JP2011195899A - Film-deposition device - Google Patents
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Abstract
【課題】 長尺な基板をドラムに巻き掛けて長手方向に搬送しつつ成膜行なう成膜装置であって、基板の加熱に起因するドラムからの基板の浮きを防止し、ドラムからの浮きに起因する基板の熱ダメージを抑制した機能性フィルムを安定して製造できる成膜装置を提供する。
【解決手段】 ドラムに巻きかかっている基板の非製品領域に当接して、基板と共に搬送されつつ、基板を幅方向の外側に付勢する付勢手段を有することにより、前記課題を解決する。
【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To form a film forming apparatus for forming a film while winding a long substrate around a drum and transporting it in the longitudinal direction, preventing the substrate from floating from the drum due to heating of the substrate. Provided is a film forming apparatus capable of stably producing a functional film that suppresses thermal damage to a substrate resulting therefrom.
The above-mentioned problem is solved by having a biasing means for biasing the substrate outward in the width direction while contacting the non-product region of the substrate wound around the drum and being transported together with the substrate.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、長尺な基板をドラムに巻き掛けて搬送しつつ成膜を行なう、ガスバリアフィルムなどの機能性フィルムの製造等に好適な成膜装置に関し、詳しくは、熱による基板のダメージを、大幅に低減することができる成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus suitable for the production of a functional film such as a gas barrier film, which is formed while a long substrate is wound around a drum and conveyed. The present invention relates to a film forming apparatus that can be significantly reduced.
光学素子、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、各種の機能性フィルム(機能性シート)が利用されている。
また、これらの機能性フィルムの製造に、スパッタリング、プラズマCVD、真空蒸着等の真空成膜法による成膜(薄膜形成)が利用されている。
Various functional films such as gas barrier films, protective films, optical films such as optical filters and antireflection films, etc. in various devices such as optical elements, display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays, semiconductor devices, thin film solar cells, etc. (Functional sheet) is used.
Moreover, film formation (thin film formation) by vacuum film-forming methods, such as sputtering, plasma CVD, and vacuum evaporation, is utilized for manufacture of these functional films.
真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうためには、長尺な基板(ウェブ状の基板)を長手方向に搬送しつつ、連続的に成膜を行なうのが好ましい。
このような成膜方法を実施する装置として、長尺な基板をロール状に巻回してなる供給ロールから基板を送り出し、成膜済みの基板をロール状に巻回する、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll(以下、RtoRともいう))の成膜装置が知られている。このロール・ツー・ロールの成膜装置は、基板に成膜を行なう成膜位置を通過する所定の経路で、供給ロールから巻取りロールまで長尺な基板を挿通し、供給ロールからの基板の送り出しと、巻取りロールによる成膜済の基板の巻取りとを同期して行いつつ、成膜位置において、搬送される基板に連続的に成膜を行なう。
In order to perform film formation efficiently and with high productivity by vacuum film formation, film formation is performed continuously while conveying a long substrate (web-like substrate) in the longitudinal direction. Is preferred.
As an apparatus for carrying out such a film forming method, a so-called roll-to-roll process in which a substrate is sent out from a supply roll formed by winding a long substrate into a roll shape, and the film-formed substrate is wound into a roll shape. (Roll to Roll (hereinafter also referred to as RtoR)) film forming apparatuses are known. This roll-to-roll film forming apparatus inserts a long substrate from a supply roll to a take-up roll through a predetermined path that passes through a film formation position where film formation is performed on the substrate. The film formation is continuously performed on the substrate to be transported at the film formation position while the feeding and the winding of the film-formed substrate by the winding roll are performed in synchronization.
このようなRtoRによる成膜装置として、特許文献1や特許文献2等に示されるように、円筒状のドラムの周面に基板を巻き掛けて搬送しつつ、このドラムの周面に対面して設けられた成膜手段によって、基板に成膜を行なう装置が知られている。 As such an RtoR film forming apparatus, as shown in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like, a substrate is wound around and transported around a cylindrical drum while facing the peripheral surface of the drum. An apparatus for forming a film on a substrate by a provided film forming means is known.
ここで、プラズマCVDやスパッタリングのように、プラズマの生成を伴う成膜方法では、プラズマからの熱入射を受けて、成膜中に基板の温度が上昇する。また、真空蒸着では、蒸発源からの輻射熱によって、基板温度が上昇する。さらに、堆積した材料の潜熱でも、基板温度が上昇する。
RtoRの成膜において、基板としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムが多く用いられる。そのため、成膜中に基板の温度が上昇すると、基板が熱によってダメージを受けてしまう。
Here, in a film formation method that involves generation of plasma, such as plasma CVD or sputtering, the temperature of the substrate rises during film formation due to heat incidence from the plasma. In vacuum deposition, the substrate temperature rises due to radiant heat from the evaporation source. Furthermore, the substrate temperature rises due to the latent heat of the deposited material.
In RtoR film formation, a plastic film such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate is often used as the substrate. Therefore, if the temperature of the substrate rises during film formation, the substrate is damaged by heat.
このような加熱による基板のダメージを防止するため、ドラムに基板を巻き掛けてRtoRによって成膜を行なう成膜装置では、ドラムに温度調整手段を内蔵し、成膜中に、ドラムを冷却して、基板の温度が上昇することを抑制している。 In order to prevent the substrate from being damaged by such heating, in a film forming apparatus in which a substrate is wound around a drum and a film is formed by RtoR, a temperature adjusting means is incorporated in the drum, and the drum is cooled during film formation. The temperature of the substrate is prevented from rising.
ここで、ドラムによって冷却されているとはいえ、成膜中は、基板は加熱によって、ある程度、熱変形(熱膨張/熱収縮)する。
ところが、基板を搬送するための張力によって、基板はドラムに押圧されたような状態になっているため、膨張した基板が幅方向(基板の搬送方向(基板の長手方向)と直交する方向)に動くことが出来ず、ドラムから浮き上がってしまう。
基板のドラムから浮き上がった部分は、ドラムによる冷却効率が著しく低下する。そのため、この浮き上がった部分は、短時間で熱によるダメージを受けてしまい、変形や、甚だしい場合には、溶融してしまう場合も有る。また、このような熱ダメージを受けた基板上に成膜された膜も、ひび割れや剥離等の劣化が生じる。
Here, although it is cooled by the drum, the substrate is thermally deformed (thermal expansion / contraction) to some extent by heating during film formation.
However, since the substrate is pressed against the drum by the tension for transporting the substrate, the expanded substrate is in the width direction (direction orthogonal to the substrate transport direction (longitudinal direction of the substrate)). Can't move and floats up from the drum.
The portion of the substrate that is lifted from the drum significantly reduces the cooling efficiency of the drum. For this reason, the floated portion is damaged by heat in a short time, and may be deformed or melted in a severe case. In addition, a film formed on a substrate that has been subjected to such heat damage also deteriorates such as cracking and peeling.
このようなドラムからの基板の浮きを解決するために、例えば、前記特許文献1には、ドラムを用いるRtoRによる真空蒸着において、基板に金属膜を蒸着する際に、蒸着前は基板を帯電させることにより、蒸着後は、基板と金属膜との間に電圧を印可することにより、静電気によって基板をドラムに密着させることが記載されている。
また、前記特許文献2には、基板(ドラム)の幅方向の端部(以下、単に『端部』という)において、基板の搬送方向に対して斜めに回転するローラを、ドラムの周方向に、多数、配列し、このローラとドラムとで基板を挟持したような状態で、ローラを回転することにより、基板の両端部を幅方向の外側に付勢することが記載されている。
In order to solve such floating of the substrate from the drum, for example, in Patent Document 1, in vacuum deposition by RtoR using a drum, when depositing a metal film on the substrate, the substrate is charged before deposition. Thus, it is described that after deposition, a voltage is applied between the substrate and the metal film so that the substrate is brought into close contact with the drum by static electricity.
Further, in Patent Document 2, a roller that rotates at an end in the width direction of the substrate (drum) (hereinafter simply referred to as an “end”) is rotated in the circumferential direction of the drum. It is described that a large number are arranged and both ends of the substrate are urged outward in the width direction by rotating the roller in a state where the substrate is sandwiched between the roller and the drum.
特許文献1に記載される方法によれば、静電力によって、基板を、強くドラムに密着させることも可能であるので、加熱に起因する基板の浮きを防止できる。
しかしながら、静電力を用いる方法では、プラズマCVDやスパッタリングのように電界の生成を伴う成膜方法、特に、ドラムを電極として作用させ、ドラムを接地あるいはドラムにバイアス電力を印可して成膜を行なう装置では、利用することができない。また、プラズマの生成を伴う成膜方法では、基板の静電力がプラズマに影響を与え、成膜が不安定になってしまうという問題も有る。
According to the method described in Patent Document 1, the substrate can be strongly brought into close contact with the drum by an electrostatic force, so that the substrate can be prevented from being lifted due to heating.
However, in the method using an electrostatic force, a film formation method involving generation of an electric field, such as plasma CVD or sputtering, in particular, a film is formed by using the drum as an electrode and applying a bias power to the drum or the drum. The device cannot be used. In addition, in the film formation method that involves generation of plasma, there is also a problem that the electrostatic force of the substrate affects the plasma and the film formation becomes unstable.
また、特許文献2に記載される方法によれば、基板の端部を幅方向の外側に付勢することにより、加熱によって膨張した分の基板を幅方向外側に移動して、加熱に起因する基板の浮きを防止できる。また、この方法は、機械的な方法で基板の端部を幅方向外側に移動するので、特許文献1に記載される方法のような、静電力に起因する不都合も無い。
しかしながら、この方法では装置構成が複雑になってしまい、スペースが嵩むという問題がある。また、端部近傍とはいえ、ローラが幅方向にも搬送方向にも基板と摺接する結果となるため、基板の端部が損傷してしまう可能性がある。通常、端部近傍は、製品としては使用しないとはいえ、端部が損傷すれば、その後の工程における基板の取り扱い性等に悪影響を与えてしまう。
Further, according to the method described in Patent Document 2, the end portion of the substrate is biased to the outside in the width direction, whereby the substrate expanded by the heating is moved to the outside in the width direction, resulting from the heating. The floating of the substrate can be prevented. In addition, since this method moves the edge of the substrate outward in the width direction by a mechanical method, there is no inconvenience due to electrostatic force as in the method described in Patent Document 1.
However, this method has a problem that the device configuration becomes complicated and the space increases. In addition, although in the vicinity of the end portion, the roller is slidably contacted with the substrate both in the width direction and in the transport direction, so that the end portion of the substrate may be damaged. Normally, the vicinity of the end portion is not used as a product, but if the end portion is damaged, the handling property of the substrate in the subsequent process is adversely affected.
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、長尺な基板をドラムに巻き掛けて搬送しつつ、基板に成膜を行なう成膜装置であって、静電力を用いることなく、かつ、基板を損傷することなく、加熱に起因するドラムからの基板の浮きを防止でき、基板の熱ダメージや、これに起因する膜の劣化等のない、適正な製品を安定して製造することを可能にする成膜装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a film forming apparatus for forming a film on a substrate while winding a long substrate around a drum and using electrostatic force Without damaging the substrate, it is possible to prevent the substrate from lifting from the drum due to heating, and to stabilize the proper product without thermal damage of the substrate and film deterioration due to this An object of the present invention is to provide a film forming apparatus that can be manufactured.
前記目的を達成するために、本発明の成膜装置は、長尺な基板を円筒状のドラムの周面に巻き掛けて、長手方向に搬送しつつ、この基板に成膜を行なう成膜装置であって、前記ドラムに巻き掛けられた基板の幅方向両端の非製品領域に当接して、前記基板と共に基板の搬送方向に移動すると共に、前記基板を、幅方向の外側に付勢する付勢手段を有することを特徴とする成膜装置を提供する。 In order to achieve the above object, a film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus for forming a film on a substrate while winding a long substrate around a circumferential surface of a cylindrical drum and transporting it in the longitudinal direction. And abutting against the non-product regions at both ends in the width direction of the substrate wound around the drum, moving together with the substrate in the transport direction of the substrate, and biasing the substrate outward in the width direction. There is provided a film forming apparatus characterized by having a biasing means.
このような本発明の成膜装置において、前記付勢手段が、前記基板の非成膜領域に当接するのが好ましい。
また、前記付勢手段が、前記ドラムと共に基板を挟持するように配置され、搬送方向下流側に向かって、漸次、間隔が広がるように搬送される、2本のベルト状部材であるのが好ましく、この際において、前記基板の幅方向の成膜領域を規制するマスク部材を有し、前記ベルト状部材は、前記基板の、前記マスク部材によって成膜を防止される領域に当接するのが好ましい。
また、前記付勢手段が、前記ドラムに内蔵され、かつ、その一部をドラムの表面から突出するOリングと、このOリングの前記ドラムから突出する領域が前記基板の幅方向外側に向かうように、前記Oリングを回転する回転手段とから構成されるのが好ましく、この際において、前記回転手段が、前記ドラムの内部で前記Oリングに当接する、前記ドラムの回転方向に回転軸を有する、前記ドラムの回転方向に配列されるローラであるのが好ましく、また、前記ローラが、前記ドラムの軸線方向に配列される2本のローラを一対として、前記Oリングを回転させるのが好ましく、また、前記回転手段が、前記ドラムの回転を前記Oリングの回転駆動源として用いるのが好ましい。
また、プラズマを生成する成膜方法によって、前記基板への成膜を行なうのが好ましく、また、前記ドラムを電極対の電極として作用させる成膜方法によって、前記基板への成膜を行なうものであり、前記ドラムにバイアス電位を印可するための電源を有するのが好ましく、また、前記ドラムを冷却する冷却手段を有するのが好ましく、さらに、前記基板をロール状に巻回してなる基板ロールから送り出して、前記ドラムに基板を供給し、成膜済みの基板を、再度、ロール状に巻回するのが好ましい。
In such a film forming apparatus of the present invention, it is preferable that the urging means abuts on a non-film forming region of the substrate.
Preferably, the urging means is two belt-like members that are arranged so as to sandwich the substrate together with the drum and are conveyed so that the distance gradually increases toward the downstream side in the conveying direction. In this case, it is preferable that a mask member for regulating a film forming region in the width direction of the substrate is provided, and the belt-shaped member is in contact with a region of the substrate where film formation is prevented by the mask member. .
The biasing means is built in the drum, and a part of the O-ring protrudes from the surface of the drum, and a region of the O-ring protruding from the drum is directed outward in the width direction of the substrate. Further, it is preferable that the rotation means comprises a rotation means for rotating the O-ring. In this case, the rotation means has a rotation axis in the rotation direction of the drum that contacts the O-ring inside the drum. The rollers are preferably arranged in the rotation direction of the drum, and the roller preferably rotates the O-ring with a pair of two rollers arranged in the axial direction of the drum. Further, it is preferable that the rotating means uses the rotation of the drum as a rotation driving source of the O-ring.
In addition, it is preferable to form a film on the substrate by a film forming method that generates plasma, and to form a film on the substrate by a film forming method in which the drum acts as an electrode of an electrode pair. And preferably includes a power source for applying a bias potential to the drum, and preferably includes a cooling means for cooling the drum, and is further fed from a substrate roll formed by winding the substrate into a roll shape. Then, it is preferable that the substrate is supplied to the drum, and the film-formed substrate is wound again in a roll shape.
上記構成を有する本発明によれば、長尺な基板をドラムに巻き掛けて長手方向に搬送しつつ、成膜を行なう成膜装置において、基板の非製品領域に当接し、基板と一緒に搬送する付勢手段によって、基板の幅方向端部を外側に付勢する。そのため、基板が成膜によって加熱して膨張した場合であっても、付勢手段による幅方向外側への付勢力によって、この膨張分を幅方向に広げることができるので、基板が、加熱による膨張等の熱変形によって部分的にドラムから浮き上がるのを防止できる。
従って、本発明によれば、ドラムから基板が部分的に浮き上がって、この部分が熱によってダメージを受けてしまうことを好適に防止して、基板の部分的な変形や、基板の熱ダメージに起因する膜の劣化等の無い、高品質な製品を安定して作製できる。
According to the present invention having the above-described configuration, in a film forming apparatus for forming a film while winding a long substrate around a drum and transporting it in the longitudinal direction, it contacts the non-product area of the substrate and transports it together with the substrate. The end in the width direction of the substrate is biased outward by the biasing means. Therefore, even if the substrate is heated and expanded by film formation, the expansion can be expanded in the width direction by the urging force to the outside in the width direction by the urging means. It is possible to prevent partial lifting from the drum due to thermal deformation.
Therefore, according to the present invention, it is preferable to prevent the substrate from partially rising from the drum and to be damaged by heat, and to cause partial deformation of the substrate or thermal damage of the substrate. High-quality products can be stably produced without deterioration of the film to be used.
また、本発明においては、付勢部材が、基板(およびドラム)と共に移動するので、少なくとも長手方向には、基板と付勢部材とは摺接することは無い。
そのため、付勢部材と基板との摺接等に起因する、基板の損傷を抑制することができ、基板の損傷が、その後の工程に与える悪影響を大幅に低減できる。
In the present invention, since the urging member moves together with the substrate (and the drum), the substrate and the urging member do not slide in at least the longitudinal direction.
Therefore, damage to the substrate due to sliding contact between the urging member and the substrate can be suppressed, and the adverse effects of the substrate damage on subsequent processes can be greatly reduced.
以下、本発明の成膜装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。 Hereinafter, the film forming apparatus of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
図1に、本発明の成膜装置の一例を概念的に示す。
図1に示す成膜装置10は、長尺な基板Zを長手方向に搬送しつつ、プラズマCVDによって成膜を行なう装置であって、真空チャンバ12と、この真空チャンバ12内に形成される、巻出し室14と、成膜室16と、ドラム30とを有して構成される。
FIG. 1 conceptually shows an example of a film forming apparatus of the present invention.
A
なお、本発明において、基板Zには、特に限定はなく、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの樹脂フィルム等、プラズマCVD等の気相堆積法(真空成膜法)による成膜が可能な可能な長尺なフィルム状物(シート状物)が、全て利用可能である。
また、樹脂フィルム等を基材として、平坦化層、保護層、密着層、反射層、反射防止層等の各種の機能を発現するための層(膜)を成膜してなるフィルム状物を、基板Zとして用いてもよい。
In the present invention, the substrate Z is not particularly limited, and can be formed by a vapor deposition method (vacuum film forming method) such as a plasma CVD, such as a resin film such as a PET (polyethylene terephthalate) film. Any long film-like material (sheet-like material) can be used.
In addition, a film-like product obtained by forming a layer (film) for expressing various functions such as a flattening layer, a protective layer, an adhesion layer, a reflective layer, and an antireflection layer, using a resin film as a base material The substrate Z may be used.
成膜装置10において、長尺な基板Zは、巻出し室14の基板ロール32から供給され、ドラム30に巻き掛けられた状態で長手方向(図中矢印a方向)に搬送されつつ、成膜室16において成膜されて、再度、巻出し室14に戻されて巻取り軸34に巻き取られる(ロール状に巻回される)、前述のロール・ツー・ロール(Roll to Roll 以下、RtoRともいう)による成膜装置である。
なお、成膜装置10には、図示した部材以外にも、各種のセンサやガイドなど、RtoRによる成膜を行なう装置に配置される、各種の部材を有してもよい。
In the
In addition to the illustrated members, the
ドラム30は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材である。
ドラム30は、後述する巻出し室14のガイドローラ40aよって所定の経路で案内された基板Zを、周面の所定領域に掛け回して所定位置に保持しつつ、成膜室16内の所定経路で搬送して、再度、巻出し室14のガイドローラ40bに送る。
The
The
ここで、ドラム30は、後述する成膜室16のシャワー電極50の対向電極としても作用(すなわち、ドラム30とシャワー電極50とで電極対を構成する)する。また、ドラム30には、バイアス電源60が接続されている。この点に関しては、後に詳述する。
なお、ドラム30には、バイアス電源60のみならず、接地(アース)手段が接続され、バイアス電源60との接続と、接地とが切り換え可能であってもよい。
さらに、ドラム30は、好ましい態様として、成膜室16における、成膜中の基板Zの温度調整手段を兼ねており、温度調整手段を内蔵する。ドラム30の温度調節手段には、特に限定はなく、冷媒等を循環する温度調節手段、ピエゾ素子等を用いる冷却手段等、各種の温度調節手段が、全て利用可能である。
Here, the
The
Furthermore, as a preferable aspect, the
巻出し室14は、真空チャンバ12の内壁面12aと、ドラム30の周面と、内壁面12aからドラム30の周面の近傍まで延在する隔壁36aおよび36bとによって構成される。
ここで、隔壁36aおよび36bの先端(真空チャンバ12の内壁面と逆端)は、搬送される基板Zに接触しない可能な位置まで、ドラム30の周面に近接し、巻出し室14と成膜室16とを、略気密に分離する。
The unwinding
Here, the tips of the
このような巻出し室14は、前述の巻取り軸34と、ガイドローラ40aおよび40bと、回転軸42と、真空排気手段46とを有する。
また、巻出し室14には、2本の付勢ベルト60(60aおよび60b)と、この付勢ベルト60を巻回してなるベルトロール62が装着されるベルト供給軸64と、付勢ベルト60を巻き取るベルト巻取り軸68と、第1ベルトローラ70と、第2ベルトローラ72とを有する。2本の付勢ベルト60は、本発明の特徴である、基板Zの非製品領域(図示例においては、好ましい態様として非成膜領域)に当接して、基板Zの幅方向(長手方向(すなわち基板搬送方向)と直交する方向)の端部近傍を、基板Zの幅方向の外側に付勢する付勢手段である。
この付勢手段に関しては、後に詳述する。また、以下の説明では、基板Zの幅方向を、単に幅方向ともいい、基板Zの搬送方向および長手方向を、単に搬送方向ともいう。
Such an unwinding
The unwinding
This urging means will be described in detail later. In the following description, the width direction of the substrate Z is also simply referred to as the width direction, and the transport direction and the longitudinal direction of the substrate Z are also simply referred to as the transport direction.
ガイドローラ40aおよび40bは、基板Zを所定の搬送経路で案内する通常のガイドローラである。また、巻取り軸34は、成膜済みの基板Zを巻き取る、公知の長尺物の巻取り軸である。
The
図示例において、長尺な基板Zをロール状に巻回してなる基板ロール32は、回転軸42に装着される。また、基板ロール32が、回転軸42に装着されると、基板Zは、ガイドローラ40a、ドラム30、および、ガイドローラ40bを経て、巻取り軸34に至る、所定の経路を通される(挿通される)。
成膜装置10においては、基板ロール32からの基板Zの送り出しと、巻取り軸34における成膜済み基板Zの巻き取りとを同期して行なって、長尺な基板Zを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室16において、ドラム30に巻き掛けられた基板Zの表面に成膜を行なう。
In the illustrated example, a
In the
真空排気手段46は、巻出し室14内を、成膜室16の圧力(成膜圧力)に応じた圧力に減圧することにより、基板Zの送り出しおよび巻取りを行なう巻出し室14の圧力が、成膜室16および第2成膜室24での成膜に悪影響を及ぼすことを防止するためのものである。
The vacuum exhaust means 46 reduces the pressure in the unwinding
本発明において、真空排気手段46には、特に限定はなく、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプ、ドライポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の(真空)排気手段が、各種、利用可能である。
この点に関しては、後述する真空排気手段56も同様である。
In the present invention, the vacuum exhaust means 46 is not particularly limited, and vacuum pumps such as turbo pumps, mechanical booster pumps, rotary pumps, and dry pumps, further auxiliary means such as cryocoils, the degree of ultimate vacuum and the amount of exhaust. Various known (vacuum) evacuation means used in a vacuum film forming apparatus using an adjustment means or the like can be used.
In this regard, the same applies to the vacuum exhaust means 56 described later.
図示例の成膜装置10において、巻出し室14の下方には、成膜室16が配置される。
図示例において、成膜室16は、真空チャンバ12の内壁面12aと、ドラム30の周面と、前記隔壁36aおよび36bとによって構成される。
In the illustrated
In the illustrated example, the
図示例の成膜装置10において、成膜室16は、一例として、CCP(Capacitively Coupled Plasma 容量結合型プラズマ)−CVDによって、基板Zの表面に成膜を行なうものであり、マスク48と、シャワー電極50と、原料ガス供給手段52と、高周波電源54と、真空排気手段56と、第2アース板58aおよび58bとが配置される。
また、前述のように、ドラム30には、バイアス電源60が接続される。
In the illustrated
Further, as described above, the
シャワー電極50は、CCP−CVDに利用される、公知のシャワー電極である。
図示例において、シャワー電極50は、一例として、中空の略直方体状であり、1つの最大面をドラム30の周面に対面して配置される。また、シャワー電極50のドラム30との対向面には、多数の貫通穴が全面的に成膜される。
なお、図示例においては、好ましい態様として、シャワー電極50のドラム30との対向面は、ドラム30の周面に沿う様に湾曲しているが、平板状であってもよい。
The
In the illustrated example, the
In addition, in the example of illustration, as a preferable aspect, although the opposing surface with the
シャワー電極50とドラム30との間には、幅方向の成膜領域を規制するマスク48が配置される。
マスク48は、気相成膜法による成膜装置に用いられる公知のマスクである。図2に概念的に示すように、マスク48は、ドラム30の周面に沿う様に湾曲する板状の部材であり、原料ガスのプラズマ等が通過するための開口48aを有している。
従って、幅方向への成膜は、開口48aに対応する部分に行われ、幅方向のマスク48(マスク48を構成する板材)で覆われている部分は、非成膜領域となる。
なお、このマスク48も、曲面状ではなく平面状であってもよい。
Between the
The
Accordingly, the film formation in the width direction is performed on the portion corresponding to the
The
なお、図示例において、成膜室16には、シャワー電極50(CCP−CVDによる成膜手段)およびマスク48が、1個、配置されているが、本発明は、これに限定はされず、基板Zの搬送方向に、複数のシャワー電極を配列してもよい。この点に関しては、CCP−CVD以外のプラズマCVDを利用する際も同様であり、例えば、ICP(Inductively Coupled Plasma 誘導結合型プラズマ)−CVDによって成膜する場合には、誘導電界(誘導磁場)を成膜するためコイルを、搬送方向に、複数、配置してもよい。
また、本発明は、シャワー電極50を用いるのにも限定はされず、通常の板状の電極と、原料ガス供給用のノズルとを用いるものであってもよい。
In the illustrated example, the shower chamber 50 (film forming means by CCP-CVD) and one
In addition, the present invention is not limited to using the
原料ガス供給手段52は、プラズマCVD装置等の真空成膜装置に用いられる公知のガス供給手段であり、シャワー電極50の内部に、原料ガスを供給する。
前述のように、シャワー電極50のドラム30との対向面には、多数の貫通穴が供給されている。従って、シャワー電極50に供給された原料ガスは、この貫通穴から、シャワー電極50とドラム30との間に導入される。
The source gas supply means 52 is a known gas supply means used in a vacuum film forming apparatus such as a plasma CVD apparatus, and supplies a source gas into the
As described above, many through holes are supplied to the surface of the
高周波電源54は、シャワー電極50に、プラズマ励起電力を供給する電源である。高周波電源54も、各種のプラズマCVD装置で利用されている、公知の高周波電源が、全て利用可能である。
さらに、真空排気手段56は、プラズマCVDによる成膜のために、成膜室16内を排気して、所定の成膜圧力に保つものである。
The high
Further, the vacuum evacuation means 56 exhausts the inside of the
なお、本発明の成膜装置において、CVD成膜室が成膜する膜にも、特に限定はなく、シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン等の無機膜や、DLC(ダイアモンドライクカーボン膜)、ITO(酸化インジウムスズ)やSnO2などの透明導電膜等、CVDによって成膜可能なものが、全て、利用可能である。 Note that in the film formation apparatus of the present invention, the film formed in the CVD film formation chamber is not particularly limited, and an inorganic film such as silicon, silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, or silicon nitride, or DLC (diamond) Any film that can be formed by CVD, such as a transparent conductive film such as a like carbon film), ITO (indium tin oxide) or SnO 2 , can be used.
前述のように、ドラム30には、バイアス電源60が接続される。
図示例の成膜装置10においては、ドラム30は、CCP−CVDによる成膜において、シャワー電極50(プラズマ励起電極)の対抗電極として作用する。成膜装置10においては、ドラム30にバイアス電源60を接続して、対抗電極であるドラム30にバイアス電位を印加することにより、成膜する膜の緻密化など膜質向上や、生産性(成膜効率)の向上等を図っている。
As described above, the
In the illustrated
図示例において、バイアス電源60(ドラム30に電力を供給する電源)は、一例として、高周波電源であるが、本発明はこれに限定はされず、交流もしくは直流のパルス電源等、CCP−CVDにおいて対向電極にバイアス電位を印加するために利用される電源が、全て、利用可能である。 In the illustrated example, the bias power source 60 (the power source that supplies power to the drum 30) is a high-frequency power source as an example, but the present invention is not limited to this, and in CCP-CVD, such as an AC or DC pulse power source. All power sources used to apply a bias potential to the counter electrode are available.
なお、本発明において、ドラム30にバイアス電位を印加するための投入電力には、特に限定はない。一般的に、バイアス電位が高い程、膜質の向上効果および生産性の向上効果が得られる反面、後述する基板温度の上昇も大きくなる。
しかしながら、後に詳述するが、本発明は、高電位のバイアス電位を印加しても、成膜中の温度上昇に伴うドラム30からの基板Zの部分的な浮きを、好適に防止できるので、膜質や生産性等の点でバイアス電位を印加するための投入電力は、50W以上とするのが好ましい。
In the present invention, the input power for applying a bias potential to the
However, as will be described in detail later, the present invention can suitably prevent partial lifting of the substrate Z from the
ここで、本発明の成膜装置10は、ドラム30にバイアス電位を印可するのに限定はされず、ドラム30は、接地されていてもよく、あるいは、接地とバイアス電源60との接続とを切り換え可能にしてもよく、あるいは、電気的にフロートの状態としてもよい。
しかしながら、本発明の効果が、より好適に発現できる等の点で、ドラム30にバイアス電位を印可するためのバイアス電源60を有するのが好ましい。
Here, the
However, it is preferable to have a
図示例の成膜装置10において、基板Zは、基板ロール32から送り出され、ガイドローラ40aによって案内されてドラム30に巻き掛けられ、ドラム30に巻き掛けられた状態で矢印a方向に搬送されながらCCP−CVDによる成膜を行われ、ガイドローラ40bによって案内されて、巻取り軸68によってロール状に巻き取られる。
また、成膜中は、基板Zが巻き掛けられるドラム30は冷却されており、基板Zが、成膜の熱によってダメージを受けることを防止している。
In the illustrated
During film formation, the
ここで、成膜装置10においては、ドラム30では、基板Zと共に、2本の付勢ベルト60も、搬送される。付勢ベルト60は、長尺な帯状物で、ベルトロール62から送り出されて、第1ベルトローラ70に案内されて、ドラム30の所定領域に巻き掛かり、幅方向の非成膜領域において、ドラム30と共に基板Zを挟持して、基板Z(すなわちドラム30の回転)と共に搬送され、第2ベルトローラ72に案内されてドラム30から離間して、ベルト巻取り軸68によって巻き取られる。
ここで、2本の付勢ベルト30は、搬送方向の下流側に向かって、漸次、間隔が広がるように搬送される。成膜装置10は、この付勢ベルト60を有することにより、成膜中に加熱された基板Zが膨張して、部分的にドラム30から浮き上がるのを防止し、基板Zが、浮き上がりに起因する熱ダメージを受けることを防止する。
Here, in the
Here, the two urging
図3に、付勢ベルト60の搬送経路を直線状に模した、付勢ベルト60の搬送系を概念的に示す。
FIG. 3 conceptually shows a conveying system of the urging
長尺な帯状物である付勢ベルト60aおよび60bは、共に、ロール状に巻回されて、ベルトロール62aおよび62bとして、ベルト供給軸64に装填される。
なお、ベルト供給軸64(およびベルト巻取り軸68)は、一本で2本の付勢ベルト60のベルトロール62を装填するのに限定はされず、付勢ベルト60aのベルトロール62aと、付勢ベルト60bのベルトロール62bとで、別々のベルト供給軸を設けてもよいのは、もちろんである。
The urging
The belt supply shaft 64 (and the belt take-up shaft 68) is not limited to loading the belt rolls 62 of the two urging
また、第1ベルトローラ70および第2ベルトローラ72は、共に、付勢ベルト60aおよび60bを所定の搬送経路に案内するローラである。第1ベルトローラ70には、付勢ベルト60aを挿入して案内する溝70a、および、付勢ベルト60bを挿入して案内する溝70bが、形成される。また、第2ベルトローラ72には、付勢ベルト60aを挿入して案内する溝72a、および、付勢ベルト60bを挿入して案内する溝72bが、形成される。
Both the
図1および図3に示されるように、付勢ベルト60(60aおよび60b)は、ベルト供給軸64に装填されたベルトロール62(62aおよび62b)から引き出され、第1ベルトローラ70に案内されて、ドラム30に巻き掛かり、開口48の幅方向外側でマスク48に覆われる領域を通って、第2ベルトローラ72によって案内されてドラム30から離間して、ベルト巻取り軸68に巻回される。
なお、図示例においては、第1ベルトローラ70は、基板Zがドラム30に巻き掛かる位置で、第2ベルトローラ72は、基板Zがドラム30から離間する位置で、それぞれ、ドラム30に当接するように配置される。従って、基板Zと付勢ベルト60とは、ドラム30上の同じ領域に巻き掛けられて、一緒(同速度)に搬送される。
As shown in FIGS. 1 and 3, the urging belt 60 (60 a and 60 b) is pulled out from the belt roll 62 (62 a and 62 b) loaded on the
In the illustrated example, the
ここで、図3に示すように、第1ベルトローラ70の溝70aと溝70bとの間隔は、ベルト供給軸64でのベルトロール62aおよび62bの装填位置よりも広く、第2ベルトローラ72の溝72aと溝72との間隔は、第1ベルトローラ70の溝70aと溝70bとの間隔よりも広く、ベルト巻取り軸68での付勢ベルト60aと60bとの巻取り位置の間隔は、第2ベルトローラ72の溝72aと溝72との間隔よりも広い。
また、前述のように、マスク48に対応する領域では、付勢ベルト60aおよび60bは開口48aの幅方向外側で、マスク48に覆われる位置で、基板Zに接触している。なお、図示例においては、第1ベルトローラ70の溝70aおよび溝70bも、開口48aの幅方向外側に位置している。
Here, as shown in FIG. 3, the gap between the
Further, as described above, in the region corresponding to the
従って、付勢ベルト60aおよび60bは、基板Zの非成膜領域に当接した状態で、搬送方向(矢印a方向)の下流側に、漸次、間隔を広げるようにして搬送される。
そのため、付勢ベルト60aおよび60bは、基板Zと共に搬送されつつ、基板Z両端部の非成膜領域を、幅方向の外側に付勢する。
Accordingly, the urging
Therefore, the urging
前述のように、気相成膜法によって基板Zに成膜を行なう際には、プラズマからの熱や、堆積した材料が有する潜熱等によって、基板Zが加熱される。
ドラムに基板Zを巻き掛けて搬送しつつ成膜を行なうRtoRの装置では、ドラムを冷却することにより、基板Zが熱によってダメージを受けることを抑えている。しかしながら、ドラムによって冷却されているとはいえ、成膜中には、基板Zは、加熱によって、ある程度、熱変形(膨張/収縮)する。
ところが、従来の成膜装置では、基板Zとドラムとの摩擦力によって、膨張した基板Zが幅方向に広がることができず。基板Zが、部分的にドラムから浮き上がってしまう。基板Zのドラムから浮き上がった部分は、ドラムによる冷却が十分に行われない状態となってしまい、その結果、加熱によるダメージを受け、変形したり、甚だしい場合には、溶融してしまう。
As described above, when a film is formed on the substrate Z by a vapor deposition method, the substrate Z is heated by heat from plasma, latent heat of the deposited material, or the like.
In an RtoR apparatus that deposits a substrate Z around a drum and transports the substrate Z, the substrate Z is prevented from being damaged by heat by cooling the drum. However, while being cooled by the drum, the substrate Z is thermally deformed (expanded / contracted) to some extent by heating during film formation.
However, in the conventional film forming apparatus, the expanded substrate Z cannot spread in the width direction due to the frictional force between the substrate Z and the drum. The substrate Z partially lifts from the drum. The portion of the substrate Z that is lifted from the drum is not sufficiently cooled by the drum, and as a result, is damaged by heating, deforms, or melts when severe.
これに対し、本発明の成膜装置10においては、ドラム30によって搬送される基板Zを、基板Zの非成膜領域に接触して同時に搬送される付勢ベルト60によって、幅方向の外方向に向かって付勢する。
そのため、基板Zが幅方向に膨張した場合でも、膨張した分だけ、付勢ベルト60の付勢力によって、端部の外方向に基板Zが移動することができるので、基板Zがドラムから浮き上がることが無い。従って、本発明によれば、成膜中の加熱/膨張によって基板Zがドラム30から浮き上がって、熱ダメージを受けることを、好適に防止することができ、基板Zの熱ダメージや、この熱ダメージに起因する膜の剥離やひび割れ等の発生を抑制した、適正な製品を、安定して製造することができる。
また、付勢手段である付勢ベルト60は、基板Zと共に搬送される。従って、付勢される基板にかかる負担は、極めて少なく、摺接等によって付勢ベルト60が当接する非成膜領域(非製品領域)を損傷することも防止できる。
On the other hand, in the
Therefore, even when the substrate Z expands in the width direction, the substrate Z can move outward by the urging force of the urging
Further, the urging
なお、本発明において、付勢ベルト60は、成膜領域(すなわち、マスク48の開口48aの領域)でのみ、幅方向の非製品領域(好ましくは、非成膜領域)に当接するようにすればよい。すなわち、マスク48の搬送方向の上流側では、付勢ベルト60は、製品領域に当接してもよい。
しかしながら、製品領域における基板Zの損傷等を、より確実に抑制できる等の点で、付勢ベルト60は、図示例のように、長手方向の全域で基板Zの非製品領域に当接するのが好ましい。
In the present invention, the urging
However, the urging
また、付勢ベルト60の形成材料には、特に、限定はなく、十分な耐熱性および強度を有する材料を、適宜、選択して、付勢ベルトを作製すればよい。好ましくは、発塵しにくい、減圧や加熱によるガスの発生(アウトガス)が少ない、十分な摩擦力がある等の特性を有する材料が、用いられる。
付勢ベルト60の太さ(幅方向)や厚さ、ドラム30への押圧力(付勢ベルト60の搬送張力)、ベルト供給軸64とベルト巻取り軸68とにおける付勢ベルト60の間隔の差等は、使用する基板Z、成膜によって基板に掛かる熱、基板Zの搬送速度、基板Zの搬送張力、基板Zの材質や表面性状等に応じて、適宜、設定/選択すればよい。
The material for forming the urging
The thickness (width direction) and thickness of the urging
さらに、図示例の成膜装置10においては、付勢ベルト60もRtoRによって、ドラムに巻き掛けて搬送しているが、本発明は、これに限定はされず、付勢ベルトをエンドレズベルトとして、図1および図3に示すような搬送経路で、回転するようにしてもよい。
Furthermore, in the illustrated
以下、成膜装置10の作用を説明する。
前述のように、回転軸42に基板ロール32が装填されると、基板ロール32から基板Zが引き出され、ガイドローラ40a、ドラム30、およびガイドローラ40bを経て、巻取り軸34に至る所定の搬送経路を挿通される。
また、ベルト供給軸64にベルトロール62が装填されると、付勢ベルト60(60aおよび60b)が引き出され、第1ベルトローラ70、ドラム30、および第2ベルトローラ72を経て、ベルト巻取り軸68に至る所定の搬送経路を挿通される。
Hereinafter, the operation of the
As described above, when the
When the belt roll 62 is loaded on the
基板Zが挿通されたら、真空チャンバ12を閉塞して、真空排気手段46および56を駆動して、巻出し室14および成膜室16の排気を開始する。また、温度調節手段によって、ドラム30の冷却を開始する。
巻出し室14および成膜室16が所定の真空度以下まで排気されたら、次いで、原料ガス供給手段52を駆動して、成膜室16に原料ガスを供給し、さらに、真空排気手段46の駆動を巻出し室16の所定圧力に応じて調節する。
When the substrate Z is inserted, the
When the unwinding
巻出し室14および成膜室16の圧力が所定圧力で安定したら、ドラム30等の回転を開始して基板Zの搬送を開始し、さらに、高周波電源54およびバイアス電源60を駆動して、基板Zを長手方向に搬送しつつ、成膜室16における基板Zへの成膜を開始する。
ここで、本発明においては、基板Zの非成膜領域に当接し、かつ、下流に向かって、漸次、間隔が広がる2本の付勢ベルト60aおよび60bが、基板Zと共に搬送される。そのため、基板Zの非成膜領域は、幅方向の外側に付勢されており、成膜によって基板Zが加熱されて膨張しても、膨張した分だけ、基板Zの端部が幅方向外側に移動できるので、基板Zがドラム30から浮き上がることがなく、基板Zが熱ダメージを受けることを、好適に防止できる。
When the pressures in the unwinding
Here, in the present invention, the two urging
成膜された基板Zは、ガイドローラ40bによって案内されて、巻取り軸34に巻回される。
また、付勢ベルト60は、第2ベルトローラ72に案内されて、ドラム30から離間し、ベルト巻取り軸68によって、巻き取られる。
The film-formed substrate Z is guided by the
The urging
図1に示す成膜装置10は、付勢手段として、基板Zの非成膜領域に当接して、基板と共に搬送される、下流に行くにしたがって互いに離間する2本の付勢ベルト60を用いたものであるが、本発明において、基板Zの非製品領域に当接して、基板Zを幅方向の外側に付勢する付勢手段は、付勢ベルト60に限定はされず、各種の物が利用可能である。
The
図4(A)に、その一例を概念的に示す。
図4(A)に示す例は、前述のドラム30と同様のドラム80の幅方向両端部の非製品領域(好ましくは非成膜領域)に、内部に連通する溝80aを設け、この溝80aに、例えば耐熱ゴム製のOリング82を挿入した構成を有する。Oリング82は、ドラム80と共に回転するものであり、ドラム80の表面から突出して、基板Zの裏面(非成膜面)に当接する。
この付勢手段は、図4(B)に概念的に示すように、Oリング82のドラム80から突出した部分(その頂部)が、幅方向の外側に向かうようにOリング82を回転することにより、基板Zの裏面から、基板Zの端部近傍の非製品領域を幅方向の外側に付勢する。
FIG. 4A conceptually shows an example thereof.
In the example shown in FIG. 4A, a
As shown conceptually in FIG. 4B, this urging means rotates the O-
図5に、このOリング82を回転させる回転機構の一例を示す。
なお、図5において、(A)は、基板Zの搬送方向から見た図、(B)は、搬送方向と直交する方向、すなわち、ドラム80の回転軸方向(図1と同方向)から見た図である。
FIG. 5 shows an example of a rotation mechanism that rotates the O-
5A is a diagram viewed from the transport direction of the substrate Z, and FIG. 5B is a diagram viewed from the direction orthogonal to the transport direction, that is, the rotation axis direction of the drum 80 (the same direction as FIG. 1). It is a figure.
図5に示す回転機構において、Oリング82は、2本の耐熱ゴム製のローラ84に載置された状態となっている。また、この2本のローラ84の下部には、耐熱ゴム製のローラ86が当接している。ローラ84およびローラ86は、ハウジング90(図5(A)では、構成を明瞭にするために点線で示す)に軸支されている。
ローラ86の回転軸88bの端部には、ベベルギア(かさ歯歯車)86aが固定されており、このベベルギア86aには、ベベルギア88が歯合している。
従って、ベベルギア88の回転軸88aを矢印の方向に回転することにより、ローラ86が回転し、その回転が2本のローラ84に伝達されて、このローラ84に載置されるOリング82が、矢印で示す方向に回転して、基板Zの非製品領域に対応する幅方向の端部を、幅方向の外側に付勢する。
In the rotating mechanism shown in FIG. 5, the O-
A bevel gear (bevel gear) 86a is fixed to the end of the rotation shaft 88b of the
Accordingly, by rotating the
図示例のドラム80においては、このような回転機構を、ドラムの回転方向に所定の間隔、例えば、20〜180°おきに配置することにより、基板Zの端部近傍の非製品領域を幅方向の外側に付勢する。
また、この回転機構のハウジング90は、例えば、ドラム80の回転軸80a(図6参照)に固定されており、従って、このOリング82の回転機構は、ドラム80と共に回転する。
In the
The
このような回転機構において、ベベルギア88(回転軸88a)の回転手段には、特に限定はなく、個々のベベルギア88に回転駆動源を設けてもよく、プーリとベルト、ギア等を用いた公知の伝達機構によって、複数のベベルギア88を1つの回転駆動源で回転するようにしてもよい。
好ましくは、ドラム80の回転を、Oリング82の回転機構におけるベベルギア88の回転駆動源とする。
In such a rotation mechanism, the rotation means of the bevel gear 88 (
Preferably, the rotation of the
図6に、その一例の概念図を示す。
図6に示す例において、ローラ86の回転軸88bに固定されるベベルギア86aと歯合するベベルギア88の回転軸88aは、ドラム80の回転軸80aに固定される軸受け94によって、回転自在に軸支されている。
前述のように、回転機構のハウジング90も、ドラム80の回転軸80aに固定されている。図示は省略するが、回転軸88aは、例えばハウジング90に固定されるステーによって、ベベルギア86aと軸受け94との間でも、回転自在に軸支される。
FIG. 6 shows a conceptual diagram of an example thereof.
In the example shown in FIG. 6, the
As described above, the
回転軸88aの途中には、ギア92が固定されている。
また、ドラム80内には、ドラム80の回転軸と中心を一致し、かつ、ドラム80の回転に対して固定されている(すなわちドラム80と共に回転しない)、リングギア(円環状で側面に歯車を有するギア)96が配置されている。
回転軸88aのギア92と、リングギア96とは、歯合している。
従って、ドラム80が回転すると、ドラム80の回転軸80aに固定されているベベルギア88(回転軸88a)が回動し、これにより、リングギア96に歯合するギア92が回転して、ベベルギア88が回転する。これにより、前述のように、ローラ86およびローラ84が回転して、Oリング82が回転して、基板Zの非製品領域を幅方向の外側に付勢する。
リングギア96の固定方法には、特に限定はなく、各種の構成が利用可能である。例えば、ドラム30を上下面に開口を設けると共に、リングギア96を、ドラム30の軸線方向の両端部に配置して、真空チャンバ12の内壁面等に固定すればよい。
A
Also, in the
The
Therefore, when the
The method for fixing the
図1に示す成膜装置10は、CCP−CVDによって基板Zに成膜する装置であるが、本発明は、これに限定はされず、ICP−CVD法等の他のプラズマCVDも好適に利用可能である。また、本発明の成膜装置が行なう成膜は、プラズマCVDに限定されるわけでもなく、スパッタリング、真空蒸着、CVD等の各種の成膜方法が、全て、利用可能である。
中でも特に、基板Zが加熱され易く、加熱による基板Zの膨張が生じ易い等の点で、プラズマCVDやスパッタリング等のプラズマの生成を伴う成膜方法は、好適に利用可能であり、また、同様の理由で、ドラムにバイアス電位を印可しつつ成膜を行なう成膜方法も、好適に利用可能である。
The
In particular, a film forming method involving generation of plasma, such as plasma CVD or sputtering, can be suitably used in that the substrate Z is easily heated and the substrate Z is easily expanded by heating. For this reason, a film forming method for forming a film while applying a bias potential to the drum can be suitably used.
以上、本発明の成膜装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんのことである。 Although the film forming apparatus of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
以下、本発明の具体的実施例を示すことにより、本発明を、より詳細に説明する。
[実施例]
図1に示す成膜装置10を用いて、基板Zに、酸化シリコン膜を成膜した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention.
[Example]
A silicon oxide film was formed on the substrate Z using the
基板Zは、幅700mmのポリエステル樹脂フィルム(富士フイルム社製のポリエチレンテレフタレートフィルム)を用いた。
また、付勢ベルト60は、幅15mmの合成ゴム製のベルトを用いた。ベルト供給軸64における付勢ベルト60aおよび60bの間隔は640mm、ベルト巻取り軸68における付勢ベルト60aおよび60bの間隔は700mmとした。
As the substrate Z, a polyester resin film having a width of 700 mm (a polyethylene terephthalate film manufactured by FUJIFILM Corporation) was used.
The urging
CCP−CVDによる酸化シリコン膜の原料ガスは、HMDSO(ヘキサメチルジシロキサン)、酸素ガス、および、窒素ガスを用い、成膜圧力は80Paとした。
高周波電源54は、周波数13.56MHzの高周波電源を用い、シャワー電極50に供給したプラズマ励起電力は2000Wとした。なお、幅方向両端の50mmの領域は、マスク48で覆って、非成膜領域とし、付勢ベルト60は、このマスク48で覆った非成膜領域を通過させた。
また、バイアス電源60は周波数400kHzの高周波電源を用い、ドラム30に供給したバイアス電力は500Wとした。
HMDSO (hexamethyldisiloxane), oxygen gas, and nitrogen gas were used as the source gas for the silicon oxide film by CCP-CVD, and the deposition pressure was 80 Pa.
The high
The
このような成膜条件の下、成膜装置10において、基板Zに酸化シリコン膜の成膜を行なった。基板搬送速度は2m/minとした。
酸化シリコン膜を成膜した基板Zを目視で確認したところ、熱ダメージに起因する変形等は観察されなかった。また、光学顕微鏡によって、成膜した酸化シリコン膜を確認したところ、剥離やひび割れ等は観察されなかった。
Under such film forming conditions, a silicon oxide film was formed on the substrate Z in the
When the substrate Z on which the silicon oxide film was formed was visually confirmed, no deformation or the like due to thermal damage was observed. Further, when the formed silicon oxide film was confirmed by an optical microscope, no peeling or cracking was observed.
[比較例]
付勢ベルト60aおよび60bを用いない以外は、前記実施例と全く同様にして、基板Zに酸化シリコン膜を成膜した。
酸化シリコン膜を成膜した基板Zを目視で確認したところ、所々に、熱ダメージに起因する変形が観察された。また、光学顕微鏡によって、成膜した酸化シリコン膜を確認したところ、基板Zが熱ダメージを受けたと考えられる箇所に、剥離やひびが観察された。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
[Comparative example]
A silicon oxide film was formed on the substrate Z in the same manner as in the above example except that the urging
When the substrate Z on which the silicon oxide film was formed was visually confirmed, deformation due to thermal damage was observed in some places. Further, when the formed silicon oxide film was confirmed by an optical microscope, peeling or cracking was observed at a place where the substrate Z was considered to be thermally damaged.
From the above results, the effect of the present invention is clear.
本発明によれば、基板の熱ダメージや、この熱ダメージに起因する膜の剥離やひび割れ等の無い機能性フィルムを安定して製造できるので、ガスバリアフィルムの製造等に好適に利用可能である。 According to the present invention, it is possible to stably produce a functional film free from thermal damage to the substrate and peeling or cracking of the film caused by this thermal damage. Therefore, it can be suitably used for producing a gas barrier film.
10 成膜装置
12 真空チャンバ
14 巻出し室
16 成膜室
30,80 ドラム
32 基板ロール
34 巻取り軸
36 隔壁
40 ガイドロール
42 回転軸
46,56 真空排気手段
48 マスク出口アース板
50 シャワー電極
52 原料ガス供給手段
54 高周波電源
60 バイアス電源
62 ベルトロール
64 ベルト供給軸
68 ベルト巻取り軸
70 第1ベルトローラ
72 第2ベルトローラ
82 Oリング
84,86 ローラ
86a,88 ベベルギア
90 ハウジング
92 ギア
94 軸受け
96 リングギア
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ドラムに巻き掛けられた基板の幅方向両端の非製品領域に当接して、前記基板と共に基板の搬送方向に移動すると共に、前記基板を、幅方向の外側に付勢する付勢手段を有することを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus for forming a film on this substrate while winding a long substrate around the circumferential surface of a cylindrical drum and transporting it in the longitudinal direction,
There is an urging means that abuts against the non-product region at both ends in the width direction of the substrate wound around the drum, moves in the substrate transport direction together with the substrate, and urges the substrate outward in the width direction. A film forming apparatus.
前記ベルト状部材は、前記基板の、前記マスク部材によって成膜を防止される領域に当接する請求項3に記載の成膜装置。 A mask member for regulating a film forming region in the width direction of the substrate;
The film forming apparatus according to claim 3, wherein the belt-shaped member is in contact with a region of the substrate where film formation is prevented by the mask member.
このOリングの前記ドラムから突出する領域が前記基板の幅方向外側に向かうように、前記Oリングを回転する回転手段とから構成される請求項1または2に記載の成膜装置。 The biasing means is incorporated in the drum, and an O-ring projecting a part of the drum from the surface of the drum;
The film forming apparatus according to claim 1, further comprising a rotating unit that rotates the O-ring so that a region protruding from the drum of the O-ring is directed outward in the width direction of the substrate.
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