(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に対する処理の均一性を高めることの可能な基板処理装置、固体電解質膜の形成装置、及び、固体電解質膜の形成装置を提供する。【解決手段】電極と、基板１３が載置される載置部と、前記電極と向かい合う空間に対し前記載置部を搬送方向Ｄｔｒｓに沿って搬送する搬送部と、を備える。そして、前記載置部は、前記基板よりも前記搬送方向に端部を有し、前記搬送方向における前記電極の長さが、電極幅ＷＰと設定され、前記搬送方向における前記端部の長さが、端部幅ＷＥと設定され、ＷＥ≧ＷＰを満たす。【選択図】図２
2014031558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と、
基板が載置される載置部と、
搬送方向に沿って前記載置部を搬送して前記載置部と前記電極とを向かい合わせる搬送部と、を備え、
前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向にはみ出す端部を有し、
前記電極における前記搬送方向の長さが、電極幅ＷＰとして設定され、
前記端部における前記搬送方向の長さが、端部幅ＷＥとして設定され、
ＷＥ≧ＷＰが満たされる
基板処理装置。
【請求項２】
前記電極が、第１電極として設定され、
前記第１電極の前記搬送方向に配置された第２電極をさらに備え、
前記第１電極と前記第２電極との間には隙間が形成され、
前記隙間における前記搬送方向の長さが、電極間幅ＷＢとして設定され、
ＷＥ≧ＷＰ＋ＷＢが満たされる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記端部が、先端部として設定され、
前記端部幅ＷＥが、先端幅ＷＥＦとして設定され、
前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向とは反対方向にはみ出す基端部を有し、
前記基端部における前記搬送方向の長さが、基端幅ＷＥＢとして設定され、
ＷＥＢ≧ＷＰが満たされ、
前記搬送部は、前記搬送方向に沿って前記載置部を搬送して前記電極と向かい合う位置を前記載置部に通過させる
請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記搬送部は、
前記電極と向かい合う位置を前記搬送方向に沿って前記載置部に通過させ、且つ、
前記電極と向かい合う位置を前記搬送方向とは反対方向に沿って前記載置部に通過させる
請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
固体電解質の構成元素を含むターゲットが搭載された電極と、
基板が載置される載置部と、
搬送方向に沿って前記載置部を搬送して前記載置部と前記電極とを向かい合わせる搬送部と、を備え、
前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向にはみ出す端部を有し、
前記電極における前記搬送方向の長さが、電極幅ＷＰとして設定され、
前記端部における前記搬送方向の長さが、端部幅ＷＥとして設定され、
ＷＥ≧ＷＰが満たされる
固体電解質膜の形成装置。
【請求項６】
基板が載置された載置部を搬送部が搬送方向に沿って搬送して、固体電解質の構成元素を含むターゲットが搭載された電極と前記載置部とが向かい合う工程を含み、
前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向にはみ出す端部を有し、
前記電極における前記搬送方向の長さが、電極幅ＷＰとして設定され、
前記端部における前記搬送方向の長さが、端部幅ＷＥとして設定され、
ＷＥ≧ＷＰが満たされる
固体電解質膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、搬送部によって搬送される基板が電極と向かい合うことによって基板が処理される基板処理装置、固体電解質膜の形成装置、及び、固体電解質膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空槽の内部で基板を処理する基板処理装置の一つには、基板上に薄膜を形成する成膜装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の成膜装置では、成膜源から供給される成膜材料が基板上に堆積することによって薄膜が形成される。
【０００３】
上述の成膜装置には、成膜源と基板との間の隙間に複数の補正板が配置され、複数の補正板は、成膜源から供給される成膜材料の分布の偏りを基板に対して補正する。そして、複数の補正板の各々は、成膜材料の偏る部分にて成膜材料の供給を抑えることによって、基板に形成される薄膜の膜厚均一性を高める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６８０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、薄膜太陽電池の製造工程や表示装置の製造工程には、上述の基板処理装置の一例としてスパッタ装置が用いられている。こうしたスパッタ装置では、成膜源にターゲットが用いられてターゲットと向かい合う位置を基板が通過する。この際に、搬送方向に沿って搬送される基板では、まず、基板における搬送方向の端部である先端部がターゲットと向かい合う位置に配置され、その後に、基板の中央部がターゲットと向かい合う位置に配置される。
【０００６】
それゆえに、ターゲットと向かい合う空間が対向領域として設定されると、基板の先端部は、対向領域の中に基板が含まれない状態から対向領域に進入する。一方で、基板の中央部は、対向領域の中に既に基板の一部が含まれる状態から対向領域に進入する。結果として、基板の先端部に成膜処理が施される際の対向領域の状態と、基板の中央部に成膜処理が施される際の対向領域の状態とが相互に異なるため、基板の先端部と基板の中央部との間で成膜処理の結果が相互に異なることになる。
【０００７】
なお、基板の面内における処理結果の差異に関わる課題は、上述のスパッタ装置に限られない。すなわち、電極と対向する対向領域を基板が通過して基板に対する処理が施される基板処理装置にて、上述の課題は共通する。
【０００８】
本開示の技術は、上述した実情に鑑みてなされたものであって、基板に対する処理の均一性を高めることの可能な基板処理装置、固体電解質膜の形成装置、及び、固体電解質膜の形成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】
本開示の技術における基板処理装置の一態様は、電極と、基板が載置される載置部と、搬送方向に沿って前記載置部を搬送して前記載置部と前記電極とを向かい合わせる搬送部と、を備える。そして、前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向にはみ出す端部を有し、前記電極における前記搬送方向の長さが、電極幅ＷＰとして設定され、前記端部における前記搬送方向の長さが、端部幅ＷＥとして設定され、ＷＥ≧ＷＰが満たされる。
【００１０】
本開示の技術における固体電解質膜の形成装置の一態様は、固体電解質の構成元素を含むターゲットが搭載された電極と、基板が載置される載置部と、搬送方向に沿って前記載置部を搬送して前記載置部と前記電極とを向かい合わせる搬送部と、を備える。そして、前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向にはみ出す端部を有し、前記電極における前記搬送方向の長さが、電極幅ＷＰとして設定され、前記端部における前記搬送方向の長さが、端部幅ＷＥとして設定され、ＷＥ≧ＷＰが満たされる。
【００１１】
本開示の技術における固体電解質膜の形成方法の一態様は、基板が載置された載置部を搬送部が搬送方向に沿って搬送して、固体電解質の構成元素を含むターゲットが搭載された電極と前記載置部とが向かい合う工程を含む。そして、前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向にはみ出す端部を有し、前記電極における前記搬送方向の長さが、電極幅ＷＰとして設定され、前記端部における前記搬送方向の長さが、端部幅ＷＥとして設定され、ＷＥ≧ＷＰが満たされる。
【００１２】
本開示の技術における一態様によれば、電極と向かい合う空間が対向領域として設定されると、当該対向領域に基板が進入する際に、まず、載置部における搬送方向の端部が対向領域に進入する。次いで、基板における搬送方向の端部である先端部が対向領域に進入し、その後に、基板の中央部が対向領域に進入する。
【００１３】
この際に、端部幅ＷＥが電極幅ＷＰ以上であるから、基板の搬送が開始されると、まず、載置部の端部によって対向領域が占められる。そして、この状態から、載置部の端部が対向領域から退出する一方で、基板の先端部が対向領域に進入する。次いで、基板の先端部によって対向領域が占められて、この状態から、基板の先端部が対向領域から退出する一方で、基板の中央部が対向領域に進入する。結果として、搬送方向における基板の端部に処理が施され始める際の対向領域の状態と、基板の中央部に処理が施され始める際の対向領域の状態とが相互に近くなる。それゆえに、基板の端部と基板の中央部との間での処理結果の差異が抑えられる。
【００１４】
本開示における基板処理装置の他の態様では、前記電極が、第１電極として設定され、前記第１電極の前記搬送方向に配置された第２電極をさらに備える。そして、前記第１電極と前記第２電極との間には隙間が形成され、前記隙間における前記搬送方向の長さが、電極間幅ＷＢとして設定され、ＷＥ≧ＷＰ＋ＷＢが満たされる。
【００１５】
第１電極と第２電極とが搬送方向に沿って順に並ぶ場合には、第１電極と第２電極との間の隙間と向かい合う空間を基板が通過する際に、その基板に対しは、第１電極による処理と第２電極による処理とが重なることが少なくない。この点で、本開示における基板処理装置の他の態様によれば、基板の搬送が開始されると、まず、電極と向かい合う空間と、上記隙間と向かい合う空間とが、一つの載置部の端部によって占められる。そして、この状態から、載置部の端部がこれらの空間から退出する一方で、基板の先端部が同空間に進入する。次いで、電極と向かい合う空間と、上記隙間と向かい合う空間とが、基板の先端部によって占められる。そして、この状態から、基板の先端部がこれらの空間から退出する一方で、基板の中央部が同空間に進入する。
【００１６】
それゆえに、上記隙間と向かい合う空間での処理の状態は、基板の端部に処理が施される際の状態と、基板の中央部に処理が施される際の状態とで相互に近くなる。結果として、基板の端部と基板の中央部との間での処理結果の差異が抑えられる。
【００１７】
本開示における基板処理装置の他の態様では、前記端部が、先端部として設定され、前記端部幅ＷＥが、先端幅ＷＥＦとして設定される。また、前記載置部は、当該載置部に載置された基板の前記搬送方向とは反対方向にはみ出す基端部を有し、前記基端部における前記搬送方向の長さが、基端幅ＷＥＢとして設定され、ＷＥＢ≧ＷＰが満たされる。そして、前記搬送部は、前記搬送方向に沿って前記載置部を搬送して前記電極と向かい合う位置を前記載置部に通過させる。
【００１８】
本開示における基板処理装置の他の態様によれば、電極と向かい合う空間から基板が退出する際に、電極と向かい合う空間である対向領域からは、基板の中央部に先駆けて、基板の先端が退出する。そして、基板の先端が対向領域から退出する際は、基板の一部によって対向領域が占められる。一方で、基端幅ＷＥＢが電極幅ＷＰ以上であるから、基板の基端が対向領域から退出する際は、載置部の基端部によって対向領域が占められる。結果として、搬送方向における基板の両端部の各々に処理が施される際の対向領域の状態と、基板の中央部に処理が施される際の対向領域の状態とが相互に近くなるため、基板の両端部と基板の中央部との間での処理結果の差異が抑えられる。
【００１９】
本開示における基板処理装置の他の態様では、前記搬送部は、前記電極と向かい合う位置を前記搬送方向に沿って前記載置部に通過させ、且つ、前記電極と向かい合う位置を前記搬送方向とは反対方向に沿って前記載置部に通過させる。
【００２０】
本開示における基板処理装置の他の態様によれば、電極と向かい合う空間に対して搬送方向に沿って載置部が往復する際に、基板の両端部と基板の中央部との間での処理結果の差異が抑えられる。それゆえに、１つの基板に対して複数回にわたり処理が繰り返される場合に、あるいは、搬送方向とは反対方向と搬送方向との双方で相互に異なる基板が処理される場合に、上述の効果が顕著なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本開示の第１実施形態における固体電解質膜の形成装置の全体的な構成を示す構成図である。
【図２】第１実施形態における固体電解質膜の形成装置にてカソード電極における搬送方向の幅と基板ステージにおける搬送方向の幅との関係を示す構成図である。
【図３】第１実施形態における固体電解質膜の形成方法の処理の過程を示す工程図。
【図４】第１実施形態における固体電解質膜の形成方法の処理の過程を示す工程図。
【図５】本開示の第２実施形態における固体電解質膜の形成装置の全体的な構成を示す構成図である。
【図６】第２実施形態における固体電解質膜の形成装置にてカソード電極における搬送方向の幅と基板ステージにおける搬送方向の幅との関係を示す構成図である。
【図７】第２実施形態における固体電解質膜の形成方法の処理の過程を示す工程図。
【図８】本開示の第３実施形態における固体電解質膜の形成装置の全体的な構成を示す構成図である。
【図９】実施例における固体電解質膜の形成装置で形成された固体電解質膜の膜厚分布を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
本開示における基板処理装置の一例である固体電解質膜の形成装置と固体電解質膜の形成方法とが具体化された第１実施形態について図１から図４を参照して以下に説明する。なお、第１実施形態では、固体電解質膜の形成装置に搭載される電極の数が１つである例について説明する。
【００２３】
図１に示されるように、基板ステージ１１は、基板ステージ１１を搬送する搬送部１２に連結されている。搬送部１２は、載置部としての基板ステージ１１を一つの方向である搬送方向Ｄｔｒｓに沿って等速度で搬送する。なお、基板ステージ１１の一側面である載置面１１Ｓにて、搬送方向Ｄｔｒｓと直交する方向は幅方向として設定される。
【００２４】
基板ステージ１１の載置面１１Ｓには、基板１３の載置される部分である載置部分１１Ｃが区画されている。基板１３は、例えば、搬送方向Ｄｔｒｓと幅方向とに沿って広がる矩形板状に具体化され、載置部分１１Ｃは、例えば、基板１３の外縁に沿った矩形枠状に具体化される。
【００２５】
基板ステージ１１の載置面１１Ｓでは、載置部分１１Ｃが区画されることによって、その載置部分１１Ｃの搬送方向Ｄｔｒｓに位置する部分が、ステージ端部１１Ｅとして区切られる。ステージ端部１１Ｅは、載置部分１１Ｃから搬送方向Ｄｔｒｓに連続する部分であって、載置部分１１Ｃにおける幅方向の全体にわたり連続している。なお、載置部分１１Ｃの電位、及び、ステージ端部１１Ｅの電位は、基板ステージ１１に載置される基板１３と同じく、浮遊電位に設定される。
【００２６】
搬送部１２に対する基板ステージ１１側には、バッキングプレート１５とターゲット１６とから構成されるカソード電極１７が、搬送部１２から離れて配置されている。バッキングプレート１５は、幅方向において載置部分１１Ｃよりも大きく、且つ、搬送方向Ｄｔｒｓにおいて載置部分１１Ｃよりも小さい。バッキングプレート１５は、基板ステージ１１の搬送される経路と向かい合う位置に配置されている。そして、搬送部１２の駆動力を受ける基板ステージ１１は、バッキングプレート１５と向かい合う空間に対し搬送方向Ｄｔｒｓに沿って搬送される。
【００２７】
バッキングプレート１５の一側面であって搬送部１２と向かい合う対向面には、当該対向面の全体を覆うターゲット１６が接合されている。ターゲット１６は、固体電解質の構成元素を含み、例えば、固体電解質が窒化リン酸リチウム（ＬｉＰＯＮ）を主成分とする場合には、リン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）が主成分として含まれる。
【００２８】
バッキングプレート１５の一側面であって対向面とは反対側の側面には、磁気回路１８が搭載されている。磁気回路１８は、ターゲット１６の表面上でプラズマ密度を高めるためのマグネトロン磁場を形成する。バッキングプレート１５には、プラズマ電源１９が接続されている。プラズマ電源１９は、ターゲット１６の表面上でプラズマを生成するための電場を形成する。なお、ターゲット１６の構成材料が絶縁材料である場合には、プラズマ電源１９は高周波電源であることが好ましく、また、ターゲット１６の構成材料が導電材料である場合には、プラズマ電源１９は直流電源であることが好ましい。
【００２９】
搬送部１２とカソード電極１７との間の隙間には、圧力調整部２１が接続されている。圧力調整部２１は、搬送部１２とカソード電極１７との間の隙間を減圧して固体電解質膜の形成に適した所定の圧力に調整する。また、搬送部１２とカソード電極１７との間の隙間には、ガス供給部２２が接続されている。ガス供給部２２は、固体電解質膜を形成するため必要とされるガスを搬送部１２とカソード電極１７との間の隙間に供給する。例えば、固体電解質がＬｉＰＯＮを主成分とし、ターゲット１６がＬｉ３ＰＯ４を主成分とする場合に、ガス供給部２２は搬送部１２とカソード電極１７との間の隙間に窒素ガスを供給する。
【００３０】
次に、上述のステージ端部１１Ｅにおける搬送方向Ｄｔｒｓの幅と、上述のカソード電極１７における搬送方向Ｄｔｒｓの幅との関係について図２を参照して説明する。
図２に示されるように、ステージ端部１１Ｅにおける搬送方向Ｄｔｒｓの幅は、端部幅ＷＥとして設定される。カソード電極１７における搬送方向Ｄｔｒｓの幅は、電極幅ＷＰとして設定される。また、基板ステージ１１に載置される基板１３とターゲット１６との距離は、基板１３の法線方向において、距離ＴＳとして設定される。
【００３１】
端部幅ＷＥは、ステージ端部１１Ｅにおける幅方向の全体にわたり一定である。また、電極幅ＷＰは、カソード電極１７のうち、少なくともステージ端部１１Ｅの搬送される経路と向かい合う部分において一定であり、好ましくは、カソード電極１７における幅方向の全体にわたり一定である。そして、これら端部幅ＷＥと電極幅ＷＰとは、ＷＥ≧ＷＰの関係を満たす。
【００３２】
すなわち、載置部分１１Ｃの搬送方向Ｄｔｒｓには、ステージ端部１１Ｅが載置部分１１Ｃから連続する。そのステージ端部１１Ｅは、カソード電極１７と向かい合う空間である対向領域Ｓのうち、基板ステージ１１の経路と重なる部分の全体を占める大きさを有する。そして、基板ステージ１１が搬送方向Ｄｔｒｓに沿って搬送されると、基板１３の進入に先駆けて、ステージ端部１１Ｅによって対向領域Ｓは占められる。なお、電極幅ＷＰは距離ＴＳと略等しく、端部幅ＷＥは電極幅ＷＰ以上であって、且つ、距離ＴＳ以上である。
【００３３】
次に、上記固体電解質膜の形成装置によって実施される固体電解質膜の形成方法について図３及び図４を参照して説明する。なお、以下では、固体電解質膜の一例であるＬｉＰＯＮ膜が形成される形態を説明する。
【００３４】
図３に示されるように、ガス供給部２２から対向領域Ｓに窒素ガスが供給され、また、圧力調整部２１の排気によって対向領域Ｓの圧力が所定値に調整される。次いで、プラズマ電源１９からカソード電極１７にプラズマを生成するための電力が供給されて、カソード電極１７の近傍に生成されるプラズマによってターゲット１６のスパッタが進行する。そして、ターゲット１６から対向領域Ｓに放出されるＬｉ３ＰＯ４がプラズマによって窒化されて、ＬｉＰＯＮが対向領域Ｓで生成される。
【００３５】
次いで、基板ステージ１１が搬送方向Ｄｔｒｓに沿って搬送される。この際に、対向領域Ｓには、まず、基板ステージ１１における搬送方向Ｄｔｒｓの端部であるステージ端部１１Ｅが進入する。次いで、基板１３における搬送方向Ｄｔｒｓの端部である基板先端部１３Ｆが進入し、その後に、基板１３における基板中央部１３Ｃが対向領域Ｓに進入する。
【００３６】
ここで、端部幅ＷＥが電極幅ＷＰ以上であるから、対向領域Ｓは、まず、ステージ端部１１Ｅによって占められて、ステージ端部１１ＥにＬｉＰＯＮ膜が形成される。そして、この状態から、基板先端部１３Ｆが対向領域Ｓに進入すると、ステージ端部１１Ｅに対して成膜が徐々に終了し、基板先端部１３Ｆに対するＬｉＰＯＮ膜の形成が徐々に開始される。
【００３７】
図４に示されるように、基板ステージ１１が搬送方向Ｄｔｒｓに沿ってさらに搬送されると、対向領域Ｓは、ステージ端部１１Ｅの一部と基板先端部１３Ｆによって占められる。そして、この状態から、基板中央部１３Ｃが対向領域Ｓに進入すると、基板先端部１３Ｆに対して成膜が徐々に終了し、基板中央部１３Ｃに対するＬｉＰＯＮ膜の形成が徐々に開始される。
【００３８】
結果として、基板先端部１３Ｆに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓでは、ステージ端部１１Ｅとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。また、基板中央部１３Ｃに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓでは、基板先端部１３Ｆとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。言い換えれば、基板先端部１３Ｆに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓでは、ＬｉＰＯＮ膜に覆われたステージ端部１１Ｅとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。また、基板中央部１３Ｃに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓでは、これもまたＬｉＰＯＮ膜に覆われた基板先端部１３Ｆとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。それゆえに、基板先端部１３Ｆに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓと、基板中央部１３Ｃに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓとでは、いずれもカソード電極１７とＬｉＰＯＮ膜とに挟まれた領域でプラズマが生成される。
【００３９】
しかも、基板先端部１３Ｆとステージ端部１１Ｅとによって形成される段差は、基板１３とカソード電極１７との距離ＴＳに比べて十分に小さい。そのため、ステージ端部１１Ｅを覆うＬｉＰＯＮ膜の表面と、基板先端部１３Ｆを覆うＬｉＰＯＮ膜の表面とは、対向領域Ｓにおける粒子の輸送に対し、略連続面として取り扱われる。結果として、電場の状態、磁場の状態、粒子の輸送状態等、成膜に寄与する対向領域Ｓの状態は、基板先端部１３Ｆに対して成膜が開始される際と、基板中央部１３Ｃに対して成膜が開始される際とで相互に近くなる。
【００４０】
さらに、ステージ端部１１Ｅの電位と基板先端部１３Ｆの電位とが共に浮遊電位であるため、基板先端部１３Ｆとステージ端部１１Ｅとは、カソード電極１７による電場の形成に対し、略連続面として取り扱われる。結果として、ステージ端部１１Ｅと基板先端部１３Ｆとに成膜されるＬｉＰＯＮ膜の性状は相互に近くなり、上述した構成との相乗効果によって、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとの間での成膜結果の差異がより抑えられる。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態によれば以下に列挙する効果が得られる。
（１）端部幅ＷＥが電極幅ＷＰ以上であるから、基板先端部１３Ｆに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓの状態と、基板中央部１３Ｃに対して成膜が開始される際の対向領域Ｓの状態とが相互に近くなる。結果として、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとの間での成膜結果の差異が抑えられる。
【００４２】
（２）また、基板１３の基板先端部１３Ｆとステージ端部１１Ｅとによって形成される段差は、基板１３とカソード電極１７との距離ＴＳに比べて十分に小さいため、上記（１）に準じた効果がより顕著になる。
【００４３】
（３）さらに、ステージ端部１１Ｅの電位と基板１３の電位とが共に浮遊電位であるから、上記（１）に準じた効果が一層顕著になる。
（第２実施形態）
本開示における基板処理装置の一例である固体電解質膜の形成装置と固体電解質膜の形成方法とが具体化された第２実施形態について図５から図７を参照して以下に説明する。なお、第２実施形態は、固体電解質膜の形成装置に搭載される電極の数と端部幅ＷＥとが第１実施形態とは異なり、その他の主たる構成は第１実施形態と同様である。そこで、第２実施形態では、第１実施形態とは異なる構成について主に説明し、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態の構成と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図５に示されるように、搬送部１２に対する基板ステージ１１側には、第１カソード電極１７Ａと第２カソード電極１７Ｂとが、搬送方向Ｄｔｒｓに沿って並べられている。第１カソード電極１７Ａは、第１バッキングプレート１５Ａと第１ターゲット１６Ａとから構成され、また、第２カソード電極１７Ｂは、第２バッキングプレート１５Ｂと第２ターゲット１６Ｂとから構成されている。第１カソード電極１７Ａには、第１磁気回路１８Ａが搭載されて、第１プラズマ電源１９Ａが接続されている。第２カソード電極１７Ｂには、第２磁気回路１８Ｂが搭載されて、第２プラズマ電源１９Ｂが接続されている。
【００４５】
第１カソード電極１７Ａと第２カソード電極１７Ｂとは、相互に位置が異なる一方で、それ以外の構成は、上述したカソード電極１７と同様である。また、第１磁気回路１８Ａと第２磁気回路１８Ｂとは、マグネトロン磁場の形成対象が相互に異なる一方で、それ以外の構成は、上述した磁気回路１８と同様である。また、第１プラズマ電源１９Ａと第２プラズマ電源１９Ｂとは、電力の印加対象が相互に異なる一方で、それ以外の構成は、上述したプラズマ電源１９と同様である。
【００４６】
次に、ステージ端部１１Ｅにおける搬送方向Ｄｔｒｓの幅と、２つのカソード電極１７Ａ,１７Ｂの間の隙間における搬送方向Ｄｔｒｓの幅との関係について図６を参照して説明する。
【００４７】
図６に示されるように、２つのカソード電極１７Ａ,１７Ｂの間の隙間ＳＥにおける搬送方向Ｄｔｒｓの幅は、電極間幅ＷＢとして設定される。電極間幅ＷＢは、２つのカソード電極１７Ａ,１７Ｂおける幅方向の全体にわたり一定である。そして、基板ステージ１１のステージ端部１１Ｅにおける端部幅ＷＥと電極間幅ＷＢとは、ＷＥ≧ＷＰ＋ＷＢの関係を満たす。なお、電極幅ＷＰは距離ＴＳと略等しく、端部幅ＷＥは電極幅ＷＰ以上であって、且つ、距離ＴＳ以上である。
【００４８】
ここで、第１カソード電極１７Ａと向かい合う空間が第１対向領域Ｓ１として設定され、第２カソード電極１７Ｂと向かい合う空間が第２対向領域Ｓ２として設定され、カソード電極１７Ａ,１７Ｂ間の隙間ＳＥと向かい合う空間が重畳領域Ｓ３として設定される。そして、第１対向領域Ｓ１と重畳領域Ｓ３とを合わせた領域が単位対向領域ＳＡとして設定される。
【００４９】
ステージ端部１１Ｅは、単位対向領域ＳＡのうち基板ステージ１１の経路と重なる部分の全体を占める大きさである。そして、基板ステージ１１が搬送方向Ｄｔｒｓに沿って搬送されると、基板１３の進入に先駆けて、単位対向領域ＳＡはステージ端部１１Ｅによって占められる。
【００５０】
次に、上記固体電解質膜の形成装置によって実施される固体電解質膜の形成方法について図７を参照して説明する。なお、第２実施形態では、固体電解質膜の一例であるＬｉＰＯＮ膜が形成される形態を説明する。
【００５１】
図７に示されるように、第１対向領域Ｓ１と第２対向領域Ｓ２との各々でＬｉＰＯＮが生成される。次いで、基板ステージ１１が搬送方向Ｄｔｒｓに沿って搬送されると、単位対向領域ＳＡには、まず、ステージ端部１１Ｅが進入し、続いて、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとが順に進入する。
【００５２】
ここで、端部幅ＷＥが電極幅ＷＰと電極間幅ＷＢとの加算値以上であるから、基板１３の搬送が開始されると、単位対向領域ＳＡは、まず、ステージ端部１１Ｅによって占められる。そして、この状態から、基板先端部１３Ｆが第１対向領域Ｓ１に進入すると、ステージ端部１１Ｅに対するＬｉＰＯＮ膜の成膜が徐々に終了し、基板先端部１３Ｆに対するＬｉＰＯＮ膜の成膜が徐々に開始される。次いで、基板ステージ１１が搬送方向Ｄｔｒｓに沿ってさらに搬送されると、単位対向領域ＳＡは、ステージ端部１１Ｅの一部と基板先端部１３Ｆとによって占められる。そして、この状態から、基板中央部１３Ｃが第１対向領域Ｓ１に進入すると、基板先端部１３Ｆに対するＬｉＰＯＮ膜の形成が徐々に終了し、基板中央部１３Ｃに対するＬｉＰＯＮ膜の形成が徐々に開始される。
【００５３】
一方で、２つのカソード電極１７Ａ,１７Ｂが搬送方向Ｄｔｒｓに沿って順に並ぶ場合に、これらカソード電極１７Ａ,１７Ｂ間の隙間ＳＥと向かい合う重畳領域Ｓ３では、第１カソード電極１７Ａによる成膜と第２カソード電極１７Ｂによる成膜とが重なることが少なくない。この点で、端部幅ＷＥが、電極幅ＷＰと電極間幅ＷＢとの加算値以上であれば、単位対向領域ＳＡがステージ端部１１Ｅで占められた状態から、基板先端部１３Ｆが単位対向領域ＳＡに進入する。また、単位対向領域ＳＡが基板先端部１３Ｆで占められた状態から、基板中央部１３Ｃが単位対向領域ＳＡに進入する。
【００５４】
結果として、第１カソード電極１７Ａによる成膜と第２カソード電極１７Ｂによる成膜とが重畳領域Ｓ３で重なる一方で、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとに及ぼされる影響は、第１対向領域Ｓ１と同じく、ステージ端部１１Ｅによって予め補正される。それゆえに、２つのカソード電極１７Ａ,１７Ｂが搬送方向Ｄｔｒｓに沿って並ぶ場合であっても、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとの間での成膜結果の差異が抑えられる。
【００５５】
以上説明したように、第２実施形態によれば以下に列挙する効果が得られる。
（４）隙間ＳＥと向かい合う重畳領域Ｓ３での成膜の状態は、基板先端部１３Ｆに対して成膜が始まる際と、基板中央部１３Ｃに対して成膜が始まる際とにおいて、相互に近くなる。結果として、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとの間での成膜結果の差異が抑えられる。
【００５６】
（５）第１カソード電極１７Ａと第２カソード電極１７Ｂとの各々が、搬送方向Ｄｔｒｓの幅として共通の電極幅ＷＰを有する。それゆえに、第１カソード電極１７Ａに対して得られる上記（１）から（４）に準じた効果が、第２カソード電極１７Ｂに対しても得られる。結果として、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃとの間での成膜結果の差異が一層抑えられる。
（第３実施形態）
本開示における基板処理装置の一例である固体電解質膜の形成装置と固体電解質膜の形成方法とが具体化された第３実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお、第３実施形態は、基板ステージ１１の搬送方向と基板ステージ１１における搬送方向の両端部の構成とが第２実施形態とは異なり、その他の主たる構成は第１実施形態と同様である。そこで、第３実施形態では、第２実施形態とは異なる構成について主に説明し、第２実施形態と同様の構成については、第２実施形態の構成と同一の符号を付してその説明を割愛する。
【００５７】
図８に示されるように、基板ステージ１１は、基板ステージ１１を搬送する搬送部３２に連結されている。基板ステージ１１は、搬送部３２の駆動力を受けて、一つの方向である第１搬送方向ＤｔｒｓＦと、第１搬送方向ＤｔｒｓＦとは反対方向である第２搬送方向ＤｔｒｓＢとに沿って等速度で搬送される。なお、搬送部３２は、カソード電極１７に対向する位置を第１搬送方向ＤｔｒｓＦと第２搬送方向ＤｔｒｓＢとに沿って基板ステージ１１を通過させる。
【００５８】
基板ステージ１１の載置面１１Ｓでは、上記載置部分１１Ｃが区画されることによって、載置部分１１Ｃの第１搬送方向ＤｔｒｓＦに位置する部分が、ステージ先端部１１ＥＦとして区切られる。また、載置部分１１Ｃの第２搬送方向ＤｔｒｓＢに位置する部分が、ステージ基端部１１ＥＢとして区切られる。
【００５９】
ステージ先端部１１ＥＦとステージ基端部１１ＥＢとは、載置部分１１Ｃから連続する部分であって、載置部分１１Ｃにおける幅方向の全体にわたり連続している。なお、ステージ先端部１１ＥＦの電位、及び、ステージ基端部１１ＥＢの電位は、基板ステージ１１に載置される基板１３と同じく、浮遊電位に設定されている。
【００６０】
ステージ先端部１１ＥＦにおける第１搬送方向ＤｔｒｓＦの幅は、先端幅ＷＥＦとして設定され、また、ステージ基端部１１ＥＢにおける第２搬送方向ＤｔｒｓＢの幅は、基端幅ＷＥＢとして設定される。先端幅ＷＥＦは、ステージ先端部１１ＥＦにおける幅方向の全体にわたり一定であり、また、基端幅ＷＥＢは、ステージ基端部１１ＥＢにおける幅方向の全体にわたり一定である。そして、先端幅ＷＥＦと基端幅ＷＥＢとは、ＷＥＦ≧ＷＰ＋ＷＢ、ＷＥＢ≧ＷＰ＋ＷＢの関係を満たす。
【００６１】
すなわち、載置部分１１Ｃの第１搬送方向ＤｔｒｓＦには、ステージ先端部１１ＥＦが載置部分１１Ｃから連続し、そのステージ先端部１１ＥＦは、単位対向領域ＳＡのうち基板ステージ１１の経路と重なる部分の全体を占める大きさである。また、載置部分１１Ｃの第２搬送方向ＤｔｒｓＢには、ステージ基端部１１ＥＢが載置部分１１Ｃから連続し、そのステージ基端部１１ＥＢは、単位対向領域ＳＡのうち基板ステージ１１の経路と重なる部分の全体を占める大きさである。
【００６２】
そして、基板ステージ１１が第１搬送方向ＤｔｒｓＦに沿って搬送されると、基板１３の進入に先駆けて、ステージ先端部１１ＥＦによって単位対向領域ＳＡは占められる。また、単位対向領域ＳＡを通過した基板ステージ１１が第２搬送方向ＤｔｒｓＢに沿って搬送されると、ここでもまた、基板１３の進入に先駆けて、ステージ基端部１１ＥＢによって単位対向領域ＳＡは占められる。
【００６３】
次に、上記固体電解質膜の形成装置によって実施される固体電解質膜の形成方法について説明する。なお、第３実施形態では、固体電解質膜の一例であるＬｉＰＯＮ膜が形成される形態を説明する。
【００６４】
まず、第２実施形態と同様に、各カソード電極１７Ａ,１７Ｂと向かい合う領域で、ＬｉＰＯＮが生成される。次いで、基板ステージ１１が単位対向領域ＳＡに対し第１搬送方向ＤｔｒｓＦに沿って搬送される。この際に、単位対向領域ＳＡには、まず、基板ステージ１１のステージ先端部１１ＥＦが進入し、続いて、基板先端部１３Ｆと基板中央部１３Ｃと基板基端部１３Ｂとが順に対向領域Ｓに進入し、最後に、基板ステージ１１のステージ基端部１１ＥＢが進入する。
【００６５】
次いで、基板ステージ１１が単位対向領域ＳＡを通過すると、基板ステージ１１が単位対向領域ＳＡに対し第２搬送方向ＤｔｒｓＢに沿って搬送される。この際に、単位対向領域ＳＡには、まず、基板ステージ１１のステージ基端部１１ＥＢが進入し、続いて、基板基端部１３Ｂと基板中央部１３Ｃと基板先端部１３Ｆとが順に単位対向領域ＳＡに進入し、最後に、基板ステージ１１のステージ先端部１１ＥＦが進入する。
【００６６】
ここで、先端幅ＷＥＦが電極幅ＷＰと電極間幅ＷＢとの加算値以上である。そのため、基板ステージ１１が第１搬送方向ＤｔｒｓＦに沿って搬送される際に、単位対向領域ＳＡは、まず、ステージ先端部１１ＥＦによって占められる。そして、この状態から、基板先端部１３Ｆが単位対向領域ＳＡに進入すると、ステージ先端部１１ＥＦに対して成膜が徐々に終了し、基板先端部１３Ｆに対して成膜が徐々に始まる。続いて、基板ステージ１１が第１搬送方向ＤｔｒｓＦに沿ってさらに搬送されると、単位対向領域ＳＡは、ステージ先端部１１ＥＦの一部と基板先端部１３Ｆとによって占められる。そして、この状態から、基板中央部１３Ｃが単位対向領域ＳＡに進入すると、基板先端部１３Ｆに対して成膜が徐々に終了し、基板中央部１３Ｃに対して成膜が徐々に始まる。
【００６７】
一方で、基板ステージ１１が第２搬送方向ＤｔｒｓＢに沿って搬送される際に、単位対向領域ＳＡは、まず、ステージ基端部１１ＥＢによって占められる。そして、この状態から、基板基端部１３Ｂが単位対向領域ＳＡに進入すると、ステージ基端部１１ＥＢに対して成膜が徐々に終了し、基板基端部１３Ｂに対して成膜が徐々に始まる。続いて、基板ステージ１１が第２搬送方向ＤｔｒｓＢに沿ってさらに搬送されると、単位対向領域ＳＡは、基板基端部１３Ｂによって占められる。そして、この状態から、基板中央部１３Ｃが単位対向領域ＳＡに進入すると、基板基端部１３Ｂに対して成膜が徐々に終了し、基板中央部１３Ｃに対して成膜が徐々に始まる。
【００６８】
結果として、基板先端部１３Ｆから成膜が始まる際の単位対向領域ＳＡでは、ステージ先端部１１ＥＦとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。また、基板基端部１３Ｂから成膜が始まる際の単位対向領域ＳＡでは、ステージ基端部１１ＥＢとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。そして、基板中央部１３Ｃに対して成膜が始まる際の単位対向領域ＳＡでは、基板先端部１３Ｆとカソード電極１７とに挟まれた領域、あるいは、基板基端部１３Ｂとカソード電極１７とに挟まれた領域にてプラズマが生成される。それゆえに、電場の状態、磁場の状態、粒子の輸送状態等、成膜に寄与する対向領域Ｓの状態は、基板先端部１３Ｆから成膜が始まる際と、基板基端部１３Ｂから成膜が始まる際と、基板中央部１３Ｃに対して成膜が始まる際とで相互に近くなる。
【００６９】
以上説明したように、第３実施形態によれば以下に列挙する効果が得られる。
（６）基板１３の端部から成膜が始まる際の単位対向領域ＳＡの状態と、基板中央部１３Ｃに対して成膜が始まる際の単位対向領域ＳＡの状態とが近くなるため、基板１３の端部と基板中央部１３Ｃとの間での成膜結果の差異が抑えられる。
【００７０】
（７）第１搬送方向ＤｔｒｓＦに沿った搬送と第２搬送方向ＤｔｒｓＢに沿った搬送とが一つの基板１３に対して複数回にわたり繰り返される場合には、上記（１）から（６）に準じた効果が顕著なものとなる。
【００７１】
（８）第１搬送方向ＤｔｒｓＦに沿った搬送と第２搬送方向ＤｔｒｓＢに沿った搬送とが相互に異なる基板１３に対して実施される場合には、いずれの方向に沿って搬送される基板１３に対しても、上記（１）から（５）に準じた効果が得られる。
（実施例）
第４実施形態に記載の固体電解質膜の形成方法によって得られるＬｉＰＯＮ膜の膜厚均一性について図９を参照して以下に説明する。
【００７２】
搬送方向の長さが３８０ｍｍ、幅方向の長さが３８０ｍｍ、厚さが０．７ｍｍの４枚のガラス基板を載置面１１Ｓ上にマトリックス状に並べ、以下の成膜条件にて実施例のＬｉＰＯＮ膜を得た。また、端部幅ＷＥを０ｍｍとし、それ以外の成膜条件を実施例と同じ条件として比較例のＬｉＰＯＮ膜を得た。
・ターゲット：Ｌｉ３ＰＯ４
・電極幅ＷＰ：１１０ｍｍ
・電極間幅ＷＢ：３０ｍｍ
・供給電力：３．０ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ）
・プロセスガス：窒素ガス
・プロセスガス流量：５０ｓｃｃｍ
・プロセス圧力：０．２５Ｐａ
・距離ＴＳ：１２０ｍｍ
・先端幅ＷＥＦ：２５０ｍｍ（＞１１０ｍｍ＋３０ｍｍ）
・基端幅ＷＥＢ：２５０ｍｍ（＞１１０ｍｍ＋３０ｍｍ）
図９に示されるように、実施例のＬｉＰＯＮ膜における膜厚は、搬送方向にて３８５０ｎｍ以上３９５０ｎｍ以下であり、搬送方向における成膜対象での中央部と搬送方向における成膜対象での端部との間において膜厚分布の偏りは認められなかった。一方で、比較例のＬｉＰＯＮ膜における膜厚は、搬送方向にて３８００ｎｍ以上４０３０ｎｍ以下であり、実施例に比べてばらつきが大きく、また、搬送方向における成膜対象での中央部にて膜厚は薄く、且つ、搬送方向における成膜対象での端部にて膜厚は厚いという分布の偏りが認められた。結果として、成膜条件に記載のステージ端部が設けられることによって、搬送方向における膜厚分布の偏りを軽減することが可能であることが認められた。
【００７３】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・各実施形態の基板処理装置にて、搬送方向に沿って並べられる電極の数は、３以上であってもよい。
【００７４】
・基板処理装置に搭載される電極は、載置部の搬送される経路を挟んで相互に対向する対向電極であってもよい。
・第１実施形態、及び、第２実施形態にて、搬送部は、搬送方向Ｄｔｒｓとは反対方向と搬送方向Ｄｔｒｓとの双方向に載置部を搬送してもよい。
【００７５】
・第２実施形態にて、電極間幅ＷＢが電極幅ＷＰよりも大きい場合には、端部幅ＷＥが電極幅ＷＰと電極間幅ＷＢとの加算値よりも小さくてもよい。すなわち、搬送方向に沿って並べられる電極の各々の処理の範囲が、基板１３の搬送される経路上にて各別に定められる場合には、ＷＰ＋ＷＢ＞ＷＥ≧ＷＰが満たされる構成であってもよい。こうした構成であれば、ステージ端部１１Ｅが不要に大きくなることが抑えられる。
【００７６】
・第３実施形態にて、先端幅ＷＥＦは電極幅ＷＰ以上であればよく、また、基端幅ＷＥＢは電極幅ＷＰ以上であればよい。すなわち、ＷＥＦ≧ＷＰが満たされる構成であればよく、また、ＷＥＢ≧ＷＰが満たされる構成であればよい。
【００７７】
・第３実施形態にて、ステージ先端部１１ＥＦとステージ基端部１１ＥＢのいずれか一方が割愛されてもよい。
・ステージ端部１１Ｅは、載置部分１１Ｃにおける幅方向の全体に形成される構成に限らず、載置部分１１Ｃにおける幅方向の一部にのみ形成される構成であってもよい。こうした構成であっても、基板１３におけるステージ端部１１Ｅの近傍では、上記（１）から（４）に準じた効果を得ることは可能である。なお、ステージ先端部１１ＥＦ、及び、ステージ基端部１１ＥＢも同様に、載置部分１１Ｃにおける幅方向の一部にのみ形成される構成であってもよい。
【００７８】
・ステージ端部１１Ｅの電位は、浮遊電位に限らず、例えば、接地電位であってもよく、基板１３とは異なる電位であってもよい。
・基板処理装置は、固体電解質膜の形成装置に限られず、例えば、金属製のターゲットを用いて金属膜を形成する金属膜の形成装置であってもよい。また、基板処理装置は、気相中で化学反応を進めることによって膜を形成するＣＶＤ装置やエッチング装置であってもよく、要するに、載置部に載置された基板が電極と向かい合う位置に搬送されることによって基板に処理が施される装置であればよい。
【符号の説明】
【００７９】
Ｓ…対向領域、Ｓ１…第１対向領域、Ｓ２…第２対向領域、Ｓ３…重畳領域、ＳＡ…単位対向領域、ＳＥ…隙間、ＴＳ…距離、ＷＢ…電極間幅、ＷＥ…端部幅、ＷＰ…電極幅、ＷＥＢ…基端幅、ＷＥＦ…先端幅、Ｄｔｒｓ…搬送方向、ＤｔｒｓＢ…第２搬送方向、ＤｔｒｓＦ…第１搬送方向、１１…基板ステージ、１１Ｃ…載置部分、１１Ｅ…ステージ端部、１１ＥＦ…ステージ先端部、１１Ｓ…載置面、１１ＥＢ…ステージ基端部、１２,３２…搬送部、１３…基板、１３Ｂ…基板基端部、１３Ｃ…基板中央部、１３Ｆ…基板先端部、１５…バッキングプレート、１５Ａ…第１バッキングプレート、１５Ｂ…第２バッキングプレート、１６…ターゲット、１６Ａ…第１ターゲット、１６Ｂ…第２ターゲット、１７…カソード電極、１７Ａ…第１カソード電極、１７Ｂ…第２カソード電極、１８…磁気回路、１８Ａ…第１磁気回路、１８Ｂ…第２磁気回路、１９…プラズマ電源、１９Ａ…第１プラズマ電源、１９Ｂ…第２プラズマ電源、２１…圧力調整部、２２…ガス供給部。
【図１】
2014031558.tif 000003
【図２】
2014031558.tif 000004
【図３】
2014031558.tif 000005
【図４】
2014031558.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014031558.tif 000008
【図７】
2014031558.tif 000009
【図８】
2014031558.tif 000010
【図９】
2014031558.tif 000011