JP2004027272A - Thin film deposition apparatus - Google Patents

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JP2004027272A
JP2004027272A JP2002183404A JP2002183404A JP2004027272A JP 2004027272 A JP2004027272 A JP 2004027272A JP 2002183404 A JP2002183404 A JP 2002183404A JP 2002183404 A JP2002183404 A JP 2002183404A JP 2004027272 A JP2004027272 A JP 2004027272A
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JP
Japan
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chamber
thin film
vacuum
opening
film forming
Prior art date
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Application number
JP2002183404A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kiyofuji
清藤 真次
Takashi Yoshida
吉田 隆
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Holdings Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the task of a thin film deposition apparatus such as price reduction of the apparatus, high productivity, space saving and maintenance. <P>SOLUTION: In sputter film deposition on a flexible substrate, two sputter film deposition chambers are provided in a single common vacuum chamber, and a magnet unit which performs vertical scans is disposed in the central part. That is, simultaneous sputtering to substrates is made possible by constituting two magnet units into a single body. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば薄膜光電変換素子の製造のために、搬送される可とう性基板を製膜室で停止させ、あるいは連続搬送して、基板面上にスパッタ法により製膜処理を行なう、薄膜製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3と図4とに、従来の可とう性基板のロールツーロール搬送方式スパッタ製膜装置の概略断面図を示す。図3は装置の平面図であり、図4は図3の縦断面図である。
図3は、両端部に基板を搬送する送出ロールと巻取りロールとを設置した送出室と巻取り室とを設け、この2つのロール室間に単数のスパッタ製膜室を設置した構成を示す。
【0003】
スパッタ製膜室は、基板を中心に上下駆動するマグネットと、このマグネットを上下駆動するための駆動軸と駆動ガイドと、マグネットと駆動軸,駆動ガイドを保持するベースとで構成したマグネットユニットと、スパッタ製膜室を形成し基板を加熱するヒータユニットで構成する。
ヒータユニットは、ヒータと、押え枠と、前後駆動装置とで構成され、基板を搬送する時は押え枠を開いた状態とし、製膜時は前後駆動装置により基板を押し付けシールによる真空気密を保持し、別に設けた真空排気ポンプおよび真空圧力調整装置により、製膜圧力に調整される。
【0004】
図4は縦断面図で、ターゲットはスパッタ製膜室内に固定され、その裏側にマグネットが上下に駆動できるように構成され、駆動モータにより駆動される。
ターゲットには、プラズマ放電をするための電源と配線とが結ばれている。係る構成により、一定の真空圧力の下で、プラズマ発生用の電源への通電によりプラズマをマグネット部に発生させ、スパッタを行なう。マグネットの上下方向のスキャンによって、ターゲット材を基板全面に製膜することができる。
【0005】
この従来の構成では、共通真空室の内部に、もう一つの真空室であるスパッタ製膜室を形成する構成であり、共通真空室1つに対し、1つのスパッタ製膜室を設置する装置となっている。係る従来の構成では、共通真空室を構成する両面の扉を、ヒンジ構造の開閉扉とし、この扉にそれぞれターゲット・マグネットユニット、ヒータユニットを取り付けて、組立性とメンテナンス性の向上を図っている。特に、ターゲットの消耗による交換は重量物であるので、容易に交換できる構造が望まれる。
【0006】
一方、特開2001−53313号公報には、可とう性基板を2列に搬送し、接地電極をアクチュエータで駆動し、CVD製膜室を形成してその中央部の排気ブロックで共通に真空排気する構造が開示されている。しかしながら、係る構成では、CVD室の高電圧電極部と接地電極部のみを共通の真空排気構造としている。しかして、仮に本公報の図1に示される構造においてスパッタ室を構成しようとすると、スパッタ装置の構成部材であるターゲットならびにマグネット、さらにはマグネットの駆動機構などを、成膜室5(高電圧電極21)内に内蔵させなければならない。さらに、二つの成膜室5を、T字の排気ブロック90で真空排気する構造は、複雑なだけでなく部品数も多く高コストの構造であり、組立性およびスパッタフレークの除去作業など、メンテナンス性も劣る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスパッタ製膜装置では、上述のように、共通真空室に1つのスパッタ製膜室を設置する装置となっている。薄膜製造装置は、大気差圧に耐える真空容器および真空制御機器が高価であり、薄膜製品のコストを低減する上で装置の低価格化および生産性の向上、さらにメンテナンス性が要求されている。また、生産性に対する装置の設置面積は可能な限り小さくする必要がある。図3ならびに図4に示した一列の基板を一つのターゲットで成膜するスパッタ室を採用した構成では、成膜基板の生産量を向上するためには2台のスパッタ装置が必要となり、2台の真空室、2台の真空排気ポンプ、ならびにこれらの設置スペースなど、設備全体のコストが上がる。また、前記公報における構造でスパッタ室を構成しようとすると、成膜室5(高電圧電極21)内にスパッタのための構成部材を配置することとなってしまうため、電極導入の構成、マグネットの駆動源との接続が複雑になってしまう。
【0008】
本発明の目的は、従来装置ならびに従来方法を改善し、装置の低価格化、高い生産性、省スペース化の課題を解決し、かつメンテナンス性を確保した薄膜製造装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の薄膜製造装置によれば、
2列の基板の送出ロールが備えられた送出室と、
真空中で少なくともスパッタ処理を行なうスパッタ製膜室と、
2列の基板の巻取りロールが備えられた巻取り室と、
を備えた薄膜製造装置において、
スパッタ製膜室が共通真空室内に2つ設けられ、
それぞれのスパッタ製膜室内で各列の基板に対する製膜が行なわれるように構成した薄膜製造装置であって、
共通真空室内に形成された隔壁と、基板を加熱するヒータとこのヒータを保持し真空を形成するシールを具備した押え枠とで構成され、前後に移動可能なヒータユニットを2台備え、この隔壁とヒータユニットとを用いて2つのスパッタ製膜室を構成することとする。
【0010】
また、2つのスパッタ製膜室内に、製膜源となりそれぞれの基板と対向するように設置された2台のターゲットと、この2台のターゲットのそれぞれ反基板側に設けられた上下に駆動する1対のマグネットと、この1対のマグネットを同時に駆動させるように締結する駆動ガイドと駆動軸とを備えると良い。
さらに、隔壁が共通真空室を形成する天井板および底板間に延在し、天井板と底板間がスパッタ製膜室として形成されて成るとともに、天井板が真空を形成する開閉扉と開口とを有し、この開閉扉と開口とを介してターゲットを抜き差し可能として成ると良い。
【0011】
このように、本発明は、共通真空室の中心部に同時駆動をする1対のマグネットユニットを設置し、駆動軸および駆動ガイド・駆動モータは共通化し、それぞれのマグネットユニットの作用面にターゲットを設置し、ターゲットと対向するように製膜室を形成するヒータユニットを設置する。しかるに、前述の送出室と巻取り室には、それぞれ2台の送出ロールおよび巻取りロールを設置し、基板を2列に搬送できる構成とし、マグネットユニットおよびヒータユニット間に基板を連通させ、ヒータユニットの前後駆動により1つの共通真空室内で2つのスパッタ製膜室を形成し、2列同時の製膜を実現する。また、ターゲットを共通真空室の中央部に配置することから、共通真空室上部にターゲットをクレーンなどにより吊り上げて取り外しが可能な構造とし、自動の開閉扉を設ける。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を、図1と図2とにより説明する。図1は装置の平面の断面形状を示し、図2は図1の縦断面形状を示す。
図1において、可とう性基板11をロール状に巻いた送出ロール12を2本セットすることができる送出室2と、この送出室2に接続した共通真空室1と、共通真空室1の反対側に、製膜した基板11を巻き取る巻取りロール13が2本の送出ロールと対応してセットされる巻取り室3とを備えている。
【0013】
共通真空室1の内部には、隔壁21が送出室2側と巻取り室3側に形成されている。また、ヒータ9−1と押え枠9−2とで構成したヒータユニット9が左右に設置され、押え枠9−2の先端部にはシール30が具備されている。
ヒータユニット9は前後駆動できる構造になっており、押え枠9−2が押し付けられることにより、隔壁21に具備したシール30とともに基板11を挟んでスパッタ製膜室4を形成する。ヒータユニット9は、30mm前後の移動距離を有する。ヒータユニット9を前後駆動させる機構として、ヒータユニット9は、扉に設置された前後駆動のガイド、例えばリニアモータガイドやリニアボールブッシュで支持され、扉により支持されたエアシリンダや、電気駆動モータにボールネジを回動駆動するように接続され、前後駆動する。
【0014】
隔壁21の中央部には、ターゲット6が基板11と対向するように固定保持される。ターゲット6の裏面には、マグネトロンスパッタを行なうためのマグネット20−2を2台有する構成とした。マグネット20−2は、ベース20−1に保持され上下駆動するための駆動軸7および駆動ガイド8に連結されている。
駆動ガイド8は、図2に示すように、天井板22と底板23に固定板を設け、この固定板で支持する。駆動軸7は底板23を真空シールして貫通させ、駆動モータ16と連結する。駆動軸7の他端は、天井側に回動可能に設置する。
【0015】
本発明においては、スパッタ製膜室4の下部に真空ポンプと接続する真空排気ポート24を設ける。この真空排気ポート24は、単純な丸穴をスパッタ製膜室4の下部に設ける構造でよく、真空ポンプへ真空シール継ぎ手でI型管やフレキシブル管などで配管接続する。図2において説明すると、スパッタ製膜室4の下部の底板23に真空排気ポート24が形成され、真空ポンプと簡単な構造で接続される。スパッタ製膜室4内には、前記公報に開示されたような複雑なT型排気ブロックは不要である。
【0016】
マグネット20−2は、駆動軸7と連結された駆動モータ16により所定の速度で上下駆動を繰り返すことができる。マグネット20−2の移動速度は、およそ10mm/秒〜50mm/分の可変制御ができ、この範囲で最適値を決定する。また、マグネット20−2は、製膜面積の開口辺を超える距離を移動する。すなわち、基板11に対する製膜を行なう開口は一般に四角形であるが、上下にマグネット20−2をスキャンする場合、この四角形の上下の2辺をオーバーランする距離を移動する。
【0017】
ターゲット6は外部よりプラズマ発生用電源17と接続され、プラズマを発生する電力が供給される。ターゲット6の形状は、製膜形状が正方形あるいは長方形であるので、ターゲット6も同様の形状であり、大きさは300mm角〜1400mm角程度まで適用できる。ターゲット6と基板11との距離は、50mm〜150mmである。
【0018】
図2では記載を省略しているが、真空排気ポンプおよび真空圧力調整器により、スパッタ製膜室の圧力を所定の製膜圧力、すなわち0.133Pa〜0.665Paに保持する。
前後駆動装置9−3によりヒータユニット9が前進し、基板11を挟んでスパッタ製膜室4を形成し、2つのマグネット20−2を駆動モータ16により同時に上下駆動させるとともに、プラズマ発生用電源17より給電して、マグネット20−2部でプラズマを発生させ、このプラズマエネルギによりターゲット6の材料がスパッタされて、基板11に製膜することができる。ここで、プラズマ発生用電源17は、直流電源でも交流電源でもよく、直流の場合は200V〜1200Vの高電圧を印加し、交流の場合、13.56MHzあるいは27MHz前後の周波数の電源を使用する。電力としては、1kW〜20kWの範囲で可変である。
【0019】
このように、本発明は、1つの駆動部により2つのマグネットを駆動させ、1つの真空室で2列のスパッタ製膜を行なうものである。
さて、本発明をより効果的に実施するためには、ターゲット6が容易に交換されることが好ましい。従来は、扉にターゲットが設置され、この扉を開くことにより、上部の空間を空けクレーンなどの機材を利用してターゲットのメンテナンス作業を行なっていた。しかし、本発明では、スパッタ製膜室4の中央部にターゲット6を位置させるので、従来の構成ではターゲット6の取り外しは困難である。
【0020】
そこで、本発明においては、共通真空室1の天井板22と底板23間を仕切り、天井板22に上部開口14を設け、開閉扉15を設ける。上部開口14は、2台あるターゲット6がそれぞれクレーン等で上部に抜き差し可能な大きさとし、開閉扉15により真空の保持ならびにターゲット6取り外し時の開放を行なう。上部開口14の大きさは、例えばターゲット6の幅が1400mmの場合、両側に50mmずつの余裕をとり、1500mmとした。また、ターゲット6の抜き差し機構としては、クレーンのほかに、エアシリンダや油圧シリンダのような昇降装置、あるいはチェーンブロックを用いることができる。
【0021】
開閉扉15の開閉は、シリンダなどの駆動アクチュエータを使用することにより、さらに作業性が向上する。
このように、本発明によれば、メンテナンスが容易となり、2列の同時スパッタ製膜を1つの真空容器で実施する上で効率的である。
【0022】
【発明の効果】
上記の構成を採用した結果、本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
先ず、2列のスパッタ製膜を同時に実施することが可能となり、1台の装置構成で同一タクトタイムでの生産性が2倍に向上し、メンテナンススペースを含めた設置スペースも、従来装置のおよそ1/3に削減できる。
【0023】
また、共通真空室、送出室、巻取り室の1室化と、駆動軸、駆動ガイド、駆動モータの共用化が可能となり、部品の低減、組み立てコストの低減、および電気制御系の部品、配線工事の削減ができ、装置コストがおよそ1/3に低減する。さらに、共通真空室、送出室、巻取り室の各室は大きくなるものの、部品数の低減と組立工数の削減による共通化のメリットが高い。
【0024】
加えて、メンテナンス性についても、共通真空室上部に設けた開口部と開閉扉とにより、ターゲットの装着、取り外しが、従来構成に比べて格段に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る薄膜製造装置の平面断面図
【図2】図1の縦断面図
【図3】図3は従来の薄膜製造装置の平面断面図
【図4】図3の縦断面図
【符号の説明】
1 :共通真空室
2 :送出室
3 :巻取り室
4 :スパッタ製膜室
6 :ターゲット
7 :駆動軸
8 :駆動ガイド
9 :ヒータユニット
9−1:ヒータ
9−2:押え枠
9−3:前後駆動装置
11 :基板
12 :送出ロール
13 :巻取りロール
14 :上部開口
15 :開閉扉
16 :駆動モータ
17 :プラズマ発生用電源
20 :マグネットユニット
20−1:ベース
20−2:マグネット
21 :隔壁
22 :天井板
23 :底板
30 :シール
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is, for example, for the production of a thin film photoelectric conversion element, a flexible substrate to be transported is stopped in a film forming chamber, or is continuously transported, and a film is formed on the substrate surface by a sputtering method. It relates to a manufacturing device.
[0002]
[Prior art]
3 and 4 are schematic cross-sectional views of a conventional roll-to-roll transfer type sputtering film forming apparatus for a flexible substrate. FIG. 3 is a plan view of the apparatus, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of FIG.
FIG. 3 shows a configuration in which a delivery chamber and a take-up chamber provided with a delivery roll and a take-up roll for transporting a substrate are provided at both ends, and a single sputtering film forming chamber is provided between the two roll chambers. .
[0003]
The sputter deposition chamber includes a magnet unit configured to include a magnet that drives up and down around the substrate, a drive shaft and a drive guide that drives the magnet up and down, a magnet, a drive shaft, and a base that holds the drive guide. It consists of a heater unit that forms a sputter deposition chamber and heats the substrate.
The heater unit consists of a heater, a holding frame, and a front / rear driving device. When the substrate is transported, the holding frame is opened, and during film formation, the substrate is pressed by the front / rear driving device to maintain vacuum tightness by a seal. Then, the pressure is adjusted to a film forming pressure by a separately provided evacuation pump and vacuum pressure adjusting device.
[0004]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view, in which the target is fixed in a sputtering film forming chamber, and a magnet is provided on the back side thereof so that the magnet can be driven up and down, and is driven by a drive motor.
The target is connected to a power supply and a wiring for performing plasma discharge. With this configuration, under a certain vacuum pressure, plasma is generated in the magnet unit by energizing a power supply for plasma generation, and sputtering is performed. The target material can be formed on the entire surface of the substrate by scanning the magnet vertically.
[0005]
In this conventional configuration, a sputter deposition chamber, which is another vacuum chamber, is formed inside a common vacuum chamber, and an apparatus for installing one sputter deposition chamber for one common vacuum chamber is provided. Has become. In such a conventional configuration, the doors on both sides constituting the common vacuum chamber are hinged opening / closing doors, and a target magnet unit and a heater unit are attached to these doors, respectively, to improve assemblability and maintainability. . In particular, since replacement due to exhaustion of the target is heavy, a structure that can be easily replaced is desired.
[0006]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-53313 discloses that a flexible substrate is transported in two rows, a ground electrode is driven by an actuator, a CVD film forming chamber is formed, and a central exhaust block is evacuated. Is disclosed. However, in such a configuration, only the high-voltage electrode portion and the ground electrode portion of the CVD chamber have a common vacuum exhaust structure. However, if the sputtering chamber is to be configured in the structure shown in FIG. 1 of this publication, the target and the magnet, which are the components of the sputtering apparatus, and the driving mechanism of the magnet are disposed in the film forming chamber 5 (high-voltage electrode). 21). Furthermore, the structure in which the two film forming chambers 5 are evacuated by the T-shaped exhaust block 90 is not only complicated but also has a large number of parts and is a high-cost structure. Inferiority.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional sputter deposition apparatus, one sputter deposition chamber is installed in the common vacuum chamber. In a thin film manufacturing apparatus, a vacuum vessel and a vacuum control device that can withstand an atmospheric pressure difference are expensive. Therefore, in order to reduce the cost of a thin film product, it is required to reduce the price of the apparatus, improve productivity, and further maintainability. In addition, the installation area of the apparatus with respect to productivity needs to be as small as possible. In the configuration shown in FIGS. 3 and 4 that employs a sputtering chamber for depositing a single row of substrates with one target, two sputtering devices are required in order to improve the production amount of the deposited substrates. The cost of the whole equipment such as the vacuum chamber, the two vacuum pumps, and the installation space for these pumps increases. Further, if the sputter chamber is configured with the structure disclosed in the above publication, a component for sputtering is disposed in the film forming chamber 5 (high-voltage electrode 21). Connection with the driving source becomes complicated.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thin film manufacturing apparatus which improves the conventional apparatus and the conventional method, solves the problems of low cost, high productivity and space saving of the apparatus, and which secures maintainability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the thin film manufacturing apparatus of the present invention,
A delivery chamber equipped with two rows of delivery rolls for substrates,
A sputtering film forming chamber for performing at least a sputtering process in a vacuum,
A winding chamber provided with two rows of substrate winding rolls;
In a thin film manufacturing apparatus equipped with
Two sputter deposition chambers are provided in a common vacuum chamber,
A thin film manufacturing apparatus configured to form a film on each row of substrates in each sputtering film forming chamber,
A partition formed in a common vacuum chamber, a heater for heating the substrate, and a holding frame provided with a seal for holding the heater and forming a vacuum, comprising two heater units movable back and forth, And a heater unit to form two sputter deposition chambers.
[0010]
In addition, two targets are provided in the two sputtering film forming chambers so as to serve as film forming sources and are provided so as to face the respective substrates. It is preferable to include a pair of magnets, a drive guide for fastening the pair of magnets so as to drive them simultaneously, and a drive shaft.
Further, the partition wall extends between the ceiling plate and the bottom plate forming a common vacuum chamber, the space between the ceiling plate and the bottom plate is formed as a sputter film forming chamber, and the ceiling plate has an opening / closing door and an opening for forming a vacuum. Preferably, the target can be inserted and removed through the opening and closing door and the opening.
[0011]
As described above, according to the present invention, a pair of magnet units that are simultaneously driven are installed in the center of the common vacuum chamber, the drive shaft and the drive guide / drive motor are shared, and the target is placed on the working surface of each magnet unit. And a heater unit for forming a film forming chamber so as to face the target. However, two delivery rolls and two take-up rolls are installed in the delivery chamber and the take-up chamber, respectively, so that the board can be transported in two rows, and the board is communicated between the magnet unit and the heater unit. By driving the unit back and forth, two sputter deposition chambers are formed in one common vacuum chamber, thereby realizing simultaneous deposition of two rows. In addition, since the target is arranged at the center of the common vacuum chamber, the target is lifted by a crane or the like so that it can be removed from the upper part of the common vacuum chamber, and an automatic opening / closing door is provided.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a plan sectional shape of the device, and FIG. 2 shows a longitudinal sectional shape of FIG.
In FIG. 1, a delivery chamber 2 in which two delivery rolls 12 each having a flexible substrate 11 wound in a roll shape can be set, a common vacuum chamber 1 connected to the delivery chamber 2, and an opposite of the common vacuum chamber 1 On the side, a take-up chamber 3 in which a take-up roll 13 for taking up a film-formed substrate 11 is set corresponding to two delivery rolls is provided.
[0013]
Inside the common vacuum chamber 1, partition walls 21 are formed on the delivery chamber 2 side and the winding chamber 3 side. Further, a heater unit 9 composed of a heater 9-1 and a holding frame 9-2 is installed on the left and right, and a seal 30 is provided at the tip of the holding frame 9-2.
The heater unit 9 has a structure that can be driven back and forth, and the pressing frame 9-2 is pressed to form the sputter film forming chamber 4 with the seal 30 provided on the partition 21 sandwiching the substrate 11 therebetween. The heater unit 9 has a moving distance of about 30 mm. As a mechanism for driving the heater unit 9 back and forth, the heater unit 9 is supported by a front and rear drive guide installed on a door, for example, a linear motor guide or a linear ball bush, and is supported by an air cylinder or an electric drive motor supported by the door. The ball screw is connected to rotate and is driven back and forth.
[0014]
The target 6 is fixed and held at the center of the partition 21 so as to face the substrate 11. On the back surface of the target 6, two magnets 20-2 for performing magnetron sputtering were provided. The magnet 20-2 is connected to a drive shaft 7 and a drive guide 8 which are held by the base 20-1 and are driven up and down.
As shown in FIG. 2, the drive guide 8 has a fixed plate provided on the ceiling plate 22 and the bottom plate 23, and is supported by the fixed plate. The drive shaft 7 penetrates the bottom plate 23 by vacuum sealing, and is connected to the drive motor 16. The other end of the drive shaft 7 is rotatably installed on the ceiling side.
[0015]
In the present invention, a vacuum exhaust port 24 connected to a vacuum pump is provided below the sputtering film forming chamber 4. The vacuum evacuation port 24 may have a structure in which a simple round hole is provided in the lower part of the sputter film forming chamber 4, and is connected to a vacuum pump by an I-type tube or a flexible tube with a vacuum seal joint. Referring to FIG. 2, a vacuum exhaust port 24 is formed in a bottom plate 23 below the sputtering film forming chamber 4, and is connected to a vacuum pump with a simple structure. A complicated T-type exhaust block as disclosed in the above-mentioned publication is not required in the sputtering film forming chamber 4.
[0016]
The magnet 20-2 can be repeatedly driven up and down at a predetermined speed by the drive motor 16 connected to the drive shaft 7. The moving speed of the magnet 20-2 can be variably controlled from about 10 mm / sec to 50 mm / min, and an optimum value is determined in this range. Further, the magnet 20-2 moves a distance exceeding the opening side of the film forming area. That is, the opening for forming a film on the substrate 11 is generally rectangular, but when the magnet 20-2 is scanned up and down, the opening is moved by a distance that overruns the upper and lower sides of the square.
[0017]
The target 6 is connected to a plasma generating power supply 17 from the outside, and is supplied with power for generating plasma. Since the target 6 has a square or rectangular film-forming shape, the target 6 has the same shape, and can be applied in a size of about 300 mm square to 1400 mm square. The distance between the target 6 and the substrate 11 is 50 mm to 150 mm.
[0018]
Although not shown in FIG. 2, the pressure in the sputter deposition chamber is maintained at a predetermined deposition pressure, that is, 0.133 Pa to 0.665 Pa, by a vacuum exhaust pump and a vacuum pressure regulator.
The heater unit 9 is advanced by the front-rear drive unit 9-3 to form the sputter film forming chamber 4 with the substrate 11 interposed therebetween, and the two magnets 20-2 are simultaneously driven up and down by the drive motor 16, and the plasma generation power supply 17 The power is further supplied to generate a plasma in the magnet 20-2, and the material of the target 6 is sputtered by the plasma energy, whereby a film can be formed on the substrate 11. Here, the plasma generation power supply 17 may be a DC power supply or an AC power supply. In the case of DC, a high voltage of 200 V to 1200 V is applied. In the case of AC, a power supply having a frequency of about 13.56 MHz or about 27 MHz is used. The power is variable in the range of 1 kW to 20 kW.
[0019]
As described above, in the present invention, two magnets are driven by one driving unit, and two rows of sputtered films are formed in one vacuum chamber.
By the way, in order to carry out the present invention more effectively, it is preferable that the target 6 is easily replaced. Conventionally, a target is installed on a door, and by opening this door, an upper space is opened to perform maintenance work on the target using equipment such as a crane. However, in the present invention, since the target 6 is located at the center of the sputtering film forming chamber 4, it is difficult to remove the target 6 with the conventional configuration.
[0020]
Thus, in the present invention, the ceiling plate 22 and the bottom plate 23 of the common vacuum chamber 1 are partitioned, the ceiling plate 22 is provided with the upper opening 14, and the door 15 is provided. The upper opening 14 is sized so that the two targets 6 can be inserted into and removed from the upper portion by a crane or the like, and the opening / closing door 15 holds the vacuum and opens the target 6 when the target 6 is removed. For example, when the width of the target 6 is 1400 mm, the size of the upper opening 14 is 1500 mm with a margin of 50 mm on each side. As the mechanism for removing and inserting the target 6, in addition to the crane, an elevating device such as an air cylinder or a hydraulic cylinder, or a chain block can be used.
[0021]
Opening and closing of the opening / closing door 15 further improves workability by using a drive actuator such as a cylinder.
As described above, according to the present invention, maintenance is facilitated, which is efficient in performing two rows of simultaneous sputtering film formation in one vacuum vessel.
[0022]
【The invention's effect】
As a result of employing the above configuration, according to the present invention, the following effects can be obtained.
First, two rows of sputter films can be formed at the same time, and the productivity at the same tact time can be doubled with one apparatus configuration, and the installation space including the maintenance space is about the same as that of the conventional apparatus. It can be reduced to 1/3.
[0023]
In addition, the common vacuum chamber, delivery chamber, and take-up chamber can be integrated into one chamber, and the drive shaft, drive guide, and drive motor can be shared, so that the number of parts, the cost of assembly, and the parts and wiring of the electric control system can be reduced. The work can be reduced, and the equipment cost can be reduced to about 1/3. Further, although the respective chambers of the common vacuum chamber, the delivery chamber, and the winding chamber are large, there is a high merit of commonality by reducing the number of parts and the number of assembly steps.
[0024]
In addition, in terms of maintainability, the mounting and dismounting of the target becomes much easier than the conventional configuration due to the opening and the opening / closing door provided above the common vacuum chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view of a thin film manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a vertical sectional view of FIG. 1. FIG. 3 is a plan sectional view of a conventional thin film manufacturing apparatus. Figure [Explanation of symbols]
1: Common vacuum chamber 2: Delivery chamber 3: Winding chamber 4: Sputter film forming chamber 6: Target 7: Drive shaft 8: Drive guide 9: Heater unit 9-1: Heater 9-2: Holding frame 9-3: Front / rear drive 11: substrate 12: delivery roll 13: take-up roll 14: upper opening 15: door 16: drive motor 17: power supply 20 for plasma generation: magnet unit 20-1: base 20-2: magnet 21: partition 22: ceiling plate 23: bottom plate 30: seal

Claims (3)

2列の基板の送出ロールが備えられた送出室と、
真空中で少なくともスパッタ処理を行なうスパッタ製膜室と、
2列の基板の巻取りロールが備えられた巻取り室と、
を備えた薄膜製造装置において、
スパッタ製膜室が共通真空室内に2つ設けられ、
それぞれのスパッタ製膜室内で各列の基板に対する製膜が行なわれるように構成した薄膜製造装置であって、
共通真空室内に形成された隔壁と、基板を加熱するヒータとこのヒータを保持し真空を形成するシールを具備した押え枠とで構成され、前後に移動可能なヒータユニットを2台備え、この隔壁とヒータユニットとを用いて2つのスパッタ製膜室を構成したことを特徴とする薄膜製造装置。
A delivery chamber provided with two rows of substrate delivery rolls,
A sputter film forming chamber for performing at least a sputtering process in a vacuum,
A winding chamber provided with two rows of substrate winding rolls;
In a thin film manufacturing apparatus provided with
Two sputter deposition chambers are provided in a common vacuum chamber,
A thin film manufacturing apparatus configured to form a film on each row of substrates in each sputtering film forming chamber,
A partition formed in the common vacuum chamber, a heater for heating the substrate, and a holding frame provided with a seal for holding the heater and forming a vacuum, and two heater units movable back and forth are provided. And a heater unit for forming two sputter deposition chambers.
2つのスパッタ製膜室内に、製膜源となりそれぞれの基板と対向するように設置された2台のターゲットと、この2台のターゲットのそれぞれ反基板側に設けられた上下に駆動する1対のマグネットと、この1対のマグネットを同時に駆動させるように締結する駆動ガイドと駆動軸とを備える請求項1記載の薄膜製造装置。In the two sputtering film forming chambers, two targets which are provided as film forming sources and are provided so as to be opposed to the respective substrates, and a pair of vertically driven driving units which are provided on the opposite sides of the two targets, respectively. 2. The thin film manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a magnet, a drive guide and a drive shaft for fastening the pair of magnets so as to be driven simultaneously. 隔壁が共通真空室を形成する天井板および底板間に延在し、天井板と底板間がスパッタ製膜室として形成されて成るとともに、天井板が真空を形成する開閉扉と開口とを有し、この開閉扉と開口とを介してターゲットを抜き差し可能として成る請求項2記載の薄膜製造装置。The partition extends between the ceiling plate and the bottom plate forming a common vacuum chamber, and the space between the ceiling plate and the bottom plate is formed as a sputter deposition chamber, and the ceiling plate has an opening / closing door and an opening for forming a vacuum. 3. The thin film manufacturing apparatus according to claim 2, wherein a target can be inserted and removed through the opening and closing door and the opening.
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