(57)【要約】【課題】ガスゲート室によって各室間でのガスの混入、拡散を最小限に抑えることができるだけでなく、ガスゲート室を通過する際の帯状基板の温度調節が可能な連続成膜装置を提供する。【解決手段】帯状基板１を長手方向に連続的に搬送させながら複数の成膜室１１，１２およびガスゲート室２１，２２，２３を通過させ、帯状基板１上に堆積膜を連続的に成膜する連続成膜装置において、ガスゲート室２１，２２，２３は、対面配置された温度調節パネル４により形成されるスリット状分離通路７を有し、温度調節パネル４は、スリット状分離通路７側の面上に複数の板状体５を有する連続成膜装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状基板を長手方向に連続的に搬送させながら複数の成膜室およびガスゲート室を通過させ、該帯状基板上に堆積膜を連続的に成膜する連続成膜装置において、前記ガスゲート室は、対面配置された温度調節パネルにより形成されるスリット状分離通路を有し、該温度調節パネルは、前記スリット状分離通路側の面上に複数の板状体を有することを特徴とする連続成膜装置。
【請求項２】
前記温度調節パネルの表面および前記板状体の表面の放射率が０．７以上であることを特徴とする請求項１に記載の連続成膜装置。
【請求項３】
前記温度調節パネルが冷却パネルであって、該温度調節パネルおよび前記板状体が、熱伝導率２００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以上の金属よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の連続成膜装置。
【請求項４】
前記温度調節パネルが、アルミニウムあるいは銅よりなることを特徴とする請求項３に記載の連続成膜装置。
【請求項５】
前記温度調節パネルが加熱パネルであって、該温度調節パネルおよび前記板状体が、ステンレス鋼よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の連続成膜装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の連続成膜装置を用いて帯状基板に堆積膜を連続的に成膜することを特徴とする成膜方法。
【請求項７】
基板上に堆積膜を成膜する基板の製造方法において、請求項６の成膜方法を用いて堆積膜を成膜することを特徴とする基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で帯状の基板に連続的に膜を形成する装置およびそれを用いた成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状の基板上に連続的に膜を形成する装置として、複数の成膜室をガスゲートによって接続した構成とし、帯状基板をその長手方向に連続的に各成膜室を通過させることによって積層膜を連続的に製造する装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載された装置の概略図を図７に、この装置のガスゲートの概略図を図８に示す。
【０００４】
図７の装置では、複数の成膜室１１１，１１２、基板供給室１０２、基板巻き取り室１０３が、それぞれガスゲート１２１，１２２，１２３により接続されている。帯状基板１０１は、基板供給室１０２から基板巻き取り室１０３に搬送されるまでに成膜室１１１，１１２を通過して、その表面に２層の堆積膜が形成される。
【０００５】
ガスゲート１２１，１２２，１２３は、各成膜室のガスが隣接した成膜室に拡散、混入することを阻止する役目を果たしており、図８に示す様に、スリット状分離通路１０７内の、導入・排気口１０６よりも帯状基体１０１の長手方向の後方側に複数の絞り片１０５を設けている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−０９０１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のガスゲートでは、帯状基板がガスゲートを通過する際の帯状基板の温度調整ができないという問題があった。成膜工程において基板の温度制御は、非常に重要なファクターとなってきている。すなわち、ある成膜室で基板を処理後、次の成膜室においては、基板温度が所定の範囲となるように制御する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明は、ガスゲート室によって各室間でのガスの混入、拡散を最小限に抑えることができるだけでなく、ガスゲート室を通過する際の帯状基板の温度調節が可能な連続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】
【０００９】
本発明の連続成膜装置は、帯状基板を長手方向に連続的に搬送させながら複数の成膜室およびガスゲート室を通過させ、該帯状基板上に堆積膜を連続的に成膜する連続成膜装置において、前記ガスゲート室は、対面配置された温度調節パネルにより形成されるスリット状分離通路を有し、該温度調節パネルは、前記スリット状分離通路側の面上に複数の板状体を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の成膜方法は上記連続成膜装置を用いて帯状基板に堆積膜を連続的に成膜することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の基板の製造方法は、上記成膜方法を用いて基板に堆積膜を成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガスゲート室によって各室間でのガスの混入、拡散を最小限に抑えることができるだけでなく、ガスゲート室を通過する際の帯状基板の温度調節が可能となる。それにより、各成膜室において最適な圧力雰囲気および基板温度での成膜が可能となり、優れた品質の積層膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の連続成膜装置の一例を示す模式図である。
【００１５】
図１の装置は、複数の成膜室１１，１２、ならびに基板供給室２、および基板巻き取り室３が、それぞれガスゲート室２１，２２，２３により接続されている。
【００１６】
成膜室１１，１２は、スパッタ法による成膜室、蒸着法による成膜室、およびイオンプレーティング法による成膜室のいずれか、あるいはこれらの成膜室を組み合わせた構成となっている。
【００１７】
ガスゲート室２１，２２，２３は、対面配置された温度調節パネル４により形成されるスリット状分離通路７を有する。そして、温度調節パネル４は、スリット状分離通路側の面上に複数の板状体５を有する。また、ガスゲート室２１，２２，２３にはガス排気口６が設け、例えば高排気速度のターボ分子ポンプ等のポンプにより、スリット状分離通路７に流れ込むガスを積極的に排気する構造とすることが好ましい。
【００１８】
帯状基板１は、基板供給室２から基板巻き取り室３に、その長手方向に連続的に搬送され、複数の成膜室１１，１２を通過する。そして、帯状基板上に複数の堆積膜（本形態では２層膜）が積層形成される。
【００１９】
具体的には、帯状基板１は、基板供給室２から供給され、ガスゲート室２１を通過する。ガスゲート室２１は、温度調節パネル４が加熱パネルであり、基板供給室２からの放出ガスの成膜室１１への混入、拡散を防ぐと同時に帯状基板１を所定の温度に加熱する。
【００２０】
ガスゲート室２１で加熱された帯状基板１は、成膜室１１にて堆積膜が形成された後、ガスゲート室２２を通過する。ガスゲート室２２は、温度調節パネル４が加熱パネルあるいは冷却パネルであり、成膜室１１と成膜室１２間でのガスの混入、拡散を防ぎ、各成膜室を所定の圧力に保つと同時に帯状基板１を所定の温度に加熱、冷却、あるいは保温する。
【００２１】
ガスゲート室２２で加熱、冷却、あるいは保温された帯状基板１は、成膜室１２にて堆積膜が形成された後、ガスゲート室２３を通過する。ガスゲート室２３は、温度調節パネル４が冷却パネルであり、基板巻き取り室３からの放出ガスの成膜室１２への混入、拡散を防ぐと同時に帯状基板１を冷却する。
【００２２】
ガスゲート室２３で冷却された帯状基板１は、基板巻き取り室３にて巻き取られる。
【００２３】
次に、本発明の装置におけるガスゲート室を、図２〜図４を用いて説明する。図２は、本発明の装置におけるガスゲート室の一例を示す概略図、図３は、図２のガスゲート室をａ−ｂ面で切断した断面図、図４は、板状体を有する温度調節パネルの部分斜視図である。
【００２４】
本発明のガスゲートは、二枚の温度調節パネル４を帯状基板１の上下に対面配置し、上下二枚の温度調節パネル４間にスリット状分離通路７を形成している。スリット状分離通路７の高さ（温度調節パネル４の間隔）は、スリット状分離通路７のコンダクタンスが所望の値となる様に適宜調整すればよいが、３０〜４０ｍｍであることが好ましい。また、スリット状分離通路の幅は使用する帯状基板１の幅により決定され、帯状基板１の幅＋２０〜４０ｍｍであることが望ましい。
【００２５】
上下二枚の温度調節パネル４はいずれも、スリット状分離通路７側の面上に、帯状基板１の長手方向に直交する複数の板状体５を有している。板状体５は、温度調節パネル４のガス排気口６に相当する部分の、帯状基板１の長手方向両側に設けられている。本形態では、断面コの字状の部材を所定間隔で固定することにより、板状体５を形成している。そして、上側の温度調節パネル４の板状体５と、下側の温度調節パネル４の板状体５の隙間を、帯状基板１が通過できるようになっている。上側の温度調節パネル４の板状体５と、下側の温度調節パネル４の板状体５の隙間を、特に限定されないが、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
温度調節パネル４としては、帯状基板１を冷却する場合には冷却パネルが、帯状基板１を加熱する場合には加熱パネルが用いられる。冷却パネルとしては、水冷管を内蔵する水冷パネルが使用でき、加熱パネルとしてはヒーターを内蔵したパネルが使用できる。
【００２７】
温度調節パネルと板状体は、熱交換性のよい（吸熱性・放熱性に優れた）材料で形成することが好ましい。吸熱性・放熱性に優れた材料で形成することにより、真空環境下においても帯状基板を効率的に加熱あるいは冷却することができる。
【００２８】
温度調節パネルが冷却パネルの場合には、温度調節パネルおよび板状体が、熱伝導率２００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以上の金属よりなることが好ましく、アルミニウムあるいは銅よりなることが好ましい。
【００２９】
また、温度調節パネルが加熱パネルの場合、温度調節パネルおよび板状体がステンレス鋼（ＳＵＳ）よりなることが好ましい。
【００３０】
さらに、板状体および温度調節パネルは、熱交換性を良くするため、表面の放射率が０．７以上であることが好ましい。この様な表面にする方法としては、表面処理あるいはコーティングが挙げられ、具体的には、アルミナなどのセラミック表面処理あるいはコーティングが挙げられる。
【００３１】
本発明の連続成膜装置においては、ガスゲート室によって、圧力あるいは使用ガス種の異なる成膜室間でのガスの混入、拡散を抑えることが出来る。また、基板供給室および基板巻き取り室からの放出ガスの成膜室への混入、拡散を抑えることが出来る。
【００３２】
また、温度調節パネルが冷却パネルである場合には、成膜室における成膜処理により高温となった帯状基板を、ガスゲート室において冷却することができる。また、冷却パネルが水冷パネルであれば、流す冷却水の温度調整による基板温度調整も可能である。
【００３３】
一方、温度調節パネルが加熱パネルである場合には、成膜処理により高温となった帯状基板をガスゲート室において加熱することができるので、成膜後の帯状基板の温度低下を防ぐことができる。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の連続成膜装置の他の例を示す模式図である。
【００３５】
図５の装置では、成膜室を３室有し、成膜室１１，１２を、ガスゲート室を介さずに接続した以外は、第１の実施形態と同様である。
【００３６】
同一のプロセスを行う成膜室が複数ある場合には、両成膜室は圧力が同じであり、また、使用するガス種も同じであるため、成膜室間におけるガスの混入、拡散を考慮する必要が無く、ガスゲート室を介さずに両成膜室を接続することができる。
【００３７】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の連続成膜装置の他の例を示す模式図である。
【００３８】
図６の装置では、ガスゲート室を４室有し、成膜室１１，１２間に、ガスゲート室を２室配した以外は、第１の実施形態と同様である。
【００３９】
成膜室間にガスゲート室を一室接続させただけでは、ガスゲート室通過中における基板の温度制御が十分に行えない場合には、本形態のように、ガスゲート室を複数配することで温度制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の連続成膜装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の装置におけるガスゲート室の一例を示す模式図である。
【図３】図２のガスゲート室のａ−ｂ断面図である。
【図４】板状体を有する温度調節パネルの部分斜視図である。
【図５】本発明の連続成膜装置の他の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の連続成膜装置の他の一例を示す模式図である。
【図７】従来の連続成膜装置を示す模式図である。
【図８】図７の装置のガスゲートを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，１０１  帯状基板
２，１０２  基板供給室
３，１０３  基板巻き取り室
４，１０４  温度調節パネル
５  板状体
６  ガス排気口
７，１０７  スリット状分離通路
１１，１２，１３，１１１，１１２  成膜室
２１，２２，２３，２４，１２１，１２２，１２３  ガスゲート
１０５  絞り片
１０６  ガス排気口
【図１】
2010150635.tif 000003
【図２】
2010150635.tif 000004
【図３】
2010150635.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010150635.tif 000008
【図７】
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【図８】
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