JP4874851B2 - 真空成膜装置 - Google Patents

Description

本発明は、真空蒸着装置などの真空成膜装置に関し、厚膜の成膜を行なう場合でも、真空チャンバの内壁等の不要な位置への成膜材料の膜の付着を、好適に防止できる真空成膜装置に関する。

従来より、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などに、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を電気的な信号として取り出すことにより放射線画像を撮影する、放射線画像検出器が利用されている。
この放射線画像検出器としては、放射線を電気的な画像信号として取り出す放射線固体検出器（いわゆる「Flat Panel Detector」 以下、ＦＰＤとする）や、放射線像を可視像として取り出すＸ線イメージ管などがある。

また、ＦＰＤには、アモルファスセレン等の光導電膜とＴＦＴ(Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集してＴＦＴによって電化信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。

また、直接方式のＦＰＤにおいて、アモルファスセレンなどの光導電膜は、真空蒸着等の真空成膜法によって形成される。

ところで、真空蒸着では、成膜材料の蒸気が、真空チャンバの内壁や基板を保持する基板保持手段等に接触して、膜が付着してしまう。このような、基板以外に付着した膜は、多量に堆積すると、パーティクル（小片）となって、成膜した蒸着膜や基板等に付着し、また、成膜される蒸着膜に混入することがあり、品質悪化の原因となる。

そのため、真空蒸着装置においては、特許文献１に示されるように、不要な領域に蒸発蒸気が至ることを防止するための防着板や、特許文献２等に示されるように、真空チャンバの内壁を囲む防着板や基板キャリアへの膜の付着を防止する防着板を設け、真空チャンバの内壁や基板保持手段（基板キャリア）など、真空蒸着装置の各部位に不要に成膜されることを防止している。
また、防着板は、真空蒸着装置（真空チャンバ内）に着脱可能に構成され、成膜を終了した後、保守作業として、防着板を装置から取り外して洗浄し、また、洗浄済の防着板を装置に装填することにより、防着板への膜の多量な堆積を防止して、前述のようなパーティクルに起因する品質悪化を防止している。

特開平５−７０９３１号公報 特開２００１−３１６７９７号公報

前述のように、直接方式のＦＰＤの光導電膜は、真空蒸着等によって形成される。ここで、この光導電膜は、薄いものでも２００μｍ、厚くなると１０００μｍもの厚さを有する場合も有る。
このような厚膜を真空蒸着によって成膜すと、図５に模式的に示すように、防着板１００を設けても、蒸発源１０２から蒸発し、基板Ｓに至らなかった蒸気が、防着板１００を超えて回り込んでしまい、基板ホルダ１０６の裏面や、真空チャンバ１０８の内壁に付着し、堆積してしまう。

特許文献２に示されるように、防着板を真空チャンバの内壁面に密着させることにより、真空チャンバの内壁への膜の付着は、防止できる。
しかしながら、このような構成とすると、装置構成によっては、防着板の着脱に手間がかかり、保守作業の作業性が悪化してしまう。また、この構成では、基板が大型化して、装置が大型になると、防着板のサイズも非常に大きくなり、防着板のコストすなわち真空蒸着装置のコストも向上し、さらに、防着板の清掃作業にも時間がかかるため、装置の保守作業にかかるコストも増大してしまう。
しかも、この構成でも、基板保持手段（基板キャリア）の裏面に回り込む蒸気による成膜材料の付着は、防止することができない。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、真空チャンバ内壁等の不要な領域への膜の付着を防止する防着板を有する真空蒸着装置において、直接方式のＦＰＤの光導電層のように、２００〜１０００μｍ程度の厚い膜を成膜する際にも、成膜材料の蒸気が防着板を超えて回り込むことを防止して、真空チャンバの内壁や基板保持手段の裏面に膜が付着してしまうことを防止し、かつ、防着板の大型化等も防止して、良好な保守作業性も確保することができ、装置のコストアップや保守作業のコストアップも押さえることができる真空成膜装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の真空成膜装置は、真空成膜法によって基板に成膜を行なう真空成膜装置であって、前記基板を保持する基板保持手段、装置内の不要な位置への膜の付着を防止する防着部材、および、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材とを接触させる接触手段を有することを特徴とする真空成膜装置を提供する。

このような本発明の真空成膜装置において、前記接触手段は、前記基板あるいはさらに前記基板保持手段を前記防着部材方向に移動することにより、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材と接触させるのが好ましく、また、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材との接触部に弾性体が設けられるのが好ましく、また、前記防着部材が、前記基板もしくは基板保持手段と接触する第１部材と、前記第１部材を挿入する、もしくは、前記第１部材に挿入される第２部材とを有するのが好ましく、この際において、前記基板の回転手段を有するのが好ましく、また、前記防着部材が、基板への成膜領域を規制するマスクを兼ねるのが好ましく、さらに、前記基板の搬送機構を有するのが好ましく、この際において、前記基板保持手段が、防着部材に接離するように移動する保持手段本体と、前記保持手段本体に着脱自在な、前記基板を保持する基板ホルダとから構成され、前記搬送機構は、前記基板ホルダを搬送することにより、前記基板を搬送するものであり、かつ、基板保持手段は、前記基板ホルダを前記保持手段本体に自動着脱する着脱機構を有するのが好ましい。

上記構成を有する本発明によれば、防着板等の防着部材と、基板保持手段もしくは基板とを接触（略接触を含む）させることにより、成膜材料の蒸気が流れる空間の上面を基板や基板保持手段で閉塞して、防着部材と基板保持手段などによって、蒸発源を含み、基板を内包し、基板の成膜面が対面する略気密空間を生成することができる。
そのため、本発明によれば、直接方式のＦＰＤの光導電層のように、２００〜１０００μｍ程度の厚い膜を成膜する場合であっても、成膜材料の蒸気が防着部材を超えて回り込み、真空チャンバの内壁や基板保持手段の裏面に膜が付着することを防止できる。また、防着部材も小型化できるので、良好な保守作業性も確保することができ、かつ、装置のコストアップや保守作業のコストアップも押さえることができる。

以下、本発明の真空成膜装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。

図１に、本発明の真空成膜装置を真空蒸着装置に利用した一例の模式図に示す。
図１に示すように、真空成膜装置１０（以下、成膜装置１０とする）は、真空チャンバ１２と、基板保持手段１４と、回転・昇降手段１６と、蒸発源１８と、真空ポンプ２０と、バルブ２２と、排気経路２４と、防着板２６とを有して構成される。
なお、本発明の成膜装置１０は、図示した部材以外にも、アルゴンなどの不活性ガス等の各種のガスを真空チャンバ１２内に導入するためのガス導入手段、蒸発源１８からの蒸発蒸気を遮蔽するためのシャッタ等、公知の真空蒸着装置が有する各種の部材を有してもよいのは、もちろんである。

このような成膜装置１０は、真空蒸着によって基板Ｓの表面に成膜を行なうものであり、通常の真空蒸着装置と同様に、真空チャンバ１２内を減圧して、蒸発源１８に収容した成膜材料を加熱溶融して蒸発させることにより、基板保持手段１４が保持した基板Ｓの表面に、成膜材料を成膜するものである。

本発明において、使用する基板Ｓには、特に限定はなく、ガラス板、プラスチック（樹脂）製のフィルムや板、金属板等、製造する製品に応じたものを用いればよい。
また、基板Ｓに成膜（形成）する膜にも、特に限定はなく、真空蒸着によって成膜可能なものが、全て利用可能である。

ここで、後に詳述するが、本発明の真空成膜装置は、防着板２６と基板保持手段１４（あるいは基板Ｓ）とを接触した状態で成膜を行なうので、成膜材料の蒸気（蒸発流）が防着板２６を超えて回り込んで、真空チャンバ１２の内壁や基板保持手段１４の裏面（基板保持側と逆面＝上面）に膜が付着する（成膜材料の蒸気が接触し、膜が付着／堆積する）ことを、好適に防止できる。
そのため、本発明は、厚膜の成膜には特に好適であり、特に２００〜１０００μｍ程度の膜厚が必要な、直接方式の放射線画像検出器（フラットパネル検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector)）の光導電層の成膜には好適である。中でも特に、成膜材料であるセレンが低い温度で蒸発して、回り込みによる真空チャンバ内壁や基板保持手段裏面への膜の付着が起こり易い等の点で、ＦＰＤの光導電層となるアモルファスセレンの成膜には、好適に利用される。

また、本発明の真空成膜装置をＦＰＤの製造に利用する場合には、アモルファスセレン等の光導電膜とＴＦＴ(Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して、ＴＦＴのスイッチングを行なった個所から電流として感知することで放射線画像を得る、電気読取方式のＦＰＤの製造でもよく、また、アモルファスセレン化合物等から形成される記録用光導電層および読取用光導電層と、両導電層の間に形成されるＡｓ₂Ｓｅ₃等から形成される電荷蓄積層とを有し、放射線の照射によって潜像電荷を蓄積し、読取光の照射によって潜像電荷を流して電流として感知することで放射線画像を得る、光読取方式のＦＰＤの製造でもよい。

成膜装置１０において、真空チャンバ１２は、鉄、ステンレス、アルミニウム等で形成される、真空蒸着装置で利用される公知の真空チャンバ（ベルジャー、真空槽）である。
真空ポンプ２０は、排気経路２４から真空チャンバ１２内を排気して、真空チャンバ１２内を減圧する（真空にする）ものである。また、バルブ２２は、排気経路２４を気密に閉塞し、また、真空ポンプ２０からの排気量を調整する、公知のバルブである。なお、本発明において、真空ポンプは、油拡散ポンプ、クライオポンプ、ターボモレキュラポンプ等の公知のものである。また、補助として、クライオコイル等を併用してもよい。

蒸発源１８も、成膜材料を収容し、加熱／溶融する、真空蒸着装置に用いられる公知の蒸発源である。
従って、蒸発源１８には、特に限定はなく、抵抗加熱によるものでも、電子線（ＥＢ）加熱によるものでも、誘導加熱によるものでも、成膜する膜や成膜条件等に応じて、好適なものを、適宜、選択して用いればよい。
なお、成膜装置１０が有する蒸発源１８は、１個に限定はされず、複数の蒸発源１８を有してもよく、また、成膜装置１０は、互いに異なる成膜材料を収容する複数の蒸発源１８によって、多元の真空蒸着を行なうものであってもよい。

基板保持手段１４は、基板ホルダ３０と、基板プレート３２と、回転軸３４とから構成される。
基板ホルダ３０は、基板Ｓにおける成膜領域を蒸発源１８に向けて開放した状態で、基板Ｓを収容／保持するものである。基板ホルダ３０としては、基板Ｓの四辺を保持する枠体、成膜領域に対応する部分が開放する基板Ｓを収容する筐体等、真空蒸着装置等の真空成膜装置で利用されている各種の基板ホルダが全て利用可能である。また、基板ホルダ３０が、基板Ｓの成膜面における成膜領域を規制するマスクを兼ねてもよく、あるいは、別途、マスクを設けてもよい。

図示例において、基板ホルダ３０は、嵌合や係合部材を用いる方法等、公知の手段で、基板プレート３２の所定の位置に着脱可能にされる。また、基板プレート３２は、円盤状の部材で、裏面側において円筒状の回転軸３４の下端に固定されている。さらに、この回転軸３４は、回転・昇降手段１６によって軸支されている。
すなわち、図示例の成膜装置１０において、基板Ｓは、基板ホルダ３０に収容されて、この基板ホルダ３０が基板プレート３２に装着されることにより、成膜装置１０の所定位置に装填され、真空蒸着による成膜に供される。
なお、図示例においては、回転軸３４（回転中心）と基板プレート３２とは、互いの中心を一致して固定され、さらに、基板プレート３２は、基板Ｓの中心と自身の中心とが一致するように、基板ホルダ３０を装着する。

成膜装置１０において、基板プレート３２の下面には、基板ホルダ３０に収容した基板Ｓを加熱するための加熱手段や、加熱手段による熱をムラなく均一に基板Ｓに伝えるための熱伝導性シート等が設けられてもよい。
さらに、基板ホルダ３０の内面にも、基板Ｓの裏面（成膜面の逆面）に密着して、基板プレート３２が有する加熱手段による熱をムラなく均一に基板Ｓに伝えるための熱伝導性シート等が設けられてもよい。

前述のように、基板プレート３２は、裏面において回転軸３４に固定され、この回転軸３４は、回転・昇降手段１６に軸支されている。
回転・昇降手段１６は、回転軸３４を、その中心線を中心に回転し、さらに、回転軸３４を、その軸線方向に移動する。なお、回転・昇降手段１６による回転軸３４の回転方法および昇降方法は、公知の方法によればよい。

前述のように、回転軸３４の下端には、基板プレート３２が固定され、この基板プレート３２には、基板Ｓを収容する基板ホルダ３０が装着されている。
従って、基板ホルダ３０すなわち基板Ｓは、この回転・昇降手段１６によって回転される。また、基板ホルダ３０は、かつ、この回転・昇降手段１６によって昇降（後述する防着板２６（その上面）に対して接離）され、防着板２６の上面に配置された弾性部材４２に接触／離間される。

防着板２６は、蒸発源１８から蒸発した成膜材料が装置内の不要な位置に接触し、この不要な位置に膜が付着するのを防止するための、防着部材である。なお、装置内の不要な位置とは、基本的に、基板Ｓの表面（成膜面）以外の位置であり、例えば、真空チャンバ１２の内壁面や基板保持手段１４（図示例においては基板プレート３２）の裏面、排気経路２４の内面などである。
また、成膜装置１０においては、必要に応じて、この防着板２６以外の防着部材を有してもよい。
図示例において、防着板２６は、上側（基板保持手段１４側）の第１防着板３８と、下側の第２防着板４０と、弾性部材４２とを有する。

第１防着板３８は、下面が開放する円筒状の部材であり、上面には円形の開口３８ａが形成されている。
第１防着板３８は、真空チャンバ１２内の所定位置に、自身の中心線を回転軸３４の回転中心とを一致して、着脱自在に装着される。また、第１防着板３８は、真空チャンバ１２内の所定位置に装着された際には、公知の手段によって、自身の中心線を中心に回転自在に保持される。
第１防着板３８の上面に形成される円形の開口３８も、その中心を回転軸３４の回転中心とを一致して形成され、その大きさは、基板ホルダ３０に収容された基板Ｓを内包し、かつ、基板ホルダ３０の下面に内包されるサイズである。

また、第１防着板３８の上面には、開口の端部で開口３８ａを囲むように、弾性部材４２が配置される。
弾性部材４２は、後述する基板ホルダ３０との接触時に、基板ホルダ３０と略気密状態を保って密着できる程度の弾性を有し、かつ、耐熱性などの要求される特性を満たす材料で形成すればよく、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴム等で形成すればよい。

他方、第２防着板４０は、上面が開放して下面が閉塞する円筒状の部材で、第１防着板３８を挿入できる内径を有する。
第２防着板４０は、自身の中心線と回転軸３４の回転中心（すなわち、第１防着板３８の中心）とを一致して、真空チャンバ１２内の所定位置に、着脱自在に装着される。また、所定位置に装着された時点では、第２防着板４０は、蒸発源１８を収容し、かつ、第１防着板３８を挿入する。

以下、成膜装置１０の作用を説明する。
図示例の成膜装置１０において、最初は、図１（Ａ）に示すように、回転・昇降手段１６は、回転軸３４すなわち基板プレート３２を上方（防着板２６の第１防着板３８から離間する方向）に移動した状態とする。

この状態で、基板Ｓを収容する基板ホルダ３０を基板プレート３２の所定位置に装填して、かつ、蒸発源１８に成膜材料を充填して、真空チャンバ１２を閉塞する。その後、真空ポンプ２０を駆動して、バルブ２２を開放し、真空チャンバ１２の減圧を開始し、さらに、蒸発源１８によって、成膜材料の加熱を開始する。
なお、成膜材料の加熱開始のタイミングは、これに限定はされず、後述する基板ホルダ３０の降下と同時あるいはその後、減圧開始から後述する基板ホルダ３０の降下までの間等、成膜材料の融点や、蒸発源の加熱能力等に応じて、適宜、設定すればよい。

真空チャンバ１２内が所定の真空度となった時点で、回転・昇降手段１６が、回転軸３４すなわち基板プレート３２を降下させ、図１（Ｂ）に示すように、基板プレート３２に装着された基板ホルダ３０と、弾性部材４２とを接触させる。
この際において、第１防着板３８と基板保持手段１４とは、互いに係合する凹凸や係合部材などによって、少なくとも回転方向には一体的に動くように互いに係合する。あるいは、基板ホルダ３０を弾性部材４２に押圧することにより、第１防着板３８と基板保持手段１４とが少なくとも回転方向には一体的に動くようにしてもよい。

次いで、回転・昇降手段１６は回転軸３４を回転する。これによって、基板ホルダ３０すなわち基板Ｓも、自身の中心を中心に回転し、さらに、第１防着板３８も回転する。
さらに、シャッタ等を開放して、基板Ｓヘの成膜を開始する。

基板Ｓに、所定膜厚の膜が成膜されると、蒸発源１８は、成膜材料の加熱を中止し、回転・昇降手段１６は、回転軸３４すなわち基板Ｓの回転を停止し、さらに、回転軸３４を上昇する。
その後、真空チャンバ１２が大気開放され、成膜を終了した基板Ｓを収容する基板ホルダ３０が基板プレート３２から取り外され、次の工程に供給される。

前述のように、第１防着板３８上面の開口３８ａは、基板Ｓを内包し、かつ、基板ホルダ３０の下面に内包されるサイズで、かつ、開口３８ａの中心、基板Ｓの中心、および回転軸３４の回転中心は一致している。さらに、第２防着板４０内には蒸発源が収容され、第１防着板３８は第２防着板４０に挿入される。
すなわち、基板ホルダ３０を降下して第１防着板３８の上面に接触させることにより、図１（Ｂ）に示すように、防着板２６および基板ホルダ３０（あるいはさらに基板プレート３２）によって、基板Ｓの近傍において、基板Ｓを内包して成膜面が対面している略気密空間を形成した状態で、真空蒸着によって基板Ｓに成膜を行なうことができる。

従って、本発明によれば、ＦＰＤの光導電層の成膜のように、２００〜１０００μｍの厚膜を形成する場合であっても、また、セレンのように蒸発し易い成膜材料を用いる場合であっても、成膜材料の蒸気が防着板２６を超えて回り込み、真空チャンバ１２の内壁や、基板保持手段（図示例においては基板プレート３２）の裏面等に膜が付着することを、好適に防止できる。
しかも、防着板２６と基板ホルダ３０（あるいはさらに基板プレート３２）とによって、基板Ｓの近傍で、基板Ｓの成膜面が対面している略気密空間を形成するので、防着部材の大型化も抑制でき、良好な保守作業性も確保することができ、かつ、装置のコストアップや保守作業のコストアップも押さえることができる。

また、図示例においては、防着板２６を、第１防着板３８と、第１防着板３８を挿入する第２防着板４０とからなる２重構造とし、かつ、第１防着板３８を回転可能にすることにより、第１防着板３８の弾性部材４２と基板ホルダ３０とが接触して略密閉空間を形成しているにも関わらず、基板Ｓを回転して蒸着を行なうことができる。

図示例の成膜装置１０においては、第１防着板３８と第２防着板４０との間隙が小さい程、良好な真空チャンバ１２の内壁等への膜の付着防止効果を得られる。従って、第１防着板３８の回転を円滑に行なうことができ、かつ、防着板２６が形成する略気密空間からの真空ポンプ２０による排気を妨げない範囲で、第１防着板３８と第２防着板４０との間隙は小さくするのが好ましい。
また、第２防着板４０への第１防着板３８の挿入量（第１防着板３８と第２防着板４０との重ね合わせ量）が長い程、良好な真空チャンバ１２の内壁等への膜の付着防止効果を得られるので、この挿入量も、可能な範囲で長くするのが好ましい。

なお、図示例においては、基板ホルダ３０に接触する第１防着板３８が、第２防着板４０に挿入される構成を有するが、本発明は、これに限定はされず、逆に、基板ホルダ３０に接触する第１防着板３８が、第２防着板４０を挿入する構成であってもよい。

図１に示す成膜装置１０は、基板Ｓを回転する機能を有するものであるが、本発明は、これに限定はされず、基板Ｓを固定した状態で成膜を行なうものであってもよい。
図２に、その一例を示す。なお、図２に示す成膜装置５０は、多くの部材を図１に示す成膜装置１０と共有するので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる部位を主に行なう。

図２に示す成膜装置５０は、防着板２６を第１防着板３８および第２防着板４０の２つの部材で形成するのではなく、防着板５２は１つの部材のみで構成される。なお、成膜装置５０においても、必要に応じて、この防着板５２以外の防着部材を有してもよい。
防着板５２は、下が閉塞する筒状（円筒でも角筒でもよい）のものであり、上面には、前記開口３８ａと同様に、基板Ｓを内包可能で、かつ、基板ホルダ３０に内包されるサイズの開口５２ａを有する。また、防着板５２の上面の開口５０ａ周辺には、弾性部材４２が配置される。
この防着部材５２は、真空チャンバ１２内の所定位置に着脱可能にされ、かつ、真空チャンバ１２内に装着された状態では、固定される。

基板Ｓを回転しない成膜装置５０においては、回転軸５６に変えて、軸５６の下端に基板プレート３２が固定され、回転・昇降手段１６に変えて、軸５６の昇降のみを行なう昇降手段５４が設けられる。
また、防着部材５２は、基板プレート３２に装着された基板ホルダ３０に収容される基板Ｓが、上下方向（軸５６の昇降方向）において開口５２ａ内となる位置に装着される。

従って、この成膜装置５０においても、図２（Ａ）に示す状態から、図２（Ｂ）に示すように、軸５６すなわち基板ホルダ３０を降下して、弾性部材４２と基板ホルダ３０とを接触させることにより、前記成膜装置５０と同様に、防着板５２と基板ホルダ３０（あるいはさらに基板プレート３２）とによって、基板Ｓの近傍において、基板Ｓを内包して成膜面が対面している略気密空間を形成した状態で、真空蒸着によって基板Ｓに成膜を行なうことができる。従って、成膜材料の蒸気が防着板５２を超えて回り込み、基板プレート３２の裏面や真空チャンバ１２の内壁等に膜が付着することを防止できる。

上述の成膜装置１０および成膜装置５０においては、弾性部材４２を基板ホルダ３０に接触させたが、本発明は、これに限定はされず、前記略気密空間を形成するように弾性部材４２を基板ホルダ３０に近接させる、略接触も含む。さらに、弾性部材４２を有さず、第１防着板３８と基板ホルダ３０とを接触もしくは略接触させて、前記略気密空間を形成するようにしてもよい。
さらに、基板ホルダ３０と防着板（防着部材）とを略接触させる構成として、図３に成膜装置１０の防着板２６を例示して模式的に示すように、基板ホルダ３０の下面に基板Ｓを囲むように壁部６４を形成し、第１防着板３８の上端に、この壁部６４を挿入する凹部６８を形成して、壁部６４を凹部６８に挿入することにより、第１防着板３８と基板ホルダ３０とを略接触させて、前記略気密空間を形成する構成も、利用可能である。

なお、以上の例においては、いずれも、基板ホルダ３０と防着板２６や防着板５２（防着部材）とを接触あるいは略接触させているが、本発明は、これに限定はされず、基板ホルダ３０が装着される基板プレート３２と、防着板２６や防着板５２とを接触あるいは略接触させて、前記略気密空間を形成してもいい。
さらに、基板ホルダ３０や基板プレート３２ではなく、基板Ｓに防着板２６や防着板５２を接触あるいは略接触させてもよく、この際においては、防着板（防着部材）を、基板Ｓ上における成膜領域を規制するためのマスクとして作用させてもよい。さらに、基板Ｓと防着板とを接触（あるいは略接触）させる場合には、基板Ｓのみを移動して、防着板と基板Ｓとを接触／離間する構成であってもよい。

このような本発明の真空成膜装置は、基板Ｓ（基板ホルダ３０）の搬送手段を有してもよく、また、搬送手段を有する本発明の真空成膜装置を、複数、連接して、１つの基板Ｓに複数層の膜を成膜するインライン方式の成膜装置を構成してもよい。

図４に、このようなインライン方式の成膜装置の一例の模式図を示す。
このインライン方式の成膜装置７０（以下、インライン装置７０とする）は、前述の図１に示す（真空）成膜装置１０を応用して構成したものであり、基板仕込み室７２（以下、仕込み室７２とする）と、第１成膜室７４ａ、第２成膜室７４ｂ、……との複数の成膜室７４とを有して構成される。各成膜質は、前記成膜装置１０を応用して構成されるものであり、いずれも同じ構成を有する。

仕込み室７２および各成膜室７４の間には、シャッタ７６が設けられ、シャッタ７６の開閉によって、各室が連通され、また、気密に遮蔽される。
また、各部屋には、複数の搬送ローラ７７が設けられている。

図示例のインライン装置７０においても、基板Ｓは、基板ホルダ３０に収容されて、成膜に供される。仕込み室７２は、載置手段７８によって基板ホルダ３０を搬送キャリア８０に載置するものである。
また、載置手段７８は、一例として、フック７８ａの下端を基板ホルダ３０の下方に挿入して、基板ホルダ３０を下から支えて保持し、搬送キャリア８０に載置する。

搬送キャリア８０は、本体８０ａと、本体８０ａおよび基板ホルダ３０よりも小さい載置部８０ｂとを有するものであり、基板ホルダ３０は、載置手段７８によって、載置部８０ｂに載置される。
搬送キャリア８０は、搬送ローラ７７によって移動されるものであり、すなわち、基板ホルダ３０（基板Ｓ）は、搬送キャリア８０に載置されて、搬送ローラ７７によって各成膜室７４に移動される。

図示例において、成膜室７４の真空チャンバ１２は、成膜部１２ａ、基板保持部１２ｂおよび搬送部１２ｃの３つのチャンバから構成される。真空ポンプ２０は、バルブ２２を介して搬送部１２ｃに接続される。すなわち、図示例の成膜室７４においては、搬送部１２ａが、前記排気経路２４の作用を成す。
成膜部１２ａには、前述の防着板２６（第１防着板３８の上端部は搬送部１２ｂに位置する）および蒸発源１８が配置される。また、基板保持部１２ｂには、前述の基板保持手段１４（基板ホルダ３０を除く）および回転・昇降手段１６、ならびに搬送ローラ７７が配置される。

また、成膜室７４においては、基板保持手段１４の基板プレート３２が、先のフック７８ａと同様のフック３２ａを有する。この基板プレート３２は、先の仕込み室７２の載置手段７８と同様に、フック７８ａの下端を基板ホルダ３０の下に挿入し、下から支えて基板ホルダ３０を保持する。
なお、基板プレート３２（および載置手段７８）による基板ホルダ３０の保持は、フック３２ａによる把持に限定はされず、公知の各種の方法が利用可能である。

以下、インライン装置７０の作用を説明する。
図示例のインライン装置７０において、仕込み室７２の所定位置に基板ホルダ３０が供給されると、載置手段７８が、フック７８ａで基板ホルダ３０を保持して、所定位置に配置された搬送キャリア８０に基板ホルダ３０を載置する。
仕込み室７２において、搬送キャリア８０に基板ホルダ３０が載置されると、必要なシャッタ７６が開放して、搬送ローラ７７が、搬送キャリア８０を成膜室７４（例えば第１成膜室７４ａ）に搬送する。

基板ホルダ３０を載置した搬送キャリア８０の搬送は、基板保持部１２ｂの基板保持手段１４の下部の所定位置で停止する。
搬送キャリア８０が停止すると、回転・昇降手段１６が回転軸３４すなわち基板プレート３２を降下する。基板プレート３２は、所定位置まで降下すると、フック３２ａによって基板ホルダ３０を保持する。基板保持手段３２が基板ホルダ３０を保持すると、回転・昇降手段１６が回転軸３４を上昇して、搬送キャリア８０から基板ホルダ３０を持ち上げ、さらに、搬送ローラ７７が搬送キャリア８０を逆方向に搬送し、仕込み室７２に戻し、シャッタ７６を閉塞する。

シャッタ７６が閉塞すると、前述の成膜装置１０と同様にして、真空チャンバ内の排気および成膜材料の加熱を開始し、所定の真空度となった時点で、回転・昇降手段１６が回転軸３４すなわち基板ホルダ３０を降下して、防着板２６と基板ホルダ３０とによって前記略気密空間を形成した状態で真空蒸着によって基板Ｓに成膜を行なう。
基板Ｓに、所定膜厚の膜が成膜されると、蒸発源１８は、成膜材料の加熱を中止し、回転・昇降手段１６は、回転軸３４すなわち基板Ｓの回転を停止し、さらに、回転軸３４を上昇する。

次いで、成膜室７４を大気開放（あるいは所定圧に調整）したら、必要なシャッタ７６を開放して、搬送ローラ対７７が基板キャリア８０を、基板保持部１２ｂの基板保持手段１４の下部の所定位置まで搬送する。
その後、回転・昇降手段１６は、回転軸３４すなわち基板ホルダ３０を降下し、所定位置まで降下した時点で、基板プレート３２がフック３２ａによる保持を開放して、基板キャリア８０の載置部８０ｂに基板ホルダ３０を載置する。
基板キャリア８０に基板ホルダ３０が載置されると、搬送ローラ７７が、次の成膜室７４に基板ホルダ３０を搬送し、以下、同様にして、次層の成膜が行なわれる。

以上、本発明の真空成膜装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
例えば、以上の例は、本発明を真空蒸着装置に利用した例であるが、本発明は、これに限定はされず、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置等、各種の真空成膜装置（気相堆積法による成膜装置）に利用可能である。

（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の真空成膜装置を真空蒸着装置に利用した一例の模式図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明の真空成膜装置を真空蒸着装置に利用した別の例の模式図である。 本発明の真空成膜装置における基板ホルダと防着部材との略接触状態の一例の模式図である。 図１に示す真空成膜装置を応用するインライン方式の成膜装置の一例の模式図である。 防着板を超えた成膜材料蒸気の回り込みを説明するための概念図である。

符号の説明

１０、５０ （真空）成膜装置
１２ 真空チャンバ
１４ 基板保持手段
１６ 回転・昇降手段
１８ 蒸発源
２０ 真空ポンプ
２２ バルブ
２４ 排気経路
２６，５２ 防着板
３０ 基板ホルダ
３２ 基板プレート
３４ 回転軸
３８ 第１防着板
４０ 第２防着板
４２ 弾性部材
５４ 昇降手段
５６ 軸
６４ 壁部
６８ 凹部
７０ インライン装置（インライン方式の成膜装置）
７２ 仕込み室
７４ 成膜室
７６ シャッタ
７７ 搬送ローラ
７８ 載置手段
８０ 基板キャリア

Claims (8)

1. 真空成膜法によって基板に成膜を行なう真空成膜装置であって、
   前記基板を保持する基板保持手段、蒸発源、装置内の不要な位置への膜の付着を防止する、前記蒸発源を内包して配置される筒状の防着部材、および、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材とが離間している状態から、前記基板あるいはさらに基板ホルダを移動して、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材とを接触もしくは略接触させることにより、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材とで、前記基板の成膜面および蒸発源を含む略気密空間を形成する接触手段を有することを特徴とする真空成膜装置。
2. 前記接触手段は、前記基板あるいはさらに前記基板保持手段を前記防着部材方向に移動することにより、前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材と接触もしくは略接触させる請求項１に記載の真空成膜装置。
3. 前記基板もしくは基板保持手段と前記防着部材との接触部に弾性体が設けられる請求項１または２に記載の真空成膜装置。
4. 前記防着部材が、前記基板もしくは基板保持手段と接触もしくは略接触する第１部材と、前記第１部材を挿入する、もしくは、前記第１部材に挿入される第２部材とを有する請求項１〜３のいずれかに記載の真空成膜装置。
5. 前記基板の回転手段を有する請求項４に記載の真空成膜装置。
6. 前記防着部材が、基板への成膜領域を規制するマスクを兼ねる請求項１〜５のいずれかに記載の真空成膜装置。
7. 前記基板の搬送機構を有する請求項１〜６のいずれかに記載の真空成膜装置。
8. 前記基板保持手段が、防着部材に接離するように移動する保持手段本体と、前記保持手段本体に着脱自在な、前記基板を保持する基板ホルダとから構成され、
   前記搬送機構は、前記基板ホルダを搬送することにより、前記基板を搬送するものであり、かつ、基板保持手段は、前記基板ホルダを前記保持手段本体に自動着脱する着脱機構を有する請求項７に記載の真空成膜装置。

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