JPS6017074A - 薄膜形成装置、及びこれを構成する処理室ユニツト - Google Patents

薄膜形成装置、及びこれを構成する処理室ユニツト

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JPS6017074A
JPS6017074A JP12529583A JP12529583A JPS6017074A JP S6017074 A JPS6017074 A JP S6017074A JP 12529583 A JP12529583 A JP 12529583A JP 12529583 A JP12529583 A JP 12529583A JP S6017074 A JPS6017074 A JP S6017074A
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thin film
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film forming
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JP12529583A
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Tatsuo Oota
達男 太田
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Konica Minolta Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 1、産業上の利用分野 本発明は薄膜形成装置(例えば真空蒸着装置)、及びこ
れを構成する処理室ユニットに関する。
2、従来技術 まず、従来の薄膜形成装置として例えば反応蒸着装置に
ついて説明する。
この種の反応蒸着装置は、例えばI T O(Indi
umTin 0xide)からなる透明導電膜の形成に
際し、イオン化又は活性化された酸素ガスの存在下で工
TOタブレットからIn −Sn合金及び/又はその酸
化物を蒸発させ、基体上に蒸着させることができる。
反応蒸着装置には、D、 C,イオンブレーティング装
置、RFイオンブレーティング装置が知られている。 
この中で、高周波放電を利用したRFイオンブレーティ
ングについては、特開昭50−84474号、特開昭4
9−113733号、特開昭49−120877号各公
報に置きれている。例えば第1図に示す如く、真空槽(
ペルジャー)30内において1、基体2をヒーター34
で加熱1〜、必要に応じて基体2の背後電極に所定の電
圧(−10’V〜−10KV )35を印加する一方、
蒸発源25上に配したコイル電極70(高周波放電極)
に交流電圧71を印加しく尚、交流の周波数は任意であ
るが、高周波(例えば13.56 MHz )を使用す
ると、放電の安定性が良い。)これによって基体2−電
極70間に生じるグロー放電で、蒸発物質の蒸気と共に
導入管36からの未活性反応用ガスの各原子を活性化又
はイオン化し、例えばITO膜を基板2上に堆積させる
しかしながら、この反応蒸着装置は次の如き欠陥がある
ことが分った。 即ち、長尺の基体2を用いてこれに蒸
着する場合には、巻回した長尺の基体2を真空槽30内
に搬入しなければならないが、単一の真空槽30で蒸着
を行なえば、基体2の表面及び巻回した基体間の間隙か
ら水分、ガス等が放出される。 この結果、真空槽30
の真空度の低下が生じ、まだ基体に形成される蒸着層に
不純物が混入して蒸着膜の性能劣化の原因となる。
そして、上記の装置により基体2上に複数種の蒸着膜を
形成する(例えば基体の両面に各蒸着膜を夫々形成する
)には、複雑な基体2の反転装置を設けなければならな
い。 また、基体2に複数の蒸着膜を形成するには、第
1の蒸着膜を形成した後、真空槽30を一旦大気圧に戻
して蒸発物質を変え、再び真空にして次の蒸着を行なわ
ざるを得ない。 この場合、真空槽30の内壁に付着し
た前の蒸着物質が剥離・浮遊し−1これが新たな蒸着膜
に混入するといった事態が発生する。
即ち、第1図に示すような反応蒸着装置では、長尺の基
体や基体の両面への蒸着、あるいは複数薄膜を形成する
のに不適当なのである。
そこで、真空槽を拡張し、その内部を複数個に区切るこ
とによりいくつかの部屋に分け、薄膜が形成されるべき
基体を供給又は巻取る部屋と、薄膜を形成する蒸着室と
は仕切板によシ隔離した蒸着装置が知られている。 こ
の蒸着装置では、基体表面、あるいは巻回した基体の間
から水分、あるいは不純物が蒸発しても蒸着室はとれら
の影響を受けず、蒸着膜に不純物が混入することが防止
される。 蒸着室をいくつか設ければ、−々大気圧に戻
し、蒸発物質を変えるととなく、基体を複数の蒸着槽を
通過させるだけで複数の蒸着を形成するととができる。
 また、搬送途中で基体を反転すれば、基体の両面に蒸
着層を形成することも容易に行なえる。
しかしながら、長尺の基体を供給する部屋、複数の蒸着
槽、基体を巻取る部屋、更には各仕切板を内部に設ける
大きな真空槽を製造するのは容易な事ではない。 しか
も、製造後の真空槽の運搬等が非常に困難である。
3、発明の目的 本発明の目的は、蒸着室等の複数の部屋を設ける場合、
容易に製造又は組立ての出来る薄膜形成装置、及びその
処理室ユニットを提供することにある。
4、発明の構成 即ち、本発明は、複数の部屋を互いに一体化することに
よって構成されることを特徴とする薄膜形成装置に係る
ものである。
また、本発明は、この薄膜形成装置を構成するだめの処
理室ユニッ)において、薄膜が形成されるべき基体を搬
送するだめのガイド手段と、前記一体化時にユニット間
を隔離する仕切壁と、内部空間域に存在する基体処理領
域とを有することを特徴とする処理室ユニットに係るも
のである。
5、実施例 以下、本発明の実施例を、図面を使用し詳細に説明する
第2図から第4図までは、本発明の実施例による薄膜形
成装置を構成するための各部屋の概略断面図を示す。
第2図は、薄膜を形成すべき基体2を巻回し九ローラ3
を収容するために設けられる基体供給(若しくは巻取)
室A(又はE)を表わしている。
基体供給室Aの下部にはレール6が設けられてお)、蓋
部7を押す又は引くことにより搬送筒−ラR1予備加熱
器4等と一緒にロー23の装入又は取出しを容易に行な
うことができる。 なお、この基体供給室Aは、薄膜が
形成された基体2を巻取るだめの巻取室Eと同一の構造
である。 第2図に示すようにローラ3を矢印の方向に
回転させれば、基体供給室Aとしての役割を果たし、矢
印の方向と反対に回転させれば基体巻取室Eとしての役
割を果たすこととなる。
第3図と第4図は、基体2に薄膜を形成する蒸着室を表
わしておシ、両者の違いは基体2の搬送路が違うだけで
構造は同一である。 各蒸着室には、搬送ローラR1防
着板9、ヒータ34等が配される。
そして、第5図は、前記した各室を接続するためのフラ
ンジFを示しておシ、例えばフランジFに設けた孔10
にボルトBTを通し、ナラ)Nでこれを締めることによ
り各室間を接続して一体化する。 逆にポル)Bを緩め
て取外せば各室間を容易に分離できる。フランジFの内
側に設けられた溝11はシール用のOリング15(第6
図参照)を取付けるために設けられている。 各室を区
分けするための仕切板8は各室と一体に1枚又は2枚設
けられ、その上下には、基体2を搬送(搬入又は搬出)
するために必要な開口部12がある。
以上のように構成された各室を一体化した薄膜形成装置
を第6図に示す。 ここでは、長尺状のポリエチレンテ
レフタレ−1・(PET)フィルムを基体2とし、これ
に透明導電性フィルム用の多層膜を形成する場合を例に
挙げ、詳細に説明する。
膜厚がzoo pm、 rjJが1rQ、長さが200
mのPETの基体2を巻回したロー23が基体供給室A
に装入され、ロー23から繰り出された基体2は、搬送
ローラRで搬送方向が規制されながら、各蒸着室B、C
XDを通過し、巻取室E内に設けられた巻取ローラ13
に巻取られる。 とのとき、基体2に加わる張力を一定
にするため、ロー23は回転が制御されている。
ロー23から繰シ出された基体2は、基体供給室A内に
設けられた予備加熱器(ハロゲンランプ)4を通過する
とき、50°C〜150°C好ましくは8000以下に
加熱され、表面に付着している水分、吸着ガスが脱離さ
れる。 基体供給室Aは、排気口14を介し真空ポンプ
で10 ’ 〜10 ’ Torrの真空状態に保たれ
ており、かつ基体2表面から脱離されたガスは排気口1
4から排気され、仕切板8の作用もあって、隣接する蒸
着室Bに侵入するようなことはない。
予備加熱器4で処理された基体2は、つぎに放電電極5
を通過するときに、基体2表面に薄膜を付着し易くする
ため、イオン処理が行なわれる。
イオン処理は、放電電極5に酸素ガスを送多つつ、直流
又は交流電圧(2KV〜5KV)を印加することによシ
行なう。 これで基体2は、薄膜が形成される準備が完
了し、蒸着室Bに搬送される。
第6図で示す実施例では、最初にロール状に巻かれた基
体2の内側に薄膜を形成するため、蒸着室Bの下部の開
口部12から基体2を搬送し、蒸着槽Bの上部で基体2
内側の面を蒸発源25に対向せしめている。
本実施例τは、蒸着室B内で基体2上に酸化シリコン層
を形成する0 この酸化シリコン層を形成する理由は、
PETの基体2の耐熱性の向上、表面硬度の強化を図る
ためであり、また酸化シリコン層は表面反射率の低下に
も効果がある。 この効果は酸化シリコンの膜厚が10
00 X〜5000 Kで大である。
基体2に酸化シリコン層を形成するために蒸発源25は
酸化線素、例えばSiO又は5iOzとし、これを電子
銃(図示せず)によシ加熱している。
また、蒸着室Bには、基体2に形成される酸化シリコン
層の膜質を向−卜させるため、放電装置37が設けられ
ている。 この放電装置37は、第7図に示すように構
成され、外部から導入された酸素ガスだ中央の導管45
内を通過するとき、コイル状に巻かれた放電電極46に
端子40から高周波を印加すると、導入管36からの酸
素ガスが放電によシイオン化又は活性化されることによ
シ蒸発材料との反応が促進され、蒸着膜の膜質が高めら
れるのである。 本実施例では、放電電極46に印加す
る周波数は、13.56 MHz %電力は400W〜
IKwとし、酸素ガスの流量は30〜100cc/mi
nとする。 なお、蒸着室Bのガス圧は、lXl0’〜
5xio’Torrであシ、蒸着速度は1000〜20
00 X /minである。
蒸着室Bで基体2に酸化シリコン層が形成されると、基
体2は蒸着室Bの上部で反転させられ、蒸着室Cに搬送
される。 従って、蒸着室Cでは、酸化シリコンが製膜
されていない側の基体2の面を蒸着処理するとととなる
蒸着室Cでは、蒸着室Eで積層する透明導電膜の膜付向
上を図るための下地膜を基体2上に製膜する。 乙のだ
めの蒸発源26は酸化硅素、例えばSin、SiO□又
は酸化アルミニウム、例えばA120mとし、これを電
子銃によ漫加熱し、他方放電装置37は蒸着室B内のも
のと同一の構造で、酸素ガスの流量、印加周波数も同一
の条件とした。 蒸着速度は、1000〜2ooOA/
minであシ・、この蒸着室Cで形成する下地膜の膜厚
は50〜5000 A、好ましくは50〜1000 A
で良い。
蒸着室Cで製膜が終ると、基体2は蒸着室りに搬送され
、透明導電膜の蒸着が行なわれる。 透明導電膜の蒸発
源γとして、ITO,In−Sn合金、又はInとSn
の2つの蒸発源を配することができる。 蒸発源がTT
Oのときは電子銃により加熱を行ガい、他のときは抵抗
加熱によシ加熱する。 放電装置37は蒸着室Cのもの
と同一構造で、同一の条件によシ酸素ガスをイオン化又
は活性化している。 そして基体2を加熱ヒータ(ハロ
ゲンランプ)34で加熱しなから製膜な行なう。 蒸着
速度は、200〜1000 A/minであシ、シート
抵抗が100〜500Ω/Cm ”、光透過率が80〜
88チ(550nm波長光)の連続製膜が可能である。
透明導電膜が形成された基体2は、基体巻取室Eに搬送
され、巻取ロール13に巻取られることとなる。 この
時、基体巻取室E内に設けられた搬送ロールR1とR2
の間に電圧を印加し、 メータMでシート抵抗を検知す
ると共に、センナSI、Stで光透過率を検知する等、
透明導電膜の膜質を検査することとしている。 巻取ロ
ール13は、基体2の搬送速度を一定とするよう回転が
制御され、搬送速度は10m/min以下としている。
 巻取四−ル13に巻取られた基体2は、基体巻取室E
の蓋部47を取外してから取出すことができる。 基体
巻取室E内の下部には、基体搬入槽Aと同様にレールが
設けられておシ、巻取ロール13を容易に引き出すこと
ができる。
力お、各蒸着室には防着板9、排気口14が夫々設けら
れている。 従って、各蒸着室のガス圧、ガスの種類及
び割合を所望の条件で制御でき、各室で発生したガスが
他の室に侵入し、混合することを避けることが出来る。
なお、上記の各室間の接続には、ボルドーナツトの組合
せ以外の固定構造を採用してよい。
また、基体2の材料が加熱変形が生じ易い物質であると
きには、第8図と第9図に示すように、蒸着室内に制御
ローラ招を設け、この制御ローラ43を一定温度に保ち
、基体2を制御ローラ招に密着させつつ搬送すれば、熱
変形を防止することが出来る。 これによると基体2と
蒸発源41の間隔が短く女る。 従って、この場合には
、蒸着法によるだけでなく、スパッタリングによる薄膜
形成も可能となる。 このスパッタリングでは、蒸発源
25に代えてStow等のターゲットを配し、室内に、
静ガスを供給すればよい。
第6図に示す実施例では、各室を横に配列したが、この
配列は種々変形が可能である。
第10図に変形例として、各室の積重ね構造の薄膜形成
装置を示す。 この装置は、基体収納室Gが、第6図に
示す基体供給室Aと基体巻取室Eの両者の働きを兼用し
ており、ローラ3から繰シ出された基体2が、矢印の方
向に搬送されることによシ、各蒸着室H,I、Jを通過
し、各蒸着膜が第6図の例と同様に形成され、巻取ロー
213に巻取られることとなる。 このように薄膜形成
装置を積重ね構造とすれば、同装置を載置する床の占有
面積を少なくすることができる。 第11図は、この薄
膜形成装置の蒸着室工の断面図でア)、第12図は、他
の蒸着室Kを示す。
以上記載した薄膜形成装置に使用している搬送ローラR
の二側を第13図と第14図に示す。 第13図では搬
送ローラRの両端部に規体規制リング47を設け、搬送
中の基体2のズレを防止し、均一な張力によシ熱変形を
防止することとした。 また、現体規制リング47の取
付位置は、スロットS内で位置調整可能にビス41で固
定することによって調整できるので任意の巾の基体2に
対応出来る。
第14図は、別の搬送ローフRを示す0 この搬送ロー
ラRによれば、搬送ローラRと基体2との接触面は一方
向に傾斜しているので、基体2には矢印の方向に力が加
わシ、基体2は常に一方のリング側へ付勢される。 こ
のため両リング47−47間の間隔は余裕をもたせると
とができる。
以上に述べた例において、各室内に配する部材の形状等
は種々変更してよい。 なお、本発明は蒸着以外の薄膜
形成法にも適用してよい06、発明の作用効果 従来の薄膜形成装置は、共通の外壁を最初に作製し、そ
れから内部の蒸着室等の部屋を区切ることとしていたた
め、基体の両面に、または多層の製膜を行なう大型の装
置を製造するのは容易でなく、運搬するのも困難であっ
た。 従って、材料を設置場所に運び、その場所で薄膜
形成装置全体を作製することが行なわれていたのである
しかし、本発明によれば、例えば各部屋を作製し、これ
を一体化することにより薄膜形成装置を構成出来る。 
個々の部屋を作製するのはそれ程困難ではなく、各部屋
毎に運搬するのも容易である。 従って、工場で各部屋
を作製し、設置場所でこれらの部屋を一体化することが
可能となシ、大型の薄膜形成装置でも、作製が容易とな
った。
そして、各処理室ユニットには搬送ローラ等のガイド手
段、仕切壁、基体処理領域があるので、処理室ユニット
の配列及び組合せが比較的自由に行なえる。 基体の両
面、あるいは片面に多層の薄膜を製膜するときでも、新
たな装置を必要とするととなく、基体の搬送経路を変化
させ、あるいは組合せをかえたシ、増設することによυ
対応することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例による反応蒸着装置の概略断面図である
。 第2図〜第14図は本発明の実施例を示すものであって
、 第2図は基体供給又は巻取室、 第3図、第4図は蒸着室の断面図、 第5図は各部屋を接続するフランジ部分の斜視図、 第6図、第10図は薄膜形成装置の二側の各断面図、 第7図は放電装置の拡大断面図、 第8図、第9図は薄膜形成装置を構成する蒸着室の他の
例を示した断面図、 第11図は第10図の蒸着室を示した断面図、第12図
は第11図の蒸着室の変形例を示した断面図、 第13図、第14図は搬送ローラの正面図である。 なお、図面に用いられている符号について、2・・・・
・・・・・・・・−・・・・基体3・・・・・・・・・
・・・・・・・・・供給ローラ4・・・・・・・・・・
・−・・・・・予備加熱器8−・・・・・・・・・・−
・・・・・・−・・・仕切板9−・・・・−・−・−・
・・・−防着板13・・・−一−−・・−・−・・・・
・巻取ローラ筋、26.27−・・・・・蒸発源 37・・・・・・−・・・・−・−・・・−放電装置F
−−・−・−−−−・−・−・・−・フランジA−・−
・・−・・・・・・・−一基体供給室B、 C,DXH
XI 、 JXK・・・・−・・・・−蒸着室E −・
−−−−−−−・−・・・基体巻増室G ・・・・−・
・・・・−・・・・・・−・・・・基体供給、巻取室R
−・−・・・・・・・−・・・−・−搬送ロー−yB 
T−・・−・・−m−・ボルト N−・・−−−−−−す、ト である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏(他1名)第1図 第2図 第3図 第4図 396− 第7図 37 第8図 第9図 第10図 397− 第11図 第13図 ρ (自発) 手糸売?市正書 1、事件の表示 昭和58年 特許 願第125295号2、発明の名称 薄膜形成装置、及びこれを構成する処理室ユニット3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿1丁目26番2号名 称 
(127)小西六写真工業株式会社4、代理人 住 所 東京都立川市柴崎町3−9−17鈴木ビル2階
6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象 (1)、明細書箱14頁20行目、第15頁3行目の「
現体規制リング」を「基体規制リング」と夫々訂正しま
す。 一以 上− (2) (1)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の部屋を互いに一体化することによって構成さ
    れることを特徴とする薄膜形成装置。 2、複数の部屋が互いに着脱可能に構成されている、特
    許請求の範囲の第1項に記載した薄膜形成装置。 3、部屋間を隔離する仕切壁が各部屋に一体に設けられ
    、薄膜が形成されるべき基体を搬入若しくは搬出するた
    めの開口部が前記仕切壁に隣接して設けられている、特
    許請求の範囲の第1項又は第2項に記載した薄膜形成装
    置。 4、互いに一体化して薄膜形成装置を構成するための処
    理室ユニットにおいて、薄膜が形成されるべき基体を搬
    送するためのガイド手段と、前記一体化時にユニ、)間
    を隔離する仕切壁と、内部空間域に存在する基体処理領
    域とを有することを特徴とする処理室ユニット。
JP12529583A 1983-07-09 1983-07-09 薄膜形成装置、及びこれを構成する処理室ユニツト Pending JPS6017074A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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