JP2016514196A - 共通の堆積プラットフォーム、処理ステーション、およびその動作方法 - Google Patents

共通の堆積プラットフォーム、処理ステーション、およびその動作方法 Download PDF

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Abstract

基板上に薄膜を堆積させる装置が記載される。この装置は、その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の処理領域に対応する第１の堆積源と、少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを含み、少なくとも第１の堆積源は、基板支持体の表面に対向する表面を有する電極と、電極の表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、１つまたは複数の分離ガス入口開口を有する少なくとも１つの分離ガス入口とを含み、１つまたは複数の分離ガス入口開口は、少なくとも電極の表面の両側の一方に設けられ、その結果、処理ガス入口および／または処理ガス出口が、１つまたは複数の分離ガス入口開口と電極の表面との間に設けられる。この装置は、第１の堆積源と少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに含む。【選択図】図１２

Description

本発明の実施形態は、薄膜処理装置に関し、詳細には堆積システムに関し、より詳細には、ロールツーロール（Ｒ２Ｒ）堆積システムおよびその動作方法に関する。本発明の実施形態は、詳細には、ロールツーロールシステムにおけるガス分離およびガス分離方法に関し、具体的には、フレキシブル基板上に薄膜を被覆する装置および堆積装置の２つの堆積源間にガス分離を提供する方法に関する。
プラスチック膜または箔などのフレキシブル基板の処理は、包装業界、半導体業界、および他の業界で強く求められている。処理は、金属、特にアルミニウムなどの所望の材料でフレキシブル基板を被覆することからなることができる。この作業を実行するシステムは、概して、基板を輸送するように処理システムに結合された処理ドラム、たとえば円筒形のローラを含み、その処理ドラム上で基板の少なくとも一部分が処理される。それによって、ロールツーロール被覆システムは、スループットの高いシステムを提供することができる。
典型的には、熱蒸発プロセスなどの蒸発プロセスを利用して、薄い金属層を堆積させることができ、これらの金属層をフレキシブル基板上へ金属蒸着させることができる。しかし、ロールツーロール堆積システムはまた、ディスプレイ業界および光電池（ＰＶ）業界でも需要がますます増大している。たとえば、タッチパネル要素、フレキシブルディスプレイ、およびフレキシブルＰＶモジュールでは、特に低い製造コストで、ロールツーロールコータ内で適した層を堆積させることがますます求められている。しかし、そのようなデバイスは、典型的にはいくつかの層を有し、これらの層は、典型的にはＣＶＤプロセス、特にＰＥＣＶＤプロセスで製造される。
異なる混合ガスおよび／または異なる作業圧力で働くいくつかのＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、および／またはＰＶＤ源を組み合わせるには、後の処理ステップにおける相互汚染作用を回避し、長期的な処理安定性を確保するために、優れたプロセスガス分離が必要とされる。それによって、現況技術と比較すると、ガス分離レベルは、少なくとも数桁は有益に改善されるべきである。典型的には、その後、それぞれ特別な堆積技法の必要に合わせて設計された異なるＲ２Ｒコータ内で複雑な薄膜層構造の堆積が実行される。しかし、この概念により、製造機器に対する維持費（ＣｏＯ）が高くなる。
いくつかのロールツーロール被覆機械では、被覆ドラムの湾曲をたどるスリットによって、区画、たとえばスパッタ区画を分離することができる。ガス分離は、被覆ドラムとガス分離ユニットとの間のスリット幅およびスリットの長さに強く依存する。最適のガス分離係数は、スリット幅が可能な限り小さいときに実現される。スリット幅は、ガス分離ユニットの調整、プラスチック膜の厚さ、および被覆ドラムの温度に依存する。被覆ドラムの直径は温度とともに増大するため、ガス分離スリットは、指定される最大の被覆ドラム温度（たとえば、８０℃）および最大のプラスチック膜の厚さ（たとえば、最高５００ミクロン）に合わせて調整される。そのような設定でより薄い膜およびより低いドラム温度が処理される場合、この状況を改善する唯一の方法は、所与のプロセス条件に合わせてガス分離壁に新しい幾何学的調整を加えることである。これが行われる場合、機械の操作者は、より高い被覆ドラム温度などの異なるプロセス条件下で、被覆ドラムの直径が拡大し、分離壁が回転式の被覆ドラムに機械的に接触する可能性があることを認識していなければならない。これにより、被覆ドラムが引っ掻かれて、被覆ドラムの長時間にわたる高額の補修が避けられなくなるため、操作者にとっては甚大な失敗になる。したがって、被覆温度が低い場合のガス分離調整は、現実にはほとんど行われない。
ＯＬＥＤディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と比較すると応答時間が速く、視野角が大きく、コントラストが高く、軽量であり、電力が低く、フレキシブル基板に適用できることから、ディスプレイの適用分野で最近大きく注目されている。ＯＬＥＤで使用される有機材料に加えて、小分子フレキシブル有機発光ダイオード（ＦＯＬＥＤ）および高分子発光ダイオード（ＰＬＥＤ）ディスプレイ向けに、多くの高分子材料も開発されている。これらの有機高分子材料の多くは、種々の基板上における複雑な多層デバイスの製造に対して柔軟であり、薄型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、電気励起式有機レーザ、および有機光増幅器などの様々な透明多色ディスプレイの適用分野にとって理想的である。
長年にわたって、ディスプレイデバイス内の層は、それぞれ異なる機能を担う複数の層に進化してきた。複数の層を複数の基板上に堆積させるには、複数の処理チャンバが必要とされることがある。複数の処理チャンバを通って複数の基板を移送することで、基板のスループットが低下することがある。したがって、基板のスループットが最大になり、基板の移送が減少することを確実にするために、そのようなＯＬＥＤ構造および他の現代のより高度なデバイスを処理する効率的な方法および装置が、当技術分野で必要とされている。
上記を考慮すると、独立請求項に記載の基板上に薄膜を被覆する装置および独立請求項に記載の堆積装置の２つの堆積源間でガス分離を提供する方法が提供される。本発明のさらなる態様、利点、および特徴は、従属請求項、説明、および添付の図面から明らかである。
一実施形態によれば、基板上に薄膜を堆積させる装置が提供される。この装置は、その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の処理領域に対応する第１の堆積源と、少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを含み、少なくとも第１の堆積源は、基板支持体の表面に対向する表面を有する電極と、電極の表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、１つまたは複数の分離ガス入口開口を有する少なくとも１つの分離ガス入口とを含み、１つまたは複数の分離ガス入口開口は、少なくとも電極の表面の両側の一方に設けられ、その結果、処理ガス入口および／または処理ガス出口が、１つまたは複数の分離ガス入口開口と電極の表面との間に設けられる。この装置は、第１の堆積源と少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに含む。
別の実施形態によれば、第１の堆積源および少なくとも１つの第２の堆積源によって少なくとも２つの層を基板上に堆積させる方法が提供される。この方法は、基板支持体の上で表面に沿って基板を案内することと、少なくとも第１の堆積源の両側の少なくとも２つの位置に分離ガスを提供することと、少なくとも２つの位置間にプロセスガスを提供し、そのプロセスガスを排気することと、第１の堆積源と少なくとも１つの第２の堆積源との間の少なくとも１つの真空出口でポンピングすることとを含む。
さらなる実施形態によれば、基板上に薄膜を堆積させる装置が提供される。この装置は、その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の処理領域に対応する第１の堆積ステーションと、少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを含み、少なくとも第１の堆積ステーションは、基板支持体の表面に対向する表面を有する電極と、電極の表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、電極の表面ならびに処理ガス入口および処理ガス出口を取り囲む第１の分離壁と、第１の分離壁を取り囲む少なくとも１つの分離ガス入口と、少なくとも１つの分離ガス入口を取り囲む少なくとも第２の分離壁とを含む。この装置は、第１の堆積ステーションと少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに含む。
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本発明のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。添付の図面は、本発明の実施形態に関連するものであり、以下に説明する。
本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の異なる概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の異なる概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるロールツーロール堆積システムおよび装置内で使用される堆積源の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるフレキシブル基板上に薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態による薄膜を堆積または被覆するロールツーロール堆積装置の真空チャンバの内部部分の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるガス分離ユニットを有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるロールツーロール堆積装置内のガス分離ユニットのガス分離の概念の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるロールツーロール堆積装置内のガス分離ユニットのガス分離の概念の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるロールツーロール堆積装置内のガス分離ユニットのガス分離の概念の概略図である。 ガス分離ユニットの概念を３次元図で示す、薄膜を堆積または被覆するロールツーロール堆積装置に対する本明細書に記載の実施形態による堆積源の概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるプラズマ堆積源を有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の異なる概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるプラズマ堆積源を有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の異なる概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるプラズマ堆積源を有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の異なる概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるプラズマ堆積源を有する、薄膜を堆積または被覆するさらなるロールツーロール堆積装置の異なる概略図である。 本明細書に記載の実施形態による基板からのソース要素の距離を調整するようにソース要素の位置を変動させるガス分離および／または基板処理方法を示す流れ図である。 本明細書に記載の実施形態による分離ガス入口を含む基板上に薄膜を堆積させる方法を示す流れ図である。
本発明の様々な実施形態を次に詳細に参照する。これらの実施形態の１つまたは複数の例を図に示す。以下の図面の説明では、同じ参照番号が同じ構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関する違いのみを説明する。各例は、本発明を説明する目的で提供されるものであり、本発明の限定を意味するものではない。さらに、一実施形態の一部として図示または説明する特徴を、他の実施形態で使用し、または他の実施形態と組み合わせて使用して、さらなる実施形態を得ることができる。本説明は、そのような修正形態および変形形態を含むことが意図される。
ここでは、本明細書に記載の実施形態内で使用されるフレキシブル基板またはウエブは、典型的には、屈曲可能であることを特徴とすることができることに留意されたい。「ウエブ」という用語は、「ストリップ」という用語または「フレキシブル基板」という用語と同義語として使用することができる。たとえば、本明細書の実施形態に記載するウエブは、箔または別のフレキシブル基板とすることができる。しかし、以下により詳細に記載するように、本明細書に記載の実施形態の利益はまた、他のインライン堆積システムの非フレキシブル基板またはキャリアに提供することもできる。さらに、フレキシブル基板およびフレキシブル基板上にデバイスを製造する適用分野に対して、特定の利益を利用することができることが理解される。
図１は、堆積装置１００を示す。堆積装置１００はチャンバ１０２を含み、チャンバ１０２は、典型的には、チャンバ内に真空を生成することができるように設けることができる。それによって、基板を処理し、または基板上に薄膜を堆積させるために、様々な真空処理技法、特に真空堆積技法を使用することができる。図１に示し、本明細書で参照するように、装置１００はロールツーロール堆積装置であり、案内および処理されているフレキシブル基板１０６を有する。しかし、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のガス分離の態様、詳細、および特徴は、ガラス基板、ウエハ、または別の基板が処理される他の堆積装置にも適用することができ、この基板は、非フレキシブルとすることができ、または非フレキシブルキャリア内に提供される。
フレキシブル基板１０６は、図１で、矢印１０８によって示すように、チャンバ１０２内へ案内される。たとえば、フレキシブル基板１０６は、繰り出しステーションからチャンバ１０２内へ案内することができる。フレキシブル基板は、処理および／または堆積中に基板を支持するように構成された基板支持体１１０へローラ１０４によって誘導される。図１に示すように、特にロールツーロール堆積装置の場合、基板支持体は、被覆ドラムとすることができる。基板１０６は、被覆ドラム１１０からさらなるローラ１０４へ案内され、第２の矢印１０８によって示すようにチャンバ１０２から出る。
図１に示す実施形態は、２つの堆積源１３０を含む。堆積源は、処理領域内に設けられ、被覆ドラムによって支持されている基板は、それぞれの区域内で処理される。さらに、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、２つ以上の堆積源１３０を設けることもできることを理解されたい。たとえば、４つ、５つ、６つ、またはさらには８つ、１０個、もしくは１２個など、それ以上の堆積源を設けることができる。処理領域は、ガス分離ユニット１２０によって、チャンバ１０２内の隣接する処理領域またはさらなる区域から分離される。
本明細書に記載の実施形態によれば、ガス分離ユニット１２０は、矢印１２６によって示すように変動する位置を有するように構成される。ガス分離ユニット１２０は、典型的には、１つの処理領域内のガスが近接する処理領域などの近接する区域に入るのを防止する壁１２２を含む。ガス分離ユニット１２０の要素１２４は、ガス分離ユニット１２０と基板１０６との間にスリットを提供する。それによって、要素１２４は、スリットの長さを画定し、要素１２４の位置は、ガス分離ユニット１２０と基板１０６との間のスリットの幅を画定する。
本明細書に記載の実施形態によれば、基板上に薄膜を被覆する装置が提供される。この装置は、第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を分離するガス分離ユニットとを含み、ガス分離ユニットは、基板支持体の外面とガス分離ユニットとの間を基板が通過することができるスリットを形成するように適合され、ガス分離ユニットは、第１の処理領域と第２の処理領域との間の流体連通を制御するように適合され、この流体連通は、ガス分離ユニットの位置を調整することによって制御される。
図２は、別の堆積装置１００を示すものであり、本発明のさらなる実施形態を説明するために使用される。図２に示す堆積装置１００は、ローラ１０４と、処理ドラムまたは被覆ドラム１１０とを含む。図１に関して記載した例と同様に、被覆ドラム１１０は、基板１０６が堆積装置１００を通って輸送される間に、軸１１１の周りを回転する。図２に示すチャンバ１０２内では、スリット幅監視デバイスが光学測定デバイス３４２の形で示されている。カメラなどを使用して、ガス分離ユニット１２０と基板１０６との間のスリットの幅を測定することができる。スリット幅監視デバイスは、信号線３４３によってコントローラ３４０に接続される。コントローラ３４０は、信号線３４１によってそれぞれのガス分離ユニット１２０のアクチュエータ２２６に接続される。アクチュエータ２２６は、矢印１２６によって示すように、ガス分離ユニット１２０、特に要素１２４の位置を変動させることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス分離ユニット１２０のアクチュエータ２２６は、電気モータ、空気圧シリンダなどの空気圧アクチュエータ、線形ドライバ、油圧シリンダなどの油圧アクチュエータ、および支持体からなる群から選択することができ、図３Ａおよび図３Ｂに関してより詳細に記載するように、所定の加熱または冷却に露出されているときに所定の熱膨張係数を有する。
上記を考慮すると、チャンバ１０２が閉じられており、装置１００が動作中である間に、ガス分離ユニットのスリット幅を調整することができる。したがって、たとえば基板支持体、たとえば被覆ドラム１１０の熱膨張によるスリット幅の変動を補償することができ、ガス分離ユニットのスリット幅は、個々の動作状態に合わせて調整することができる。
これは、高度なガス分離が必要とされる適用分野、たとえばＰＥＣＶＤプロセスで、特に有用となることができる。したがって、様々な堆積源に対する区画を有する本明細書に記載の装置は、単一の堆積装置、たとえばＲ２Ｒコータ内で、いくつかのＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、および／またはＰＶＤプロセスのモジュール式の組合せを可能にする。非常に良好なガス分離を必要とするものを含むあらゆる種類の堆積源を、本明細書に記載の実施形態による堆積装置内で使用することができるというモジュールの概念は、異なる堆積技術またはプロセスパラメータの煩雑な組合せを適用して堆積させなければならない複雑な層スタックの堆積に対するコストを引き下げるのに役立つ。
概して、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、プラズマ堆積源は、フレキシブル基板、たとえばウエブもしくは箔、ガラス基板、またはシリコン基板上に薄膜を堆積させるように適合させることができる。典型的には、プラズマ堆積源は、フレキシブル基板上に薄膜を堆積させて、たとえばフレキシブルＴＦＴ、タッチスクリーンデバイス構成要素、またはフレキシブルＰＶモジュールを形成するように適合させることができ、そのために使用することができる。
さらに、本明細書に記載の実施形態は、多くのプロセスの実行に０℃前後の低い被覆ドラム温度が必要とされる態様に対して有益となることができる。低温では、薄いプラスチック膜（たとえば、５０ミクロン）が使用される場合、より高い被覆ドラム温度に対して調整された固定のスリット幅は、１．５〜２．０ｍｍ程度になる。この場合、ガス分離係数は、その機械に対する指定のガス分離係数（１：１００）を下回ることが多い。これは、近接する処理領域、たとえばスパッタチャンバ内で、異なる反応性ガス組成を有する層材料が堆積されるプロセスの実行にとって重要である。そのような状態が当てはまることがあるのは、たとえば、Ｎｂ２Ｏ５およびＩＴＯの堆積中である。これは、たとえば、タッチパネルの製造に該当する可能性がある。したがって、本明細書に記載の実施形態は、特にそのようなデバイスを製造するそのような適用分野で使用することができる。
本明細書に記載の実施形態では、堆積システム、特にＲ２Ｒスパッタコータ内に、修正されたガス分離ユニットが設けられる。ガス分離ユニットの位置は、たとえば電気モータまたは代替の機械デバイスによって調整することができる。ガス分離ユニットの要素１２４の位置を調整および／または変動させるアクチュエータは、遠隔制御することができる。これは、機械チャンバの外側に設けられたコントローラまたは制御インターフェースとすることができる。図２に例示的に示すように、被覆ドラムとガス分離ユニットとの間の距離を測定するセンサユニットが設けられる場合、スリット幅の調整を自動化することができる。したがって、改善または最適化されたガス分離係数を常に提供することができる。これはまた、被覆ドラムの温度が増大したときに被覆ドラムを引っ掻くリスクを防止することができる。
上記のように、実施形態は、機械動作中、特に自動化された調整中のガス分離ユニットの調整、または「自己」調整可能なガス分離壁を参照する。これはまた、ガラス基板またはあらゆる種類の１つもしくは複数の基板に対するキャリアが堆積区画から近接区画へ輸送されるインライン式表示機械で使用することができる。これは、スパッタ堆積だけではなく、ＣＶＤおよびＰＥＣＶＤ堆積に適用することができ、特に処理ガスが反応性ガス成分を含む堆積に適用することができ、反応性ガス成分は、堆積させるべき層内に部分的または完全に組み込まれる。スパッタウエブコータ（Ｒ２Ｒコータ）と同様に、反応性の雰囲気中で堆積された層にとって、ガス分離は重要である。自己調整可能または自動調整可能なガス分離ユニットを使用することによって、ガラス基板の異なる厚さ値に応じて、スリット幅を変化させることができる。改善されたガス分離係数はまた、被覆機械の設計にも影響を与えることができる。２つの区画間のガス分離ユニットの長さを低減させることができ、すなわち、たとえば図１および図２に示すスリットおよび／または要素１２４の長さを低減させることができる。これには、機械の長さ、コスト、および設置面積を低減させる影響がある。
本明細書に記載の堆積装置を動作および使用するさらなる実施形態によれば、超高バリアスタックまたはフレキシブルＴＦＴデバイスに対する層または層スタックの堆積を提供することができる。超高バリアスタックまたはフレキシブルＴＦＴデバイスは、典型的には一連の層から構成され、これらの層は、典型的には、ＰＥＣＶＤもしくはＰＶＤプロセスまたはそれらの組合せによって堆積される。異なる膜の品質に対する要求が高いため、単一の膜ごとに特別に設計されたシステム内で単一の膜を堆積させることが一般に使用される。コストを引き下げてこの応用例を商業的に利用可能にするために、改善形態では、１つの単一のコータ内で少なくとも数組の膜または膜の組合せの堆積を組み合わせる。本明細書に記載の実施形態によれば、いくつかの処理モジュールの組合せを可能にするモジュールの概念が提供される。それによって、本明細書に記載の実施形態によれば、ガスまたはプロセス分離は、１つまたは複数の異なる技法の組合せで実現することができ、それによって、従来のシステムと比較すると分離係数が著しく高いガス分離を可能にし、特に異なるプロセスが同じ装置上で実行されるという変形形態をさらに可能にする。上記を考慮すると、本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、隣接する環境からの保護を必要とするＯＬＥＤディスプレイおよび／または照明、フレックス太陽電池、もしくは他の電子装置向けのフレキシブル超高バリアを提供することができる。たとえば、これは、フレキシブルＴＦＴ向けのエッチング停止、ゲート誘電体、チャネル、ソース、ゲート、およびドレイン電極の堆積を含むことができる。
図３Ａおよび図３Ｂを参照して、さらなる堆積装置１００について説明する。前述の装置と同様に、基板１０６は、矢印１０８によって示すように、ローラ１０４および被覆ドラム１１０の上を案内される。処理領域内に堆積源１３０が設けられる。処理領域は、ガス分離ユニット１２０によって分離される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、ガス分離ユニット１２０の要素１２４によって画定されるガス分離ユニット１２０と基板１０６との間のスリットの幅は、ガス分離ユニットの支持体の配置によって調整することができる。図３Ａおよび図３Ｂは、被覆ドラム１１０と本質的に同じ直径を有するディスク３１０を示す。図３Ａでは被覆ドラム１１０がわずかに拡大して描かれているが、被覆ドラム１１０とディスク３１０が同じ直径を有することができるため、これは主に例示を目的とする。ディスク３１０は、軸１１１に取り付けられる。それによって、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０の回転中に静止したままであり、すなわちディスク３１０は、被覆ドラムとともに回転しない。
ガス分離ユニットまたはそれぞれの壁要素３２２は、接続要素３１２によってディスク３１０に接続される。それによって、いくつかの実施形態によれば、接続要素３１２によりスリット２０の幅が決まる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる代替実施形態によれば、ディスク３１０、接続要素３１２、および壁要素３２２を単体として設けることもでき、またはディスク３１０および接続要素３１２もしくは壁要素３２２および接続要素３１２を一体形成された単体として設けることができる。
被覆ドラム１１０の温度が変動する場合、被覆ドラム１１０の直径も変動する。したがって、スリット２０の幅は、被覆ドラムの直径の変動による影響を受け、本明細書に記載の実施形態によれば、スリットの幅の調整を提供することができる。ディスク３１０と、ディスク３１０と任意選択で一体形成することができる接続要素３１２とを有する、ガス分離ユニット１２０の支持体は、矢印３２６によって示すように、スリット２０の幅の調整を提供する。それによって、いくつかの実施形態によれば、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０によって受動的に加熱または受動的に冷却することができる。それによって、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０の温度と本質的に同じ温度で設けることができ、たとえば、ディスク３１０の温度は、被覆ドラム１１０の温度から±１０℃変動することができる。したがって、ディスク３１０も熱膨張を受け、その結果、被覆ドラム１１０の熱膨張に続いて、ディスク３１０の熱膨張が生じる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、追加または別法として、ディスク３１０またはガス分離ユニット１２０用の類似の支持体は、冷却チャネルまたは加熱要素を備えることができる。それによって、ディスク３１０の温度は、個々に制御することができる。したがって、ディスク３１０の熱膨張は、被覆ドラムの温度とは無関係に制御することができる。それによって、スリット２０の幅を調整することができる。
被覆ドラムまたは処理ドラムの温度に関して、次の態様を考慮することができる。
Figure 2016514196
ｌ０：θ＝０℃での長さ
Figure 2016514196
ステンレス鋼の熱膨張係数αｓｓ＝０．００００１６Ｋ−１およびアルミニウムの熱膨張係数αＡｌ＝０．００００２３８Ｋ−１の場合、αｄｒｕｍ／αｄｉｓｋ＝０．６７２３を得ることができる。それによって、たとえば、４００℃のドラム温度に対応して４００℃におけるドラムの熱膨張を補償するために、２６８．９１℃のディスク温度を提供することができる。
いくつかの実施形態では、ディスク３１０が被覆ドラム１１０と同じ熱膨張係数を有する材料からなり、または被覆ドラム１１０と同じ材料からなり、かつ被覆ドラム１１０の温度と本質的に同じになるようにディスク３１０の温度を制御することができる場合、熱膨張（たとえば、矢印３２６参照）は本質的に同じである。したがって、スリット２０の幅は、接続要素３１２の熱膨張によってのみ変動する。第１に、接続要素３１２の長さは、被覆ドラムの半径と比較するとより短い。したがって、熱膨張に対するスリット幅の変動は著しく低減される。第２に、いくつかの実施形態によれば、低い熱膨張係数を有する接続要素３１２の材料を選択することが可能であり、その結果、温度が接続要素３１２の熱膨張に与える影響をさらに低減させることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、ディスク３１０の材料は、被覆ドラムの材料とは異なるように選択することができ、被覆ドラムと比較すると異なる熱膨張係数を有するように選択することができる。それによって、被覆ドラム１１０の熱膨張に対応するディスク３１０の熱膨張は、異なる温度によって提供することができ、その結果、被覆ドラム１１０と比較すると同じ温度をディスク３１０で提供する必要がなくなる。さらに、特にディスク３１０と接続要素３１２が一体形成される場合、熱膨張係数が異なることで、ディスク３１０と接続要素３１２を組み合わせた径方向の寸法がより大きくなることを補償することもできる。概して、上記のように、ディスク３１０の径方向の寸法またはディスク３１０が作られる材料とは無関係に、ディスク３１０の温度を調節または適合することによって、スリット２０の幅を調整することが可能である。
図３Ａおよび図３Ｂは、被覆ドラム１１０のものに類似の円であるディスク３１０を参照する。しかし、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、ガス分離ユニット１１０を支持する支持要素はまた、ディスク、ロッド、または別の形状の一部分とすることができる。典型的には、ガス分離ユニット１２０の支持体は、軸１１１に接続され、その結果、矢印３２６によって示す熱膨張により、温度が増大し、被覆ドラム１１０と比較すると同じ方向に延びる。
上記の態様および詳細は熱膨張を参照するが、動作中、たとえば、より高い温度の第１のプロセス後に、処理ドラムまたは被覆ドラムがより低い温度まで冷却された場合、収縮を提供することもできる。したがって、「膨張」という用語は、要素の熱膨張係数に起因する挙動を指し、すなわち熱膨張は、正または負の符号を有することができることが理解される。
図４は、さらなる堆積装置１００を示す。本明細書に記載の他の堆積装置と同様に、基板１０６は、ローラ１０４および被覆ドラム１１０を介して２つ以上の処理領域を通って案内される。それによって、被覆ドラム１１０は、軸１１１の周りを回転する。図４は、３つのガス分離ユニット１２０を示し、矢印１２６によって示すように、アクチュエータ２２６が要素１２４を動かす。ガス分離ユニット１２０は、２つ以上の処理領域およびさらなる領域をチャンバ１０２内に形成する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、処理領域およびさらなる区域はそれぞれ、互いとは無関係に排気することができる。たとえば、図４に示すように、これらの区域はそれぞれ、真空フランジ４０２を有する。堆積装置１００は、１つまたは複数の真空ポンプまたは真空ポンプ配置を対応する真空フランジ４０２のそれぞれに接続することができるように構成される。したがって、各処理領域および／またはそれぞれのさらなる区域は、所望の処理条件に応じて無関係に排気することができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、１つまたは複数の堆積源１３０は、接続４３２を備える。接続４３２は、電気接続および／または処理ガスの入出力のための接続とすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、堆積源１３０に対して１つまたは複数の監視デバイス４３４を設けることができる。
典型的には、監視デバイスは、たとえば整合回路後に、堆積源における電極電圧、電極電流、およびプラズマインピーダンスを測定するデバイスとすることができる。追加または別法として、堆積源の処理領域に出入りするガス流も監視することができる。たとえば、それぞれの導管および／またはさらに混合ガスの圧力を分析することもできる。スリットの幅が増大した場合、ガス分離係数は減少し、隣接する処理領域のプロセスガスが入ることができ、それによってガス圧力および混合ガスを変化させ、したがってプラズマ状態が変動する。堆積源で電極電圧、電極電流、およびプラズマインピーダンスを測定する監視デバイスなどの監視デバイス４３４を利用して、プラズマ状態を判定することができる。たとえば熱膨張により被覆ドラム１１０の直径が増大した場合にプラズマ状態が変動することを考慮すると、プラズマモニタを利用して、堆積源と被覆ドラム、すなわち基板支持体との間のスリット幅を判定することができ、それによって、ガス分離ユニットの１つまたは複数のスリット幅も判定することができる。
スリット幅および／またはプラズマ状態に関係する１つまたは複数の対応する信号を、信号線３４３によってコントローラ３４０へ提供することができる。コントローラ３４０は、図４に示すように、信号線３４１によってアクチュエータ２２６に接続される。したがって、ガス分離ユニットのスリット幅を調整することができる。アクチュエータ２２６は、本明細書に記載の他の実施形態に関して記載した任意の種類のアクチュエータとすることができる。たとえば、これは、ガス分離ユニットに対する支持体の温度制御を含み、支持体は、被覆ドラムの軸１１１に接続され、その結果、支持体の熱膨張は、支持体の温度調整によって制御することができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、監視デバイスは、ＣＶＤプロセスモニタとすることができる。たとえば、監視デバイスは、堆積源の電圧、電流、位相、高調波、インピーダンス、またはアルゴリズムを使用することにより、プラズマ密度からなる群の少なくとも１つを測定することができる。対応するプラズマ監視デバイスは、洗浄プロセスの終点検出、シラン粉塵形成の通知、およびたとえばシステム制御式のアルゴリズムに対するプラズマ密度の形のリアルタイムの非侵襲的プロセスフィードバックに使用することができる。しかし、本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、追加として、監視デバイスは、基板、および／または基板、たとえば被覆ドラムの後ろに設けられた対応する対向電極からのＰＥＣＶＤ源の電極の距離を判定するために利用することができる。さらに、ガス分離デバイスのスリット幅の変動によるさらなるプロセスガス変動も、監視デバイスによって測定することができる。
したがって、インピーダンスセンサ測定によって、非侵襲的なプラズマ同定方法を提供することができる。異なる実施形態によれば、インピーダンスセンサは、整合前または整合後センサとして、すなわち整合回路に対して、または整合回路後に使用することができる。それによって、監視センサを整合後に取り付けることで、電極上のＲＦ電圧および実際のプラズマインピーダンスに関する直接的な情報を提供する。典型的には、プラズマの電子「指紋」を提供することができ、基板からの電極の距離または隣接する領域からのプロセスガス汚染を判定することもできる。位相角度および／または高調波信号の振幅の差は、プロセス状態のわずかな変化、たとえばプロセスドリフトの始まりを示すことができる。したがって、特に堆積源に電力供給するシステム内の高調波の測定によって、電力供給された電極表面に入射するイオン束、したがって、プラズマ密度に関する間接的な情報を提供することができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、プラズマ堆積源は、２ＭＨｚ〜９０ＭＨｚの周波数、たとえば４０．６８ＭＨｚの周波数で動作することができ、一体化されたインピーダンスセンサは、それぞれのプロセスパラメータ、たとえばガス分離ユニットのスリットの幅および／または基板からの堆積源の電極の距離のインライン式のプロセス監視および制御をリアルタイムで提供することができる。
図５は、さらなる堆積装置１００を示す。それによって、図５に示す堆積装置は、主に図３Ａに示す堆積装置に対応する。図３Ａに関して記載した詳細、態様、特徴、および実施形態は、図５に示す堆積装置１００に対してもやはり実施することができ、繰返しを回避するために省略する。追加として、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、堆積源１３０または少なくとも１つの堆積源１３０は、支持要素５１２を備えることができる。それによって、支持要素５１２は、図３Ａおよび図３Ｂに関して記載したディスク３１０または別の対応する支持体に機械的に接続される。支持要素５１２がディスク３１０に接続されることを考慮すると、堆積源１３０は、ディスク３１０の熱膨張または収縮に追従する。したがって、いくつかの実施形態によれば、堆積源の位置は変動することができる。典型的には、堆積源１３０の位置は、被覆ドラムの温度に応じて変動する。したがって、本明細書に記載の実施形態によれば、堆積源と基板との間の距離の調整を提供することができる。
図１３Ａおよび図１３Ｂを参照して、さらなる堆積装置１００について説明する。前述の装置と同様に、基板１０６は、矢印１０８によって示すように、ローラ１０４および被覆ドラム１１０の上を案内される。処理領域内に堆積源１３０が設けられる。処理領域は、ガス分離ユニット１２０によって分離することができる。典型的には、堆積源は、それぞれ基板支持体または基板に対向する電極５３１を含む。したがって、堆積源または電極５３１と基板１０６はそれぞれ、薄膜堆積中にプラズマが着火される真空処理領域の両側に位置する。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、電極５３１と基板１０６との間のスリットの幅、すなわち真空処理領域の幅は、ガス分離ユニットの支持体の配置によって調整することができる。図１３Ａおよび図１３Ｂは、被覆ドラム１１０と本質的に同じ直径を有するディスク３１０を示す。図１３Ａでは被覆ドラム１１０がわずかに拡大して描かれているが、被覆ドラム１１０とディスク３１０が同じ直径を有することができるため、これは主に例示を目的とする。ディスク３１０は、軸１１１に取り付けられる。それによって、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０の回転中に静止したままであり、すなわちディスク３１０は、被覆ドラムとともに回転しない。
堆積源、堆積源の電極、または堆積源１３０のそれぞれの要素は、支持要素５１２、たとえば接続要素によってディスク３１０に接続される。それによって、いくつかの実施形態によれば、接続要素により処理領域５２０の幅が決まる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる代替実施形態によれば、ディスク３１０と接続要素は、単体として設けることもできる。
基板処理中、たとえば基板上での薄膜の堆積中に、被覆ドラム１１０の温度が変動する場合、被覆ドラム１１０の直径も変動する。したがって、真空処理領域５２０の幅は、被覆ドラムの直径の変動による影響を受け、本明細書に記載の実施形態によれば、電極と基板との間の距離、すなわち真空処理領域の幅の調整を提供することができる。ディスク３１０と、ディスク３１０と任意選択で一体形成することができる支持要素５１２、たとえば接続要素とを有する、プラズマ堆積源１３０またはそれぞれの電極５３１の支持体は、矢印５２６によって示すように、処理領域５２０の幅の調整を提供する。それによって、いくつかの実施形態によれば、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０によって受動的に加熱または冷却することができる。それによって、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０の温度と本質的に同じ温度で設けることができ、たとえば、ディスク３１０の温度は、被覆ドラム１１０の温度から±１０℃変動することができる。したがって、ディスク３１０も熱膨張を受け、その結果、被覆ドラム１１０の熱膨張に続いて、ディスク３１０の熱膨張が生じる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、追加または別法として、ディスク３１０またはプラズマ堆積源１３０用の類似の支持体は、冷却チャネルまたは加熱要素を備えることができる。それによって、ディスク３１０の温度は、個々に制御することができる。したがって、ディスク３１０の熱膨張は、被覆ドラムの温度とは無関係に制御することができる。それによって、電極とそれぞれ基板または基板支持体表面との間の距離の幅を調整することができる。
いくつかの実施形態では、ディスク３１０が被覆ドラム１１０と同じ熱膨張係数を有する材料からなり、または被覆ドラム１１０と同じ材料からなり、かつ被覆ドラム１１０の温度と本質的に同じになるようにディスク３１０の温度を制御することができる場合、熱膨張（たとえば、矢印３２６参照）は本質的に同じである。したがって、スリット２０の幅は、支持要素５１２、たとえば接続要素の熱膨張によってのみ変動する。第１に、接続要素の長さは、被覆ドラムの半径と比較するとより短い。したがって、熱膨張に対するスリット幅の変動は著しく低減される。第２に、いくつかの実施形態によれば、低い熱膨張係数を有する接続要素の材料を選択することが可能であり、その結果、温度が接続要素の熱膨張に与える影響をさらに低減させることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、ディスク３１０の材料は、被覆ドラムの材料とは異なるように選択することができ、被覆ドラムと比較すると異なる熱膨張係数を有するように選択することができる。それによって、被覆ドラム１１０の熱膨張に対応するディスク３１０の熱膨張は、異なる温度によって提供することができ、その結果、被覆ドラム１１０と比較すると同じ温度をディスク３１０で提供する必要がなくなる。さらに、特にディスク３１０と支持要素５１２、たとえば接続要素が一体形成される場合、熱膨張係数が異なることで、ディスク３１０と接続要素を組み合わせた径方向の寸法がより大きくなることを補償することもできる。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、被覆ドラム１１０に類似の円であるディスク３１０を参照した。しかし、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、それぞれ堆積源または堆積源の電極を支持する支持要素はまた、ディスク、ロッド、または別の形状の一部分とすることができる。典型的には、支持体は、軸１１１に接続され、その結果、矢印５２６によって示す熱膨張により、温度が増大し、被覆ドラム１１０と比較すると同じ方向に延びる。
上記の態様および詳細は熱膨張を参照するが、動作中、たとえば、より高い温度の第１のプロセス後に、処理ドラムまたは被覆ドラムがより低い温度まで冷却された場合、収縮を提供することもできる。したがって、「膨張」という用語は、要素の熱膨張係数に起因する挙動を指し、すなわち熱膨張は、正または負の符号を有することができることが理解される。
図５に関して前述したように、少なくとも１つの堆積源１３０は、支持要素５１２を備えることができ、ガス分離ユニット１２０は、支持体３１２を備えることができる。それによって、支持体３１２は、図１３Ａおよび図１３Ｂに関して記載したディスク３１０または別の対応する支持体に機械的に接続される。支持体３１２がディスク３１０に接続されることを考慮すると、ガス分離ユニット１２０は、ディスク３１０の熱膨張または収縮に追従する。したがって、いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のように、ガス分離ユニットの位置も変動することができる。
図６は堆積源６３０を示し、本明細書に記載の実施形態による堆積源のさらなる実施形態について説明するために使用される。堆積源６３０は、本体６０３を含む。この本体によって電極６０２が支持される。電極６０２は、堆積源６３０の処理領域におけるプラズマ発生のために整合回路６８０に接続される。それによって、動作中に電極６０２と基板との間でプラズマを生成することができる。堆積源は、処理領域内へ混合処理ガスを提供するガス入口６１２と、処理領域から混合処理ガスを除去する排気出口６１４とをさらに含む。したがって、処理ガスは、入口６１２から出口６１４へ流れる。図６は、堆積源６３０の概略横断面図を示す。典型的には、処理ガス入口および処理ガス出口は、図６の紙面に直交する方向に延びることができる。それによって、複数の開口またはスリット開口を設けることができる。典型的には、処理ガス入口および出口は、少なくとも処理すべき基板の幅に沿って、かつ／または少なくとも処理領域の所望の長さに沿って、延びるように設けられる。典型的には、入口および出口は、被覆すべき区域内で均一の状態を提供するために、最大基板幅を少なくともわずかに越えて延びる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、堆積源とガス分離ユニットは、１つの配置として形成することができる。たとえば、図６は、堆積源の本体６０３に取り付けられたガス分離ユニット６２０を示す。それによって、ガス分離ユニットのスリット幅の調整および電極６０２と基板との間の距離の調整を組み合わせて提供することができる。
図６に示すように、堆積源は壁部分１０２に接続することができ、その結果、本体６０３と壁１０２の距離が変動することができる。これは、ベローズ６３２および６３４によって示されている。したがって、本体６０３、電極６０２、および／またはガス分離ユニット６２０は、支持体が被覆ドラムの軸に機械的に接触することによって支持することができる。それによって、ガス分離ユニットのスリット幅ならびに電極６０２と基板との間の距離を調整することができる。これは、たとえば、図５に関して説明されており、本明細書に記載の様々な実施形態による。さらに、別法として、堆積源６３０の本体６０３と壁１０２との間にアクチュエータを設けることができ、その結果、本体の位置、それによってガス分離ユニットおよび電極の位置を変動させて、基板に対する距離を調整することができる。
図７は、さらなる堆積装置７００を示す。フレキシブル基板１０６は、たとえば巻き取りシャフトを有する第１のロール７６４上に提供される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、処理すべきフレキシブル基板は、インターリーフ７０６とともにロール７６４上に提供することができる。それによって、インターリーフは、フレキシブル基板の隣接する層間に提供することができ、その結果、ロール７６４上でフレキシブル基板の１つの層がフレキシブル基板の隣接する層と直接接触しないようにすることができる。フレキシブル基板１０６は、矢印１０８によって示す基板が動く方向によって示すように、ロール７６４から繰り出される。フレキシブル基板１０６をロール７６４から繰り出すと、インターリーフ７０６はインターリーフロール７６６上に巻き取られる。
次いで、基板１０６は、被覆ドラム１１０に設けられた堆積源７３０の位置に対応する堆積区域を通って動く。動作中、被覆ドラム１１０は、軸１１１の周りを回転し、その結果、基板は矢印１０８の方向に動く。典型的な実施形態によれば、基板は、１つ、２つ、またはそれ以上のローラ１０４を介して、ロール７６４から被覆ドラムへ案内され、被覆ドラムから第２のロール７６４’へ案内される。第２のロール７６４’は、たとえば巻き取りシャフトを有し、基板の処理後、基板は巻き取りシャフト上に巻き取られる。処理後、ロール７６４’上に巻き取られるフレキシブル基板１０６の層間に、インターリーフロール７６６’からさらなるインターリーフを提供することができる。
基板１０６は、１つまたは複数の薄膜で被覆され、すなわち１つまたは複数の層が、堆積源７３０によって基板１０６上に堆積させられる。堆積は、基板が被覆ドラム１１０上を案内されている間に行われる。本明細書に記載の実施形態で提供することができる図７に示す堆積源７３０は、２つの電極７０２を含み、２つの電極７０２は、電極に電力を提供するように整合回路６８０に電気的に接続される。堆積源７３０は、本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、堆積源の両側に位置する２つのガス入口７１２と、２つの電極７０２間に位置するガス出口７１４とを含むことができる。したがって、その堆積源７３０の外側部分からその堆積源内側部分へ、処理ガスのガス流を提供することができる。図７に示すように、本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、基板輸送方向１０８は、ガス流方向に対して平行である。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス入口またはガス出口は、ガスランス、ガスチャネル、ガスダクト、ガス通路、ガスチューブ、導管などとして設けることができる。さらに、ガス出口は、ポンプのうちプラズマ体積からガスを抽出する部分として構成することができる。
ガス分離ユニット１２０は、堆積源の少なくとも片側、典型的には両側に設けられる。それによって、本明細書に記載の実施形態のいずれかによれば、ガス分離ユニットのスリット幅、すなわちガス分離ユニットの図１〜５に示す要素１２４などの要素と基板との間の距離を調整することができる。追加として、基板に対する電極７０２の距離も調整することができる。それによって、基板に対する距離の調整のために、ガス分離ユニット、任意選択で電極を有する堆積源の支持体を提供することができる。
図６および図７に関して特に記載するように、本明細書に記載の実施形態は特に、動いている基板上へプラズマ相から薄膜を堆積させるプラズマ堆積システムを参照する。基板は、真空チャンバ内で基板輸送方向に動くことができ、真空チャンバには、堆積ガスをプラズマ相内へ移送してプラズマ相から動いている基板上へ薄膜を堆積させるプラズマ堆積源が位置する。
図７に示すように、本明細書に記載の実施形態によれば、プラズマ堆積源６３０は、動いている基板に対向して配置された２つ、３つ、またはさらにはそれ以上のＲＦ電極７０２を含む多領域電極デバイスを有するＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相堆積）源として設けることができる。
個々の電極７０２はそれぞれ、電極幅および電極長さを有し、電極幅は、基板輸送方向１０８に対して平行な方向に測定され、電極長さは、動いている基板１０６の基板輸送方向１０８に直交する方向に対して測定される。
電極区域はプラズマ領域に対応し、その結果、少なくとも２つの電極７０２のプラズマ領域は、１つの真空処理領域内に位置するプラズマ領域の組合せを形成する。電極幅は、それぞれのＲＦ電極で提供される堆積ガス流、プラズマ圧力、ＲＦ電力、およびＲＦ周波数、ならびに堆積ガスの空乏プロファイルなどのプラズマパラメータに基づいて決定することができる。さらなる実施形態によれば、多領域プラズマ堆積源はまた、ＭＦ堆積のために設けることもできる。
個々の電極７０２の電極長さは、電極長さが基板輸送方向に直交する動いている基板の横方向の寸法を超過するように調整することができる。本開示では主にプラズマ堆積プロセスについて記載するが、本明細書に記載の実施形態によるプラズマ堆積源はまた、プラズマエッチングプロセス、プラズマ表面変形プロセス、プラズマ表面活性化または不活性化プロセス、および当業者には知られている他のプラズマプロセスに使用することもできることを理解されたい。
ここでは、「ガス入口」という用語は、堆積領域（プラズマ体積または処理領域）内へのガス供給を指し、「ガス出口」という用語は、堆積領域からの堆積ガスのガス放出または排気を指すことに留意されたい。ガス入口７１２およびガス出口７１４は、典型的な実施形態によれば、基板輸送方向に本質的に直交して配置される。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、図７に示す堆積源７３０は、４０．６８ＭＨｚの周波数で動作することができる。それによって、プラズマ電極への効率的な電力結合を実現することができ、イオン衝撃エネルギーを低減させることができ、その結果、膜の損傷が少なくなる。これは、箔などの影響されやすいフレキシブル基板にとって特に有用となることができる。電極７０２を有する２電極源は、シャワーヘッドなしで動作し、電極側からプロセスガスを導入することができ、電極側のポンピングの結果、動いている基板に沿って混合処理ガスの流れが生じる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、２つの電極は、１つの電力供給および１つの整合ネットワーク、すなわち整合回路と並列で駆動することができる。堆積源を拡大するために、追加の電極を設けることもさらに可能である。
概して、本明細書に記載の実施形態は、たとえばＨ２およびＳｉＨ４などの異なるプロセスガスを用いる異なるプロセスが、隣接する処理領域またはチャンバ内で実行される場合に、特に有用である。それによって、１つの処理領域から他の処理領域への望ましくない流れを回避する必要があり、逆も同様である。たとえばフレキシブルＴＦＴ、フレキシブルＰＶなど、本明細書に記載の実施形態が有益な本明細書に参照する適用分野のいくつかでは、１００００以上の分離係数を提供する必要があり、これは共通のガス分離ユニットでは不可能である。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載するように、ガス分離ユニットのスリット幅を変動させることができる。追加または別法として、パージガス配置を設けることができる。それによって、パージガスを分離ガスと呼ぶこともできる。パージガスの典型的な例は、Ｈ２、アルゴンなどの希ガス、または窒素とすることができる。パージまたは分離ガスは、処理ガスの望ましくないガス流とは反対の方向に誘導される方向にスリット内を流れる。したがって、いくつかの実施形態によれば、パージまたは分離ガスの入口および排気または吸引出口が設けられる２つの処理電極間の中間空間または中間区域によって、ガス分離を提供することができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、隣接する真空処理領域間に設けられた吸引または排気ダクトが含まれる場合、吸引または排気ダクトが設けられた区域内の圧力は、周囲の処理領域のいずれの圧力よりも低い。それによって、吸引または排気ダクトの区域からの汚染ガスが処理領域のいずれかに入る可能性を回避することができる。しかし、この結果、吸引または排気ダクトの方へ流れる処理ガスの流量が大きくなる。したがって、処理ガス、特に未使用の処理ガスの損失が増大する。この結果、ＣｏＯが増大する。
本明細書に記載の堆積装置の不要なプロセスガス消費を回避するために、パージガスの入口のための１つまたは複数の中間ガス入口区域が設けられる。典型的には、１つまたは複数の中間ガス入口区域は、処理領域を取り囲むように設けることができる。典型的には、パージガスまたは分離ガスは、水素、または処理領域内で処理ガスとして使用される別のガスとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、パージガスの流量は、中間ガス入口区域内の全圧が処理領域内の圧力をわずかにだけ下回るように調整される。したがって、処理領域からの制御されたガスの流れを提供することができ、ガスの損失が制限される。それによって、中間ガス入口区域内の典型的な全圧は、処理領域内の全圧の５０％〜９９％、たとえば７５％〜９９％になる。
図８に示すように、プラズマ堆積源８３０などの堆積源が設けられる。堆積源は、電極６０２を含む。電極は、電極に電力を提供するように整合回路６８０に接続される。それによって、処理領域内でプラズマを着火および維持することができる。堆積源は、処理領域内へ混合処理ガスを提供するガス入口６１２と、処理領域から混合処理ガスを除去する排気出口６１４とをさらに含む。したがって、処理ガスは、矢印８０１によって示すように、入口６１２から出口６１４へ流れる。図８は、入口および出口のチャネルを示しており、矢印８０１によって示すガス流方向に本質的に直交するそれぞれのスリットのスリット開口は、図８に示す斜視図から容易に見ることができない。典型的な実装形態によれば、複数の開口またはスリット開口を設けることができる。
電極６０２と基板との間に設けられた処理領域の周りに、１つまたは複数のガス分離ユニット６２０を設けることができる。図８に示す断面斜視図は、電極６０２の３つの側に位置するガス分離ユニットを示す。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、１つまたは複数の分離ガス入口８４２を設けることができる。図８に示すように、２つの分離ガス入口を設けることができる。それによって、矢印８４３によって示すように、分離ガス入口８４２とガス分離ユニット６２０との間の中間ガス入口区域内に、分離またはパージガスが提供される。さらなるガス分離ユニット８３４が、ガス流バリアを提供するように設けられる。したがって、これらの区域内に、上記の対応する圧力を提供することができる。図８には図示しないが、矢印８４３によって示す分離またはパージガスはまた、近接するプラズマ堆積源に対してパージガスを提供するために、反対の方向に提供することもできる。
典型的には、各堆積源および対応する処理領域、たとえば真空処理領域は、それぞれの区域の排気のために個々の対応する真空ポンプまたはポンピングステーションを有する。さらに、この装置のハウジングのチャンバ１０２は、共通の真空ポンプまたはポンピングステーションを含み、すなわちチャンバは、それぞれのフランジを含む。動作中、このポンピングステーションまたは真空ポンプは、中間ガス入口区域の１つの最低圧力を下回る全体的なチャンバ圧力を提供するために使用される。したがって、チャンバから中間ガス入口区域内へのガス流を回避することができる。さらに、上記のように、中間ガス入口区域から処理領域内へのガス流を回避することができる。これらの境界条件下で、所望のガス分離係数を提供するように圧力およびガス流量を調整することができる。
本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、図８に示すように、電極６０２は、湾曲した電極とすることができる。それによって、湾曲した電極は、処理中に基板を支持するために被覆ドラムから本質的に一定の距離を有するように成形される。処理領域は、被覆ドラムの異なる角度位置に設けられる。典型的な実施形態によれば、処理ドラムまたは被覆ドラムは、２０℃〜４００℃の温度に加熱および／または冷却されるように構成することができる。異なる処理適用分野に利用することができる温度差の結果、処理ドラムの熱膨張が生じる可能性がある。熱膨張（正または負、すなわちドラムがより高い温度からより低い温度へ冷却される場合は収縮）は、数ミリメートルの範囲内とすることができる。
本明細書に記載のように、いくつかの実施形態によれば、ガス分離ユニット、堆積源の電極、または堆積源、ガス分離ユニット、および分離ガス入口を含む処理ステーション全体の少なくとも１つは、可動に取り付けられ、その結果、基板支持体表面とそれぞれの要素との間の距離を変動させることができる。円筒形の被覆ドラムを有する実施形態では、それぞれの要素を径方向に可動に取り付けることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス分離ユニットおよび堆積源の電極、または堆積源、ガス分離ユニット、および分離ガス入口を含む処理ステーション全体の少なくとも１つは、それぞれのベローズに取り付けることができる。処理ステーションと基板支持体表面との間に、ガス分離が提供される。したがって、基板支持体表面は、基板が動く方向に直交する方向に、少なくともガス分離ユニット、中間ガス入口区域、分離ガス入口、および存在する場合は分離ガス入口の周りのさらなるガス分離ユニットを含む各処理ステーションの長さ全体に沿って延びる（たとえば、図１２参照）。基板支持体表面、たとえば被覆ドラムの湾曲表面に対して本質的に一定または所定の距離を提供するためのそれぞれの要素の１つまたは複数の位置の変動は、本明細書に記載のアクチュエータまたは支持体によって提供することができる。
たとえば図３Ａおよび図３Ｂに関して記載したように、回転式の処理ドラムまたは被覆ドラムと静止している支持体との組合せはより複雑になることを考慮すると、基板１０６上に薄膜を堆積させるさらなる装置９００は、回転式の被覆ドラムの代わりに、ガスクッションデバイス（ＧＣＤ）を含むことができる。それぞれの装置を図９に示す。この装置は、チャンバ９０２と、基板を提供する第１のロール７６４と、基板１０６を受け取る第２のロール７６４’とを含む。しかし、基板が動く方向は、逆にすることもできる。堆積源は、ガスクッションデバイス９１０とともに、処理区域を形成するように設けられる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、ガスクッションデバイスは、凸状の要素であり、たとえば円筒セグメントの形または別の凸状の横断面形状である。ＧＣＤは静止しており、たとえば金属、セラミックなどから作られた基板支持体表面を有する。ＧＣＤは、冷却チャネルおよびホバリングガス導管配置を備えることができる。基板支持体表面と基板との間にホバリングガス、たとえば水素を導入する結果、ガスクッションが生成され、その結果、基板は基板支持体表面上に浮くようになる。それによって、ガスクッションは、処理区域の１つもしくは複数を通って本質的に摩擦のない基板の動きを提供することができ、かつ／または基板とＧＣＤの表面との間に熱伝導を提供することができる。
ＧＣＤは、処理ステーションまたはその一部分、たとえば堆積源の１つもしくは複数の電極、１つもしくは複数のガス分離ユニット、および／または１つもしくは複数の分離ガス入口に、固定して接続することができる。ＧＣＤが処理ステーションまたはその一部分に固定して接続される場合、熱膨張はその接続にのみ影響を与える。上記のように、接続は被覆ドラムの半径全体より小さい寸法を有するため、熱膨張はそれほど影響しない。さらに、流体および電気信号および電力のフィードスルーは、動作中に回転するように構成された被覆ドラムと比較すると、より容易に提供することができる。
本明細書に記載の典型的な実施形態と組み合わせることができる異なる実装形態によれば、ＧＣＤまたは処理／被覆ドラムの温度制御または調整は、熱伝達流体、たとえば熱伝達油によって提供することができる。さらに、冷却流体、たとえば水冷却のための冷却チャネルと組み合わせた電気加熱を提供することができる。温度は、基板処理によって導入される熱、放射による熱損失、および冷却流体への熱伝導性による影響を受ける。１つまたは複数の温度センサにより、１つまたは複数の位置で熱を監視することができる。また、１つまたは複数の熱要素は、それぞれ基板または基板支持体表面の所望の温度を提供するように制御することができる。それによって、いくつかの適用分野では、基板温度の代わりに、または基板温度に加えて、基板支持体表面の温度が制御されることに留意されたい。これにより、基板温度の測定がより複雑になることを回避する。
図１０は、さらなる堆積装置１０００を示す。フレキシブル基板１０６は、第１のロール７６４上に提供される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、処理すべきフレキシブル基板は、インターリーフ７０６とともにロール７６４上に提供することができる。それによって、インターリーフは、フレキシブル基板の隣接する層間に提供することができ、その結果、ロール７６４上でフレキシブル基板の１つの層がフレキシブル基板の隣接する層と直接接触しないようにすることができる。フレキシブル基板１０６は、矢印１０８によって示す基板が動く方向によって示すように、ロール７６４から繰り出される。フレキシブル基板１０６をロール７６４から繰り出すと、インターリーフ７０６はインターリーフロール７６６上に巻き取られる。
次いで、基板１０６は、被覆ドラム１１０に設けられた堆積源１３０の位置に対応する堆積区域を通って動く。動作中、被覆ドラム１１０は、軸１１１の周りを回転し、その結果、基板は矢印１０８の方向に動く。典型的な実施形態によれば、基板は、１つ、２つ、またはそれ以上のローラ１０４を介して、ロール７６４から被覆ドラムへ案内され、被覆ドラムから第２のロール７６４’へ案内される。基板の処理後、基板は第２のロール７６４’の周りに巻き取られる。処理後、ロール７６４’上に巻き取られるフレキシブル基板１０６の層間に、インターリーフロール７６６’からさらなるインターリーフを提供することができる。
基板１０６は、１つまたは複数の薄膜で被覆され、すなわち１つまたは複数の層が、堆積源１３０によって基板１０６上に堆積させられる。堆積は、基板が被覆ドラム１１０上を案内されている間に行われる。本明細書に記載の実施形態で提供することができる図１０に示す堆積源１３０は、１つの電極６０２を含み、電極６０２は、電極に電力を提供するように整合回路６８０に電気的に接続される。堆積源１３０は、本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、堆積源の一方の側に位置するガス入口と、堆積源の他方の側、すなわち堆積源のそれぞれの電極に位置するガス出口とを含むことができる。したがって、電極に沿って堆積源の上に処理ガスのガス流を提供することができる。図１０に示すように、本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、基板輸送方向１０８は、ガス流方向に対して平行である。ここでは、「ガス入口」という用語は、堆積領域（プラズマ体積または処理領域）内へのガス供給を指し、「ガス出口」という用語は、堆積領域からの堆積ガスのガス放出または排気を指すことに留意されたい。ガス入口およびガス出口は、典型的な実施形態によれば、基板輸送方向に本質的に直交して配置される。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス入口またはガス出口は、ガスランス、ガスチャネル、ガスダクト、ガス通路、ガスチューブ、導管などとして設けることができる。さらに、ガス出口は、ポンプのうちプラズマ体積からガスを抽出する部分として構成することができる。
ガス分離ユニット６２０は、堆積源の少なくとも片側、典型的には両側に設けられる。それによって、本明細書に記載の実施形態のいずれかによれば、ガス分離ユニットのスリット幅、すなわちガス分離ユニットの図１〜５に示す要素１２４などの要素と基板との間の距離を調整することができる。追加または別法として、基板に対する電極６０２の距離も調整することができる。それによって、基板に対する距離の調整のために、ガス分離ユニット、任意選択で電極を有する堆積源の支持体を提供することができる。
図６および図７に関して特に記載するように、本明細書に記載の実施形態は特に、動いている基板上へプラズマ相から薄膜を堆積させるプラズマ堆積システムを参照する。基板は、真空チャンバ内で基板輸送方向に動くことができ、真空チャンバには、堆積ガスをプラズマ相内へ移送してプラズマ相から動いている基板上へ薄膜を堆積させるプラズマ堆積源が位置する。
図１０に示すように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、１つまたは複数の分離ガス入口８４２を設けることができる。典型的には、分離ガス入口は、それぞれ近接する処理領域および／または堆積源間に設けることができる。それによって、分離ガス入口８４２とガス分離ユニット６２０との間の中間ガス入口区域内に、分離またはパージガスが提供される。
基板１０６をロール７６４からロール７６４’へ案内しまたは逆も同様に案内するローラ１０４は、張力測定向けに構成される。本明細書に記載の実施形態の典型的な実装形態によれば、少なくとも１つの張力測定ローラが装置内に設けられる。さらに、２つの張力測定ローラを被覆ドラムの両側に配置することで、被覆ドラムの巻き取り側および繰り出し側における張力測定が可能になる。典型的には、張力測定ローラは、フレキシブル基板の張力を測定するように構成される。それによって、基板輸送をより良好に制御することができ、被覆ドラムにかかる基板の圧力を制御することができ、かつ／または基板の損傷を低減もしくは回避することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、インターリーフの案内のために、追加の張力測定ローラまたは追加の１組の張力測定ローラ、すなわち被覆ドラムの巻き取り側および繰り出し側に位置する張力測定ローラを設けることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、フレキシブル基板を案内するためにさらに使用されるローラ１０４は、１３°、典型的には１５°またはそれ以上の最小巻き付けを有することができる。それによって、最小の巻き付け角度は、巻き付きが、ロール７６４および７６４’がそれぞれ空になったとき、または基板で完全に充填されたときの２つの動作状態に依存することに関係する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、間隙水路１００４が、真空気密型のバルブを提供し、その結果、フレキシブル基板が処理領域を通って送出されて処理領域に締め付けられている間、巻き取りおよび繰り出し領域のガス雰囲気を、装置の処理領域のガス雰囲気から分離することができる。
図１０にさらに示すように、堆積装置は、堆積源が被覆ドラムの下半分に設けられるように配置される。言い換えれば、すべての堆積源の配置全体または少なくとも中間の３つの堆積源の配置は、被覆ドラム１１０の軸１１１の下に設けられる。それによって、基板およびプロセスを汚染しうる生成された粒子は、重力のために堆積ステーション内に留まる。それによって、基板上に望ましくない粒子が生成されるのを回避することができる。
本明細書に記載の実施形態は特に、堆積装置およびその動作方法を参照する。それによって、チャンバまたはハウジングに、堆積源を取り付けることができる区画が設けられる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、２つ以上の区画が設けられる。たとえば、４つ、５つ、６つ、８つ、または１２個の区画を設けることができる。堆積源は、ＣＶＤ源、ＰＥＣＶＤ源、およびＰＶＤ源からなる群から選択することができる。区画を利用するという概念により、堆積源の交換が可能になり、その結果、堆積装置は、異なる適用分野または一適用分野の異なる処理ステップに柔軟に適用することができる。典型的な実装形態によれば、装置は、フレキシブルＴＦＴディスプレイ、特にフレキシブルＴＦＴディスプレイ向けのバリア層スタックを製造するために使用することができる。
すでに上述したように、本明細書に記載の実施形態による装置および方法は、別法としてまたは組み合わせて実施することができる複数の任意選択の特徴、態様、および詳細を含むことができる。たとえば、インターリーフの巻き取りおよび繰り出しロールである。したがって、これらの方法は、ロール上の基板の層間にインターリーフを提供すること、または繰り出し側でインターリーフを受け取ることを含むことができる。さらに、基板の温度または被覆ドラムの温度は、２０℃〜２５０℃またはさらには最高４００℃とすることができる。典型的には、これらの装置は、５００ｍ以上、たとえば９００ｍ以上、たとえば１０００ｍの基板の長さに合わせて構成される。基板幅は、３００ｍｍ以上、たとえば４００ｍｍとすることができる。典型的には、基板の厚さは、５０μｍ〜１２５μｍとすることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、たとえば図７、図９、および図１０に示すように、被覆（またはそれぞれＧＣＤ）ならびにローラ１０４および１００４（存在する場合）と、ロール７６４および７６４’は、基板の裏側、すなわち基板のうち処理領域内で処理すべき側とは反対側のみで、基板がローラによって接触されるように構成される。
図１１Ａ〜１１Ｃは、本明細書に記載の実施形態による処理ガスの流れ、パージまたは分離ガスの流れ、および吸引またはポンピング領域の異なる実施形態を示す。図１１Ａは、それぞれの処理領域に互いに隣接して設けられた２つの堆積ステーションを示す。これらの処理領域は、被覆ドラム１１０に設けられる。被覆ドラム１１０は、湾曲した基板支持体表面を形成する。しかし、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる代替実施形態によれば、平坦な基板支持体表面を提供する異なる基板支持体を設けることもできる。この場合、処理ステーションおよびそれぞれの電極は、湾曲表面に対応するように成形されるのではなく、平坦な表面に対応するように成形および位置決めされる。
処理ステーション１１３０はそれぞれ、電極６０２を有する。電極の一方の側には、ガス入口６１２が設けられる。典型的な実装形態によれば、ガス入口は、被覆ドラム１１０の軸方向に延びるスリットまたは複数の開口とすることができる。ガス入口６１２に隣接して、ガス分離ユニット６２０を形成する壁部分が設けられる。堆積ステーション１１３０は、電極６０２に接続可能な整合回路６８０を有し、その結果、処理領域内にプラズマを着火および維持するための電力を電極に提供することができる。
堆積ステーションまたはそれぞれの処理領域間に、水素などの分離ガスのためのガス入口１８４２が設けられる。さらに、処理ステーションまたはそれぞれの処理領域間に、ポンピングまたは吸引チャネルが設けられる。図１１Ａの分離ガス入口１８４２の両側に、真空チャネル１１４２、たとえばポンピングポートが位置決めされる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、分離ガス入口１８４２は、さらなるガス分離ユニット１６２０を提供する壁部分をさらに含むことができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、堆積ステーション１１３０または堆積ステーション１１３０の少なくとも１つは、被覆ドラム１１０からの堆積ステーションの距離を変動させるためのアクチュエータを含む。それによって、距離の変動は、図１および図２に関して記載したアクチュエータによって提供することができ、または図３Ａおよび図３Ｂならびに図５、図１３Ａ、および図１３Ｂに関して記載した支持体によって提供することができる。それによって、電極６０２の被覆ドラム１１０の軸、第１のガス分離ユニット６２０、および第２のガス分離ユニット１６２０に対する径方向の位置を変動させて調整することができる。たとえば、変動および調整は、被覆ドラム１１０の温度変動時の被覆ドラムの熱膨張または収縮を補償するために利用することができる。
本明細書に記載のいくつかの実施形態は、隣接する処理区域間の分離係数の増大を提供するために、ガス分離ユニットの要素または壁部分、ポンピングまたは排気ダクト、および分離ガス入口の組合せを提供する。図１１Ａに示すように、分離ガス入口１８４２が堆積ステーション間に設けられ、分離ガス入口１８４２の両側に真空チャネル１１４２、たとえば排気ダクトが設けられる。それによって、処理ドラムまたは被覆ドラム１１０は、図１１Ａの紙面に直交する方向に延びることを理解されたい。さらに、電極、ならびにガス入口、ガス出口、および排気ダクトは、図１１Ａで紙面に直交する方向に延びる。したがって、これらの要素の相対的な位置について、たとえば図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、基板輸送方向および／または対応する横断面を参照して説明する。
図１１Ｂはまた、それぞれ電極６０２を有する２つの堆積ステーションを示す。図１１Ｂでは、１つの堆積源のみに対して整合回路６８０が示されている。図１１Ｂは別の実施形態を示し、図１１Ａとは異なり、それぞれの堆積ステーション間に両方の堆積ステーションに対して処理ガス入口が設けられ、その結果、プロセスガス流方向は、堆積源の一方に対しては基板輸送方向と同じ方向に提供され、堆積源の対応する他方に対しては反対の方向に提供される。
図１１Ｃは、隣接する堆積源に対する様々なガス入口および排気または吸引チャネルに関する概略的な概念を示す。図１１Ｃは、２つの近接する電極６０２を示し、電極６０２は、それぞれの位置で堆積源の一部分と見なされる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、電極６０２は、ＰＥＣＶＤ源の電極など、プラズマ堆積処理向けの電極とすることができる。
図１１Ｃに示すように、処理ガス用のガス入口６１２および処理ガス用のガス出口６１４は、近接する堆積源のそれぞれに対する電極６０２の両側に設けられる。さらに、分離ガス入口１８４２が設けられる。分離ガス入口１８４２は、電極６０２の両側に設けられ、その結果、ガス入口６１２およびガス出口６１４はそれぞれ、電極とそれぞれの分離ガス入口との間に位置決めされる。真空チャネル１１４２、すなわち吸引チャネルまたは排気ダクトが設けられる。それによって、排気ダクトは、電極６０２のそれぞれの両側に設けられ、その結果、分離ガス入口１８４２ならびにガス入口６１２およびガス出口６１４は、排気ダクトと電極６０２との間に設けられる。
図１１Ｃは、平坦な表面に沿って位置決めされた電極６０２と、それぞれのガス入口およびガス出口ならびに排気ダクトとを示す。本明細書に記載のガス分離の原理により、平坦な基板支持体表面が設けられる堆積装置を提供することができる。しかし、他の実施形態によれば、湾曲した基板支持体表面、たとえば処理ドラムまたは被覆ドラムの表面を設けることもできる。このとき、電極６０２ならびにガス入口、ガス出口、および排気ダクトは、湾曲した基板支持体表面に対応するように成形および／または位置決めすることができることを理解されたい。
図１１Ｃは、ガス入口、ガス出口、および排気ダクトを矢印として示す。それぞれのチャネルおよびダクトは、本明細書に記載の実施形態のいずれかによって設けることができることを理解されたい。
本明細書に記載の実施形態は、隣接または近接する堆積ステーション内に異なるプロセスが提供される適用分野にとって特に有用である。たとえば、図１１Ｃの左側に電極６０２によって示す堆積源は、第１の堆積プロセスを実行することができ、図１１Ｃの右側に電極６０２によって示す堆積源は、第２の異なる堆積プロセスを実行することができる。たとえば、左側の処理領域内の圧力が０．３ミリバールであり、右側の処理領域内の圧力が１．７ミリバールであった場合、中間の真空チャネル１１４２、たとえば排気ダクトの領域内の圧力は、典型的には、２つの処理区域のうち低い方の圧力を下回るように提供される。上記の例では、圧力は、０．２ミリバールとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、３つ以上の堆積源が設けられる場合、排気ダクトの領域内の圧力は、あらゆる処理領域内の最小の圧力より低くなるように提供される。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、ガス分離ユニットの壁部分または要素は、図１１Ｃに関して記載した配置になるように設けることができる。それによって、ガス分離ユニットの壁部分または要素は、プロセスガス入口と分離ガス入口との間、ならびにプロセスガス出口と分離ガス入口との間に設けることができ、分離ガス入口と排気ダクトとの間にさらに設けることができる。これは、以下の図１２を参照すれば、よりよく理解することができ、より詳細に説明されている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、壁部分の少なくとも１つおよび／または電極の少なくとも１つは、たとえば、熱膨張および基板支持体表面の位置の対応する変動を補償するために、基板支持体表面からの距離を調整または変動することができるように設けることができる。さらに、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる本明細書に記載の実施形態によれば、堆積源または堆積ステーションの少なくとも１つは、本明細書に記載の実施形態に関して記載するように設けられることを理解されたい。
図１２は、堆積ステーション１２３０を示す。堆積ステーション１２３０は、電極６０２を含む。電極は、整合回路６８０に接続することができ、その結果、電極６０２に電力が供給される。図１２に示すように、電極６０２は、湾曲表面を備えることができ、その結果、電極は、処理ドラムまたは被覆ドラムに対応し、すなわちドラムの表面に対して本質的に平行な表面を有する。矢印８０１は、電極６０２に沿った処理領域内の処理ガスのガス流を概略的に示す。図１２では、プロセスガス入口６１２およびプロセスガス出口６１４のそれぞれのスリットを線によって強調している。それによって、特にＰＥＣＶＤプロセスに対する本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実装形態によれば、プロセスガス流は非対称であり、すなわち基板が動く方向または基板が動く方向とは反対の方向に流れる。
概して、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態は、その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の処理領域に対応する第１の堆積ステーションと、少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを含むことができ、少なくとも第１の堆積ステーションは、基板支持体の表面に対向する表面を有する電極と、電極の表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、電極の表面ならびに処理ガス入口および処理ガス出口を取り囲む第１の分離壁と、第１の分離壁を取り囲む少なくとも１つの分離ガス入口と、少なくとも１つの分離ガス入口を取り囲む少なくとも第２の分離壁とを含む。この堆積装置は、第１の堆積ステーションと少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに含む。
電極６０２の周りに、ガス分離ユニット６２０が設けられる。それによって、ガス分離ユニット６２０は、電極６０２の一方の側に位置する第１の部分６２０Ａと、電極６０２の反対の側に位置する第２の部分６２０Ｂとを有する。ガス分離ユニット６２０のさらなる側面部分６２０Ｃが設けられる。代替実施形態によれば、別個のガス分離ユニットを設けることができ、その結果、第１の部分６２０Ａと第２の部分６２０Ｂはそれぞれ、別個のガス分離ユニットによって形成される。しかし、電極６０２を取り囲むガス分離ユニット６２０は、改善された分離係数を提供する。それによって、本明細書および特許請求の範囲のいくつかの部分によれば、電極６０２の片側と電極６０２の反対側に設けられたガス分離ユニットが参照されることを理解されたい。図１２を参照すると、電極６０２を取り囲む単一のガス分離ユニットを設けることができ、その結果、単一のガス分離ユニットが同じ電極の２つの両側に設けられることを理解することができる。
電極６０２の第１の側および電極６０２の反対側に、分離ガス入口８４２の１つまたは複数の開口が設けられる。電極６０２を取り囲む分離ガス入口８４２は、図１２で破線によって示されている。典型的には、分離ガス入口８４２は、電極６０２の両側に設けられ、または電極６０２を均一に取り囲むように設けられ、その結果、分離ガス入口８４２と電極との間にガス分離ユニット６２０が位置する。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、さらなるガス分離ユニット１６２０を設けることができる。それによって、電極６０２の両側に、第１の部分１６２０Ａおよび第２の部分１６２０Ｂを設けることができる。別法として、図１２に示すさらなるガス分離ユニット１６２０の第１の部分および第２の部分ではなく、２つのガス分離ユニットを設けることができる。図１２に示すさらなるガス分離ユニット１６２０は、側面部分１６２０Ｃをさらに有し、その結果、さらなるガス分離ユニット１６２０は、電極６０２、第１のガス分離ユニット６２０、および分離ガス入口８４２を取り囲む。
図１２に示すように、上記の堆積ステーション１２３０の要素は、堆積源または堆積ステーションの本体６０３に取り付けられる。本体は、フレーム部分を有することができ、フレーム部分は、本明細書に記載の実施形態によれば、堆積装置のチャンバに取り付けることができ、かつ／または堆積装置のそれぞれの区画内に設けることができる。それによって、さらなるガス分離ユニット１６２０の外側に、すなわちさらなるガス分離ユニット１６２０の周囲に、真空領域が設けられる。この真空領域は、たとえば図１１Ａ〜１１Ｃに示す排気ダクト１１４２に対応する排気ダクトによって排気される。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、ガス分離ユニット６２０、さらなるガス分離ユニット１６２０、および電極からなる群から選択される要素の少なくとも１つは、本体６０３、アクチュエータ、または処理ドラムもしくは被覆ドラムの軸に接続された支持要素によって支持および／または接続することができ、その結果、基板支持体表面に対する距離を変動させることができる。それによって、スリット幅に強く依存するガス分離を改善することができる。たとえば、−２０℃〜４００℃、たとえば０℃〜２００℃または−２０℃〜８０℃の温度まで加熱および／または冷却することができる被覆ドラムの熱膨張を補償することができる。それによって、温度に依存して変動するガス分離ユニットとドラムとの間のスリットバルブのスリット幅の変動を補償することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、たとえばＰＶＤの場合は１：１００以上のガス分離係数、またはさらにはたとえばＣＶＤの場合は１：１００．０００など、１：１０．０００以上のガス分離係数を提供することができる。
追加または代替の実装形態によれば、スリット幅またはガス分離ユニットの位置の自動調整を提供することができる。それによって、カメラ、距離センサなどの測定デバイスを利用することができる。さらに、熱膨張が補償される場合、ガス分離ユニットに対する支持要素が基板支持体表面の熱膨張変動位置に対応する熱膨張を有することによって、ガス分離ユニットの位置の変動を提供することができる。それによって、基板に損傷、引っ掻き、または破壊を与える危険を冒すことなく、ガス分離ユニットと基板支持体表面との間のスリット幅を可能な限り（最良の分離係数になるように）小さくするべきであることを考慮しなければならない。上記を考慮すると、本明細書に記載の実施形態は、近接する処理領域における異なる堆積プロセス、たとえばＣＶＤプロセスもしくはＰＥＣＶＤプロセスに対して異なる圧力が使用される堆積プロセスにとって、かつ／または近接する処理領域における異なる堆積プロセスに対して異なる処理ガスが使用される堆積プロセスにとって、特に１つの処理ガスが近接する処理領域におけるプロセスにとって有害である場合、特に有用である。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、堆積装置のチャンバまたはハウジングは、区画または開口を有することができ、堆積源または堆積源を有する堆積ステーションは、チャンバまたはハウジングとの接続を提供するように開口または区画内に位置決めすることができ、その結果、チャンバまたはハウジングは、真空気密筐体を形成し、すなわち、約０．２〜１０ミリバールの圧力で真空まで排気することができ、またはさらには１＊１０−４〜１＊１０−２ミリバールの圧力で真空まで排気することができる。異なる圧力範囲は、具体的には、ＰＶＤプロセスの場合は１０−３ミリバールの範囲内、ＣＶＤの場合はミリバールの範囲内であると考えられ、これらは異なる圧力領域で実行される。さらに、チャンバまたはハウジングは、１＊１０−６ミリバール以下の圧力で背景の真空まで排気することができる。背景圧力とは、いかなるガスも入ることなくチャンバまたはハウジングの排気によって到達される圧力を意味する。
それによって、この堆積装置は、基板が堆積装置内の２つ以上の処理領域を通って動く間に組み合わせることができる様々なプロセスおよび蒸発またはスパッタリングなどのＰＶＤプロセスまたはＰＥＣＶＤプロセスなどのＣＶＤプロセスに対する共通のプラットフォームを形成する。具体的には、異なるＰＥＣＶＤプロセスを組み合わせて、たとえばＴＦＴまたはフレキシブルＴＦＴの製造、より具体的には超高バリアに利用することができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、フレキシブル基板の巻き取りおよび繰り出しを行うローラ、基板を案内するローラ、処理または被覆ドラム、ならびにフレキシブル基板に接触する他の要素は、フレキシブル基板の裏側、すなわち処理領域内で処理されない側のみに接触するように、堆積チャンバ内に位置決めおよび／または配置される。さらなる実施形態によれば、そのような堆積装置は、上向きの堆積源を備えることができ、その結果、基板上の粒子生成が回避される。それによって、特に処理または被覆ドラムの適用分野では、上向きの堆積源は、被覆ドラムの回転軸の下に配置される堆積源として理解することができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、１つまたは複数のそれぞれの電極、１つまたは複数のガス分離ユニット、および任意選択で設けられた分離またはパージガス用の入力を有する堆積源は、堆積ステーションとして設けることができ、堆積ステーションは、１つのアセンブリとして堆積装置のハウジングまたはチャンバ内の開口または区画内へ配置したりそこから取り出したりすることができる。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、分離またはパージガスの挿入は、典型的には、分離ガス入口によって画定されるそれぞれの領域内にＨ２などのプロセスガス、アルゴンなどの希ガス、または窒素を挿入することによって実行される。それによって、分離ガス入口は、ガス分離ユニット、すなわちガス分離ユニットのそれぞれの壁要素間に設けられたスリット開口とすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、堆積源、ガス入口区域、およびガス分離ユニットは、排気または吸引ダクトに接続された区域によって取り囲まれ、その結果、チャンバ内の背景の真空は、いずれの堆積源のいずれの圧力よりも低い圧力になるように、または少なくとも堆積源の少なくとも５０％になるように提供することができる。典型的な実装形態によれば、この概念は、少なくとも１つの第１の真空ポンプまたは第１のポンピングステーションが、処理領域または堆積ステーションのそれぞれに付随し、少なくとも１つの第２の真空ポンプまたは第２のポンピングステーションが、全体的なチャンバ圧力を制御するようにチャンバに付随する場合、最も容易に提供することができる。
図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して、さらなる堆積装置１００について説明する。前述の装置と同様に、基板１０６は、矢印１０８によって示すように、ローラ１０４および被覆ドラム１１０の上を案内される。処理領域内に堆積源１３０が設けられる。処理領域は、ガス分離ユニット１２０によって分離することができる。典型的には、堆積源は、それぞれ基板支持体または基板に対向する電極５３１を含む。したがって、堆積源または電極５３１のそれぞれ、および基板１０６は、薄膜堆積中にプラズマが着火される真空処理領域の両側に位置する。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、電極５３１と基板１０６との間のスリットの幅、すなわち真空処理領域の幅は、ガス分離ユニットの支持体の配置によって調整することができる。図１４Ａおよび図１４Ｂは、被覆ドラム１１０と本質的に同じ直径を有するディスク３１０を示す。図１４Ａでは被覆ドラム１１０がわずかに拡大して描かれているが、被覆ドラム１１０とディスク３１０が同じ直径を有することができるため、これは主に例示を目的とする。ディスク３１０は、軸１１１に取り付けられる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、ディスクは、被覆ドラムとともに回転することができる。別法として、軸方向の被覆ドラムの長さが上記のようにガス分離ユニットおよび／または堆積源を支持するように構成される場合、ディスクを省略することができる。
堆積源、堆積源の電極、または堆積源１３０のそれぞれの要素は、ディスク３１０およびロール１４１２によって支持される。それによって、いくつかの実施形態によれば、ロール１４１２によって、処理領域５２０の幅および／またはガス分離ユニットのスリット幅が決まる。これらのロールは、ディスクまたは被覆ドラムの一部分上を転がることができる。それによって、ディスクまたは回転ドラムの回転は、堆積源１３０および／またはガス分離ユニット１２０の支持体に影響を与えない。
被覆ドラム１１０の温度が変動する場合、被覆ドラム１１０の直径も変動する。したがって、真空処理領域５２０の幅は、被覆ドラムの直径の変動による影響を受け、本明細書に記載の実施形態によれば、電極と基板との間の距離、すなわち真空処理領域の幅の調整を提供することができる。ロール１４１２によるガス分離ユニット１２０、プラズマ堆積源１３０、またはそれぞれの電極５３１の支持体は、矢印５２６によって示すように、処理領域５２０の幅の調整を提供する。図１４Ｂは、ロール１４１２のそれぞれの回転軸を示し、ロールが回転式ディスクまたは被覆ドラムの上を転がって、静止回転位置を提供することができることを示す。いくつかの実施形態によれば、ディスク３１０が利用される場合、ディスク３１０は、被覆ドラム１１０によって受動的に加熱または冷却することができる。追加または別法として、ディスク３１０またはプラズマ堆積源１３０および／もしくはガス分離ユニット１２０用の類似の支持体は、冷却チャネルまたは加熱要素を備えることができる。それによって、ディスク３１０の温度は、個々に制御することができる。したがって、ディスク３１０の熱膨張は、被覆ドラムの温度とは無関係に制御することができる。それによって、電極とそれぞれ基板または基板支持体表面との間の距離の幅を調整することができ、この幅は、ロール１４１２によって主に画定される。ロール１４１２は、ガス分離ユニット、堆積源、および／または堆積源の電極に対する接続要素または支持体、具体的には被覆ドラムまたはその軸に対する機械的接続を提供することが理解される。さらに、上記の他の類似の支持体によって実施形態を導出することができる。
本明細書に記載の異なる実施形態によれば、基板上に薄膜を被覆する装置が特に提供される。この装置は、第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の真空処理領域を少なくとも１つの第２の真空処理領域から分離するガス分離ユニットとを含み、ガス分離ユニットは、基板支持体の外面とガス分離ユニットとの間を基板が通過することができるスリットを形成するように適合され、ガス分離ユニットは、第１の処理領域と第２の処理領域との間の流体連通を制御するように適合され、この流体連通は、ガス分離ユニットの位置を調整することによって制御される。この装置の典型的な修正形態によれば、次の特徴、詳細、態様の少なくとも１つを提供することができる。少なくとも１つのガス分離ユニットは、スリットの幅を調整するように構成されたアクチュエータを含むことができ、基板支持体は、被覆ドラムとすることができ、少なくとも１つのガス分離ユニットは、ガス分離ユニットおよび被覆ドラムの軸に機械的に接続された支持要素を備え、さらに、支持要素は、たとえばディスクまたはディスクの一部分とすることができ、ディスクまたはディスクの一部分は、被覆ドラムまたは被覆ドラムにスリット幅を加えた和と本質的に同じ直径を有し、ディスクまたはディスクの一部分は、異なる熱膨張係数を有する被覆ドラムの材料とは異なる材料からなり、ディスクまたはディスクの一部分は、ドラムと同じ温度で、またはディスクもしくはディスクの一部分の直径を被覆ドラムもしくは支持要素の直径に調整するように適合されたドラムとは異なる温度で保たれ、あるいは、ディスクまたはディスクの一部分は、被覆ドラムまたは被覆ドラムにスリット幅を加えた和と本質的に同じ直径を有し、ディスクまたはディスクの一部分は、被覆ドラムの材料と同じ材料である材料からなり、ディスクは、同じ温度で維持され、またはディスクもしくはディスクの一部分は、ディスクもしくはディスクの一部分の直径を被覆ドラムの直径に調整するように適合された温度レベルで保たれる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、この装置は、スリットの幅を監視する監視デバイスおよび／または少なくとも２つのプラズマ堆積源をさらに含むことができ、さらなる代替形態または追加の修正形態として、監視デバイスは、スリット幅を光学的もしくは電気的に監視する光または電気モニタを含み、および／または監視デバイスは、１つもしくは複数のプラズマ状態を監視するように少なくとも２つのプラズマ堆積源の少なくとも１つに接続されたプラズマモニタである。追加または別法として、さらなる詳細、態様、および特徴は、ガス分離ユニットと基板との間のスリット内に分離ガスを提供する少なくとも１つのガス入口、および／または真空ポンプを接続する真空チャネルを含むことができる。
さらなる実施形態によれば、堆積装置の２つの堆積源間にガス分離を提供する方法が提供される。この方法は、基板支持体の上で基板を案内すること（たとえば、図１５のステップ１５０２参照）と、基板支持体からのガス分離のために構成されたガス分離ユニットの距離を変動させること（たとえば、図１５のステップ１５０４参照）とを含み、特にこの距離は、基板支持体の温度および／または位置に応じて変動させられる。この方法のさらなる追加または代替の修正形態によれば、距離は、アクチュエータによって変動させることができ、径方向の距離は、分離ユニットに対するホルダの熱膨張によって変動させることができ、かつ／または基板支持体は、被覆ドラムとすることができる。さらなる実施形態によれば、堆積装置内で基板上に薄膜を堆積させる方法が提供される。この方法は、基板支持体の上で基板を案内すること（たとえば、図１５のステップ１５０２参照）と、基板支持体からのプラズマ堆積源の電極の距離を変動させること（たとえば、図１５のステップ１５０６参照）とを含み、特にこの距離は、基板支持体の温度および／または位置に応じて変動させられる。この方法のさらなる追加または代替の修正形態によれば、距離は、アクチュエータによって変動させることができ、かつ／または基板支持体は、被覆ドラムとすることができ、距離は、プラズマ堆積源に対するホルダの熱膨張によって変動させられる径方向の距離である。上記のように、ステップ１５０６における電極の距離の変動に加えて、基板支持体からのガス分離のために構成されたガス分離ユニットの距離は、ステップ１５０４で変動させることができる。図１５は、ステップ１５０４および１５０６の両方を示すが、本明細書に記載の実施形態によれば、ステップ１５０４もしくはステップ１５０６のいずれか、またはステップ１５０４および１５０６の両方を提供することができることが理解される。さらに、別の任意選択の実装形態として、１つまたは複数のガス分離ユニット、電極、および他の要素を含む本明細書に記載の堆積ステーションの位置は、単体として変動させることができる。
さらなる実施形態によれば、基板上に薄膜を堆積させる装置が提供される。この装置は、その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、第１の処理領域に対応する第１の堆積源と、少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを含み、少なくとも第１の堆積源は、基板支持体の表面に対向する表面を有する電極と、電極の表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、１つまたは複数の分離ガス入口開口を有する少なくとも１つの分離ガス入口とを含み、１つまたは複数の分離ガス入口開口は、少なくとも電極の表面の両側の一方に設けられ、その結果、処理ガス入口および／または処理ガス出口が、１つまたは複数の分離ガス入口開口と電極の表面との間に設けられる。この装置は、第１の堆積源と少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに含む。この装置の典型的な修正形態によれば、次の特徴、詳細、態様の少なくとも１つを提供することができる。第１の堆積源の少なくとも１つの分離ガス入口の第１の分離ガス入口と第２の堆積源の少なくとも１つの分離ガス入口の第２の分離ガス入口との間に、１つまたは複数の真空フランジを設けることができ、少なくとも第１の堆積源の分離ガス入口は、１つまたは複数の分離ガス入口開口を含み、その結果、１つまたは複数の分離ガス入口開口は、電極の表面を取り囲み、または電極の表面の周りに分散され、少なくとも第１の堆積源は、少なくとも１つの第１の分離壁をさらに含むことができ、少なくとも１つの第１の分離壁は、電極の表面の両側に設けられ、その結果、処理ガス入口および処理ガス出口は、少なくとも１つの第１の分離壁と電極の表面との間に設けられ、特に少なくとも１つの第１の分離壁は、電極の表面を取り囲み、処理ガス入口および処理ガス出口は、第１の分離壁の外周内に設けられ、かつ／または少なくとも第１の堆積源は、少なくとも１つの第２の分離壁をさらに含むことができ、少なくとも１つの第２の分離壁は、電極の表面の両側に設けられ、その結果、少なくとも１つの分離ガス入口は、少なくとも１つの第２の分離壁と少なくとも１つの第１の分離壁との間に設けられ、特に少なくとも１つの第２の分離壁は、電極の表面を取り囲み、少なくとも１つの分離ガス入口は、第２の分離壁の外周内に設けられる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、基板支持体の表面は被覆ドラムの湾曲表面であり、電極の表面は湾曲表面であり、特に被覆ドラムの湾曲表面と少なくとも第１の堆積源の電極の湾曲表面は距離を有し、この距離は、少なくとも第１の堆積源を位置決めすることによって調整することができ、少なくとも第１の堆積源は、堆積ステーション内に含むことができ、堆積ステーションは、堆積源と、対応する処理ガス入口と、対応する処理ガス出口と、少なくとも１つの分離ガス入口とを含み、これらは単体として形成され、特に少なくとも１つの分離壁はガス分離ユニットを形成し、ガス分離ユニットは、ガス分離ユニットの位置を調整するように構成されたアクチュエータを備え、特にガス分離ユニットは、ガス分離ユニットおよび基板支持体に機械的に接続された支持要素を備え、かつ／または基板は、フレキシブル基板とすることができ、フレキシブル基板は、被覆ドラムおよび複数のローラの配置を介して繰り出しロールから巻き取りロールへ案内され、複数のローラの配置は、フレキシブル基板の裏側のみに接触するように配置される。
さらなる実施形態によれば、第１の堆積源および少なくとも１つの第２の堆積源によって少なくとも２つの層を基板上に堆積させるさらなる方法が提供される。この方法は、基板支持体の上で表面に沿って基板を案内すること（たとえば、図１６のステップ１６０２参照）と、少なくとも第１の堆積源の両側の少なくとも２つの位置に分離ガスを提供すること（たとえば、図１６のステップ１６０６参照）と、少なくとも２つの位置間にプロセスガスを提供し、そのプロセスガスを排気すること（たとえば、図１６のステップ１６０４）と、第１の堆積源と少なくとも１つの第２の堆積源との間の少なくとも１つの真空出口でポンピングすること（たとえば、図１６のステップ１６０８）とを含む。この方法の典型的な実装形態によれば、分離ガスは、水素、窒素、もしくは希ガスとすることができ、かつ／または少なくとも１つの真空出口の圧力は、第１の堆積源および少なくとも１つの第２の堆積源のあらゆる区域の圧力より小さくすることができる。
さらなる実施形態によれば、基板上に薄膜を堆積させる装置が提供される。この装置は、真空処理領域を通って基板を案内するための外面を有する基板支持体と、真空処理領域内で基板上に薄膜を堆積させる、電極を備えるプラズマ堆積源と、電極と外面との間の距離を調整するように構成されたアクチュエータとを含む。この装置は、以下の態様、詳細、および特徴の１つまたは複数を含むことができる。基板支持体は、被覆ドラムとすることができ、基板はフレキシブル基板であり、プラズマ堆積源は、電極および被覆ドラムの軸に機械的に接続された支持要素を含むことができ、支持要素は、ディスクまたはディスクの一部分とすることができ、ディスクまたはディスクの一部分は、被覆ドラムまたは被覆ドラムに真空処理領域の幅を加えた和と本質的に同じ直径を有し、ディスクまたはディスクの一部分は、異なる熱膨張係数を有する被覆ドラムの材料とは異なる材料からなり、ディスクまたはディスクの一部分は、ディスクまたはディスクの一部分の直径を被覆ドラムの直径に調整するように適合された温度レベルで保たれ、あるいは、支持要素は、ディスクまたはディスクの一部分とすることができ、ディスクまたはディスクの一部分は、被覆ドラムまたは被覆ドラムにスリット幅を加えた和と本質的に同じ直径を有し、ディスクまたはディスクの一部分は、被覆ドラムの材料と同じ材料である材料からなり、ディスクは、同じ温度で維持され、またはディスクもしくはディスクの一部分は、ディスクもしくはディスクの一部分の直径を被覆ドラムの直径に調整するように適合された温度レベルで保たれ、この装置は、真空処理領域の幅を監視する監視デバイスをさらに含むことができ、特に監視デバイスは、真空処理領域の幅を光学的または電気的に監視する光または電気モニタを含むことができ、たとえば監視デバイスは、１つまたは複数のプラズマ状態を監視するようにプラズマ堆積源に接続されたプラズマモニタとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、この装置は、真空処理領域をさらなる第２の真空処理領域から分離するガス分離ユニットをさらに含むことができ、ガス分離ユニットは、基板支持体の外面とガス分離ユニットとの間を基板が通過することができるスリットを形成するように適合され、ガス分離ユニットは、処理領域とさらなる処理領域との間の流体連通を制御するように適合され、この流体連通は、ガス分離ユニットの位置を調整することによって制御され、特に少なくとも１つのガス分離ユニットは、スリットの幅を調整するように構成されたアクチュエータを備え、かつ／または基板支持体は、被覆ドラムであり、少なくとも１つのガス分離ユニットは、ガス分離ユニットおよび被覆ドラムの軸に機械的に接続された支持要素を備える。
上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考案することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (17)

  1. 基板上に薄膜を堆積させる装置であって、
    その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って前記基板を案内するための外面を有する基板支持体と、
    前記第１の処理領域に対応する第１の堆積源と、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを備え、少なくとも前記第１の堆積源が、
    前記基板支持体の前記表面に対向する表面を有する電極と、
    前記電極の前記表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、
    １つまたは複数の分離ガス入口開口を有する少なくとも１つの分離ガス入口とを備え、前記１つまたは複数の分離ガス入口開口が、少なくとも前記電極の前記表面の両側の一方に設けられ、その結果、前記処理ガス入口および／または前記処理ガス出口が、前記１つまたは複数の分離ガス入口開口と前記電極の前記表面との間に設けられ、
    前記装置が、
    前記第１の堆積源と前記少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに備える、装置。
  2. 前記１つまたは複数の真空フランジが、前記第１の堆積源の前記少なくとも１つの分離ガス入口の第１の分離ガス入口と前記第２の堆積源の前記少なくとも１つの分離ガス入口の第２の分離ガス入口との間に設けられる、請求項１に記載の装置。
  3. 少なくとも前記第１の堆積源の前記分離ガス入口が、前記１つまたは複数の分離ガス入口開口を有し、その結果、前記１つまたは複数の分離ガス入口開口が、前記電極の前記表面を取り囲む、または前記電極の前記表面の周りに分散される、請求項１または２に記載の装置。
  4. 少なくとも前記第１の堆積源が、少なくとも１つの第１の分離壁をさらに備え、前記少なくとも１つの第１の分離壁が、前記電極の前記表面の両側に設けられ、その結果、前記処理ガス入口および前記処理ガス出口が、前記少なくとも１つの第１の分離壁と前記電極の前記表面との間に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記少なくとも１つの第１の分離壁が、前記電極の前記表面を取り囲み、前記処理ガス入口および前記処理ガス出口が、前記第１の分離壁の外周内に設けられる、請求項４に記載の装置。
  6. 少なくとも前記第１の堆積源が、少なくとも１つの第２の分離壁をさらに備え、前記少なくとも１つの第２の分離壁が、前記電極の前記表面の両側に設けられ、その結果、前記少なくとも１つの分離ガス入口が、前記少なくとも１つの第２の分離壁と前記少なくとも１つの第１の分離壁との間に設けられる、請求項４または５に記載の装置。
  7. 前記少なくとも１つの第２の分離壁が、前記電極の前記表面を取り囲み、前記少なくとも１つの分離ガス入口が、前記第２の分離壁の外周内に設けられる、請求項６に記載の装置。
  8. 前記基板支持体の前記表面が被覆ドラムの湾曲表面であり、前記電極の前記表面が湾曲表面である、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記被覆ドラムの前記湾曲表面と少なくとも前記第１の堆積源の前記電極の前記湾曲表面が距離を有し、前記距離が、少なくとも前記第１の堆積源を位置決めすることによって調整することができる、請求項８に記載の装置。
  10. 少なくとも前記第１の堆積源が、堆積ステーション内に含まれ、前記堆積ステーションが、前記堆積源と、前記対応する処理ガス入口と、前記対応する処理ガス出口と、前記少なくとも１つの分離ガス入口とを含み、これらが単体として形成される、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 前記少なくとも１つの分離壁がガス分離ユニットを形成し、前記ガス分離ユニットが、前記ガス分離ユニットの位置を調整するように構成されたアクチュエータを備える、請求項４から１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記ガス分離ユニットが、前記ガス分離ユニットおよび前記基板支持体に機械的に接続された支持要素を備える、請求項１１に記載の装置。
  13. 前記基板がフレキシブル基板であり、前記フレキシブル基板が、前記被覆ドラムおよび複数のローラの配置を介して繰り出しロールから巻き取りロールへ案内され、複数のローラの前記配置が、前記フレキシブル基板の裏側のみに接触するように配置される、請求項８から１２のいずれか一項に記載の装置。
  14. 第１の堆積源および少なくとも１つの第２の堆積源によって基板上に少なくとも２つの層を堆積させる方法であって、
    基板支持体の上で表面に沿って前記基板を案内することと、
    少なくとも前記第１の堆積源の両側の少なくとも２つの位置に分離ガスを提供することと、
    前記少なくとも２つの位置間にプロセスガスを提供し、前記プロセスガスを排気することと、
    前記第１の堆積源と前記少なくとも１つの第２の堆積源との間の少なくとも１つの真空出口でポンピングすることとを含む方法。
  15. 前記分離ガスが水素、窒素、または希ガスである、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記少なくとも１つの真空出口の圧力が、前記第１の堆積源および前記少なくとも１つの第２の堆積源のあらゆる区域の圧力より小さい、請求項１４または１５に記載の方法。
  17. 基板上に薄膜を堆積させる装置であって、
    その表面に沿って第１の真空処理領域および少なくとも１つの第２の真空処理領域を通って前記基板を案内するための外面を有する基板支持体と、
    前記第１の処理領域に対応する第１の堆積ステーションと、前記少なくとも１つの第２の真空処理領域に対応する少なくとも１つの第２の堆積源とを備え、少なくとも前記第１の堆積ステーションが、
    前記基板支持体の前記表面に対向する表面を有する電極と、
    前記電極の前記表面の両側に配置された処理ガス入口および処理ガス出口と、
    前記電極の前記表面ならびに前記処理ガス入口および処理ガス出口を取り囲む第１の分離壁と、
    前記第１の分離壁を取り囲む少なくとも１つの分離ガス入口と、
    前記少なくとも１つの分離ガス入口を取り囲む少なくとも第２の分離壁とを備え、
    前記装置が、
    前記第１の堆積ステーションと前記少なくとも１つの第２の堆積源との間に少なくともさらなるガス出口を提供する１つまたは複数の真空フランジをさらに備える、装置。
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