(57)【要約】【課題】空間分離型ＡＬＤ技術を用いた連続成膜プロセスにおいて、基材と原料供給ヘッドとが接触することなく、かつ高い生産性を実現できる成膜装置を提供する。【解決手段】成膜装置は、原料供給ヘッド１１と原料供給部と駆動部を備える。原料供給ヘッド１１は、基材１３と対向する面に、少なくとも１つの前駆体原料を供給する前駆体原料供給口１５と、少なくとも１つの反応性原料を供給する反応性原料供給口１７とがそれぞれ配置され、前駆体原料供給口１５と反応性原料供給口１７との間には、少なくとも１つの真空排気口１９が配置される。原料供給ヘッド１１の可動方向は、前駆体原料供給口１５、真空排気口１９、反応性原料供給口１７の順で配置される配列方向と平行であり、基材１３の可動方向と原料供給ヘッド１１の可動方向とは、基材の表面においてお互いに直交する関係にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に化学気相成長法により薄膜を形成する成膜装置であって、
前記基材と対向して配置される原料供給ヘッドと、
前記原料供給ヘッドに、少なくとも１種の前駆体原料と少なくとも１種の反応性原料とを、それぞれガス状で供給する原料供給部と、
前記基材と前記原料供給ヘッドとをそれぞれ独立に移動させる駆動部と、
を備え、
前記原料供給ヘッドは、前記基材と対向する面に、少なくとも１つの前記前駆体原料を供給する前駆体原料供給口と、少なくとも１つの前記反応性原料を供給する反応性原料供給口とがそれぞれ配置され、前記前駆体原料供給口と前記反応性原料供給口との間には、少なくとも１つの真空排気口が配置され、
前記原料供給ヘッドの可動方向は、前記前駆体原料供給口、前記真空排気口、前記反応性原料供給口の順で配置される配列方向と平行であり、
前記基材の可動方向と前記原料供給ヘッドの可動方向とは、前記基材の表面においてお互いに直交する関係にあることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記原料供給ヘッドは、前記前駆体原料供給口、前記真空排気口、前記反応性原料供給口、前記真空排気口がこの順で配列されるセットが複数セット、一方向に繰り返し配置されたことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記原料供給ヘッドは、前記前駆体原料供給口と前記反応性原料供給口との間に、少なくとも１つの不活性ガスを供給する不活性ガス供給口が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記原料供給ヘッドは、前記前駆体原料供給口、前記真空排気口、前記不活性ガス供給口、前記真空排気口、前記反応性原料供給口、前記真空排気口、前記不活性ガス供給口、前記真空排気口がこの順で配列されるセットが複数セット、一方向に繰り返し配置されたことを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記原料供給ヘッドを、繰り返し配置された１つの前記セットにおける配列方向幅の範囲で移動させることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記原料供給ヘッドを、前記配列方向幅を振幅として往復運動させることを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に化学気相成長法により薄膜を形成する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜形成のために広く用いられる技術の一つとして、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）がある。ＣＶＤによる薄膜形成方法としては、原料ガス又は原料ガスと反応性ガスとを熱とプラズマを使用して反応させるプラズマＣＶＤ法、原子層レベルで薄膜を形成する原子層成長（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）等が挙げられる。
上記のＡＬＤは、基材表面上に前駆体原料と反応性原料とを交互に供給する各ステップでプロセスが構成される。前駆体原料を供給するステップでは、基材表面が前駆体原料で完全に被覆された段階で一旦表面吸着反応が完了する。その後、雰囲気中の有機原料を取り去った上で、新たに反応性原料を供給することで基材表面に吸着した前駆体原料の反応が進む。この前駆体原料の反応も、吸着した前駆体原料が全て反応しきった段階で一旦停止する。ＡＬＤはこのような反応の自己停止（セルフリミット）機構を用いることで、高い膜厚制御性をもって成膜を進める。
【０００３】
一方で、ＡＬＤは成膜速度が低いといった課題がある。原子層レベルでサイクル毎に成膜するが故に、成膜レート自体が遅いという問題の他、各サイクルも時間を要する。上記のようなプロセスは、一つのチャンバー内にサンプルを設置しておき、（１）前駆体原料の導入、（２）排気、（３）反応性原料の導入、（４）排気、といった流れのサイクルを繰り返すことで実現している。各原料の導入のステップに加え、その前後においては、排気工程が必須となる。１サイクル中の半分以上の時間が、成膜に直接寄与しない排気工程で占められる。加えて、この「排気工程では、チャンバー内に残存した各種原料が無駄に廃棄される。
【０００４】
成膜速度向上の課題に対しては種々の取り組みがなされている。一つの方法として、チャンバー内の原料をプロセスステップ毎に入れ替えるのではなく、予めそれぞれの原料に対応した小さな空間領域を設け、その空間領域を交互に行き来させることでＡＬＤのプロセスステップを進める方法が検討されている（特許文献１）。この方法においては、各原料ガスを供給するための空間領域を複数交互に配した原料供給ヘッドが用いられる。上記方法は空間分離型ＡＬＤ（Spacial ALD）と呼ばれ、ＡＬＤの低い成膜速度を補う技術として検討されている。
【０００５】
ＡＬＤの成膜において、特に高い成膜速度が求められる用途として、樹脂フィルムや金属箔の基材上に連続的に膜を形成するプロセスが挙げられる。これは「ロール・ツー・ロールプロセス」と呼ばれており、二次電池分野やフレキシブル・エレクトロニクス分野において実用化が進められている。ロール・ツー・ロールプロセス向けのＡＬＤ技術として、例えば特許文献２、３、４のような装置が開示されている。
特許文献２の装置は、前駆体原料、反応性原料それぞれのガスを満たした空間を分離して配しており、それぞれの空間中をフィルムが通過することでＡＬＤ成膜が進む。しかし、この方式ではフィルムをそれぞれの空間中を連続的に通過させる必要があるので、それぞれの空間でのガスのクロストークを防止するのが困難となる。
【０００６】
特許文献３の装置は、特許文献1の技術の類似技術であり、原料供給ヘッドをロールに対向させて配置した構造である。この構成の場合、基材と原料供給ヘッドとの距離を十分小さくしておけば、各小空間領域間でのガスクロストークを抑えることが可能になる。その点では特許文献２の問題点を解決できる。しかし、原料供給ヘッドに形成された小空間領域の数量が限られるので（特許文献２も同様）、成膜するサイクル数を増やそうとした場合、基材を必要回数往復させなければならず、そのため生産性を高めるのが難しい。
【０００７】
この問題に対しては特許文献４の構成が開示されている。すなわち原料供給ヘッドが可動な構造となっており、更に基材の送りと独立に動作する構成である。こうすることで、基材送りの回数に関係なく、成膜サイクルを増加させることができる。しかし、この構成では原料供給ヘッドがロールに配置されているので、基材と原料供給ヘッドとの接触が不可避である。原子１層での制御に対し、基材成膜面が原料供給ヘッドと接触する構成であるので、基材表面での反応を阻害し、成膜された膜を傷付け、パーティクルを発生させる可能性があり、好ましい形態ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５４６６０１９号公報
【特許文献２】特表２０１３−５０８５４４号公報
【特許文献３】特許第５０９２６２４号公報
【特許文献４】特表２０１４−５２４５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、空間分離型ＡＬＤ技術を用いた連続成膜プロセスにおいて、基材と原料供給ヘッドとが接触することなく、かつ高い生産性を実現できる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は下記構成からなる。
基材の表面に化学気相成長法により薄膜を形成する成膜装置であって、
前記基材と対向して配置される原料供給ヘッドと、
前記原料供給ヘッドに、少なくとも１種の前駆体原料と少なくとも１種の反応性原料とを、それぞれガス状で供給する原料供給部と、
前記基材と前記原料供給ヘッドとをそれぞれ独立に移動させる駆動部と、
を備え、
前記原料供給ヘッドは、前記基材と対向する面に、少なくとも１つの前記前駆体原料を供給する前駆体原料供給口と、少なくとも１つの前記反応性原料を供給する反応性原料供給口とがそれぞれ配置され、前記前駆体原料供給口と前記反応性原料供給口との間には、少なくとも１つの真空排気口が配置され、
前記原料供給ヘッドの可動方向は、前記前駆体原料供給口、前記真空排気口、前記反応性原料供給口の順で配置される配列方向と平行であり、
前記基材の可動方向と前記原料供給ヘッドの可動方向とは、前記基材の表面においてお互いに直交する関係にあることを特徴とする成膜装置。
この成膜装置によれば、空間分離型ＡＬＤ技術を用いた連続成膜プロセスにおいて、成膜のための動作を、基材と原料供給ヘッドとをお互いに直交する方向に移動させる動作にすることで、駆動部の機構を簡単化でき、しかも高効率で高速な成膜が可能となる。
【００１１】
また、前記原料供給ヘッドは、前記前駆体原料供給口、前記真空排気口、前記反応性原料供給口、前記真空排気口がこの順で配列されるセットが複数セット、一方向に繰り返し配置されていてもよい。
この成膜装置によれば、前駆体原料供給口から供給された前駆体原料ガスが基材の表面で化学吸着され、その後に反応性原料ガスと化学反応するまでの間、真空排気口からガスが吸引排気されることにより、被成膜部位におけるガスのクロストークを防止できる。これにより、高精度に設計通りの成膜が行えるようになる。
【００１２】
また、前記原料供給ヘッドは、前記前駆体原料供給口と前記反応性原料供給口との間に、少なくとも１つの不活性ガスを供給する不活性ガス供給口が配置されていてもよい。
この成膜装置によれば、不活性ガス供給口を更に設けることにより、被成膜部位におけるガスのクロストークをより確実に防止できる。
【００１３】
また、前記原料供給ヘッドは、前記前駆体原料供給口、前記真空排気口、前記不活性ガス供給口、前記真空排気口、前記反応性原料供給口、前記真空排気口、前記不活性ガス供給口、前記真空排気口がこの順で配列されるセットが複数セット、一方向に繰り返し配置されていてもよい。
この成膜装置によれば、基材の表面への前駆体原料ガスの供給と反応性ガスの供給とを、ガスのクロストークを確実に防止しつつ、広い成膜範囲へのＡＬＤサイクルを一度に実施できる。
【００１４】
前記駆動部は、前記原料供給ヘッドを、繰り返し配置された１つの前記セットにおける配列方向幅の範囲で移動させてもよい。
この成膜装置によれば、１セットの配列方向幅を移動させる短い距離の原料供給ヘッドの移動により、成膜を進行させることができる。
【００１５】
前記駆動部は、前記原料供給ヘッドを、前記配列方向幅を振幅として往復運動させてもよい。
この成膜装置によれば、１セットの配列方向幅を振幅とする振動動作で原料供給ヘッドを移動させることで、高効率でＡＬＤサイクルを行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、空間分離型ＡＬＤ技術を用いた連続成膜プロセスにおいて、基材と原料供給ヘッドとが接触することなく、かつ高い生産性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】成膜装置の原料供給ヘッドを模式的に表した説明図である。
【図２】基材の可動方向と原料供給ヘッドの可動方向との関係を示す説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は原料供給ヘッドにより薄膜を形成するプロセスの説明図である。
【図４】他の構成の原料供給ヘッドを模式的に表した説明図である。
【図５】原料供給ヘッドの構成図である。
【図６】成膜装置の模式的な全体構成図である。
【図７】図６のＶ方向から見た成膜装置の模式的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本構成の成膜装置は、真空チャンバー内に配置された基材の表面に化学気相成長法によって薄膜を形成する装置である。この成膜装置は、基材に対して相対移動可能な原料供給ヘッドを備え、成膜に必要な原料を基材上に供給して、成膜する。
【００１９】
＜原料供給ヘッド及び成膜方法の概要＞
図１は成膜装置の原料供給ヘッドを模式的に表した説明図である。原料供給ヘッド１１は、略直方体形状のヘッド本体１２が基材１３と対向して配置され、後述する原料供給部から成膜に必要な原料がガス状となって供給される。ヘッド本体１２は、基材１３に対向する面に、前駆体原料を供給する前駆体原料供給口１５と、反応性原料を供給する反応性原料供給口１７とが配置される。また、前駆体原料供給口１５と反応性原料供給口１７との間には、それぞれ真空排気口１９が配置される。そして、前駆体原料供給口１５と反応性原料供給口１７の配列方向端部にも真空排気口１９が配置される。
【００２０】
前駆体原料供給口１５は、前駆体原料ガスを基材１３に向けて供給し、反応性原料供給口１７は、反応性原料ガスを基材１３に向けて供給する。また、真空排気口１９は、供給された前駆体原料ガス、反応性原料ガスを吸引して基材１３上から排気する。
【００２１】
この原料供給ヘッド１１には、前駆体原料供給口１５、真空排気口１９、反応性原料供給口１７、真空排気口１９をこの順で直線状に配列されたセットが複数セット設けられる。各供給口及び排気口の幅は概ね０．５〜５ｍｍ程度であり、上記１セットの配列方向幅Ｗ１は２〜２０ｍｍ程度となる。また、各供給口１５，１７及び真空排気口１９の基材１３表面からの距離は、概ね１ｍｍ以下となっている。
【００２２】
上記構成の空間分離型ＡＬＤによる原料供給ヘッド１１と基材１３とは、それぞれ独立して移動可能である。つまり、図２に示すように、原料供給ヘッド１１は、図１に示す前駆体原料供給口１５、真空排気口１９、反応性原料供給口１７の配列方向と平行なＳ１方向に往復運動が可能となっている。また、基材１３は、Ｓ１方向に直交するＳ２方向に移動可能となっている。基材１３の可動方向と原料供給ヘッド１１の可動方向とは、基材１３の表面においてお互いに直交する関係にある。なお、図中においては、Ｓ１方向をＸ軸方向、Ｓ２方向をＹ軸方向、鉛直方向をＺ方向として示している。
【００２３】
なお、ここでいう直交とは、必ずしも直角でなくてもよく、基材表面に面状に薄膜形成できる交差角θであればよい。この交差角θとしては、９０°±α（但し、αは、３０°以下、好ましくは１０°以下、更に好ましくは５°以下）であってもよい。なお、交差角θが直角からずれるほど、各供給口１５，１７直下の成膜中心が重なり合って、成膜領域内の膜厚をより均一化させる効果が得られる。
【００２４】
上記のセットを一方向に繰り返し配置した構成にすることで、配置したセットの数量に応じて基材１３上における反応エリアを増大できる。つまり、後述する基材１３上の薄膜形成エリアを拡大でき、成膜生産性を向上できる。
【００２５】
次に、原料供給ヘッド１１により薄膜を形成するプロセスについて、図３（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。
原料供給ヘッド１１が基材１３上をＳ１方向に移動する様子を図３（Ａ）に示す。図３（Ａ）に示す基材１３の特定位置Ｐａの直上に前駆体原料供給口１５が配置された際、前駆体原料供給口１５から前駆体原料ガスが基材１３上に供給される。供給された前駆体原料ガスは、基材１３に化学吸着される。
【００２６】
次いで、原料供給ヘッド１１が移動し、図３（Ｂ）に示すように特定位置Ｐａの直上に真空排気口１９が配置されると、基材１３上に残存する前駆体原料が排気される。そして、図３（Ｃ）に示すように特定位置Ｐａの直上に反応性原料供給口１７が配置されると、反応性原料供給口１７から反応ガスが基材１３上に供給される。供給された反応ガスは基材１３に化学吸着された前駆体原料と化学反応して、基材１３上に薄膜材料が成膜される。その後、図３（Ｄ）に示すように特定位置Ｐａの直上に真空排気口１９が配置されると、基材１３上に残存する反応性原料が排気される。
【００２７】
原料供給ヘッド１１は、前駆体原料供給口１５、真空排気口１９、反応性原料供給口１７、真空排気口１９からなる１セットの配列方向幅Ｗ１（図１参照）を移動することで、上記したＡＬＤの１サイクルが行える。つまり、Ｗ１は、ＡＬＤを１サイクル行うために必要な最短距離であり、原料供給ヘッド１１が、僅かＷ１の距離を移動するだけで、ＡＬＤサイクルを進めることができる。また、原料供給ヘッド１１を配列方向幅Ｗ１の振幅で往復運動させることで、複数回のＡＬＤのサイクルが連続して行える。原料供給ヘッド１１を往復移動させる場合には、一方向に移動させる従来方法と比較して、より小さな振幅の往復運動によって成膜が行える。そのため、成膜のための機械動作を容易に高速化できる。
【００２８】
上記の成膜プロセスが基材１３上の各位置において実施されると、基材１３上に薄膜材料が成膜される。本構成の成膜装置においては、原料供給ヘッド１１と基材１３とが、基材１３の表面においてお互いに直交する方向に移動するため、基材１３の送り速度、又は送り回数に関係なく、原料供給ヘッド１１が移動可能となる。そのため、成膜サイクルを基材１３の移動タイミングと適切に連動させることで、成膜に要する処理時間を短縮できる。
【００２９】
基材の送り方向と原料供給ヘッドの移動方向とが同じ従来方法であると、長尺フィルム状の基材に所定のＡＬＤサイクルを施そうとした場合、そのサイクル数の分だけ基材を往復させる必要がある。必要に応じて基材の搬送速度を高めることも考えられるが、フィルムのような柔らかい基材を搬送させようとした場合、搬送速度が高速になるほど搬送安定性が損なわれる。そのため搬送速度を増加させるには限界がある。これに対し、ヘッド自体を小振幅で往復させる場合、その運動の高速化は比較的容易に行える。
【００３０】
ここで、基材の搬送速度の一例を説明する。
例えば、成膜の要求仕様として、フィルム長さ３０ｍの基材に、１０サイクルでＡＬＤ成膜することを考える。従来の方法では、安定にフィルムを送ることを想定すると、フィルムの送り速度は１０ｍ／ｍｉｎ程度と考えられる。その場合、３０ｍのフィルムに１サイクル成膜させるには３分間を要する。つまり、１０サイクルの成膜に対しする所要時間は３０分となる。
【００３１】
一方、本発明の方法によれば、仮に原料供給ヘッドの１セットの配列方向幅Ｗ１が１０ｍｍであるとして、これを上記フィルム送り速度と対比させると、１０ｍ／ｍｉｎ＝１０ｍｍ／０．０６ｓｅｃになる。計算を簡単にするために、１０ｍｍの移動に０．１ｓｅｃを要するとすれば、１０サイクルの成膜を実現するには１秒で十分となる。このとき、Ｙ方向（フィルム移動方向）における原料供給ヘッドの長さを５０ｍｍとした場合、１秒でフィルム長さ５０ｍｍへの１０サイクル成膜が可能になる。すなわち、原料供給ヘッドを１秒間で１０サイクル（５往復）させることは、１秒間に５０ｍｍのフィルム長さに１０サイクルのＡＬＤ処理を行うことと等価であり、これを１分間に換算すると、３ｍ／ｍｉｎ（５０ｍｍ×６０ｓｅｃ）となる。この速度でフィルムを搬送することで、フィルム上に連続的に１０サイクルのＡＬＤ膜が形成される。つまり、上記仕様に合わせて３０ｍのフィルムに１０サイクルの成膜を行う場合、所要時間は１０分となる。
【００３２】
次に、原料供給ヘッドの他の構成例を説明する。なお、前述した部位や部材と同一のものについては、同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡略化する。
【００３３】
図４は他の構成の原料供給ヘッドを模式的に表した説明図である。
原料供給ヘッド１１Ａは、略直方体形状のヘッド本体１２Ａが基材１３に対向して配置される。ヘッド本体１２Ａは、基材１３と対向する面に、前駆体原料を供給する前駆体原料供給口１５と、反応性原料を供給する反応性原料供給口１７と、真空排気口１９と、不活性ガス供給口２１とを有する。
【００３４】
不活性ガス供給口２１は、前駆体原料供給口１５と反応性原料供給口１７との間に、少なくとも１つが配置される。本構成の原料供給ヘッド１１Ａにおいては、前駆体原料供給口１５、真空排気口１９、不活性ガス供給口２１、真空排気口１９、反応性原料供給口、真空排気口１９、不活性ガス供給口２１、真空排気口１９がこの順で配列されるセットが、複数セット配置される。
【００３５】
不活性ガス供給口２１は、窒素ガス等の不活性ガスを基材１３上に供給する。
【００３６】
本構成の原料供給ヘッド１１Ａにおいても、各供給口１５，１７，２１及び真空排気口１９の配列方向端部に、真空排気口１９が配置される。また、上記１セットの配列方向幅Ｗ２の寸法は４〜４０ｍｍ程度となる。
【００３７】
本構成の原料供給ヘッド１１Ａによれば、不活性ガス供給口２１を真空排気口１９の両脇に配置することで、前述した前駆体原料供給口１５と不活性ガス供給口２１との間のガス遮蔽性を向上でき、前駆体原料と反応性原料とのクロストークをより確実に防止できる。
【００３８】
上記の不活性ガス供給口２１を含むセットを一方向に繰り返し配置した構成にすることで、配置したセットの数量に応じて基材１３上における反応エリアを増大できる。つまり、基材１３上の薄膜形成エリアを拡大して成膜生産性を向上できる。
【００３９】
そして、本構成の原料供給ヘッド１１Ａによれば、前駆体原料供給口１５、真空排気口１９、不活性ガス供給口２１、真空排気口１９、反応性原料供給口１７、真空排気口１９からなる１セットの配列方向幅Ｗ２を移動することで、上記したＡＬＤの１サイクルが行える。つまり、Ｗ２は、ＡＬＤを１サイクル行うために必要な最短距離となる。原料供給ヘッド１１の僅か配列方向幅Ｗ２の移動だけで、ＡＬＤサイクルを進めることができ、Ｗ２の振幅で往復運動させることで、複数回のＡＬＤのサイクルが連続して行える。原料供給ヘッド１１を往復移動させる場合には、前述同様に小さな振幅の往復運動によって成膜が行え、成膜のための機械動作を容易に高速化できる。
【００４０】
次に、上記原料供給ヘッド１１，１１Ａを備える成膜装置のより詳細な構成について説明する。
図５は原料供給ヘッド１１の構成図である。原料供給ヘッド１１，１１Ａは、真空排気口１９に接続される吸引流路２５に吸引ポンプ２７が接続される。この吸引ポンプ２７の駆動により、基材１３上のガスが吸引されてチャンバー外部に排気される。
【００４１】
また、原料供給ヘッド１１，１１Ａは、原料供給部５１に接続される。原料供給部５１は、前駆体原料ガスを供給する供給制御部３１と、反応性原料ガスを供給する供給制御部３３とを有する。更に、原料供給ヘッド１１Ａには、不活性ガス供給部５２が接続される。不活性ガス供給部５２は、不活性ガスを供給する供給制御部３５を有する。
【００４２】
原料供給部５１の供給制御部３１からの前駆体原料ガスは、前駆体原料ガス流路３７を通じて前述の前駆体原料供給口１５に供給され、供給制御部３３からの反応性ガスは、反応性ガス流路３９を通じて前述の反応性原料供給口１７に供給される。また、不活性ガス供給部５２からは、供給制御部３５からの不活性ガスが不活性ガス流路４１を通じて前述の不活性ガス供給口２１に供給される。
【００４３】
吸引流路２５は、複数セットの真空排気口１９に共通して接続され、各ガス流路３７，３９，４１は、複数セットの各供給口１５，１７，２１に共通して接続される。これにより、セット間による吸引及び供給圧力が一定となり、成膜条件が各セットで一定となって薄膜の品質や厚みにばらつきが生じることを防止できる。
【００４４】
図６は成膜装置の模式的な全体構成図、図７は図６のＶ方向から見た成膜装置の模式的な構成図である。
図６に示すように、成膜装置１００は、フィルム状の基材１３と対向して配置される原料供給ヘッド１１（１１Ａ）、吸引ポンプ２７、及び原料供給部５１を有する。この成膜装置１００においては、基材１３をＳ２方向に移動させる基材搬送機構５５と、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）をＳ１方向に往復運動させるヘッド駆動機構５７（図７参照）とを備える。そして、成膜装置１００は、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）と基材搬送機構５５とを収容するチャンバー６１と、チャンバー６１内を減圧する真空ポンプ６３とを備える。
【００４５】
基材搬送機構５５は、フィルム状の基材１３をＳ２方向に移動させる一対のローラ７３Ａ，７３Ｂと、図示しないサーボモータ等のロール駆動部とを備える。一対のローラ７３Ａ，７３Ｂには、基材１３が予め巻き付けられており、例えば一方のローラ７３Ａから基材１３を送り出し、他方のローラ７３Ｂで基材１３を巻き取るという搬送プロセスが実施される。
【００４６】
ヘッド駆動機構５７は、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）をＳ１方向に移動自在に支持する不図示の移動ステージに接続される。このヘッド駆動機構５７は、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）をＳ１方向に駆動するリニアアクチュエータ７７を有し、チャンバー６１内の駆動軸は、伸縮自在なベローズ７９によって覆われている。
【００４７】
上記構成の成膜装置１００によれば、チャンバー６１の外部からリニアアクチュエータ７７を、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）が、上述した１セットの配列方向幅Ｗ１（又はＷ２）の幅で往復振動するように駆動することで、所定のＡＬＤサイクルでの成膜が可能となる。つまり、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）をＳ１方向に振動させ、基材１３上でＳ１方向の移動を少なくとも１回行った後に、基材搬送機構５５により基材１３をＳ２方向に移動させる。この動作により、基材１３上に連続成膜が可能となる。
【００４８】
本構成の場合、配列方向幅Ｗ１（又はＷ２）の幅で原料供給ヘッド１１（１１Ａ）に振動を生じさせる機構と、基材１３を搬送する機構とを別々に設けている。そのため、比較的短距離となるＳ１方向の駆動と、比較的長距離となるＳ２方向への駆動を、それぞれ適切な駆動部の構成で実現できる。よって、高精度な位置合わせ精度で、しかも安定した連続動作が必要となる原料供給ヘッド１１（１１Ａ）の振動動作と、長い移動距離を要する基材１３の搬送動作とを、両立して実現でき、成膜の高速化も図れる。また、原料供給ヘッド１１（１１Ａ）と基材１３とは、機構上、接触することがない。そのため、基材表面での反応を阻害すること、成膜された膜を傷付けてパーティクルを発生させることがない。つまり、本構成によれば、空間分離型ＡＬＤ技術を用いた連続成膜プロセスでありながら、基材１７と原料供給ヘッド１１（１１Ａ）とが接触することなく、かつ高い生産性を実現できる。
【００４９】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
例えば、上記例では、１種の原料供給ガス、１種の反応性原料ガス、更には、不活性ガスのそれぞれを基材に供給する構成であるが、更に他の種のガスを供給して薄膜形成する構成としてもよい。
また、基材と原料供給ヘッドの双方を同時に駆動すれば、ヘッド自体の大きさ（Ｙ方向長さ等）を勘案して、基材との相対移動の速度をより最適に調整でき、双方を単独で駆動する場合と比較して、より高効率な連続処理が可能となる。
また、基材は、フィルム状に限らず、平面状や曲面状等の板材であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１１  原料供給ヘッド
１３  基材
１５  前駆体原料供給口
１７  反応性原料供給口
１９  真空排気口
２１  不活性ガス供給口
２７  吸引ポンプ
５１  原料供給部
５５  基材搬送機構（駆動部）
５７  ヘッド駆動機構（駆動部）
１００  成膜装置
【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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