JP2003133230A - フレキシブル基板の半導体処理装置 - Google Patents
フレキシブル基板の半導体処理装置Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
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- H—ELECTRICITY
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- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、フレキシブル基板上に非晶質シリコ
ン薄膜の生成から該薄膜を結晶化相当に改質して多層積
層化するまでの一連工程を連続してなしえることを課題
とする。 【解決手段】フレキシブル基板３２を供給する供給装置
３１と、フレキシブル基板３２を回収する回収装置３４
と、前記供給装置３１と回収装置３４間に配置された，
前記基板３２を加熱する第１の加熱装置３６、前記基板
３２に物理的蒸着により膜堆積を行うＰＶＤ装置３７、
前記基板に化学的蒸着により膜堆積を行うＣＶＤ装置３
８、前記基板３２に堆積した物質を加熱する第２の加熱
装置３９、前記基板に堆積した物質をエッチングするエ
ッチング装置４０とを具備し、更に前記ＣＶＤ装置３
８、第２の加熱装置３９及びエッチング装置４０を繰り
返し配置してなり、前記各装置が所定雰囲気に保持され
た筐体内に配置されていることを特徴とするフレキシブ
ル基板の半導体処理装置。
ン薄膜の生成から該薄膜を結晶化相当に改質して多層積
層化するまでの一連工程を連続してなしえることを課題
とする。 【解決手段】フレキシブル基板３２を供給する供給装置
３１と、フレキシブル基板３２を回収する回収装置３４
と、前記供給装置３１と回収装置３４間に配置された，
前記基板３２を加熱する第１の加熱装置３６、前記基板
３２に物理的蒸着により膜堆積を行うＰＶＤ装置３７、
前記基板に化学的蒸着により膜堆積を行うＣＶＤ装置３
８、前記基板３２に堆積した物質を加熱する第２の加熱
装置３９、前記基板に堆積した物質をエッチングするエ
ッチング装置４０とを具備し、更に前記ＣＶＤ装置３
８、第２の加熱装置３９及びエッチング装置４０を繰り
返し配置してなり、前記各装置が所定雰囲気に保持され
た筐体内に配置されていることを特徴とするフレキシブ
ル基板の半導体処理装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブル基板
上に半導体膜を連続的に形成するフレキシブル基板の半
導体処理装置に関する。
上に半導体膜を連続的に形成するフレキシブル基板の半
導体処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板上に半導体薄膜を形成する方
法としては、例えば図３の第一の従来技術が知られてい
る（特開平８−２９３４６６）。図中の符番１は、平板
状の照射基板２を載置するための矢印Ａ方向に移動可能
なトレーを示している。この照射基板２上には、ベース
コート膜３、非晶質シリコン膜４が順次形成される。前
記照射基板２には、レーザ発振器５からのエネルギー密
度の高いレーザ光Ｃが反射鏡６、ビーム整形ユニット７
を経て照射するようになっている。一方、紫外線ユニッ
ト８を備えた強光ユニット９からは前記レーザ光Ｃより
低いエネルギー密度の照射光Ｂが照射基板２に照射され
るようになっている。このように、第一の従来技術で
は、照射基板２をエネルギー密度の高いレーザ光と該レ
ーザ光より低いエネルギー密度の強光ユニットを用いて
ベースコート膜３上に非晶質シリコン膜４を加熱して多
結晶化を行う。
法としては、例えば図３の第一の従来技術が知られてい
る（特開平８−２９３４６６）。図中の符番１は、平板
状の照射基板２を載置するための矢印Ａ方向に移動可能
なトレーを示している。この照射基板２上には、ベース
コート膜３、非晶質シリコン膜４が順次形成される。前
記照射基板２には、レーザ発振器５からのエネルギー密
度の高いレーザ光Ｃが反射鏡６、ビーム整形ユニット７
を経て照射するようになっている。一方、紫外線ユニッ
ト８を備えた強光ユニット９からは前記レーザ光Ｃより
低いエネルギー密度の照射光Ｂが照射基板２に照射され
るようになっている。このように、第一の従来技術で
は、照射基板２をエネルギー密度の高いレーザ光と該レ
ーザ光より低いエネルギー密度の強光ユニットを用いて
ベースコート膜３上に非晶質シリコン膜４を加熱して多
結晶化を行う。
【０００３】また、従来、基板上に半導体薄膜を形成す
る方法としては、図４に示す第二の従来技術が知られて
いる（特開平１０−２７０３５９）。図中の符番１１は
サンプルであり、平板状の基板１２上に絶縁膜１３、薄
膜半導体１４、絶縁膜１５、薄膜半導体１６及び絶縁膜
１７を順に形成している。前記薄膜半導体１４、１６に
は夫々溶融部分１８、１９が形成され、更には再結晶化
された半導体２０，２１が形成されている。
る方法としては、図４に示す第二の従来技術が知られて
いる（特開平１０−２７０３５９）。図中の符番１１は
サンプルであり、平板状の基板１２上に絶縁膜１３、薄
膜半導体１４、絶縁膜１５、薄膜半導体１６及び絶縁膜
１７を順に形成している。前記薄膜半導体１４、１６に
は夫々溶融部分１８、１９が形成され、更には再結晶化
された半導体２０，２１が形成されている。
【０００４】前記サンプル１１の下部には、サンプル１
１全体を加熱するベース加熱源２２が配置されている。
また、サンプル１１の上方にはメルト加熱源２３が配置
され、該メルト加熱源２３出発生した赤外光を楕円ミラ
ー２４によりサンプル１１の所定の箇所に集光できるよ
うになっている。こうした装置では、ベース加熱源２２
を昇温させ、サンプル１１全体をシリコンの融点以下、
例えば摂氏１００℃〜１４００℃に加熱した状態で、例
えば赤外ハロゲンランプのようなメルト加熱源２３を昇
温させ、発生した赤外光を楕円ミラー２４により集光さ
せ、溶融再結晶される薄膜半導体を同時に点状に加熱、
溶融させ、溶融部１８，１９を形成させる。
１全体を加熱するベース加熱源２２が配置されている。
また、サンプル１１の上方にはメルト加熱源２３が配置
され、該メルト加熱源２３出発生した赤外光を楕円ミラ
ー２４によりサンプル１１の所定の箇所に集光できるよ
うになっている。こうした装置では、ベース加熱源２２
を昇温させ、サンプル１１全体をシリコンの融点以下、
例えば摂氏１００℃〜１４００℃に加熱した状態で、例
えば赤外ハロゲンランプのようなメルト加熱源２３を昇
温させ、発生した赤外光を楕円ミラー２４により集光さ
せ、溶融再結晶される薄膜半導体を同時に点状に加熱、
溶融させ、溶融部１８，１９を形成させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、第一
及び第二の従来技術では、非単結晶半導体膜にレーザ
光、電子線を照射して薄膜の結晶粒径拡大あるいは単結
晶化、及び薄膜の積層、リソグラフなどを行っている
が、いずれも剛性体の平板基板上でのプロセスを対象と
しており、可撓性を有するフレキシブルな基板上への半
導体処理装置はこれまで存在しない。しかも、各処理は
バッチ方式であり、ウェハ等の基板を１枚毎に処理して
いたため、効率的な連続的処理を行うことができない。
及び第二の従来技術では、非単結晶半導体膜にレーザ
光、電子線を照射して薄膜の結晶粒径拡大あるいは単結
晶化、及び薄膜の積層、リソグラフなどを行っている
が、いずれも剛性体の平板基板上でのプロセスを対象と
しており、可撓性を有するフレキシブルな基板上への半
導体処理装置はこれまで存在しない。しかも、各処理は
バッチ方式であり、ウェハ等の基板を１枚毎に処理して
いたため、効率的な連続的処理を行うことができない。
【０００６】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、従来のバッチ式の半導体製造時の処理に替え
て、フレキシブル基板上に非晶質シリコン薄膜の生成か
ら該薄膜を結晶化相当に改質して多層積層化するまでの
一連工程を連続してなしえるフレキシブル基板の半導体
処理装置を提供することを目的とする。
もので、従来のバッチ式の半導体製造時の処理に替え
て、フレキシブル基板上に非晶質シリコン薄膜の生成か
ら該薄膜を結晶化相当に改質して多層積層化するまでの
一連工程を連続してなしえるフレキシブル基板の半導体
処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、フレキシブル
基板を供給する供給装置と、フレキシブル基板を回収す
る回収装置と、前記供給装置と回収装置間に配置され
た，前記基板を加熱する第１の加熱装置、前記基板に物
理的蒸着により膜堆積を行うＰＶＤ装置、前記基板に化
学的蒸着により膜堆積を行うＣＶＤ装置、前記基板に堆
積した物質を加熱する第２の加熱装置、前記基板に堆積
した物質をエッチングするエッチング装置とを具備し、
更に前記ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング装
置を繰り返し配置してなり、前記各装置が所定雰囲気に
保持された筐体内に配置されていることを特徴とするフ
レキシブル基板の半導体処理装置である。
基板を供給する供給装置と、フレキシブル基板を回収す
る回収装置と、前記供給装置と回収装置間に配置され
た，前記基板を加熱する第１の加熱装置、前記基板に物
理的蒸着により膜堆積を行うＰＶＤ装置、前記基板に化
学的蒸着により膜堆積を行うＣＶＤ装置、前記基板に堆
積した物質を加熱する第２の加熱装置、前記基板に堆積
した物質をエッチングするエッチング装置とを具備し、
更に前記ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング装
置を繰り返し配置してなり、前記各装置が所定雰囲気に
保持された筐体内に配置されていることを特徴とするフ
レキシブル基板の半導体処理装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳しく
説明する。本発明において、前記記第２の加熱装置は輻
射熱式又はレーザー式加熱装置であり、前記エッチング
装置は光学式エッチング装置である場合が挙げられる。
説明する。本発明において、前記記第２の加熱装置は輻
射熱式又はレーザー式加熱装置であり、前記エッチング
装置は光学式エッチング装置である場合が挙げられる。
【０００９】本発明において、前記第１の加熱装置、Ｐ
ＶＤ装置、ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング
装置を実施する部屋は、各装置に隣接する部屋との間に
夫々排気室を設けることが好ましい。これにより、各プ
ロセス室へのプロセスガスの混合が生じることを回避で
きる。
ＶＤ装置、ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング
装置を実施する部屋は、各装置に隣接する部屋との間に
夫々排気室を設けることが好ましい。これにより、各プ
ロセス室へのプロセスガスの混合が生じることを回避で
きる。
【００１０】本発明において、前記第１の加熱装置、Ｐ
ＶＤ装置、ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング
装置を実施する部屋は、各装置に隣接する部屋との間
に、フレキシブル基板を位置決めするための遊動ロール
を設けることが好ましい。これにより、各プロセス施工
のための位置決めを行うことができる。
ＶＤ装置、ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング
装置を実施する部屋は、各装置に隣接する部屋との間
に、フレキシブル基板を位置決めするための遊動ロール
を設けることが好ましい。これにより、各プロセス施工
のための位置決めを行うことができる。
【００１１】本発明において、前記フレキシブル基板と
しては、ステンレス鋼等の金属薄シートあるいはプラス
チック薄膜シートのいずれかが挙げられる。こうしたシ
ートを用いれば、延性に優れると共に耐熱性あるいは断
熱性に優れ、局部加熱等のプロセスに適するという利点
を有する。
しては、ステンレス鋼等の金属薄シートあるいはプラス
チック薄膜シートのいずれかが挙げられる。こうしたシ
ートを用いれば、延性に優れると共に耐熱性あるいは断
熱性に優れ、局部加熱等のプロセスに適するという利点
を有する。
【００１２】本発明において、前記第１の加熱装置、Ｐ
ＶＤ装置、ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング
装置を実施する部屋には、フレキシブル基板に各処理を
施すためのロールを設け、このロールの表面粗さを０．
３μｍ以下にすることが好ましい。このように表面粗さ
を規定するのは、、フレキシブル基板の温度を均一に保
持し、基板との接触伝熱を均一にするためであり、表面
粗さが０．３μｍを超えると十分な効果が得られない。
ＶＤ装置、ＣＶＤ装置、第２の加熱装置及びエッチング
装置を実施する部屋には、フレキシブル基板に各処理を
施すためのロールを設け、このロールの表面粗さを０．
３μｍ以下にすることが好ましい。このように表面粗さ
を規定するのは、、フレキシブル基板の温度を均一に保
持し、基板との接触伝熱を均一にするためであり、表面
粗さが０．３μｍを超えると十分な効果が得られない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係るフレキシブル
基板の半導体処理装置について図１及び図２を参照して
説明する。ここで、図１は同装置の要部を拡大して示す
説明図、図２は同装置の全体を示す説明図である。
基板の半導体処理装置について図１及び図２を参照して
説明する。ここで、図１は同装置の要部を拡大して示す
説明図、図２は同装置の全体を示す説明図である。
【００１４】半導体処理装置は、図示しないが、内部が
所定雰囲気に保持された、連続した一連の筐体内に収納
されている。同処理装置は、図２に示すように、同処理
装置の一端側に配置された、ポリイミドフィルム製のフ
レキシブル基板３２を各プロセス部へ供給する供給装置
としてのペイオフ部３１と、同処理装置の他端側に配置
された、フレキシブル基板３２を回収する回収装置とし
ての巻取り部３４を備えている。前記ペイオフ部３１
は、内部が塵埃のない清浄な雰囲気に保たれた、フレキ
シブル基板３２を巻き取るペイオフリール３３を備えて
いる。一方、前記巻取り部３４も、内部が塵埃のない清
浄な雰囲気に保たれた、処理の済んだフレキシブル基板
３２を巻き取る巻取りリール３５を備えている。
所定雰囲気に保持された、連続した一連の筐体内に収納
されている。同処理装置は、図２に示すように、同処理
装置の一端側に配置された、ポリイミドフィルム製のフ
レキシブル基板３２を各プロセス部へ供給する供給装置
としてのペイオフ部３１と、同処理装置の他端側に配置
された、フレキシブル基板３２を回収する回収装置とし
ての巻取り部３４を備えている。前記ペイオフ部３１
は、内部が塵埃のない清浄な雰囲気に保たれた、フレキ
シブル基板３２を巻き取るペイオフリール３３を備えて
いる。一方、前記巻取り部３４も、内部が塵埃のない清
浄な雰囲気に保たれた、処理の済んだフレキシブル基板
３２を巻き取る巻取りリール３５を備えている。
【００１５】前記ペイオフ部３１と巻取り部３４間に
は、各プロセス部としての、前記基板３２を加熱する第
１の加熱装置３６、前記基板３２に物理的蒸着により膜
堆積を行うＰＶＤ装置３７、前記基板３２に化学的蒸着
により膜堆積を行うＣＶＤ装置３８，４１、前記基板３
２に堆積した物質を加熱するレーザ式の第２の加熱装置
３９，４２、前記基板３２に堆積した物質をエッチング
する光学式エッチング装置４０，４３、後処理装置４４
が配置されている。ここで、前記ＣＶＤ装置３８、第２
の加熱装置３９及びエッチング装置４０は、フレキシブ
ル基板３２の流れ方向に沿ってｎ回繰り返して配置され
ている。いずれの装置も各プロセスに必要な雰囲気に保
持されている。
は、各プロセス部としての、前記基板３２を加熱する第
１の加熱装置３６、前記基板３２に物理的蒸着により膜
堆積を行うＰＶＤ装置３７、前記基板３２に化学的蒸着
により膜堆積を行うＣＶＤ装置３８，４１、前記基板３
２に堆積した物質を加熱するレーザ式の第２の加熱装置
３９，４２、前記基板３２に堆積した物質をエッチング
する光学式エッチング装置４０，４３、後処理装置４４
が配置されている。ここで、前記ＣＶＤ装置３８、第２
の加熱装置３９及びエッチング装置４０は、フレキシブ
ル基板３２の流れ方向に沿ってｎ回繰り返して配置され
ている。いずれの装置も各プロセスに必要な雰囲気に保
持されている。
【００１６】例えば、ＣＶＤ装置３８、第２の加熱装置
３９及びエッチング装置４０により前記基板３２への１
層目の膜への堆積、レーザ（又はＥＢ）によるアニーリ
ング、レーザエッチングが行われる。また、ＣＶＤ装置
４１、第２の加熱装置４２及びエッチング装置４３によ
り前記基板３２への２層目の膜への堆積、レーザ又はＥ
Ｂによるアニーリング、レーザエッチングが行われる。
このように順次基板への処理が行われ、最後にｎ層目の
膜の処理が行われる。最終段で後処理を行ったフレキシ
ブル基板３２は巻取り部３２の巻取りリール３５に巻き
取られる。
３９及びエッチング装置４０により前記基板３２への１
層目の膜への堆積、レーザ（又はＥＢ）によるアニーリ
ング、レーザエッチングが行われる。また、ＣＶＤ装置
４１、第２の加熱装置４２及びエッチング装置４３によ
り前記基板３２への２層目の膜への堆積、レーザ又はＥ
Ｂによるアニーリング、レーザエッチングが行われる。
このように順次基板への処理が行われ、最後にｎ層目の
膜の処理が行われる。最終段で後処理を行ったフレキシ
ブル基板３２は巻取り部３２の巻取りリール３５に巻き
取られる。
【００１７】前記各プロセス部、即ちペイオフ部３１と
第１の加熱装置３６間、第１の加熱装置３６とＰＶＤ装
置３７間、ＰＶＤ装置３７とＣＶＤ装置３８間、ＣＶＤ
装置３８と第２の加熱装置３９間、第２の加熱装置３９
とエッチング装置４０、エッチング装置４０とＣＶＤ装
置４１間、ＣＶＤ装置４１と第２の加熱装置４２とエッ
チング装置４３間、後処理装置４４と巻取り部３４間等
は、夫々排気部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５
ｅ，４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，４５ｉ，……４５ｎによ
り連結されている。
第１の加熱装置３６間、第１の加熱装置３６とＰＶＤ装
置３７間、ＰＶＤ装置３７とＣＶＤ装置３８間、ＣＶＤ
装置３８と第２の加熱装置３９間、第２の加熱装置３９
とエッチング装置４０、エッチング装置４０とＣＶＤ装
置４１間、ＣＶＤ装置４１と第２の加熱装置４２とエッ
チング装置４３間、後処理装置４４と巻取り部３４間等
は、夫々排気部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５
ｅ，４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，４５ｉ，……４５ｎによ
り連結されている。
【００１８】次に、隣接するプロセス部間、具体的には
例えば第１の加熱装置３６のシールについて、図１を参
照して説明する。但し、第１の加熱装置３６以外の他の
プロセス部でも同様である。図中の符番５１はケーシン
グを示す。このケーシング５１内にはプロセス室ガス５
２が充満されている。また、ケーシング５１内には、加
熱装置５３を備えたプロセスロール５４、ヒータ５５が
配置され、排気口５６により排気されるようになってい
る。ここで、前記プロセスロール５４は、フレキシブル
基板３２の温度を均一に保持するよう表面粗さを０．３
μｍ以下として接触伝熱を均一としている。前記第１の
加熱装置３６の上流側（図中左側）の排気部４５ａには
４つのシールロール５７が互いに離間して配置され、前
記シールロール５７の上側には４つの上側シールバー５
８が、下側には４つの下側シールバー６０が夫々配置さ
れており、シールロール５７と上側シールバー５８間を
フレキシブル基板３２が通過するようになっている。
例えば第１の加熱装置３６のシールについて、図１を参
照して説明する。但し、第１の加熱装置３６以外の他の
プロセス部でも同様である。図中の符番５１はケーシン
グを示す。このケーシング５１内にはプロセス室ガス５
２が充満されている。また、ケーシング５１内には、加
熱装置５３を備えたプロセスロール５４、ヒータ５５が
配置され、排気口５６により排気されるようになってい
る。ここで、前記プロセスロール５４は、フレキシブル
基板３２の温度を均一に保持するよう表面粗さを０．３
μｍ以下として接触伝熱を均一としている。前記第１の
加熱装置３６の上流側（図中左側）の排気部４５ａには
４つのシールロール５７が互いに離間して配置され、前
記シールロール５７の上側には４つの上側シールバー５
８が、下側には４つの下側シールバー６０が夫々配置さ
れており、シールロール５７と上側シールバー５８間を
フレキシブル基板３２が通過するようになっている。
【００１９】前記フレキシブル基板３２は、シールロー
ル５７と上側シールバー５８の間を通って、細かい位置
決めを下限する遊動ロール６１ａを経由して前記プロセ
スロール５４に至る。ここで、浮遊ロール６１ａは、前
記基板３２の主面と直交する方向（矢印Ｘ方向）に移動
可能に設定されている。前記排気部４５ａは、前記シー
ルロール５７と上側シールバー５８及び下側ロールバー
６０にて３室に分けられている。
ル５７と上側シールバー５８の間を通って、細かい位置
決めを下限する遊動ロール６１ａを経由して前記プロセ
スロール５４に至る。ここで、浮遊ロール６１ａは、前
記基板３２の主面と直交する方向（矢印Ｘ方向）に移動
可能に設定されている。前記排気部４５ａは、前記シー
ルロール５７と上側シールバー５８及び下側ロールバー
６０にて３室に分けられている。
【００２０】前記上側シールバー５８，下側シールバー
６０とシールロール５７の間隔は、上部隙間を「０．１
５ｍｍ＋フレキシブル基板３２の厚み」に、下部隙間を
０．１５ｍｍとプロセスガスの侵入を小さくするよう
に、かつ、フレキシブル基板３２が通過しても接触しな
いようにしている。また、フレキシブル基板３２の３つ
の上側シールバー５８への接触を防止するために、デフ
レクタロール５９が所定の上側シールバー５８に隣接し
て配置されている。これらのデフレクタロール５９によ
りフレキシブル基板３２をシールロール５８側へ押さえ
込むようにしている。
６０とシールロール５７の間隔は、上部隙間を「０．１
５ｍｍ＋フレキシブル基板３２の厚み」に、下部隙間を
０．１５ｍｍとプロセスガスの侵入を小さくするよう
に、かつ、フレキシブル基板３２が通過しても接触しな
いようにしている。また、フレキシブル基板３２の３つ
の上側シールバー５８への接触を防止するために、デフ
レクタロール５９が所定の上側シールバー５８に隣接し
て配置されている。これらのデフレクタロール５９によ
りフレキシブル基板３２をシールロール５８側へ押さえ
込むようにしている。
【００２１】各排気室には夫々排気口６７が夫々設けら
れており、プロセス室ガス５２はプロセス室に近い側の
排気室と中央の排気室までは侵入するが、前段側の排気
室及び後段側の排気室には侵入しない構造且つ排気能力
としている。
れており、プロセス室ガス５２はプロセス室に近い側の
排気室と中央の排気室までは侵入するが、前段側の排気
室及び後段側の排気室には侵入しない構造且つ排気能力
としている。
【００２２】プロセスロール５４に到達したフレキシブ
ル基板３２は、前記加熱装置５３によりプロセス処理に
必要な温度に加熱される。また、プロセス処理に必要な
ガスあるいは金属蒸気はプロセス装置３６から放出され
るが、不要なガス等は排気口５６から排気される。
ル基板３２は、前記加熱装置５３によりプロセス処理に
必要な温度に加熱される。また、プロセス処理に必要な
ガスあるいは金属蒸気はプロセス装置３６から放出され
るが、不要なガス等は排気口５６から排気される。
【００２３】前記第１の加熱装置３６の下流側（図中右
側）の排気部４５ｂも、上流側の場合と同様な構成にな
っている。つまり、前記排気部４５ｂには下流側に４つ
のシールロール６２が互いに離間して配置され、前記シ
ールロール６２の上側には４つの上側シールバー６３
が、下側には４つの下側シールバー６５が夫々配置され
ており、シールロール６２と上側シールバー６３間をフ
レキシブル基板３２が通過するようになっている。
側）の排気部４５ｂも、上流側の場合と同様な構成にな
っている。つまり、前記排気部４５ｂには下流側に４つ
のシールロール６２が互いに離間して配置され、前記シ
ールロール６２の上側には４つの上側シールバー６３
が、下側には４つの下側シールバー６５が夫々配置され
ており、シールロール６２と上側シールバー６３間をフ
レキシブル基板３２が通過するようになっている。
【００２４】前記フレキシブル基板３２は、細かい位置
決めを下限する遊動ロール６１ｂを経由した後、シール
ロール６２と上側シールバー６３の間を通って、次のプ
ロセス室に至る。前記排気部４５ｂは、前記シールロー
ル６２と上側シールバー６３及び下側ロールバー６５に
て３室に分けられている。
決めを下限する遊動ロール６１ｂを経由した後、シール
ロール６２と上側シールバー６３の間を通って、次のプ
ロセス室に至る。前記排気部４５ｂは、前記シールロー
ル６２と上側シールバー６３及び下側ロールバー６５に
て３室に分けられている。
【００２５】前記上側シールバー６３，下側シールバー
６５とシールロール６２の間隔は、上部隙間を「０．１
５ｍｍ＋フレキシブル基板３２の厚み」に、下部隙間を
０．１５ｍｍとプロセスガスの侵入を小さくするよう
に、かつ、フレキシブル基板３２が通過しても接触しな
いようにしている。また、フレキシブル基板３２の上側
シールバー６３への接触を防止するために、所定の上側
シールバー６３に隣接してデフレクタロール６４が配置
されている。これらのデフレクタロール６４によりフレ
キシブル基板３２をシールロール６２側へ押さえ込むよ
うにしている。
６５とシールロール６２の間隔は、上部隙間を「０．１
５ｍｍ＋フレキシブル基板３２の厚み」に、下部隙間を
０．１５ｍｍとプロセスガスの侵入を小さくするよう
に、かつ、フレキシブル基板３２が通過しても接触しな
いようにしている。また、フレキシブル基板３２の上側
シールバー６３への接触を防止するために、所定の上側
シールバー６３に隣接してデフレクタロール６４が配置
されている。これらのデフレクタロール６４によりフレ
キシブル基板３２をシールロール６２側へ押さえ込むよ
うにしている。
【００２６】各排気室には夫々３つの排気口６８が夫々
設けられており、プロセス室ガス５２はプロセス室に近
い側の排気室と中央の排気室までは侵入するが、前段側
の排気室及び後段側の排気室には侵入しない構造且つ排
気能力としている。前記遊動ロール６１ｂの下流側に
は、制御用センサ６９が配置されている。この制御セン
サ６９により、フレキシブル基板３２の移動速度を測定
しつつ、各プロセス部での移動速度を一定に保ち、フレ
キシブル基板３２に不均一で過度の張力が負荷されない
ようにしている。なお、図中の符番７０はケーシング、
符番７１ａ，７１ｂはケーシング７０間のシール部ケー
シングを示す。また、フレキシブル基板３２の移動速度
は制御用のセンサ６９により移動速度を測定しつつ、各
プロセス部での移動速度を一定として駆動し、フレキシ
ブル基板３２に不均一で過度の張力が負荷されないよう
にしている。
設けられており、プロセス室ガス５２はプロセス室に近
い側の排気室と中央の排気室までは侵入するが、前段側
の排気室及び後段側の排気室には侵入しない構造且つ排
気能力としている。前記遊動ロール６１ｂの下流側に
は、制御用センサ６９が配置されている。この制御セン
サ６９により、フレキシブル基板３２の移動速度を測定
しつつ、各プロセス部での移動速度を一定に保ち、フレ
キシブル基板３２に不均一で過度の張力が負荷されない
ようにしている。なお、図中の符番７０はケーシング、
符番７１ａ，７１ｂはケーシング７０間のシール部ケー
シングを示す。また、フレキシブル基板３２の移動速度
は制御用のセンサ６９により移動速度を測定しつつ、各
プロセス部での移動速度を一定として駆動し、フレキシ
ブル基板３２に不均一で過度の張力が負荷されないよう
にしている。
【００２７】以下に、上記構成を有するフレキシブル基
板の連続半導体処理装置の作用・効果について説明す
る。
板の連続半導体処理装置の作用・効果について説明す
る。
【００２８】１）上述したように、上記処理装置は、一
方の端に塵埃の無い清浄な雰囲気に保持されたペイオフ
部３１を配置するとともに、他方の端に塵埃の無い清浄
な雰囲気に保持された巻取り部３４を配置し、ペイオフ
部３１と巻取り部３４間でフレキシブル基板３２上に膜
の堆積、熱処理、エッチング等のプロセス加工を施す構
成となっている。また、最初のプロセス部は第１の加熱
装置３６とし、フレキシブル基板３２に付着した大気成
分を放出させ排気しているので、不要ガス成分のプロセ
ス内への持込みを防止できる。
方の端に塵埃の無い清浄な雰囲気に保持されたペイオフ
部３１を配置するとともに、他方の端に塵埃の無い清浄
な雰囲気に保持された巻取り部３４を配置し、ペイオフ
部３１と巻取り部３４間でフレキシブル基板３２上に膜
の堆積、熱処理、エッチング等のプロセス加工を施す構
成となっている。また、最初のプロセス部は第１の加熱
装置３６とし、フレキシブル基板３２に付着した大気成
分を放出させ排気しているので、不要ガス成分のプロセ
ス内への持込みを防止できる。
【００２９】２）ＣＶＤ装置３８、第２の加熱装置３
９、エッチング装置４０は、半導体部分の積層回数に応
じて２回乃至ｎ回繰り返して配置しているので、最終段
で後処理を行った後フレキシブル基板３２を巻き取るよ
うにしているので、プロセス開始後は、大気中に開放す
ることがないので、半導体積層部は大気による汚染を生
じることなく、一連のプロセス施工が可能となる。
９、エッチング装置４０は、半導体部分の積層回数に応
じて２回乃至ｎ回繰り返して配置しているので、最終段
で後処理を行った後フレキシブル基板３２を巻き取るよ
うにしているので、プロセス開始後は、大気中に開放す
ることがないので、半導体積層部は大気による汚染を生
じることなく、一連のプロセス施工が可能となる。
【００３０】３）遊動ロール６１ｂの下流側に制御セン
サ６９を配置しているので、フレキシブル基板３２の移
動速度を制御用のセンサ６９によりを測定しつつ、各プ
ロセス部での移動速度を一定として駆動し、フレキシブ
ル基板３２に不均一で過度の負荷を生じることを回避で
きる。また、全段において等速制御を行ってフレキシブ
ル基板３２に過度の負荷を生じないようにすると共に各
プロセス室内に備えた遊動ロール６１ｂの位置を微調整
することにより、プロセスポジションの位置決めを行う
ことができる。なお、位置の決定は図示しない顕微鏡装
置によって行う。
サ６９を配置しているので、フレキシブル基板３２の移
動速度を制御用のセンサ６９によりを測定しつつ、各プ
ロセス部での移動速度を一定として駆動し、フレキシブ
ル基板３２に不均一で過度の負荷を生じることを回避で
きる。また、全段において等速制御を行ってフレキシブ
ル基板３２に過度の負荷を生じないようにすると共に各
プロセス室内に備えた遊動ロール６１ｂの位置を微調整
することにより、プロセスポジションの位置決めを行う
ことができる。なお、位置の決定は図示しない顕微鏡装
置によって行う。
【００３１】４）シールバーとシールロールの間隔は、
上部隙間を「０．１５ｍｍ＋フレキシブル基板３２の厚
さ」に、下部隙間を０．１５ｍｍと狭くしているので、
プロセスガスの侵入が小さく、かつ、フレキシブル基板
３２が通過しても接触するのを回避できる。
上部隙間を「０．１５ｍｍ＋フレキシブル基板３２の厚
さ」に、下部隙間を０．１５ｍｍと狭くしているので、
プロセスガスの侵入が小さく、かつ、フレキシブル基板
３２が通過しても接触するのを回避できる。
【００３２】５）デフレクタロール５９（又は６４）を
設けることにより、フレキシブル基板３２をシールロー
ル５７（又は６２）側へ押さえ込むので、フレキシブル
基板３２が上側シールバー５８（又は６３）へ接触する
のを防止することができる。
設けることにより、フレキシブル基板３２をシールロー
ル５７（又は６２）側へ押さえ込むので、フレキシブル
基板３２が上側シールバー５８（又は６３）へ接触する
のを防止することができる。
【００３３】６）各排気室には排気口６７、６８を設け
ているので、プロセス室ガス５２はプロセス室に近い側
の排気室と中央の排気室までは侵入するが、前段側の排
気室及び後段側の排気室には侵入することがない排気能
力を有している。
ているので、プロセス室ガス５２はプロセス室に近い側
の排気室と中央の排気室までは侵入するが、前段側の排
気室及び後段側の排気室には侵入することがない排気能
力を有している。
【００３４】７）プロセスロール５４の内側には、該ロ
ール５４の内側の円周面に沿って加熱装置５３が配置さ
れているので、プロセスロール５４を均一に加熱するこ
とができる。また、プロセスロール５４は、フレキシブ
ル基板３２の温度を均一に保持するようにその表面粗さ
を０．３μｍ以下にして接触伝熱を均一にしている。従
って、プロセスロール５４の外周面を通過するフレキシ
ブル基板３２をプロセス処理に必要な温度に加熱するこ
とができる。
ール５４の内側の円周面に沿って加熱装置５３が配置さ
れているので、プロセスロール５４を均一に加熱するこ
とができる。また、プロセスロール５４は、フレキシブ
ル基板３２の温度を均一に保持するようにその表面粗さ
を０．３μｍ以下にして接触伝熱を均一にしている。従
って、プロセスロール５４の外周面を通過するフレキシ
ブル基板３２をプロセス処理に必要な温度に加熱するこ
とができる。
【００３５】８）プロセス装置３６からはプロセス処理
に必要なエネルギー及びガスあるいは金属蒸気が放出さ
れるが、処理が終了した不要ガス等は排気口５６から排
気し、排気室での排気量の減少を図ることができる。
に必要なエネルギー及びガスあるいは金属蒸気が放出さ
れるが、処理が終了した不要ガス等は排気口５６から排
気し、排気室での排気量の減少を図ることができる。
【００３６】９）各プロセスは処理温度が異なるので、
フレキシブル基板３２の熱膨張量が各プロセス室で異な
ってくる。しかし、上記実施例では、プロセス装置３６
の上部にフレキシブル基板３２を搬送方向と直交する方
向（矢印Ｘ，Ｙ方向）に移動しえる遊動ロール６１ａ，
６１ｂを配置しているので、位置決めの変動を防止する
ことができる。
フレキシブル基板３２の熱膨張量が各プロセス室で異な
ってくる。しかし、上記実施例では、プロセス装置３６
の上部にフレキシブル基板３２を搬送方向と直交する方
向（矢印Ｘ，Ｙ方向）に移動しえる遊動ロール６１ａ，
６１ｂを配置しているので、位置決めの変動を防止する
ことができる。
【００３７】１０）フレキシブル基板３２はポリイミド
フィルムからなるので、延性に優れると共に耐熱性ある
いは断熱性に優れ、局部加熱等のプロセスに適する。
フィルムからなるので、延性に優れると共に耐熱性ある
いは断熱性に優れ、局部加熱等のプロセスに適する。
【００３８】なお、上記実施例では、フレキシブル基板
としてポリイミドフィルムを用いた場合について述べた
が、これに限らず、ステンレス鋼等の薄膜シートでもよ
い。
としてポリイミドフィルムを用いた場合について述べた
が、これに限らず、ステンレス鋼等の薄膜シートでもよ
い。
【００３９】また、上記実施例では、排気部の排気室を
３室とした場合について述べたが、これに限らず、プロ
セスガスの不純ガス量の許容量によっては、１室のみで
も可能であり、許容量が厳しい場合は４室あるいは５室
とすることも可能である。
３室とした場合について述べたが、これに限らず、プロ
セスガスの不純ガス量の許容量によっては、１室のみで
も可能であり、許容量が厳しい場合は４室あるいは５室
とすることも可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、従
来のバッチ式の半導体製造時の処理に替えて、フレキシ
ブル基板上に非晶質シリコン薄膜の生成から該薄膜を結
晶化相当に改質して多層積層化するまでの一連工程を連
続して行うことが可能なフレキシブル基板の半導体処理
装置を提供できる。具体的には、(1)不要ガス成分のプ
ロセス内の持込みを防止できる、(2)半導体積層部は大
気による汚染を生じることなく、一連のプロセス施工が
可能となる、(3)遊動ロールの位置の微調整によりプロ
セスポジションの位置決めが可能となる、(4)プロセス
室ガスは前段側の排気室及び後段側の排気室には侵入す
ることがない排気能力を有している、(5) プロセスロー
ルの外周面を通過するフレキシブル基板をプロセス処理
に必要な温度に加熱することができる、(6)各プロセス
部で処理が終了した不要ガス等は排気口から排気し、排
気室での排気量の減少を図ることができる、(7)フレキ
シブル基板の熱膨張量が各プロセス室で異なっても、遊
動ロールにより位置決めの変動を防止することができ
る、(8)フレキシブル基板は延性に優れると共に耐熱性
あるいは断熱性に優れ、局部加熱等のプロセスに適す
る、等種々の効果を有するフレキシブル基板の半導体処
理装置が得られる。
来のバッチ式の半導体製造時の処理に替えて、フレキシ
ブル基板上に非晶質シリコン薄膜の生成から該薄膜を結
晶化相当に改質して多層積層化するまでの一連工程を連
続して行うことが可能なフレキシブル基板の半導体処理
装置を提供できる。具体的には、(1)不要ガス成分のプ
ロセス内の持込みを防止できる、(2)半導体積層部は大
気による汚染を生じることなく、一連のプロセス施工が
可能となる、(3)遊動ロールの位置の微調整によりプロ
セスポジションの位置決めが可能となる、(4)プロセス
室ガスは前段側の排気室及び後段側の排気室には侵入す
ることがない排気能力を有している、(5) プロセスロー
ルの外周面を通過するフレキシブル基板をプロセス処理
に必要な温度に加熱することができる、(6)各プロセス
部で処理が終了した不要ガス等は排気口から排気し、排
気室での排気量の減少を図ることができる、(7)フレキ
シブル基板の熱膨張量が各プロセス室で異なっても、遊
動ロールにより位置決めの変動を防止することができ
る、(8)フレキシブル基板は延性に優れると共に耐熱性
あるいは断熱性に優れ、局部加熱等のプロセスに適す
る、等種々の効果を有するフレキシブル基板の半導体処
理装置が得られる。
【図１】図１は図２の要部を拡大して示す説明図。
【図２】図２は本発明の一実施例に係るフレキシブル基
板の半導体処理装置の説明図。
板の半導体処理装置の説明図。
【図３】図３は従来の半導体薄膜の製造方法の説明図。
【図４】図４は従来のその他の薄膜半導体の製造方法の
説明図。
説明図。
３１…ペイオフ部（供給装置）、
３２…フレキシブル基板、
３３…ペイオフリール、
３４…巻取り部（回収装置）、
３５…巻取りリール、
３６…第１の加熱装置、
３７…ＰＶＤ装置、
３８，４１…ＣＶＤ装置、
３９，４２…第２の加熱装置、
４０，４３…エッチング装置、
４４…後処理装置、
４５ａ〜４５ｉ，４５ｎ…排気部、
５１，７０…ケーシング、
５２…プロセス室ガス、
５３…加熱装置、
５４…プロセスロール、
５５…ヒータ、
５６…排気口、
５７、６２…シールロール、
５８，６３…上側シールバー、
５９…デフレクタロール、
６０，６５…下側シールバー、
６１ａ，６１ｂ…遊動ロール、
６９…制御用センサ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K029 AA02 AA11 AA25 BA35 BB10
BD01 DA08 GA00 GA01 GA03
JA10 KA03
4K030 BA30 CA02 CA07 CA17 DA08
DA09 GA14 HA04 KA24
5F052 AA02 AA03 AA11 AA13 CA02
DA01 DB01 DB04 JA09
5F072 YY08
Claims (6)
- 【請求項１】 フレキシブル基板を供給する供給装置
と、フレキシブル基板を回収する回収装置と、前記供給
装置と回収装置間に配置された，前記基板を加熱する第
１の加熱装置、前記基板に物理的蒸着により膜堆積を行
うＰＶＤ装置、前記基板に化学的蒸着により膜堆積を行
うＣＶＤ装置、前記基板に堆積した物質を加熱する第２
の加熱装置、前記基板に堆積した物質をエッチングする
エッチング装置とを具備し、更に前記ＣＶＤ装置、第２
の加熱装置及びエッチング装置を繰り返し配置してな
り、前記各装置が所定雰囲気に保持された筐体内に配置
されていることを特徴とするフレキシブル基板の半導体
処理装置。 - 【請求項２】 前記第２の加熱装置は輻射熱式又はレー
ザー式加熱装置であり、前記エッチング装置は光学式エ
ッチング装置であることを特徴とする請求項１記載のフ
レキシブル基板の半導体処理装置。 - 【請求項３】 前記第１の加熱装置、ＰＶＤ装置、ＣＶ
Ｄ装置、第２の加熱装置及びエッチング装置を実施する
部屋は、各装置に隣接する部屋との間に夫々排気室を設
けたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２いずれ
か記載のフレキシブル基板の半導体処理装置。 - 【請求項４】 前記第１の加熱装置、ＰＶＤ装置、ＣＶ
Ｄ装置、第２の加熱装置及びエッチング装置を実施する
部屋は、各装置に隣接する部屋との間に、フレキシブル
基板を位置決めするための遊動ロールを設けたことを特
徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載のフレキシ
ブル基板の半導体処理装置。 - 【請求項５】 前記フレキシブル基板は、金属薄シート
あるいはプラスチック薄膜シートのいずれかであること
を特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載のフレ
キシブル基板の半導体処理装置。 - 【請求項６】 前記第１の加熱装置、ＰＶＤ装置、ＣＶ
Ｄ装置、第２の加熱装置及びエッチング装置を実施する
部屋には、フレキシブル基板に各処理を施すためのロー
ルを有し、このロールの表面粗さは０．３μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか記載
のフレキシブル基板の半導体処理装置。
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