CN107532291A - 基板除电机构及使用其的真空处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种技术，该技术在真空中对膜状的基板等进行成膜等的处理的装置中，能够不给处理区域带来影响而以简单的结构效率良好地进行除电。本发明是一种对在真空中被输送的成膜用膜（10）借助磁控管放电进行除电的基板除电机构。在本发明中，具有：壳体（51），被导入放电气体；直线状的放电电极（53），在壳体（51）内以相对于基板输送方向正交的方式配置，被施加规定的电压；磁铁（54A），被配置在放电电极（53）的附近；将磁铁（54A）配置成使得对应于成膜用膜（10）上的带电量的分布产生放电。

Description

基板除电机构及使用其的真空处理装置

技术领域

本发明涉及在真空中将基板除电的技术，特别涉及将膜状的处理基板除电的技术。

背景技术

以往以来，已知有以下这样的卷取式真空蒸镀装置，该装置一边将从送出辊连续地送出的长尺寸的膜状的基板卷绕到冷却用罐形辊上，一边使来自与该罐形辊对置配置的蒸发源的蒸发物质蒸镀到原料膜上，将蒸镀后的原料膜利用卷取辊卷取（例如参照专利文献1）。

在这样的卷取式真空蒸镀装置中，因残留在膜上的电荷的影响，而在卷取辊上的膜的卷取时，产生在膜上发生褶皱、不能被适当地卷取的问题。

所以，为了消除该问题，提出了设置将成膜后的膜借助等离子处理除电的除电单元、在膜的卷取前将在膜上带电的电荷用该除电单元除去的方法（参照专利文献2）。

另一方面，在这样的以往技术中，由于在膜上形成薄膜后，经由多个辊输送到卷取辊而卷取，所以存在下述问题：膜的成膜面与辊接触而有可能给薄膜带来损伤。

因此，以往作为膜的行进机构，提出了以下的结构：在截面圆形形状的导引辊的辊主体上，将外径比辊主体大的截面圆形形状的导引部隔开规定的间隔地设置两个，以便载置膜的两边缘部；并且，在具有与该导引辊的旋转轴平行的旋转轴的辅助辊的辊主体上，隔开与导引辊的导引部相同程度的间隔，设置外径比辊主体大的截面圆形形状的两个导引部；通过将膜的两端部用导引辊的导引部和辅助辊的导引部夹着而输送，而不会对形成在膜上的薄膜带来损伤而稳定地输送（参照专利文献3）。

但是，在使用这样的行进机构输送膜的情况下，有在被导引辊和辅助辊夹着的膜的两端部、由静电导致的带电量变得比中央部分大的问题。

因此，在使用这样的行进机构将膜输送、成膜的情况下，如果使用上述除电单元，则由于借助在膜的宽度方向上均匀地产生的等离子进行除电，所以存在下述课题：不能将带电量大的部分充分地除电，另一方面，如果想要使由放电带来的等离子变强来将带电量大的部分充分地除电，则有可能给膜上的成膜区域带来影响，并且放电电极的消耗量及耗电变大，进而如果增加除电单元则装置结构复杂、大型化。

专利文献1：日本特许第3795518号公报。

专利文献2：WO2006/088024号小册子。

专利文献3：日本特许第5024972号公报。

发明内容

本发明是为了解决上述以往技术的课题而做出的，其目的在于提供一种技术，该技术在真空中对膜状的基板等进行成膜等处理的装置中，能够不给处理区域带来影响而以简单的结构效率良好地进行除电。

为了解决上述课题而做出的本发明是一种基板除电机构，其对于在真空中被输送的处理基板，借助磁控管放电进行除电，该基板除电机构具有：放电用容器，被导入放电气体；直线状的放电电极，在前述放电用容器内以相对于基板输送方向交叉的方式配置，被施加规定的电压；磁铁，被配置在前述放电电极的附近；将前述磁铁配置成使得对应于前述处理基板上的带电量的分布产生放电。

利用本发明，对下述情况也是有效的：关于前述放电电极的长度方向以部分地产生放电的方式配置有前述磁铁。

利用本发明，对下述情况也是有效的：将前述磁铁配置成使前述放电电极的与前述处理基板的两边缘部对应的部分产生放电。

利用本发明，对下述情况也是有效的：关于前述放电电极的长度方向，配置有该长度方向的长度不同的多个前述磁铁，使得生成由放电带来的等离子强的部分和由放电带来的等离子弱的部分。

利用本发明，对前述处理基板是膜状的基板的情况也是有效的。

另一方面，本发明是一种真空处理装置，该真空处理装置具有：真空槽；处理源，被配置在前述真空槽内；处理基板，在前述真空槽内被经由规定的输送路径输送，被前述处理源处理；上述任一基板除电机构被配置在前述输送路径的附近。

利用本发明，对下述情况也是有效的：具有将前述处理基板以夹着的状态引导而使其行进的引导行进机构；将前述磁铁配置成使得在前述放电电极中的与前述处理基板被前述引导行进机构夹着的部分对应的部分处产生放电。

利用本发明，对前述处理源是成膜源的情况也是有效的。

利用本发明，对将前述磁铁配置成使与前述处理基板的非成膜区域对应的部分产生放电的情况也是有效的。

在本发明的基板除电机构中，由于具有在放电用容器内以相对于基板输送方向交叉的方式配置、被施加规定的电压的直线状的放电电极，将磁铁配置成使得对应于例如膜状的处理基板上的带电量的分布产生磁控管放电，所以在例如通过对于处理基板的带电量较大的部分使放电变强，而在真空中对处理基板进行成膜等处理的装置中，能够不给处理区域带来影响而效率良好地进行除电。

此外，根据本发明，由于不需要使由放电带来的等离子的强度变大到所需以上，所以能够抑制对于放电电极的施加电力，由此能够使放电电极的消耗量及耗电变少。

在本发明中，在关于放电电极的长度方向以部分地（例如在放电电极的与处理基板的两边缘部对应的部分）产生放电的方式配置磁铁的情况下，由于能够仅对处理基板的带电量大的部分产生放电，所以能够实现除电机构的简单化和高效化。

在本发明中，在关于放电电极的长度方向配置有该长度方向的长度不同的多个磁铁、以便生成由放电带来的等离子强的部分和由放电带来的等离子弱的部分的情况下，由于能够在将处理基板整体地除电的同时，对带电量大的部分可靠地进行除电，所以能够实现对于该处理基板的除电的优化。

在本发明中，真空处理装置具有真空槽、配置在该真空槽内的处理源（例如成膜源）、和膜状的处理基板，该膜状的处理基板在真空槽内被经由规定的输送路径输送，被该处理源处理，在输送路径的附近配置有上述任一种基板除电机构，根据上述真空处理装置，能够提供一种例如能够不给成膜区域带来影响、以简单的结构效率良好地进行除电的成膜装置。

特别是，在具有将处理基板以夹着的状态引导而使其行进的引导行进机构、将磁铁配置成使得在放电电极的与处理基板被引导行进机构夹着的部分对应的部分处产生放电的情况下，在能够不对形成在例如膜状的处理基板上的薄膜带来损伤而稳定地输送的成膜装置中，能够将该处理基板的带电有效地除去。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式的卷取式成膜装置的一例的概略结构图。

图2（a）、图2（b）是表示本实施方式的引导行进机构的例子的局部剖视图。

图3是表示以往的除电机构的例子的图，图3（a）是表示其内部结构的主视图，图3（b）是表示其内部结构的侧视图。

图4是表示本实施方式的除电机构的例子的图，图4（a）是表示其内部结构的主视图，图4（b）是表示其内部结构的侧视图。

图5（a）、图5（b）是表示本例的除电机构的作用的示意图。

图6是表示本实施方式的除电机构的另一例的图，图6（a）是表示其内部结构的主视图，图6（b）是表示其内部结构的侧视图。

图7（a）、图7（b）是表示本例的除电机构的作用的示意图。

图8是表示本实施方式的除电机构的另一例的主要部分的图，图8（a）是表示成膜用膜和除电机构的电极单元的内部结构的概略结构图，图8（b）是表示本例的除电机构的作用的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示作为本发明的实施方式的卷取式成膜装置的一例的概略结构图。

以下，取图1所示的情况为例，说明部件间的上下关系。

如图1所示，本实施方式的卷取式成膜装置（真空处理装置）1具备真空槽2，具有设在该真空槽2内的上部的送出/卷取室2A、和设在真空槽2内的下部的成膜室2B。

这些送出/卷取室2A及成膜室2B分别连接在未图示的真空排气系统上。

在送出/卷取室2A内的例如上部，设有卷绕着成膜用膜（处理基板）10的成膜用膜卷3、和用来将成膜后的成膜用膜10卷取的卷取辊6。

在送出/卷取室2A内的成膜用膜卷3的膜输送方向下游侧，设有导引辊11、12和冷却辊13。

这里，冷却辊13以跨越送出/卷取室2A和成膜室2B的方式设置，冷却辊13配置成，在架设着成膜用膜10的状态下与配置在成膜室2B内的蒸发源（成膜源）20对置。

此外，在送出/卷取室2A内的冷却辊13的附近，设有后述的引导行进机构4，在该引导行进机构4的膜输送方向下游侧，设有除电机构（基板除电机构）5。

进而，在除电机构5的膜输送方向下游侧，在与卷取辊6之间设有导引辊14。

在这样的结构中，从送出/卷取室2A内的成膜用膜卷3送出的成膜用膜10经由上述导引辊11、12被架设在冷却辊13上，在成膜室2B内被蒸发源20进行蒸镀后，在送出/卷取室2A内经由引导行进机构4、除电机构5、导引辊14被卷取辊6卷取。

图2（a）、图2（b）是表示本实施方式中的引导行进机构的例子的局部剖视图。

图2（a）所示的引导行进机构4（4A）由导引辊40A和推压辊41构成。

这里，导引辊40A具有截面圆形形状的辊主体42，在该辊主体42上，隔开规定的间隔设有两个导引部43，以便载置成膜用膜10的作为成膜区域以外的非成膜区域的两边缘部，该两个导引部43例如由硅橡胶构成，呈外径比辊主体42大的截面圆形形状。

另一方面，推压辊41在截面圆形形状、具有与导引辊40A的旋转轴平行的旋转轴的辊主体44上，隔开与导引辊40A的导引部43同等的间隔地设有两个导引部45，该两个导引部45呈外径比辊主体44大的截面圆形形状。

并且构成为，对于被插入在这样的导引辊40A与推压辊41之间的成膜用膜10，利用未图示的推压机构将推压辊41向导引辊40A侧推压，从而以夹着成膜用膜10的两边缘部即非成膜区域的状态引导行进。

图2（b）所示的引导行进机构4（4B）由导引辊40B和多个推压机构46构成。

这里，导引辊40B具有与图2（a）所示的导引辊40A大致同样的结构，在辊主体42上，隔开规定的间隔设有三个导引部43，以便载置成膜用膜10的作为成膜区域以外的非成膜区域的中央部及两边缘部，该三个导引部43呈外径比辊主体42大的截面圆形形状。

另一方面，推压机构46在主体部49上安装有能够以与上述导引辊40B的旋转轴平行的旋转支轴47为中心旋转的推压辊48，在本例中，隔开与导引辊40B的导引部43同等的间隔地设置三个推压机构46而构成。

并且构成为，对插入在这样的导引辊40B与推压机构46之间的成膜用膜10，利用未图示的推压机构将推压辊48向导引辊40B侧推压，从夹着成膜用膜10的两边缘部及中央部即非成膜区域而引导。

并且，根据具有以上的结构的引导行进机构4A、4B，能够在保护着成膜区域的状态下，将成膜用膜10稳定地引导行进。

图3（a）、图3（b）是表示以往的除电机构的例子的图，图3（a）是表示其内部结构的主视图，图3（b）是表示其内部结构的侧视图。

该除电机构105是一对型式的，在被导入放电气体130的金属制的壳体151内设有两个相同结构的电极单元150。

这里，两个电极单元150分别具有：直线棒状的导入电极152，夹着成膜用膜110地设在其两侧，以相对于膜输送路径平行且相对于膜输送方向正交的方式配置；直线圆筒状的放电电极153，以与导入电极152同心状设置。

各电极单元150的导入电极152分别以相对于放电电极153电气地连接的状态配置在被导入水等冷却介质的放电电极153内，在导入电极152的周围设有多个例如由永久磁铁构成的圆筒状的磁铁154。

这些多个磁铁154遍及成膜用膜110的宽度方向的全部区域隔开遮蔽板155地设置，此外构成为，使邻接的磁铁154的极性反转。

并且，各电极单元150的导入电极152被直流电源156施加规定的电压，使得在与被接地的壳体151之间，导入电极152侧为负极。

在这样的结构中，如果一边将成膜用膜110输送并成膜，一边在除电机构105中对壳体151与导入电极152之间施加规定的电压，则在电极单元150的周围，遍及成膜用膜110的宽度方向全部区域地生成由磁控管放电带来的等离子，通过该等离子对成膜用膜110碰撞，而进行成膜用膜110的除电。

图4（a）、图4（b）是表示本实施方式的除电机构的例子的图，图4（a）是表示其内部结构的主视图，图4（b）是表示其内部结构的侧视图。

该除电机构（基板除电机构）5A是与上述以往例同样的一对型式的，例如在被导入氩气等放电气体30的金属制的壳体（放电用容器）51内设有两个相同结构的电极单元50A。

这里，两个电极单元50A分别具有：直线棒状的导入电极52，夹着成膜用膜10设在其两侧，以相对于膜输送路径平行且相对于膜输送方向正交的方式配置；直线圆筒状的放电电极53，以与导入电极52同心状设置。

各电极单元50A的导入电极52分别以相对于放电电极53电气地连接的状态配置在被导入水等冷却介质的放电电极53内，在导入电极52的周围设有两个例如由永久磁铁构成的圆筒状的磁铁54A。

本例关于放电电极53的长度方向以部分地产生放电的方式配置有多个（在本实施方式中是两个）磁铁54A。

这里，作为磁铁54A，可以使用一体型式的磁铁、由多个小片构成的磁铁的任一种。此外，两个磁铁54A可以使用形成相同的磁回路的磁铁或形成不同的磁回路的磁铁的任一种。

这两个磁铁54A隔开与图2（a）所示的引导行进机构4A的导引部43同等的间隔即隔开与成膜用膜10的宽度同等的间隔地设置，此外构成为，使邻接的磁铁54A的极性反转。

并且，各电极单元50A的导入电极52被直流电源56施加规定的电压，使得在与接地的壳体51之间，导入电极52侧为负极。

图5（a）、图5（b）是表示本例的除电机构的作用的示意图。

如图5（a）所示，在本例中，两个磁铁54A隔开与引导行进机构4A的导引部43同等的间隔即隔开与成膜用膜10的宽度同等的间隔地设置。

因而，在本例中，在对电极单元50A的导入电极52施加了电压的情况下，如图5（b）所示，仅在两个磁铁54A的附近生成等离子15，结果，仅成膜用膜10的两边缘部的非成膜区域暴露在等离子15下而被进行除电。

图6（a）、图6（b）是表示本实施方式的除电机构的另一例的图，图6（a）是表示其内部结构的主视图，图6（b）是表示其内部结构的侧视图。以下，对与上述例子对应的部分赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

本例的除电机构（基板除电机构）5B在壳体51内设有相同结构的两个电极单元50B。

并且，该除电机构5B的基本结构与上述除电机构5A相同，磁铁54B的数量及配置位置与上述除电机构5A不同。

即，本例的除电机构5B在上述壳体51内设有相同结构的两个电极单元50B，各电极单元50B在上述放电电极53内配置导入电极52，在导入电极52的周围设有三个例如由永久磁铁构成的圆筒状的磁铁54B。

这里，作为磁铁54B，可以使用一体型式的磁铁、由多个小片构成的磁铁的任一种。此外，三个磁铁54B可以使用形成相同的磁回路的磁铁或形成不同的磁回路的磁铁的任一种。

这三个磁铁54B以与图2（b）所示的引导行进机构4B的邻接的导引部43同等的间隔设在与成膜用膜10的中央部及两边缘部对应的部分处，此外构成为，使邻接的磁铁54B的极性反转。

并且，各电极单元50B的导入电极52被直流电源56施加规定的电压，使得在与接地的壳体51之间，导入电极52侧为负极。

图7（a）、图7（b）是表示本例的除电机构的作用的示意图。

如图7（a）所示，在本例的情况下，三个磁铁54B隔开与引导行进机构4B的邻接的导引部43同等的间隔地设置，所以在对电极单元50B的导入电极52施加了电压的情况下，如图7（b）所示，仅在三个磁铁54B的附近生成等离子15，结果，仅成膜用膜10的中央部及两边缘部的非成膜区域被暴露在等离子15下而被进行除电。

如以上所述，在本实施方式的除电机构5A、5B中，由于能够仅进行成膜用膜10的非成膜区域的除电，所以能够不给成膜区域带来影响效率良好地进行除电，并且与例如图3（a）、图3（b）所示的以往技术相比，能够提供结构简单的除电机构5A、5B。

此外，根据本实施方式，由于不需要使由放电带来的等离子的强度变大到所需以上，所以能够抑制对于导入电极52的施加电力，由此能够使导入电极52及放电电极53的消耗量及耗电变少。

图8（a）、图8（b）是表示本实施方式的除电机构的另一例的主要部分的图，图8（a）是表示成膜用膜和除电机构的电极单元的内部结构的概略结构图，图8（b）是表示本例的除电机构的作用的示意图。以下，对于与上述例子对应的部分赋予相同的附图标记，省略其详细的说明。

在应用了本发明那样的卷取式成膜装置中，有经由掩模10a在成膜用膜10上进行成膜的情况（参照图8（a））。

在此情况下，成膜用膜10上的邻接的掩模10a之间的区域为成膜区域，掩模10a上的区域为非成膜区域。

在这样的使用掩模10a借助蒸镀进行导电材料的成膜的情况下，有作为非成膜区域的掩模10a的部分的带电量变得比成膜区域的带电量大的情况。

在在这样的情况下，虽然也能够使用上述除电机构5A、5B仅对非成膜区域进行除电，但在本例中，使用以下这样的电极单元50C进行除电。

如图8（a）所示，本例的电极单元50C遍及成膜用膜10的宽度方向的全部区域隔着遮蔽板55地设有多个磁铁54C、54c。

这里，关于导入电极52（放电电极53）的长度方向配置有长度不同的多个磁铁54C、54c。

具体而言，在导入电极52的与成膜用膜10的掩模10a对应的部分，配置长度长的磁铁54C，在导入电极52的与成膜用膜10的成膜区域对应的部分，配置有长度比该磁铁54C短的磁铁54c。另外构成为，使邻接的磁铁54C、54c极性反转。

这里，作为磁铁54C、54c，可以使用一体型式的磁铁、由多个小片构成的磁铁的任一种。

在这样的本例中，如果对导入电极52施加电压，则如图8（b）所示，由配置有长度长的磁铁54C的部分的放电带来的等离子16的强度比由配置有长度短的磁铁54c的部分的放电带来的等离子17的强度强。

并且，根据具有这样的结构的本例，由于能够在将成膜用膜10整体地进行除电的同时，对带电量大的非成膜区域可靠地进行除电，所以能够实现对于成膜用膜10的除电的优化。

如以上所述，根据本实施方式，能够提供能够以简单的结构效率良好地进行除电的卷取式成膜装置。

另外，本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，取一对型式的基板除电机构为例进行了说明，但本发明并不限于此，也可以应用到1条型式的基板除电机构或2对型式的基板除电机构中。

此外，关于在磁控管放电中使用的磁铁，除了永久磁铁以外，也可以使用电磁铁。

进而，本发明不仅仅应用于借助蒸镀进行成膜的装置，也可以应用到例如溅镀装置或蚀刻装置等各种真空处理装置中。

进而另外，在上述实施方式中，作为处理基板而取连续长尺寸的膜为例进行了说明，但本发明并不限于此，只要是能够在真空中输送的基板，例如也可以对切割后的膜或由平板状的玻璃构成的基板应用。

另一方面，在图8（a）、图8（b）所示的例子中，为了使由放电带来的等离子的强度不同而使用长度不同的磁铁，但例如也可以使用磁力强的由钕等构成的磁铁，使由放电带来的等离子的强度不同。

附图标记说明

1 卷取式成膜装置（真空处理装置）

2 真空槽

3 成膜用膜卷

4、4A、4B 引导行进机构

5、5A、5B 除电机构（基板除电机构）

6 卷取辊

10 成膜用膜（处理基板）

30 放电气体

50A、50B 电极单元

51 壳体（放电用容器）

52 导入电极

53 放电电极

54A、54B 磁铁

56 直流电源。

Claims (9)

1.一种基板除电机构，其对于在真空中被输送的处理基板，借助磁控管放电进行除电，所述基板除电机构的特征在于，

该基板除电机构具有：

放电用容器，被导入放电气体；

直线状的放电电极，在前述放电用容器内以相对于基板输送方向交叉的方式配置，被施加规定的电压；

磁铁，被配置在前述放电电极的附近；

将前述磁铁配置成使得对应于前述处理基板上的带电量的分布产生放电。

2.如权利要求1所述的基板除电机构，其特征在于，

关于前述放电电极的长度方向以部分地产生放电的方式配置有前述磁铁。

3.如权利要求2所述的基板除电机构，其特征在于，

将前述磁铁配置成，使前述放电电极的与前述处理基板的两边缘部对应的部分产生放电。

4.如权利要求1所述的基板除电机构，其特征在于，

关于前述放电电极的长度方向，配置有该长度方向的长度不同的多个前述磁铁，使得生成由放电带来的等离子强的部分和由放电带来的等离子弱的部分。

5.如权利要求1～4中任一项所述的基板除电机构，其特征在于，

前述处理基板是膜状的基板。

6.一种真空处理装置，前述真空处理装置的特征在于，

该真空处理装置具有：

真空槽；

处理源，被配置在前述真空槽内；

处理基板，在前述真空槽内被经由规定的输送路径输送，被前述处理源处理；

基板除电机构，被配置在前述输送路径的附近；

前述基板除电机构是对在真空中被输送的处理基板借助磁控管放电进行除电的基板除电机构；前述基板除电机构具有被导入放电气体的放电用容器、直线状的放电电极和被配置在前述放电电极的附近的磁铁，所述直线状的放电电极在前述放电用容器内以相对于基板输送方向交叉的方式配置，被施加规定的电压；将前述磁铁配置成使得对应于前述处理基板上的带电量的分布产生放电。

7.如权利要求6所述的真空处理装置，其特征在于，

具有将前述处理基板以夹着的状态引导而使其行进的引导行进机构；

将前述磁铁配置成使得在前述放电电极中的与前述处理基板被前述引导行进机构夹着的部分对应的部分处产生放电。

8.如权利要求6或7所述的真空处理装置，其特征在于，

前述处理源是成膜源。

9.如权利要求8所述的真空处理装置，其特征在于，

将前述磁铁配置成使与前述处理基板的非成膜区域对应的部分产生放电。