電気的貫通接続構造
本発明は優れた耐久性及び信頼性の電気的接続を新空室（２２５）の壁（２７）を通って形成するための電気的貫通接続構造（２００）を提供する。電気的貫通接続構造（２００）は、開口端（２１７）及び閉口端（２１８）を持つチューブ状部材を備える。少なくとも１つの導電体（２０１）が閉口端（２１７）を通って伸びており、閉口端（２１７）に真空密閉接合部（２１４）によって固定される。接合部（２１４）は、開口端（２１７）からの視野方向に含まれないように構成されている。このようにすることで、衝突物（２２０）及び直熱放射（２２１）が接合部（２１４）に直接当たることを防ぎ、問題を起こし得る接合部（２１４）の汚染にかかる時間を延ばす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空室内の装置において電気的接続を形成するための電気的貫通接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空室内に位置する装置を真空室外に位置する電源に電気的接続を行う際には、真空室の壁を貫通し、１つ以上の導電体を通す気密通路である電気的貫通接続構造が一般的に必要となる。通常、貫通接続構造はセラミックのような絶縁体によって真空室の壁から絶縁されている。そのような電気的貫通接続構造は、真空室の外側から真空室内に設置された装置に電気的接続を成すために一般的に使われる。熱蒸発源、基板ヒータのような真空室内に設置された装置には、一般的に電源を提供する必要があり、及び／又は温度センサ、測定装置などの真空室内に設置された装置から電気信号を読み出す必要がある。
【０００３】
蒸着などのような多くの真空処理は大量の熱を発し、真空室内の温度を例えば２００℃以上の比較的高温に上げる。長期的は、真空処理から発する成分又は真空室内に残る残留物によって電気貫通接続構造の絶縁性能が劣化し、例えば導電性成分の凝結によって貫通接続構造を通る導電体の間、または導電体と真空フランジの間において漏電が発生し得る。更に、真空室に存在する反応性成分に触れることは、導電体と絶縁体との間の接合部を形成する材料の科学的反応又は腐食を招き得、最終的に真空密閉が破壊されることとなる。
【０００４】
例えば、ＣＵ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２に基づいた薄膜太陽電池（ＣＩＧＳ）は、５００℃の基板温度においてＣｕ，Ｉｎ，Ｇａ，及びＳｅの成分の高真空同時蒸発（Ｈｉｇｈ Ｖａｃｕｕｍ ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）を行うことで製造される。真空室の内部のほとんどは２００℃以上の温度に加熱され、全てのＳｅがすぐに反応してＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２を形成するのではないため、真空室内には１０−６ｍｂａｒ以上のＳｅの分圧が存在する。従ってＳｅは実質的に真空室内のすべての表面に接することになる。これらの表面には基板ヒータ及び蒸発源につながっている電源貫通接続構造も含まれる。この場合、Ｓｅは貫通接続構造の絶縁体に凝結し得、更には同じ場所に届いた他の成分と化学反応を起こし得、結果として貫通接続構造に導電層を形成し、漏電を発生させ、基板及び／又は蒸発源の誤動作を起こす。電気真空貫通接続構造に届いたＳｅは、導電体と絶縁体の間の接合部を形成する材料と化学的に反応し得る。これは、真空密閉の腐食及び破壊につながり得る。
【０００５】
電気的貫通接続構造の導電体の短絡及び真空密閉の破壊は、漏電によって処理室内の装置の１つ以上が誤動作する場合、又は空気漏れによって真空気圧が上昇し始める場合、製造機器において問題である。そのような問題は、電気的貫通接続構造交換するために高価で時間のかかる製造機器の停止を必要とする。１つの例としては、ＣＩＧＳのインライン製造装置であり、１つ以上の蒸発源が動作しなくなると薄膜の性質に致命的な影響を及ぼし、又は、電気的貫通接続構造において漏れが生じると望ましい減圧が不可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
明らかに、先行技術には、高温で処理が行われる真空室の壁を通る、耐久性及び信頼性のある電気的貫通接続構造を提供することに関しては欠点が残っている。
【０００７】
本発明の目的は先行技術の欠点を克服することである。これは、請求項１に記載された電気的貫通接続構造によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、真空室の壁を通る、耐久性及び信頼性のある電気的接続を形成するための電気的貫通接続構造を提供する。該電気的貫通接続構造は開口端及び閉口端を持つチューブ状部材と、少なくとも１つの導電体とを備える。該閉口端は導電体ごとに１つの貫通孔を備える。各導電体は夫々の貫通孔を通って伸びており、真空密閉接合部によって該閉口端に固定される。該接合部は、該開口端からの視野方向に含まれない（即ち、通路の開口端から接合部まで至る直線経路は存在しない）ように構成される。このような構成では、衝突物及び直熱放射が、接合部に直接当たることが阻止される。したがって、衝突物及び直熱放射は、中間表面に反射しない限り接合部に届くことはできない。
【０００９】
チューブ状部材は好ましくは曲がっており、本発明のある実施形態では該チューブ状部材は、真空室に隣接するように構成され開口端を持つ上部と、電気的貫通接続構造の真空密閉接合部によって閉鎖された閉口端を持つ下部とを持つ。該上部と該下部とは互いに所定の角度をなすように構成されており、その角度は該チューブ状部材の開口端から該接合部が見えないように選択されている（これは、チューブ状部材及び真空室の材料が透明でないことを前提としている）。
【００１０】
本発明のある実施形態では、衝突物をトラップすること（捕まえること）をより効率的にするために、チューブ状部材のある部分に冷却トラップを構成し得る。
【００１１】
各導電体は好ましくは引き伸ばされたシリンダ状であり、剛体である。追加的に、導電体は、角を成す剛体の接続部によって接続される第１導電体と第２導電体とに分かれ得る。角を成す剛体の接続部を用いることによって剛体で丈夫な曲線状の導電体を得ることができる。
【００１２】
真空処理室の壁に少なくとも１つの通路を含む、ＣＩＧＳを製造するインライン製造装置には、少なくとも１つ以上の本発明による電気的貫通接続構造が提供され、該電気的貫通接続構造の接合部は真空室の内部からの視野方向に含まれない。
【００１３】
本発明によって、真空室の厳しい環境において改善された耐久性を持つ電気的貫通接続構造を提供することが可能となる。したがって、電気的貫通接続構造の信頼性は改善され、通常修理又は予想外の修理間の時間が長くなる。電気的貫通接続構造は低価格で提供でき、既存の真空処理室を作り直すことを必要としない。又、本発明の電気的貫通接続構造は、高度な減圧機能や所定の減圧を得るためのポンプ時間を妨げない。
【００１４】
本発明の実施形態は従属請求項に定義されている。本発明の他の目的、利点、及び新たな特徴は、次に来る発明の詳細な説明を添付の図面及び請求項と共に考慮することで明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の実施形態は添付された図面を参照して説明される。
【図１】ＣＩＧＳ処理室の概略断面図である。
【図２】先行技術による電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるＬ型電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図５】本発明の更なる実施形態による、棒状の接続部及び冷却トラップを持つ電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図６ａ】本発明の更なる実施形態による、二重壁のチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造である。
【図６ｂ】本発明の更なる実施形態による突起、部を備えたチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造である。
【図６ｃ】本発明の更なる実施形態による、複数の屈曲を備えたチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造である。
【図６ｄ】本発明の更なる実施形態による、滑らか曲線状のチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図７】本発明による蒸発源の一式の実施形態の概略断面図である。
【図８】本発明による電気的貫通接続構造を少なくとも１つ備える、薄膜太陽電池を製造するインライン製造装置である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ＣＩＧＳは一般的にＣｕ，Ｉｎ，Ｇａ，及びＳｅの成分の高真空同時蒸発によって製造される。そのような処理のための周知インライン製造装置１２４の一例が図１に示されている。この蒸着システムは、入口１２８と、出口１２９と、複数の基板ヒータ１４１と、銅蒸発源１３０と、ガリウム蒸発源１３１と、インジウム蒸発源１３２とを持つ真空処理室１２５を備える。更に、セレ二ウム源１３３及び１３４は、過剰なセレ二ウムを蒸着領域における全ての成長位置に提供し、セレ二ウム蒸気を蒸着領域に均等に分配する分配するために配置される。各蒸発源には夫々蒸発源ヒータ１４２が配置される。モリブデン（Ｍｏ）層を底面に持つガラス基板１４０は、ＣＩＧＳ処理室の入口１２８から出口１２９へと通り、その間基板１４０の底面には蒸発源１４０から蒸発された物質の流れ１３５が蒸着し、最終的には目的とするＣＩＧＳ層が形成される。処理室１２５の内部に位置する他の電気装置の中で、蒸発源ヒータ１４２及び複数の基板ヒータ１４１は真空処理室１２５の外部から電源が提供されなければならない。電源は真空処理室１２５の外部にある電源から外部導電体１０３を介して、真空処理室１２５の壁１２７にある電気的貫通接続構造１００を通り、更に内部導電体１０５を介して蒸発源ヒータ１４２及び基板ヒータ１４１に夫々供給される。
【００１７】
これは、図２に示されているような従来の電気的貫通接続構造１００の耐久性及び信頼性が不十分である処理の良い一例である。図２は、従来の電気的貫通接続構造１００が処理室１２５の壁の中にある通路１１８内に配置される従来の構成を示している。真空フランジ１２６は真空室１２５の壁１２７と電気的貫通接続構造１００との間に気密シールを提供する。従来の電気的貫通接続構造１００は一般的に、真空フランジ１２６から伸びている直線のチューブ状部材１１３を備え、壁１２７に対して実質的に直角を成す。チューブ状部材１１３は壁通路１１８に隣接する開口端１１７を持ち、その反対側１１９は閉口端である。２つの導電体１０１は、真空室１２５の内部から実質的にチューブ状部材と平衡して伸びており、閉口端１１９の貫通孔１１１（ここで絶縁体１１０が導電体１０１をもう１つの導電体に対して、又導電体１０１をチューブ状部材１１３に対して絶縁している）を通り、真空処理室の１２５の外側にまで伸びている。導電体１０１と絶縁体１１０の間に気密の接合部１１４を提供するために、一般的に導電体１０１を取り付ける前に金属チューブ１１２が貫通孔１１１の壁に結合される。導電体１０１を挿入した後、導電体１０１を金属チューブ１１２にはんだ付け又はろう付けすることによって、気密接合部１１４が得られる。
【００１８】
導電体１０１は、その一端が内部導電体１０５に接続され、もう一方の端が別個の外部導電体１０３に接続された、別個の導電体１０１であり得、又は導電体１０１は、内部導電体１０５及び外部導電体１０３の少なくとも１つと一体構造を形成する部分であり得る。
【００１９】
ＣＩＧＳ層の処理中における基板１４０の温度は約５００℃であり、蒸発源ヒータ１４２及び蒸発源１３０，１３１，１３２，１３３，１３４の夫々からはかなりの量の熱が発生する（例えば、銅蒸発源は１５００℃に保たれる）。したがって、真空室１２５内のほとんどの表面が２００℃以上に加熱される。全ての工程において十分な量のＳｅを提供し、保つために、真空室１２５の中には１０−６ｍｂａｒを超えるＳｅの分圧が存在する。全てのＳｅがすぐに反応し、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２を形成することはないため、Ｓｅは真空室１２５の内部の全ての表面に実質的に接触する。これらの表面には、基板ヒータ１４１及び蒸発源ヒータ１４２に至る電源貫通接続構造１００が含まれる。このような場合には、衝突するＳｅ１２０は、貫通接続構造１００の絶縁体１１０に凝結し得、又、同じ場所に届いた他の衝突物１２０と化学反応を起こし得、貫通接続構造１００の絶縁体１１０に導電性の層を形成し、漏電を引き起こし、それに伴う基板ヒータ１４１及び／又は蒸発源ヒータ１４２の誤作動を招き得る。電気的貫通接続構造１００の重大領域１２２に届くＳｅ（図２に点線で示されている）は、導電体１０１と絶縁体１１０との間の接合部１１４を構成する材料と化学的に反応し得る。これは、真空密閉の浸食及び破壊につながり得る。
【００２０】
本発明のある実施形態が図３に概略的に示されている。真空室２２５の壁２２７にある通路２１８を通る電気的接続は、電気的貫通接続構造２００によって提供される。電気的貫通接続構造は、開口端２１７と閉口端２１９とを持つチューブ状部材２１３と、少なくとも１つの導電体２０１とを備える。開口端は真空室２２５の壁を貫通する通路２１８に配置されるように構成されており、閉口端は各導電体２０１を通す貫通孔２１１を含んでおり、各導電体２０１は夫々の貫通孔２１１を通って伸びている。閉口端は接合部２１４によって密閉される。トラップは、接合部２１４の重大領域２２２に衝突物２２０が届くことを防ぐ（トラップを使用しない場合には、接合部２１４の重大領域２２２における漏電及び／又は浸食、そしてそれによる真空密閉の破壊の恐れが深刻である）。トラップは、真空室２２５の内部からの成分２２０又は熱放射２２１が、開口部２１７から接合部２１４まで直線経路で届かないようにする（例えばＬ字型のチューブ状部材２１３を用いるなど）。即ち、接合部２１４は開口端２１７からの視野方向に含まれない。接合部２１４に届くためには、成分２２０はチューブ状部材の壁の内部表面に反射しなければならない。しかし、内部表面と接触すると、成分は接触した個所にとどまる傾向があり、又は低いエネルギーで反射されるため接合部まで届く成分分子の数はかなり少なくなり、接合部における問題の発生を遅らせることになる。図３に示された電気的貫通接続構造は２つの導電体２０１及び２０２を持つように例示されており、これは一般的案実施のひとつである。しかし、電気的貫通接続構造は、用途に応じてこれより少ない又は多い導電体を備え得る。
【００２１】
図４に示されているように、本発明のある実施形態は、開口端２１７と閉口端２１９とを持つチューブ状部材２１３を備える電気的貫通接続構造２００であって、開口端２１７は真空室２２５の壁にある通路２１８の中に設置されるように構成されており、チューブ状部材２１３は絶縁体板によって閉ざされている。お互いから離れている２つの導電体２０１は、真空室２２５の内部からチューブ状部材２１３と平衡して伸びており、閉口端２１９の絶縁体２１０にある別々の貫通孔２１１を通って真空室２２５の外部に伸びている。各貫通孔２１１は、その中に結合された金属チューブ２１２を持ち、接合部２１４は導電体を孔２１１に通して絶縁体に固定し、真空密閉を提供する。絶縁体２１０は導電体２０１をもう１つの導電体及びチューブ状部材２１３に対して電気的に絶縁させる。トラップは、例えば、２つの曲線状のチューブ状部材２１３を、お互いに対してこの実施形態のように９０°で構成されたチューブ状部材の第１部分２１３ａとチューブ状部材の第２部分２１３ｂに分けることで得られ、この構成により衝突物２２０が重大領域２２２（即ち、接合部２１４の絶縁体２１０）に届くことを防ぐことができる。即ち、重大領域２２２は、真空室２２５の高温部からの視野方向に含まれない。したがって、衝突物２２０は真空室と屈曲又は屈曲周辺との間にトラップされる（捕らわれる）。更に、絶縁体２１０は処理室の内部からの熱放射に直接さらされない。上記の従来の電気的貫通接続構造１００同様、本発明による電気的貫通接続構造２００は処理室２２５の壁２２７にある通路２１８の中に配置されるように構成されている。真空フランジ２２６は、真空室２２５の壁２２７と、電気的貫通接続構造２００のチューブ状部材２１３との間を密閉する。
【００２２】
薄膜太陽電池（ＣＩＧＳ）の処理中にＳｅのような衝突物２２０をトラップし、導電体２０１が閉口端２１９を貫通して伸びている重大領域２２に衝突物２２０が届かないようにすることは、上記のような漏電を起こし得る成分の蓄積を防ぐ。更に、真空室２２５から来る反応性成分によって最終的に真空密閉を破壊する、科学的反応又は接合部２１４の材料の腐食を防ぐ。衝突物２２０の視野方向に含まれないことに加え、重大領域２２２は処理室２２５の直熱放射２２１から保護される。腐食を引き起こす化学的反応は、高温によって加速化されるため、この特徴は有利である。更に、重大領域における温度の変化は、電気的貫通接続構造の様々な部品の変形をもたらし、次に重大領域にストレスをかけ得る。これらの熱によるストレスは接合部２１４の劣化を早め得る。本発明による熱遮へいを用いると、このような問題を避けることができる。衝突物２２０及び直熱放射２２１を防ぐトラップを得るためには、上記の実施形態の角度αは、第１チューブ状部材２１３ａと第２チューブ状部材２１３ｂとの長さによって、０°から１８０°の間で変更できる。好ましくは、角度αは９０°から１３５°の間であり、第１及び第２のチューブ状部材は、一般的にチューブの直径の１〜３倍である。真空フランジの直径は、一般的に１６，４０または６３ｍｍである。しかし、本発明によればこれら以外の直径も装置において使用することが可能である。
【００２３】
図５に概略的に示された、本発明のある実施形態では、チューブ状部材２１３は少なくとも１つの冷却トラップ２１６（即ち、チューブ状部材の一部を冷却する手段）がチューブ状部材２１３の屈曲に又はその近辺に配置されている。この冷却トラップ２１６は、衝突物２２０をトラップする（捕える）ことをより効率的にさせる。また、本発明による電気的貫通接続構造２００における、チューブ状部材２１３による冷却は、主に処理室２２５から真空フランジ２２５を介してチューブ状部材２１３の壁に至る熱伝導による、重大領域２２２の加熱を防ぐ。図５に示されているように、導電体２０１は夫々第１及び第２の棒状導電体２０７、２０８の形をしている。棒状導電体２０７及び２０８は実質的に直線形である。
【００２４】
本発明のある実施形態（不図示）では、チューブ状部材２１３を少なくとも部分的に二重壁構造にし、その中に水または液体窒素などの冷却媒体を持たせることで、チューブ状部材２１３に冷却トラップ２１６を提供する。二重壁構造の電気的貫通接続構造２００の概略的な断面は図６ａに示されている。冷却トラップ２１６の異なる配置及びデザインも可能であり、例えばチューブ状部材２１３を横断する冷却トラップ、又は冷却トラップを内部に配置することなどが可能である。
【００２５】
導電体２０１は好ましくは剛体の棒であり、チューブ状部材２１３の形に従うように少なくとも一つの屈曲を持つ。そのような剛体の導電体２０１を用いることで、隣接する導電体２０１及びチューブ状部材２１３と接触する危険性が最小限になる。柔軟な導電体の場合、漏電を防ぐために導電体は好ましくは引き延ばされるか、複雑な手段で固定される必要がある。屈曲は導電体を曲げることで得られ、又は図５に示されているように２つの直線状導電体２０７の間に１つの接続部２０９を用いることで得られる。１つの代案としては、Ｍｏ接続部２０９で接続された２つのＭｏ棒（導電体）２０７、２０８を用いることがある。Ｍｏ接続部２０９は、好ましくはＭｏで作られたブロックであり、開口端２１７及び閉口端２１９の方向に夫々向かう２つの、ねじ構造をもつ孔を備える。Ｍｏ棒２０７及び２０８は夫々、接続部２０９にねじ込むことができるねじ構造の端を備える。異なる代案としては、ねじ又は他の締め付け手段を用いてＭｏ接続部２０９の孔に固定される、直線状のＭｏ導電体２０７及び２０８を用いることがある。あくまでも例として挙げられたこれらの代案は、丈夫で剛体の導電体２０１を提供する。他の代案では、真空技術をよく知る当業者が理解するような、ステンレス鋼などの他の導電性材料を備え得る。
【００２６】
本発明は、電気的貫通接続構造の耐久性が問題となる真空処理を例として説明されているが、本発明はこの例に限られることなく、他の如何なる真空処理室に適用可能であり、特に高温の処理温度を用いるもの、及び／又は導電性のもの及び／又は反応性のものを用いる場合に適用可能である。
【００２７】
ここに説明された電気的貫通接続構造２００は、処理温度が高く、真空処理から由来する物質又は真空室に残る残留物が従来の電気的貫通接続構造を劣化させるような真空処理室２２５に適している。
【００２８】
電気的貫通接続構造２００は、接合部２１４がチューブ状部材２１３の開口端２１７の視野方向に含まれないような通路をチューブ状部材に形成するために、図３〜５に示されたＬ型の他にも様々な形にデザインされ得る。図６ｂには、チューブ状部材２１３に一体化され、チューブ状部材２１３の中に湾曲経路を形成する突出部２２３を持つ直線状のチューブ状部材２１３の概略断面図が示されている。図６ｃには、本発明による電気的貫通接続構造２００が示されている。チューブ状部材２１３は、上記実施形態のように鋭利な角度で曲がる必要はない。図６ｄには、丸まったコーナを持つ９０°の屈曲が示されている。チューブ状部材２１３の前長にわたって、狭窄部分や障害物の持たないデザインの排出が好ましい。更に、チューブ状部材２１３の直径及び長さは、排出性質に大事である。通常使われているチューブの直径は上記のようである。図３〜５のようなＬ型デザインでは、垂直部分と水平部分の長さは好ましくは直径の１〜３倍である。導電体の構造も図３及び４に示されたようなデザインで単純化されている。複数の屈曲を用いると、導電体２０１もチューブ状部材２１３と同じ数の屈曲を持たなければいけないことを意味する。
【００２９】
本発明のある実施形態では、真空室２２５の内部に配置される電気的貫通接続構造２００の部分に蒸発源が一体化されている。これは蒸発源一式を形成し、１つのユニットとして真空室２２５内に配置できる。そのような構成の１つの例が図７に示されている。この場合の蒸発源は銅源である。しかし、他の蒸発源又は他の装置をこのような形に構成しても良い。
【００３０】
本発明のある実施形態では、本発明による電気的貫通接続構造３００はインライン製造装置３５０に用いられる。蒸着システム（図８を参照）は、入口３２８と、出口３２９と、複数の基板ヒータ３４１と、少なくとも１つの銅蒸発源３３０と、少なくとも１つのガリウム蒸発源３３１と、少なくとも１つのインジウム蒸発源３３２とを持つ真空処理室３２５を備える。更に、蒸着領域の全ての成長位置において過剰なセレニウムを与え、蒸着領域の全域にセレニウム蒸気を均等に配布するために、少なくとも１つのセレニウム源３３３が配置されている。各蒸発源３３２は、一緒に配置された蒸発源ヒータ３４２を持っている。モリブデン層を持つガラス基板３４０はＣＩＧＳ処理室の中を通って入口３２８から出口２３９に向かって移動し、基板３４０の底面は蒸発源から蒸発された材料の流れによってコーティングされ、目的とするＧＩＧＳ層が最終的に形成される。処理室３２５内部の他の電気装置の中、蒸発源ヒータ３４２及び基板ヒータ３４１は真空処理室３２５の外部から電源を供給されなければならない。電源は、真空処理室１２５の外部にある電源から外部導電体３０３を介して、真空処理室３２５の壁３２７の中にある電気的貫通接続構造３００を通り、更には内部導電体３０５を介して内部蒸発源ヒータ３４２及び基板ヒータ３４１に供給される。本発明による電気的貫通接続構造３００は、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，及びＳｅの蒸発源３４２、及び／又は基板ヒータ３４１の少なくとも１つに電源を提供するために用いられ得る。図８では、Ｃｕ源ヒータ３３０に電源を供給するために用いられる電気的貫通接続構造３００が拡大断面図に示されている。この貫通接続構造のデザインは図５に示されたデザインによるものである。しかし、本発明による如何なる電気的貫通接続構造３００を用いても良い。
【００３１】
本発明は、現在において最も実質的で好ましいと思われる実施形態に関連付けて説明されているが、本発明はこれらの開示された実施形態に限られるべきではなく、添付の請求項の範囲内で様々な改良及び同等な構造を含むべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空室内の装置において電気的接続を形成するための電気的貫通接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空室内に位置する装置を真空室外に位置する電源に電気的接続を行う際には、真空室の壁を貫通し、１つ以上の導電体を通す気密通路である電気的貫通接続構造が一般的に必要となる。通常、貫通接続構造はセラミックのような絶縁体によって真空室の壁から絶縁されている。そのような電気的貫通接続構造は、真空室の外側から真空室内に設置された装置に電気的接続を成すために一般的に使われる。熱蒸発源、基板ヒータのような真空室内に設置された装置には、一般的に電源を提供する必要があり、及び／又は温度センサ、測定装置などの真空室内に設置された装置から電気信号を読み出す必要がある。
【０００３】
蒸着などのような多くの真空処理は大量の熱を発し、真空室内の温度を例えば２００℃以上の比較的高温に上げる。長期的は、真空処理から発する成分又は真空室内に残る残留物によって電気貫通接続構造の絶縁性能が劣化し、例えば導電性成分の凝結によって貫通接続構造を通る導電体の間、または導電体と真空フランジの間において漏電が発生し得る。更に、真空室に存在する反応性成分に触れることは、導電体と絶縁体との間の接合部を形成する材料の科学的反応又は腐食を招き得、最終的に真空密閉が破壊されることとなる。
【０００４】
例えば、ＣＵ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２に基づいた薄膜太陽電池（ＣＩＧＳ）は、５００℃の基板温度においてＣｕ，Ｉｎ，Ｇａ，及びＳｅの成分の高真空同時蒸発（Ｈｉｇｈ Ｖａｃｕｕｍ ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）を行うことで製造される。真空室の内部のほとんどは２００℃以上の温度に加熱され、全てのＳｅがすぐに反応してＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２を形成するのではないため、真空室内には１０−６ｍｂａｒ以上のＳｅの分圧が存在する。従ってＳｅは実質的に真空室内のすべての表面に接することになる。これらの表面には基板ヒータ及び蒸発源につながっている電源貫通接続構造も含まれる。この場合、Ｓｅは貫通接続構造の絶縁体に凝結し得、更には同じ場所に届いた他の成分と化学反応を起こし得、結果として貫通接続構造に導電層を形成し、漏電を発生させ、基板及び／又は蒸発源の誤動作を起こす。電気真空貫通接続構造に届いたＳｅは、導電体と絶縁体の間の接合部を形成する材料と化学的に反応し得る。これは、真空密閉の腐食及び破壊につながり得る。
【０００５】
電気的貫通接続構造の導電体の短絡及び真空密閉の破壊は、漏電によって処理室内の装置の１つ以上が誤動作する場合、又は空気漏れによって真空気圧が上昇し始める場合、製造機器において問題である。そのような問題は、電気的貫通接続構造交換するために高価で時間のかかる製造機器の停止を必要とする。１つの例としては、ＣＩＧＳのインライン製造装置であり、１つ以上の蒸発源が動作しなくなると薄膜の性質に致命的な影響を及ぼし、又は、電気的貫通接続構造において漏れが生じると望ましい減圧が不可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
明らかに、先行技術には、高温で処理が行われる真空室の壁を通る、耐久性及び信頼性のある電気的貫通接続構造を提供することに関しては欠点が残っている。
【０００７】
本発明の目的は先行技術の欠点を克服することである。これは、請求項１に記載された電気的貫通接続構造によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、真空室の壁を通る、耐久性及び信頼性のある電気的接続を形成するための電気的貫通接続構造を提供する。該電気的貫通接続構造は開口端及び閉口端を持つチューブ状部材と、少なくとも１つの導電体とを備える。該閉口端は導電体ごとに１つの貫通孔を備える。各導電体は夫々の貫通孔を通って伸びており、真空密閉接合部によって該閉口端に固定される。該接合部は、該開口端からの視野方向に含まれない（即ち、通路の開口端から接合部まで至る直線経路は存在しない）ように構成される。このような構成では、衝突物及び直熱放射が、接合部に直接当たることが阻止される。したがって、衝突物及び直熱放射は、中間表面に反射しない限り接合部に届くことはできない。
【０００９】
チューブ状部材は好ましくは曲がっており、本発明のある実施形態では該チューブ状部材は、真空室に隣接するように構成され開口端を持つ上部と、電気的貫通接続構造の真空密閉接合部によって閉鎖された閉口端を持つ下部とを持つ。該上部と該下部とは互いに所定の角度をなすように構成されており、その角度は該チューブ状部材の開口端から該接合部が見えないように選択されている（これは、チューブ状部材及び真空室の材料が透明でないことを前提としている）。
【００１０】
本発明のある実施形態では、衝突物をトラップすること（捕まえること）をより効率的にするために、チューブ状部材のある部分に冷却トラップを構成し得る。
【００１１】
各導電体は好ましくは引き伸ばされたシリンダ状であり、剛体である。追加的に、導電体は、角を成す剛体の接続部によって接続される第１導電体と第２導電体とに分かれ得る。角を成す剛体の接続部を用いることによって剛体で丈夫な曲線状の導電体を得ることができる。
【００１２】
真空処理室の壁に少なくとも１つの通路を含む、ＣＩＧＳを製造するインライン製造装置には、少なくとも１つ以上の本発明による電気的貫通接続構造が提供され、該電気的貫通接続構造の接合部は真空室の内部からの視野方向に含まれない。
【００１３】
本発明によって、真空室の厳しい環境において改善された耐久性を持つ電気的貫通接続構造を提供することが可能となる。したがって、電気的貫通接続構造の信頼性は改善され、通常修理又は予想外の修理間の時間が長くなる。電気的貫通接続構造は低価格で提供でき、既存の真空処理室を作り直すことを必要としない。又、本発明の電気的貫通接続構造は、高度な減圧機能や所定の減圧を得るためのポンプ時間を妨げない。
【００１４】
本発明の実施形態は従属請求項に定義されている。本発明の他の目的、利点、及び新たな特徴は、次に来る発明の詳細な説明を添付の図面及び請求項と共に考慮することで明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の実施形態は添付された図面を参照して説明される。
【図１】ＣＩＧＳ処理室の概略断面図である。
【図２】先行技術による電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるＬ型電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図５】本発明の更なる実施形態による、棒状の接続部及び冷却トラップを持つ電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図６ａ】本発明の更なる実施形態による、二重壁のチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造である。
【図６ｂ】本発明の更なる実施形態による突起、部を備えたチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造である。
【図６ｃ】本発明の更なる実施形態による、複数の屈曲を備えたチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造である。
【図６ｄ】本発明の更なる実施形態による、滑らか曲線状のチューブ状部材を持つ電気的貫通接続構造の概略断面図である。
【図７】本発明による蒸発源の一式の実施形態の概略断面図である。
【図８】本発明による電気的貫通接続構造を少なくとも１つ備える、薄膜太陽電池を製造するインライン製造装置である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ＣＩＧＳは一般的にＣｕ，Ｉｎ，Ｇａ，及びＳｅの成分の高真空同時蒸発によって製造される。そのような処理のための周知インライン製造装置１２４の一例が図１に示されている。この蒸着システムは、入口１２８と、出口１２９と、複数の基板ヒータ１４１と、銅蒸発源１３０と、ガリウム蒸発源１３１と、インジウム蒸発源１３２とを持つ真空処理室１２５を備える。更に、セレ二ウム源１３３及び１３４は、過剰なセレ二ウムを蒸着領域における全ての成長位置に提供し、セレ二ウム蒸気を蒸着領域に均等に分配する分配するために配置される。各蒸発源には夫々蒸発源ヒータ１４２が配置される。モリブデン（Ｍｏ）層を底面に持つガラス基板１４０は、ＣＩＧＳ処理室の入口１２８から出口１２９へと通り、その間基板１４０の底面には蒸発源１４０から蒸発された物質の流れ１３５が蒸着し、最終的には目的とするＣＩＧＳ層が形成される。処理室１２５の内部に位置する他の電気装置の中で、蒸発源ヒータ１４２及び複数の基板ヒータ１４１は真空処理室１２５の外部から電源が提供されなければならない。電源は真空処理室１２５の外部にある電源から外部導電体１０３を介して、真空処理室１２５の壁１２７にある電気的貫通接続構造１００を通り、更に内部導電体１０５を介して蒸発源ヒータ１４２及び基板ヒータ１４１に夫々供給される。
【００１７】
これは、図２に示されているような従来の電気的貫通接続構造１００の耐久性及び信頼性が不十分である処理の良い一例である。図２は、従来の電気的貫通接続構造１００が処理室１２５の壁の中にある通路１１８内に配置される従来の構成を示している。真空フランジ１２６は真空室１２５の壁１２７と電気的貫通接続構造１００との間に気密シールを提供する。従来の電気的貫通接続構造１００は一般的に、真空フランジ１２６から伸びている直線のチューブ状部材１１３を備え、壁１２７に対して実質的に直角を成す。チューブ状部材１１３は壁通路１１８に隣接する開口端１１７を持ち、その反対側１１９は閉口端である。２つの導電体１０１は、真空室１２５の内部から実質的にチューブ状部材と平衡して伸びており、閉口端１１９の貫通孔１１１（ここで絶縁体１１０が導電体１０１をもう１つの導電体に対して、又導電体１０１をチューブ状部材１１３に対して絶縁している）を通り、真空処理室の１２５の外側にまで伸びている。導電体１０１と絶縁体１１０の間に気密の接合部１１４を提供するために、一般的に導電体１０１を取り付ける前に金属チューブ１１２が貫通孔１１１の壁に結合される。導電体１０１を挿入した後、導電体１０１を金属チューブ１１２にはんだ付け又はろう付けすることによって、気密接合部１１４が得られる。
【００１８】
導電体１０１は、その一端が内部導電体１０５に接続され、もう一方の端が別個の外部導電体１０３に接続された、別個の導電体１０１であり得、又は導電体１０１は、内部導電体１０５及び外部導電体１０３の少なくとも１つと一体構造を形成する部分であり得る。
【００１９】
ＣＩＧＳ層の処理中における基板１４０の温度は約５００℃であり、蒸発源ヒータ１４２及び蒸発源１３０，１３１，１３２，１３３，１３４の夫々からはかなりの量の熱が発生する（例えば、銅蒸発源は１５００℃に保たれる）。したがって、真空室１２５内のほとんどの表面が２００℃以上に加熱される。全ての工程において十分な量のＳｅを提供し、保つために、真空室１２５の中には１０−６ｍｂａｒを超えるＳｅの分圧が存在する。全てのＳｅがすぐに反応し、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２を形成することはないため、Ｓｅは真空室１２５の内部の全ての表面に実質的に接触する。これらの表面には、基板ヒータ１４１及び蒸発源ヒータ１４２に至る電源貫通接続構造１００が含まれる。このような場合には、衝突するＳｅ１２０は、貫通接続構造１００の絶縁体１１０に凝結し得、又、同じ場所に届いた他の衝突物１２０と化学反応を起こし得、貫通接続構造１００の絶縁体１１０に導電性の層を形成し、漏電を引き起こし、それに伴う基板ヒータ１４１及び／又は蒸発源ヒータ１４２の誤作動を招き得る。電気的貫通接続構造１００の重大領域１２２に届くＳｅ（図２に点線で示されている）は、導電体１０１と絶縁体１１０との間の接合部１１４を構成する材料と化学的に反応し得る。これは、真空密閉の浸食及び破壊につながり得る。
【００２０】
本発明のある実施形態が図３に概略的に示されている。真空室２２５の壁２２７にある通路２１８を通る電気的接続は、電気的貫通接続構造２００によって提供される。電気的貫通接続構造は、開口端２１７と閉口端２１９とを持つチューブ状部材２１３と、少なくとも１つの導電体２０１とを備える。開口端は真空室２２５の壁を貫通する通路２１８に配置されるように構成されており、閉口端は各導電体２０１を通す貫通孔２１１を含んでおり、各導電体２０１は夫々の貫通孔２１１を通って伸びている。閉口端は接合部２１４によって密閉される。トラップは、接合部２１４の重大領域２２２に衝突物２２０が届くことを防ぐ（トラップを使用しない場合には、接合部２１４の重大領域２２２における漏電及び／又は浸食、そしてそれによる真空密閉の破壊の恐れが深刻である）。トラップは、真空室２２５の内部からの成分２２０又は熱放射２２１が、開口部２１７から接合部２１４まで直線経路で届かないようにする（例えばＬ字型のチューブ状部材２１３を用いるなど）。即ち、接合部２１４は開口端２１７からの視野方向に含まれない。接合部２１４に届くためには、成分２２０はチューブ状部材の壁の内部表面に反射しなければならない。しかし、内部表面と接触すると、成分は接触した個所にとどまる傾向があり、又は低いエネルギーで反射されるため接合部まで届く成分分子の数はかなり少なくなり、接合部における問題の発生を遅らせることになる。図３に示された電気的貫通接続構造は２つの導電体２０１及び２０２を持つように例示されており、これは一般的案実施のひとつである。しかし、電気的貫通接続構造は、用途に応じてこれより少ない又は多い導電体を備え得る。
【００２１】
図４に示されているように、本発明のある実施形態は、開口端２１７と閉口端２１９とを持つチューブ状部材２１３を備える電気的貫通接続構造２００であって、開口端２１７は真空室２２５の壁にある通路２１８の中に設置されるように構成されており、チューブ状部材２１３は絶縁体板によって閉ざされている。お互いから離れている２つの導電体２０１は、真空室２２５の内部からチューブ状部材２１３と平衡して伸びており、閉口端２１９の絶縁体２１０にある別々の貫通孔２１１を通って真空室２２５の外部に伸びている。各貫通孔２１１は、その中に結合された金属チューブ２１２を持ち、接合部２１４は導電体を孔２１１に通して絶縁体に固定し、真空密閉を提供する。絶縁体２１０は導電体２０１をもう１つの導電体及びチューブ状部材２１３に対して電気的に絶縁させる。トラップは、例えば、２つの曲線状のチューブ状部材２１３を、お互いに対してこの実施形態のように９０°で構成されたチューブ状部材の第１部分２１３ａとチューブ状部材の第２部分２１３ｂに分けることで得られ、この構成により衝突物２２０が重大領域２２２（即ち、接合部２１４の絶縁体２１０）に届くことを防ぐことができる。即ち、重大領域２２２は、真空室２２５の高温部からの視野方向に含まれない。したがって、衝突物２２０は真空室と屈曲又は屈曲周辺との間にトラップされる（捕らわれる）。更に、絶縁体２１０は処理室の内部からの熱放射に直接さらされない。上記の従来の電気的貫通接続構造１００同様、本発明による電気的貫通接続構造２００は処理室２２５の壁２２７にある通路２１８の中に配置されるように構成されている。真空フランジ２２６は、真空室２２５の壁２２７と、電気的貫通接続構造２００のチューブ状部材２１３との間を密閉する。
【００２２】
薄膜太陽電池（ＣＩＧＳ）の処理中にＳｅのような衝突物２２０をトラップし、導電体２０１が閉口端２１９を貫通して伸びている重大領域２２に衝突物２２０が届かないようにすることは、上記のような漏電を起こし得る成分の蓄積を防ぐ。更に、真空室２２５から来る反応性成分によって最終的に真空密閉を破壊する、科学的反応又は接合部２１４の材料の腐食を防ぐ。衝突物２２０の視野方向に含まれないことに加え、重大領域２２２は処理室２２５の直熱放射２２１から保護される。腐食を引き起こす化学的反応は、高温によって加速化されるため、この特徴は有利である。更に、重大領域における温度の変化は、電気的貫通接続構造の様々な部品の変形をもたらし、次に重大領域にストレスをかけ得る。これらの熱によるストレスは接合部２１４の劣化を早め得る。本発明による熱遮へいを用いると、このような問題を避けることができる。衝突物２２０及び直熱放射２２１を防ぐトラップを得るためには、上記の実施形態の角度αは、第１チューブ状部材２１３ａと第２チューブ状部材２１３ｂとの長さによって、０°から１８０°の間で変更できる。好ましくは、角度αは９０°から１３５°の間であり、第１及び第２のチューブ状部材は、一般的にチューブの直径の１〜３倍である。真空フランジの直径は、一般的に１６，４０または６３ｍｍである。しかし、本発明によればこれら以外の直径も装置において使用することが可能である。
【００２３】
図５に概略的に示された、本発明のある実施形態では、チューブ状部材２１３は少なくとも１つの冷却トラップ２１６（即ち、チューブ状部材の一部を冷却する手段）がチューブ状部材２１３の屈曲に又はその近辺に配置されている。この冷却トラップ２１６は、衝突物２２０をトラップする（捕える）ことをより効率的にさせる。また、本発明による電気的貫通接続構造２００における、チューブ状部材２１３による冷却は、主に処理室２２５から真空フランジ２２５を介してチューブ状部材２１３の壁に至る熱伝導による、重大領域２２２の加熱を防ぐ。図５に示されているように、導電体２０１は夫々第１及び第２の棒状導電体２０７、２０８の形をしている。棒状導電体２０７及び２０８は実質的に直線形である。
【００２４】
本発明のある実施形態（不図示）では、チューブ状部材２１３を少なくとも部分的に二重壁構造にし、その中に水または液体窒素などの冷却媒体を持たせることで、チューブ状部材２１３に冷却トラップ２１６を提供する。二重壁構造の電気的貫通接続構造２００の概略的な断面は図６ａに示されている。冷却トラップ２１６の異なる配置及びデザインも可能であり、例えばチューブ状部材２１３を横断する冷却トラップ、又は冷却トラップを内部に配置することなどが可能である。
【００２５】
導電体２０１は好ましくは剛体の棒であり、チューブ状部材２１３の形に従うように少なくとも一つの屈曲を持つ。そのような剛体の導電体２０１を用いることで、隣接する導電体２０１及びチューブ状部材２１３と接触する危険性が最小限になる。柔軟な導電体の場合、漏電を防ぐために導電体は好ましくは引き延ばされるか、複雑な手段で固定される必要がある。屈曲は導電体を曲げることで得られ、又は図５に示されているように２つの直線状導電体２０７の間に１つの接続部２０９を用いることで得られる。１つの代案としては、Ｍｏ接続部２０９で接続された２つのＭｏ棒（導電体）２０７、２０８を用いることがある。Ｍｏ接続部２０９は、好ましくはＭｏで作られたブロックであり、開口端２１７及び閉口端２１９の方向に夫々向かう２つの、ねじ構造をもつ孔を備える。Ｍｏ棒２０７及び２０８は夫々、接続部２０９にねじ込むことができるねじ構造の端を備える。異なる代案としては、ねじ又は他の締め付け手段を用いてＭｏ接続部２０９の孔に固定される、直線状のＭｏ導電体２０７及び２０８を用いることがある。あくまでも例として挙げられたこれらの代案は、丈夫で剛体の導電体２０１を提供する。他の代案では、真空技術をよく知る当業者が理解するような、ステンレス鋼などの他の導電性材料を備え得る。
【００２６】
本発明は、電気的貫通接続構造の耐久性が問題となる真空処理を例として説明されているが、本発明はこの例に限られることなく、他の如何なる真空処理室に適用可能であり、特に高温の処理温度を用いるもの、及び／又は導電性のもの及び／又は反応性のものを用いる場合に適用可能である。
【００２７】
ここに説明された電気的貫通接続構造２００は、処理温度が高く、真空処理から由来する物質又は真空室に残る残留物が従来の電気的貫通接続構造を劣化させるような真空処理室２２５に適している。
【００２８】
電気的貫通接続構造２００は、接合部２１４がチューブ状部材２１３の開口端２１７の視野方向に含まれないような通路をチューブ状部材に形成するために、図３〜５に示されたＬ型の他にも様々な形にデザインされ得る。図６ｂには、チューブ状部材２１３に一体化され、チューブ状部材２１３の中に湾曲経路を形成する突出部２２３を持つ直線状のチューブ状部材２１３の概略断面図が示されている。図６ｃには、本発明による電気的貫通接続構造２００が示されている。チューブ状部材２１３は、上記実施形態のように鋭利な角度で曲がる必要はない。図６ｄには、丸まったコーナを持つ９０°の屈曲が示されている。チューブ状部材２１３の前長にわたって、狭窄部分や障害物の持たないデザインの排出が好ましい。更に、チューブ状部材２１３の直径及び長さは、排出性質に大事である。通常使われているチューブの直径は上記のようである。図３〜５のようなＬ型デザインでは、垂直部分と水平部分の長さは好ましくは直径の１〜３倍である。導電体の構造も図３及び４に示されたようなデザインで単純化されている。複数の屈曲を用いると、導電体２０１もチューブ状部材２１３と同じ数の屈曲を持たなければいけないことを意味する。
【００２９】
本発明のある実施形態では、真空室２２５の内部に配置される電気的貫通接続構造２００の部分に蒸発源が一体化されている。これは蒸発源一式を形成し、１つのユニットとして真空室２２５内に配置できる。そのような構成の１つの例が図７に示されている。この場合の蒸発源は銅源である。しかし、他の蒸発源又は他の装置をこのような形に構成しても良い。
【００３０】
本発明のある実施形態では、本発明による電気的貫通接続構造３００はインライン製造装置３５０に用いられる。蒸着システム（図８を参照）は、入口３２８と、出口３２９と、複数の基板ヒータ３４１と、少なくとも１つの銅蒸発源３３０と、少なくとも１つのガリウム蒸発源３３１と、少なくとも１つのインジウム蒸発源３３２とを持つ真空処理室３２５を備える。更に、蒸着領域の全ての成長位置において過剰なセレニウムを与え、蒸着領域の全域にセレニウム蒸気を均等に配布するために、少なくとも１つのセレニウム源３３３が配置されている。各蒸発源３３２は、一緒に配置された蒸発源ヒータ３４２を持っている。モリブデン層を持つガラス基板３４０はＣＩＧＳ処理室の中を通って入口３２８から出口２３９に向かって移動し、基板３４０の底面は蒸発源から蒸発された材料の流れによってコーティングされ、目的とするＧＩＧＳ層が最終的に形成される。処理室３２５内部の他の電気装置の中、蒸発源ヒータ３４２及び基板ヒータ３４１は真空処理室３２５の外部から電源を供給されなければならない。電源は、真空処理室１２５の外部にある電源から外部導電体３０３を介して、真空処理室３２５の壁３２７の中にある電気的貫通接続構造３００を通り、更には内部導電体３０５を介して内部蒸発源ヒータ３４２及び基板ヒータ３４１に供給される。本発明による電気的貫通接続構造３００は、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，及びＳｅの蒸発源３４２、及び／又は基板ヒータ３４１の少なくとも１つに電源を提供するために用いられ得る。図８では、Ｃｕ源ヒータ３３０に電源を供給するために用いられる電気的貫通接続構造３００が拡大断面図に示されている。この貫通接続構造のデザインは図５に示されたデザインによるものである。しかし、本発明による如何なる電気的貫通接続構造３００を用いても良い。
【００３１】
本発明は、現在において最も実質的で好ましいと思われる実施形態に関連付けて説明されているが、本発明はこれらの開示された実施形態に限られるべきではなく、添付の請求項の範囲内で様々な改良及び同等な構造を含むべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室（２２５）の壁（２２７）にある通路（２１８）を通って電気的接続が可能な電気的貫通接続構造（２００）であって、
開口端（２１７）と閉口端（２１９）とを持つチューブ状部材（２１３）と、
少なくとも１つの導電体（２０１）と、
前記導電体（２０１）ごとに前記閉口端に１つずつ備えられ、該導電体２０１を通す貫通孔（２１１）と、
前記導電体（２０１）を含む前記貫通孔（２１１）を密閉する接合部（２１４）と、を備え、
前記接合部（２１４）は、前記開口端（２１７）からの視野方向に含まれないことを特徴とする、電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項２】
前記チューブ状部材（２１３）は、前記開口端（２１７）を含む上部（２１３ａ）と、前記閉口端（２１９）を含む下部（２１３ｂ）とを有しており、
前記上部（２１３ａ）と前記下部（２１３ｂ）とは互いにαの角度をなすように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項３】
前記αの角度は９０°から１３５°であることを特徴とする、請求項２に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項４】
前記上部及び前記下部は同じ直径を持っており、前記上部（２１３ａ）及び前記下部（２１３ｂ）の長さは、前記直径の１〜３倍であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項５】
前記電気的貫通接続構造（２００）は少なくとも１つの冷却トラップ（２１６）を備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項６】
前記冷却トラップ（２１６）は前記チューブ状部材（２１３）の外部に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項７】
前記冷却トラップ（２１６）は少なくとも部分的に前記チューブ状部材（２１３）の内部に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項８】
前記チューブ状部材（２１３）は二重壁構造になっており、冷却媒体によって満たされるように構成されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項９】
導電体（２０１）は、互いに接続された、第１の棒状導電体（２０７）と第２の棒状導電体（２０８）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１０】
前記第１の棒状導電体（２０７）と前記第２の棒状導電体（２０８）とは、コネクタ（２０９）によって接続されていることを特徴とする、請求項９に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１１】
前記第１の棒状導電体（２０７）、前記第２の棒状導電体（２０８）、及び前記コネクタ（２０９）はネジ構造を含み、前記ネジ構造は、前記コネクタ（２０９）のネジ穴に前記導電体（２０７、２０８）を接合させるために使われることを特徴とする、請求項１０に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１２】
前記導電体（２０１）はモリブデンで作られていることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１３】
前記コネクタ（２０９）はモリブデンで作られていることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１４】
前記チューブ状部材（２１３）の前記開口端（２１７）に、蒸発源又は基板ヒータのような装置が一体化されており、前記真空室（２２５）の壁にある通路（２１８）に配置される装置の一式を構成することを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１５】
真空処理室（３２５）の壁（３２７）に少なくとも１つの通路３１８を含む、薄膜太陽電池を製造するためのインライン製造装置（３５０）であって、前記通路（３１８）に請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造が構成されていることを特徴とする、製造装置（３５０）。
【請求項１】
真空室（２２５）の壁（２２７）にある通路（２１８）を通って電気的接続が可能な電気的貫通接続構造（２００）であって、
開口端（２１７）と閉口端（２１９）とを持つチューブ状部材（２１３）と、
少なくとも１つの導電体（２０１）と、
前記導電体（２０１）ごとに前記閉口端に１つずつ備えられ、該導電体２０１を通す貫通孔（２１１）と、
前記導電体（２０１）を含む前記貫通孔（２１１）を密閉する接合部（２１４）と、を備え、
前記接合部（２１４）は、前記開口端（２１７）からの視野方向に含まれないことを特徴とする、電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項２】
前記チューブ状部材（２１３）は、前記開口端（２１７）を含む上部（２１３ａ）と、前記閉口端（２１９）を含む下部（２１３ｂ）とを有しており、
前記上部（２１３ａ）と前記下部（２１３ｂ）とは互いにαの角度をなすように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項３】
前記αの角度は９０°から１３５°であることを特徴とする、請求項２に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項４】
前記上部及び前記下部は同じ直径を持っており、前記上部（２１３ａ）及び前記下部（２１３ｂ）の長さは、前記直径の１〜３倍であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項５】
前記電気的貫通接続構造（２００）は少なくとも１つの冷却トラップ（２１６）を備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項６】
前記冷却トラップ（２１６）は前記チューブ状部材（２１３）の外部に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項７】
前記冷却トラップ（２１６）は少なくとも部分的に前記チューブ状部材（２１３）の内部に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項８】
前記チューブ状部材（２１３）は二重壁構造になっており、冷却媒体によって満たされるように構成されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項９】
導電体（２０１）は、互いに接続された、第１の棒状導電体（２０７）と第２の棒状導電体（２０８）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１０】
前記第１の棒状導電体（２０７）と前記第２の棒状導電体（２０８）とは、コネクタ（２０９）によって接続されていることを特徴とする、請求項９に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１１】
前記第１の棒状導電体（２０７）、前記第２の棒状導電体（２０８）、及び前記コネクタ（２０９）はネジ構造を含み、前記ネジ構造は、前記コネクタ（２０９）のネジ穴に前記導電体（２０７、２０８）を接合させるために使われることを特徴とする、請求項１０に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１２】
前記導電体（２０１）はモリブデンで作られていることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１３】
前記コネクタ（２０９）はモリブデンで作られていることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１４】
前記チューブ状部材（２１３）の前記開口端（２１７）に、蒸発源又は基板ヒータのような装置が一体化されており、前記真空室（２２５）の壁にある通路（２１８）に配置される装置の一式を構成することを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造（２００）。
【請求項１５】
真空処理室（３２５）の壁（３２７）に少なくとも１つの通路３１８を含む、薄膜太陽電池を製造するためのインライン製造装置（３５０）であって、前記通路（３１８）に請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の電気的貫通接続構造が構成されていることを特徴とする、製造装置（３５０）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１０−５２９８３０（Ｐ２０１０−５２９８３０Ａ）
【公表日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１２１２１（Ｐ２０１０−５１２１２１）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００８／０５０６７４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１５３４８５
【国際公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（５０９３４０２５２）ソリブロ リサーチ エービー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＬＩＢＲＯ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＢ
【住所又は居所原語表記】Ｖａｌｌｖ． ５， Ｓ−７５６ ５１ Ｕｐｐｓａｌａ， Ｓｗｅｄｅｎ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００８／０５０６７４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１５３４８５
【国際公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（５０９３４０２５２）ソリブロ リサーチ エービー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＬＩＢＲＯ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＢ
【住所又は居所原語表記】Ｖａｌｌｖ． ５， Ｓ−７５６ ５１ Ｕｐｐｓａｌａ， Ｓｗｅｄｅｎ
【Ｆターム（参考）】
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