(57)【要約】【課題】成膜室内において循環搬送装置内に充填された蒸着材料にビームを照射して蒸発させて基板面上に膜を形成する成膜方法において、蒸着の不均一による膜厚ムラの低減、及び、小片蒸着材料・スプラッシュによる歩留まり低下の防止を実現できる技術を提供する。【解決手段】循環搬送装置１００は、蒸着材料２を充填する充填部２０を含むロール形状を有する。充填部２０に充填される蒸着材料２を、搬送方向（ｂ）に一定にスライドするように搬送させて、ロール形状により循環させる。ビーム３の照射領域１０に、均一に照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜室内において循環搬送装置内に充填された蒸着材料にビームを照射して蒸発させて基板面上に膜を形成するための前記循環搬送装置であって、
前記蒸着材料を充填する充填部は、前記ビームの照射領域を含む第１平面を持ち、
前記循環搬送装置は、前記充填部を含むロール形状を有し、前記充填部に充填される蒸着材料を、前記第１平面で第１方向に一定にスライドするように搬送させて、前記ロール形状により循環させることを特徴とする循環搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の循環搬送装置において、
前記ロール形状として、２つの回転柱と、前記２つの回転柱に対して巻かれる帯部とを有し、
前記第１平面を持ち前記蒸着材料を前記第１方向に搬送する上段部と、前記蒸着材料を前記第１方向とは逆方向に搬送する下段部と、前記上段部と下段部とを繋いで前記蒸着材料を上昇／下降させる側面部とを有することを特徴とする循環搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の循環搬送装置において、
前記蒸着材料を前記充填部内に供給する手段と、
前記充填部内に供給された後の前記蒸着材料を平滑する手段と、
前記充填部から前記蒸着材料が外部に出ることを防ぐカバーと、
前記充填部内の複数の箇所に前記スライドと共に移動する凹形状の仕切りとを有することを特徴とする循環搬送装置。
【請求項４】
請求項２記載の循環搬送装置において、
前記側面部には、網目状に穴が開いた側面部カバーが取り付けられ、前記側面部カバーの穴から前記蒸着材料のうちの小片が外部に除去されることを特徴とする循環搬送装置。
【請求項５】
成膜室内において循環搬送装置内に充填された蒸着材料にビームを照射して蒸発させて基板面上に膜を形成する成膜方法であって、
前記循環搬送装置は、前記蒸着材料を充填する充填部が前記ビームの照射領域を含む第１平面を持ち、前記充填部を含むロール形状を有し、
前記循環搬送装置により前記蒸着材料を前記第１平面で第１方向に一定にスライドするように搬送させて前記ロール形状により循環させ、
前記充填部内の蒸着材料の表面の前記照射領域に前記ビームを照射して蒸発させて、所定方向に搬送されている前記基板面上に膜を形成することを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の製造における、基板に対する膜（層）部の形成（成膜）に関し、特に、蒸着法を用いて、ハース（炉）または循環搬送装置に充填された蒸着材料（成膜材料）をビームの照射により蒸発させて基板面上に保護膜等を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＰＤＰの製造における成膜の方法及び装置において、蒸着法を用いて、回転するハースに充填され搬送される蒸着材料にビームを照射して蒸発させ、それにより、搬送されている基板面上に、保護膜を形成している（図４）。一般的なＰＤＰにおいて、ガラス基板上に表示電極とそれを覆う誘電体層及び保護膜（ＭｇＯ）が形成される。
【０００３】
特開２００４−３３９５２９号公報（特許文献１）には、回転するハースを用いる成膜方法及び装置の例について記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３３９５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術における第１の問題は以下である。従来のハース等の成膜装置の構造では、ハース内の蒸着材料のビーム照射領域（面）の内／外周で線速度が異なる（図４）。それにより内／外周での蒸着材料の消耗の仕方も変わる。よって、蒸着材料の表面が不均一になり、蒸着材料の大きさや蒸発量がハース内の場所ごとに異なる。従って、基板面上の成膜における膜厚分布がとれずムラができてしまう。
【０００５】
第２の問題は以下である。成膜装置を連続稼動すると、ビームの照射で蒸着材料が蒸発し消耗されて、次第に小片（小片蒸着材料）になる。ハース内に混入した小片は、ビームの衝突により加熱され蒸着材料に熱応力が発生して端部などが欠け、それが飛散（スプラッシュ）して基板に付着することになる。これにより歩留まりを低下させる原因になる。
【０００６】
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＤＰ等の製造における蒸着法を用いた成膜方法及び装置において、上記第１及び第２の問題を解決すること、即ち、蒸着の不均一による膜厚ムラの低減、及び、小片蒸着材料・スプラッシュによる歩留まり低下の防止を実現できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。前記目的を達成するために、本発明は、ＰＤＰの保護膜の形成などに係わる、蒸着法を用いた成膜の方法及び装置であって、以下を特徴とする。本発明の成膜の方法及び装置では、特に成膜のうちの蒸着材料の循環搬送の工夫により、第１に、蒸着材料の供給・搬送の安定化による蒸着の均一化と、第２に、小片蒸着材料の除去によるスプラッシュ低減とを実現するものである。
【０００８】
前記第１の問題では、従来の蒸着材料が回転して搬送される円環状のハース構造により、その内／外周で線速度が異なることが問題である。特にビーム照射領域（面）において蒸着材料の搬送（移動）の速度や量が一定していない。よって、本循環搬送装置における蒸着材料の循環搬送において原理的に内／外周の線速度が生じない構造にする。即ち、装置内に充填された蒸着材料の表面におけるビーム照射領域（面）に対して、蒸着材料の搬送方向が平行で一定になり、ビーム照射領域（面）を含む第１平面において蒸着材料が一定の速度及び量で平面的にスライドして搬送される構成とする。これにより線速度が生じず、蒸着材料の表面にビームが略均一に照射されて、蒸発量の場所依存が無く略均一に消耗され、基板面に対して略均一に蒸着がなされる。
【０００９】
本成膜装置は、主に循環搬送装置により構成され、循環搬送装置内に充填された蒸着材料にビームを照射して蒸発させて基板面上に膜を形成するものであって、例えば以下の構成である。循環搬送装置は、蒸着材料を充填する充填部が、ビーム照射領域を含む第１平面を持つ。充填部は、蒸着材料が循環的に搬送（移動）される、第１平面を含むロール形状を有する。循環搬送装置は、充填部に充填される蒸着材料を、第１平面で第１方向に一定速度でスライドするように搬送して循環させる。本構成において、充填部のスライド的な搬送及び循環により、蒸着材料の位置が当該装置に対して相対的に変動するが、ビーム照射領域（面）に対しては、蒸着材料が面均一で一定量が継続的に供給される。
【００１０】
本成膜方法では、前記循環搬送装置により、前記充填部に充填される蒸着材料を、第１平面で第１方向に一定速度でスライドするように搬送して循環させる。充填部内の蒸着材料の表面の照射領域にビームを照射して蒸発させて、所定方向に搬送されている基板面上に膜を形成する。
【００１１】
また、循環搬送装置は、ロール形状として例えば、２つの回転柱（軸）と、２つの回転柱に対して巻かれる帯部とを有する。また、循環搬送装置は、第１平面を持ち蒸着材料を第１方向に搬送する上段部と、蒸着材料を第１方向とは逆方向に搬送する下段部と、上段部と下段部とを繋いで蒸着材料を上昇／下降させる側面部とを有する。
【００１２】
また、充填部のロール形状（履帯状）は、例えば、循環する帯部と横側保持部（カバー）とを持つ枠状（凹状）であり、その内側に蒸着材料が供給・充填される。また、充填部におけるスライド可能な平面（帯部）の複数の箇所に、当該スライドと共に移動する、凹形状の仕切り（区切り板）を設け、蒸着材料の搬送等を補助する。ビーム照射領域は、その凹形状の凹部を通過する。
【００１３】
また例えば、循環搬送装置は、蒸着材料を外部から充填部内に供給する手段と、蒸着材料を供給した後に蒸着材料を平滑する手段とを有する。また、ビーム照射領域などを除いて充填部から蒸着材料が外部に漏れる又は落ちることを防ぐカバー等が取り付けられる。
【００１４】
また、前記第２の問題では、小片蒸着材料にビームが照射されることが問題である。本循環搬送装置では、充填部内の蒸着材料を、前記ロール形状におけるスライド的な搬送の構造において、特に側面部（上昇部・下降部）に網目状に穴が開いた側面部カバーを取り付ける。上段部から下段部、下段部から上段部といったように循環して搬送する際に、側面部の側面部カバーの穴を用いて、小片を外部に除去する。これにより小片を蒸着材料として用いないようにする。
【発明の効果】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明によれば、ＰＤＰ等の製造における蒸着法を用いた成膜方法及び装置において、蒸着の不均一による膜厚ムラの低減、及び、小片蒸着材料・スプラッシュによる歩留まり低下の防止を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。図１〜図３は、本発明の実施の形態における成膜方法及び装置の構成を示し、図４は、本発明と比較してわかりやすく説明するために、従来のハース等の構造を示すものである。
【００１７】
概要として、本実施の形態の成膜方法及び装置は、公知の電子ビーム蒸着法を用いてＰＤＰの誘電体層上に保護膜（ＭｇＯ）を形成する成膜（蒸着）工程において、循環搬送装置の工夫（ロール状でスライド式の機構）により、充填された蒸着材料のビーム照射領域における搬送の方向及び速度を一定にして蒸着を均一化し、更に、側面部カバーにより小片蒸着材料を除去するものである。
【００１８】
＜従来技術＞
図４において、本発明と比較してわかりやすく説明するために、従来のハース等の構造を簡単に説明する。従来の成膜方法では、成膜室内に備える以下のような構成の成膜装置を用いて、ガラス基板面に保護膜等を形成する。成膜装置としては、主となる循環搬送装置として、基板２００の搬送方向（ａ）に対する法線（Ｌ）を軸として、回転方向（ｂ）に回転する円環状のハース１を有する。ハース１の円環状の溝部分に蒸着材料２が充填される。同様の数個のハース１が水平面に配置され、また各ハース１の照射領域（面）１０に対してビーム３を照射するビーム源７が配置される。各ハース１には、ハース１内に蒸着材料２を供給するための供給口８や、ハース１の表面（開口面）に供給された蒸着材料２を擦り切ってハース１内に均一に充填するための平滑棒９などが配置される。
【００１９】
従来方法では、成膜室内の真空中でハース１を回転方向（ｂ）に回転させた状態において、供給口８からハース１の開口面に蒸着材料２を供給した後に平滑棒９で擦り切り状態（平滑化）にすることにより、ハース１内に蒸着材料２の上表面が平ら（均一）となるように充填する。そして、ビーム源７からハース１の蒸着材料２に対し、ビーム３を、スイープもしくは電磁場誘導により、照射領域１０を面にして照射する。それにより、蒸着材料２を蒸発させて、ハース１の上方にて所定の搬送方向（ａ）に搬送されている基板２００面に保護膜を形成する。
【００２０】
上記成膜プロセスが進行するにつれて蒸着材料２が減少すると、ハース１内の充填された蒸着材料２の面に、窪み１１、即ち蒸着材料２の消耗が発生する。その窪み１１をなるべく無くして平らに保つために、供給口８から新たな蒸着材料２を供給して平滑棒９で擦り切ってハース１内に充填させる。これによって、新たな蒸着材料２が窪み１１に供給されて、ほぼ完全に平面的に充填される。
【００２１】
本従来技術における第１の問題は以下である。本ハース１等の構造では、円環状で回転しているハース１内に充填された蒸着材料２における照射領域１０に対してビーム３を照射しているので、ハース１及び照射領域１０の内／外周で線速度（ｖ１，ｖ２）が異なる。即ち、内周より外周の方が速い（ｖ１＜ｖ２）。それにより、内／外周での蒸着材料２の消耗の仕方、減少速度も変わる。よって、充填されている蒸着材料２の表面が不均一になり、蒸着材料２の大きさや蒸発量が、ハース１内の場所ごとに異なる。従って、基板２００面上の成膜における膜厚分布がとれずムラができてしまう。
【００２２】
第２の問題は以下である。成膜装置（ハース１）を連続稼動すると、ビーム３の照射で蒸着材料２が蒸発し消耗されて、次第に小片（小片蒸着材料）になる。成膜装置は真空室内で機能する装置であるため、作業員による室内のメンテナンス時までは、小片がハース１内に混入した状態で連続稼動することになる。ハース１内に混入した小片は、ビーム３の衝突により加熱され蒸着材料２に熱応力が発生して端部などが欠け、それが飛散（スプラッシュ）して基板２００に付着することになる。これにより歩留まりを低下させる原因になる。
【００２３】
＜本実施の形態＞
図１〜図３において、本実施の形態の成膜装置を主に構成する循環搬送装置を説明する。本実施の形態では、図４のような従来のハース等の構造及び成膜方法に代わり、図１〜図３のような循環搬送装置１００及び対応する成膜方法を用いる。基本となる電子ビーム蒸着法は、公知技術と同様である。成膜室内において、循環搬送装置１００により蒸着材料２を循環搬送し、電子ビーム蒸着法を用いて、成膜（蒸着）の対象となる基板２００面に保護膜（ＭｇＯ）等を形成する。
【００２４】
図１及び図２において、成膜室内に配置される、１つの循環搬送装置１００を中心に示している。同様の複数の循環搬送装置１００が配置される。なお、成膜装置として、主に、特徴的な循環搬送装置１００により構成される他、図示しない基板２００の搬送装置や、ビーム３を照射するビーム源７等の装置も、対応して配置される。循環搬送装置１００は、大別して、主搬送部１５０と副搬送部１６０を有する。主搬送部１５０により蒸着材料２を充填及び搬送する。副搬送部１６０は、主搬送部１５０の搬送を補助する。また、主搬送部１５０は、大別して、上段部１１０、下段部１２０、側面部（側面下降部１３０、側面上昇部１４０）を有する。上段部１１０は、搬送方向（ｂ）に搬送するものであり、照射領域（照射平面）１０等が設けられる、主となるスライド可能な平面（第１平面）を含む部分である。下段部１２０は、蒸着材料２を上段部１１０の搬送方向（ｂ）とは逆方向に搬送して循環させる。側面部（１３０，１４０）は、蒸着材料２が上段部１１０と下段部１２０との間で降下／上昇する部分である。
【００２５】
本循環搬送装置１００は、概略的には、蒸着材料２を充填して循環的に搬送する、ロール状の装置として構成されている。特に、蒸着材料２を充填する枠状（凹状）の充填部２０が、ロール状に構成されている。充填部２０において、蒸着材料２等が、第１平面で搬送方向（ｂ）に平面的にスライド可能な機構である。
【００２６】
本循環搬送装置１００は、ロール状の機構を構成するものとして、主に、２つの回転柱（軸）５と、それらに対して巻かれる帯部４とを有する。回転柱５は、所定の動力に従い、搬送方向（ｂ）に対応した回転方向（ｃ）に回転する。これに対応して帯部４が全体にわたって回転し、充填部２０が第１平面で搬送方向（ｂ）にスライドする。
【００２７】
上段部１１０には、充填部２０に対して、供給口８、平滑棒９、照射領域１０等が配置されている。充填部２０内には、蒸着材料２が充填される。図１及び図２では蒸着材料２を示していないが、成膜工程では、充填部２０内に、図３のように、蒸着材料２が充填される。また、充填部２０内で帯部４上のスライド可能な箇所には、複数の凹状の区切り板（仕切り）１４が設けられている。区切り板１４により、蒸着材料２の充填及び搬送を補助する。特に、照射領域１０の位置及び大きさに対応して凹部が設けられており、照射領域１０はその凹部を通過する。これにより、照射領域１０における蒸着材料２の平面化を補助する。
【００２８】
供給口８は、ｄのように、循環搬送装置１００の充填部２０内に蒸着材料２を供給する部分である。平滑棒９は、供給口８から供給された蒸着材料２をすり切り状態にして（平滑化）、充填部２０内にほぼ平ら（均一）になるように充填する部分である。ビーム３の照射領域１０は、スイープもしくは電磁場誘導により、平面にしたものである。
【００２９】
また、本循環搬送装置１００（上段部１１０、下段部１２０、及び側面部（１３０，１４０））には、供給口８，平滑棒９，照射領域１０等以外には蒸着材料２が外部にこぼれ落ちたりすることが無いように保護・支持するためのカバー（または壁など）が取り付けられている。カバーとしては、例えば図３の充填部２０のうちの横保持部１６を有する。
【００３０】
上記カバーのうち、特に、上段部１１０と下段部１２０とを繋いでいる側面部（１３０，１４０）には、帯部４上、蒸着材料２表面に対して、側面部カバー１２が取り付けられている。側面部カバー１２には、網目状に穴１５が開いており、この穴１５から、ｅのように、蒸着材料２のうちの小片（小片蒸着材料）が除去される。穴１５は、小片の大きさに合わせて設計されている。
【００３１】
図３の充填部２０の一部において、帯部４の上面部１７と横保持部１６とによる凹状の溝部内に、凹状の区切り板１４が設けられており、区切り板１４を除いた領域に蒸着材料２が充填される。区切り板１４は、帯部４のスライドと共に移動し、全体を一巡する。蒸着材料２の表面（第１平面）における照射領域１０において、充填部２０の幅方向に関わらずに、搬送の方向及び速度（ｖ）が一定となっている。これにより、照射領域１０に、均一にビーム３が照射される。
【００３２】
なお、循環搬送において、少なくとも帯部４及び区切り板１４が可動する機構であり、上段部１１０における蒸着材料２の充填及び平滑化が保持される条件であれば、カバーその他は可動してもしなくてもよい。
【００３３】
成膜工程では、成膜室内において、循環搬送装置１００の充填部２０がロール状に可動する。また基板２００が所定の搬送方向（ａ）に搬送される。充填部２０内に供給口８から蒸着材料２が供給され、平滑棒９により充填部２０の上表面がほぼ平らに充填される。また、区切り板１４により、蒸着材料２の搬送及び充填が補助される。充填部２０内の平滑化された蒸着材料２の上表面における照射領域１０に対して、ビーム源７からビーム３が照射される。照射により蒸着材料２が蒸発し、それにより、その上方の基板２００面に保護膜が形成される。
【００３４】
本実施の形態では、ビーム３の照射領域１０における照射時間の差が無くなり、蒸着材料２の蒸発量の場所依存が無くなり、蒸着材料２を安定的に供給できるので、蒸着を均一化できる。また、循環搬送装置１００の動作に伴い側面部カバー１２の穴１５から小片蒸着材料を除去でき、スプラッシュを低減できる。
【００３５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、蒸着法を用いて基板に膜を形成するデバイスの製造技術として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態における成膜装置を主に構成する循環搬送装置において、搬送方向に直交する横側からみた斜視構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態における成膜装置を主に構成する循環搬送装置において、搬送方向からみた斜視構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態における成膜装置を主に構成する循環搬送装置において、上段部の一部の斜視構成を示す図である。
【図４】従来の成膜方法及び装置における、ハース等の構造及びハース内／外周の線速度差を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…ハース、２…蒸着材料、３…ビーム、４…帯部、５…回転柱、７…ビーム源、８…供給口、９…平滑棒、１０…照射領域、１１…窪み、１２…側面部カバー、１４…区切り板、１５…穴、１６…横保持部、１７…上面部、２０…充填部、１００…循環搬送装置、１１０…上段部、１２０…下段部、１３０…側面下降部、１４０…側面上昇部、１５０…主搬送部、１６０…副搬送部、２００…基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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