(57)【要約】  本開示の一態様によれば、真空チャンバ（２）内の第１の真空処理領域（１０）と少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間に延在するガス分離通路（２０）のガス分離品質を検査する方法が提供され、ガス分離通路（２０）は、第１の真空処理領域（１０）から少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成されている。本方法は、第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入することと、少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量（３３）を測定することと、を含む。第２の態様によれば、本方法を実施するための真空処理装置（１）および真空堆積装置（１００，５００）が提供される。【選択図】図１
2019507251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ（２）内の第１の真空処理領域（１０）と少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間に延在するガス分離通路（２０）のガス分離品質を検査する方法であって、前記ガス分離通路（２０）が、前記第１の真空処理領域（１０）から前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成されており、前記方法が、
前記第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入することと、
前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス（３２）中の前記試験ガスの第１の含有量（３３）を測定することと
を含む方法。
【請求項２】
前記試験ガスの前記第１の含有量（３３）が、試験ガスセンサ（５０）によって、特に前記試験ガスを測定するように構成された光学式または分光式ガスセンサによって、測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験ガスが、ＣＯ２ガスであり、前記試験ガスの前記第１の含有量（３３）が、ＣＯ２センサによって、特に光学式または分光式ＣＯ２センサによって、測定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記試験ガスの分子が、５ｇ／ｍｏｌ以上５００ｇ／ｍｏｌ以下、特に２０ｇ／ｍｏｌ以上１００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の真空処理領域（１０）内の第２のバックグラウンドガス（３５）中の前記試験ガスの第２の含有量（３４）を測定することと、
前記試験ガスの前記第１の含有量（３３）と前記試験ガスの前記第２の含有量（３４）とを比較することと
をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、前記第１の真空処理領域（１０）と前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間の前記ガス分離通路（２０）に分離ガス（６０）を導入することをさらに含み、前記分離ガス（６０）の第１の主流方向が、前記ガス分離通路（２０）の少なくとも一部分において、前記試験ガスの第２の主流方向と反対である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ガス分離通路（２０）が、前記第１の真空処理領域（１０）と前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間の一部分において、前記真空チャンバ（２）の主容積部（３）の方に開いており、前記方法が、
前記主容積部（３）に接続された主ポンピング出口（７０）から真空排気すること
をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の真空処理領域（１０）および前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）のうちの少なくとも１つにおける第１の圧力が、０．１ｍｂａｒと２ｍｂａｒとの間の範囲内に維持され、特に、前記第１の圧力が、前記真空チャンバの主容積部（３）内の第２の圧力よりも高いレベルに維持される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
基板を処理するための真空処理装置（１）であって、
真空チャンバ（２）、
第１の真空処理領域（１０）、少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）、および前記第１の真空処理領域（１０）と前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間に延在するガス分離通路（２０）であって、前記第１の真空処理領域（１０）から前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成されているガス分離通路（２０）、
前記第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入するための第１のガス入口（３０）、ならびに
前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス（３２）中の前記試験ガスの第１の含有量（３３）を測定するように構成された試験ガスセンサ（５０）
を備える真空処理装置（１）。
【請求項１０】
前記試験ガスセンサ（５０）が、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）に接続された真空ポンプ（４２）の排気ライン（４１）に、または前記排気ライン（４１）に隣接して、配置されている、請求項９に記載の真空処理装置。
【請求項１１】
前記試験ガスセンサ（５０）が、前記試験ガスを測定するように構成された分光式ガスセンサであり、特に分光式ＣＯ２センサである、請求項９または１０に記載の真空処理装置。
【請求項１２】
前記ガス分離通路（２０）が、ガス分離壁（２２）と、基板を支持する基板支持体（８０）との間のスリット（２１）として少なくとも部分的に構成されている、請求項９から１１のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項１３】
前記基板支持体（８０）が、ドラム軸（１１１）の周りに回転するように構成された回転可能なコーティングドラム（１１０）であり、前記第１の真空処理領域（１０）が、第１の角度位置で前記コーティングドラム（１１０）の半径方向外側に配置され、前記第２の真空処理領域（１２）が、第２の角度位置で前記コーティングドラムの半径方向外側に配置されている、請求項１２に記載の真空処理装置。
【請求項１４】
分離ガスを前記ガス分離通路（２０）に導入するように構成された、特に前記分離ガスをスリット（２１）に導入するように構成された、１つ、２つ、またはそれより多い分離ガス入口（６１）をさらに備える、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項１５】
前記ガス分離通路（２０）が、前記真空チャンバ（２）の主容積部（３）から前記第１の真空処理領域（１０）を分離する第１のスリットと、前記真空チャンバ（２）の前記主容積部（３）の方に開いている中央部（２５）と、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）から前記主容積部（３）を分離する第２のスリットとを備え、主ポンピング出口（７０）が、前記真空チャンバ（２）の前記主容積部（３）を排気するように設けられている、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項１６】
基板（１０６）上に膜を堆積させるための真空堆積装置（１００）であって、
真空チャンバ（２）、前記真空チャンバ（２）内に配置された第１の真空処理領域（１０）および少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）、
前記第１の真空処理領域（１０）に設けられ、前記基板（１０６）上に第１の材料の薄層を堆積するように構成された第１の堆積源（１３０，５１０）、および前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）に設けられ、前記基板（１０６）上に第２の材料の薄層を堆積するように構成された第２の堆積源（１３１，５２０）、
前記第１の真空処理領域（１０）からガス分離通路（２０）に沿って前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へ、またはその逆に、前記基板を案内する基板支持面を有する基板支持体（８０）、
前記第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入するための第１のガス入口（３０）、ならびに
前記第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス（３２）中の前記試験ガスの第１の含有量（３３）を測定するように構成された試験ガスセンサ（５０）
を備える真空堆積装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本開示の実施形態は、薄膜処理装置、詳細には堆積システム、より詳細には、ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）堆積システムおよびその動作方法に関する。本開示の実施形態は、詳細には、ロールツーロール堆積システムにおけるガス分離に関し、具体的には、真空処理装置内の、例えばロールツーロール堆積システム内の２つ以上の真空処理領域間のガス分離品質を検査する方法に関する。詳細には、本明細書に開示された実施形態は、真空チャンバ内の第１の真空処理領域と第２の真空処理領域との間に延在するガス分離通路のガス分離品質を検査する方法、ならびに改善されたガス分離品質を有する基板の処理のための真空処理装置および真空堆積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］プラスチックフィルムまたはフォイルなどの可撓性基板の処理は、包装産業、半導体産業および他の産業において高い需要がある。処理は、金属などの所望の材料で可撓性基板をコーティングすることを含むことができる。この作業を行うシステムは、一般に、基板を搬送するために処理システムに結合され、その上で基板の少なくとも一部が処理される処理ドラム、例えば円筒形ローラを含む。ロールツーロールコーティングシステムは、高スループットシステムを提供することができる。
【０００３】
［０００３］典型的には、熱蒸発プロセスなどの蒸発プロセスが、可撓性基板上にメタライズされ得る金属の薄層を堆積するために利用され得る。しかしながら、ロールツーロール堆積システムは、ディスプレイ産業および太陽光発電（ＰＶ）産業においても需要の強い増加を経験している。例えば、タッチパネル要素、可撓性ディスプレイ、および可撓性ＰＶモジュールでは、詳細には低い製造コストで、ロールツーロールコータ内で適切な層を堆積させることに対する要求が高まっている。このようなデバイスは、典型的には、ＣＶＤプロセス、詳細にはＰＥＣＶＤプロセスを用いて製造することができるいくつかの層を有する。
【０００４】
［０００４］真空チャンバ内で種々の混合ガスとともにおよび／または種々の使用圧力で作用するいくつかのＣＶＤ、ＰＥＣＶＤおよび／またはＰＶＤ源の組み合わせは、後続の処理における相互汚染の影響を回避し、長期のプロセス安定性を保証するために、優れたプロセスガス分離の必要性に直面する。例えば、第１のプロセスガスを第１の真空処理領域で利用し、第２のプロセスガスを第２の隣接する真空処理領域で利用することができる。第１および第２の真空処理領域間の優れたガス分離係数は、第１の材料粒子による基板上の第２の材料層の汚染を防止するだけでなく、第１および第２の材料間の望ましくない化学反応を防止するためにも有益であり得る。
【０００５】
［０００５］いくつかのロールツーロールコーティングシステムにおいて、真空処理領域、例えばスパッタリング区画は、コーティングドラムの湾曲に続くスリットによって分離することができる。ガス分離は、コーティングドラムとガス分離ユニットとの間のガス分離通路の幾何学的配置に強く依存する。ガス分離通路が、狭いスリット幅であって、それでもなおスリットを通る基板の搬送を可能にするスリット幅を有するスリットを含む場合に、優れたガス分離係数が、達成されることができる。スリット幅は、ガス分離ユニットの調整、基板の厚さ、およびコーティングドラムの温度に依存し得る。
【０００６】
［０００６］従って、ガス分離通路を通るプロセスガス流量は低いが、基板がガス分離通路を通過することを確実にするために、ガス分離通路を定期的にチェックすることは合理的であり得る。ガス分離通路の従来の幾何学的寸法は、十分ではない可能性がある。
【０００７】
［０００７］そこで、ガス分離通路を適宜調整することができるように、真空チャンバ内の真空処理領域間に延在するガス分離通路のガス分離品質を検査する信頼性の高い方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
［０００８］上記に照らして、真空チャンバ内のガス分離通路のガス分離品質を検査する方法が提供される。さらに、真空処理装置、真空堆積装置、および真空堆積装置を動作させる方法が提供される。
【０００９】
［０００９］本開示の一態様によれば、真空チャンバ内の第１の真空処理領域と少なくとも１つの第２の真空処理領域との間に延在するガス分離通路のガス分離品質を検査する方法が、提供され、ガス分離通路は、真空処理領域間のガス流を減少させながら、基板用通路として構成されている。本方法は、第１の真空処理領域に試験ガスを導入することと、少なくとも１つの第２の真空処理領域内のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量を測定することと、を含む。
【００１０】
［００１０］さらなる態様によれば、詳細には本明細書に開示された方法を実施するための、真空処理装置が提供される。真空処理装置は、真空チャンバ；第１の真空処理領域、少なくとも１つの第２の真空処理領域、および第１の真空処理領域と少なくとも１つの第２の真空処理領域との間に延在するガス分離通路であって、第１の真空処理領域から少なくとも１つの第２の真空処理領域へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成されているガス分離通路；第１の真空処理領域に試験ガスを導入する第１のガス入口；ならびに少なくとも１つの第２の真空処理領域内のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量を測定するように構成された試験ガスセンサを含む。
【００１１】
［００１１］さらに別の態様によれば、詳細には本明細書に開示された方法を実施するための、真空堆積装置が提供される。真空堆積装置は、真空チャンバ；真空チャンバ内に配置された第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域；第１の真空処理領域に設けられ、基板上に第１の材料の薄層を堆積するように構成された第１の堆積源、および少なくとも１つの第２の真空処理領域に設けられ、基板上に第２の材料の薄層を堆積するように構成された第２の堆積源；第１の真空処理領域からガス分離通路に沿って少なくとも１つの第２の真空処理領域へ、またはその逆に基板を案内するための基板支持面を有する基板支持体；第１の真空処理領域に試験ガスを導入する第１のガス入口；ならびに少なくとも１つの第２の真空処理領域内のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量を測定するように構成された試験ガスセンサを含む。
【００１２】
［００１２］いくつかの実施形態では、真空堆積装置は、ロールツーロール堆積システムであり、詳細には、少なくとも１つのＣＶＤ堆積源を含むロールツーロール堆積システムである。
【００１３】
［００１３］さらに別の態様によれば、真空チャンバの第１の真空処理領域と少なくとも１つの第２の真空処理領域との間に配置されたガス分離通路のガス分離品質を検査することを含む、真空堆積装置を動作させる方法が提供され、ガス分離通路は、第１の真空処理領域から少なくとも１つの第２の真空処理領域へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成され、試験ガスが第１の真空領域に導入され、試験の第１の含有量が、少なくとも１つの第２の真空処理領域に存在するバックグラウンドガス中で測定される。本方法は、測定された含有量に応じてガス分離通路を調整することと、ガス分離通路に沿って第１の真空処理領域から第２の真空処理領域に基板を案内することと、第１の真空処理領域内で基板上に第１の材料膜を堆積させ、第２の真空処理領域内で基板上に第２の材料膜を堆積させることとを、さらに含む。
【００１４】
［００１４］本開示のさらなる態様、利点、および特徴が、従属請求項、明細書、および添付図面から明らかである。
【００１５】
［００１５］本開示の上記列挙した特徴が詳細に理解できるように、上記で簡潔に要約した本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照してなされ得る。添付の図面は、本開示の実施形態に関するものであり、以下に説明される。典型的な実施形態が、図面に描かれており、以下の説明で詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本明細書に記載の方法に従ってガス分離通路のガス分離品質を検査するように動作させることができる、本明細書に記載の実施形態による基板を処理するための真空処理装置の概略断面図を示す。
【図２】本明細書に記載の方法に従ってガス分離通路のガス分離品質を検査するように動作させることができる、本明細書に記載の実施形態による基板を処理するための真空処理装置の概略断面図を示す。
【図３】本明細書に記載の方法に従ってガス分離通路のガス分離品質を検査するように動作させることができる、本明細書に記載の実施形態によるロールツーロール堆積装置の概略図を示す。
【図４】本明細書に記載の方法に従ってガス分離通路のガス分離品質を検査するように動作させることができる、本明細書に記載の実施形態によるロールツーロール堆積装置の概略図を示す。
【図５】本明細書に記載の方法に従って動作中の真空処理装置内の様々なガス流を説明するための概略図である。
【図６】本明細書に記載の方法に従って動作するロールツーロールホットワイヤＣＶＤ堆積装置（ＨＷＣＶＤシステム）の断面図である。
【図７】本明細書に記載の実施形態による、ガス分離通路のガス分離品質を検査する方法を示すフロー図である。
【図８】本明細書に記載の実施形態による、基板上に薄膜を堆積させるための真空堆積装置を動作させる方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［００２４］次に、様々な実施形態が詳細に参照され、その１つ以上の例が、各図に示されている。各例は、説明のために提供され、限定を意味するものではない。例えば、１つの実施形態の一部として図示または説明される特徴は、他の実施形態で使用されて、または他の実施形態と併用されて、さらなる実施形態を生成してもよい。本開示は、そのような変更および変形を含むことが、意図されている。
【００１８】
［００２５］以下の図面の説明において、同じ参照番号は、同じまたは類似の構成要素を指す。一般に、個々の実施形態に関する相違点のみが、記載されている。特に明記しない限り、１つの実施形態におけるある部分または態様の記載は、別の実施形態における対応する部分または態様にも適用される。
【００１９】
［００２６］図１は、本明細書に記載の実施形態による、例えばウェブなどの可撓性基板である基板の処理用の真空処理装置１を示す。真空処理装置１は、真空チャンバ２と、真空チャンバ２内の第１の真空処理領域１０と、真空チャンバ２内の第２の真空処理領域１２とを含む。真空チャンバ２は、真空、すなわち大気圧よりも低い圧力、例えば１０ｍｂａｒ未満または１ｍｂａｒ未満の圧力を真空チャンバ２内に発生させることができるように、設けられる。様々な真空処理技術、詳細には真空堆積技術を用いて、基板を処理することができ、例えば基板上に薄膜を堆積させることができる。
【００２０】
［００２７］本明細書で使用される「基板用通路」は、基板を第１の真空処理領域から第２の真空処理領域に、および／またはその逆に案内するのに適したサイズを有する、２つの真空処理領域の間の開口部またはスリットなどの通路を指すことができる。基板は、薄い基板、例えば、１ｍｍ未満または０．５ｍｍ未満の厚さを有するフィルムまたはウェブであってもよい。したがって、通路の寸法は、基板の厚さ方向において小さくてもよく、例えば２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、または０．５ｍｍ以下であってもよい。通路は、基板を案内するための基板支持体と真空処理領域の壁部との間に形成することができる。いくつかの実施形態では、通路の横方向の寸法は、本質的に基板の横方向のサイズに対応する。例えば、通路の横方向の寸法は、３０ｃｍ以上、または１ｍ以上であってもよい。
【００２１】
［００２８］真空処理領域の１つにおける「バックグラウンドガス」は、それぞれの真空処理領域内に存在するガスとして定義されてもよい。バックグラウンドガスは、例えば、分離ガス（例えば、不活性ガス）、プロセスガス、試験ガス、パージガス、および／またはさらなる残留ガスの成分から構成されてもよい。本明細書に記載の方法を実施する場合、バックグラウンドガスは、主に分離ガスを含むことができる。
【００２２】
［００２９］本明細書で使用される「真空処理領域」は、基板を処理するために使用することができる真空チャンバの主容積部内の領域を指し、処理は、基板の表面をプロセスガスと接触させることを含むことができる。真空処理領域は、壁セクションによって真空チャンバの主容積部から分離されてもよいが、依然としてガス分離通路を介して主容積部と連通していてもよい。真空処理領域は、真空チャンバ内に配置された堆積源の源ハウジングによって少なくとも部分的に画定されてもよい。
【００２３】
［００３０］真空処理技術は、第１のプロセスガスが基板と化学的または物理的に相互作用できるように第１のプロセスガスを第１の真空処理領域１０に導入することを、含むことができる。さらに、真空処理技術は、第２のプロセスガスが基板と化学的または物理的に相互作用できるように第２のプロセスガスを第２の真空処理領域１２に導入することを、含むことができる。第２のプロセスガスは、第１のプロセスガスとは異なることができる。多くの場合、異なるプロセスガス間の望ましくない化学反応を防止するために、かつ／または第２の材料成分による基板上の第１の材料層の汚染、またはその逆の汚染を防止するために、第１および第２の真空処理領域間のガス分離を考慮する必要がある。
【００２４】
［００３１］プロセスガスは、前駆体ガス、反応ガス、不活性ガス、エッチングガス、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＰＥＣＶＤ、スパッタリング、ＨＷＣＶＤまたは類似の堆積技術の少なくとも１つによって基板上に膜を堆積させるために利用されるガス、堆積層のエッチングのためのガス、堆積層のドーピングのためのガスのうちの少なくとも１つ以上を含むことができる。
【００２５】
［００３２］図１は、第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２とが、１つ以上の分離壁によって分離されていることを、示している。第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２との間には、基板用通路として構成されたガス分離通路２０が設けられている。したがって、基板は、まず、第１の真空処理領域１０で処理され、ガス分離通路に沿って第２の真空処理領域１２に搬送された後、第２の真空処理領域１２で処理されてもよい。しかしながら、ガス分離通路２０は、真空処理領域間のガス流を可能にすることができる。したがって、ガス分離通路２０は、真空処理領域間のガス流が低減されるが、それでもなお基板が真空処理領域間で搬送されるように、構成されてもよい。例えば、図１に示すガス分離通路２０のスリット２１の幅は、５ｍｍ以下、詳細には２ｍｍ以下であってもよい。
【００２６】
［００３３］ガス分離は、例えばＣＶＤロールツーロールウェブコーティングシステムの真空処理領域において高いガス負荷を有する処理技術を利用する際に、重要な役割を果たす。真空処理領域のうちの少なくとも１つにおける動作圧力は、ｍｂａｒの範囲内、例えば０．１〜５ｍｂａｒ、詳細には約１ｍｂａｒであってもよい。
【００２７】
［００３４］ガス分離は、それぞれのプロセスガスの望ましくない種がガス分離通路を通って隣接する真空処理領域に流入（拡散）することを防止する分離ガス流を使用して、改良することができる。しかしながら、分離ガスは、それぞれの真空処理領域のバックグラウンド圧力をさらに増加させる。
【００２８】
［００３５］堆積した膜の優れた特性を保証するために、２つ以上の真空処理領域間のガス分離の品質を定期的にチェックまたは検査することができる。低いバックグラウンド圧力で、例えば１０−３ｍｂａｒ未満のバックグラウンド圧力で、それぞれのガス分離係数をチェックすることは、第１の真空処理領域にガスを導入したときの第２の真空処理領域内の（全）圧力の上昇を測定する、またはその逆を測定することによって、可能であり得る。しかしながら、バックグラウンド圧力がｍｂａｒの範囲内、例えば、＞０．１ｍｂａｒである間に、多くの桁のガス分離係数を測定する場合には、全圧の測定が困難なことがある。
【００２９】
［００３６］本明細書に記載のガス分離通路２０のガス分離品質を検査する方法によれば、試験ガス３１が、第１の真空処理領域１０に導入され、少なくとも１つの第２の真空処理領域１２内に存在するバックグラウンドガス３２中の試験ガスの第１の含有量３３が、測定される。いくつかの実施形態において、測定は、例えば真空条件下で動作可能な試験ガスセンサによって、真空チャンバ内で行われる。いくつかの実施形態において、測定は、真空チャンバの外側で、例えば、それぞれの真空処理領域からガスを吸い出すように構成された真空ポンプの排気ラインで、例えば大気条件下で動作可能な試験ガスセンサによって、行われる。換言すれば、バックグラウンドガス３２中の試験ガスの含有量は、第２の真空処理領域内で必ずしも測定されないが、バックグラウンドガス３２が、真空チャンバから導き出され、そこで試験ガス含有量の測定が実行可能である。
【００３０】
［００３７］ここで、第１の真空処理領域と第２の真空処理領域とは、交換可能である。言い換えれば、説明した方法は、代替的にまたは追加的に、試験ガス３１を第２の真空処理領域１２に導入することと、第１の真空処理領域１０に存在する試験ガスの含有量を測定することと、を含むことができる。
【００３１】
［００３８］試験ガスの第１の含有量３３を測定することは、第２の真空処理領域１２から取り出されたバックグラウンドガス３２中の試験ガスの第１の含有量（例えば、百万分率、ｐｐｍ）を測定することを含むことができる。例えば、バックグラウンドガス３２が、第２の真空処理領域１２からポンプで吸い出され、そこで、バックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量３３が、測定される。真空ポンプの排気ラインにおける測定された含有量は、第２の真空処理領域１２内の含有量（例えば、ｐｐｍで表される）に対応することができる。
【００３２】
［００３９］いくつかの実施形態において、試験ガスの第１の含有量３３を測定することは、第２の真空処理領域１２内のバックグラウンドガス３２中の試験ガスの濃度、分圧、分子密度（分子／容積）、およびモル分率のうちの少なくとも１つを測定することを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の真空処理領域内の（絶対）圧力が、測定されてもよい。第２の真空処理領域内の（絶対）圧力およびバックグラウンドガス３２中の試験ガスの含有量３３に基づいて、第２の真空処理領域１２内の試験ガスの分圧および／または濃度を決定することができる。
【００３３】
［００４０］第２の真空処理領域内における試験ガスの決定された第１の含有量３３（例えば、バックグラウンドガス３２に対してｐｐｍで表される）が、所定の閾値より高い場合、ガス分離通路のガス分離品質は、不十分であると定義されてもよい。この場合、ガス分離通路は、例えば、ガス分離通路のスリット幅を調整すること、ガス分離通路内の分離ガスの流量を変更すること、真空チャンバまたは真空処理領域に接続された１つ以上の真空ポンプの真空ポンピング速度を変更すること、のうちの少なくとも１つによって、調整されてもよい。
【００３４】
［００４１］試験ガスの第１の含有量３３は、試験ガスセンサ５０、すなわち試験ガスを測定するために特に構成されたセンサによって測定することができる。これは、第２の真空処理領域１２内のバックグラウンドガス３２中に存在し得る様々なガスを、例えば残留ガス分析器ＲＧＡによって、同時に分析することが、十分に高感度ではなく、また０．１ｍｂａｒを超える高いバックグラウンド圧力において現実的な値を提供することもないからである。詳細には、高いバックグラウンド圧力で残留ガス分析器を動作させることは、困難であり得る。他方、試験ガスを測定するために特に構成された特定の試験ガスセンサ５０は、高感度であり、高いバックグラウンド圧力、例えば０．１ｍｂａｒ以上、または１ｍｂａｒ以上のバックグラウンド圧力で動作可能であり得る。
【００３５】
［００４２］試験ガスの測定された含有量３３が、所定の閾値を下回る場合、ガス分離品質は、十分であると定義されてもよく、真空処理システムは、基板を処理するために使用されてもよい。
【００３６】
［００４３］本明細書に記載の方法によれば、特定の試験ガスの非常に小さい含有量（例えば百万分率で表される）またはバックグラウンド圧力（５桁まで高いこともある）に対する特定の試験ガスの非常に小さな分圧を、詳細には特定の試験ガスセンサを使用することによって、測定することができる。
【００３７】
［００４４］本明細書に記載のいくつかの実施形態では、特定の試験ガスに対して非常に高い感度を有するセンサが、使用される。例えば、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、光学式または分光式試験ガスセンサを使用することができる。
【００３８】
［００４５］例えば、試験ガスセンサは、光源と光検出器を含むことができ、試験ガスの分光学的特性、例えば試験ガスの特徴的な波長における吸収が、測定される。詳細には、試験ガスセンサは、赤外線源、測定チャンバ、干渉フィルタ、および赤外線検出器を有することができる。試験ガスを含む検査されるべきガスが、測定チャンバを通過し、ガスによる光の吸収が、測定され得る。フィルタが、光検出器の前に配置されて、試験ガスに固有の波長以外の波長が検出器に進まないように構成されてもよい。光強度が、検出器によって検出され、試験ガス含有量値、例えば試験ガス濃度値に変換されてもよい。例えば、試験ガスの体積濃度が、測定されてもよい。
【００３９】
［００４６］いくつかの実施形態では、試験ガスセンサは、赤外線ガスセンサであってもよい。代替的にまたは追加的に、試験ガスの第１の含有量を測定するように構成された化学式ガスセンサまたは他のガスセンサが、使用されてもよい。
【００４０】
［００４７］試験ガス３１は、第１の真空処理領域１０のプロセスガス入口とすることができる第１のガス入口３０を通って、第１の真空処理領域１０に導入することができる。このように、ガス分離品質を検査する際に、動作条件を模倣することができ、これにより、信頼できる試験結果につながり得る。具体的には、試験ガスは、一定の流量であってもよい所定の試験ガス流量で第１の真空処理領域１０に導入されてもよい。試験ガスは、真空処理領域間の真空チャンバ内および／または排気ライン内において本質的に定常的なガス流量が確立されるまで、数秒の時間間隔、例えば１０秒以上にわたって、より詳細には数分、詳細には５分以上にわたって、導入されてもよい。詳細には、特に、高いガス負荷が、動作中に例えばＣＶＤ真空処理領域間で利用される場合、堆積中の動作条件は、停止した装置における動作条件から実質的に逸脱することがある。本明細書に記載の方法は、動作条件を模倣することができるので、分離品質の信頼できる測定を可能にする。
【００４１】
［００４８］動作条件は、動作中に、例えば薄膜堆積中に使用されるプロセスガスの特性と同様の特性を有する試験ガスを使用することによって、さらに模倣することができる。例えば、試験ガスの分子量は、真空処理装置の動作中に使用されるプロセスガスの分子量と同様であってもよい。代替的または追加的に、試験ガスの揮発性は、使用されるプロセスガスの揮発性と同様であってもよい。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、試験ガスは、５ｇ／ｍｏｌ以上５００ｇ／ｍｏｌ以下、詳細には２０ｇ／ｍｏｌ以上１００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量を有する。より詳細には、試験ガスの分子量は、４０〜５０ｇ／ｍｏｌであってもよい。
【００４２】
［００４９］例えば、場合によっては、ヘリウムガスは、揮発性が高すぎて信頼性の高い結果が得られない可能性がある。詳細には、試験ガスとしてヘリウムを使用することは、原理的には有効であるが、ヘリウムの分子の大きさおよび／または分子量が小さいために、控え目な値を与える可能性がある。
【００４３】
［００５０］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、試験ガスは、ＣＯ２ガスである。さらに、試験ガスの第１の含有量３３が、ＣＯ２センサによって、詳細には光学式または分光式ＣＯ２センサによって測定されてもよい。
【００４４】
［００５１］試験ガス３１としてＣＯ２ガスを使用することは、以下の利点を提供し得る。３ｐｐｍまたはそれより優れた高感度のＣＯ２測定用センサーが、市販されている。典型的な真空処理装置のＣＯ２バックグラウンド圧力は低いので、測定結果は、以前に存在したＣＯ２分子によって悪影響を受けない。ＣＯ２は有毒ではなく、一般に入手可能である。ＣＯ２は、光学式測定システムで動作するが、他のガス用のセンサーは、酸素の存在下でのみ動作し得る。さらに、ＣＯ２ガスの特性は、典型的に使用されるプロセスガスの特性と同様であり得る。ＣＯ２試験ガスは、非常に信頼性の高い測定結果をもたらし、ガス分離通路の分離品質を非常に正確に決定することができる。
【００４５】
［００５２］いくつかの実施形態では、試験ガスとして、ＣＯ２以外のガス、詳細には、商業的に入手可能であり、典型的には実質的な量で真空処理チャンバに存在しない無毒なガスを利用することができる。
【００４６】
［００５３］試験ガスの第１の含有量３３は、少なくとも１つの第２の真空処理領域に接続された真空ポンプ４２の排気ライン４１で測定されてもよい。例えば、試験ガスセンサは、第２の真空処理領域１２の内部容積部を排気するように構成された真空ポンプ４２の排気ライン４１に、またはそれに隣接して配置されてもよい。これは、排気ライン４１を通って排気される排気ガスの組成が、第２の真空処理領域１２に存在するガスの組成と厳密にまたは本質的に一致し得るからである。例えば、第２の真空処理領域１２は、第２の真空処理領域１２を直接的にポンプ排気できるように、真空ポンプ４２に接続されたポンピング出口を含んでもよい。
【００４７】
［００５４］真空処理装置の通常の処理動作中に、真空ポンプを通って潜在的に同時に流れる可能性がある反応性プロセスガスの望ましくない化学反応を避けるために、パージガス、例えば不活性ガスが、真空ポンプに供給されてもよい。試験ガスの第１の含有量３３が、本明細書に記載された方法に従って真空ポンプの排気ライン４１で測定されるとき、パージガス供給が、スイッチオフされてもよい。これは、真空ポンプ内のパージガスが、測定精度に悪影響を与える可能性があるためである。
【００４８】
［００５５］排気ライン４１内の試験ガスの第１の含有量３３を測定することは、試験ガスセンサ５０の感度が絶対ガス圧力に依存し得るという更なる利点を有し得る。したがって、試験ガスセンサ５０を大気圧に配置することが、有益であり得る。
【００４９】
［００５６］図１に示すように、試験ガス３１は、第１のガス入口３０を通って、例えばプロセスガス入口を通って、第１の真空処理領域１０に導入され得る。第１の真空処理領域１０は、第１の真空処理領域１０の内部容積部に接続された第１の領域真空ポンプ４３によって排気されてもよい。第１の真空処理領域１０内の試験ガス３１の大部分が、第１の領域真空ポンプ４３によって排気され、試験ガスの僅かな部分のみが、ガス分離通路２０に沿って第２の真空処理領域１２内に拡散し得る。
【００５０】
［００５７］図１にさらに示すように、ガス分離通路２０は、ガス分離壁２２と基板を支持するように構成された基板支持体８０との間のスリット２１として少なくとも部分的に構成されてもよい。いくつかの実施形態では、スリット２１の幅は、例えば、基板支持体８０の温度に依存して、および／またはガス分離通路２０に沿って搬送される基板の厚さに依存して、調節可能であってもよい。いくつかの実施形態では、スリット２１の幅は、数ミリメートルの範囲内、例えば、５ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍまたは１ｍｍ未満であってもよい。
【００５１】
［００５８］第２の真空処理領域１２に入る試験ガスの部分は、第２の真空処理領域１２の内部容積部に接続された真空ポンプ４２によって排気されてもよい。第２の真空処理領域１２のバックグラウンドガス３２中の試験ガスの第１の含有量３３は、真空ポンプ４２の排気ライン４１に配置された試験ガスセンサ５０によって測定することができる。
【００５２】
［００５９］図２は、本明細書に記載の実施形態による、基板処理のための真空処理装置５の概略図を示す。真空処理装置５は、図１に示す真空処理装置１と概して同様であるので、上記の説明を参照することができ、ここでは繰り返さない。
【００５３】
［００６０］図２に示す真空処理装置５は、真空チャンバ２を含み、第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２とが、真空チャンバ２内に配置されている。真空処理領域間のガス流を減少させるためのガス分離ユニットが、設けられている。第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２との間で、ガス分離通路２０に沿って基板を搬送することができる。ガス分離通路は、基板支持体８０とガス分離壁２２を含むガス分離ユニットとの間のスリット２１として、少なくとも部分的に設けられてもよい。ガス分離ユニットおよびガス分離通路２０の異なるレイアウトが可能である。
【００５４】
［００６１］いくつかの実施形態では、第１の真空処理領域１０は、第１の領域真空ポンプ４３によって排気され、第２の真空処理領域１２は、第２の領域真空ポンプ４２によって排気される。第２の真空処理領域１２のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量３３を測定するために、試験ガスセンサ５０が設けられており、第１の真空処理領域１０の第２のバックグラウンドガス３５中の試験ガスの第２の含有量３４を測定するために、第２の試験ガスセンサ５１が設けられている。試験ガスの第２の含有量３４の測定は、第１の真空処理領域１０から取り出された、または吸い出された第２のバックグラウンドガス３５中の試験ガスの第２の含有量を測定することを含むことができる。第２の真空処理領域１２に存在するバックグラウンドガス３２中の試験ガスの第１の含有量３３の測定に関する上記の説明が参照される。
【００５５】
［００６２］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、試験ガスセンサ５０は、第２の真空処理領域から吸い出された排気ガス中の試験ガス含有量を測定するために、第２の領域真空ポンプ４２の排気ライン４１に、またはそれに隣接して設けられる。第２の試験ガスセンサ５１は、第１の真空処理領域から吸い出された排気ガス中の試験ガス含有量を測定するために、第１の領域真空ポンプ４３の排気ラインに、またはそれに隣接して設けられてもよい。それぞれの排気ラインを通って流れる排気ガス中の試験ガスの含有量を測定することができる。
【００５６】
［００６３］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、試験ガス３１は、例えば一定の流量で、第１の真空処理領域１０に導入される。その後、例えば５分以上待った後に、第１の含有量３３が、試験ガスセンサ５０によって測定され、第２の含有量３４が、第２の試験ガスセンサ５１によって測定される。第１の含有量３３を、第２の含有量３４と比較することができる。例えば、第２の含有量３４と第１の含有量３３との間の比を、例えば、第１および第２の真空処理領域における試験ガスのそれぞれの分圧または含有量（百万分率で表す）間の比を計算することによって、測定することができる。
【００５７】
［００６４］第２の含有量３４と第１の含有量３３との間の大きな比、例えば１０，０００より大きい比、特に１００，０００より大きい比は、良好なガス分離品質を示し得る。言い換えれば、１０，０００より大きいまたは１００，０００より大きい、高い分離係数が有益である。いくつかの実施形態では、比が１００，０００より小さい、または１０，０００より小さい場合、ガス分離通路が調節されてもよい。いくつかの実施形態では、例えば第１の真空処理領域と第２の真空処理領域のバックグラウンドガス圧力がほぼ等しい場合に、第１の真空処理領域に存在する試験ガスの１００，０００分子毎に、試験ガスの１分子以下が、第２の真空領域に存在すべきである。そうでない場合、ガス分離通路を再調整することができる。
【００５８】
［００６５］同様に、ガス分離品質は、逆方向において、すなわち第２の真空処理領域１２から第１の真空処理領域１０への方向において測定することができる。この場合、試験ガスは、例えば、第２の真空処理領域１２のプロセスガス入口であってもよい第２のガス入口３６を通って、第２の真空処理領域１２に導入されてもよい。この場合、第１の真空処理領域に存在する試験ガスの第２の含有量３４が、第２の試験ガスセンサ５１によって測定されてもよい。
【００５９】
［００６６］いくつかの実施形態では、２つより多い真空処理領域が、例えば、基板の搬送方向に沿って互いに隣接して配置することができる３つ、４つまたはそれより多い真空処理領域が、真空チャンバ２内に配置されてもよい。真空処理領域は、図１を参照して説明したガス分離通路２０と同様のガス分離通路を介して接続されてもよい。２つより多い、特に全ての真空処理領域に、それぞれの真空処理領域内の試験ガスを測定するための試験ガスセンサを設けることができる。そして、隣接する真空処理領域間のそれぞれのガス分離通路のガス分離品質を同様に検査することができる。真空処理装置の全体的なガス分離品質を監視することができ、必要に応じて、補正を行うことができる。
【００６０】
［００６７］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、主チャンバ試験ガスセンサ５２が、真空チャンバ２の主容積部３のバックグラウンドガス中の試験ガスの含有量を測定するために設けられる。例えば、主チャンバ試験ガスセンサ５２は、主チャンバ真空ポンプの排気ラインに配置されてもよい。
【００６１】
［００６８］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、分離ガス６０が、第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２との間のガス分離通路２０に導入される。分離ガス６０の第１の主流方向が、ガス分離通路２０の少なくとも一部において試験ガスの第２の主流方向と反対になるように、分離ガスをガス分離通路２０に導入するための１つ以上の分離ガス入口６１を配置することができる。真空処理装置５を動作させる際に、分離ガスを導入することにより、真空処理領域間の分離品質を向上させることができる。
【００６２】
［００６９］上述したように、ガス分離品質の信頼できる表示を達成するために、本明細書に開示された実施形態による方法を実行するときに、動作条件が模倣されてもよい。したがって、分離ガス６０がガス分離通路２０に導入されている間に、試験ガスの第１の含有量３３を測定することが、有益であり得る。典型的な分離ガス、特に不活性ガス、例えば  Ｎ２を使用することができる。いくつかの実施形態では、ガス分離通路内の分離ガスの流量は、動作条件下での典型的な流量に対応し得る。分離ガス流量は、試験ガス流量より、例えば１０倍、１００倍またはそれより大きい乗数だけ多くてもよい。
【００６３】
［００７０］分離ガス６０は、１つより多い分離ガス入口６１で導入されてもよい。例えば、第１の分離ガス入口が、第１の真空処理領域１０の側壁に設けられ、第２の分離ガス入口が、第２の真空処理領域１２の側壁に設けられてもよい。
【００６４】
［００７１］図２に示すように、いくつかの実施形態において、ガス分離通路２０は、第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２との間の少なくとも一部分において、例えば、２つのスリット部の間の中央部２５において、真空チャンバ２の主容積部３の方に開いていてもよい。
【００６５】
［００７２］分離品質は、真空チャンバ２の主容積部３に接続された主ポンピング出口７０から排気することによって、さらに改善することができる。ガス分離通路２０が、主容積部３の方に少なくとも部分的に開いているので、ガス分離通路２０に沿って流れる試験ガスの大部分が、主ポンピング出口７０に接続された主チャンバ真空ポンプ７１によって排気される。試験ガスの僅かな部分のみが、第２の真空処理領域１２に入る。
【００６６】
［００７３］本明細書に開示された実施形態による方法を実施している間、第１の真空処理領域１０および／または第２の真空処理領域１２の第１の圧力は、０．１ｍｂａｒと２ｍｂａｒの間の範囲に、特に約１ｍｂａｒに維持されてもよい。このバックグラウンド圧力は、試験ガス流量を変更することによって、分離ガス流量を変更することによって、および／または真空ポンピング速度を変更することによって調整可能であってもよい。さらに、ガス分離通路の幾何学的構成、例えば、スリット２１の幅が、調整されてもよい。０．１ｍｂａｒ以上の圧力が、特にＣＶＤシステムにおける真空処理装置の動作中の、例えば薄膜堆積中の真空処理領域内の圧力に対応し得る。
【００６７】
［００７４］いくつかの実施形態では、分離品質は、第１の圧力を真空チャンバ２の主容積部３の第２の圧力よりも高いレベルに維持することによって、さらに改善され得る。この場合、ガス分離通路２０を通って流れるガスは、真空チャンバの主容積部３に入る傾向があり、そこで、ガスは、主チャンバ真空ポンプ７１によって排気される。
【００６８】
［００７５］図２にさらに示すように、ガス分離通路２０は、真空チャンバ２の主容積部３から第１の真空処理領域１０を分離する第１のスリットと、真空チャンバ２の主容積部３の方に開いている中央部２５と、第２の真空処理領域１２から主容積部３を分離する第２のスリットとを含むことができる。いくつかの実施形態では、真空チャンバ２の主容積部３を排気するために、主ポンピング出口７０が設けられている。
【００６９】
［００７６］図３は、上述した方法を実施することができるロールツーロール堆積システムの概略断面図を示す。ロールツーロール堆積システムは、少なくとも第１の真空処理領域１０および第２の真空処理領域１２で基板１０６上に薄膜を堆積させるための真空堆積装置１００として構成される。
【００７０】
［００７７］上述の実施形態と同様に、真空処理領域は、少なくとも１つのガス分離ユニットによって互いに分離され、その間に、基板１０６の通路として構成されたガス分離通路２０が設けられる。ガス分離通路２０および真空処理領域の構成は、上記の実施形態の構成に対応することができるので、上記の説明を参照することができ、ここでは繰り返されない。
【００７１】
［００７８］本明細書で開示される真空堆積装置１００において処理される基板１０６は、可撓性基板、例えばウェブ基板であってもよい。可撓性基板またはウェブは、曲げ可能であると特徴付けることができる。例えば、本明細書の実施形態で説明されるように、ウェブは、フォイルまたは別の可撓性基板であってもよい。しかしながら、以下でより詳細に説明するように、本明細書に記載される実施形態の利点は、他のインライン堆積システムの非可撓性基板またはキャリアに対しても提供され得る。したがって、湾曲したまたは凸状の基板支持体、例えば、図３に示すような回転可能なコーティングドラム１１０、または図２に示すような平坦な基板支持体８０、例えば平坦なコンベヤを使用することができる。さらに、基板支持体は、必ずしも可動ではなく、基板は、真空処理領域の間の他のデバイスによって可動であってもよい。
【００７２】
［００７５］図３に示す真空堆積装置１００は、真空チャンバ１０１を含む。基板１０６を処理するために、または基板上に薄膜を堆積させるために、様々な真空堆積技術を使用することができる。図３に示すように、また本明細書で言及されるように、真空堆積装置１００は、案内され処理される可撓性基板１０６を載せるロールツーロール堆積装置であってもよい。しかし、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のガス分離の態様、詳細、および特徴は、ガラス基板、ウェハ、または非可撓性でもよく、もしくは非可撓性のキャリアに設けられた別の基板が処理される他の堆積装置にも適用することができる。
【００７３】
［００７６］図３の可撓性基板１０６は、矢印Ｘで示すように、真空チャンバ１０１内に案内される。例えば、可撓性基板１０６は、巻き戻しステーションから真空チャンバ１０１内に案内され得る。可撓性基板は、ローラ１０４によって、処理および／または堆積中に基板を支持するように構成されたコーティングドラム１１０に向けられる。図３に示すように、特にロールツーロール堆積装置の場合、基板支持体は、ドラム軸１１１の周りに回転可能なコーティングドラムとすることができる。コーティングドラムから、基板１０６は、第２の矢印Ｘによって示されるように、別のローラ１０４へ案内され、真空チャンバ１０１から出る。
【００７４】
［００７７］図３に示された実施形態は、第１の真空処理領域１０に設けられた第１の堆積源１３０と、第２の真空処理領域１２に設けられた第２の堆積源１３１とを含む。真空処理領域において、基板１０６は、処理されている間、コーティングドラムによって支持される。さらに、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、２つより多い堆積源を設けることができることが、理解されるべきである。例えば、４つ、５つ、６つまたはそれより多い堆積源さえも設けることができる。真空処理領域は、隣接する真空処理領域から、および真空チャンバ１０１の主容積部からガス分離ユニット１２０によって分離される。
【００７５】
［００７８］本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、第１の真空処理領域１０は、第１の角度位置でコーティングドラム１１０の半径方向外側に配置され、第２の真空処理領域１２は、第２の角度位置でコーティングドラム１１０の半径方向外側に配置される。
【００７６】
［００７９］本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、ガス分離ユニット１２０は、矢印Ｙで示すように、変化する位置を有するように構成される。ガス分離ユニット１２０は、典型的には、１つの真空処理領域内のガスが、隣接する真空処理領域などの隣接領域に入ることを防止する壁１２２を含む。さらに、ガス分離通路２０は、コーティングドラム１１０とスリット壁１２４との間のスリット２１として、少なくとも部分的に構成されてもよい。
【００７７】
［００８０］上述した真空処理装置と同様に、少なくとも１つの真空処理領域が、試験ガス３１、例えばＣＯ２を真空処理領域に導入するためのガス入口を含む。試験ガスセンサ５０が、他方の真空処理領域に関連付けられ、試験ガスセンサ５０は、他方の真空処理領域における試験ガスの第１の含有量、すなわちそれぞれの真空処理領域から取り出されたバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量を測定するように構成される。
【００７８】
［００８１］試験ガスセンサ５０は、他方の真空処理領域を排気するために設けられた真空ポンプの排気ラインに接続されていてもよい。
【００７９】
［００８２］さらなるガス分離通路１２１が、それぞれの真空処理領域の対向する側に配置されている。詳細には、可撓性基板１０６は、それぞれ第１のガス分離通路に沿って真空処理領域に入り、それぞれ第２のガス分離通路に沿って真空処理領域を出ることができる。
【００８０】
［００８３］分かりやすく提示するために、ガス流の詳細、特に分離ガス、分離ガス入口、ガス分離通路の詳細およびさらなる特徴は、図３には示されていない。これに関して、上記の実施形態が参照される。
【００８１】
［００８４］いくつかの実施形態では、２つ以上の真空処理領域の各々に、試験ガスを導入するためのガス入口が設けられ、２つ以上の真空処理領域の各々が、それぞれの真空処理領域内に存在する試験ガスの含有量を測定するための対応する試験ガスセンサを含む。したがって、任意の一対の真空処理領域間の真空分離品質を検査することができ、誤調整された分離ガス通路を容易に見つけて補正することができる。
【００８２】
［００８５］図４は、本明細書に記載の実施形態による方法を実施するための更なるロールツーロール堆積システムの概略断面図を示す。ロールツーロール堆積システムは、第１の真空処理領域１０および第２の真空処理領域１２で基板１０６上に薄膜を堆積させるための真空堆積装置５００として構成される。
【００８３】
［００８６］真空堆積装置５００は、主容積部５０３を有する真空チャンバ５０１を含み、第１の堆積源５１０を有する第１の源ハウジングと第２の堆積源５２０を有する第２の源ハウジングは、源ハウジングが、真空チャンバ５０１の主容積部５０３内に基板支持体に向かって少なくとも部分的に突出するように、留め具によって気密に真空チャンバ５０１に直接的または間接的に取り付けられる。基板支持体は、ドラム軸１１１の周りに回転可能なコーティングドラム１１０である。いくつかの実施形態では、主チャンバ真空ポンプ７１が、主容積部５０３を直接排気するために設けられたポンプ出口に接続される。
【００８４】
［００８７］コーティングドラム１１０には、可撓性基板１０６を移動させて、堆積源を含む源ハウジングの開いた前側を連続して通過させるための基板案内面を設けることができる。第１の堆積源５１０の源ハウジングは、第１の真空処理領域１０にプロセスガスまたは試験ガス３１を導入するための第１のガス入口３０と、第１の真空処理領域１０からプロセスガスまたは試験ガスを除去するための排気出口とを含むことができる。同様に、第２の堆積源５２０の源ハウジングは、第２の真空処理領域１２にプロセスガスまたは試験ガスを導入するための第２のガス入口と、第２の真空処理領域１２からプロセスガスまたは試験ガスを除去するための、真空ポンプ４２が接続された排気出口とを含むことができる。
【００８５】
［００８８］第２の真空処理領域１２に存在する試験ガスの第１の含有量を測定するための試験ガスセンサ５０が設けられている。
【００８６】
［００８９］いくつかの実施形態では、堆積源を通過する前にプラズマで基板１０６を処理するために、前処理プラズマ源５２３、例えばＲＦプラズマ源を設けることができる。代替的にまたは追加的に、真空堆積装置５００は、可撓性基板１０６を加熱する予熱ユニット５２９を含むことができる。例えば、放射ヒータ、電子ビームヒータ、または処理の前に基板を加熱するための任意の他の要素を設けることができる。
【００８７】
［００９０］真空チャンバ５０１の部分間の真空分離を確実にすることができるギャップスルース５２４が、追加的に設けられてもよい。基板１０６は、第１のロール５２８から巻かれて、幾つかのインターリーフローラ５２５を介して、基板１０６がコーティングされるコーティングドラム１１０に搬送されてもよい。その後、基板は、さらなるインターリーフローラ５２５を介して第２のロール５２６に搬送されてもよい。さらに、インターリーフロール５２７が設けられてもよい。
【００８８】
［００９１］堆積源は、ＣＶＤ堆積源として、詳細にはホットワイヤＣＶＤ堆積源として設けることができる。第１のガス入口３０は、プロセスガスまたは試験ガスを第１の真空処理領域に均等に分配するように構成されたシャワーヘッドを含んでもよい。
【００８９】
［００９２］分離ガス、例えば、Ｎ２などの不活性ガスを、１つ以上の分離ガス入口位置でガス分離通路２０に導入するための分離ガスチャネル（図示せず）が、源ハウジングの側壁に設けられてもよい。詳細には、ガス分離通路２０のスリットに分離ガスを導入するように構成された２つ以上の分離ガス入口が、ガス分離通路に沿って設けられてもよい。ガス分離通路２０は、真空チャンバ５０１の主容積部５０３の方に開いている中央部をさらに含んでもよい。ガス分離通路２０のガス分離品質を向上させることができる。
【００９０】
［００９３］図５は、本明細書に記載の方法を実施している時の、第１の真空処理領域１０と第２の真空処理領域１２との間に延在するガス分離通路２０内の様々なガス流を示す。
【００９１】
［００９４］第１の領域真空ポンプ４３が、第１の真空処理領域１０に接続され、第２の領域真空ポンプ４２が、第２の真空処理領域１２に接続され、主チャンバ真空ポンプ７１が、真空チャンバの主容積部に接続されている。
【００９２】
［００９５］分離ガス６０が、ガス分離通路２０の第１のスリット部および第２のスリット部に導入されてもよく、ガス分離通路の中央部は、主容積部３の方に開いていてもよい。
【００９３】
［００９６］試験ガス３１が、第１の真空処理領域１０に導入されてもよい。第２の真空処理領域１２に存在する試験ガスの含有量が、試験ガスセンサ５０によって測定されてもよい。いくつかの実施形態では、試験ガスセンサは、第２の領域真空ポンプ４２の排気ラインに配置される。
【００９４】
［００９７］図６は、ホットワイヤＣＶＤ堆積システムとして構成することができるロールツーロール堆積システムの一部を示す。堆積システムは、３つ、４つまたはそれより多い堆積源５１０，５２０，５３０を含み、源ハウジングは、真空処理領域、例えば、第１の真空処理領域１０と、第２の真空処理領域１２とを含む。可撓性基板１０６を支持して案内する基板支持面を有するコーティングドラム１１０が、設けられている。
【００９５】
［００９８］真空処理領域を含む源ハウジングは、源ハウジングの前壁とコーティングドラムとの間のスリットが設けられるように、コーティングドラム１１０から半径方向外側にそれぞれの角度位置で配置される。スリットは、真空処理領域間のガス分離通路２０の一部である。
【００９６】
［００９９］本明細書に記載の方法によれば、試験ガス３１が、第１の真空処理領域に導入され、別の真空処理領域から取り出されたバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量が、測定される。測定された含有量に応じて、ガス分離通路を調整すべきかどうかを決定することができる。本明細書に記載されたいくつかの実施形態によれば、試験ガスの第２の含有量が、第１の真空処理領域から取り出されたバックグラウンドガス中で測定され、第１の含有量が、第２の含有量と比較される。
【００９７】
［００１００］試験ガスは、ＣＯ２ガスであってもよく、試験ガスセンサは、特定のガスセンサ、特に光学式ＣＯ２センサであってもよい。
【００９８】
［００１０１］図７は、本明細書に記載の実施形態による、ガス分離通路のガス分離品質を検査する方法を示すフロー図を示す。
【００９９】
［００１０２］ボックス７１０において、試験ガスが、第１の真空処理領域に導入され、ボックス７２０において、第２の真空処理領域内のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量が、測定される。測定された含有量が、所定の閾値を上回る場合、ガス分離品質が不十分であり得、ガス分離通路を調整することができる。
【０１００】
［００１０３］図８は、本明細書に記載の実施形態による、基板上に薄膜を堆積させるための真空堆積装置を動作させる方法を示すフロー図を示す。
【０１０１】
［００１０４］ボックス８１０において、真空チャンバの第１の真空処理領域と第２の真空処理領域との間に配置されたガス分離通路のガス分離品質が、検査される。ボックス８１１において、試験ガスが、第１の真空処理領域に導入され、ボックス８１２において、第２の真空処理領域内のバックグラウンドガス中の試験ガスの第１の含有量が、測定される。例えば、試験ガスの第１の含有量は、第２の真空処理領域から吸い出されたバックグラウンドガス中で測定され、ガスセンサを真空ポンプの排気ラインに配置することができる。
【０１０２】
［００１０５］試験ガスを第１の真空処理領域に導入することは、連続的な試験ガス流を、特に一定の試験ガス流量で、第１の真空処理領域に供給することを含むことができる。試験ガス流量は、基板上に膜を堆積するために利用される典型的なプロセスガス流量と同様であってもよいし、一致していてもよい。
【０１０３】
［００１０６］ボックス８２０において、ガス分離通路は、試験ガスの測定された含有量に応じて調整される。例えば、ガス分離通路は、ガス分離通路のスリットの幅を調整することによって、分離ガス流量を変更することによって、ポンピング速度を変更することによって、ならびに／または基板支持体および／もしくは堆積源の冷却もしくは加熱温度を変更することによって、調整されてもよい。
【０１０４】
［００１０７］ボックス８３０において、基板は、第１の真空処理領域で基板上に第１の材料膜を堆積させ、第２の真空処理領域で基板上に第２の材料膜を堆積させながら、第１の真空処理領域から第２の真空処理領域へガス分離通路に沿って案内される。第１の材料膜を堆積させることは、第１のＣＶＤプロセスガスを第１の真空処理領域に導入することを含んでもよく、第２の材料膜を堆積させることは、第２のＣＶＤプロセスガスを第２の真空処理領域に導入することを含んでもよい。
【０１０５】
［００１０６］上記は、本開示の実施形態を対象とするが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考え出すこともでき、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2019507251.tif 000003
【図２】
2019507251.tif 000004
【図３】
2019507251.tif 000005
【図４】
2019507251.tif 000006
【図５】
2019507251.tif 000007
【図６】
2019507251.tif 000008
【図７】
2019507251.tif 000009
【図８】
2019507251.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月29日(2018.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ（２）内の第１の真空処理領域（１０）と少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間に延在するガス分離通路（２０）のガス分離品質を検査する方法であって、前記ガス分離通路（２０）が、前記第１の真空処理領域（１０）から前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成されており、前記方法が、
前記第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入することと、
前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス（３２）中の前記試験ガスの第１の含有量（３３）を測定することと
を含む方法。
【請求項２】
前記試験ガスの前記第１の含有量（３３）が、前記試験ガスを測定するように構成された光学式、分光式または化学式ガスセンサによって、測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験ガスが、ＣＯ２ガスであり、前記試験ガスの前記第１の含有量（３３）が、ＣＯ２センサによって、特に光学式または分光式ＣＯ２センサによって、測定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記試験ガスの分子が、５ｇ／ｍｏｌ以上５００ｇ／ｍｏｌ以下、特に２０ｇ／ｍｏｌ以上１００ｇ／ｍｏｌ以下の分子量を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の真空処理領域（１０）内の第２のバックグラウンドガス（３５）中の前記試験ガスの第２の含有量（３４）を測定することと、
前記試験ガスの前記第１の含有量（３３）と前記試験ガスの前記第２の含有量（３４）とを比較することと
をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、前記第１の真空処理領域（１０）と前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間の前記ガス分離通路（２０）に分離ガス（６０）を導入することをさらに含み、前記分離ガス（６０）の第１の主流方向が、前記ガス分離通路（２０）の少なくとも一部分において、前記試験ガスの第２の主流方向と反対である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ガス分離通路（２０）が、前記第１の真空処理領域（１０）と前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間の一部分において、前記真空チャンバ（２）の主容積部（３）の方に開いており、前記方法が、
前記主容積部（３）に接続された主ポンピング出口（７０）から真空排気すること
をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の真空処理領域（１０）および前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）のうちの少なくとも１つにおける第１の圧力が、０．１ｍｂａｒと２ｍｂａｒとの間の範囲内に維持され、前記第１の圧力が、前記真空チャンバの主容積部（３）内の第２の圧力よりも高いレベルに維持される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
基板を処理するための真空処理装置（１）であって、
真空チャンバ（２）、
第１の真空処理領域（１０）、少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）、および前記第１の真空処理領域（１０）と前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）との間に延在するガス分離通路（２０）であって、前記第１の真空処理領域（１０）から前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成されているガス分離通路（２０）、
前記第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入するための第１のガス入口（３０）、ならびに
前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス（３２）中の前記試験ガスの第１の含有量（３３）を測定するように構成された試験ガスセンサ（５０）
を備える真空処理装置（１）。
【請求項１０】
前記試験ガスセンサ（５０）が、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）に接続された真空ポンプ（４２）の排気ライン（４１）に、または前記排気ライン（４１）に隣接して、配置されている、請求項９に記載の真空処理装置。
【請求項１１】
前記試験ガスセンサ（５０）が、前記試験ガスを測定するように構成された光学式、分光式または化学式ガスセンサであり、特に分光式ＣＯ２センサである、請求項９または１０に記載の真空処理装置。
【請求項１２】
前記ガス分離通路（２０）が、ガス分離壁（２２）と、前記基板を支持する基板支持体（８０）との間のスリット（２１）として少なくとも部分的に構成されている、請求項９から１１のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項１３】
前記基板支持体（８０）が、ドラム軸（１１１）の周りに回転するように構成されたコーティングドラム（１１０）であり、前記第１の真空処理領域（１０）が、第１の角度位置で前記コーティングドラム（１１０）の半径方向外側に配置され、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）が、第２の角度位置で前記コーティングドラムの半径方向外側に配置されている、請求項１２に記載の真空処理装置。
【請求項１４】
分離ガスを前記ガス分離通路（２０）に導入するように構成された、特に前記分離ガスをスリット（２１）に導入するように構成された、１つ、２つ、またはそれより多い分離ガス入口（６１）をさらに備える、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項１５】
前記ガス分離通路（２０）が、前記真空チャンバ（２）の主容積部（３）から前記第１の真空処理領域（１０）を分離する第１のスリットと、前記真空チャンバ（２）の前記主容積部（３）の方に開いている中央部（２５）と、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）から前記主容積部（３）を分離する第２のスリットとを備え、主ポンピング出口（７０）が、前記真空チャンバ（２）の前記主容積部（３）を排気するように設けられている、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の真空処理装置。
【請求項１６】
基板（１０６）上に膜を堆積させるための真空堆積装置（１００）であって、
真空チャンバ（２）、前記真空チャンバ（２）内に配置された第１の真空処理領域（１０）および少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）、
前記第１の真空処理領域（１０）に設けられ、前記基板（１０６）上に第１の材料の薄層を堆積するように構成された第１の堆積源（１３０，５１０）、および前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）に設けられ、前記基板（１０６）上に第２の材料の薄層を堆積するように構成された第２の堆積源（１３１，５２０）、
前記第１の真空処理領域（１０）からガス分離通路（２０）に沿って前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）へ、またはその逆に、前記基板を案内する基板支持面を有する基板支持体（８０）、
前記第１の真空処理領域（１０）に試験ガス（３１）を導入するための第１のガス入口（３０）、ならびに
前記少なくとも１つの第２の真空処理領域（１２）内のバックグラウンドガス（３２）中の前記試験ガスの第１の含有量（３３）を測定するように構成された試験ガスセンサ（５０）
を備える真空堆積装置（１００）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
［００１３］さらに別の態様によれば、真空チャンバの第１の真空処理領域と少なくとも１つの第２の真空処理領域との間に配置されたガス分離通路のガス分離品質を検査することを含む、真空堆積装置を動作させる方法が提供され、ガス分離通路は、第１の真空処理領域から少なくとも１つの第２の真空処理領域へのガス流を減少させながら、基板用通路として構成され、試験ガスが第１の真空処理領域に導入され、試験ガスの第１の含有量が、少なくとも１つの第２の真空処理領域に存在するバックグラウンドガス中で測定される。本方法は、測定された含有量に応じてガス分離通路を調整することと、ガス分離通路に沿って第１の真空処理領域から少なくとも１つの第２の真空処理領域に基板を案内することと、第１の真空処理領域内で基板上に第１の材料膜を堆積させ、少なくとも１つの第２の真空処理領域内で基板上に第２の材料膜を堆積させることとを、さらに含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
［００３９］いくつかの実施形態において、試験ガスの第１の含有量３３を測定することは、第２の真空処理領域１２内のバックグラウンドガス３２中の試験ガスの濃度、分圧、分子密度（分子／容積）、およびモル分率のうちの少なくとも１つを測定することを含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の真空処理領域内の（絶対）圧力が、測定されてもよい。第２の真空処理領域内の（絶対）圧力およびバックグラウンドガス３２中の試験ガスの第１の含有量３３に基づいて、第２の真空処理領域１２内の試験ガスの分圧および／または濃度を決定することができる。
【国際調査報告】
2019507251.tif 000011
2019507251.tif 000012