(57)【要約】【課題】装置コストを抑制しつつ、高い周波数域の高電力を給電できるとともに、良好な膜厚分布の薄膜形成を保持しながら成膜作業能率を向上させ、シールド体の厚みを抑えてインピーダンス整合器の設置スペースを十分に確保できる薄膜製造装置を提供する。【解決手段】真空室１３内を搬送される可撓性基板１を真空の成膜室５内に停止させ、電圧印加電極２１と接地電極２２との間に電圧を印加して可撓性基板１の表面に薄膜を成膜する薄膜製造装置において、枠形状に形成され電圧印加電極２１を絶縁して固定する支持枠５４と、該支持枠５４の前記電圧印加電極２１に対向する面に固定された金属隔膜体５８と、支持枠５４の内部に設けられて電圧印加電極２１に給電する給電構造体６０と、壁体１５の内面に電気的に接続される第1接地箱体８０と、金属隔膜体５８と電気的に接続される第２接地箱体９０とを備えている。【選択図】図２
2008019463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室内を搬送される可撓性基板を、函状の壁体の内部に形成された真空の成膜室内に停止させ、前記真空の成膜室に臨んで設置され前記可撓性基板に対向して配置された電圧印加電極と接地電極との間に電圧を印加して前記可撓性基板の表面に薄膜を成膜する薄膜製造装置において、金属材料からなる枠形状に形成され前記電圧印加電極を絶縁して固定する支持枠と、該支持枠の前記電圧印加電極に対向する面に固定された金属隔膜体と、前記支持枠の内部に設けられて前記電圧印加電極に給電する給電構造体と、前記真空室内に設置されて前記壁体の内面に電気的に接続される第1接地箱体と、前記金属隔膜体と電気的に接続される第２接地箱体とを備えたことを特徴とする薄膜製造装置。
【請求項２】
前記壁体と絶縁し且つシール材を介して外界と真空遮断して前記壁体に取付けられ、前記第1接地箱体内と外界とを電気的に接続する電気導入体と、該電気導入体の前記第1接地箱体側端部と前記給電構造体を構成する給電体の先端部とを電気的に接続する第1接続部材と、前記給電体の終端部と前記電圧印加電極とを電気的に接続する第２接続部材とを備え、前記外界から前記電気導入体、前記第1接続部材、及び前記第２接続部材を介して前記真空室内の前記電圧印加電極に給電可能に構成されてい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】
前記給電構造体は、金属材料からなる給電体と、金属材料からなり前記給電体の外周を囲むように配置された外周導体と、前記給電体と前記外周導体との間に形成される空間ギャップを保持し且つ絶縁して支持する絶縁支持体とを備え、前記外周導体の先端部が前記第1接地箱体を介して前記壁体と電気的に接続され、前記外周導体の終端部が前記第２接地箱体を介して前記金属隔膜体と接続して接地されていることを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜製造装置。
【請求項４】
前記電圧印加電極は、前記真空室内を左右に対をなして搬送される前記可撓性基板に対応して左右１対設けられ、各電圧印加電極には排気口がそれぞれ形成され、前記左右１対の電圧印加電極の間には、内部に排気通路を有する排気部材が各電圧印加電極に固定して設けられ、前記各電圧印加電極の排気口は前記排気部材の排気通路に連通し、前記成膜室内のガスを前記各電圧印加電極の排気口及び前記排気部材の排気通路を通して前記壁体の外界に排出するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送り室から巻取り室へ向けて搬送される可撓性基板の表面に薄膜を成膜する薄膜製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺の高分子材料板あるいはステンレス鋼などの金属板からなる可撓性基板（以下基板という）の表面に、ａ−Ｓｉを主材料とした光電変換層を含む各層を形成して薄膜光電変換素子を製造する方法は、生産性に優れた薄膜光電変換素子の製造方法として広く採用されている。
このような長尺の基板上に複数の層を成膜する方法として、各成膜室内を移動する基板上に層を成膜するロールツーロール方式と、成膜室内で停止させた基板上に成膜した後、成膜が終了した基板部分を成膜室外へ送り出すステッピングロール方式とがある。
【０００３】
図６は、基板面を鉛直にして搬送される2枚の基板（可撓性基板）をそれぞれ並行して搬送し、各基板の一面上に薄膜を形成するようにしたステッピングロール方式の一般的な薄膜製造装置の一例を示す平面断面図である。図７は成膜室近傍の詳細を示す部分断面図であり、（Ａ）は成膜時、（Ｂ）は基板搬送時を示している。
図６に示す薄膜製造装置１００において、先ず送り室１１１内に配設された２つの搬入ロール１０２から基板１０１が引き出され、該基板１０１は予備真空室１１２を経て成膜用真空室１１３に入る。この成膜用真空室１１３内には、一つの電圧印加電極１２１の外側に２つの接地電極１２２がそれぞれ対向配置されており、これら電圧印加電極１２１と接地電極１２２との間に搬入された各基板１０１は成膜用真空室１１３内に形成された成膜室１０５で一旦停止されて表面への成膜が行われる。成膜終了後、アクチュエータ１２４が起動し、成膜された各基板１０１は巻取り室１１４内に配設された２つの搬送ロール１０３にそれぞれ巻き取られる。
【０００４】
また、図７に示す薄膜製造装置１００において、成膜用真空室１１３は壁体１１５によって外界と区切られており、図７（Ａ）で示される成膜時には、搬送ローラ１０４に挟まれた基板１０１の外側に接地電極１２２が密着し、内側に成膜室壁１５１のシール材１５２がそれぞれ密着することにより、成膜室１０５が気密状態に保持される。
そして、電圧印加電極１２１と接地電極１２２との間に電圧が印加されてプラズマ１０６が生じ、接地電極１２２に内蔵されたヒータ１２３により加熱された基板１０１の表面上には、反応ガスの分解による薄膜が形成され、成膜が終了する。
【０００５】
かかる成膜の終了後、基板１０１を搬送する際には、搬送ローラ１０４及び各接地電極１２２を図６に示すアクチュエータ１２４によって外側方向（図７（Ａ）の矢印Ａ方向）に約１ｃｍ程度移動させる。図７（Ｂ）は、かかる移動が行われた後の状態を示している。
以上のようにして、基板１０１を成膜室壁１５１及び接地電極１２２に接触させることなく、巻取り室１１４への方向（図７（Ｂ）の矢印Ｂ方向）に搬送することが可能となる。
【０００６】
図８は、図６及び図７に示される一般的なステッピングロール方式薄膜製造装置を改良した薄膜製造装置として、特許文献１（特開２００５−２５６１００号公報）にて提供されている薄膜製造装置の断面図である。
図８において、０１０はステッピングロール方式で成膜を行う薄膜製造装置、１は並行して搬送される２列の基板（可撓性基板）、０２は対を成す電圧印加電極、０３は内部にヒータ０３ａを備えた接地電極、０４はシールド体、０８は成膜室、０９は壁体である。
０５１は壁体０９の上部に設置されたインピーダンス整合器であり、該整合器０５１は前記電圧印加電極０２からの反射波を最小にする制御を行うものである。
上記電圧印加電極０２の間には、接地電位に保たれたシールド体０４が配置されており、このシールド体０４には、給電体０６（０６ａ，０６ｂ）を各電圧印加電極０２の中央部０２ａに導くための貫通孔がそれぞれ設けられている。この貫通孔に各給電体０６（０６ａ，０６ｂ）をそれぞれ貫挿させて電圧印加電極０２の中央部０２ａに給電することにより、中央部０２ａまで各給電体０６（０６ａ，０６ｂ）をシールド状態で導き、中央部０２ａにそれぞれ給電することを可能としている。
【特許文献１】特開２００５−２５６１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで近年、可撓性基板の表面に薄膜を成膜する薄膜製造装置においては、高周波電源の周波数として、従来主として用いられてきた１３．５６ＭＨｚの周波数の２〜４倍程度の高周波数が利用され始めてきている。
前述のような高周波数域への移行が進行しつつある要因としては、
（１）薄膜の形成速度の上昇に加えて、薄膜の膜質の向上を図ることが可能になる。
（２）高い周波数によってプラズマを発生した場合、電圧印加電極及び接地電極の間に電子がトラップされ、低い印加電圧でプラズマを維持できるので、成膜中に基板に入射するエネルギー粒子によるダメージが軽減されることになる。
【０００８】
しかしながら、図８に示される従来技術にあっては、良好な膜厚分布を得るために、電圧印加電極０２の中央部０２ａに給電体０６の導体０６ａを接続する必要があることから、装置のレイアウト上、給電体０６の長さが長くなってインダクタンスが増加し、高い周波数域の高電力を投入するには印加電圧が高くなるという、実用上の給電についての問題が生じていた。
また、かかる従来技術にあっては、前記電圧印加電極０２からの反射波を最小にする制御を行うため、２つのインピーダンス整合器０５１を壁体０９の上部の電圧印加電極０２の中央部０２ａの直上に対応する場所に設置して、これに高周波電源０５２が接続されている。このため、給電体０６の直上に２つのインピーダンス整合器０５１が対向して設置され、シールド体０４の厚さが相応に厚くなる。これにより、成膜面積を大面積化した場合はシールド体０４も大型になって重量が増加し、組立、施工性の悪化を招き易いという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置コストを抑制しつつ、高い周波数域の高電力を給電できるとともに良好な膜厚分布の薄膜形成を保持しながら成膜作業能率を向上させ、シールド体の厚みを抑えてインピーダンス整合器の設置スペースを十分に確保できる薄膜製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来技術の有する課題を解決するために、請求項１の本発明は、真空室内を搬送される可撓性基板を、函状の壁体の内部に形成された真空の成膜室内に停止させ、前記真空の成膜室に臨んで設置され前記可撓性基板に対向して配置された電圧印加電極と接地電極との間に電圧を印加して前記可撓性基板の表面に薄膜を成膜する薄膜製造装置において、金属材料からなる枠形状に形成され前記電圧印加電極を絶縁して固定する支持枠と、該支持枠の前記電圧印加電極に対向する面に固定された金属隔膜体と、前記支持枠の内部に設けられて前記電圧印加電極に給電する給電構造体と、前記真空室内に設置されて前記壁体の内面に電気的に接続される第1接地箱体と、前記金属隔膜体と電気的に接続される第２接地箱体とを備えている。
【００１１】
また、請求項１の発明に加えて、好ましくは本発明を請求項２のように構成する。
即ち、前記壁体と絶縁し且つシール材を介して外界と真空遮断して前記壁体に取付けられ、前記第1接地箱体内と外界とを電気的に接続する電気導入体と、該電気導入体の前記第1接地箱体側端部と前記給電構造体を構成する給電体の先端部とを電気的に接続する第1接続部材と、前記給電体の終端部と前記電圧印加電極とを電気的に接続する第２接続部材とを備え、前記外界から前記電気導入体、前記第1接続部材、及び前記第２接続部材を介して前記真空室内の前記電圧印加電極に給電可能に構成されている。
【００１２】
また、請求項１，２の発明において、具体的には本発明を請求項３のように構成するのが好ましい。
即ち、前記給電構造体は、金属材料からなる給電体と、金属材料からなり前記給電体の外周を囲むように配置された外周導体と、前記給電体と前記外周導体との間に形成される空間ギャップを保持し且つ絶縁して支持する絶縁支持体とを備え、前記外周導体の先端部が前記第1接地箱体を介して前記壁体と電気的に接続され、前記外周導体の終端部が前記第２接地箱体を介して前記金属隔膜体と接続して接地されている。
【００１３】
また、請求項４の本発明において、前記電圧印加電極は、前記真空室内を左右に対をなして搬送される前記可撓性基板に対応して左右１対設けられ、各電圧印加電極には排気口がそれぞれ形成され、前記左右１対の電圧印加電極の間には、内部に排気通路を有する排気部材が各電圧印加電極に固定して設けられ、前記各電圧印加電極の排気口は前記排気部材の排気通路に連通し、前記成膜室内のガスを前記各電圧印加電極の排気口及び前記排気部材の排気通路を通して前記壁体の外界に排出するように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜３の本発明によれば、金属材料からなる枠形状に形成され電圧印加電極を絶縁して固定する支持枠を設けるとともに、該支持枠の電圧印加電極に対向する面に金属隔膜体を固定して設け、また前記支持枠の内部に電圧印加電極に給電する給電構造体を設け、前記真空室内に前記壁体の内面に電気的に接続される第1接地箱体を設置するとともに、前記金属隔膜体と電気的に接続される第２接地箱体を設け、また前記給電構造体を、金属材料からなる給電体と、金属材料からなり前記給電体の外周を囲むように配置されて先端部が第1接地箱体を介して前記壁体と電気的に接続され、終端部が第２接地箱体を介して前記金属隔膜体と接続された外周導体と、これら給電体と外周導体との間に形成される空間ギャップを保持し且つ絶縁して支持する絶縁支持体とにより構成されているので、次の効果が得られる。
即ち、給電体が外周導体によってシールドされた状態で第1接地箱体の直下に配置されて、当該該給電体及び外周導体が給電位置までそれぞれ延設され、対をなす前記電圧印加電極の中央部に給電することで、各電圧印加電極に対して高周波電圧を最もバランス良く印加しながら、外周導体によるシールド効果によって高周波電流の流入を抑制することができる。
従って、各電圧印加電極内での電位差を抑制することが可能となり、成膜室でのプラズマ密度をより均一にすることができる。これにより、可撓性基板への薄膜形成速度の上昇などを目的として、例えば２０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の高周波電圧を印加した場合でも、良好な膜厚分布の薄膜を得ることが可能となり、良好な膜厚分布の薄膜形成を保持しながら、成膜作業能率を向上させることができる。
【００１５】
しかも、複数列で成膜する薄膜製造装置とした場合には、給電される高周波電流の経路として、往きは給電体を流れて負荷に至り、戻りは金属隔膜体を流れて外周導体の内径を流れる経路となり、他ラインに高周波電流が廻り込み干渉する経路が無いため、複数列同時にプラズマ放電させても干渉することなく、列毎に独立してプラズマ放電を制御することができる。
また、真空室内に高周波電力を導入する電気導入体を、可撓性基板の搬送方向の線対称としてオフセットした位置に設置でき、それぞれのインピーダンス整合器間の距離を適正に保持できて、高周波電流による複数列の薄膜製造装置での干渉を防止できる。
【００１６】
そして、前記外周導体の先端部が第1接地箱体を介して前記壁体と電気的に接続され終端部が第２接地箱体を介して前記金属隔膜体と接続されて接地されるとともに、前記電気導入体と給電体の先端部とを電気的に接続する第1接続部材、前記給電体の終端部と電圧印加電極とを電気的に接続する第２接続部材がそれぞれ接地された第1接地箱体及び第２接地箱体によって囲むことにより、電圧印加電極への給電時に発生し易い反応室外への放電を防止できる。これにより安定した放電が可能となり、良好な薄膜形成が可能となる。
【００１７】
一方、本発明を請求項２のように構成すれば、給電構造体を支持枠の内部に配置し、電圧印加電極に真空室の外界から給電する際において、前記真空室の壁体と絶縁し、シール材を介して外界と真空遮断し、第1接地箱体内と外界とを電気的に接続する電気導入体の前記第1接地箱体側端部と前記給電構造体を構成する給電体の先端部とを第1接続部材によって電気的に接続することにより、インピーダンス整合器を給電構造体直上に対してオフセットした位置に設置でき、前記支持枠の厚みを抑えてインピーダンス整合器の接地スペースを確保できる。これにより、支持枠の重量を軽減できて、薄膜製造装置の組立・施工性が大幅に向上する。
【００１８】
また、本発明を請求項３のように構成すれば、給電体と、該給電体の全周を囲むように配置された外周導体との間の空間ギャップを設定することで、給電体と接地電位間とで形成されるコンデンサの容量を容易に変更することができ、電圧印加電極及びプラズマ放電に係る負荷インピーダンスと給電構造体のインピーダンスとを合わせることにより、高周波数域で、高い投入電力の伝送路において投入損失の少ない給電が可能となる。
【００１９】
さらに、給電構造体の同軸管構造を丸状とし、給電体の外径をｄ、外周導体の内径をＤとすると、給電構造体のインピーダンスＺは、Ｚ＝１３８Ｌｏｇ（Ｄ／ｄ）で表わすことが可能となることから、給電体の外径ｄ、外周導体の内径Ｄを選択して空間ギャップを変えることにより、給電体と外周導体の接地電位間とに形成されたコンデンサ容量が変更されて、給電構造体のインピーダンスＺを容易に変更することができる。
従って、給電体の外径ｄ、外周導体の内径Ｄを選択することで、コンデンサ容量を変更でき、電圧印加電極の面積・放電空間の容量等の負荷側インピーダンスに対し、給電構造体のインピーダンスＺを最適な値に設定することが容易に行える。
【００２０】
また、請求項４の本発明によれば、左右1対設けられた各電圧印加電極に排気口を形成するとともに、前記左右1対の電圧印加電極の間に、内部に排気通路が形成された排気部材を各電圧印加電極に固定して設け、前記成膜室内のガスを前記各電圧印加電極の排気口及び前記排気部材の排気通路を通して前記壁体の外界に排出するように構成したので、成膜室内のガスを前記各電圧印加電極の排気口及び排気部材の排気通路を通して壁体の外界に確実に排出できる。
すなわち、本発明においては、各電圧印加電極の排気口及び前記排気部材の排気通路を通して前記壁体の外界に排出するように構成したので、成膜室内の反応ガスを等分に排気できる領域が広がり、膜厚分布に悪影響を及ぼす成膜室内での反応ガスの流れの偏りを効果的に抑制することが可能となる。これにより、成膜室内での反応ガスの流れの偏りを広範囲で抑制することが可能となるので、より幅広なサイズの可撓性基板にも対応することができる。
また、前記各電圧印加電極同士を排気部材によって連結して一体化することで、前記各成膜室からガスを別々に排気する必要がなくなることから、排気構造が簡単化されて装置コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る薄膜製造装置について、その実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態に係る薄膜製造装置の平面断面図である。また、図２は上記実施形態における図１のＡ−Ａ線に沿う部分断面図、図３は上記実施形態における図１のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図である。
この実施形態に係る薄膜製造装置は、ステッピングロール方式で成膜を行うものであり、図１〜図３において、１は可撓性基板（以下基板という）、１００は薄膜製造装置であり、次のように構成されている。
【００２３】
本発明の実施形態に係る薄膜製造装置１００は、函状の壁体１５を備えており、該壁体１５の内部には、一端側から他端側へ向かって順に、送り室１１、成膜用真空室１３、及び巻取り室１４が形成されている。送り室１１内には２つの搬入ロール２が対向して配設され、巻取り室１４内には２つの搬送ロール３が対向して配設されている。
かかる薄膜製造装置１００は、搬送ロール１１の搬入ロール２から引き出された２列の基板１は並行して搬送されて成膜用真空室１３に入り、該成膜用真空室１３の内部に形成された成膜室５で一旦停止されてそれぞれ表面への成膜が行われた後、巻取り室１４内の２つの搬送ロール３にそれぞれ巻き取られるように構成されている。
【００２４】
また、薄膜製造装置１００は、並行して搬送される２列の基板１の間にそれぞれ対向配置された電圧印加電極２１及び接地電極２２、各電圧印加電極２１の間に配置されたシールド体５７、後述するように当該電圧印加電極２１に絶縁してねじ止めされる枠体５４、並びに前記シールド体５７の内部に貫挿された給電構造体６０を備えている。シールド体５７の一端は、図２に示すように、電圧印加電極２１の中央部に第２接続板９１を介して接続されている。接地電極２２は、各電圧印加電極２１の基板１と対向する側に対向配置され、また、接地電極２２には基板１を加熱するためのヒータ２３が内蔵されている。
以上の、電圧印加電極２１及び接地電極２２によって、成膜時に気密状態となる成膜室５に電圧が印加され、基板１の表面に薄膜を形成するためのプラズマが当該成膜室５内に生成されることになる。
【００２５】
各電圧印加電極２１の内側には、排気のための中空部７２を有する排気部材９が配置されており、該排気部材９は、成膜時に供給される反応ガスをこれに穿孔された中空部７２を通して排気するために用いられたものである。即ち、図３に示すように、排気部材９の中空部７２は、互いに直交する２つの孔によって構成されている。
また、本実施の形態の各電圧印加電極２１には、図１及び図３に示すように、成膜室５内からのガスを排気するための排気口７２ａがそれぞれ設けられている。そして、図３に示すように、各排気口７２ａは、排気部材９の中空部７２の両側端部に接続されている。これにより、相対する前記排気口７２ａ同士は、排気部材９の中空部７２に連通される構造となり、反応ガスは各電圧印加電極２１の排気口７２ａから排気部材９の中空部７２を通って壁体１５の外界に排出されることになる。
さらに、排気部材９の電圧印加電極２１と接触する面には、シール材９ａが設けられており、該シール材９ａによって当該接触面を流体密にシールしている。
このように、各電圧印加電極２１同士を排気部材９によって連結して一体化することで、各成膜室５からガスを別々に排気する必要がなくなるので、排気構造が簡単化されて装置コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
一方、上記枠体５４は、例えばステンレス鋼などの導電性の部材からなり、絶縁性及びシール性を兼ね備えた間隔材５３を挟んで、各電圧印加電極２１の外側にそれぞれ配置されている。また、枠体５４及び電圧印加電極２１の前記間隔材５３との接触面には溝が刻設されており、該溝にはシール材５３ａ及び５３ｂが設けられて当該接触面を流体密にシールしている。
このようにして配置された各枠体５４は、図３に示すように、電圧印加電極２１に対して電気的絶縁を保持するための絶縁管が被せられたねじ５４ａによって、それぞれねじ止めされ、またシールド体５７に対してはねじ５４ｃによってねじ止めされている。
これにより、枠体５４は、シールド体５７に対しては導電的に結合され、シールド体５７と同様に接地電位に保持されることになる。
シールド体５７は、例えばアルミニウム等の導電性材料からなり、上記のように対向配置された電圧印加電極２１の間に配設されており、枠状に切り抜いた形状に形成されることにより電圧印加電極２１の側面を覆って配置されている。
また、成膜用真空室１３と外部とを区切る前記壁体１５は接地電位にあり、シールド体５７はこの壁体１５に接続されることで接地電位に保たれている。
さらに、対向配置された電圧印加電極２１の間には、図３に示すように、金属隔膜体５８が配置されており、該金属隔膜体５８は例えばアルミニウム等の導電性材料からなり、電圧印加電極２１とは電気的に絶縁される空間を保ち得る間隔を保持するとともに、両端部がシールド体５７に接続されて、壁体１５の接地電位とされている。
【００２７】
給電構造体６０は、図２に示すように、例えば銅またはアルミニウムなどの導電性の部材からなる給電体６１と、例えば銅またはアルミニウムなどの導電性の部材からなり該給電体６１の全周を囲む外周導体６２との間の空間ギャップを、上下端部に配置され絶縁材料からなる絶縁支持体６３ａ，６３ｂによって保持してなる同軸構造に構成されている。
給電構造体６０の同軸構造は、図４（図２のＣ−Ｃ線断面図）に示すように、給電体６１の全周を管状の外周導体６２で囲む丸形状とされており、給電体６１の外径をｄ、外周導体６２の内径をＤとすると、給電構造体６０のインピーダンスＺは次の（１）式で表わすことが可能である。このため、給電体６１の外径ｄ、外周導体６２の内径Ｄを選択して空間ギャップを変えることにより（図４（Ａ）のような外径ｄ及び内径Ｄが小径のものから、図４（Ｂ）のような外径ｄ及び内径Ｄが大径のものまで変化させることにより、）、給電体６１と外周導体６２の接地電位間とに形成されたコンデンサ容量を変更でき、給電構造体６０のインピーダンスＺを容易に変更することができる。
従って、給電体６１の外径ｄ、外周導体６２の内径Ｄを選択することで、コンデンサ容量を変更でき、電圧印加電極２１の面積・放電空間の容量等の負荷側インピーダンスに対し、給電構造体６０のインピーダンスＺを最適な値に設定することが容易となる。
Ｚ＝１３８Ｌｏｇ（Ｄ／ｄ）  （Ω）    （１）
【００２８】
図５は上記給電構造体６０の種々の断面形状を示しており、図５（Ａ）の例では、円筒状の外周導体６２により丸棒状の給電体６１を囲うように構成されている。
また、図５（Ｂ）の例では、角型状の外周導体６２により板状の給電体６１を囲うように構成されている。さらに、図５（Ｃ）の例では、角型状の外周導体６２により丸棒状の給電体６１を囲うように構成されている。なお、前記外周導体６２および給電体６１の形状は、必ずしも図５に示す形状である必要はなく、例えば多角形状のものでも良い。
【００２９】
上記成膜用真空室１３内の上部には、図２に示すように、第一接地箱体８０が配置されている。この第一接地箱体８０は、例えばアルミニウムなどの導電性の部材からなり、接地電位である壁体１５の内面に固定して接地されているとともに、下部が給電構造体６０の外周導体６２と接続、接地されている。また、第一接地箱体８０内は、電気導入体６５により壁体１５と絶縁リング６４を介して絶縁され、シール材を介して成膜用真空室１３と外界とを区切って真空遮断しながら電気的に外界と連通されるようになっている。さらに、第一接地箱体８０は、給電構造体６０の外周導体６２と接続、接地され、給電体６１は当該第一接地箱体８０内に貫通配置されている。
【００３０】
第一接地箱体８０内には、図２に示すように、第一接続板８１が配置されている。この第一接続板８１は、例えば銅またはアルミニウムなどの導電性の部材からなり、第一接地箱体８０内に連通された電気導入体６５と、第一接地箱体８０を貫通された前記給電体６１とを第一接地箱体８０内で接続している。これにより、成膜用真空室１３の外界に設備されている高周波電源５２から送電された高周波電力が、インピーダンス整合器５１及び電気導入体６５及び第一接続板８１を介して、給電構造体６０に伝送されるようになっている。
一方、シールド体５７側には、図２に示すように、第二接地箱体９０が配置されている。この第二接地箱体９０は、例えばアルミニウムなどの導電性の部材からなり、金属隔膜体５８に設けた孔形状と同一箱形状とし、金属隔膜体５８と接続され、シールド体５７を介して接地電位である壁体１５と接続、接地されている。また、第二接地箱体９０は、給電構造体６０の外周導体６２とも接続、接地されており、給電体６１は第二接地箱体９０内に貫通配置されている。
第二接地箱体９０の上方には、図２に示すように、第二接続板９１が配置されている。この第二接続板９１は、例えば銅またはアルミニウムなどの導電性の部材からなり、第二接地箱体９０内に貫通された給電体６１と電圧印加電極２１とを当該第二接続板９１を介して第二接地箱体９０の内側で接続し、成膜用真空室１３の外界に設備された高周波電源５２から送電された高周波電力が、給電構造体６０及び第二接続板９１を介して電圧印加電極２１に伝送されるようになっている。
【００３１】
上記のように構成された薄膜製造装置１００では、図２に示すように、第二接続板９１が接続される電圧印加電極２１の中央部の直上に対応する部位の壁体１５の上部側に、インピーダンス整合器５１が設置されており、該インピーダンス整合器５１に対して高周波電源５２が接続されている。なお、このインピーダンス整合器５１は、電圧印加電極２１からの反射波を最小にする制御を行うものである。
また、シールド体５７には、図２に示すように、その上面側のインピーダンス整合器５１に対応する位置から、鉛直下方向の第二接続板９１を電圧印加電極２１の中央部に接続する位置に向かって、その内部を貫通する貫通孔５７ａが、電圧印加電極２１に対応してそれぞれ設けられている。この貫通孔５７ａは、これに貫挿された給電構造体６０を電圧印加電極２１の中央部接続位置まで導く機能を有しており、各給電構造体６０をこの貫通孔５７ａにそれぞれ貫挿させることで、電圧印加電極２１の中央部へ給電可能としている。
さらに、図２に示すように、給電構造体６０を構成する給電体６１は棒形状をなしており、上端部がインピーダンス整合器５１に電気導入体６５及び第一接続板８１を介してインピーダンス整合器５１に接続されている。そして、各給電構造体６０の給電体６１は、接地電位に保たれた外周導体６２によってシールドされた状態でシールド体５７の貫通孔５７ａを貫挿して、当該貫通孔５７ａの直下に配され、上記のように第二接続板９１に接続されている。このようにして、インピーダンス整合器５１の鉛直下方向に配された各給電体６１は、その状態を保ったままで、その下部が第二接続板９１を介して各電圧印加電極２１の給電位置とそれぞれ接続されることとなる。以上のような接続態様によって、各給電構造体６０を介して各電圧印加電極２１の中央部への給電が行われることになる。
【００３２】
以上のように、本発明の実施形態によれば、各電圧印加電極２１の中央部まで給電体６１をシールド状態で導き、当該中央部にそれぞれ給電することが可能となるので、電圧印加電極２１への印加電圧が最も均等に配される給電状態を実現しつつ、給電体６１からの電磁波の伝播及び給電体６１と電圧印加電極２１との間に生じる浮遊キャパシタンスの影響を抑制し、各電圧印加電極２１への高周波電流の流入を抑制することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施形態に係る薄膜製造装置１００での成膜時の作用について、その概略を説明する。
図１において、成膜時には、アクチュエータ２４によって、各接地電極２２及び成膜室５で停止された各可撓性基板１が枠体５４に向かってそれぞれ移動し、枠体５４と可撓性基板１とが、該枠体５４の可撓性基板１と接触する面に保持されたシール材５４ａを介して密着する。これにより、気密状態の成膜室５が電圧印加電極２１及び可撓性基板１の間にそれぞれ形成される。
そして、上記のようにして接続された各給電構造体６０によって、高周波電源５２の出力電圧が各電圧印加電極２１の中央部に給電され、電圧印加電極２１及び接地電極２２の間に高周波電圧がそれぞれ印加される。これによって各成膜室５内にプラズマが発生し、図示しない導入管から導入された反応ガスが分解され、接地電極２２のヒータ２３によって加熱された可撓性基板１の表面上に薄膜がそれぞれ形成される。
【００３４】
この時、各成膜室５に供給された反応ガスは、図示しない真空ポンプによって、図３に示すように、各電圧印加電極２１に設けられた排気口７２ａを介して排気部材９の中空部７２に排気されてから、シールド体５７に設けられた排気ポート５７ｂを通って外部に排気され、これによって各成膜室５内の圧力が維持される。
この際、図１における装置中心線（Ａ−Ａ線）９９に対して対称となる位置に排気口７２ａをそれぞれ設けたことで、成膜室５内の反応ガスを等分に排気できる領域が広がり、膜厚分布に悪影響を及ぼす成膜室５内での反応ガスの流れの偏りを抑制することが可能となる。なお、さらに排気口７２ａを上記装置中心線（Ａ−Ａ線）９９に対して対称となるように複数設けることで、上記のような反応ガスの流れの偏りをより効果的に抑制できる。
このように、本発明の実施形態の薄膜製造装置１００では、成膜室５内での反応ガスの流れの偏りを広範囲で抑制することが可能となるので、より幅広なサイズの可撓性基板１にも対応することができ、汎用性に優れている。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施形態ではステッピングロール方式の薄膜製造装置としたが、ロールツーロール方式の薄膜製造装置としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る薄膜製造装置を示す平面断面図である。
【図２】上記実施形態における図１のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。
【図３】上記実施形態における図１のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は上記実施形態における給電構造体の容量設計を示す説明図（図２のＣ−Ｃ線断面図）である。
【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は上記実施形態における種々の給電構造体を示す断面図である。
【図６】ステッピングロール方式の一般的な薄膜製造装置の一例を示す平面断面図である。
【図７】図６に示す一般的な薄膜製造装置の成膜室近傍の詳細を示す部分断面図であって、（Ａ）は成膜時、（Ｂ）は基板搬送時を示している。
【図８】従来技術に係る薄膜製造装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  可撓性基板
２  搬入ロール
３  搬出ロール
５  成膜室
９  排気部材
１１  送り室
１３  成膜用真空室
１４  巻き取り室
１５  壁体
２１  電圧印加電極
２２  接地電極
２３  ヒータ
２４  アクチュエータ
５１  インピーダンス整合器
５２  高周波電源
５４  枠体
５７  シールド体
５７ａ  貫通孔
５８  金属隔膜体
６０  給電構造体
６１  給電体
６２  外周導体
６３ａ，６３ｂ  絶縁支持体
６４  絶縁リング
６５  電気導入体
７２  中空部
７２ａ  排気口
８０  第一接地箱体
８１  第一接続板
９０  第二接地箱体
９１  第二接続板
１００  薄膜製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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