(57)【要約】【課題】  薄膜形成装置において成膜後の基板を迅速に冷却し、生産性の向上を図る。【解決手段】  基板７からの輻射熱を受け止める冷却パネル１０を備え、冷却パネル１０は、基板７との対向面に、凹凸となる多数の窪み１４を設ける。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気内にて基板の表面に薄膜材料を付着させて薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
前記薄膜を形成した前記基板からの輻射熱を受け止める冷却パネルを備え、
該冷却パネルは、前記基板との対向面に、凹凸を有することを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記凹凸は、前記冷却パネルの表面に複数の窪みを設けたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項３】
前記窪みは略円形の開口部を有し、該開口部の直径寸法よりも深さ寸法が大きいことを特徴とする請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記窪みは多角形の開口部を有し、該開口部に外接する円の直径寸法よりも深さ寸法が大きいことを特徴とする請求項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記窪みが、前記基板との対向面全体の８０％以上に形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜を形成する薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す）では、放電空間に面する誘電体層の表面に数千Åの膜厚の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜を被覆している。この酸化マグネシウム膜は、誘電体層の保護機能および２次電子放出機能を有している。
このような酸化マグネシウム膜は、その膜材料を、例えば、電子ビーム加熱などによって蒸発させて基板の電極を覆う誘電体層の表面に蒸着させることにより形成される。
【０００３】
ＰＤＰなどの大型の基板に対して薄膜を形成する薄膜形成装置としては、蒸着装置、スパッタ装置などがあり、例えば、基板を搬送させながら形成させる通過型の蒸着装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記のような蒸着装置にて成膜された基板は、高温に熱せられており、この高温状態のまま装置外部に出すことは、空気中の粒子と反応するなどして基板の劣化を招く原因となるため、真空引きされて減圧された蒸着装置のチャンバ内で冷却する必要がある。
【０００５】
このように、蒸着装置内にて基板を冷却する場合には、雰囲気ガスが存在しないため、赤外線の放射、あるいは、基板と直接接触する箇所を設けて、そこからの熱伝達によって冷却する手段に限られる。
上記冷却する手段として、基板と直接接触する箇所を設けた場合は、接触箇所の汚れが基板に付着するなどの汚染が懸念されるため、大きな接触面積を取ることができず、充分な冷却効果を得ることができない。
このため、通常は赤外線の輻射による冷却を行っている。このための冷却方法としては、基板から放射される赤外線による輻射熱を受け止めるための冷却パネルを基板から所定の距離を離して設置することが行われている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１７６２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、基板から離して冷却パネルを設置して、基板から放射される赤外線による輻射熱を受け止めて、基板の冷却をする蒸着装置、スパッタ装置などの薄膜形成装置において、生産性の向上のため、基板の冷却を迅速に行うべく冷却効率の良い冷却パネルが要求される。
このように冷却効率の良い冷却パネルを得るには、従来の蒸着装置では、冷却パネルの材質（少なくとも表面の材質）として、理想的な物体である黒体の輻射率１にできるだけ近い高輻射率の部材を用いるようにしていた。
【０００８】
しかしながら、冷却パネルとして、高輻射率の部材を用いた場合であっても、その高輻射率の部材が有する分光特性は、現実に存在する部材では、輻射率が部分的に低下する箇所があるなどのため、理想的な黒体に近い輻射率が得られず、冷却効率が十分にあがらないという問題があった。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上記したように、冷却パネルの冷却効率があがらないという問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、減圧雰囲気内にて基板の表面に薄膜材料を付着させて薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記薄膜を形成した前記基板からの輻射熱を受け止める冷却パネルを備え、該冷却パネルは、前記基板との対向面に、凹凸を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る薄膜形成装置の一例である蒸着装置を示す概略断面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１２】
図１に示すように、蒸着装置１は、成膜チャンバ２を備えており、この成膜チャンバ２には、投入チャンバ３及び排出チャンバ４がゲート５を介して隣接して設けられている。
【００１３】
各チャンバ（成膜チャンバ２、投入チャンバ３、排出チャンバ４）には、図示しない真空排気装置が接続されている。
また、各チャンバ（成膜チャンバ２、投入チャンバ３、排出チャンバ４）は、複数のコロ６ａからなる搬送装置６を備えており、基板７をコロ６ａ上に支持して図中矢印方向に、投入チャンバ３、成膜チャンバ２、排出チャンバ４の順に搬送する。
【００１４】
成膜チャンバ２には、その底部のハース８（るつぼ）内に、膜材料として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの蒸発源９が配置されている。さらに、電子ビーム１１ａを発生する電子ビーム発生源１１（例えば、電子銃など）を備えており、この電子ビーム発生源１１には、制御手段１３によって制御される加速電圧源１２によって電圧が供給される。
【００１５】
この成膜チャンバ２内において、蒸発源９の膜材料が、電子ビーム１１ａによる加熱によって蒸発され、搬送装置６上を搬送される基板７の表面に蒸着材が付着する。
これにより、基板７の誘電体層などの表面に、酸化マグネシウム膜等を被覆することができる。
また、排出チャンバ４は、搬送装置６によって搬送される基板７の搬送路の下方に、
蒸着材を付着させた基板７からの輻射熱を受け止める冷却パネル１０を備えている。
【００１６】
次に、冷却パネル１０の構造について図を用いて詳細に説明する。
図３は、冷却パネル１０の全体の平面図、図４は、冷却パネル１０の一部の拡大斜視図、図５は、図４のＢ−Ｂ線の断面図である。
図３及び図４に示すように、この冷却パネル１０には、搬送装置６によって搬送される基板７との対向面である上面に、空洞効果を引き起こすための凹凸を有することを特徴とする。この凹凸は、図３に示すように、例えば多数の窪み１４からなる。
ここで、空洞効果とは、窪み１４（凹部）内に入射した電磁波（赤外線など）が反射を繰り返し、反射面における電磁波の吸収により、実効輻射率が高まることを意味している。
例えば、１回の反射で７０％が吸収され、外に出るまで３回反射するとすれば、１−（１−０．７）３＝０．９７３の輻射率となる。
【００１７】
窪み１４は、冷却パネル１０の上面の全面積における所定の割合以上設けられており、図４の拡大斜視図に示すように、窪み１４は略円形の開口部１４ａを有し、図５の断面図に示すように、その開口部１４ａの直径寸法Ｌよりも深さ寸法Ｄが大きく形成されている。
【００１８】
このように、直径寸法Ｌよりも深さ寸法Ｄが大きい窪み１４は、黒体の輻射率に近い比較的高い輻射率（例えば、０．９９以上）が得られるので、このような窪み１４が多数形成された冷却パネル１０は、窪み１４が設けられた表面全域における輻射率が高くなる。
【００１９】
また、開口部１４ａの形状は、例えば図６に示すように、三角形の開口部１４ｂ，四角形の開口部１４ｃ，八角形の開口部１４ｄなどの多角形でもよい。なお、これらの開口部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに外接する円の直径寸法Ｌをもって、直径寸法Ｌよりも深さ寸法Ｄが大きく形成されているものとする。
さらに、窪み１４は、図７に示すように、その内部が開口部１４ａよりも拡がった形状でもよく、より高い輻射率が得られる。
【００２０】
次に、上記構造の蒸着装置１による基板７の成膜方法について説明する。
基板７が投入チャンバ３に送り込まれると、投入チャンバ３内が減圧される。そして、この状態にて、基板７は、搬送装置６によって搬送され、ゲート５を通って成膜チャンバ２内へ送り込まれる。
【００２１】
成膜チャンバ２では、ハース８内の蒸発源から電子ビーム加熱などによって蒸発された膜材料が、搬送装置６によって移動される基板７の電極を覆う誘電体層の表面に蒸着され、これにより、基板７の表面に成膜が施される。
【００２２】
その後、成膜チャンバ２にて成膜が施された基板７は、ゲート５を通り減圧状態の排出チャンバ４に送り込まれる。搬送装置６によって排出チャンバ４に搬送された基板７は、その下方側に設けられた冷却パネル１０によって輻射熱が受け止められて冷却される。
【００２３】
ここで、冷却パネル１０は、実効輻射率が０.９９とされた複数の窪み１４が全面にわたって形成されて全体の実効的な輻射率が高められている。これにより、基板７は、冷却パネル１０によって迅速に冷却される。
【００２４】
なお、この冷却パネル１０は、全面積に対して窪み１４を８０％以上設けることにより、例えば、窪みがない平面の冷却パネルの輻射率が０.３程度である場合は、０.８５程度まで実効輻射率を高めることができ、あるいは、本来の輻射率が０.８程度である場合は、０.９５程度まで輻射率を高めることができる。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態に係る蒸着装置１によれば、蒸着材を付着させた基板７からの輻射熱を受け止める冷却パネル１０を設け、この冷却パネル１０の基板７との対向面である上面に、高輻射率の窪み１４を複数形成したので、冷却パネル１０の全体の実効輻射率を大幅に向上させることができ、これにより、成膜後の基板７を迅速に冷却し、生産性を大幅に向上させることができる。
【００２６】
さらに、前述のように、窪み１４をその開口部の径寸法よりも深さ寸法を大きくすることにより、冷却パネル１０の実効輻射率を大幅に高めることができる。また、基板７との対向面である上面全体の８０％以上形成することにより、十分な輻射率を得ることができる。
【００２７】
なお、冷却パネルの表面積を増大させる凹凸としては、前述のように冷却パネル表面に窪み１４を設けること以外にも、例えば、凸部を設けたり、波形の凹凸形状とするなどしてもよく、平面型の冷却パネルよりも入射した電磁波（赤外線）を複数回反射させることができれば、任意の凹凸形状を有するものであってもよい。
上述の例では、蒸着装置に適用した構成を示したがこれに限らず、スパッタ装置などの他の薄膜形成装置に適用しても良い。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態に係る蒸着装置における冷却パネルを用いた一実施例を挙げる。
【実施例】
【００２９】
まず、表面が平らな冷却パネルを用意した。
次に、この冷却パネル表面の全面積に対して８０％の領域に、直径２ｍｍ、深さ３ｍｍの窪みを設け、図３に示す状態となるようにした。
そして、この冷却パネルの輻射率を測定した結果、表面が平らな状態のときに測定した輻射率０.８が、上記のように窪みを設けた後、０.９５となった。
次に、前述の蒸着装置１に、上記冷却パネル１０を排出チャンバ４内に、基板７との対向面である上面に窪み１４を設けた面がくるように、図１に示すように設置した。
減圧され、ほぼ真空状態となった排出チャンバ４内に、表面温度が２００℃に熱せられたガラス板からなる基板７を搬送し、冷却パネル１０が基板７の下部と上部の位置に設置する。
なお、上記基板７は、横：１０８０mm，縦：５６５mm，厚さ：２.８mmの寸法のものを用いた。
上記の状態で放置し、基板７の表面温度が１００℃まで冷却するまでの時間を測定した結果、窪み１４のない表面が平らな冷却パネルを使用した場合に１２５秒かかっていた冷却時間を、約１割少ない１１２秒に短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の係る蒸着装置の構造を説明する蒸着装置の概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の係る蒸着装置の排出チャンバ内に設置された冷却パネルを説明する平面図である。
【図４】本発明の実施の形態の係る蒸着装置の排出チャンバ内に設置された冷却パネルの表面形状を示す概略斜視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】多角形の形状をした開口部の例を説明する図である。
【図７】内部が開口部よりも拡がった形状の窪みの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  蒸着装置（薄膜形成装置）
７  基板
１０  冷却パネル
１４  窪み
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  （窪みの）開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005113160.tif 000006
【図５】
2005113160.tif 000007
【図６】
2005113160.tif 000008
【図７】
2005113160.tif 000009