KR20120056883A

KR20120056883A - Ｃｖｄ 성막 장치

Info

Publication number: KR20120056883A
Application number: KR1020127010178A
Authority: KR
Inventors: 도시끼 세가와; 다다오 오끼모또; 히로시 다마가끼
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-06-04
Also published as: KR20140013062A; EP2492369B1; CN102597308A; EP2492369A4; US20120180720A1; WO2011048790A1; KR20140006091A; EP2492369A1; BR112012005397A2; JP2011089165A; JP5460236B2

Abstract

본 발명의 CVD 성막 장치(1)는, 플라즈마 전원에 접속되는 성막 롤(2, 2)과 당해 성막 롤(2, 2)을 수용하는 성막용 유닛 챔버(60)를 각각 갖고, 또한 각 성막 롤(2, 2)이 수평 방향으로 1열로 배열되도록 배치되는 복수의 성막 챔버 유닛(6)과, 성막 챔버 유닛(6)의 성막용 유닛 챔버(60)에 연결되는 접속용 유닛 챔버(70)를 갖고, 또한 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 사이에 개재되어 성막 챔버 유닛(6)끼리를 접속하는 접속 챔버 유닛(7)을 구비한다. 기재(W)는, 각 성막 챔버 유닛(6)의 각 성막 롤(2, 2)에 권취된 상태에서 반송되고, 각 성막 챔버 유닛(6)은 각각, 성막 롤(2, 2)에 전압이 인가됨으로써 당해 성막 롤(2, 2) 근방에 생성되는 플라즈마에 의해 원료 가스를 분해하여, 성막 롤(2, 2) 상에서 상기 기재에 성막 처리를 실시한다.

Description

ＣＶＤ 성막 장치{CVD FILM FORMING DEVICE}

본 발명은, 플라스틱 필름이나 시트 등에 플라즈마 CVD에 의해 성막 처리를 행하는 CVD 성막 장치에 관한 것이다.

종래, 서로 대향하는 한 쌍의 롤 전극을 대향시켜, 이들 롤 전극에 권취되어 반송되는 필름이나 시트 등의 띠 형상 기재(基材)에 플라즈마 CVD에 의해 성막 처리를 행하는 CVD 성막 장치가 있다(특허 문헌 1의 도 1 참조). 상기 롤 전극은, 롤과, 그 중에 수용되는 마그네트론형 자석을 갖고, 상기 롤에 전압이 인가됨으로써 당해 롤 상에 마그네트론 방전 플라즈마를 형성한다. 그리고 이 상황에서, 이들 롤 전극 사이에 HMDSO 등의 프리커서 원료 가스가 공급되고 이것이 플라즈마 분해됨으로써, 필름 상에 SiOxCy 등의 조성으로 이루어지는 피막이 형성된다.

이 CVD 성막 장치에서는, 원료 가스는, 상기 한 쌍의 롤 전극의 상방 위치에 도입되어 롤 전극 하방의 배출구로부터 배출된다. 이에 의해 원료 가스는 상하 방향으로 유동한다. 또한, 이 CVD 성막 장치는, 상기 한 쌍의 롤 전극의 상방이며 그들의 외측의 위치에 배치되는 프리 롤(종동 롤)을 구비한다. 상기 필름은, 롤 전극의 외측으로부터 일측의 롤 전극에 대략 180˚의 권취 각도로 하측으로부터 권취되고, 또한 양 프리 롤에 권취되어 타측의 롤 전극에 대략 180˚의 권취 각도로 권취되어 있다. 이에 의해 필름은, 상기 원료 가스의 흐름을 방해하지 않도록 당해 원료 가스가 공급되는 위치보다도 상측의 위치를 주행한다. 이러한 필름 주행 경로에 따르면, 롤 전극 또는 그 주변 부재에 부착된 막의 일부가 박리되어 떨어진 경우라도 필름 상에 그 파편이 낙하할 가능성이 낮아, 박리막의 휩쓸려들어감 등에 의한 필름의 손상이 방지된다.

한편, 생산성을 개선하기 위해, 두 쌍의 롤 전극이 세로(상하) 배열로 배치된 CVD 성막 장치도 제안되어 있다(비특허 문헌 1의 도 3 참조). 이 CVD 성막 장치에서는, 상측 한 쌍의 롤 전극과 하측 한 쌍의 롤 전극에 1개의 전원으로부터 교류 전력이 공급되고, 4개의 롤 전극 상에서 성막 처리가 행해진다. 이에 의해, 성막 처리가 실시되는 필름 등의 생산성의 향상이 도모되어 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 CVD 성막 장치에 있어서는, 성막률의 향상(생산성의 향상)이나 다층막 형성의 요구가 강하다.

이러한 요청에 대응하기 위해서는, 특허 문헌 1의 CVD 성막 장치에 있어서, 프리커서 원료 가스의 공급량을 증가시키는 동시에 공급 전력을 증가시키고, 이에 의해 성막률을 높이는 것이 생각된다. 그러나 이 경우에는, 성막률의 향상에 수반하여 필름에의 입열량이 증대되므로, 이에 따른 필름 데미지를 회피하기 위해서는 투입 전력을 제한할 수밖에 없다. 또한, 롤 전극의 수냉에 의해 필름을 냉각시키는 것도 가능하지만, 그 냉각 능력에도 자연히 한계가 있다. 따라서, 특허 문헌 1의 CVD 성막 장치와 같은 한 쌍의 전극 롤을 구비하는 것에서는 성막률을 현저하게 향상시키는 것은 어렵다.

또한, 다층막의 형성에 관해서는, 한 쌍의 롤 전극만을 구비하는 특허 문헌 1의 CVD 성막 장치에서도, 동일 필름을 왕복 반송하면서 성막 조건을 바꾸어 성막 처리를 복수 패스 실시함으로써 다층막을 형성할 수 있다. 그러나 이와 같이 필름을 왕복 반송하면서 복수 패스의 성막 처리를 실시하는 것은 반드시 효율적이라고는 할 수 없다.

한편, 비특허 문헌 1의 CVD 성막 장치에서는, 상하로 배치된 2대의 롤 전극에 대한 급전이 모두 1개의 전원으로부터 행해짐으로써 생산성의 향상이 도모되어 있고, 이 사고 방식의 연장에서, 전원을 추가하고, 또한 롤 전극쌍의 수를 증가시켜 성막률을 높이는 것이 생각된다. 또한, 롤 전극쌍마다 성막 조건을 바꾸어 동일 필름에 피막 처리를 실시함으로써 1패스의 처리에 의해 다층막을 형성하는 것도 생각된다.

그러나 상하로 롤 전극이 배치되는 당해 비특허 문헌 1의 CVD 성막 장치에서는, 상측의 롤 전극 등에 성막되고 나서 박리되어 떨어진 막이 하측의 롤 전극쌍의 필름 상에 떨어져, 이것이 필름에 휩쓸려들어가, 막 결함이나 필름 압흔 등의 결함을 발생시킬 우려가 있다. 또한, 복수 쌍의 롤 전극이 상하로 배치되므로 단위 면적당 중량이 커지기 쉬워, 내하중성의 점에서 설치 장소가 제한되는 등의 문제도 있다.

즉, 특허 문헌 1의 CVD 성막 장치에서는, 성막률을 현저하게 향상시키는 것이나, 1패스로 효율적으로 다층 성막을 형성하는 것은 곤란하다. 한편, 비특허 문헌 1의 CVD 성막 장치에서는, 성막률의 향상이나 효율적인 다층막의 형성의 관점에서는 유리하지만, 박리막의 휩쓸려들어감 등을 수반할 우려가 있다.

일본 특허 제4268195호 공보

다마가끼 히로시, 오끼모또 다다오, 「롤 to 롤 플라즈마 CVD 장치」, 콘바텍, (주) 가공 기술 연구회 콘바텍 편집부, 2006년 9월 15일, 2006년 9월호, p.66-69

본 발명은, 상술한 문제에 비추어 이루어진 것이며, 박리막의 휩쓸려들어감에 의한 손상 등의 리스크를 수반하는 일 없이 생산성을 향상시킬 수 있는 CVD 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그리고 이 목적을 달성하기 위해, 시트 형상의 기재의 표면에 플라즈마 CVD에 의해 피막을 형성하는 CVD 성막 장치이며, 성막 롤 및 당해 성막 롤이 수용되는 성막용 유닛 챔버를 각각 갖고, 또한 각 성막 롤이 특정한 수평 방향으로 배열되도록 배치되는 복수의 성막 챔버 유닛과, 이들 성막 챔버 유닛의 서로 인접하는 성막 챔버 유닛의 사이에 개재되어 인접하는 성막 챔버 유닛끼리를 접속하는 접속 챔버 유닛을 구비하고, 상기 접속 챔버 유닛은, 인접하는 성막 챔버 유닛의 각 성막용 유닛 챔버에 연결되는 것에 성막 챔버 유닛끼리를 접속하는 접속용 유닛 챔버를 구비하고 있고, 상기 각 성막 챔버 유닛의 성막 롤은, 이들 성막 롤에 각각 상기 기재가 권취되어 반송되도록 배치되고, 또한 전압의 인가를 받아 당해 성막 롤 근방에 원료 가스를 분해하는 플라즈마를 형성하여, 당해 성막 롤 상에서 상기 기재에 성막 처리를 실시하는 것을 특징으로 한다.

이 장치에서는, 성막 롤이 수평 방향으로 배열되도록 복수의 성막 챔버 유닛이 배치되어 있으므로, 기재를 반송하면서 복수의 성막 챔버 유닛에 의해 당해 기재에 성막 처리를 실시할 수 있는 한편, 성막 롤 등에 성막되어 박리된 막이 기재 상에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 CVD 성막 장치의 정면도이다.
도 2는 CVD 성막 장치에 있어서의 성막 챔버 유닛 및 접속 챔버 유닛을 도시하는 확대도이다.
도 3은 CVD 성막 장치의 변형예를 도시하는 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 기초로 설명한다.

또한, 도면 중에 있어서, 동일한 부품에는 동일한 부호가 부여되어 있고, 그들의 명칭 및 기능은 동일하다.

도 1은, 본 발명에 관한 CVD 성막 장치(1)의 전체 구성을 도시하고 있다.

본 발명의 CVD 성막 장치(1)는, 수평 방향으로 배열되는 복수의 성막 롤(2)과, 이들 복수의 성막 롤(2)을 수용하는 진공 챔버(3)를 구비하고 있고, 이들 성막 롤(2)에 기재(W)를 권취한 상태에서 당해 기재(W)를 반송하면서, 이 상황하에서 상기 성막 롤(2)에 교류 혹은 극성 반전을 수반하는 펄스 전압을 인가하여, 성막 롤(2)의 근방에 공급되는 원료 가스를 플라즈마 분해함으로써, 당해 성막 롤(2) 상에서 플라즈마 CVD에 의한 성막 처리를 기재에 실시하는 것이다.

이 CVD 성막 장치(1)는, 기재(W)를 권출하는 권출 롤(4)을 구비하는 권출 챔버 유닛(5)과, 기재(W)를 권취하는 권취 롤(8)을 구비하는 권취 챔버 유닛(9)과, 각각 한 쌍의 성막 롤(2, 2)(본 발명의 대향 롤에 상당함)을 구비하는 3개의 성막 챔버 유닛(6)과, 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 사이에 개재되어 당해 성막 챔버 유닛(6)끼리를 접속하는 2개의 접속 챔버 유닛(7)과, 이들 유닛(5 내지 9)이 지지, 고정되는 가대(21)를 구비하고 있다. 권출 챔버 유닛(5)은 최상류측의 위치에 배치되고, 권취 챔버 유닛(9)은 최하류측의 위치에 배치되어 있다. 그리고 이들 권출 챔버 유닛(5)과 권취 챔버 유닛(9) 사이에, 상기 3개의 성막 챔버 유닛(6) 및 2개의 접속 챔버 유닛(7)이 수평 방향으로 1열로 교대로 배치되어, 기재(W)가 상기 권출 챔버 유닛(5)으로부터 권출되면서 성막 챔버 유닛(6) 및 접속 챔버 유닛(7)을 경유하여 권취 챔버 유닛(9)에 권취되도록 되어 있다.

즉, 이 CVD 성막 장치(1)는, 복수의 규격화된 유닛(5 내지 9)의 조합에 의해 구성되어 있고, 이들 유닛(5 내지 9)의 후기하는 유닛 챔버(50 내지 90)에 의해 상기 진공 챔버(3)가 구성되어 있다. 이에 의해, 이 CVD 성막 장치(1)는, 전체가 일체로 구성되는 경우에 비해 저비용에 의한 제작이 가능하고, 또한 성막 챔버 유닛(6)의 수를 변경함으로써, 임의의 사이즈의 CVD 성막 장치(1)를 용이하게 제작할 수 있는 것으로 되어 있다.

또한, 피막이 형성되는 기재(W)로서는, 플라스틱 필름이나 시트, 종이 등, 롤 형상으로 권취 가능한 절연성의 재료가 생각된다. 플라스틱 필름, 시트로서는, PET, PEN, PES, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리이미드 등이 적당하고, 기재(W)의 두께로서는 진공 중에서의 반송이 가능한 25㎛ 내지 0.5㎜가 바람직하다.

도 1, 도 2에 기초하여, CVD 성막 장치(1)의 상세에 대해 서술한다.

상기 권출 챔버 유닛(5)은, 권출 롤(4), 복수의 니어 롤(22), 장력 검출 롤(23) 및 이들 롤(4, 22, 23)이 수용되는 권출용 유닛 챔버(50)를 구비하고 있다. 권출 롤(4)은, 플라스틱 코어를 가진 보빈이며, 상기 기재(W)는, 이 권출 롤(4)로부터 권출되면서 니어 롤(22), 장력 검출 롤(23) 및 후기하는 압력 격벽 롤(24)을 통하여 성막 챔버 유닛(6)측으로 반송된다.

또한, 각 니어 롤(22)은, 회전 가능한 프리 롤이다. 이들 니어 롤(22)은, 도시하지 않은 가동 부재에 회전 가능하게 지지되어 있고, 이 가동 부재는, 니어 롤(22)이, 항상 권출 롤(4)에 권취된 기재(W)의 외주 근방에 배치되도록 위치 제어된다. 이에 의해 권출 롤(4)로부터 권출되는 기재(W)에 세로 주름이 발생되는 것이 억제된다.

장력 검출 롤(23)은, 기재(W)에 가해지는 장력을 검출하는 것으로, 로드셀 등을 사용하여 롤 지지부에 작용하는 힘을 계측한다. 이 권출 챔버 유닛(5)에서는, 상기 계측값이 일정해지도록 권출 롤(4)의 회전 속도 등이 피드백 제어된다.

권출 챔버 유닛(5)은, 그 내부[권출용 유닛 챔버(50)의 내부 : 후기하는 감압 에어리어 C]와, 이 권출 챔버 유닛(5)에 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 내부[후기하는 성막용 유닛 챔버(60)의 내부 : 후기하는 가압 에어리어 B]를 구획하는 차압 차단 수단을 구비하고 있다. 또한, 이러한 차압 차단 수단은, 후기하는 접속 챔버 유닛(7)도 구비하고 있고, 따라서 이 차압 차단 수단에 대해서는 이후에 접속 챔버 유닛(7)의 설명에서 상세하게 서술한다.

상기 성막 챔버 유닛(6)은, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 성막 롤(2, 2), 프리 롤(22) 및 장력 검출 롤(23)과, 이들 롤(2, 22, 23)을 수용하는 성막용 유닛 챔버(60)를 구비하고 있다. 이들 한 쌍의 성막 롤(2, 2)은, 동일 직경 또한 동일 길이의 스테인리스 재료 등으로 형성된 원통이며, 그들의 회전 중심이 각 성막 챔버 유닛(6) 내의 저벽[바닥면(6a)]으로부터 대략 동일 높이에 위치하여, 서로의 축심이 평행 또한 수평하게 되도록 배치되어 있다. 또한, 장력 검출 롤(23) 및 프리 롤(22)은, 성막 롤(2, 2)의 상방이며 이들 성막 롤(2, 2)의 배열 방향 외측의 위치에 각각 배치되어 있다. 그리고 기재(W)가, 상류측의 성막 롤(2)에 권취되고, 또한 장력 검출 롤(23) 및 프리 롤(22)에 권취되어 하류측의 성막 롤(2)에 권취되어 있다. 상세하게는, 상기 기재(W)는, 성막 롤(2, 2)의 외측으로부터 일측의 성막 롤(2)에 대략 180˚의 권취 각도로 하측으로부터 권취되고, 또한 장력 검출 롤(23) 및 프리 롤(22)에 권취되어 타측의 성막 롤(2)에 그 상측으로부터 대략 180˚의 권취 각도로 권취되어 있다.

또한, 각 성막 챔버 유닛(6)은, 성막 롤(2, 2)의 각 쌍이 대략 동일 높이 위치에서 수평 방향으로 배열되도록 배치되어 있다.

성막 챔버 유닛(6)의 한 쌍의 성막 롤(2, 2)은, 성막용 유닛 챔버(60)[진공 챔버(3)]로부터 전기적으로 절연되는 동시에, 서로 전기적으로 절연되어 있고, 1대의 플라즈마 전원(도시 생략)의 양극에 각각 접속되어 있다. 이 플라즈마 전원은, 중·고주파의 교류 전압, 또는 양극의 극성이 반전 가능한 펄스 형상의 전압을 발생시키는 것이다.

성막 롤(2, 2)은, 각각 도시하지 않은 진공 시일부, 급전부 및 냉각수 도입부 등을 갖고 있는 동시에, 그들 내부에는 후술하는 자장 발생 부재가 각각 배치되어 있다. 또한, 이들 성막 롤(2, 2)은, 후기하는 롤 제어 수단(13)에 의해 개별로 구동 제어된다.

성막 챔버 유닛(6)은, 또한 그 내부[성막용 유닛 챔버(60)의 내부]에 성막 에어리어 구획 부재(10)를 구비하고 있다. 이 성막 에어리어 구획 부재(10)는, 성막 롤(2, 2)의 서로 대향하는 측의 영역을 둘러쌈으로써 당해 영역을 그 외측의 영역으로부터 격리하는 것이다. 이 성막 에어리어 구획 부재(10)는, 스테인리스 재로 구성된 격벽이다. 이 성막 에어리어 구획 부재(10)는, 각 성막 롤(2, 2)의 회전 중심의 위치에서 상기 저벽(6a)으로부터 각각 연직 상방으로 연장되는 측벽(10a)과, 이들 측벽(10a)의 상단부를 연결하여 성막 롤(2, 2)의 상방을 막는 상벽(10b)을 구비하고 있고, 이에 의해, 성막 챔버 유닛(6)의 내부를 당해 성막 에어리어 구획 부재(10)로 둘러싸이는 내측의 성막 에어리어 A와, 그 외측의 가압 에어리어 B로 구획한다.

그리고 성막 에어리어 A에 원료 가스 G_A가 충전되는 한편, 가압 에어리어 B에 원료 가스 G_A보다도 고압인 가압 방전 가스 G_B가 충전된다.

성막 에어리어 A에는, 상기 원료 가스 G_A를 공급하는 원료 가스 급기 수단(도시 생략)과, 성막 에어리어 A로부터 원료 가스 G_A를 배출하는 원료 가스 배기 수단(25)이 구비되어 있다. 한편, 각 성막 롤(2, 2)의 내부에는, 당해 성막 롤(2, 2)의 서로 대향하는 표면에 플라즈마가 형성되도록, 소정의 자장을 성막 롤(2, 2) 사이의 공간에 형성하기 위한 자장 발생 부재(도시 생략)가 각각 구비되어 있다. 그리고 상기 플라즈마가 형성되는 플라즈마 영역 P를 통과하도록, 성막 롤(2, 2)에 기재(W)가 권취되어 있다. 즉, 상기 플라즈마 전원으로부터 성막 롤(2, 2)에 중·고주파의 교류 또는 펄스 형상의 전압이 인가된 상태에서 성막 롤(2, 2) 사이에 원료 가스 G_A가 공급됨으로써, 성막 롤(2, 2)의 대향 공간에서 글로 방전이 발생되어 플라즈마가 발생되고, 이 플라즈마가, 자장 발생 수단에 의해 성막 롤(2, 2)의 표면 부근에 집중됨으로써, 성막 롤(2, 2) 사이에 성막 영역인 상기 플라즈마 영역 P가 형성된다. 따라서, 원료 가스 급기 수단은, 이 플라즈마 영역 P를 향하여 원료 가스 G_A를 분사하도록 배치되어 있다. 또한, 상기 원료 가스 급기 수단은, 원료 가스 배기 수단(25)의 상방에 위치되어 있으면 적합하다. 또한, 성막 에어리어 A에는, 원료 가스에 더하여 반응 가스나 보조 가스도 적절하게 공급된다.

가압 에어리어 B에는, 상기 원료 가스 G_A를 공급하는 가압 방전 가스 급기 수단(도시 생략)이 구비되어 있고, 상기 성막 에어리어 A 내보다도 고압으로 되는 가압 방전 가스 G_B가 충전된다. 이 가압 방전 가스 G_B로서는, 산소나 질소, Ar 등의 가스가 적합하다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 성막 롤(2, 2)과 상기 성막 에어리어 구획 부재(10) 사이에는 간극 D_BA(갭)가 형성되어 있다. 상세하게는, 측벽(10a)은 성막 롤(2, 2)의 표면에 비접촉이며, 측벽(10a)과 성막 롤(2, 2)의 표면 사이에 간극 D_BA가 형성되어 있다.

성막 롤(2, 2)과 성막 에어리어 구획 부재(10)의 상기 간극 D_BA는, 성막 롤(2, 2)에 권취된 기재(W)의 통과를 가능하게 하는 한편, 성막 에어리어 A로부터 가압 에어리어 B로의 가스 유동을 억제 가능한 공극 거리를 갖고 있다. 예를 들어, 간극 D_BA의 갭 길이는 좁을수록 좋고, 2 내지 3㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.

상기 원료 가스 배기 수단(25)은 각 성막 롤(2)보다도 하방에 배치되어 있다. 상세하게는, 원료 가스 배기 수단(25)은, 성막 챔버 유닛(6)의 상기 성막용 유닛 챔버(60)의 저벽(6a)에 형성된 개구를 통해 상기 성막 에어리어 A의 내부와 연통하는 보조 챔버 유닛(26)과, 이 보조 챔버 유닛(26)에 설치되는 터보 분자 펌프(27)를 갖는다.

이 원료 가스 배기 수단(25)은, 피막 형성 작업 전에 성막 에어리어 A를 감압하거나, 원료 가스 급기 수단으로부터 공급되고, 또한 성막에 기여한 후의 원료 가스 G_A를 성막용 유닛 챔버(60)의 외부로 배출하는 기능을 갖고 있다.

또한, 터보 분자 펌프(27)는, 터빈 날개를 가진 기계식 진공 펌프이며, 상기 보조 챔버 유닛(26)의 측면에 횡방향으로 설치되어 있다. 이에 의해, 상기 플라즈마 영역 P의 바로 아래에서 성막 에어리어 A와 보조 챔버 유닛(26)이 연통하면서도, 성막시에 기재(W)로부터 박리된 박리막이, 직접 터보 분자 펌프(27)에 낙하하여 상기 터빈 날개에 데미지를 부여하는 등의 문제가 방지된다.

상기 접속 챔버 유닛(7)은, 각 성막 챔버 유닛(6)의 사이에 배치되어 있다. 이 접속 챔버 유닛(7)은, 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 사이에 개재되어 성막 챔버 유닛(6)끼리를 접속하는 동시에, 이들 성막 챔버 유닛(6)의 사이에서 기재(W)의 장력을 일정하게 유지하면서 당해 기재(W)를 반송하는 것이다.

이 접속 챔버 유닛(7)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 수평 방향으로 배열되는 3개의 프리 롤(12a)과, 이들 프리 롤(12a) 중 상류측 2개의 프리 롤(12a)의 사이에 배치되는 댄서 롤(12b)과, 이들 롤(12a, 12b)이 수용되는 접속용 유닛 챔버(70)를 구비한다. 상기 프리 롤(12a)은, 상기 접속용 유닛 챔버(70)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 댄서 롤(12b)은, 상기 접속용 유닛 챔버(70)에 피봇 지지축(12c)을 통하여 요동 가능하게 지지되는 댄서 아암(12d)의 일단부에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 부호 12d는 댄서 아암(12d)의 타단부에 설치되는 카운터 웨이트(12e)이다. 즉, 접속 챔버 유닛(7)의 양측(상류 및 하류측)의 성막 롤(2)에 회전 속도 차가 발생하여, 이들 사이의 기재(W)의 길이가 변화된 경우에는, 댄서 롤(12b)이 피봇 지지축(12c) 주위로 소정의 장력에 대응하는 토크로 요동함으로써 프리 롤(12a) 사이에 있어서의 기재(W)의 반송 거리가 변동되고, 이에 의해, 성막 롤(2, 2) 사이의 회전 속도 차가 흡수되어 기재(W)의 장력이 일정 장력으로 유지된다.

또한, CVD 성막 장치(1)는, 상기 피봇 지지축(12c)에 설치되어 댄서 롤(12b)의 위치를 검출하는 인코더(본 발명의 위치 검출 수단에 상당함)와, 각 성막 롤(2)의 회전 속도를 제어하는 롤 제어 수단(13)을 갖고 있다. 그리고 예를 들어 기재(W)의 반송 거리가 길어지도록 댄서 롤(12b)이 하측으로 변위된 것이 인코더에 의해 검출된 경우에는, 롤 제어 수단(13)은, 접속 챔버 유닛(7)의 상류측의 성막 롤(2)의 회전 속도가 하류측의 성막 롤(2)의 회전 속도보다 느려지도록 당해 성막 롤(2)의 회전 속도를 제어하고, 반대로 기재(W)의 반송 거리가 짧아지도록 댄서 롤(12b)이 상측으로 변위된 경우에는, 하류측의 성막 롤(2)의 회전 속도가 상류측의 성막 롤(2)의 회전 속도보다도 느려지도록 당해 성막 롤(2)의 회전 속도를 제어한다. 이와 같이, 댄서 롤(12b)의 위치에 기초하여 접속 챔버 유닛(7)의 양측에 위치하는 성막 롤(2)의 회전 속도가 제어됨으로써, 기재(W)의 장력이 유지되는 동시에, 댄서 롤(12b)의 변위값이 적절하게 확보된다.

접속 챔버 유닛(7)은, 그 상류측 및 하류측의 단부에 차압 차단 수단을 각각 갖고 있다. 이 차압 차단 수단은, 기재(W)의 통과를 허용하면서 접속 챔버 유닛(7)의 접속용 유닛 챔버(70)의 내부와 성막 챔버 유닛(60)의 성막용 유닛 챔버(60)의 내부를 구획하여 접속 챔버 유닛(7) 내에 상기 가압 에어리어 B로부터 격리된 감압 에어리어 C를 형성한다. 이 차압 차단 수단은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 접속용 유닛 챔버(70)에 회전 가능하게 지지되는 프리 롤로 이루어지는 압력 격벽 롤(24)과, 접속용 유닛 챔버(70)에 고정되는 구획 부재(11)로 이루어진다. 구획 부재(11)는, 압력 격벽 롤(24)의 상방에 위치하는 상벽부(11a)와, 하방에 위치하는 하벽부(11b)를 갖고 있다. 압력 격벽 롤(24)과 각 벽부(11a, 11b)는 비접촉이며, 이에 의해, 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 압력 격벽 롤(24)의 표면과 각 벽부(11a, 11b) 사이에 간극 D_BC가 형성되어 있다. 이들 간극 D_BC도, 상기 간극 D_BA와 마찬가지로, 기재(W)의 통과를 가능하게 하는 한편, 가압 에어리어 B로부터 감압 에어리어 C로의 가스 유동을 억제 가능한 공극 거리를 갖고 있다.

또한, 접속 챔버 유닛(7) 외에, 상기 권출 챔버 유닛(5) 내 및 후술하는 권취 챔버 유닛(9) 내도 감압 에어리어 C이며, 이들 감압 에어리어 C와 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 가압 에어리어 B는 권출 챔버 유닛(5) 및 권취 챔버 유닛(9)에 각각 설치되는 차압 차단 수단에 의해 구획되어 있다. 즉, 감압 에어리어 C는, 각 가압 에어리어 B의 상류측과 하류측에 위치되어 있다.

감압 에어리어 C에는, 가압 방전 가스 배기 수단(28)이 설치되어 있고, 이 가압 방전 가스 배기 수단(28)에 의해 감압 에어리어 C 내의 압력이 가압 에어리어 B보다도 저압으로 감압되어 있다. 상세하게는, 가압 방전 가스 배기 수단(28)은, 접속 챔버 유닛(7)의 상기 접속용 유닛 챔버(70)의 저벽(7a)에 형성된 개구를 통해 상기 성막 에어리어 C의 내부와 연통하는 보조 챔버 유닛(26)과, 이 보조 챔버 유닛(26)에 설치되는 터보 분자 펌프(27)를 갖는다. 또한, 권출 챔버 유닛(5) 및 권취 챔버 유닛(9)의 측벽에는 직접 터보 분자 펌프(27)가 설치되어 있다. 이에 의해 감압 에어리어 C 내부가 감압되어 있다.

또한, 접속 챔버 유닛(7)에는, 3개의 프리 롤(12a)이 구비되어 있지만, 이는 기재(W)와의 그립력을 얻기 위해 어느 정도의 권취각을 유지하면서 기재(W)의 반송 방향을 바꾸기 위해서이며, 당해 프리 롤(12a)의 수는 3개로 한정되는 것은 아니다.

상기 권취 챔버 유닛(9)은, 권취 롤(8), 복수의 니어 롤(22), 장력 검출 롤(23) 및 이들 롤(8, 22, 23)이 수용되는 권취용 유닛 챔버(90)를 구비하는 동시에, 당해 권취 챔버 유닛(9)의 내부와 당해 권취 챔버 유닛(9)에 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 내부를 구획하는 상기 차압 차단 수단을 구비하고 있고, 성막이 행해진 기재(W)를, 압력 격벽 롤(24), 장력 검출 롤(23) 및 니어 롤(22)을 통하여 권취 롤(8)에 권취한다. 또한, 권취 챔버 유닛(9)의 내부는, 상술한 바와 같이 감압 에어리어 C로 되어 있다.

그런데, 이 CVD 성막 장치(1)는, 각 성막 챔버 유닛(6)을 각각 다른 성막 조건으로 운전하는 것이 가능하고, 이에 의해, 기재(W)를 권출 챔버 유닛(5)으로부터 권출하면서 권취 챔버 유닛(9)에 의해 권취함으로써, 1패스로 다층 성막을 행할 수 있다. 이와 같이 성막 챔버 유닛(6)마다 다른 성막 조건으로 기재(W)에 성막 처리를 실시하는 경우, 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 사이에서 원료 가스 등의 유통이 있으면 성막 품질에 영향을 미친다. 따라서, 이 CVD 성막 장치(1)에서는, 도시하지 않은 제어 수단에 의해 상기 원료 가스 급기 수단이나 가압 방전 가스 급기 수단에 의한 가스 공급 등이 제어됨으로써, 성막 에어리어 A, 가압 에어리어 B 및 감압 에어리어 C 내의 압력이 다음과 같이 조정되어 있다.

성막 챔버 유닛(6)에 대해서는, 원료 가스 급기 수단 및 원료 가스 배기 수단(25)이 적절하게 컨트롤되는 동시에, 가압 에어리어 B측에 설치되는 가압 방전 가스 급기 수단의 제어에 의해, 「성막 에어리어 A(원료 가스 G_A)의 압력 P_A≤가압 에어리어 B(가압 방전 가스 G_B)의 압력 P_B」로 조정됨으로써, 성막 롤(2, 2)과 성막 에어리어 구획 부재(10)의 간극 D_BA를 통해 막 에어리어 A로부터 가압 에어리어 B로 원료 가스 G_A가 유입되는 것이 억제된다. 또한, 성막 에어리어 A의 압력 P_A는, 예를 들어 1 내지 수 ㎩이며, 가압 에어리어 B의 압력 P_B는, 성막 에어리어 A의 압력 P_A보다 약간 높다.

또한, 각 접속 챔버 유닛(7), 권출 챔버 유닛(5) 및 권취 챔버 유닛(9)에 대해서는, 이들에 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 가압 방전 가스 배기 수단(28) 및 가압 방전 가스 급기 수단이 적절하게 컨트롤됨으로써, 감압 에어리어 C 내의 압력 P_C와 가압 에어리어 B 내의 압력 P_B가 「감압 에어리어 C 내의 압력 P_C≤가압 에어리어 B(가압 방전 가스 G_B)의 압력 P_B」로 조정된다. 이에 의해, 구획 부재(11)의 간극 D_BC를 통해 감압 에어리어 C로부터 가압 에어리어 B로의 가스의 유입이 억제된다. 또한, 감압 에어리어 C의 압력 P_C는, 예를 들어 1㎩ 이하이다.

즉, 각 성막 챔버 유닛(6)에 있어서는, 성막 에어리어 A의 압력 P_A가 주변의 가압 에어리어 B의 압력 P_B보다도 낮으므로, 원료 가스 G_A가 가압 에어리어 B측으로 흐르는 일은 없다. 또한, 인접하는 성막 챔버 유닛(6)의 가압 에어리어 B끼리는, 그들 사이에 개재되는 접속 챔버 유닛(7)의 가압 에어리어 C에 의해 서로 압력 분리되어 있으므로, 서로 인접하는 성막 챔버 유닛(6)에 있어서, 일측의 성막 챔버 유닛(6)에서 사용되는 원료 가스 G_A가 타측의 성막 챔버 유닛(6)의 성막 에어리어 A로 유입되는 일이 없다. 따라서, 각 성막 챔버 유닛(6)의 성막 에어리어 A에서는, 독립된 가스 분위기 조건에서 성막이 행해지게 되고, 이에 의해, CVD 성막 장치(1)에서는, 기재(W)에 대해 1패스로 적절하게 다층 성막을 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 일반적으로는 「감압 에어리어 C의 압력 P_C≤성막 에어리어 A의 압력 P_A≤가압 에어리어 B의 압력 P_B」와 같은 압력 설정으로 된다.

이상 서술한 CVD 성막 장치(1)에 의해 기재(W)에 성막을 행하는 수순에 대해 서술한다.

우선, 피막 형성 작업 전에, 각 배기 수단(25, 28)을 작동시켜 각 에어리어(A 내지 C)를 감압한다. 그 후, 각 급기 수단의 제어에 의해, 각 성막 챔버 유닛(6)의 성막 에어리어 A 내에 원료 가스 G_A를 공급하는 동시에, 가압 에어리어 B 내에 가압 방전 가스 G_B를 공급한다. 또한, 각 배기 수단(25, 28)의 제어에 의해, 「성막 에어리어 A의 압력 P≤가압 에어리어 B의 압력 P」로 되는 동시에 「감압 에어리어 C의 압력 P≤가압 에어리어 B의 압력 P」로 되도록 각 에어리어(A 내지 C) 내의 압력을 조정·유지한다.

그 후, 각 성막 챔버 유닛(6)에 있어서, 상기 플라즈마 전원으로부터 한 쌍의 성막 롤(2, 2)에 중·고주파의 교류 또는 펄스 형상의 전압을 인가한다. 이와 같이 성막 롤(2, 2)에 전압이 인가되면, 성막 롤(2, 2)의 대향 공간에서 글로 방전이 발생되어 플라즈마가 발생된다. 이 플라즈마는, 상기 자장 발생 수단에 의해 성막 롤(2, 2)의 표면에 집중되어, 플라즈마 영역 P를 형성한다. 그리고 원료 가스 급기 수단으로부터 공급되는 원료 가스 G_A가 이 플라즈마 영역 P에 도달하여 플라즈마 분해됨으로써, 기재(W) 상에 플라즈마 CVD 프로세스에 의해 피막이 형성된다.

이러한 상황하에서, 권출 롤(4)로부터 권출된 기재(W)가 복수의 성막 챔버 유닛(6)에 걸쳐 연속적으로 반송되고, 또한 각 성막 챔버 유닛(6)의 수평 방향으로 배열된 성막 롤(2, 2)에 권취되면서 각 플라즈마 영역 P를 통과함으로써, 당해 기재(W)에 복수회의 성막 처리가 행해지면서 권취 롤(8)에 당해 기재(W)가 권취된다.

이상과 같이 본 발명의 CVD 성막 장치(1)에서는, 성막 롤(2)이 수평 방향으로 배열되도록 복수의 성막 챔버 유닛(6)이 배치되어 있으므로, 기재(W)를 반송하면서 복수의 성막 챔버 유닛(6)에서 당해 기재(W)에 성막 처리를 실시하면서도, 성막 롤(2) 등에 성막되어 박리된 막이 기재(2) 상에 떨어지는 것을 유효하게 방지할 수 있다. 따라서, 이 CVD 성막 장치(1)에 따르면, 박리막의 휩쓸려들어감에 의한 손상 등의 리스크를 수반하는 일 없이 필름 등의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이 CVD 성막 장치(1)에 따르면, 상기한 바와 같이, 각 성막 챔버 유닛(6)에 다른 성막 조건을 설정하면, 기재(W)를 권출 챔버 유닛(5)으로부터 권출하면서 권취 챔버 유닛(9)에 의해 권취함으로써, 1패스로 기재(W)에 다층 성막을 행할 수 있다. 따라서, 박리막의 휩쓸려들어감에 의한 손상 등의 리스크를 수반하는 일 없이, 다층 성막 처리가 실시된 필름 등의 생산성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 이 CVD 성막 장치(1)에 따르면, 상기한 바와 같이, 서로 인접하는 성막 챔버 유닛(6)에 있어서 원료 가스 G_A가 서로의 성막 에어리어 A로 서로 유입되는 것이 방지되므로, 기재(W)에 대해 고품질의 다층 성막 처리를 실시할 수 있다.

또한, 이 CVD 성막 장치(1)는, 복수의 챔버 유닛(5 내지 9)이 수평 방향으로 배열되는 구성이므로, CVD 성막 장치(1)의 높이를 낮게 억제할 수 있다. 따라서, CVD 성막 장치(1)의 설치 장소에 대해 내하중성의 조건이 완화된다고 하는 이점도 있다.

그런데, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 범위는, 특허청구의 범위에 의해 나타내어지고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 접속 챔버 유닛(7)에 있어서, 상기 댄서 롤(12b) 등 대신에 장력 검출 롤(23)을 설치하고 있어도 된다. 즉, 장력 검출 롤(23)에 의해 검출되는 장력에 기초하여, 당해 검출 장력이 일정해지도록, 롤 제어 수단(13)이 당해 접속 챔버 유닛(7)의 양측에 위치하는 성막 롤(2)의 회전 속도가 제어하도록 해도 된다. 이러한 구성에 의해서도, 기재(W)에 가해지는 장력을 일정하게 유지하면서, 기재(W)를 안정적으로 반송하는 것이 가능해진다.

또한, 접속 챔버 유닛(7) 내의 프리 롤의 수는 적절하게 변경 가능하다.

또한, 각 성막 챔버 유닛(6)의 성막 롤(2)은, 2개를 한 쌍으로 하여 대향 롤로 하는 구성에 한정되지 않고, 각 성막 챔버 유닛(6)에 1개씩 배치해도 된다.

또한, 각 성막 롤(2)은, 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있다고 설명하였지만, 각 성막 롤(2)의 회전 중심을 연결한 라인은 반드시 완전히 수평하지 않아도 된다.

또한, 성막 챔버 유닛(6) 및 접속 챔버 유닛(7)은, 권출 챔버 유닛(5)과 권취 챔버 유닛(9) 사이에서, 3개 이외의 임의의 세트를 연결시켜도 되고, 예를 들어 1이나 2, 또는 4 이상의 성막 챔버 유닛(6) 및 접속 챔버 유닛(7)을 가진 CVD 성막 장치(1)로 하는 것도 가능하다.

이상 설명한 본 발명을 정리하면 이하와 같다.

즉, 본 발명의 CVD 성막 장치는, 시트 형상의 기재의 표면에 플라즈마 CVD에 의해 피막을 형성하는 CVD 성막 장치이며, 성막 롤 및 당해 성막 롤이 수용되는 성막용 유닛 챔버를 각각 갖고, 또한 각 성막 롤이 특정한 수평 방향으로 배열되도록 배치되는 복수의 성막 챔버 유닛과, 이들 성막 챔버 유닛의 서로 인접하는 성막 챔버 유닛의 사이에 개재되어 인접하는 성막 챔버 유닛끼리를 접속하는 접속 챔버 유닛을 구비하고, 상기 접속 챔버 유닛은, 인접하는 성막 챔버 유닛의 각 성막용 유닛 챔버에 연결되는 것에 성막 챔버 유닛끼리를 접속하는 접속용 유닛 챔버를 구비하고 있고, 상기 각 성막 챔버 유닛의 성막 롤은, 이들 성막 롤에 각각 상기 기재가 권취되어 반송되도록 배치되고, 또한 전압의 인가를 받아 당해 성막 롤 근방에 원료 가스를 분해하는 플라즈마를 형성하여, 당해 성막 롤 상에서 상기 기재에 성막 처리를 실시하는 것이다.

이러한 CVD 성막 장치에 따르면, 성막 롤이 수평 방향으로 배열되도록 복수의 성막 챔버 유닛이 배치되어 있으므로, 기재를 반송하면서 복수의 성막 챔버 유닛에 의해 당해 기재에 성막 처리를 실시할 수 있는 동시에, 성막 롤 등에 성막되어 박리된 막이 기재 상에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이 CVD 성막 장치에 있어서, 상기 기재를 권출하는 권출 롤 및 당해 권출 롤이 수용되는 권출용 유닛 챔버를 구비하는 권출 챔버 유닛과, 상기 기재를 권취하는 권취 롤 및 당해 권취 롤이 수용되는 권취용 유닛 챔버를 구비하는 권취 챔버 유닛을 더 구비하고, 이들 권출 챔버 유닛과 권취 챔버 유닛 사이에, 상기 성막 챔버 유닛 및 접속 챔버 유닛이 배치되어 있는 것이다.

이 구성에 따르면, 권출 챔버 유닛으로부터 기재가 권출되고, 복수의 성막 챔버 유닛을 경유하여 성막이 행해지면서 최종적으로 권취 챔버 유닛에 의해 권취된다. 따라서, 특정 방향을 향해 기재를 반송하면서 효율적으로 당해 기재에 성막 처리를 실시할 수 있다.

또한, 상기 CVD 성막 장치에 있어서, 각 성막 챔버 유닛은, 상기 성막 롤로서, 서로 축심이 평행하게 되고, 또한 상기 플라즈마가 형성되기 위한 공간을 두고 대향 배치되는 한 쌍의 대향 롤을 각각 구비하고 있는 것이다.

이 구성에 따르면, 각 대향 롤에 기재를 걸친 상태에서, 이들 대향 롤의 사이에 플라즈마를 형성하면서 각 대향 롤 상에서 기재에 성막 처리를 실시할 수 있다. 그로 인해, 합리적인 구성으로 효율적으로 기재에 성막 처리를 실시할 수 있다.

또한, 상기 CVD 성막 장치에 있어서, 상기 성막 챔버 유닛은, 상기 기재의 통과를 허용하면서 상기 성막용 유닛 챔버 내부를, 상기 한 쌍의 대향 롤의 서로 대향하는 측의 영역의 일부 또는 전부인 성막 에어리어와 당해 성막 에어리어의 주변 영역인 가압 에어리어로 구획하는 성막 에어리어 구획 부재를 갖고, 또한 상기 성막 에어리어에 상기 원료 가스가 충전되고, 상기 가압 에어리어에 상기 원료 가스보다도 고압인 가압 방전 가스가 충전되어 있는 것이다.

이 구성에 따르면, 원료 가스의 확산을 방지할 수 있어, 성막 롤의 근방에 원료 가스를 집중시켜 기재에 대해 적절하게 성막 처리를 행하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 CVD 성막 장치는, 상기 기재의 통과를 허용하면서 상기 성막 챔버 유닛의 성막용 유닛 챔버 내부와 상기 접속 챔버 유닛의 접속용 유닛 챔버 내부를 구획하는 차압 차단 수단을 구비하고 있고, 상기 접속 챔버 유닛의 접속용 유닛 챔버 내부는, 상기 성막 챔버 유닛의 성막용 유닛 챔버 내부보다도 저압으로 유지되어 있는 것이다.

이 구성에 따르면, 성막 챔버 유닛으로의 외기의 유입을 방지할 수 있다. 따라서, 당해 외기의 유입에 의한 성막 처리에의 영향을 배제하고, 각 성막 챔버 유닛에 있어서의 기재에의 성막 처리를 적절하게 행하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 CVD 성막 장치에 있어서, 상기 접속 챔버 유닛은, 당해 접속 챔버 유닛의 양측에 위치하는 상기 성막 롤 사이의 기재 길이의 변화에 수반하여 변위됨으로써 기재의 장력을 일정하게 유지하는 댄서 롤을 구비하고 있는 것이다.

이 구성에 따르면, 기재의 길이의 변화에 수반하여 댄서 롤이 변위됨으로써 기재의 장력이 대략 일정하게 유지된다. 따라서, 기재는, 인접하는 성막 챔버 유닛의 사이에서 그 장력이 적절한 범위로 유지되면서 원활하게 반송된다.

또한, 이 CVD 성막 장치에 있어서는, 상기 댄서 롤의 위치를 검출하는 위치 검출 수단과, 이 위치 검출 수단이 검출하는 상기 댄서 롤의 위치에 기초하여 당해 접속 챔버 유닛의 양측에 위치하는 상기 성막 롤의 회전 속도를 제어하는 롤 제어 수단을 갖고 있는 것이 적합하다.

이와 같이, 댄서 롤의 위치에 따라서 상기 양측에 위치하는 성막 롤의 회전 속도가 제어되는 구성에 따르면, 댄서 롤의 위치를 특정한 위치로 유지하는 것이 가능해진다. 그로 인해, 댄서 롤의 변위값을 적절하게 확보할 수 있어, 이에 의해 기재의 장력을 적절하게 유지하면서 당해 기재를 반송하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 CVD 성막 장치는, 상기 접속 챔버 유닛으로서, 상기 기재에 작용하는 장력을 검출하기 위한 장력 검출 롤을 갖는 것을 구비하고, 상기 장력 검출 롤이 검출하는 장력에 기초하여 당해 접속 챔버 유닛의 양측에 위치하는 성막 롤의 회전 속도를 제어하는 롤 제어 수단을 더 구비하고 있는 것이어도 된다.

이 구성에 의해서도, 기재의 장력을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 인접하는 성막 챔버 유닛의 사이에서, 기재의 장력을 적절한 범위로 유지하면서 당해 기재를 원활하게 반송하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 CVD 성막 장치는, 박리막의 휩쓸려들어감에 의한 반송 흠집의 발생을 방지하면서 필름이나 시트 등의 띠 형상 기재에 성막 처리를 효율적으로 행할 수 있는 것이며, 반도체 디바이스의 제조 분야에 있어서 유용한 것이다.

Claims

시트 형상의 기재의 표면에 플라즈마 CVD에 의해 피막을 형성하는 CVD 성막 장치이며,
성막 롤 및 당해 성막 롤이 수용되는 성막용 유닛 챔버를 각각 갖고, 또한 각 성막 롤이 특정한 수평 방향으로 배열되도록 배치되는 복수의 성막 챔버 유닛과,
이들 성막 챔버 유닛의 서로 인접하는 성막 챔버 유닛의 사이에 개재되어 인접하는 성막 챔버 유닛끼리를 접속하는 접속 챔버 유닛을 구비하고,
상기 접속 챔버 유닛은, 인접하는 성막 챔버 유닛의 각 성막용 유닛 챔버에 연결되는 것에 성막 챔버 유닛끼리를 접속하는 접속용 유닛 챔버를 구비하고 있고,
상기 각 성막 챔버 유닛의 성막 롤은, 이들 성막 롤에 각각 상기 기재가 권취되어 반송되도록 배치되고, 또한 전압의 인가를 받아 당해 성막 롤 근방에 원료 가스를 분해하는 플라즈마를 형성하여, 당해 성막 롤 상에서 상기 기재에 성막 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 기재를 권출하는 권출 롤 및 당해 권출 롤이 수용되는 권출용 유닛 챔버를 구비하는 권출 챔버 유닛과, 상기 기재를 권취하는 권취 롤 및 당해 권취 롤이 수용되는 권취용 유닛 챔버를 구비하는 권취 챔버 유닛을 더 구비하고,
이들 권출 챔버 유닛과 권취 챔버 유닛 사이에, 상기 성막 챔버 유닛 및 접속 챔버 유닛이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 각 성막 챔버 유닛은, 상기 성막 롤로서, 서로 축심이 평행하게 되고, 또한 상기 플라즈마가 형성되기 위한 공간을 두고 대향 배치되는 한 쌍의 대향 롤을 각각 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제3항에 있어서, 상기 성막 챔버 유닛은, 상기 기재의 통과를 허용하면서 상기 성막용 유닛 챔버 내부를, 상기 한 쌍의 대향 롤의 서로 대향하는 측의 영역의 일부 또는 전부인 성막 에어리어와 당해 성막 에어리어의 주변 영역인 가압 에어리어로 구획하는 성막 에어리어 구획 부재를 갖고, 또한 상기 성막 에어리어에 상기 원료 가스가 충전되고, 상기 가압 에어리어에 상기 원료 가스보다도 고압인 가압 방전 가스가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제4항에 있어서, 상기 기재의 통과를 허용하면서 상기 성막 챔버 유닛의 성막용 유닛 챔버 내부와 상기 접속 챔버 유닛의 접속용 유닛 챔버 내부를 구획하는 차압 차단 수단을 구비하고 있고,
상기 접속 챔버 유닛의 접속용 유닛 챔버 내부는, 상기 성막 챔버 유닛의 성막용 유닛 챔버 내부보다도 저압으로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 접속 챔버 유닛은, 당해 접속 챔버 유닛의 양측에 위치하는 상기 성막 롤 사이의 기재 길이의 변화에 수반하여 변위됨으로써 기재의 장력을 일정하게 유지하는 댄서 롤을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제6항에 있어서, 상기 댄서 롤의 위치를 검출하는 위치 검출 수단과, 이 위치 검출 수단이 검출하는 상기 댄서 롤의 위치에 기초하여 당해 접속 챔버 유닛의 양측에 위치하는 상기 성막 롤의 회전 속도를 제어하는 롤 제어 수단을 갖고 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 접속 챔버 유닛으로서, 상기 기재에 작용하는 장력을 검출하기 위한 장력 검출 롤을 갖는 것을 구비하고, 상기 장력 검출 롤이 검출하는 장력에 기초하여 당해 접속 챔버 유닛의 양측에 위치하는 성막 롤의 회전 속도를 제어하는 롤 제어 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, CVD 성막 장치.