(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板を処理するための装置であって、
第１のチャンバ部分と、第２のチャンバ部分と、第３のチャンバ部分とを有する真空チャンバと、
処理されるべき前記フレキシブル基板を支持するための巻出軸、及び上に堆積する薄膜を有する前記フレキシブル基板を支持する巻軸であって、前記巻出軸及び前記巻軸は、前記第１のチャンバ部分に配置される、巻出軸及び巻軸と、
前記第１のチャンバ部分を前記第２のチャンバ部分から分離するための少なくとも１つの間隙スルースであって、前記間隙スルースは、前記フレキシブル基板が、前記間隙スルースを進むことができ、前記間隙スルースが、真空シールを提供するために開閉できるように構成される、少なくとも１つの間隙スルースと、
回転軸と、湾曲した外面に沿って第１の真空処理領域及び少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って前記基板を案内するための前記湾曲した外面とを有するコーティングドラムであって、前記コーティングドラムの第１の部分は、前記第２のチャンバ部分に提供され、前記コーティングドラムの残りの部分は、前記第３のチャンバ部分に提供される、コーティングドラムと、
前記第１の真空処理領域に対応する第１の処理ステーション、及び前記少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の処理ステーションであって、前記第１の処理ステーション及び前記第２の処理ステーションの各々は、
真空結合を提供するためのフランジ部分
を備える第１の処理ステーション及び少なくとも１つの第２の処理ステーションと
を備え、
前記第３のチャンバ部分は、凸形状のチャンバ壁部分を有し、前記第３のチャンバ部分は、その中に提供される少なくとも２つの開口を有し、特に前記少なくとも２つの開口は、前記凸形状のチャンバ壁部分に基本的に平行であり、前記第１の処理ステーション及び前記少なくとも１つの第２の処理ステーションは、前記少なくとも２つの開口で受け取られるように構成され、前記第１の処理ステーション及び前記第２の処理ステーションの前記フランジ部分は、前記第３のチャンバ部分との真空気密結合を提供する装置。
【請求項２】
前記コーティングドラムの前記湾曲した外面と前記フランジ部分及び／又は前記凸形状のチャンバ壁部分との距離は、１０ｍｍから５００ｍｍである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の処理ステーション及び前記少なくとも１つの第２の処理ステーションは、前記第３のチャンバ部分内部に部分的に提供され、かつ前記第３のチャンバ部分外部に部分的に提供される、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２のチャンバ部分は、排気可能な領域の容積を有し、前記第３のチャンバ部分は、更なる排気可能な領域の更なる容積を有し、前記容積の前記更なる容積に対する比率は、少なくとも２：１である、請求項１から３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第２のチャンバ部分は、排気可能な領域の容積を有し、前記第３のチャンバ部分は、更なる排気可能な領域の更なる容積を有し、前記容積の前記更なる容積に対する比率は、容積低減ブロックによって、少なくとも７：１まで増加する、請求項１から４の何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の処理ステーション及び前記少なくとも１つの第２の処理ステーションは、前記コーティングドラムの前記軸に対して半径方向に挿入されると、前記少なくとも２つの開口で受けられるように構成される、請求項１から５の何れか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記コーティングドラムの前記第１の部分と前記コーティングドラムの前記残りの部分との比率は、０．８：１以上、とりわけ１．１：１以上、更に詳細には約２：１である、請求項１から６の何れか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の処理ステーション及び前記少なくとも１つの第２の処理ステーションの前記フランジ部分は、前記コーティングドラムの前記軸の下方に提供される、請求項１から７の何れか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のチャンバ部分は、基本的に、前記第２のチャンバ部分の上方にあり、前記第２のチャンバ部分は、前記第３のチャンバ部分の上方にある、請求項１から８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
複数のｎ個の案内ローラを更に備え、前記ｎ個の案内ローラは、前記巻出軸と前記コーティングドラムとの間、及び前記コーティングドラムと前記巻軸との間に前記フレキシブル基板を案内するために提供され、２＜＝ｎ＜＝６である、請求項１から９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ｎ個の案内ローラの巻角度の合計は、２０°から３６０°である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ｎ個の案内ローラは、前記フレキシブル基板とその裏側で接触するように配置される、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも前記第１の処理ステーションは、曲面を有する電極を有し、前記電極の前記曲面は、前記電極が、前記コーティングドラムの前記湾曲した外面に対して基本的に平行面を有するような形状を有する、請求項１から１２の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理ステーションは、堆積ソースを備える堆積ステーションである、請求項１から１３の何れか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理ステーションは、前記基板又は堆積した薄膜をエッチングするためのエッチングステーションである、請求項１から１４の何れか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、薄膜処理装置に関し、とりわけ堆積システムに関し、より詳しくはロールツーロール（Ｒ２Ｒ）堆積システム及びその動作方法に関する。本発明の実施形態は、フレキシブル基板を処理するための装置、並びに少なくとも２つの層を第１の堆積ソース及び少なくとも１つの第２の堆積ソースで基板上に堆積させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック膜又はプラスチック箔などのフレキシブル基板の処理は、パッケージング業界、半導体業界及びその他の業界で需要が高い。処理は、金属、とりわけアルミニウム、半導体、及び誘電体材料などの所望の材料でフレキシブル基板をコーティングすること、エッチング、並びに所望の用途のために基板で行われるその他のプロセスフィーチャから成り得る。この作業を実施するシステムは一般に、基板を搬送する処理システムに結合された処理ドラム、例えば円筒形ローラを含み、この処理ドラムの上で基板の少なくとも一部分が処理される。これにより、ロールツーロールコーティングシステムは、高いスループットシステムを提供することができる。
【０００３】
通常、熱蒸発プロセスなどの蒸発プロセスは、フレキシブル基板上に金属化することができる金属の薄い層を堆積させるために利用することができる。しかしながら、ロールツーロール堆積システムはまた、ディスプレイ業界及び光電池（ＰＣ）業界で、好調な需要の高まりを経験しつつある。例えば、タッチパネル要素、フレキシブルディスプレイ、及びフレキシブルＰＶモジュールによって、とりわけ低い製造高コストで、ロールツーロールコーターに適する層を堆積させる需要が高まっている。しかしながら、そのようなデバイスは、通常、ＣＶＤプロセス、またとりわけＰＥＣＶＤプロセスで製造されるいくつかの層を通常は有している。
【０００４】
異なる混合ガス及び／又は異なる作動圧力で作動する、いくつかのＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ及び／又はＰＶＤソースの組み合わせは、その後のプロセスフィーチャへの相互汚染効果を回避し、長期プロセスの安定性を保証するために、優れた処理ガス分離の必要性に直面する。一般に、複合薄膜層構造の堆積は、各々が特別な堆積技術の必要性に対して設計されている異なるＲ２Ｒコーターで続いて実施される。しかしながら、このコンセプトによって、製造装置の高い所有コスト（ＣｏＯ）がもたらされる。
【０００５】
ＯＬＥＤディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と比較して、高速な応答時間、大きな視野角、高コントラスト、軽量、低電力、及びフレキシブル基板への従順性を考慮して、近年、ディスプレイ応用への著しい関心を獲得している。ＯＬＥＤで使用される有機材料に加え、多くのポリマー材料もまた、小分子、フレキシブル有機発光ダイオード（ＦＯＬＥＤ）及びポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）ディスプレイ用に開発されている。これらの有機材料及びポリマー材料の多くは、基板に関する複合多層デバイスの製造にとってフレキシブルであり、それらを薄型フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、電気的に励起された有機レーザー、及び有機光増幅器などの種々の透明な多色ディスプレイ応用に理想的なものにする。
【０００６】
長年にわたり、ディスプレイデバイスの層は、各層が異なる機能を果たす複数の層に発展している。複数の層を複数の基板上に堆積させることは、複数の処理チャンバで実行されうる。複数の処理チャンバを通して複数の基板を移送することは、基板スループットを低減し得る。したがって、基板スループットが最大化され、基板移送が低減されることを保証するために、そのようなＯＬＥＤ構造、半導体構造及びその他の最新のより高機能なデバイスを処理するための有効な方法及び装置に関する技術が必要となる。
【発明の概要】
【０００７】
上記を考慮して、フレキシブル基板を処理するための装置、並びに第１の堆積ソース及び少なくとも１つの第２の堆積ソースで少なくとも２つの層を基板上に堆積させる方法が提供される。本発明の更なる態様、利点及び特徴は、従属請求項、明細書及び添付の図面から明白となる。
【０００８】
１つの実施形態によれば、フレキシブル基板を処理するための装置が提供される。装置は、第１のチャンバ部分と、第２のチャンバ部分と、第３のチャンバ部分とを有する真空チャンバと、処理されるべきフレキシブル基板を支持するための巻出軸、及び上に堆積される薄膜を有するフレキシブル基板を支持する巻軸であって、巻出軸及び巻軸は、第１のチャンバ部分に配置される、巻出軸及び巻軸と、第１のチャンバ部分を第２のチャンバ部分から分離するための少なくとも１つの間隙スルース（ｇａｐ  ｓｌｕｉｃｅ）であって、間隙スルースは、フレキシブル基板がそこを進むことができ、間隙スルースが真空シールを提供するために開閉できるように構成される、少なくとも１つの間隙スルースと、回転軸と、湾曲した外面に沿って第１の真空処理領域及び少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための湾曲した外面とを有するコーティングドラムであって、コーティングドラムの第１の部分は、第２のチャンバ部分に提供され、コーティングドラムの残りの部分は、第３のチャンバ部分に提供される、コーティングドラムと、第１の処理領域に対応する第１の処理ステーション、及び少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の処理ステーションであって、第１の処理ステーション及び第２の処理ステーションは各々、真空結合を提供するためのフランジ部分を含む第１の処理ステーション及び少なくとも１つの第２の処理ステーションとを備える。更に、第３のチャンバ部分は、凸形状のチャンバ壁部分を有し、第３のチャンバ部分は、その中に提供される少なくとも２つの開口を有し、とりわけ少なくとも２つの開口は、凸形状のチャンバ壁部分に基本的に平行であり、第１の処理ステーション及び少なくとも１つの第２の処理ステーションは、少なくとも２つの開口で受け取られるように構成され、第１の処理ステーション及び第２の処理ステーションのフランジ部分は、第３のチャンバ部分との真空気密結合を提供する。
【０００９】
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、先ほど簡潔に概説した本発明のより詳細な説明を得ることができるだろう。添付の図面は、本発明の実施形態に関連し、以下の記述において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書で説明される実施形態による薄膜を堆積させる又はコーティングするためのロールツーロール堆積の概略図を示す。
【図２】本明細書で説明される実施形態によるロールツーロール堆積システム及び装置で使用される堆積ソースの概略図を示す。
【図３】本明細書で説明される実施形態による薄膜をフレキシブル基板上に堆積させる又はコーティングするための更なるロールツーロール堆積装置の概略図を示す。
【図４Ａ】本明細書で説明される実施形態による、薄膜を堆積させる又はコーティングするための、ガス分離ユニットを有する更なるロールツーロール堆積装置の概略図を示す。
【図４Ｂ】本明細書で説明される実施形態による、薄膜を堆積させる又はコーティングするための、ガス分離ユニットを有する更なるロールツーロール堆積装置の概略図を示す。
【図５】本明細書で説明される実施形態による、ロールツーロール堆積装置のガス分離ユニットのガス分離コンセプトの概略図を示す。
【図６】ガス分離ユニットコンセプトを３次元ビューで示す、薄膜を堆積させる又はコーティングするためのロールツーロール堆積装置のための、本明細書で説明される実施形態による堆積ソースの概略図を示す。
【図７】本明細書で説明される実施形態による、薄膜を分離ガス注入口を含む基板に堆積させるための方法を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
これより本発明の種々の実施形態が詳細に参照されるが、それらの一又は複数の例が、図に示される。図面に関する以下の説明の中で、同一の参照番号は、同一の構成要素を指す。一般的に、個々の実施形態に関する違いのみが説明される。各例は、本発明の説明として提供されているが、本発明を限定することを意図するものではない。更に、一実施形態の一部として図示又は説明される特徴を、他の実施形態で、又は他の実施形態と併用して、また更なる実施形態を得ることが可能である。本明細書は、かかる修正及び改変を含むことが意図されている。
【００１２】
ここで、本明細書において説明される実施形態で用いられるようなフレキシブル基板又はウェブは、通常、屈曲自在である点で特徴付けられ得ることに留意されたい。用語「ウェブ」は、用語「ストリップ」又は用語「フレキシブル基板」と同意語として使用され得る。例えば、本明細書の実施形態で説明されるようなウェブは、ホイル又は別のフレキシブル基板であり得る。しかしながら、以下でより詳しく説明されるように、本明細書で説明される実施形態の利益はまた、フレキシブルでない基板又は他のインライン堆積システムのキャリアにも提供され得る。しかし、特定の利益を、フレキシブル基板及びフレキシブル基板上でのデバイス製造のための用途に利用できると理解される。
【００１３】
本明細書で説明される実施形態は、フレキシブル基板を処理するための、例えば薄膜をフレキシブル基板上に堆積させるための装置に関する。これによって、図１に例示的に示されるように、装置１００は、真空チャンバ１０２を含む。真空チャンバは、第１のチャンバ部分１０２Ａと、第２のチャンバ部分１０２Ｂと、第３のチャンバ部分１０２Ｃとを有する。第１のチャンバ部分１０２Ａは、巻／巻出チャンバとして構成され、残りのチャンバ部分１０２Ｂ／Ｃを、処理されたフレキシブル基板を除去するために曲げ、新しい基板が挿入された後に排出させる必要がないように、フレキシブル基板交換のためにチャンバの残り部分から分離することができる。これによって、装置のダウンタイムを短縮することができる。したがって、増加したスループットの全体目標が供給できる。
【００１４】
基板は、例えば、図１の巻出しに使用される軸を有する第１のロール７６４上に提供される。基板は、例えば、図１の巻きに使用される軸を有する第２のロール７６４’上に巻かれる。しかしながら、基板はまた、軸が巻出しの代わりに巻きに使用できるように、かつ巻きの代わりに巻出しに使用できるように、装置１００を通って反対方向に案内することができると理解される。したがって、処理すべきフレキシブル基板を支持するための巻出軸、及び処理された薄膜をその上に有するフレキシブル基板を支持する巻軸は、第１のチャンバ部分１０２Ａに提供される。フレキシブル基板１０６は、例えば、巻軸を有する第１のロール７６４上に提供される。本明細書で説明される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、処理すべきフレキシブル基板は、間紙７０６と共にロール７６４上に提供することができる。したがって、間紙は、フレキシブル基板の１つの層の、フレキシブル基板の隣接する層とのロール７６４上での直接的接触が省略できるように、フレキシブル基板の隣接する層の間に提供することができる。通常の実施形態によれば、基板は、１つ、２つ又はそれ以上のローラ１０４を介して、ロール７６４からコーティングドラムまで、及びコーティングドラムから第２のロール７６４’まで案内され、第２のロール７６４’は、例えば、基板がその処理後に巻かれる巻軸を有している。処理後、更なる間紙を、フレキシブル基板１０６の層の間の間紙ロール７６６’から提供することができ、ロール７６４’に巻かれる。
【００１５】
本明細書で説明される実施形態によれば、第１のチャンバ部分を第２のチャンバ部分から分離するための少なくとも１つの間隙スルース１４０は、分離壁７０１において提供される。図１に示されるように、通常、２つの間隙スルースが提供される。一又は複数の間隙スルースは、フレキシブル基板がそこを進むことができ、間隙スルースが真空シールを提供するために開閉できるように構成される。通常の実施形態によれば、間隙スルースは、基板を案内するための、例えば、基板移動を１０°以上の角度だけ方向転換するためのローラを含む。更に、間隙スルースのローラに可膨張式シールに押しつけることができる可膨張式シールが提供される。間隙スルースは、シールを膨張させることによって閉じられ、第１のチャンバ部分１０２Ａ及び第２のチャンバ部分１０２Ｂは、真空気密方法で互いから分離される。したがって、第１のチャンバ部分１０２Ａを曲げることができる一方で、第２のチャンバ部分１０２Ｂは、技術的真空下で維持することができる。
【００１６】
更に代替的実施態様によれば、間隙スルースはまた、ローラがなくても提供することができる。可膨張式シールは、基板を平らなシール面に押しつけることができる。しかし、間隙スルースを選択的に開閉するための他の手段も利用することができ、開閉は、即ち、開いた基板経路及び真空シールを含むが、基板が挿入される間に行うことができる。新しいロールからの基板を前のロールからの基板に取り付けることができ、フレキシブル基板をシステムを通して巻くことができ、その一方で、チャンバ部分１０２Ｂ及び１０２Ｃは、装置を通して取り付けられる新しい基板で前の基板を引くことによって排気されるので、基板が挿入される間に真空シールを閉じるための間隙スルースによって、特に基板の容易な交換が可能になる。
【００１７】
更に図１に示されるように、回転軸１１１を有するコーティングドラム１１０が装置に提供される。コーティングドラムは、基板を湾曲した外面に沿って案内するための湾曲した外面を有する。これによって、基板は、例えば、図１の上部処理ステーション１３０の第１の真空処理領域、及び例えば、図１の下部処理ステーション１３０の少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って案内される。本明細書では頻繁に処理ステーション１３０として堆積ステーションに言及するが、更にエッチステーション、加熱ステーションなどのような他の処理ステーションも、コーティングドラム１１０の湾曲した外面に沿って提供することができる。
【００１８】
本明細書で説明される実施形態によれば、コーティングドラムの第１の部分、即ち、回転軸に垂直なコーティングドラムの断面のエリアが、第２のチャンバ部分１０２Ｂに提供され、コーティングドラムの残りの部分、即ち、回転軸に垂直なコーティングドラムの断面のエリアが、第３のチャンバ部分１０２Ｃに提供される。図１の点線から分かるように、通常、第１の部分は、残りの部分よりも大きい、即ち、軸１１１は、第２のチャンバ部分１０２Ｂに提供される。軸１１１を第２のチャンバ部分に提供することは、より簡単な、ゆえによりコスト効率の高い装置の設計を提供し、さらにＣｏＯにもかなう。例えば、コーティングドラムの第１の部分とコーティングドラムの残りの部分との割合は、１．１：１以上、例えば２：１とすることができる。しかし、機械的観点から、軸は、システムの安定性を低下させ過ぎずに、第２チャンバ部分から第３チャンバ部分までの境界線のわずか上まで、第３のチャンバ部分１０２Ｃに向かって移動し得る。したがって、割合は、０．８：１以上にもなり得る。
【００１９】
本明細書で説明される実施形態によれば、第３のチャンバ部分１０２Ｃは、凸形状の壁部分を有する。これによって、凸面は、複数の表面の凸形状を提供するために、壁部分の曲面を有しているか、互いに隣接する複数の平面を有しているかのどちらかと理解される。通常の実施形態によれば、凸形状を一体的に形成する複数の平面は、以下で述べられる真空フランジ結合を平面に提供することができるので、より製造しやすいという利点を有する。より製造しやすくなれば、さらに装置のコストが削減される。
【００２０】
図１は、第１の真空処理領域に対応する第１の処理ステーション１３０、および第２の真空処理領域に対応する第２の処理ステーション１３０を示す。本明細書で説明される実施形態によれば、少なくとも２つの処理ステーションが提供され、少なくとも２つの処理ステーションは、第３のチャンバ部分１０２Ｃへの真空結合を提供するためのフランジ部分１２５を含む。通常、第３のチャンバ部分は、凸形状の壁部分と、基本的に平行な少なくとも２つの開口とを有し、例えば、少なくとも２つの開口は、凸形状の壁部分内部に、又は凸形状の壁部分から延びる突起部、即ち、コーティングドラム軸に対して基本的に半径方向に外に向かって突き出る凸形状の壁部分の延長部分に提供される。少なくとも２つの処理ステーションは、第３のチャンバ部分の少なくとも２つの開口で受けられるように構成される。これによって、フランジ部分１２５は、真空気密結合を第３のチャンバ部分の凸形状のチャンバ壁部分に、又は凸形状のチャンバ壁部分から延びる突起部に提供する。
【００２１】
したがって、処理ステーションは、第３のチャンバ部分１０２Ｃの凸形状の壁部分の外側から挿入することができる。挿入するとすぐに、真空フランジを結合することができ、真空領域は、第３のチャンバ部分に提供される。通常の実施形態によれば、処理ステーションは、コーティングドラム１１０の軸に対して基本的半径方向に沿って開口に挿入することができる。
【００２２】
先ほど説明されたように、よって、処理ステーション１３０の一部は、真空で、即ち、第３のチャンバ部分内部で、及び／又はフランジに対して内側に提供される。処理ステーションの別の部分は、真空チャンバ１０２の真空が提供される領域の外側に提供される。これにより、処理ステーションの容易な交換、及び冷却流体、ガス、電力などの消費媒体の供給が可能になる。いくつかの実施態様によれば、少なくとも処理ステーションの整合回路６８０の接続は、第３のチャンバ部分１０２Ｃの外側に提供され、これによって前述の別の部分を領域の外側に形成する。更に、第３のチャンバ部分の壁部分又は凸形状のチャンバ壁部分から延びる突起部の開口は、通常、所定の形状及びサイズを有するように成形される。標準開口に一致するように構成されるフランジを有する異なる処理ステーションが、異なる処理領域で交換可能に利用できるような標準開口がある。この結果、メンテナンスが容易になり、装置１００の利用のフレキシビリティが増す。ダウンタイムの低下（容易なメンテナンス）及びフレキシブルな利用を考慮すると、ＣｏＯを更に低減することができる。後者の結果、実際、所有者が同一の処理装置１００で異なる製品の製造を切り替えることができるように、異なる製品が１つの装置で製造できるようになる。
【００２３】
更なる実施形態によれば、コーティングドラム１１０の湾曲した外面と、フランジ部分又はチャンバの凸形状との距離は、１０ｍｍから５００ｍｍとすることができる。従って、距離は、コーティングドラム表面から内壁又はフランジ部分までの寸法を指し、チャンバ１０２の真空エリアの範囲が定められる。凸形状及び前述の寸法を提供することによって、第３のチャンバ部分１０２Ｃのチャンバ容積を低減することができる。第３の部分のチャンバ容積が低減されると、ガス分離及び処理ゾーン排気を容易に行うことができる。例えば、第２のチャンバ部分は、排気可能な領域の容積を有し、第３のチャンバ部分は、更なる排気可能な領域の更なる容積を有し、容積の更なる容積に対する比率は、少なくとも２：１、例えば、３：１から６：１などである。
【００２４】
また更なる実施態様によれば、固体材料で満たされていない第３のチャンバ部分のエリアは、排気すべきエリアを縮小するために材料のブロック（ｂｌｏｃｋ）で満たすことができる。例えば、第２のチャンバ部分は、排気可能な領域の容積を有し、第３のチャンバ部分は、更なる排気可能な領域の更なる容積を有し、容積の更なる容積に対する比率は、容積低減ブロック（ｖｏｌｕｍｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋｓ）によって、少なくとも７：１まで増加する。
【００２５】
前述のように、図１は、堆積装置１００を示す。堆積装置１００は、真空がチャンバ内で生成できるように通常は提供することができるチャンバ１０２を含む。これによって、種々の真空処理技術、とりわけ真空堆積技術が、基板を処理するために、又は薄膜を基板上に堆積させるために使用できる。図１に示され、かつ本明細書で言及されるように、装置１００は、ロールツーロール堆積装置であって、案内及び処理されるフレキシブル基板１０６を有している。フレキシブル基板１０６は、図１において、矢印１０８によって示されるように、チャンバ部分１０２Ａからチャンバ部分１０２Ｂまで、更に処理ステーションをその中に有する処理チャンバ部分１０２Ｃまで案内される。フレキシブル基板は、ローラ１０４によって、処理及び／又は堆積中に基板を支持するように構成されるコーティングドラム１１０に向けられる。コーティングドラム１１０から、基板１０６は、更なるローラ１０４に、次にチャンバ部分１０２Ｂ及び１０２Ａ内にそれぞれ案内される。
【００２６】
図１に示される実施形態は、２つの堆積ソースなどの２つの処理ステーション１３０を含む。堆積ソースは、処理領域に提供され、コーティングドラムによって支持される基板は、それぞれのエリアで処理される。しかし、本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、２つ以上の処理ステーション、例えば、堆積ステーションを提供することができると理解される。例えば、４つ、５つ、６つ、又は更に多くの、８、１０、１２の処理ステーション、例えば、堆積ステーションなどを提供することができる。処理領域は、ガス分離ユニットによって、隣接する処理領域又は更なるエリアから分離される。
【００２７】
本明細書で説明される実施形態によれば、処理ステーション及び／又は、例えば、処理ステーションと一体化した、ガス分離ユニット１２０は、コーティングドラム１１０からの距離を調節するための変動位置を有するように構成される。即ち、処理ステーション及び／又はガス分離ユニットは、コーティングドラムに対して半径方向に移動することができる。ガス分離ユニット１２０は、通常、壁を含み、１つの処理領域のガスが、近接する処理領域などの近接エリアに侵入するのを防止する。ガス分離ユニットの要素は、ガス分離ユニットと基板１０６又はコーティングドラムとの間にそれぞれスリットを提供する。これによって、要素は、スリットの長さを画定し、要素の半径方向の位置は、バス分離ユニット１２０と基板１０６との間のスリットの幅を画定する。
【００２８】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、装置１００は、フレキシブル基板を加熱するための予熱ユニット１９４を更に含むことができる。これによって、処理に先立ち基板を加熱するための輻射ヒータ、ｅ−ビームヒータ又は任意の他の要素を提供することができる。更に又は代替的には、ＲＦプラズマソースなどの前処理プラズマソース１９２を、第３のチャンバ部分１０２Ｃに侵入する前に基板をプラズマで処理するために、提供することができる。例えば、プラズマでの前処理は、その上に堆積した膜の膜接着性を高めるために、基板表面の表面改質を提供することができ、又はその処理を改善するための別の方法で、基板形態を改善することができる。
【００２９】
本明細書で説明される実施形態によれば、薄膜を基板上にコーティングするための装置が提供される。装置は、基板支持体、例えば、第１の真空処理領域及び少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有するコーティングドラム１１０などと、第１の真空処理領域と少なくとも１つの第２の真空処理領域とを分離するための、かつ基板がそれを通って基板支持体の外面とガス分離ユニットとの間を通過できるスリットを形成するように適合されるガス分離ユニットであって、ガス分離ユニットは、第１の真空処理領域と第２の真空処理領域との間の流体連通を制御するように適合され、流体連通は、ガス分離ユニットの位置、例えば、半径方向の位置を調節することによって制御される、ガス分離ユニットとを含む。
【００３０】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、半径方向の位置を提供するためのガス分離ユニット１２０のアクチュエータは、電気モーター、空気圧シリンダーなどの空気圧アクチュエータ、線形ドライバ、油圧シリンダーなどの油圧アクチュエータ、及び所定の加熱又は冷却に曝されると、所定の熱膨張係数を有する支持体から成るグループから選択することができる。例えば、ガス分離ユニット又は処理ステーション１３０と一体化したガス分離ユニットは、コーティングドラム１１０又はコーティングドラム１１０の軸１１１と結合される支持体を有することができる。これは、軸などに固定して装着されたディスクとすることができる。従って、支持体の熱膨張には、コーティングドラム自体に類似の又は同等の作用を提供することができる。
【００３１】
上記を考慮して、ガス分離ユニットのスリット幅は、チャンバ１０２が閉じられ、装置１００が作動中に、調節できる。したがって、例えば、コーティングドラム１１０などの基板支持体の熱膨張のため、スリット幅の変動を補償することができ、ガス分離ユニットのスリット幅は、個々の作動状況に対して調節することができる。
【００３２】
これは、高いガス分離が使用される用途、例えば、ＰＥＣＶＤ処理において、特に有益であり得る。従って、本明細書で説明され、種々の堆積ソース用の区画を有する装置は、単一の堆積装置、例えば、Ｒ２ＲコーターでのいくつかのＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ及び／又はＰＶＤプロセスのモジュールの組み合わせを可能にする。モジュールのコンセプトは、全ての種類の堆積ソースが非常に望ましいガス分離を必要とする堆積ソースを含んでいるのだが、本明細書で説明される実施形態による堆積装置で使用することができ、異なる堆積技術又は処理パラメータの複雑な組み合わせを適用して堆積させる必要がある複合層スタックの堆積用コストの低下に役立つ。
【００３３】
概して、本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、プラズマ堆積ソースは、薄膜をフレキシブル基板、例えば、ウェブ又はホイル、ガラス基板又はシリコン基板などの上に堆積させるように適合することができる。通常、プラズマ堆積ソースは、例えば、フレキシブルＴＦＴ、タッチスクリーンデバイスの構成要素、又はフレキシブルＰＶモジュールを形成するために、薄膜をフレキシブル基板に堆積させるように適合及び使用することができる。
【００３４】
更に、本明細書で説明されるような実施形態は、多くのプロセス実行が、およそ０℃の低いコーティングドラム温度を必要とする態様に対して有益であり得る。低温で、高いコーティングドラム温度用に調節されたガス分離ユニット１２０の固定されたスリット幅は、薄いプラスチック膜（例えば、５０ミクロン）が使用される場合、ほぼ１．５〜２．０ｍｍ程度である。この場合、ガス分離ファクターは、機械用の特定のガス分離ファクター（１：１００）未満であることが多い。これは、層材料が異なる反応性ガス組成物で近接する処理領域、例えば、スパッタチャンバなどで堆積するプロセス実行に重要である。このような条件が適用され得るのは、例えば、Ｎｂ２Ｏ５及びＩＴＯの堆積中である。これは、例えば、タッチパネル製造の場合であり得る。従って、本明細書で説明される実施形態は、特にそのようなデバイス製造の用途に使用することができる。
【００３５】
本明細書で説明される実施形態は、いくつかの実施形態に、堆積システム、とりわけＲ２Ｒスパッタコーターに修正されたガス分離ユニットを提供する。ガス分離ユニットの位置は、例えば、電気モーターによって、又は別の機械デバイスによって、調節することができる。スリットの幅を画定するガス分離ユニットの要素の位置を調節及び／又は変更するためのアクチュエータは、遠隔制御することができる。これは、コントローラ又は制御インターフェースとすることができ、機械チャンバの外側に提供される。コーティングドラムとガス分離ユニットとの間の距離を測定するためのセンサユニットが提供される場合、スリット幅の調節を自動化することができる。従って、改良又は最適化されたガス分離ファクターを常に提供することができる。これはまた、コーティングドラムの温度が上昇する際に、コーティングドラムを傷つける危険を防止することができる。改良されたガス分離ファクターはまた、コーティング機械の設計に影響を与えることができる。２つの区画の間のガス分離ユニットの長さを短縮することができる、即ちスリットの長さ及び／又は、例えば、図１及び図２に示される要素１２４の長さを短縮することができる。これは、機械の長さ、コスト及び設置面積を低減する影響を有する。
【００３６】
本明細書で説明されるような堆積装置を操作及び使用するための更なる実施形態によれば、超高バリアスタック又はフレキシブルＴＦＴデバイス用の層又は層のスタックの堆積を提供することができる。超高バリアスタック又はフレキシブルＴＦＴデバイスは、通常、ＰＥＣＶＤ又はＰＶＤプロセス若しくはそれらの組み合わせで堆積される一連の層から、通常構成される。質の異なる膜の需要が高いので、単一の膜毎に特別に設計されるシステムで単一の膜を堆積させることが一般用法である。コストを削減し、その応用を商業化可能にするために、単一のコーターの少なくとも数組の膜又は膜の組み合わせの堆積を組み合わせることが改良点である。本明細書で説明される実施形態によれば、いくつかのプロセスモジュールの組み合わせを可能にするモジュールのコンセプトが提供される。本明細書で説明される実施形態によれば、これによって、ガス又はプロセス分離を一又は複数の異なる技術の組み合わせによって実現することができ、分離ファクターが以前のシステムと比較してかなり高い状態でガス分離を可能にし、とりわけ同一の装置上で行われる異なるプロセスの変動さえも可能にする。以上を考慮すると、本明細書で説明されるいくつかの実施形態によれば、ＯＬＥＤディスプレイ及び／又は照明、フレックスソーラー、又は隣接する環境からの保護を必要とする他の電子デバイスのためのフレキシブルな超高バリアを提供することができる。例えば、これは、フレキシブルＴＦＴに対するエッチング停止、ゲート誘電体、チャネル、ソースゲート及びドレイン電極の堆積を含むことができる。
【００３７】
いくつかの実施形態によれば、処理ステーション及び／又はガス分離ユニットを支持するための支持体は、コーティングドラム１１０の軸１１１に対してしっかり取り付けられるディスク及びディスクの一部とすることができる。いくつかの実施態様によれば、ディスクは、コーティングドラム１１０によって受動的に加熱又は受動的に冷却することができる。これによって、ディスクは、例えば、コーティングドラム１１０の温度と基本的に同一である温度で提供することができ、ディスクの温度は、コーティングドラム１１０の温度から±１０℃ほど変わり得る。したがって、ディスクもまた、コーティングドラム１１０の熱膨張の後にディスク又はディスクの一部の熱膨張が続くように、熱膨張を経験する。
【００３８】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、更に又は代替的には、ディスク又はガス分離ユニット１２０又は処理ステーション用の類似の支持体に、冷却チャネル又は加熱チャネルを提供することができる。これによって、ディスクの温度を別個に制御することができる。したがって、ディスクの熱膨張は、コーティングドラムの温度から独立して制御することができる。これによって、ガス分離ユニットのスリットの幅及び／又は代替的にはコーティングドラムと以下でより詳しく説明されるＰＥＣＶＤソースの電極との間の幅を調節することができる。
【００３９】
コーティングドラム又は処理ドラムの温度に対して、次の態様を考慮することができる。
0006360882.tif 000002
【００４０】
ステンレス鋼αｓｓ＝０．００００１６Ｋ−１及びアルミニウムαＡｌ＝０．００００２３８Ｋ−１の熱膨張係数で、αｄｒｕｍ／αｄｉｓｋ＝０．６７２３を得ることができる。これによって、例えば、２６８．９１℃のディスク温度を、４００℃のドラム温度に対応し、４００℃でドラムの熱膨張を補償するために提供することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態について、ディスクが、コーティングドラム１１０と同一の熱膨張係数を有する材料から成る、又はコーティングドラム１１０と同一の材料から成るとき、かつディスクの温度が、コーティングドラム１１０の温度と基本的に同一になるように制御できる場合、熱膨張は基本的に同一である。したがって、スリットの幅は、スリット幅に対応する長さの熱膨張分だけ変動する。通常の実施形態によれば、コーティングドラムの直径は、８００ｍｍ以上とすることができる。例えば、直径は、１２００ｍｍ以上、例えば、１６００ｍｍ、又は２０００ｍｍ以上とさえすることができる。
【００４２】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、ディスクの材料を、コーティングドラムの材料とは異なるように選択することができ、コーティングドラムと比較して異なる熱膨張係数を有するように選択することができる。これによって、コーティングドラム１１０の熱膨張に対応するディスクの熱膨張を異なる温度によって提供することができるので、この結果、コーティングドラム１１０と比較してディスクで同一の温度を提供する必要がない。概して、前述のように、ディスクの半径方向の寸法又はディスクがつくられる材料から独立してディスクの温度を調整又は適合することによって、スリットの幅を調節することが可能である。
【００４３】
また更なる実施形態によれば、コーティングドラムからのガス分離ユニット１２０及び／又は処理ステーション１３０の距離などのプロセスパラメータをモニタリングすることができる。例えば、モニタリングデバイスは、整合回路の後などの堆積ソースにおいて電極電圧、電極電流及びプラズマインピーダンスを測定するデバイスとすることができる。更に又は代替的には、堆積ソースの処理領域への及び堆積ソースの処理領域からのガス流もまた、モニタリングすることができる。例えば、それぞれの導管での圧力及び／又は混合ガスでさえも、分析することが出るだろう。スリットの幅が増加する場合、ガス分離ファクターは減少し、隣接する処理領域の処理ガスが侵入できるので、これによって、ガス圧力及び混合ガスが変化し、ゆえにプラズマ条件が変わる。堆積ソースで測定された電極圧力、電極電流、及びプラズマインピーダンスを測定するモニタリングデバイスなどのモニタリングデバイスは、プラズマ条件を決定するために利用することができる。コーティングドラム１１０の直径が、例えば、熱膨張のために増加する場合に、プラズマ条件が変わるという事実を考慮すると、プラズマモニタは、ソースとコーティングドラムとの間の、即ち、基板支持体のスリット幅、更にはまた、ガス分離ユニットのうちの一又は複数のスリット幅を決定するために利用することができる。
【００４４】
本明細書で説明される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、モニタリングデバイスは、ＣＶＤプロセスモニタとすることができる。例えば、モニタリングデバイスは、堆積ソースの電圧、電流、位相、調波、インピーダンス、又は、アルゴリズムを使用することによって、プラズマ密度から成るグループのうちの少なくとも１つを測定することができる。対応するプラズマモニタリングデバイスは、例えば、システム制御されたアルゴリズム用のプラズマ密度の形態などで、洗浄プロセスの終点検出、シラン粉末形成の通知、及びリアルタイムの無侵襲プロセスフィードバック（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｅｅｄｂａｃｋ）に使用することができる。しかしながら、本明細書で説明されるいくつかの実施形態によれば、更にモニタリングデバイスを、基板及び／又は基板の後ろに提供される対応する対向電極、例えば、コーティングドラムからのＰＥＣＶＤソースの電極の距離を決定するために利用することができる。しかし、ガス分離デバイスの変動するスリット幅による更なる処理ガス変動もまた、モニタリングデバイスで測定することができる。
【００４５】
したがって、非侵入型（ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ）プラズマ特性方法を、インピーダンスセンサ測定によって提供することができる。異なる実施形態によれば、インピーダンスセンサを事前整合センサ又は事後整合センサのどちらかとして、即ち、整合回路の前又は整合回路の後に使用することができる。これによって、モニタリングセンサの事後整合装着は、電極のＲＦ電圧及び実際のプラズマインピーダンスについての直接的情報を提供する。通常、プラズマの電子「指紋」を提供することができ、また基板からの電極の距離又は隣接する領域からの処理ガス汚染を決定することができる。位相角及び／又は高周波信号振幅の差は、例えば、プロセスの流れ（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｄｒｉｆｔｓ）の開始など、プロセスの状態の微妙な変化を示すことができる。従って、電力供給される電極表面でのイオンフラックスインシデント（ｉｏｎ  ｆｌｕｘ  ｉｎｃｉｄｅｎｔ）及びプラズマ密度に関する間接的情報を、特に堆積ソースに電力供給するシステムでの高周波の測定によって、提供することができる。
【００４６】
本明細書中で説明される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、処理ステーションは、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）ソースを含むことができる。プラズマ化学気相堆積ソースは、２ＭＨｚから９０ＭＨｚの周波数、例えば、４０．６８Ｍｈｚの周波数で操作することができ、統合されたインピーダンスセンサは、例えば、ガス分離ユニットのスリットの幅及び／又は基板からの堆積ソースの電極の距離など、それぞれのプロセスパラメータのリアルタイムのインラインプロセスモニタリング及び制御を提供することができる。
【００４７】
図２は、堆積ソース６３０を示し、本明細書で説明される実施形態による堆積ソースの更なる実施形態を説明するために使用される。例えば、図２に示される堆積ソース６３０は、図１に示されるような２つの処理ステーション１３０のうちの１つとすることができる。堆積ソース６３０は、本体６０３を含む。電極６０２は、本体によって支持される。電極６０２は、堆積ソース６３０の処理領域でプラズマ発生用の整合回路６８０に結合される。これによって、プラズマは、電極６０２と基板との間での作業中に発生させることができる。堆積ソースは、処理ガス混合物を処理領域内に提供するためのガス注入口６１２と、処理ガス混合物を処理領域から除去するための排気口６１４とを更に含む。従って、処理ガスは、注入口６１２から排気口６１４まで流れる。図２は、堆積ソース６３０の概略断面図を示す。通常、処理ガス注入口及び処理ガス排気口は、図２の紙面に垂直な方向に延長することができる。これによって、複数の開口又はスリット開口を提供することができる。通常、処理ガス注入口及び排気口は、少なくとも処理すべき基板の幅に沿って及び／又は少なくとも処理領域の所望の長さに沿って延びるように提供される。通常、注入口及び排気口は、コーティングすべきエリアに均一な状態を提供するために、最大の基板の幅を少なくともわずかに越えて延長するだろう。
【００４８】
本明細書で説明される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、堆積ソース及びガス分離ユニットは、１つの設備として形成することができる。例えば、図２は、堆積ソースの本体６０３に装着されるガス分離ユニット６２０に示す。これによって、ガス分離ユニットのスリット幅の調節、及び電極６０２と基板との間の距離の調節を一体化した方法で提供することができる。
【００４９】
図２に示されるように、堆積ソースは、本体６０３と壁１０２との距離が変更できるように、壁部分１０２に結合することができる。これは、ベローズ６３２及び６３４によって示される。従って、本体６０３、電極６０２、及び／又はガス分離ユニット６２０を、支持体がコーティングドラムの軸に機械的に接触した状態で支持することができる。これによって、電極６０２と基板との間の距離だけではなく、ガス分離ユニットのスリット幅も調節することができる。また更に、代替的には、本体の位置、更にはガス分離ユニット及び電極の位置を基板までの距離の調節のために変更できるように、アクチュエータを堆積ソース６３０の本体と壁１０２との間に提供することができる。
【００５０】
図３は、更なる堆積装置７００を示す。フレキシブル基板１０６は、例えば、巻軸を有する第１のロール７６４上に提供される。本明細書で説明される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、処理すべきフレキシブル基板は、間紙７０６と共にロール７６４上に提供することができる。したがって、間紙は、フレキシブル基板の１つの層の、フレキシブル基板の隣接する層とのロール７６４上での直接的接触が省略できるように、フレキシブル基板の隣接する層の間に提供することができる。フレキシブル基板１０６は、矢印１０８で示される基板の移動方向によって示されるように、ロール７６４から巻き出される。ロール７６４からフレキシブル基板１０６が巻き出されるとすぐに、間紙７０６が間紙ロール７６６に巻かれる。
【００５１】
分離壁７０１は、第１のチャンバ部分と第２のチャンバ部分とを分離するために提供される。図１に関して説明されたように、分離壁には、基板に通過させるための間隙スルースが更に提供される。
【００５２】
基板１０６は、次にコーティングドラム１１０において提供され、堆積ソース７３０の位置に対応する堆積エリアを通って移動する。操作中に、コーティングドラム１１０は、基板が矢印１０８の方向に移動するように、軸１１１周囲を回転する。通常の実施形態によれば、基板は、１つ、２つ又はそれ以上のローラ１０４を介して、ロール７６４からコーティングドラムまで、及びコーティングドラムから第２のロール７６４’まで、例えば、基板がその処理後に巻かれる巻軸を有するなどして、案内される。処理後、更なる間紙を、フレキシブル基板１０６の層の間で間紙ロール７６６’から提供することができ、ロール７６４’に巻かれる。
【００５３】
基板１０６は、一又は複数の薄膜でコーティングされる、即ち、一又は複数の層が、堆積ソース７３０によって基板１０６上に堆積される。堆積は、基板がコーティングドラム１１０上に案内される間に起こる。図３に示され、本明細書で説明される実施形態において提供することができる堆積ソース７３０は、電力を電極に供給するために整合回路６８０に電気的に接続される２つの電極７０２を含む。本明細書で説明されるいくつかの実施形態による堆積ソース７３０は、堆積ソースの対向する側に２つのガス注入口７１２と、２つの電極７０２の間にガス排気口７１４とを含むことができる。したがって、処理ガスのガス流は、堆積ソース７３０の外側部分から堆積ソースの内側部分に提供することができる。図３に示されるように、かつ本明細書で説明されるいくつかの実施形態によれば、基板輸送方向１０８は、ガス流方向に平行である。
【００５４】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス注入口又はガス排気口は、ガスランス、ガスチャネル、ガスダクト、ガス通路、ガスチューブ、導管などとして提供され得る。更に、ガス排気口は、プラズマ体積からガスを抽出するポンプの一部として構成され得る。
【００５５】
ガス分離ユニット１２０は、堆積ソースの少なくとも１つの側、通常は堆積ソースの両側に提供される。これによって、ガス分離ユニットのスリット幅、即ち、ガス分離ユニットの要素と基板との間の距離は、本明細書で説明される実施形態のうちの任意の実施形態により調節することができる。従って、基板に対する電極７０２の距離もまた、調節することができる。これによって、ガス分離ユニットの支持体、及びオプションで電極を内部に有する堆積ソースは、基板までの距離の調節のために提供することができる。
【００５６】
図３に示されるように、かつ本明細書で説明される実施形態によれば、プラズマ堆積ソース７３０は、移動する基板に対向して配置される２つ、３つ又はそれよりさらに多いＲＦ電極７０２を含む多領域電極デバイスを有するＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相堆積）ソースとして提供することができる。
【００５７】
個々の電極７０２は各々、電極幅及び電極長を有し、電極幅は、基板輸送方向１０８に平行な方向に測定され、電極長は、移動する基板１０６の基板輸送方向１０８に垂直な方向に測定される。
【００５８】
電極エリアは、少なくとも２つの電極７０２のプラズマ領域が１つの真空処理領域に位置する一体化したプラズマ領域を形成するように、プラズマ領域に対応する。電極幅は、堆積ガス流、プラズマ圧力、それぞれのＲＦ電極に供給されるＲＦ電力及びＲＦ周波数、並びに堆積ガス減少プロファイル（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｅ）などのプラズマパラメータに基づき決定され得る。更なる実施形態によれば、多領域プラズマ堆積ソースはまた、ＭＦ堆積のために提供することもできる。
【００５９】
個々の電極７０２の電極長は、電極長が基板輸送方向に垂直な移動をする基板の横寸法を超えるように調節され得る。主なプラズマ堆積プロセスが本開示で説明されるが、本明細書で説明される実施形態によるプラズマ堆積ソースもまた、プラズマエッチングプロセス、プラズマ表面改質プロセス、プラズマ表面活性化又は非活性化プロセス、及び当業者に知られた他のプラズマプロセスにも使用され得ると理解すべきである。
【００６０】
ここで、用語「ガス注入口」が堆積領域（プラズマ体積又は処理領域）へのガス供給を意味するのに対して、用語「ガス排気口」は、堆積領域からの堆積ガスのガス放出又は排気を意味することに留意されたい。通常の実施形態によれば、ガス注入口７１２及びガス排気口７１４は、基板輸送方向に基本的に垂直に配置される。
【００６１】
本明細書で説明される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、図３に示される堆積ソース７３０は、４０．６８ＭＨｚの周波数で操作することができる。これによって、プラズマ電極に接続する有効な電力を実現することができ、イオン衝撃エネルギーを低減することができ、この結果、膜損傷が低減される。これは、ホイルなどの敏感なフレキシブル基板に特に有益であり得る。シャワーヘッド及び処理ガスなしで電極７０２を操作する２電極ソースが電極側から導入できるのに対して、電極の側のポンピング（ｐｕｍｐｉｎｇ）は、移動する基板に沿って処理ガス混合物の流れをもたらす。本明細書で説明される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、２つの電極は、１つの電源及び１つの整合ネットワーク、即ち、整合回路に平行に駆動することができる。堆積ソースを拡大するために、追加の電極を提供することもまた更に可能である。
【００６２】
概して、本明細書で説明される実施形態は、例えば、Ｈ２及びＳｉＨ４などの異なる処理ガスでの異なるプロセスが、隣接する処理領域又はチャンバで行われるであろう場合に、特に有益である。これによって、１つの処理領域から他の処理領域への及びその逆の好ましくない流れが回避される必要がある。本明細書で言及され、本明細書で説明される実施形態が有益である用途のいくつか、例えば、フレキシブルＴＦＴ、フレキシブルＰＶなどについて、１００００以上の分離ファクターが提供される必要があるが、一般的なガス分離ユニットでは不可能である。いくつかの実施形態によれば、ガス分離ユニットのスリット幅は、本明細書で説明されるように、変更することができる。更に又は代替的には、パージガス設備を提供することができる。従って、パージガスはまた、分離ガスとも呼ぶことができる。パージガスの通常の例は、Ｈ２、アルゴンなどの希ガス、又は窒素とすることができる。パージガス又は分離ガスは、処理ガスの好ましくないガス流と反対方向に案内される方向のスリット内を流れる。したがって、いくつかの実施形態によれば、ガス分離は、２つの処理電極間の中間スペース又は中間エリアによって提供することができ、パージガス又は分離ガスの注入口並びに排気口又は吸引口が提供される。
【００６３】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる通常の実施形態によれば、隣接する真空処理領域の間に提供される吸引又は排気ダクトが含まれる場合、吸引又は排気ダクトが提供されるエリアの圧力は、周囲の処理領域のうちの任意の領域よりも低い。これによって、吸引又は排気ダクトのエリアからの汚染ガスが処理領域のうちの任意の領域に侵入できるのを回避することができる。しかしながら、これによって、吸引又は排気ダクトに向かう処理ガスの流量は高くなる。したがって、処理ガス、とりわけ未使用の処理ガスのロスが増える。この結果、今度はＣｏＯが増加する。
【００６４】
本明細書で説明される堆積装置の不必要な処理ガス消費を回避するために、パージガスの注入口用の一又は複数の中間ガス注入口エリアが提供される。通常、一又は複数の中間ガス注入口エリアは、処理領域を処理領域を取り囲むように提供することができる。通常、パージガス又は分離ガスは、水素、又は処理ガスとして処理領域で使用される別のガスとすることができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる通常の実施形態によれば、パージガスの流量は、中間ガス注入口エリアの全圧力が処理領域の圧力よりわずかだけに低くなるように調節される。従って、処理領域からの制御されたガスの流れを提供することができ、ガスのロスは制限される。これによって、中間ガス注入口エリアの通常の全圧力は、処理領域の全圧力の５０％〜９９％、例えば７５％〜９９％の間である。
【００６５】
図２に戻り、堆積ソースは、電極６０２を含む。電極は、電力を電極に供給するための整合回路６８０に接続される。これによって、プラズマを点火し、処理領域で維持することができる。堆積ソースは、処理ガス混合物を処理領域内に提供するためのガス注入口６１２と、処理ガス混合物を処理領域から除去するための排気口６１４とを更に含む。従って、処理ガスは、注入口６１２から排気口６１４まで流れる。通常の実施態様によれば、複数の開口又はスリット開口を提供することができる。電極６０２と基板との間に提供される処理領域周囲に、一又は複数のガス分離ユニット６２０を提供することができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、一又は複数の分離ガス注入口を提供することができる。これによって、分離ガス又はパージガスは、分離ガス注入口とガス分離ユニット６２０との間の中間ガス注入口エリアに提供される。
【００６６】
通常、各堆積ソース及び対応する処理領域、例えば、真空処理領域などは、それぞれのエリアの排気用の、個々の対応する真空ポンプ又はポンピングステーション（ｐｕｍｐｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ）を有する。更に、装置のハウジングのチャンバ部分１０２Ａ、１０２Ｂ及び１０２Ｃは、共通の真空ポンプ又はポンピングステーションを含む、即ち、チャンバは、それぞれのフランジを含む。操作中に、このポンピングステーション又は真空ポンプは、全体のチャンバ圧力を提供するために使用されるが、このチャンバ圧力は、中間ガス注入口エリアのうちの一つの中で最も低い圧力未満のものである。従って、チャンバから中間ガス注入口エリア内へのガス流を回避することができる。また更に、先ほど説明されたように、中間ガス注入口エリアから処理領域内へのガス流を回避することができる。これらの境界条件下で、圧力及びガス流量を、所望のガス分離ファクターを提供するために、調節することができる。
【００６７】
本明細書で説明されるいくつかの実施形態によれば、図２に示されるように、電極６０２は、湾曲した電極とすることができる。これによって、湾曲した電極は、処理中に基板を支持するためのコーティングドラムから基本的に一定の距離を有するように成形される。処理領域は、コーティングドラムの異なる角度位置に提供される。通常の実施形態によれば、処理ドラム又はコーティングドラムは、２０℃から４００℃の温度まで加熱及び／又は冷却されるように構成することができる。異なる処理用途のために利用することができる温度差は、処理ドラムの熱膨張をもたらすことができる。熱膨張（ポジティブ又はネガティブな（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｏｒ  ｎｅｇａｔｉｖｅ）、即ち、ドラムが高温から低温に冷却される場合は収縮）は、数ミリメートルの範囲内にあるとすることができる。
【００６８】
本明細書で説明されるように、いくつかの実施形態によれば、ガス分離ユニット、堆積ソースの電極、又は堆積ソースを含む処理ステーション全体、ガス分離ユニット並びに分離ガス注入口のうちの少なくとも１つは、基板支持体表面とそれぞれの要素との間の距離を変更することができるように移動可能に装着される。円筒型のコーティングドラムを有する実施形態について、それぞれの要素は、半径方向に移動できるように装着することができる。
【００６９】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス分離ユニット及び堆積ソースの電極、又は堆積ソースを含む処理ステーション全体、ガス分離ユニット並びに分離ガス注入口のうちの少なくとも１つは、それぞれのべロー（ｂｅｌｌｏｗ）で装着することができる。ガス分離は、処理ステーションと基板支持体表面との間に提供される。従って、基板支持体表面は、少なくとも、ガス分離ユニット、中間ガス注入口エリア、分離ガス注入口、及びもしあれば、更に分離ガス注入口周囲のガス分離ユニット（例えば、図６を参照）を含む各処理ステーションの全長に沿って、基板移動方向に垂直な方向に延びる。基板支持体表面、例えば、コーティングドラムの曲面までの基本的に一定の又は所定の距離を提供するためのそれぞれの要素の一又は複数の位置の変更は、本明細書で説明されるようなアクチュエータ又は支持体によって提供することができる。
【００７０】
図４Ａは、更なる堆積装置１０００を示す。フレキシブル基板１０６は、第１のロール７６４上に提供される。本明細書で説明される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、処理すべきフレキシブル基板は、間紙７０６と共にロール７６４上に提供することができる。したがって、間紙は、フレキシブル基板の１つの層の、フレキシブル基板の隣接する層とのロール７６４上での直接的接触が省略できるように、フレキシブル基板の隣接する層の間に提供することができる。フレキシブル基板１０６は、矢印１０８で示される基板の移動方向によって示されるように、ロール７６４から巻き出される。ロール７６４からフレキシブル基板１０６が巻き出されるとすぐに、間紙７０６が間紙ロール７６６に巻かれる。
【００７１】
基板１０６は、次にコーティングドラム１１０において提供され、堆積ソース１３０の位置に対応する堆積エリアを通って移動する。操作中に、コーティングドラム１１０は、基板が矢印１０８の方向に移動するように、軸１１１周囲を回転する。通常の実施形態によれば、基板は、１つ、２つ又はそれ以上のローラ１０４を介して、ロール７６４からコーティングドラムまで、及びコーティングドラムから第２のロール７６４’まで案内され、第２のロール７６４’には、基板がその処理後に巻かれる。処理後、更なる間紙を、フレキシブル基板１０６の層の間で間紙ロール７６６’から提供することができ、ロール７６４’に巻かれる。
【００７２】
基板１０６は、一又は複数の薄膜でコーティングされる、即ち、一又は複数の層が、堆積ソース１３０によって基板１０６上に堆積される。堆積は、基板がコーティングドラム１１０上に案内される間に起こる。図４Ａに示され、本明細書で説明される実施形態において提供することができる堆積ソース１３０は、電力を電極に供給するために整合回路６８０に電気的に接続される１つの電極６０２を含む。本明細書で説明されるいくつかの実施形態による堆積ソース１３０は、それぞれの電極である、堆積ソースの１つの側にガス注入口と、堆積ソースの対向する側にガス排気口とを含むことができる。従って、処理ガスのガス流は、電極に沿って堆積ソース上に提供することができる。図４Ａに示されるように、かつ本明細書で説明されるいくつかの実施形態によれば、基板輸送方向１０８は、ガス流方向に平行である。ここで、用語「ガス注入口」が堆積領域（プラズマ体積又は処理領域）へのガス供給を意味するのに対して、用語「ガス排気口」は、堆積領域からの堆積ガスのガス放出又は排気を意味することに留意されたい。通常の実施形態によれば、ガス注入口及びガス排気口は、基板輸送方向に基本的に垂直に配置される。
【００７３】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス注入口又はガス排気口は、ガスランス、ガスチャネル、ガスダクト、ガス通路、ガスチューブ、導管などとして提供され得る。更に、ガス排気口は、プラズマ体積からガスを抽出するポンプの一部として構成され得る。
【００７４】
ガス分離ユニット６２０は、堆積ソースの少なくとも１つの側、通常は堆積ソースの両側に提供される。これによって、ガス分離ユニットのスリット幅、即ち、要素と基板との間の距離は、本明細書で説明される実施形態のうちの任意の実施形態により調節することができる。更に又は代替的には、基板に対する電極６０２の距離もまた、調節することができる。これによって、ガス分離ユニットの支持体、及びオプションで電極を内部に有する堆積ソースは、基板までの距離の調節のために提供することができる。
【００７５】
図４Ａに示されるように、本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、一又は複数の分離ガス注入口８４２を提供することができる。通常、分離ガス注入口は、近接する処理領域及び／又は堆積ソースの間にそれぞれ提供することができる。これによって、分離ガス又はパージガスは、分離ガス注入口８４２とガス分離ユニット６２０との間の中間ガス注入口エリアに提供される。
【００７６】
ロール７６４からロール７６４’まで又はその逆に基板１０６を案内するローラ１０４は、張力測定のために構成される。本明細書で説明される実施形態の通常の実施態様によれば、少なくとも１つの張力測定ローラが、装置の中に提供される。しかし、コーティングドラムの両側の張力測定ローラは、コーティングドラムの巻き側及び巻出し側の張力測定を可能にする。通常、張力測定ローラは、フレキシブル基板の張力を測定するために構成される。これによって、基板輸送をより好ましく制御することができ、コーティングドラム上の基板の圧力を制御することができ、及び／又は基板に対する損傷を低減又は回避することができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、追加の張力測定ローラ又は追加の組の張力測定ローラ、即ち、コーティングドラムの巻き側及び巻出し側の張力測定ローラを、間紙案内のために提供することができる。
【００７７】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、フレキシブル基板を案内するために更に使用されるローラ１０４は最小巻角度１３°を有することがき、通常１５°以上である。これによって、最小巻角度は、ロール７６４及びロール７６４’それぞれが空である又は基板で完全に満たされているときに、巻きつけ（ｅｎｌａｃｅｍｅｎｔ）は、２つの作動状況次第でかつ２つの作動状況の間で変わるという事実に関連する。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、フレキシブル基板が間隙スルースを通して供給され、間隙スルースに留められる間に、巻き及び巻出し領域のガス大気が装置の処理領域のガス大気と分離できるように、間隙スルース１００４は、真空気密類のバルブを提供する。
【００７８】
更に図４Ａに示されるように、堆積装置は、堆積ソースがコーティングドラムの下側半分に提供されるように配置される。要するに、全ての堆積ソースの配置全体、又は少なくとも中央の３つの堆積ソースの配置が、コーティングドラム１１０の軸１１１下方に提供される。これによって、基板及びプロセスを汚染するであろう生成された粒子が、重力のために堆積ステーションにとどまる。これによって、基板上での好ましくない粒子の生成を回避することができる。いくつかの実施形態によれば、第１のチャンバ部分は、基本的に、第２のチャンバ部分の上方にあり、第２のチャンバ部分は、第３のチャンバ部分の上方にある。
【００７９】
本明細書で説明される実施形態は、とりわけ堆積装置及びその操作方法に言及する。これによって、堆積ソースを装着することができるチャンバ又はハウジングに、区画が提供される。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる通常の実施形態によれば、２つ以上の区画が提供される。例えば、４つ、５つ、６つ、８つ又は１２の区画を提供することができる。堆積ソースは、ＣＶＤソース、ＰＥＣＶＤソース及びＰＶＤソースから成るグループから選択することができる。区画を使用するコンセプトは、堆積装置が、異なる用途又は用途の異なるプロセスフィーチャにフレキシブルに適用できるように、堆積ソースの交換を可能にする。通常の実施態様によれば、装置は、フレキシブルＴＦＴディスプレイ、とりわけフレキシブルＴＦＴディスプレイ用のバリア層スタックを製造するために使用することができる。
【００８０】
先ほど既に説明されたように、本明細書で説明される実施形態による装置及び方法は、代替的に又は組み合わせて、例えば、間紙の巻き及び巻出しのためのロールなどで実施され得る、複数のオプションの特徴、態様、詳細を含むことができる。従って、方法は、ロール上の基板の層の間で間紙を提供すること、又は巻出し側で間紙を受けることを含むことができる。更に、基板温度又はコーティングドラムの温度は、２０℃から２５０℃、又は４００℃まで至るとすることができる。通常、装置は、５００ｍ以上の長さ、例えば９００ｍ以上の長さ、１０００ｍなどの基板に構成される。基板の幅は、３００ｍｍ以上、例えば４００ｍｍ以上、とりわけ１４００ｍｍ以上とすることができる。通常、基板の厚さは、５０μｍから２００μｍとすることができる。
【００８１】
本明細書で説明される実施形態によれば、第３のチャンバ部分１０２Ｃは、凸形状の壁部分を有する。これによって、凸面は、複数の表面の凸形状を提供するために、壁部分の曲面を有しているか、互いに隣接する複数の平面を有しているかのどちらかと理解される。通常の実施形態によれば、凸形状を一体的に形成する複数の平面は、以下で述べられる真空フランジ結合を平面に提供することができるので、より製造しやすいという利点を有する。より製造しやすくなれば、さらに装置のコストが削減される。
【００８２】
更なる実施形態によれば、コーティングドラム１１０の湾曲した外面と、フランジ部分又は凸形状のチャンバ壁部分との距離は、１０ｍｍから５００ｍｍとすることができる。これによって、距離は、コーティングドラム表面から内壁又はフランジ部分までの寸法を指し、真空チャンバ１０２の真空エリアの範囲を定める。凸形状及び前述の寸法を提供することによって、第３のチャンバ部分１０２Ｃのチャンバ容積を低減することができる。第３の部分のチャンバ容積が低減されると、ガス分離及び処理ゾーン排気を容易に行うことができる。例えば、第２のチャンバ部分は、排気可能な領域の容積を有し、第３のチャンバ部分は、更なる排気可能な領域の更なる容積を有し、容積の更なる容積に対する比率は、少なくとも２：１、例えば、３：１から６：１などである。
【００８３】
また更なる実施態様によれば、固体材料で満たされていない第３のチャンバ部分のエリアは、排気すべきエリアを縮小するために材料のブロック（ｂｌｏｃｋ）で満たすことができる。例えば、第２のチャンバ部分は、排気可能な領域の容積を有し、第３のチャンバ部分は、更なる排気可能な領域の更なる容積を有し、容積の更なる容積に対する比率は、容積低減ブロック（ｖｏｌｕｍｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋｓ）によって、少なくとも７：１まで増加する。
【００８４】
図４Ｂは、例えば、薄膜をフレキシブル基板上に堆積させるなど、フレキシブル基板を処理するための別の装置を示す。これによって、本明細書、特に図１から図４を参照して他のどこかで説明される態様、特徴、詳細及び要素は、再び説明されないだろう。しかし、本明細書で説明され、図４Ｂに示される要素又は特徴と関連する、又は図４Ｂで省略され得る種々の実施形態が、また更なる実施形態を得るために組み合わせることができると理解される。図４Ｂは、特に、第１のチャンバ部分１０２Ａが、第１のチャンバ部分の間紙チャンバ部分ユニット１０２Ａ１及び基板チャンバ部分ユニット１０２Ａ２で分離される本明細書で説明される他の実施形態のオプションの変形例として示される。これによって、間紙ロール７６６／７６６’及び間紙ローラ１０５は、装置のモジュールの要素として提供することができる。即ち、チャンバ部分ユニット１０２Ａ２を有する装置は、間紙が望まれない場合の装置を有するために提供、操作及び製造することができる。オペレータが間紙使用のオプションを有したい場合に、オペレータは、間紙チャンバ部分ユニット１０２Ａ１を、例えば、機械などのアップグレードとして追加することができ、間紙を所望のように使用することができる。従って、ＣｏＯを、装置の所有者のニーズに容易にかつフレキシブルに適合することができる。更に、１つの間紙チャンバ部分ユニット１０２Ａ１は、チャンバ要素１０２Ａ２、１０２Ｂ及び１０２Ｃを有する２つ以上の装置に使用することができるだろう。これによって、チャンバ部分ユニット１０２Ａ１及び１０２Ａ２の両ユニットが図４Ｂの破線によって示されるように存在する場合、又は間紙モジュールが存在しない場合に、チャンバ部分ユニット１０２Ａ２だけがそれぞれの真空領域を画定することができる場合に、チャンバ部分ユニット１０２Ａ１及び１０２Ａ２は、真空チャンバ１０２の１つの真空領域を画定するように構成することができる。
【００８５】
図４Ｂは、壁７０１、及び／又は第１のチャンバ部分１０２Ａと第２のチャンバ部分１０２Ｂとの間に真空分離を提供することができる間隙スルース１４０の間の距離によって画定される軸が、垂直配向又は水平配向に対して傾いている別の追加的修正例又はオプションの修正例を更に示す。通常、傾斜角は、垂直線に対して２０°から７０°とすることができる。これによって、傾きは、コーティングドラムが、傾きなしの類似の構成要素の水平配列と比較して、下に向かってずらされる。壁及び／又は間隙スルースの間で画定される軸の傾きは、その軸（図４Ｂに示される線４３１を参照）、例えば、プラズマ電極（例えば、図２に示される電極６０２）の対称軸などが同一の高さになるように又はコーティングドラム１１０の軸下方になるように、追加の処理ステーション又は堆積ソース６３０を提供することができる。図４Ｂに示されるように、４つの堆積ソース６３０は、コーティングドラムの回転軸の高さで又は下方に提供される。前述のように、発生した粒子の基板上へのフラッキング（ｆｌａｃｋｉｎｇ）及び落下が、これによって低減又は省略できる。図４Ｂのエッチングステーション４３０として示される第５の処理ステーションは、例えば、コーティングドラム１１０の回転軸上方に提供することができる。しかしながら、エッチングステーション４３０はまた、チャンバ部分１０２Ｃの凸状の壁部分の他の位置の任意の位置に提供することもできると理解されるだろう。
【００８６】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、オプションでまた、基板処理の結果を評価するための光学的測定ユニット４９４及び／又は電荷（ｃｈａｒｇｅ）を基板上に適合するための一又は複数のイオン化ユニット４９２を提供することができる。
【００８７】
図５は、本明細書で説明される実施形態による処理ガスの流れ、パージガス又は分離ガスの流れ、並びに吸引領域又はポンピング領域を示す。示される処理ステーションの各々は、電極６０２を有する。電極の一方には、ガス注入口６１２が提供される。通常の実施態様によれば、ガス注入口は、スリット又はコーティングドラム１１０の軸方向に延びる複数の開口とすることができる。ガス注入口６１２に隣接して、ガス分離ユニットを形成する壁部分が提供される。堆積ステーション又はそれぞれの処理領域の間に、水素などの分離ガス用のガス注入口１８４２が提供される。更に、ポンピングチャネル又は吸引チャネルが、処理ステーション又はそれぞれの処理領域の間に提供される。ポンピングポートなどの真空チャネル１１４２は、図５の分離ガス注入口１８４２の両側に位置決めされる。
【００８８】
本明細書で説明される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、分離ガス注入口１８４２は、更なるガス分離ユニットを提供する壁部分を更に含むことができる。これによって、電極６０２のコーティングドラム１１０の軸、第１のガス分離ユニット６２０及び第２のガス分離ユニットに対する半径方向の位置を、変更及び調節することができる。例えば、変更及び調節は、コーティングドラムの温度変化におけるコーティングドラム１１０の熱膨張又は収縮を補償するために使用することができる。
【００８９】
本明細書で説明されるいくつかの実施形態は、隣接する処理エリアの間に増加した分離ファクターを提供するために、ガス分離ユニットの要素又は壁部分、ポンピングダクト又は排気ダクト、並びに分離ガス注入口の組み合わせを提供する。図５に示されるように、分離ガス注入口１８４２が、堆積ステーションと真空チャネル１１４２との間に提供され、例えば、排気ダクトが、その両側に提供される。これによって、処理ドラム又はコーティングドラム１１０が、図５の紙面に垂直な方向に延びると理解される。更に、電極並びにガス注入口、ガス排気口及び排気ダクトが、図５の紙面に垂直な方向に延びる。従って、要素の相対位置は、基板輸送方向及び／又は対応する断面に対して説明される。
【００９０】
図５は、隣接する堆積ソースに対する種々のガス注入口及び排気チャネル又は吸引チャネルの概略的コンセプトを示す。図５は、それぞれの位置で堆積ソースの一部と見なされる２つの近接する電極６０２を示す。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる通常の実施形態によれば、電極６０２は、ＰＥＣＶＤソースの電極などのプラズマ支援堆積プロセスのための電極とすることができる。
【００９１】
図５に示されるように、処理ガス用のガス注入口６１２及び処理ガス用の排気口６１４が、近接する堆積ソース毎に電極６０２の反対側に提供される。更に、分離ガス注入口１８４２が提供され、分離ガス注入口１８４２が、電極６０２の両側に提供され、この結果、ガス注入口６１２及びガス排気口６１４はそれぞれ、電極とそれぞれの分離ガス注入口との間に位置決めされる。真空チャネル１１４２、即ち、吸引チャネル又は排気ダクトが提供される。これによって、排気ダクトは、分離ガス注入口１８４２並びにガス注入口６１２及びガス排気口６１４が真空ダクトと電極６０２との間に提供されるように、電極６０２のそれぞれの反対側に提供される。
【００９２】
図５は、平面に沿って位置決めされた排気ダクトだけではなく、電極６０２並びにそれぞれのガス注入口及び排気口を示す。本明細書で説明されるガス分離の原理を、堆積装置に提供することができ、平らな基板支持体表面が提供される。しかしながら、他の実施形態によれば、湾曲した基板支持体表面、例えば、処理ドラム又はコーティングドラムの表面もまた、提供することができる。ガス注入口、ガス排気口、及び排気ダクトだけではなく電極６０２も、湾曲した基板支持体表面に対応するように成形及び／又は位置決めできると理解される。
【００９３】
図５は、ガス注入口、ガス排気口、及び排気ダクトを矢印として示す。それぞれのチャネル及びダクトは、本明細書で説明される実施形態のうちの任意のものに従って提供することができると理解されたい。
【００９４】
本明細書で説明される実施形態は、特に、異なるプロセスが隣接又は近接する堆積ステーションに提供される用途に役立つ。例えば、図５の左側に電極６０２によって示される堆積ソースは、第１の堆積プロセスを実行することができ、図５の右側に電極６０２によって示される堆積ソースは、第２の異なる堆積プロセスを実行することができる。例えば、左の処理領域の圧力が０．３ミリバールで、右の処理領域の圧力が１．７ミリバールである場合、中央の真空チャネル１１４２の領域、例えば真空ダクトの圧力は、通常、２つの処理エリアの低い圧力を下回るように提供される。先ほどの例では、圧力は、０．２ミリバールとすることができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、３つ以上の堆積ソースが提供される場合には、排気ダクトの領域の圧力は、処理領域のうちの任意の領域での最小圧力を下回るように提供される。
【００９５】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、ガス分離ユニットの壁部分又は要素を、図５に関して説明された配置に提供することができる。これによって、ガス分離ユニットの壁部分又は要素を、処理ガス排気口と分離ガス注入口だけではなく、処理ガス注入口と分離ガス注入口との間にも提供することができ、分離ガス注入口と排気ダクトとの間に更に提供することができる。これについては、よりよく理解することができ、以下で図６に関してより詳細に説明されるだろう。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる通常の実施形態によれば、壁部分の少なくとも１つ及び／又は電極の少なくとも１つは、基板支持体表面からの距離が、例えば、基板支持体表面位置の熱膨張及び対応する変化を補償するために、調節又は変更できるように、提供することができる。更に、本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる本明細書で説明される実施形態によれば、堆積ソース又は堆積ステーションのうちの少なくとも１つが、本明細書で説明される実施形態に関して説明されるように提供されることが理解される。
【００９６】
図６は、堆積ステーション６３０を示す。堆積ステーション６３０は、電極６０２を含む。電極は、電極６０２に電力供給されるように、整合回路６８０に接続することができる。図６に示されるように、電極６０２には、曲面を提供することができ、その結果、電極は、処理ドラム又はコーティングドラムに対応する、即ち、ドラムの表面に対して基本的に平行面を有する。矢印８０１は、電極６０２に沿った処理領域の処理ガスのガス流を概略的に示す。処理ガス注入口６１２及び処理ガス排気口６１４のそれぞれのスリットが、図６の線によって強調される。これによって、本明細書で説明される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態様によれば、特にＰＥＣＶＤ処理について、処理ガス流は、非対称である、即ち、基板の移動方向か基板の移動方向と反対であるかのどちらかである。
【００９７】
概して、本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる実施形態は、第１の真空処理領域及び少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板支持体の表面に沿って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の真空処理領域に対応する第１の堆積ステーションと、少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積ソースとを含むことができ、少なくとも第１の堆積ステーションは、表面を有する電極であって、電極の表面は基板支持体の表面と対向する、電極と、処理ガス注入口及び処理ガス排気口であって、電極の表面の対向する側に配置される、処理ガス注入口及び処理ガス排気口と、電極の表面並びに処理ガス注入口及び処理ガス排気口を取り囲む第１の分離壁と、第１の分離壁を取り囲む少なくとも１つの分離ガス注入口と、少なくとも１つの分離ガス注入口を取り囲む少なくとも１つの第２の分離壁とを含む。堆積用装置は、第１の堆積ステーションと少なくとも１つの第２の堆積ソースとの間に少なくとも更なるガス排気口を提供する一又は複数の真空フランジを更に含む。
【００９８】
ガス分離ユニット６２０は、電極６０２周囲に提供される。これによって、ガス分離ユニット６２０は、電極６０２の一方に第１の部分６２０Ａを、電極６０２の反対側に第２の部分６２０Ｂを有する。ガス分離ユニット６２０の更なる側面部分６２０Ｃが提供される。代替的な実施形態によれば、別個のガス分離ユニットを、第１の部分６２０Ａ及び第２の部分６２０Ｂが、別個のガス分離ユニットによって各々形成されるように、提供することができる。しかしながら、電極６０２を取り囲むガス分離ユニット６２０は、改善された分離ファクターを提供する。これによって、明細書及び特許請求の範囲のいくつかの部分にしたがって、電極６０２の一方及び電極６０２の反対側に提供されるガス分離ユニットについて言及されると理解される。図６に関して、電極６０２を取り囲む単一のガス分離ユニットを、同一の電極の２つの対向する側に提供するように、提供することができると理解できる。
【００９９】
分離ガス注入口８４２の一又は複数の開口は、電極６０２の第１の側と電極６０２の反対側に提供される。電極６０２を取り囲む分離ガス注入口８４２は、図６の破線によって示される。通常、分離ガス注入口８４２は、電極６０２の対向する側に提供され、又はガス分離ユニット６２０が分離ガス注入口８４２と電極との間にあるように、電極６０２を均一に取り囲むように提供される。
【０１００】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、更なるガス分離ユニット１６２０を提供することができる。これによって、第１の部分１６２０Ａ及び第２の部分１６２０Ｂを、電極６０２の対向する側に提供することができる。代替的には、２つのガス分離ユニットを、図６で示される更なるガス分離ユニット１６２０の第１及び第２の部分の代わりに、提供することができる。図６に示される更なるガス分離ユニット１６２０は、更なるガス分離ユニット１６２０が電極６０２、第１のガス分離ユニット６２０及び分離ガス注入口８４２を取り囲むように、側面部分１６２０Ｃを更に有する。
【０１０１】
図６に示されるように、先ほど説明された堆積ステーション６３０の要素は、堆積ソース又は堆積ステーションの本体６０３に装着される。本体は、本明細書で説明される実施形態による堆積装置のチャンバに装着することができる、及び／又は堆積装置のそれぞれの区画に提供することができるフレーム部分を有することができる。これによって、更なるガス分離ユニット１６２０の外側の、即ち、ユニット１６２０を取り囲む真空領域が提供される。真空領域は、例えば、図５に示される真空ダクト１１４２に対応する排気ダクトによって、排気される。
【０１０２】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス分離ユニット６２０、更なるガス分離ユニット１６２０、及び電極から成るグループから選択される要素のうちの少なくとも１つは、基板指示表面までの距離が変更できるように、本体６０３、アクチュエータ、又は処理ドラム又はコーティングドラムの軸に結合される支持体要素で支持及び／又は結合することができる。これによって、スリット幅に大きく依存するガス分離を改善することができる。例えば、−２０℃から４００℃、例えば、０℃から２００℃又は−２０℃から８０℃などの温度まで加熱及び／又は冷却することができるコーティングドラムの熱膨張を補償することができる。これによって、温度次第で変化する、ガス分離ユニットとドラムとの間のスリット値の変化するスリット幅を補償することができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる通常の実施形態によれば、例えばＰＶＤについて、１：１００以上のガス分離ファクター、又は、例えばＣＶＤについて、１：１０，０００以上、例えば１：１００，０００などのガス分離ファクターでさえ提供することができる。
【０１０３】
更なる又は代替的な実施態様によれば、ガス分離ユニットのスリット幅又は位置の自動調節を提供することができる。これによって、カメラ、距離センサなどの測定装置を利用することができる。更に、熱膨張が保障されるべき場合、ガス分離ユニットの位置の変更は、基板支持体表面の位置を変更する熱膨張に対応する熱膨張を有するガス分離ユニットのための支持体要素によって提供することができる。これによって、ガス分離ユニットと基板支持体表面との間のスリット幅は、基板を損傷し、傷つけ又は破壊するリスクなく、できる限り小さくすべきである（最前の分離ファクターに対して）と考えられるべきである。先述のことを考慮すると、本明細書で説明される実施形態は、異なる圧力が、隣接する処理領域で、異なる堆積プロセス、例えば、ＣＶＤプロセス又はＰＥＣＶＤプロセスなどに使用され、異なる処理ガスが、特に１つの処理ガスが隣接する処理領域のプロセスに有害である場合に、隣接する処理領域での異なる堆積プロセスに使用される堆積プロセスに特に役立つ。
【０１０４】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、堆積装置のチャンバ又はハウジングは、区画又は開口を有することができ、チャンバ又はハウジングが真空気密エンクロージャを形成する、即ち、約０．２〜１０ミリバールの圧力での真空に、又は１＊１０−４〜１＊１０−２ミリバールの圧力での真空にさえ排気することができるように、チャンバ又はハウジングとの結合を提供するために、堆積ソース又は堆積ソースを有する堆積ステーションを開口又は区画に位置決めすることができる。異なる圧力範囲は、特に、異なる圧力状態で行われる、１０−３ミリバールの範囲でのＰＶＤプロセス、及びそのミリバール範囲でのＣＶＤに関して考慮されるべきである。更に、チャンバ又はハウジングは、１＊１０−６ミリバール以下の圧力でバックグラウンド真空（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｖａｃｕｕｍ）まで排気することができる。バックグラウンド圧力は、任意のガスの注入口が全くない状態で、チャンバ又はハウジングの排気によって実現される圧力を意味する。
【０１０５】
これによって、堆積装置は、基板が堆積装置内部の２つ以上の処理領域を通って移動する間に組み合わせることができる、多様なプロセス及びＰＶＤプロセス、例えば、蒸発又はスパッタリングなど、若しくはＣＶＤプロセス、例えば、ＰＥＣＶＤプロセスなどの共通のプラットフォームを形成する。特に、様々なＰＥＣＶＤプロセスを組み合わせることができ、例えば、ＴＦＴ又はフレキシブルＴＦＴ製造、より具体的には超高バリアに使用することができる。
【０１０６】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、フレキシブル基板の巻き及び巻出し用ローラ、基板案内用ローラ、処理又はコーティングドラム、及びフレキシブル基板と接触している他の要素が、フレキシブル基板の裏側、即ち、処理領域で処理されない側だけが接触するように、堆積チャンバで位置決め及び／又は配置される。また更なる実施形態によれば、そのような堆積装置に、基板上での粒子発生が回避されるように、ボトムアップ式堆積ソースを提供することができる。これによって、特に処理又はコーティングドラム適用について、ボトムアップ式堆積ソースは、コーティングドラムの回転軸下方に配置されている堆積ソースとして理解することができる。
【０１０７】
図１、図３、及び図４に示される例について、装置は、基板をコーティングドラムに及びコーティングドラムから、並びにそれぞれの巻出しロール又は巻きロールで案内するための複数の案内ローラを含む。通常、案内ローラの数は、２以上かつ６以下である。これによって、通常の実施態様によれば、全ての案内ローラの巻角度の合計は、２０°から３６０°、例えば、６０°から１８０°とすることができる。先ほど説明されたように、案内ローラは、その背面、即ち、処理しない側でだけ基板と接触する基板案内システムを提供するように配置される。
【０１０８】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、一又は複数のそれぞれの電極を有する堆積ソース、一又は複数のガス分離ユニット、及びオプションで提供される分離ガス又はパージガス用の入力装置を、１つのアセンブリとして堆積装置のハウジング又はチャンバの開口又は区画に置くことができる若しくは開口又は区画から除去することができる堆積ステーションとして提供することができる。
【０１０９】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、分離ガス又はパージガスの挿入は、通常、Ｈ２などの処理ガス、アルゴンなどの希ガス、又は窒素を分離ガス注入口によって画定されるそれぞれの領域に挿入することによって行われる。これによって、分離ガス注入口は、ガス分離ユニットの間、即ちそのそれぞれの壁要素の間に提供されるスリット開口とすることができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、堆積ソース、ガス注入口エリア、及びガス分離ユニットは、チャンバのバックグラウンド真空を、堆積ソース又は堆積ソースの少なくとも５０％の何れかの圧力の何れかよりも低い圧力で提供することができるように、排気ダクト又は吸引ダクトに結合されるエリアによって取り囲まれる。通常の実施態様によれば、このコンセプトは、第１の真空ポンプ又は第１のポンピングステーションの少なくとも１つのが、処理領域又は堆積ステーションの各々とそれぞれ関連し、第２の真空ポンプ又は第２のポンピングステーションの少なくとも１つが、チャンバ圧力全体を制御するためにチャンバと関連する場合に、最も容易に提供することができる。
【０１１０】
更なる実施形態によれば、第１の堆積ソース及び少なくとも１つの第２の堆積ソースで、少なくとも２つの層を基板上に堆積させる方法が提供される。方法は、表面に沿って基板支持体上で基板を案内すること（例えば、図７のフィーチャ１６０２を参照）と、少なくとも第１の堆積ソースの対向する側の少なくとも２つの位置に分離ガスを提供すること（例えば、図７のフィーチャ１６０６を参照）と、少なくとも２つの位置の間で処理ガスを提供及び排気すること（例えば、図７のフィーチャ１６０４を参照）と、第１の堆積ソースと少なくとも１つの第２の堆積ソースとの間で少なくとも１つの真空排気口でのポンピングを行うこと（例えば、図７のフィーチャ１６０８を参照）とを含む。通常の実施態様によれば、分離ガスは、水素、窒素又は希ガスとすることができ；及び／又は少なくとも１つの真空排気口での圧力は、第１の堆積ソース及び少なくとも１つの第２の堆積ソースの任意のエリアの圧力よりも小さいとすることができる。
【０１１１】
また更なる実施形態によれば、薄膜を基板上に堆積させるための装置が提供される。装置は、真空処理領域を通して基板を案内するための外面を有する基板支持体と、真空処理領域で薄膜を基板上に堆積させるためのプラズマ堆積ソースであって、電極を備えるプラズマ堆積ソースと、電極と外面との間の距離を調節するように構成されるアクチュエータとを含む。装置は、次の態様、詳細及び特徴のうちの一又は複数を含み得る：基板支持体は、コーティングドラムとすることができ、基板は、フレキシブル基板である；プラズマ堆積ソースは、電極及びコーティングドラムの軸に機械的に結合される支持体要素を含むことができる；支持体要素は、ディスク又はディスクの一部とすることができ、ディスク又はディスクの一部は、コーティングドラム、又は真空処理領域の幅をプラスしたコーティングドラムと本質的に同一の直径を有し、ディスク又はディスクの一部は、異なる熱膨張係数を有するコーティングドラムの材料とは異なる材料から成り、ディスク又はディスクの一部は、ディスク又はディスクの一部の直径をコーティングドラムの直径に調節するために、適合された温度レベルに維持され、又は支持体要素は、ディスク又はディスクの一部とすることができ、ディスク又はディスクの一部は、コーティングドラム又はスリット幅をプラスしたコーティングドラムと同一の直径又はスリット幅をプラスしたコーティングドラムと基本的に同一の直径を有し、ディスク又はディスクの一部は、コーティングドラムの材料と同一の材料である材料から成り、ディスクは、同一の温度で維持されるか、ディスク又はディスクの一部は、ディスク又はディスクの一部の直径をコーティングドラムの直径に調節するように適合された温度レベルに維持されるかのどちらかであり；装置は、真空処理領域の幅をモニタリングするためのモニタリングデバイスを更に含むことができ；特にモニタリングデバイスは、オプションで又は電気的に真空処理領域の幅をモニタリングするための光又は電気モーターを含むことができ；例えば、モニタリングデバイスは、一又は複数のプラズマ条件をモニタリングするためのプラズマ堆積ソースに結合されるプラズマモニタとすることができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、装置は、基板が基板支持体の外面とガス分離ユニットとの間を通過することができるスリットを形成するように適合される更なる第２の真空処理領域から真空処理領域を分離するためのガス分離ユニットを更に含むことができ、ガス分離ユニットは、処理領域と更なる処理領域との間の流体連通を制御するように適合され、流体連通は、ガス分離ユニットの位置を調節することによって制御され、特に少なくとも１つのガス分離ユニットは、スリットの幅を調節するように構成されるアクチュエータを備え、及び／又は基板支持体は、コーティングドラムであり、少なくとも１つのガス分離ユニットは、ガス分離ユニット及びコーティングドラムの軸に機械的に結合されている支持体要素を含む。
【０１１２】
上記の記述は本発明の実施形態を対象としているが、その他の及び更なる実施形態が、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、考案され得、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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