CN202898521U - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种薄膜形成装置，其能够抑制由于蒸镀材料的粒子通过基板支架保持部件（3）的外周部和真空槽（1）的内壁面之间的间隙（S）而导致真空槽（1）内被污染这一情况。真空蒸镀装置（100）具备：真空槽（1）；蒸镀机构（4），其收纳在真空槽（1）内；和基板支架保持部件（3），其在比蒸镀机构（4）靠上方的位置收纳在真空槽（1）内，在所述真空蒸镀装置（100）中，在基板支架保持部件（3）的外周部和真空槽（1）的内壁面之间的间隙（S）内，配置有从基板支架保持部件（3）的外周部向真空槽（1）的内壁面延伸出的密封部（5）。

Description

薄膜形成装置

技术领域

本实用新型涉及薄膜形成装置，特别涉及在真空槽内具备基板保持部件的薄膜形成装置。

背景技术

近年来，如平板电脑、PC（个人电脑）、平板电视机及智能手机等，利用光学薄膜的技术涉及多方面。与此相伴，对于在方形基板、特别是大型方形基板形成抗反射膜或抗污膜的镀膜技术的需求提高。

另一方面，作为镀膜方法，已知有蒸镀法和溅镀法，采用这些方法的镀膜处理通常在将基板安装于真空槽内的状态下进行。当在真空槽内的预定位置保持基板时，使用了支架或夹具等保持部件，但出于提高在基板形成的薄膜的膜厚的均一性的目的，通常，所述保持部件在对基板进行保持的状态下在真空槽内旋转（例如，参照专利文献1）。

专利文献1所述的真空镀膜装置具备真空室，在所述真空室内，在溅镀蒸镀源的上方以旋转自如的方式设有圆形的基板支架，在所述基板支架安装有供薄膜形成的基板。由此，在被基板支架保持的多个基板之间，能够实现镀膜厚度的平均化。

专利文献1：日本特许公开平10-158814号公报

但是，对于保持方形基板的保持部件的形状，出于更加有效地确保用于保持基板的面积的观点，优选为方形形状。但是，如果采用方形形状的保持部件，将不可避免地在保持部件的外周部和真空槽的内壁面之间产生间隙。如果在产生了这种间隙的状态下实行镀膜处理，则从蒸镀源放出的蒸镀材料的粒子有可能通过间隙而绕到真空槽的内部空间中的比保持有基板的位置靠后侧的位置。其结果是，真空槽内被污染，进而以槽内污染为原因，在基板的镀膜面产生颗粒，或者产生排气时间增加等不良情况。此外，绕到基板的保持位置的后侧的蒸镀材料的粒子有附着在基板背面的可能。

作为针对以上问题的对策，考虑使所述保持部件的外缘成为与真空槽的内壁面配合的形状，即圆形，但在更加有效地确保用于保持基板的面积的观点下，圆形不及方形形状。此外，对于外缘为圆的保持部件，与方形的保持部件相比，有未对基板进行保持的部分，相应地重量和尺寸增加。因此，对于外缘为圆的保持部件，由于需要加强结构、或者在如串联式（インライン方式）的镀膜装置那样具备用于运送保持部件的机构的情况下该运送机构大型化等理由，导致镀膜装置的制造成本提高。

实用新型内容

因此，本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种薄膜形成装置，其能够抑制由于蒸镀材料的粒子通过基板保持部件的外周部与真空槽的内壁面之间的间隙而导致真空槽内被污染这一情况。

所述课题通过以下方式解决：根据本实用新型的薄膜形成装置，其具备：真空槽；蒸镀机构，其收纳在该真空槽内；和基板保持部件，其在比所述蒸镀机构靠上方的位置收纳在所述真空槽内，在所述薄膜形成装置中，在所述基板保持部件的外周部和所述真空槽的内壁面之间的间隙内，配置有从所述基板保持部件外周部向所述真空槽内壁面延伸出的密封部。

在所述薄膜形成装置中，密封部对基板保持部件的外周部和真空槽的内壁面之间的间隙进行密封，因此能够切断蒸镀材料向该间隙的流入，使得从蒸镀机构放出的蒸镀材料无法通过所述间隙。因此，若为本实用新型的技术方案1所述的薄膜形成装置，则能够抑制由于蒸镀材料的粒子通过所述间隙而导致真空槽内被污染这一情况。

此外，在技术方案1所述的薄膜形成装置中，密封部安装在基板保持部件侧，因此密封部的设置位置根据槽内的基板保持部件的设置位置来决定。因此，若为技术方案1所述的结构，则在确保基板保持部件的设置位置的自由度的同时，能够恰当地设置密封部。

此外，在技术方案1所述的薄膜形成装置中，进一步优选为，所述密封部具备圆形的外缘，该外缘接近所述真空槽的内壁面。

在以上的结构中，密封部的外缘接近真空槽的内壁面，因此若为技术方案2所述的结构，则密封部能够将基板保持部件的外周部和真空槽的内壁面之间的间隙良好地密封起来。

此外，在技术方案2所述的薄膜形成装置中，进一步优选为，所述基板保持部件的外周部为所述基板保持部件的下部，所述基板保持部件的下部形成为越位于所述基板保持部件的下端侧、外缘越扩大的形状，所述密封部安装于所述基板保持部件的下端面。

在基板保持部件的下部不扩大而是向下方笔直延伸的情况下，越是离基板保持部件近的基板，蒸镀材料的粒子越难以附着，此外，由基板保持部件弹回的蒸镀材料的粒子附着于所述基板，有可能无法获得期望的膜厚。对此，若为技术方案3所述的结构，则基板保持部件的下部越朝向下方越扩大，因此蒸镀材料的粒子也能够恰当地附着在离基板保持部件近的基板，另一方面，能够抑制弹回的蒸镀材料的粒子的附着。

此外，在技术方案1至3中的任意一项所述的薄膜形成装置中，进一步优选为，所述密封部被安装成相对于所述基板保持部件的外周部能够装卸。

在以上的结构中，能够卸下安装于基板保持部件的外周部的密封部，在基板保持部件的外周部安装新的密封部。因此，若为技术方案4所述的结构，则在密封部被蒸镀材料的粒子污染的情况下，能够卸下密封部并更换成新的密封部。

根据本实用新型的技术方案1所述的薄膜形成装置，能够抑制由于蒸镀材料的粒子通过基板保持部件的外周部与真空槽的内壁面之间的间隙而导致真空槽内被污染这一情况。此外，由于密封部被安装于基板保持部件侧，因此在确保基板保持部件的设置位置的自由度的同时，能够恰当地设置密封部。

根据本实用新型的技术方案2所述的薄膜形成装置，密封部能够将基板保持部件的外周部和真空槽的内壁面之间的间隙良好地密封起来。

根据本实用新型的技术方案3所述的薄膜形成装置，能够使蒸镀材料的粒子恰当地附着于离基板保持部件近的基板，并且能够抑制弹回的蒸镀材料的粒子的附着。

根据本实用新型的技术方案4所述的薄膜形成装置，在密封部被蒸镀材料的粒子污染的情况下，能够卸下密封部并更换成新的密封部。

附图说明

图1为示出本实用新型的一个实施方式的薄膜形成装置的设备结构的示意图。

图2为示出本实用新型的一个实施方式的基板保持部件及密封部的示意图。

标号说明

1：真空槽；

2：基板支架；

2a：外框；2b：内框；

3：基板支架保持部件；

3a：保持部件主体；3b：锥部；3c：旋转轴保持部；

4：蒸镀机构；

5：密封部；

10：旋转轴；

100：真空蒸镀装置；

S：间隙。

具体实施方式

本实用新型中的特征结构为，薄膜形成装置具备：真空槽；蒸镀机构，其收纳在所述真空槽内；以及基板保持部件，其在比所述蒸镀机构靠上方的位置收纳在所述真空槽内，在所述薄膜形成装置中，在所述基板保持部件的外周部和所述真空槽的内壁面之间的间隙内，配置有从所述基板保持部件外周部向所述真空槽内壁面延伸出的密封部。

下面，对于本实用新型的一个实施方式（以下称为本实施方式）的薄膜形成装置，参照图1和图2进行说明。图1为示出本实施方式的薄膜形成装置的设备结构的示意图。图2为示出本实施方式的基板保持部件及密封部的示意图，其为从下侧观察基板保持部件的图。

本实施方式的薄膜形成装置为通过真空蒸镀法来在基板形成膜的真空蒸镀装置100，以下，以串联多室型（インライン·マルチチャンバー型）的连续运转式的装置为例进行说明，所述装置将基板从装载室运送到镀膜室，在镀膜后进一步运送到卸载室。但是，并不限定于此，本实用新型也能够应用于分批运转式（バッチ運転式）的真空蒸镀装置100。

如图1所示，真空蒸镀装置100具备真空槽1、基板支架2、基板支架保持部件3、蒸镀机构4以及密封部5。真空槽1为在槽内形成有镀膜室的不锈钢制成的容器。在真空槽1内收纳有基板支架2、基板支架保持部件3以及蒸镀机构4。此外，真空槽1内的空气通过真空泵等排气装置（未图示）排出到槽外。

蒸镀机构4是使蒸镀材料蒸镀于基板的机构，其被收纳在真空槽1内。特别地，本实施方式的蒸镀机构4为与在公知的蒸镀装置中普遍使用的电子束蒸镀装置同种的装置。即，本实施方式的蒸镀机构4通过电子束或电阻加热来对收纳于未图示的坩埚的蒸镀材料进行加热并使其蒸发。蒸发的蒸镀材料作为薄膜原料在真空槽1内扩散，最终到达被基板支架2保持的基板，并附着于基板的表面中的镀膜面而形成薄膜。

此外，在真空蒸镀法中，通常设置有用于阻止蒸镀材料从蒸镀机构4放出的闸门部件，通过闸门的开闭来切换镀膜处理的进行和中止。但是，关于闸门的有无与本实用新型的内容无关，因此在本实施方式中，省略了关于闸门结构的说明及图示。

基板支架2及基板支架保持部件3协作构成基板保持部件，它们被收纳在真空槽1内的上方位置。换言之，基板支架2和基板支架保持部件3分别为基板保持部件的一部分，它们被收纳在真空槽1内的比蒸镀机构4靠上方的位置。

基板支架2作为安装并支承基板的支承体发挥作用。特别地，本实施方式的基板支架2为俯视呈方形的框体，如图2所示，其由内框2b和正方形的外框2a构成，所述内框2b由在外框2a内组成为格子状的板材构成。在外框2a内构成的各格子为长方形，在所述格子内安装有作为基板的方形基板。这样，在本实施方式中，基板支架2形成为方形，因此对于方形基板，能够更加高效地确保其保持面积。

基板支架保持部件3配置于真空槽1的内部空间上侧，其为对在安装有方形基板的状态下的基板支架2进行保持的部件。此外，通过基板支架2和基板支架保持部件3的协作，在利用蒸镀机构4进行蒸镀处理时，方形基板在上下方向被保持在真空槽1内的预定位置。

如图1所示，基板支架保持部件3具有：位于上部的保持部件主体3a；位于下部的锥部3b；以及位于最上部的旋转轴保持部3c。保持部件主体3a为下端形成为开口端的方筒部分。在保持部件主体3a的下端形成的开口的尺寸与基板支架2的外框2a的尺寸大致相同。

此外，如图1所示，在保持部件主体3a的下部安装有基板支架2。此外，基板支架2相对于保持部件主体3a的安装通过在串联多室型真空蒸镀装置100中所使用的公知的安装方法来实现。

锥部3b为与保持部件主体3a的下部相邻的部分，且该锥部3b为上端及下端均形成为开口端的方筒部分。对于锥部3b，其下端相当于基板支架保持部件3本身的下端。此外，锥部3b的形状形成为越位于下端侧、外缘越逐渐扩大的形状。即，锥部3b的下端部比保持部件主体3a向外侧稍微伸出。

旋转轴保持部3c为从保持部件主体3a的上表面向上方突出而形成的部分，所述旋转轴保持部3c对旋转轴10进行保持。所述旋转轴10沿着上下方向，其借助从未图示的驱动机构传递来的驱动力来进行旋转。

此外，当旋转轴10旋转时，包括旋转轴保持部3c的基板支架保持部件3整体以旋转轴10为中心旋转。即，在本实施方式中，基板支架保持部件3以旋转自如的方式被设置在真空槽1的槽内，通过旋转轴10的旋转，基板支架保持部件3与基板支架2以及被基板支架2保持的方形基板一同以旋转轴10为中心旋转。

密封部5是对基板支架保持部件3的外周部和真空槽1的内壁面之间的间隙S进行密封、以使从蒸镀机构4放出的蒸镀材料无法通过该间隙S的部分。在这里，基板支架保持部件3的外周部即是所述锥部3b。在本实施方式中，如图1所示，密封部5配置在所述间隙S内，并且从锥部3b向真空槽1的内壁面延伸出去。

具体地说，密封部5安装于锥部3b的下端面，并且比锥部3b的外缘向外侧稍微伸出。此外，如图2所示，密封部5具有圆形的外缘，其中心与真空槽1的中心大致一致。

更详细地说，本实施方式的密封部5大致为环状，形成于密封部5内侧的开口（未图示）的形状及尺寸与锥部3b的下端侧的开口的形状及尺寸大致相同。此外，密封部5以内侧开口与锥部3b的下端侧开口重合的方式安装于锥部3b的下端面。

此外，密封部5被配置成在其外缘与真空槽1的内周整体范围之间设有微小的间隙的状态。即，本实施方式的密封部5具备圆形的外缘，该外缘接近真空槽1的内壁面。其结果为，密封部5将作为基板支架保持部件3的外周部的锥部3b与真空槽1的内壁面之间的间隙S良好地密封起来。此外，通过密封部5对间隙S进行密封，能够抑制蒸镀材料向间隙S的流入，使得从蒸镀机构4放出的蒸镀材料无法通过间隙S。

通过以上的作用，在本实施方式的真空蒸镀装置100中，能够抑制蒸镀材料的粒子通过间隙S绕到基板支架保持部件3的背侧，即，与设置有蒸镀机构4一侧相反的一侧。由此，能够抑制蒸镀材料的粒子在真空槽1的槽内、特别是在位于基板支架保持部件3的背侧的部分堆积而导致槽内被污染这一情况。

在由于蒸镀材料的附着而导致真空槽1的槽内被污染的情况下，如同在本实用新型要解决的课题中所说明的那样，会在基板的镀膜面产生颗粒，或者产生排气时间增加等不良情况。对此，在本实施方式的真空蒸镀装置100中，能够抑制由于蒸镀材料的附着而引起的真空槽1的槽内污染的产生，因此能够有效地抑制所述不良情况的产生。

此外，在本实施方式中，如上所述，基板支架2为方形的框体，按照与基板支架2的外形形状相配合的形状，基板支架保持部件3形成为方筒状（即，俯视为方形）。其结果为，在基板支架保持部件3与真空槽1的内壁面之间不可避免地产生有间隙S。因此，能够更加显著地发挥通过利用密封部5对基板支架保持部件3的外周部和真空槽1的内壁面之间的间隙S进行密封而得到的效果。

此外，蒸镀材料的粒子向间隙S的流入被密封部5切断，另一方面，该粒子滞留在密封部5周围。从而，存在于密封部5周围的蒸镀材料的粒子附着在被基板支架2保持的方形基板中的、位于支架外周（换言之，外框2a附近）的方形基板。其结果为，蒸镀材料的粒子稳定地附着在位于支架外周的方形基板，因此形成在位于支架外周的方形基板上的薄膜的膜厚变得稳定。

但是，在基板支架保持部件3的下部不为锥状而是向下方笔直延伸的情况下，如上所述，越是离基板支架保持部件3近的外侧的基板，蒸镀材料的粒子越难以附着，此外，由基板支架保持部件3弹回的蒸镀材料的粒子附着于所述外侧的基板，有可能无法获得期望的膜厚。对此，在本实施方式中，基板支架保持部件3的下部形成为锥部3b，在其下端面安装有密封部5。在这里，锥部3b越朝向下方就越扩大，锥部3b的下端部比位于锥部3b上方的保持部件主体3a向外侧稍微伸出。由此，蒸镀材料的粒子也能够恰当地附着在离基板支架保持部件3近的基板，并且能够抑制弹回的蒸镀材料的粒子的附着。

此外，在本实施方式中，密封部5被安装成相对于锥部3b装卸自如。即，本实施方式的密封部5是与基板支架保持部件3不同的部件，在蒸镀材料的附着量增多的情况下能够将其卸下并更换成新的密封部5。密封部5的材质没有特别限定，可以使用例如铝或不锈钢。此外，密封部5相对于基板支架保持部件3的安装可以利用螺栓等紧固构件、或热熔胶粘着剂等粘着剂等公知方法。

在以上说明的实施方式中，以本实用新型的薄膜形成装置为主进行了说明，但所述实施方式是为了便于理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型能够不脱离其主旨地进行变更和改良，并且理所当然地，在本实用新型中包括其等价物。

例如，在所述实施方式中，以方形的基板支架2为例进行了说明，但也可以使用俯视为圆形的基板支架。但是，在如所述实施方式那样采用方形基板作为基板的情况下，就更加高效地确保用于保持基板的面积这一点来说，优选为方形的基板支架2。

此外，在所述实施方式中，密封部5安装在基板支架保持部件3的下端面，但不限定于此。即，对于密封部5的安装位置，只要是堵塞基板支架保持部件3的外周部和真空槽1的内壁面之间的间隙S的位置，便可以任意地设定。但是，就更容易地安装密封部5这一点来说，优选为将密封部5安装在基板支架保持部件3的下端面。

此外，在所述实施方式中，基板支架保持部件3中的安装密封部5的部分为锥部3b，所述锥部3b形成为越位于下端侧、外缘越扩大的形状，但不限定于此，安装密封部5的部分也可以是外缘从上端到下端没有变化的非锥部。但是，就蒸镀材料的粒子恰当地附着在离基板支架保持部件3近的基板、并且能够抑制弹回的蒸镀材料的粒子的附着这一点来说，优选为基板支架保持部件3的下部形成为越位于下端侧、外缘越扩大的形状。

此外，在所述实施方式中，密封部5安装在基板支架保持部件3侧，但不限定于此。即，密封部5也可以安装在真空槽1的内壁面。但是，如果密封部5安装在基板支架保持部件3侧，则密封部5的设置位置根据真空槽1内的基板支架保持部件3的设置位置来决定。相反地，在密封部5安装在真空槽1侧的情况下，密封部5的设置位置被固定，因此基板支架保持部件3的设置位置被限制。因此，就在确保基板支架保持部件3的设置位置的自由度的同时、能够恰当地设置密封部5这一点来说，优选为密封部5安装在基板支架保持部件3侧。

此外，在所述实施方式中，密封部5与基板支架保持部件3不为一体，密封部5以能够装卸的方式安装于基板支架保持部件3，但不限定于此。即，也可以使密封部5和基板支架保持部件3一体化。但是，就在密封部5被蒸镀材料的粒子污染的情况下能够将其卸下并更换成新的密封部5这一点来说，优选为密封部5和基板支架保持部件3不为一体。

此外，在所述实施方式中，对于真空槽1的形状没有特别限定，可以为圆筒状，或者，也可以为方筒状。如果相对于圆筒状的真空槽1使用外缘为圆形的密封部5，则密封部5与真空槽1的整个内周面范围接触，因此能够更好地对基板支架保持部件3的外周部和真空槽1的内壁面之间的间隙S进行密封。另一方面，如果相对于方筒状的真空槽1使用外缘为圆形的密封部5，则在真空槽1的角部，密封部5与真空槽1的内壁面之间不可避免地产生有间隙，因此只要在真空槽1侧另外安装用于堵塞该间隙的密封部件即可。

Claims (4)

1.一种薄膜形成装置，其具备：真空槽；蒸镀机构，其收纳在该真空槽内；和基板保持部件，其在比所述蒸镀机构靠上方的位置收纳在所述真空槽内，所述薄膜形成装置的特征在于，

在所述基板保持部件的外周部和所述真空槽的内壁面之间的间隙内，配置有从所述基板保持部件外周部向所述真空槽内壁面延伸出的密封部。

2.根据权利要求1所述的薄膜形成装置，其特征在于，

所述密封部具备圆形的外缘，该外缘接近所述真空槽的内壁面。

3.根据权利要求2所述的薄膜形成装置，其特征在于，

所述基板保持部件的外周部为所述基板保持部件的下部，

所述基板保持部件的下部形成为越位于所述基板保持部件的下端侧、外缘越扩大的形状，

所述密封部安装于所述基板保持部件的下端面。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的薄膜形成装置，其特征在于，

所述密封部被安装成相对于所述基板保持部件的外周部能够装卸。

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