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薄膜形成裝置的制作方法

文檔序號:3275033閱讀:245來源:國知局
專利名稱:薄膜形成裝置的制作方法
技術領域
本實用新型涉及薄膜形成裝置,特別涉及在真空槽內具備基板保持部件的薄膜形成裝置。
背景技術
近年來,如平板電腦、PC (個人電腦)、平板電視機及智能手機等,利用光學薄膜的技術涉及多方面。與此相伴,對于在方形基板、特別是大型方形基板形成抗反射膜或抗污膜的鍍膜技術的需求提高。另一方面,作為鍍膜方法,已知有蒸鍍法和濺鍍法,采用這些方法的鍍膜處理通常在將基板安裝于真空槽內的狀態(tài)下進行。當在真空槽內的預定位置保持基板時,使用了支架或夾具等保持部件,但出于提高在基板形成的薄膜的膜厚的均一性的目的,通常,所述保持部件在對基板進行保持的狀態(tài)下在真空槽內旋轉(例如,參照專利文獻I)。專利文獻I所述的真空鍍膜裝置具備真空室,在所述真空室內,在濺鍍蒸鍍源的上方以旋轉自如的方式設有圓形的基板支架,在所述基板支架安裝有供薄膜形成的基板。由此,在被基板支架保持的多個基板之間,能夠實現鍍膜厚度的平均化。專利文獻1:日本特許公開平10-158814號公報但是,對于保持方形基板的保持部件的形狀,出于更加有效地確保用于保持基板的面積的觀點,優(yōu)選為方形形狀。但是,如果采用方形形狀的保持部件,將不可避免地在保持部件的外周部和真空槽的內壁面之間產生間隙。如果在產生了這種間隙的狀態(tài)下實行鍍膜處理,則從蒸鍍源放出的蒸鍍材料的粒子有可能通過間隙而繞到真空槽的內部空間中的比保持有基板的位置靠后側的位置。其結果是,真空槽內被污染,進而以槽內污染為原因,在基板的鍍膜面產生顆粒,或者產生排氣時間增加等不良情況。此外,繞到基板的保持位置的后側的蒸鍍材料的粒子有附著在基板背面的可能。作為針對以上問題的對策,考慮使所述保持部件的外緣成為與真空槽的內壁面配合的形狀,即圓形,但在更加有效地確保用于保持基板的面積的觀點下,圓形不及方形形狀。此外,對于外緣為圓的保持部件,與方形的保持部件相比,有未對基板進行保持的部分,相應地重量和尺寸增加。因此,對于外緣為圓的保持部件,由于需要加強結構、或者在如串聯式>7 4 >方式)的鍍膜裝置那樣具備用于運送保持部件的機構的情況下該運送機構大型化等理由,導致鍍膜裝置的制造成本提高。

實用新型內容因此,本實用新型是鑒于上述問題而完成的,其目的在于提供一種薄膜形成裝置,其能夠抑制由于蒸鍍材料的粒子通過基板保持部件的外周部與真空槽的內壁面之間的間隙而導致真空槽內被污染這一情況。所述課題通過以下方式解決根據本實用新型的薄膜形成裝置,其具備真空槽;蒸鍍機構,其收納在該真空槽內;和基板保持部件,其在比所述蒸鍍機構靠上方的位置收納在所述真空槽內,在所述薄膜形成裝置中,在所述基板保持部件的外周部和所述真空槽的內壁面之間的間隙內,配置有從所述基板保持部件外周部向所述真空槽內壁面延伸出的密封部。在所述薄膜形成裝置中,密封部對基板保持部件的外周部和真空槽的內壁面之間的間隙進行密封,因此能夠切斷蒸鍍材料向該間隙的流入,使得從蒸鍍機構放出的蒸鍍材料無法通過所述間隙。因此,若為本實用新型的技術方案I所述的薄膜形成裝置,則能夠抑制由于蒸鍍材料的粒子通過所述間隙而導致真空槽內被污染這一情況。此外,在技術方案I所述的薄膜形成裝置中,密封部安裝在基板保持部件側,因此密封部的設置位置根據槽內的基板保持部件的設置位置來決定。因此,若為技術方案I所述的結構,則在確?;灞3植考脑O置位置的自由度的同時,能夠恰當地設置密封部。此外,在技術方案I所述的薄膜形成裝置中,進一步優(yōu)選為,所述密封部具備圓形的外緣,該外緣接近所述真空槽的內壁面。在以上的結構中,密封部的外緣接近真空槽的內壁面,因此若為技術方案2所述的結構,則密封部能夠將基板保持部件的外周部和真空槽的內壁面之間的間隙良好地密封起來。此外,在技術方案2所述的薄膜形成裝置中,進一步優(yōu)選為,所述基板保持部件的外周部為所述基板保持部件的下部,所述基板保持部件的下部形成為越位于所述基板保持部件的下端側、外緣越擴大的形狀,所述密封部安裝于所述基板保持部件的下端面。在基板保持部件的下部不擴大而是向下方筆直延伸的情況下,越是離基板保持部件近的基板,蒸鍍材料的粒子越難以附著,此外,由基板保持部件彈回的蒸鍍材料的粒子附著于所述基板,有可能無法獲得期望的膜厚。對此,若為技術方案3所述的結構,則基板保持部件的下部越朝向下方越擴大,因此蒸鍍材料的粒子也能夠恰當地附著在離基板保持部件近的基板,另一方面,能夠抑制彈回的蒸鍍材料的粒子的附著。此外,在技術方案I 至3中的任意一項所述的薄膜形成裝置中,進一步優(yōu)選為,所述密封部被安裝成相對于所述基板保持部件的外周部能夠裝卸。在以上的結構中,能夠卸下安裝于基板保持部件的外周部的密封部,在基板保持部件的外周部安裝新的密封部。因此,若為技術方案4所述的結構,則在密封部被蒸鍍材料的粒子污染的情況下,能夠卸下密封部并更換成新的密封部。根據本實用新型的技術方案I所述的薄膜形成裝置,能夠抑制由于蒸鍍材料的粒子通過基板保持部件的外周部與真空槽的內壁面之間的間隙而導致真空槽內被污染這一情況。此外,由于密封部被安裝于基板保持部件側,因此在確保基板保持部件的設置位置的自由度的同時,能夠恰當地設置密封部。根據本實用新型的技術方案2所述的薄膜形成裝置,密封部能夠將基板保持部件的外周部和真空槽的內壁面之間的間隙良好地密封起來。根據本實用新型的技術方案3所述的薄膜形成裝置,能夠使蒸鍍材料的粒子恰當地附著于離基板保持部件近的基板,并且能夠抑制彈回的蒸鍍材料的粒子的附著。根據本實用新型的技術方案4所述的薄膜形成裝置,在密封部被蒸鍍材料的粒子污染的情況下,能夠卸下密封部并更換成新的密封部。
圖1為示出本實用新型的一個實施方式的薄膜形成裝置的設備結構的示意圖。圖2為示出本實用新型的一個實施方式的基板保持部件及密封部的示意圖。標號說明1:真空槽;2 :基板支架;2a:外框;2b:內框;3 :基板支架保持部件;3a :保持部件主體;3b :錐部;3c :旋轉軸保持部;4 :蒸鍍機構;5:密封部;10 :旋轉軸;100 :真空蒸鍍裝置;S:間隙。
具體實施方式
本實用新型中的特征`結構為,薄膜形成裝置具備真空槽;蒸鍍機構,其收納在所述真空槽內;以及基板保持部件,其在比所述蒸鍍機構靠上方的位置收納在所述真空槽內,在所述薄膜形成裝置中,在所述基板保持部件的外周部和所述真空槽的內壁面之間的間隙內,配置有從所述基板保持部件外周部向所述真空槽內壁面延伸出的密封部。下面,對于本實用新型的一個實施方式(以下稱為本實施方式)的薄膜形成裝置,參照圖1和圖2進行說明。圖1為示出本實施方式的薄膜形成裝置的設備結構的示意圖。圖2為示出本實施方式的基板保持部件及密封部的示意圖,其為從下側觀察基板保持部件的圖。本實施方式的薄膜形成裝置為通過真空蒸鍍法來在基板形成膜的真空蒸鍍裝置100,以下,以串聯多室型(4 'y 5 4 'y · 千千氣 > 八一型)的連續(xù)運轉式的裝置為例進行說明,所述裝置將基板從裝載室運送到鍍膜室,在鍍膜后進一步運送到卸載室。但是,并不限定于此,本實用新型也能夠應用于分批運轉式(〃 ^運転式)的真空蒸鍍裝置100。如圖1所示,真空蒸鍍裝置100具備真空槽1、基板支架2、基板支架保持部件3、蒸鍍機構4以及密封部5。真空槽I為在槽內形成有鍍膜室的不銹鋼制成的容器。在真空槽I內收納有基板支架2、基板支架保持部件3以及蒸鍍機構4。此外,真空槽I內的空氣通過真空泵等排氣裝置(未圖示)排出到槽外。蒸鍍機構4是使蒸鍍材料蒸鍍于基板的機構,其被收納在真空槽I內。特別地,本實施方式的蒸鍍機構4為與在公知的蒸鍍裝置中普遍使用的電子束蒸鍍裝置同種的裝置。即,本實施方式的蒸鍍機構4通過電子束或電阻加熱來對收納于未圖示的坩堝的蒸鍍材料進行加熱并使其蒸發(fā)。蒸發(fā)的蒸鍍材料作為薄膜原料在真空槽I內擴散,最終到達被基板支架2保持的基板,并附著于基板的表面中的鍍膜面而形成薄膜。此外,在真空蒸鍍法中,通常設置有用于阻止蒸鍍材料從蒸鍍機構4放出的閘門部件,通過閘門的開閉來切換鍍膜處理的進行和中止。但是,關于閘門的有無與本實用新型的內容無關,因此在本實施方式中,省略了關于閘門結構的說明及圖示。 基板支架2及基板支架保持部件3協(xié)作構成基板保持部件,它們被收納在真空槽I內的上方位置。換言之,基板支架2和基板支架保持部件3分別為基板保持部件的一部分,它們被收納在真空槽I內的比蒸鍍機構4靠上方的位置?;逯Ъ?作為安裝并支承基板的支承體發(fā)揮作用。特別地,本實施方式的基板支架2為俯視呈方形的框體,如圖2所示,其由內框2b和正方形的外框2a構成,所述內框2b由在外框2a內組成為格子狀的板材構成。在外框2a內構成的各格子為長方形,在所述格子內安裝有作為基板的方形基板。這樣,在本實施方式中,基板支架2形成為方形,因此對于方形基板,能夠更加高效地確保其保持面積?;逯Ъ鼙3植考?配置于真空槽I的內部空間上側,其為對在安裝有方形基板的狀態(tài)下的基板支架2進行保持的部件。此外,通過基板支架2和基板支架保持部件3的協(xié)作,在利用蒸鍍機構4進行蒸鍍處理時,方形基板在上下方向被保持在真空槽I內的預定位置。如圖1所示,基板支架保持部件3具有位于上部的保持部件主體3a ;位于下部的錐部3b ;以及位于最上部的旋轉軸保持部3c。保持部件主體3a為下端形成為開口端的方筒部分。在保持部件主體3a的下端形成的開口的尺寸與基板支架2的外框2a的尺寸大致相同。此外,如圖1所示,在保持部件主體3a的下部安裝有基板支架2。此外,基板支架2相對于保持部件主體3a的安 裝通過在串聯多室型真空蒸鍍裝置100中所使用的公知的安裝方法來實現。錐部3b為與保持部件主體3a的下部相鄰的部分,且該錐部3b為上端及下端均形成為開口端的方筒部分。對于錐部3b,其下端相當于基板支架保持部件3本身的下端。此夕卜,錐部3b的形狀形成為越位于下端側、外緣越逐漸擴大的形狀。即,錐部3b的下端部比保持部件主體3a向外側稍微伸出。旋轉軸保持部3c為從保持部件主體3a的上表面向上方突出而形成的部分,所述旋轉軸保持部3c對旋轉軸10進行保持。所述旋轉軸10沿著上下方向,其借助從未圖示的驅動機構傳遞來的驅動力來進行旋轉。此外,當旋轉軸10旋轉時,包括旋轉軸保持部3c的基板支架保持部件3整體以旋轉軸10為中心旋轉。即,在本實施方式中,基板支架保持部件3以旋轉自如的方式被設置在真空槽I的槽內,通過旋轉軸10的旋轉,基板支架保持部件3與基板支架2以及被基板支架2保持的方形基板一同以旋轉軸10為中心旋轉。密封部5是對基板支架保持部件3的外周部和真空槽I的內壁面之間的間隙S進行密封、以使從蒸鍍機構4放出的蒸鍍材料無法通過該間隙S的部分。在這里,基板支架保持部件3的外周部即是所述錐部3b。在本實施方式中,如圖1所示,密封部5配置在所述間隙S內,并且從錐部3b向真空槽I的內壁面延伸出去。具體地說,密封部5安裝于錐部3b的下端面,并且比錐部3b的外緣向外側稍微伸出。此外,如圖2所示,密封部5具有圓形的外緣,其中心與真空槽I的中心大致一致。更詳細地說,本實施方式的密封部5大致為環(huán)狀,形成于密封部5內側的開口(未圖示)的形狀及尺寸與錐部3b的下端側的開口的形狀及尺寸大致相同。此外,密封部5以內側開口與錐部3b的下端側開口重合的方式安裝于錐部3b的下端面。此外,密封部5被配置成在其外緣與真空槽I的內周整體范圍之間設有微小的間隙的狀態(tài)。即,本實施方式的密封部5具備圓形的外緣,該外緣接近真空槽I的內壁面。其結果為,密封部5將作為基板支架保持部件3的外周部的錐部3b與真空槽I的內壁面之間的間隙S良好地密封起來。此外,通過密封部5對間隙S進行密封,能夠抑制蒸鍍材料向間隙S的流入,使得從蒸鍍機構4放出的蒸鍍材料無法通過間隙S。通過以上的作用,在本實施方式的真空蒸鍍裝置100中,能夠抑制蒸鍍材料的粒子通過間隙S繞到基板支架保持部件3的背側,即,與設置有蒸鍍機構4 一側相反的一側。由此,能夠抑制蒸鍍材料的粒子在真空槽I的槽內、特別是在位于基板支架保持部件3的背側的部分堆積而導致槽內被污染這一情況。在由于蒸鍍材料的附著而導致真空槽I的槽內被污染的情況下,如同在本實用新型要解決的課題中所說明的那樣,會在基板的鍍膜面產生顆粒,或者產生排氣時間增加等不良情況。對此,在本實施方式的真空蒸鍍裝置100中,能夠抑制由于蒸鍍材料的附著而引起的真空槽I的槽內污染的產生,因此能夠有效地抑制所述不良情況的產生。此外,在本實施方式中,如上所述,基板支架2為方形的框體,按照與基板支架2的外形形狀相配合的形狀,基板支架保持部件3形成為方筒狀(S卩,俯視為方形)。其結果為,在基板支架保持部件3與真空槽I的內壁面之間不可避免地產生有間隙S。因此,能夠更加顯著地發(fā)揮通過利用密封部5對基板支架保持部件3的外周部和真空槽I的內壁面之間的間隙S進行密封而得到的效·果。此外,蒸鍍材料的粒子向間隙S的流入被密封部5切斷,另一方面,該粒子滯留在密封部5周圍。從而,存在于密封部5周圍的蒸鍍材料的粒子附著在被基板支架2保持的方形基板中的、位于支架外周(換言之,外框2a附近)的方形基板。其結果為,蒸鍍材料的粒子穩(wěn)定地附著在位于支架外周的方形基板,因此形成在位于支架外周的方形基板上的薄膜的膜厚變得穩(wěn)定。但是,在基板支架保持部件3的下部不為錐狀而是向下方筆直延伸的情況下,如上所述,越是離基板支架保持部件3近的外側的基板,蒸鍍材料的粒子越難以附著,此外,由基板支架保持部件3彈回的蒸鍍材料的粒子附著于所述外側的基板,有可能無法獲得期望的膜厚。對此,在本實施方式中,基板支架保持部件3的下部形成為錐部3b,在其下端面安裝有密封部5。在這里,錐部3b越朝向下方就越擴大,錐部3b的下端部比位于錐部3b上方的保持部件主體3a向外側稍微伸出。由此,蒸鍍材料的粒子也能夠恰當地附著在離基板支架保持部件3近的基板,并且能夠抑制彈回的蒸鍍材料的粒子的附著。此外,在本實施方式中,密封部5被安裝成相對于錐部3b裝卸自如。即,本實施方式的密封部5是與基板支架保持部件3不同的部件,在蒸鍍材料的附著量增多的情況下能夠將其卸下并更換成新的密封部5。密封部5的材質沒有特別限定,可以使用例如鋁或不銹鋼。此外,密封部5相對于基板支架保持部件3的安裝可以利用螺栓等緊固構件、或熱熔膠粘著劑等粘著劑等公知方法。在以上說明的實施方式中,以本實用新型的薄膜形成裝置為主進行了說明,但所述實施方式是為了便于理解本實用新型,并不用于限定本實用新型。本實用新型能夠不脫離其主旨地進行變更和改良,并且理所當然地,在本實用新型中包括其等價物。[0060]例如,在所述實施方式中,以方形的基板支架2為例進行了說明,但也可以使用俯視為圓形的基板支架。但是,在如所述實施方式那樣采用方形基板作為基板的情況下,就更加高效地確保用于保持基板的面積這一點來說,優(yōu)選為方形的基板支架2。此外,在所述實施方式中,密封部5安裝在基板支架保持部件3的下端面,但不限定于此。即,對于密封部5的安裝位置,只要是堵塞基板支架保持部件3的外周部和真空槽I的內壁面之間的間隙S的位置,便可以任意地設定。但是,就更容易地安裝密封部5這一點來說,優(yōu)選為將密封部5安裝在基板支架保持部件3的下端面。此外,在所述實施方式中,基板支架保持部件3中的安裝密封部5的部分為錐部3b,所述錐部3b形成為越位于下端側、外緣越擴大的形狀,但不限定于此,安裝密封部5的部分也可以是外緣從上端到下端沒有變化的非錐部。但是,就蒸鍍材料的粒子恰當地附著在離基板支架保持部件3近的基板、并且能夠抑制彈回的蒸鍍材料的粒子的附著這一點來說,優(yōu)選為基板支架保持部件3的下部形成為越位于下端側、外緣越擴大的形狀。此外,在所述實施方式中,密封部5安裝在基板支架保持部件3側,但不限定于此。即,密封部5也可以安裝在真空槽I的內壁面。但是,如果密封部5安裝在基板支架保持部件3側,則密封部5的設置位置根據真空槽I內的基板支架保持部件3的設置位置來決定。相反地,在密封部5安裝在真空槽I側的情況下,密封部5的設置位置被固定,因此基板支架保持部件3的設置位置被限制。因此,就在確?;逯Ъ鼙3植考?的設置位置的自由度的同時、能夠恰當地設置密封部5這一點來說,優(yōu)選為密封部5安裝在基板支架保持部件3側。此外,在所述實施方式中,密封部5與基板支架保持部件3不為一體,密封部5以能夠裝卸的方式安裝于基板支架保持部件3,但不限定于此。即,也可以使密封部5和基板支架保持部件3 —體化。但是,就在密封部5被蒸鍍材料的粒子污染的情況下能夠將其卸下并更換成新的密封部5這一點來說,優(yōu)選為密封部5和基板支架保持部件3不為一體。此外,在所述實施方 式中,對于真空槽I的形狀沒有特別限定,可以為圓筒狀,或者,也可以為方筒狀。如果相對于圓筒狀的真空槽I使用外緣為圓形的密封部5,則密封部5與真空槽I的整個內周面范圍接觸,因此能夠更好地對基板支架保持部件3的外周部和真空槽I的內壁面之間的間隙S進行密封。另一方面,如果相對于方筒狀的真空槽I使用外緣為圓形的密封部5,則在真空槽I的角部,密封部5與真空槽I的內壁面之間不可避免地產生有間隙,因此只要在真空槽I側另外安裝用于堵塞該間隙的密封部件即可。
權利要求1.一種薄膜形成裝置,其具備真空槽;蒸鍍機構,其收納在該真空槽內;和基板保持部件,其在比所述蒸鍍機構靠上方的位置收納在所述真空槽內,所述薄膜形成裝置的特征在于, 在所述基板保持部件的外周部和所述真空槽的內壁面之間的間隙內,配置有從所述基板保持部件外周部向所述真空槽內壁面延伸出的密封部。
2.根據權利要求1所述的薄膜形成裝置,其特征在于, 所述密封部具備圓形的外緣,該外緣接近所述真空槽的內壁面。
3.根據權利要求2所述的薄膜形成裝置,其特征在于, 所述基板保持部件的外周部為所述基板保持部件的下部, 所述基板保持部件的下部形成為越位于所述基板保持部件的下端側、外緣越擴大的形狀, 所述密封部安裝于所述基板保持部件的下端面。
4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的薄膜形成裝置,其特征在于, 所述密封部被安裝成相對于所述基板保持部件的外周部能夠裝卸。
專利摘要本實用新型提供一種薄膜形成裝置,其能夠抑制由于蒸鍍材料的粒子通過基板支架保持部件(3)的外周部和真空槽(1)的內壁面之間的間隙(S)而導致真空槽(1)內被污染這一情況。真空蒸鍍裝置(100)具備真空槽(1);蒸鍍機構(4),其收納在真空槽(1)內;和基板支架保持部件(3),其在比蒸鍍機構(4)靠上方的位置收納在真空槽(1)內,在所述真空蒸鍍裝置(100)中,在基板支架保持部件(3)的外周部和真空槽(1)的內壁面之間的間隙(S)內,配置有從基板支架保持部件(3)的外周部向真空槽(1)的內壁面延伸出的密封部(5)。
文檔編號C23C14/24GK202898521SQ201220540309
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2012年10月22日
發(fā)明者渡邊健, 青山貴昭, 岡田勝久, 鹽野一郎, 宮內充祐, 長江亦周 申請人:株式會社新柯隆
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