成膜装置
【課題】インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合、形成される膜の膜質の劣化の防止が困難である。
【解決手段】蒸着チャンバ１０、隔壁４０で隔てられた副チャンバ２０、隔壁を貫通して蒸着チャンバから副チャンバへ移動可能に設けられた蒸着材料供給ベルト３０、蒸着材料溶液を副チャンバ中において蒸着材料供給ベルト上に供給する蒸着材料溶液供給部（３４）、蒸着チャンバ内の蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する加熱部３３、成膜対象物１の保持搬送部を有し、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離し、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成する構成とする。
【解決手段】蒸着チャンバ１０、隔壁４０で隔てられた副チャンバ２０、隔壁を貫通して蒸着チャンバから副チャンバへ移動可能に設けられた蒸着材料供給ベルト３０、蒸着材料溶液を副チャンバ中において蒸着材料供給ベルト上に供給する蒸着材料溶液供給部（３４）、蒸着チャンバ内の蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する加熱部３３、成膜対象物１の保持搬送部を有し、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離し、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成する構成とする。
【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、インライン方式で真空蒸着を行う成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着は無機膜及び有機膜を形成する方法として広く用いられており、真空蒸着により、光学部品などの表面に防汚膜として機能する有機膜を形成する方法が知られている。
例えば、真空蒸着装置を構成するチャンバ中に設けられたヒーターで有機膜形成用蒸着材料を加熱して気化させ、成膜対象物の表面に蒸着材料の蒸気を噴出して蒸着材料を堆積させ、有機膜を形成する。
【０００３】
有機膜を形成するための蒸着装置としては、種々の構成のものが知られている。
例えば、特許文献１には、固体あるいは粉体の有機膜形成用蒸着材料を用いて真空蒸着により有機膜を成膜する成膜装置が記載されている。
【０００４】
一方、例えば特許文献２の図４及び対応する明細書の記載には、液状の防汚剤を含浸させた多孔性タブレットあるいは液状の防汚剤そのものをボートで加熱して蒸着する蒸着装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、多孔性無機酸化物マトリックスにパーフルロロアルキル基を有するシラン化合物などのオルガノシラン化合物を含浸させてなる蒸着材料を用いて高真空下で真空蒸着することで撥水性コーティングを施す方法が開示されている。
【０００６】
上記の真空蒸着で用いられる有機膜形成用蒸着材料は、蒸着材料の劣化防止と均一性の確保の目的で溶媒に溶解された溶液の状態で用いられる場合がある。
しかしながら、例えばインライン方式で真空蒸着を行う成膜装置において溶液の状態の有機膜形成用蒸着材料を用いて真空蒸着する場合、蒸着材料に溶媒が混入して成膜されやすく、形成される有機膜の耐久性及び耐摩擦性などの膜質が劣化してしまうという不利益がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６３７５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１５５３５３号公報
【特許文献３】特開平９−１３７１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする課題は、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合に、形成される膜の膜質の劣化を防止することが難しいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の成膜装置は、蒸着チャンバと、隔壁で前記蒸着チャンバから隔てられて設けられた副チャンバと、隔壁を貫通して前記蒸着チャンバ内から前記副チャンバ内にわたって設けられ、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動可能に設けられた蒸着材料供給ベルトと、蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を前記副チャンバ中において前記蒸着材料供給ベルト上に供給する蒸着材料溶液供給部と、前記蒸着チャンバ内に設けられ、前記蒸着チャンバ内の所定の箇所の前記蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する加熱部と、前記蒸着チャンバ内に設けられ、成膜対象物を保持及び搬送する保持搬送部とを有し、前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を蒸発させて分離し、前記蒸着チャンバにおいて前記加熱部で加熱された前記蒸着材料を気化して得られた前記蒸着材料の蒸気を前記成膜対象物に噴出して堆積させ、前記蒸着材料の膜を形成する。
【００１０】
上記の本発明の成膜装置は、蒸着チャンバと、副チャンバと、蒸着材料供給ベルトと、蒸着材料溶液供給部と、加熱部と、保持搬送部とを有する。副チャンバは、隔壁で蒸着チャンバから隔てられて設けられている。蒸着材料供給ベルトは、隔壁を貫通して蒸着チャンバ内から副チャンバ内にわたって設けられ、副チャンバから蒸着チャンバへ移動可能に設けられている。蒸着材料溶液供給部は、蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を副チャンバ中において蒸着材料供給ベルト上に供給する。加熱部は、蒸着チャンバ内に設けられ、蒸着チャンバ内の所定の箇所の蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する。保持搬送部は、蒸着チャンバ内に設けられ、成膜対象物を保持及び搬送する。
ここで、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離し、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成する。
【００１１】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記蒸着材料供給ベルトが環状の形状であり、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動した後前記副チャンバに戻るように構成されている。
【００１２】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を連続的に蒸発させて分離する。
【００１３】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記蒸着材料溶液供給部が前記蒸着材料溶液を連続的に前記蒸着材料供給ベルト上に供給する。
【００１４】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記保持搬送部がパスバイ方式で成膜工程中に前記成膜対象物を連続的に搬送する。
【００１５】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記保持搬送部がステップバイステップ方式で成膜工程毎に前記成膜対象物の搬送及び静止保持を繰り返す。
【００１６】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる蒸着材料供給ベルト駆動部を有し、前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる。
【００１７】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記副チャンバ、前記蒸着材料供給ベルト、前記蒸着材料溶液供給部、及び前記加熱部がユニット化されている。
【００１８】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記副チャンバが隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されている。さらに好適には、前記副チャンバが隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図２】図２は本発明の第２実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図３】図３は本発明の第３実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図４】図４は本発明の第４実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図５】図５は本発明の第５実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図６】図６は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図７】図７は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図８】図８は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図９】図９は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１０】図１０は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１１】図１１は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１２】図１２は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１３】図１３は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１４】図１４は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１５】図１５は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１６】図１６は本発明の第８実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の成膜装置並びにそれを用いた有機膜の形成方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
［成膜装置の構成］
図１は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
成膜装置は、例えば、蒸着チャンバ１０と、副チャンバ２０と、蒸着材料供給ベルト３０と、蒸着材料溶液供給部（不図示）と、加熱部３３と、保持搬送部（不図示）とを有する。
【００２３】
蒸着チャンバ１０は、排気管を介して真空ポンプ１１が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における蒸着チャンバ１０内の背圧は、例えば１０−２〜１０−５Ｐａ程度である。
【００２４】
副チャンバ２０は、隔壁４０で蒸着チャンバ１０から隔てられて設けられている。副チャンバ２０は、排気管を介して真空ポンプ２１が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における副チャンバ２０内の背圧は、例えば１０−２〜１０−５Ｐａ程度である。副チャンバ２０の背圧は、蒸着チャンバ１０より低真空とすることができる。
【００２５】
蒸着材料供給ベルト３０は、隔壁４０を貫通して蒸着チャンバ１０内から副チャンバ２０内にわたって設けられ、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動可能に設けられている。
例えば、蒸着材料供給ベルト３０が環状の形状であり、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動した後蒸着チャンバ１０に戻るように構成されている。
【００２６】
蒸着材料供給ベルト３０は、例えばステンレススチールなどの耐熱性及び耐蝕性を有する材料で形成されており、板状、ワイヤ、メッシュなどの構成とすることができる。
本実施形態においては、蒸着材料供給ベルトとしてベルト状の形状を示しているが、これに限らない。例えば複数個のテーブルなど、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動可能に設けられ、蒸着材料を蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ搬送可能な構造であれば、本実施形態において蒸着材料供給ベルトに代えて採用できる。
蒸着材料供給ベルト３０の長さは、成膜装置の大きさなどに応じて調整することができ、例えば５００〜２０００ｍｍ程度の範囲の長さを有しており、例えば長さ１０００ｍｍである。
また、蒸着材料供給ベルト３０の幅についても成膜装置の大きさや成膜対象物の大きさなどに応じて調整することができ、例えば３０〜２００ｍｍ程度の範囲の幅を有している。
【００２７】
例えば、蒸着材料供給ベルト３０を副チャンバ２０から蒸着チャンバ１０へ移動させる蒸着材料供給ベルト駆動部を有し、蒸着材料供給ベルト３０を副チャンバ２０から蒸着チャンバ１０へ移動させる。
本実施形態においては、蒸着材料供給ベルト駆動部は、副チャンバ２０内に設けられた第１回転駆動部３１と蒸着チャンバ１０内に設けられた第２回転駆動部３２から構成されている。第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２は、蒸着材料供給ベルト３０を移動させるように駆動する部材であり、それぞれ、例えば、シャフトとシャフトを回転させる部分とシャフトに接続された円筒形状部などからなる。
上記のように蒸着材料供給ベルト３０が環状の形状であり、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２により蒸着材料供給ベルト３０が回転して副チャンバ２０から蒸着チャンバ１０へ移動し、その後副チャンバ２０に戻るように構成されている。
本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が鉛直方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が鉛直方向に移動する構成となっている。
【００２８】
隔壁４０は、蒸着材料供給ベルト３０により貫通されているが、副チャンバ２０と蒸着チャンバ１０間の圧力差を保持できるように、貫通部分において蒸着材料供給ベルト３０との間隙をできるだけ小さく保つことが好ましい。
【００２９】
蒸着材料溶液供給部（不図示）は、供給管３４に接続されており、蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を副チャンバ２０中において蒸着材料供給ベルト３０上に供給する。
本実施形態においては、第１回転駆動部３１に接する部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
例えば、蒸着材料溶液供給部は、ニードルバルブ、ディスペンサ、スクリューポンプなどの手段で構成でき、蒸着材料溶液を連続的に蒸着材料供給ベルト３０上に供給することができる。
【００３０】
加熱部３３は、蒸着チャンバ１０内に設けられ、蒸着チャンバ１０内の所定の箇所の蒸着材料供給ベルト３０上の蒸着材料が気化するように加熱する。
本実施形態においては抵抗加熱によるボックス型の加熱部３３を示しているが、これに限らず、電子ビーム照射などの種々の手段を採用でき、加熱する位置は適宜選択可能である。また、蒸着材料供給ベルト３０自体を加熱可能に構成することで、蒸着材料供給ベルト３０を直接加熱してもよい。
ボックス型の加熱部を用いる場合、本実施形態においては第２回転駆動部３２を覆うように加熱部３３を配置しているが、これに限らず、第２回転駆動部３２は加熱部３３の外部に配置されていてもよい。
【００３１】
保持搬送部（不図示）は、蒸着チャンバ１０内に設けられ、成膜対象物１を保持及び搬送方向２へ搬送する。
いわゆる、インライン方式で成膜対象物を蒸着チャンバ１０内にパスバイあるいはステップバイステップなどの方式で連続的に搬送可能である。
【００３２】
例えば、保持搬送部がパスバイ方式で成膜工程中に成膜対象物１を搬送方向２へ連続的に搬送する。
あるいは、例えば、保持搬送部がステップバイステップ方式で成膜工程毎に成膜対象物１の搬送方向２への搬送及び静止保持を繰り返す。
【００３３】
本実施形態においては、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向下部に配置されている構成である。
【００３４】
本実施形態の成膜装置においては、例えば、副チャンバ２０において蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト３０上に残して溶媒を連続的に蒸発させて分離する。
上記のように蒸着材料溶液供給部により蒸着材料溶液を連続的に蒸着材料供給ベルト３０上に供給しても、副チャンバ２０に内で溶媒を連続的に蒸発させて分離し、蒸着材料溶液のうちの蒸着材料のみを蒸着材料供給ベルト３０上に残すことができる。
【００３５】
蒸着材料供給ベルト３０上に残された蒸着材料は、蒸着材料供給ベルト３０の移動により蒸着チャンバ１０に搬送される。
蒸着材料は加熱部３３で加熱されて気化される。気化して得られた蒸着材料の蒸気は、成膜対象物１に噴出されて成膜対象物１上に堆積し、蒸着材料の膜が形成される。
これは、いわゆるフラッシュコーティングによる成膜であり、蒸着材料が加熱部に達する度に蒸発して成膜対象物１に噴出され、蒸着材料の膜が形成される。
【００３６】
蒸着材料供給ベルト３０の移動速度と蒸着材料溶液の供給速度を調整することで、副チャンバ２０にて溶媒を完全に分離して、蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料のみを残すことができる。
蒸着材料供給ベルト３０の移動速度は、蒸着材料溶液の溶媒の種類や粘度、あるいは蒸着材料溶液の供給量などに応じて適宜調整可能であり、例えば０．２〜３．５ｍｍ／ｓ程度の範囲である。
【００３７】
また、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ戻る際の蒸着材料供給ベルト３０は、副チャンバでの蒸着材料の気化を避けるために水冷される構成とすることができる。
また、副チャンバ２０内の第１回転駆動部３１も水冷される構成とすることができる。
【００３８】
［蒸着材料溶液を構成する蒸着材料］
蒸着材料は、目的とする防汚膜の特性に応じて適宜選択可能であり、例えば防汚膜を形成するための蒸着材料としては、フッ化炭素系化合物及びシリコーン樹脂などを用いることができ、例えば、パーフロロアルキルシラザンを好ましく用いることができる。
また、防汚膜以外の用途の蒸着材料を用いることも可能である。
【００３９】
また、特許文献３に開示されたオルガノシラン化合物を好ましく用いることができる。
例えば、下記式（１）で示されるパーフロロアルキル基を有するシラン化合物である。
【００４０】
（化１）
ＣｎＦ２ｎ＋１−（ＣＨ２）ｍ−Ｓｉ（Ｒ１Ｒ２Ｒ３） …（１）
【００４１】
式（１）中、Ｒ１は１〜３個の炭素原子を有するアルコキシであるか、またはＣｎＦ２ｎ＋１−（ＣＨ２）ｍ−Ｓｉ（Ｒ２Ｒ３）−Ｏ−であり、Ｒ２，Ｒ３は１〜３個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、ｎは１〜１２であり、およびｍは１〜６である。
【００４２】
式（１）の化合物として、例えば、トリエトキシ（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−ウンデカフルオロヘプチル）シラン；トリエトキシ（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）シラン；トリエトキシ（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシル）シラン；ジエトキシメチル（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシル）シラン；ビス［エトキシメチル（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）］シリルエーテルを用いることができる。
【００４３】
［蒸着材料溶液を構成する溶媒］
蒸着材料溶液を構成する溶媒としては、上記の蒸着材料を溶解するものであり、蒸着材料より少なくとも低温及び低真空のいずれかで蒸発する特性を有していれば特に制限はない。
例えば、パーフルオロ炭化水素などの蒸着材料より少なくとも低温及び低真空のいずれかで蒸発しやすい溶媒を好ましく用いることができる。
【００４４】
例えば、蒸着材料溶液として、フッ化炭素系化合物２０％、溶媒としてパーフルオロヘキサン８０％を含有する「オプツールＤＳＸ（商品名、ダイキン工業株式会社製）」を好ましく用いることができる。
例えば、蒸着材料溶液の供給量を１０μｌ／ｓとし、副チャンバ２０の背圧を１×１０−１Ｐａとし、蒸着材料供給ベルト３０の移動速度を０．２〜３．５ｍｍ／ｓとすることで、副チャンバ２０においてパーフルオロヘキサンを完全に分離し、蒸着チャンバ１０においてフッ化炭素系化合物のみを蒸着させることができる。
【００４５】
［真空蒸着方法］
次に、本実施形態に係る有機膜形成用蒸着材料を用いた真空蒸着方法について説明する。
例えば、上述の本実施形態に係る真空蒸着装置を用いて行う。
まず、例えば、蒸着チャンバ１０及び副チャンバ２０を所定の圧力に真空引きする。
例えば、加熱部３３を所定の温度に加熱し、また、第１回転駆動部３１及び第２回転駆動部３２を回転駆動し、蒸着材料供給ベルト３０を蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動させる。
【００４６】
例えば、保持搬送部（不図示）により、蒸着チャンバ１０内にインライン方式で成膜対象物を搬送する。
【００４７】
次に、例えば、蒸着材料溶液供給部（不図示）により、供給管３４から蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を副チャンバ２０中において蒸着材料供給ベルト３０上に供給する。
【００４８】
本実施形態においては、副チャンバ２０において蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト３０上に残して溶媒を連続的に蒸発させて分離する。
上記のように蒸着材料溶液供給部により蒸着材料溶液を連続的に蒸着材料供給ベルト３０上に供給しても、副チャンバ２０に内で溶媒を連続的に蒸発させて分離し、蒸着材料溶液のうちの蒸着材料のみを蒸着材料供給ベルト３０上に残すことができる。
【００４９】
次に、蒸着材料供給ベルト３０上に残された蒸着材料は、蒸着材料供給ベルト３０の移動により蒸着チャンバ１０に搬送され、蒸着材料は加熱部３３で加熱されて気化される。
気化して得られた蒸着材料の蒸気は、成膜対象物１に噴出されて成膜対象物１上に堆積し、蒸着材料の膜が形成される。
【００５０】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
例えば防汚膜を形成する場合、防汚膜の耐久性及び耐摩擦性などの高い膜質を実現できる。
これは、蒸着材料供給ベルトを採用することで、少なくとも圧力及び温度のいずれかの異なる２箇所以上の領域を設けることができ、これにより、蒸着材料溶液から溶媒を連続的に分離することが可能となったものである。
【００５１】
本実施形態の成膜装置及び成膜方法において、蒸着材料の効率的な蒸発のためには、蒸着材料供給ベルト表面上の蒸着材料を均一にならすことが効果的である。
例えば、副チャンバにおける蒸着材料溶液からの溶媒分離後から蒸着チャンバにおける蒸着材料の蒸発までの間に、蒸着材料供給ベルトの表面にオリフィスを設けることで蒸着材料を均一にならすことができる。例えば蒸着材料供給ベルトの幅が３０ｍｍである時、上記のオリフィスの寸法としては、例えば蒸着材料ベルトとの隙間を０．２ｍｍ、幅を２８ｍｍとする。
【００５２】
また、本実施形態の成膜装置及び成膜方法において、成膜装置を長期間使用すると、蒸発しきれなかった蒸着材料が蒸着材料供給ベルト上や各オリフィスに堆積し、正常な動作を阻害したり、膜質に悪影響を及ぼすことがある。
例えば、蒸着材料供給ベルトの表面に接触しているまたは適切な隙間を維持した部品（スクレイパー）を取り付けることで、上記の不要となった蒸着材料を除去できる。
スクレイパーの設置位置は、蒸発チャンバから蒸着材料を供給する供給管までの間である。具体的には、例えば蒸着材料供給ベルト表面に接触する板を蒸発チャンバの内部に設置することで、上記の不要となった蒸着材料を適切に除去できる。
【００５３】
＜変形例＞
上記の本実施形態の成膜装置は、副チャンバ、蒸着材料供給ベルト、蒸着材料溶液供給部、及び加熱部がユニット化されていることが好ましい。
ユニット化された構成とすることで、成膜装置への装着、整備あるいは交換などの処理が容易になる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
図２は本発明の第２実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向下部に配置されている。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が水平方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が水平方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００５５】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
図３は本発明の第３実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第１実施形態と異なり、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向上部に配置されている。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が鉛直方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が鉛直方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００５７】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００５８】
＜第４実施形態＞
図４は本発明の第４実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第３実施形態と同様に、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向上部に配置されている。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が水平方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が水平方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００５９】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００６０】
＜第５実施形態＞
図５は本発明の第５実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第１実施形態と異なり、成膜対象物１が加熱部３３に対して水平横方向に配置されている。
また、成膜対象物１は、図面上手前側から奥側（または奥側から手前側）に搬送される構成である。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が水平方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が水平方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
【００６１】
また、本実施形態においては、加熱部としてディストリビュータ（分配器）３３Ｓが用いられている。ディストリビュータ３３Ｓには複数個所の開口部が設けられており、ディストリビュータ３３Ｓで加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に複数個所の開口部から噴出して、成膜対象物上に広範囲に蒸着材料の膜を形成することができる。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００６２】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００６３】
本実施形態においては、加熱部としてディストリビュータ（分配器）３３Ｓを用いているが、第１〜第４実施形態と同様の加熱部を用いてもよい。
また、第１〜第４実施形態の成膜装置の加熱部として、本実施形態に記載のディストリビュータ（分配器）を用いてもよい。
【００６４】
＜第６実施形態＞
図６〜図１０は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
図６〜図１０の各成膜装置は、それぞれ第１〜第５実施形態の成膜装置に対応し、副チャンバが隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されていることが異なる。即ち、本実施形態においては、隔壁で隔てられた第１副チャンバ２０Ｓと第２副チャンバ２２を有している。
第１副チャンバ２０Ｓは、第１〜第５実施形態の副チャンバ２０と同様の構成である。
第２副チャンバ２２は、排気管を介して真空ポンプ２３が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における第２副チャンバ２２内の背圧は、例えば大気圧〜蒸着チャンバ２０の背圧の間である。
第１副チャンバ２０Ｓと第２副チャンバ２２が第１隔壁４１で隔てられ、第２副チャンバ２２と蒸着チャンバ１０が第２隔壁４２で隔てられている。
例えば、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２２、蒸着チャンバ１０の順に真空度が高くなる構成とすることができる。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００６５】
第１隔壁４１と第２隔壁４２は、蒸着材料供給ベルト３０により貫通されているが、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２２及び蒸着チャンバ１０間の圧力差を保持できるように、貫通部分において蒸着材料供給ベルト３０との間隙をできるだけ小さく保つことが好ましい。
【００６６】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
これは、蒸着材料供給ベルトを採用することで、少なくとも圧力及び温度のいずれかの異なる３箇所以上の領域を設けることができ、これにより、蒸着材料溶液から溶媒を連続的に分離することが可能となったものである。
【００６７】
＜第７実施形態＞
図１１〜図１５は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
図１１〜図１５の各成膜装置は、それぞれ第１〜第５実施形態の成膜装置に対応し、副チャンバが隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されていることが異なる。即ち、本実施形態においては、隔壁で隔てられた第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２２及び第３副チャンバ２４を有している。本実施形態では副チャンバが３個のチャンバから構成されているが、３個以上のチャンバから構成されていてもよい。
第１副チャンバ２０Ｓは、第１〜第５実施形態の副チャンバ２０と同様の構成である。
第２副チャンバ２４は、排気管を介して真空ポンプ２５が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における第２副チャンバ２４内の背圧は、例えば大気圧〜蒸着チャンバ２０の背圧の間である。
第３副チャンバ２６は、排気管を介して真空ポンプ２７が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における第３副チャンバ２６内の背圧は、例えば大気圧〜蒸着チャンバ２０の背圧の間である。
第１副チャンバ２０Ｓと第２副チャンバ２４が第１隔壁４３で隔てられ、第２副チャンバ２４と第３副チャンバ２６が第２隔壁４４で隔てられ、第３副チャンバ２６と蒸着チャンバ１０が第３隔壁４５で隔てられている。
例えば、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２４、第３副チャンバ２６、蒸着チャンバ１０の順に真空度が高くなる構成とすることができる。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００６８】
第１隔壁４３、第２隔壁４４及び第３隔壁３５は、蒸着材料供給ベルト３０により貫通されているが、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２４、第３副チャンバ２６及び蒸着チャンバ１０間の圧力差を保持できるように、貫通部分において蒸着材料供給ベルト３０との間隙をできるだけ小さく保つことが好ましい。
【００６９】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
これは、蒸着材料供給ベルトを採用することで、少なくとも圧力及び温度のいずれかの異なる４箇所以上の領域を設けることができ、これにより、蒸着材料溶液から溶媒を連続的に分離することが可能となったものである。
さらに、必要に応じてさらに副チャンバを構成するチャンバの数を増加させることも可能である。
【００７０】
上記の第６実施形態及び第７実施形態においては、副チャンバは複数個のチャンバで構成されている。
上記の構成では、第１副チャンバの背圧を高く設定して第１副チャンバでの溶媒分離は行わず、第２副チャンバ以降において徐々に溶媒分離を行う構成としてもよい。
また、真空蒸着材料の供給速度と複数個の副チャンバの配置及び背圧設定により、蒸着チャンバに至るまでの副チャンバ内で所要の圧力勾配ができるようにすることができる。
材料を副チャンバ内へ導入する際、副チャンバの背圧が適切に設定されていないと溶媒が一気に蒸発してしまい、蒸着材料ごと飛散させてしまうことがあるが、上記のように圧力勾配を設けたり、第１副チャンバでの溶媒分離は行わず、第２副チャンバ以降において徐々に溶媒分離を行う構成とすることで、これを抑制することができる。
例えば、第１副チャンバにＡｒなどのガスを導入し、材料供給口とあわせて設計することで適切な圧力勾配を得ることができる。
さらに、カバー、メッシュ、ワイヤなどを使用して、蒸着材料の飛散を防ぐことも可能である。
【００７１】
＜第８実施形態＞
図１６は本発明の第８実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
蒸着材料の蒸気噴出部が複数個並列に並べて構成されている。
即ち、１つの蒸着チャンバ１０に対して、隔壁４０Ａで隔てられ、排気管を介して真空ポンプ２１Ａが接続された副チャンバ２０Ａ、蒸着材料供給ベルト３０Ａ、蒸着材料溶液供給部に接続された供給管３４Ａ、及び加熱部３３Ａからなる第１ユニットＡと、隔壁４０Ｂで隔てられ、排気管を介して真空ポンプ２１Ｂが接続された副チャンバ２０Ｂ、蒸着材料供給ベルト３０Ｂ、蒸着材料溶液供給部に接続された供給管３４Ｂ、及び加熱部３３Ｂからなる第２ユニットＢと、隔壁４０Ｃで隔てられ、排気管を介して真空ポンプ２１Ｃが接続された副チャンバ２０Ｃ、蒸着材料供給ベルト３０Ｃ、蒸着材料溶液供給部に接続された供給管３４Ｃ、及び加熱部３３Ｃからなる第３ユニットＣが並列に並べて構成されている。
【００７２】
蒸着材料の蒸気噴出部が複数個並列に並べて構成することで、幅の広い蒸着対象物に対しても蒸着可能である。
【００７３】
本実施形態においても、各副チャンバは隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されていてもよい。さらに、各副チャンバは隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されていてもよい。
また、加熱部として、第５実施形態に記載のディストリビュータ（分配器）を用いてもよい。
【００７４】
本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、蒸着材料としては、防汚膜のほか、防汚膜以外の用途の蒸着材料を用いることも可能である。蒸着材料が溶媒に溶解あるいは分散されて保存される場合に、溶媒あるいは分散媒を除去してから蒸着させることが可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…成膜対象物
２…搬送方向
１０…蒸着チャンバ
１１…真空ポンプ
２０…副チャンバ
２０Ｓ…第１副チャンバ
２１…真空ポンプ
２２…第２副チャンバ
２３…真空ポンプ
２４…第２副チャンバ
２５…真空ポンプ
２６…第３副チャンバ
２７…真空ポンプ
３０…蒸着材料供給ベルト
３１…第１回転駆動部
３２…第２回転駆動部
３３…加熱部
３３Ｓ…ディストリビュータ（分配器）
３４…供給管
４０…隔壁
４１…第１隔壁
４２…第２隔壁
４３…第１隔壁
４４…第２隔壁
４５…第３隔壁
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…副チャンバ
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…真空ポンプ
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…蒸着材料供給ベルト
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ…加熱部
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ…供給管
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…隔壁
Ａ…第１ユニット
Ｂ…第２ユニット
Ｃ…第３ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜装置に関し、特に、インライン方式で真空蒸着を行う成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着は無機膜及び有機膜を形成する方法として広く用いられており、真空蒸着により、光学部品などの表面に防汚膜として機能する有機膜を形成する方法が知られている。
例えば、真空蒸着装置を構成するチャンバ中に設けられたヒーターで有機膜形成用蒸着材料を加熱して気化させ、成膜対象物の表面に蒸着材料の蒸気を噴出して蒸着材料を堆積させ、有機膜を形成する。
【０００３】
有機膜を形成するための蒸着装置としては、種々の構成のものが知られている。
例えば、特許文献１には、固体あるいは粉体の有機膜形成用蒸着材料を用いて真空蒸着により有機膜を成膜する成膜装置が記載されている。
【０００４】
一方、例えば特許文献２の図４及び対応する明細書の記載には、液状の防汚剤を含浸させた多孔性タブレットあるいは液状の防汚剤そのものをボートで加熱して蒸着する蒸着装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、多孔性無機酸化物マトリックスにパーフルロロアルキル基を有するシラン化合物などのオルガノシラン化合物を含浸させてなる蒸着材料を用いて高真空下で真空蒸着することで撥水性コーティングを施す方法が開示されている。
【０００６】
上記の真空蒸着で用いられる有機膜形成用蒸着材料は、蒸着材料の劣化防止と均一性の確保の目的で溶媒に溶解された溶液の状態で用いられる場合がある。
しかしながら、例えばインライン方式で真空蒸着を行う成膜装置において溶液の状態の有機膜形成用蒸着材料を用いて真空蒸着する場合、蒸着材料に溶媒が混入して成膜されやすく、形成される有機膜の耐久性及び耐摩擦性などの膜質が劣化してしまうという不利益がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６３７５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１５５３５３号公報
【特許文献３】特開平９−１３７１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする課題は、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合に、形成される膜の膜質の劣化を防止することが難しいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の成膜装置は、蒸着チャンバと、隔壁で前記蒸着チャンバから隔てられて設けられた副チャンバと、隔壁を貫通して前記蒸着チャンバ内から前記副チャンバ内にわたって設けられ、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動可能に設けられた蒸着材料供給ベルトと、蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を前記副チャンバ中において前記蒸着材料供給ベルト上に供給する蒸着材料溶液供給部と、前記蒸着チャンバ内に設けられ、前記蒸着チャンバ内の所定の箇所の前記蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する加熱部と、前記蒸着チャンバ内に設けられ、成膜対象物を保持及び搬送する保持搬送部とを有し、前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を蒸発させて分離し、前記蒸着チャンバにおいて前記加熱部で加熱された前記蒸着材料を気化して得られた前記蒸着材料の蒸気を前記成膜対象物に噴出して堆積させ、前記蒸着材料の膜を形成する。
【００１０】
上記の本発明の成膜装置は、蒸着チャンバと、副チャンバと、蒸着材料供給ベルトと、蒸着材料溶液供給部と、加熱部と、保持搬送部とを有する。副チャンバは、隔壁で蒸着チャンバから隔てられて設けられている。蒸着材料供給ベルトは、隔壁を貫通して蒸着チャンバ内から副チャンバ内にわたって設けられ、副チャンバから蒸着チャンバへ移動可能に設けられている。蒸着材料溶液供給部は、蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を副チャンバ中において蒸着材料供給ベルト上に供給する。加熱部は、蒸着チャンバ内に設けられ、蒸着チャンバ内の所定の箇所の蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する。保持搬送部は、蒸着チャンバ内に設けられ、成膜対象物を保持及び搬送する。
ここで、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離し、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成する。
【００１１】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記蒸着材料供給ベルトが環状の形状であり、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動した後前記副チャンバに戻るように構成されている。
【００１２】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を連続的に蒸発させて分離する。
【００１３】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記蒸着材料溶液供給部が前記蒸着材料溶液を連続的に前記蒸着材料供給ベルト上に供給する。
【００１４】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記保持搬送部がパスバイ方式で成膜工程中に前記成膜対象物を連続的に搬送する。
【００１５】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記保持搬送部がステップバイステップ方式で成膜工程毎に前記成膜対象物の搬送及び静止保持を繰り返す。
【００１６】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる蒸着材料供給ベルト駆動部を有し、前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる。
【００１７】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記副チャンバ、前記蒸着材料供給ベルト、前記蒸着材料溶液供給部、及び前記加熱部がユニット化されている。
【００１８】
上記の本発明の成膜装置は、好適には、前記副チャンバが隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されている。さらに好適には、前記副チャンバが隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図２】図２は本発明の第２実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図３】図３は本発明の第３実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図４】図４は本発明の第４実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図５】図５は本発明の第５実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図６】図６は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図７】図７は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図８】図８は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図９】図９は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１０】図１０は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１１】図１１は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１２】図１２は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１３】図１３は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１４】図１４は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１５】図１５は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【図１６】図１６は本発明の第８実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の成膜装置並びにそれを用いた有機膜の形成方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
［成膜装置の構成］
図１は本発明の第１実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
成膜装置は、例えば、蒸着チャンバ１０と、副チャンバ２０と、蒸着材料供給ベルト３０と、蒸着材料溶液供給部（不図示）と、加熱部３３と、保持搬送部（不図示）とを有する。
【００２３】
蒸着チャンバ１０は、排気管を介して真空ポンプ１１が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における蒸着チャンバ１０内の背圧は、例えば１０−２〜１０−５Ｐａ程度である。
【００２４】
副チャンバ２０は、隔壁４０で蒸着チャンバ１０から隔てられて設けられている。副チャンバ２０は、排気管を介して真空ポンプ２１が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における副チャンバ２０内の背圧は、例えば１０−２〜１０−５Ｐａ程度である。副チャンバ２０の背圧は、蒸着チャンバ１０より低真空とすることができる。
【００２５】
蒸着材料供給ベルト３０は、隔壁４０を貫通して蒸着チャンバ１０内から副チャンバ２０内にわたって設けられ、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動可能に設けられている。
例えば、蒸着材料供給ベルト３０が環状の形状であり、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動した後蒸着チャンバ１０に戻るように構成されている。
【００２６】
蒸着材料供給ベルト３０は、例えばステンレススチールなどの耐熱性及び耐蝕性を有する材料で形成されており、板状、ワイヤ、メッシュなどの構成とすることができる。
本実施形態においては、蒸着材料供給ベルトとしてベルト状の形状を示しているが、これに限らない。例えば複数個のテーブルなど、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動可能に設けられ、蒸着材料を蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ搬送可能な構造であれば、本実施形態において蒸着材料供給ベルトに代えて採用できる。
蒸着材料供給ベルト３０の長さは、成膜装置の大きさなどに応じて調整することができ、例えば５００〜２０００ｍｍ程度の範囲の長さを有しており、例えば長さ１０００ｍｍである。
また、蒸着材料供給ベルト３０の幅についても成膜装置の大きさや成膜対象物の大きさなどに応じて調整することができ、例えば３０〜２００ｍｍ程度の範囲の幅を有している。
【００２７】
例えば、蒸着材料供給ベルト３０を副チャンバ２０から蒸着チャンバ１０へ移動させる蒸着材料供給ベルト駆動部を有し、蒸着材料供給ベルト３０を副チャンバ２０から蒸着チャンバ１０へ移動させる。
本実施形態においては、蒸着材料供給ベルト駆動部は、副チャンバ２０内に設けられた第１回転駆動部３１と蒸着チャンバ１０内に設けられた第２回転駆動部３２から構成されている。第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２は、蒸着材料供給ベルト３０を移動させるように駆動する部材であり、それぞれ、例えば、シャフトとシャフトを回転させる部分とシャフトに接続された円筒形状部などからなる。
上記のように蒸着材料供給ベルト３０が環状の形状であり、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２により蒸着材料供給ベルト３０が回転して副チャンバ２０から蒸着チャンバ１０へ移動し、その後副チャンバ２０に戻るように構成されている。
本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が鉛直方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が鉛直方向に移動する構成となっている。
【００２８】
隔壁４０は、蒸着材料供給ベルト３０により貫通されているが、副チャンバ２０と蒸着チャンバ１０間の圧力差を保持できるように、貫通部分において蒸着材料供給ベルト３０との間隙をできるだけ小さく保つことが好ましい。
【００２９】
蒸着材料溶液供給部（不図示）は、供給管３４に接続されており、蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を副チャンバ２０中において蒸着材料供給ベルト３０上に供給する。
本実施形態においては、第１回転駆動部３１に接する部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
例えば、蒸着材料溶液供給部は、ニードルバルブ、ディスペンサ、スクリューポンプなどの手段で構成でき、蒸着材料溶液を連続的に蒸着材料供給ベルト３０上に供給することができる。
【００３０】
加熱部３３は、蒸着チャンバ１０内に設けられ、蒸着チャンバ１０内の所定の箇所の蒸着材料供給ベルト３０上の蒸着材料が気化するように加熱する。
本実施形態においては抵抗加熱によるボックス型の加熱部３３を示しているが、これに限らず、電子ビーム照射などの種々の手段を採用でき、加熱する位置は適宜選択可能である。また、蒸着材料供給ベルト３０自体を加熱可能に構成することで、蒸着材料供給ベルト３０を直接加熱してもよい。
ボックス型の加熱部を用いる場合、本実施形態においては第２回転駆動部３２を覆うように加熱部３３を配置しているが、これに限らず、第２回転駆動部３２は加熱部３３の外部に配置されていてもよい。
【００３１】
保持搬送部（不図示）は、蒸着チャンバ１０内に設けられ、成膜対象物１を保持及び搬送方向２へ搬送する。
いわゆる、インライン方式で成膜対象物を蒸着チャンバ１０内にパスバイあるいはステップバイステップなどの方式で連続的に搬送可能である。
【００３２】
例えば、保持搬送部がパスバイ方式で成膜工程中に成膜対象物１を搬送方向２へ連続的に搬送する。
あるいは、例えば、保持搬送部がステップバイステップ方式で成膜工程毎に成膜対象物１の搬送方向２への搬送及び静止保持を繰り返す。
【００３３】
本実施形態においては、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向下部に配置されている構成である。
【００３４】
本実施形態の成膜装置においては、例えば、副チャンバ２０において蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト３０上に残して溶媒を連続的に蒸発させて分離する。
上記のように蒸着材料溶液供給部により蒸着材料溶液を連続的に蒸着材料供給ベルト３０上に供給しても、副チャンバ２０に内で溶媒を連続的に蒸発させて分離し、蒸着材料溶液のうちの蒸着材料のみを蒸着材料供給ベルト３０上に残すことができる。
【００３５】
蒸着材料供給ベルト３０上に残された蒸着材料は、蒸着材料供給ベルト３０の移動により蒸着チャンバ１０に搬送される。
蒸着材料は加熱部３３で加熱されて気化される。気化して得られた蒸着材料の蒸気は、成膜対象物１に噴出されて成膜対象物１上に堆積し、蒸着材料の膜が形成される。
これは、いわゆるフラッシュコーティングによる成膜であり、蒸着材料が加熱部に達する度に蒸発して成膜対象物１に噴出され、蒸着材料の膜が形成される。
【００３６】
蒸着材料供給ベルト３０の移動速度と蒸着材料溶液の供給速度を調整することで、副チャンバ２０にて溶媒を完全に分離して、蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料のみを残すことができる。
蒸着材料供給ベルト３０の移動速度は、蒸着材料溶液の溶媒の種類や粘度、あるいは蒸着材料溶液の供給量などに応じて適宜調整可能であり、例えば０．２〜３．５ｍｍ／ｓ程度の範囲である。
【００３７】
また、蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ戻る際の蒸着材料供給ベルト３０は、副チャンバでの蒸着材料の気化を避けるために水冷される構成とすることができる。
また、副チャンバ２０内の第１回転駆動部３１も水冷される構成とすることができる。
【００３８】
［蒸着材料溶液を構成する蒸着材料］
蒸着材料は、目的とする防汚膜の特性に応じて適宜選択可能であり、例えば防汚膜を形成するための蒸着材料としては、フッ化炭素系化合物及びシリコーン樹脂などを用いることができ、例えば、パーフロロアルキルシラザンを好ましく用いることができる。
また、防汚膜以外の用途の蒸着材料を用いることも可能である。
【００３９】
また、特許文献３に開示されたオルガノシラン化合物を好ましく用いることができる。
例えば、下記式（１）で示されるパーフロロアルキル基を有するシラン化合物である。
【００４０】
（化１）
ＣｎＦ２ｎ＋１−（ＣＨ２）ｍ−Ｓｉ（Ｒ１Ｒ２Ｒ３） …（１）
【００４１】
式（１）中、Ｒ１は１〜３個の炭素原子を有するアルコキシであるか、またはＣｎＦ２ｎ＋１−（ＣＨ２）ｍ−Ｓｉ（Ｒ２Ｒ３）−Ｏ−であり、Ｒ２，Ｒ３は１〜３個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、ｎは１〜１２であり、およびｍは１〜６である。
【００４２】
式（１）の化合物として、例えば、トリエトキシ（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−ウンデカフルオロヘプチル）シラン；トリエトキシ（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）シラン；トリエトキシ（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシル）シラン；ジエトキシメチル（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシル）シラン；ビス［エトキシメチル（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）］シリルエーテルを用いることができる。
【００４３】
［蒸着材料溶液を構成する溶媒］
蒸着材料溶液を構成する溶媒としては、上記の蒸着材料を溶解するものであり、蒸着材料より少なくとも低温及び低真空のいずれかで蒸発する特性を有していれば特に制限はない。
例えば、パーフルオロ炭化水素などの蒸着材料より少なくとも低温及び低真空のいずれかで蒸発しやすい溶媒を好ましく用いることができる。
【００４４】
例えば、蒸着材料溶液として、フッ化炭素系化合物２０％、溶媒としてパーフルオロヘキサン８０％を含有する「オプツールＤＳＸ（商品名、ダイキン工業株式会社製）」を好ましく用いることができる。
例えば、蒸着材料溶液の供給量を１０μｌ／ｓとし、副チャンバ２０の背圧を１×１０−１Ｐａとし、蒸着材料供給ベルト３０の移動速度を０．２〜３．５ｍｍ／ｓとすることで、副チャンバ２０においてパーフルオロヘキサンを完全に分離し、蒸着チャンバ１０においてフッ化炭素系化合物のみを蒸着させることができる。
【００４５】
［真空蒸着方法］
次に、本実施形態に係る有機膜形成用蒸着材料を用いた真空蒸着方法について説明する。
例えば、上述の本実施形態に係る真空蒸着装置を用いて行う。
まず、例えば、蒸着チャンバ１０及び副チャンバ２０を所定の圧力に真空引きする。
例えば、加熱部３３を所定の温度に加熱し、また、第１回転駆動部３１及び第２回転駆動部３２を回転駆動し、蒸着材料供給ベルト３０を蒸着チャンバ１０から副チャンバ２０へ移動させる。
【００４６】
例えば、保持搬送部（不図示）により、蒸着チャンバ１０内にインライン方式で成膜対象物を搬送する。
【００４７】
次に、例えば、蒸着材料溶液供給部（不図示）により、供給管３４から蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を副チャンバ２０中において蒸着材料供給ベルト３０上に供給する。
【００４８】
本実施形態においては、副チャンバ２０において蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト３０上に残して溶媒を連続的に蒸発させて分離する。
上記のように蒸着材料溶液供給部により蒸着材料溶液を連続的に蒸着材料供給ベルト３０上に供給しても、副チャンバ２０に内で溶媒を連続的に蒸発させて分離し、蒸着材料溶液のうちの蒸着材料のみを蒸着材料供給ベルト３０上に残すことができる。
【００４９】
次に、蒸着材料供給ベルト３０上に残された蒸着材料は、蒸着材料供給ベルト３０の移動により蒸着チャンバ１０に搬送され、蒸着材料は加熱部３３で加熱されて気化される。
気化して得られた蒸着材料の蒸気は、成膜対象物１に噴出されて成膜対象物１上に堆積し、蒸着材料の膜が形成される。
【００５０】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
例えば防汚膜を形成する場合、防汚膜の耐久性及び耐摩擦性などの高い膜質を実現できる。
これは、蒸着材料供給ベルトを採用することで、少なくとも圧力及び温度のいずれかの異なる２箇所以上の領域を設けることができ、これにより、蒸着材料溶液から溶媒を連続的に分離することが可能となったものである。
【００５１】
本実施形態の成膜装置及び成膜方法において、蒸着材料の効率的な蒸発のためには、蒸着材料供給ベルト表面上の蒸着材料を均一にならすことが効果的である。
例えば、副チャンバにおける蒸着材料溶液からの溶媒分離後から蒸着チャンバにおける蒸着材料の蒸発までの間に、蒸着材料供給ベルトの表面にオリフィスを設けることで蒸着材料を均一にならすことができる。例えば蒸着材料供給ベルトの幅が３０ｍｍである時、上記のオリフィスの寸法としては、例えば蒸着材料ベルトとの隙間を０．２ｍｍ、幅を２８ｍｍとする。
【００５２】
また、本実施形態の成膜装置及び成膜方法において、成膜装置を長期間使用すると、蒸発しきれなかった蒸着材料が蒸着材料供給ベルト上や各オリフィスに堆積し、正常な動作を阻害したり、膜質に悪影響を及ぼすことがある。
例えば、蒸着材料供給ベルトの表面に接触しているまたは適切な隙間を維持した部品（スクレイパー）を取り付けることで、上記の不要となった蒸着材料を除去できる。
スクレイパーの設置位置は、蒸発チャンバから蒸着材料を供給する供給管までの間である。具体的には、例えば蒸着材料供給ベルト表面に接触する板を蒸発チャンバの内部に設置することで、上記の不要となった蒸着材料を適切に除去できる。
【００５３】
＜変形例＞
上記の本実施形態の成膜装置は、副チャンバ、蒸着材料供給ベルト、蒸着材料溶液供給部、及び加熱部がユニット化されていることが好ましい。
ユニット化された構成とすることで、成膜装置への装着、整備あるいは交換などの処理が容易になる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
図２は本発明の第２実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第１実施形態と同様に、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向下部に配置されている。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が水平方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が水平方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００５５】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
図３は本発明の第３実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第１実施形態と異なり、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向上部に配置されている。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が鉛直方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が鉛直方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００５７】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００５８】
＜第４実施形態＞
図４は本発明の第４実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第３実施形態と同様に、成膜対象物１が加熱部３３の鉛直方向上部に配置されている。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が水平方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が水平方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００５９】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００６０】
＜第５実施形態＞
図５は本発明の第５実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
本実施形態においては、第１実施形態と異なり、成膜対象物１が加熱部３３に対して水平横方向に配置されている。
また、成膜対象物１は、図面上手前側から奥側（または奥側から手前側）に搬送される構成である。
また、本実施形態においては、第１回転駆動部３１と第２回転駆動部３２が水平方向に離間して設けられ、蒸着材料供給ベルト３０が水平方向に移動する構成となっている。
また、第１回転駆動部３１を過ぎた部分の蒸着材料供給ベルト３０上に蒸着材料溶液を供給する構成である。
【００６１】
また、本実施形態においては、加熱部としてディストリビュータ（分配器）３３Ｓが用いられている。ディストリビュータ３３Ｓには複数個所の開口部が設けられており、ディストリビュータ３３Ｓで加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に複数個所の開口部から噴出して、成膜対象物上に広範囲に蒸着材料の膜を形成することができる。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００６２】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
【００６３】
本実施形態においては、加熱部としてディストリビュータ（分配器）３３Ｓを用いているが、第１〜第４実施形態と同様の加熱部を用いてもよい。
また、第１〜第４実施形態の成膜装置の加熱部として、本実施形態に記載のディストリビュータ（分配器）を用いてもよい。
【００６４】
＜第６実施形態＞
図６〜図１０は本発明の第６実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
図６〜図１０の各成膜装置は、それぞれ第１〜第５実施形態の成膜装置に対応し、副チャンバが隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されていることが異なる。即ち、本実施形態においては、隔壁で隔てられた第１副チャンバ２０Ｓと第２副チャンバ２２を有している。
第１副チャンバ２０Ｓは、第１〜第５実施形態の副チャンバ２０と同様の構成である。
第２副チャンバ２２は、排気管を介して真空ポンプ２３が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における第２副チャンバ２２内の背圧は、例えば大気圧〜蒸着チャンバ２０の背圧の間である。
第１副チャンバ２０Ｓと第２副チャンバ２２が第１隔壁４１で隔てられ、第２副チャンバ２２と蒸着チャンバ１０が第２隔壁４２で隔てられている。
例えば、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２２、蒸着チャンバ１０の順に真空度が高くなる構成とすることができる。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００６５】
第１隔壁４１と第２隔壁４２は、蒸着材料供給ベルト３０により貫通されているが、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２２及び蒸着チャンバ１０間の圧力差を保持できるように、貫通部分において蒸着材料供給ベルト３０との間隙をできるだけ小さく保つことが好ましい。
【００６６】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
これは、蒸着材料供給ベルトを採用することで、少なくとも圧力及び温度のいずれかの異なる３箇所以上の領域を設けることができ、これにより、蒸着材料溶液から溶媒を連続的に分離することが可能となったものである。
【００６７】
＜第７実施形態＞
図１１〜図１５は本発明の第７実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
図１１〜図１５の各成膜装置は、それぞれ第１〜第５実施形態の成膜装置に対応し、副チャンバが隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されていることが異なる。即ち、本実施形態においては、隔壁で隔てられた第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２２及び第３副チャンバ２４を有している。本実施形態では副チャンバが３個のチャンバから構成されているが、３個以上のチャンバから構成されていてもよい。
第１副チャンバ２０Ｓは、第１〜第５実施形態の副チャンバ２０と同様の構成である。
第２副チャンバ２４は、排気管を介して真空ポンプ２５が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における第２副チャンバ２４内の背圧は、例えば大気圧〜蒸着チャンバ２０の背圧の間である。
第３副チャンバ２６は、排気管を介して真空ポンプ２７が接続されており、内部が所定の圧力に減圧可能となっている。真空蒸着による成膜時における第３副チャンバ２６内の背圧は、例えば大気圧〜蒸着チャンバ２０の背圧の間である。
第１副チャンバ２０Ｓと第２副チャンバ２４が第１隔壁４３で隔てられ、第２副チャンバ２４と第３副チャンバ２６が第２隔壁４４で隔てられ、第３副チャンバ２６と蒸着チャンバ１０が第３隔壁４５で隔てられている。
例えば、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２４、第３副チャンバ２６、蒸着チャンバ１０の順に真空度が高くなる構成とすることができる。
上記を除いて、第１実施形態と同様の構成である。
【００６８】
第１隔壁４３、第２隔壁４４及び第３隔壁３５は、蒸着材料供給ベルト３０により貫通されているが、第１副チャンバ２０Ｓ、第２副チャンバ２４、第３副チャンバ２６及び蒸着チャンバ１０間の圧力差を保持できるように、貫通部分において蒸着材料供給ベルト３０との間隙をできるだけ小さく保つことが好ましい。
【００６９】
本実施形態の成膜装置によれば、インライン方式で溶液の状態の蒸着材料を用いて真空蒸着する場合であっても、副チャンバにおいて蒸着材料溶液供給部から供給された蒸着材料溶液のうちの蒸着材料を蒸着材料供給ベルト上に残して溶媒を蒸発させて分離した後、蒸着チャンバにおいて加熱部で加熱された蒸着材料を気化して得られた蒸着材料の蒸気を成膜対象物に噴出して堆積させ、蒸着材料の膜を形成することにより、形成される膜の膜質の劣化を防止することができる。
これは、蒸着材料供給ベルトを採用することで、少なくとも圧力及び温度のいずれかの異なる４箇所以上の領域を設けることができ、これにより、蒸着材料溶液から溶媒を連続的に分離することが可能となったものである。
さらに、必要に応じてさらに副チャンバを構成するチャンバの数を増加させることも可能である。
【００７０】
上記の第６実施形態及び第７実施形態においては、副チャンバは複数個のチャンバで構成されている。
上記の構成では、第１副チャンバの背圧を高く設定して第１副チャンバでの溶媒分離は行わず、第２副チャンバ以降において徐々に溶媒分離を行う構成としてもよい。
また、真空蒸着材料の供給速度と複数個の副チャンバの配置及び背圧設定により、蒸着チャンバに至るまでの副チャンバ内で所要の圧力勾配ができるようにすることができる。
材料を副チャンバ内へ導入する際、副チャンバの背圧が適切に設定されていないと溶媒が一気に蒸発してしまい、蒸着材料ごと飛散させてしまうことがあるが、上記のように圧力勾配を設けたり、第１副チャンバでの溶媒分離は行わず、第２副チャンバ以降において徐々に溶媒分離を行う構成とすることで、これを抑制することができる。
例えば、第１副チャンバにＡｒなどのガスを導入し、材料供給口とあわせて設計することで適切な圧力勾配を得ることができる。
さらに、カバー、メッシュ、ワイヤなどを使用して、蒸着材料の飛散を防ぐことも可能である。
【００７１】
＜第８実施形態＞
図１６は本発明の第８実施形態に係る成膜装置の模式構成図である。
蒸着材料の蒸気噴出部が複数個並列に並べて構成されている。
即ち、１つの蒸着チャンバ１０に対して、隔壁４０Ａで隔てられ、排気管を介して真空ポンプ２１Ａが接続された副チャンバ２０Ａ、蒸着材料供給ベルト３０Ａ、蒸着材料溶液供給部に接続された供給管３４Ａ、及び加熱部３３Ａからなる第１ユニットＡと、隔壁４０Ｂで隔てられ、排気管を介して真空ポンプ２１Ｂが接続された副チャンバ２０Ｂ、蒸着材料供給ベルト３０Ｂ、蒸着材料溶液供給部に接続された供給管３４Ｂ、及び加熱部３３Ｂからなる第２ユニットＢと、隔壁４０Ｃで隔てられ、排気管を介して真空ポンプ２１Ｃが接続された副チャンバ２０Ｃ、蒸着材料供給ベルト３０Ｃ、蒸着材料溶液供給部に接続された供給管３４Ｃ、及び加熱部３３Ｃからなる第３ユニットＣが並列に並べて構成されている。
【００７２】
蒸着材料の蒸気噴出部が複数個並列に並べて構成することで、幅の広い蒸着対象物に対しても蒸着可能である。
【００７３】
本実施形態においても、各副チャンバは隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されていてもよい。さらに、各副チャンバは隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されていてもよい。
また、加熱部として、第５実施形態に記載のディストリビュータ（分配器）を用いてもよい。
【００７４】
本発明は上記の説明に限定されない。
例えば、蒸着材料としては、防汚膜のほか、防汚膜以外の用途の蒸着材料を用いることも可能である。蒸着材料が溶媒に溶解あるいは分散されて保存される場合に、溶媒あるいは分散媒を除去してから蒸着させることが可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…成膜対象物
２…搬送方向
１０…蒸着チャンバ
１１…真空ポンプ
２０…副チャンバ
２０Ｓ…第１副チャンバ
２１…真空ポンプ
２２…第２副チャンバ
２３…真空ポンプ
２４…第２副チャンバ
２５…真空ポンプ
２６…第３副チャンバ
２７…真空ポンプ
３０…蒸着材料供給ベルト
３１…第１回転駆動部
３２…第２回転駆動部
３３…加熱部
３３Ｓ…ディストリビュータ（分配器）
３４…供給管
４０…隔壁
４１…第１隔壁
４２…第２隔壁
４３…第１隔壁
４４…第２隔壁
４５…第３隔壁
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…副チャンバ
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…真空ポンプ
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…蒸着材料供給ベルト
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ…加熱部
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ…供給管
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…隔壁
Ａ…第１ユニット
Ｂ…第２ユニット
Ｃ…第３ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着チャンバと、
隔壁で前記蒸着チャンバから隔てられて設けられた副チャンバと、
隔壁を貫通して前記蒸着チャンバ内から前記副チャンバ内にわたって設けられ、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動可能に設けられた蒸着材料供給ベルトと、
蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を前記副チャンバ中において前記蒸着材料供給ベルト上に供給する蒸着材料溶液供給部と、
前記蒸着チャンバ内に設けられ、前記蒸着チャンバ内の所定の箇所の前記蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する加熱部と、
前記蒸着チャンバ内に設けられ、成膜対象物を保持及び搬送する保持搬送部と
を有し、
前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を蒸発させて分離し、
前記蒸着チャンバにおいて前記加熱部で加熱された前記蒸着材料を気化して得られた前記蒸着材料の蒸気を前記成膜対象物に噴出して堆積させ、前記蒸着材料の膜を形成する
成膜装置。
【請求項２】
前記蒸着材料供給ベルトが環状の形状であり、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動した後前記副チャンバに戻るように構成されている
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を連続的に蒸発させて分離する
請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記蒸着材料溶液供給部が前記蒸着材料溶液を連続的に前記蒸着材料供給ベルト上に供給する
請求項１〜３のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項５】
前記保持搬送部がパスバイ方式で成膜工程中に前記成膜対象物を連続的に搬送する
請求項１〜４のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項６】
前記保持搬送部がステップバイステップ方式で成膜工程毎に前記成膜対象物の搬送及び静止保持を繰り返す
請求項１〜４のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項７】
前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる蒸着材料供給ベルト駆動部を有し、前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる
請求項１〜６のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項８】
前記副チャンバ、前記蒸着材料供給ベルト、前記蒸着材料溶液供給部、及び前記加熱部がユニット化されている
請求項１〜７のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項９】
前記副チャンバが隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されている
請求項１〜８のずれかに記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記副チャンバが隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されている
請求項９に記載の成膜装置。
【請求項１】
蒸着チャンバと、
隔壁で前記蒸着チャンバから隔てられて設けられた副チャンバと、
隔壁を貫通して前記蒸着チャンバ内から前記副チャンバ内にわたって設けられ、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動可能に設けられた蒸着材料供給ベルトと、
蒸着材料を溶媒に溶解した蒸着材料溶液を前記副チャンバ中において前記蒸着材料供給ベルト上に供給する蒸着材料溶液供給部と、
前記蒸着チャンバ内に設けられ、前記蒸着チャンバ内の所定の箇所の前記蒸着材料供給ベルト上の蒸着材料が気化するように加熱する加熱部と、
前記蒸着チャンバ内に設けられ、成膜対象物を保持及び搬送する保持搬送部と
を有し、
前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を蒸発させて分離し、
前記蒸着チャンバにおいて前記加熱部で加熱された前記蒸着材料を気化して得られた前記蒸着材料の蒸気を前記成膜対象物に噴出して堆積させ、前記蒸着材料の膜を形成する
成膜装置。
【請求項２】
前記蒸着材料供給ベルトが環状の形状であり、前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動した後前記副チャンバに戻るように構成されている
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記副チャンバにおいて前記蒸着材料溶液供給部から供給された前記蒸着材料溶液のうちの前記蒸着材料を前記蒸着材料供給ベルト上に残して前記溶媒を連続的に蒸発させて分離する
請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記蒸着材料溶液供給部が前記蒸着材料溶液を連続的に前記蒸着材料供給ベルト上に供給する
請求項１〜３のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項５】
前記保持搬送部がパスバイ方式で成膜工程中に前記成膜対象物を連続的に搬送する
請求項１〜４のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項６】
前記保持搬送部がステップバイステップ方式で成膜工程毎に前記成膜対象物の搬送及び静止保持を繰り返す
請求項１〜４のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項７】
前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる蒸着材料供給ベルト駆動部を有し、前記蒸着材料供給ベルトを前記副チャンバから前記蒸着チャンバへ移動させる
請求項１〜６のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項８】
前記副チャンバ、前記蒸着材料供給ベルト、前記蒸着材料溶液供給部、及び前記加熱部がユニット化されている
請求項１〜７のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項９】
前記副チャンバが隔壁で隔てられた複数個のチャンバから構成されている
請求項１〜８のずれかに記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記副チャンバが隔壁で隔てられた３個以上のチャンバから構成されている
請求項９に記載の成膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−４０３５７（Ｐ２０１３−４０３５７Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６１１６（Ｐ２０１１−１７６１１６）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度経済産業省、戦略的基盤技術高度化支援事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０００７５７５１）株式会社オプトラン (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度経済産業省、戦略的基盤技術高度化支援事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０００７５７５１）株式会社オプトラン (15)
【Ｆターム（参考）】
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