TW201343953A - 成膜裝置 - Google Patents

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Sadatsugu Wakamatsu
Kazuhiko Saito
Tomoharu Fujii
Tsuyoshi Yoshimoto
Togo Hosoya
Takayoshi Hirono
Nobuhiro Hayashi
Nobuaki Kakutani
Naoki Sunagawa
Isao Tada
Hiroyuki Hirano
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Abstract

提供一種：能夠一面對於薄膜狀之成膜對象物而持續進行成膜，一面在將成膜空間和清淨氣體氛圍作了分離的狀態下而對於放出裝置進行清淨之成膜裝置。係具備有：清淨室(20a~20d)，係構成為若是閘門(22a~22d)開啟則係被與成膜空間(16)作連接，而若是閘門(22a~22d)關閉則係被從成膜空間(16)分離，並且，係構成為對於內部空間放出有清淨氣體；和移動手段(28a~28d)，係使放出裝置(13a~13d)，在清淨室(20a~20d)內之清淨位置和較清淨位置而更接近圓筒構件(12)之成膜位置之間作移動；和控制裝置(18)，係當使放出裝置(13a~13d)移動至成膜位置處時而放出原料氣體，並當使其移動至清淨位置處時，將閘門(22a~22d)關閉並使清淨氣體充滿於清淨室(20a~20d)內。

Description

成膜裝置
本發明，係有關於成膜裝置，特別是有關對於薄膜狀之成膜對象物而連續進行成膜之技術。
現今，為了基板之輕量化、可撓性化、大面積化的目的，係對於對薄膜狀之成膜對象物而連續進行成膜之技術有所要求。
圖6，係為先前技術之成膜裝置100的內部構成圖。
先前技術之成膜裝置100，係具備有將內部作為成膜空間116之成膜室111、和被配置在成膜空間116中之圓筒構件112、和被配置在圓筒構件112之外側並構成為能夠放出原料氣體之放出裝置113。
使薄膜狀之成膜對象物密著在圓筒構件112上，並使成膜對象物之背面與圓筒構件112相密著。若是一面使圓筒構件112旋轉一面使成膜對象物移動，則係在成膜對象物之表面形成有薄膜。
在成膜中，成膜空間116內之原料氣體的一部 份係附著在放出裝置113處，在放出裝置113處係被形成有附著膜。若是將附著有附著膜之放出裝置113放置不管，則附著膜會剝離並成為塵埃的產生源，而對於在同一之成膜室111內的後續之成膜造成影響，因此，係有必要在附著膜剝離之前，對於放出裝置113進行清淨。
但是，在先前技術之成膜裝置100中，當在開始了成膜之後而進行清淨時，係有必要將成膜停止，而生產性係為差。
在專利文獻1、2中，雖係揭示有能夠同時進行成膜和清淨之技術，但是，在同時進行成膜和清淨時，成膜氣體和清淨氣體係會相互混雜，而有著對於成膜和清淨之雙方造成影響的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文件1]日本特開2008-57020號公報
[專利文件2]日本特開2009-138239號公報
本發明，係為了解決上述先前技術之問題而創作者，其目的，係在於提供一種：能夠一面對於薄膜狀之成膜對象物而持續進行成膜，一面在將成膜空間和清淨 氣體氛圍作了分離的狀態下而對於放出裝置進行清淨之成膜裝置。
為了解決上述課題，本發明，係為一種成膜裝置，係具備有：內部被設為成膜空間之成膜室、和被配置在前述成膜空間中並將一中心軸線作為中心而旋轉之圓筒構件、和在前述圓筒構件之外側處而被沿著前述圓筒構件之周方向作配置並分別構成為能夠放出原料氣體的複數之放出裝置，該成膜裝置，係使薄膜狀之成膜對象物密著於前述圓筒構件處，並使前述成膜對象物之背面與前述圓筒構件相密著，而一面使前述圓筒構件旋轉一面使前述成膜對象物移動，而在前述成膜對象物之表面上形成薄膜，該成膜裝置，其特徵為：具備有：清淨室，係具備有閘門，若是前述閘門開啟，則內部空間係被與前述成膜空間作連接，若是前述閘門關閉，則前述內部空間係被從前述成膜空間分離，並且，係構成為對於前述內部空間放出有清淨氣體；和移動手段，係使前述放出裝置，在前述清淨室內之清淨位置和較前述清淨位置而更接近前述圓筒構件之成膜位置之間作移動；和控制裝置，係對於前述原料氣體和前述清淨氣體之放出和放出停止、以及前述放出裝置之前述移動作控制，前述控制裝置，係構成為：當使前述放出裝置移動至前述成膜位置處時，從前述放出裝置而放出前述原料氣體，並當使前述放出裝置移動至前述清淨位 置處時，將前述閘門關閉並使前述清淨氣體充滿於前述清淨室內。
本發明，係為一種成膜裝置，其中，前述清淨氣體，係從位置在前述清淨室內之前述放出裝置而被放出。
本發明，係為一種成膜裝置，其中，前述清淨氣體，係從被設置在前述清淨室之壁面上的清淨氣體放出孔而被放出。
本發明，係為一種成膜裝置，其中，前述控制裝置，係構成為：在相對於前述成膜對象物之移動方向而為上游側之前述放出裝置被配置在前述成膜位置處，且下游側之前述放出裝置被配置在前述清淨位置處的狀態下，當被配置在前述成膜對象物處之切換位置通過與前述上游側之前述放出裝置相對面的位置時，係使前述上游側之前述放出裝置移動至前述清淨位置處，當前述切換位置通過能夠與前述下游測之前述放出裝置相對面的位置時，係使前述下游側之前述放出裝置移動至前述成膜位置處。
本發明，係為一種成膜裝置，其中，前述控制裝置，係構成為：在相對於前述成膜對象物之移動方向而為上游側之前述放出裝置被配置在前述清淨位置處，且下游側之前述放出裝置被配置在前述成膜位置處的狀態下，當被設置在前述成膜對象物處之切換位置通過能夠與前述上游側之前述成膜構件相對面的位置時，係使前述上游側之前述放出裝置移動至前述成膜位置處，當前述切換位置通過能夠與前述下游測之前述放出裝置相對面的位置時，係使前 述下游側之前述放出裝置移動至前述清淨位置處。
又，本發明，係為一種成膜裝置，其中，前述放出裝置，係具備有移動防著板，當前述放出裝置位置於前述清淨位置處時，前述移動防著板係成為位置在從前述成膜空間而分離了的前述清淨室內。
而，本發明，係為一種成膜裝置，其係在成膜室內，配置有圓筒構件和複數之放出裝置，並在使薄膜狀之成膜對象物背面與圓筒構件之側面相密著的狀態下，而使圓筒構件旋轉，並一面使成膜對象物行走，一面從一個以上之放出裝置來將原料氣體朝向成膜對象物之與圓筒構件相接觸的部分放出，而在成膜對象物之表面上形成薄膜，該成膜裝置係成為：在成膜室內，係被設置有複數之清淨室，在各清淨室之內部，係被設置有能夠使放出裝置位置於該處之清淨位置，並在與圓筒構件之側面間的距離為相較於清淨位置和側面之間的距離而更短之位置處設定有複數之成膜位置，複數之成膜位置，係沿著側面之圓周方向而被作並排配置，清淨室，係被構成為能夠導入清淨氣體，並且設置有使放出裝置在成膜位置和清淨位置之間作移動之移動手段、和對於從放出裝置而來之原料氣體和清淨氣體之放出開始和放出停止以及放出裝置之在成膜位置和清淨位置之間的移動作控制之控制裝置，該成膜裝置，係構成為能夠使清淨室之內部空間和清淨室之外部空間作分離。
本發明之成膜裝置，係亦可設為具備有將清淨室之內 部空間和清淨室之外部空間作分離的閘門者，又，可構成為藉由控制裝置來使清淨氣體從位置在清淨室內之放出裝置而放出，亦可在清淨室內設置清淨氣體之放出孔。
又，在本發明中，係沿著圓筒構件之側面的圓周方向，來使複數之放出裝置並排為一列，各放出裝置係成為能夠位置在與圓筒構件之側面相對面的成膜位置處，為了使正在放出原料氣體之第1放出裝置移動至清淨室中，係能夠代替該第1放出裝置，而從並未放出原料氣體之第2放出裝置來開始原料氣體之放出。
為了使第1、第2放出裝置作交替，當第2放出裝置為相較於第1放出裝置而位置在更靠成膜對象物之移動方向之上游側處的情況時，係在被設定於成膜對象物處之切換位置移動到了與第2放出裝置相對面的位置處時，從第2放出裝置而開始原料氣體之放出，並當該切換位置移動至與第1放出裝置相對面之位置處時，停止第1放出裝置之原料氣體的放出。
當第2放出裝置為位置在第1放出裝置之下游側處的情況時，只要在切換位置移動至了與第1放出裝置相對面之位置處時，而停止第1放出裝置之原料氣體的放出，並當切換位置移動至了與第2放出裝置相對面的位置處時，開始從第2放出裝置而來之原料氣體的放出即可。
停止了原料氣體放出之第1放出裝置，係被移動至清淨室內並能夠進行清淨。
成膜空間和清淨室之內部空間，係被閘門所分離，而不會有清淨氣體流入至成膜空間中並對於成膜對象物造成損傷的情形。
又，也不會有原料氣體流入至清淨室內並對清淨室內造成污染的情形。
若是使放出裝置個別地移動至清淨室內並進行清淨，則不會有從放出裝置而產生塵埃的情形，能夠對於成膜對象物而連續地形成薄膜。例如，係能夠使放出裝置一次一個地依序移動至清淨室內。
由於係能夠使放出裝置之放出原料氣體的部分接近圓筒構件，因此係能夠將放出裝置和圓筒構件之間的間隔設為預先所決定之值並進行成膜。
101~104‧‧‧成膜裝置
11‧‧‧成膜室
12‧‧‧圓筒構件
13a~13d‧‧‧放出裝置
16‧‧‧成膜空間
18‧‧‧控制裝置
20a~20d‧‧‧清淨室
22a~22d‧‧‧閘門
28a~28d‧‧‧移動手段
55a、55b‧‧‧移動防著板
60‧‧‧成膜對象物
45a、45b‧‧‧清淨氣體放出孔
[圖1]本發明之成膜裝置的內部構成圖。
[圖2]本發明之第1例的成膜裝置之A-A線切斷剖面圖。
[圖3]本發明之第2例的成膜裝置之A-A線切斷剖面圖。
[圖4]本發明之第3例的成膜裝置之A-A線切斷剖面圖。
[圖5]本發明之第4例的成膜裝置之A-A線切斷剖面 圖。
[圖6]先前技術之成膜裝置的內部構成圖。
針對本發明之成膜裝置的構造作說明。
圖1，係為本發明之第1~第4例的成膜裝置101~104之內部構成圖。但是，關於第2例之成膜裝置102，其後述之清淨室20a~20d的位置，係與圖1中所示之位置相異。
第1~第4例之成膜裝置101~104，係分別具備有：於內部被設置有成膜空間16之成膜室11、和被配置在成膜空間16中，並以一中心軸線M作為中心而旋轉的圓筒形狀之圓筒構件12、和在圓筒構件12之外側處而被沿著圓筒構件12之周方向作配置的複數之放出部30a~30d。
各放出部30a~30d之構造，係互為相同。所謂中心軸線M，係為通過構成圓筒構件12之二底面的2個圓之中心的直線。
〈第1例之成膜裝置的構造〉
圖2，係為圖1之本發明之第1例的成膜裝置101之A-A線切斷剖面圖。
針對第1例之成膜裝置101的各放出部30a~30d之構造，以元件符號30a之放出部為代表來作說明。
放出部30a，係具備有構成為能夠放出原料氣體之放出裝置13a。
放出裝置13a，於此係為具備有長邊方向之細長的中空容器，放出裝置13a之長邊方向，係朝向與圓筒構件12之中心軸線M相平行的方向。
在放出裝置13a中之面向圓筒構件12之中心軸線M的表面處，係隔著絕緣構件23a而被設置有噴淋板24a。放出裝置13a和噴淋板24a，係藉由絕緣構件23a而被作電性絕緣。
在放出裝置13a處，係被連接有氣體配管25a，在氣體配管25a處，係被連接有積蓄原料氣體並將原料氣體作供給之原料氣體供給裝置36a。若是從原料氣體供給裝置36a而放出原料氣體，則被放出的原料氣體係通過氣體配管25a而被供給至放出裝置13a之中空的部分中，並成為從被設置在噴淋板24a處之放出孔而放出至放出裝置13a之外側。
在噴淋板24a處，係被電性連接有導線26a，在導線26a處，係經由整合器(匹配箱)27a而被電性連接有交流電源35a。
圓筒構件12和成膜室11，係被置於接地電位。
若是從交流電源35a而經由整合器27a和導線26a來對於噴淋板24a施加交流電壓，則從噴淋板24a之放出孔所放出的原料氣體係被電離並成為產生電漿。另外，在本發明中，係亦包含有並不產生電漿地而形成薄膜之成膜裝置。
放出部30a，係具備有清淨室20a。在清淨室 20a中，係被設置有閘門22a，並構成為：若是閘門22a開啟，則清淨室20a之內部空間係被與身為清淨室20a之外部空間的成膜空間16作連接，若是閘門22a關閉，則清淨室20a之內部空間係被從成膜空間16而分離，在清淨室20a之內部空間中，係被放出有清淨氣體。
又，放出部30a，係具備有移動手段28a，該移動手段28a，係使放出裝置13a，在身為清淨室20a內之位置的清淨位置和身為較清淨位置而更接近圓筒構件12並且使放出裝置13a放出原料氣體之位置的成膜位置之間作移動。成膜裝置，係可為清淨室20a內之位置，亦可位置在清淨室20a和圓筒構件12之間，但是，成膜位置，係為與形成圓筒構件12之曲面的側面相對面之位置。
在圖2之圖面上，係對於元件符號13a之放出裝置被配置在成膜位置處而元件符號13b之放出裝置被配置在清淨位置處的狀態作展示。
在本實施形態中，清淨室20a，係被配置在當從放出裝置13a觀察時為與圓筒構件12相反側、亦即是與放出裝置13a之背面相對面的位置處。
移動手段28a，於此係為筒形狀，並在相對於圓筒構件12之中心軸線M而被朝向直角方向的狀態下，被插通於設置在清淨室20a之底面處的貫通孔中。位置在清淨室20a之內部的移動手段28a之其中一端，係被固定在放出裝置13a處，在位置於清淨室20a之外側的移動手段28a之另外一端處，係被連接有馬達21a。
若是動力從馬達21a而被傳導至移動手段28a處，則移動手段28a係與放出裝置13a一同地而被朝向相對於圓筒構件12之中心軸線M而為直角的移動方向作移動，在閘門22a開啟了的狀態下，放出裝置13a係成為能夠在清淨室20a內之清淨位置和較清淨位置而更接近圓筒構件12之成膜位置之間作移動。故而，相較於清淨位置和圓筒構件12之側面間的距離，成膜位置在圓筒構件12之側面間的距離係為更短。
由於係能夠藉由移動手段28a而使放出裝置13a接近圓筒構件12，因此係能夠將放出裝置13a和圓筒構件12之間的間隔設為預先所決定之值並進行成膜。
移動手段28a之外周側面和貫通孔之內周側面之間的空隙，係藉由可伸縮之伸縮管29a而被作氣密閉塞，就算是使移動手段28a與放出裝置13a一同移動，藉由伸縮管29a之在移動方向上作伸縮，清淨室20a之氣密性係成為被維持。
在本實施形態中，成膜位置和清淨位置之間的間隔，係較放出裝置13a之長邊方向的長度更短。故而，相較於後述之第2例的成膜裝置102(參考後述之圖3)，係有著下述之優點：亦即是，放出裝置13a之移動距離係為短，而伸縮管29a係為小型。
在本實施形態中，於氣體配管25a處，係被連接有積蓄清淨氣體並將清淨氣體作供給之清淨氣體供給裝置37a。若是清淨氣體從清淨氣體供給裝置37a而流出，則 流出了的清淨氣體係通過氣體配管25a而被供給置放出裝置13a之中空的部分，並成為被從噴淋板24a之放出孔而放出。
因此，相較於從被設置在清淨室20a之壁面上的清淨氣體放出孔45a、45b而放出清淨氣體之構成(請參考後述之圖3)，構造係為單純，而成本性為佳。
參考圖1，本發明之第1例的成膜裝置101，係具備有對於原料氣體和清淨氣體之放出和放出停止以及放出裝置13a~13d之移動作控制的控制裝置18。在圖2中，係省略控制裝置18之圖示。
控制裝置18，係構成為當使放出裝置13a~13d移動至成膜位置處時而從放出裝置13a~13d放出原料氣體，並當使放出裝置13a~13d移動至清淨位置處時而關閉閘門22a~22d並以清淨氣體來充滿清淨室20a~20d內。
針對使用有本發明之第1例的成膜裝置101之薄膜形成方法作說明。控制裝置18，係構成為進行以下之各工程。
(準備工程)
參考圖1，在本實施形態中，於成膜室11中，係分別被連接有：於內部被配置有卷送出軸53之卷送出室51、和與內部被配置有卷拉取軸54之卷拉取室52。
卷送出軸53和卷拉取軸54，係使中心軸線朝向與圓筒構件12之中心軸線M相平行的方向，並被構成為能夠分別 以中心軸線作為中心而旋轉。
在本實施形態中，成膜對象物60之形狀，係為具備有長邊方向之薄膜狀，並將長邊方向之其中一端作為中心而捲繞成卷狀。將被捲繞有成膜對象物60之原料卷搬入至卷送出室51內，並裝著在卷送出軸53上。元件符號57，係代表此狀態下之原料卷。
在原料卷57處，係被插通有卷送出軸53，在該狀態下，若是從原料卷57之外周而將成膜對象物60之端部拉出，則因應於拉張力，原料卷57係旋轉，成膜對象物60係被從原料卷57而拉出。
被拉出的成膜對象物60之端部勾掛在圓筒構件12上，並使成膜對象物60之背面密著於圓筒構件12之外周側面，再將拉出了的成膜對象物60之端部預先捲繞安裝於卷拉取軸54上。元件符號58，係為用以改變成膜對象物60之移動方向的滾輪。
在本實施形態中，卷拉取軸54係為驅動軸，卷送出軸53和圓筒構件12係為從動軸。若是使卷拉取軸54旋轉，則卷送出軸53係被旋轉，成膜對象物60係從成膜對象物60所被作捲繞之原料卷57而被送出。
此時，圓筒構件12和成膜對象物60之背面，係被維持在相互密著之狀態，藉由伴隨著成膜對象物60之移動而使圓筒構件12旋轉，成膜對象物60，係並不與圓筒構件12相互滑動地而成為一面與圓筒構件12相接觸一面作移動，成膜對象物60，係從上游側之放出裝置而朝向下游側之放出 裝置，一面與各放出裝置13a~13d一個一個地相對面一面作移動。
另外，只要能夠一面使圓筒構件12旋轉一面使成膜對象物60移動，則可使圓筒構件12和卷送出軸53之其中一方身為驅動軸，或者是亦可使雙方均身為驅動軸。
在成膜室11和各清淨室20a~20d處，係分別被連接有真空排氣部。圖2、圖3之元件符號19、39a、39b，係分別代表真空排氣部。在圖1中，係省略真空排氣部之圖示。
參考圖2，在本實施形態中，在各清淨室20a、20b處，係分別被連接有相異之真空排氣部39a、39b，但是，係亦可被連接有同一之真空排氣部。
使各真空排氣部動作，並對成膜空間16和清淨室20a~20d之內部空間進行真空排氣，而形成真空氛圍。之後，持續進行真空排氣並維持真空氛圍。
將各清淨室20a~20d預先置於接地電位。
預先在成膜對象物60所延伸之長邊方向中，於1個場所或者是2個場所以上之位置處，設定切換位置。
又，將使放出裝置13a~13d放出原料氣體的成膜位置，在使噴淋板24a~24d之表面和圓筒構件12之外周側面之間的間隔成為所期望之值的位置處而預先作設定。
各放出裝置13a~13d，係從成膜對象物60之移動方向的上游側起朝向下游側，而並排為一列地作配置，於此，係將上游側起第2個的放出裝置13b配置在清淨 位置處，並預先將閘門22b關閉。其他的放出裝置13a、13c、13d，係設為將閘門22a、22c、22d作了開啟的狀態，並預先配置在成膜位置處。
使卷拉取軸54旋轉，而使成膜對象物60移動。之後，持續卷拉取軸54之旋轉，而使成膜對象物60持續移動。
(成膜工程)
一面使成膜對象物60移動，一面在被配置於成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d處，從噴淋板24a、24c、24d之放出孔而分別放出原料氣體，並對於噴淋板24a、24c、24d施加交流電壓。在原料氣體中，例如係使用SiH4氣體、NH3氣體、N2O氣體、Ar氣體、H2氣體、N2氣體。
被放出之原料氣體係被電漿化，在成膜對象物60之表面，電漿係產生化學反應，在成膜對象物60表面中之被配置於成膜位置並與放出原料氣體之放出裝置13a、13c、13d相對面的部分處，係分別被形成有薄膜。薄膜，例如係為SiNx膜、SiOx膜。
成膜對象物60，當每次通過與被配置在成膜位置處並放出原料氣體之放出裝置13a、13c、13d相對面的位置時，在成膜對象物60之表面上依序被層積有薄膜。
若是被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d持續進行原料氣體之放出，則在放出裝置13a、13c、13d處，係會附著有原料氣體之一部分並形成附著膜，但是，在被配置於清淨位置處且並未放出原料氣體之 放出裝置13b處，係並未被形成有附著膜。其理由，係因為成膜空間16和清淨室20b之內部空間係藉由閘門22b而被分離，成膜空間16內之原料氣體係並不會流入至清淨室20b內之故。
(切換工程)
根據圓筒構件12之旋轉角度，而求取出被設置在成膜對象物60處之切換位置的相對於各放出裝置13a~13d之相對位置。亦可根據圓筒構件12之旋轉速度和經過時間，來求取出相對位置。
例如，在成膜對象物60開始移動之前，被設置在成膜對象物60處之切換位置和各放出裝置13a~13d之間的沿著成膜對象物60之長邊方向的距離係為已知，又，成膜對象物60之移動速度和圓筒構件12之周速度係為相等，因此，係能夠根據圓筒構件12之角速度，而計算出切換位置之與各放出裝置13a~13d相對面的時刻。另外，若是圓筒構件12之旋轉速度(角速度)一直被加速至特定值，則該值係被作維持。
從被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d中，預先決定下一個之被移動至清淨位置處的放出裝置。於此，係預先決定為相較於被配置在清淨位置處之放出裝置13b而以成膜對象物60之移動方向而言為靠下游側之下一個的元件符號13c之放出裝置。假設係從各放出裝置13a~13d而放出相同的原料氣體。
在相對於成膜對象物60之移動方向而為上游側之放出裝置13b被配置在清淨位置處，而下游側之放出裝置13c被配置在成膜位置處的狀態下，當被設置在成膜對象物60處之切換位置通過與上游側之放出裝置13b相對面的位置處時，係在開啟閘門22b並使上游側之放出裝置13b移動至成膜位置處之後，從噴淋板24b之放出孔而開始原料氣體之放出，並對於噴淋板24b施加交流電壓而產生電漿。在成膜對象物60之表面中的與上游側之放出裝置13b相對面的部分處，之後係被形成薄膜。
接著，當此切換位置通過與下游側之放出裝置13c相對面的位置時，停止對於此噴淋板24c之電壓施加並使電漿消失，再停止從噴淋板24c之放出孔而來的原料氣體之放出，而使下游側之放出裝置13c移動至清淨位置處，並將閘門22c關閉。在成膜對象物60之表面中的與下游側之放出裝置13c相對面的部分處，之後係並不會被形成薄膜。
故而，在成膜對象物60中之較切換位置更下游側處，係被依序層積有由元件符號13a、13c、13d之放出裝置所致的薄膜，在上游側處，係被依序層積有由元件符號13a、13b、13d之放出裝置所致的薄膜。
在切換位置之前後處的薄膜之層積數量係為相同，全體之膜厚係成為相同，亦即是，在成膜對象物60之表面上，係涵蓋成膜對象物60之長邊方向而連續地被形成有均一之膜厚的薄膜。
(切換工程之其他例)
亦可代替上述之切換工程，而進行以下所說明之切換工程。首先，藉由與上述之切換工程相同的方法，而求取出被設置在成膜對象物60處之切換位置的相對於各放出裝置13a~13d之相對位置。
從被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d中，預先決定下一個之被移動至清淨位置處的放出裝置。於此，係預先決定為相較於被配置在清淨位置處之放出裝置13b而以成膜對象物60之移動方向而言為靠上游側之元件符號13a的放出裝置。
在相對於成膜對象物60之移動方向而為上游側之放出裝置13a被配置在成膜位置處，而下游側之放出裝置13b被配置在清淨位置處的狀態下，當被設置在成膜對象物60處之切換位置通過與上游側之放出裝置13a相對面的位置處時，係停止對於此噴淋板24a之電壓施加並使電漿消失，且停止從噴淋板24a之放出孔而來的原料氣體之放出，再使上游側之放出裝置13a移動至清淨位置處，並關閉閘門22a。在成膜對象物60之表面中的與上游側之放出裝置13a相對面的部分處，之後係並不會被形成薄膜。
接著，當此切換位置通過與下游側之放出裝置13b相對面的位置處時，係在開啟閘門22b並使下游側之放出裝置13b移動至成膜位置處之後，從噴淋板24b之放出 孔而開始原料氣體之放出，並對於噴淋板24b施加交流電壓而產生電漿。在成膜對象物60之表面中的與下游側之放出裝置13b相對面的部分處，之後係被形成薄膜。
故而，在成膜對象物60中之較切換位置更下游側處，係被依序層積有由元件符號13a、13c、13d之放出裝置所致的薄膜，在上游側處，係被依序層積有由元件符號13b、13c、13d之放出裝置所致的薄膜。
在切換位置之前後處的薄膜之層積數量係為相同，全體之膜厚係成為相同，亦即是，在成膜對象物60之表面上，係涵蓋成膜對象物60之長邊方向而連續地被形成有均一之膜厚的薄膜。
(清淨工程)
以使元件符號13a之放出裝置移動至清淨位置處的情況為代表來作說明。
在使放出裝置13a移動至清淨位置處之後，關閉閘門22a，並使清淨室20a之內部空間從成膜空間16而分離。
從噴淋板24a之放出孔而放出清淨氣體，並以清淨氣體來充滿清淨室20a內。對於噴淋板24a施加交流電壓，而產生清淨氣體之電漿。在清淨氣體中，例如係使用NF3氣體、N2O氣體、Ar氣體、N2氣體。
若是電漿與附著在放出裝置13a處之附著膜相接觸，則附著膜係被分解並除去。被作了分解的膜，係藉由真空排氣部39a而被作真空排氣。
清淨室20a之內部空間和成膜空間16，係藉由閘門22a而被分離，而不會有清淨氣體流入至成膜空間16中並對於成膜對象物60造成損傷的情形。又，也不會有成膜空間16內之原料氣體流入至清淨室20a內並使膜附著在清淨室20a之壁面或者是放出裝置13a上的情況。
在將附著於放出裝置13a上之附著膜除去之後，停止電壓施加並使電漿消失，且停止清淨氣體之放出，而在清淨室20a內形成真空氛圍。
一面將移動至清淨位置處之放出裝置在各放出裝置13a~13d之間而依序作變更，一面反覆進行上述之成膜工程和切換工程以及清淨工程，而對於成膜對象物60之表面連續進行成膜。
各放出裝置13a~13d係依序移動至清淨室20a~20d內並使附著膜被除去，藉由此，附著在各放出裝置13a~13d上之附著膜係剝離並在成膜空間16中浮游，而不會有混入至被形成在成膜對象物60的表面上之薄膜中的情形。
〈第2例之成膜裝置的構造〉
圖3，係為本發明之第2例的成膜裝置102，並具備有複數之放出部30a~30d。對於在第2例之成膜裝置102的構成中之與第1例之成膜裝置101的構成相同之部分，係附加相同之元件符號並省略其說明，但是，第2例之成膜裝置102，雖然清淨室20a~20d之位置係與第1例之成膜裝置101 相異，然而成膜位置係為相同的位置，圖3，係相當於圖1之A-A線切斷剖面圖。
第2例之成膜裝置102的各放出部30a~30d(在圖1中，雖係展示有4個，但是，在圖3中，係僅展示有2個的清淨室20a、20b)，係分別為與第1例之成膜裝置101的各放出部30a~30d相同之構造，但是，第2例之成膜裝置102的各放出部30a~30d，係與第1例之成膜裝置101的各放出部30a~30d相異，清淨室20a係被配置在與放出裝置13a之長邊方向的其中一端相對面的位置處，移動手段28a係被朝向相對於圓筒構件12之中心軸線M而為平行的方向，並被固定在放出裝置13a處。
若是動力從馬達21a而被傳導至移動手段28a處，則移動手段28a係與放出裝置13a一同地而被朝向相對於圓筒構件12之中心軸線M而為平行的移動方向作移動，在閘門22a開啟了的狀態下，放出裝置13a係成為能夠在清淨室20a內之清淨位置和較清淨位置而更接近圓筒構件12之成膜位置之間作移動。在此第2例中，成膜位置，係為清淨室20a之外部的位置。
在第2例之成膜裝置102中，相較於第1例之成膜裝置101，係有著下述之優點：亦即是，閘門22a係為小，而容易將成膜空間16和清淨室20a之內部空間分離。
在第2例之成膜裝置102中，係於導線26a處設置有接觸點33a(在4台之放出部30a~30d之導線26a~26d處，係分別被設置有接觸點33a~33d)，接觸點33a，係 被配置在成膜空間16內，若是放出裝置13a被配置在成膜空間16內，則接觸點33a係成為能夠與放出裝置13a相接觸或者是分離。
當接觸點33a與放出裝置13a作了接觸時，放出裝置13a，係經由接觸點33a和導線26a而被與交流電源35a作連接，並成為能夠從交流電源35a而施加交流電壓之狀態。於此，接觸點33a，係被設為能夠與放出裝置13a之噴淋板24a(圖1)作接觸。由於係能夠將交流電源35a和接觸點33a之間的距離縮短，因此係能夠減少交流電源35a之功率損失。
另一方面，若是放出裝置13a被配置在清淨室20a之內部空間中，則接觸點33a係被與放出裝置13a相分離，放出裝置13a係被從交流電源35a而切離，交流電壓係並不會被施加。在圖3中，係對於位置在成膜位置處之放出裝置13a和位置在清淨位置處之放出裝置13b作展示。
又，在第2例之成膜裝置102中，與第1例之成膜裝置101相異，清淨氣體供給裝置38a，係並未被連接於放出裝置13a處，而是被連接於設置在清淨室20a之壁面上的清淨氣體放出孔45a(在4台的放出部30a~30d處，係分別被設置有放出孔45a~45d)處，若是從清淨氣體供給裝置38a而將清淨氣體供給至清淨氣體放出孔45a處，則在清淨室20a內，係成為從清淨氣體放出孔45a而放出有清淨氣體。
由於係能夠將清淨氣體放出孔45a和清淨氣體 供給裝置38a之間的距離縮短，因此，相較於將清淨氣體供給裝置37a連接在氣體配管25a處之構成(參考圖2)，係能夠將清淨工程之時間縮短。
使用有第2例之成膜裝置102的薄膜形成方法，除了清淨工程以外，係與使用有第1例之成膜裝置101的薄膜形成方法相同，以下，係僅對於清淨工程作說明，而省略其他工程之說明。
(清淨工程)
各放出部30a~30d之清淨工程，係互為相同，故以元件符號30b之放出部為代表來作說明。
在使放出裝置13b移動至清淨位置處之後，關閉閘門22b，並使清淨室20b之內部空間從成膜空間16而分離。
從清淨氣體放出孔45b而對於清淨室20b內放出清淨氣體。在清淨氣體中，例如係使用O3氣體或者是NF3之電漿(離子)。電漿，係能夠在清淨室20b內而產生。
若是清淨氣體與附著在放出裝置13b處之附著膜相接觸，則附著膜係被分解並除去。被作了分解的附著膜，係藉由真空排氣部39a而被作真空排氣。
清淨室20b之內部空間和成膜空間16，係藉由閘門22b而被分離，而不會有清淨氣體流入至成膜空間16中並對於成膜對象物60造成損傷的情形。又，也不會有成膜空間16內之原料氣體流入至清淨室20b內並使膜附著在 清淨室20b之壁面或者是放出裝置13b上的情況。
在將附著於放出裝置13b上之附著膜除去之後，停止從清淨氣體放出孔45b而來之清淨氣體的放出，而在清淨室20b內形成真空氛圍。
〈第3例之成膜裝置的構造〉
圖4，係為圖1之本發明之第3例的成膜裝置103之A-A線切斷剖面圖。
對於第3例之成膜裝置103的構成中之與第1例之成膜裝置101的構成相同之部分，係附加相同之元件符號並省略其說明。
在第3例之成膜裝置103的各放出部30a~30d中，若是以元件符號30a之成膜部為代表來進行說明，則與第1例之成膜裝置101相異，係從放出裝置13a而將噴淋板24a作了省略，在放出裝置13a之中空的部分處，2根之細長的放出管41a1、41a2，係被朝向與圓筒構件12之中心軸線M相平行的方向而被作配置。
在各放出管41a1、41a2中之朝向圓筒構件12之中心軸線M的表面上，係沿著長邊方向而並排設置有複數之未圖示的放出孔。
在各放出管41a1、41a2處，係分別被連接有相異之氣體配管26a1、26a2，在各氣體配管26a1、26a2處，係分別被連接有相異之原料氣體供給裝置36a1、36a2。
在各原料氣體供給裝置36a1、36a2處，係被收 容有固體或液體之成膜材料，各原料氣體供給裝置36a1、36a2，係構成為能夠將所收容之成膜材料分別加熱並產生蒸氣。
若是在各原料氣體供給裝置36a1、36a2處而產生成膜材料之蒸氣，則所產生的蒸氣，係成為通過氣體配管26a1、26a2而分別被供給至相異之放出管41a1、41a2處，再從放出孔而分別被放出。
在放出管41a1、41a2之外側處，係被配置有防著板43a，在防著板43a和氣體配管26a1、26a2處，係被安裝有加熱器42a。若是加熱器42a發熱，則氣體配管26a1、26a2和防著板43a係被加熱，蒸氣係成為不會在氣體配管26a1、26a2之內壁和防著板43a處而凝結。
又，在第3例之成膜裝置103中，雖係與第1例之成膜裝置101相異，但是，係與第2例之成膜裝置102相同，在清淨室20a處係被設置有清淨氣體放出孔45a，並成為從清淨氣體放出孔45a來將清淨氣體放出至清淨室20a內。
另外，在本實施形態中，在各清淨室20a、20b處，係分別被連接有同一之真空排氣部39，但是，係亦可被連接有互為相異之真空排氣部。
針對使用有本發明之第3例的成膜裝置103之薄膜形成方法作說明。
(準備工程)
進行與使用有第1例之成膜裝置101的薄膜形成方法之準備工程相同的工程。
進而，在各放出部30a~30d中，若是以元件符號30a之放出部為代表來作說明，則係預先在其中一方之原料氣體供給裝置36a1中收容主體(host)之有機材料，並在另外一方之原料氣體供給裝置36a2處收容摻雜物(dopant)之有機材料。
又，係使電流流動於加熱器42a中並使其發熱，而預先將各氣體配管26a1、26a2和防著板43a加熱至有機材料蒸氣之凝結溫度以上。
(成膜工程)
若是一面使成膜對象物60移動，一面在被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d中而以元件符號13a之放出裝置為代表來作說明，則係將被收容在各原料氣體供給裝置36a1、36a2中之有機材料各別作加熱並產生蒸氣，再從各放出管41a1、41a2之放出孔來各別放出主體之有機材料蒸氣和摻雜物之有機材料蒸氣。
被放出之主體的有機材料蒸氣和摻雜物的有機材料蒸氣，係一同到達成膜對象物60之表面，在成膜對象物60表面中之與被配置於成膜位置處的放出裝置13a、13c、13d相對面之部分處，係分別被形成有機薄膜。
成膜對象物60，當每次通過與被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d相對面的位置時，在成膜對象物 60之表面上係依序被層積有機薄膜。
(切換工程)
除了將對於噴淋板之電壓的施加、施加停止的工程省略以外，係為與使用有第1例之成膜裝置101的薄膜形成方法之切換工程相同，因此係省略其說明。
(清淨工程)
係與使用有第2例之成膜裝置102的薄膜形成方法之清淨工程相同，故省略其說明。
〈第4例之成膜裝置的構造〉
圖5，係為圖1之本發明之第4例的成膜裝置104之A-A線切斷剖面圖。
對於第4例之成膜裝置104的構成中之與第3例之成膜裝置103的構成相同之部分，係附加相同之元件符號並省略其說明。
在第4例之成膜裝置104的各放出部30a~30d中，若是以元件符號30a之成膜部為代表來進行說明，則與第3例之成膜裝置103相異，在放出裝置13a之中空的部分處，噴淋板24a係與圓筒構件12之外周側面相對向地而被作配置，各放出管41a1、41a2係被配置在噴淋板24a之內側處。
從各放出管41a1、41a2之放出孔而分別被放出 的成膜材料之蒸氣，係成為在噴淋板24a之內側而作了混合，之後從被設置在噴淋板24a處之放出孔而被放出。
又，在第4例之成膜裝置104中，與第3例之成膜裝置103相異，係將防著板43a作省略，加熱室42a係被安裝在氣體配管26a1、26a2和噴淋板24a處。若是加熱器42a發熱，則氣體配管26a1、26a2和噴淋板24a係被加熱，蒸氣係成為不會在氣體配管26a1、26a2之內壁和噴淋板24a處而凝結。
使用有第4例之成膜裝置104的薄膜形成方法，除了準備工程和成膜工程以外，係與使用有第3例之成膜裝置103的薄膜形成方法相同，以下，係僅對於準備工程和成膜工程作說明，而省略其他工程之說明。
(準備工程)
進行與使用有第1例之成膜裝置101的薄膜形成方法之準備工程相同的工程。
進而，在各放出部30a~30d中，若是以元件符號30a之放出部為代表來作說明，則係預先在其中一方之原料氣體供給裝置36a1中收容第1之單體(於此係為4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI))，並在另外一方之原料氣體供給裝置36a2處收容與第1單體作蒸鍍聚合之第2單體(於此係為4,4’-二氨基苯化甲烷(MDA))。
又，係使電流流動於加熱器42a中並使其發熱，而預先將各氣體配管26a1、26a2和防著板43a加熱至第1、第2單 體之凝結溫度以上。
(成膜工程)
若是一面使成膜對象物60移動，一面在被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d中而以元件符號13a之放出裝置為代表來作說明，則係將被收容在各原料氣體供給裝置36a1、36a2中之第1、第2單體各別作加熱並產生蒸氣，再從各放出管41a1、41a2之放出孔來各別放出第1、第2單體之蒸氣，並在噴淋板24a內而作混合，再從噴淋板24a而放出。
被放出之第1、第2單體的蒸氣，係在成膜對象物60之表面上進行蒸鍍聚合反應，在成膜對象物60表面中之與被配置於成膜位置處的放出裝置13a、13c、13d相對面之部分處，係分別被形成蒸鍍聚合膜(於此係為聚脲膜)。
成膜對象物60，當每次通過與被配置在成膜位置處之放出裝置13a、13c、13d相對面的位置時，在成膜對象物60之表面上係依序被層積蒸鍍聚合膜。
另外，在上述之實施形態中，雖然放出部30a~30d之數量係為4個，但是，在本發明之成膜裝置中，放出部之數量係並不被限定於4個，只要是複數，則亦可為2個或3個，亦可為5個以上。
在上述各實施例中，放出裝置13a~13d，雖係在清淨位置和成膜位置之間而移動，但是，在上述第 1、第4例中，於放出裝置13a~13d處係被設置有移動防著板，移動防著板亦係與放出裝置13a~13d一同移動，當位於清淨位置處時，清淨室20a~20d之閘門22a~22d係被關閉，而能夠將清淨室20a~20d從成膜室11內之成膜空間16而分離。
在圖2、5中所示之元件符號55a、55b，係代表上游側之2台的放出裝置13a、13b之各別的防著構件，噴淋板24a、24b，係藉由此防著構件55a、55b而被作包圍。
又，與噴淋板24a~24d一同移動之構件，係並不被限定於移動防著板55a~55d，就算是其他的構件，只要是與放出裝置13a~13d一同移動，並且構成為當放出裝置13a~13d被配置在清淨位置處時能夠將清淨室20a~20d從成膜室11內之成膜空間16而分離的情況，則亦被包含在本發明中。
101~104‧‧‧成膜裝置
11‧‧‧成膜室
12‧‧‧圓筒構件
13a~13d‧‧‧放出裝置
16‧‧‧成膜空間
18‧‧‧控制裝置
20a~20d‧‧‧清淨室
21a~21d‧‧‧馬達
22a~22d‧‧‧閘門
28a~28d‧‧‧移動手段
30a~30d‧‧‧放出部
51‧‧‧卷送出室
52‧‧‧卷拉取室
53‧‧‧卷送出軸
54‧‧‧卷拉取軸
57‧‧‧原料卷
58‧‧‧滾輪
60‧‧‧成膜對象物
M‧‧‧中心軸線

Claims (6)

  1. 一種成膜裝置，係具備有：內部被設為成膜空間之成膜室、和被配置在前述成膜空間中並將一中心軸線作為中心而旋轉之圓筒構件、和在前述圓筒構件之外側處而被沿著前述圓筒構件之周方向作配置並分別構成為能夠放出原料氣體的複數之放出裝置，該成膜裝置，係使薄膜狀之成膜對象物密著於前述圓筒構件處，並使前述成膜對象物之背面與前述圓筒構件相密著，而一面使前述圓筒構件旋轉一面使前述成膜對象物移動，而在前述成膜對象物之表面上形成薄膜，該成膜裝置，其特徵為：具備有：清淨室，係具備有閘門，若是前述閘門開啟，則內部空間係被與前述成膜空間作連接，若是前述閘門關閉，則前述內部空間係被從前述成膜空間分離，並且，係構成為對於前述內部空間放出有清淨氣體；和移動手段，係使前述放出裝置，在前述清淨室內之清淨位置和較前述清淨位置而更接近前述圓筒構件之成膜位置之間作移動；和控制裝置，係對於前述原料氣體和前述清淨氣體之放出和放出停止、以及前述放出裝置之前述移動作控制，前述控制裝置，係構成為：當使前述放出裝置移動至前述成膜位置處時，從前述 放出裝置而放出前述原料氣體，並當使前述放出裝置移動至前述清淨位置處時，將前述閘門關閉並使前述清淨氣體充滿於前述清淨室內。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置，其中，前述清淨氣體，係從位置在前述清淨室內之前述放出裝置而被放出。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置，其中，前述清淨氣體，係從被設置在前述清淨室之壁面上的清淨氣體放出孔而被放出。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中之任一項所記載之成膜裝置，其中，前述控制裝置，係構成為：在相對於前述成膜對象物之移動方向而為上游側之前述放出裝置被配置在前述成膜位置處，且下游側之前述放出裝置被配置在前述清淨位置處的狀態下，當被配置在前述成膜對象物處之切換位置通過與前述上游側之前述放出裝置相對面的位置時，係使前述上游側之前述放出裝置移動至前述清淨位置處，當前述切換位置通過能夠與前述下游測之前述放出裝置相對面的位置時，係使前述下游側之前述放出裝置移動至前述成膜位置處。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置，其中，前述控制裝置，係構成為：在相對於前述成膜對象物之移動方向而為上游側之前述放出裝置被配置在前述清淨位置處，且下游側之前述放 出裝置被配置在前述成膜位置處的狀態下，當被設置在前述成膜對象物處之切換位置通過能夠與前述上游側之前述成膜構件相對面的位置時，係使前述上游側之前述放出裝置移動至前述成膜位置處，當前述切換位置通過能夠與前述下游測之前述放出裝置相對面的位置時，係使前述下游側之前述放出裝置移動至前述清淨位置處。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之成膜裝置，其中，前述放出裝置，係具備有移動防著板，當前述放出裝置位置於前述清淨位置處時，前述移動防著板係成為位置在從前述成膜空間而分離了的前述清淨室內。
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