JP5951532B2 - Deposition equipment - Google Patents

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Description

本発明は、成膜装置に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus.

従来、成膜装置に関する技術文献として、特開2009−228050号公報が知られている。この公報には、真空チャンバー内で被成膜物の成膜を行う成膜装置であって、プラズマビームによって成膜材料を昇華させ、真空チャンバー内を搬送される被成膜物に成膜を行うものが示されている。   Conventionally, JP-A-2009-228050 is known as a technical document relating to a film forming apparatus. This publication describes a film forming apparatus for forming an object to be formed in a vacuum chamber. The film forming material is sublimated by a plasma beam to form a film on the object to be transported in the vacuum chamber. What to do is shown.

特開2009−228050号公報JP 2009-228050 A

ところで、真空チャンバー内で昇華した成膜材料は、全てが被成膜物に成膜されるわけではなく、被成膜物に至る前にチャンバーの壁面に付着するものも存在する。チャンバーの壁面に成膜材料が付着すると成膜材料の利用効率が下がってしまうため問題となる。   By the way, not all film forming materials sublimated in the vacuum chamber are formed on the film formation object, and there are some materials that adhere to the wall surface of the chamber before reaching the film formation object. If the film forming material adheres to the wall surface of the chamber, the use efficiency of the film forming material decreases, which is a problem.

そこで、本発明は、成膜材料の利用効率を向上することができる成膜装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus capable of improving the utilization efficiency of film forming materials.

上記課題を解決するため、本発明は、チャンバー内で被成膜物に成膜を行う成膜装置であって、チャンバーは、被成膜物が搬送される搬送部と、成膜材料が設置される材料設置部と、搬送部及び材料設置部の間の成膜部と、に分けられ、成膜部において被成膜物の搬送方向で対向する一対の壁の少なくとも一方には、搬送部側の端部が外側へ張り出す第1の張出部が形成されており、被成膜物の搬送方向において、成膜部の搬送部側の開口幅は材料設置部側の開口幅より大きいことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a film forming apparatus for forming a film on an object to be formed in a chamber, and the chamber is provided with a transfer unit for transferring the object to be formed and a film forming material. And a film forming unit between the conveying unit and the material installing unit. At least one of the pair of walls facing each other in the conveying direction of the film formation unit in the film forming unit includes a conveying unit. A first projecting portion is formed so that the end on the side projects outward, and the opening width on the transporting portion side of the film forming portion is larger than the opening width on the material installing portion side in the transporting direction of the film formation target. It is characterized by that.

本発明に係る成膜装置によれば、成膜部のうち搬送方向で対向する壁に張出部が形成され、成膜部の搬送部側の開口幅が材料設置部側の開口幅より大きいので、チャンバーが直方体に構成され搬送部側及び材料設置部側の開口幅が等しい場合と比べて、チャンバーの材料設置部から搬送部へ向かって昇華した成膜材料が拡散しても、チャンバーの壁面に成膜材料が付着することが少なくなり、成膜材料の利用効率を向上させることができる。   According to the film forming apparatus of the present invention, the overhanging portion is formed on the wall facing the conveying direction in the film forming portion, and the opening width on the conveying portion side of the film forming portion is larger than the opening width on the material installing portion side. Therefore, compared with the case where the chamber is configured as a rectangular parallelepiped and the opening widths on the transfer unit side and the material installation unit side are equal, even if the deposition material sublimated from the material installation unit of the chamber toward the transfer unit diffuses, The deposition material is less likely to adhere to the wall surface, and the utilization efficiency of the deposition material can be improved.

本発明に係る成膜装置の成膜部において、被成膜物の搬送方向で対向する一対の壁には張出部がそれぞれ形成されていてもよい。
この成膜装置によれば、搬送方向で対向する一対の壁の両方に対して成膜材料の付着を少なくすることができるので、一方の壁のみに張出部が形成されている場合と比べて、効果的に成膜材料の利用効率を向上させることができる。
In the film forming unit of the film forming apparatus according to the present invention, overhang portions may be respectively formed on the pair of walls facing each other in the conveyance direction of the film formation target.
According to this film forming apparatus, it is possible to reduce the adhesion of the film forming material to both of the pair of walls facing each other in the transport direction, so that compared to the case where the overhang portion is formed only on one wall. Thus, it is possible to effectively improve the utilization efficiency of the film forming material.

本発明に係る成膜装置の成膜部において、搬送方向に直交する被成膜物幅方向で対向する一対の壁の少なくとも一方には、搬送部側の端部が外側へ張り出す第2の張出部が形成されており、被成膜物幅方向において、成膜部の搬送部側の開口幅が材料設置部側の開口幅より大きい、被成膜物の搬送方向に直交する被成膜物幅方向において、搬送部側の開口幅が材料設置部側の開口幅より大きくてもよい。
この成膜装置によれば、被成膜物が大型化して幅広となった場合であっても容易に対応することができ、成膜装置の汎用性を高めることができる。また、この成膜装置によれば、被成膜物幅方向において、成膜材料のチャンバー壁面への付着を少なくすることができるので、成膜材料の利用効率の向上にも寄与する。
In the film forming unit of the film forming apparatus according to the present invention, the second end of the transport unit side protrudes outward from at least one of the pair of walls facing each other in the width direction of the film formation orthogonal to the transport direction. An overhang is formed, and in the width direction of the film formation, the opening width on the conveyance section side of the film formation section is larger than the opening width on the material installation section side, and is perpendicular to the conveyance direction of the film formation object. In the film width direction, the opening width on the conveyance unit side may be larger than the opening width on the material installation unit side.
According to this film forming apparatus, it is possible to easily cope with the case where the deposition target is enlarged and widened, and the versatility of the film forming apparatus can be improved. Further, according to this film forming apparatus, it is possible to reduce the adhesion of the film forming material to the chamber wall surface in the width direction of the film to be formed, which contributes to improvement in the utilization efficiency of the film forming material.

本発明に係る成膜装置において、張出部は、搬送方向に略平行な第1の面と搬送方向に略直交する第2の面とを含む断面L字状に形成されていてもよい。
この成膜装置によれば、張出部が搬送方向に略平行な面を有する断面L字状に形成されることにより、被成膜物に追随して搬送部内に入り込んだ埃等が張出部から材料設置部に移動して成膜材料の周りに積もることが避けられる。このことは、成膜材料周りの機器のメンテナンス頻度を低減させるので、成膜装置の運用コスト低減が図られる。
In the film forming apparatus according to the present invention, the overhang portion may be formed in an L-shaped cross section including a first surface substantially parallel to the transport direction and a second surface substantially orthogonal to the transport direction.
According to this film forming apparatus, the overhanging portion is formed in an L-shaped cross section having a surface substantially parallel to the conveying direction, so that dust or the like that has entered the conveying portion following the film formation object overhangs. It is possible to avoid moving from the part to the material installation part and accumulating around the film forming material. This reduces the maintenance frequency of the equipment around the film forming material, thereby reducing the operating cost of the film forming apparatus.

本発明に係る成膜装置において、チャンバーの壁には防着板が取り付けられていてもよい。
この成膜装置によれば、防着板がチャンバーの壁に対する成膜材料の付着・堆積を抑制するので、チャンバーの壁に堆積した成膜材料が剥がれ落ちて粉々に砕け、砕けた粉粒体が被成膜物の成膜面に衝突して、膜質を悪化させるようなことが抑えられる。また、この成膜装置では、チャンバーの壁から防着板を定期的に取り外して交換洗浄することにより、チャンバー内のクリーニングを容易にすることができる。
In the film forming apparatus according to the present invention, an adhesion preventing plate may be attached to the wall of the chamber.
According to this film forming apparatus, the deposition plate suppresses the deposition / deposition of the film forming material on the wall of the chamber, so that the film forming material deposited on the wall of the chamber peels off and breaks into pieces. Can be prevented from colliding with the film formation surface of the object to be deposited and deteriorating the film quality. Further, in this film forming apparatus, cleaning of the inside of the chamber can be facilitated by periodically removing and removing the deposition plate from the chamber wall.

本発明に係る成膜装置において、成膜部の壁にはプラズマガンが設けられていてもよい。
この成膜装置は、スパッタリング法と比べて、成膜材料から被成膜物までの距離が長くなり、成膜材料の散乱が大きいRPD法である場合に特に有用である。
In the film forming apparatus according to the present invention, a plasma gun may be provided on the wall of the film forming unit.
This film forming apparatus is particularly useful when the RPD method is used, in which the distance from the film forming material to the film formation object is longer and the scattering of the film forming material is larger than in the sputtering method.

本発明に係る成膜装置によれば、成膜材料の利用効率を向上させることができる。   According to the film forming apparatus of the present invention, the utilization efficiency of the film forming material can be improved.

第1の実施形態に係る成膜装置を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the film-forming apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る成膜装置を示すYZ平面に沿った側断面図である。It is a sectional side view along the YZ plane which shows the film-forming apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る成膜装置を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the film-forming apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 従来の直方体の真空チャンバーを備える成膜装置を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the film-forming apparatus provided with the conventional rectangular parallelepiped vacuum chamber.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1に示されるように、第1の実施形態に係る成膜装置1は、基板(被成膜物)11の板厚方向が鉛直方向となるように横置きの状態で真空チャンバー10内を搬送される横型の成膜装置である。この成膜装置1では、プラズマビームPを成膜材料Maに照射するRPD[Reactive Plasma Deposition]法による基板11の成膜が行われる。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the film forming apparatus 1 according to the first embodiment is arranged in a vacuum chamber 10 in a horizontal state so that the thickness direction of a substrate (film formation target) 11 is a vertical direction. This is a horizontal film forming apparatus to be conveyed. In the film forming apparatus 1, the substrate 11 is formed by an RPD (Reactive Plasma Deposition) method in which the film forming material Ma is irradiated with the plasma beam P.

なお、各図において、説明の便宜上、XYZ直交座標系を示している。XYZ直交座標系は、Z軸方向を鉛直方向、X軸方向をZ軸方向に直交する基板11の搬送方向、Y軸方向をZ軸方向及びX軸方向に直交する方向として以下の説明に用いる。また、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   In each drawing, for convenience of explanation, an XYZ orthogonal coordinate system is shown. The XYZ orthogonal coordinate system is used in the following description with the Z-axis direction as the vertical direction, the X-axis direction as the transport direction of the substrate 11 orthogonal to the Z-axis direction, and the Y-axis direction as the direction orthogonal to the Z-axis direction and the X-axis direction. . Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施形態の成膜装置1は、ハース機構2、搬送機構3、輪ハース6、プラズマガン7、圧力調整装置8及び真空チャンバー10を備えている。   The film forming apparatus 1 of this embodiment includes a hearth mechanism 2, a transport mechanism 3, a wheel hearth 6, a plasma gun 7, a pressure adjustment device 8, and a vacuum chamber 10.

真空チャンバー10は、基板11が搬送される搬送部10aと、成膜材料Maが設置される材料設置部10bと、搬送部10a及び材料設置部10bの間の成膜部10cと、に分けられる。真空チャンバー10は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。   The vacuum chamber 10 is divided into a transfer unit 10a to which the substrate 11 is transferred, a material installation unit 10b in which the film forming material Ma is installed, and a film formation unit 10c between the transfer unit 10a and the material installation unit 10b. . The vacuum chamber 10 is made of a conductive material and connected to a ground potential.

真空チャンバー10の搬送部10aは、所定の搬送方向(図中の矢印A方向、X軸方向)に沿って設定されている。搬送部10a内には、横置きの状態で基板11を搬送方向Aに送るための搬送機構3が設けられている。   The transport unit 10a of the vacuum chamber 10 is set along a predetermined transport direction (the arrow A direction in the drawing, the X-axis direction). A transport mechanism 3 for sending the substrate 11 in the transport direction A in a horizontally placed state is provided in the transport unit 10a.

搬送機構3は、複数の搬送ローラ15によって構成されている。搬送ローラ15は、搬送方向Aに沿って等間隔に配置され、基板11を支持しつつ搬送方向Aに搬送する。なお、被成膜物である基板11としては、例えばガラス基板やシリコン基板、プラスチック基板などが挙げられる。   The transport mechanism 3 includes a plurality of transport rollers 15. The conveyance rollers 15 are arranged at equal intervals along the conveyance direction A, and convey the substrate 11 in the conveyance direction A while supporting the substrate 11. Examples of the substrate 11 that is a film formation target include a glass substrate, a silicon substrate, and a plastic substrate.

真空チャンバー10の成膜部10cの壁面には、プラズマガン7から照射されるプラズマビームPを真空チャンバー10に受け入れるプラズマ口10dが形成されている。プラズマガン7は、圧力勾配型であり、その本体部分が成膜室10cの側壁に設けられたプラズマ口10dを介して成膜室10cに接続されている。プラズマガン7において生成されたプラズマビームPは、プラズマ口10dから成膜室10c内へ出射される。プラズマビームPは、プラズマ口10dに設けられたステアリングコイル(図示せず)によって出射方向が制御される。   A plasma port 10 d for receiving the plasma beam P irradiated from the plasma gun 7 into the vacuum chamber 10 is formed on the wall surface of the film forming portion 10 c of the vacuum chamber 10. The plasma gun 7 is of a pressure gradient type, and its main body is connected to the film forming chamber 10c through a plasma port 10d provided on the side wall of the film forming chamber 10c. The plasma beam P generated in the plasma gun 7 is emitted from the plasma port 10d into the film forming chamber 10c. The emission direction of the plasma beam P is controlled by a steering coil (not shown) provided in the plasma port 10d.

圧力調整装置8は、真空チャンバー10に接続され、真空チャンバー10内の圧力を調整する。圧力調整装置8は、例えば、ターボ分子ポンプやクライオポンプ等の減圧部と、真空チャンバー10内の圧力を測定する圧力測定部とを有している。   The pressure adjusting device 8 is connected to the vacuum chamber 10 and adjusts the pressure in the vacuum chamber 10. The pressure adjustment device 8 includes, for example, a decompression unit such as a turbo molecular pump or a cryopump, and a pressure measurement unit that measures the pressure in the vacuum chamber 10.

真空チャンバー10の材料設置部10b内には、成膜材料Maを保持するためのハース機構2が設けられている。ハース機構2は、搬送機構3の下方に配置され、成膜部10cのプラズマ口10dよりも下側に位置している。ハース機構2は、プラズマガン7から出射されたプラズマビームPを成膜材料Maに導く主陽極又はプラズマガン7から出射されたプラズマビームPが導かれる主陽極である主ハース9を有している。主ハース9は、真空チャンバー10が有する接地電位に対して正電位に保たれているため、プラズマビームPを吸引する。   A hearth mechanism 2 for holding the film forming material Ma is provided in the material setting portion 10 b of the vacuum chamber 10. The hearth mechanism 2 is disposed below the transport mechanism 3 and is located below the plasma port 10d of the film forming unit 10c. The hearth mechanism 2 has a main hearth 9 that is a main anode that guides the plasma beam P emitted from the plasma gun 7 to the film forming material Ma or a main anode that guides the plasma beam P emitted from the plasma gun 7. . Since the main hearth 9 is kept at a positive potential with respect to the ground potential of the vacuum chamber 10, the main hearth 9 sucks the plasma beam P.

輪ハース6は、プラズマビームPを誘導するための電磁石を有する補助陽極である。輪ハース6は、成膜材料Maを保持する主ハース9の周囲に配置されている。輪ハース6は、コイル6a及び永久磁石6bを有しており、コイル6aに流れる電流の大きさに応じて、成膜材料Maに入射するプラズマビームPの向き、または、主ハース9に入射するプラズマビームPの向きを制御する。   The ring hearth 6 is an auxiliary anode having an electromagnet for guiding the plasma beam P. The ring hearth 6 is disposed around the main hearth 9 that holds the film forming material Ma. The ring hearth 6 has a coil 6a and a permanent magnet 6b, and enters the direction of the plasma beam P incident on the film forming material Ma or the main hearth 9 according to the magnitude of the current flowing through the coil 6a. The direction of the plasma beam P is controlled.

成膜材料Maには、ITOやZnOなどの透明導電材料や、SiONなどの絶縁封止材料が例示される。成膜材料Maが絶縁性物質からなる場合、主ハース9にプラズマビームPが照射されると、プラズマビームPからの電流によって主ハース9が加熱され、成膜材料Maの先端部分が蒸発し、プラズマビームPによりイオン化された成膜材料粒子Mbが真空チャンバー10の成膜部10c内に拡散する。   Examples of the film forming material Ma include transparent conductive materials such as ITO and ZnO, and insulating sealing materials such as SiON. When the film forming material Ma is made of an insulating material, when the main hearth 9 is irradiated with the plasma beam P, the main hearth 9 is heated by the current from the plasma beam P, and the tip portion of the film forming material Ma evaporates. The film forming material particles Mb ionized by the plasma beam P diffuse into the film forming part 10 c of the vacuum chamber 10.

また、成膜材料Maが導電性物質からなる場合、主ハース9にプラズマビームPが照射されると、プラズマビームPが成膜材料Maに直接入射し、成膜材料Maの先端部分が加熱されて蒸発し、プラズマビームPによりイオン化された成膜材料粒子Mbが真空チャンバー10の成膜部10c内に拡散する。成膜部10c内に拡散した成膜材料粒子Mbは、真空チャンバー10の成膜部10c内を上昇し、搬送部10a内の基板11の表面に付着する。   When the film forming material Ma is made of a conductive material, when the main hearth 9 is irradiated with the plasma beam P, the plasma beam P is directly incident on the film forming material Ma, and the tip portion of the film forming material Ma is heated. The film-forming material particles Mb evaporated and ionized by the plasma beam P diffuse into the film-forming part 10 c of the vacuum chamber 10. The film forming material particles Mb diffused into the film forming unit 10c rise in the film forming unit 10c of the vacuum chamber 10 and adhere to the surface of the substrate 11 in the transport unit 10a.

なお、成膜材料Maは、所定長さの円柱形状に成形された固体物であり、一度に複数の成膜材料Maがハース機構2に充填される。そして、最先端側の成膜材料Maの先端部分が主ハース9の上端との所定の位置関係を保つように、成膜材料Maの消費に応じて、成膜材料Maがハース機構2の下側から上側に順次押し出される。   The film forming material Ma is a solid material formed into a cylindrical shape having a predetermined length, and a plurality of film forming materials Ma are filled into the hearth mechanism 2 at a time. Then, the film forming material Ma is placed under the hearth mechanism 2 according to the consumption of the film forming material Ma so that the front end portion of the film forming material Ma on the most advanced side maintains a predetermined positional relationship with the upper end of the main hearth 9. Extruded sequentially from side to side.

また、真空チャンバー10内には、イオン化された成膜材料粒子Mbが真空チャンバー10の壁に付着することを防止するための防着板20が設けられている。防着板20は、例えば鋼板から形成され、その表面にはショットブラスト等により微細な凹凸が形成されている。   In the vacuum chamber 10, a deposition preventing plate 20 is provided for preventing ionized film forming material particles Mb from adhering to the wall of the vacuum chamber 10. The deposition preventing plate 20 is made of, for example, a steel plate, and fine irregularities are formed on the surface by shot blasting or the like.

防着板20は、真空チャンバー10の壁の内面にボルト等によって取り付けられている。この防着板20にも成膜材料粒子Mbは付着するが、真空チャンバー10の壁から防着板20を定期的に取り外して交換や洗浄をすることにより、真空チャンバー10内のクリーニングを容易にすることができる。   The adhesion preventing plate 20 is attached to the inner surface of the wall of the vacuum chamber 10 with a bolt or the like. Although the deposition material particles Mb also adhere to the deposition preventive plate 20, the interior of the vacuum chamber 10 can be easily cleaned by periodically removing the deposition preventive plate 20 from the wall of the vacuum chamber 10 and replacing or cleaning it. can do.

次に、真空チャンバー10の構成について詳しく説明する。図2は、第1の実施形態に係る成膜装置1のYZ平面に沿った側断面図である。すなわち、図2は、図1と比べて、水平面上で90度異なる方向から見た成膜装置1の側断面を示している。   Next, the configuration of the vacuum chamber 10 will be described in detail. FIG. 2 is a side sectional view along the YZ plane of the film forming apparatus 1 according to the first embodiment. That is, FIG. 2 shows a side cross section of the film forming apparatus 1 as seen from a direction 90 degrees different from that in FIG.

図1及び図2に示されるように、真空チャンバー10の搬送部10aは、真空チャンバー10のうち最も上方に位置する部位である。搬送部10aは、搬送方向Aに沿って延在する内部空間を有しており、その中を基板11が搬送される。搬送部10aの搬送方向Aにおける両端は、ゲートを介して基板取込室及び基板取出室(何れも図示せず)と接続されており、真空チャンバー10内の真空状態を保ちながら基板11を搬入又は搬出できるように構成されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the transfer unit 10 a of the vacuum chamber 10 is the uppermost part of the vacuum chamber 10. The transport unit 10 a has an internal space extending along the transport direction A, and the substrate 11 is transported through the internal space. Both ends in the transport direction A of the transport unit 10a are connected to a substrate take-in chamber and a substrate take-out chamber (both not shown) via gates, and the substrate 11 is carried in while maintaining the vacuum state in the vacuum chamber 10. Alternatively, it is configured so that it can be carried out.

材料設置部10bは、真空チャンバー10のうち最も下方に位置しており、真空チャンバー10の底を含む部位である。材料設置部10bの上端側は、成膜部10cと連通している。材料設置部10bは、例えば真空チャンバー10の底からハース機構2の上端までの壁を含んでいる。   The material setting part 10 b is located at the lowest position in the vacuum chamber 10 and is a part including the bottom of the vacuum chamber 10. The upper end side of the material installation unit 10b communicates with the film forming unit 10c. The material installation part 10b includes, for example, a wall from the bottom of the vacuum chamber 10 to the upper end of the hearth mechanism 2.

成膜部10cは、真空チャンバー10のうち搬送部10a及び材料設置部10bの間の部位である。成膜部10cの壁には、プラズマガン7と連通するプラズマ口10dが形成されている。プラズマ口10dは、成膜部10cの材料設置部10b側(下側)に位置している。   The film forming unit 10 c is a part between the transport unit 10 a and the material setting unit 10 b in the vacuum chamber 10. A plasma port 10d communicating with the plasma gun 7 is formed on the wall of the film forming unit 10c. 10 d of plasma openings are located in the material installation part 10b side (lower side) of the film-forming part 10c.

この成膜部10cの壁には、搬送部10a側の端部(上端)で外側に張り出す張出部21が形成されている。張出部21は、材料設置部10b側から搬送部10a側に向かって外側に張り出すテーパー面21aを有している。   On the wall of the film forming unit 10c, an overhanging part 21 is formed to project outward at the end (upper end) on the transport unit 10a side. The overhanging portion 21 has a tapered surface 21a that protrudes outward from the material installation portion 10b side toward the conveying portion 10a side.

この張出部21は、成膜部10cの外周に亘って形成されている。すなわち、張出部21は、成膜部10cのうち、図1に示す搬送方向A(X軸方向)で対向する一対の壁のそれぞれに形成されていると共に、図2に示す基板幅方向B(Y軸方向)で対向する一対の壁のそれぞれに形成されている。張出部21は、特許請求の範囲に記載の第1の張出部及び第2の張出部の両方を構成する。また、基板幅方向Bは、特許請求の範囲に記載の被成膜物幅方向に相当する。   The overhang portion 21 is formed over the outer periphery of the film forming portion 10c. That is, the overhanging portion 21 is formed on each of the pair of walls facing each other in the transport direction A (X-axis direction) shown in FIG. 1 in the film forming portion 10c, and the substrate width direction B shown in FIG. It is formed in each of a pair of wall which opposes (Y-axis direction). The overhang portion 21 constitutes both the first overhang portion and the second overhang portion described in the claims. Further, the substrate width direction B corresponds to the film formation width direction described in the claims.

張出部21が形成された成膜部10cでは、搬送部10a側の端部(上端の縁部)に取り付けられた防着板20の画成する開口が、材料設置部10b側の端部(下端の縁部)に取り付けられた防着板20の画成する開口より大きい。すなわち、図1に示されるように、成膜部10cの搬送方向Aにおける搬送部10a側の開口幅L1は、材料設置部10b側の開口幅L2より大きく形成されている。また、図2に示されるように、成膜部10cの基板幅方向Bにおける搬送部10a側の開口幅H1は、材料設置部10b側の開口幅H2より大きく形成されている。   In the film-forming part 10c in which the overhang part 21 is formed, the opening defined by the deposition preventing plate 20 attached to the end part (upper edge part) on the transport part 10a side is the end part on the material installation part 10b side. It is larger than the opening which the adhesion prevention board 20 attached to (the edge part of a lower end) defines. That is, as shown in FIG. 1, the opening width L1 on the transport unit 10a side in the transport direction A of the film forming unit 10c is formed larger than the opening width L2 on the material installation unit 10b side. 2, the opening width H1 on the transport unit 10a side in the substrate width direction B of the film forming unit 10c is formed larger than the opening width H2 on the material installation unit 10b side.

開口幅L1は、成膜部10cのうち、搬送方向Aで対向する一対の壁の搬送部10a側の端部にそれぞれ取り付けられた防着板20の間隔に相当する。開口幅H1は、成膜部10cのうち、基板幅方向Bで対向する一対の壁の搬送部10a側の端部にそれぞれ取り付けられた防着板20の間隔に相当する。同様に、開口幅L2は、成膜部10cのうち、搬送方向Aで対向する一対の壁の材料設置部10b側の端部にそれぞれ取り付けられた防着板20の間隔に相当する。開口幅H2は、成膜部10cのうち、基板幅方向Bで対向する一対の壁の材料設置部10b側の端部にそれぞれ取り付けられた防着板20の間隔に相当する。   The opening width L1 corresponds to the interval between the adhesion preventing plates 20 attached to the ends of the pair of walls facing in the transport direction A on the transport unit 10a side in the film forming unit 10c. The opening width H1 corresponds to the interval between the adhesion preventing plates 20 attached to the end portions of the pair of walls facing each other in the substrate width direction B on the transport unit 10a side in the film forming unit 10c. Similarly, the opening width L2 corresponds to the interval between the deposition prevention plates 20 attached to the end portions on the material installation portion 10b side of the pair of walls facing each other in the transport direction A in the film forming portion 10c. The opening width H <b> 2 corresponds to the interval between the deposition preventing plates 20 attached to the end portions of the pair of walls facing in the substrate width direction B on the material placement portion 10 b side in the film forming portion 10 c.

なお、防着板20を設けず成膜部10cの壁が内側に露出する場合には、開口幅L1は、成膜部10cのうち搬送方向Aで対向する一対の壁における搬送部10a側の端部同士の間隔に相当する。開口幅H1は、成膜部10cのうち基板幅方向Bで対向する一対の壁における搬送部10a側の端部同士の間隔に相当する。   In addition, when the deposition preventing plate 20 is not provided and the wall of the film forming unit 10c is exposed to the inside, the opening width L1 is equal to the transfer unit 10a side of the pair of walls facing in the transport direction A in the film forming unit 10c. This corresponds to the interval between the ends. The opening width H1 corresponds to the interval between the ends on the transport unit 10a side of the pair of walls facing each other in the substrate width direction B in the film forming unit 10c.

開口幅L1の開口幅L2に対する拡大率は、例えば1.2〜1.25とすることができる。開口幅L1の開口幅L2に対する拡大率は大きいほど望ましい。また、開口幅H1の開口幅H2に対する拡大率は、例えば1.2〜1.25とすることができる。成膜材料は放射状に昇華し、放射状の中央側ほど粒子の濃度が高く、外側ほど濃度が低くなるため、膜の均一性を確保する観点から、開口幅H1の開口幅H2に対する拡大率は適切な範囲内であることが望ましい。   The enlargement ratio of the opening width L1 to the opening width L2 can be set to 1.2 to 1.25, for example. It is desirable that the enlargement ratio of the opening width L1 with respect to the opening width L2 is larger. The enlargement ratio of the opening width H1 to the opening width H2 can be set to 1.2 to 1.25, for example. The film-forming material sublimates radially, and the concentration of particles is higher at the radial center side and lower at the outer side. Therefore, the enlargement ratio of the opening width H1 to the opening width H2 is appropriate from the viewpoint of ensuring film uniformity It is desirable to be within such a range.

次に、以上のとおり構成された第1の実施形態に係る成膜装置1の作用効果について説明する。   Next, the operation and effect of the film forming apparatus 1 according to the first embodiment configured as described above will be described.

第1の実施形態に係る成膜装置1によれば、真空チャンバー10の成膜部10cにおいて搬送部10a側の開口幅L1,H1が材料設置部10b側の開口幅L2,H2より大きく形成されているので、イオン化された成膜材料粒子Mbが搬送部10aに向かって拡散しながら上昇しても、成膜材料粒子Mbの防着板20への付着を少なくすることができる。   According to the film forming apparatus 1 according to the first embodiment, in the film forming unit 10c of the vacuum chamber 10, the opening widths L1 and H1 on the transfer unit 10a side are formed larger than the opening widths L2 and H2 on the material setting unit 10b side. Therefore, even if the ionized film forming material particles Mb rise while diffusing toward the transport unit 10a, adhesion of the film forming material particles Mb to the deposition preventing plate 20 can be reduced.

ここで、図4は、従来の直方体の真空チャンバー52を備える成膜装置51を示す側断面図である。図4に示す従来の成膜装置51は、真空チャンバー52が直方体として構成されているため、成膜部52cにおける搬送部52a側の開口幅Lz1と材料設置部52b側の開口幅Lz2とが等しい。一方で、材料設置部52bに設置された成膜材料Maからは、プラズマビームPによりイオン化された成膜材料粒子Mbが搬送部52aの基板11に向かって拡散しながら上昇する。図4に示すRzは、成膜材料粒子Mbが真空チャンバー52の壁面(防着板20)に遮られることなく基板11に至ることができる範囲(有効拡散範囲)である。この有効拡散範囲Rzを超えて壁側に移動した成膜材料粒子Mbの一部が防着板20に付着する。   Here, FIG. 4 is a side sectional view showing a film forming apparatus 51 having a conventional rectangular parallelepiped vacuum chamber 52. In the conventional film forming apparatus 51 shown in FIG. 4, since the vacuum chamber 52 is configured as a rectangular parallelepiped, the opening width Lz1 on the transport unit 52a side and the opening width Lz2 on the material setting unit 52b side in the film forming unit 52c are equal. . On the other hand, film-forming material particles Mb ionized by the plasma beam P rise from the film-forming material Ma installed in the material installation unit 52b while diffusing toward the substrate 11 of the transport unit 52a. Rz shown in FIG. 4 is a range (effective diffusion range) in which the film forming material particles Mb can reach the substrate 11 without being blocked by the wall surface (the deposition plate 20) of the vacuum chamber 52. Part of the film forming material particles Mb that have moved to the wall side beyond the effective diffusion range Rz adheres to the deposition preventing plate 20.

これに対して、図1及び図2に示す成膜装置1によれば、真空チャンバー10の成膜部10cにおいて搬送方向Aで対向する一対の壁に張出部21がそれぞれ形成されており、搬送部10a側の開口幅L1が材料設置部10b側の開口幅L2より大きくされているので、図4に示す従来の成膜装置51の有効拡散範囲Rzと比べて、より広い有効拡散範囲Rを確保することができる。従って、この成膜装置1によれば、より広い有効拡散範囲Rを確保することにより、真空チャンバー10の壁(防着板20)に対する成膜材料粒子Mbの付着を少なくすることができるので、成膜材料の利用効率を向上させることができる。 On the other hand, according to the film forming apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, the overhang portions 21 are respectively formed on the pair of walls facing in the transport direction A in the film forming portion 10 c of the vacuum chamber 10. Since the opening width L1 on the transport unit 10a side is larger than the opening width L2 on the material installation unit 10b side, the effective diffusion range R is wider than the effective diffusion range Rz of the conventional film forming apparatus 51 shown in FIG. A can be secured. Therefore, according to the film forming apparatus 1, it is possible to reduce the adhesion of the film forming material particles Mb to the wall (the deposition preventing plate 20) of the vacuum chamber 10 by securing a wider effective diffusion range RA . Further, the utilization efficiency of the film forming material can be improved.

また、この成膜装置1によれば、成膜部10cのうち搬送方向Aで対向する一対の壁のそれぞれに張出部21が形成されているので、一対の壁の片方にのみ張出部21が形成されている場合と比べて、有効拡散範囲Rを効率的に拡げることができ、成膜材料の利用効率を向上させることができる。 Further, according to the film forming apparatus 1, since the overhang portions 21 are formed on each of the pair of walls facing each other in the transport direction A in the film forming portion 10c, the overhang portions are formed only on one of the pair of walls. Compared with the case where 21 is formed, the effective diffusion range RA can be efficiently expanded, and the utilization efficiency of the film forming material can be improved.

また、この成膜装置1によれば、成膜部10cのうち搬送方向Aに直交する基板幅方向Bで対向する一対の壁にも、それぞれ張出部21が形成されているので、従来の直方体の真空チャンバー52を備える成膜装置51と比べて、より広い有効拡散範囲Rを確保することができる。従って、この成膜装置1によれば、より広い有効拡散範囲Rを確保することにより、真空チャンバー10の壁(防着板20)に対する成膜材料粒子Mbの付着を少なくすることができるので、成膜材料の利用効率の向上を図ることができる。しかも、この成膜装置1によれば、基板幅方向Bにおける有効拡散範囲Rを広くできるので、基板11が大型化して幅広となった場合であっても容易に対応することができ、成膜装置の汎用性を高めることができる。 Further, according to the film forming apparatus 1, the overhang portions 21 are formed on the pair of walls facing each other in the substrate width direction B orthogonal to the transport direction A in the film forming portion 10c. compared with film-forming apparatus 51 comprising a rectangular vacuum chamber 52, it is possible to ensure a wider effective diffusion range R B. Therefore, according to the film forming apparatus 1, by securing a wider effective diffusion range R B, it is possible to reduce the adhesion of the film forming material particles Mb for the wall of the vacuum chamber 10 (deposition preventing plate 20) Further, the utilization efficiency of the film forming material can be improved. Moreover, according to the film forming apparatus 1, it is possible to widen the effective diffusion range R B in the board width direction B, it is possible to the substrate 11 is also easily accommodate a case where a wide in size, formed The versatility of the membrane device can be improved.

また、この成膜装置1では、真空チャンバー10の壁に防着板20を取り付けることにより、防着板20が真空チャンバー10の壁に対する成膜材料の付着・堆積を抑制するので、真空チャンバー10の壁に堆積した成膜材料が剥がれ落ちて粉々に砕け、砕けた粉粒体が基板11の成膜面に衝突して、膜質を悪化させるようなことが抑えられる。しかも、この成膜装置1では、真空チャンバー10の壁から防着板20を定期的に取り外して交換や洗浄をすることにより、真空チャンバー10内のクリーニングを容易にすることができる。   Further, in this film forming apparatus 1, by attaching the deposition preventing plate 20 to the wall of the vacuum chamber 10, the deposition preventing plate 20 suppresses the deposition / deposition of the deposition material on the wall of the vacuum chamber 10. The film-forming material deposited on the wall of the substrate is peeled off and broken into pieces, and it is possible to prevent the broken powder particles from colliding with the film-forming surface of the substrate 11 and deteriorating the film quality. In addition, in the film forming apparatus 1, the inside of the vacuum chamber 10 can be easily cleaned by periodically removing the deposition preventing plate 20 from the wall of the vacuum chamber 10 and replacing or cleaning it.

[第2の実施形態]
図3に示す第2の実施形態に係る成膜装置31は、第1の実施形態に係る成膜装置1と比べて、張出部41の形状が異なっている。
[Second Embodiment]
The film deposition apparatus 31 according to the second embodiment shown in FIG. 3 differs from the film deposition apparatus 1 according to the first embodiment in the shape of the overhang portion 41.

具体的には、第2の実施形態に係る成膜装置31の成膜部10cは、断面L字状に張り出した張出部41を有している。張出部41は、成膜部10cの外周に亘って形成されている。すなわち、張出部41は、成膜部10cのうち搬送方向Aで対向する一対の壁のそれぞれに形成されていると共に、成膜部10cのうち基板幅方向Bで対向する一対の壁のそれぞれに形成されている。張出部41は、特許請求の範囲に記載の第1の張出部及び第2の張出部の両方を構成する。   Specifically, the film forming unit 10c of the film forming apparatus 31 according to the second embodiment includes an overhanging portion 41 that protrudes in an L-shaped cross section. The overhang part 41 is formed over the outer periphery of the film forming part 10c. That is, the overhanging portion 41 is formed on each of the pair of walls facing each other in the transport direction A in the film forming portion 10c, and each of the pair of walls facing each other in the substrate width direction B among the film forming portions 10c. Is formed. The overhang portion 41 constitutes both the first overhang portion and the second overhang portion described in the claims.

張出部41は、基板11の搬送方向Aに略平行な底面(第1の面)41aと、基板11の搬送方向Aに略直交する側面(第2の面)41bと、を有する断面L字状に構成されている。ここで、搬送方向Aに略平行とは、例えば基板11の搬送方向Aに対して厳密に平行である必要はなく、多少大きく又は小さくなってもよいことを意味する。また、搬送方向Aに略直交とは、例えば基板11の搬送方向Aに対して厳密に直交する必要はなく、多少大きく又は小さくなってもよいことを意味する。   The overhanging portion 41 has a cross-section L having a bottom surface (first surface) 41a substantially parallel to the transport direction A of the substrate 11 and a side surface (second surface) 41b substantially orthogonal to the transport direction A of the substrate 11. It is configured in a letter shape. Here, “substantially parallel to the transport direction A” means that it is not necessary to be strictly parallel to the transport direction A of the substrate 11, for example, and may be slightly larger or smaller. Further, “substantially orthogonal to the transport direction A” means, for example, that it does not have to be strictly orthogonal to the transport direction A of the substrate 11 and may be slightly larger or smaller.

張出部41の底面41a及び側面41bには、防着板40が取り付けられている。なお、真空チャンバー10のうち、有効拡散範囲Rの死角となる底面41a及び側面41bには、成膜材料粒子Mbが付着する可能性が低いことから防着板40を取り付けなくてもよい。この場合、防着板40の面積を減らすことによるコスト低減が図られる。 An adhesion prevention plate 40 is attached to the bottom surface 41 a and the side surface 41 b of the overhang portion 41. In the vacuum chamber 10, the deposition plate 40 may not be attached to the bottom surface 41 a and the side surface 41 b that are the dead angle of the effective diffusion range RA because the film forming material particles Mb are unlikely to adhere. In this case, the cost can be reduced by reducing the area of the deposition preventing plate 40.

以上のとおり構成された第2の実施形態に係る成膜装置31によれば、張出部41が基板11の搬送方向Aに略平行な底面41aを有する断面L字状に形成されることにより、基板11に追随して搬送部10a内に入り込んだ埃等が張出部41から材料設置部10bに落ちて成膜材料Maの周りに積もることが避けられる。このことは、ハース機構2の周りのメンテナンス頻度を低減させるので、成膜装置31の運用コスト低減が図られる。   According to the film forming apparatus 31 according to the second embodiment configured as described above, the overhanging portion 41 is formed in an L-shaped cross section having a bottom surface 41 a substantially parallel to the transport direction A of the substrate 11. Thus, it is possible to avoid dust or the like that has entered the transfer unit 10a following the substrate 11 from the overhanging portion 41 and falling onto the material setting portion 10b and being accumulated around the film forming material Ma. This reduces the maintenance frequency around the hearth mechanism 2, so that the operating cost of the film forming apparatus 31 can be reduced.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係る成膜装置は、RPD法に使用するものに限られず、その他のイオンプレーティング法や各種成膜方法に用いることができる。また、チャンバーは内部を真空状態にするものに限られない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, the film forming apparatus according to the present invention is not limited to the one used for the RPD method, and can be used for other ion plating methods and various film forming methods. Further, the chamber is not limited to a vacuum inside.

更に、上記実施形態では、基板の厚さ方向が鉛直方向となる、いわゆる横型の成膜装置について説明したが、本発明は、いわゆる縦型の成膜装置に対しても適用できる。縦型の成膜装置では、基板の厚さ方向が水平方向となり基板の長手方向又は幅方向が鉛直方向となる状態で基板が搬送され、基板に対して水平方向に成膜材料が設置される。   Further, in the above embodiment, a so-called horizontal film forming apparatus in which the thickness direction of the substrate is a vertical direction has been described, but the present invention can also be applied to a so-called vertical film forming apparatus. In the vertical film forming apparatus, the substrate is transported in a state where the thickness direction of the substrate is the horizontal direction and the longitudinal direction or the width direction of the substrate is the vertical direction, and the film forming material is installed in the horizontal direction with respect to the substrate. .

また、張出部は、成膜部の搬送方向で対向する一対の壁の片方にのみ形成されていてもよい。同様に、張出部は、成膜部の基板幅方向で対向する一対の壁の片方にのみ形成されていてもよい。また、成膜部の基板幅方向で対向する一対の壁のそれぞれには、張出部が一切形成されていなくてもよい。また、第1の実施形態において張出部のテーパー面に防着板を設けなくてもよく、防着板を一切設けない態様であってもよい。   Moreover, the overhang | projection part may be formed only in one side of a pair of wall which opposes in the conveyance direction of a film-forming part. Similarly, the overhanging part may be formed only on one of the pair of walls facing each other in the substrate width direction of the film forming part. In addition, no overhanging part may be formed on each of the pair of walls facing each other in the substrate width direction of the film forming part. Further, in the first embodiment, an adhesion preventing plate may not be provided on the tapered surface of the overhanging portion, and an aspect in which no adhesion preventing plate is provided may be employed.

1,31,51…成膜装置 2…ハース機構 3…搬送機構 6…輪ハース 6a…コイル 6b…永久磁石 7…プラズマガン 8…圧力調整装置 9…主ハース 10,52…真空チャンバー 10a,52a…搬送部 10b,52b…材料設置部 10c,52c…成膜部 10d,52d…プラズマ口 11…基板(被成膜物) 15…搬送ローラ 20…防着板 21、41…張出部(第1の張出部、第2の張出部) 21a…テーパー面 31…成膜装置 40…防着板 41a…底面(第1の面) 41b…側面(第2の面) A…搬送方向 B…基板幅方向(被成膜物幅方向) L1,H1,Lz1…搬送部側の開口幅 L2,H2,Lz2…材料設置部側の開口幅 Ma…成膜材料 Mb…成膜材料粒子 P…プラズマビーム RA…有効拡散範囲 RB…有効拡散範囲 Rz…有効拡散範囲   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,31,51 ... Film-forming apparatus 2 ... Hearth mechanism 3 ... Conveyance mechanism 6 ... Wheel hearth 6a ... Coil 6b ... Permanent magnet 7 ... Plasma gun 8 ... Pressure regulator 9 ... Main hearth 10,52 ... Vacuum chamber 10a, 52a ... Conveying section 10b, 52b ... Material setting section 10c, 52c ... Film forming section 10d, 52d ... Plasma port 11 ... Substrate (film formation object) 15 ... Conveying roller 20 ... Casting plate 21, 41 ... Overhanging section (No. 1) 1 overhanging portion, second overhanging portion) 21a... Tapered surface 31... Film forming apparatus 40... Anti-adhesion plate 41a ... Bottom surface (first surface) 41b ... Side surface (second surface) A. ... substrate width direction (film formation object width direction) L1, H1, Lz1 ... opening width on transport side L2, H2, Lz2 ... opening width on material installation side Ma ... film formation material Mb ... film formation material particle P ... Plasma beam RA ... Effective expansion Range RB ... effective diffusion range Rz ... effective diffusion range

Claims (5)

チャンバー内で被成膜物に成膜を行う成膜装置であって、
前記チャンバーは、
前記被成膜物が搬送される搬送部と、
成膜材料が設置される材料設置部と、
前記搬送部及び前記材料設置部の間の成膜部と、に分けられ、
前記成膜部において前記被成膜物の搬送方向で対向する一対の壁の少なくとも一方には、前記搬送部側の端部が外側へ張り出す第1の張出部が形成されており、
前記搬送方向において、前記成膜部の前記搬送部側の開口幅は前記材料設置部側の開口幅より大きく、
前記成膜部において前記搬送方向に直交する被成膜物幅方向で対向する一対の壁の少なくとも一方には、前記搬送部側の端部が外側へ張り出す第2の張出部が形成されており、
前記被成膜物幅方向において、前記成膜部の前記搬送部側の開口幅が前記材料設置部側の開口幅より大きい成膜装置。
A film forming apparatus for forming a film on an object to be formed in a chamber,
The chamber is
A transport unit for transporting the film-forming object;
A material installation part where a film forming material is installed;
The film forming unit between the transfer unit and the material installation unit,
At least one of the pair of walls facing each other in the transport direction of the film-forming object in the film-forming unit is formed with a first projecting portion in which an end on the transport unit side projects outward,
In the transport direction, wherein the opening width of the conveying portion of the film forming section rather larger than the opening width of the material placed side,
At least one of the pair of walls facing each other in the film formation width direction orthogonal to the transport direction in the film formation unit is formed with a second overhanging portion in which the end on the transport unit side projects outward. And
The film forming apparatus in which the opening width of the film forming unit on the transport unit side is larger than the opening width on the material installation unit side in the film forming object width direction .
前記成膜部において前記被成膜物の搬送方向で対向する一対の壁には、前記第1の張出部がそれぞれ形成されている、請求項1に記載の成膜装置。   2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the first projecting portion is formed on each of a pair of walls facing each other in the transport direction of the deposition object in the film forming portion. 前記張出部は、前記搬送方向に略平行な第1の面と搬送方向に略直交する第2の面とを有する断面L字状に形成されている、請求項1又は2に記載の成膜装置。 The component according to claim 1 or 2 , wherein the projecting portion is formed in an L-shaped cross section having a first surface substantially parallel to the transport direction and a second surface substantially orthogonal to the transport direction. Membrane device. 前記チャンバーの壁には防着板が取り付けられている、請求項1〜3のうち何れか一項に記載の成膜装置。 The film-forming apparatus as described in any one of Claims 1-3 with which the deposition prevention board is attached to the wall of the said chamber. 前記成膜部の壁にはプラズマガンが設けられている、請求項1〜4のうち何れか一項に記載の成膜装置。 The film-forming apparatus as described in any one of Claims 1-4 with which the plasma gun is provided in the wall of the said film-forming part.
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