成膜裝置制造方法
【專利摘要】提供對薄層狀的成膜對象物體持續(xù)成膜，并且能夠在使成膜空間與清洗氣體氣氛分離的狀態(tài)下清洗放出裝置的成膜裝置。具有：清洗室(20a～20d)，其構(gòu)成為若打開閘門(22a～22d)則連接于成膜空間(16)，若關(guān)閉閘門(22a～22d)則與成膜空間(16)分離，并且對內(nèi)部空間放出清洗氣體；移動單元(28a～28d)，其使放出裝置(13a～13d)在清洗室(20a～20d)內(nèi)的清洗位置與和清洗位置相比距圓筒部件(12)近的成膜位置之間移動；以及控制裝置(18)，其使放出裝置(13a～13d)移動至成膜位置時放出原料氣體，在使其移動至清洗位置時關(guān)閉閘門(22a～22d)并使清洗室(20a～20d)內(nèi)充滿清洗氣體。
【專利說明】成膜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及成膜裝置，尤其涉及對薄層(film)狀的成膜對象物體連續(xù)地成膜的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，為了基板的輕量化、柔性化、大面積化，尋求對薄層狀的成膜對象物體連續(xù)地成膜的技術(shù)。
[0003]圖6是以往的成膜裝置100的內(nèi)部構(gòu)成圖。
[0004]以往的成膜裝置100具有:成膜室111，其內(nèi)部為成膜空間116 ;圓筒部件112，其配置于成膜空間116;以及放出裝置113，其配置于圓筒部件112外側(cè)，以能夠放出原料氣體的方式構(gòu)成。
[0005]使薄層狀的成膜對象物體緊貼圓筒部件112，使成膜對象物體的背面與圓筒部件112緊貼。若在使圓筒部件112旋轉(zhuǎn)并且移動成膜對象物體，則在成膜對象物體表面形成薄膜。
[0006]在成膜中，成膜空間116內(nèi)的原料氣體的一部分附著于放出裝置113，從而在放出裝置113形成附著膜。若擱置附著有附著膜的放出裝置113不管，則附著膜剝離而成為粉塵發(fā)生源，影響同一成膜室 111內(nèi)的下次成膜，因而在附著膜剝離之前，需要清洗放出裝置113。
[0007]然而，在以往的成膜裝置100中，在開始成膜之后，在進(jìn)行清洗時，需要停止成膜，
生產(chǎn)率較差。
[0008]在專利文獻(xiàn)1、2中，公開了能夠同時進(jìn)行成膜和清洗的技術(shù)，但在同時進(jìn)行成膜和清洗時，成膜氣體與清洗氣體混合，存在對成膜和清洗雙方造成影響的問題。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 57020號公報；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2009 - 138239號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而創(chuàng)作的，其目的在于提供一種成膜裝置，此種成膜裝置對薄層狀的成膜對象物體持續(xù)成膜，并且能夠在使成膜空間與清洗氣體氣氛分離的狀態(tài)下清洗放出裝置。
[0011]用于解決問題的方案
為了解決上述課題，本發(fā)明為一種成膜裝置，具有:成膜室，其內(nèi)部為成膜空間；圓筒部件，其配置于所述成膜空間，且將一個中心軸線作為中心而旋轉(zhuǎn)；以及多個放出裝置，其在所述圓筒部件的外側(cè)沿所述圓筒部件的周方向配置，分別以能夠放出原料氣體的方式構(gòu)成，使薄層狀的成膜對象物體緊貼所述圓筒部件，所述成膜對象物體的背面與所述圓筒部件緊貼，所述圓筒部件旋轉(zhuǎn)并且所述成膜對象物體移動，以在所述成膜對象物體的表面形成薄膜，所述成膜裝置具有:清洗室，其具有閘門(shutter)，構(gòu)成為若打開所述閘門則內(nèi)部空間連接于所述成膜空間，若關(guān)閉所述閘門則所述內(nèi)部空間與所述成膜空間分離，并且對所述內(nèi)部空間放出清洗氣體；移動單元，其使所述放出裝置在所述清洗室內(nèi)的清洗位置與和所述清洗位置相比距所述圓筒部件近的成膜位置之間移動；以及控制裝置，其控制所述原料氣體和所述清洗氣體的放出和放出停止、以及所述放出裝置的所述移動，所述控制裝置以下列方式構(gòu)成:在使所述放出裝置移動至所述成膜位置時從所述放出裝置放出所述原料氣體，在使所述放出裝置移動至所述清洗位置時關(guān)閉所述閘門并使所述清洗室內(nèi)充滿所述清洗氣體。
[0012]本發(fā)明為一種成膜裝置，其中，所述清洗氣體從位于所述清洗室內(nèi)的所述放出裝置放出。
[0013]本發(fā)明為一種成膜裝置，其中，所述清洗氣體從設(shè)于所述清洗室壁面的清洗氣體放出孔放出。
[0014]本發(fā)明為一種成膜裝置，其中，所述控制裝置以下列方式構(gòu)成:相對于所述成膜對象物體的移動方向，在上游側(cè)的所述放出裝置配置于所述成膜位置，下游側(cè)的所述放出裝置配置于所述清洗位置的狀態(tài)下，當(dāng)設(shè)于所述成膜對象物體的切換位置通過與所述上游側(cè)的所述放出裝置面對的位置時，使所述上游側(cè)的所述放出裝置移動至所述清洗位置，當(dāng)所述切換位置通過能夠與所述下游側(cè)的所述放出裝置面對的位置時，使所述下游側(cè)的所述放出裝置移動至所述成膜位置。
[0015]為一種成膜裝置，其中，所述控制裝置以下列方式構(gòu)成:相對于所述成膜對象物體的移動方向，在上游側(cè)的所 述放出裝置配置于所述清洗位置，下游側(cè)的所述放出裝置配置于所述成膜位置的狀態(tài)下，當(dāng)設(shè)于所述成膜對象物體的切換位置通過能夠與所述上游側(cè)的所述成膜部件面對的位置時，使所述上游側(cè)的所述放出裝置移動至所述成膜位置，當(dāng)所述切換位置通過與所述下游側(cè)的所述放出裝置面對的位置時，使所述下游側(cè)的所述放出裝置移動至所述清洗位置。
[0016]另外，本發(fā)明為一種成膜裝置，其中，所述放出裝置具有移動防附著板，在所述放出裝置位于所述清洗位置時，所述移動防附著板位于與所述成膜空間分離的所述清洗室內(nèi)。
[0017]而且，本發(fā)明為一種成膜裝置，其中，在成膜室內(nèi)，配置有圓筒部件和多個放出裝置，圓筒部件在薄層狀的成膜對象物體的背面接觸圓筒部件側(cè)面的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，成膜對象物體行進(jìn)，并且原料氣體從一個以上的放出裝置朝成膜對象物體的與圓筒部件接觸的部分放出，并在成膜對象物體的表面形成薄膜，在成膜室內(nèi)，設(shè)有多個清洗室，在各清洗室內(nèi)部，設(shè)定有能夠設(shè)置放出裝置的清洗位置，并且在和清洗位置與側(cè)面之間的距離相比距圓筒部件側(cè)面的距離短的位置設(shè)定多個成膜位置，多個成膜位置沿側(cè)面的圓周方向排列配置，清洗室能夠?qū)肭逑礆怏w，設(shè)有:移動單元，其使放出裝置在成膜位置與清洗位置之間移動；以及控制裝置，其控制原料氣體和清洗氣體從放出裝置的放出開始和放出停止、以及放出裝置在成膜位置與清洗位置之間的移動，以能夠?qū)⑶逑词业膬?nèi)部空間與清洗室的外部空間分離的方式構(gòu)成。[0018]本發(fā)明的成膜裝置還可以具有使清洗室的內(nèi)部空間與清洗室的外部空間分離的閘門，另外，通過控制裝置，清洗氣體可以從位于清洗室內(nèi)的放出裝置放出，也可以在清洗室內(nèi)設(shè)置清洗氣體的放出孔。
[0019]另外，在本發(fā)明中，沿圓筒部件側(cè)面的圓周方向，多個放出裝置排列為一列，各放出裝置能夠位于與圓筒部件的側(cè)面面對的成膜位置，為了使放出原料氣體的第一放出裝置移動至清洗室，作為該第一放出裝置的代替，能夠從未放出原料氣體的第二放出裝置開始放出原料氣體。
[0020]為了使第一、第二放出裝置輪流工作，在第二放出裝置與第一放出裝置相比位于成膜對象物體的移動方向上游側(cè)的情況下，當(dāng)設(shè)定于成膜對象物體的切換位置移動到與第二放出裝置面對的位置時開始從第二放出裝置放出原料氣體，當(dāng)該切換位置移動到與第一放出裝置面對的位置時，停止第一放出裝置的原料氣體放出。
[0021]在第二放出裝置位于第一放出裝置的下游側(cè)的情況下，當(dāng)切換位置移動到與第一放出裝置面對的位置時停止第一放出裝置的原料氣體放出，當(dāng)切換位置移動到與第二放出裝置面對的位置時，開始從第二放出裝置放出原料氣體即可。
[0022]停止放出原料氣體的第一放出裝置能夠移動至清洗室以進(jìn)行清洗。
[0023]發(fā)明的效果
成膜空間與清洗室的內(nèi)部空間由閘門分離，清洗氣體不會流入成膜空間并損傷成膜對象物體成。
[0024]另外，也不會 發(fā)生原料氣體流入清洗室內(nèi)而污染清洗室內(nèi)的情況。
[0025]若使放出裝置個別地移動至清洗室內(nèi)并進(jìn)行清洗，則不會從放出裝置發(fā)生粉塵，能夠?qū)Τ赡ο笪矬w連續(xù)地形成薄膜。例如，能夠使放出裝置各一個地依次移動到清洗室內(nèi)。
[0026]由于能夠使放出裝置的放出原料氣體的部分接近圓筒部件，故能夠使放出裝置與圓筒部件之間的間隔為預(yù)先規(guī)定的值來進(jìn)行成膜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的成膜裝置的內(nèi)部構(gòu)成圖；
圖2是本發(fā)明的第一例的成膜裝置的A-A線剖開截面圖；
圖3是本發(fā)明的第二例的成膜裝置的A-A線剖開截面圖；
圖4是本發(fā)明的第三例的成膜裝置的A-A線剖開截面圖；
圖5是本發(fā)明的第四例的成膜裝置的A-A線剖開截面圖；
圖6是以往的成膜裝置的內(nèi)部構(gòu)成圖。
【具體實施方式】
[0028]說明本發(fā)明的成膜裝置的構(gòu)造。
[0029]圖1是本發(fā)明的第一~第四例的成膜裝置11~14的內(nèi)部構(gòu)成圖。但是，關(guān)于第二例的成膜裝置12，后述清洗室20a~20d的位置與圖1所示的位置不同。
[0030]第一~第四例的成膜裝置11~14分別具有:成膜室11，其在內(nèi)部設(shè)有成膜空間16 ;圓筒形狀的圓筒部件12，其配置于成膜空間16，將一個中心軸線M作為中心來旋轉(zhuǎn)；以及多個放出部30a~30d，其在圓筒部件12的外側(cè)沿圓筒部件12的周方向配置。
[0031]各放出部30a~30d的構(gòu)造彼此相同。中心軸線M是通過構(gòu)成圓筒部件12兩個底面的兩個圓的中心的直線。
[0032]<第一例的成膜裝置的構(gòu)造>
圖2是圖1的本發(fā)明的第一例的成膜裝置11的A-A線剖開截面圖。
[0033]以符號30a的放出部作為代表來說明第一例的成膜裝置11的各放出部30a~30d的構(gòu)造。
[0034]放出部30a具有以能夠放出原料氣體的方式構(gòu)成的放出裝置13a。
[0035]放出裝置13a在此為具有長度方向的細(xì)長中空容器，放出裝置13a的長度方向與圓筒部件12的中心軸線M平行地朝向。
[0036]在放出裝置13a之中，在朝圓筒部件12的中心軸線M的表面隔著絕緣部件23a設(shè)有噴射板(shower plate) 24a。放出裝置13a與噴射板24a通過絕緣部件23a電絕緣。
[0037]在放出裝置13a連接有氣體配管25a，在氣體配管25a蓄積原料氣體，連接有供給原料氣體的原料氣體供給裝置36a。若從原料氣體供給裝置36a放出原料氣體，則放出的原料氣體通過氣體配管25a供給到放出裝置13a的中空部分，并從設(shè)于噴射板24a的放出孔放出到放出裝置13a的外側(cè)。 [0038]在噴射板24a電連接有導(dǎo)線26a，交流電源35a經(jīng)由匹配器(匹配盒)27a電連接于導(dǎo)線26a。
[0039]圓筒部件12和成I旲室11直于接地電似。
[0040]若從交流電源35a經(jīng)由匹配器27a和導(dǎo)線26a對噴射板24a施加交流電壓，則從噴射板24a的放出孔放出的原料氣體電離且生成等離子體。此外，在本發(fā)明中，還包含在不生產(chǎn)等離子體的情況下形成薄膜的成膜裝置。
[0041]放出部30a具有清洗室20a。在清洗室20a設(shè)有閘門22a，且構(gòu)成為若打開閘門22a，則清洗室20a的內(nèi)部空間連接于為清洗室20a外部空間的成膜空間16，若關(guān)閉閘門22a，則清洗室20a的內(nèi)部空間與成膜空間16分離，并且對清洗室20a的內(nèi)部空間放出清洗氣體。
[0042]另外，放出部30a具有移動單元28a，移動單元28a使放出裝置13a在為清洗室20a內(nèi)位置的清洗位置與和清洗位置相比距圓筒部件12近，且為放出裝置13a放出原料氣體的位置的成膜位置之間移動。成膜位置可以為清洗室20a內(nèi)的位置，也可以位于清洗室20a與圓筒部件12之間，但成膜位置為與圓筒部件12的形成曲面的側(cè)面面對的位置。
[0043]在圖2的圖上，示出符號13a的放出裝置配置于成膜位置，符號13b的放出裝置配置于清洗位置的狀態(tài)。
[0044]在本實施方式中，從放出裝置13a看，清洗室20a與圓筒部件12配置于相反側(cè)，即，配置于與放出裝置13a的背面面對的位置。
[0045]移動單元28a在此為筒形狀，在相對于圓筒部件12的中心軸線M直角地朝向的狀態(tài)下，貫通插入設(shè)于清洗室20a底面的貫通孔。位于清洗室20a內(nèi)部的移動單元28a的一端固定于放出裝置13a，在位于清洗室20a外側(cè)的移動單元28a的另一端連接有馬達(dá)21a。
[0046]若動力從馬達(dá)21a傳遞至移動單元28a,則移動單元28a與放出裝置13a —起沿相對于圓筒部件12的中心軸線M為直角的移動方向移動，在打開閘門22a的狀態(tài)下，放出裝置13a能夠在清洗室20a內(nèi)的清洗位置與和清洗位置相比距圓筒部件12近的成膜位置之間移動。因而，和清洗位置與圓筒部件12側(cè)面之間的距離相比，成膜位置與圓筒部件12側(cè)面之間的距離較短。
[0047]由于能夠利用移動單元28a使放出裝置13a接近圓筒部件12，故能夠使放出裝置13a與圓筒部件12之間的間隔為預(yù)先規(guī)定的值來進(jìn)行成膜。
[0048]移動單元28a的外周側(cè)面與貫通孔的內(nèi)周側(cè)面之間的間隙由能夠伸縮的波紋管(bellows) 29a氣密地堵塞，即使使移動單元28a與放出裝置13a —起移動，通過波紋管29a沿移動方向伸縮，也維持清洗室20a的氣密性。
[0049]在本實施方式中，成膜位置與清洗位置之間的間隔比放出裝置13a的長度方向的長度短。因而，與后述第二例的成膜裝置12 (參照后述圖3)相比，具有放出裝置13a的移動距離短，波紋管29a為小型的優(yōu)點。
[0050]在本實施方式中，在氣體配管25a蓄積有清洗氣體，且連接有供給清洗氣體的清洗氣體供給裝置37a。若使清洗氣體從清洗氣體供給裝置37a流出，則流出的清洗氣體通過氣體配管25a供給到放出裝置13a的中空部分，并從噴射板24a的放出孔放出。
[0051]因此，與從設(shè)于清洗室20a壁面的清洗氣體放出孔45a、45b放出清洗氣體的構(gòu)成(參照后述圖3)相比，構(gòu)造單純，且成本良好。
[0052]參照圖1，本發(fā)明的第一例的成膜裝置11具有控制裝置18，控制裝置18控制原料氣體和清洗氣體的放出和放出停止、以及放出裝置13a~13d的移動。在圖2中省略控制裝置18的圖示。
[0053]控制裝置18以如下方式構(gòu)成:當(dāng)使放出裝置13a~13d移動至成膜位置時從放出裝置13a~13d放出原料氣體，當(dāng)使放出裝置13a~13d移動至清洗位置時關(guān)閉閘門22a~22d并使清洗室20a~20d內(nèi)充滿清洗氣體。
[0054]說明使用本發(fā)明的第一例的成膜裝置11的薄膜形成方法。
[0055]控制裝置18以進(jìn)行以下各工序的方式構(gòu)成。
[0056](準(zhǔn)備工序)
參照圖1，在本實施方式中，對成膜室11，分別連接有在內(nèi)部配置有放卷軸53的放卷室51、以及在內(nèi)部配置有卷繞軸54的卷繞室52。
[0057]放卷軸53和卷繞軸54的中心軸線與圓筒部件12的中心軸線M平行地朝向，分別能夠?qū)⒅行妮S線作為中心來旋轉(zhuǎn)。
[0058]在本實施方式中，成膜對象物體60的形狀為具有長度方向的薄層狀，以長度方向的一端為中心卷成卷(roll)狀。將成膜對象物體60卷成的原料卷(原反口一> )搬入放卷室51內(nèi)，并安裝于放卷軸53。符號57表示該狀態(tài)的原料卷。
[0059]放卷軸53貫通插入原料卷57，在該狀態(tài)下，若從原料卷57的外周拉出成膜對象物體60的端部，則原料卷57因拉伸力而旋轉(zhuǎn)，成膜對象物體60被從原料卷57拉出。
[0060]將拉出的成膜對象物體60的端部搭繞于圓筒部件12，并使成膜對象物體60的背面緊貼圓筒部件12的外周側(cè)面，并將拉出的成膜對象物體60的端部纏繞并安裝于卷繞軸54。符號58是用于改變成膜對象物體60的移動方向的滾筒。
[0061]在本實施方式中，卷繞軸54為驅(qū)動軸，放卷軸53和圓筒部件12為從動軸。若使卷繞軸54旋轉(zhuǎn),則放卷軸53旋轉(zhuǎn)，使成膜對象物體60從成膜對象物體60卷成的原料卷57放卷。
[0062]此時，圓筒部件12與成膜對象物體60的背面維持緊貼的狀態(tài)，圓筒部件12隨著成膜對象物體60的移動而旋轉(zhuǎn)，從而成膜對象物體60在不與圓筒部件12滑動的情況下與圓筒部件12接觸并移動，成膜對象物體60從上游側(cè)的放出裝置朝下游側(cè)的放出裝置與各放出裝置13a~13d各一個地面對并移動。
[0063]此外，若成膜對象物體60能夠在圓筒部件12旋轉(zhuǎn)的同時移動，則圓筒部件12和放卷軸53中的任一方或雙方也可為驅(qū)動軸。
[0064]在成膜室11和各清洗室20a~20d分別連接有真空排氣部。圖2、圖3的符號19、39a、39b分別表示真空排氣部。在圖1中省略真空排氣部的圖示。
[0065]參照圖2，雖然在本實施方式中，在各清洗室20a、20b分別連接有不同的真空排氣部39a、39b，但也可連接同一真空排氣部。
[0066]使各真空排氣部動作，對成膜空間16和清洗室20a~20d的內(nèi)部空間進(jìn)行真空排氣，以形成真空氣氛。之后，持續(xù)進(jìn)行真空排氣以維持真空氣氛。
[0067]將各清洗室20a~20d置于接地電位。
[0068]在成膜對象物體60所延伸的長度方向的中部，在一處或兩處以上的位置預(yù)先規(guī)定切換位置。 [0069]另外，將放出裝置13a~13d放出原料氣體的成膜位置預(yù)先規(guī)定為噴射板24a~24d的表面與圓筒部件12的外周側(cè)面之間的間隔為所期望的值的位置。
[0070]各放出裝置13a~13d從成膜對象物體60移動方向的上游側(cè)朝下游側(cè)排列成一列地配置，在此，將第二個上游側(cè)的放出裝置13b配置于清洗位置，并關(guān)閉閘門22b。其他放出裝置13a、13c、13d為打開閘門22a、22c、22d的狀態(tài)，配置于成膜位置。
[0071]使卷繞軸54旋轉(zhuǎn)，以移動成膜對象物體60。之后，持續(xù)旋轉(zhuǎn)卷繞軸54，以持續(xù)移動成膜對象物體60。
[0072](成膜工序)
使成膜對象物體60移動，并且在配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d中，從噴射板24a、24c、24d的放出孔分別放出原料氣體，并對噴射板24a、24c、24d施加交流電壓。在原料氣體中，例如使用SiH4氣體、NH3氣體、N2O氣體、Ar氣體、H2氣體、N2氣體。
[0073]放出的原料氣體等離子體化，等離子體在成膜對象物體60表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在成膜對象物體60表面之中，在與配置于成膜位置，且放出原料氣體的放出裝置13a、13c、13d面對的部分分別形成薄膜。薄膜例如為SiNx膜、S1x膜。
[0074]當(dāng)每次成膜對象物體60通過與配置于成膜位置且放出原料氣體的放出裝置13a、13c、13d面對的位置時，薄膜依次層疊于成膜對象物體60的表面。
[0075]若配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d持續(xù)進(jìn)行原料氣體的放出，則在放出裝置13a、13c、13d附著原料氣體的一部分并形成附著膜，但在配置于清洗位置且未放出原料氣體的放出裝置13b不形成附著膜。其理由是因為，成膜空間16與清洗室20b的內(nèi)部空間由閘門22b分離，成膜空間16內(nèi)的原料氣體不流入清洗室20b內(nèi)。
[0076](切換工序)
通過圓筒部件12的旋轉(zhuǎn)角度來求設(shè)于成膜對象物體60的切換位置相對于各放出裝置13a~13d的相對位置。還可以通過圓筒部件12的旋轉(zhuǎn)速度和經(jīng)過時間來求相對位置。[0077]例如，設(shè)于成膜對象物體60的切換位置與各放出裝置13a~13d之間的沿成膜對象物體60長度方向的距離從成膜對象物體60開始移動之前是已知的，另外，成膜對象物體60的移動速度與圓筒部件12的周速度相等，因而能夠通過圓筒部件12的角速度計算出切換位置與各放出裝置13a~13d面對的時刻。此外，若圓筒部件12的旋轉(zhuǎn)速度(角速度)加速到既定值，則維持該值。
[0078]從配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d中決定下個移動至清洗位置的放出裝置。在此，決定為與配置于清洗位置的放出裝置13b相比相對于成膜對象物體60的移動方向下一個下游側(cè)的符號13c的放出裝置。設(shè)從各放出裝置13a~13d放出相同的原料氣體。
[0079]相對于成膜對象物體60的移動方向，上游側(cè)的放出裝置13b配置于清洗位置，下游側(cè)的放出裝置13c配置于成膜位置，在此狀態(tài)下，當(dāng)設(shè)于成膜對象物體60的切換位置通過與上游側(cè)的放出裝置13b面對的位置時，打開閘門22b，使上游側(cè)的放出裝置13b移動至成膜位置，之后開始從噴射板24b的放出孔放出原料氣體，并對噴射板24b施加交流電壓以生成等離子體。此后，在成膜對象物體60的表面之中，對與上游側(cè)的放出裝置13b面對的部分形成薄膜。
[0080]接著，當(dāng)該切換位置通過與下游側(cè)的放出裝置13c面對的位置時，停止對該噴射板24c施加電壓以使等離子體消失，停止從噴射板24c的放出孔放出原料氣體，使下游側(cè)的放出裝置13c移動至清洗位置，并關(guān)閉閘門22c。以后，在成膜對象物體60的表面之中，不對與下游側(cè)的放出裝置13c面對的部分形成薄膜。
[0081]因而，在成膜對象物體60之中，在切換位置的下游側(cè)，符號13a、13c、13d的放出裝置形成的薄膜依次層疊，在上游側(cè)，符號13a、13b、13d的放出裝置形成的薄膜依次層疊。
[0082]在切換位置前后，薄膜的層疊數(shù)相同，整體的膜厚相同，即，在成膜對象物體60表面，遍及成膜對象物體60的長度方向連續(xù)地形成膜厚均勻的薄膜。
[0083](切換工序的其他示例)
作為上述切換工序的代替，還可以進(jìn)行以下所說明的切換工序。
[0084]首先，通過與上述切換工序相同的方法來求設(shè)于成膜對象物體60的切換位置相對于各放出裝置13a~13d的相對位置。
[0085]從配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d中決定下個移動至清洗位置的放出裝置。在此，決定為與配置于清洗位置的放出裝置13b相比相對于成膜對象物體60的移動方向為上游側(cè)的符號13a的放出裝置。
[0086]相對于成膜對象物體60的移動方向，上游側(cè)的放出裝置13a配置于成膜位置，下游側(cè)的放出裝置13b配置于清洗位置，在此狀態(tài)下，當(dāng)設(shè)于成膜對象物體60的切換位置通過與上游側(cè)的放出裝置13a面對的位置時，停止對該噴射板24a施加電壓以使等離子體消失，停止從噴射板24a的放出孔放出原料氣體，使上游側(cè)的放出裝置13a移動至清洗位置，并關(guān)閉閘門22a。此后，在成膜對象物體60的表面之中，不對與上游側(cè)的放出裝置13a面對的部分形成薄膜。
[0087]接著，當(dāng)該切換位置通過與下游側(cè)的放出裝置13b面對的位置時，打開閘門22b，在使下游側(cè)的放出裝置13b移動至成膜位置之后，開始從噴射板24b的放出孔放出原料氣體，并對噴射板24b施加交流電壓以生成等離子體。此后,在成膜對象物體60的表面之中，對與下游側(cè)的放出裝置13b面對的部分形成薄膜。
[0088]因而，在成膜對象物體60之中，在切換位置的下游側(cè)，符號13a、13c、13d的放出裝置形成的薄膜依次層疊，在上游側(cè)，符號13b、13c、13d的放出裝置形成的薄膜依次層疊。
[0089]在切換位置前后，薄膜的層疊數(shù)相同，整體的膜厚相同，即，在成膜對象物體60表面，遍及成膜對象物體60的長度方向連續(xù)地形成膜厚均勻的薄膜。
[0090](清洗工序)
以使符號13a的放出裝置移動至清洗位置的情況為代表進(jìn)行說明。
[0091]在使放出裝置13a移動至清洗位置之后，關(guān)閉閘門22a，使清洗室20a的內(nèi)部空間與成膜空間16分尚。
[0092]從噴射板24的放出孔放出清洗氣體，使清洗室20a內(nèi)充滿清洗氣體。對噴射板24a施加交流電壓，以生成清洗氣體的等離子體。在清洗氣體中,例如使用NF3氣體、N2O氣體、Ar氣體、N2氣體。
[0093]若等離子體接觸附著于放出裝置13a的附著膜，則分解并去除附著膜。分解了的膜通過真空排氣部39a而被真空排氣。
[0094]清洗室20a的內(nèi)部空間與成膜空間16由閘門22a分離，清洗氣體不會流入成膜空間16并對成膜對象物體60造成損傷。另外，也不會發(fā)生成膜空間16內(nèi)的原料氣體流入清洗室20a內(nèi)，膜附著于清洗室20a的壁面、放出裝置13a的情況。
[0095]在去除附著于放出裝置13a的附著膜之后，停止施加電壓以使等離子體消失，停止放出清洗氣體,并在清洗室20a內(nèi)形成真空氣氛。
[0096]在各放出裝置13a~13d之間依次變更移動至清洗位置的放出裝置，并且重復(fù)上述成膜工序、切換工序和清洗工序，對成膜對象物體60的表面連續(xù)地進(jìn)行成膜。
[0097]通過各放出裝置13a~13d依次移動至清洗室20a~20d內(nèi)并去除附著膜，不會發(fā)生附著于各放出裝置13a~13d的附著膜剝離并游離于成膜空間16，且混入在成膜對象物體60表面形成的薄膜的情況。
[0098]〈第二例的成膜裝置的構(gòu)造〉
圖3是本發(fā)明的第二例的成膜裝置12，具有多個放出部30a~30d。在第二例的成膜裝置12的構(gòu)成之中，對與第一例的成膜裝置11的構(gòu)成相同的部分附以相同符號并省略說明，而雖然第二例的成膜裝置12的清洗室20a~20d的位置與第一例的成膜裝置11不同，但成膜位置為相同位置，圖3相當(dāng)于圖1的A-A線剖開截面圖。
[0099]第二例的成膜裝置12的各放出部30a~30d(在圖1中示出4個，但在圖3中示出兩個清洗室20a、20b)與第一例的成膜裝置11的各放出部30a~30d分別為相同構(gòu)造，但第二例的成膜裝置12的各放出部30a~30d與第一例的成膜裝置11的各放出部30a~30d不同，清洗室20a配置于與放出裝置13a的長度方向的一端面對的位置，移動單元28a相對于圓筒部件12的中心軸線M平行地朝向，且固定于放出裝置13a。[0100]若動力從馬達(dá)21a傳遞至移動單元28a,則移動單元28a與放出裝置13a —起沿相對于圓筒部件12的中心軸線M平行的移動方向移動，在打開閘門22a的狀態(tài)下，放出裝置13a能夠在清洗室20a內(nèi)的清洗位置與和清洗位置相比距圓筒部件12近的成膜位置之間移動。在該第二例中，成膜位置為清洗室20a外部的位置。
[0101]在第二例的成膜裝置12中，與第一例的成膜裝置11相比，閘門22a較小，具有容易使成膜空間16與清洗室20a的內(nèi)部空間分離的優(yōu)點。
[0102]在第二例的成膜裝置12中，在導(dǎo)線26a設(shè)有接觸點33a (在四臺放出部30a~30d的導(dǎo)線26a~26d分別設(shè)有接觸點33a~33d。)，接觸點33a配置于成膜空間16內(nèi)，若放出裝置13a配置于成膜空間16內(nèi)，則接觸點33a能夠與放出裝置13a接觸或者分離。
[0103]當(dāng)接觸點33a接觸放出裝置13a時，放出裝置13a經(jīng)由接觸點33a和導(dǎo)線26a連接于交流電源35a，變?yōu)槟軌驈慕涣麟娫?5a施加交流電壓的狀態(tài)。在此，接觸點33a能夠接觸放出裝置13a的噴射板24a (圖1)。由于能夠縮短交流電源35a與接觸點33a之間的距離，故能夠減少交流電源35a的功率損耗。
[0104]另一方面，若放出裝置13a配置于清洗室20a的內(nèi)部空間，則接觸點33a與放出裝置13a分離，放出裝置13a從交流電源35a斷開，不施加交流電壓。在圖3中示出位于成膜位置的放出裝置13a和位于清洗位置的放出裝置13b。
[0105]另外，在第二例的成膜裝置12中，與第一例的成膜裝置11不同，清洗氣體供給裝置38a不連接于放出裝置13a，而是連接于設(shè)于清洗室20a壁面的清洗氣體放出孔45a (在四臺放出部30a~30d分別設(shè)有放出孔45a~45d)，若清洗氣體從清洗氣體供給裝置38a供給到清洗氣體放出孔45a，則清洗氣體從清洗氣體放出孔45a放出到清洗室20a內(nèi)。
[0106]由于能夠縮短清洗氣體放出孔45a與清洗氣體供給裝置38a之間的距離，故與將清洗氣體供給裝置37a連接于氣體配管25a的構(gòu)成(參照圖2)相比，能夠縮短清洗工序的時間。 [0107]使用第二例的成膜裝置12的薄膜形成方法除清洗工序以外與使用第一例的成膜裝置11的薄膜形成方法相同，以下僅說明清洗工序，省略其他工序的說明。
[0108](清洗工序)
各放出部30a~30d的清洗工序彼此相同，以符號30b的放出部為代表進(jìn)行說明。
[0109]在使放出裝置13b移動至清洗位置之后，關(guān)閉閘門22b，使清洗室20b的內(nèi)部空間與成膜空間16分尚。
[0110]將清洗氣體從清洗氣體放出孔45b放出到清洗室20b內(nèi)。在清洗氣體中，例如使用O3氣體、或NF3的等離子體(離子)。等離子體能夠在清洗室20b內(nèi)生成。
[0111]若清洗氣體接觸附著于放出裝置13b的附著膜，則分解并去除附著膜。分解了的附著膜通過真空排氣部39a而被真空排氣。
[0112]清洗室20b的內(nèi)部空間與成膜空間16由閘門22b分離，清洗氣體不會流入成膜空間16并對成膜對象物體60造成損傷。另外，也不會發(fā)生成膜空間16內(nèi)的原料氣體流入清洗室20b內(nèi)，膜附著于清洗室20b的壁面、放出裝置13b的情況。
[0113]在去除附著于放出裝置13b的附著膜之后，停止從清洗氣體放出孔45b放出清洗氣體，并在清洗室20b內(nèi)形成真空氣氛。
[0114]〈第三例的成膜裝置的構(gòu)造〉
圖4是圖1的本發(fā)明的第三例的成膜裝置13的A-A線剖開截面圖。
[0115]在第三例的成膜裝置13的構(gòu)成之中，對與第一例的成膜裝置11的構(gòu)成相同的部分附以相同符號并省略說明。
[0116]在第三例的成膜裝置13的各放出部30a~30d中，以符號30a的成膜部為代表進(jìn)行說明，與第一例的成膜裝置11不同，從放出裝置13a省略噴射板24a，在放出裝置13a的中空部分，兩根細(xì)長的放出管41a1、41a2與圓筒部件12的中心軸線M平行地朝向并配置。
[0117]在各放出管41&1、41a2之中，在朝圓筒部件12的中心軸線M的表面，多個未圖示的放出孔沿長度方向排列設(shè)置。
[0118]在各放出管41a1、41a2分別連接不同的氣體配管26a1、26a2，在各氣體配管26&1、26a2分別連接有不同的原料氣體供給裝置36a1、36a2。
[0119]在各原料氣體供給裝置36a1、36a2，收容有固體或液體的成膜材料，各原料氣體供給裝置36a1、36a2以能夠分別加熱所收容的成膜材料以生成蒸汽的方式構(gòu)成。
[0120]若利用各原料氣體供給裝置36a1、36a2生成成膜材料的蒸汽，則所生成的蒸汽通過氣體配管26a1、26a2分別供給到不同的放出管41a1、41a2，并從放出孔各自放出。
[0121]在放出管Ma1Jla2外側(cè)配置有防附著板43a,在防附著板43a和氣體配管26a”26a2安裝有加熱器42a。若加熱器42a發(fā)熱，則氣體配管26a1、26a2和防附著板43a被加熱，蒸汽不冷凝到氣體配管26a1、26a2的內(nèi)壁、防附著板43a。
[0122]另外，在第三例的成膜裝置13中，雖然與第一例的成膜裝置11不同，但與第二例的成膜裝置12相同，在清洗室20a設(shè)有清洗氣體放出孔45a，以將清洗氣體從清洗氣體放出孔45a放出到清洗室20a內(nèi)。
[0123]此外，雖然在本實施方式中，在各清洗室20a、20b連接有同一真空排氣部39，但也可分別連接不同的真空排氣部。
[0124]說明使用本發(fā)明的第三例的成膜裝置13的薄膜形成方法。
[0125](準(zhǔn)備工序)
進(jìn)行與使用第一例的成膜裝置11的薄膜形成方法的準(zhǔn)備工序相同的工序。
[0126]而且,在各放出部30a~30d中，以符號30a的放出部為代表進(jìn)行說明，在一個原料氣體供給裝置36&1收容基質(zhì)(host)的有機(jī)材料，在另一個原料氣體供給裝置36a2收容摻雜物(dopant)的有機(jī)材料。
[0127]另外，使電流流過加熱器42a以使其發(fā)熱，以將各氣體配管26&1、26&2和防附著板43a加熱到有機(jī)材料蒸汽的冷凝溫度以上。
[0128](成膜工序)
使成膜對象物體60移動，并且在配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d中，以符號13a的放出裝置為代表進(jìn)行說明，分別加熱收容于各原料氣體供給裝置36a1、36a2的有機(jī)材料以生成蒸汽，從各放出管41a1、41a2的放出孔分別放出基質(zhì)的有機(jī)材料蒸汽和摻雜物的有機(jī)材料蒸汽。
[0129] 放出的基質(zhì)的有機(jī)材料蒸汽和摻雜物的有機(jī)材料蒸汽一起到達(dá)成膜對象物體60表面，在成膜對象物體60表面之中，在與配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d面對的部分分別形成有機(jī)薄膜。
[0130]當(dāng)每次成膜對象物體60通過與配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d面對的位置時，有機(jī)薄膜依次層疊于成膜對象物體60的表面。
[0131](切換工序)
除省略對噴射板的電壓的施加、施加停止的工序以外，與使用第一成膜裝置11的薄膜形成方法的切換工序相同，故省略說明。
[0132](清洗工序)與使用第二的成膜裝置12的薄膜形成方法的清洗工序相同，故省略說明。
[0133]<第四例的成膜裝置的構(gòu)造>
圖5是圖1的本發(fā)明的第四例的成膜裝置14的A-A線剖開截面圖。
[0134]在第四例的成膜裝置14的構(gòu)成之中，對與第三例的成膜裝置13的構(gòu)成相同的部分附以相同符號并省略說明。
[0135]在第四例的成膜裝置14的各放出部30a~30d中，以符號30a的成膜部為代表進(jìn)行說明，與第三例的成膜裝置13不同，在放出裝置13a的中空部分，噴射板24a與圓筒部件12的外周側(cè)面相向地配置，各放出管41&1、41a2配置于噴射板24a內(nèi)側(cè)。
[0136]從各放出管41&1、41a2的放出孔分別放出的成膜材料的蒸汽在噴射板24a內(nèi)側(cè)混合，之后從設(shè)于噴射板24a的放出孔放出。
[0137]另外，在第四例的成膜裝置14中，與第三例的成膜裝置13不同，省略防附著板43a,加熱器42a安裝于氣體配管26a1、26a2和噴射板24a。若加熱器42a發(fā)熱,則氣體配管26a1、26a2和噴射板24a被加熱，蒸汽不冷凝到氣體配管26a1、26a2的內(nèi)壁、噴射板24a。
[0138]使用第四例的成膜裝置14的薄膜形成方法除準(zhǔn)備工序和成膜工序以外與使用第三例的成膜裝置13的薄膜形成方法相同，以下僅說明準(zhǔn)備工序和成膜工序，省略其他工序的說明。
[0139](準(zhǔn)備工序)
進(jìn)行與使用第一例的成膜裝置11的薄膜形成方法的準(zhǔn)備工序相同的工序。
[0140]而且,在各放出部30a~30d中，以符號30a的放出部為代表進(jìn)行說明，在一個原料氣體供給裝置36?收容第一單體(在此為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI))，在另一個原料氣體供給裝置36a2收容與第一單體蒸汽沉積聚合(蒸著重合)的第二單體(在此為4，4’ - 二氨基二苯基甲烷(MDA))。
[0141]另外，使電流流過加熱器42a以使其發(fā)熱，以將各氣體配管26&1、26&2和防附著板43a加熱到第一、第二單體的冷凝溫度以上。
[0142](成膜工序)
使成膜對象物體60移動，并且在配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d中，以符號13a的放出裝置為代表進(jìn)行說明，分別加熱收容于各原料氣體供給裝置36a1、36a2的第一、第二單體以生成蒸汽，從各放出管41a1、41a2的放出孔分別放出第一、第二單體的蒸汽，使它們在噴射板24a內(nèi)混合，并從噴射板24a放出。
[0143]放出的第一、第二單體的蒸汽在成膜對象物體60表面發(fā)生蒸汽沉積聚合反應(yīng)，在成膜對象物體60表面之中，在與配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d面對的部分分別形成蒸汽沉積聚合膜(在此為聚尿素(# U尿素)膜)。
[0144]當(dāng)每次成膜對象物體60通過與配置于成膜位置的放出裝置13a、13c、13d面對的位置時，蒸汽沉積聚合膜依次層疊于成膜對象物體60的表面。
[0145]此外，在上述實施方式中，放出部30a~30d的數(shù)量為4個，但在本發(fā)明的成膜裝置中，放出部的數(shù)量不限定為四個，若為復(fù)數(shù)，則可以是兩個或三個，還可以是五個以上。
[0146]在上述各實施例中，放出裝置13a~13d在清洗位置與成膜位置之間移動，但在上述第一、第四例中，在放出裝置13a~13d，設(shè)有移動防附著板，移動防附著板也與放出裝置13a~13d —起移動，當(dāng)位于清洗位置時，能夠關(guān)閉清洗室20a~20d的閘門22a~22d，以將清洗室20a~20d與成膜室11內(nèi)的成膜空間16分離。
[0147]圖2、5所示的符號55a、55b表示上游側(cè)兩臺放出裝置13a、13b各自的防附著部件，噴射板24a、24b由該防附著部件55a、55b包圍。
[0148]另外，與噴射板24a~24d —起移動的部件不限定為移動防附著板55a~55d，即使是其它部件，以與放出裝置13a~13d —起移動，且當(dāng)放出裝置13a~13d配置于清洗位置時，能夠?qū)⑶逑词?0a~20d與成膜室11內(nèi)的成膜空間16分離的方式構(gòu)成的情況也包含在本發(fā)明內(nèi)。
[0149]符號說明
11~14成膜裝置
11成膜室
12圓筒部件
13a~13d放出裝置
16成膜空間
18控制裝置
20a~20d清洗室
22a~22d閘門
28a~28d移動單元
55a、55b移動防附著板
60成膜對象物體
45a、45b清洗氣體放出孔。
【權(quán)利要求】
1.一種成膜裝置，具有: 成膜室，其內(nèi)部為成膜空間； 圓筒部件，其配置于所述成膜空間，且將一個中心軸線作為中心而旋轉(zhuǎn)；以及多個放出裝置，其在所述圓筒部件的外側(cè)沿所述圓筒部件的周方向配置，分別以能夠放出原料氣體的方式構(gòu)成， 使薄層狀的成膜對象物體緊貼所述圓筒部件，所述成膜對象物體的背面與所述圓筒部件緊貼，所述圓筒部件旋轉(zhuǎn)并且所述成膜對象物體移動，以在所述成膜對象物體的表面形成薄膜， 所述成膜裝置具有: 清洗室，其具有閘門，構(gòu)成為若打開所述閘門則內(nèi)部空間連接于所述成膜空間，若關(guān)閉所述閘門則所述內(nèi)部空間與所述成膜空間分離，并且對所述內(nèi)部空間放出清洗氣體； 移動單元，其使所述放出裝置在所述清洗室內(nèi)的清洗位置與和所述清洗位置相比距所述圓筒部件近的成膜位置之間移動；以及 控制裝置，其控制所述原料氣體和所述清洗氣體的放出和放出停止、以及所述放出裝置的所述移動， 所述控制裝置以下列方式構(gòu)成:當(dāng)使所述放出裝置移動至所述成膜位置時從所述放出裝置放出所述原料氣體，當(dāng)使所述放出裝置移動至所述清洗位置時關(guān)閉所述閘門并使所述清洗室內(nèi)充滿所述清洗氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中，所述清洗氣體從位于所述清洗室內(nèi)的所述放出裝置放出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中，所述清洗氣體從設(shè)于所述清洗室的壁面的清洗氣體放出孔放出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的成膜裝置，其中，所述控制裝置以下列方式構(gòu)成: 相對于所述成膜對象物體的移動方向，在上游側(cè)的所述放出裝置配置于所述成膜位置，下游側(cè)的所述放出裝置配置于所述清洗位置的狀態(tài)下， 當(dāng)設(shè)于所述成膜對象物體的切換位置通過與所述上游側(cè)的所述放出裝置面對的位置時，使所述上游側(cè)的所述放出裝置移動至所述清洗位置， 當(dāng)所述切換位置通過能夠與所述下游側(cè)的所述放出裝置面對的位置時，使所述下游側(cè)的所述放出裝置移動至所述成膜位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任一項所述的成膜裝置，其中，所述控制裝置以下列方式構(gòu)成: 相對于所述成膜對象物體的移動方向，在上游側(cè)的所述放出裝置配置于所述清洗位置，下游側(cè)的所述放出裝置配置于所述成膜位置的狀態(tài)下， 當(dāng)設(shè)于所述成膜對象物體的切換位置通過能夠與所述上游側(cè)的所述成膜部件面對的位置時，使所述上游側(cè)的所述放出裝置移動至所述成膜位置， 當(dāng)所述切換位置通過與所述下游側(cè)的所述放出裝置面對的位置時，使所述下游側(cè)的所述放出裝置移動至所述清洗位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任一項所述的成膜裝置，其中，所述放出裝置具有移動防附著板， 當(dāng)所述放出裝置位于所述清洗位置時，所述移動防附著板位于與所述成膜空間分離的所述清洗室 內(nèi)。
【文檔編號】C23C14/12GK104040023SQ201380005648
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月16日
【發(fā)明者】楊一新, 三橋善之, 飯島正行, 若松貞次, 齋藤和彥, 藤井智晴, 吉元剛, 細(xì)矢東豪, 廣野貴啟, 林信博, 角谷宣昭, 砂川直紀(jì), 多田勛, 平野裕之 申請人:株式會社愛發(fā)科