薄膜製造装置及び薄膜の製造方法
【課題】ＣＶＤ装置が大型化してもチャンバ内を容易に密閉可能であり、多様な形状、及び多様な組み合わせのチャンバを容易に密封可能な、薄膜製造装置及び薄膜の製造方法を提供することである。
【解決手段】成膜チャンバ群１４を構成する各チャンバの、薄膜を成膜する対象となる基板を出し入れするための基板出入り口に、基板が通過する開口部と当該開口部を塞ぐスライド扉を配し、開口部の周囲又は扉部の相当位置に気密性と弾性を有するチューブを取り付け、チューブに気体を導入することで、チューブを膨張させて、膨張したチューブを対向する開口部の周囲又は扉部の相当位置に押し当てることにより、チャンバ内を密閉することのできる薄膜製造装置１を提供する。
【解決手段】成膜チャンバ群１４を構成する各チャンバの、薄膜を成膜する対象となる基板を出し入れするための基板出入り口に、基板が通過する開口部と当該開口部を塞ぐスライド扉を配し、開口部の周囲又は扉部の相当位置に気密性と弾性を有するチューブを取り付け、チューブに気体を導入することで、チューブを膨張させて、膨張したチューブを対向する開口部の周囲又は扉部の相当位置に押し当てることにより、チャンバ内を密閉することのできる薄膜製造装置１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜製造装置及び薄膜の製造方法に関し、さらに詳細には、室内を減圧して化学気相成長法を実施する薄膜製造装置、及び当該製造装置を用いる薄膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油等の化石原料の高騰や、発電を行う際の環境への配慮から太陽電池パネルを用いた発電が注目されている。なぜなら、太陽電池は太陽光を基に発電するので、枯渇性燃料が持つ有限性への対策になり、また、発電時に二酸化炭素を排出しないので、地球温暖化の緩和策に成り得る等の理由によるものである。
【０００３】
ここで、太陽電池パネル（薄膜太陽電池）は、板状であり、透明導電膜、半導体層、金属導電膜及び有機保護膜を順次、ガラス基板上に積層して製造される。
これらの透明導電膜、半導体層、金属導電膜は、ＣＶＤ法（化学気相成長法）によって形成される。
例えば、透明導電膜を成膜する際には、ＬＰＣＶＤ法（減圧化学気相成長法）を利用して成膜する。ここで、ＬＰＣＶＤ法とは、減圧雰囲気中で行うＣＶＤ法のことであり、具体的には、減圧雰囲気中で、透明導電膜の原料が含まれるガスをガラス基板の周辺に配し、熱ＣＶＤを実行することで、透明導電膜が生成される。なお、ここで熱ＣＶＤとはエネルギーによる原料ガスの分解生成物や化学反応を利用して薄膜を形成するＣＶＤの一種である。
【０００４】
より具体的には、基板を減圧状態の成膜室に搬入し、成膜室内に錫や亜鉛の供給源となるガスを導入する。そして、ヒータで基板を昇温することで、基板上にＳｎＯ2やＺｎＯ等の膜を成膜する。
【０００５】
ところで、減圧を実施して成膜するＣＶＤ装置（薄膜製造装置）では、チャンバの外部からの出入り口や、成膜を実施するチャンバと該チャンバに連結可能なチャンバ（例えば、成膜の下準備を行うチャンバ（成膜準備室）や、成膜後の後処理を行うためのチャンバ（アンロード室）、基板物質を搬送するためのチャンバ等）の間に、各チャンバ内を密閉するためのシール部材が用いられることがある。例えば、減圧を実施して成膜するＣＶＤ装置において、チャンバと移動チャンバの間に自己膨張型のシール部材を設けたＣＶＤ装置（半導体製造装置）が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている発明は、シール部材を自己膨張型にすることにより、チャンバ間を封止することにより、装置が大型化しても密着性を容易に確保できるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３４４８０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている発明では、搬送用チャンバ、もしくは搬送用チャンバに連結するチャンバにシール部材を設けるため、両チャンバの位置及び姿勢を保持する部材（クランプ機構）が必要になる、シール部材の形状を開口の形状に合わせる必要があるといった装置作成上の制限がある。したがって、チャンバの外部からの出入り口や、互いに移動しないチャンバの間を密閉する場合に、自由度の高い密閉ができない。
【０００８】
そこで本発明は、ＣＶＤ装置が大型化してもチャンバ内を容易に密閉可能であり、多様な形状、及び多様な組み合わせのチャンバを容易に密封可能な、薄膜製造装置及び薄膜の製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、薄膜を成膜すべき基板を出し入れする基板出入り口を有する１又は複数のチャンバを備え、前記チャンバの少なくとも１つは基板に成膜する成膜室である薄膜製造装置において、前記チャンバは内部を減圧可能であり、前記基板出入り口は、基板が通過する開口部と当該開口部を塞ぐ扉部を有し、当該扉部は、前記チャンバの本体部分に対してスライド移動するスライド扉であり、前記本体部分の開口部の周囲又は扉部の相当位置に気密性と弾性を有するチューブが巡らされ、チューブに気体を導入してチューブを膨張させて、対向する前記開口部の周囲又は扉部の相当位置にチューブの一部を接触可能であることを特徴とする薄膜製造装置である。
【００１０】
本発明の薄膜製造装置では、スライドする扉部の相当位置にチューブを設けている。そして、扉部は適宜設計可能であるため、それぞれ開口を有し、各開口が対向するように配されたチャンバ間の開口近傍にシール材を設ける場合と異なり、チューブの形状及び配置方法が開口の形状に依存しないという利点がある。また、スライドする扉部が膨張するチューブを有しているので、チューブを萎んだ状態で扉部を開閉することにより、扉部のスライド動作を妨げない。したがって、通常のＯリング等の部材を設けた場合と比べて、扉部の設置位置の自由度が高いという利点がある。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記チャンバとして、前記成膜室の前段に設けられた成膜準備室及び／又は、前記成膜室の後段に設けられたアンロード室をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造装置である。
【００１２】
本発明の薄膜製造装置では、チャンバとして成膜室の前段に設けられた成膜準備室及び／又は、成膜室の後段に設けられたアンロード室をさらに備える。そのため、成膜前の下準備や、成膜後の後処理を成膜室とは別室で実施することができる。そのことにより、基板の成膜中に、次に成膜を行う基板の下準備を行ったり、すでに成膜を行った基板の後処理を行うことができる。そのため、連続して基板の成膜を実施する際に効率よく作業を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記扉部を直線移動させるためのガイドを有し、当該ガイドの一部に逃げ部が設けられ、扉部が開口部を覆う位置にあるとき、前記逃げ部によって扉部が開口部に対して近接・離反方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜製造装置である。
【００１４】
本発明の薄膜製造装置では、直線移動させるためのガイドが逃げ部を有しており、扉部が開口部を覆う位置にあるとき、前記逃げ部によって扉部が開口部に対して近接・離反方向に移動可能である。そのため、室内の減圧が実施される等の理由により扉部が移動しても、扉部の移動によって周囲の部材が破損しない。したがって、扉部の位置を強固に固定するための部材等を設ける必要が無く、扉部と開口近傍の間に配されているチューブに必要以上の強度を設ける必要がない等の理由により、薄膜製造装置の組み立て及び据え付けの手間と費用を削減できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、チャンバの本体部分の気圧に応じてチューブ内の圧力を変更することができることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜製造装置である。
【００１６】
本発明の薄膜製造装置では、成膜室又は成膜準備室又はアンロード室の本体部分の気圧に応じてチューブ内の圧力を変更することができる。そのため、各室（チャンバ）内の減圧量に応じて、チューブによる封止の強さ、及び封止時のチューブの形状を適宜変更することができる。そのため、室内の密閉を効率よく実施することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の薄膜製造装置を用いて、基板の表面に薄膜を成膜することを特徴とする薄膜の製造方法である。
【００１８】
本発明の薄膜の製造方法では、上記した本発明の薄膜製造装置を用いて、基板の表面に薄膜を成膜する。そのことにより、成膜の規模（薄膜製造装置の大きさ）に係らず、低コストで効率がよく、精度の高い室内の密閉が可能であり、部材の形状及び材質の自由度が高い薄膜製造装置によって成膜を行うことができる。したがって、良好な環境での成膜を、低費用で実施することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記薄膜製造装置は、成膜室、成膜準備室、及びアンロード室を備えたものであり、減圧した成膜準備室で成膜すべき基板を加熱する工程と、互いに内部を減圧した成膜準備室と成膜室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、成膜室の内部を密閉して基板表面に成膜する工程と、互いに内部を減圧した成膜室とアンロード室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、アンロード室の内部を大気圧と略同等の気圧まで加圧する工程とを包含することを特徴とする請求項５に記載の薄膜の製造方法である。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記基板はガラスであり、前記薄膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄膜の製造方法である。
【００２１】
本発明の薄膜の製造方法では、内部を減圧可能な成膜準備室、及び成膜室、並びにアンロード室において、各室の間を精度の高い減圧状態で基板物資を受け渡すことができる。そのため、減圧、加熱、成膜、加圧の各手順を各室に分割することができる。そのため、先行の基板物質の成膜中に、次の基板物質を加熱するといった、所謂ライン生産方式を採用することができるので、生産効率が向上するという利点がある。
また、本発明の薄膜の製造方法では、ガラス基板に透明導電膜を生成する際に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の薄膜製造装置では、装置が大型化してもチャンバ内を容易に密閉可能であり、多様な形状、及び多様な組み合わせのチャンバを密封可能な薄膜製造装置を提供することができる。また、本発明の薄膜の製造方法では、良好な環境での成膜を、低費用で実施する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板出入り口構造を備えたチャンバを有する薄膜製造装置の斜視図である。
【図２】図１の薄膜製造装置の成膜チャンバ群のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の薄膜製造装置の成膜チャンバ群を形成する各チャンバの説明図であり、（ａ）は成膜準備室近傍を示し、（ｂ）は成膜室近傍を示し、（ｃ）はアンロード室近傍を示す。
【図４】図３（ａ）の一部を拡大した、開口連結部の内部の構造を示す一部断面斜視図である。
【図５】図４のガイド溝の一部を拡大したガイド溝の凹部を示す説明図である。
【図６】基板出入り口構造に用いる扉部を正面側から見た斜視図である。
【図７】基板出入り口構造に用いる扉部を背面側から見た斜視図である。
【図８】図６の扉部に取り付けたシール部材を拡大した斜視図である。
【図９】図８のシール部材を示す断面図であり、（ａ）はチューブが萎んだ状態を示し、（ｂ）はチューブが膨らんだ状態を示す。
【図１０】チューブが膨張して成膜準備室を密閉した状態を示す断面図である。
【図１１】扉部を開口連結部に取り付けた状態を示す断面図である。
【図１２】開口連結部の内部の構造を示す説明図であり、（ａ）は扉部が開いた状態を示し、（ｂ）は扉部が閉じた状態を示す。
【図１３】扉部に取り付けられたチューブが膨張し、成膜準備室を密閉する様子を示す断面図であり、（ａ）はチューブの膨張前を示し、（ｂ）はチューブの膨張後を示し、（ｃ）はチューブの膨張した状態で、扉部が成膜準備室に接近した状態を示す。
【図１４】チューブが膨張して成膜準備室を密閉した状態を示す断面図である。
【図１５】図９のシール部材とは異なるシール部材を示す断面図であり、（ａ）はチューブが萎んだ状態を示し、（ｂ）はチューブが膨らんだ状態を示す。
【図１６】図９及び図１５のシール部材とは異なるシール部材を示す断面図であり、（ａ）はチューブが萎んだ状態を示し、（ｂ）はチューブが膨らんだ状態を示す。
【図１７】図６とは異なる基板出入り口構造に用いる扉部を正面側から見た斜視図である。
【図１８】図２とは異なる成膜チャンバ群を示す断面図である。
【図１９】図１８の成膜チャンバ群を形成する各チャンバの説明図であり、（ａ）は成膜準備室近傍を示し、（ｂ）は成膜室近傍を示し、（ｃ）はアンロード室近傍を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
図１に示す薄膜製造装置１は、ＬＰＣＶＤ法によって、ガラス基板に透明導電膜を成膜するものである。薄膜製造装置１は、大きく分けて、ロボット１２と、基板キャリア１３と、成膜チャンバ群１４によって構成されている。成膜チャンバ群１４は、成膜室２（プロセスチャンバ）、成膜準備室３（ロードロックヒートチャンバ）、アンロード室４（アンロードチャンバ）、及び開口連結部２３〜２６によって構成されている。
ここで、図１，２に示されるように、開口連結部２３〜２６は、それぞれ外観が直方体状であり、外壁に囲まれた内部に空間を有している。そして、基板キャリア１３の搬送方向（図２のＸ方向）の両端に位置する外壁に、それぞれの外壁を貫通する開口が設けられている。そのことにより、開口連結部２３〜２６は、一方の開口から基板キャリア１３を内部空間に導入し、他方の開口から内部空間の基板キャリア１３を導出することができる。したがって、基板キャリア１３は、開口連結部２３〜２６を貫通するように進行することができる。
そして、これらの開口の内少なくとも一つは、隣接するチャンバ本体（成膜室２、成膜準備室３、アンロード室４のいずれか）の外壁に設けられた開口（開口２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂのいずれか）と連通している。それにより、開口連結部２３〜２６の内部の空間は、隣接するチャンバ本体の内部の空間と連続している。即ち、開口連結部２３、成膜準備室３、開口連結部２４、成膜室２、開口連結部２５、アンロード室４、開口連結部２６の内部を順に、基板キャリア１３が進行可能となっており、成膜が実施される際、図２のＸ方向へ基板キャリア１３が進行する。
このうち、成膜チャンバ群１４を構成する各開口連結部２３〜２６に本発明の特徴的な構成が設けられている。以下、薄膜製造装置１の各構成を上述した順に説明する。
【００２５】
ロボット１２は、図１に示されるように、基板保持部材２１を基板キャリア１３上に着脱することが可能な装置であり、具体的には、成膜前のガラス基板（図示せず）が嵌め込まれた基板保持部材２１を基板キャリア１３に装着し、成膜後のガラス基板（図示せず）が嵌め込まれた基板保持部材２１を基板キャリア１３から取り外す動作を行うものである。
【００２６】
基板キャリア１３は、図１に示されるように、箱状のカートであり、その上面に図示しない溝が設けられている。そのため、平板状の基板保持部材２１を嵌め込むことで、基板キャリア１３上に基板保持部材２１を立設することができる。なお、基板保持部材２１は、ガラス基板を一体に取り付けることができるため、基板キャリア１３は、ガラス基板を積載することができる。
そのことにより、薄膜製造装置１に設けられた走行路及び、成膜チャンバ群１４を構成する各チャンバ内において、基板キャリア１３を移動させることで、ガラス基板を複数同時に規定の方向及び位置に移動させることができる。
【００２７】
次に、成膜チャンバ群１４を構成する各室、及び開口連結部について説明する。
【００２８】
成膜室２は、図３（ｂ）で示されるように、室内を減圧した状態で、ガラス基板に透明導電膜の原料となるガスの吹き付けを実施するチャンバの一部であって、隣接する開口連結部２４，２５とチャンバを形成する。そのため、図示しない成膜用のガスを供給するための供給口や、真空ポンプに接続された吸引口等を内部に有している。
また、図２、図３（ｂ）に示されるように、成膜室２は外観が直方体状であり、基板キャリア１３の進行方向（図２におけるＸ方向）の両端に位置する外壁に基板キャリア１３の出入り口となる開口２ａ，２ｂが設けられている。詳細には、図２、図３（ｂ）における右端側に基板キャリア１３の入り口となる開口２ａが設けられており、左端側に出口となる開口２ｂが設けられている。
【００２９】
成膜準備室３は、図３（ａ）で示されるように、室内を減圧した状態で、ガラス基板を加熱するチャンバの一部であって、隣接する開口連結部２３，２４とチャンバを形成する。そのため、図示しない真空ポンプに接続された吸引口や、ヒータ等を内部に有している。
また、図２、図３（ａ）に示されるように、成膜準備室３は外観が直方体状であり、基板キャリア１３の進行方向（図２におけるＸ方向）の両端に位置する外壁に基板キャリア１３の出入り口となる開口３ａ，３ｂが設けられている。詳細には、図２、図３（ｂ）における右端側に基板キャリア１３の入り口となる開口３ａが設けられており、左端側に出口となる開口３ｂが設けられている。
【００３０】
アンロード室４は、図３（ｃ）で示されるように、室内の気圧を真空状態に減圧可能であり、また、減圧した状態から大気圧と同等の気圧まで戻すことが可能なチャンバの一部であって、隣接する開口連結部２４，２５とチャンバを形成する。そのため、図示しない真空ポンプに接続された吸引口等を内部に有している。
また、アンロード室４は外観が直方体状であり、基板キャリア１３の進行方向（図２におけるＸ方向）の両端に位置する外壁に基板キャリア１３の出入り口となる開口４ａ，４ｂが設けられている。詳細には、図２、図３（ｃ）における右端側に基板キャリア１３の入り口となる開口４ａが設けられており、左端側に出口となる開口４ｂが設けられている。
【００３１】
開口連結部２３は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）が成膜準備室３の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２３ａ，２３ｂが設けられている。開口２３ａ、２３ｂは互いに対向する位置にあり、開口２３ａは、外部と開口連結部２３の内部を繋ぐ孔であり、開口２３ｂは、隣接する成膜準備室３の開口３ａと連通している。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２３ａが入り口となり、開口２３ｂが出口となる。
また、開口連結部２３は、内部空間に扉部７０を有する。詳細は後述するが、この扉部７０はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口２３ｂ及び開口３ａを塞ぐことができる。
【００３２】
開口連結部２４は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）が成膜準備室３及び成膜室２の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２４ａ，２４ｂが設けられている。開口２４ａ、２４ｂは互いに対向する位置にあり、開口２４ａは、隣接する成膜準備室３の開口３ｂと連通しており、開口２４ｂは、隣接する成膜室２の開口２ａと連通している。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２４ａが入り口となり、開口２４ｂが出口となる。
また、開口連結部２４は、内部空間に扉部７１を有する。この扉部７１はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口２４ｂ及び開口２ａを塞ぐことができる。
【００３３】
開口連結部２５は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）が成膜室２及びアンロード室４の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２５ａ，２５ｂが設けられている。開口２５ａ、２５ｂは互いに対向する位置にあり、開口２５ａは、隣接する成膜室２の開口２ｂと連通しており、開口２５ｂは、隣接するアンロード室４の開口４ａと連通している。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２５ａが入り口となり、開口２５ｂが出口となる。
また、開口連結部２４は、内部空間に扉部７２を有する。この扉部７２はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口２５ａ及び開口２ｂを塞ぐことができる。
【００３４】
開口連結部２６は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）がアンロード室４の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２６ａ，２６ｂが設けられている。開口２６ａ、２６ｂは互いに対向する位置にあり、開口２６ａは、隣接するアンロード室４の開口４ｂと連通しており、開口２３ｂは、開口連結部２６の内部と外部を繋ぐ孔である。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２６ａが入り口となり、開口２６ｂが出口となる。
また、開口連結部２３は、内部空間に扉部７３を有する。この扉部７３はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口４ｂ及び開口２６ａを塞ぐことができる。
【００３５】
以下、開口連結部２３〜２６が有する、扉部７０〜扉部７３を取り付けるための部材について説明するが、開口連結部２３についてのみ説明し、開口連結部２４〜２６及びそれに取り付けられた扉部７１〜７３については同様の説明を省略する。また、扉部の構造についても扉部７０のみについて説明し、構造が同じである他の扉部（扉部７１〜扉部７３）については説明を省略する。
【００３６】
扉部７０は、開口連結部２３の幅方向（図２，４のＹ方向）にスライド可能であり、開口３ａを開閉可能に取り付けられている。そして、詳細は後述するが、図４に示されるように、開口連結部２３がガイド溝４１（ガイド）とレール６０及び、ギア５１を有しており、これらに対して、扉部７０の弁体ガイド３０、駆動ローラ３５、ラック部３１がそれぞれ係合することで、開口連結部２３に扉部７０が取り付けられる。以下それぞれ詳細に説明する。
【００３７】
ガイド溝４１は、図４に示されるように、２つの板状部材から構成されており、これらを立設した状態で並列に配することで形成される。このガイド溝４１は、開口連結部２３の上面近傍に配置されている。
加えて、図４，５に示されるように、このガイド溝４１を構成する２つ板状部材の内、成膜準備室３に近い位置にある板状部材には、凹部４１ａ（逃げ部）が設けられている。凹部４１ａは基板キャリア１３の進行方向（図４のＸ方向）に向かって伸びる有底孔である。凹部４１ａは２つ設けられており、扉部７０が開口３ａを閉じる位置にあるとき、扉部７０の弁体ガイド３０と隣接する位置にある。
【００３８】
レール６０は、図４に示されるように、２つの板状部材から構成されており、これらを立設した状態で並列に配することで形成される。このレール６０は、開口連結部２３の下面近傍に配置されている。
加えて、前述のガイド溝４１と同様に、２つ板状部材の内、成膜準備室３に近い位置にある板状部材には、凹部６０ａ（逃げ部）が設けられている。凹部６０ａは基板キャリア１３の進行方向（図４のＸ方向）に向かって伸びる有底孔である。凹部６０ａは４つ設けられており、扉部７０が開口３ａを閉じる位置にあるとき、扉部７０のガイドローラ３４と隣接する位置にある。
【００３９】
ギア５１は、開口連結部２３の地下側に埋め込まれた、モータ等の駆動機構（図示しない）と連結しており、駆動機構により時計回り及び反時計回りに回転可能に取り付けられている。
【００４０】
扉部７０は、図６，７に示されるように、正面視が略正方形状の板状の部材であり、底面にガイドローラ３４、正面及び背面の下端部に駆動ローラ３５を備え、背面の下端部にラック部３１を備えている。さらに上面に弁体ガイド３０が設けられており、正面に凸部３３とシール部材２９とを有している。
【００４１】
ガイドローラ３４は、図６，７に示されるように、扉部７０の底面に回転可能に取り付けられたローラである。ガイドローラ３４の回転軸の軸芯は、扉部７０の底面に対して垂直となっている。
【００４２】
駆動ローラ３５は、図６，７に示されるように、扉部７０の正面及び背面の下端部の両端に、二つずつ回転可能に取り付けられたローラである。これらの回転軸の軸芯は正面及び背面と垂直になっており、正面から見て時計回り及び反時計回りに回転可能である。なお、駆動ローラ３５は、前述のレール６０の上に回転可能に設置することができる。
【００４３】
ラック部３１は、図７に示されるように、扉部７０の背面の下端部に一体に取り付けられており、直方体の棒状の部材に歯を取り付けた様な形状となっている。ラック部３１は前述のギア５１と噛合可能であり、ギア５１の回転に伴って水平移動する。
【００４４】
弁体ガイド３０は、図６に示されるように、扉部７０の上面に凸設されており、ローラ部３０ａを有している。ローラ部３０ａは弁体ガイド３０の突出側先端に回転可能に取り付けられたローラであり、回転軸の軸芯は扉部７０の上面と垂直となっている。
【００４５】
凸部３３は、図６に示されるように、扉部７０の正面から突出している角棒状の部分であり、扉部７０と一体に設けられている。
【００４６】
シール部材２９は、図６に示されるように、扉部７０の正面に環状に取り付けられて（巡らされて）おり、チューブ７と膨張規制部材３２により構成されている。
膨張規制部材３２には、図８，９に示されるように、複数のボルト挿通孔４５が設けてあり、ボルトによって扉部７０に固着される。なお、チューブ７は、膨張規制部材３２と扉部７０に挟まれることにより扉部７０に固着されている。
【００４７】
また、図９に示すように、チューブ７には中空部７ａに連通する開口部７ｂが設けてある。開口部７ｂは、中空部ａ内に窒素や空気等の加圧気体を供給して膨張部７ｃを膨張させたり、中空部７ａ内の気体を排出させて膨張部７ｃを凹ませるための気体の出入口である。よって、開口部７ｂは、速やかに中空部７ａ内に気体を供給したり、逆に中空部７ａ内から気体を排出することができるように、複数個所に設置するのが好ましい。
【００４８】
シール部材２９を設置するために、扉部７０には、膨張規制部材３２のボルト挿通孔４５に対応する位置にねじ穴４６が設けてある。
また、扉部７０には、チューブ７の開口部７ｂと連通する孔４７が設けてある。
【００４９】
チューブ７は、例えばシリコンゴム，フッ素ゴム，エチレンプロピレンゴム，クロロプレンゴム，ニトリルゴム等の合成ゴムや天然ゴム等の弾性変形可能な素材で構成されている。また、耐圧性を向上させるために、必要に応じてナイロン布等で補強するのが好ましい。
【００５０】
また、膨張規制部材３２は、図９に示されるようにチューブ７の膨張部７ｃの膨張する方向（変形する方向）を規制する立壁部３２ａ，３２ｂを有している。これらの立壁部３２ａ，３２ｂは、平板状であり、あたかも、扉部７０に立設されたように設けられている。そして、立壁部３２ａと立壁部３２ｂの間に膨張部７ｃを挟むように設けられている。
膨張規制部材３２は、チューブ７の変形を規制することができる剛性を有する素材で形成されている。具体的には、形鋼（山型鋼，溝型鋼等）を採用したり、平鋼同士を直角姿勢で溶接することで形成される。また、強化プラスチック等で形成することもできる。
このことにより、膨張部７ｃは、立壁部３２ａ，３２ｂに沿うように、扉部７０から突出する方向へ、膨張（変形）することができるようになっている。
【００５１】
前述した扉部７０の孔４７には配管４４が気密を保ち挿通されている。配管４４の先端部は、チューブ７の開口部７ｂに接続されている。配管４４には、図示しないコンプレッサが接続されており、配管４４を介してチューブ７の中空部７ａ内には窒素や空気等の加圧気体が供給されたり、中空部７ａ内の気体を排出したりすることができるようになっている。
【００５２】
配管４４を介して中空部７ａ内に加圧気体が供給され、チューブ７が膨張すると、図９（ｂ）に示すように、膨張部７ｃは、膨張規制部材３２によって扉部７０の正面と平行な方向への膨張（変形）が規制され、膨張規制部材３２の立壁部３２ａ，３２ｂよりも突出量ｄ１だけ突出する。また、中空部４１ｃから気体が排出されると、図９（ａ）に示すように膨張部７ｃは、立壁部３２ａ，３２ｂの高さより低くなるように収縮するようになっている。実際には、図１０に示すように、立壁部３２ａ，３２ｂの先端から距離ｄ２の位置にチャンバの開口を有する外壁が配置されるので、中空部７ａ内に気体が供給されると、膨張部７ｃは成膜準備室３の外壁と立壁部３２ａ，３２ｂに密着（接触）しながら変形する。
【００５３】
図１０に示すように、チューブ７の中空部７ｃに気体が供給されて膨張変形すると、膨張部７ｃが、成膜準備室３の開口３ａを有する面の壁の各辺に密着するので、開口連結部２３の内部空間と成膜準備室３の内部空間の間の気密は保持される。
【００５４】
次に、本発明の特徴的な構成たる、シール部材２９を備えた扉部７０の開閉動作について順を追って説明する。
【００５５】
まず、扉部７０の開口連結部２３への取り付け構造について説明する。
扉部７０が開口連結部２３に取り付けられる際、図１１に示されるように、扉部７０は駆動ローラ３５を介して、レール６０上に載置される。具体的には、扉部７０の正面側と背面側に設けられた対向する位置にある駆動ローラ３５が、レール６０を構成する２つの板状部材の上面（図１１における上面）にそれぞれ載置される。
また、このとき駆動ローラ３５は、レール６０の上面（図１１における上面）と接触した状態で回転可能となっている。
【００５６】
そして、弁体ガイド３０は、ガイド溝４１の２つの板状部材の間に配され、ガイドローラ３４は、レール６０の２つの板状部材の間に配される。このとき、弁体ガイド３０のローラ部３０ａとガイド溝４１の間及び、ガイドローラ３４とレール６０の間にはそれぞれ隙間がある。そのため、扉部７０が開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）のいずれかへ移動した場合、ローラ部３０ａとガイドローラ３４が、それぞれガイド溝４１又はレール６０の板状部材の内側の側面に接触した状態で回転可能となっている。
【００５７】
このように、弁体ガイド３０とガイドローラ３４を扉部７０の上側と下側で、ガイド溝４１及びレール６０の間に嵌めこむと、扉部７０の開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）へ移動したとき、弁体ガイド３０のローラ３０ａがガイド溝４１に当接し、ガイドローラ３４がレール６０に当接する。そのため、扉部７０の開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）への移動が制限されるので、扉部７０の位置が決まると共に、駆動ローラ３５のレール６０からの脱輪等を防ぐことができる。
加えて、ローラ部３０ａとガイドローラ３４は、ガイド溝４１及びレール６０に当接した状態で回転可能であるため、扉部７０のスライド移動を妨げない。
【００５８】
つまり、扉７０は、開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）に遊びのある状態で開口連結部２３に取り付けられており、開口連結部２３のガイド溝４１及びレール６０とローラ（駆動ローラ３５，弁体ガイド３０のローラ３０ａ，ガイドローラ３４）を介して接触しているため、滑らかに開閉可能な状態になっている。
【００５９】
次に、扉部７０を閉じる時の動作について説明する。
図１２（ａ）の状態から、図示しない駆動機構を動作させてギア５１を回転させると、ギア５１の回転に伴って、ギア５１と噛合しているラック部３１が水平移動する。このとき、ラック部３１は扉部７０と一体に取り付けられているので、ラック部３１と共に扉部７０が図１２（ａ）の状態から図１２（ｂ）の状態に移動する。換言すると、扉部７０は成膜準備室３の開口３ａ及び、開口連結部２３の開口２３ｂを覆う位置へ移動する。
【００６０】
扉部７０が図１２（ｂ）及び図１３（ａ）の状態にあるとき、シール部材２９のチューブ７に、加圧気体（窒素等）を導入することにより、チューブ７を膨張させる。すると、扉部７０の上下方向（図１３及び図１０の上下方向）への膨張は、膨張規制部材３２によって規制されるため、チューブ７は、成膜準備室３の外壁に近づく方向に向かって、扉部７０から突出していく。そして、チューブ７が成膜準備室３の外壁３ｃに接触する。
【００６１】
チューブ７は成膜準備室３の外壁３ｃに接触後、膨張を続けることにより、外壁３ｃとの接触面積を広げながら膨張していき、外壁３ｃに密着する（図１０，図１３（ｂ））。
このとき、図１４に示されるように、扉部７０のチューブ７より外側の空間Ｅ２とチューブ７より内側の空間Ｅ１が、チューブ７によって気体が流通不可能な状態で分断される。ここで、成膜準備室の開口３ａはチューブ７の内側に位置しているので、成膜準備室３は外気（開口連結部２３の内部空間）に対して密閉される。
【００６２】
ここで、開口３ａが扉部７０によって密閉された状態において、成膜準備室３内を減圧することにより、成膜準備室３内と開口連結部２３内に気圧差が生じたときの扉部７０の動作について説明する。
成膜準備室３内が減圧されると、大気圧に押圧されることにより、扉部７０が成膜準備室３に近づく方向へ移動する。詳細に説明すると、図１３（ｃ）に示されるように、扉部７０が成膜準備室３に近づくにつれて、チューブ７は潰れるように形状が変形する。これは、チューブ７が弾性を有するためである。したがって、チューブ７は扉部７０の移動を阻害しない。さらに、扉部７０が開口３ａを閉じる位置にあるので、弁体ガイド３０の移動方向にはガイド溝４１の凹部４１ａ（逃げ部）があり、ガイドローラ３４の移動方向にはレール６０の凹部６０ａ（逃げ部）がある（図１４）。そして、扉部７０の移動後、弁体ガイド３０の一部が凹部４１ａの内側に配され（図１３（ｃ））、ガイドローラ３４の一部が凹部６０ａの内側に配されるので、ガイド溝４１及びレール６０は扉部７０の移動を阻害しない。
ここで、扉部７０には、凸部３３が設けてあり、凸部３３の先端は膨張規制部材３３の立壁部３３ａ，３３ｂの先端よりも、成膜準備室３に近い位置にあるため（図１０に示されるように、凸部３３の長さｄ４は立壁部３３ａ，３３ｂの長さｄ３より長いため）、凹部３３の先端が成膜準備室３の外壁に当接することにより扉部７０の移動が止まる。
なお、このことにより、膨張規制部材３２等より強度の高い凸部３３によって、大気圧から扉部７０が受ける力を支えることができるので、扉７０の耐久性を確保することができる。
【００６３】
また、成膜準備室３内が減圧された状態から、室内を加圧することにより、成膜準備室３内と開口連結部２３内に気圧差がない状態になると、チューブ７が成膜準備室３の外壁３ｃを押圧することにより、図１０，図１３（ｂ）で示される状態に戻る。換言すると、扉部７０は、成膜準備室３は離反する。
【００６４】
次に、扉部７０を開くときの動作について説明する。扉部７０を開く時は、上記したように成膜準備室３内と開口連結部２３内に気圧差が無い状態（図１０，図１３（ｂ）で示される状態）にした上で、扉部７０を閉じるときと逆向きにギア５１を回転させる。扉部７０は、ギア５１との接触部分における回転方向に移動するので、図１２における手前側に移動する。即ち、扉部７０が図１２（ｂ）の状態から図１２（ａ）の状態に移動する。
【００６５】
上記した例では、成膜準備室３内と成膜準備室３外を大気圧と同等の気圧にして扉部７０の開閉動作を行ったが、気圧は大気圧と同等でなくてもよい。室内と室外に大きな気圧差が無ければよく、真空状態であってもよい。即ち、扉部７１や扉部７２を開く時、成膜室２内と、開口連結部２４及び開口連結部２５が真空であっても、扉の開閉動作を実施することができる。
【００６６】
次に、本実施形態の薄膜製造装置１を用いて、ＬＰＣＶＤ（及び熱ＣＶＤ）によって、ガラス基板に透明導電膜を成膜する手順を、図１を参照しながら説明する。
【００６７】
ロボット１２によって、あらかじめガラス基板（図示せず）を取り付けた基板保持部材２１を、基板キャリア１３上の溝（図示せず）に嵌め込む。そして、ロボット１２がこの動作を繰り返すことにより、規定の枚数だけ基板キャリア１３に基板保持部材２１を立設させる。
【００６８】
基板保持部材２１の基板キャリア１３への積載が終了すると、基板キャリア１３を成膜チャンバ群１４へ移動する。このとき、開口連結部２３〜２６の扉部７０〜７３（図２）を閉じ、成膜室２及びアンロード室４を予め減圧しておく。
開口連結部２３の扉部７０を開いて、基板保持部材２１を積載した基板キャリア１３を成膜準備室３の内部に移動させる。なお、このとき成膜準備室３内の気圧は、大気圧と同等にしておく。そして、開口連結部２３の扉部７０を閉じ、成膜準備室３を密閉する。その状態で、成膜準備室３の減圧を実行し、ガラス基板に対して予備加熱を実行する。具体的には、開口連結部２３，２４の扉部７０，７１が閉じた状態で、図示しない真空ポンプ（減圧装置）を起動することで、成膜準備室３内の気体を排出する。そのうえで、従来周知のヒータにより、基板保持部材２１を加熱することで、ガラス基板を昇温する。
【００６９】
次に、開口連結部２４の扉部７１を開いて、予め減圧しておいた成膜室２の内部へ基板キャリア１３を移動させ、開口連結部２４の扉部７１を閉じる。そして、プロセスガスや水（酸素源となる水）等、成膜に必要な各原料を成膜室２内に導入する。そのことにより、昇温したガラス基板（図示せず）の、基板保持部材２１から露出している部分に透明導電膜が蒸着する。また、成膜室２の内部へ基板キャリア１３を移動完了させると共に、別の基板キャリア１３を成膜準備室３内に移動させる。そして、成膜室２内で成膜を行うと同時に、次に成膜を行うべきガラス基板に対して、減圧下での予備加熱を実施して生産性の向上を図る。
【００７０】
成膜完了後、成膜室２から余剰のプロセスガスを排出する。そして、開口連結部２５の扉部７２を開き、基板キャリア１３を予め減圧しておいたアンロード室４に移動し、開口連結部２５の扉部７２を閉める。
さらに、密閉したアンロード室４に空気を注入し、室内の気圧を大気圧と同等にする。その状態で、開口連結２６の扉部７３を開き、アンロード室４から基板キャリア１３を移動させる。基板キャリア１３は、ロボット１２の近傍まで移動し、ロボット１２によって、基板保持部材２１を基板キャリア１３から取り外す。その後、適宜の手段によって、基板保持部材２１から、ガラス基板を取り外すことにより、透明導電膜を有するガラス基板を得ることができる。
【００７１】
以上説明した実施形態では、チューブ７に扉部の背面側から空気を導入したが、空気導入口（開口部７ｂ）を設置する位置はこれに限るものではない。また、チューブ７の形状も上記した形状に限るものではない。例えば、図１５，１６に示されるように、チューブ８０，８１の側面に空気導入口である開口部８０ｂ，８１ｂを設けてもよい。また、チューブの形状も、図１５（ｂ）で示されるように、突出方向先端が丸みを帯びた略長方形状であってよいし、図１６（ｂ）で示されるように、断面形状が半円形でもよい。
【００７２】
また、前述の実施形態では、膨張規制部材３２によりチューブ７を扉部７０に固着したが、チューブ７の固着方法はこれに限るものではない。チューブ７の形状や大きさ等に応じて適宜変更してよい。例えば、図１６に示されるように、チューブ７自身に平板部分８１ｃを設け、平板部分８１ｃにボルトを挿通可能な孔を設けて、ボルトによってチューブ７を固着してもよい。
【００７３】
上記した実施形態では、シール部材２９を正面視が正方形状となるように配したが、シール部材２９の形状はこれに限るものではない。また、各扉部の形状も上記した形状に限るものではなく、凸部３３の形状や数も上記したものに限るものではない。
例えば、図１７に示されるように、上側部分が丸みを帯びた形状の扉部７５に、五角形状にシール部材２９を配し、凸部３３を上側に２つ、下側に１つ設けてもよい。これらは適宜変更してよい。
【００７４】
また、本実施形態では、成膜チャンバ群１４を、成膜室２、成膜準備室３、アンロード室４と開口連結部２３〜２６によって形成したが、成膜チャンバ群１４の成膜室の構成はこれに限るものではない。例えば、成膜準備室３及び開口連結部２３を設けずに、成膜室２で基板物質の減圧及び加熱を行った上で成膜を実施する構成にしてもよい。また、アンロード室４及び開口連結部２６を設けず、成膜室２で加圧を実施する構成にしてもよい。または、新たなチャンバを加え、成膜室２、成膜準備室３、アンロード室４にて行っていた工程を新たなチャンバの本体で行う構成にしてもよい。即ち、チャンバは少なくとも１つあれば良く、成膜チャンバ群１４の構成は適宜変更してよい。
【００７５】
また、上記した実施形態のように、成膜チャンバ群１４を構成するチャンバの本体である成膜室２、成膜準備室３及びアンロード室４に隣接する全ての開口連結部（開口連結部２３〜２６）に、本発明の特徴的な構成たる、シール部材２９を備えた扉部（以下本発明の扉部）を取り付けることが好ましいが、本発明の扉部は必ずしも全ての開口連結部に設ける必要はない。例えば、本発明の扉部を高い気密性が要求される開口連結部２４，２５のみに設け、従来周知の密閉方法で他の部分を密閉してもよい。また、成膜チャンバ１４の構成が変更された場合、それに応じて本発明の扉部の設ける位置、又は数を変更してよい。即ち、本発明の扉部を設ける位置及び数は自由に変更してよい。
【００７６】
さらに、上記した実施形態では、図２，３に示されるように、成膜準備室３と開口連結部２３，２４、アンロード室４と開口連結部２５，２６でチャンバを形成したが、本発明の扉部を設けるチャンバはこれに限るものではない。例えば、図１８，１９に示されるように、開口連結部２３，２６を設けず、成膜準備室３及びアンロード室４の外壁の形状を変更して、扉部７０，７３を設けてもよい。即ち、チャンバは内部に空間を有する開口連結部を介して外部と連続してもよく、しなくてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１ 薄膜製造装置
２ 成膜室
２ａ，２ｂ 開口（開口部）
３ 成膜準備室
３ａ，３ｂ 開口（開口部）
４ アンロード室
４ａ，４ｂ 開口（開口部）
７ チューブ
４１ ガイド溝（ガイド）
４１ａ 凹部（逃げ部）
６０ａ 凹部（逃げ部）
７０，７１，７２，７３ 扉部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜製造装置及び薄膜の製造方法に関し、さらに詳細には、室内を減圧して化学気相成長法を実施する薄膜製造装置、及び当該製造装置を用いる薄膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油等の化石原料の高騰や、発電を行う際の環境への配慮から太陽電池パネルを用いた発電が注目されている。なぜなら、太陽電池は太陽光を基に発電するので、枯渇性燃料が持つ有限性への対策になり、また、発電時に二酸化炭素を排出しないので、地球温暖化の緩和策に成り得る等の理由によるものである。
【０００３】
ここで、太陽電池パネル（薄膜太陽電池）は、板状であり、透明導電膜、半導体層、金属導電膜及び有機保護膜を順次、ガラス基板上に積層して製造される。
これらの透明導電膜、半導体層、金属導電膜は、ＣＶＤ法（化学気相成長法）によって形成される。
例えば、透明導電膜を成膜する際には、ＬＰＣＶＤ法（減圧化学気相成長法）を利用して成膜する。ここで、ＬＰＣＶＤ法とは、減圧雰囲気中で行うＣＶＤ法のことであり、具体的には、減圧雰囲気中で、透明導電膜の原料が含まれるガスをガラス基板の周辺に配し、熱ＣＶＤを実行することで、透明導電膜が生成される。なお、ここで熱ＣＶＤとはエネルギーによる原料ガスの分解生成物や化学反応を利用して薄膜を形成するＣＶＤの一種である。
【０００４】
より具体的には、基板を減圧状態の成膜室に搬入し、成膜室内に錫や亜鉛の供給源となるガスを導入する。そして、ヒータで基板を昇温することで、基板上にＳｎＯ2やＺｎＯ等の膜を成膜する。
【０００５】
ところで、減圧を実施して成膜するＣＶＤ装置（薄膜製造装置）では、チャンバの外部からの出入り口や、成膜を実施するチャンバと該チャンバに連結可能なチャンバ（例えば、成膜の下準備を行うチャンバ（成膜準備室）や、成膜後の後処理を行うためのチャンバ（アンロード室）、基板物質を搬送するためのチャンバ等）の間に、各チャンバ内を密閉するためのシール部材が用いられることがある。例えば、減圧を実施して成膜するＣＶＤ装置において、チャンバと移動チャンバの間に自己膨張型のシール部材を設けたＣＶＤ装置（半導体製造装置）が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている発明は、シール部材を自己膨張型にすることにより、チャンバ間を封止することにより、装置が大型化しても密着性を容易に確保できるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３４４８０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている発明では、搬送用チャンバ、もしくは搬送用チャンバに連結するチャンバにシール部材を設けるため、両チャンバの位置及び姿勢を保持する部材（クランプ機構）が必要になる、シール部材の形状を開口の形状に合わせる必要があるといった装置作成上の制限がある。したがって、チャンバの外部からの出入り口や、互いに移動しないチャンバの間を密閉する場合に、自由度の高い密閉ができない。
【０００８】
そこで本発明は、ＣＶＤ装置が大型化してもチャンバ内を容易に密閉可能であり、多様な形状、及び多様な組み合わせのチャンバを容易に密封可能な、薄膜製造装置及び薄膜の製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、薄膜を成膜すべき基板を出し入れする基板出入り口を有する１又は複数のチャンバを備え、前記チャンバの少なくとも１つは基板に成膜する成膜室である薄膜製造装置において、前記チャンバは内部を減圧可能であり、前記基板出入り口は、基板が通過する開口部と当該開口部を塞ぐ扉部を有し、当該扉部は、前記チャンバの本体部分に対してスライド移動するスライド扉であり、前記本体部分の開口部の周囲又は扉部の相当位置に気密性と弾性を有するチューブが巡らされ、チューブに気体を導入してチューブを膨張させて、対向する前記開口部の周囲又は扉部の相当位置にチューブの一部を接触可能であることを特徴とする薄膜製造装置である。
【００１０】
本発明の薄膜製造装置では、スライドする扉部の相当位置にチューブを設けている。そして、扉部は適宜設計可能であるため、それぞれ開口を有し、各開口が対向するように配されたチャンバ間の開口近傍にシール材を設ける場合と異なり、チューブの形状及び配置方法が開口の形状に依存しないという利点がある。また、スライドする扉部が膨張するチューブを有しているので、チューブを萎んだ状態で扉部を開閉することにより、扉部のスライド動作を妨げない。したがって、通常のＯリング等の部材を設けた場合と比べて、扉部の設置位置の自由度が高いという利点がある。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記チャンバとして、前記成膜室の前段に設けられた成膜準備室及び／又は、前記成膜室の後段に設けられたアンロード室をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造装置である。
【００１２】
本発明の薄膜製造装置では、チャンバとして成膜室の前段に設けられた成膜準備室及び／又は、成膜室の後段に設けられたアンロード室をさらに備える。そのため、成膜前の下準備や、成膜後の後処理を成膜室とは別室で実施することができる。そのことにより、基板の成膜中に、次に成膜を行う基板の下準備を行ったり、すでに成膜を行った基板の後処理を行うことができる。そのため、連続して基板の成膜を実施する際に効率よく作業を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記扉部を直線移動させるためのガイドを有し、当該ガイドの一部に逃げ部が設けられ、扉部が開口部を覆う位置にあるとき、前記逃げ部によって扉部が開口部に対して近接・離反方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜製造装置である。
【００１４】
本発明の薄膜製造装置では、直線移動させるためのガイドが逃げ部を有しており、扉部が開口部を覆う位置にあるとき、前記逃げ部によって扉部が開口部に対して近接・離反方向に移動可能である。そのため、室内の減圧が実施される等の理由により扉部が移動しても、扉部の移動によって周囲の部材が破損しない。したがって、扉部の位置を強固に固定するための部材等を設ける必要が無く、扉部と開口近傍の間に配されているチューブに必要以上の強度を設ける必要がない等の理由により、薄膜製造装置の組み立て及び据え付けの手間と費用を削減できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、チャンバの本体部分の気圧に応じてチューブ内の圧力を変更することができることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜製造装置である。
【００１６】
本発明の薄膜製造装置では、成膜室又は成膜準備室又はアンロード室の本体部分の気圧に応じてチューブ内の圧力を変更することができる。そのため、各室（チャンバ）内の減圧量に応じて、チューブによる封止の強さ、及び封止時のチューブの形状を適宜変更することができる。そのため、室内の密閉を効率よく実施することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の薄膜製造装置を用いて、基板の表面に薄膜を成膜することを特徴とする薄膜の製造方法である。
【００１８】
本発明の薄膜の製造方法では、上記した本発明の薄膜製造装置を用いて、基板の表面に薄膜を成膜する。そのことにより、成膜の規模（薄膜製造装置の大きさ）に係らず、低コストで効率がよく、精度の高い室内の密閉が可能であり、部材の形状及び材質の自由度が高い薄膜製造装置によって成膜を行うことができる。したがって、良好な環境での成膜を、低費用で実施することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記薄膜製造装置は、成膜室、成膜準備室、及びアンロード室を備えたものであり、減圧した成膜準備室で成膜すべき基板を加熱する工程と、互いに内部を減圧した成膜準備室と成膜室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、成膜室の内部を密閉して基板表面に成膜する工程と、互いに内部を減圧した成膜室とアンロード室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、アンロード室の内部を大気圧と略同等の気圧まで加圧する工程とを包含することを特徴とする請求項５に記載の薄膜の製造方法である。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記基板はガラスであり、前記薄膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄膜の製造方法である。
【００２１】
本発明の薄膜の製造方法では、内部を減圧可能な成膜準備室、及び成膜室、並びにアンロード室において、各室の間を精度の高い減圧状態で基板物資を受け渡すことができる。そのため、減圧、加熱、成膜、加圧の各手順を各室に分割することができる。そのため、先行の基板物質の成膜中に、次の基板物質を加熱するといった、所謂ライン生産方式を採用することができるので、生産効率が向上するという利点がある。
また、本発明の薄膜の製造方法では、ガラス基板に透明導電膜を生成する際に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の薄膜製造装置では、装置が大型化してもチャンバ内を容易に密閉可能であり、多様な形状、及び多様な組み合わせのチャンバを密封可能な薄膜製造装置を提供することができる。また、本発明の薄膜の製造方法では、良好な環境での成膜を、低費用で実施する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板出入り口構造を備えたチャンバを有する薄膜製造装置の斜視図である。
【図２】図１の薄膜製造装置の成膜チャンバ群のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の薄膜製造装置の成膜チャンバ群を形成する各チャンバの説明図であり、（ａ）は成膜準備室近傍を示し、（ｂ）は成膜室近傍を示し、（ｃ）はアンロード室近傍を示す。
【図４】図３（ａ）の一部を拡大した、開口連結部の内部の構造を示す一部断面斜視図である。
【図５】図４のガイド溝の一部を拡大したガイド溝の凹部を示す説明図である。
【図６】基板出入り口構造に用いる扉部を正面側から見た斜視図である。
【図７】基板出入り口構造に用いる扉部を背面側から見た斜視図である。
【図８】図６の扉部に取り付けたシール部材を拡大した斜視図である。
【図９】図８のシール部材を示す断面図であり、（ａ）はチューブが萎んだ状態を示し、（ｂ）はチューブが膨らんだ状態を示す。
【図１０】チューブが膨張して成膜準備室を密閉した状態を示す断面図である。
【図１１】扉部を開口連結部に取り付けた状態を示す断面図である。
【図１２】開口連結部の内部の構造を示す説明図であり、（ａ）は扉部が開いた状態を示し、（ｂ）は扉部が閉じた状態を示す。
【図１３】扉部に取り付けられたチューブが膨張し、成膜準備室を密閉する様子を示す断面図であり、（ａ）はチューブの膨張前を示し、（ｂ）はチューブの膨張後を示し、（ｃ）はチューブの膨張した状態で、扉部が成膜準備室に接近した状態を示す。
【図１４】チューブが膨張して成膜準備室を密閉した状態を示す断面図である。
【図１５】図９のシール部材とは異なるシール部材を示す断面図であり、（ａ）はチューブが萎んだ状態を示し、（ｂ）はチューブが膨らんだ状態を示す。
【図１６】図９及び図１５のシール部材とは異なるシール部材を示す断面図であり、（ａ）はチューブが萎んだ状態を示し、（ｂ）はチューブが膨らんだ状態を示す。
【図１７】図６とは異なる基板出入り口構造に用いる扉部を正面側から見た斜視図である。
【図１８】図２とは異なる成膜チャンバ群を示す断面図である。
【図１９】図１８の成膜チャンバ群を形成する各チャンバの説明図であり、（ａ）は成膜準備室近傍を示し、（ｂ）は成膜室近傍を示し、（ｃ）はアンロード室近傍を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
図１に示す薄膜製造装置１は、ＬＰＣＶＤ法によって、ガラス基板に透明導電膜を成膜するものである。薄膜製造装置１は、大きく分けて、ロボット１２と、基板キャリア１３と、成膜チャンバ群１４によって構成されている。成膜チャンバ群１４は、成膜室２（プロセスチャンバ）、成膜準備室３（ロードロックヒートチャンバ）、アンロード室４（アンロードチャンバ）、及び開口連結部２３〜２６によって構成されている。
ここで、図１，２に示されるように、開口連結部２３〜２６は、それぞれ外観が直方体状であり、外壁に囲まれた内部に空間を有している。そして、基板キャリア１３の搬送方向（図２のＸ方向）の両端に位置する外壁に、それぞれの外壁を貫通する開口が設けられている。そのことにより、開口連結部２３〜２６は、一方の開口から基板キャリア１３を内部空間に導入し、他方の開口から内部空間の基板キャリア１３を導出することができる。したがって、基板キャリア１３は、開口連結部２３〜２６を貫通するように進行することができる。
そして、これらの開口の内少なくとも一つは、隣接するチャンバ本体（成膜室２、成膜準備室３、アンロード室４のいずれか）の外壁に設けられた開口（開口２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂのいずれか）と連通している。それにより、開口連結部２３〜２６の内部の空間は、隣接するチャンバ本体の内部の空間と連続している。即ち、開口連結部２３、成膜準備室３、開口連結部２４、成膜室２、開口連結部２５、アンロード室４、開口連結部２６の内部を順に、基板キャリア１３が進行可能となっており、成膜が実施される際、図２のＸ方向へ基板キャリア１３が進行する。
このうち、成膜チャンバ群１４を構成する各開口連結部２３〜２６に本発明の特徴的な構成が設けられている。以下、薄膜製造装置１の各構成を上述した順に説明する。
【００２５】
ロボット１２は、図１に示されるように、基板保持部材２１を基板キャリア１３上に着脱することが可能な装置であり、具体的には、成膜前のガラス基板（図示せず）が嵌め込まれた基板保持部材２１を基板キャリア１３に装着し、成膜後のガラス基板（図示せず）が嵌め込まれた基板保持部材２１を基板キャリア１３から取り外す動作を行うものである。
【００２６】
基板キャリア１３は、図１に示されるように、箱状のカートであり、その上面に図示しない溝が設けられている。そのため、平板状の基板保持部材２１を嵌め込むことで、基板キャリア１３上に基板保持部材２１を立設することができる。なお、基板保持部材２１は、ガラス基板を一体に取り付けることができるため、基板キャリア１３は、ガラス基板を積載することができる。
そのことにより、薄膜製造装置１に設けられた走行路及び、成膜チャンバ群１４を構成する各チャンバ内において、基板キャリア１３を移動させることで、ガラス基板を複数同時に規定の方向及び位置に移動させることができる。
【００２７】
次に、成膜チャンバ群１４を構成する各室、及び開口連結部について説明する。
【００２８】
成膜室２は、図３（ｂ）で示されるように、室内を減圧した状態で、ガラス基板に透明導電膜の原料となるガスの吹き付けを実施するチャンバの一部であって、隣接する開口連結部２４，２５とチャンバを形成する。そのため、図示しない成膜用のガスを供給するための供給口や、真空ポンプに接続された吸引口等を内部に有している。
また、図２、図３（ｂ）に示されるように、成膜室２は外観が直方体状であり、基板キャリア１３の進行方向（図２におけるＸ方向）の両端に位置する外壁に基板キャリア１３の出入り口となる開口２ａ，２ｂが設けられている。詳細には、図２、図３（ｂ）における右端側に基板キャリア１３の入り口となる開口２ａが設けられており、左端側に出口となる開口２ｂが設けられている。
【００２９】
成膜準備室３は、図３（ａ）で示されるように、室内を減圧した状態で、ガラス基板を加熱するチャンバの一部であって、隣接する開口連結部２３，２４とチャンバを形成する。そのため、図示しない真空ポンプに接続された吸引口や、ヒータ等を内部に有している。
また、図２、図３（ａ）に示されるように、成膜準備室３は外観が直方体状であり、基板キャリア１３の進行方向（図２におけるＸ方向）の両端に位置する外壁に基板キャリア１３の出入り口となる開口３ａ，３ｂが設けられている。詳細には、図２、図３（ｂ）における右端側に基板キャリア１３の入り口となる開口３ａが設けられており、左端側に出口となる開口３ｂが設けられている。
【００３０】
アンロード室４は、図３（ｃ）で示されるように、室内の気圧を真空状態に減圧可能であり、また、減圧した状態から大気圧と同等の気圧まで戻すことが可能なチャンバの一部であって、隣接する開口連結部２４，２５とチャンバを形成する。そのため、図示しない真空ポンプに接続された吸引口等を内部に有している。
また、アンロード室４は外観が直方体状であり、基板キャリア１３の進行方向（図２におけるＸ方向）の両端に位置する外壁に基板キャリア１３の出入り口となる開口４ａ，４ｂが設けられている。詳細には、図２、図３（ｃ）における右端側に基板キャリア１３の入り口となる開口４ａが設けられており、左端側に出口となる開口４ｂが設けられている。
【００３１】
開口連結部２３は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）が成膜準備室３の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２３ａ，２３ｂが設けられている。開口２３ａ、２３ｂは互いに対向する位置にあり、開口２３ａは、外部と開口連結部２３の内部を繋ぐ孔であり、開口２３ｂは、隣接する成膜準備室３の開口３ａと連通している。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２３ａが入り口となり、開口２３ｂが出口となる。
また、開口連結部２３は、内部空間に扉部７０を有する。詳細は後述するが、この扉部７０はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口２３ｂ及び開口３ａを塞ぐことができる。
【００３２】
開口連結部２４は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）が成膜準備室３及び成膜室２の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２４ａ，２４ｂが設けられている。開口２４ａ、２４ｂは互いに対向する位置にあり、開口２４ａは、隣接する成膜準備室３の開口３ｂと連通しており、開口２４ｂは、隣接する成膜室２の開口２ａと連通している。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２４ａが入り口となり、開口２４ｂが出口となる。
また、開口連結部２４は、内部空間に扉部７１を有する。この扉部７１はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口２４ｂ及び開口２ａを塞ぐことができる。
【００３３】
開口連結部２５は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）が成膜室２及びアンロード室４の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２５ａ，２５ｂが設けられている。開口２５ａ、２５ｂは互いに対向する位置にあり、開口２５ａは、隣接する成膜室２の開口２ｂと連通しており、開口２５ｂは、隣接するアンロード室４の開口４ａと連通している。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２５ａが入り口となり、開口２５ｂが出口となる。
また、開口連結部２４は、内部空間に扉部７２を有する。この扉部７２はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口２５ａ及び開口２ｂを塞ぐことができる。
【００３４】
開口連結部２６は、外観が直方体状であり、横幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）がアンロード室４の幅（図２，３におけるＹ方向の長さ）より長くなっている。そして、外壁に囲まれた内部に空間を有している。内部の空間を形成する外壁の内、基板キャリア１３の進行方向（図２，３におけるＸ方向）両端にある外壁にそれぞれ開口２６ａ，２６ｂが設けられている。開口２６ａ、２６ｂは互いに対向する位置にあり、開口２６ａは、隣接するアンロード室４の開口４ｂと連通しており、開口２３ｂは、開口連結部２６の内部と外部を繋ぐ孔である。そして、基板キャリア１３の搬送時に開口２６ａが入り口となり、開口２６ｂが出口となる。
また、開口連結部２３は、内部空間に扉部７３を有する。この扉部７３はスライド移動が可能なスライド扉であり、閉じた状態において開口４ｂ及び開口２６ａを塞ぐことができる。
【００３５】
以下、開口連結部２３〜２６が有する、扉部７０〜扉部７３を取り付けるための部材について説明するが、開口連結部２３についてのみ説明し、開口連結部２４〜２６及びそれに取り付けられた扉部７１〜７３については同様の説明を省略する。また、扉部の構造についても扉部７０のみについて説明し、構造が同じである他の扉部（扉部７１〜扉部７３）については説明を省略する。
【００３６】
扉部７０は、開口連結部２３の幅方向（図２，４のＹ方向）にスライド可能であり、開口３ａを開閉可能に取り付けられている。そして、詳細は後述するが、図４に示されるように、開口連結部２３がガイド溝４１（ガイド）とレール６０及び、ギア５１を有しており、これらに対して、扉部７０の弁体ガイド３０、駆動ローラ３５、ラック部３１がそれぞれ係合することで、開口連結部２３に扉部７０が取り付けられる。以下それぞれ詳細に説明する。
【００３７】
ガイド溝４１は、図４に示されるように、２つの板状部材から構成されており、これらを立設した状態で並列に配することで形成される。このガイド溝４１は、開口連結部２３の上面近傍に配置されている。
加えて、図４，５に示されるように、このガイド溝４１を構成する２つ板状部材の内、成膜準備室３に近い位置にある板状部材には、凹部４１ａ（逃げ部）が設けられている。凹部４１ａは基板キャリア１３の進行方向（図４のＸ方向）に向かって伸びる有底孔である。凹部４１ａは２つ設けられており、扉部７０が開口３ａを閉じる位置にあるとき、扉部７０の弁体ガイド３０と隣接する位置にある。
【００３８】
レール６０は、図４に示されるように、２つの板状部材から構成されており、これらを立設した状態で並列に配することで形成される。このレール６０は、開口連結部２３の下面近傍に配置されている。
加えて、前述のガイド溝４１と同様に、２つ板状部材の内、成膜準備室３に近い位置にある板状部材には、凹部６０ａ（逃げ部）が設けられている。凹部６０ａは基板キャリア１３の進行方向（図４のＸ方向）に向かって伸びる有底孔である。凹部６０ａは４つ設けられており、扉部７０が開口３ａを閉じる位置にあるとき、扉部７０のガイドローラ３４と隣接する位置にある。
【００３９】
ギア５１は、開口連結部２３の地下側に埋め込まれた、モータ等の駆動機構（図示しない）と連結しており、駆動機構により時計回り及び反時計回りに回転可能に取り付けられている。
【００４０】
扉部７０は、図６，７に示されるように、正面視が略正方形状の板状の部材であり、底面にガイドローラ３４、正面及び背面の下端部に駆動ローラ３５を備え、背面の下端部にラック部３１を備えている。さらに上面に弁体ガイド３０が設けられており、正面に凸部３３とシール部材２９とを有している。
【００４１】
ガイドローラ３４は、図６，７に示されるように、扉部７０の底面に回転可能に取り付けられたローラである。ガイドローラ３４の回転軸の軸芯は、扉部７０の底面に対して垂直となっている。
【００４２】
駆動ローラ３５は、図６，７に示されるように、扉部７０の正面及び背面の下端部の両端に、二つずつ回転可能に取り付けられたローラである。これらの回転軸の軸芯は正面及び背面と垂直になっており、正面から見て時計回り及び反時計回りに回転可能である。なお、駆動ローラ３５は、前述のレール６０の上に回転可能に設置することができる。
【００４３】
ラック部３１は、図７に示されるように、扉部７０の背面の下端部に一体に取り付けられており、直方体の棒状の部材に歯を取り付けた様な形状となっている。ラック部３１は前述のギア５１と噛合可能であり、ギア５１の回転に伴って水平移動する。
【００４４】
弁体ガイド３０は、図６に示されるように、扉部７０の上面に凸設されており、ローラ部３０ａを有している。ローラ部３０ａは弁体ガイド３０の突出側先端に回転可能に取り付けられたローラであり、回転軸の軸芯は扉部７０の上面と垂直となっている。
【００４５】
凸部３３は、図６に示されるように、扉部７０の正面から突出している角棒状の部分であり、扉部７０と一体に設けられている。
【００４６】
シール部材２９は、図６に示されるように、扉部７０の正面に環状に取り付けられて（巡らされて）おり、チューブ７と膨張規制部材３２により構成されている。
膨張規制部材３２には、図８，９に示されるように、複数のボルト挿通孔４５が設けてあり、ボルトによって扉部７０に固着される。なお、チューブ７は、膨張規制部材３２と扉部７０に挟まれることにより扉部７０に固着されている。
【００４７】
また、図９に示すように、チューブ７には中空部７ａに連通する開口部７ｂが設けてある。開口部７ｂは、中空部ａ内に窒素や空気等の加圧気体を供給して膨張部７ｃを膨張させたり、中空部７ａ内の気体を排出させて膨張部７ｃを凹ませるための気体の出入口である。よって、開口部７ｂは、速やかに中空部７ａ内に気体を供給したり、逆に中空部７ａ内から気体を排出することができるように、複数個所に設置するのが好ましい。
【００４８】
シール部材２９を設置するために、扉部７０には、膨張規制部材３２のボルト挿通孔４５に対応する位置にねじ穴４６が設けてある。
また、扉部７０には、チューブ７の開口部７ｂと連通する孔４７が設けてある。
【００４９】
チューブ７は、例えばシリコンゴム，フッ素ゴム，エチレンプロピレンゴム，クロロプレンゴム，ニトリルゴム等の合成ゴムや天然ゴム等の弾性変形可能な素材で構成されている。また、耐圧性を向上させるために、必要に応じてナイロン布等で補強するのが好ましい。
【００５０】
また、膨張規制部材３２は、図９に示されるようにチューブ７の膨張部７ｃの膨張する方向（変形する方向）を規制する立壁部３２ａ，３２ｂを有している。これらの立壁部３２ａ，３２ｂは、平板状であり、あたかも、扉部７０に立設されたように設けられている。そして、立壁部３２ａと立壁部３２ｂの間に膨張部７ｃを挟むように設けられている。
膨張規制部材３２は、チューブ７の変形を規制することができる剛性を有する素材で形成されている。具体的には、形鋼（山型鋼，溝型鋼等）を採用したり、平鋼同士を直角姿勢で溶接することで形成される。また、強化プラスチック等で形成することもできる。
このことにより、膨張部７ｃは、立壁部３２ａ，３２ｂに沿うように、扉部７０から突出する方向へ、膨張（変形）することができるようになっている。
【００５１】
前述した扉部７０の孔４７には配管４４が気密を保ち挿通されている。配管４４の先端部は、チューブ７の開口部７ｂに接続されている。配管４４には、図示しないコンプレッサが接続されており、配管４４を介してチューブ７の中空部７ａ内には窒素や空気等の加圧気体が供給されたり、中空部７ａ内の気体を排出したりすることができるようになっている。
【００５２】
配管４４を介して中空部７ａ内に加圧気体が供給され、チューブ７が膨張すると、図９（ｂ）に示すように、膨張部７ｃは、膨張規制部材３２によって扉部７０の正面と平行な方向への膨張（変形）が規制され、膨張規制部材３２の立壁部３２ａ，３２ｂよりも突出量ｄ１だけ突出する。また、中空部４１ｃから気体が排出されると、図９（ａ）に示すように膨張部７ｃは、立壁部３２ａ，３２ｂの高さより低くなるように収縮するようになっている。実際には、図１０に示すように、立壁部３２ａ，３２ｂの先端から距離ｄ２の位置にチャンバの開口を有する外壁が配置されるので、中空部７ａ内に気体が供給されると、膨張部７ｃは成膜準備室３の外壁と立壁部３２ａ，３２ｂに密着（接触）しながら変形する。
【００５３】
図１０に示すように、チューブ７の中空部７ｃに気体が供給されて膨張変形すると、膨張部７ｃが、成膜準備室３の開口３ａを有する面の壁の各辺に密着するので、開口連結部２３の内部空間と成膜準備室３の内部空間の間の気密は保持される。
【００５４】
次に、本発明の特徴的な構成たる、シール部材２９を備えた扉部７０の開閉動作について順を追って説明する。
【００５５】
まず、扉部７０の開口連結部２３への取り付け構造について説明する。
扉部７０が開口連結部２３に取り付けられる際、図１１に示されるように、扉部７０は駆動ローラ３５を介して、レール６０上に載置される。具体的には、扉部７０の正面側と背面側に設けられた対向する位置にある駆動ローラ３５が、レール６０を構成する２つの板状部材の上面（図１１における上面）にそれぞれ載置される。
また、このとき駆動ローラ３５は、レール６０の上面（図１１における上面）と接触した状態で回転可能となっている。
【００５６】
そして、弁体ガイド３０は、ガイド溝４１の２つの板状部材の間に配され、ガイドローラ３４は、レール６０の２つの板状部材の間に配される。このとき、弁体ガイド３０のローラ部３０ａとガイド溝４１の間及び、ガイドローラ３４とレール６０の間にはそれぞれ隙間がある。そのため、扉部７０が開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）のいずれかへ移動した場合、ローラ部３０ａとガイドローラ３４が、それぞれガイド溝４１又はレール６０の板状部材の内側の側面に接触した状態で回転可能となっている。
【００５７】
このように、弁体ガイド３０とガイドローラ３４を扉部７０の上側と下側で、ガイド溝４１及びレール６０の間に嵌めこむと、扉部７０の開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）へ移動したとき、弁体ガイド３０のローラ３０ａがガイド溝４１に当接し、ガイドローラ３４がレール６０に当接する。そのため、扉部７０の開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）への移動が制限されるので、扉部７０の位置が決まると共に、駆動ローラ３５のレール６０からの脱輪等を防ぐことができる。
加えて、ローラ部３０ａとガイドローラ３４は、ガイド溝４１及びレール６０に当接した状態で回転可能であるため、扉部７０のスライド移動を妨げない。
【００５８】
つまり、扉７０は、開閉方向と垂直な方向（図１１における左右方向）に遊びのある状態で開口連結部２３に取り付けられており、開口連結部２３のガイド溝４１及びレール６０とローラ（駆動ローラ３５，弁体ガイド３０のローラ３０ａ，ガイドローラ３４）を介して接触しているため、滑らかに開閉可能な状態になっている。
【００５９】
次に、扉部７０を閉じる時の動作について説明する。
図１２（ａ）の状態から、図示しない駆動機構を動作させてギア５１を回転させると、ギア５１の回転に伴って、ギア５１と噛合しているラック部３１が水平移動する。このとき、ラック部３１は扉部７０と一体に取り付けられているので、ラック部３１と共に扉部７０が図１２（ａ）の状態から図１２（ｂ）の状態に移動する。換言すると、扉部７０は成膜準備室３の開口３ａ及び、開口連結部２３の開口２３ｂを覆う位置へ移動する。
【００６０】
扉部７０が図１２（ｂ）及び図１３（ａ）の状態にあるとき、シール部材２９のチューブ７に、加圧気体（窒素等）を導入することにより、チューブ７を膨張させる。すると、扉部７０の上下方向（図１３及び図１０の上下方向）への膨張は、膨張規制部材３２によって規制されるため、チューブ７は、成膜準備室３の外壁に近づく方向に向かって、扉部７０から突出していく。そして、チューブ７が成膜準備室３の外壁３ｃに接触する。
【００６１】
チューブ７は成膜準備室３の外壁３ｃに接触後、膨張を続けることにより、外壁３ｃとの接触面積を広げながら膨張していき、外壁３ｃに密着する（図１０，図１３（ｂ））。
このとき、図１４に示されるように、扉部７０のチューブ７より外側の空間Ｅ２とチューブ７より内側の空間Ｅ１が、チューブ７によって気体が流通不可能な状態で分断される。ここで、成膜準備室の開口３ａはチューブ７の内側に位置しているので、成膜準備室３は外気（開口連結部２３の内部空間）に対して密閉される。
【００６２】
ここで、開口３ａが扉部７０によって密閉された状態において、成膜準備室３内を減圧することにより、成膜準備室３内と開口連結部２３内に気圧差が生じたときの扉部７０の動作について説明する。
成膜準備室３内が減圧されると、大気圧に押圧されることにより、扉部７０が成膜準備室３に近づく方向へ移動する。詳細に説明すると、図１３（ｃ）に示されるように、扉部７０が成膜準備室３に近づくにつれて、チューブ７は潰れるように形状が変形する。これは、チューブ７が弾性を有するためである。したがって、チューブ７は扉部７０の移動を阻害しない。さらに、扉部７０が開口３ａを閉じる位置にあるので、弁体ガイド３０の移動方向にはガイド溝４１の凹部４１ａ（逃げ部）があり、ガイドローラ３４の移動方向にはレール６０の凹部６０ａ（逃げ部）がある（図１４）。そして、扉部７０の移動後、弁体ガイド３０の一部が凹部４１ａの内側に配され（図１３（ｃ））、ガイドローラ３４の一部が凹部６０ａの内側に配されるので、ガイド溝４１及びレール６０は扉部７０の移動を阻害しない。
ここで、扉部７０には、凸部３３が設けてあり、凸部３３の先端は膨張規制部材３３の立壁部３３ａ，３３ｂの先端よりも、成膜準備室３に近い位置にあるため（図１０に示されるように、凸部３３の長さｄ４は立壁部３３ａ，３３ｂの長さｄ３より長いため）、凹部３３の先端が成膜準備室３の外壁に当接することにより扉部７０の移動が止まる。
なお、このことにより、膨張規制部材３２等より強度の高い凸部３３によって、大気圧から扉部７０が受ける力を支えることができるので、扉７０の耐久性を確保することができる。
【００６３】
また、成膜準備室３内が減圧された状態から、室内を加圧することにより、成膜準備室３内と開口連結部２３内に気圧差がない状態になると、チューブ７が成膜準備室３の外壁３ｃを押圧することにより、図１０，図１３（ｂ）で示される状態に戻る。換言すると、扉部７０は、成膜準備室３は離反する。
【００６４】
次に、扉部７０を開くときの動作について説明する。扉部７０を開く時は、上記したように成膜準備室３内と開口連結部２３内に気圧差が無い状態（図１０，図１３（ｂ）で示される状態）にした上で、扉部７０を閉じるときと逆向きにギア５１を回転させる。扉部７０は、ギア５１との接触部分における回転方向に移動するので、図１２における手前側に移動する。即ち、扉部７０が図１２（ｂ）の状態から図１２（ａ）の状態に移動する。
【００６５】
上記した例では、成膜準備室３内と成膜準備室３外を大気圧と同等の気圧にして扉部７０の開閉動作を行ったが、気圧は大気圧と同等でなくてもよい。室内と室外に大きな気圧差が無ければよく、真空状態であってもよい。即ち、扉部７１や扉部７２を開く時、成膜室２内と、開口連結部２４及び開口連結部２５が真空であっても、扉の開閉動作を実施することができる。
【００６６】
次に、本実施形態の薄膜製造装置１を用いて、ＬＰＣＶＤ（及び熱ＣＶＤ）によって、ガラス基板に透明導電膜を成膜する手順を、図１を参照しながら説明する。
【００６７】
ロボット１２によって、あらかじめガラス基板（図示せず）を取り付けた基板保持部材２１を、基板キャリア１３上の溝（図示せず）に嵌め込む。そして、ロボット１２がこの動作を繰り返すことにより、規定の枚数だけ基板キャリア１３に基板保持部材２１を立設させる。
【００６８】
基板保持部材２１の基板キャリア１３への積載が終了すると、基板キャリア１３を成膜チャンバ群１４へ移動する。このとき、開口連結部２３〜２６の扉部７０〜７３（図２）を閉じ、成膜室２及びアンロード室４を予め減圧しておく。
開口連結部２３の扉部７０を開いて、基板保持部材２１を積載した基板キャリア１３を成膜準備室３の内部に移動させる。なお、このとき成膜準備室３内の気圧は、大気圧と同等にしておく。そして、開口連結部２３の扉部７０を閉じ、成膜準備室３を密閉する。その状態で、成膜準備室３の減圧を実行し、ガラス基板に対して予備加熱を実行する。具体的には、開口連結部２３，２４の扉部７０，７１が閉じた状態で、図示しない真空ポンプ（減圧装置）を起動することで、成膜準備室３内の気体を排出する。そのうえで、従来周知のヒータにより、基板保持部材２１を加熱することで、ガラス基板を昇温する。
【００６９】
次に、開口連結部２４の扉部７１を開いて、予め減圧しておいた成膜室２の内部へ基板キャリア１３を移動させ、開口連結部２４の扉部７１を閉じる。そして、プロセスガスや水（酸素源となる水）等、成膜に必要な各原料を成膜室２内に導入する。そのことにより、昇温したガラス基板（図示せず）の、基板保持部材２１から露出している部分に透明導電膜が蒸着する。また、成膜室２の内部へ基板キャリア１３を移動完了させると共に、別の基板キャリア１３を成膜準備室３内に移動させる。そして、成膜室２内で成膜を行うと同時に、次に成膜を行うべきガラス基板に対して、減圧下での予備加熱を実施して生産性の向上を図る。
【００７０】
成膜完了後、成膜室２から余剰のプロセスガスを排出する。そして、開口連結部２５の扉部７２を開き、基板キャリア１３を予め減圧しておいたアンロード室４に移動し、開口連結部２５の扉部７２を閉める。
さらに、密閉したアンロード室４に空気を注入し、室内の気圧を大気圧と同等にする。その状態で、開口連結２６の扉部７３を開き、アンロード室４から基板キャリア１３を移動させる。基板キャリア１３は、ロボット１２の近傍まで移動し、ロボット１２によって、基板保持部材２１を基板キャリア１３から取り外す。その後、適宜の手段によって、基板保持部材２１から、ガラス基板を取り外すことにより、透明導電膜を有するガラス基板を得ることができる。
【００７１】
以上説明した実施形態では、チューブ７に扉部の背面側から空気を導入したが、空気導入口（開口部７ｂ）を設置する位置はこれに限るものではない。また、チューブ７の形状も上記した形状に限るものではない。例えば、図１５，１６に示されるように、チューブ８０，８１の側面に空気導入口である開口部８０ｂ，８１ｂを設けてもよい。また、チューブの形状も、図１５（ｂ）で示されるように、突出方向先端が丸みを帯びた略長方形状であってよいし、図１６（ｂ）で示されるように、断面形状が半円形でもよい。
【００７２】
また、前述の実施形態では、膨張規制部材３２によりチューブ７を扉部７０に固着したが、チューブ７の固着方法はこれに限るものではない。チューブ７の形状や大きさ等に応じて適宜変更してよい。例えば、図１６に示されるように、チューブ７自身に平板部分８１ｃを設け、平板部分８１ｃにボルトを挿通可能な孔を設けて、ボルトによってチューブ７を固着してもよい。
【００７３】
上記した実施形態では、シール部材２９を正面視が正方形状となるように配したが、シール部材２９の形状はこれに限るものではない。また、各扉部の形状も上記した形状に限るものではなく、凸部３３の形状や数も上記したものに限るものではない。
例えば、図１７に示されるように、上側部分が丸みを帯びた形状の扉部７５に、五角形状にシール部材２９を配し、凸部３３を上側に２つ、下側に１つ設けてもよい。これらは適宜変更してよい。
【００７４】
また、本実施形態では、成膜チャンバ群１４を、成膜室２、成膜準備室３、アンロード室４と開口連結部２３〜２６によって形成したが、成膜チャンバ群１４の成膜室の構成はこれに限るものではない。例えば、成膜準備室３及び開口連結部２３を設けずに、成膜室２で基板物質の減圧及び加熱を行った上で成膜を実施する構成にしてもよい。また、アンロード室４及び開口連結部２６を設けず、成膜室２で加圧を実施する構成にしてもよい。または、新たなチャンバを加え、成膜室２、成膜準備室３、アンロード室４にて行っていた工程を新たなチャンバの本体で行う構成にしてもよい。即ち、チャンバは少なくとも１つあれば良く、成膜チャンバ群１４の構成は適宜変更してよい。
【００７５】
また、上記した実施形態のように、成膜チャンバ群１４を構成するチャンバの本体である成膜室２、成膜準備室３及びアンロード室４に隣接する全ての開口連結部（開口連結部２３〜２６）に、本発明の特徴的な構成たる、シール部材２９を備えた扉部（以下本発明の扉部）を取り付けることが好ましいが、本発明の扉部は必ずしも全ての開口連結部に設ける必要はない。例えば、本発明の扉部を高い気密性が要求される開口連結部２４，２５のみに設け、従来周知の密閉方法で他の部分を密閉してもよい。また、成膜チャンバ１４の構成が変更された場合、それに応じて本発明の扉部の設ける位置、又は数を変更してよい。即ち、本発明の扉部を設ける位置及び数は自由に変更してよい。
【００７６】
さらに、上記した実施形態では、図２，３に示されるように、成膜準備室３と開口連結部２３，２４、アンロード室４と開口連結部２５，２６でチャンバを形成したが、本発明の扉部を設けるチャンバはこれに限るものではない。例えば、図１８，１９に示されるように、開口連結部２３，２６を設けず、成膜準備室３及びアンロード室４の外壁の形状を変更して、扉部７０，７３を設けてもよい。即ち、チャンバは内部に空間を有する開口連結部を介して外部と連続してもよく、しなくてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１ 薄膜製造装置
２ 成膜室
２ａ，２ｂ 開口（開口部）
３ 成膜準備室
３ａ，３ｂ 開口（開口部）
４ アンロード室
４ａ，４ｂ 開口（開口部）
７ チューブ
４１ ガイド溝（ガイド）
４１ａ 凹部（逃げ部）
６０ａ 凹部（逃げ部）
７０，７１，７２，７３ 扉部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を成膜すべき基板を出し入れする基板出入り口を有するチャンバを備え、前記チャンバの少なくとも一つは基板に成膜する成膜室である薄膜製造装置において、
前記チャンバは内部を減圧可能であり、
前記基板出入り口は、基板が通過する開口部と当該開口部を塞ぐ扉部を有し、
当該扉部は、前記チャンバの本体部分に対してスライド移動するスライド扉であり、
前記本体部分の開口部の周囲又は扉部の相当位置に気密性と弾性を有するチューブが巡らされ、
チューブに気体を導入してチューブを膨張させて、対向する前記開口部の周囲又は扉部の相当位置にチューブの一部を接触可能であることを特徴とする薄膜製造装置。
【請求項２】
前記チャンバとして、前記成膜室の前段に設けられた成膜準備室及び／又は前記成膜室の後段に設けられたアンロード室をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造装置。
【請求項３】
前記扉部を直線移動させるためのガイドを有し、当該ガイドの一部に逃げ部が設けられ、扉部が開口部を覆う位置にあるとき、前記逃げ部によって扉部が開口部に対して近接・離反方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜製造装置。
【請求項４】
チャンバの本体部分の気圧に応じてチューブ内の圧力を変更することができることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜製造装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の薄膜製造装置を用いて、基板の表面に薄膜を成膜することを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜製造装置は、成膜室、成膜準備室、及びアンロード室を備えたものであり、
減圧した成膜準備室で成膜すべき基板を加熱する工程と、
互いに内部を減圧した成膜準備室と成膜室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、
成膜室の内部を密閉して基板表面に成膜する工程と、
互いに内部を減圧した成膜室とアンロード室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、
アンロード室の内部を大気圧と略同等の気圧まで加圧する工程とを包含することを特徴とする請求項５に記載の薄膜の製造方法。
【請求項７】
前記基板はガラスであり、前記薄膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄膜の製造方法。
【請求項１】
薄膜を成膜すべき基板を出し入れする基板出入り口を有するチャンバを備え、前記チャンバの少なくとも一つは基板に成膜する成膜室である薄膜製造装置において、
前記チャンバは内部を減圧可能であり、
前記基板出入り口は、基板が通過する開口部と当該開口部を塞ぐ扉部を有し、
当該扉部は、前記チャンバの本体部分に対してスライド移動するスライド扉であり、
前記本体部分の開口部の周囲又は扉部の相当位置に気密性と弾性を有するチューブが巡らされ、
チューブに気体を導入してチューブを膨張させて、対向する前記開口部の周囲又は扉部の相当位置にチューブの一部を接触可能であることを特徴とする薄膜製造装置。
【請求項２】
前記チャンバとして、前記成膜室の前段に設けられた成膜準備室及び／又は前記成膜室の後段に設けられたアンロード室をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造装置。
【請求項３】
前記扉部を直線移動させるためのガイドを有し、当該ガイドの一部に逃げ部が設けられ、扉部が開口部を覆う位置にあるとき、前記逃げ部によって扉部が開口部に対して近接・離反方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜製造装置。
【請求項４】
チャンバの本体部分の気圧に応じてチューブ内の圧力を変更することができることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の薄膜製造装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の薄膜製造装置を用いて、基板の表面に薄膜を成膜することを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜製造装置は、成膜室、成膜準備室、及びアンロード室を備えたものであり、
減圧した成膜準備室で成膜すべき基板を加熱する工程と、
互いに内部を減圧した成膜準備室と成膜室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、
成膜室の内部を密閉して基板表面に成膜する工程と、
互いに内部を減圧した成膜室とアンロード室とを基板を受け渡し可能に連結する工程と、
アンロード室の内部を大気圧と略同等の気圧まで加圧する工程とを包含することを特徴とする請求項５に記載の薄膜の製造方法。
【請求項７】
前記基板はガラスであり、前記薄膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項５又は６に記載の薄膜の製造方法。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−５４９１２（Ｐ２０１１−５４９１２Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０５１９４（Ｐ２００９−２０５１９４）
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月４日（２００９．９．４）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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