專利名稱：成膜裝置和使用該成膜裝置的基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過供給氣體并利用例如濺射、蒸鍍、離子鍍、等離子聚合等來實施成膜的成膜裝置和使用該成膜裝置的基板的制造方法。
背景技術(shù)：
一邊向真空腔室內(nèi)供給氣體，一邊進行利用例如濺射、蒸鍍、離子鍍、等離子聚合等的成膜。因此，對于確保膜質(zhì)的均勻性，使在真空腔室內(nèi)的氣體的流動均勻是重要的。特別是在進行反應(yīng)(reactive)成膜(例如SiN的保護膜的形成)時，使氣體均勻地存在成膜區(qū)域中，這對于確保膜質(zhì)的均勻性來說是重要的。以往，公知一種如下所述的成膜裝置在利用與反應(yīng)氣體并用的濺射連續(xù)地向在真空腔室內(nèi)連續(xù)地輸送的長條的基板上實施成膜的成膜裝置中，以真空腔室內(nèi)的基板的輸送路徑為界，在真空腔室內(nèi)的一側(cè)設(shè)有靶(target)、濺射氣體供給孔，另外，在被靶與基板輸送路徑夾著的成膜區(qū)域設(shè)有用于供給反應(yīng)性氣體的反應(yīng)性氣體供給孔，并且在與該反應(yīng)性氣體供給孔相對的位置設(shè)有排氣口(例如，參照專利文獻1的圖2)。專利文獻1 日本特開平6-116722號公報然而，在上述以往的成膜裝置中，反應(yīng)性氣體供給孔和排氣口在以基板的輸送路徑為界的真空腔室內(nèi)的相同側(cè)，夾著成膜區(qū)域地直接相對。因此，不易于產(chǎn)生反應(yīng)性氣體的滯留部位，與此相反存在如下問題從反應(yīng)性氣體供給孔流出的反應(yīng)性氣體朝向排氣口直線地流動從而難以向左右擴散，因此成膜區(qū)域的反應(yīng)性氣體濃度易于產(chǎn)生濃淡。另外，為了提高成膜速度，也想到在一個真空腔室中將靶、濺射氣體供給孔、反應(yīng)性氣體供給孔、排氣口各自設(shè)置兩個，但存在會變成必須同時對兩處的反應(yīng)性氣體的供給和排出進行控制而控制變得繁雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往的問題點而做成的，其目的在于，在通過供給氣體而對在真空腔室內(nèi)連續(xù)地輸送的基板進行成膜的成膜裝置中，在兩處成膜區(qū)域中，能夠同時以均勻的流動容易地供給氣體，從而能夠高效地進行均勻性高的膜質(zhì)的成膜。為了上述目的，本發(fā)明提供一種成膜裝置，該成膜裝置在通過供給氣體而對在真空腔室中連續(xù)地移動的長條的基板或者被載置于在真空腔室中連續(xù)地輸送的托架(tray) 上而依次移動的基板實施成膜，其特征在于，真空腔室中被隔板分隔成含有上述基板的輸送路徑的成膜室、與排氣裝置相連接的排氣室，在上述成膜室中，在隔著上述基板的輸送路徑而與隔板相反的一側(cè)的前后方向中央部設(shè)有氣體供給部，并且在該氣體供給部的前后分別設(shè)有前部成膜部以及后部成膜部，在上述隔板上的比上述前部成膜部靠前方的位置、比上述后部成膜部靠后方的位置分別設(shè)有前部排氣口和后部排氣口。另外，上述本發(fā)明含有如下所述的技術(shù)方案來作為優(yōu)選技術(shù)方案將前部成膜部以及前部排氣口、上述后部成膜部以及后部排氣口在前后方向以及寬度方向上對稱地設(shè)置，上述前部成膜部以及后部成膜部是利用濺射進行成膜的部分，分別具有與上述基板的輸送路徑相對的前部濺射陰極以及后部濺射陰極，該前部濺射陰極以及后部濺射陰極與上述基板的輸送路徑相對的相對區(qū)域、即前部成膜區(qū)域以及后部成膜區(qū)域分別被前部陰極側(cè)屏蔽件以及后部陰極側(cè)屏蔽件以在與上述基板的輸送路徑之間保留間隙的方式包圍起來， 上述前部成膜區(qū)域以及后部成膜區(qū)域的寬度分別比上述基板的輸送路徑的寬度寬，沿著上述隔板上的與該前部成膜區(qū)域以及后部成膜區(qū)域的寬度方向兩端部的外側(cè)相對應(yīng)的位置， 以與前部陰極側(cè)屏蔽件以及后部陰極側(cè)屏蔽件之間保留間隙的方式設(shè)有輸送路徑側(cè)屏蔽件另外，本發(fā)明提供一種使用上述成膜裝置的基板的制造方法。另外，在本發(fā)明中，所謂的前后是指在真空腔室內(nèi)被輸送的基板的流動的上游側(cè)為前、下游側(cè)為后，所謂的基板輸送路徑是指不使用托架地被輸送的長條的基板或者連續(xù)的托架以及被載置在托架上而被輸送的基板在真空腔室內(nèi)的通過區(qū)域。另外，所謂的寬度方向是指與在真空腔室中被輸送的基板表面平行、并且與基板的輸送方向正交的方向，所謂的寬度是指寬度方向的尺寸。在本發(fā)明的成膜裝置的真空腔室中，從氣體供給部供給的氣體主要是通過前部成膜部以及后部成膜部的成膜區(qū)域，從前部排氣口以及后部排氣口進入排氣室之后被排出， 由此，能夠從一處氣體供給部同時向兩處成膜區(qū)域供給氣體。并且，因為氣體的流動能夠通過調(diào)整前部排氣口以及后部排氣口的位置、大小來容易地進行調(diào)整，所以能夠容易地均勻地向前部成膜部的成膜區(qū)域以及后部成膜部的成膜區(qū)域供給氣體。因而，能夠高效地進行均勻性高的膜質(zhì)的成膜。


圖1是表示本發(fā)明的成膜裝置的一個例子的縱截面示意圖。圖2是沿著圖1所示的成膜裝置的基板的輸送路徑的橫截面示意圖。圖3是將圖1所示的成膜裝置的上部外壁部分水平地除去的狀態(tài)的橫截面示意圖。圖4是表示載置基板而連續(xù)地移動的托架的一個例子的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)

本發(fā)明的一個例子。圖1是表示本發(fā)明的成膜裝置的一個例子的縱截面示意圖、圖2是沿著圖1所示的成膜裝置的基板的輸送路徑的橫截面示意圖、圖3是將圖1所示的成膜裝置的上部外壁部分水平地除去的狀態(tài)的橫截面示意圖。本例的基板1是薄片狀的長條物，該基板1被從圖中左側(cè)的送出輥2送出，被右側(cè)的卷取輥3卷取。A是對送出輥2進行收容的送出裝置，B是對卷取輥3進行收容的卷取裝置，C是設(shè)在送出裝置A與卷取裝置B之間的本例的成膜裝置。送出裝置A以及卷取裝置B的真空腔室4、5分別經(jīng)由狹縫6a、6b與成膜裝置C的真空腔室7相連接。將從送出輥2引出的基板1經(jīng)由狹縫6a引入到真空腔室7內(nèi)，在真空腔室7中連續(xù)地輸送，經(jīng)由狹縫6b向卷取輥3卷取。
成膜裝置C的真空腔室7內(nèi)被隔板8上下地分隔。圖1中上側(cè)是成膜室9a、下側(cè)是排氣室％。成膜室9a含有在成膜室C的真空腔室7內(nèi)的基板1的輸送路徑的至少前后方向中央部分。另外，在成膜室9a中，在隔著基板1的輸送路徑而與隔板8相反的一側(cè)的前后方向中央部設(shè)有氣體供給部10。該氣體供給部10用于使從氣體供給源(未圖示)供給的氣體流出到成膜室9a內(nèi)，從而向下述的前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b進行供給。 在成膜室9a中，在供給來自氣體供給部10的氣體的條件下進行成膜。氣體供給部10能夠設(shè)為使氣體向四周流出的供給部，但由于考慮到易于使向下述的前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b的氣體的流動均勻化，因此優(yōu)選使氣體從將基板1的輸送路徑橫截的線狀或者虛線狀的位置朝向基板1流出的氣體供給部10。具體而言，能夠通過將沿著軸線方向形成有狹縫或者多個小孔的管材料以狹縫或者小孔朝向基板 1的輸送路徑的方式進行配置來構(gòu)成氣體供給部10。另外，還是在隔著成膜室9a的基板1的輸送路徑而與隔板8相反的一側(cè)，在上述氣體供給部10的前后分別設(shè)有前部成膜部Ila以及后部成膜部lib。該前部成膜部Ila以及后部成膜部lib是具有形成粒子的機構(gòu)的部分，該粒子以附著在基板1上的方式形成膜， 本例的前部成膜部Ila以及后部成膜部lib是通過濺射來進行成膜的部分。即、本例的前部成膜部Ila以及后部成膜部lib分別具有與基板1的輸送路徑相對的前部濺射陰極1 以及后部濺射陰極12b。另外，附圖標(biāo)記13a、1 分別是與基板1的輸送路徑相對地安裝在前部以及后部濺射陰極12a、12b上的靶。上述前部濺射陰極12a以及后部濺射陰極12b與基板1的輸送路徑之間的相對區(qū)域構(gòu)成了能夠?qū)?實施成膜的前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b。該前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b分別被從真空腔室7的內(nèi)壁面突出的板狀的前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件1 以在與基板1的輸送路徑之間保留間隙的方式包圍起來。該前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件15b不是必需的結(jié)構(gòu)，但由于設(shè)有該前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件15b時，易于使從前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件1 與基板1之間的間隙進入到前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域 14b的氣體暫時地滯留，從而易于獲得在前部成膜區(qū)域1 以及后部成膜區(qū)域14b中的氣體濃度的均勻化，因此優(yōu)選。另外，還能夠利用前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件 15b來防止濺射粒子向前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b外的飛散。為了易于在基板1的整個寬度上進行均勻的成膜，本例的前部濺射陰極12a以及后部濺射陰極12b和前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b的寬度分別比基板1的輸送路徑的寬度寬。另外，沿著隔板8上的與前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b的比基板1的輸送路徑向外側(cè)突出的寬度方向兩端部的外側(cè)相對應(yīng)的位置，以與前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件1 之間保留間隙的方式設(shè)有左右各自連成一體的輸送路徑側(cè)屏蔽件16。該輸送路徑側(cè)屏蔽件16也不是必需的結(jié)構(gòu)，但由于設(shè)有該輸送路徑側(cè)屏蔽件16時，對從基板1的寬度方向端部側(cè)較短地流到下述的前部排氣口 17a以及后部排氣口 17b的氣體的流動進行抑制，從而變得易于獲得在前部成膜區(qū)域14a以及后部成膜區(qū)域14b 中的氣體濃度的更高的均勻化，因此優(yōu)選設(shè)有該輸送路徑側(cè)屏蔽件16。在隔板8的比前部成膜部Ila靠前方的位置、比后部成膜部lib靠后方的位置分別設(shè)有前部排氣口 17a和后部排氣口 17b。為了使成膜室9a內(nèi)的前部與后部的氣體的流動成為同樣的流動，優(yōu)選將該前部排氣口 17a和后部排氣口 17b在前后方向以及寬度方向上對稱地設(shè)置。另外，也由于相同的理由，優(yōu)選將上述的前部成膜部Ila和后部成膜部lib在前后方向以及寬度方向上對稱地設(shè)置。并且，也優(yōu)選將上述的前部陰極側(cè)屏蔽件15a以及后部陰極側(cè)屏蔽件15b、輸送路徑側(cè)屏蔽件16在前后方向以及寬度方向上對稱地設(shè)置。如圖2和圖3所示，本例的前部排氣口 17a以及后部排氣口 17b設(shè)在四角，但也能夠設(shè)在寬度方向中央部。形成在隔板8的下方的排氣室9b連接有真空泵等排氣裝置18，從而能夠?qū)某赡な?a經(jīng)由前部排氣口 17a以及后部排氣口 17b流入排氣室9b的氣體排出。隔板8的前端和后端向成膜室9a側(cè)突出從而構(gòu)成輥罩部8a、8b。在該輥罩部8a、 8b的排氣室9b側(cè)設(shè)有導(dǎo)向輥19a、19b，基板1在前部和后部暫時進入排氣室9b內(nèi)，被導(dǎo)向輥19a、19b支承而被輸送。在上述輥罩部8a、8b上的與基板1的輸送路徑的交叉部形成有容許基板1通過的狹縫6c、6d。將導(dǎo)向輥19a、19b設(shè)在成膜室9a內(nèi)，并使將送出裝置A的真空腔室4與成膜裝置C的真空腔室7連通的狹縫6a、將成膜裝置C的真空腔室7與卷取裝置B的真空腔室 5連通的狹縫6b各自開口于成膜室9a，由此，可以省略上述輥罩部8a、8b和狹縫6c、6d。然而，如本例那樣構(gòu)成時，能夠使兩個狹縫6a、6c介于送出裝置A與成膜室9a之間，并且也能夠使兩個狹縫6b、6d介于成膜室9a與卷取裝置B之間，從而提高送出裝置A以及卷取裝置 B與成膜室9a之間的隔絕性，因此優(yōu)選如本例那樣構(gòu)成。采用本例的成膜裝置C，能夠在將真空腔室7內(nèi)(成膜室9a以及排氣室9b內(nèi)) 減壓到需要的真空度之后，一邊繼續(xù)利用排氣裝置18進行排氣、并從氣體供給部10供給氣體，一邊通過對前部成膜部Ila以及后部成膜部lib的靶進行濺射將薄膜連續(xù)地形成在被輸送的基板1的表面上。作為從氣體供給部10供給的氣體，例如在成膜氮化鈦(TiN)時能夠使用氮氣、在成膜氧化銦錫(ITO)時能夠使用氧氣等。另外，從氣體供給部供給的氣體也可以是濺射氣體、工藝氣體、兩者的混合氣體中的任意一種。從氣體供給部10只供給工藝氣體時，能夠在前部濺射陰極12a以及后部濺射陰極12b的附近另外設(shè)置濺射氣體供給部。在上述的例子中，基板1為長條狀的基板，但在基板1本身不是長條時，如圖4所示，本發(fā)明的成膜裝置C也能夠應(yīng)用于將基板1載置在連續(xù)地移動的托架20上而連續(xù)地輸送的情況。在上述的例子中，上部成為成膜室9a、下部成為排氣室％，但也能夠使上部成為排氣室％、使下部成為成膜室9a，或者在將基板1沿著寬度方向豎起而進行輸送時，將成膜室9a和排氣室9b左右地形成。在上述的例子中，前部成膜部Ila以及后部成膜部lib成為利用濺射進行成膜的部分，但也能夠使其成為利用蒸鍍、離子鍍、等離子聚合等進行成膜的部分。附圖標(biāo)記說明A、送出裝置；B、卷取裝置；C、成膜裝置；1、基板；2、送出輥；3、卷取輥；4、(送出裝置的)真空腔室；5、(卷取裝置的)真空腔室；6a、狹縫；6b、狹縫；6c、狹縫；6d、狹縫；7、(成膜裝置的)真空腔室；8、隔板；8a、輥罩部；Sb、輥罩部；9a、成膜室；％、排氣室；10、氣體供給部；11a、前部成膜部；lib、后部成膜部；12a、前部濺射陰極；12b、后部濺射陰極；13a、靶； 13b、靶；14a、前部成膜區(qū)域；14b、后部成膜區(qū)域；15a、前部陰極側(cè)屏蔽件；15b、后部陰極側(cè)屏蔽件；16、輸送路徑側(cè)屏蔽件；17a、前部排氣口 ；17b、后部排氣口 ；18、排氣裝置；19a、導(dǎo)向輥；1%、導(dǎo)向輥；20、托架。
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置，該成膜裝置在通過供給氣體而對在真空腔室中被連續(xù)地輸送的長條的基板或者被載置于在真空腔室中連續(xù)地移動的托架上而被連續(xù)地輸送的基板實施成膜， 其特征在于，真空腔室中被隔板分隔成含有上述基板的輸送路徑的成膜室、與排氣裝置相連接的排氣室；在上述成膜室中，在隔著上述基板的輸送路徑而與隔板相反的一側(cè)的前后方向中央部設(shè)有氣體供給部，并且在該氣體供給部的前后分別設(shè)有前部成膜部以及后部成膜部；在上述隔板上的比上述前部成膜部靠前方的位置、比上述后部成膜部靠后方的位置分別設(shè)有前部排氣口和后部排氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其特征在于，將前部成膜部以及前部排氣口、上述后部成膜部以及上述后部排氣口在前后方向以及寬度方向上對稱地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的成膜裝置，其特征在于，上述前部成膜部以及上述后部成膜部是利用濺射進行成膜的部分，分別具有與上述基板的輸送路徑相對的前部濺射陰極以及后部濺射陰極，該前部濺射陰極以及后部濺射陰極與上述基板的輸送路徑相對的相對區(qū)域、即前部成膜區(qū)域以及后部成膜區(qū)域分別被前部陰極側(cè)屏蔽件以及后部陰極側(cè)屏蔽件以在與上述基板的輸送路徑之間保留間隙的方式包圍起來。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成膜裝置，其特征在于，上述前部成膜區(qū)域以及上述后部成膜區(qū)域的寬度分別比上述基板的輸送路徑的寬度寬，沿著上述隔板上的與該前部成膜區(qū)域以及后部成膜區(qū)域的寬度方向兩端部的外側(cè)相對應(yīng)的位置，以與上述前部陰極側(cè)屏蔽件以及上述后部陰極側(cè)屏蔽件之間保留間隙的方式設(shè)有輸送路徑側(cè)屏蔽件。
5.一種基板的制造方法，其中，在表面上具有薄膜的基板的制造方法中，使用權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的成膜裝置來形成薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜裝置和使用該成膜裝置的基板的制造方法。在通過供給氣體而對在真空腔室(7)內(nèi)連續(xù)地進行輸送的基板(1)進行成膜的成膜裝置中，能夠在兩處成膜區(qū)域(14a、14b)中同時以均勻的流動容易地供給氣體，從而能夠高效率地進行均勻性高的膜質(zhì)的成膜。成膜裝置(C)的結(jié)構(gòu)如下真空腔室(7)中被隔板(8)分隔成含有上述基板(1)的輸送路徑的成膜室(9a)、與排氣裝置(18)相連接的排氣室(9b)，在上述成膜室(9a)中，在隔著基板(1)的輸送路徑而與隔板(8)相反的一側(cè)的前后方向中央部設(shè)有氣體供給部(10)，并且在該氣體供給部(10)的前后分別設(shè)有前部以及后部濺射陰極(12a、12b)，在上述隔板(8)上的比上述前部濺射陰極(12a)靠前方的位置、比上述后部濺射陰極(12b)靠后方的位置分別設(shè)有前部排氣口以及后部排氣口。
文檔編號C23C14/54GK102264942SQ200980152358
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者松村康晴 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司