JP2015137390A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通過成膜方式において成膜室内への蒸着材料の拡散を防ぐことができる成膜装置および成膜方法を提供する。【解決手段】成膜装置１００は、搬送機構３０と、シャッタ機構４０とを具備する。搬送機構３０は、基板Ｗを各々保持可能な複数のキャリア３１を有し、成膜源（２０）と対向する成膜位置Ｐ０へ複数のキャリア３１を一定速度で搬送する。シャッタ機構４０は、成膜材料の粒子（Ｄｖ）が通過する通路（開口部４１０）と、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２とを有する。シャッタ板４２１，４２２は、成膜源と成膜位置Ｐ０との間に配置され、上記通路の少なくとも一部の領域を閉塞可能に構成される。シャッタ機構４０は、成膜位置Ｐ０を第１の方向に通過する複数のキャリア各々の移動に同期して、シャッタ板４２１，４２２を上記第１の方向に移動させることが可能に構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、基板の搬送途上で連続的に成膜を行う成膜装置および成膜方法に関する。

成膜室内で基板を搬送しながら基板表面に薄膜を形成する通過成膜方式の成膜装置が知られている。例えば特許文献１には、成膜面に板状のマスクが配置された処理基板を成膜室内で搬送しながら、蒸着源で発生した蒸着材料の蒸気を成膜面に蒸着させるインライン方式の成膜装置が記載されている。

特開２０１０−１１８１５７号公報

複数の基板を通過成膜方式で連続的に成膜する場合、一の基板への成膜が終了してから他の基板への成膜が開始されるまでの期間において、蒸発源から放出された蒸着材料の蒸気が上記２枚の基板の間を通って成膜室内に拡散してしまい、これにより成膜室の汚染を招くという問題がある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、通過成膜方式において成膜室内への蒸着材料の拡散を防ぐことができる成膜装置および成膜方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、成膜室と、成膜源と、搬送機構と、シャッタ機構とを具備する。
上記成膜源は、上記成膜室に配置され、成膜材料の粒子を発生させる。
上記搬送機構は、基板を各々保持可能な複数のキャリアを有する。上記搬送機構は、上記成膜源と対向する成膜位置を含む所定の搬送ラインに沿って上記複数のキャリアを一定速度で搬送する。
上記シャッタ機構は、通路と、シャッタユニットとを有する。上記通路は、上記成膜源から上記成膜位置へ向けて上記成膜材料の粒子を導く。上記シャッタユニットは、上記成膜源と上記成膜位置との間に配置され、上記通路の少なくとも一部の領域を閉塞可能に構成される。上記シャッタ機構は、上記成膜位置を第１の方向に通過する上記複数のキャリア各々の移動に同期して、上記シャッタユニットを上記第１の方向に移動させることが可能に構成される。

本発明の一形態に係る成膜方法は、成膜室内で、基板を各々保持する第１のキャリアおよび第２のキャリアを成膜源と対向する成膜位置へ順次搬送することを含む。
上記第１のキャリアが上記成膜位置を通過後、上記第２のキャリアが上記成膜位置へ到達するまでの間、上記成膜位置は、第１のシャッタ板で上記成膜源から遮蔽される。
上記成膜位置を第１の方向に第１の速度で通過する上記第２のキャリアの移動に同期して、上記第１のシャッタ板を上記第１の方向へ上記第１の速度で移動させることで、上記成膜源から放出された成膜材料の粒子が上記第２のキャリア上の基板に堆積させられる。
上記第２のキャリアの移動に同期して、第２のシャッタ板を上記第１の方向へ上記第１の速度で移動させることで、上記成膜位置は、前記成膜源から遮蔽される。

本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を示す概略側断面図である。 上記成膜装置におけるシャッタ機構の構成を示す概略断面図である。 上記シャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記シャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記シャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記シャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記シャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る成膜装置を示す要部の概略側断面図である。 上記成膜装置におけるシャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記成膜装置におけるシャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記成膜装置におけるシャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記成膜装置におけるシャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。 上記成膜装置におけるシャッタ機構の動作を説明する概略側断面図である。

本発明の一実施形態に係る成膜装置は、成膜室と、成膜源と、搬送機構と、シャッタ機構とを具備する。
上記成膜源は、上記成膜室に配置され、成膜材料の粒子を発生させる。
上記搬送機構は、基板を各々保持可能な複数のキャリアを有する。上記搬送機構は、上記成膜源と対向する成膜位置を含む所定の搬送ラインに沿って上記複数のキャリアを一定速度で搬送する。
上記シャッタ機構は、通路と、シャッタユニットとを有する。上記通路は、上記成膜源から上記成膜位置へ向けて上記成膜材料の粒子を導く。上記シャッタユニットは、上記成膜源と上記成膜位置との間に配置され、上記通路の少なくとも一部の領域を閉塞可能に構成される。上記シャッタ機構は、上記成膜位置を第１の方向に通過する上記複数のキャリア各々の移動に同期して、上記シャッタユニットを上記第１の方向に移動させることが可能に構成される。

上記成膜装置においては、成膜位置を第１の方向に通過する複数のキャリア各々の移動に同期して、シャッタユニットを第１の方向に移動させることが可能なシャッタ機構を備えている。シャッタ機構は、例えば、成膜位置を通過する基板よりも上流側または下流側への成膜材料の粒子の放出を阻止するようにシャッタユニットを移動させる。これにより、間隔をおいて搬送される複数のキャリアの隙間を通って成膜源からの成膜材料の粒子が成膜室内に拡散することを防止することができる。

上記成膜源には、例えば、蒸発源、スパッタカソード等が含まれる。成膜源が蒸発源の場合、成膜材料の粒子としては、蒸発源で蒸発した成膜材料（蒸着材料）の蒸気が該当する。また、成膜源がスパッタカソードの場合、成膜材料の粒子としては、成膜材料（ターゲット）のスパッタ粒子が該当する。

上記シャッタユニットは、第１のシャッタ板と、第２のシャッタ板とを有してもよい。
上記第１のシャッタ板は、上記通路を閉塞する第１の位置と、上記通路を開放する第２の位置との間を移動可能に構成される。
上記第２のシャッタ板は、上記第１のシャッタ板よりも上記搬送ラインの上流側に配置され、上記通路を開放する第３の位置と、上記通路を閉塞する第４の位置との間を移動可能に構成される。
これにより、例えば、成膜位置を通過する基板の上流側を第１のシャッタ板によって、また当該基板の下流側を第２のシャッタ板によって、成膜源からそれぞれ遮蔽することができる。

上記シャッタ機構は、例えば、第１の動作と、第２の動作とを実行するように構成される。
上記第１の動作は、上記第１のシャッタ板を上記第１の方向に沿って、上記第１の位置から上記第２の位置へ移動させた後、上記第２のシャッタ板を上記第１の方向に沿って、上記第３の位置から前記第４の位置へ移動させる。
上記第２の動作は、上記第１のシャッタ板を上記第１の方向とは反対の第２の方向に沿って上記第２の位置から上記第１の位置へ移動させ、上記第２のシャッタ板を上記第２の方向に沿って上記第４の位置から上記第３の位置へ移動させる。
これにより、成膜位置を通過する基板の上流側および下流側を成膜源から遮蔽し、成膜室内への成膜材料の拡散を防止することができる。

上記シャッタユニットは、第３のシャッタ板をさらに有してもよい。上記第３のシャッタ板は、上記成膜位置と上記第１のシャッタ板および上記第２のシャッタ板との間に配置され、上記通路の一部の領域を閉塞可能に構成される。
この場合、上記シャッタ機構は、上記第１のシャッタ板または上記第２のシャッタ板の上記第１の方向への移動に同期して、上記第３のシャッタ板を上記第１の方向に移動させる。
これにより、例えば面内において成膜エリアが分割された基板への成膜が可能となる。

本発明の一実施形態に係る成膜方法は、成膜室内で、基板を各々保持する第１のキャリアおよび第２のキャリアを成膜源と対向する成膜位置へ順次搬送することを含む。
上記第１のキャリアが上記成膜位置を通過後、上記第２のキャリアが上記成膜位置へ到達するまでの間、上記成膜位置は、第１のシャッタ板で上記成膜源から遮蔽される。
上記成膜位置を第１の方向に第１の速度で通過する上記第２のキャリアの移動に同期して、上記第１のシャッタ板を上記第１の方向へ上記第１の速度で移動させることで、上記成膜源から放出された成膜材料の粒子が上記第２のキャリア上の基板に堆積させられる。
上記第２のキャリアの移動に同期して、第２のシャッタ板を上記第１の方向へ上記第１の速度で移動させることで、上記成膜位置は、前記成膜源から遮蔽される。

上記成膜方法によれば、間隔をおいて搬送される複数のキャリアの隙間を通って成膜源からの成膜材料の粒子が成膜室内に拡散することを防止することができる。

上記成膜方法は、さらに、上記成膜位置を通過するキャリアの移動に同期して、第３のシャッタ板を上記第１の方向へ上記第１の速度で移動させてもよい。上記第３のシャッタ板は、上記成膜位置と上記第１のシャッタ板および上記第２のシャッタ板との間に配置され、上記基板に非成膜領域を形成する。
これにより、成膜領域が複数に分割された多面取りの基板を製造することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を示す概略側断面図である。図においてＸ軸方向およびＹ軸方向は相互に直交する水平方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直方向を示している。

［成膜装置の構成］
成膜装置１００は、成膜室１０と、蒸発源２０と、搬送機構３０と、シャッタ機構４０と、コントローラ５０とを有する。成膜装置１００は、通過成膜方式の真空蒸着装置を構成する。

（成膜室）
成膜室１０は、排気バルブ１０１を介して真空ポンプ１０２に接続されており、内部が所定の真空圧に減圧あるいは維持されることが可能な密閉構造を有する。

成膜装置１００は、複数の処理室を備えたインライン式真空成膜装置として構成される。成膜室１０は、その一部の処理室を構成する。成膜室１０は、ゲートバルブＧ１を介して上流側の処理室１１と接続され、ゲートバルブＧ２を介して下流側の処理室１２に接続される。処理室１１，１２としては、加熱室、冷却室、成膜室等で構成されてもよいし、ロードロック室、ロード／アンローディング室等の真空処理を伴わない処理室で構成されてもよい。

（蒸発源）
蒸発源２０（成膜源）は、成膜室１０に配置される。蒸発源２０は、成膜室１０の底部の略中央部に配置されており、成膜位置Ｐ０を通過する基板Ｗに蒸着させる蒸着材料の蒸気（成膜材料の粒子）を発生させる。蒸着材料の蒸気は、基板Ｗの搬送ライン３０Ｔに直交する軸線２０Ｔを中心とする所定の立体角で、成膜位置Ｐ０を通過する基板Ｗへ向けて放出される。

蒸発源２０は、蒸着材料を収容する容器（るつぼ）と、当該蒸着材料を加熱する加熱源とを有する。蒸着材料は特に限定されず、金属等の無機材料や樹脂等の有機材料が用いられる。加熱源は抵抗加熱源、誘導加熱源あるいは電子ビーム加熱源等が用いられる。蒸発源２０は、コントローラ５０によって制御される。

（搬送機構）
搬送機構３０は、基板Ｗを各々保持可能な複数のキャリア３１を有する。搬送機構３０は、蒸発源２０と対向する成膜位置Ｐ０を含む所定の搬送ライン３０Ｔに沿って、複数のキャリア３１を一定速度で搬送する。

搬送機構３０は、複数のキャリア３１を成膜室１０内においてＹ軸方向に平行な直線的な搬送ライン３０Ｔに沿って搬送する搬送レール３２を有する。搬送レール３２に代えて、搬送コンベア等の他の搬送手段が採用されてもよい。本実施形態において搬送レール３２は、成膜室１０において複数のキャリア３１を成膜位置Ｐ０へ向けて搬送ライン３０Ｔに沿って一定速度で順次、図中矢印Ａ方向へ連続的に搬送する。

複数のキャリア３１は、それぞれ、基板Ｗを下向きに保持した状態で、各々所定の間隔をおいて搬送される。各々のキャリア３１は同一の構成を有し、典型的にはトレイ等のような金属製あるいは合成樹脂製の板状の部材で構成される。

基板Ｗは、本実施形態では矩形のガラス基板で構成されるが、これに限られず、半導体基板、樹脂フィルム等の各種基材で構成されてもよい。基板Ｗは成膜面を有し、成膜面が成膜室１０の底部に対向するようにキャリア３１の下面に保持される。キャリア３１はさらに、基板Ｗの成膜面に配置されたマスクＭを保持する機構を有する。マスクＭは、基板Ｗの成膜領域を画定し、基板Ｗと一体的に搬送される。

成膜位置Ｐ０は、上述のように、蒸発源２０と対向する搬送ライン３０Ｔ上の所定位置をいうが、より詳しくは、後述するシャッタ機構４０の全開時において、蒸発源２０から放出される蒸着材料の蒸気が基板Ｗの成膜面の少なくとも一部に到達し得る領域をいう。したがって成膜位置Ｐ０は搬送ライン３０Ｔ上の一点に限られず、蒸発源２０から基板Ｗ（基板Ｗの成膜領域）を見ることができる搬送ライン３０Ｔ上の一定領域をいう。

（シャッタ機構）
図２は、シャッタ機構４０の構成を示す概略断面図である。シャッタ機構４０は、蒸発源２０と成膜位置Ｐ０との間に配置される。シャッタ機構４０は、本体４１と、シャッタユニット４２とを有する。

本体４１は、蒸発源２０と成膜位置Ｐ０との間に配置され、蒸発源２０からの蒸着材料の蒸気が通過可能な開口部４１０を有する。開口部４１０は、蒸発源２０から成膜位置Ｐ０へ向けて蒸気を導く「通路」を構成する。

開口部４１０の形状は特に限定されず、典型的には矩形状である。本実施形態において開口部４１０は、Ｘ軸方向に平行な幅方向の寸法が基板Ｗの幅寸法よりも大きく、Ｙ軸方向に平行な長さ方向の寸法が基板Ｗの長さ寸法よりも小さく形成されている。

シャッタユニット４２は、本体４１の内部に配置されており、開口部４１０の少なくとも一部の領域を閉塞可能に構成される。本実施形態においてシャッタユニット４２は、第１のシャッタ板４２１と、第２のシャッタ板４２２と、これら第１および第２のシャッタ板４２１，４２２をＹ軸方向に平行な方向へ移動させる図示しない駆動部とを有する。

第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２は、それぞれ、開口部４１０と蒸発源２０との間に配置され、開口部４１０よりも大きな面積を有する略矩形の平板で構成される。

第１のシャッタ板４２１は、図２において実線で示す第１の位置と、二点鎖線で示す第２の位置との間を直線的に移動可能に構成される。第１のシャッタ板４２１は、上記第１の位置で開口部４１０を閉塞（全閉）し、上記第２の位置で開口部４１０を開放（全開）する。

第２のシャッタ板４２２は、図２において実線で示す第３の位置と、二点鎖線で示す第４の位置との間を直線的に移動可能に構成される。第２のシャッタ板４２２は、上記第３の位置で開口部４１０を開放（全開）し、上記第４の位置で開口部４１０を閉塞（全閉）する。

第２のシャッタ板４２２は、第１のシャッタ板よりも搬送ライン３０Ｔの上流側に配置される。第２のシャッタ板４２２は、第１のシャッタ板４２１よりも蒸発源２０側に配置される。これに限られず、第２のシャッタ板４２２は、第１のシャッタ板４２１よりも開口部４１０側に配置されてもよいし、第１のシャッタ板４２１と同一平面上に配置されてもよい。

シャッタユニット４２は、コントローラ５０からの制御信号を受けて、第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２の移動を制御する。

コントローラ５０は、典型的にはコンピュータで構成され、成膜室１０の外部に配置される。コントローラ５０は、蒸発源２０、搬送機構３０、シャッタユニット４２（第１および第２のシャッタ板４２１，４２２）等を含む成膜装置１００全体の動作を制御する。本実施形態において、コントローラ５０によるシャッタユニット４２の制御機能は、シャッタ機構４０の一部として構成される。

シャッタ機構４０は、第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２を各々個別に移動制御する第１の動作モードと、各々同時に移動制御する第２の動作モードとを有する。

図３〜図７は、シャッタユニット４２の動作モードを説明するシャッタ機構４０の概略側断面図である。

（第１の動作モード）
シャッタ機構４０は、成膜位置Ｐ０を矢印Ａ方向に通過する複数のキャリア３１各々の移動に同期して、シャッタユニット４２を矢印Ａと平行な方向に移動させることが可能に構成される。

上記第１の動作モードは、まず、図３および図４に示すように、第１のシャッタ板４２１を矢印Ａ方向と平行な矢印ａ１方向に沿って、上記第１の位置から上記第２の位置へ移動させる。その後、図５および図６に示すように、第２のシャッタ板４２２を矢印ａ１方向と平行な矢印ａ２方向に沿って、上記第３の位置から前記第４の位置へ移動させる。

第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２の矢印ａ１およびａ２への移動は、キャリア３１の移動速度と同一の速度に設定される。一方、第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２の上記各移動は、成膜位置Ｐ０を矢印Ａ方向に通過するキャリア３１の位置に応じて制御される。

コントローラ５０は、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２をキャリア３１の移動に同期して移動させるため、例えば、搬送レール３２上における各々のキャリア３１の位置を検出する。搬送ライン３０Ｔ上におけるキャリア３１の搬送位置は、電磁気的、光学的あるいは機械的にキャリア３１の位置を検出することが可能なセンサを用いて検出されてもよいし、キャリア３１の搬送速度、搬送間隔（ピッチ）等に基づく演算によって取得されてもよい。

（第２の動作モード）
第２の動作モードは、第１のシャッタ板４２１を矢印ａ１とは反対の矢印ｂ１方向に沿って上記第２の位置から上記第１の位置へ移動させ、第２のシャッタ板４２２を矢印ａ２とは反対の矢印ｂ２方向に沿って上記第４の位置から上記第３の位置へ移動させる。

第２の動作モードは、第１の動作モードの初期状態へ第１および第２のシャッタ板４２１，４２２を各々復帰させるための動作モードである。矢印ｂ１およびｂ２方向への第１および第２のシャッタ板４２１，４２２の移動速度は、典型的には、各々同一の速度に設定され、その値は、矢印ａ１およびａ２方向への移動時よりも大きい速度に設定される。

［成膜方法］
次に、本実施形態に係る成膜方法について、成膜装置１００の動作と併せて説明する。

成膜室１０における成膜処理の開始時、第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２は、図２に示すように、第１の位置および第３の位置にそれぞれ停止している。蒸発源２０は、蒸着材料を加熱し蒸気を発生させるが、開口部４１０が第１のシャッタ板４２１により閉塞されることで、当該蒸気の成膜位置Ｐ０への到達が阻止される。

搬送レール３２上の複数のキャリア３１は、基板ＷおよびマスクＭを保持した状態で、搬送ライン３０Ｔ上を矢印Ａ方向に沿って一定速度Ｖ１で成膜位置Ｐ０へ順次搬送される。第１のシャッタ板４２１は、図２に示すように基板Ｗ１を保持する先頭のキャリア３１が成膜位置Ｐ０の直前に到達するまで上記第１の位置に停止し、開口部４１０を閉塞する。このとき第２のシャッタ板４２２は、上記第３の位置に停止している。

図３に示すように、基板Ｗ１を保持するキャリア３１が成膜位置Ｐ０への進入を開始すると、シャッタ機構４０は、そのキャリア３１の移動に同期して、第１のシャッタ板４２１を矢印ａ１方向に速度Ｖ１で移動させる（第１の動作モード）。これにより開口部４１０の上流側の一部が開放されるため、蒸発源２０から放出される蒸着材料の蒸気Ｄｖの一部が成膜位置Ｐ０へ到達し、基板Ｗ１の成膜面の前方領域に堆積する。

第１のシャッタ板４２１が移動を開始するタイミングは、キャリア３１の前端よりも下流側へ蒸気Ｄｖが放出されることを阻止できるものであれば、特に限定されない。本実施形態では、開口部４１０の開放初期時に蒸気Ｄｖが基板Ｗ１の前端（進行方向前方側の端部）へ到達するタイミングで、第１のシャッタ板４２１の移動が開始される。この場合、第１のシャッタ板４２１が上記第２の位置へ到達するまでの間、蒸気Ｄｖが基板Ｗ１の前端よりも下流側へ放出されることが阻止される。

キャリア３１および第１のシャッタ板４２１の相互に同期した移動により、開口部４１０の開放領域も徐々に拡大し、これにより基板Ｗ１の成膜領域も拡大される。そして図４に示すように、第１のシャッタ板４２１が上記第２の位置に達すると、第１のシャッタ板４２１は停止し、全開に開放された開口部４１０を介して蒸気Ｄｖが基板Ｗ１の成膜面のほぼ全域に堆積する。

続いて図５に示すように、基板Ｗ１を保持するキャリア３１が成膜位置Ｐ０よりも下流側へ移動を開始すると、シャッタ機構４０は、そのキャリア３１の移動に同期して、第２のシャッタ板４２２を矢印ａ２方向に速度Ｖ１で移動させる（第１の動作モード）。これにより開口部４１０の上流側の一部が閉塞されるため、開口部４１０から成膜位置Ｐ０への蒸気Ｄｖの放出範囲が制限される。

第２のシャッタ板４２２が移動を開始するタイミングは、キャリア３１の後端よりも上流側へ蒸気Ｄｖが放出されることを阻止できるものであれば、特に限定されない。本実施形態では、基板Ｗ１の後端（進行方向後方側の端部）よりも上流側へ蒸気Ｄｖが放出されることを阻止するタイミングで、第２のシャッタ板４２２の移動が開始される。この場合、第２のシャッタ板４２２が上記第４の位置へ到達するまでの間、上記Ｄｖが基板Ｗ１の後端よりも下流側へ放出されることが阻止される。

キャリア３１および第２のシャッタ板４２２の相互に同期した移動により、開口部４１０の開放領域も徐々に縮小し、これにより基板Ｗ１の成膜領域も狭くなる。そして図６に示すように、第２のシャッタ板４２２が上記第４の位置に達すると、第２のシャッタ板４２２は停止し、開口部４１０は閉塞される。これにより蒸発源２０から成膜位置Ｐ０への蒸気Ｄｖの放出が阻止される。

続いて図７に示すように、基板Ｗ１への成膜が完了したキャリア３１が成膜位置Ｐ０よりも下流側へ移動すると、シャッタ機構４０は、第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２をそれぞれ上記第１および第３の位置から上記第２および第４の位置へ速度Ｖ２で移動させる（第２の動作モード）。これにより、第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２は、図２に示した初期位置へ復帰する。

上記第２の動作モードの実行中、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２により開口部４１０が閉塞されるように、シャッタ機構４０は、両シャッタ板４２１，４２２を各々同時に移動させる。これにより、基板Ｗ１を保持したキャリア３１が成膜位置Ｐ０を通過した後、次なる基板Ｗ２を保持したキャリア３１が成膜位置Ｐ０へ到達するまでの間にわたって、蒸気Ｄｖが成膜位置Ｐ０へ放出されることを阻止することができる。

ここで、蒸発源２０からの開口部４１０の遮蔽率を高めるため、第１のシャッタ板４２１と第２のシャッタ板４２２との間のＹ軸方向に沿った間隙は極力小さいほど好ましい。さらに好ましくは、例えば図６あるいは図７において、第１のシャッタ板４２１の左端部と第２のシャッタ板４２２の右端部とは、開口部４１０から見たときに相互に重なり合うように両シャッタ板４２１，４２２が設計される。

また速度Ｖ２の値は、基板Ｗ１を保持したキャリア３１が成膜位置Ｐ０を通過後、基板Ｗ２を保持したキャリア３１が成膜位置へ到達する前に、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２がそれぞれ第１の位置および第３の位置へ復帰することができれば、特に限定されない。典型的には、速度Ｖ２は、速度Ｖ１よりも大きい値に設定される。

以上のようにして、基板Ｗ１を保持したキャリア３１が成膜位置Ｐ０を通過後、基板Ｗ２を保持したキャリアが成膜位置Ｐへ到達するまでの間、成膜位置Ｐ０は、第１のシャッタ板４２１で蒸発源２０から遮蔽される。以降、上述と同様に、成膜位置Ｐ０を速度Ｖ１で通過するキャリア３１の移動に同期して、第１のシャッタ板４２１を上記第１の位置から第２の位置へ速度Ｖ１で移動させることで、蒸発源２０から放出された蒸気Ｄｖが基板Ｗ２上に堆積する。さらにキャリア３１の移動に同期して、第２のシャッタ板４２２を上記第３の位置から第４の位置へ速度Ｖ１で移動させることで、成膜位置Ｐ０が蒸発源２０から遮蔽される。

本実施形態の成膜装置１００において、シャッタ機構４０は、成膜位置Ｐ０を通過する基板Ｗよりも上流側または下流側への蒸気の放出を阻止するようにシャッタユニット４２（第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２）を移動させる。これにより、間隔をおいて搬送される複数のキャリア３１の隙間を通って、蒸発源２０からの蒸気Ｄｖが成膜室１０内に拡散することを防止することができる。また、成膜室１０内の汚染を低減することができるため、パーティクルの発生による膜質の低下を抑制できるとともに、メンテナンス頻度を減少させて装置稼働率の向上を図ることができる。

＜第２の実施形態＞
図８は、本発明の第２の実施形態に係る成膜装置の要部を示す概略側断面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態の成膜装置２００は、シャッタ機構４００の構成が、第１の実施形態と異なる。すなわち本実施形態においてシャッタ機構４００は、本体４１と、シャッタユニット４２とを有し、本体４１は、蒸発源２０から成膜位置Ｐ０へ向けて蒸着材料の蒸気Ｄｖを導く通路を構成する開口部４１０を有する点で第１の実施形態と共通する。一方、本実施形態のシャッタ機構４００においては、シャッタユニット４２が、第１のシャッタ板４２１と、第２のシャッタ板４２２と、第３のシャッタ板４２３とを有する点で第１の実施形態と異なる。

第３のシャッタ板４２３は、板状あるいは軸状の部材で構成される。第３のシャッタ板４２３は、成膜位置Ｐ０と第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２との間に配置され、開口部４１０の一部の領域を閉塞可能に構成される。シャッタ機構４００は、第１のシャッタ板４２１または第２のシャッタ板４２２の矢印ａ１，ａ２方向への移動に同期して、第３のシャッタ板４２３を上記方向に移動させる。

本実施形態において第３のシャッタ板４２３は、Ｘ軸方向に長手方向を有する軸状部材で構成され、開口部４１０のＸ軸方向に平行な幅寸法よりも大きい長さ寸法を有する。第３のシャッタ板４２３は、シャッタユニット４２によって、図８に示す第１の退避位置と、図１２に示す第２の退避位置との間をＹ軸方向に平行に往復移動可能に構成されている。上記第１の退避位置および第２の退避位置はそれぞれ開口部４１０の外側であって、開口部４１０を通過する蒸気Ｄｖの流れを阻害しない位置に設定される。

本実施形態の成膜装置２００は、搬送方向（矢印Ａ方向）に２分割された成膜領域を有する基板への成膜に適用可能である。この場合、２つの成膜領域間に非成膜領域を形成するように第３のシャッタ板４２３の移動が制御される。第３のシャッタ板４２３の移動は、コントローラ５０によって制御される。

図９〜図１３は、成膜装置２００の動作例を説明するシャッタ機構４００の概略側断面図である。第１のシャッタ板４２１および第２のシャッタ板４２２の動作は上述の第１の実施形態と共通であるのではその詳細な説明は省略し、ここでは主として第３のシャッタ板４２３の動作について説明する。

図９に示すように、基板Ｗ１を保持したキャリア３１が成膜位置Ｐ０への進入を開始すると、第３のシャッタ板４２３は、基板Ｗ１の矢印Ａ方向への移動に同期して、矢印Ａ方向と平行な矢印ａ３方向へ第１のシャッタ板４２１と同一の速度Ｖ１で移動する。第３のシャッタ板４２３は、第１のシャッタ板４２１により部分的に開放された開口部４１０の一部を遮蔽し、基板Ｗ１の成膜面に非成膜領域を形成する。本実施形態において第３のシャッタ板４２３は、基板Ｗ１をその移動方向に２分割するように成膜面の略中央部を蒸発源２０から遮蔽する。

第３のシャッタ板４２３は、図１０および図１１に示すように、基板Ｗ１と同じ速度で一定に第２の退避位置へ移動する。これにより基板Ｗ１上の非成膜領域は、蒸発源２０から見て常に一定の位置に形成されるため、当該非成膜領域を挟む上流側及び下流側各々の成膜領域に選択的に蒸着膜が形成されることになる。

図１２に示すように第３のシャッタ板４２３が第２の退避位置へ到達したときは、基板Ｗ１への成膜が完了し、第２のシャッタ板４２２によって開口部４１０が閉塞される。その後、第３のシャッタ板４２３は、次なる基板Ｗ２を保持したキャリア３１が成膜位置Ｐ０へ到達する前に、図１３に示すように矢印ａ３方向とは反対の矢印ｂ３方向に移動し、第１の退避位置へ復帰する。このとき第３のシャッタ板４２３は、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２と同時に移動を開始し、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２と同一の移動速度Ｖ２で移動する。

以上の動作を繰り返すことにより、後続する基板に対して同様の成膜処理を実行することが可能となる。本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得つつ、成膜領域が２つに分割された２面取りの基板をも製造することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の各実施形態では、蒸発源２０から成膜位置Ｐ０へ向けて蒸着材料の蒸気Ｄｖを導く通路が、本体４１に設けられた開口部４１０で構成されたが、本体４１の設置を省略して、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２の間のＹ軸方向に沿った隙間で上記通路が構成されてもよい。

また以上の各実施形態では、第１および第２のシャッタ板４２１，４２２がそれぞれ単一の平板で構成されたが、これに代えて、各シャッタ板を折り畳み式、テレスコピック式のように複数の板材を組み合わせて構成されたシャッタ部材が採用されてもよい。

さらに以上の第２の実施形態では、第３のシャッタ板４２３が軸状部材で構成されたが、これに代えて、十字形状あるいは格子形状の部材で第３のシャッタ板が構成されてもよい。この場合、３面以上の複数面取りの基板を製造することが可能となる。

さらにシャッタ機構４０，４００には、成膜位置Ｐ０に搬送されたキャリアあるいは基板に対して、シャッタ板４２１，４２２あるいはこれらと第３のシャッタ板４２３とを位置合わせするためのアライメント機構が設けられてもよい。基板に対して高精度な成膜処理を実施することが可能となる。

そして以上の実施形態では、成膜装置として、真空蒸着装置を例に挙げて説明したが、これに限られず、スパッタ装置などの他の成膜装置にも本発明は適用可能である。

１０…成膜室
２０…蒸発源
３０…搬送機構
３１…キャリア
４０，４００…シャッタ機構
４２…シャッタユニット
５０…コントローラ
１００，２００…成膜装置
４２１…第１のシャッタ板
４２２…第２のシャッタ板
４２３…第３のシャッタ板
Ｐ０…成膜位置
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２…基板

Claims (6)

1. 成膜室と、
   前記成膜室に配置され、成膜材料の粒子を発生させる成膜源と、
   基板を各々保持可能な複数のキャリアを有し、前記成膜源と対向する成膜位置を含む所定の搬送ラインに沿って前記複数のキャリアを一定速度で搬送する搬送機構と、
   前記成膜源から前記成膜位置へ向けて前記成膜材料の粒子を導く通路と、前記成膜源と前記成膜位置との間に配置され前記通路の少なくとも一部の領域を閉塞可能なシャッタユニットとを有し、前記成膜位置を第１の方向に通過する前記複数のキャリア各々の移動に同期して、前記シャッタユニットを前記第１の方向に移動させることが可能なシャッタ機構と
   を具備する成膜装置。
2. 請求項１に記載の成膜装置であって、
   前記シャッタユニットは、
   前記通路を閉塞する第１の位置と前記通路を開放する第２の位置との間を移動可能な第１のシャッタ板と、
   前記第１のシャッタ板よりも前記搬送ラインの上流側に配置され、前記通路を開放する第３の位置と前記通路を閉塞する第４の位置との間を移動可能な第２のシャッタ板とを有する
   成膜装置。
3. 請求項２に記載の成膜装置であって、
   前記シャッタ機構は、
   前記第１のシャッタ板を前記第１の方向に沿って、前記第１の位置から前記第２の位置へ移動させた後、前記第２のシャッタ板を前記第１の方向に沿って、前記第３の位置から前記第４の位置へ移動させる第１の動作と、
   前記第１のシャッタ板を前記第１の方向とは反対の第２の方向に沿って前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させ、前記第２のシャッタ板を前記第２の方向に沿って前記第４の位置から前記第３の位置へ移動させる第２の動作と、を実行するように構成される
   成膜装置。
4. 請求項２または３に記載の成膜装置であって、
   前記シャッタユニットは、前記成膜位置と前記第１のシャッタ板および前記第２のシャッタ板との間に配置され前記通路の一部の領域を閉塞可能な第３のシャッタ板をさらに有し、
   前記シャッタ機構は、前記第１のシャッタ板または前記第２のシャッタ板の前記第１の方向への移動に同期して、前記第３のシャッタ板を前記第１の方向に移動させる
   成膜装置。
5. 成膜室内で、基板を各々保持する第１のキャリアおよび第２のキャリアを成膜源と対向する成膜位置へ順次搬送し、
   前記第１のキャリアが前記成膜位置を通過後、前記第２のキャリアが前記成膜位置へ到達するまでの間、前記成膜位置を第１のシャッタ板で前記成膜源から遮蔽し、
   前記成膜位置を第１の方向に第１の速度で通過する前記第２のキャリアの移動に同期して、前記第１のシャッタ板を前記第１の方向へ前記第１の速度で移動させることで、前記成膜源から放出された成膜材料の粒子を前記第２のキャリア上の基板に堆積させ、
   前記第２のキャリアの移動に同期して、第２のシャッタ板を前記第１の方向へ前記第１の速度で移動させることで、前記成膜位置を前記成膜源から遮蔽する
   成膜方法。
6. 請求項５に記載の成膜方法であって、さらに、
   前記成膜位置と前記第１のシャッタ板および前記第２のシャッタ板との間に配置され、前記基板に非成膜領域を形成する第３のシャッタ板を、前記成膜位置を通過するキャリアの移動に同期して前記第１の方向へ前記第１の速度で移動させる
   成膜方法。

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