説明

成膜装置

【課題】ロール・ツー・ロール方式を用いた成膜装置において、基板上に付着したパーティクルを除去、回収することができる成膜装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ロール・ツー・ロール方式により長尺基板を搬送する成膜装置において、前記長尺基板の進行方向に位置する第一のローラと、前記長尺基板の進行方向に対して前記第一のローラの次に位置する第二のローラと、パーティクル回収容器と、を有し、前記パーティクル回収容器は、前記第一のローラの鉛直下方に設けたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成膜装置に関し、特に長尺基板に連続的に成膜する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
基板上に光起電力素子等に用いる機能性堆積膜を連続的に製造する方法として、いわゆるロール・ツー・ロール方式を利用した成膜装置が知られている。
【0003】
このような成膜装置において、パーティクルにより、成膜特性が影響を受けるという問題があった(例えば、特許文献1、特許文献2)。
パーティクル発生の要因は大きく分けて2種類ある。1つは、駆動部や物理接触によるパーティクルの発生であり、もう1つは、成膜に伴う発生である。
【0004】
特許文献1には、帯状基板の送り出し用ボビンへの巻き付け時およびボビンからの送り出し時に摩擦等により帯電が起こり、ゴミ等が付着することを防ぐために、帯電している帯状基板の処理区間以外に、帯電除去による除塵手段が設けられた成膜装置が開示されている。
特許文献2には、CVD成膜装置において、原料ガスから生ずる副生成物であるパーティクルを除去するために、パーティクルをガス流に乗せて電極間から排出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平6−260421号公報
【特許文献2】特開2009−030166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1の除塵手段は、帯電手段を用いているので、帯電していない粒子を除塵することはできない。また、基板上に付着しているゴミを、基板上から回収することができないため、基板から一時的に除塵されたパーティクルが、再び基板に付着する恐れがある。
特許文献2のパーティクル除去手段は、成膜処理室内でガス流を起こすため、ガス流で搬送可能なパーティクルの大きさや質量の制約があり、すべてのパーティクル除去は困難である。
【0007】
そこで、本発明は、ロール・ツー・ロール方式を用いた成膜装置において、基板上に付着したパーティクルを除去、回収することができる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の課題は以下の本発明により解決することができる。
すなわち、本発明の成膜装置はロール・ツー・ロール方式により長尺基板を搬送する成膜装置において、長尺基板の進行方向に位置する第一のローラと、長尺基板の進行方向に対して第一のローラの次に位置する第二のローラと、パーティクル回収部と、を有し、パーティクル回収部は、前記第一の搬送ロールの鉛直下方にパーティクル回収容器を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、長尺基板の表面に堆積したパーティクルを、大がかりな設備を設けることなく除去することができる。また、基板上から除去したパーティクルを、真空容器中で一箇所に集めることができるので、パーティクルの再付着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る成膜装置の概略図である
【図2】本発明に係るパーティクル回収部の一態様を示す模式図である
【図3】本発明に係るパーティクル回収部の他の態様を示す模式図である。
【図4】本発明に係るパーティクル回収部の他の態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係わる成膜装置の一態様について、図1および図2を参照して説明する。
図1は本発明に係る成膜装置側面の断面概略図である。図2は、図1の成膜装置のパーティクル回収部を説明するための模式図である。
【0012】
各構成や配置方法等は、本発明の要旨を逸脱することなく変更、変形が可能である。
【0013】
図1は本発明の成膜装置全体を表している。
真空容器1は、長尺基板であるウェブ5を巻き出すための巻き出し機構を有する真空容器である。真空容器2は、スパッタリングなどの成膜手段を有する真空容器である。また、真空容器3は、パーティクル回収部を有する真空容器である。真空容器4は、ウェブ5を巻き取るための巻き取り機構を有する真空容器である。
各真空容器1、2、3、4には、ウェブを搬送するための開口部と、ウェブを搬送するためのローラが設けられており、隣接する真空容器の開口部を通してロール・ツー・ロール方式でウェブは搬送される。真空容器3には、第一のローラ7と、ウェブの進行方向に対して第一のローラの次に位置する第二のローラ9とが配設されている。
【0014】
各真空容器には不図示の排気機構が接続されており、真空容器の圧力を大気圧力から真空へと変化させることができる。
同様に各真空容器には不図示のガス供給機構が接続されており、空気または窒素などの不活性ガスを用いて真空容器内部を大気圧力と同圧に復元できる。
スパッタリングを行う真空容器2にはターゲット8が設置されており、ターゲット8は不図示の絶縁部品によって真空容器2とは電気的に絶縁され、不図示の電源と接続されている。
ターゲット8の部分でウェブ5に成膜されるが、プロセス条件や積層成膜に応じてターゲット8の数や種類は増減することができる。
また、スパッタリングを行う真空容器2には大気圧力へ復元するガス供給機構とは別に、スパッタリングを行うための不活性ガスを供給する不図示のプロセスガスラインが接続されている。
【0015】
各部の駆動源は真空容器内に配置しても、真空容器の外から導入しても構わない。
巻き出し機構と巻取り機構はそれぞれウェブ5の回転軸方向にスライド可能であり、不図示のスライド用動力源と不図示のウェブ端検知センサーの情報から適正位置となるように位置制御される。
【0016】
また、成膜装置内には、不図示の冷却機構を配置しても良い。また、蛇行修正機構を真空容器3のローラに持たせても良い。
【0017】
図2を用いてパーティクル回収部の一態様について説明する。
パーティクル回収部は、真空容器3に配置したパーティクル回収容器11を有する。パーティクル回収容器11は、第一のローラ7の鉛直下方に設けられている。
パーティクル回収容器11はローラ7端の不図示の保持用のフレームに固定されている。または真空容器3側面に不図示のステーで物理的に固定されている。なお、不図示のステーによって支持されているだけでもよい。
パーティクル回収容器11は、第一のローラ7から重力方向である鉛直下方に、一定の距離以上離して設けることが好ましい。パーティクル回収容器11に回収したパーティクルが、ウェブ5に再付着しないようにするためである。なお、その距離は、ウェブ材料やプロセス条件によって定める。
【0018】
また、本態様によれば、パーティクル回収部は、スパッタリングが行われた後に設けられているので、駆動部などを原因とするパーティクルのみでなく、スパッタリングにより
発生したパーティクルを除去することができる。
ここで、スパッタリングにより発生するパーティクルとは、成膜に必要のない微小物体
をいう。
【0019】
次に図2を用いて、図1の成膜装置を用いてパーティクルを回収する方法について説明する。
ウェブ5は、進行方向100の方向に搬送され、第一のローラ7を通過後は、進行方向101の方向に搬送される。処理工程で生じたパーティクル10は、ウェブ上に付着した状態で進行方向100の方向に搬送される。ウェブ巻きつけ角度αが90度より大きくなるように、第一のローラ7との第二のローラ9の配置が調整されている。好ましくは、巻き付け角度が100度以上となるように、第一のローラ7と第二のローラ9の配置を調整する。このとき、ウェブ5のパーティクル付着の可能性が低い面を第一のローラ7に巻きつかせる。
【0020】
ウェブ5上に付着してウェブ5とともに第一のローラ7まで搬送されたパーティクル10、は、ウェブが第二のローラ9の巻き付けられるとき重力方向に自身の支えが無くなり、ウェブ5から鉛直下方に落下する。地面と平行な進行方向100に搬送されていたウェブ5が、第一のローラ7の巻き付け角度により、進行方向101に搬送の向きを変えるためである。
ウェブから落下したパーティクル10は、パーティクル10の落下する位置に配置されたパーティクル回収容器11に落下して、回収される。
【0021】
パーティクル回収部の第一の変形例を図3に示す。図3は、パーティクル回収部の他の態様の模式図である。
パーティクル回収容器補助板32は、傾斜角度をつけて配置しており、広範囲のパーティクルを回収容器31を大きくすること無く回収させることが出来る。
パーティクル回収容器補助板32の表面は傾斜角度と表面の摩擦を考慮して、パーティクルが表面を滑るように構成しており、パーティクルを堆積させること無く、回収容器31へパーティクルを集めることができる。
さらに、パーティクル回収容器31自体も容器底面を傾斜させ、任意の1箇所へパーティクルを集積させることも可能である。
これにより、回収したパーティクルを効率よく除去できる。つまり、メンテナンスが簡便でとなる。
【0022】
パーティクル回収部の第二の変形例を図4に示す。図4は、パーティクル回収部の他の態様の模式図である。
本例では、第一のローラ7とパーティクル回収容器11との間であって、落下したパーティクル10を吸着できる位置に、帯電バー12が設けられている。帯電バー12には、成膜装置の外に設けられた不図示の電源からパーティクルと逆の電荷を与える。
帯電バー12の固定は、パーティクル回収容器11と同様に不図示のステーによって行われるが、電気的には隔離されており、ステーは構造の一部が絶縁材料によって構成され、帯電バー12は電気的に絶縁された状態を維持できる。帯電バー12は該電源の操作によって任意の極に帯電可能となる。
【0023】
ウェブ5が帯電していた場合であっても、大きなパーティクル10aは、ウェブ5が第一のローラ7に巻き込まれる際に、落下してパーティクル回収容器11に回収される。しかし、小さいパーティクル10bは、重力の影響が小さくなるため、ウェブ5にクーロン力により吸着して落下しない場合がある。
帯電した帯電バー12にパーティクル10bが引き付けられることにより、小さいパーティクル10bもウェブから除去することができる。
帯電した帯電バー12の電荷はウェブ5の状況に合わせて調節する。
【0024】
帯電した帯電バー12の帯電によりパーティクル10bを引きつける環境は、スパッタリング装置の構成上、真空であるので、帯電した帯電バー12へパーティクル10bが到達した時点で電荷を失う可能性がある。パーティクル10bは電荷を失った場合、重力の影響のみをうける。すなわち、重力方向に落下する。
【0025】
さらに、不図示のカバーにより帯電バー12をウェブ5とパーティクル回収容器11の方向以外の空間を閉鎖し、飛散を防ぎ、より確実にパーティクルを回収することもできる。
【0026】
以上に述べた一連のパーティクル除去を行えば、図1に示す第一のローラ7をウェブ5が通過する際にはパーティクル10は除去され、パーティクル回収容器11に回収される。
その結果、ウェブ上から除去したパーティクルを回収することができる。従って、パーティクルが原因たるウェブ5の処理不良を低減させ、生産性を向上させることができる。
以上のように、本発明によれば、大掛かりな設備を設けることなく、パーティクルの除去および回収を行うことができる。
【符号の説明】
【0027】
1 巻き出し搬送機構を有する真空容器
2 成膜手段を有する真空容器
3 パーティクル回収部を有する真空容器
4 巻取り機構を有する真空容器
5 ウェブ
7 第一のローラ
8 ターゲット
9 第二のローラ
10 パーティクル
10a 大きなパーティクル
10b 小さなパーティクル
11 パーティクル回収容器
12 帯電バー
31 パーティクル回収容器
32 パーティクル回収容器補助板
100 ウェブ進行方向
101 ウェブ進行方向


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロール・ツー・ロール方式により長尺基板を搬送する成膜装置において、前記長尺基板の進行方向に位置する第一のローラと、前記長尺基板の進行方向に対して前記第一のローラの次に位置する第二のローラと、パーティクル回収容器と、を有し、前記パーティクル回収容器は、前記第一のローラの鉛直下方に設けたことを特徴とする成膜装置。
【請求項2】
前記第一のローラの巻き込み角度は、90度より大きいことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−126939(P2012−126939A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−277663(P2010−277663)
【出願日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【出願人】(000227294)キヤノンアネルバ株式会社 (564)
【Fターム(参考)】