專利名稱：帶有薄膜的基板、其制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防反射濾光片、干涉濾光片、半透鏡、各種帶通濾光器等濾光器用光學(xué)薄膜以及各種顯示裝置的防反射膜或各種半導(dǎo)體、光盤等使用的各種帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
通過真空蒸鍍、濺射等制造濾光片等帶有薄膜的基板的方法，廣泛地采用測(cè)定所形成的薄膜的膜厚、根據(jù)該膜厚的測(cè)定結(jié)果控制成膜工藝的方法，以及不進(jìn)行上述控制的方法。
其中，不進(jìn)行薄膜的膜厚測(cè)定的方法是例如在成膜過程中將氣氛條件保持一定，使成膜速度為恒定值，通過控制成膜時(shí)間形成所要求厚度的薄膜。另外，在使成膜對(duì)象基板一面移動(dòng)一面成膜的場(chǎng)合，也可以通過控制成膜對(duì)象基板的移動(dòng)速度來形成所要求膜厚的薄膜。
在這種帶有薄膜的基板的制造方法中，由于不測(cè)定所形成薄膜的膜厚，在薄膜制造完成之前，無法確定實(shí)際上形成的薄膜是否達(dá)到了所要求的規(guī)格。通常薄膜形成裝置是真空裝置，頻繁地取出形成了薄膜的基板、測(cè)定其膜厚是十分不利的。因此，即使是在形成多層薄膜的情況下，也必須在所有的薄膜形成之后才能測(cè)定其膜厚。
可是，一般地說，薄膜形成裝置的成膜速度等條件容易變動(dòng)，由于這種變動(dòng)使薄膜的膜厚改變，所形成的薄膜不能達(dá)到要求的規(guī)格，這種事情時(shí)有發(fā)生。因此，采用上述在成膜過程中不測(cè)定膜厚的薄膜制造方法，難以保持原料利用率達(dá)到一定水平。
因此，人們傾向于在成膜過程中邊測(cè)定薄膜的膜厚邊控制成膜工藝。下面，以采用真空蒸鍍?cè)诓ＡО宓绕矫婊迳闲纬煞婪瓷淠さ裙鈱W(xué)薄膜的情況為例，參照附圖來說明一面測(cè)定薄膜的膜厚、一面根據(jù)測(cè)定值控制成膜工藝，制造帶有薄膜的基板的現(xiàn)有技術(shù)方法。
圖7是從平行于基板面且垂直于基板移動(dòng)方向的角度觀看上述帶有薄膜的基板的制造情況的示意圖。在真空室16內(nèi)放置薄膜材料3，其成膜粒子束發(fā)生部位2朝向圖面的上方。由電子槍6發(fā)射出的電子射線通過磁場(chǎng)(圖中未示出)的作用到達(dá)成膜粒子束發(fā)生部位2，將其加熱，產(chǎn)生成膜粒子束5。所生成的成膜粒子束5的成膜粒子束軸9(表示形成成膜粒子最強(qiáng)烈的方向的軸線)朝向圖面的上方。在該成膜粒子束軸9的軸線上或其附近設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板8，在其上方設(shè)置用光學(xué)方法測(cè)定在成膜監(jiān)測(cè)板8上形成的薄膜的膜厚的膜厚測(cè)定裝置7。使成膜對(duì)象基板群1在沿著與成膜粒子束軸9垂直的方向(圖中的右方)移動(dòng)通過成膜粒子束發(fā)生部位2和成膜監(jiān)測(cè)板8之間的成膜粒子束軸9附近的過程中暴露于成膜粒子束5中，在成膜對(duì)象基板群1的各基板的下表面形成薄膜。另外，為了限制成膜對(duì)象基板群1暴露在成膜粒子束5中的范圍在成膜對(duì)象基板群1移動(dòng)方向上的長度，在成膜粒子束發(fā)生部位2與成膜對(duì)象基板群1之間設(shè)置修正板4。另外，同樣地還設(shè)置了必要時(shí)將成膜粒子束5遮住的遮板11。
圖8是從成膜監(jiān)測(cè)板8的位置向成膜粒子束軸的反方向觀看上述成膜情況的示意圖。如圖所示，成膜對(duì)象基板群1例如排成兩列，在成膜粒子束9的軸線上或其附近形成了成膜粒子束5不被基板所遮擋的間隙。設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板8，使成膜粒子可以通過上述間隙到達(dá)成膜監(jiān)測(cè)板8上。
在成膜對(duì)象基板群1的各基板上形成薄膜時(shí)，由電子槍6發(fā)出的電子射線將薄膜材料3的成膜粒子束發(fā)生部位2連續(xù)加熱，產(chǎn)生成膜粒子。這時(shí)先將遮板11關(guān)閉，使成膜粒子不能到達(dá)成膜對(duì)象基板上。當(dāng)成膜粒子束發(fā)生部位2的溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，成膜粒子的生成強(qiáng)度也達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。確認(rèn)這一點(diǎn)后，打開遮板11，同時(shí)使成膜對(duì)象基板群1從圖7的左方以一定速度向右移動(dòng)。由成膜粒子束發(fā)生部位2產(chǎn)生的成膜粒子向著以成膜粒子束軸9為中心的方向呈放射狀飛散，到達(dá)成膜對(duì)象基板群1的各基板。此時(shí)，大量成膜粒子飛散的范圍構(gòu)成了成膜粒子束5。另外，一部分成膜粒子通過成膜粒子束軸9的軸線上或其附近的間隙到達(dá)成膜監(jiān)測(cè)板8上。
成膜對(duì)象基板群1的各基板上形成的薄膜的膜厚是通過用膜厚測(cè)定裝置7測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板8上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚而間接地測(cè)定的。在與成膜對(duì)象基板群1的各基板近似的條件下在成膜監(jiān)測(cè)板8上形成監(jiān)測(cè)薄膜，因此，監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚與成膜對(duì)象基板群的各基板上形成的薄膜的膜厚有一定的相關(guān)關(guān)系。理想的情況下，在10組成膜對(duì)象基板群1上形成薄膜時(shí)，成膜監(jiān)測(cè)板8上的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚是成膜對(duì)象基板群1上形成的薄膜膜厚的10倍左右。實(shí)際上，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過實(shí)驗(yàn)精確地求出。根據(jù)這一結(jié)果，可以求出成膜監(jiān)測(cè)板8的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚在單位時(shí)間內(nèi)的變化與成膜對(duì)象基板群1上形成的薄膜的膜厚在單位時(shí)間內(nèi)的變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
根據(jù)該薄膜膜厚的測(cè)定結(jié)果控制成膜工藝過程，例如調(diào)節(jié)成膜過程中的成膜速度或所形成的薄膜的折射率等特性，或者在達(dá)到所要求的膜厚時(shí)關(guān)閉遮板11，結(jié)束成膜過程。
特開平1-306560等中公布了這類在成膜粒子束軸的軸線上或其附近用成膜監(jiān)測(cè)板測(cè)定薄膜的膜厚、控制成膜工藝的方法。
但本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有技術(shù)的帶有薄膜的基板的制造方法存在下列問題由于薄膜膜厚的測(cè)定是通過在成膜粒子束軸的軸線上或其附近設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，在成膜監(jiān)測(cè)板上形成監(jiān)測(cè)薄膜而進(jìn)行的，因此在配置和移動(dòng)成膜對(duì)象基板時(shí)，必須在成膜粒子束的中央部位留出間隙，并且成膜對(duì)象基板不能遮住該間隙。在成膜對(duì)象基板是光學(xué)透鏡之類的小型基板時(shí)，可以將許多個(gè)成膜對(duì)象基板排成幾列，因此是不成問題的。
但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在對(duì)角線長度為14英寸(35cm)以上的顯示裝置的表面防反射濾光片等大型基板上形成薄膜時(shí)，在成膜粒子束軸的軸線上或其附近設(shè)置用于測(cè)定薄膜膜厚的成膜監(jiān)測(cè)板，導(dǎo)至了生產(chǎn)設(shè)備大型化和生產(chǎn)率顯著降低等問題。具體地說，為了使成膜對(duì)象基板不遮住成膜粒子束中央部位的間隙，如圖8所示成膜對(duì)象基板群1至少要排成2列，使成膜對(duì)象基板彼此之間自始至終保持一定間隙。因此，成膜對(duì)象基板群1暴露在成膜粒子束5中的范圍(圖8中用雙點(diǎn)劃線表示的成膜區(qū)域20)的寬度必須是成膜對(duì)象基板寬度的至少兩倍以上。另外，在成膜監(jiān)測(cè)板被固定的情況下，隨著成膜對(duì)象基板品種的改變其尺寸發(fā)生改變時(shí)，如果成膜監(jiān)測(cè)板固定在成膜粒子束軸附近，由于成膜對(duì)象基板或其支承部件等將成膜監(jiān)測(cè)板與成膜粒子束發(fā)生部位之間遮斷，有時(shí)無法通過成膜監(jiān)測(cè)板來控制成膜工藝。換言之，由于使用固定的成膜監(jiān)測(cè)板來控制成膜工藝，成膜對(duì)象基板的尺寸和形狀不得不受到嚴(yán)格的限制。
根據(jù)本發(fā)明人的看法，基板列與基板列之間的間隙如果不是足夠大，在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚往往比成膜對(duì)象基板上形成的薄膜要薄得多。經(jīng)本發(fā)明人查明，其原因主要是因?yàn)檎婵帐覂?nèi)殘留有一些氣體分子，成膜粒子與這些氣體分子碰撞后被成膜對(duì)象基板或支承這些基板的基板保持架等遮攔。這種情況可以由圖9表示。如果真空室內(nèi)不存在氣體分子，成膜粒子由成膜粒子束發(fā)生源出發(fā)，不受任何阻攔地通過基板列與基板列之間的間隙到達(dá)成膜監(jiān)測(cè)板，在這種情況下在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜幾乎是相同的。但實(shí)際上，受真空泵性能的限制或者出于成膜工藝的需要，真空室內(nèi)或多或少總有一些氣體分子。因此，成膜粒子是在與這些氣體分子碰撞的過程中到達(dá)成膜對(duì)象基板或成膜監(jiān)測(cè)板上的。由于成膜對(duì)象基板與成膜粒子束發(fā)生源之間沒有遮擋物，因此，雖然成膜粒子與氣體分子碰撞后其飛行路線發(fā)生曲折，但仍能到達(dá)成膜對(duì)象基板?？墒?，對(duì)于成膜監(jiān)測(cè)板來說，由于成膜對(duì)象基板處在成膜粒子束發(fā)生源與成膜監(jiān)測(cè)板之間，如果基板列之間的間隙不夠大，與氣體分子碰撞后的成膜粒子就會(huì)被成膜對(duì)象基板等所遮擋。另外，成膜監(jiān)測(cè)板通常設(shè)在成膜粒子束軸附近，與成膜對(duì)象基板相比，它距成膜粒子束發(fā)生源的距離比較遠(yuǎn)，因此，即使原來的飛行方向是朝著成膜監(jiān)測(cè)板，與氣體粒子碰撞后有相當(dāng)比例的成膜粒子不能到達(dá)成膜監(jiān)測(cè)板。有時(shí)候，在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜只有成膜對(duì)象基板上的薄膜厚度的一半以下。因此，成膜區(qū)域的寬度必須比成膜對(duì)象基板的寬度的兩倍還要大很多。
例如，在對(duì)角線長度為17英寸(43cm)的顯示裝置用的表面防反射濾光片(短邊31cm×長邊38cm)上形成薄膜時(shí)，成膜區(qū)域的寬度至少要比上述短邊的2倍即62cm大很多(例如70cm以上)。成膜對(duì)象基板越大，這個(gè)問題越嚴(yán)重。
另外，即使成膜區(qū)域的寬度足夠大，由于要在其中央部位形成間隙，成膜對(duì)象基板群內(nèi)的各基板的尺寸或配置(以基板的長邊方向?yàn)榛逡苿?dòng)方向或以與長邊垂直的方向?yàn)橐苿?dòng)方向等)受到很大的限制。雖然可以從生產(chǎn)設(shè)備人手?jǐn)U寬成膜區(qū)域，但由于成膜對(duì)象基板的尺寸和配置受到限制，往往不能有效地利用整個(gè)成膜區(qū)域，使生產(chǎn)效率受到很大損失。例如，使用成膜區(qū)域?qū)挾葹?m的生產(chǎn)設(shè)備在對(duì)角線長度為17英寸(43cm)的顯示裝置用的表面防反射濾光片(短邊31cm)上形成薄膜時(shí)，從物理上說將這樣的成膜對(duì)象基板排成3列是可行的，但是由于需要將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)在成膜粒子束軸附近(即成膜區(qū)域的中央部位)，并且設(shè)置成膜對(duì)象基板時(shí)不能將其遮住，因此成膜對(duì)象基板只能排成2列，也就是說，在制造上述濾光片時(shí)只能利用潛在生產(chǎn)能力的2/3。
實(shí)際生產(chǎn)中常常需要使用同一生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)不同品種的帶有薄膜的基板，因此，如果以特定品種的成膜對(duì)象基板的特定排列為前提來設(shè)置膜厚監(jiān)測(cè)板，在生產(chǎn)其它品種的產(chǎn)品時(shí)同樣不可避免地遇到上述問題。
另外，在成膜對(duì)象基板是以塑料等為材料的帶狀基板時(shí)，往往是在將該帶狀基板從成膜對(duì)象基板卷上退卷的過程中連續(xù)地形成薄膜。這時(shí)，例如必須將寬度為成膜區(qū)域?qū)挾鹊?/2以下的帶狀基板排成2列退卷。在這種情況下，也不可避免地遇到與上面所述相同的生產(chǎn)設(shè)備大型化和因帶狀基板的寬度限制而引起的生產(chǎn)率低下的問題。
在制造大型的帶有薄膜的基板時(shí)，盡管存在上述生產(chǎn)設(shè)備大型化和生產(chǎn)效率顯著降低的問題，仍要在成膜粒子束軸的軸線上或其附近設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板來測(cè)定薄膜的膜厚的原因可以認(rèn)為如下第一，迄今為止，在大型的成膜對(duì)象基板上形成薄膜尚未普遍進(jìn)行，上述成膜時(shí)基板的配置等限制的問題還不突出。第二，在成膜粒子束軸或其附近方向上飛行的成膜粒子所形成的薄膜，其性能優(yōu)于在偏離該方向上飛行的成膜粒子所形成的薄膜，因此上述位置對(duì)于成膜工藝的監(jiān)測(cè)是最適宜的。這是因?yàn)?，在成膜粒子束軸附近方向上飛行的成膜粒子的數(shù)量比較多，且具有較高的動(dòng)能，因此形成的薄膜的折射率高，并且可以形成均質(zhì)的薄膜。相比之下，在遠(yuǎn)離成膜粒子束軸的方向上飛行的成膜粒子數(shù)少，能量低，所形成的薄膜的折射率小，且厚度較薄。
因此，將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)在成膜粒子束軸附近是理所當(dāng)然的，對(duì)其它的方法也就沒有再進(jìn)行任何探討。
鑒于以上所述，本發(fā)明的目的是提供不會(huì)因成膜基板大型化和連續(xù)化(帶狀化)而導(dǎo)至生產(chǎn)設(shè)備大型化和生產(chǎn)效率低下、另外可以用同一設(shè)備生產(chǎn)各種不同品種(多種規(guī)格)產(chǎn)品的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置。發(fā)明的說明賴以實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的要點(diǎn)敘述如下。
首先，對(duì)使用固定的成膜監(jiān)測(cè)板的情況作如下說明。
本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在成膜對(duì)象基板暴露于成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在由成膜區(qū)域限定部件限定成膜粒子束到達(dá)范圍而形成的成膜粒子束中，在該成膜區(qū)域限定部件的成膜粒子束發(fā)生源一側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使形成列的成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板的列的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使形成幾列的成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜粒子束外緣部位的、不妨礙由該成膜粒子束的發(fā)生源到上述成膜對(duì)象基板的成膜粒子飛行路線的位置上設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述成膜對(duì)象基板的短邊是20cm以上。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使成膜對(duì)象基板在從成膜對(duì)象基板卷上退卷的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)上述監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述成膜對(duì)象基板的寬度是20cm以上。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是從上述成膜監(jiān)測(cè)板到成膜粒子束發(fā)生源的距離是從上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸形成的角度是在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束內(nèi)的范圍中、連結(jié)距上述發(fā)生源最遠(yuǎn)的點(diǎn)和上述發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成角度的2倍以下。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與上述成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線所成的角度是40°以下。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是通過調(diào)整上述成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍在上述成膜對(duì)象基板移動(dòng)方向上的長度，控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是通過調(diào)整上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的移動(dòng)速度來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是通過調(diào)整每單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)的成膜粒子數(shù)量來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是通過上述成膜對(duì)象基板的表面溫度來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是根據(jù)上述監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，測(cè)定成膜工藝過程中的成膜速度，再根據(jù)成膜速度來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是根據(jù)上述監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，測(cè)定成膜工藝過程中的成膜速度，控制上述成膜工藝，使上述成膜速度為恒定值。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述成膜工藝是真空蒸鍍、離子鍍、濺射和燒蝕中的任意一種。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述帶有薄膜的基板是顯示裝置的表面防反射濾光片基板。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造裝置的特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)成膜對(duì)象基板、使之通過暴露于由該成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的部位的成膜對(duì)象基板移動(dòng)裝置；以及在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置的成膜監(jiān)測(cè)板。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造裝置的另一方案的特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)成膜對(duì)象基板群、使之通過暴露于由該成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的部位的成膜對(duì)象基板群移動(dòng)裝置；以及在上述成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置的成膜監(jiān)測(cè)板。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造裝置的另一方案的特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)帶狀成膜對(duì)象基板、使之通過暴露于由上述成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的部位的帶狀成膜對(duì)象基板移動(dòng)裝置；以及在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置的成膜監(jiān)測(cè)板。
其次，對(duì)成膜監(jiān)測(cè)板可以移動(dòng)的情況說明如下。
本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在暴露于該成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在暴露于該成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)且在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一實(shí)施方案的特征是使形成幾列的成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在暴露于該成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的另一方案的特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的內(nèi)側(cè)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述成膜對(duì)象基板的短邊是20cm以上。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是從上述成膜監(jiān)測(cè)板到上述成膜粒子束發(fā)生源的距離范圍的至少一部分是從上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸形成的角度范圍的至少一部分在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)、連結(jié)距上述發(fā)生源最遠(yuǎn)的點(diǎn)和上述發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成角度的2倍以下的范圍內(nèi)。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與上述成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線所成的角度范圍的至少一部分在40°下的范圍內(nèi)。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是通過調(diào)整每單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的成膜粒子數(shù)量來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是通過上述成膜對(duì)象基板的表面溫度來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是根據(jù)上述監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，測(cè)定成膜工藝過程中的成膜速度，再根據(jù)成膜速度來控制上述成膜工藝。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是控制上述成膜工藝，使上述成膜速度為恒定值。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述成膜工藝是真空蒸鍍、離子鍍、濺射和燒蝕中的任意一種。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的優(yōu)選方案的特征是上述帶有薄膜的基板是顯示裝置的表面防反射濾光片基板。
另外，本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造裝置的特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)成膜對(duì)象基板、使之通過暴露于由該成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的區(qū)域的成膜對(duì)象基板移動(dòng)裝置；以及可以在暴露于上述成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板。附圖的簡要說明圖1是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施例中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施例中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施例中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施例中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中成膜監(jiān)測(cè)板的優(yōu)選位置的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中成膜監(jiān)測(cè)板的優(yōu)選位置的示意圖。
圖7是表示以往的帶有薄膜的基板的制造方法的示意圖。
圖8是從成膜粒子束軸的方向看圖7所示的制造方法的示意圖。
圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)方法在成膜監(jiān)測(cè)板上形成監(jiān)測(cè)薄膜的情況的示意圖。
圖10是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施方案中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖11是從成膜對(duì)象基板的移動(dòng)方向上看圖10的示意圖。
圖12是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中成膜監(jiān)測(cè)板的優(yōu)選位置的例子的示意圖。
圖13是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中成膜監(jiān)測(cè)板的優(yōu)選位置的例子的示意圖。
圖14是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中成膜監(jiān)測(cè)板的優(yōu)選位置的例子的示意圖。
圖15是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中成膜監(jiān)測(cè)板的優(yōu)選位置的例子的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施方案中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖17是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施方案中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法的一個(gè)實(shí)施方案中的成膜監(jiān)測(cè)板位置的示意圖。
圖19是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中的成膜監(jiān)測(cè)板的遮板(shutter)的示意圖。
圖20是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中的多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板及其遮蔽板的示意圖。
圖21是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中的多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板及其遮蔽板的示意圖。
圖22是本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中、在1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上使用多個(gè)監(jiān)測(cè)部分的例子的示意圖。
圖23是本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法中、在1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上使用多個(gè)監(jiān)測(cè)部分的例子的示意圖。符號(hào)的說明1成膜對(duì)象基板群，1a成膜對(duì)象基板群，1b成膜對(duì)象基板群，1c成膜對(duì)象基板群，1d成膜對(duì)象基板群，2成膜粒子束發(fā)生部位，3薄膜材料，4a修正板，4b修正板，5成膜粒子束，6電子槍，7膜厚測(cè)定裝置，8成膜監(jiān)測(cè)板，8a-8f成膜監(jiān)測(cè)板，9成膜粒子束軸，10a成膜對(duì)象基板，10a’成膜對(duì)象基板，10b成膜對(duì)象基板，10b’成膜對(duì)象基板，10c成膜對(duì)象基板，10c’成膜對(duì)象基板，10d成膜對(duì)象基板，10d’成膜對(duì)象基板，11遮板，12成膜粒子束遮蔽板，13成膜粒子，14氣體分子，16真空室，20成膜區(qū)域，30成膜粒子束發(fā)生源，31球面，32球面，33圓錐面，34成膜區(qū)域外緣上的點(diǎn)，35直線，201a成膜對(duì)象基板群，201b成膜對(duì)象基板群，201c成膜對(duì)象基板群，201d成膜對(duì)象基板群，207膜厚測(cè)定裝置，210a成膜對(duì)象基板，210a’成膜對(duì)象基板，210a”成膜對(duì)象基板，210b成膜對(duì)象基板，210b’成膜對(duì)象基板，210b”成膜對(duì)象基板，210c成膜對(duì)象基板，210c’成膜對(duì)象基板，210c”成膜對(duì)象基板，220成膜區(qū)域，208成膜監(jiān)測(cè)板，210成膜對(duì)象基板，220成膜區(qū)域，230成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)機(jī)構(gòu)，307膜厚測(cè)定裝置，308成膜監(jiān)測(cè)板，310成膜對(duì)象基板，320成膜區(qū)域，407膜厚測(cè)定裝置，408成膜監(jiān)測(cè)板，412成膜粒子束遮蔽板，418成膜對(duì)象基板，419a成膜對(duì)象基板卷，419b成膜對(duì)象基板卷，508成膜監(jiān)測(cè)板，518成膜對(duì)象基板，519a成膜對(duì)象基板卷，519b成膜對(duì)象基板卷，601成膜監(jiān)測(cè)板，602成膜監(jiān)測(cè)板，603成膜監(jiān)測(cè)板，604成膜監(jiān)測(cè)板，605成膜監(jiān)測(cè)板，606成膜監(jiān)測(cè)板，607成膜監(jiān)測(cè)板，608成膜監(jiān)測(cè)板，609成膜監(jiān)測(cè)板遮板，610成膜監(jiān)測(cè)板遮蔽板，611成膜監(jiān)測(cè)板遮蔽板。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面，采照


本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法。
在本發(fā)明中，成膜對(duì)象基板優(yōu)先選用玻璃平板、塑料平板、塑料薄板或由塑料薄板加工而成的帶狀物等。在這些成膜對(duì)象基板上形成薄膜后用來作為光學(xué)濾光片或顯示裝置的防反射膜時(shí)成膜對(duì)象基板最好是使用透明或半透明的基板。另外，成膜對(duì)象基板使用由塑料薄板加工而成的帶狀物時(shí)，例如可以在將卷成卷的帶狀基板重新卷成另一個(gè)帶卷的過程中，使之暴露于成膜粒子束中而形成薄膜。
首先，只說明使用固定的成膜監(jiān)測(cè)板的情況。
成膜對(duì)象基板越大，本發(fā)明的效果越好。成膜對(duì)象基板的短邊(成膜對(duì)象基板為帶狀基板時(shí)是指帶狀基板的寬)在20cm以上為宜，在26cm以上更好。
另外，也可以按圖8所示那樣，將成膜對(duì)象基板在其移動(dòng)方向上排列成幾列，同時(shí)使之暴露于成膜粒子束中而形成薄膜。成膜對(duì)象基板的列，可以是成膜對(duì)象基板排列成直線，也可以是成膜對(duì)象基板沿著諸如圓周之類的曲線排列。例如，可以將成膜對(duì)象基板沿圓周排列，在成膜過程中使這些基板沿上述圓周旋轉(zhuǎn)，使同一基板反復(fù)通過成膜區(qū)域。
本發(fā)明中所述的成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)是指在成膜粒子束內(nèi)側(cè)(對(duì)于形成監(jiān)測(cè)薄膜來說有足夠量的成膜粒子飛行的范圍)、由成膜粒子束發(fā)生源的位置觀看包含成膜對(duì)象基板在移動(dòng)過程中通過而暴露于成膜粒子束中的部位的范圍(成膜區(qū)域)時(shí)看起來位于成膜區(qū)域外側(cè)的位置。其中，將成膜對(duì)象基板排列成幾列時(shí)，成膜對(duì)象基板列彼此間的間隙也包含在上述成膜區(qū)域中(圖8中的成膜區(qū)域20)。
本發(fā)明中所述的成膜對(duì)象基板列的外側(cè)是指在成膜粒子束內(nèi)側(cè)、由成膜粒子束發(fā)生源看成膜對(duì)象基板列時(shí)看起來位于成膜對(duì)象基板列的外側(cè)的位置。其中，將成膜對(duì)象基板排列成幾列時(shí)，成膜對(duì)象基板列彼此間的間隙也包括在成膜對(duì)象基板列的內(nèi)側(cè)。
另外，本發(fā)明中所述的成膜粒子束的外緣部是指在成膜粒子束的內(nèi)側(cè)、不包括成膜粒子束軸附近的范圍。
另外，在使用固定的成膜監(jiān)測(cè)板時(shí)，設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板的位置必須是在成膜區(qū)域的外側(cè)。只要滿足這一條件，在對(duì)成膜對(duì)象基板的配置等沒有限制的情況下，監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚和成膜對(duì)象基板形成的薄膜可以具有相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。而且，由于成膜粒子束發(fā)生源與成膜監(jiān)測(cè)板之間沒有遮擋物，因而所形成的監(jiān)測(cè)薄膜與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜是相同的，從而可以以高的精度控制成膜工藝過程。
圖1是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置的一種實(shí)施方案的示意圖。該實(shí)施方案除了將成膜監(jiān)測(cè)板208設(shè)置在成膜區(qū)域的外側(cè)來測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚之外，與圖8所示的現(xiàn)有技術(shù)的帶有薄膜的基板的制造方法相同。成膜監(jiān)測(cè)板208設(shè)置在與成膜對(duì)象基板210的移動(dòng)方向和成膜粒子束軸9兩者垂直的方向上、位于成膜區(qū)域220以外的位置上。由于成膜監(jiān)測(cè)板208設(shè)置在該位置上，因而可以在相當(dāng)于圖8所示的2倍以上大小的成膜對(duì)象基板210上形成薄膜。另外，象該實(shí)施方案那樣把成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在成膜對(duì)象基板列的外側(cè)時(shí)，可以使成膜監(jiān)測(cè)板和成膜粒子束發(fā)生源之間的距離與成膜對(duì)象基板和成膜粒子束發(fā)生源間的距離近似相等，因而是理想的。
圖2是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置的另一種實(shí)施方案的示意圖。該實(shí)施方案是將成膜監(jiān)測(cè)板308設(shè)置在成膜粒子束遮蔽板12(成膜區(qū)域限定部件)的成膜粒子束發(fā)生源一側(cè)來測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，除此以外與圖7所示的現(xiàn)有技術(shù)的帶有薄膜的基板的制造方法相同。成膜監(jiān)測(cè)板308設(shè)置在成膜對(duì)象基板310的移動(dòng)方向的反方向上、位于成膜區(qū)域320以外的位置上。在該實(shí)施方案中，在成膜監(jiān)測(cè)板308和膜厚測(cè)定裝置307與成膜對(duì)象基板310之間設(shè)置了成膜粒子束遮蔽板12，但也可以在這一位置上設(shè)置修正板4。由于成膜監(jiān)測(cè)板308被設(shè)置在上述位置上，因而可以在相當(dāng)于圖7所示場(chǎng)合的2倍以上大小的成膜對(duì)象基板310上形成薄膜。按照這一實(shí)施方案將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在成膜區(qū)域限定部件的成膜粒子束發(fā)生源一側(cè)時(shí)，到達(dá)成膜監(jiān)測(cè)板的成膜粒子的能量和數(shù)量等條件與到達(dá)成膜區(qū)域的成膜粒子大致相同，因此是理想的。
圖3是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置的另一種實(shí)施方案的示意圖。在該實(shí)施方案中，使用帶狀物作為成膜對(duì)象基板418，在將其卷成的成膜對(duì)象基板卷419a重新卷成另一成膜對(duì)象基板卷419b的過程中，使之暴露于成膜粒子束5中，在成膜對(duì)象基板418上形成薄膜。成膜監(jiān)測(cè)板408設(shè)置在成膜對(duì)象基板418的移動(dòng)方向的反方向上、位于成膜區(qū)域420以外的位置上。在該實(shí)施方案中，在成膜監(jiān)測(cè)板408和膜厚測(cè)定裝置407與成膜對(duì)象基板418之間設(shè)置了成膜粒子束遮蔽板412，但也可以在這一位置上設(shè)置修正板4。由于將成膜監(jiān)測(cè)板408設(shè)置在該位置上，因而可以在寬度相當(dāng)于成膜區(qū)域420的整個(gè)寬度的成膜對(duì)象基板418上形成薄膜。
圖4是表示本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置的另一種實(shí)施方案的示意圖。在該實(shí)施方案中，使用帶狀物作為成膜對(duì)象基板518，在將其卷成的成膜對(duì)象基板卷519a重新卷成另一成膜對(duì)象基板卷519b的過程中，使之暴露于成膜粒子束5中，在成膜對(duì)象基板518上形成薄膜。成膜監(jiān)測(cè)板508設(shè)置在成膜對(duì)象基板518的寬度方向上、位于成膜區(qū)域520以外的位置上。由于將成膜監(jiān)測(cè)板508設(shè)置在該位置上，因而可以在寬度相當(dāng)于成膜區(qū)域520的整個(gè)寬度的成膜對(duì)象基板518上形成薄膜。
其次，對(duì)成膜監(jiān)測(cè)板可以移動(dòng)的情況說明如下。
成膜對(duì)象基板越大、生產(chǎn)的品種(規(guī)格)越多，本發(fā)明的效果越好。成膜對(duì)象基板的短邊(成膜對(duì)象基板為帶狀基板時(shí)是指帶狀基板的寬)在20cm以上為宜，在26cm以上更好。
另外，也可以按圖8所示那樣，將成膜對(duì)象基板在其移動(dòng)方向上排列成幾列，同時(shí)使之暴露于成膜粒子束中而形成薄膜。成膜對(duì)象基板的列，可以是成膜對(duì)象基板排列成直線，也可以是成膜對(duì)象基板沿著諸如圓周之類的曲線排列。例如，可以將成膜對(duì)象基板沿圓周排列，在成膜過程中使這些基板沿上述圓周旋轉(zhuǎn)，使同一基板反復(fù)通過成膜區(qū)域。
另外，成膜對(duì)象基板的移動(dòng)最好是按下述方式進(jìn)行，即將成膜對(duì)象基板夾持在基板保持架或基板圓蓋上，使其移動(dòng)或通過暴露在成膜粒子束中的范圍的內(nèi)部。成膜對(duì)象基板采用由塑料薄板加工而成的帶狀物時(shí)，最好是將卷成帶卷的帶狀基板重新卷成另一帶卷。
在成膜監(jiān)測(cè)板可以移動(dòng)的情況下，它應(yīng)該設(shè)置在成膜粒子束的內(nèi)側(cè)、并且與成膜對(duì)象基板的大小和形狀相適應(yīng)而不被這些成膜對(duì)象基板所遮蔽的位置上，可以在暴露于成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。這里所說的成膜監(jiān)測(cè)板的位置是指在成膜監(jiān)測(cè)板上形成監(jiān)測(cè)薄膜的部位的位置。只要滿足這一條件就可以使成膜粒子束發(fā)生源與成膜監(jiān)測(cè)板之間不存在遮擋物，因而所形成的監(jiān)測(cè)薄膜與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜是相同的，從而可以以高的精度控制成膜工藝過程。另外，成膜監(jiān)測(cè)板可以移動(dòng)的范圍最好是包括從成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的成膜粒子束軸附近到成膜粒子束的外緣，例如，如果常常將成膜對(duì)象基板排成幾個(gè)成膜對(duì)象基板列而成膜時(shí)，可以設(shè)置在成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)部可以移動(dòng)的范圍。在這種情況下，可以在成膜粒子束軸附近監(jiān)測(cè)膜厚等，因而是特別理想的。另外，在寬度相當(dāng)于成膜區(qū)域的整個(gè)寬度的成膜對(duì)象基板上形成薄膜的情況下，利用成膜監(jiān)測(cè)板控制成膜工藝時(shí)，最好是也可以在包含成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外部在內(nèi)的范圍內(nèi)移動(dòng)。
另外，也可以將成膜監(jiān)測(cè)板的可移動(dòng)范圍設(shè)置在成膜粒子束內(nèi)側(cè)并且在成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)范圍內(nèi)。在將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的內(nèi)側(cè)的場(chǎng)合，如上所述，由于成膜對(duì)象基板在距離成膜粒子束發(fā)生源比成膜監(jiān)測(cè)板近的位置移動(dòng)，因此有時(shí)一部分成膜粒子被成膜對(duì)象基板遮擋住(特別是成膜對(duì)象基板列的間隔較窄時(shí))，因此，緊鄰成膜區(qū)域的外側(cè)往往是成膜監(jiān)測(cè)板的最佳位置。成膜監(jiān)測(cè)板的可移動(dòng)范圍也可以是成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)。
圖10表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。該實(shí)施方案是設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)機(jī)構(gòu)230，使成膜監(jiān)測(cè)板8和膜厚測(cè)定裝置7可以在與紙面垂直的方向上移動(dòng)，除此之外與圖8所示相同。圖11是從成膜對(duì)象基板210的移動(dòng)方向上看圖10時(shí)的圖示?？梢愿鶕?jù)成膜對(duì)象基板210的尺寸移動(dòng)成膜監(jiān)測(cè)板8和膜厚測(cè)定裝置7。
圖12-15表示在各種不同尺寸的成膜對(duì)象基板上形成薄膜時(shí)的合適的成膜監(jiān)測(cè)板位置，是從垂直于成膜對(duì)象基板面的方向上看圖10、11時(shí)的示意圖。圖12表示將成膜對(duì)象基板排成2列成膜時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置，此時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板最好是設(shè)置在成膜粒子束軸9附近的Y處。圖13表示將寬度不同的成膜對(duì)象基板并排成膜時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置，此時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板最好是設(shè)置在偏離成膜粒子束軸9而靠近寬度較小的成膜對(duì)象基板列的位置X上。圖14表示將成膜對(duì)象基板排成3列成膜時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置，此時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板最好是設(shè)置在從成膜粒子束軸9向外、與其距離大約是成膜區(qū)域?qū)挾鹊?/6的Z處。另外，圖15表示將大型的成膜對(duì)象基板排成1列成膜時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板的適宜位置，此時(shí)成膜監(jiān)測(cè)板最好是設(shè)置在成膜區(qū)域的外側(cè)。
在該實(shí)施方案中，成膜監(jiān)測(cè)板的可移動(dòng)范圍是橫跨成膜區(qū)域的成膜粒子束軸附近、最遠(yuǎn)可以達(dá)到成膜區(qū)域外側(cè)的范圍，但可以僅僅是成膜區(qū)域的內(nèi)部，也可以僅僅是成膜區(qū)域的外部。
另外，在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的成膜條件最好是與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的成膜條件近似相同。所得到的監(jiān)測(cè)薄膜的物理性質(zhì)例如折射率、密度、電性能等以及膜厚最好是與成膜區(qū)域內(nèi)近似相同。
成膜監(jiān)測(cè)板最好有2個(gè)以上。在成膜對(duì)象基板上連續(xù)成膜的場(chǎng)合，成膜粒子不間斷地在成膜監(jiān)測(cè)板上連續(xù)地形成薄膜。這時(shí)，由于成膜條件的變動(dòng)，所形成薄膜的特性如折射率、密度、電性能等也發(fā)生改變，這時(shí)對(duì)于成膜的監(jiān)測(cè)是不充分的。在這種情況下，可以預(yù)先用遮板等將至少一個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板遮蔽，在所形成薄膜的特性變化時(shí)再使用該成膜監(jiān)測(cè)板。另外，在連續(xù)幾小時(shí)成膜的場(chǎng)合，監(jiān)測(cè)板上形成的薄膜有時(shí)會(huì)因自身的重量或內(nèi)應(yīng)力而剝落。這種場(chǎng)合也是一樣。另外，若使用2個(gè)以上的成膜監(jiān)測(cè)板，只要預(yù)先設(shè)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，依次切換成下一個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板進(jìn)行成膜監(jiān)測(cè)，就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的成膜監(jiān)測(cè)。
以前，在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的薄膜由于某種原因而出現(xiàn)異常時(shí)，必須暫時(shí)中斷成膜過程，然后從中途開始繼續(xù)成膜。象這樣重新進(jìn)行成膜時(shí)，中斷的時(shí)間再加上要達(dá)到中斷以前的穩(wěn)定的成膜條件所需要的時(shí)間，損失了大量時(shí)間。從成膜途中重新開始成膜過程雖說也是可以的，但成膜過程的中斷使得薄膜的物性(即附著性和耐磨性)惡化，或者使光學(xué)特性(即膜厚、折射率)偏離所要求的特性。采用上述措施，這些問題迎刃而解。
設(shè)置多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)會(huì)使設(shè)備的成本提高，在這種情況下，可以設(shè)置至少2個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，對(duì)1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)配備2個(gè)以上的成膜監(jiān)測(cè)板，或者在1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上可以切換成膜部位。在使用1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)時(shí)，預(yù)先用遮板將另一個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的成膜監(jiān)測(cè)板遮住，在進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的成膜后，打開作為遮蔽板的成膜監(jiān)測(cè)板的遮板，開始進(jìn)行成膜監(jiān)測(cè)，然后把開始時(shí)使用的成膜監(jiān)測(cè)板作為遮蔽板，切換成膜監(jiān)測(cè)板或者切換成膜監(jiān)測(cè)板上的成膜部位，進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的成膜后，再進(jìn)行同樣的操作，交替地使用，這種作法是特別理想的。當(dāng)然，在這種場(chǎng)合下必須預(yù)先使2個(gè)以上的成膜監(jiān)測(cè)板保持嚴(yán)格的相關(guān)關(guān)系。
如上所述，為了使監(jiān)測(cè)薄膜的成膜條件接近于成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的成膜條件，應(yīng)當(dāng)滿足下列條件。
首先，說明使用固定的成膜監(jiān)測(cè)板的情況。
第一，連結(jié)成膜監(jiān)測(cè)板的位置和成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成的角度θ應(yīng)當(dāng)是連結(jié)成膜區(qū)域中到成膜粒子束發(fā)生源的距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)和成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成的角度θ0的兩倍之內(nèi)。圖5中表示了這種情況。圖中，θ0表示連接從成膜區(qū)域到成膜粒子束發(fā)生源的距離最遠(yuǎn)的成膜區(qū)域的外緣點(diǎn)34和上述發(fā)生源的直線35與成膜粒子束9所成的角度。圓錐面33是以成膜粒子束發(fā)生源為頂點(diǎn)、與成膜粒子束軸9的角度為2×θ0的直線的集合。因此，成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置是在該圓錐面33的內(nèi)側(cè)，并且從發(fā)生源看時(shí)是在成膜區(qū)域外側(cè)的范圍。另外，當(dāng)成膜粒子束發(fā)生源具有一定寬度而不能看作是一點(diǎn)或使用多個(gè)發(fā)生源時(shí)，成膜監(jiān)測(cè)板的位置應(yīng)當(dāng)是在以發(fā)生源上所有的點(diǎn)為頂點(diǎn)的滿足上述條件的任一圓錐面的內(nèi)側(cè)，并且是在從發(fā)生源上任一點(diǎn)看均在成膜區(qū)域的外側(cè)的范圍內(nèi)。將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以使所形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚和物理性質(zhì)(折射率、均勻性、密度、電性能等)與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似相同。
第二，從成膜監(jiān)測(cè)板到成膜粒子束發(fā)生源的距離應(yīng)當(dāng)是從成膜區(qū)域到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下。圖6以圖解方式表示這種情況。圖中，h1表示成膜粒子束發(fā)生源和成膜區(qū)域之間的最短距離，h2表示最長距離。所述的到成膜粒子束發(fā)生源的最短距離的0.9倍的位置指的是以上述發(fā)生源為中心的球面31上的各點(diǎn)，所述的最長距離的1.1倍的位置指的是以上述發(fā)生源為中心的球面32上的各點(diǎn)。因此，成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置范圍是在球面31與球面32之間的空間中，并且，從上述發(fā)生源看時(shí)是在成膜區(qū)域外側(cè)的范圍內(nèi)。另外，當(dāng)成膜粒子束發(fā)生源具有一定寬度而不能看作是一點(diǎn)或使用多個(gè)發(fā)生源時(shí)，成膜監(jiān)測(cè)板的位置應(yīng)當(dāng)是在距離發(fā)生源上任意一點(diǎn)的距離滿足上述距離條件、并且從發(fā)生源上任一點(diǎn)看時(shí)均在成膜區(qū)域的外側(cè)的位置。將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以使所形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚和物理性質(zhì)(折射率、均勻性、密度、電性能等)與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似相同。最好是同時(shí)滿足上述的第一個(gè)條件。
第三，連結(jié)成膜監(jiān)測(cè)板的位置和成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜的形成面的法線所成的角度φ以40°以下為宜，最好是在30°以下。形成監(jiān)測(cè)薄膜時(shí)，如果薄膜的成膜方向(與監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線方向一致)與成膜粒子的飛行方向相差很大，就會(huì)發(fā)生所謂的斜入射沉積，這時(shí)，物理特性等物性值常常與成膜區(qū)域的成膜粒子束軸附近的成膜對(duì)象基板上形成的薄膜不同。因此，如果希望與成膜區(qū)域的外緣附近的成膜條件特別一致的話，就應(yīng)當(dāng)使上述角度接近于在該部位的成膜粒子飛行方向和薄膜的成膜方向所成的角度。另外，如果同時(shí)滿足上述第一或第二個(gè)條件或者同時(shí)滿足兩者就更好了。
下面，對(duì)成膜監(jiān)測(cè)板可以移動(dòng)的情況說明如下。
第一，連結(jié)成膜監(jiān)測(cè)板的位置和成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成的角度θ的變化范圍的至少一部分應(yīng)當(dāng)包含在連結(jié)成膜區(qū)域中到成膜粒子束發(fā)生源的距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)和成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成的角度θ0的兩倍之內(nèi)的范圍。圖5中表示了這種情況。圖中，θ0表示連接從成膜區(qū)域到成膜粒子束發(fā)生源的距離最遠(yuǎn)的成膜區(qū)域的外緣點(diǎn)34和上述發(fā)生源的直線35與成膜粒子束軸9所成的角度。圓錐面33是以成膜粒子束發(fā)生源為頂點(diǎn)、與成膜粒子束軸9的角度為2×θ0的直線的集合。因此，成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置范圍是在該圓錐面33的內(nèi)側(cè)。另外，從成膜粒子束發(fā)生源看在成膜區(qū)域外側(cè)的位置，由于成膜粒子不會(huì)被成膜對(duì)象基板遮擋，因而是特別理想的。另一方面，成膜對(duì)象基板列的間隔比較大時(shí)，當(dāng)然最好是選擇成膜區(qū)域的內(nèi)側(cè)。另外，當(dāng)成膜粒子束發(fā)生源具有一定寬度而不能看作是一點(diǎn)或使用多個(gè)發(fā)生源時(shí)，成膜監(jiān)測(cè)板的位置應(yīng)當(dāng)是在以發(fā)生源上所有的點(diǎn)為頂點(diǎn)的滿足上述條件的任一圓錐面的內(nèi)側(cè)。成膜監(jiān)測(cè)板的可移動(dòng)范圍的至少一部分應(yīng)包含在該范圍內(nèi)。只要在這一范圍內(nèi)移動(dòng)成膜監(jiān)測(cè)板進(jìn)行成膜，就可以使所形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚和物理性質(zhì)(折射率、均勻性、密度、電性能等)與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似相同。
第二，從成膜監(jiān)測(cè)板到成膜粒子束發(fā)生源的距離范圍的至少一部分應(yīng)當(dāng)包含在從成膜區(qū)域到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下的范圍內(nèi)。圖6以圖解方式表示了這種情況。圖中，h1表示成膜粒子束發(fā)生源和成膜區(qū)域之間的最短距離，h2表示最長距離。所述的到成膜粒子束發(fā)生源的最短距離的0.9倍的位置指的是以上述發(fā)生源為中心的球面31上的各點(diǎn)，所述的最長距離的1.1倍的位置指的是以上述發(fā)生源為中心的球面32上的各點(diǎn)。因此，成膜監(jiān)測(cè)板的適宜的位置范圍是在球面31與球面32之間的空間。另外，從上述發(fā)生源看時(shí)位于成膜區(qū)域外側(cè)的位置，由于成膜粒子不會(huì)被成膜對(duì)象基板所遮擋，因而更為理想。另一方面，成膜對(duì)象基板列的間隔比較大時(shí)，當(dāng)然優(yōu)先選擇成膜區(qū)域的內(nèi)側(cè)。另外，當(dāng)成膜粒子束發(fā)生源具有一定寬度而不能看作是一點(diǎn)或使用多個(gè)發(fā)生源時(shí)，成膜監(jiān)測(cè)板的位置應(yīng)當(dāng)是距離發(fā)生源上任意一點(diǎn)滿足上述距離條件的位置。將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在上述范圍內(nèi)而移動(dòng)時(shí)，可以使所形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚和物理性質(zhì)(折射率、均勻性、密度、電性能等)與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似相同。最好是同時(shí)滿足上述的第一個(gè)條件。
第三，連結(jié)成膜監(jiān)測(cè)板的位置和成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜的形成面的法線所成的角度φ的變化范圍的至少一部分以包含在40°以下的范圍為宜，最好是包含在30°以下的范圍內(nèi)。形成監(jiān)測(cè)薄膜時(shí)，如果薄膜的成膜方向(與監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線方向一致)與成膜粒子的飛行方向相差很大，就會(huì)發(fā)生所謂的斜入射沉積，這時(shí)，物理特性等物性值常常與成膜區(qū)域的成膜粒子束軸附近的成膜對(duì)象基板上形成的薄膜不同。因此，如果希望與成膜區(qū)域的外緣附近的成膜條件特別一致的話，就應(yīng)當(dāng)使上述角度接近于在該部位的成膜粒子飛行方向和薄膜的成膜方向所成的角度。另外，如果同時(shí)滿足上述第一或第二個(gè)條件或者同時(shí)滿足兩者就更好了。
在具有2個(gè)以上成膜監(jiān)測(cè)板時(shí)，其中的任一成膜監(jiān)測(cè)板的配置均應(yīng)滿足上述位置關(guān)系。最好是設(shè)置在相對(duì)于成膜粒子束發(fā)生源的中心部位對(duì)稱的位置或者與1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板鄰接的位置。
圖16是具有2個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案。成膜監(jiān)測(cè)板601和602彼此相鄰地共同設(shè)置在圖5-6所示的監(jiān)測(cè)板位置范圍內(nèi)。至于成膜監(jiān)測(cè)板的面與成膜粒子束發(fā)生源的位置關(guān)系，601和602是相同的。
圖17也是具有2個(gè)成膜監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案。成膜監(jiān)測(cè)板603和604位于與成膜對(duì)象基板的移動(dòng)方向垂直的方向上相對(duì)于成膜粒子束發(fā)生源的中心的對(duì)稱位置，在603的604兩個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上所得到的薄膜的信息大致相同。
圖18是將圖16和圖17組合而成的實(shí)施方案。這樣，在與成膜對(duì)象基板的移動(dòng)方向垂直的方向上存在分布不均勻時(shí)，可以在該方向上對(duì)成膜條件進(jìn)行反饋控制。例如，在605和607上進(jìn)行成膜監(jiān)測(cè)，605上的膜厚比607厚時(shí)，可以施加控制，使成膜粒子的飛行偏向607一側(cè)。換言之，這種控制方法可以使在605和607上的成膜監(jiān)測(cè)是完全一樣的。
圖19是表示成膜監(jiān)測(cè)板的遮蔽板(遮板)的實(shí)施方案。609是該遮蔽板。該遮蔽板應(yīng)盡可能地靠近監(jiān)測(cè)板，其大小應(yīng)不妨礙成膜粒子飛向成膜對(duì)象基板。
圖20是具有多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板(圖中的8a-8f)的實(shí)施方案。在監(jiān)測(cè)板的成膜粒子束發(fā)生源一側(cè)有610，在與8a的位置相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有開孔。另外，在成膜粒子發(fā)生源一側(cè)設(shè)置了遮蔽板。這種機(jī)構(gòu)可以在監(jiān)測(cè)板之間依次切換，在使用監(jiān)測(cè)板8a之后使用監(jiān)測(cè)板8b。圖21所示的情況除了監(jiān)測(cè)板的移動(dòng)軌跡不是直線而是圓弧之外與圖20完全相同。
圖22、圖23是在1個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上可以改變成膜部位的實(shí)施方案。成膜監(jiān)測(cè)板是一個(gè)，除了將多個(gè)監(jiān)測(cè)板改變成一個(gè)監(jiān)測(cè)板上有多個(gè)成膜部位之外與圖20、圖21是一樣的。
另外，本發(fā)明中所述的成膜區(qū)域限定部件是位于成膜粒子束發(fā)生源和成膜對(duì)象基板之間、用于阻斷成膜粒子束的成膜粒子的飛行路線、限定成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的部件。成膜區(qū)域限定部件可以采用圖2所示的修正板4(限定成膜區(qū)域在基板移動(dòng)方向上的大小和形狀的板。在圖1中，成膜區(qū)域220之所以成為繞線板形狀，是因?yàn)橛冒朐滦蔚男拚逑薅ǔ赡^(qū)域的緣故。)之類的成膜修正板。由于在成膜區(qū)域限定部件的成膜粒子束發(fā)生源一側(cè)可以得到與成膜區(qū)域同樣的成膜條件，因此在這一位置上設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板、測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，容易建立與成膜對(duì)象基板的薄膜膜厚的相關(guān)關(guān)系。另外，也可以以成膜區(qū)域限定部件作為成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定在它上面形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚。
在本發(fā)明中，薄膜可以是任何一種薄膜，優(yōu)選使用控制光的反射或透射特性的光學(xué)薄膜、提高塑料基板等的表面硬度的硬質(zhì)涂膜、或者絕緣薄膜、導(dǎo)電性薄膜等。其中，需要精確控制膜厚的光學(xué)薄膜特別適合于本發(fā)明，尤其是各種顯示裝置的防反射膜，成膜對(duì)象基板往往比較大，因而特別適于本發(fā)明。
另外，在本發(fā)明中，監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚的測(cè)定方法優(yōu)選采用下列方法將成膜監(jiān)測(cè)板等設(shè)置在成膜粒子束內(nèi)部、用光干涉法或能量吸收法測(cè)定其上面形成的薄膜的膜厚的方法；測(cè)定監(jiān)測(cè)板的機(jī)械共振頻率變化的方法；以及在薄膜具有導(dǎo)電性時(shí)測(cè)定其電阻的方法等。在薄膜是光學(xué)薄膜時(shí)，從測(cè)定精度的角度考慮，最好采用光干涉法。
用光干涉法測(cè)定膜厚時(shí)，例如可以采用向監(jiān)測(cè)板上照射特定波長的光，測(cè)定光的反射強(qiáng)度或透射強(qiáng)度的方法等。這種方法是利用光的干涉圖案隨著薄膜的折射率和膜厚而改變、在成膜過程中光的反射率或透射率周期性發(fā)生變化的原理，例如，在反射光強(qiáng)度達(dá)到極大值或極小值時(shí)測(cè)定膜厚。這時(shí)，測(cè)定結(jié)果中不僅反應(yīng)出膜厚的影響，也反應(yīng)出折射率的影響，在光學(xué)薄膜的場(chǎng)合，目的往往不是薄膜的膜厚本身，而是使薄膜內(nèi)的光路長為特定值，因此這種方法特別理想。
在使用光干涉法的場(chǎng)合，最好是利用干涉光的強(qiáng)度隨著膜厚而周期性變化來控制成膜工藝。即，當(dāng)薄膜內(nèi)的光路長(與膜厚和折射率的乘積成比例)為測(cè)定光的波長入的1/4的整數(shù)倍時(shí)，干涉光的強(qiáng)度具有極值，只要在滿足這一條件時(shí)終止成膜，就能保證薄膜內(nèi)的光路長是測(cè)定光波長的1/4的整數(shù)倍。因此，用這種方法測(cè)定膜厚比利用干涉光的強(qiáng)度的絕對(duì)值進(jìn)行控制再現(xiàn)性更好。
另外，薄膜的膜厚在幾μm以上而使光的透射率較低時(shí)，最好采用測(cè)定石英振子的機(jī)械共振頻率的變化的方法。
在本發(fā)明中，產(chǎn)生成膜粒子束的成膜工藝優(yōu)選采用真空蒸鍍、離子鍍、濺射或燒蝕等。
所謂真空蒸鍍，是指例如在真空中將薄膜材料加熱使之蒸發(fā)或升華，形成的蒸氣被輸送到溫度較低的成膜對(duì)象基板上而凝結(jié)、沉積，形成薄膜。薄膜材料的加熱例如可以采用向薄膜材料的表面上照射電子束等帶電粒子束的方法。所謂離子鍍，例如是在輝光放電等等離子體中對(duì)電位偏置的成膜對(duì)象基板進(jìn)行的真空蒸鍍，將電極設(shè)置在相對(duì)于成膜對(duì)象基板而言與成膜粒子束發(fā)生源相反的一側(cè)，以將等離子體中電離的離子吸引到基板上。所謂濺射，是指在真空氣氛中向薄膜材料的表面照射離子、分子或原子等高能粒子束，直接將其能量傳遞給薄膜材料的成膜粒子(原子、分子或它們的簇)，不經(jīng)過加熱而使它們釋放到真空氣氛中。另外，燒蝕同樣是供給能量，只是用光而已。
這些都是使薄膜材料粒子在真空中飛行的方法，可以產(chǎn)生由成膜粒子源向以特定方向(例如成膜粒子束發(fā)生源面的法線方向等)為中心的方向呈放射狀散射的成膜粒子束。形成成膜粒子的飛行中心線的方向軸稱為成膜粒子束軸。一般地說，沿成膜粒子束軸的方向飛行的成膜粒子數(shù)量最多，離該軸越遠(yuǎn)成膜粒子束越少，同時(shí)成膜粒子所具有的動(dòng)能也越小。
成膜粒子所具有的動(dòng)能常常會(huì)影響成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的折射率等特性。一般地說，成膜粒子的動(dòng)能越高，所形成的薄膜越均勻，折射率越大。另外，成膜粒子的飛行方向越接近于成膜對(duì)象基板上的薄膜形成方向、即基板面的法線方向，所形成薄膜的折射率越大。因此，在成膜區(qū)域的中央部位(成膜粒子束軸附近)形成的薄膜的折射率比較大，越靠近成膜區(qū)域外緣，折射率越小，同時(shí)，成膜粒子的數(shù)量越少，因而膜厚較小。
在本發(fā)明中，控制成膜工藝的方法有下列幾種
(1)控制成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍在成膜對(duì)象基板移動(dòng)方向上的長度的方法。
(2)通過調(diào)整通過成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍的時(shí)間進(jìn)行控制的方法。
(3)通過調(diào)整每單位時(shí)間到達(dá)成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍的成膜粒子數(shù)量進(jìn)行控制的方法。
(4)通過調(diào)整成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群的表面溫度進(jìn)行控制的方法。
首先，說明使用方法(1)的成膜工藝控制。成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚基本上與單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)基板表面的成膜粒子數(shù)和該表面在成膜區(qū)域內(nèi)的時(shí)間的乘積成比例。因此，通過調(diào)整成膜區(qū)域在基板移動(dòng)方向上的長度，可以控制成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚。
由于使成膜對(duì)象基板在成膜區(qū)域中移動(dòng)的過程中成膜，因此成膜對(duì)象基板表面上的同一部位是在橫穿成膜粒子束的過程中形成薄膜的。前以述及，即使是在成膜粒子束內(nèi)，成膜粒子束軸附近位置與周邊位置的成膜粒子數(shù)等條件也是不同的。因此，同樣是在成膜對(duì)象基板上，成膜過程中通過成膜粒子束軸附近的部位和只通過周邊的部位即使暴露在成膜區(qū)域中的時(shí)間相同，膜厚和物理特性也不一樣。因此，如圖1中所示的成膜區(qū)域220那樣，成膜區(qū)域的形狀一般優(yōu)選為繞線板形狀。為此，最好是在成膜粒子的飛行路線上設(shè)置半月形的修正板，將成膜區(qū)域的形狀改變成在基板移動(dòng)方向上形成圓弧的繞線板形狀。該修正板例如可以首先根據(jù)余弦定理(成膜膜厚與成膜粒子的飛行方向和成膜粒子束軸所成的角度的余弦的3次方或4次方成比例)制作，用它反復(fù)進(jìn)行成膜試驗(yàn)，直至獲得滿意的膜厚和折射率的分布，確定最終的形狀并制成修正板。另外，使該修正板上下移動(dòng)或在基板行進(jìn)方向上移動(dòng)都可以有效地控制薄膜的膜厚。
其次，說明使用方法(2)的成膜工藝控制。具體地說，這種方法是根據(jù)成膜監(jiān)測(cè)板上形成的薄膜的膜厚來改變成膜對(duì)象基板的移動(dòng)速度，它與方法(1)同樣是控制成膜對(duì)象基板的表面暴露在成膜粒子束中的時(shí)間長短。一般地說，從成膜粒子束發(fā)生源飛出的成膜粒子數(shù)量及其動(dòng)能隨著真空容器的狀態(tài)(即真空度、容器的污染程度、基板的脫氣效果)而改變。因此，一面監(jiān)視監(jiān)測(cè)薄膜厚度的變化(即成膜速度)，一面通過改變移動(dòng)速度來消除由上述原因而引起的成膜變化，使所形成的薄膜達(dá)到均一。例如，成膜速度增大時(shí)，加快移動(dòng)速度，反之，成膜速度減小時(shí)，減慢移動(dòng)速度，從而可以實(shí)現(xiàn)良好的控制。
下面，說明使用方法(3)的成膜工藝控制。這種方法是根據(jù)成膜監(jiān)測(cè)板上的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚調(diào)節(jié)供給發(fā)生源的能量。用這種方法可以控制每單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)成膜區(qū)域的成膜粒子數(shù)或成膜粒子的能量。例如，用電子槍向薄膜材料的成膜粒子發(fā)生部位供給能量時(shí)，如果成膜速度過快，則減小電子槍的燈絲電流，如果成膜速度過慢，則增大電子槍的燈絲電流，用這種方法可以控制成膜工藝。采用這種方法，可以通過測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚進(jìn)行工藝過程的反饋控制。
下面，說明使用方法(4)的成膜工藝控制。在到達(dá)成膜區(qū)域的成膜粒子數(shù)量相同的情況下，成膜對(duì)象基板的表面溫度較高時(shí)，成膜速度較快，并且所形成薄膜的折射率較大。利用這一性質(zhì)，通過調(diào)整成膜對(duì)象基板表面溫度，可以進(jìn)行成膜速度或折射率等成膜工藝的控制。
另外，最好是通過監(jiān)視成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，測(cè)定成膜工藝的成膜速度，根據(jù)測(cè)得的成膜速度控制成膜工藝過程。根據(jù)本發(fā)明人的見解，成膜速度往往與所形成薄膜的物理性質(zhì)具有相關(guān)關(guān)系。例如，在形成TiO2薄膜時(shí)，在成膜粒子束發(fā)生源中TiO2以熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變成Ti3O5、飛散到真空中，在飛行的過程中或者在基板上與O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成TiO2薄膜。該氧化還原反應(yīng)受Ti3O5粒子的動(dòng)能影響很大。成膜粒子的動(dòng)能是與成膜粒子的飛行速度具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的物理量，它與成膜速度具有密切的相關(guān)關(guān)系。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在形成這樣的薄膜時(shí)，通過控制成膜速度可以形成具有良好物理性質(zhì)的薄膜。例如，在特定的成膜速度的情況下’有時(shí)可以形成沒有吸收、折射率高的薄膜。在這種場(chǎng)合，成膜速度優(yōu)選穩(wěn)定在最適宜的數(shù)值。另外，有時(shí)還可以通過周期性地改變成膜速度而使薄膜的物理性質(zhì)發(fā)生周期性的變化?？梢酝ㄟ^成膜速度來控制物理性質(zhì)的薄膜材料最好是采用近來在LCD等中使用的ITO(銦錫氧化物)、SnO2、In2O3等。
下面，列舉實(shí)施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。
首先，對(duì)使用固定的成膜檢測(cè)板的情況進(jìn)行說明。
實(shí)施例1將成膜監(jiān)測(cè)板配置在圖1所示的位置上，一面測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面在成膜對(duì)象基板群上形成薄膜，制成帶有薄膜的基板。這個(gè)帶有薄膜的基板被用來作為顯示裝置的防反射濾光片，因而其薄膜是光學(xué)薄膜，必須嚴(yán)格地控制膜厚。
成膜工藝采用真空蒸鍍，成膜對(duì)象基的材料使用透明的塑料。成膜區(qū)域的寬度為1m。
成膜監(jiān)測(cè)板與成膜粒子束發(fā)生源的距離介于成膜區(qū)域與上述發(fā)生源的最短距離和最長距離之間，使成膜監(jiān)測(cè)板的法線方向與在成膜監(jiān)測(cè)板的位置上的成膜粒子的飛行方向一致。采用光干涉法測(cè)定在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚。
設(shè)成膜對(duì)象基板群通過成膜區(qū)域的數(shù)目為n，則成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系如下tm＝0.8×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在該位置上，可以在與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似的理想條件下形成監(jiān)測(cè)薄膜。
成膜對(duì)象基板群可以是下列的任一種結(jié)構(gòu)(1)將260×330mm的成膜對(duì)象基板排成3列；(2)將310×380mm的成膜對(duì)象基板排成3列；(3)將380×450mm的成膜對(duì)象基板排成2列；(4)將400×950mm的成膜對(duì)象基板排成1列；要改變成其它結(jié)構(gòu)也很簡便。
比較例1將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在圖7和圖8所示的位置上，除此以外與實(shí)施例1的條件相同，一面測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面在成膜對(duì)象基板群上形成薄膜，制成帶有薄膜的基板。
設(shè)成膜對(duì)象基板群通過成膜區(qū)域的數(shù)目為n，則成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系為tm＝0.4×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。由于成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在上述位置，被成膜對(duì)象基板所遮擋，因此到達(dá)成膜監(jiān)測(cè)板的成膜粒子數(shù)減少，監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚比較薄，其成膜條件不能說與成膜對(duì)象基板是相同的。
成膜對(duì)象基板群可以是下列的任一種結(jié)構(gòu)(1)將260×330mm的成膜對(duì)象基板排成2列；(2)將260×330mm和310×380mm的成膜對(duì)象基板各排成1列；(3)將260×330mm和380×450mm的成膜對(duì)象基板各排成1列；除此之外，由于成膜監(jiān)測(cè)板位置的限制，不可能改變成其它結(jié)構(gòu)。
因此，260×330mm的帶有薄膜的基板生產(chǎn)效率是實(shí)施例1的2/3.在制造310×380mm或380×450mm的帶有薄膜的基板時(shí)，必須與260×330mm的基板組合。單獨(dú)生產(chǎn)時(shí)，其生產(chǎn)效率分別為實(shí)施例1的1/3和1/2。
實(shí)施例2將成膜監(jiān)測(cè)板配置在圖3所示的位置上，一面測(cè)定監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面在帶狀成膜對(duì)象基板上形成薄膜，制成帶有薄膜的基板。這個(gè)帶有薄膜的基板也是用來作為顯示裝置的防反射濾光片，因而其薄膜是光學(xué)薄膜，必須嚴(yán)格地控制膜厚。
成膜工藝采用真空蒸鍍，成膜對(duì)象基板的材料使用透明的塑料薄膜。成膜區(qū)域的寬度為1m。
成膜監(jiān)測(cè)板與成膜粒子束發(fā)生源的距離是成膜區(qū)域與上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍，使成膜監(jiān)測(cè)板的法線方向與在成膜監(jiān)測(cè)板的位置上的成膜粒子的飛行方向一致。采用光干涉法測(cè)定在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚。
設(shè)成膜對(duì)象基板的中央部位通過成膜區(qū)域的時(shí)間與總成膜時(shí)間之比為n，則成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系為tm＝1.1×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。
成膜對(duì)象基板的寬度為900mm。帶寬可以是950mm以下的任一寬度，帶寬在450mm以下時(shí)，可以排成2列，形成成膜對(duì)象基板群。
下面說明成膜監(jiān)測(cè)板可以移動(dòng)的情況。
實(shí)施例3按圖10和圖11所示設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，使之可以在成膜粒子束內(nèi)部移動(dòng)，在各種尺寸的成膜對(duì)象基板上形成薄膜，一面測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面在成膜對(duì)象基板群上形成薄膜，制成帶有薄膜的基板。這個(gè)帶有薄膜的基板是用來作為顯示裝置的防反射濾光片，因而其薄膜是光學(xué)薄膜，必須嚴(yán)格地控制膜厚。
成膜工藝采用真空蒸鍍，成膜對(duì)象基的材料使用透明的塑料。成膜區(qū)域的寬度為1m。
成膜監(jiān)測(cè)板與成膜粒子束發(fā)生源的距離范圍介于成膜區(qū)域與上述發(fā)生源的最短距離和最長距離之間，使成膜監(jiān)測(cè)板的法線方向與在成膜監(jiān)測(cè)板的位置上的成膜粒子的飛行方向一致。采用光干涉法測(cè)定在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚。
對(duì)于以下4種情況分別在成膜對(duì)象基板上形成薄膜。
(1)按圖12所示將310×380mm的成膜對(duì)象基板排成2列，制造帶有薄膜的基板。這時(shí)，將成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)到圖12中所示的Y位置，測(cè)定膜厚。
設(shè)成膜對(duì)象基板群通過成膜區(qū)域的數(shù)目為n，則成膜監(jiān)測(cè)板在Y位置時(shí)，成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系為tm＝0.4×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。通過將成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)到上述位置，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)薄膜厚度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行成膜工藝的控制。
(2)按圖13所示將260×330mm和310×380mm的成膜對(duì)象基板各排成1列，制造帶有薄膜的基板。此時(shí)，將成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)到圖13中所示的X位置，測(cè)定膜厚。
設(shè)成膜對(duì)象基板群通過成膜區(qū)域的數(shù)目為n，則成膜監(jiān)測(cè)板在X位置時(shí)，成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系為tm＝0.35×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。通過將成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)到上述位置，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)薄膜厚度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行成膜工藝的控制。
(3)按圖14所示將200×330mm的成膜對(duì)象基板排成3列，制造帶有薄膜的基板。這時(shí)，將成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)到圖14中所示的Z位置，測(cè)定膜厚。
設(shè)成膜對(duì)象基板群通過成膜區(qū)域的數(shù)目為n，則成膜監(jiān)測(cè)板在Z位置時(shí)，成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系為tm＝0.32×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。通過將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)定在上述位置，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)薄膜厚度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行成膜工藝的控制。
(4)按圖15所示將400×900mm的成膜對(duì)象基板排成1列，制造帶有薄膜的基板。這時(shí)，將成膜監(jiān)測(cè)板移動(dòng)到圖15中所示的W位置，測(cè)定膜厚。
設(shè)成膜對(duì)象基板群通過成膜區(qū)域的數(shù)目為n，則成膜監(jiān)測(cè)板在W位置時(shí)，成膜對(duì)象基板上形成的薄膜的膜厚t1與成膜結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚tm的關(guān)系為tm＝0.80×t1×n利用這一關(guān)系進(jìn)行成膜。通過將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)定在上述位置，可以在與在成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似的理想條件下形成監(jiān)測(cè)薄膜。在工業(yè)上的應(yīng)用領(lǐng)域本發(fā)明涉及防反射濾光片、干涉濾光片、半透鏡、各種帶通濾光器等濾光器用光學(xué)薄膜以及各種顯示裝置的防反射膜或各種半導(dǎo)體、光盤等使用的各種帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置。
采用本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置，即使在大型的成膜對(duì)象基板上形成薄膜時(shí)，也可以使用比較小的生產(chǎn)設(shè)備制造薄膜和帶有薄膜的基板。
采用本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置，即使在大型的成膜對(duì)象基板上形成薄膜時(shí)，成膜對(duì)象基板的配置也可以具有較高的自由度，并且可以提高帶有薄膜的基板的制造工藝過程的生產(chǎn)率。
采用本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置，即使在大型的帶狀成膜對(duì)象基板上形成薄膜時(shí)，也可以使用比較小的生產(chǎn)設(shè)備制造薄膜和帶有薄膜的基板。
采用本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置，在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的特性與成膜對(duì)象基板上形成的薄膜近似，因此可以對(duì)膜厚進(jìn)行精確的控制。
采用本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置，可以根據(jù)在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的成膜速度控制成膜工藝，因此可以對(duì)薄膜的物理性質(zhì)進(jìn)行精確的控制。
采用本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置，即使成膜對(duì)象基板是帶狀的連續(xù)基板，也能對(duì)超薄膜進(jìn)行精確、穩(wěn)定的控制。
權(quán)利要求
1.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板暴露于該成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
2.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在由成膜區(qū)域限定部件限定成膜粒子的到達(dá)范圍而形成的成膜粒子束中，在該成膜區(qū)域限定部件的成膜粒子束發(fā)生源一側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
3.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使形成列的成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板的列的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
4.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使形成幾列的成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
5.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜粒子束外緣部位的、不妨礙由成膜粒子束發(fā)生源到上述成膜對(duì)象基板的成膜粒子的飛行路線的位置上設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜對(duì)象基板的短邊是20cm以上。
7.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在從成膜對(duì)象基板卷上退卷的過程中暴露在成膜粒子束中，在該成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
8.權(quán)利要求7所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜對(duì)象基板的寬度是20cm以上。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是從上述成膜監(jiān)測(cè)板到成膜粒子束發(fā)生源的距離是從上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸形成的角度是在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)、連結(jié)距上述發(fā)生源最遠(yuǎn)的點(diǎn)和上述發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成角度的2倍以下。
11.權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與上述成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線所成的角度是40°以下。
12.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在暴露于該成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
13.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在暴露于該成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)、在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
14.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的內(nèi)側(cè)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
15.帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是使形成幾列的成膜對(duì)象基板在移動(dòng)的過程中暴露在成膜粒子束中，測(cè)定可以在暴露于該成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
16.權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜對(duì)象基板的短邊是20cm以上。
17.權(quán)利要求12-16中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是從上述成膜監(jiān)測(cè)板到上述成膜粒子束發(fā)生源的距離范圍的至少一部分包含在從上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下的范圍內(nèi)。
18.權(quán)利要求12、13、15-17中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸形成的角度范圍的至少一部分包含在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)、連結(jié)距上述發(fā)生源最遠(yuǎn)的點(diǎn)和上述發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成角度的2倍以下的范圍內(nèi)。
19.權(quán)利要求12-18中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與上述成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線所成的角度的范圍的至少一部分包含在40°以下的范圍內(nèi)。
20.權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是將多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板依次交替使用，根據(jù)在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
21.權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是通過調(diào)整上述成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍在上述成膜對(duì)象基板移動(dòng)方向上的長度，控制上述成膜工藝。
22.權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是通過調(diào)整在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)的移動(dòng)速度來控制上述成膜工藝。
23.權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是通過調(diào)整每單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的成膜粒子數(shù)量來控制上述成膜工藝。
24.權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是通過上述成膜對(duì)象基板的表面溫度來控制上述成膜工藝。
25.權(quán)利要求1-24中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是根據(jù)上述監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，測(cè)定成膜工藝過程中的成膜速度，再根據(jù)該成膜速度來控制上述成膜工藝。
26.權(quán)利要求25所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是控制上述成膜工藝，使上述成膜速度為恒定值。
27.權(quán)利要求1-26中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述成膜工藝是真空蒸鍍、離子鍍、濺射和燒蝕中的任意一種。
28.權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是上述帶有薄膜的基板是顯示裝置的表面防反射濾光片基板。
29.帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)成膜對(duì)象基板、使之通過暴露于由該成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的部位的成膜對(duì)象基板移動(dòng)裝置；以及在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置的成膜監(jiān)測(cè)板。
30.帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)成膜對(duì)象基板群、使之通過暴露于由該成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的部位的成膜對(duì)象基板群移動(dòng)裝置；以及在上述成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置的成膜監(jiān)測(cè)板。
31.帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)帶狀成膜對(duì)象基板、使之通過暴露于由上述成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的部位的帶狀成膜對(duì)象基板移動(dòng)裝置；以及在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的外側(cè)設(shè)置的成膜監(jiān)測(cè)板。
32.權(quán)利要求29-31中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是從上述成膜監(jiān)測(cè)板到成膜粒子束發(fā)生源的距離是從上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下。
33.權(quán)利要求29-31中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是，連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸形成的角度是在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)、連結(jié)距上述發(fā)生源最遠(yuǎn)的點(diǎn)和上述發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成角度的2倍以下。
34.權(quán)利要求29-31中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與上述成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線所成的角度是40°以下。
35.帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有成膜粒子束發(fā)生源；用于移動(dòng)成膜對(duì)象基板、使之通過暴露于由該成膜粒子束發(fā)生源產(chǎn)生的成膜粒子束中的區(qū)域的成膜對(duì)象基板移動(dòng)裝置；以及可以在暴露于上述成膜粒子束中的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板。
36.權(quán)利要求35所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是從上述成膜監(jiān)測(cè)板到上述成膜粒子束發(fā)生源的距離范圍的至少一部分包含在從上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍到上述發(fā)生源的最短距離的0.9倍以上、最長距離的1.1倍以下的范圍內(nèi)。
37.權(quán)利要求35所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸形成的角度范圍的至少一部分包含在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)、連結(jié)距上述發(fā)生源最遠(yuǎn)的點(diǎn)和上述發(fā)生源的直線與成膜粒子束軸所成角度的2倍以下的范圍內(nèi)。
38.權(quán)利要求35所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是連結(jié)上述成膜監(jiān)測(cè)板的位置和上述成膜粒子束發(fā)生源的直線與上述成膜監(jiān)測(cè)板的監(jiān)測(cè)薄膜形成面的法線所成的角度范圍的至少一部分包含在40°以下的范圍內(nèi)。
39.權(quán)利要求29、30、31、35中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板以及根據(jù)上述多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚一面控制成膜工藝、一面形成薄膜的裝置。
40.權(quán)利要求29、30、31、35中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有將多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板依次交替使用的裝置以及根據(jù)上述多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚、一面控制成膜工藝一面形成薄膜的裝置。
41.權(quán)利要求29、30、31、35中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有通過調(diào)整上述成膜對(duì)象基板或成膜對(duì)象基板群暴露在成膜粒子束中的范圍在上述成膜對(duì)象基板移動(dòng)方向上的長度控制上述成膜工藝的裝置。
42.權(quán)利要求29、30、31、35中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有通過調(diào)整在上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍內(nèi)的移動(dòng)速度來控制上述成膜工藝的裝置。
43.權(quán)利要求29、30、31、35中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造裝置，其特征是它配備有通過調(diào)整每單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)上述成膜對(duì)象基板暴露在成膜粒子束中的范圍的成膜粒子數(shù)量來控制上述成膜工藝的裝置。
44.用權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法制造的帶有薄膜的基板。
45.權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的帶有薄膜的基板的制造方法，其特征是配備有多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板，根據(jù)上述多個(gè)成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，一面控制成膜工藝、一面形成薄膜。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供可以用比較小的生產(chǎn)設(shè)備制造防反射濾光片等大型的帶有薄膜的基板的帶有薄膜的基板的制造方法和制造裝置。本發(fā)明的帶有薄膜的基板的制造方法將成膜監(jiān)測(cè)板設(shè)置在成膜區(qū)域之外或者使用可以移動(dòng)的成膜監(jiān)測(cè)板，測(cè)定在成膜監(jiān)測(cè)板上形成的監(jiān)測(cè)薄膜的膜厚，根據(jù)該膜厚控制成膜工藝，從而可以在大小相當(dāng)于整個(gè)成膜區(qū)域的成膜對(duì)象基板上形成薄膜。另外，可以提高成膜對(duì)象基板在成膜區(qū)域內(nèi)的配置的自由度，提高制造工藝過程的生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)C23C14/54GK1130407SQ95190623
公開日1996年9月4日 申請(qǐng)日期1995年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月31日
發(fā)明者野村文保, 齋藤武 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社