JP2015086417A - Inductively-coupled plasma cvd apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、誘導結合プラズマ化学気相蒸着(CVD)法を用い、いわゆるロール・ツー・ロール方式でシートの表面に薄膜を形成する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for forming a thin film on the surface of a sheet by a so-called roll-to-roll method using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition (CVD) method.
誘導結合プラズマ化学気相蒸着法を用いて薄膜を形成する装置としては、例えば特許文献1に記載されている装置が知られている。この装置では、真空反応チャンバの上板に石英材の誘電体窓が形成されている。また、誘電体窓の上面には高周波コイル(RFアンテナ)が配置されており、反応ガスが導入された真空反応チャンバの内部に誘電体窓を介して高周波を誘導する。これによって、真空反応チャンバ内に誘導結合プラズマを発生させ、ガラス基板上に薄膜を形成する。
As an apparatus for forming a thin film using an inductively coupled plasma chemical vapor deposition method, for example, an apparatus described in
上記した特許文献1に記載の装置はいわゆる枚葉方式で薄膜を形成するものであり、多品種少量生産に適する反面、大量生産には一定の限界がある。そこで、従来より、ロール・ツー・ロール方式の誘導結合プラズマCVD装置が検討されているが、その最大の問題の一つが誘電体窓の清掃頻度である。つまり、薄膜を形成している間、誘電体窓は誘導結合プラズマに曝されている。このため、装置の連続稼働中に誘電体窓への膜材料の付着量が増え、プラズマ状態を変化させてシートの表面に薄膜を安定して形成することが難しくなる。これを解消するためには、頻繁に誘電体窓を清掃する必要があり、その都度、薄膜形成処理を中断する必要がある。その結果、清掃作業が装置の生産性を低下させる原因の一つとなっている。
The apparatus described in
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、優れた生産性で薄膜を形成することができる誘導結合プラズマCVD装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inductively coupled plasma CVD apparatus capable of forming a thin film with excellent productivity.
この発明にかかる誘導結合プラズマCVD装置の第1態様は、高周波を透過させる誘電体窓を有する真空チャンバと、繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を真空チャンバの内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、成膜ゾーンに原料ガスを供給する原料ガス供給部と、成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して誘電体窓を介して高周波を印加して原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜を形成する高周波印加部と、誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する汚染防止部材とを備えることを特徴としている。 A first aspect of the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber having a dielectric window that transmits high frequency, a sheet fed from a feeding roller, and the surface of the sheet positioned in a film formation zone inside the vacuum chamber. A sheet transport unit that winds the sheet with a winding roller, a source gas supply unit that supplies a source gas to the deposition zone, and a source gas supplied to the deposition zone via a dielectric window A high-frequency application unit that generates a thin film on the surface of the sheet positioned in the film formation zone by applying a high frequency to generate inductively coupled plasma of the source gas, and a position near the surface facing the film formation zone of the dielectric window And a contamination prevention member that suppresses contact between the inductively coupled plasma generated in the film formation zone and the dielectric window.
また、この発明にかかる誘導結合プラズマCVD装置の第2態様は、複数の処理空間を有するとともに処理空間ごとに当該処理空間に高周波を透過させる複数の誘電体窓を有する真空チャンバと、繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を各処理空間の内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、処理空間ごとに設けられて当該処理空間の成膜ゾーンに原料ガスを供給する複数の原料ガス供給部と、処理空間ごとに設けられて当該処理空間の成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して誘電体窓を介して高周波を印加して原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜を形成する複数の高周波印加部と、処理空間ごとに設けられて誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する複数の汚染防止部材とを備えることを特徴としている。 A second aspect of the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber having a plurality of processing spaces and a plurality of dielectric windows for transmitting high frequencies to the processing spaces for each processing space, and a feeding roller. A sheet conveyance unit that unwinds the sheet and places the surface of the sheet in a film formation zone inside each processing space and then winds the sheet with a winding roller, and film formation in the processing space provided for each processing space. A plurality of source gas supply units for supplying source gas to the zone, and a source by supplying a high frequency to the source gas provided for each processing space and supplied to the deposition zone of the processing space through a dielectric window A plurality of high-frequency applying sections that generate gas inductively coupled plasma and form a thin film on the surface of the sheet located in the film formation zone, and film formation of the dielectric window provided for each processing space Is characterized in that it comprises a plurality of pollution member suppresses the contact between the inductively coupled plasma and the dielectric window generated by the deposition zones located in the vicinity of over emission surface facing.
このように構成された発明では、高周波印加部で発生した高周波が誘電体窓を介して成膜ゾーンに印加され、当該成膜ゾーンで原料ガスの誘導結合プラズマが発生する。そして、成膜ゾーンに位置するシートの表面上に薄膜が形成される。したがって、誘導結合プラズマが誘電体窓に接触すると、誘電体窓にも膜が形成されて汚染され、これが生産性の低下要因となる。これに対し、本発明では、汚染防止部材が誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して誘導結合プラズマと誘電体窓との接触を抑制する。その結果、誘電体窓への膜形成、つまり誘電体窓の汚染が大幅に抑制される。 In the invention configured as described above, the high frequency generated in the high frequency application section is applied to the film formation zone through the dielectric window, and inductively coupled plasma of the source gas is generated in the film formation zone. Then, a thin film is formed on the surface of the sheet located in the film formation zone. Therefore, when the inductively coupled plasma comes into contact with the dielectric window, a film is also formed on the dielectric window and is contaminated, which causes a decrease in productivity. On the other hand, in the present invention, the contamination preventing member is positioned in the vicinity of the surface of the dielectric window facing the film formation zone to suppress contact between the inductively coupled plasma and the dielectric window. As a result, film formation on the dielectric window, that is, contamination of the dielectric window is greatly suppressed.
ここで、汚染防止部材としては高周波を透過させるフィルムを用いてもよい。 Here, a film that transmits high frequency may be used as the contamination preventing member.
また、フィルム搬送部を設けて上記フィルムの交換、つまり誘電体窓の近傍位置に位置して原料ガスの誘導結合プラズマと接触したフィルムを回収ローラにより回収するとともに原料ガスの誘導結合プラズマと接触する前のフィルムを供給ローラから供給するフィルム交換処理を行うように構成してもよい。 Also, a film transport unit is provided to replace the film, that is, a film located in the vicinity of the dielectric window and in contact with the inductively coupled plasma of the source gas is recovered by the recovery roller and is in contact with the inductively coupled plasma of the source gas. You may comprise so that the film exchange process which supplies a previous film from a supply roller may be performed.
また、フィルム搬送部がフィルム交換処理を間欠的に行うように構成するとともに、フィルム交換処理の時間間隔をシートへの薄膜の成膜条件に応じて変化させてもよい。 Moreover, while configuring so that a film conveyance part may perform a film exchange process intermittently, you may change the time interval of a film exchange process according to the film-forming conditions of the thin film on a sheet | seat.
さらに、フィルム搬送部において、フィルムを供給する方向と直交する幅方向における幅サイズが互いに異なる複数のフィルムが搬送可能に構成してもよい。 Furthermore, in the film transport unit, a plurality of films having different width sizes in the width direction perpendicular to the direction in which the film is supplied may be transported.
以上のように、本発明によれば、成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマが誘電体窓に接触するのを汚染防止部材により抑制しているため、誘電体窓に膜形成が形成されるのを抑制することができる。その結果、誘電体窓の清掃頻度を低減し、装置の生産性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the anti-contamination member prevents the inductively coupled plasma generated in the deposition zone from coming into contact with the dielectric window, so that the film formation is formed on the dielectric window. Can be suppressed. As a result, the frequency of cleaning the dielectric window can be reduced and the productivity of the apparatus can be improved.
図1は本発明にかかる誘導結合プラズマCVD装置の第1実施形態を示す図であり、同図(a)は同装置のXZ断面図であり、同図(b)は同装置のYZ断面図である。図2は図1に示す装置の電気的な構成を示すブロック図である。この誘導結合プラズマCVD装置1は、薄膜の形成対象の一例となるシクロオレフィンポリマーシート(以下「COPシート」という)の表面に薄膜を形成する装置であり、薄膜形成中における誘電体窓の汚染を汚染防止フィルムにより防止して生産性の向上を図っている。なお、本実施形態では、COPシートの搬送方向と、汚染防止フィルムの搬送方向とを互いに直交させており、COPシートの搬送方向を「X方向」とし、汚染防止フィルムの搬送方向を「Y方向」とし、さらに、それらの方向X、Yと直交する方向を「Z方向」としている。
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of an inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention. FIG. 1 (a) is an XZ sectional view of the apparatus, and FIG. 1 (b) is a YZ sectional view of the apparatus. It is. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the apparatus shown in FIG. This inductively coupled
誘導結合プラズマCVD装置1は、真空ポンプP(図2)によって内部が所定の圧力に減圧される真空チャンバ2を備えており、真空チャンバ2の内底面近傍に設定される成膜ゾーンZNでCOPシートSの表面に薄膜を形成する。この真空チャンバ2の下面では、(−Z)方向から成膜ゾーンZNを臨むように開口部が設けられているが、その開口部を塞ぐように誘電体窓22が窓枠部材23および窓押さえ部材24によって真空チャンバ2の下面に取り付けられている。
The inductively coupled
この誘電体窓22は真空チャンバ2の気密性を確保しつつ真空チャンバ2の下方に配置された高周波印加部3で発生した高周波を成膜ゾーンZNに透過させる機能を有している。この実施形態では、誘電体窓22の下方周縁部が真空チャンバ2の下方側、つまり(−Z)方向側に固定された金属製の窓枠部材23により下方側より支持されるとともに誘電体窓22の上方周縁部が4枚の金属製の窓押さえ部材24により上方側、つまり(+Z)方向側より押さえ込まれている。これによって、誘電体窓22が真空チャンバ2の下面に強固に固定されるとともに真空チャンバ2を密閉して真空チャンバ2からの気体成分のリークを防止する。また、本実施形態では、窓枠部材23および窓押さえ部材24に対して接地電位を与えている。
The
高周波印加部3は、高周波電力(代表的には13.56MHz)を発生する高周波発生源31と、整合器32と、誘電体窓22の直下に配置されたコイル33とを有している。ここで、コイル33の形状としては、真空チャンバ2の成膜ゾーンZN内に強度の均一な磁場を形成することのできるものが望ましく、例えば、本願出願人が先に開示した特開2005−228738号公報に記載された構造のものを用いることができる。このような構成により、この装置1では、コイル23の近傍に、コイル面に平行な方向に強度が均一な高周波磁場を発生させることができ、誘電体窓22を介して成膜ゾーンZNに与えることが可能となっている。
The high-
また誘導結合プラズマCVD装置1では、成膜ゾーンZNに対して薄膜の材料物質を含む原料ガスを供給する原料ガス供給部4が設けられている。より詳しくは、図1(a)に示すように真空チャンバ2の側面下部に設けられたガス導入部25に対して原料ガス供給源41がバルブ42を介して接続されている。このバルブ42は装置全体を制御する制御部7(図2)からの開閉指令に応じて開閉し、バルブ42の開成によって原料ガス供給源41から原料ガスがガス導入部25に圧送される。このガス導入部25には、成膜ゾーンZNをX方向およびY方向から取り囲むように配置されるガス供給管43が接続されている(ガス供給管43の配設状態は後で説明する図3や図4(a)を参照)。このため、原料ガス供給源41から圧送されてきた原料ガスはガス導入部25およびガス供給管43を介して成膜ゾーンZNに供給される。また、上記高周波印加部3により成膜ゾーンZNに高周波を与えることで原料ガスがプラズマ化されて成膜ゾーンZN内に誘導結合プラズマが満たされる。
In addition, in the inductively coupled
成膜ゾーンZNに対してCOPシートSを搬送するシート搬送部5が設けられている。このシート搬送部5は、COPシートSの一方端をロール状に巻き付けた繰出ローラ51と、COPシートSの他方端をロール状に巻き付けた巻取ローラ52とを備えており、それらの間にCOPシートSが張架されている。そして、制御部7からの動作指令に応じてシート駆動モータ53(図2)が作動すると、COPシートSが繰出ローラ51から従動ローラ54を経由して成膜ゾーンZNに連続的あるいは間欠的にX方向に搬送され、当該成膜ゾーンZNで上記材料物質の薄膜形成処理を受けた後、従動ローラ55を経由して巻取ローラ52に搬送される。こうして、材料物質の薄膜が形成されたCOPシートSが巻取ローラ52によって巻き取られる。なお、本実施形態では、巻取ローラ52を介してCOPシートSに対して接地電位を与えている。これによって、コイル33との間で電位差が発生し、電流が流れてローラ54、55の周辺においてプラズマ密度が大きくなる。その結果、上記薄膜の膜質が良好なものとなるとともに成膜速度も向上する。
A
このようにCOPシートSに薄膜を形成している間、成膜ゾーンZNで発生した誘導結合プラズマが誘電体窓22と接触すると、誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面上に材料物質の膜が付着し、薄膜の安定形成が損なわれる。そこで、当該膜付着を抑制するために、本実施形態では、フィルム搬送部6が設けられている。このフィルム搬送部6は、高周波を透過させるフィルムF、例えばPET(ポリエチレンテレフタラートあるいはポリエチレンテレフタレート)やポリイミドのフィルムFを誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に搬送し、当該フィルムFによって誘電体窓22への膜の付着を防止する機能を有している。このように本実施形態では、誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面が本発明の「誘電体窓の成膜ゾーンと対向する面」に相当している。
When the inductively coupled plasma generated in the film formation zone ZN comes into contact with the
フィルム搬送部6は、図1(b)に示すように、成膜ゾーンZNに対して(−Y)方向側でフィルムFの一方端をロール状に巻き付けた供給ローラ61と、成膜ゾーンZNに対して(+Y)方向側でフィルムFの他方端をロール状に巻き付けた回収ローラ62とを備えており、それらの間にフィルムFが張架されている。そして、制御部7からの動作指令に応じてフィルム駆動モータ63(図2)が作動すると、上記のようにして張架されたフィルム搬送経路に沿ってフィルムFが供給ローラ61から回収ローラ62に搬送される。これにより、誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に位置決めされて薄膜形成処理中に膜が付着したフィルムFが回収ローラ62に回収されるとともに、供給ローラ61から新しいフィルムFが上記近傍位置に供給される。このようにして誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に位置するフィルムFを適宜交換している(フィルム交換処理)。なお、本実施形態では、フィルム交換処理は間欠的に行われる。つまり、上記薄膜形成処理を複数回行う毎に行い、フィルム交換処理は実行される。もちろん、フィルム交換処理を毎回行うように構成してもよいし、また装置電源を投入した直後や一定時間経過時にフィルム交換処理を行うように構成してもよい。
As shown in FIG. 1B, the
次に、上記のように構成された誘導結合プラズマCVD装置1の動作について説明する。この誘導結合プラズマCVD装置1では、オペレータによりCOPシートSおよびフィルムFが真空チャンバ2内部に装着され、真空チャンバ2の扉(図示省略)が閉じられると、制御部7がメモリ(図示省略)に予め記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御して薄膜形成処理を連続的に実行する。まず、真空ポンプPにより真空チャンバ2内の圧力が減圧される。そして、当該圧力が予め設定された値に達した時点で高周波発生源31が作動して高周波をコイル23に与え、これにより高周波磁場が誘電体窓22を介して成膜ゾーンZNに与えられる。また、これに並行して、バルブ42が開成されて原料ガスをガス導入部25およびガス供給管43を介して成膜ゾーンZNに供給する。これによって、成膜ゾーンZNでは、原料ガスがプラズマ化されて誘導結合プラズマが発生し、成膜ゾーンZNに対向するCOPシートSの表面に原料ガスに含まれる材料物質の薄膜が形成される(薄膜形成処理)。なお、シート搬送部5によりCOPシートSを連続的にX方向に搬送しながら薄膜形成処理を行ってもよいし、COPシートSを間欠的に搬送しながら当該間欠搬送動作と同期させて薄膜形成処理を実行してもよい。こうしてCOPシートSの表面に薄膜が形成され、薄膜形成済みのCOPシートSが巻取ローラ52によって巻き取られる。
Next, the operation of the inductively coupled
このように薄膜形成処理を実行している間に、成膜ゾーンZNで発生する誘導結合プラズマの一部が誘電体窓22に接触すると、誘電体窓22への膜の付着が問題となる。しかしながら、本実施形態では、誘電体窓22の(+Z)側、つまり成膜ゾーンZN側にはフィルムFが存在しているため、誘導結合プラズマから誘電体窓22を保護し、誘電体窓22への膜付着を効果的に抑制することができる。もちろん、薄膜形成処理の実行時間の増大によりフィルムFに付着する膜の量も増大するが、本実施形態では薄膜形成処理の実行時間が一定値に達すると、制御部7はフィルム搬送部6を制御して膜が付着したフィルムFを回収ローラ62に回収するとともにフレッシュなフィルムFを供給ローラ61から上記近傍位置に供給する。
When a part of the inductively coupled plasma generated in the film formation zone ZN comes into contact with the
以上のように、本実施形態では、薄膜形成処理中に誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面の近傍位置にフィルムFを配置して誘電体窓22の汚染を抑制することができ、誘電体窓22の清掃頻度を大幅に低減させることができ、その結果、上記フィルムFが本発明の「汚染防止部材」として機能し、誘導結合プラズマCVD装置1による薄膜形成の生産性を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the film F can be disposed in the vicinity of the surface of the
また、本実施形態では、フィルムFへの膜付着の量が増大すると、薄膜形成処理に影響を及ぼす可能性があることを考慮してフィルム交換処理を行っている。このため、常にフィルムFに膜が付着していない、あるいは付着しても薄膜形成処理に影響を与えない程度に維持されている状態で薄膜形成処理が行われる。その結果、薄膜形成処理を長時間にわたって安定的に実行することができる。 In the present embodiment, the film exchange process is performed in consideration of the possibility that an increase in the amount of film adhesion to the film F may affect the thin film formation process. For this reason, the thin film forming process is performed in a state where the film is not always attached to the film F or is maintained to such an extent that the film F does not affect the thin film forming process. As a result, the thin film forming process can be stably performed over a long period of time.
上記したようにフィルム交換処理を間欠的に行っているが、フィルム交換処理の時間間隔をCOPシートSへの薄膜の成膜条件(膜材料、原料ガス、膜厚など)に応じて変化させている。というのも、薄膜形成処理の実行時間が同一であったとしても成膜条件によってフィルムFに付着する膜の量は大きく変動するからである。本願発明者が実験した種々の成膜条件では、最小と最大の比率は1:20であった。したがって、単位時間当たりの膜の付着量が少ない場合にはフィルム交換処理の時間間隔を比較的長く設定する一方、膜の付着量が多くなるにしたがって当該時間間隔を狭めるのが好適であり、これによって薄膜形成処理の安定化を図ることができる。 Although the film exchange process is intermittently performed as described above, the time interval of the film exchange process is changed according to the film formation conditions (film material, source gas, film thickness, etc.) of the thin film on the COP sheet S. Yes. This is because even if the execution time of the thin film forming process is the same, the amount of film adhering to the film F varies greatly depending on the film forming conditions. Under various film forming conditions that the inventors of the present application experimented, the minimum to maximum ratio was 1:20. Therefore, when the amount of film deposition per unit time is small, it is preferable to set the time interval of the film exchange process relatively long, while narrowing the time interval as the amount of film deposition increases. Thus, stabilization of the thin film forming process can be achieved.
さらに、上記実施形態では、誘電体窓22を支持する窓枠部材23および窓押さえ部材24に対して接地電位を与えた状態で、高周波発生源31で発生させた高周波をコイル33に与えて誘電体窓22を介して高周波磁場を成膜ゾーンZNに与えて誘導結合プラズマを発生させている。このようにコイル33が陰極(カソード)として機能する一方、窓枠部材23および窓押さえ部材24は陽極(アノード)として機能させて成膜ゾーンZNにおけるプラズマ状態の安定化に大きく寄与している。逆に言うと、窓枠部材23および窓押さえ部材24の電位が浮いた状態では、プラズマが安定せず、シートSの表面に薄膜を良好に形成することが困難となる。
Furthermore, in the above-described embodiment, a high frequency generated by the high
図3は本発明にかかる誘導結合プラズマCVD装置の第2実施形態を示す図である。第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点はフィルム搬送部6の構成であり、その他の構成は基本的に第1実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention. The second embodiment is greatly different from the first embodiment in the configuration of the
第2実施形態では、フィルム搬送部6は互いに異なる2種類の幅サイズ(フィルム搬送方向Yと直交するX方向における長さ)W1、W2を有するフィルムFを選択的に搬送可能となっている。つまり、図3への図示を省略するが、誘電体窓22の(−Y)方向側では幅サイズW1、W2の供給ローラ61を選択的に保持可能な供給ローラ保持部が設けられるとともに、(+Y)方向側では幅サイズW1、W2の回収ローラ62を選択的に保持可能な回収ローラ保持部が設けられている。そして、幅サイズW1の供給ローラ61および回収ローラ62がそれぞれ供給ローラ保持部および回収ローラ保持部に装着され、それらの間に幅サイズW1のフィルムFが張架されると、図3(a)に示すように、上方からの平面視で誘電体窓22をほぼ同一幅サイズで覆うようにフィルムFが誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に位置する。一方、幅サイズW2の供給ローラ61および回収ローラ62がそれぞれ供給ローラ保持部および回収ローラ保持部に装着され、それらの間に幅サイズW2のフィルムFが張架されると、図3(b)に示すように、幅サイズW1の場合よりもさらに広範囲に渡って誘電体窓22を覆うようにフィルムFが誘電体窓22の成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に位置する。
In 2nd Embodiment, the
このように互いに異なる幅サイズW1、W2のフィルムFを選択的に用いることで真空チャンバ2内での原料ガスの流れを変化させることができ、成膜条件に適したガス流れで薄膜形成処理を行うことができる。
By selectively using the films F having different width sizes W1 and W2 in this way, the flow of the source gas in the
なお、第2実施形態では、2種類の幅サイズのフィルムFを搬送可能に構成しているが、幅サイズの種類は「2」に限定されるものではなく、3種類の以上の幅サイズのフィルムFを選択的に搬送可能に構成してもよい。 In the second embodiment, the film F having two types of width sizes can be conveyed. However, the type of the width size is not limited to “2”, and three or more types of width sizes can be used. The film F may be configured to be selectively transportable.
図4は本発明にかかる誘導結合プラズマCVD装置の第3実施形態を示す図である。この第3実施形態では、真空チャンバ2は2つの処理空間2a、2bを有している。つまり、真空チャンバ2の内部空間は隔壁2cによって仕切られており、処理空間2aに第1の成膜ゾーンZNaが設けられるとともに処理空間2bに第2の成膜ゾーンZNbが設けられている。
FIG. 4 is a view showing a third embodiment of the inductively coupled plasma CVD apparatus according to the present invention. In the third embodiment, the
このように2つの処理空間2a、2bを設けたことに対応し、誘電体窓、高周波印加部、原料ガス供給部およびフィルム搬送部については成膜ゾーンZNa、ZNb毎に設けているが、シート搬送部については両成膜ゾーンZNa、ZNbを通過するものを1つ設けている。すなわち、第3実施形態のシート搬送部5では、一方の処理空間2aに繰出ローラ51および従動ローラ54が配置されるとともに処理空間2bに巻取ローラ52および従動ローラ55が配置されている。そして、繰出ローラ51から繰り出されるCOPシートSが従動ローラ54を介して成膜ゾーンZNaに搬送され、さらに隔壁2cに設けられた連通孔2dを通過して成膜ゾーンZNbに搬送され、さらに従動ローラ55を介して巻取ローラ52に巻き取られる。
Corresponding to the provision of the two
第1の成膜ゾーンZNaに対応して高周波印加部3aおよび原料ガス供給部4aが設けられるとともに、第2の成膜ゾーンZNbに対応して高周波印加部3bおよび原料ガス供給部4bが設けられている。高周波印加部3a、3bはともに第1実施形態と同様に構成されている。また、原料ガス供給部4a、4bについても基本的に第1実施形態と同様に構成されている。ただし、同一種類の薄膜を積層させて形成する場合には原料ガス供給部4a、4bから同一の原料ガスを供給するが、互いに異なる種類の薄膜を積層させる場合には、原料ガス供給部4a、4bからは互いに異なる材料物質を含む原料ガスを供給する。
A high
第1の成膜ゾーンZNaで発生する誘導結合プラズマから誘電体窓22aを保護して膜付着量を抑制するために、汚染防止フィルムFaが誘電体窓22aの成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に搬送される。また、第2の成膜ゾーンZNbについても、成膜ゾーンZNbで発生する誘導結合プラズマから誘電体窓22bを保護して膜付着量を抑制するために、汚染防止フィルムFbが誘電体窓22bの成膜ゾーンZN側表面の近傍位置に搬送される。なお、これらフィルムFa、Fbを搬送するフィルム搬送部の構成も第1実施形態のフィルム搬送部と同一である。
In order to protect the
このように構成された誘導結合プラズマCVD装置1では、処理空間2aで第1原料ガス供給源41aから供給される原料ガスに含まれる材料物質の薄膜が第1層目の薄膜としてCOPシートSの表面に形成される。この処理空間2aでの薄膜形成処理中に、膜材料による誘電体窓22aの汚染が汚染防止フィルムFaにより効果的に抑制される。
In the inductively coupled
こうして1層目の薄膜が形成されたCOPシートSは隔壁2cの連通孔2dを通過して処理空間2bの成膜ゾーンZNbに搬送される。そして、第2原料ガス供給源41bから供給される原料ガスに含まれる材料物質の薄膜が第2層目の薄膜として第1層目の薄膜上に積層形成される。この処理空間2bでの薄膜形成処理中においても、膜材料による誘電体窓22bの汚染が汚染防止フィルムFbにより効果的に抑制される。なお、こうして薄膜が2層形成されたCOPシートSは従動ローラ55を介して巻取ローラ52に巻き取られる。
The COP sheet S on which the first thin film is thus formed passes through the
以上のように、本発明の適用対象は、真空チャンバ2内で単一の薄膜形成を行う誘導結合プラズマCVD装置に限定されるものではなく、真空チャンバ2内で2つの薄膜形成を行って2層の薄膜を積層形成する誘導結合プラズマCVD装置にも適用可能であり、第1実施形態と同一の作用効果が得られるとともに、生産性をさらに向上させることが可能となっている。もちろん、真空チャンバ2に3つ以上の処理空間を設け、各処理空間の成膜ゾーンで薄膜を形成する誘導結合プラズマCVD装置に対しても本発明を適用することが可能である。
As described above, the application target of the present invention is not limited to the inductively coupled plasma CVD apparatus that forms a single thin film in the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。上記実施形態では、COPシートSの搬送方向と汚染防止フィルムFの搬送方向とが互いに直交するように構成しているが、例えば図5に示すように両者が同一方向(X方向)となるように構成してもよい(第4実施形態)。ただし、第3実施形態では、COPシートSの搬送方向に対し、汚染防止フィルムFの搬送方向が直交するように配置することが好適である。つまり、このような配置構成を採用することで誘電体窓22a、22b毎の汚染度合によって汚染防止フィルムFa、Fbのフィルム交換処理の時間間隔を最適化することができる。その結果、処理空間2a、2bでの薄膜形成処理の内容に応じて誘電体窓22a、22bの汚染をそれぞれ効果的に抑制することが可能となっている。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. In the above-described embodiment, the conveyance direction of the COP sheet S and the conveyance direction of the antifouling film F are configured to be orthogonal to each other. For example, as shown in FIG. 5, both are in the same direction (X direction). (4th Embodiment) may be comprised. However, in 3rd Embodiment, it is suitable to arrange | position so that the conveyance direction of the pollution prevention film F may orthogonally cross with respect to the conveyance direction of the COP sheet S. That is, by adopting such an arrangement, it is possible to optimize the time interval of the film replacement process for the antifouling films Fa and Fb depending on the degree of contamination for each of the
また、上記実施形態では、COPシートSに薄膜を形成する誘導結合プラズマCVD装置に対して本発明を適用しているが、これ以外のシートに対して誘導結合プラズマCVD法により薄膜を形成する誘導結合プラズマCVD装置に対しても適用可能である。 Further, in the above embodiment, the present invention is applied to an inductively coupled plasma CVD apparatus that forms a thin film on the COP sheet S. However, induction for forming a thin film by inductively coupled plasma CVD on other sheets The present invention can also be applied to a coupled plasma CVD apparatus.
また、上記実施形態では、いわゆるロール・ツー・ロール方式で汚染防止フィルムを本発明の「汚染防止部材」として誘電体窓の近傍位置に供給しているが、複数の汚染防止フィルムを準備しておき、汚染防止フィルムを順番に誘電体窓の近傍位置に供給する、いわゆる枚葉方式で汚染防止フィルムを供給するように構成してもよい。 In the above embodiment, the anti-contamination film is supplied to the position near the dielectric window as the “anti-contamination member” of the present invention by a so-called roll-to-roll method, but a plurality of anti-contamination films are prepared. Alternatively, the anti-contamination film may be supplied in a so-called single-wafer method, in which the anti-contamination film is sequentially supplied to a position near the dielectric window.
この発明は、誘導結合プラズマCVD法を用いて薄膜を形成する技術、特に、いわゆるロール・ツー・ロール方式の誘導結合プラズマCVD装置に好適に適用することができるものである。 The present invention can be suitably applied to a technique for forming a thin film using the inductively coupled plasma CVD method, in particular, a so-called roll-to-roll inductively coupled plasma CVD apparatus.
1…誘導結合プラズマCVD装置
2…真空チャンバ
3、3a、3b…高周波印加部
4、4a、4b…原料ガス供給部
5…シート搬送部
6…フィルム搬送部
2a、2b…処理空間
22…誘電体窓
51…繰出ローラ
52…巻取ローラ
61…供給ローラ
62…回収ローラ
F、Fa、Fb…汚染防止フィルム(汚染防止部材)
S…COPシート
ZN、ZNa、ZNb…成膜ゾーン
DESCRIPTION OF
S ... COP sheet ZN, ZNa, ZNb ... Deposition zone
Claims (6)
繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を前記真空チャンバの内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、
前記成膜ゾーンに原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
前記成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して前記誘電体窓を介して高周波を印加して前記原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、前記成膜ゾーンに位置する前記シートの表面上に薄膜を形成する高周波印加部と、
前記誘電体窓の前記成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して前記成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと前記誘電体窓との接触を抑制する汚染防止部材と
を備えることを特徴とする誘導結合プラズマCVD装置。 A vacuum chamber having a dielectric window that transmits high frequencies;
A sheet conveying unit that unwinds the sheet from the unwinding roller, positions the surface of the sheet in a film formation zone inside the vacuum chamber, and winds the sheet with a winding roller;
A source gas supply unit for supplying source gas to the film formation zone;
A high frequency is applied to the source gas supplied to the deposition zone through the dielectric window to generate inductively coupled plasma of the source gas, and a thin film is formed on the surface of the sheet located in the deposition zone A high-frequency applying part for forming,
A contamination preventive member that suppresses contact between the dielectric window and the inductively coupled plasma generated in the film formation zone located in the vicinity of the surface of the dielectric window facing the film formation zone; Inductively coupled plasma CVD apparatus.
前記汚染防止部材は前記高周波を透過させるフィルムである誘導結合プラズマCVD装置。 The inductively coupled plasma CVD apparatus according to claim 1,
2. The inductively coupled plasma CVD apparatus, wherein the contamination preventing member is a film that transmits the high frequency.
前記誘電体窓の近傍位置に位置して前記原料ガスの誘導結合プラズマと接触した前記フィルムを回収ローラにより回収するとともに前記原料ガスの誘導結合プラズマと接触する前のフィルムを供給ローラから供給するフィルム交換処理を行うフィルム搬送部を備える誘導結合プラズマCVD装置。 The inductively coupled plasma CVD apparatus according to claim 2,
A film that is positioned in the vicinity of the dielectric window and that is in contact with the inductively coupled plasma of the source gas is recovered by a recovery roller, and a film before being in contact with the inductively coupled plasma of the source gas is supplied from a supply roller An inductively coupled plasma CVD apparatus including a film transport unit that performs an exchange process.
前記フィルム搬送部は、前記フィルム交換処理を間欠的に行い、前記フィルム交換処理の時間間隔を前記シートへの薄膜の成膜条件に応じて変化させる誘導結合プラズマCVD装置。 The inductively coupled plasma CVD apparatus according to claim 3,
The said film conveyance part is an inductively coupled plasma CVD apparatus which performs the said film exchange process intermittently, and changes the time interval of the said film exchange process according to the film-forming conditions of the thin film on the said sheet | seat.
前記フィルム搬送部では、前記フィルムを供給する方向と直交する幅方向における幅サイズが互いに異なる複数のフィルムが搬送可能となっている誘導結合プラズマCVD装置。 The inductively coupled plasma CVD apparatus according to claim 3 or 4,
The inductively coupled plasma CVD apparatus in which the film transport unit can transport a plurality of films having different width sizes in a width direction orthogonal to a direction in which the film is supplied.
繰出ローラからシートを繰り出し、当該シートの表面を各処理空間の内部の成膜ゾーンに位置させた後に当該シートを巻取ローラで巻き取るシート搬送部と、
前記処理空間ごとに設けられて当該処理空間の前記成膜ゾーンに原料ガスを供給する複数の原料ガス供給部と、
前記処理空間ごとに設けられて当該処理空間の前記成膜ゾーンに供給された原料ガスに対して前記誘電体窓を介して高周波を印加して前記原料ガスの誘導結合プラズマを発生させ、前記成膜ゾーンに位置する前記シートの表面上に薄膜を形成する複数の高周波印加部と、
前記処理空間ごとに設けられて前記誘電体窓の前記成膜ゾーンと対向する面の近傍に位置して前記成膜ゾーンで発生した誘導結合プラズマと前記誘電体窓との接触を抑制する複数の汚染防止部材と
を備えることを特徴とする誘導結合プラズマCVD装置。 A vacuum chamber having a plurality of processing spaces and having a plurality of dielectric windows for transmitting high frequencies to the processing spaces for each of the processing spaces;
A sheet conveying unit that unwinds the sheet from the unwinding roller, winds the sheet with a winding roller after the surface of the sheet is positioned in a film formation zone inside each processing space;
A plurality of source gas supply units that are provided for each of the processing spaces and supply source gases to the film formation zones of the processing spaces;
A high frequency is applied to the source gas provided in each processing space and supplied to the film formation zone of the processing space through the dielectric window to generate inductively coupled plasma of the source gas, and A plurality of high-frequency application sections that form a thin film on the surface of the sheet located in the film zone;
A plurality of the dielectric windows that are provided in each of the processing spaces and that are located in the vicinity of the surface of the dielectric window that faces the film formation zone, and that suppresses contact between the dielectric window and the inductively coupled plasma generated in the film formation zone. An inductively coupled plasma CVD apparatus comprising a contamination prevention member.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023149323A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 日新電機株式会社 | Plasma treatment device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5635425A (en) * | 1979-08-02 | 1981-04-08 | Hughes Aircraft Co | Apparatus and method for optochemically coating in vapor phase |
JPS6299475A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Thin film forming device |
JPH04285174A (en) * | 1991-03-12 | 1992-10-09 | Fuji Electric Co Ltd | Ecr plasma treating device |
JPH06168897A (en) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Agency Of Ind Science & Technol | Optically-pumped chemical evaporation thin film deposition system |
JPH06330324A (en) * | 1993-05-17 | 1994-11-29 | Fuji Electric Co Ltd | Dry thin film working system |
JPH10298764A (en) * | 1996-09-10 | 1998-11-10 | Hitachi Maxell Ltd | Plasma cvd device |
JP2001181847A (en) * | 1999-12-21 | 2001-07-03 | Tokuyama Corp | Method of thin film deposition |
JP2007224339A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Serubakku:Kk | Film deposition method, and film deposition apparatus |
-
2013
- 2013-10-29 JP JP2013224411A patent/JP2015086417A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5635425A (en) * | 1979-08-02 | 1981-04-08 | Hughes Aircraft Co | Apparatus and method for optochemically coating in vapor phase |
JPS6299475A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Thin film forming device |
JPH04285174A (en) * | 1991-03-12 | 1992-10-09 | Fuji Electric Co Ltd | Ecr plasma treating device |
JPH06168897A (en) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Agency Of Ind Science & Technol | Optically-pumped chemical evaporation thin film deposition system |
JPH06330324A (en) * | 1993-05-17 | 1994-11-29 | Fuji Electric Co Ltd | Dry thin film working system |
JPH10298764A (en) * | 1996-09-10 | 1998-11-10 | Hitachi Maxell Ltd | Plasma cvd device |
JP2001181847A (en) * | 1999-12-21 | 2001-07-03 | Tokuyama Corp | Method of thin film deposition |
JP2007224339A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Serubakku:Kk | Film deposition method, and film deposition apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023149323A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 日新電機株式会社 | Plasma treatment device |
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