JP2006077284A

JP2006077284A - 連続成膜装置

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Publication number: JP2006077284A
Application number: JP2004261880A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Segawa; 利規瀬川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: DE102005042762A1; JP4421980B2; DE102005042762B4

Abstract

【課題】作業性やメンテナンス性に優れ、しかも設置スペースが少なくて済み、隔壁端部がシール材と摺動しない連続成膜装置を提供する
【解決手段】本発明の連続成膜装置は、分割構造の真空チャンバ１を備え、成膜ロール３、巻出しロール６及び巻取りロール７を備えた固定側チャンバ部１Ｆと、カソードボックス４を備えた移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍとで構成される。前記真空チャンバ１の内部は、ロール室１６と成膜室１７，１７とが隔壁によって区画形成される。前記固定側チャンバ部１Ｆと移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍとは、前記真空チャンバ１の前端壁１３と後端壁１２の側端部を通る分割平面Ｄによって真空チャンバ１が分割されたものであり、前記移動側チャンバ部１Ｍを開閉することにより、前記固定側チャンバ部１Ｆと移動側チャンバ部１Ｍの分割端部がそれぞれシール材を介して当接離反する。
【選択図】図１

Description

本発明は帯状の被成膜基材を走行させつつ、その表面に機能性薄膜を連続的に成膜する連続成膜装置に関する。

プラスチックや無機質などで形成された長尺のフィルムやシートからなる被成膜基材を、真空チャンバ内で連続的に走行させ、その表面に種々の機能性薄膜をスパッタリングや蒸着によって成膜する連続成膜装置がある。このような連続成膜装置の一例を図９に示す。この成膜装置は、真空チャンバ５１を有し、その内部に被成膜基材が巻き掛けられた成膜ロール５３が設けられ、真空チャンバ５１の内部が隔壁７２，７３，７４によって区画され、上部に巻出しロール５６、巻取りロール５７、各種の案内ロール５８Ａ，５８Ｂ，５９Ａ，５９Ｂ，６０Ａ，６０Ｂが設けられたロール室６６が、下部にカソードボックス５４が設けられた二つの成膜室６７，６７が設けられている。前記隔壁によって区画されたロール室６６、成膜室６７，６７は各々真空ポンプ８８によって独立に真空排気される。巻出しロール５６には、被成膜基材をコイル状に巻いたボビンが装着され、ボビンに巻かれた被成膜基材は、案内ロールを介して成膜ロール５３に連続的に供給され、成膜ロール５３の外周面上で成膜された後、再び案内ロールを介して巻取りロール５７に装着されたボビンに巻き取られる。なお、連続成膜装置には、図例のように隔壁によって真空チャンバ５１の内部を区画したもののほか、隔壁を有しない小型タイプ、簡易タイプのものもある。

前記真空チャンバ５１は、前記成膜ロール５３、巻出しロール５６、巻取りロール５７が回転自在に支持され、それらの駆動装置が背面側に付設された第１端壁６２と、その反対側に対向して設けられた第２端壁６３と、両端壁をつなぐ筒状の胴部６１とで構成される。図例のものは、成膜ロール５４の軸方向（前後方向）から見て（正面視）、胴部６１が方形をしているが、丸形状のものも用いられる。正面視が方形の連続成膜装置とては、例えば特開２００１−３１６８号公報（特許文献１）、特開２００２−１７３７７３号公報（特許文献２）に記載されたものがある。一方、正面視が円形の連続成膜装置としては、例えば特開平１０−３６９６７号公報（特許文献３）、特開２００２−３３９０５５号公報（特許文献４）に記載されたものがある。
特開２００１−３１６８号公報特開２００２−１７３７７３号公報特開平１０−３６９６７号公報特開２００２−３３９０５５号公報

このような連続成膜装置においては、巻出しロール５６や巻取りロール５７におけるボビンの交換やこれに伴う被成膜基材のロール通し作業（通紙作業）、カソードボックス内のターゲットやスパッタリング用マスクの交換、カソードのメンテナンス、各種ロールや隔壁の交換などの種々の作業がある。これらの作業を行うために連続成膜装置は、真空チャンバ５１の内部が解放されるような構造となっている。

このような解放構造としては、特許文献１や特許文献３に記載されているように、第１端壁６２と胴部６１とでチャンバ本体を形成し、第１端壁６２に付設された成膜ロール５３、巻出しロール５６，巻取りロール５７、隔壁７２，７３，７４をチャンバ本体内に収容した状態で、カソードボックス５４を取り付けた第２端壁６３を前記チャンバ本体に着脱自在に装着する構造のもの（カソードボックス引き出し型構造）がある。また、胴部６１と第２端壁６３とを一体的に形成してチャンバ本体とし、チャンバ本体内にカソードボックス５４を収容した状態で、図９に示すように、前記成膜ロール５３等が取り付けられた第１端壁６２を前記チャンバ本体に着脱自在に装着する構造のもの（ロール引き出し型構造）がある。いずれの構造においても、第２端壁６３あるいは第１端壁６２を走行台車等に乗せて、これをチャンバ本体に相対移動させることにより、両者を着脱するようにしている。

前記カソードボックス引き出し型構造では、カソードボックスがチャンバ本体から引き出されて露出するため、ターゲットの交換やカソードのメンテナンスは容易であるが、チャンバ本体内に収容された被成膜基材のボビンや各種ロールの交換作業は困難である。
一方、ロール引き出し型構造では、ボビンや各種ロールはチャンバ本体から引き出されて露出するため、これらの交換作業やカソードボックス周りのメンテナンスも容易でメンテナンス性に優れる。しかし、隔壁を有する連続成膜装置では、ボビンの交換毎に、第１端壁をチャンバ本体に対して進退させる必要があるため、図９に示すように、隔壁７２，７３の側端部や隔壁７４の下端部とチャンバ本体（胴部）の内面に設けたシール材８０の凹部とが摺動し、シール材８０からかすが発生し易く、成膜品質の劣化を招来するという問題がある。
また、いずれの構造においても、カソードボックスが付設された第１端壁や成膜ロール等が付設された第１端壁を移動させる必要があるため、大がかりな移動装置が必要になり、またカソードボックスや成膜ロール等をチャンバ本体から引き出す必要があるので、大きなスペースが必要になる。

本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、作業性やメンテナンス性に優れ、しかも設置スペースが少なくて済み、隔壁を有する場合でも隔壁端部がシール材と摺動しない連続成膜装置を提供することを目的とする。

本発明の連続成膜装置（第１発明）は、中空状の胴部の両端を閉塞する第１端壁及び第２端壁を備えた真空チャンバと、前記真空チャンバ内に収容され、前記第１端壁に回転自在に支持され、当該第１側壁側より回転駆動される成膜ロールと、前記真空チャンバ内に収容され、前記成膜ロールに巻き掛けられた被成膜基材に成膜する成膜ユニットと、前記真空チャンバ内に収容され、前記被成膜基材を前記成膜ロールに供給する巻出しロール及び成膜後の被成膜基材を巻き取る巻取りロールとを備えた連続成膜装置であって、前記真空チャンバは、前記成膜ロール、巻出しロール及び巻取りロールを備えた固定側チャンバ部と、前記成膜ユニットを備えた移動側チャンバ部とで構成され、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部は、前記真空チャンバの第１端壁の側端部あるいは胴部の側端部と、第２端壁の上端及び下端とを通る分割面によって前記真空チャンバが分割されたものであり、前記移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して開閉することにより、前記移動側チャンバ部と固定側チャンバ部の分割端部がそれぞれシール材を介して当接離反するようにしたものである。

この発明によると、真空チャンバを固定側チャンバ部と移動側チャンバ部とに所定の分割面によってに分割したので、移動側チャンバ部を固定側チャンバ部から離反させて固定チャンバ部を解放することで、固定側チャンバ部に収容されたロール類を露出させてボビンの交換作業や各部材のメンテナンスを容易に行うことができ、作業性に優れる。また、従来のように、成膜ロール類を備えた第１端壁や成膜ユニットを備えた第２端壁を移動させるのに比較して大掛かり移動装置が不要で、装置の設置スペースも少なくて済む。

本発明の他の連続成膜装置（第２発明）は、中空状の胴部の両端を閉塞する第１端壁及び第２端壁を備えた真空チャンバと、前記真空チャンバ内に収容され、前記第１端壁に回転自在に支持され、当該第１側壁側より回転駆動される成膜ロールと、前記真空チャンバ内に収容され、前記成膜ロールに巻き掛けられた被成膜基材に成膜する成膜ユニットと、前記真空チャンバ内に収容され、前記被成膜基材を前記成膜ロールに供給する巻出しロール及び成膜後の被成膜基材を巻き取る巻取りロールとを備えた連続成膜装置であって、前記真空チャンバの内部は、前記巻出しロール及び巻取りロールが配置されたロール室と、前記成膜ユニットが配置された成膜室とが真空チャンバの胴部内面に接合された隔壁によって区画形成され、前記真空チャンバは、前記成膜ロール、巻出しロール及び巻取りロールを備えた固定側チャンバ部と、前記成膜ユニットを備えた移動側チャンバ部とで構成され、前記隔壁は、前記固定側チャンバ部に配置された固定側隔壁部と、前記移動側チャンバ部に配置された移動側隔壁部とで構成され、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部並びに前記固定側隔壁部と移動側隔壁部は、前記真空チャンバの第１端壁の側端部あるいは胴部の側端部と、第２端壁の上端及び下端とを通る分割面によって前記真空チャンバ並びに隔壁が分割されたものであり、前記移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して開閉することにより、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部の分割端部並びに前記固定側隔壁部と移動側隔壁部の分割端部がそれぞれシール材を介して当接離反するようにしたものである。

この第２発明によると、真空チャンバを固定側チャンバ部と移動側チャンバ部とに所定の分割面によってに分割し、また隔壁も真空チャンバと同様に分割面に沿って分割したので、移動側チャンバ部を固定側チャンバ部から離反させて固定チャンバ部を解放することで、固定側チャンバ部に収容されたロール類を露出させてボビンの交換作業や各部材のメンテナンスを容易に行うことができ、作業性に優れる。また、従来のように、成膜ロール類を備えた第１端壁や成膜ユニットを備えた第２端壁を移動させるのに比較して大掛かり移動装置が不要で、装置の設置スペースも少なくて済み、しかも隔壁端部とシール材が摺動しないため、シールかすがほとんど発生せず、成膜品質の劣化を防止することができる。

本発明の他の連続成膜装置（第３発明）は、真空チャンバが所定の分割面で分割されて固定側チャンバ部と、移動側チャンバ部とで構成される点は前記第２発明の連続成膜装置と同様であるが、前記真空チャンバの内部を区画形成する隔壁が分割構造になっておらず、前記移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して開閉することにより、前記移動側チャンバ部と固定側チャンバ部の分割端部並びに前記移動側チャンバ部の内面と前記隔壁の端部とがそれぞれシール材を介して当接離反するように設けたものである。この連続成膜装置によれば、隔壁を分割構造にする必要がないので、より簡単な構造で第２発明と同様の効果を奏する。

前記第１から第３発明の連続成膜装置において、前記移動側チャンバ部と固定側チャンバ部とはヒンジ機構によって開閉自在に設けることができる。ヒンジ機構という簡単な機構により、移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に容易に開閉することができ、装置構造をより簡単化することができ、またより省スペース化を図ることができる。

また、前記第１から第３発明の連続成膜装置において、前記固定側チャンバ部及び移動側チャンバ部には、排気管を備えた固定側真空ポンプおよび移動側真空ポンプが付設され、前記移動側真空ポンプの排気管と固定側真空ポンプの排気管とは、前記移動側チャンバ部が固定側チャンバ部に開閉する際にシール材を介して当接離反する構造とすることができる。これによって、移動側チャンバ部の開閉によって移動側真空ポンプの排気管を固定側真空ポンプの排気管に自動的に着脱することができ、排気管の配管を簡単化することができる。

本発明の連続成膜措置によれば、真空チャンバ等を分割構造とし、移動側チャンバ部と固定側チャンバ部等をその分割端部がシール材を介して当接離反するように構成したので、少ない設置スペースで巻取りロール等の正面に広い作業スペースを取ることができ、ボビンの交換や各部メンテナンスの作業性に優れる。また、従来のように、真空チャンバの開閉に大掛かりな走行装置は不要であり、装置構成が簡単で済む。また、隔壁によって真空チャンバの内部を区画する場合においても、移動側チャンバ部の開閉の際、隔壁端部とシール材とは摺動しないため、シール材が摩耗し難く、成膜品質の劣化を防止することができる。

以下、本発明の連続成膜装置の実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明の第１実施形態に係る連続成膜装置の平面図及び正面側断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）を示している。
この連続成膜装置は、真空チャンバ１を備え、前記真空チャンバ１内には成膜ロール３と、前記成膜ロール３に巻き掛けられた帯状フィルム（被成膜基材）に機能性薄膜を成膜するスパッタリング用カソードボックス４（成膜ユニット）と、前記帯状フィルムを前記成膜ロール３に供給する巻出しロール６及び成膜後の帯状フィルムを巻き取る巻取りロール７、その他の補助ロールが収容されている。前記真空チャンバ１は下部フレーム２に載置され、中空かつ正面視方形状の胴部１１と、その両端を閉塞する後端壁１２及び前端壁１３を備える。前記成膜ロール３、巻出しロール６、巻取りロール７等のロールは、各ロール軸が平行になるように後端壁１２の壁面と前端壁１３の壁面あるいは同壁面に付設されたロール支持板１４に回転自在に支持され、後端壁１２の背面に付設されたモータなどの駆動装置（図示省略）によって回転駆動される。

前記補助ロールは、巻出しロール６及び巻取りロール７の近傍に設けられたフリーロール８Ａ，８Ｂと、成膜ロール３側に設けられたフリーロール１０Ａ，１０Ｂと、これらのフリーロール８Ａ，１０Ａ及び８Ｂ，１０Ｂの間に設けられ、帯状フィルムの張力をロードセルなどの圧力センサーによって検出する張力検出ロール９Ａ，９Ｂを含んでいる。帯状フィルムの表面に成膜するに際し、前記巻出しロール６には帯状フィルムがコイル状に巻き取られたボビンが装着され、一方巻取りロール７には空のボビンが装着される。前記巻出しロール６のボビンから巻き出された帯状フィルムは、フリーロール８Ａ、張力検出ロール９Ａ、フリーロール１０Ａを介して成膜ロール３に巻き掛けられ、成膜ロール３の回転によって連続的に巻き出され、成膜ロール３の外周面上で成膜された後、フリーロール１０Ｂ、張力検出ロール９Ｂ、フリーロール８Ｂを介して巻取りロール７に巻き取られる。前記成膜ロール３は定速モータで駆動されており、前記巻戻しロール６及び巻取りロール７は張力検出ロール９Ａ，９Ｂで検出された張力によって同ロールを駆動するモータのトルクをフィードバック制御し、帯状フィルムが一定張力、一定送り速度で搬送される。

一方、前記真空チャンバ１の内部は、前記巻出しロール６、巻取りロール７及び補助ロールが配置されたロール室１６と、前記カソードボックス４がそれぞれ配置された左右の成膜室１７，１７が隔壁によって区画形成されている。前記隔壁は、筒状隔壁２０と、筒状隔壁２０の上部に設けられ、前記ロール室１６を区画形成する横隔壁２１（後述するように左横隔壁２２及び右横隔壁２３とで構成される。）と、筒状隔壁２０の下部に設けられ、前記左右の成膜室１７，１７を区画形成する縦隔壁２４、２４とで構成される。

前記筒状隔壁２０は、成膜ロール３の周りに数mmの間隙を空けて配置され、一端が後端壁１２に、他端中央部が前端壁１３の中央部に接合される。また、図３に示すように、大略円筒状であり、上側の左右に長さ方向に開口した第１、第２スリット３１，３２が、下部に長さ方向に開口した第３スリットが設けられ、また上部に基材を成膜ロール３へ巻き出し、巻き取るための巻出し巻取り用開口３４、下側の左右に成膜部用開口３５，３５が開設されている。また、前記成膜部用開口３５，３５のカソード側に、図２に示すように、被覆成膜領域を開口部のみに制限するマスク３６，３６が付設される。

前記横隔壁２１は、筒状隔壁２０の上部に左右かつ上下二段に水平に延設された上下二段の左横隔壁２２、２２及び右横隔壁２３、２３とで構成される。前記左横隔壁２２及び右横隔壁２３は、その後端部が後端壁１２に接合され、側端部の一方が前記筒状隔壁２０の外周に接合され、他方が真空チャンバ１の胴部１１側壁の内面に接合される。前記縦隔壁２４，２４は、前記筒状隔壁２０の下部に並設され、一端が前記筒状隔壁２０の外周面に接続され、他端が真空チャンバ１の胴部１１の下壁内面に接合される。前記左横隔壁２２の上下隔壁の間、前記右横隔壁２３の上下隔壁の間及び縦隔壁２４の左右隔壁の間にはそれぞれ第１，第２，第３圧力隔壁室２６，２７，２８（これらをまとめて「圧力隔壁室」という場合がある。）が形成され、これらの圧力隔壁室は前記筒状隔壁２０の第１スリット３１、第２スリット３２、第３スリット３３及び成膜ロール３の側面と後端壁１２内面および前端壁１３内面との隙間を通して互いに連通している。このように、ロール室１６、左右の成膜室１７，１７をそれぞれ前記圧力隔壁室にて分離することで、各室の雰囲気の独立性が高まり、成膜品質を向上させることができる。

前記ロール室１６、左右の成膜室１７，１７及び第３圧力隔壁室２８は、各々ターボ分子ポンプなどの真空ポンプ３８の吸引口が開口しており、ロール室１６、圧力隔壁室、各成膜室１７，１７の圧力、ガス雰囲気は独立に制御される。前記真空ポンプ３８は後端壁１２や胴部１１側壁に付設され、それぞれ排気管３９が連結され、これらは集合排気管４０に連結されて図示省略した粗引き用真空ポンプに連通接続される。なお、図２において、排気管３９や集合排気管４０は図示省略されている。

前記真空チャンバ１は、分割構造とされ、中央部に配置された固定側チャンバ部１Ｆと、前記固定側チャンバ部１Ｆの左右に配置された移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍとで構成される。前記固定側チャンバ部１Ｆの内部には、前記成膜ロール３、巻出しロール６、巻取りロール７、補助ロールを備え、その後端壁にはこれらのロールの駆動装置（図示省略）、ロール室１６及び圧力隔壁室用の真空ポンプ３８が付設される。一方、移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍの前端壁内側には、カソードボックス４が取り付けられ、胴部１１側壁には成膜室用真空ポンプ３８が付設される。また、前記筒状隔壁２０の前端中央部及び前記ロール支持板１４は、固定側チャンバ部１Ｆの前端壁に取り付けられる。なお、固定側チャンバ部１Ｆあるいは移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍにおける後端壁、前端壁、胴部１１は、真空チャンバ１の対応部材が分割された一部を意味する。

また、前記上下二段の左横隔壁２２，２２及び右横隔壁２３，２３もそれぞれ分割構造とされ、前記固定側チャンバ部１Ｆに配置された上下二段の固定側左横隔壁部２２Ｆ，２２Ｆ及び固定側右横隔壁部２３Ｆ，２３Ｆと、左右の移動側チャンバ部１Ｍ、１Ｍに配置された移動側左横隔壁２２Ｍ，２２Ｍ及び移動側右横隔壁部２３Ｍ，２３Ｍとで構成される（図４参照）。

前記固定側チャンバ部１Ｆと移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍ、並びに固定側左横隔壁部２２Ｆ，２２Ｆと移動側左横隔壁部２２Ｍ，２２Ｍ、固定側右横隔壁部２３Ｆ，２３Ｆと移動側右横隔壁部２３Ｍ，２３Ｍとは、前記真空チャンバ１の後端壁１２の側端と胴部１１の側端の交叉部と、前端壁１３の幅中心から左右に壁幅の１／８〜１／４程度離れた部位で、前端壁１３の上端及び下端を通る分割平面Ｄ，Ｄによって前記真空チャンバ１並びに左横隔壁２２，２２及び右横隔壁２３，２３が分割されたものである。前記分割平面Ｄは、図例では胴部１１と後端壁１２の側端との交叉部を通るようにしたが、後端壁１２の側端付近あるいは胴部１１の後端壁１２側の側端付近を通るようにしてもよく、要は巻出しロール６あるいは巻取りロール７のボビン交換に支障がない部位で胴部１１あるいは後端壁１２が分割されればよい。

前記移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍは、固定側チャンバ部１Ｆの前端壁の外面に設けられたヒンジ機構、すなわち回動軸４２および支持金具４３によって固定側チャンバ部１Ｆに対して開閉自在とされている。そして、前記移動側チャンバ部１Ｍを固定側チャンバ部１Ｆ側に回動させることにより、前記固定側チャンバ部１Ｆと移動側チャンバ部１Ｍの分割端部、並びに前記固定側左横隔壁部２２Ｆ，２２Ｆと移動側左横隔壁部２２Ｍ，２２Ｍ、前記固定側右横側壁部２３Ｆ，２３Ｆと移動側右横隔壁部２３Ｍ，２３Ｍの分割端部、筒状隔壁２０の前端の左右露出部と移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍの前端壁内面をそれぞれシール材（図示省略）を介して相互に当接させる。これによって、当接部はそれぞれ気密に連結される。
また、移動側チャンバ部１Ｍが固定側チャンバ部１Ｆに当接し、気密に一体化した状態から、移動側チャンバ部１Ｍを固定チャンバ部１Ｆから離反するように回動させることにより、移動側チャンバ部１Ｍは固定側チャンバ部１Ｆから離反して分離され、固定側チャンバ部１Ｆの両側が解放される。
また、成膜室用の真空ポンプ３８の排気管３９も、真空チャンバ１の分割面に沿ってシール材を介して当接離反自在に分割され、移動側チャンバ部１Ｍの開閉により気密に連結分離される。
なお、各分割端部（当接離反部）には、必要に応じて当接幅を広くするフランジ部を形成し、これにシール材を付設するようにしてもよい。もっとも、真空チャンバ１の分割端面は、前端壁１３や胴部１１の側壁を形成する壁材自体が数十mmの厚さがあるので、前記フランジ部を設けるには及ばない。また、本発明では分割端部同士は当接離反し、摺動することがないので、分割端部に付設されるシール材は、従来のような隔壁端部と係合する凹部は不要であり、断面形状が丸形や角形などの単純形状のもので十分である。

この連続成膜装置の動作、操作について説明する。
前記移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍを固定側チャンバ部１Ｆに連結一体化して真空チャンバ１を構成した状態において、巻出しロール６に装着されたボビンに巻き取られた未処理の帯状フィルムは、巻出しロール６の回転によってボビンから巻き出され、フリーロール８Ａ、張力検出ロール９Ａ、フリーリール１０Ａを介して、筒状隔壁２０の上部に開設された巻出し巻取り用開口３４から成膜ロール３に巻き掛けられ、成膜ロール３の回転によって連続的にボビンより巻き出され、成膜ロール３の外周上で成膜された後、前記巻出し巻取り用開口３４からフリーロール１０Ｂ、張力検出ロール９Ｂ、フリーロール８Ｂを介して巻取りロール７に装着されたボビンに巻き取られる。前記成膜ロール３の外周に設けられた筒状隔壁２０には、左右の成膜室１７，１７に開口するように成膜部用開口３５，３５が設けられており、アルゴンガスなどの所定の雰囲気とされた成膜室１７に設けられたカソードボックス４に高電圧を印加することにより、カソードボックス４に保持されたターゲットの一部がマスク３６を介して成膜ロール３の表面に保持された帯状フィルムの表面にスパッタリングされ、機能性薄膜が形成される。

前記巻取りロール７に装着されたボビンが成膜済みの帯状フィルムで満たされると、装置を一旦停止し、真空チャンバ内を大気圧に戻して、図４に示すように、左右の移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍを固定側チャンバ部１Ｆから離反させて分離し、固定側チャンバ部１Ｆの両側を解放する。そして、巻出しロール６、巻取りロール７のボビンの交換や通紙作業を行い、また必要に応じて、ターゲットの交換を行った後、再び移動側チャンバ部１Ｍ，１Ｍを固定側チャンバ部１Ｆに気密に連結一体化し、真空チャンバ内を真空排気した後、再び成膜を行う。また、移動側チャンバ部を解放することにより、上記の通常作業のほか、定期的あるいは必要に応じてロールの交換や、カソードのメンテナンス、チャンバ内の清掃等が行われる。

上記連続成膜装置では、設置スペースが少ない割には巻出しロール６、巻取りロール７、カソードボックス４の正面に広い作業スペースを取ることができる。また、移動側チャンバ部１Ｍと固定側チャンバ部１Ｆとは簡単なヒンジ機構で開閉自在とされるので、従来のように、大掛かりな走行装置は不要であり、装置構成が簡単化される。また、移動側チャンバ部１Ｍの開閉の際、移動側チャンバ部１Ｍと固定側チャンバ部１Ｆ、移動側横隔壁部２２Ｍ，２３Ｍと固定側横隔壁部２２Ｆ，２３Ｆの分割端部は、互いにシール材を介して当接離反し、摺動することがないので、分割端部に設けたシール材が摩耗し難く、成膜品質の劣化を防止することができる。

上記実施形態では、移動側チャンバ部１Ｍの開閉機構としてヒンジ機構を採用したが、これに限らず、図５に示すように、移動側チャンバ部１Ｍをシリンダ等を駆動源とする直線移動機構によって固定側チャンバ部１Ｆの前後方向に進退させるようにしてもよい。この場合、従来のように、カソードボックスを取り付けた前端板ごと移動させる必要がないので、従来のように大掛かりな走行装置は不要であり、また従来に比して設置スペースも少なくて済む。

また、上記実施形態では、真空チャンバ１のみならず、上下二段の左横隔壁２２，２２、右横隔壁２３，２３も分割平面Ｄに沿って分割した構造としたが、図６の第２実施形態に示すように、左横隔壁２２，右横隔壁２３は必ずしも分割構造にする必要はなく、一体物のままで固定側チャンバ部１Ｆの後端壁内面、筒状隔壁２０の外側面に接合するようにしてもよい。この場合、移動側チャンバ部１Ｍの開閉に応じて、左横隔壁２２，右横隔壁２３の側端部及び前端部は、移動側チャンバ部１Ｍの胴部側壁の内面、前端壁１３の内面とシール材を介して当接離反するようにすればよい。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成は同符合が付されている。
図６の第２実施形態の場合においても、移動側チャンバ部１Ｍの開閉機構は、図例のヒンジ機構に限らず、図７に示すように、固定側チャンバ部１Ｆの前後方向に対して斜め方向に移動側チャンバ部１Ｍを直線的に移動させるようにしてもよく、これにより移動側チャンバ部１Ｍの内面に設けたシール材と、左横隔壁２２，右横隔壁２３の側端部及び前端部との摺動を防止することができる。
また、上記第１、第２実施形態では、移動側チャンバ部１Ｍのヒンジ機構を前端壁１３側に設けたが、図８に示すように後端壁１２側に設けてもよい。この場合、チャンバのメンテナンススペースは若干大きくなるが、チャンバ内部のメンテナンス作業性はより向上する。

また、本発明は上記実施形態のように真空チャンバ１が正面視方形に限らず、円形のものでもよく、また成膜室の個数も図例の２室に限らず、３室以上であってもよい。また、被成膜基材の走行経路も、図２のものに限らず、適宜の補助ロールを追加して任意の経路とすることができる。また、各室の区画には、前記実施形態のように圧力隔壁室を形成する必要はなく、単に隔壁によって区画してもよい。さらに、小型の連続成膜装置等の場合、ロール室と成膜室との間の隔壁を省略することもできる。

また、上記実施形態は、隔壁（２２，２３，２４）によって真空チャンバの内部を区画形成したものであるが、隔壁を有しないタイプの連続成膜装置に対しても、真空チャンバを上記のように移動側チャンバ部と固定側チャンバ部との分割構造とすることにより、メンテナンス性、作業性に優れ、従来のような大掛かりな移動装置を省略することができる。

第１実施形態に係る連続成膜装置の全体平面図である。同装置の要部断面（図１のＡ−Ａ線断面図）である。同装置の筒状隔壁の斜視図である。同装置の移動側チャンバ部をヒンジ機構を介して固定側チャンバ部から接離反させて固定側チャンバ部の側面を解放した状態を示す全体平面図である。移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して進退させることで固定側チャンバ部を開閉するようにした第１実施形態の変形例の全体平面図である。第２実施形態に係る連続成膜装置（移動側チャンバ部解放）の全体平面図である。移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して進退させることで固定側チャンバ部を開閉するようにした第２実施形態の変形例の全体平面図である。ヒンジ機構が後端壁側に設けられた実施形態に係る連続成膜装置の全体平面図である。従来の連続成膜装置の要部正面断面図である。

符号の説明

１真空チャンバ
１Ｆ固定側チャンバ部
１Ｍ移動側チャンバ部
３成膜ロール
４カソードボックス（成膜ユニット）
６巻出しロール
７巻取りロール
１１胴部
１２後端壁（第１端壁）
１３前端壁（第２端壁）
１６ロール室
１７成膜室
２１横隔壁
２２左横隔壁
２３右横隔壁
３８真空ポンプ

Claims

中空状の胴部の両端を閉塞する第１端壁及び第２端壁を備えた真空チャンバと、前記真空チャンバ内に収容され、前記第１端壁に回転自在に支持され、当該第１側壁側より回転駆動される成膜ロールと、前記真空チャンバ内に収容され、前記成膜ロールに巻き掛けられた被成膜基材に成膜する成膜ユニットと、前記真空チャンバ内に収容され、前記被成膜基材を前記成膜ロールに供給する巻出しロール及び成膜後の被成膜基材を巻き取る巻取りロールとを備えた連続成膜装置であって、
前記真空チャンバは、前記成膜ロール、巻出しロール及び巻取りロールを備えた固定側チャンバ部と、前記成膜ユニットを備えた移動側チャンバ部とで構成され、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部は、前記真空チャンバの第１端壁の側端部あるいは胴部の側端部と、第２端壁の上端及び下端とを通る分割面によって前記真空チャンバが分割されたものであり、
前記移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して開閉することにより、前記移動側チャンバ部と固定側チャンバ部の分割端部がそれぞれシール材を介して当接離反するようにした、連続成膜装置。
中空状の胴部の両端を閉塞する第１端壁及び第２端壁を備えた真空チャンバと、前記真空チャンバ内に収容され、前記第１端壁に回転自在に支持され、当該第１側壁側より回転駆動される成膜ロールと、前記真空チャンバ内に収容され、前記成膜ロールに巻き掛けられた被成膜基材に成膜する成膜ユニットと、前記真空チャンバ内に収容され、前記被成膜基材を前記成膜ロールに供給する巻出しロール及び成膜後の被成膜基材を巻き取る巻取りロールとを備えた連続成膜装置であって、
前記真空チャンバの内部は、前記巻出しロール及び巻取りロールが配置されたロール室と、前記成膜ユニットが配置された成膜室とが真空チャンバの胴部内面に接合された隔壁によって区画形成され、
前記真空チャンバは、前記成膜ロール、巻出しロール及び巻取りロールを備えた固定側チャンバ部と、前記成膜ユニットを備えた移動側チャンバ部とで構成され、前記隔壁は、前記固定側チャンバ部に配置された固定側隔壁部と、前記移動側チャンバ部に配置された移動側隔壁部とで構成され、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部並びに前記固定側隔壁部と移動側隔壁部は、前記真空チャンバの第１端壁の側端部あるいは胴部の側端部と、第２端壁の上端及び下端とを通る分割面によって前記真空チャンバ並びに隔壁が分割されたものであり、
前記移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して開閉することにより、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部の分割端部並びに前記固定側隔壁部と移動側隔壁部の分割端部がそれぞれシール材を介して当接離反するようにした、連続成膜装置。
中空状の胴部の両端を閉塞する第１端壁及び第２端壁を備えた真空チャンバと、前記真空チャンバ内に収容され、前記第１端壁に回転自在に支持され、当該第１側壁側より回転駆動される成膜ロールと、前記真空チャンバ内に収容され、前記成膜ロールに巻き掛けられた被成膜基材に成膜する成膜ユニットと、前記真空チャンバ内に収容され、前記被成膜基材を前記成膜ロールに供給する巻出しロール及び成膜後の被成膜基材を巻き取る巻取りロールとを備えた連続成膜装置であって、
前記真空チャンバの内部は、前記巻出しロール及び巻取りロールが配置されたロール室と、前記成膜ユニットが配置された成膜室とが真空チャンバの胴部内面にシール材を介して当接するように配置された隔壁によって区画形成され、
前記真空チャンバは、前記成膜ロール、巻出しロール及び巻取りロールを備えた固定側チャンバ部と、前記成膜ユニットを備えた移動側チャンバ部とで構成され、前記固定側チャンバ部と移動側チャンバ部は、前記真空チャンバの第１端壁の側端部あるいは胴部の側端部と、第２端壁の上端及び下端とを通る分割面によって前記真空チャンバが分割されたものであり、
前記移動側チャンバ部を固定側チャンバ部に対して開閉することにより、前記移動側チャンバ部と固定側チャンバ部の分割端部並びに前記移動側チャンバ部の内面と前記隔壁の端部がそれぞれシール材を介して当接離反するようにした、連続成膜装置。
前記移動側チャンバ部と固定側チャンバ部とはヒンジ機構によって開閉自在に設けられた、請求項１から３のいずれか１項に記載した、連続成膜装置。
前記固定側チャンバ部及び移動側チャンバ部には、排気管を備えた固定側真空ポンプおよび移動側真空ポンプが付設され、前記移動側真空ポンプの排気管と固定側真空ポンプの排気管とは、前記移動側チャンバ部が固定側チャンバ部に開閉する際にシール材を介して当接離反する、請求項１から４のいずれか１項に記載した、連続成膜装置。