KR101292459B1 - 연속 성막 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 권출 유닛, 권취 유닛의 교환 작업이 용이한 연속 성막 장치를 제공한다. 이 연속 성막 장치는, 진공 챔버(1)와, 성막 롤(2)과, 이것에 감아 걸린 피성막재에 측방으로부터 성막 물질을 공급하는 증발원(7L1, 7L2, 7R)과, 상기 피성막재를 상기 성막 롤(2)에 공급하는 권출 유닛(3) 및 성막 후의 피성막재를 권취하는 권취 유닛(4)을 구비한다. 진공 챔버(1)는, 증발원의 반출 및 반입을 위한 증발원용 개구와, 이것을 개폐하는 증발원용 도어부(16L, 16R)와, 상기 증발원용 개구와는 별도로 설치되는, 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)의 반출 및 반입을 위한 피성막재용 개구와, 이것을 개폐하는 피성막재용 도어부(17L, 17R)를 갖는다.

Description

연속 성막 장치 {CONTINUOUS FILM FORMING APPARATUS}

본 발명은, 띠 형상의 피성막재가 감아 걸리는 성막 롤을 갖고, 이 성막 롤에 의해 반송되는 상기 피성막재의 표면에 기능성 박막 등의 박막을 연속적으로 성막하는 연속 성막 장치에 관한 것이다.

종래, 플라스틱이나 무기질 등에 의해 형성된 장척의 필름이나 시트로 이루어지는 피성막재의 표면에 박막을 연속적으로 형성하기 위한 연속 성막 장치로서, 진공 챔버와, 이 진공 챔버 내에서 연속적으로 상기 피성막재를 반송하는 수단과, 그 반송되는 피성막재의 표면에 각종 기능성 박막을 스퍼터링이나 증착에 의해 성막하는 수단을 구비한 장치가 있다. 이러한 종류의 연속 성막 장치에서는, 뱃치(batch) 처리마다, 스퍼터원 등의 증발원의 교환, 성막 영역을 구획하는 마스크의 교환이나 청소, 피성막재의 교환이나 장치를 통한 피성막재의 공급과 같은 메인터넌스나 준비 작업을 행할 필요가 있다.

최근, 상기와 같은 작업이 용이하게 행해지고, 또한, 설치에 필요로 하는 스페이스가 작은 연속 성막 장치가 여러가지 제안되어 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1 및 2에는, 진공 챔버와 성막 재료의 증발원을 구비한 연속 성막 장치이며, 상기 진공 챔버가 챔버 본체와 측면벽을 갖고, 이 측면벽이 사이드 도어부로서 상기 챔버 본체에 대하여 개폐 가능으로, 이 측면벽에 상기 증발원이 설치된 것이 기재되어 있다.

이 연속 성막 장치는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 하부 프레임(30) 상에 설치된 진공 챔버(101)와, 이 진공 챔버(101) 내에 설치되는 증발원(7L, 7R)을 구비한다.

상기 진공 챔버(101)는, 챔버 본체(15)와 측면벽(25, 26)으로 구성된다. 챔버 본체(15)는, 배면벽(21)과, 이에 대향 배치된 정면벽(22)과, 이들 배면벽(21) 및 정면벽(22)의 상단부끼리 및 하단부끼리를 각각 연결하는 상면벽(23) 및 하면벽(24)을 갖고, 좌우로 개방하는 프레임 형상을 이룬다. 상기 측면벽(25, 26)은, 상기 챔버 본체(15)의 좌우의 개구를 개폐 가능하게 폐색하는 좌우의 증발원용 도어부(16L, 16R)를 구성하고, 이들 증발원용 도어부(16L, 16R)는, 각각, 상기 배면벽(21)의 측단부에 설치된 힌지 기구(27)에 의해 챔버 본체(15)에 대하여 개폐 가능하게 연결되어, 폐쇄했을 때에 챔버 본체(15) 내를 기밀 상태로 한다.

상기 진공 챔버(101)에는, 그 내부를 상하로 구획하는 격벽판(41)이 설치되어 있다. 진공 챔버(101) 내의 하부에는 성막 롤(2)이 회전 가능하게 설치된다. 이 성막 롤(2)의 주위에는 피성막재인 필름이 감아 걸리고, 이 필름이 상기 성막 롤(2)의 회전에 의해 정속도로 반송된다.

한편, 진공 챔버(101) 내의 상부에는, 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)이 설치되는 데 더하여, 복수의 보조 롤(5) 및 복수의 보조 롤(6)이 각각 회전 가능하게 설치된다. 상기 보조 롤(5)은, 상기 권출 유닛(3)으로부터 권출된 성막 전의 피성막재를 성막 롤(2)측에 반송하고, 상기 보조 롤(6)은, 상기 성막 롤(2)로부터 성막 후의 피성막재를 권취 유닛(4)측에 반송한다.

진공 챔버(101) 내의 하부에는, 상기 성막 롤(2) 이외에, 성막 롤(2)의 좌우에 위치하도록 상기 증발원(7L, 7R)이 설치되어 있다. 또한, 진공 챔버(101)의 상부에는, 이 진공 챔버(101) 내의 상부를 진공 배기하는 배기 펌프(10)가 설치되어 있다. 상기 보조 롤(5, 6)의 일부에는, 통상, 로드셀 등의 측정 소자를 구비한 장력 측정 기구가 부설된다.

상기 권출 유닛(3) 및 상기 권취 유닛(4)은, 각각, 회전축과, 이 회전축에 착탈 가능하게 설치되어 주위에 피성막재가 권취되는 코어를 갖는다. 한편, 상기 배면벽(21) 및 상기 정면벽(22)에는, 상기 회전축을 착탈 가능하고 또한 회전 가능하게 지지하는 회전 구동부가 설치된다. 또한, 상기 성막 롤(2) 및 상기 각 보조 롤(5, 6)은 상기 배면벽(21)과 정면벽(22)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 상기 증발원(7L, 7R)은 측면벽(25, 26R), 즉 사이드 도어부(16L, 16R)에 착탈 가능하게 설치되어 있다.

성막 운전 개시시에 있어서, 상기 권출 유닛(3)의 코어에는 성막 전의 피성막재가 코일 형상으로 풀로 권취되는 한편, 권취 유닛(4)의 코어는 그 주위에 성막 후의 피성막재가 아직 권취되어 있지 않은 빈 상태로 되어 있다. 진공 챔버(101)의 내부가 진공까지 감압된 후, 권출 유닛(3)의 코어에 감긴 필름은, 보조 롤(5)을 통해 성막 롤(2)에 연속적으로 공급되어, 성막 롤(2)의 외주면 상에서 성막된 후, 다시 권취 유닛측의 보조 롤(6)을 통해 권취 유닛(4)에 설치된 코어에 권취된다. 이때, 보조 롤에 부설된 장력 측정 기구가 피성막재의 장력을 검출해, 이 검출된 값이 회전 구동부에 피드백되어, 권출 유닛, 권취 유닛의 회전축이 토크 제어된다. 이에 의해, 피성막재에 소정의 장력이 부여된다.

성막 운전 종료 후, 좌우의 증발원용 도어부(16L, 16R)가 개방되는 동시에, 이들 증발원용 도어부(16L, 16R)에 부설되어 있는 증발원(7L, 7R)이 챔버 밖으로 인출된다. 이 상태에서 증발원(7L, 7R)의 메인터넌스나 교환이 행해진다. 비워진 권출 유닛(3)이나 풀로 권취된 권취 유닛(4)은, 상기 증발원 도어부로부터 반출되어, 이들 대신하여 신규인 유닛이 반입된다. 이와 같은 권출 유닛(3), 권취 유닛(4)의 반출, 반입 작업은, 이 명세서에 있어서 유닛의 교환 작업으로 불린다.

상기 진공 챔버(101)의 증발원용 도어부는, 상기 측면벽(25, 26)이 아니어도 되고, 예를 들어 도 7에 도시하는 바와 같이, 상기 진공 챔버(101) 중 예를 들어 중앙의 부분으로부터 분할된 좌우의 분할부에 의해 구성되어도 된다. 구체적으로, 도 7에 도시되는 진공 챔버(101)는, 좌측 분할부(34L), 중앙 분할부(33) 및 우측 분할부(34R)로 3분할되어, 상기 좌측 분할부(34L) 및 상기 우측 분할부(34R)가 각각 좌우의 증발원용 도어부(16L, 16R)를 구성한다. 상기 중앙 분할부(33)와 상기 좌측 분할부(34L)는, 배면벽(21)의 한쪽 측단부와 정면벽(22)의 한쪽 측부와 상면벽(23) 및 하면벽(24)을 통과하는 제1 분할면(31)에 의해 상호 분할되고, 상기 중앙 분할부(33)와 상기 우측 분할부(34R)는, 상기 배면벽(21)의 다른 쪽 측단부와 상기 정면벽(22)의 다른 쪽 측부와 상기 상면벽(23) 및 하면벽(24)을 통과하는 제2 분할면(32)에 의해 상호 분할된다.

이 타입의 진공 챔버(101)에서는, 증발원용 도어부에 의해 개폐되는 개구의 면적이 크므로, 메인터넌스 등의 작업성이 보다 향상된다. 이 도 7에 도시되는 연속 성막 장치 및 도 5 및 도 6에 도시한 연속 성막 장치는 양쪽 사이드 개방 타입의 연속 성막 장치로 총칭된다.

상기 양쪽 사이드 개방 타입의 연속 성막 장치는 스페이스 효율이나 메인터넌스성이 우수하지만, 필름 등의 피성막재의 공급이나, 성막 후의 피성막재의 회수시에 권출 유닛이나 권취 유닛을 진공 챔버(101) 내로부터 반출, 반입하는 유닛 교환 작업이 곤란할 경우가 있다. 구체적으로, 상기 유닛 교환 작업은, 증발원 도어부가 열림으로써 개방되는 측방 개구를 통하여 행해지지만, 권출 유닛 혹은 권취 유닛은 진공 챔버의 상부에 설치되므로, 이들 유닛을 상기 측방 개구를 통하여 반입 반출하는 교환 작업이 행하기 어려운 경우가 있다.

상기 유닛 교환 작업을 위해, 상기 진공 챔버로부터 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛이 그 회전축과 평행한 방향으로 인출되도록 이들 유닛이 배치되는 것도 생각할 수 있지만, 이와 같은 축 방향으로의 유닛의 인출은, 당해 유닛이 배치되는 진공 챔버 상부의 높은 위치에 당해 유닛의 롤의 인출을 위한 넓은 스페이스의 확보를 필요로 한다. 또한 높은 위치에서의 진공 챔버로부터의 롤의 인출이나 장착은 곤란하다.

일본 특허 출원 공개 제2006-77284호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-31492호 공보

본 발명은, 피성막재의 반송을 위한 권출 유닛 및 권취 유닛의 교환 작업이 용이한 연속 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 연속 성막 장치는, 진공 챔버와, 이 진공 챔버 내에 회전 가능하게 설치되어, 주위에 상기 피성막재가 감아 걸리는 성막 롤과, 상기 성막 롤에 감아 걸린 피성막재에 성막 물질을 공급하여 퇴적시키기 위한 당해 성막 물질의 증발원과, 상기 진공 챔버 내에 있어서 상기 성막 롤의 상방으로 회전 가능하게 배치되어, 상기 피성막재를 상기 성막 롤에 공급하는 권출 유닛과, 상기 진공 챔버 내에 있어서 상기 성막 롤의 상방으로 회전 가능하게 배치되어, 성막 후의 피성막재를 권취하는 권취 유닛을 구비한다. 상기 진공 챔버는, 이 진공 챔버 내에 대한 상기 증발원의 반입 및 반출을 위한 증발원용 개구와, 이 증발원용 개구를 개폐하는 증발원용 도어부와, 상기 증발원용 개구와는 다른 위치에 설치되는, 상기 진공 챔버 내에 대한 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛의 반입 및 반출을 위한 피성막재용 개구와, 상기 증발원용 도어부와는 별도로 설치되어 상기 피성막재용 개구를 개폐하는 피성막재용 도어부를 갖는다. 이들 피성막재용 개구 및 피성막재용 도어부는, 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛을 종래와 같이 증발원용 개구를 통하여 반입 반출할 필요없이 유닛 교환 작업을 용이하게 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연속 성막 장치의 단면 정면도이다.
도 2의 (a)는 상기 연속 성막 장치에 포함되는 분위기 유통 억제부의 단면도이며 그 시일 기구가 작동하기 전의 상태를 도시하는 도면, (b)는 당해 분위기 유통 억제부의 단면도이며 그 시일 기구가 작동한 후의 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 연속 성막 장치의 단면 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 연속 성막 장치의 단면 정면도이다.
도 5는 종래의 연속 성막 장치의 단면 정면도이다.
도 6은 도 5의 연속 성막 장치의 평면도이다.
도 7은 다른 종래의 연속 성막 장치의 평면도이다.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연속 성막 장치를 도 1을 참조하여 설명한다. 또한, 상기한 도 5 내지 도 7에 도시되는 종래의 연속 성막 장치의 구성 요소와 공통되는 구성 요소에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략 혹은 간략하는 것으로 해, 당해 종래 장치와 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

이 실시 형태에 관한 연속 성막 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같은 진공 챔버(1)를 구비한다. 이 진공 챔버(1)는, 하부 프레임(30) 상에 설치되어, 상부 챔버(1H)와 그 하방에 위치하는 하부 챔버(1L)를 구비한다. 이들 챔버(1H, 1L)는, 피성막재(F)의 반송을 위한 반송로(12)를 형성하는 분위기 유통 억제부(11)를 통해 서로 접속되어 있다.

상기 상부 챔버(1H)에는, 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)이 설치된다. 이들 유닛(3, 4)은, 각각, 챔버측에 설치된 회전 구동부에 대하여 상하 방향으로부터 착탈 가능하고, 또한 회전 가능하게 설치되는 회전축을 구비한다. 상기 하부 챔버(1L)에는, 복수의 보조 롤(5) 및 복수의 보조 롤(6)이 설치되어 있다. 상기 보조 롤(5)은, 상부 챔버(1H) 내의 권출 유닛(3)으로부터 권출된 피성막재(F)를 상기 분위기 유통 억제부(11)의 반송로(12)를 통하여 하부 챔버(1L)측으로 반송하고, 상기 보조 롤(6)은, 하부 챔버(1L)에 있어서 성막된 피성막재(F)를 상기 반송로(12)를 통하여 상부 챔버(1H) 내의 권취 유닛(4)으로 안내한다. 또한, 상부 챔버(1H)에는 배기 펌프(10)가 부설되어, 이 배기 펌프(10)는 상기 상부 챔버(1H)를 구성하는 상면벽(23H)의 중앙부에 설치되어 있다.

상기 상부 챔버(1H)에는, 탈가스 촉진 수단이 더 설치된다. 이 탈가스 촉진 수단은, 권출 유닛(3)으로부터 권출된 피성막재(F)가 하부 챔버(1L)로 반송되는 사이에 피성막재(F)에 부착된 가스 성분(주로 수증기)의 분리를 촉진하는 것으로, 상기 권출 유닛(3)으로부터 권출된 피성막재(F)를 상하 사행시키면서 반송하기 위한 보조 롤(5A)과, 상하 사행하면서 반송되는 피성막재(F)의 사이에서 당해 피성막재(F)에 인접하도록 배치되는 복수의 히터(46)를 갖는다. 또한, 상기 피성막재(F)를 사행시키기 위한 보조 롤(5A)은 필수는 아니고, 히터도 적어도 1개 있으면 된다.

상기 상부 챔버(1H)는, 상부 챔버 본체(15H)와, 그 좌우 양측에 설치되는 피성막재용 도어부(17L, 17R)를 갖는다. 상기 상부 챔버 본체(15H)는, 그 좌우 양측의 위치에, 상기 권출 유닛(3) 및 상기 권취 유닛(4)의 상부 챔버(1H) 내에의 반입 및 상부 챔버(1L) 내로부터의 반출을 위한 피성막재용 개구를 형성하고, 상기 피성막재용 도어부(17L, 17R)는 각각 상기 피성막재용 개구를 개폐하도록 배치된다.

상기 피성막재용 도어부(17L, 17R)는, 상기 상면벽(23H)의 좌우의 측부, 배면벽(21H) 및 정면벽(22H)의 좌우의 삼각 형상의 측부 및 좌우의 측면벽(25H, 26H)에 의해 각각 구성된다. 상기 상부 챔버 본체(15H)는, 상기 상부 챔버(1H)의 배면벽(21H) 및 정면벽(22H)의 각 중앙부, 상기 상면벽(23H)의 중앙부 및 하면벽(24H)으로 이루어지고, 정면으로부터 보아 사다리꼴 형상을 이룬다. 이 상부 챔버 본체(15H)에 힌지 기구(27)를 통해 상기 각 피성막재용 도어부(17L, 17R)의 상부 내 측 단부가 수평축 주위로 회전 가능 즉 개폐 가능하게 연결되어, 당해 피성막재용 도어부(17L, 17R)는 그 폐쇄 위치에서 상부 챔버 본체(15H) 내를 기밀 상태로 한다.

도시예에서는, 상부 챔버(1H)의 좌측에 권출 유닛(3)이, 우측에 권취 유닛(4)이 배치되어 있으므로, 좌측 혹은 우측의 피성막재용 도어부(17L, 17R)를 개폐함으로써, 권출 유닛(3) 혹은 권취 유닛(4)의 교환을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 피성막재용 도어부(17L, 17R)는, 상면벽의 좌우의 측부를 포함하므로, 당해 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 개방됨으로써 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)의 경사 상방을 각각 넓게 개방할 수 있어, 이에 의해, 이들 유닛이 회전 구동부에 경사 상방으로부터 착탈되는 것을 가능하게 한다. 즉, 유닛 교환 작업을 용이하게 할 수 있다.

이 연속 성막 장치는, 작업 덱(deck)(48)을 더 구비한다. 이 작업 덱(48)은, 상기 상부 챔버(1H)와 상기 하부 챔버(1L)의 사이에 설치되어, 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)에 대한 상부 챔버(1H)로부터의 취출 작업 및 상부 챔버(1H)에의 설치 작업을 용이화한다. 이 실시 형태에 관한 작업 덱(48)은, 하부 챔버(1L)의 주변 영역을 넓게 덮도록 상부 챔버(1H)의 하면 근방에 설치되어 있다. 이로 인해, 당해 작업 덱(48)은, 상하의 분위기를 구분하여 하부 챔버(1L)의 주변 영역에 있어서의 분위기가 작업 덱(48)의 상측에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있어, 이에 의해, 작업 덱(48)보다도 상측 에어리어의 청정도를 높게 유지하고, 상기 작업 덱(48)보다도 하측의 에어리어에서 행해지는 증발원의 메인터넌스 등에 수반되는 발진이 유닛 교환 작업시에 피성막재(F)를 오염되는 것을 억제, 방지할 수 있다.

상기 하부 챔버(1L)에는, 그 내부를 상부실과 하부실로 구획하는 격벽판(41)이 설치된다. 상기 하부실에는 성막 롤(2)이 회전 가능하게 설치되고, 상기 상부실에 상기 복수의 보조 롤(5) 및 상기 복수의 보조 롤(6)이 설치된다. 상기 보조 롤(5)은 상부 챔버(1H)로부터 반송된 피성막재(F)를 상기 성막 롤(2)에 공급해, 상기 보조 롤(6)은 상기 성막 롤(2)로부터 성막 후의 피성막재(F)를 상부 챔버(1H)측에 반송한다. 복수의 보조 롤(6)이 회전 가능하게 설치되어 있다.

상기 보조 롤(5, 6) 중 일부에는, 피성막재(F)의 장력을 측정하는 장력 측정 기구가 부설되는 것이 가능하고, 그 측정된 장력에 기초하여, 반송되는 피성막재(F)의 장력이 컨트롤되는 것이 가능하다. 또한, 하부 챔버(1L)에는, 필요에 따라, 피성막재(F)의 성막 전의 전처리를 행하기 위한 기구나, 성막 후의 피성막재(F)의 후처리를 행하기 위한 기구나, 피성막재(F)의 특성을 측정하기 위한 각종 계측 기기를 설치할 수 있다.

상기 하부실에는, 증발원(7L1, 7L2, 7R)이 수납된다. 이 중 증발원(7L1, 7L2)은, 상기 성막 롤(2)의 좌측에 위치하도록 상기 하부 챔버(1L)의 좌측 측면벽(25L)의 내측면에 설치되고, 증발원(7R)은 상기 성막 롤(2)의 우측에 위치하도록 하부 챔버(1L)의 우측 측면벽(26L)의 내측면에 설치된다.

이 실시 형태에 있어서, 상기 좌측 측면벽(25L) 및 상기 우측 측면벽(26L)은, 좌측의 증발원용 도어부(16L) 및 우측의 증발원용 도어부(16R)를 각각 구성한다. 한편, 상기 하부 챔버(1L)의 배면벽(21L), 정면벽(22L), 상면벽(23L) 및 하면벽(24L)은, 좌우 측방으로 개방하는 사각형 통 형상의 하부 챔버 본체(15L)를 구성한다. 그리고, 그 좌우 개구 즉 증발원용 개구를 각각 개폐하도록 상기 좌측 측면벽(25L) 및 우측 측면벽(25R)이 상기 하부 챔버 본체(15L)에 연결되어, 양 측면벽(25L, 25R)은 닫힘으로써 하부 챔버(1L) 내를 기밀 상태로 한다. 이 구조에서는, 증발원(7L1, 7L2, 7R)의 메인터넌스 작업이나 교환 작업시, 증발원용 도어부(16L, 16R)를 개방하는 것만으로 증발원(7L1, 7L2, 7R)을 챔버 외측으로 취출할 수 있으므로, 상기 작업이 용이하다.

단, 본 발명에 관한 증발원은 반드시 측면벽(25L, 26L)에 설치되지 않아도 되고, 예를 들어 하벽부(24L)에 설치되어도 된다. 또한, 증발원용 도어부(16L, 16R)나 피성막재용 도어부(17L, 17R)의 개폐 동작을 가능하게 하기 위한 기구는 힌지 기구에 한하지 않아, 예를 들어 평행 이동 기구이어도 된다. 또한, 본 발명에 관한 증발원용 도어부는, 본 실시 형태와 같이 측면벽의 전체면을 개폐하는 것에 한하지 않아, 그 일부를 개폐하는 것이어도 된다.

이 실시 형태에 관한 증발원 중, 박막 롤(2)의 좌측에 설치되는 2개의 증발원(7L1, 7L2)은 DMS(듀얼 마그네트론 스퍼터) 증발원으로, 우측 1개의 증발원(7R)은 DC 스퍼터 증발원이다. 그러나, 본 발명에 관한 증발원은 이 예에 한정되지 않고, 예를 들어 RF 스퍼터 증발원, 로터리 마그네트론 스퍼터 증발원, 아크 증발원, 플라즈마 CVD 성막 기구 등으로부터 적절하게 선택될 수 있다.

상기 하부 챔버(1L) 내에서는, 상기 격벽판(41) 이외에, 상기 성막 롤(2)의 하방에 좌우 2개의 격벽판(42)이 세워 설치되어 있다. 이들 격벽판(42)은, 그 상단부가 상기 성막 롤(2)의 외주면에 근접하는 높이를 갖고, 좌우로 배열되는 3개의 영역을 구획한다. 그리고, 그 구획된 각 영역을 각각 독립되어 배기하도록 3개의 배기 펌프(10)가 배치된다. 이들 배기 펌프(10)는, 상기 하부 프레임(30) 내에 돌출되도록 상기 하면벽(24L)에 설치되어, 도시되어 있지 않은 하부 챔버(1L) 전체의 배기 기구와는 별도로 증발원의 주위를 상호 독립되어 배기함으로써, 성막 품질을 향상시킬 수 있다. 이들 배기 펌프(10) 및 격벽판(41, 42)이 적절하게 생략되어 하부 챔버(1L)의 전체가 단일 배기계에서 진공 배기되어도 된다.

상기 분위기 유통 억제부(11)는, 상기 하부 챔버(1L)와 상기 상부 챔버(1H)를 상호 접속하는 동시에, 성막 전후의 피성막재(F)의 통과를 허용하는 반송로(12)를 내측에 형성한다. 이 반송로(12)는, 하부 챔버(1L)의 횡단면(위로부터 본 단면)에 비하여 매우 작은 횡단면을 갖고, 또한, 상하로 연장되므로, 상부 챔버(1H)와 하부 챔버(1L) 사이에서의 분위기 가스의 유통을 억제할 수 있다. 이에 의해, 상부 챔버(1H)에 있어서의 권출 유닛(3)으로부터의 피성막재(F)의 권출이나 가열시에 발생하는 수증기 등의 가스가 하부 챔버(1L)에 유입하는 것을 억제할 수 있어, 하부 챔버(1L) 내에서의 성막 처리시의 성막 품질을 향상시킬 수 있다.

이 장치에서는, 상기 분위기 유통 억제부(11)가 횡단면의 작은 반송로(12)를 형성하는 것만으로도 상부 및 하부 챔버 사이의 분위기의 유통이 억제되지만, 또한, 상기 반송로(12)에 있어서의 분위기의 유통을 거의 완전하게 차단하는 시일 기구(13)를 구비하는 것이, 보다 바람직하다. 이 시일 기구(13)는, 성막 운전의 전후에서의 권출 유닛(3)이나 권취 유닛(4)의 탈착을 위해 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 열려 상부 챔버(1H)가 대기에 개방되어도, 하부 챔버(1L) 내의 분위기를 감압 하로 유지하는 것이 가능하다. 이에 의해, 하부 챔버(1L) 내가 대기에 폭로되는 것에 의한, 챔버 내벽에의 대기 가스의 흡착을 억제 방지할 수 있어, 성막 품질을 안정화할 수 있다.

상기 시일 기구(13)의 일례를 도 2에 도시한다. 이 시일 기구(13)는, 상하 한 쌍의 차단 밸브(14A, 14B)를 구비한다. 각 차단 밸브(14A, 14B)의 적소에는 고무 등으로 이루어지는 시일재가 설치된다. 한편, 상기 분위기 유통 억제부(1)에는 상기 반송로(12)와 인접하는 밸브실(11a)이 형성되어, 이 밸브실(11a) 내에 상기 양 차단 밸브(14A, 14B)가 저장된다. 이들 차단 밸브(14A, 14B)는, 각각 도시 생략한 실린더 또는 그 밖의 구동 기구에 의해 구동되어, 도 2의 (b)에 도시되는 차단 위치와 도 2의 (a)에 도시되는 퇴피 위치의 사이를 진퇴한다.

이들 차단 밸브(14A, 14B)는, 피성막재(F)의 반송 정지시에 상기 차단 위치로 전환되어, 성막 전후의 피성막재(F)를, 이들이 서로 겹쳐진 상태에서, 반송로(12)를 둘러싸는 내측면에 대하여 도면 중 좌측으로 압박함으로써, 당해 내측면과의 사이에서 상기 피성막재(F)를 끼워 넣어 차단 밸브(14A, 14B)의 상하의 공간을 서로 격리한다[즉 반송로(12)를 상하로 차단함으로써 시일함]. 한편, 피성막재(F)의 반송 중에는 각 차단 밸브(14A, 14B)가 상기 퇴피 위치까지 후퇴하여 당해 피성막재(F)의 이동을 허용한다.

또한, 상기 차단 위치에 있는 차단 밸브(14A, 14B)는 상기 반송로(12)의 내측면과의 사이에 피성막재(F)를 끼워 넣을 뿐이므로 상기 시일이 불완전해질 경우가 있다. 이로 인해, 상측의 차단 밸브(14A)와 하측의 차단 밸브(14B) 사이의 공간이 보조적인 진공 배기 기구에 의해(예를 들어 도 2의 우측 방향의 화살표로 나타내는 방향으로) 보조 배기되는 것이, 보다 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 상기 상부 챔버(1H)와 상기 하부 챔버(1L)를 접속하는 분위기 유통 억제부(11)가 1개소에만 설치된다. 그러나, 본 발명에 관한 분위기 유통 억제부는, 성막 전의 피성막재(F)의 반송을 위한 제1 반송로를 형성하는 제1 분위기 유통 억제부와, 성막 후의 피성막재(F)의 반송을 위한 제2 반송로를 상기 제1 반송로와는 독립되어 형성하는 제2 분위기 유통 억제부로 구성되어도 된다. 또한, 상기 제1 반송로에 상기 성막 전의 피성막재(F)가 삽입 관통된 상태에서 당해 제1 반송로에 있어서의 분위기의 유통을 차단하는 제1 시일 기구와, 상기 제2 반송로에 상기 성막 후의 피성막재(F)가 삽입 관통된 상태에서 당해 제2 반송로에 있어서의 분위기의 유통을 차단하는 제2 시일 기구를 구비해도 된다.

이 실시 형태에 관한 연속 성막 장치의 조작에 대해 순서대로 설명한다. 진공 챔버(1)를 구성하는 상부 챔버(1H), 하부 챔버(1L)가 각각 진공 배기된다. 상부 챔버(1H)에 착탈 가능하게 수용된 권출 유닛(3)으로부터 피성막재(F)가 권출되어 반송된다. 그 반송 중에 히터(46)가 당해 피성막재(F)를 가열해, 이에 의해 효율적으로 분리된 가스 성분이 배기 펌프(10)에 의해 배기된다(탈가스 처리된다.). 탈가스 처리된 피성막재(F)는, 보조 롤(5)에 안내되면서 성막 롤(2)에 연속적으로 공급된다. 이 성막 롤(2)의 외주면 상에서, 피성막재(F)의 표면 상에 좌우의 증발원(7L1, 7L2, 7R)으로부터 증발된 성막 물질이 퇴적하고, 이에 의해 성막이 행해진다. 성막 후의 피성막재(F)는 성막 롤(2)로부터 반출측의 보조 롤(6)을 통해 상부 챔버(1H)로 복귀되고, 이 상부 챔버(1H) 내에 착탈 가능하게 수용된 권취 롤(4)에 권취된다.

성막된 피성막재(F)가 권취 유닛(4)에 권취되면, 진공 챔버(1) 내가 대기압에 복귀된다. 그리고, 하부 챔버(1L)의 증발원용 도어부(16L, 16R)가 열려 증발원(7L1, 7L2, 7R)이 하부 챔버(1L)로부터 인출되어, 그 메인터넌스가 행해진다. 한편, 상부 챔버(1H)에서는 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 열려, 모든 피성막재(F)를 송출하여 비워진 권출 유닛(3)과, 성막 후의 피성막재(F)가 풀로 권취된 권취 유닛(4)이 취출된다. 그리고, 미처리의 피성막재(F)가 풀로 권취된 권출 유닛(3)과, 피성막재(F)를 권취하고 있지 않은 빈 권취 유닛(4)이 상부 챔버(1H)에 세트된다.

이들 작업은, 각 유닛(3, 4)의 가까이 설치된 피성막재용 도어부(17L, 17R)에 의해 개폐되는 피성막재용 개구를 통하여 용이하게 행해진다. 또한, 작업 덱(48)은, 증발원의 메인터넌스에 수반되는 발진의 영향을 받는 일 없이 상기 교환 작업을 용이하게 행하는 것을 가능하게 한다.

이 장치가 상기한 시일 기구(13)를 구비하는 경우, 권출 유닛(3)의 피성막재(F)가 완전히 없어지기 전에 성막 운전이 멈춰진다. 그리고, 하부 챔버(1L)를 감압 상태로 유지한 채 상기 시일 기구(13)의 차단 밸브(14A, 14B)가 차단 위치에 구동됨으로써 성막 전후의 피성막재(F)를 반송로(12)를 둘러싸는 분위기 유통 억제부(11)의 내측면으로 압박하여 그 상하의 공간을 상호 격리하는 한편, 상부 챔버(1H) 만이 대기에 개방된다.

상기 반송로(12) 내에서 상기 차단 밸브(14A, 14B)와 상기 내측면에 의해 끼움 지지된 성막 전후의 피성막재(F)는, 상부 챔버(1H)측에서 절단된다. 유닛 교환 후, 반송로(12) 내에서 끼움 지지된 피성막재(F) 중 성막 전의 피성막재(F)는, 권출 유닛(3)으로부터 풀려나온 피성막재(F)와 연결되는 한편, 반송로(12) 내에서 끼움 지지된 성막 후의 피성막재(F)의 단부가 권취 유닛(4)의 빈 코어에 설치된다. 그 후, 상부 챔버(1H)가 진공 배기되어 운전이 재개된다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 연속 성막 장치에 대해 설명한다. 또한, 제1 실시 형태의 연속 성막 장치와 공통되는 구성 요소에는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략 혹은 간략하는 것으로 하고, 상이한 부분을 중심으로 설명한다.

제2 실시 형태에 관한 연속 성막 장치는, 도 3에 도시하는 바와 같은 진공 챔버(1)를 구비한다. 이 진공 챔버(1)는, 제1 실시 형태에 관한 진공 챔버(1)와 마찬가지로 하부 프레임(30) 상에 설치되어, 상부 챔버(1H)와 하부 챔버(1L)로 구성되지만, 상부 챔버(1H) 및 하부 챔버(1L)를 구성하는 배면벽(21) 및 정면벽(22)이 각각 상하 방향의 전역에 걸쳐 연속하는 단일 부재로 구성된다. 그리고, 양 벽(21, 22)의 전체 높이의 2／3 정도의 부위에 격리벽(36)이 설치되어 진공 챔버(1)를 상부 챔버(1H)와 하부 챔버(1L)로 구획하고 있다.

상기 격리벽(36)의 중심부에 분위기 유통 억제부(11)가 설치된다. 이 분위기 유통 억제부(11)는, 상기 격리벽(36)을 관통하여 성막 전후의 피성막재(F)의 반송을 허용하는 반송 구멍을 둘러싼다. 이 분위기 유통 억제부(11)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 반송로를 둘러싸는 통 형상의 본체를 갖는 것이어도 된다.

이 제2 실시 형태에 관한 장치도 작업 덱(48)을 구비하고, 이 작업 덱(48)은, 하부 챔버(1L)의 주변 영역을 덮도록 상부 챔버(1H)의 하부의 주위에 설치되어 있다.

이 장치도, 성막 롤(2), 권출 유닛(3), 권취 유닛(4), 복수의 보조 롤(5), 복수의 보조 롤(6) 및 증발원(7L1, 7L2, 7R)을 구비한다. 상기 양 유닛(3, 4)은 모두 상기 상부 챔버(1H)에 착탈 가능하고 또한 회전 가능하게 설치된다. 각 보조 롤(5)은, 성막 전의 피성막재(F)를 하부 챔버(1L)측에 안내하도록 하부 챔버(1L) 내에 회전 가능하게 설치되어, 각 보조 롤(6)은 성막 후의 피성막재(F)를 하부 챔버(1L)로부터 권취 유닛(4)측으로 안내하도록 하부 챔버(1L) 내에 회전 가능하게 설치된다.

상기 성막 롤(2)은, 상기 하부 챔버(1L) 내에 회전 가능하게 설치된다. 상기 증발원(7L1, 7L2, 7R) 중, 2개의 증발원(7L1, 7L2)은 DMS 증발원에 상당하는 것으로 상기 성막 롤(2)의 좌측방의 위치에 설치되고, 1개의 증발원(7R)은 DC 스퍼터 증발원에 상당하는 것으로 상기 성막 롤(2)의 좌측방의 위치에 설치되어 있다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 상기 증발원(7L1, 7L2, 7R) 대신에, 성막 방법에 따라 다른 증발원이 사용되어도 된다.

제1 실시 형태와 마찬가지로, 상기 보조 롤(5, 6) 중 어느 하나에 장력 측정 기구가 설치되어 그 측정 결과에 기초하는 권출 유닛(3)이나 권취 유닛(4)의 회전 제어가 행해져도 된다.

상기 하부 챔버(1)는 하부 챔버 본체(15L)를 갖고, 이 하부 챔버 본체(15L)는, 상기 격리벽(36)과, 상기 배면벽(21) 중 상기 격리벽(36)보다도 하측의 부분과, 상기 정면벽(22) 중 상기 격리벽(36)보다도 하측의 부분과, 하면벽(24)에 의해 형성되어, 좌우 양측에 증발원용 개구를 형성한다. 또한, 당해 하부 챔버(1)는, 좌우의 측면벽(25L, 26L)을 갖고, 이들은 상기 각 증발원용 개구를 개폐하는 좌우의 증발원용 도어부(16L, 16R)를 구성하고 있다. 상기한 좌측의 증발원(7L1, 7L2)은 좌측의 증발원용 도어부(16L)의 내측면에 설치되고, 상기한 우측의 증발원(7R)은 우측의 증발원용 도어부(16R)의 내측면에 설치된다. 따라서, 좌우의 증발원용 도어부(17L, 17R)의 개폐에 따라 상기 각 증발원(7L1, 7L2, 7R)이 하부 챔버(1L)의 내외로 출입한다.

상부 챔버(1H)는, 상부 챔버 본체(15H)를 갖고, 이 상부 챔버 본체(15H)는, 상기 격리벽(36)과, 상기 배면벽(21) 중 상기 격리벽(36)보다도 상측의 부분과, 상기 정면벽(22) 중 상기 격리벽(36)보다도 상측의 부분과, 측면벽(25H, 26H)으로 구성되어, 상향으로 개방하는 피성막재용 개구를 형성한다. 또한, 이 상부 챔버(1H)는, 상면벽(23)을 구비하고, 이 상면벽(23)은, 상기 피성막재용 개구를 개폐하는 피성막재용 도어부(17)를 구성하도록, 힌지 기구(27)에 의해 상기 측면벽(26H)으로 회전 가능하게 연결되어, 폐쇄 위치에서 상부 챔버(1H) 내를 기밀한다.

이 제2 실시 형태에 관한 하부 챔버(1L) 내에는 상기 제1 실시 형태에 관한 격벽판(42)이 설치되어 있지 않아 당해 하부 챔버(1) 내가 단일 공간으로 되어 있으므로, 이 하부 챔버(1L)에 1개의 배기 펌프(10)만이 설치되어 있다. 마찬가지로 상부 챔버(1H)에도 1개의 배기 펌프(10)가 설치되어 있다. 그러나, 본 발명에서는, 배기 펌프의 수는 한정되지 않고 필요에 따라 설정될 수 있다.

제2 실시 형태에서는, 상부 챔버(1H)의 상면벽(23)이, 상향의 피성막재용 개구를 개폐하는 피성막재용 도어부(17)를 구성하므로, 이 피성막재용 도어부(17)를 개방함으로써, 성막 운전 전후의 권출 유닛(3), 권취 유닛(4)의 상부 챔버(1H)로부터의 반입 반출 작업이, 천장 크레인 등을 사용하여 간단하게 행해진다. 또한, 작업 덱(48)은, 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)의 교환 작업을 더욱 용이하게 할 뿐만 아니라, 증발원의 메인터넌스시에 발생하는 분진 분위기가 작업 덱의 상방 공간을 오염하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 유닛 교환 작업시에 피성막재(F)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 실시 형태에서는, 진공 챔버를 구성하는 상부 챔버(1H) 및 하부 챔버(1L)에 대하여 배면벽(21) 및 정면벽(22)이 공용되기 때문에, 장치의 부품 개수의 삭감, 제작의 용이화, 제조 비용의 저감이 실현된다.

또한 장치 구조를 간단화한 제3 실시 형태에 관한 연속 성막 장치를 설명한다. 또한, 다른 실시 형태의 연속 성막 장치와 공통되는 구성 요소에는 동일 부호를 부여하여 설명을 생략 혹은 간략하는 것으로 하고, 차이점을 중심으로 설명한다.

이 제3 실시 형태의 연속 성막 장치는, 도 4에 도시하는 바와 같은 진공 챔버(1)와, 성막 롤(2)과, 권출 유닛(3)과, 권취 유닛(4)과, 복수의 보조 롤(5) 및 복수의 보조 롤(6)과, 증발원(7L1, 7L2, 7R)을 구비한다.

상기 진공 챔버(1)는, 챔버 본체(15)와, 좌우의 측면벽(25, 26)을 갖는다. 이 진공 챔버(1)의 내부는, 제2 실시 형태와 다르고, 격리벽에 의해 구획되어 있지 않다.

상기 챔버 본체(15)는, 배면벽(21), 정면벽(22), 상면벽(23), 하면벽(24)으로 이루어져, 좌우로 증발원용 개구를 형성한다. 상기 측면벽(25, 26)은, 상기 챔버 본체(15)에 힌지 기구를 통해 연결되어, 상기 각 증발원용 개구를 각각 개폐하는 좌우의 증발원용 도어부(16L, 16R)를 구성하고, 그 폐쇄 위치에서 진공 챔버(1) 내를 기밀 상태로 한다.

상기 상면벽(23)에는, 좌우의 피성막재용 개구가 형성되어, 이들을 각각 개폐하도록 좌우의 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 설치된다. 구체적으로, 상기 상면벽(23)에는, 피성막재용 개구끼리의 사이의 위치에서 상향으로 돌출하는 중앙 지지재(28)가 설치되고, 이것에 힌지 기구를 통해 상기 각 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 설치된다. 이들 피성막재용 도어부(17L, 17R)는, 그 폐쇄 위치에서 진공 챔버(1) 내를 기밀한다.

이 실시 형태에 관한 장치도 작업 덱(48)을 구비한다. 이 작업 덱(48)은, 진공 챔버(1)의 주변 영역을 덮도록, 상기 증발원용 도어부(16L, 16R)의 상단부 근방에 설치되어 있다.

상기 권출 유닛(3) 및 상기 권취 유닛(4)은, 상기 진공 챔버(1) 내의 상부에 착탈 가능하고 또한 회전 가능하게 설치되고, 상기 각 보조 롤(5, 6)은 상기 진공 챔버(1) 내의 중단부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 성막 롤(2)은 상기 진공 챔버(1) 내의 하부에 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 증발원 중 2개의 증발원(7L1, 7L2)은, 상기 성막 롤(2)의 좌측에 위치하도록 좌측의 증발원용 도어부(16L, 16R)의 내측면에 설치되고, 증발원(7R)은, 상기 성막 롤(2)의 우측에 위치하도록 우측의 증발원용 도어부(16L, 16R)의 내측면에 설치된다. 이들 증발원(7L1, 7L2, 7R)은, 각 증발원용 도어부(16L, 16R)의 개폐에 따라 챔버 내외로 출입한다.

이 장치는 단일 배기 펌프(10)를 구비하고, 이 배기 펌프(10)는, 하부 프레임(30) 내에 돌출되도록 상기 진공 챔버(1) 하면벽(24)에 설치된다.

이 실시 형태에서는, 진공 챔버(1) 상면벽(23)에 좌우의 피성막재용 개구 및 이들을 개폐하는 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 설치되고, 그 바로 아래에 권출 유닛(3), 권취 유닛(4)이 배치되므로, 당해 피성막재용 도어부(17L, 17R)가 개방된 상태에서, 성막 운전 전후에 권출 유닛(3)을 좌측의 피성막재용 개구로부터, 권취 유닛(4)을 우측의 피성막재용 개구로부터, 각각 천장 크레인 등을 사용하여 진공 챔버(1)로부터 용이하게 반입 반출될 수 있다. 또한, 상기 작업 덱(48)은, 권출 유닛(3) 및 권취 유닛(4)의 교환 작업을 용이하게 할 뿐만 아니라, 증발원용 도어부(16L, 16R)의 상단부 근방부에서 상하의 분위기를 구분함으로써, 피성막재(F)가 그 하방의 증발원의 메인터넌스에 수반되는 분진 분위기에 노출되는 것을 억제해, 이에 의해 성막 품질을 안정화하고, 향상시킬 수 있다.

또한, 이 실시 형태에 관한 진공 챔버(1)는, 종래의 진공 챔버 상면벽에 피성막재용 도어부(17L, 17R)를 설치할 뿐인 지극히 간단한 구조로 상기 교환 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 피성막재용 개구 및 피성막재용 도어부는 도 4에 도시되는 바와 같이 상면벽(23)의 좌우로 설치되는 것에 한정되지 않고, 도 3에서 도시되는 바와 같이 상면벽 전체가 단일 피성막재용 도어부를 구성하는 것이어도 된다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는, 하부 챔버(1L)의 측면벽(25L, 26L) 혹은 진공 챔버(1)의 측면벽(25, 26)이 증발원용 도어부(16L, 16R)를 구성하지만, 도 7에 도시하는 진공 챔버(101)와 같이, 좌우의 분할부가 증발원용 도어부를 구성해도 된다.

이상과 같이, 본 발명은, 피성막재의 반송을 위한 권출 유닛 및 권취 유닛의 교환 작업이 용이한 연속 성막 장치를 제공한다. 이 연속 성막 장치는, 진공 챔버와, 이 진공 챔버 내에 회전 가능하게 설치되어, 주위에 상기 피성막재가 감아 걸리는 성막 롤과, 상기 성막 롤에 감아 걸린 피성막재에 성막 물질을 공급하여 퇴적시키기 위한 당해 성막 물질의 증발원과, 상기 진공 챔버 내에 있어서 상기 성막 롤의 상방으로 회전 가능하게 배치되어, 상기 피성막재를 상기 성막 롤에 공급하는 권출 유닛과, 상기 진공 챔버 내에 있어서 상기 성막 롤의 상방으로 회전 가능하게 배치되어, 성막 후의 피성막재를 권취하는 권취 유닛을 구비한다. 상기 진공 챔버는, 이 진공 챔버 내에 대한 상기 증발원의 반입 및 반출을 위한 증발원용 개구와, 이 증발원용 개구를 개폐하는 증발원용 도어부와, 상기 증발원용 개구와는 다른 위치에 설치되는, 상기 진공 챔버 내에 대한 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛의 반입 및 반출을 위한 피성막재용 개구와, 상기 증발원용 도어부와는 별도로 설치되어 상기 피성막재용 개구를 개폐하는 피성막재용 도어부를 갖는다. 이들 피성막재용 개구 및 피성막재용 도어부는, 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛을 종래와 같이 증발원용 개구를 통하여 반입 반출할 필요를 없애, 이에 의해 유닛 교환 작업을 용이하게 한다.

상기 진공 챔버는, 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛을 수납하는 상부 챔버와, 상기 성막 롤 및 상기 증발원을 수납하는 하부 챔버로 구성되어도 된다. 그 경우, 상기 상부 챔버에 상기 피성막재용 개구 및 상기 피성막재용 도어부가 설치되고, 상기 하부 챔버에 상기 피성막재용 개구 및 상기 증발원용 도어부가 설치되면 된다. 이와 같이 상부 챔버에 설치되는 피성막재용 개구 및 피성막재용 도어부는, 당해 상부 챔버에 수납되는 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛이 당해 피성막재용 개구를 통하여 용이하게 교환되는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 관한 연속 성막 장치는, 상기 피성막재용 개구를 통하여 상기 권출 유닛 및 권취 유닛의 반입 반출 작업을 행하는 작업 덱을 더 구비하고, 이 작업 덱이 상기 증발원용 도어부의 상방에 상기 하부 챔버의 주변 영역을 덮도록 설치되는 것이, 보다 바람직하다. 이 작업 덱은, 상기 각 유닛의 교환 작업을 보다 용이하게 할 뿐만 아니라, 증발원용 개구를 통하여 하부 챔버 밖으로 메인터넌스 되는 증발원으로부터 발생한 분진에 의한 악영향이 피성막재에 미치는 것을 억제, 방지할 수 있다. 통상, 권출 유닛, 권취 유닛의 교환 작업과 증발원의 메인터넌스 작업은 동시에 행해진다. 이때, 증발원은 긴 오퍼레이션의 과정에서 더스트 등이 부착되어 있는 것이 적지 않으므로, 유닛 교환 작업시에, 증발원의 메인터넌스 작업에 수반되는 발진의 영향에 의해, 권출 유닛 혹은 권취 유닛에 존재하는 피성막재가 오염되어, 성막 품질이 저하될 우려가 있다. 그러나, 상기 작업 덱은, 피성막재용 도어부 주변의 영역과 증발원용 도어부 주변의 영역을 구분해, 작업 덱의 하측의 영역에 비하여 청정도가 높은 상측의 영역에서의 유닛 교환 작업을 가능하게 함으로써, 성막 품질의 향상에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 연속 성막 장치는, 상기 상부 챔버 내에 설치되어, 상기 권출 유닛으로부터 권출된 피성막재를 반송 중에 가열하는 히터를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 히터는, 상기 상부 챔버 내의 피성막재가 권출 유닛으로부터 권출되어 하부 챔버로 반송되기 전에, 피성막재에 부착된 가스 성분(주로 수증기)의 분리를 촉진할 수 있어, 이에 의해, 성막 중에 피성막재로부터 방출되는 가스량을 저감시켜 성막 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 연속 성막 장치는, 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버를 접속하는 분위기 유통 억제부를 더 구비하고, 이 분위기 유통 억제부는, 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에서의 분위기의 유통을 억제하면서, 상기 상부 챔버 내로부터 상기 하부 챔버 내로의 성막 전의 피성막재의 반송 및 상기 하부 챔버 내로부터 상기 상부 챔버 내로의 성막 후의 피성막재의 반송을 허용하는 형상의 반송로를 형성하는 것이, 보다 바람직하다. 이 분위기 유통 억제부는, 상기 하부 챔버와 상기 상부 챔버 사이에서의 상기 피성막재의 반송을 허용하면서, 당해 피성막재의 권출이나 탈가스 처리시에 발생하는 가스 성분이 상부 챔버로부터 하부 챔버로 유입하는 것을 억제하여 하부 챔버에서의 성막의 품질을 향상시킬 수 있다.

상기 분위기 유통 억제부가 형성하는 반송로는, 예를 들어, 상하 방향으로 연장되고, 또한, 위로부터 본 당해 반송로의 횡단면이 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버 내의 횡단면보다도 작은 형상을 갖는 것이, 적합하다.

본 발명에서는, 상기 분위기 유통 억제부에 더하여, 상기 분위기 유통 억제부가 형성하는 상기 반송로 내에서 상기 성막 전후의 피성막재를 겹치면서 이들을 당해 반송로를 둘러싸는 내주면으로 압박함으로써 당해 반송로를 통해서의 분위기의 유통을 차단하는 시일 기구를 구비하는 것이, 보다 바람직하다. 이 시일 기구는, 반송로 내에 피성막재가 존재함에도 불구하고, 이 피성막재를 유효하게 이용하여 당해 반송로를 통해서의 분위기의 유통을 차단할 수 있다. 이것은, 성막 운전의 전후에서의 권출 유닛이나 권취 유닛의 교환 작업을 위해 상부 챔버를 대기에 개방해도 하부 챔버 내의 분위기를 감압한 채의 상태로 유지하는 것을 가능하게 해, 이에 의해, 당해 하부 챔버 내가 대기에 폭로되는 것에 기인하는 챔버 내벽에의 대기 중의 가스의 흡착을 억제, 방지하여 성막 품질을 보다 안정화할 수 있다. 또한, 재가동시에는 하부 챔버 내의 경도의 배기에서 하부 챔버 내의 분위기를 빠르게 처리 분위기로 복귀시키는 것도 가능하게 한다.

상기 분위기 유통 억제부는, 상기 상부 챔버로부터 상기 하부 챔버로의 성막 전의 피성막재의 반송을 위한 제1 반송로를 형성하는 제1 분위기 유통 억제부와, 상기 하부 챔버로부터 상기 상부 챔버로의 성막 후의 피성막재의 반송을 위한 제2 반송로를 상기 제1 반송로와는 독립되어 형성하는 제2 분위기 유통 억제부를 갖는 것이어도 된다. 이 경우, 상기 제1 반송로에 상기 성막 전의 피성막재가 삽입 관통된 상태에서 당해 제1 반송로에 있어서의 분위기의 유통을 차단하는 제1 시일 기구와, 상기 제2 반송로에 상기 성막 후의 피성막재가 삽입 관통된 상태에서 당해 제2 반송로에 있어서의 분위기의 유통을 차단하는 제2 시일 기구를 더 구비해도 된다.

또한, 본 발명에 관한 연속 성막 장치는, 상기 피성막재용 개구를 통하여 상기 권출 유닛 및 권취 유닛의 반입 반출 작업을 행하기 위한 작업 덱을 더 구비하고, 상기 피성막재용 개구 및 상기 피성막재용 도어부가 상기 진공 챔버 상면벽에 설치되어, 상기 작업 덱이 상기 증발원용 도어부의 상방에서 상기 진공 챔버의 주변 영역을 덮도록 설치되어도 된다. 이와 같이 설치된 작업 덱은, 권출 유닛이나 권취 유닛을 진공 챔버의 상부로부터 현수하는 것을 가능하게 해, 이에 의해 유닛의 교환 작업을 용이하게 한다. 또한, 피성막재용 도어부가 진공 챔버의 상벽부에 설치하기만 하면 되므로, 장치의 구조가 간단하고 실시화가 용이하다. 또한, 상기 작업 덱은, 진공 챔버 하방의 주변 영역의 영향이 상방에 미치는 것을 억제, 방지할 수 있어, 이에 의해 성막 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 피성막재의 표면에 성막 물질로 이루어지는 막을 생성하는 연속 성막 장치이며,
   진공 챔버와,
   이 진공 챔버 내에 회전 가능하게 설치되어, 주위에 상기 피성막재가 감아 걸리는 성막 롤과,
   상기 성막 롤에 감아 걸린 피성막재에 성막 물질을 공급하여 퇴적시키기 위한 당해 성막 물질의 증발원과,
   상기 진공 챔버 내에 있어서 상기 성막 롤의 상방으로 회전 가능하게 배치되어, 상기 피성막재를 상기 성막 롤에 공급하는 권출 유닛과,
   상기 진공 챔버 내에 있어서 상기 성막 롤의 상방으로 회전 가능하게 배치되어, 성막 후의 피성막재를 권취하는 권취 유닛을 구비하고,
   상기 진공 챔버는, 이 진공 챔버 내에 대한 상기 증발원의 반입 및 반출을 위한 증발원용 개구와, 이 증발원용 개구를 개폐하는 증발원용 도어부와, 상기 증발원용 개구와는 다른 위치에 설치되는, 상기 진공 챔버 내에 대한 상기 권출 유닛 및 상기 권취 유닛의 반입 및 반출을 위한 피성막재용 개구와, 상기 증발원용 도어부와는 별도로 설치되어 상기 피성막재용 개구를 개폐하는 피성막재용 도어부를 갖고,
   상기 성막 롤에 감긴 피성막재의 폭 방향이 수평 방향이고,
   상기 진공 챔버는, 상기 권출 유닛과 권취 유닛을 수납하는 상부 챔버와, 상기 성막 롤 및 증발원을 수납하는 하부 챔버로 구성되어, 상기 상부 챔버에 상기 피성막재용 개구 및 상기 피성막재용 도어부가 설치되고, 상기 하부 챔버에 상기 증발원용 개구 및 상기 증발원용 도어부가 설치되고,
   상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버를 접속하는 분위기 유통 억제부를 더 구비하고, 이 분위기 유통 억제부는, 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버의 사이에서의 분위기의 유통을 억제하면서, 상기 상부 챔버 내로부터 상기 하부 챔버 내로의 성막 전의 피성막재의 반송 및 상기 하부 챔버 내로부터 상기 상부 챔버 내로의 성막 후의 피성막재의 반송을 허용하는 형상의 반송로를 형성하는, 연속 성막 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 피성막재용 개구를 통하여 상기 권출 유닛 및 권취 유닛의 반입 반출 작업을 행하는 작업 덱을 더 구비하고, 이 작업 덱이 상기 증발원용 도어부의 상방에 상기 하부 챔버의 주변 영역을 덮도록 설치되는, 연속 성막 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 상부 챔버 내에 설치되어, 상기 권출 유닛으로부터 권출된 피성막재를 반송 중에 가열하는 히터를 더 구비하는, 연속 성막 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 분위기 유통 억제부가 형성하는 반송로는, 상하 방향으로 연장되고, 또한, 위로부터 본 당해 반송로의 횡단면이 상기 상부 챔버 및 상기 하부 챔버 내의 횡단면보다도 작은 형상을 갖는, 연속 성막 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 분위기 유통 억제부가 형성하는 상기 반송로 내에서 상기 성막 전후의 피성막재를 겹치게 하면서 이들을 당해 반송로를 둘러싸는 내주면으로 압박함으로써 당해 반송로를 통해서의 분위기의 유통을 차단하는 시일 기구를 더 구비하는, 연속 성막 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 분위기 유통 억제부는, 상기 상부 챔버로부터 상기 하부 챔버로의 성막 전의 피성막재의 반송을 위한 제1 반송로를 형성하는 제1 분위기 유통 억제부와, 상기 하부 챔버로부터 상기 상부 챔버로의 성막 후의 피성막재의 반송을 위한 제2 반송로를 상기 제1 반송로와는 독립되어 형성하는 제2 분위기 유통 억제부를 갖는, 연속 성막 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 피성막재용 개구를 통하여 상기 권출 유닛 및 권취 유닛의 반입 반출 작업을 행하기 위한 작업 덱을 더 구비하고, 상기 피성막재용 개구 및 상기 피성막재용 도어부가 상기 진공 챔버 상면벽에 설치되어, 상기 작업 덱이 상기 증발원용 도어부의 상방에서 상기 진공 챔버의 주변 영역을 덮도록 설치되는, 연속 성막 장치.

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