(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルムに薄膜を連続的に形成するスパッタ装置において、フィルムロールを交換する際に、成膜室を大気開放しない、および、真空ポンプを停止させない装置を提供する。【解決手段】供給側フィルムロール室１１は供給側真空ポンプ１７と供給側メインバルブ３４を備える。収納側フィルムロール室１３は収納側真空ポンプ２８と収納側メインバルブ３５を備える。供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の間に供給側ロードロックバルブ３０が設けられる。収納側フィルムロール室１３と成膜室１２の間に収納側ロードロックバルブ３１が設けられる。供給側フィルムロール３６を交換する際は、供給側メインバルブ３４と供給側ロードロックバルブ３０を閉じる。収納側フィルムロール３７を交換する際は、収納側メインバルブ３５と収納側ロードロックバルブ３１を閉じる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム供給機構を備えた供給側フィルムロール室と、
前記供給側フィルムロール室を排気する供給側真空ポンプと、
前記供給側フィルムロール室と前記供給側真空ポンプの間を気密封止可能な供給側メインバルブと、
フィルム収納機構を備えた収納側フィルムロール室と、
前記収納側フィルムロール室を排気する収納側真空ポンプと、
前記収納側フィルムロール室と前記収納側真空ポンプの間を気密封止可能な収納側メインバルブと、
成膜ロールと、前記成膜ロールと対向するターゲットと、前記ターゲットを支持するカソードを備えた成膜室と、
前記供給側フィルムロール室と前記成膜室の間に設けられた供給側ロードロックバルブと、
前記収納側フィルムロール室と前記成膜室の間に設けられた収納側ロードロックバルブを備えたスパッタ装置。
【請求項２】
前記供給側真空ポンプおよび前記収納側真空ポンプがターボ分子ポンプである請求項１に記載のスパッタ装置。
【請求項３】
供給側真空ポンプを運転した状態で、供給側フィルムロール室と前記供給側真空ポンプの間の供給側メインバルブを閉じて、前記供給側フィルムロール室と前記供給側真空ポンプの間を気密封止する工程、
供給側のフィルムの終端を前記供給側フィルムロール室に残し、前記供給側フィルムロール室と成膜室の間の供給側ロードロックバルブを、前記フィルムを通した状態で閉じて、前記供給側フィルムロール室と前記成膜室の間を気密封止する工程、
前記供給側フィルムロール室を大気開放する工程、
供給側フィルムロールを交換し、前記フィルムの終端に、新しいフィルムの先端を結合する工程、
前記供給側メインバルブを開けて、前記供給側フィルムロール室を前記供給側真空ポンプで排気する工程、
前記供給側ロードロックバルブを開けて、前記供給側フィルムロール室と前記成膜室の間の気密封止を解除する工程を含むスパッタ装置のフィルムロールの交換方法。
【請求項４】
収納側真空ポンプを運転した状態で、収納側フィルムロール室と前記収納側真空ポンプの間の収納側メインバルブを閉じて、前記収納側フィルムロール室と前記収納側真空ポンプの間を気密封止する工程、
前記収納側フィルムロール室と成膜室の間の収納側ロードロックバルブを、フィルムを通した状態で閉じて、前記収納側フィルムロール室と前記成膜室の間を気密封止する工程、
前記収納側フィルムロール室を大気開放する工程、
収納側フィルムロールを取り出し、フィルム収納機構に前記フィルムを結合する工程、
前記収納側メインバルブを開けて、前記収納側フィルムロール室を前記収納側真空ポンプにより排気する工程、
前記収納側ロードロックバルブを開けて、前記収納側フィルムロール室と前記成膜室の間の気密封止を解除する工程を含むスパッタ装置のフィルムロールの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムに薄膜を連続的に形成するスパッタ装置、および、そのようなスパッタ装置のフィルムロールの交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムに薄膜を連続的に形成する方法としてスパッタ法が広く用いられる。フィルムの連続スパッタ装置において、成膜ロールとターゲットは所定の間隔を隔てて対向している。低圧アルゴンガスなどのスパッタガス中で、フィルムを巻き付けた成膜ロールをアノード電位とし、ターゲットをカソード電位とする。成膜ロールとターゲットの間に電圧を印加して、スパッタガスのプラズマを生成させる。プラズマ中のスパッタガスイオンがターゲットに衝突し、ターゲットの構成物質が叩き出される。叩き出されたターゲットの構成物質がフィルムに堆積し薄膜となる。
【０００３】
長尺フィルムの場合、フィルム全体に一度にスパッタ膜を成膜することは不可能である。そこで、供給側のフィルムロールから繰り出されたフィルムを成膜ロール（キャンロール）に一周弱巻き付け、成膜ロールを一定速度で回転させてフィルムを連続的に走行させる。そしてフィルムの、ターゲットと対向する部分に薄膜の成膜を行なう。成膜の終わったフィルムは収納側の巻芯に巻き取られる。このようなスパッタ装置は、ロール・ツー・ロールスパッタ装置、連続式スパッタ装置あるいは巻き取り式スパッタ装置等と呼ばれる。
【０００４】
初期のロール・ツー・ロールスパッタ装置では、供給側のフィルムロール室、成膜室、収納側のフィルムロール室が分かれておらず、一つの真空槽であった。一本のフィルムロールのスパッタが完了すると、真空槽を開放して供給側のフィルムロールおよび収納側のフィルムロールを交換した。そしてフィルムロールの交換後、真空槽を閉じて再度排気を実施し、十分な真空度が得られたら、次のフィルムロールのスパッタを実施した。この方法では、フィルムロールを交換する度に真空槽を大気開放しなければならない。そのため、真空槽内部に大気中の水分が付着しやすく、再度の排気に長時間を要する。そのためロール・ツー・ロールスパッタ装置の稼働率が低い。よく知られているように、真空槽内の水分は他のガス（窒素ガスや酸素ガス）に比べて排気速度が遅く、真空度を上げるうえで最も障害となる。従って真空槽の大気開放は極力避けなければならない。
【０００５】
この問題を解決するために、例えば特許文献１（特開２００３−１８３８１３）では、真空槽を、供給側のフィルムロール室、成膜室、収納側のフィルムロール室に分割し、各室の間に、真空バルブを設けた。供給側のフィルムロールおよび収納側のフィルムロールを交換する際、各室の間の真空バルブを閉じておけば、供給側のフィルムロール室および収納側のフィルムロール室を開放しても、成膜室の真空は維持される。成膜室には通常の真空ポンプが備えられているが、供給側のフィルムロール室および収納側のフィルムロール室にもそれぞれ専用の真空ポンプが備えられている。供給側のフィルムロールあるいは収納側のフィルムロールを交換した後、供給側のフィルムロール室あるいは収納側のフィルムロール室を各々の真空ポンプで排気する。供給側のフィルムロール室および収納側のフィルムロール室の真空度が成膜室と同程度になったら、供給側のフィルムロール室と成膜室の間の真空バルブ、および成膜室と収納側のフィルムロール室の間の真空バルブを開け、その後スパッタを実施する。この方法を採用することにより、成膜室の大気開放をしなくても、供給側のフィルムロールおよび収納側のフィルムロールを交換することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８３８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般にスパッタ装置では油による汚染（コンタミネーション）を避けるため、油回転ポンプや油拡散ポンプを使用しない。その代わりにスクロールポンプやターボ分子ポンプのようなドライポンプ（オイルフリーポンプ）を使用する。特にターボ分子ポンプは排気速度が大きく、高真空を得ることができるためスパッタ装置に適しているが、大気圧からの排気はできない。そのため、大気圧（約１０［５］Ｐａ）から１Ｐａ程度までスクロールポンプ等のメカニカルドライポンプで排気し、１Ｐａ程度から１０［−５］Ｐａ程度までターボ分子ポンプで排気する構成が広く使用される。なお本明細書では、１０Ｘを１０［Ｘ］と表示する。
【０００８】
ターボ分子ポンプは、羽根を超高速回転（例えば毎分１０万回転）させることにより、排気を行なう。大型のターボ分子ポンプでは、停止状態の羽根を超高速回転まで加速するには長時間（例えば０．５時間）かかる。また、超高速回転している羽根を停止させるにも長時間（例えば０．５時間）かかる。このように、ターボ分子ポンプをＯＮ／ＯＦＦすることは無駄な時間を生じるため、ターボ分子ポンプは常に運転（ＯＮ）していることが望ましい。
【０００９】
また、真空ポンプは大気開放しないことが望ましい。真空ポンプを大気開放すると、水分が真空ポンプの内部に入り込み、真空ポンプの排気性能を劣化させることがある。あるいは真空ポンプの故障を引き起こすことがある。
【００１０】
特許文献１には真空ポンプの種類や取付構造について説明がないが、特許文献１の図１では、供給側のフィルムロール室および収納側のフィルムロール室にそれぞれ真空ポンプが直結されている。このため、特許文献１で、供給側のフィルムロール室あるいは収納側のフィルムロール室を大気開放すると、同時に真空ポンプも大気開放される。このため供給側のフィルムロール室あるいは収納側のフィルムロール室を大気開放する前に、真空ポンプを停止させる必要がある。さらに、供給側のフィルムロール室あるいは収納側のフィルムロール室を排気する前に、真空ポンプを立ち上げる必要がある。
【００１１】
特許文献１のスパッタ装置の構成では、供給側のフィルムロールあるいは収納側のフィルムロールを交換する際に、実際の交換以外に、真空ポンプの停止と立ち上げに時間がかかるという問題がある。さらに、真空ポンプが大気開放されるため、真空ポンプの排気性能が劣化する、あるいは、真空ポンプが故障するという問題がある。
【００１２】
近年、フィルムロールが広幅化、長尺化し、フィルムロールから排出されるアウトガス（主に水分）が増加している。フィルムロール室の排気を十分に行なわないと、成膜室のスパッタガスにフィルムロールのアウトガスが混合して、スパッタ膜質が低下する。それを防止するためには、フィルムロール室を、排気速度が大きく、高い真空度が得られるターボ分子ポンプで排気することが効果的である。しかしターボ分子ポンプは立ち上げ、停止に時間がかかるため、ＯＮ／ＯＦＦさせることは避け、常時運転（ＯＮ）していることが望ましい。
【００１３】
本発明の目的は次の通りである。
（１）供給側フィルムロール室を大気開放して供給側フィルムロールを交換する際、供給側真空ポンプを停止させる必要のないスパッタ装置を提供する。
（２）収納側フィルムロール室を大気開放して収納側フィルムロールを交換する際、収納側真空ポンプを停止させる必要のないスパッタ装置を提供する。
（３）供給側フィルムロールを交換する際、供給側真空ポンプを停止させる必要のないフィルムロールの交換方法を提供する。
（４）収納側フィルムロールを交換する際、収納側真空ポンプを停止させる必要のないフィルムロールの交換方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明のスパッタ装置は次のものを備える。フィルム供給機構を備えた供給側フィルムロール室。供給側フィルムロール室を排気する供給側真空ポンプ。供給側フィルムロール室と供給側真空ポンプの間を気密封止可能な供給側メインバルブ。フィルム収納機構を備えた収納側フィルムロール室。収納側フィルムロール室を排気する収納側真空ポンプ。収納側フィルムロール室と収納側真空ポンプの間を気密封止可能な収納側メインバルブ。成膜ロールと、成膜ロールと対向するターゲットと、ターゲットを支持するカソードを備えた成膜室。供給側フィルムロール室と成膜室の間に設けられた供給側ロードロックバルブ。収納側フィルムロール室と成膜室の間に設けられた収納側ロードロックバルブ。
（２）本発明のスパッタ装置においては、供給側真空ポンプおよび収納側真空ポンプがターボ分子ポンプである。
（３）本発明のスパッタ装置のフィルムロールの交換方法は次の工程を含む。
（ａ）供給側真空ポンプを運転（ＯＮ）した状態で、供給側フィルムロール室と供給側真空ポンプの間の供給側メインバルブを閉じて、供給側フィルムロール室と供給側真空ポンプの間を気密封止する工程、
（ｂ）供給側のフィルムの終端を供給側フィルムロール室に残し、供給側フィルムロール室と成膜室の間の供給側ロードロックバルブを、フィルムを通した状態で閉じて、供給側フィルムロール室と成膜室の間を気密封止する工程、
（ｃ）供給側フィルムロール室を大気開放する工程、
（ｄ）供給側フィルムロールを交換し、フィルムの終端に、新しいフィルムの先端を結合する工程、
（ｅ）供給側メインバルブを開けて、供給側フィルムロール室を供給側真空ポンプで排気する工程、
（ｆ）供給側ロードロックバルブを開けて、供給側フィルムロール室と成膜室の間の気密封止を解除する工程。この後、通常のスパッタが実施できる。
（４）本発明のスパッタ装置のフィルムロールの交換方法は次の工程を含む。
（ａ）収納側真空ポンプを運転（ＯＮ）した状態で、収納側フィルムロール室と収納側真空ポンプの間の収納側メインバルブを閉じて、収納側フィルムロール室と収納側真空ポンプの間を気密封止する工程、
（ｂ）収納側フィルムロール室と成膜室の間の収納側ロードロックバルブを、フィルムを通した状態で閉じて、収納側フィルムロール室と成膜室の間を気密封止する工程、
（ｃ）収納側フィルムロール室を大気開放する工程、
（ｄ）収納側フィルムロールを取り出し、フィルム収納機構にフィルムを結合する工程、
（ｅ）収納側メインバルブを開けて、収納側フィルムロール室を収納側真空ポンプにより排気する工程、
（ｆ）収納側ロードロックバルブを開けて、収納側フィルムロール室と成膜室の間の気密封止を解除する工程。この後、通常のスパッタが実施できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスパッタ装置により次の効果が得られる。
（１）供給側フィルムロール室と成膜室の間に供給側ロードロックバルブがある。供給側ロードロックバルブを閉じて、成膜室を気密封止することができる。供給側ロードロックバルブを閉じれば、供給側フィルムロール室を大気開放しても、成膜室の真空度は低下しない。
（２）収納側フィルムロール室と成膜室の間に収納側ロードロックバルブがある。収納側ロードロックバルブを閉じて、成膜室を気密封止することができる。収納側ロードロックバルブを閉じれば、収納側フィルムロール室を大気開放しても、成膜室の真空度は低下しない。
（３）供給側フィルムロール室と供給側真空ポンプの間に供給側メインバルブがある。供給側メインバルブを閉じれば、供給側フィルムロール室を大気開放しても供給側真空ポンプは大気開放されないため、供給側真空ポンプを停止（ＯＦＦ）させる必要がない。
（４）収納側フィルムロール室と収納側真空ポンプの間に収納側メインバルブがある。収納側メインバルブを閉じれば、収納側フィルムロール室を大気開放しても収納側真空ポンプは大気開放されないため、収納側真空ポンプを停止（ＯＦＦ）させる必要がない。
【００１６】
本発明のスパッタ装置のフィルムロールの交換方法により次の効果が得られる。
（１）供給側フィルムロール室と成膜室の間の供給側ロードロックバルブを閉じておけば、成膜室を大気開放せずに、供給側フィルムロールを交換することができる。成膜室を大気開放しないため、成膜室の排気に伴う時間ロスを避けることができる。また成膜室の汚染を避けることができる。
（２）収納側フィルムロール室と成膜室の間の収納側ロードロックバルブを閉じておけば、成膜室を大気開放せずに、収納側フィルムロールを交換することができる。成膜室を大気開放しないため、成膜室の排気に伴う時間ロスを避けることができる。また成膜室の汚染を避けることができる。
（３）供給側フィルムロールを交換する際に、供給側メインバルブを閉じるため、供給側真空ポンプを停止（ＯＦＦ）させる必要がない。供給側真空ポンプを停止させないため、供給側真空ポンプの停止と立ち上げによる時間ロスを避けることができる。また供給側真空ポンプが大気開放されないため性能劣化や故障を防止することができる。
（４）収納側フィルムロールを交換する際に、収納側メインバルブを閉じるため、収納側真空ポンプを停止（ＯＦＦ）させる必要がない。収納側真空ポンプを停止させないため、収納側真空ポンプの停止と立ち上げによる時間ロスを避けることができる。また収納側真空ポンプが大気開放されないため性能劣化や故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のスパッタ装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本発明のスパッタ装置１０の一例の構成図である。本発明のスパッタ装置１０は、供給側フィルムロール室１１、成膜室１２、収納側フィルムロール室１３に大別される。供給側フィルムロール室１１は、フィルム供給機構１４、ガイドロール１５を備える。供給側フィルムロール室１１に、供給側メインバルブ３４を介して、供給側真空ポンプ１７が結合する。成膜室１２は、成膜ロール１８、ガイドロール１９、カソード２０、ターゲット２１、隔壁２２を備える。成膜室１２には成膜室真空ポンプ２４が結合する。収納側フィルムロール室１３は、フィルム収納機構２５、ガイドロール２６を備える。収納側フィルムロール室１３には、収納側メインバルブ３５を介して、収納側真空ポンプ２８が結合する。
【００１９】
フィルム２９は、供給側フィルムロール３６から繰り出され、ガイドロール１５、１９によりガイドされ、成膜ロール１８に一周弱巻き付けられ、再びガイドロール１９、２６によりガイドされ、フィルム収納機構２５に巻き取られる。ターゲット２１は通常カソード２０にネジ止めされているため、ターゲット２１とカソード２０は同電位である。通常、ターゲット２１は複数本あり（図１では３本）、成膜ロール１８を取り囲むように設置される。ターゲット２１の本数は最小１本でもよく、また最大本数に制限はない。各ターゲット２１は所定の距離を隔てて成膜ロール１８に対向する。各ターゲット２１の表面は成膜ロール１８の接線と平行である。成膜ロール１８上を連続的に走行するフィルム２９に、各ターゲット２１と対向する位置で、スパッタ薄膜が付着する。
【００２０】
本発明のスパッタ装置１０では、低圧アルゴンガスなどのスパッタガス中で、成膜ロール１８をアノード電位とし、ターゲット２１をカソード電位として、成膜ロール１８とターゲット２１の間に電圧を印加する。これによりフィルム２９とターゲット２１の間にスパッタガスのプラズマが生成する。プラズマ中のスパッタガスイオンがターゲット２１に衝突し、ターゲット２１の構成物質が叩き出される。叩き出されたターゲット２１の構成物質がフィルム２９上に堆積し薄膜となる。
【００２１】
フィルム２９として、一般に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの単独重合体や共重合体からなる透明フィルムが用いられる。フィルム２９は、単層フィルムでもよく、積層フィルムでもよい。フィルム２９の厚さは特に限定されないが、通常、６μｍ〜２５０μｍである。
【００２２】
例えば透明導電膜として、インジウム−スズ酸化物（Indium-Tin-Oxide : ITO）の薄膜が広く使用されている。しかし本発明のスパッタ装置１０で用いられるターゲット２１の材料は特に限定されるものではない。
【００２３】
ターゲット２１により薄膜の材料が異なり、スパッタガスも異なることがある。また同一のスパッタガスでも圧力が異なることもある。例えば、銅薄膜を成膜する場合のスパッタガスはアルゴンガスであり、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を成膜する場合のスパッタガスはアルゴンガスと酸素ガスの混合ガスである。このようにガスの種類や圧力が異なる場合、成膜室１２の内部を隔壁２２で区分する。
【００２４】
本発明のスパッタ装置１０では、供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の間に供給側ロードロックバルブ３０を設ける。また、成膜室１２と収納側フィルムロール室１３の間に収納側ロードロックバルブ３１を設ける。供給側ロードロックバルブ３０は、内部に、例えば、対向する二本の柔軟なローラーからなる供給側ローラーゲート３２を備える。供給側ローラーゲート３２は必ずしもローラーでなくても、フィルムを挟んで気密保持できる形状の柔軟な部材なら特に形状は限定されない。供給側フィルムロール室１１を大気開放する際には、供給側ローラーゲート３２の二本のローラーを密着させて、供給側ロードロックバルブ３０を閉じる。これにより供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の間は気密封止され、供給側フィルムロール室１１を大気開放しても、成膜室１２を真空に維持することができる。このとき、供給側ローラーゲート３２の二本のローラーの間にフィルム２９を挟んだ状態でも、供給側ロードロックバルブ３０の気密封止ができる。収納側ロードロックバルブ３１は、内部に、対向する二本の柔軟なローラーからなる収納側ローラーゲート３３を備える。供給側ロードロックバルブ３０と同様、収納側ロードロックバルブ３１もフィルム２９を通した状態で、成膜室１２を気密封止することができる。
【００２５】
本発明のスパッタ装置１０で、ターゲット２１の交換等を行なうため成膜室１２を大気開放する場合、次の手順による。まず供給側ロードロックバルブ３０および収納側ロードロックバルブ３１を閉じる。次に成膜室１２をリークして大気圧にする（大気開放する）。次にターゲット２１の交換等を行なう。次に成膜室１２を、大気圧（約１０［５］Ｐａ）から１Ｐａ程度まで、図示しない低真空用ドライポンプ（スクロールポンプ等）により排気する。次に、１Ｐａ程度から１０［−５］Ｐａ程度まで成膜室真空ポンプ２４（ターボ分子ポンプ等）で排気する。次に、フィルム２９が通過できるように、供給側ロードロックバルブ３０および収納側ロードロックバルブ３１を開ける。次に、スパッタガスを導入し、成膜室真空ポンプ２４の排気速度を下げて、スパッタガスの圧力が一定に保持されるようにする。以上によりスパッタを行なう準備が整う。
【００２６】
フィルム２９を供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の間に通した状態で、供給側ロードロックバルブ３０を気密封止できることは、供給側フィルムロール３６を交換する際に非常に有利である。その理由は次のような供給側フィルムロール３６の交換方法が可能になるからである。
【００２７】
まず供給側フィルムロール３６のフィルム２９の終端を供給側フィルムロール室１１内に残し、フィルム２９を供給側ロードロックバルブ３０に通したまま、供給側ローラーゲート３２を閉じて、供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の間を気密封止する。次に供給側メインバルブ３４を閉じる。次に供給側フィルムロール室１１をリークして大気圧にする。次に、供給側フィルムロール３６を交換して、残存しているフィルム２９の終端に、新しい供給側フィルムロール３６のフィルム２９の先端を結合する。次に供給側メインバルブ３４を開け供給側フィルムロール室１１を排気して、供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の真空度を同程度にする。次に、供給側ローラーゲート３２を開けて、フィルム２９が供給側ロードロックバルブ３０を自由に通過できるようにする。次にフィルム２９をフィルム収納機構２５に巻き取ると、供給側フィルムロール室１１、成膜室１２、収納側フィルムロール室１３のフィルム２９は自動的に新しい供給側フィルムロール３６のフィルム２９に切り替わる。
【００２８】
フィルム２９を成膜ロール１８および多数のガイドロール１５、１９、２６に掛けるのは非常に手間がかかる。しかもそのためには成膜室１２を大気開放しなければならない。その場合、成膜室１２を元の真空度に戻してスパッタを再開するまでに非常に時間がかかる。もし交換前のフィルム２９を利用して新しいフィルム２９に切り替える方法ができないと、供給側フィルムロール３６を交換する度に、フィルム２９を成膜ロール１８および多数のガイドロール１５、１９、２６に掛け直す必要がある。しかし本発明のスパッタ装置１０では、交換前のフィルム２９を利用して新しいフィルム２９を自動的に成膜ロール１８および多数のガイドロール１５、１９、２６に掛けることができる。そのため、供給側フィルムロール３６の交換に、手間と時間がかからない。また、成膜室１２を大気開放する必要が無い。
【００２９】
本発明のスパッタ装置１０では、供給側フィルムロール室１１に、供給側メインバルブ３４を介して、供給側真空ポンプ１７が結合する。供給側真空ポンプ１７は、例えばターボ分子ポンプである。供給側メインバルブ３４は、例えばゲートバルブである。供給側メインバルブ３４を閉じると、供給側フィルムロール室１１を大気開放しても、供給側真空ポンプ１７内の真空度に影響しない。
【００３０】
供給側フィルムロール３６の交換は次の工程により実施される。供給側真空ポンプ１７は常時運転（ＯＮ）状態である。つまり供給側真空ポンプ１７がターボ分子ポンプの場合、羽根が常時超高速回転している。
【００３１】
まず供給側メインバルブ３４を閉じる。これにより供給側真空ポンプ１７の吸入口は気密封止される。次に供給側フィルムロール３６のフィルム２９の終端を供給側フィルムロール室１１に残した状態で、供給側ローラーゲート３２を閉じて、供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の間を気密封止する。このとき、フィルム２９は供給側ローラーゲート３２に挟まれた状態となる。次に供給側フィルムロール室１１を大気開放する。次に供給側フィルムロール３６を交換してから、残存しているフィルム２９の終端に、新しい供給側フィルムロール３６のフィルム２９の先端を結合する。次に供給側フィルムロール室１１を図示しない低真空ポンプにより排気して、真空度が１Ｐａ程度まで排気する。次に供給側メインバルブ３４を開けて、供給側フィルムロール室１１を供給側真空ポンプ１７により１０［−５］Ｐａ程度まで排気する。これにより、供給側フィルムロール室１１と成膜室１２の真空度が同程度になる。次に、供給側ローラーゲート３２を開けて、フィルム２９が供給側ロードロックバルブ３０を自由に通過できるようにする。フィルム２９をフィルム収納機構２５に巻き取ると、供給側フィルムロール室１１、成膜室１２、収納側フィルムロール室１３のフィルム２９は自動的に新しい供給側フィルムロール３６のフィルム２９に切り替わる。この後、通常通りスパッタが実施できる。
【００３２】
収納側フィルムロール３７の交換は次の工程により実施される。収納側真空ポンプ２８は常時運転（ＯＮ）している。まず収納側メインバルブ３５を閉じる。これにより収納側真空ポンプ２８の吸入口は気密封止される。次に、収納側ロードロックバルブ３１の収納側ローラーゲート３３を閉じて、収納側フィルムロール室１３と成膜室１２の間を気密封止する。このとき、フィルム２９は収納側ロードロックバルブ３１の収納側ローラーゲート３３に挟まれた状態となる。次に収納側フィルムロール室１３を大気開放する。次に収納側フィルムロール室１３内のフィルム２９を切断する。次に収納側フィルムロール３７を取り出す。次に、フィルム収納機構２５にフィルム２９の先端を結合する。次に収納側フィルムロール室１３を、図示しない低真空ポンプにより排気して、収納側フィルムロール室１３の真空度を１Ｐａ程度まで排気する。次に収納側メインバルブ３５を開けて、収納側フィルムロール室１３を収納側真空ポンプ２８で１０［−５］Ｐａ程度まで排気する。これにより、収納側フィルムロール室１３と成膜室１２の真空度が同程度になる。次に、収納側フィルムロール室１３と成膜室１２の間の収納側ロードロックバルブ３１の収納側ローラーゲート３３を開けて、フィルム２９が収納側ロードロックバルブ３１を自由に通過できるようにする。この後、通常通りスパッタが実施できる。なお供給側フィルムロール３６の交換と収納側フィルムロール３７の交換を同時に行なうと、停止時間が短くて済むため稼働率の低下が少ない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のスパッタ装置およびスパッタ装置のフィルムロールの交換方法は、長尺のフィルムに各種の薄膜を能率良くスパッタすることに有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１０ スパッタ装置
１１ 供給側フィルムロール室
１２ 成膜室
１３ 収納側フィルムロール室
１４ フィルム供給機構
１５ ガイドロール
１７ 供給側真空ポンプ
１８ 成膜ロール
１９ ガイドロール
２０ カソード
２１ ターゲット
２２ 隔壁
２４ 成膜室真空ポンプ
２５ フィルム収納機構
２６ ガイドロール
２８ 収納側真空ポンプ
２９ フィルム
３０ 供給側ロードロックバルブ
３１ 収納側ロードロックバルブ
３２ 供給側ローラーゲート
３３ 収納側ローラーゲート
３４ 供給側メインバルブ
３５ 収納側メインバルブ
３６ 供給側フィルムロール
３７ 収納側フィルムロール
【図１】
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