JP2011127188A - Cvd成膜装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】成膜装置内の圧力を常時適性に保持しながら、成膜装置内で発生したパーティクルを除去し、且つ除去したパーティクルの成膜室内への流入を防止することが可能なCVD成膜装置を提供することにある。
【解決手段】送りロール8を設置した搬送室3と巻き取りロール9を設置した搬送室4との間に成膜室2を配置し、成膜室2に搬送されてくる可撓性基板5の表面に薄膜を形成するCVD成膜装置60において、成膜室2と搬送室4の間の少なくとも1箇所に洗浄室17a,17bが設けられ、成膜室2と洗浄室17a,17bとの間、及び搬送室4と洗浄室17a,17bとの間に、ガスゲート19が配設され、洗浄室17a,17bは、可撓性基板5に付着したパーティクルを除去するクリーニングロール20と、クリーニングロール20と可撓性基板5の接触部近傍にガスを供給する機構と、洗浄室17a,17b内のガス給気量及びガス排気量を調整する機構と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】送りロール8を設置した搬送室3と巻き取りロール9を設置した搬送室4との間に成膜室2を配置し、成膜室2に搬送されてくる可撓性基板5の表面に薄膜を形成するCVD成膜装置60において、成膜室2と搬送室4の間の少なくとも1箇所に洗浄室17a,17bが設けられ、成膜室2と洗浄室17a,17bとの間、及び搬送室4と洗浄室17a,17bとの間に、ガスゲート19が配設され、洗浄室17a,17bは、可撓性基板5に付着したパーティクルを除去するクリーニングロール20と、クリーニングロール20と可撓性基板5の接触部近傍にガスを供給する機構と、洗浄室17a,17b内のガス給気量及びガス排気量を調整する機構と、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、CVD成膜装置において、可撓性基板に付着したパーティクル(微粒子状体)の除去手段に関する。
同一の基板上に形成された複数の光電変換素子が直列接続されている太陽電池(光電変換装置)の代表例である薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コストの安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建物の屋根や窓などに取付けて利用される業務用、一般住宅用にも需要が広がって来ている。
薄膜太陽電池には、その中核をなす光電変換ユニットを作成するのにプラズマCVD法が広く用いられている。このプラズマCVD法による薄膜太陽電池は、バルク結晶シリコン太陽電池に比べて原料が少なくて済むことや、軽量でフレキシブルなフィルム基板への形成が可能なこと等の特徴がある。
図10は、従来の基板を縦にして搬送する縦型プラズマCVD成膜装置の1例で、(a)はその構成図、(b)は(a)におけるZ-Z矢視図である。
図10はステップ搬送の成膜装置を示すものであり、この成膜装置60は、外側チャンバ1及び成膜室2の二重チャンバ構造となっている。また、成膜装置60の外側チャンバ1及び成膜室2には、2本の排気管11,14が開口しており、一方の排気管11は、排気バルブ12を介して粗引きポンプ13に連通されているとともに、他方の排気管14は、排気バルブ15を介して主排気ポンプ16に連通されている。さらに、成膜装置60の上流側及び下流側には、真空容器室を構成する搬送室3,4が配置されている。
図10はステップ搬送の成膜装置を示すものであり、この成膜装置60は、外側チャンバ1及び成膜室2の二重チャンバ構造となっている。また、成膜装置60の外側チャンバ1及び成膜室2には、2本の排気管11,14が開口しており、一方の排気管11は、排気バルブ12を介して粗引きポンプ13に連通されているとともに、他方の排気管14は、排気バルブ15を介して主排気ポンプ16に連通されている。さらに、成膜装置60の上流側及び下流側には、真空容器室を構成する搬送室3,4が配置されている。
送り用搬送室3内に設置された送りロール8と、巻き取り用搬送室4内に設置された巻き取りロール9との間には、送りロール8から巻き取りロール9に送られる可撓性基板5が設置されている。この可撓性基板5は、送りロール8から搬送ロール10を介して成膜装置60に入り、該成膜装置60から搬送ロール10を介して巻き取りロール9へと送られるようになっている。
成膜装置60による可撓性基板5への成膜作業は、送りロール8から送り出された可撓性基板5が、搬送ロール10を経由して成膜室2へ搬送され、該成膜室2内でのプラズマCVDにより可撓性基板5の表面に薄膜が形成されるようになっている。
成膜装置60による可撓性基板5への成膜作業は、送りロール8から送り出された可撓性基板5が、搬送ロール10を経由して成膜室2へ搬送され、該成膜室2内でのプラズマCVDにより可撓性基板5の表面に薄膜が形成されるようになっている。
すなわち、成膜装置60は、成膜室2において、RF側電極(高周波側電極)6と接地側電極7との間に原料ガスを供給して、可撓性基板5に高周波電圧を印加することにより成膜している。成膜後は、可撓性基板5は搬送ロール10を介して巻取りロール9へ搬送されることになる。
かかる成膜装置60による成膜作業において、可撓性基板5には、パーティクル(微粒子状体)が付着し発生する。このパーティクルは、下記の(1)から(4)の原因により、成膜装置60への持込み、進入時、あるいは装置内において発生していた。
(1)成膜前工程での可撓性基板5への付着による成膜装置60内への持込み。
(2)上記成膜工程中に、可撓性基板5以外の場所に成膜された膜が、例えばRF側電極6やその周辺に堆積して、ある一定以上の厚みになると、これが粉状、片形状に剥れて成膜装置60内に飛散。
(3)プラズマCVD中の化学反応により、副生成物として微粒子が生成され、その微粒子が装置内の底面や壁面へと付着。
(4)可撓性基板5の交換や装置メンテナンスによる扉の開放時に、大気中の塵埃が成膜室2に侵入。
(1)成膜前工程での可撓性基板5への付着による成膜装置60内への持込み。
(2)上記成膜工程中に、可撓性基板5以外の場所に成膜された膜が、例えばRF側電極6やその周辺に堆積して、ある一定以上の厚みになると、これが粉状、片形状に剥れて成膜装置60内に飛散。
(3)プラズマCVD中の化学反応により、副生成物として微粒子が生成され、その微粒子が装置内の底面や壁面へと付着。
(4)可撓性基板5の交換や装置メンテナンスによる扉の開放時に、大気中の塵埃が成膜室2に侵入。
成膜装置60内のパーティクルは、前記のように、主に圧力変動(大気圧からの真空引き、成膜工程時のガス投入)の気体の流れによって飛散し、可撓性基板5に付着する。このようにして可撓性基板5に付着したパーティクルは、成膜した膜の中に入り、特性不良等、良品率低下の原因となっていた。また、持込みの防止に対しては、成膜工程前にクリーニング専用装置を設ける方法も取られていた。
可撓性基板におけるパーティクルの除去手段の1例としては、特許文献1(特開2005−68485号公報)、特許文献2(特開2004−300574号公報)の手段が提供されている。
特許文献1においては、パーティクルを除去する手段として、可撓性基板の非処理面に付着したパーティクルを、コイル状に巻かれた帯状基板等を用いて機械的に除去する手段と、磁力により除去する手段とを組み合わせている。
特許文献2においては、可撓性基板の非処理面に付着したパーティクルを除去する手段として、可撓性基板を搬送する手段が複数の回転ローラーを有しており、少なくとも、巻き取り側の回転ローラーの周面に設けたブラシ状部材を可撓性基板に接触させることによって異物を除去している。
特許文献2においては、可撓性基板の非処理面に付着したパーティクルを除去する手段として、可撓性基板を搬送する手段が複数の回転ローラーを有しており、少なくとも、巻き取り側の回転ローラーの周面に設けたブラシ状部材を可撓性基板に接触させることによって異物を除去している。
しかしながら、プラズマCVD成膜装置内で可撓性基板に付着した成膜残渣(微粒子・膜片)や大気中の塵埃などのパーティクルを除去する場合、上述した従来の方法(すなわち、特許文献1、2)では、パーティクルの除去作業中に、成膜室内の真空度が低下してしまうので、この真空度の低下を回復するためのプラズマCVD成膜装置の再起動までに時間がかかるという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、成膜装置内の圧力を常時適性に保持しながら、成膜装置内で発生したパーティクルを除去し、且つ除去したパーティクルの成膜室内への流入を防止することが可能なCVD成膜装置を提供することにある。
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、送りロールを設置した搬送室と巻き取りロールを設置した搬送室との間に成膜室を配置し、前記成膜室内に搬送されてくる可撓性基板の表面に薄膜を形成するCVD成膜装置において、
前記成膜室と前記搬送室の間の少なくとも1箇所に洗浄室が設けられ、前記成膜室と前記洗浄室との間、及び前記搬送室と前記洗浄室との間に、ガスゲートが配設され、前記洗浄室は、前記可撓性基板に付着したパーティクルを除去するクリーニングロールと、前記クリーニングロールと前記可撓性基板の接触部近傍にガスを供給する機構と、前記洗浄室内のガス給気量及びガス排気量を調整する機構と、を備えている。
前記成膜室と前記搬送室の間の少なくとも1箇所に洗浄室が設けられ、前記成膜室と前記洗浄室との間、及び前記搬送室と前記洗浄室との間に、ガスゲートが配設され、前記洗浄室は、前記可撓性基板に付着したパーティクルを除去するクリーニングロールと、前記クリーニングロールと前記可撓性基板の接触部近傍にガスを供給する機構と、前記洗浄室内のガス給気量及びガス排気量を調整する機構と、を備えている。
本発明において、前記クリーニングロールは、前記可撓性基板に接触して回転し、前記クリーニングロールと、前記可撓性基板の接触部近傍にガスを供給して気流を形成している。
また、本発明において、前記クリーニングロールの外周には、耐真空性及び耐発塵性を有する樹脂材料からなるブラシが巻装されている。
そして、本発明において、前記成膜室内の圧力は、1Paから1500Pa、好ましくは100Paから1000Paとなっている。
また、本発明において、前記ガスゲートの囲繞内部は、前記囲繞内部に開口するガス供給口の供給量が前記洗浄室のポンプ排気量よりも小さく設定され、前記囲繞内部が常時圧力を維持するように構成されている。
上述の如く、本発明に係るCVD成膜装置は、送りロールを設置した搬送室と巻き取りロールを設置した搬送室との間に成膜室を配置し、前記成膜室内に搬送されてくる可撓性基板の表面に薄膜を形成するものであって、前記可撓性基板に付着したパーティクルを、前記可撓性基板を動かしながら、前記成膜室内の圧力を調整しながら除去する除去手段を備えているので、可撓性基板に付着したパーティクルの除去が、当該装置内で、且つ成膜をしながら行うことができる。したがって、本発明のCVD成膜装置によれば、成膜工程前の可撓性基板に対する洗浄工程が不要となり、生産効率を向上させることができる。しかも、装置内で発生する成膜残渣が可撓性基板に付着することによる特性不良も低減させることができる。
成膜室内の圧力は、1Paから1500Pa、好ましくは100Paから1000Paの範囲に調整される。
成膜室内の圧力は、1Paから1500Pa、好ましくは100Paから1000Paの範囲に調整される。
また、本発明において、前記パーティクルの除去手段は、前記成膜室と連通する室内に設置され、前記可撓性基板に接触して回転せしめられるクリーニングロールを有するロール部と、前記成膜室及び前記ロール部が設置された室内の真空度を外部との間の給気量及び排気量を調整することにより維持する真空維持部とを備えているので、これら両方の室の真空度を維持することにより、パーティクルが成膜室に侵入するのを確実に防止できる。
したがって、成膜室内及び洗浄室の圧力を一定値以下に常時維持することが可能となるので、成膜圧力を回復するためのCVD成膜装置の再起動を必要とせず、当該成膜装置の運転効率が向上する。また、成膜装置内で発生する成膜残渣の可撓性基板への付着による特性不良の発生が防止され、良品率が向上することになる。
したがって、成膜室内及び洗浄室の圧力を一定値以下に常時維持することが可能となるので、成膜圧力を回復するためのCVD成膜装置の再起動を必要とせず、当該成膜装置の運転効率が向上する。また、成膜装置内で発生する成膜残渣の可撓性基板への付着による特性不良の発生が防止され、良品率が向上することになる。
さらに、本発明において、前記ロール部は、前記クリーニングロールと前記可撓性基板の接触部位近傍にガスを供給して気流を形成し、該気流によって前記クリーニングロールと前記可撓性基板の接触部位近傍からのパーティクルの飛散を防止するように構成されているので、可撓性基板の接触部位から除去されたパーティクルは、接触部位近傍に形成された気流に乗って流動し、気流の出口に導かれることになり、パーティクルの飛散を防止できる。
しかも、本発明において、前記真空維持部は、前記成膜室と前記ロール部の設置された室との間及び前記搬送室と前記ロール部の設置された室との間に、前記ロール部によるパーティクルの前記成膜室内への侵入を防止するガスゲートを配設することにより構成されているので、ロール部のクリーニングロールにより可撓性基板から除去されたパーティクルは、成膜室とロール部の設置された室との間及び搬送室とロール部の設置された室との間で、ガスゲートによって形成された可撓性基板外周の空間内を排気流の出口側に流れることになり、パーティクルの成膜室内への侵入を確実に防止することができる。
そして、本発明において、前記クリーニングロールの外周には、耐真空性及び耐発塵性を有する樹脂材料からなるブラシ材が巻装されているので、当該ブラシ材によって、可撓性基板のパーティクルを効率良く可撓性基板から取り除くことができる。
また、本発明に係るCVD成膜装置によれば、成膜室内及び洗浄室内の真空度の低下が無く、真空度の低下を回復するためのCVD成膜装置の再起動を必要とせず、CVD成膜装置の運転効率の向上を図ることができる。また、成膜装置内で発生する成膜残渣の可撓性基板への付着による特性不良の発生を防止でき、良品率を向上させることができる。
さらに、本発明において、前記ガスゲートの囲繞内部は、前記囲繞内部に開口するガス供給口の供給量が前記洗浄室のポンプ排気量よりも小さく設定され、前記囲繞内部が常時圧力を維持するように構成されているので、当該囲繞内部の真空度の低下が無く、真空度の低下を回復するための成膜装置の再起動を必要とせず、成膜装置の運転効率の向上が図れる。
以下、本発明に係るCVD成膜装置について、その実施形態に基づき図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るステップ搬送の縦型CVD成膜装置の構成図、図2は図1におけるA−A矢視図である。図3は図1のCVD成膜装置の洗浄室の詳細図、図4は図3のC−C矢視図、図5は図3のD−D矢視図である。
図1及び図2は、可撓性基板5をステップ搬送する場合の実施の形態を示している。ここでステップ搬送とは、可撓性基板5を成膜室2内に移動させた後、搬送を一次停止することをいう。なお、可撓性基板5の搬送方法には、ステップ搬送の他に、可撓性基板5を一次停止せずに搬送する連続搬送がある。また、ステップ搬送のCVD成膜装置60は、外側チャンバ1及び成膜室2の二重チャンバ構造が特徴である。
図1は、本発明の第1実施形態に係るステップ搬送の縦型CVD成膜装置の構成図、図2は図1におけるA−A矢視図である。図3は図1のCVD成膜装置の洗浄室の詳細図、図4は図3のC−C矢視図、図5は図3のD−D矢視図である。
図1及び図2は、可撓性基板5をステップ搬送する場合の実施の形態を示している。ここでステップ搬送とは、可撓性基板5を成膜室2内に移動させた後、搬送を一次停止することをいう。なお、可撓性基板5の搬送方法には、ステップ搬送の他に、可撓性基板5を一次停止せずに搬送する連続搬送がある。また、ステップ搬送のCVD成膜装置60は、外側チャンバ1及び成膜室2の二重チャンバ構造が特徴である。
図1及び図2において、成膜装置60の左方向には送り用の搬送室3が設置され、右方向には巻き取り用の搬送室4が設置されている。そして、搬送室3内には、可撓性基板5の送り出し用の送りロール8が設置され、搬送室4内には、可撓性基板5の巻き取り用の巻き取りロール9が設置されている。
可撓性基板5は、送りロール8から搬送ロール10を経て、後述する第1の洗浄室17a、成膜装置60、及び第2の洗浄室17bを通過し、さらに搬送ロール10を経て巻き取りロール9までの間を移動するように構成されている。
可撓性基板5は、送りロール8から搬送ロール10を経て、後述する第1の洗浄室17a、成膜装置60、及び第2の洗浄室17bを通過し、さらに搬送ロール10を経て巻き取りロール9までの間を移動するように構成されている。
成膜室2(プラズマCVD室)内には、高周波側電極(カソード電極)6と接地側電極(アノード電極)7とが設置され、原料ガスが図示しないマスフローコントローラによって流量を調整されて成膜ガス供給パイプ24を介して接地側電極7に供給され、当該接地側電極7の表面からシャワー状に供給されるようになっている。
そして、成膜室2の真空槽内の圧力が真空ポンプ(いずれも図示省略)と真空槽との間に設けられた圧力コントローラを用いて任意の圧力に設定され、高周波電圧供給ケーブル25を介して高周波電源に接続された高周波側電極6から高周波電圧が印加されるようになっている。高周波電圧が印加されると、高周波側電極6と接地側電極7との間の放電空間にプラズマが発生し、原料ガスがプラズマ化して分解、反応するため、可撓性基板5上に所望の薄膜が形成されることになる。
また、成膜室2には、成膜室用ドライポンプ23に接続される成膜室2内の排気用の排気管21が接続され、該排気管21の途中には排気バルブ12が設けられている。
そして、成膜室2の真空槽内の圧力が真空ポンプ(いずれも図示省略)と真空槽との間に設けられた圧力コントローラを用いて任意の圧力に設定され、高周波電圧供給ケーブル25を介して高周波電源に接続された高周波側電極6から高周波電圧が印加されるようになっている。高周波電圧が印加されると、高周波側電極6と接地側電極7との間の放電空間にプラズマが発生し、原料ガスがプラズマ化して分解、反応するため、可撓性基板5上に所望の薄膜が形成されることになる。
また、成膜室2には、成膜室用ドライポンプ23に接続される成膜室2内の排気用の排気管21が接続され、該排気管21の途中には排気バルブ12が設けられている。
一方、第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17b内には、図3〜図5に示すように、3個の搬送ロール10と、1個のクリーニングロール20とがそれぞれ配置されている。これら第1の洗浄室17aと第2の洗浄室17bとは同一構造である。
また、クリーニングロール20と搬送ロール10上の可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29の側方近傍には、洗浄アシストガス供給口26が配設され、該洗浄アシストガス供給口26より洗浄アシストガスが供給されるようになっている。これに伴い、排気流が形成されることになり、該排気流への気体の流れによって、クリーニングロール20と可撓性基板5の接触部位である洗浄部位29からのパーティクルの飛散を防止するように構成されている。
したがって、本実施形態のロール部30は、これら搬送ロール10、クリーニングロール20及び洗浄アシストガス供給口26によって構成されている。
また、クリーニングロール20と搬送ロール10上の可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29の側方近傍には、洗浄アシストガス供給口26が配設され、該洗浄アシストガス供給口26より洗浄アシストガスが供給されるようになっている。これに伴い、排気流が形成されることになり、該排気流への気体の流れによって、クリーニングロール20と可撓性基板5の接触部位である洗浄部位29からのパーティクルの飛散を防止するように構成されている。
したがって、本実施形態のロール部30は、これら搬送ロール10、クリーニングロール20及び洗浄アシストガス供給口26によって構成されている。
なお、搬送ロール10は、中央部の1個がクリーニングロール20側の位置に配置され、右側及び左側の2個がクリーニングロール20から離れた位置に配置され、中央部の搬送ロール10の近傍にクリーニングロール20が設置されている。
また、各搬送ロール10は、図4に示すように、支持部10aを介して洗浄室17a,17bの壁部に回転自在に支持されている。
また、各搬送ロール10は、図4に示すように、支持部10aを介して洗浄室17a,17bの壁部に回転自在に支持されている。
可撓性基板5は、図中左側の搬送ロール10に接触した後、中央部の1個の搬送ロール10とクリーニングロール20との間に両者に当接しながら通った後、図中右側の搬送ロール10に接触してから、成膜室2内(第2の洗浄室17bでは搬送室4内)に搬送されるようになっている。
また、第1及び第2の洗浄室17a,17bには、クリーニング用粗引きポンプ13に接続される洗浄室内排気用の排気管11が接続され、該排気管11の途中には排気バルブ12が設けられている。排気管11の先端開口部は、図3に示すように、集塵カバー27内に連通配置されている。
さらに、第1及び第2の洗浄室17a,17bには、主排気ポンプ16に接続される洗浄室内排気用の排気管14が接続され、該排気管14の途中には排気バルブ15が設けられている。
さらに、第1及び第2の洗浄室17a,17bには、主排気ポンプ16に接続される洗浄室内排気用の排気管14が接続され、該排気管14の途中には排気バルブ15が設けられている。
また、搬送室3と第1の洗浄室17aとの間、第1の洗浄室17aと成膜装置60の外側チャンバ1との間、外側チャンバ1と第2の洗浄室17bとの間、及び第2の洗浄室17bと搬送室4との間には、可撓性基板5を覆うようにガスゲート19がそれぞれ設けられている。本実施形態で設けられたガスゲート19の大きさの1例としては、幅20mm、長さ500mmである。
各ガスゲート19の内部には、成膜室2に流れても成膜機能に影響を及ぼさないガス、例えば水素ガスが供給されている。また、各ガスゲート19にはゲート用ガス供給口18が接続され、該各ゲート用ガス供給口18から各ガスゲート19の内部にガスが供給されるようになっている。すなわち、真空維持部40は、排気管11、排気バルブ12、クリーニング用粗引きポンプ13、排気管14、排気バルブ15、主排気ポンプ16、ゲート用ガス供給口18、ガスゲート19などから構成されている。
したがって、本実施形態におけるパーティクルの除去手段50は、前記のロール部30と真空維持部40とを備えている。
各ガスゲート19の内部には、成膜室2に流れても成膜機能に影響を及ぼさないガス、例えば水素ガスが供給されている。また、各ガスゲート19にはゲート用ガス供給口18が接続され、該各ゲート用ガス供給口18から各ガスゲート19の内部にガスが供給されるようになっている。すなわち、真空維持部40は、排気管11、排気バルブ12、クリーニング用粗引きポンプ13、排気管14、排気バルブ15、主排気ポンプ16、ゲート用ガス供給口18、ガスゲート19などから構成されている。
したがって、本実施形態におけるパーティクルの除去手段50は、前記のロール部30と真空維持部40とを備えている。
一方、クリーニングロール20の外周には、耐真空性、耐熱、耐発塵性を備えた樹脂材料として、テフロン(登録商標)、ポリイミド等からなる、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のブラシ材が巻装されている。
また、クリーニングロール20の外周部は、図1及び図3に示すように、搬送ロール10との接触部位を除いて、集塵カバー27で覆われている。この集塵カバー27内には、排気用の排気管11が接続されており、該排気管11は、クリーニング用粗引きポンプ13に接続されている。
また、クリーニングロール20の外周部は、図1及び図3に示すように、搬送ロール10との接触部位を除いて、集塵カバー27で覆われている。この集塵カバー27内には、排気用の排気管11が接続されており、該排気管11は、クリーニング用粗引きポンプ13に接続されている。
図6は第1実施形態のCVD成膜装置におけるガスの流れを示す概略図、図7は第1実施形態のCVD成膜装置の動作フローを示すブロック図である。
図1、図6及び図7を用いて、第1実施形態のCVD成膜装置60における作用及び効果について説明する。
図1、図6及び図7において、先ず、可撓性基板5を送り用搬送室3内の送りロール8にセットする(図7のステップ(1))。
そして、クリーニング用粗引きポンプ13と主排気ポンプ16とを運転して、第1の洗浄室17a内、及び第2の洗浄室17b内の真空引きを行う(図7のステップ(2))。
図1、図6及び図7を用いて、第1実施形態のCVD成膜装置60における作用及び効果について説明する。
図1、図6及び図7において、先ず、可撓性基板5を送り用搬送室3内の送りロール8にセットする(図7のステップ(1))。
そして、クリーニング用粗引きポンプ13と主排気ポンプ16とを運転して、第1の洗浄室17a内、及び第2の洗浄室17b内の真空引きを行う(図7のステップ(2))。
次いで、主排気ポンプ16の排気バルブ15を閉じ(図7のステップ(2a))、クリーニング用粗引きポンプ13の排気バルブ12と、成膜室用ドライポンプ23の排気バルブ22を開く(図7のステップ(3))。
そして、すべてのゲート用ガス供給口18を開き、該ゲート用ガス供給口18から、各ガスゲート19にガスを供給する(図7のステップ(4))
また、洗浄アシストガス供給口26を開き、集塵カバー27のクリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29に洗浄アシストガスを供給する(図7のステップ(5))。この洗浄アシストガスは、成膜室2への流入のおそれがないため、不活性ガス、例えば窒素を供給している。
そして、すべてのゲート用ガス供給口18を開き、該ゲート用ガス供給口18から、各ガスゲート19にガスを供給する(図7のステップ(4))
また、洗浄アシストガス供給口26を開き、集塵カバー27のクリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29に洗浄アシストガスを供給する(図7のステップ(5))。この洗浄アシストガスは、成膜室2への流入のおそれがないため、不活性ガス、例えば窒素を供給している。
各ゲート用ガス供給口18からのガスゲート19へのガスの供給量(Q1)と洗浄アシストガス供給口26からのガスの供給量(Q2)と、ガス排気量(粗引きポンプ13+成膜室用ドライポンプ23)との関係は、以下の関係にすることで真空を保つことが可能である。
ゲート用ガスの供給量(Q1)+洗浄アシストガス供給量(Q2)<ガス排気量(粗引きポンプ13+成膜室用ドライポンプ23)
ゲート用ガスの供給量(Q1)+洗浄アシストガス供給量(Q2)<ガス排気量(粗引きポンプ13+成膜室用ドライポンプ23)
一方、洗浄部位29においては、クリーニングロール20を回転させて可撓性基板5を搬送し、クリーニングロール20の外周面のブラシ材により可撓性基板5との接触面に付着したパーティクルを除去し、あるいは下記のようにクリーニング用粗引きポンプあるいは成膜室用ドライポンプ23のドライポンプに吸引させる。
したがって、図6に示すように、各ゲート用ガス供給口18から供給されたガスによって、各ガスゲート19の内部及び第1の洗浄室17a内にガス流れ28が形成され、かかるガス流れ28は、各ゲート用ガス供給口18から各ガスゲート19の内部及びクリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29を通ることになる。
そして、クリーニングロール20を回転させ(図7のステップ(6))、かかる回転により洗浄部位29で発生したパーティクルは、ガス流れ28に乗って、排気管11及び排気バルブ12を経てクリーニング用粗引きポンプ13に吸引され、除去されることとなる(第2の洗浄室17bも同様)(図7のステップ(7))。
そして、クリーニングロール20を回転させ(図7のステップ(6))、かかる回転により洗浄部位29で発生したパーティクルは、ガス流れ28に乗って、排気管11及び排気バルブ12を経てクリーニング用粗引きポンプ13に吸引され、除去されることとなる(第2の洗浄室17bも同様)(図7のステップ(7))。
また、成膜装置60においては、成膜室用ドライポンプ23の排気バルブ22が開いているので、図6に示すように、成膜装置60のガス流れ28は、外側チャンバ1内を通って、すべて排気管21から成膜室の排気バルブ22を経て成膜室用ドライポンプ23に吸引され、除去されることになる。なお、洗浄アシストガス供給口26からのガスの流入も阻止されることになる。
以上の動作により、クリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29で発生したパーティクルは、図6で示すガス流れ28に乗って、クリーニング用粗引きポンプ13に吸引されることとなり、かかるパーティクルが送り用搬送室3内及び巻き取り用搬送室4内に侵入するのを防止できる。
また、成膜装置60においては、ガス流れ28が製膜室用ドライポンプ23に吸引されることから、成膜装置60内のガスは、確実に成膜室用ドライポンプ23に吸引されることになる。
また、成膜装置60においては、ガス流れ28が製膜室用ドライポンプ23に吸引されることから、成膜装置60内のガスは、確実に成膜室用ドライポンプ23に吸引されることになる。
洗浄部位29で発生したパーティクルの搬出後、クリーニングロール20を回転させて、可撓性基板5を搬送する。前記のようにしてパーティクルはガス流れ28に乗って搬出され、規定の長さを搬送後、クリーニングロール20の回転を停止し(図7のステップ(8))、主排気ポンプ16を運転して(図7のステップ(9))、成膜室2を高真空化して、成膜室2で成膜を行う(図7のステップ(10))。
なお、上記第1実施形態では、成膜装置60の1個に対して可撓性基板5の搬送方向両側に第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bを設けているが、この他に可撓性基板5の搬送方向に成膜装置60を複数個設け、第1の洗浄室17aを、少なくとも、送り用の搬送室3若しくは巻き取り用の搬送室4の一方側に設けることや、複数の成膜装置60の間に設けることも可能である。また、可撓性基板5の搬送方向は第1実施形態と逆でもよく、往復搬送も可能である。
[第2実施形態]
図8は本発明の第2実施形態に係る連続搬送の縦型CVD成膜装置の構成図である。
この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、成膜装置60aは、外側チャンバ1及び成膜室2の二重チャンバ構造ではなく、外側チャンバ1内に直接に高周波側電極(カソード電極)6と接地側電極(アノード電極)7とが設置されている。かかる成膜装置60aが可撓性基板5の搬送方向に少なくとも2組以上設置され、この成膜装置60aの可撓性基板5の搬送方向の両側に第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bが設置されている。
その他の構成は、図1に示す第1実施形態と同一であり、同一の部材は同一の符号で示している。
図8は本発明の第2実施形態に係る連続搬送の縦型CVD成膜装置の構成図である。
この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、成膜装置60aは、外側チャンバ1及び成膜室2の二重チャンバ構造ではなく、外側チャンバ1内に直接に高周波側電極(カソード電極)6と接地側電極(アノード電極)7とが設置されている。かかる成膜装置60aが可撓性基板5の搬送方向に少なくとも2組以上設置され、この成膜装置60aの可撓性基板5の搬送方向の両側に第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bが設置されている。
その他の構成は、図1に示す第1実施形態と同一であり、同一の部材は同一の符号で示している。
図9は第2実施形態のCVD成膜装置の動作フローのブロック図である。
図8及び図9を用いて、第2実施形態のCVD成膜装置60aにおける作用及び効果について説明する。
図8及び図9において、先ず、可撓性基板5を搬送室3内の送りロール8にセットする。
そして、クリーニング用粗引きポンプ13と主排気ポンプ16とを運転して、第1の洗浄室17a内、及び第2の洗浄室17b内の真空引きを行う(図9のステップ(2))。
図8及び図9を用いて、第2実施形態のCVD成膜装置60aにおける作用及び効果について説明する。
図8及び図9において、先ず、可撓性基板5を搬送室3内の送りロール8にセットする。
そして、クリーニング用粗引きポンプ13と主排気ポンプ16とを運転して、第1の洗浄室17a内、及び第2の洗浄室17b内の真空引きを行う(図9のステップ(2))。
次いで、主排気ポンプ16の排気バルブ15を閉とし(図9のステップ(2a))、クリーニング用粗引きポンプ13の排気バルブ12と、成膜室用ドライポンプ23の排気バルブ22を開く(図9のステップ(3))。
そして、すべてのゲート用ガス供給口18を開き、該ゲート用ガス供給口18から、各ガスゲート19にガスを供給する(図9のステップ(4))
また、洗浄アシストガス供給口26を開き、集塵カバー27のクリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29にガスを供給する(図9のステップ(5))。このガスは、成膜室2への流入のおそれがないため、不活性ガス、例えば窒素を供給している。
そして、すべてのゲート用ガス供給口18を開き、該ゲート用ガス供給口18から、各ガスゲート19にガスを供給する(図9のステップ(4))
また、洗浄アシストガス供給口26を開き、集塵カバー27のクリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29にガスを供給する(図9のステップ(5))。このガスは、成膜室2への流入のおそれがないため、不活性ガス、例えば窒素を供給している。
各ゲート用ガス供給口18からのガスゲートへのガスの供給量(Q1)と洗浄アシストガス供給口26よりのガスの供給量(Q2)と、ガス排気量(粗引きポンプ13+成膜室用ドライポンプ23)との関係は、以下の関係にすることで真空を保つことが可能である。
ゲート用ガスの供給量(Q1)+洗浄アシストガス供給量(Q2)<ガス排気量(粗引きポンプ13+成膜室用ドライポンプ23)
ゲート用ガスの供給量(Q1)+洗浄アシストガス供給量(Q2)<ガス排気量(粗引きポンプ13+成膜室用ドライポンプ23)
一方、洗浄部位29においては、クリーニングロール20を回転させて、可撓性基板5との接触面で付着したパーティクルを除去し、あるいは下記のようにクリーニング用粗引きポンプあるいは成膜室用ドライポンプ23のドライポンプに吸引させる。
したがって、この第2実施形態においても、図6を参照して説明すると、各ゲート用ガス供給口18から、各ガスゲート19の内部及び第1の洗浄室17a内にガス流れ28が形成され、かかるガス流れ28は、各ゲート用ガス供給口18から各ガスゲート19の内部及びクリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位、すなわち洗浄部位29を通る。
そして、前記クリーニングロール20を回転させ(図9のステップ(6))、かかる回転により洗浄部位29で発生したパーティクルは、ガス流れ28に乗って、排気管11を経て排気バルブ12をクリーニング用粗引きポンプ13に吸引されることとなる(第2の洗浄室17bも同様)(図9のステップ(7))。
そして、前記クリーニングロール20を回転させ(図9のステップ(6))、かかる回転により洗浄部位29で発生したパーティクルは、ガス流れ28に乗って、排気管11を経て排気バルブ12をクリーニング用粗引きポンプ13に吸引されることとなる(第2の洗浄室17bも同様)(図9のステップ(7))。
また、成膜装置60aにおいては、成膜室用ドライポンプ23の排気バルブ22が開いているので、図6に示すように、成膜装置60aのガス流れ28は、外チャンバ1内を通って、全て排気管21から排気バルブ22を経て成膜室用ドライポンプ23に吸引される。なお、洗浄アシストガス供給口26からのガスの流入も阻止される。
以上の動作により、クリーニングロール20と可撓性基板5との接触部位である洗浄部位29で発生したパーティクルは、図6で示すように、ガス流れ28に乗って、クリーニング用粗引きポンプ13に吸引されることとなり、かかるパーティクルが搬送室3内及び搬送室4内に侵入するのを防止できる。
また、成膜装置60aにおいては、ガス流れ28が成膜室用ドライポンプ23に吸引されることから、成膜装置60a内のガスは確実に成膜室用ドライポンプ23に吸引されることになる。
また、成膜装置60aにおいては、ガス流れ28が成膜室用ドライポンプ23に吸引されることから、成膜装置60a内のガスは確実に成膜室用ドライポンプ23に吸引されることになる。
また、洗浄部位29で発生したパーティクルの搬出後、クリーニングロール20を回転させて、可撓性基板5を搬送する。前記のようにしてパーティクルはガス流れ28に乗って搬出され、規定の長さを搬送後、クリーニングロール20の回転を停止し(図9のステップ(8))、主排気ポンプ16を運転により、成膜室2を高真空化して、成膜室2で成膜を行う(図9のステップ(10))。
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更及び変形が可能である。
例えば、図1及び図2に示す第1実施形態において、成膜装置60及びその両側の洗浄室17a,17bは、一組として図示されているが、これらの成膜装置60及び両側の洗浄室17a,17bの組は、送り用搬送室3と巻き取り用搬送室4との間に複数組設置され、これら複数組間に可撓性基板5を貫通させるような成膜システムに構成しても良い。
また、第1実施形態では、第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bは、成膜装置60の左右両側に設けているが、左側あるいは右側のいずれか一方に1つだけ設けても良い。
また、図8に示す第2実施形態においても、2組の成膜装置60aと、可撓性基板5の搬送方向の両側に第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bが設置されて図示されているが、成膜装置60aを複数設置し、洗浄室を送り用の搬送室3若しくは巻き取り用の搬送室4の少なくとも一方側に設けることや、複数の成膜装置60aの間の少なくとも1箇所に設けることも可能である。さらに、洗浄室は1箇所に1室の場合だけでなく、1箇所に複数設ける場合もある。
また、第1実施形態では、第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bは、成膜装置60の左右両側に設けているが、左側あるいは右側のいずれか一方に1つだけ設けても良い。
また、図8に示す第2実施形態においても、2組の成膜装置60aと、可撓性基板5の搬送方向の両側に第1の洗浄室17a及び第2の洗浄室17bが設置されて図示されているが、成膜装置60aを複数設置し、洗浄室を送り用の搬送室3若しくは巻き取り用の搬送室4の少なくとも一方側に設けることや、複数の成膜装置60aの間の少なくとも1箇所に設けることも可能である。さらに、洗浄室は1箇所に1室の場合だけでなく、1箇所に複数設ける場合もある。
1 外側チャンバ
2 成膜室
3 搬送室(送り用)
4 搬送室(巻き取り用)
5 可撓性基板
6 RF側電極
7 接地側電極
8 送りロール
9 巻き取りロール
10 搬送ロール
11 排気管
12 排気バルブ
13 粗引きポンプ
14 排気管
15 排気バルブ
16 主排気ポンプ
17a,17b 洗浄室
18 ゲート用ガス供給口
19 ガスゲート
20 クリーニングロール
21 成膜室の排気管
22 成膜室の排気バルブ
23 成膜室用ドライポンプ
24 成膜ガス供給パイプ
25 RF電力供給線
26 洗浄アシストガス供給口
27 集塵カバー
28 ガス流れ
29 洗浄部位
30 ロール部
40 真空維持部
50 パーティクルの除去手段
60,60a CVD成膜装置
2 成膜室
3 搬送室(送り用)
4 搬送室(巻き取り用)
5 可撓性基板
6 RF側電極
7 接地側電極
8 送りロール
9 巻き取りロール
10 搬送ロール
11 排気管
12 排気バルブ
13 粗引きポンプ
14 排気管
15 排気バルブ
16 主排気ポンプ
17a,17b 洗浄室
18 ゲート用ガス供給口
19 ガスゲート
20 クリーニングロール
21 成膜室の排気管
22 成膜室の排気バルブ
23 成膜室用ドライポンプ
24 成膜ガス供給パイプ
25 RF電力供給線
26 洗浄アシストガス供給口
27 集塵カバー
28 ガス流れ
29 洗浄部位
30 ロール部
40 真空維持部
50 パーティクルの除去手段
60,60a CVD成膜装置
Claims (5)
- 送りロールを設置した搬送室と巻き取りロールを設置した搬送室との間に成膜室を配置し、前記成膜室内に搬送されてくる可撓性基板の表面に薄膜を形成するCVD成膜装置において、
前記成膜室と前記搬送室の間の少なくとも1箇所に洗浄室が設けられ、前記成膜室と前記洗浄室との間、及び前記搬送室と前記洗浄室との間に、ガスゲートが配設され、前記洗浄室は、前記可撓性基板に付着したパーティクルを除去するクリーニングロールと、前記クリーニングロールと前記可撓性基板の接触部近傍にガスを供給する機構と、前記洗浄室内のガス給気量及びガス排気量を調整する機構と、を備えていることを特徴とするCVD成膜装置。 - 前記クリーニングロールは、前記可撓性基板に接触して回転し、前記クリーニングロールと、前記可撓性基板の接触部近傍にガスを供給して気流を形成していることを特徴とする請求項1に記載のCVD成膜装置。
- 前記クリーニングロールの外周には、耐真空性及び耐発塵性を有する樹脂材料からなるブラシが巻装されていることを特徴とする請求項1に記載のCVD成膜装置。
- 前記成膜室内の圧力は、1Paから1500Pa、好ましくは100Paから1000Paとなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のCVD成膜装置。
- 前記ガスゲートの囲繞内部は、前記囲繞内部に開口するガス供給口の供給量が前記洗浄室のポンプ排気量よりも小さく設定され、前記囲繞内部が常時圧力を維持するように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のCVD成膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009287636A JP2011127188A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Cvd成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009287636A JP2011127188A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Cvd成膜装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011127188A true JP2011127188A (ja) | 2011-06-30 |
Family
ID=44290088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009287636A Withdrawn JP2011127188A (ja) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | Cvd成膜装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011127188A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015124207A1 (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for thin-film processing applications |
JP2018525528A (ja) * | 2015-08-18 | 2018-09-06 | タタ、スティール、ネダーランド、テクノロジー、ベスローテン、フェンノートシャップTata Steel Nederland Technology Bv | 金属ストリップの洗浄及びコーティングのための方法及び装置 |
-
2009
- 2009-12-18 JP JP2009287636A patent/JP2011127188A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015124207A1 (en) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for thin-film processing applications |
CN106029944A (zh) * | 2014-02-21 | 2016-10-12 | 应用材料公司 | 用于薄膜处理应用的装置和方法 |
US10066291B2 (en) | 2014-02-21 | 2018-09-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for thin-film processing applications |
JP2018525528A (ja) * | 2015-08-18 | 2018-09-06 | タタ、スティール、ネダーランド、テクノロジー、ベスローテン、フェンノートシャップTata Steel Nederland Technology Bv | 金属ストリップの洗浄及びコーティングのための方法及び装置 |
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Legal Events
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