TWI475123B - Film forming apparatus and particle collecting plate - Google Patents

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Description

成膜裝置及粒子捕集板
本發明係有關一種在被成膜材上進行成膜材料的成膜之成膜裝置及安裝於成膜裝置之顆粒捕集板。
在形成ITO(Indium Tin Oxide：銦錫氧化物)膜等薄膜之成膜裝置中，有時在成膜室內成膜原子(成膜材料)會附著在基板等被成膜材以外的內壁等上，而使被稱作顆粒的粗大粒子堆積在內壁。該堆積著顆粒之膜有時會從成膜室的內壁剝離，在成膜室內飛散而附著於基板上，導致成膜品質的降低等問題。
因此，例如專利文獻1記載之成膜裝置中，在成膜室內配置有屏蔽構件。該屏蔽構件在其表面形成有由鋁或鋁合金構成之電漿熔射膜，而且電漿熔射膜的表面被粗化。藉此，利用屏蔽構件防止顆粒剝離。
此外，例如專利文獻2記載之成膜裝置中，在成膜室的內部配置具備維氏硬度100~130Hv的壓花加工面之電解銅箔，藉由電解銅箔防止顆粒剝離。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2008-291299號公報
專利文獻2：日本特開2001-234325號公報
然而，在上述習知之結構，由於成膜材料的捕集功能及顆粒堆積而成之堆積膜的保持性不足，必定會產生堆積膜的剝離。因此，關於堆積膜的剝離，希望有進一步的改善。
本發明係為了解決上述課題而完成者，其目的在於提供一種能夠有效地抑制堆積膜的剝離之成膜裝置及顆粒捕集板。
本發明人等為了解決上述課題而重複進行深入研究，結果發現藉由將成膜材料附著之表面設為特定的形狀，能有效地捕集並保持成膜材料，從而完成了本發明。
亦即，本發明之成膜裝置係具備成膜室，在該成膜室進行用於在被成膜材上成膜成膜材料之成膜處理，其特徵為，具備配置於成膜室內之顆粒捕集板，在顆粒捕集板的表面形成有第一凹凸和第二凹凸，該第二凹凸設置於第一凹凸上且比第一凹凸更微細。
該成膜裝置中，在顆粒捕集板的表面形成有第一凹凸和比該第一凹凸更微細之第二凹凸。顆粒捕集板中，表面積藉由第一凹凸及第二凹凸而擴大，因此能夠確保成膜材料的附著面。並且，藉由微細的第二凹凸的錨定效果能夠有效地捕集成膜材料。而且，藉由其凹凸比第二凹凸更大 之第一凹凸能夠堆積並保持藉由第二凹凸捕集之成膜材料(顆粒)。因此，能夠有效地捕集並保持成膜材料。其結果，能夠有效地抑制堆積膜的剝離。
第一凹凸藉由第1加工形成，第二凹凸藉由在第1加工後實施之第2加工形成。如此，藉由在第1加工後實施第2加工來形成遍及第一凹凸的全面之第二凹凸。
第1加工為滾紋加工，第2加工為鼓風噴擊加工。藉由使用這種加工方法，能夠分別良好地形成第一凹凸及第二凹凸。
第一凹凸為藉由滾紋加工形成之斜紋。藉由將第一凹凸設為斜紋，能夠擴大顆粒捕集板中之表面積，其結果第二凹凸的形成面亦增加。因此，更能夠確保成膜材料的捕集面。並且藉由設為斜紋能夠從多方向捕集成膜材料。
第一凹凸的間距為1.6mm，第一凹凸的槽的深度為0.7mm。藉此，能夠更適宜地保持藉由第二凹凸捕集、堆積之顆粒，且更適宜地抑制堆積膜的剝離。
顆粒捕集板為銅製板為較佳。藉由使用銅板，能夠良好地進行第一凹凸及第二凹凸的加工。
顆粒捕集板的板厚以3mm為較佳。如此，藉由將板厚設為3mm，能夠確保剛性。因此，能夠良好地進行附著於顆粒捕集板之成膜材料的去除(清洗)操作。
另外，本發明之顆粒捕集板為配置於成膜裝置的成膜室內之顆粒捕集板，其特徵為，在表面形成有第一凹凸和第二凹凸，該第二凹凸設置於第一凹凸上且比第一凹凸更 微細。
在該顆粒捕集板中形成有第一凹凸和比該第一凹凸更微細之第二凹凸。藉此，表面積藉由第一凹凸及第二凹凸而擴大，因此確保了成膜材料的附著面。另外，藉由微細之第二凹凸的錨定效果，能夠有效地捕集成膜材料。而且，藉由凹凸比第二凹凸更大之第一凹凸，能夠堆積並保持藉由第二凹凸捕集之成膜材料(顆粒)。因此，能夠有效地捕集並保持成膜材料。其結果，能夠抑制堆積膜的剝離。
另外，在該顆粒捕集板中，第一凹凸的間距為1.6mm，第一凹凸的槽的深度成為0.7mm。藉此，能夠更適宜地保持藉由第二凹凸捕集、堆積之顆粒，且能夠更適宜地抑制堆積膜的剝離。
依本發明，能夠有效地抑制堆積膜的剝離。
以下，參閱附圖，對本發明的較佳實施方式進行說明，另外，在附圖的說明中對相同或相當之要件附加相同元件符號並省略重複說明。
第1圖係表示一實施方式之成膜裝置的結構之圖。第2圖係從橫向觀察第1圖所示之成膜裝置之圖。成膜裝置1具備：真空容器3，為成膜室；電漿槍5，為向真空容器3中供給電漿束PB之電漿源；陽極構件7，配置於真空容 器3內的底部並讓電漿束PB射入；搬運機構10，配置於真空容器3的上部並使承盤T在陽極構件7的上方移動。
在此，電漿槍5為產生電漿束PB之壓力梯度型的電漿槍，在電漿槍5與真空容器3之間配置有將電漿束PB引導至真空容器3之中間電極12、中間電極14及轉向線圈(省略圖示)等。並且，陽極構件7包含：具有將來自電漿槍5之電漿束PB引導至下方並且收容成膜材料之爐床主體18之爐床16、和配置於其周圍之環狀的輔助陽極20。搬運機構10具備：複數個滾子24，在搬運路22內向水平方向排列；及驅動裝置(省略圖示)，使這些滾子24以適當的速度旋轉來使承盤T以恆定速度移動。搬運路22內配置有加熱玻璃基板(被成膜材)W之加熱器26。
該成膜裝置1中，在電漿槍5的陰極(省略圖示)與真空容器3內的爐床16之間產生放電，藉此生成電漿束PB。該電漿束PB被引導向藉由轉向線圈或輔助陽極20內的永久磁鐵等界定之磁場而到達爐床16。容納於爐床主體18之例如ITO(銦錫氧化物)等成膜材料藉由電漿束PB被加熱而蒸發。該蒸發之成膜材料(蒸發粒子)藉由電漿束PB被離子化，附著在藉由搬運機構10以恆定速度移動之承盤T的下面露出之玻璃基板W的表面，在此形成ITO(銦錫氧化物)等被膜。
在具有上述結構之成膜裝置1的真空容器3內，成膜材料附著在真空容器3的內側面(內壁)而使顆粒(粗大粒子)堆積。若該顆粒堆積一定程度，則有堆積之顆粒(膜)從真 空容器3的內側面剝離且在真空容器3內飛散並附著於玻璃基板W之虞。如此，產生污染玻璃基板W且品質下降之問題。
於是，成膜裝置1具備有配置於真空容器3內之顆粒捕集板30。顆粒捕集板30沿真空容器3的內側面配置且具有捕集並保持成膜材料之功能。顆粒捕集板30例如為銅製板構件，其厚度例如為3mm左右。以下，參閱第3圖及第4圖對顆粒捕集板30進行詳細說明。
第3圖係表示顆粒捕集板的表面之圖。第4圖係放大表示第3圖所示之顆粒捕集板的表面之截面圖。
如第3圖及第4圖所示，在顆粒捕集板30的表面30a形成有第1凹凸(第一凹凸)32與第2凹凸(第二凹凸)34。第1凹凸32為藉由滾紋加工形成之滾紋的斜紋。滾紋(英文名稱：Knurling)為由JIS B 0951規定者。
第1凹凸32的凸部分的截面呈大致山形。換言之，第1凹凸32由槽和連結鄰接的槽之間之頂部構成。第1凹凸32的間距t例如為1.6mm。第1凹凸32之槽的深度(從底部至頂部之高度)h例如為0.7mm。第1凹凸32之槽為大致V字形，一邊與另一邊交叉之角度例如為90度。第1凹凸32例如藉由將滾紋工具壓在銅板上來壓扁銅板表面而使其塑性變形，或藉由切削銅板表面而形成。另外，間距t，深度h及槽的一邊與另一邊交叉之角度不限定於上述數值，可相對上述數值有若干增減，亦可以為其他數值。
第2凹凸34形成於第1凹凸32上。第2凹凸34為藉由鼓風噴擊加工形成之微細的凹凸，與第1凹凸32相比凹凸非常小。藉由滾紋加工形成第1凹凸32之後，藉由鼓風噴擊加工在該第1凹凸32的表面形成第2凹凸34。亦即，第1凹凸32的表面(顆粒捕集板30的表面30a)成為粗面。
第2凹凸34例如使粒徑為300~355μm左右之投射物(例如氧化鋁)衝撞來形成為較佳，中心線平均粗糙度Rz例如為20~40μm左右為較佳。
顆粒捕集板30以形成有第1凹凸32及第2凹凸34之表面30a朝向真空容器3的內側的方式配置於真空容器3內。具體而言，顆粒捕集板30以包圍陽極構件7的方式沿真空容器3的內側面配置。
顆粒捕集板30的與表面30a相反側的背面30b成為光澤面(未加工面)。在該背面30b設置有冷卻板40。冷卻板40為例如厚度為5mm左右之板狀構件，在真空容器3內配置於真空容器3的內側面與顆粒捕集板30之間。
冷卻板40藉由螺樁50與蓋型螺帽52安裝於顆粒捕集板30。第5圖係放大表示顆粒捕集板與冷卻板的安裝結構之截面圖。如第5圖所示，冷卻板40的其中一面40a與顆粒捕集板30的背面30b相對向地配置且與背面30b密合。另外，在此所言之密合只要顆粒捕集板30的背面30b與冷卻板40的其中一面40a至少面接觸即可。藉由這種結構，冷卻板40與顆粒捕集板30一體設置。
在顆粒捕集板30安裝冷卻板40時，從真空容器3的內側面側相對螺樁50以冷卻板40、顆粒捕集板30、緊壓墊圈54及蓋型螺帽52之順序組裝，將蓋型螺帽52藉由扳手緊固於螺樁。另外，螺樁50上設置有螺帽56，螺帽56上安裝有咬止用固定螺絲58。
如第1圖及第2圖所示，在冷卻板40設置有讓冷卻劑(水)通過之冷卻管42。冷卻管42配置於冷卻板40的另一面40b側。冷卻管42遍及冷卻板40的全面而配置。藉由冷卻板40及冷卻管42構成冷卻機構。
如上說明，本實施方式中，真空容器3內配置有顆粒捕集板30。顆粒捕集板30的表面30a上形成有第1凹凸32和第2凹凸34，前述第2凹凸比該第1凹凸32更微細。顆粒捕集板30中，表面積藉由第1凹凸32及第2凹凸34而擴大，確保了成膜材料的附著面。並且，藉由微細之第2凹凸34的錨定效果，能夠有效地捕集成膜材料。而且，能夠藉由凹凸比第2凹凸34更大之第1凹凸32堆積並保持藉由第2凹凸34捕集之顆粒。因此，能夠有效地捕集並保持成膜材料。其結果，能夠有效地抑制堆積膜的剝離。
另外，顆粒捕集板30其厚度為3mm左右，因此能夠確保剛性。因此，能夠良好地進行附著物的去除操作。並且，顆粒捕集板30中，形成有深度h為0.7mm左右之第1凹凸32，因此再生時只要在第1凹凸32上進行鼓風噴擊加工來形成第2凹凸34即可。因此，能夠簡單地進行 再生操作。其結果，可實現操作性的提高及成本的降低。
另外，由於第1凹凸32為藉由滾紋加工形成之斜紋，因此可實現表面積的擴大，並且與沿一方向形成孔(平紋)之情況相比，能夠從多方向捕集成膜材料。因此，可實現成膜材料捕集性的提高。
另外，若第1凹凸32的間距t為1.6mm，第一凹凸的槽的深度h為0.7mm，則能夠更適宜地保持藉由第2凹凸34捕集/堆積之顆粒，能夠更適宜地抑制堆積膜的剝離。
另外，由於一體設置了顆粒捕集板30與冷卻板40，因此能夠在顆粒捕集板30本身附加冷卻功能。因此，能夠實現冷卻機構的結構的簡化進而實現成膜裝置1的結構的簡化。
另外，由於顆粒捕集板30與冷卻板40藉由螺樁50及蓋型螺帽52安裝，因此即使為冷卻板40的板厚較薄之情況(例如5mm左右)，亦能夠保護冷卻板40的安裝螺絲，能夠牢固地固定顆粒捕集板30與冷卻板40。
本發明不限定於上述實施方式。例如，在上述實施方式中，藉由滾紋加工形成第1凹凸32，藉由鼓風噴擊加工形成第2凹凸34，但第1凹凸32及第2凹凸34可藉由其他加工方法形成。
另外，上述實施方式中，對顆粒捕集板30配置於藉由使用電漿之離子鍍進行成膜處理之成膜裝置1之結構進行了說明，但顆粒捕集板30可配置於藉由濺鍍等進行成膜處理之裝置。
另外，上述實施方式中與顆粒捕集板30一體設置了冷卻板40，但依據成膜裝置1中真空容器3的溫度環境不設置冷卻板40亦可。
另外，上述實施方式中將顆粒捕集板30設為銅製板構件，但顆粒捕集板30可由其他材料構成。從加工簡易性的觀點出發，顆粒捕集板30以銅製板為較佳。
接著，上述實施方式中，對在第1凹凸32之凹部亦設置有微細之第2凹凸34之形態進行了說明，但在第1凹凸32的凹部可不設置第2凹凸34。在顆粒捕集板30中，當使更微細之第2凹凸34主要具有捕集成膜材料之功能，並使第1凹凸32的凹部主要具有保持堆積之成膜材料之功能時，即使如上述般在第1凹凸32的凹部不形成第2凹凸34亦能夠有效地抑制堆積膜的剝離。
1‧‧‧成膜裝置
3‧‧‧真空容器(成膜室)
30‧‧‧顆粒捕集板
30a‧‧‧表面
30b‧‧‧背面
32‧‧‧第1凹凸(第一凹凸)
34‧‧‧第2凹凸(第二凹凸)
40‧‧‧冷卻板
50‧‧‧螺樁
52‧‧‧蓋型螺帽
第1圖係表示一實施方式之成膜裝置的結構之圖。
第2圖係從橫向觀察第1圖所示之成膜裝置之圖。
第3圖係表示顆粒捕集板的表面之圖。
第4圖係放大表示第3圖所示之顆粒捕集板的表面之截面圖。
第5圖係表示顆粒捕集板與冷卻板之安裝結構之截面圖。
30‧‧‧顆粒捕集板
30a‧‧‧表面
30b‧‧‧背面
32‧‧‧第1凹凸(第一凹凸)
34‧‧‧第2凹凸(第二凹凸)

Claims (8)

  1. 一種成膜裝置，具備成膜室，在該進行用於在被成膜材上成膜成膜材料之成膜處理，其特徵為，具備：構成前述成膜室的真空容器、配置於前述成膜室內之顆粒捕集板、以及在前述真空容器內，設置在前述真空容器的內壁面與前述顆粒捕集板的表面的相反側的背面之間的冷卻板；前述顆粒捕集板，沿著前述真空容器的內側面配置；在前述顆粒捕集板的表面形成有第一凹凸和第二凹凸，該第二凹凸設置於前述第一凹凸上且比前述第一凹凸更微細。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之成膜裝置，其中，前述第一凹凸藉由第1加工形成，前述第二凹凸藉由在前述第1加工後實施之第2加工形成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之成膜裝置，其中，前述第1加工為滾紋加工，前述第2加工為鼓風噴擊加工。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之成膜裝置，其中，前述第一凹凸為藉由前述滾紋加工形成之斜紋。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之成膜裝置，其中，前述第一凹凸的間距為1.6mm， 前述第一凹凸的槽的深度為0.7mm。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之成膜裝置，其中，前述顆粒捕集板為銅製板。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之成膜裝置，其中，前述顆粒捕集板的板厚為3mm。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之成膜裝置，其中，前述冷卻板藉由螺樁及螺帽一體設置於前述顆粒捕集板。
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