、100
5及び1006はアノードケーブル、1007及び10
08は電流源、1009は給電ローラー、1010は戻
りケーブル、1011及び1012は個別戻りケーブ
ル、1020及び1021は接続スイッチ、1022及
び1023は短絡スイッチである。
【0029】図1において、長尺基板1001は搬送方
向1002に向かって電析浴中をアノード1003及び
1004に対向して送られ、それぞれのアノードから基
板への電流によって酸化物が基板上に堆積せしめられ
る。アノード1003及び1004への電流供給は、電
流源1007及び1008の出力端子の一方に接続され
たそれぞれの接続スイッチ1020及び1021を介し
て行われる。電流源1007及び1008の他方の出力
端子は、それぞれ個別戻りケーブル1011及び101
2を介して戻りケーブル1010に接続される。長尺基
板1001からの電流は給電ローラー1009を経てこ
れらの個別戻りケーブル1011及び1012を介し
て、電流源1007及び1008の出力端子の他方に戻
って電流ループを形成する。これらの電流ループをバイ
パスして、電流源1007及び1008の両出力端子を
短絡する短絡回路が形成されており、短絡スイッチ10
22及び1023によって当該回路の開・閉を行う。
【0030】上記回路における電流源のオン・オフにつ
いて説明する。電析を行っている電流印加状態では、電
流源がオン、接続スイッチが閉、短絡スイッチが開であ
る。今、電流源がオフ、接続スイッチが開、短絡スイッ
チが開の状態から、上記電流印加状態へ移行する場合
に、先ず、接続スイッチが開のまま短絡スイッチを閉に
して短絡回路を形成し、電流源をオンして該短絡回路に
電流を流すスタンバイ状態とする。続いて、接続スイッ
チを閉とすると、アノードにも電流が流れる。さらに、
短絡スイッチを開とすると短絡回路が遮断され、アノー
ドにのみ電流が流れる上記電流印加状態となる。
【0031】上記電流印加状態から、電流を遮断する際
にも、上記スタンバイ状態を経る。即ち、短絡スイッチ
を閉にして短絡回路に電流を流した後、接続スイッチを
開にし、続いて電流源をオフする。ここで、電流を遮断
した後では、電流源がオフ、接続スイッチが開、短絡ス
イッチが閉となっているため、再び電流を印加する場合
には、電流源をオンすれば良く、上記電流遮断した後に
短絡スイッチを開にする必要は特にない。
【0032】上記スタンバイ状態を経ることにより、複
数の電流源が互いに影響し合う回路に電流を投入する電
流源が、一旦短絡回路に電流を流したオン状態で当該回
路に電流を投入することになるため、当該電流源への逆
電圧の影響が防止され、当該回路における当該電流源の
出力する電流が短時間で安定する。また、オン状態の電
流源をスタンバイ状態を経て一旦短絡回路にも電流を流
した状態で当該回路より遮断することにより、当該回路
にインダクタ成分がある場合に、逆電圧がかかって電流
源が破壊されるのを回避できる。
【0033】尚、上記実施形態において、複数の遮断状
態の電流源を順次電流印加状態とする際には、給電ロー
ラーに近い電流源より順次行うことが望ましい。また、
電流印加状態の電流源を順次遮断してゆく際には、給電
ローラーより遠い電流源より遮断することが望ましい。
その理由は、給電ローラーに近い電流源の方が、他の電
流源からの影響が大きいためである。
【0034】図5は、本発明の電析装置の第2の実施形
態の、アノード周辺部の概略構成図である。図5におい
て、5001は長尺基板、5002は長尺基板5001
の搬送方向、5003及び5004はアノード、500
5及び5005はアノードケーブル、5007及び50
08は電流源、5009は給電ローラー、5010は戻
りケーブル、5011及び5012は個別戻りケーブ
ル、5031及び5032はダイオードである。
【0035】本実施形態においては、アノードと電流源
の間に逆電圧防止手段としてダイオードを配置した形態
である。他の電流源からの影響は、出力を相殺する方向
に働くため、ダイオードが介在することによって、電流
源への影響が防止される。本実施形態によると、電流源
を無接点で用いることができるため、制御手段が簡便
で、スイッチ類を用いないことからそれらの接続抵抗や
抵抗の経時変化を考慮する必要がなく、電析装置として
の信頼性が向上する。
【0036】[電析装置]本発明の電析装置の全体の構
成について図2を用いて説明する。尚、図2は、便宜
上、アノードの電流源については単独の構成を示してい
るが、本発明においては先に説明した実施形態の如く、
複数の電流源によって制御するものとする。
【0037】長尺基板2001はボビンに巻かれたコイ
ル状の荷姿で本装置に運ばれてくる。本装置では、この
コイルを基板繰り出しローラー2002にセットし、表
面保護のために巻き入れられた合紙を合紙巻き上げロー
ラー2003で巻き出しつつ、基板巻き上げローラー2
062に向かって搬送させる。即ち基板2001は、張
力検出ローラー2005、給電ローラー2006を経て
電析槽2009に入る。電析槽2009内部では、支持
ローラー2013及び2014で位置出しされ、電析が
行われる。次に水洗槽2030に送られて水洗される。
水洗槽2030内での位置出しは、支持ローラー203
1及び2066によって行われる。さらに温風乾燥炉2
051で乾燥され、支持ローラー2057を経て蛇行修
正ローラー2059で横ずれを補正され、成膜表面保護
のため合紙繰り出しローラー2060からの新たな合紙
を巻き込んで、基板巻き上げローラー2062に巻き上
げられ、必要に応じて次の工程に送られる。
【0038】張力検出ローラー2005は長尺基板20
01の動的な巻き張力を検知して、基板繰り出しローラ
ー2002の軸にリンクされた不図示のパウダークラッ
チ等ブレーキ手段にフィードバックをかけ、張力を一定
に保つものである。このことにより、長尺基板2001
の搬送経路が支持ローラー間で所定の値になるように設
計されている。特に、図2の装置では、成膜面にローラ
ーが触れない構成となっているため、張力が弱いと支持
ローラーから長尺基板2001が外れたり、電析槽20
09や水洗槽2030の出入り口で長尺基板2001が
垂れ下がって成膜面を擦ったりして傷が入るなどの不具
合が発生する。成膜面が触れない装置構成は、成膜面が
損傷を受けたり、汚れたりしないなどの利点があり、と
りわけ太陽電池の反射層などのように、ミクロン・サイ
ズの凹凸を薄膜上に形成しなければならない用途では好
ましい。
【0039】給電ローラー2006は長尺基板2001
にカソード側の電位を印加するためのもので、なるべく
電析浴2016に近いところに設置され、電源2008
の負局側に接続されている。
【0040】電析槽2009は、電析浴2016を保持
すると共に、長尺基板2001の経路を定め、それに対
してアノード2017を設置して、このアノード201
7に給電バー2015を介して電源2008から正極の
電位を印加する。このことにより、電析浴2016中で
長尺基板2001を負、アノード2017を正とする電
気化学的な電解析出プロセスが進行する。電析浴201
6が高温に保たれる時は、水蒸気の発生がかなり多くな
るので、上記排出ダクト2010〜2012から水蒸気
を逃がしてやる。また、電析浴2016を撹拌するため
に、撹拌エアー導入管2019からエアーを導入して、
電析槽2009内のエアー吹き出し管2018からエア
ーをバブリングする。
【0041】電析槽2009に高温の電析浴液を補給す
るには、電析循環槽2025を設け、この中にヒーター
2024を設置して電析浴を加温し、かかる浴液を浴液
循環ポンプ2023から電析浴液供給管2020を通し
て電析槽2009に供給する。電析槽2009から溢れ
た電析浴液や、一部積極的に帰還させる浴液は、不図示
の帰還路を経て、電析循環槽2025に戻して再び加温
する。ポンプの吐出量が一定の場合には、図2に示すよ
うに、バルブ2021と2022とで電析循環槽202
5から電析槽2009への浴液供給量を制御することが
できる。即ち、供給量を増やす場合には、バルブ202
1をより開放とし、バルブ2022をより閉鎖とする。
また供給量を減らす場合には逆の操作を行う。電析浴2
016の保持水位はこの供給量と不図示の帰還量を調節
して行う。
【0042】電析循環槽2025には、循環ポンプ20
27とフィルタとからなるフィルタ循環系が備えられて
おり、電析循環槽2025中の粒子を除去できる構成と
なっている。電析循環槽2025と電析槽2009との
間での供給・帰還が十分に多い場合には、このように電
析循環槽2025にのみフィルタを設置した形で、十分
な粒子除去効果を得ることができる。
【0043】図2に示す装置にあっては、電析循環槽2
025にも蒸気排出ダクト2026が設置されており、
水蒸気が排出される構造となっている。特に電析循環槽
2025にはヒーター2024が設置されていて加温源
となっているため、水蒸気の発生が著しく、発生水蒸気
が不用意に放出されたり結露したりするのが好ましくな
い場合は、極めて効果的である。
【0044】電析予備槽2029は、加温された浴液を
一気に既設の廃液系に流して処理装置を傷めることを防
ぐために設置されたもので、一旦電析槽2009の電析
浴2016を保持すると共に、電析槽2009を空とし
て作業の能率を図るための物である。
【0045】電析槽2009で電析を終えた長尺基板2
001は、続いて水洗槽2030に入って水洗される。
水洗槽2030内では長尺基板2001は支持ローラー
2031と2066で位置決めされ、第一水洗槽203
2、第二水洗槽2033、第三水洗槽2034を順に通
過する。それぞれに水洗循環槽2047〜2049と水
循環ポンプ2044〜2046が配され、二つのバル
ブ、即ちバルブ2038と2041、或いは2039と
2042、2040と2043とで水洗槽2030への
水供給量が決まり、供給管2035〜2037を介して
水洗槽2032〜2034へ洗浄水が供給される。二つ
のバルブによる水供給量の制御法は電析槽2009での
浴液供給量制御法と同様である。また電析槽2009同
様に、オーバーフローを集めたり一部を積極的に戻す不
図示の帰還水を、それぞれの水洗循環槽2050に戻す
ことも可能である。
【0046】通常、図2に示すような3段の水洗システ
ムでは、基板搬送の上流側の水洗槽、即ち第一水洗槽2
032から、下流側の水洗槽、即ち第三水洗槽2034
に向かって洗浄水の純度が高くなっていく。これは、長
尺基板2001が搬送されプロセスが終わりに近づくに
従い、該長尺基板2001の清浄度が上がっていくこと
を意味している。このことは図2に示したように、洗浄
水を第三水洗循環槽2049に最初に補給し、次に第三
水洗循環槽2049で溢れた洗浄水を第二水洗循環槽2
048に補給し、さらに第二水洗循環槽2048で溢れ
た洗浄水を第一水洗循環槽2047に補給することで、
水の使用量を大幅に節約して達成できる。
【0047】水洗の終了した長尺基板2001は水洗槽
2030の一部に設けられたエアーナイフ2065にて
水切りがされ、続いて温風乾燥炉2051に搬送され
る。ここでは、水を十分に乾燥させるだけの温度の対流
空気で乾燥を行う。そのための対流空気は、熱風発生炉
2055で発生した熱風を、フィルタ2054を通して
ゴミ取りをし、そして温風導入管2052から吹き出し
て供給する。溢れる空気はサイド温風回収管2053よ
り回収して、外気導入管2056からの外気と混合して
熱風発生炉2055に送られる。温風乾燥炉2051で
の長尺基板2001の搬送経路は支持ローラー2066
と支持ローラー2057とで位置出しされる。
【0048】蛇行修正ローラー2059は、長尺基板2
001の幅方向のずれを補正して基板巻き上げローラー
2062に巻き込む物であり、不図示のセンサーによっ
てずれ量を検知し、蛇行修正ローラー2059を不図示
のアームを支点として回転することによって制御する。
通常センサーの検知するずれ量も、蛇行修正ローラー2
0592の作動量も極めて小さく、1mmを超えないよ
うにしている。長尺基板2001を巻き上げるに際して
も、新しい合紙を表面保護のために合紙繰り出しローラ
ー2060から供給する。
【0049】ストッパー2007とストッパー2058
は同時に働いて、長尺基板2001を搬送張力のかかっ
たまま静止させるものである。これにより、長尺基板2
001の交換時や装置のメンテナンス時に作業性を向上
させることができる。
【0050】次に、本発明の装置の細部及び本発明にか
かる電析に用いる部材について説明する。
【0051】[長尺基板]本発明に用いられる長尺基板
の材料は、成膜面に電気的な導通がとれ、電析浴に侵さ
れないものならば使用でき、例えば、SUS、Al、C
u、Fe、Crなどの金属が用いられる。また金属コー
ティングを施したPETフィルムなども利用可能であ
る。これらの中で、光起電力素子化プロセスを後工程で
行うには、SUSが比較的安価で防食性に優れ長尺基板
としては優れている。
【0052】基板表面は、研磨を行った鏡面でも良い
し、BAなどの平滑面でも良い。また、2Dで代表され
る粗面でも良い。
【0053】さらに、基板には別の導電性材料が成膜さ
れていても良く、電析の目的に応じて選択される。
【0054】SUSやCrの長尺基板の場合は、他の金
属に比べて比電気抵抗が大きいため、電流源への逆電圧
が大きくなり特に本発明が有効となる。
【0055】[酸化物薄膜]本発明の電析装置において
堆積される酸化物としては、例えば酸化亜鉛が挙げられ
る。特に、酸化亜鉛膜としては、光起電力素子の構成部
材である、c軸に配向した酸化亜鉛多結晶膜やc軸の傾
いた酸化亜鉛多結晶膜が挙げられる。また、硝酸インジ
ウムから析出される酸化インジウム膜なども本発明の電
析装置によって好適に成膜される。
【0056】[電析浴]本発明の電析浴としては、所望
の酸化物薄膜に応じて選択される。例えば光起電力素子
の光閉じ込め反射層として有効な光の波長程度の凹凸を
持った酸化亜鉛膜を堆積する場合には、0.01M以上
の濃度の硝酸亜鉛が用いられる。また、c軸に配向した
酸化亜鉛膜を得るには、基板にもよるが一般的には、
0.05M以下とするのが良い。いずれの場合にも、添
加する糖類はスクロースは3g/l以上、デキストリン
は0.01g/l以上とするのが好ましい。これらの電
析浴の温度は60℃以上とるのが金属の析出を防止する
上で好ましい。特に、80℃以上が望ましい。
【0057】[アノード]本発明の電析装置のアノード
とは、基板に対して正の電位を持ち、電析電流を基板に
向かって流し得るものを言う。通常は図2に示した如
く、基板に対向して、また近接して配置される。本発明
においては、複数個のアノードが用いられ、これらアノ
ードの個々を、或いは複数個ずつを前記したように逆電
圧の影響を防止した電流源によって電流制御する。
【0058】本発明においてアノードの長尺基板幅方向
の大きさ(アノードの幅)は、長尺基板幅と等しいか、
或いはそれより大きく設定される。これは、アノードの
幅が長尺基板幅より短いと、酸化物薄膜の基板幅方向の
ムラが発生するためである。特に、本発明の電析装置は
酸化物薄膜を堆積させるため、単に金属イオンを電界に
よって運ぶだけではなく、基板のごく近傍で酸化反応を
進めなければならないので、その酸化反応を保持するた
めの電位(溶液と基板との電位)を確保せねばならず、
金属めっきとは異なったアプローチが必要であると考え
られる。
【0059】実際、金属メッキにおいては、電界の集中
する基板の端部が成膜の最も進む部分となるのに対し、
本発明の電析装置による酸化物堆積では逆の特性を示
す。さらに、ガラスビーカー内での実験では、対向電極
と反対側の基板面にも十分な堆積を見ることから、電界
だけでない機構が働いているとみるべきである。
【0060】アノードと基板の距離は、機械的な精度が
一番大きな因子となるが、1mm以上数10cm以下と
するのが好ましく、さらに望ましくは、10mm〜50
mm前後で配置する。また、同一の電位がかかっている
アノードは、同じ距離に配置する(基板になるべく平行
に配置する)のが好ましい。
【0061】アノードの基板搬送方向の大きさは、0.
1mm程度から1m以上まで適宜選択でき、またその形
状は、板状、綿状、棒状、メッシュ状或いは格子状とす
ることができる。いずれも機械的組み立て易さや電位の
保持の容易性から決められる。
【0062】本発明においては、アノードは懸垂線を描
く搬送基板に距離を合わせて配置するため、複数配置す
る。この時の電位や形状はそれぞれのアノード同士で同
一である必要はない。例えば、基板に近い側で凹凸は大
きくないが堆積速度の大きい膜、基板から遠い側で凹凸
が大きく堆積速度の小さい膜とするような場合、プロセ
ス前半のアノードはより近接させたり、より電位を高く
保持して電析電流を多くし、プロセス後半のアノードは
より離したりより電位を低く保持して電析電流を少なく
する、という様に設定する。また、その場合、前半は板
状のアノード、後半は棒状のアノードという形状を選択
することも可能である。
【0063】[ケーブル]本発明の電析装置に用いられ
るケーブルは、通常の被覆線もしくは裸線が利用でき
る。ただし、線抵抗を下げるために、14mm 以上
の断面積を持つものを用いるのが好ましい。14mm
以上の断面積の線材で1〜2Ω/kmの抵抗値を持つ
線材を10m用いると、10mΩ〜20mΩのケーブル
抵抗を持つことになる。より抵抗値を下げる場合には、
線径の太いものや短いケーブルを用いてこの値より小さ
くするのが好ましい。
【0064】[スイッチ]本発明の電析装置に用いられ
るスイッチには、回路を十分効果的に開閉するもので、
機械的接点を持つもの、リレー接点のもの、さらにソリ
ッドステートリレー(SSR)の類が利用可能である。
但し、いずれも接点抵抗には留意する必要が有り、でき
る限り当該抵抗の小さいものを用いるようにする。
【0065】[給電部]本発明の電析装置に用いられる
給電部は、基板から電流を効率良く取得できるもので、
SUS、銅、炭素などで構成された、従動ローラー、摺
動ブラシなどが利用できる。給電抵抗を低くするため
に、ローラーへの張力を増やしたり、電解液を流したり
しても良い。
【0066】[電流源]本発明の電析装置に用いられる
電流源は、端子間電流が制御できるものであって、端子
電圧を実現できる容量を持つものである。また、互いの
出力端子は接地から浮いており、独立して制御できるも
のである。一般に入手できる直流電流源で容量を満足す
るものが一般に使用可能である。また、本発明において
は、電流源同士で及ぼしあう影響を防止しているので、
いわゆる吸い込み機能を持ったバイポーラー電源とする
必要はない。このため、電源としては極めて低コストの
ものを用いることができる。
【0067】
【実施例】[実施例1]図2の電析装置のアノード部分
として、図1の構成を組み込んだ装置を構成した。それ
ぞれに電流源を備えた6つのアノードを図1のように並
列に配置した。
【0068】本実施例においては、電析浴として0.0
05Mの硝酸亜鉛と、0.07g/lのデキストリンを
含んだものを用いた。また膜堆積温度は85℃とし、導
電度を測定したところ1mSであった。アノードのサイ
ズはいずれも、長さ420mm、幅360mmとし、幅
350mmの長尺基板に1cm離して対向せしめた。電
析浴のアノード抵抗は略0.7Ωであり、これを経て、
それぞれのアノードから長尺基板へ電流が流れた。浴抵
抗(図4のR4015に相当)は3Ωであった。
【0069】長尺基板としては、幅350mm、厚さ
0.15mmのSUS430を用いた。この基板の抵抗
は、長さ1m当たり0.02Ωであった。また給電部の
抵抗は0.01Ωであった。ケーブルの抵抗はいずれも
1mΩを超えることはなく、本実施例では実質ケーブル
抵抗を無視することができる。
【0070】上記抵抗値と前記した数式を用いて、各電
流源にかかる電圧を評価すると、 V4007=0.659I4007+0.183I
40084008=0.183I4007+0.666I
4008 となる。単位は[A]、[V]である。尚、ここでは2
つのアノードと電流源がある場合について評価したが、
基本的な考え方・値のオーダーは同様である。
【0071】上記したように、給電ローラーに近い側の
電流源の方が、遠い側の電流源から受ける影響が大き
い。従って、電流源容量が十分でない場合には、この影
響が電流制御の不安定さとなって現れる。
【0072】本実施例において、先ず、全ての電流源、
短絡スイッチ、接続スイッチを連動スイッチで同時に制
御した。
【0073】全ての電流源の短絡スイッチを開に、接続
スイッチを閉にそれぞれ固定して、電流源をオンして電
析を行ったところ、電析開始初期には電流が不安定で、
安定するまで30秒を要した。一方、本発明にかかる制
御方法に沿って、一旦短絡スイッチを閉にしてから電流
源をオンしてスタンバイ状態とした後、接続スイッチを
閉にして電析を行ったところ、3秒以内で安定期に到達
した。また、膜堆積にあたっても、異常成長が発生する
ことはなかった。
【0074】次に、各電流源、短絡スイッチ、接続スイ
ッチを個別に制御し、電流源をオンする際には給電ロー
ラーから近い電流源からオンし、オフする際には給電ロ
ーラーから遠い電流源からオフするようにした。その結
果、電流源をオンした際の初期変動はほとんど観察され
ず、また、異常成長のない極めて一様性に優れた酸化膜
が得られた。このように各電流源を個々に制御すること
により、プロセス変動や電流の投入・遮断に伴う電流源
変動を、効率良く防止することができる。
【0075】[実施例2]図2の電析装置のアノード部
分として、図5の構成を組み込んだ装置を構成した。電
析浴や基板は実施例1と同じものを用いた。従って、電
流源同士の影響は実施例1と同程度である。
【0076】本実施例においては、電流源をオンしてか
ら電流が安定するまで5秒以内であった。また、実施例
1と同様に、膜堆積にあたっても異常成長が発生するこ
とがなかった。
【0077】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の電流源を用いて複数のアノードと基板間に流れる
電流を制御する電析工程において、電流源同士で及ぼし
合う影響を低減し、酸化膜の異常成長を防止して一様な
酸化膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電析装置の第1の実施形態のアノード
周辺部の概略構成図である。
【図2】本発明の電析装置の全体構成を説明するための
概略構成図である。
【図3】従来の電析装置のアノード周辺部の概略構成図
である。
【図4】図3の構成の電気的な等価回路を示す図であ
る。
【図5】本発明の電析装置の第2の実施形態のアノード
周辺部の概略構成図である。
【符号の説明】 1001,3001,5001 長尺基板 1002,3002,5002 基板搬送方向 1003,1004,3003,3004,5003,
5004 アノード 1005,1006,3005,3006,5005,
5006 アノードケーブル 1007,1008,3007,3008,4007,
4008,5007,5008 電流源 1009,3009,5009 給電ローラー 1010,3010,5010 戻りケーブル 1011,1012,3011,3012,5011,
5012 個別戻りケーブル 1020,1021 接続スイッチ 1022,1023 短絡スイッチ 2001 長尺基板 2002 基板繰り出しローラー 2003 合紙巻き上げローラー 2005 張力検出ローラー 2006 給電ローラー 2007,2058 ストッパー 2008 電源 2009 電析槽 2010,2011,2012,2026 蒸気排出ダ
クト 2015 給電バー 2016 電析浴 2017 アノード 2018 エアー吹き出し管 2019 撹拌エアー導入管 2020 電析浴液供給管 2021,2022,2028,2038〜2043
バルブ 2023 浴液循環ポンプ 2024 ヒーター 2025 電析循環槽 2027 循環ポンプ 2029 電析予備槽 2030 水洗槽 2013,2014,2031,2057,2066
支持ローラー 2032 第一水洗槽 2033 第二水洗槽 2034 第三水洗槽 2035〜2037 水供給管 2044〜2046 水循環ポンプ 2047 第一水洗循環槽 2048 第二水洗循環槽 2049 第三水洗循環槽 2050 水洗循環槽 2051 温風乾燥炉 2052 温風導入管 2053 温風回収管 2054 フィルタ 2055 熱風発生炉 2056 外気導入管 2059 蛇行修正ローラー 2060 合紙繰り出しローラー 2062 基板巻き上げローラー 2065 エアーナイフ 4001,4002 基板抵抗 4003,4004 アノード抵抗 4005,4006 アノードケーブル抵抗 4010 給電ローラー抵抗 4011,4012 個別戻りケーブル抵抗 4013,4014 アノード部 4015 浴抵抗 5031,5032 ダイオード
フロントページの続き (72)発明者 遠山 上 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 (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長尺基板上に酸化物薄膜を堆積するため
    の電析装置であって、複数のアノードと、該アノードに
    接続され独立に電流を制御可能な複数の電流源を有し、
    各電流源の電源出力のリターン線が共通の給電部を介し
    て、該共通給電部より分岐して個々の電流源に接続され
    ており、各電流源がそれぞれに短絡スイッチを有する短
    絡回路を有し、該短絡回路と電流源出力との接続点から
    アノードまでの経路に接続スイッチを設けたことを特徴
    とする電析装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電析装置の制御方法であ
    って、電析を行う際に、予め、オフの電流源に連絡する
    接続スイッチを開き、短絡スイッチを閉じた状態で当該
    電流源をオンし、短絡回路に電流を供給して当該電流源
    を安定させた後、上記接続スイッチを閉じ、短絡スイッ
    チを開いて電析回路に電流を供給することを特徴とする
    電析装置の制御方法。
  3. 【請求項3】 複数の電流源のオン操作を上記給電部に
    近い電流源より順次行う請求項2記載の電析装置の制御
    方法。
  4. 【請求項4】 オン状態の電流源をオフする際には、短
    絡スイッチを閉じて短絡回路に電流を供給した後、接続
    スイッチを開いて電析回路から当該電流源を遮断し、電
    流源をオフする請求項2記載の電析装置の制御方法。
  5. 【請求項5】 複数の電流源のオフ操作を上記給電部よ
    り遠い電流源より順次行う請求項4記載の電析装置の制
    御方法。
  6. 【請求項6】 長尺基板上に酸化物薄膜を堆積するため
    の電析装置であって、複数のアノードと、該アノードに
    接続され独立に電流を制御可能な複数の電流源を有し、
    各電流源の電源出力のリターン線が共通の給電部を介し
    て、該共通給電部より分岐して個々の電流源に接続され
    ており、各電流源の出力側に電流の逆流防止手段を設け
    たことを特徴とする電析装置。
  7. 【請求項7】 上記電流の逆流防止手段がダイオードで
    ある請求項6記載の電析装置。
JP15087098A 1998-06-01 1998-06-01 電析装置とその制御方法 Expired - Fee Related JP3517588B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15087098A JP3517588B2 (ja) 1998-06-01 1998-06-01 電析装置とその制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15087098A JP3517588B2 (ja) 1998-06-01 1998-06-01 電析装置とその制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11343595A true JPH11343595A (ja) 1999-12-14
JP3517588B2 JP3517588B2 (ja) 2004-04-12

Family

ID=15506187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15087098A Expired - Fee Related JP3517588B2 (ja) 1998-06-01 1998-06-01 電析装置とその制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3517588B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019116631A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 富山住友電工株式会社 金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置
WO2019116633A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 富山住友電工株式会社 金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019116631A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 富山住友電工株式会社 金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置
WO2019116633A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 富山住友電工株式会社 金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置
JPWO2019116633A1 (ja) * 2017-12-15 2020-10-22 富山住友電工株式会社 金属多孔体の製造方法、及びめっき処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3517588B2 (ja) 2004-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1149789A2 (en) Web conveying apparatus, and apparatus and method for electrodeposition using web conveying apparatus
JP2000173969A (ja) リンス方法および光起電力素子
US5714010A (en) Process for continuously forming a large area functional deposited film by a microwave PCVD method and an apparatus suitable for practicing the same
US6592739B1 (en) Process and apparatus for forming zinc oxide film, and process and apparatus for producing photovoltaic device
US20020011419A1 (en) Electrodeposition tank, electrodeposition apparatus, and electrodeposition method
EP1686197A1 (en) Take-up vacuum deposition method and take-up vacuum deposition apparatus
JP2004332043A (ja) 酸化亜鉛薄膜の形成方法及び形成装置、及び光起電力素子の形成方法
US20100200408A1 (en) Method and apparatus for the solution deposition of high quality oxide material
US20100258444A1 (en) Apparatus and methods for chemical electrodeposition on a substrate for solar cell fabrication
US6475367B1 (en) Electrodeposition method
US7112264B2 (en) Plating apparatus and method
JP3517588B2 (ja) 電析装置とその制御方法
JPH11302843A (ja) 酸化亜鉛膜の堆積方法および堆積装置、光起電力素子
US6471848B1 (en) Electrodeposition method of forming an oxide film
JP2014525517A (ja) 平らな導電性表面への酸化物層の形成
CN119753805B (zh) 用于超导基带的非接触式电解抛光系统及电解抛光方法
JP3445160B2 (ja) 電析槽、および電析装置
JP3420495B2 (ja) 長尺基板の電析装置
JP3492182B2 (ja) 酸化物電析装置
JP3581585B2 (ja) 電析装置
JP3450715B2 (ja) 電析槽、および電析装置
US6733650B2 (en) Apparatus and process for producing zinc oxide film
JP3445161B2 (ja) 酸化亜鉛膜の電析方法、および電析装置
JP3423607B2 (ja) 電析装置
JP3420494B2 (ja) 電析装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040126

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100130

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110130

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees