TWI568873B - 成膜裝置 - Google Patents

成膜裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI568873B
TWI568873B TW103124433A TW103124433A TWI568873B TW I568873 B TWI568873 B TW I568873B TW 103124433 A TW103124433 A TW 103124433A TW 103124433 A TW103124433 A TW 103124433A TW I568873 B TWI568873 B TW I568873B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
film
film forming
partial pressure
forming apparatus
Prior art date
Application number
TW103124433A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201512439A (zh
Inventor
梨木智剛
濱田明
Original Assignee
日東電工股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東電工股份有限公司 filed Critical 日東電工股份有限公司
Publication of TW201512439A publication Critical patent/TW201512439A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI568873B publication Critical patent/TWI568873B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • H01J37/32449Gas control, e.g. control of the gas flow
    • 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
    • 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
    • C23C14/34Sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
    • H01J37/32761Continuous moving
    • H01J37/3277Continuous moving of continuous material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816Pressure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/3299Feedback systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering

Landscapes

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

Description

成膜裝置
本發明係關於一種成膜裝置,尤其係關於一種藉由濺鍍法並以所謂之捲對捲方式於膜基材表面形成薄膜之成膜裝置。
於將自捲繞長條膜基材而成之捲出輥捲出之膜基材捲回之過程中,在沿其長度方向行進之該膜基材之表面連續地形成薄膜之捲對捲方式之成膜裝置,因其生產性高而被用於各種功能性膜之製造。
作為該功能性膜,例如可列舉於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜基材形成氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide:ITO)之薄膜而成之透明導電性膜。該透明導電性膜係製作觸控面板、太陽電池、液晶顯示器、有機EL(Electroluminescence,電致發光)顯示器等用之透明電極時不可或缺者。
用以藉由濺鍍法於膜基材製造ITO薄膜之先前之成膜裝置通常係如下所述般構成。
即,該成膜裝置包含收納於真空腔室內且局部捲繞有行進之膜基材之成膜輥,且於隔著膜基材而與成膜輥對向之位置設有包含銦-錫燒結體之靶材。
又,於上述真空腔室內導入有氬氣作為產生濺鍍之惰性氣體,且導入有氧氣作為用於ITO薄膜之成膜之反應性氣體。
然後,藉由於捲繞有行進之膜基材之一部分之成膜輥與靶材(銦- 錫燒結體)之間施加高電壓而離子化之氬衝擊銦-錫燒結體,藉此靶材表面之銦及錫之原子被撞出,該等原子與氧氣反應並附著於膜基材表面而形成ITO薄膜。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-77479號公報
[專利文獻2]日本專利特開2002-121664號公報
[專利文獻3]日本專利特開2003-328124號公報
然而,為了進一步提高成膜裝置之生產性,有長條膜基材之膜寬度增大之趨勢,於此情形時,與膜寬度較短之情形相比,確認所形成之ITO薄膜之厚度或其電阻值之於該寬度方向上之差異變大等現象。
又,隨著近年之以觸控面板為首之應用機器之更高性能化等,對透明導電性膜中之ITO薄膜之厚度或電阻值要求更高之品質。
再者,隨著長條膜基材之膜寬度之增大而引發之如上所述之問題並不限定於透明導電性膜之製造,亦產生於其他功能性膜之製造中。
鑒於上述問題,本發明之目的在於提供一種可較先前抑制所形成之薄膜之於長條膜基材之寬度方向上之品質之差異的成膜裝置。
為了達成上述目的,本發明之成膜裝置之特徵在於:其係藉由濺鍍法於自捲繞長條膜基材而成之捲出輥捲出且沿長度方向行進之上述長條膜基材之表面連續地成膜薄膜者,且該成膜裝置包括:真空腔室;成膜輥,其收納於上述真空腔室內且於外周面局部捲繞有行進之 上述長條膜基材;靶材,其於上述長條膜基材之捲繞位置中之上述成膜輥之徑向外側與該成膜輥對向配置;氣體供給機構,其將用於上述成膜之氣體供給至上述真空腔室內;及氣體分壓測定機構,其按上述真空腔室內中之氣體種類測定其分壓;且上述氣體供給機構包含:複數個氣體供給部,其等於上述真空腔室內沿上述長條膜基材之寬度方向列設;及供給量調整部,其對該氣體供給部之各者調整氣體之供給量;且上述氣體分壓測定機構包含沿上述長條膜基材之寬度方向列設之複數個測定部,並測定該測定部各者之設置位置之上述氣體之分壓。
又,上述成膜裝置之特徵在於:上述測定部之各者係與上述長條膜之寬度方向上之上述氣體供給部各者之設置位置對應而設置。
又,上述成膜裝置之特徵在於:上述氣體係用於上述成膜之反應性氣體。
或者,上述成膜裝置之特徵在於:上述氣體係用於產生濺鍍之惰性氣體。
或者,上述成膜裝置之特徵在於:上述氣體係包含用於產生濺鍍之惰性氣體與用於上述成膜之反應性氣體之混合氣體。
進而,上述成膜裝置之特徵在於:上述氣體分壓測定機構為四極質譜儀。
根據包含上述構成之成膜裝置,基於利用與沿長條膜基材之寬度方向列設之複數個氣體供給部各者對應之測定部測定之氣體分壓之測定結果,可對氣體供給部之各者調整氣體之供給量,故而可儘可能地抑制上述寬度方向上之上述氣體分壓之不均。因此,可較於上述寬度方向僅包含單個供給部之先前之成膜裝置抑制因氣體分壓之上述不均引起之所形成之薄膜之於上述寬度方向上的品質之差異。
10‧‧‧成膜裝置
12‧‧‧真空腔室
12A‧‧‧排氣口
14‧‧‧捲出軸
16‧‧‧PET膜基材
16A‧‧‧捲出輥
18‧‧‧第1導輥
20‧‧‧第2導輥
22‧‧‧成膜輥
24‧‧‧第3導輥
26‧‧‧第4導輥
28‧‧‧捲取軸
30‧‧‧靶材
32‧‧‧陰極
34‧‧‧盒體
36‧‧‧隔壁
38‧‧‧隔壁
40‧‧‧成膜室
100‧‧‧反應性氣體供給機構
110‧‧‧氣體供給單元
120‧‧‧供給部
120A、120B、120C‧‧‧供給部
121‧‧‧供給孔
130‧‧‧儲氣罐
142‧‧‧第1導入管
146‧‧‧第2導入管
147‧‧‧第3導入管
148‧‧‧第4導入管
160‧‧‧閥
200‧‧‧惰性氣體共有機構
210‧‧‧氣體供給單元
220‧‧‧供給部
220A、220B、220C‧‧‧供給部
221‧‧‧供給孔
230‧‧‧儲氣罐
242‧‧‧第1導入管
246‧‧‧第2導入管
247‧‧‧第3導入管
248‧‧‧第4導入管
260‧‧‧閥
300‧‧‧蒸汽供給機構
320‧‧‧供給部
321‧‧‧供給孔
340‧‧‧導入管部分
400‧‧‧氣體分壓測定機構
410A‧‧‧氣體分壓計
410B‧‧‧氣體分壓計
410C‧‧‧氣體分壓計
420A、420B、420C‧‧‧感測器
430A‧‧‧本體
430B‧‧‧本體
430C‧‧‧本體
432A‧‧‧監控畫面
432B‧‧‧監控畫面
432C‧‧‧監控畫面
圖1係表示實施形態之成膜裝置之概略構成之橫向剖面圖。
圖2係將上述成膜裝置沿圖1中之A.A線切斷之縱向剖面圖之一部分。
圖3係表示上述成膜裝置中之氣體供給單元之概略構成之側視圖。
以下,一面參照圖式一面對本發明之成膜裝置之實施形態進行說明。再者,於本實施形態中,以如下情形為例進行說明:使用PET膜基材作為長條膜基材,並於該PET膜基材之表面形成ITO薄膜而製作透明性導電膜。
如圖1所示,實施形態之成膜裝置10包括包含連接有未圖示之真空泵之排氣口12A之真空腔室12。
於真空腔室12內設有捲出軸14。如圖1所示,自PET膜基材16捲繞於捲出軸14而成之捲出輥16A捲出之PET膜基材16依序架設於第1導輥18、第2導輥20、成膜輥22、第3導輥24、及第4導輥26,並被捲取於捲取軸28。PET膜基材16例如寬度為1600[mm],全長為5000[m]。
於自捲出軸14至捲取軸28之間,藉由濺鍍法於局部捲繞於成膜輥22之外周面並沿長度方向行進之PET膜基材16之與成膜輥22為相反側之表面如下述般連續地成膜ITO薄膜。再者,藉由控制旋轉驅動捲出軸14之馬達(未圖示)及旋轉驅動捲取軸28之馬達(未圖示)之轉數,而可變更PET膜基材16之行進速度。
又,成膜輥22係具有調溫功能之公知者,成膜輥22表面被控制為適合成膜之溫度。
於成膜輥22之PET膜基材16之捲繞位置中之成膜輥22之徑向外側,靶材30係與成膜輥22對向配置。於本例中,靶材30包含銦-錫燒 結體。靶材30係藉由未圖示之螺絲固定於陰極32。陰極32收納於盒體34。
又,上述成膜裝置設有:反應性氣體供給機構100,其將用於ITO薄膜之成膜之反應性氣體(於本例中為氧氣)供給至成膜輥22與靶材30之對向區域;惰性氣體供給機構200,其將用於產生濺鍍之惰性氣體(於本例中為氬氣)供給至上述對向區域;及蒸汽供給機構300,其供給水蒸氣以調整PET膜基材16之含水量。再者,圖1所示者為各供給機構之一部分。
一面參照圖2一面對各供給機構100、200、300進行說明。再者,各供給機構100、200、300包含自真空腔室12外部向內部導入各種氣體或水蒸氣之導入管,於圖2中,上述各導入管僅圖示最終將各種氣體或水蒸氣供給至真空腔室12內之供給部。又,於圖2中,為便於說明而以一點鏈線表示PET膜基材16與成膜輥22。
蒸汽供給機構300(圖1)包含設於真空腔室12外之蒸汽產生器(未圖示),並藉由導入管(一部分未圖示)將來自蒸汽產生器之蒸汽自真空腔室12外導入真空腔室12內,適當地自圖2所示之供給部320供給水蒸氣。供給部320包含開設於沿成膜輥22之軸心方向、即PET膜基材16之寬度方向配置之導入管部分340之複數個供給孔321,並自供給孔321之各者噴出水蒸氣。如圖1所示,供給部320係以將靶材30夾於中間且兩供給部320之供給孔321對向之方式設有一對。
返回至圖2中,反應性氣體供給機構100包含沿PET膜基材16之寬度方向以等間隔列設之複數個(於本例中為3個)供給部120A、120B、120C。
又,惰性氣體供給機構200亦包含沿PET膜基材16之寬度方向以等間隔列設之複數個(於本例中為3個)供給部220A、220B、220C。
反應性氣體供給機構100之供給部120A、120B、120C、惰性氣體 供給機構200之供給部220A、220B、220C之各者係獨立而設置之總計6台氣體供給單元之一部分。
一面參照圖3一面對氣體供給單元進行說明。再者,6台氣體供給單元之各者基本為全部相同之構成,因此省略字母之符號,並且對與構成反應性氣體供給機構100之氣體供給單元對應之部分標註一百開頭之符號,對與構成惰性氣體供給機構200之氣體供給單元對應之部分標註二百開頭之符號並進行說明。
氣體供給單元110(210)包含儲氣罐130(230)。分別於儲氣罐130填充有氧氣且於儲氣罐230填充有氬氣。
於儲氣罐130(230)連接有彎曲成鉤狀之第1導入管142(242)之一端部。於第1導入管142(242)之中途連接有閥160(260)。
第1導入管142(242)之另一端部係連接於呈U字狀之第2導入管146(246)之長度方向上之中央部。
第2導入管146(246)之兩端部分別連接於呈U字狀之一對第3導入管147(247)之長度方向上之中央部。
一對第3導入管147(247)之各者連接於呈直線狀之一對第4導入管148(248)之各者。連接位置為第3導入管147(247)兩端部之距第4導入管148(248)之中央部之距離相等之位置。第4導入管148(248)變成供給部120(220)。一對第4導入管148(248)相互平行地設置。
於第4導入管148(248)之各者開設有沿長邊方向列設之複數個供給孔121(221)(開設於近前側之第4導入管148(248)之供給孔121(221)未出現於圖3中)。
一對第4導入管148(248)係配置於其對向區域變成靶材30上表面附近(靶材30與成膜輥22之對向區域)之位置(圖1)。
再者,於氣體供給單元110(210)中,儲氣罐130(230)係設於真空腔室12外部,第1導入管142(242)係以保持真空腔室12之氣密之狀態 貫通真空腔室12(關於貫通部分未圖示)。又,設於第1導入管142(242)之閥160(260)存在於真空腔室12外部。
根據包含上述構成之氣體供給單元110(210),填充於儲氣罐130(230)之氣體經由第1導入管142(242)、第2導入管146(246)、第3導入管147(247)、及第4導入管148(248)而被供給至真空腔室12內之靶材30與成膜輥22之對向區域。氣體供給量係藉由調整閥160(260)之開度而調整。即,閥160(260)係作為氣體供給量調整部發揮功能。
而且,反應性氣體供給機構100與惰性氣體供給機構200由於分別包含複數台(於本例中為3台)之氣體供給單元110、210,且如圖2所示,該等供給部120A、120B、120C及供給部220A、220B、220C係沿PET膜基材16之寬度方向而列設,故而可藉由對氣體供給單元110、210之各者調整所導入之氣體之流量而調整上述寬度方向上之氣體之導入量。
進而,如圖3所示,各氣體供給單元110(210)於自儲氣罐130(230)至第3導入管147(247)各者之兩端部之管路(氣體流路)之長度相同且第3導入管147(247)兩端部之距第4導入管148(248)之中央部之距離相等的位置,第3導入管147(247)連接於第4導入管148(248),因此與假設廢除第3導入管147(247)並將第2導入管146(246)之兩端部側(延長)保持原樣而將第2導入管146(246)連接於第4導入管148(248)之情形相比,由於可使自複數個供給孔121(221)各者流出之氣體之流量更均勻,故而供給部120(220)之長度方向(PET膜基材16之寬度方向)之氣體之分壓分佈變得更均勻。
如圖2所示,成膜裝置10包含氣體分壓測定機構400。
氣體分壓測定機構400包含3台氣體分壓計410A、410B、410C。
氣體分壓計410A、410B、410C之各者均為相同之分壓計,例如可使用股份有限公司堀場製作所製造之作為四極質譜儀之 MICROPOLE System(QL-SG01-1A,QL-MC01-1A)。
氣體分壓計410A、410B、410C之各者均為相同者,因此於無需區別該等之情形時,省略於圖中標註之字母之符號(A、B、C)並進行說明。
氣體分壓計410包含作為測定部之感測器420與本體430。氣體分壓計410係基於感測器420之檢測結果按氣體種類測定真空腔室12內之檢測位置中之各種氣體之分壓。測定結果顯示於本體430之監控畫面432。於本例中,顯示氬氣、氧氣、及蒸汽(H2O氣體)之分壓。
感測器420A、感測器420B、感測器420C之各者係設於真空腔室12之內壁。
感測器420A、感測器420B、感測器420C分別於PET膜基材16之寬度方向上與供給部120A、220A、供給部120B、220B、及供給部120C、220C之各設置位置對應而設置。具體而言,於PET膜基材16之寬度方向上,分別於與供給部120A、220A之中央對應之位置設有感測器420A,於與供給部120B、220B之中央對應之位置設有感測器420B,且於與供給部120C、220C之中央對應之位置設有感測器420C。
返回至圖1中,真空腔室12內係與成膜輥22之外周面空出若干間隔,且藉由沿成膜輥22之徑向設置之2個隔壁36、38沿周向被隔開,且由成膜輥22之外周面部分、隔壁36、38及真空腔室12之內壁面部分而形成成膜室40。
於包含上述構成之成膜裝置10中,若藉由真空泵(未圖示)對真空腔室12內進行減壓,旋轉驅動捲出軸14及捲取軸28而使PTE膜基材16沿其長度方向行進,藉由反應性氣體供給機構100供給氧氣,藉由惰性氣體供給機構200供給氬氣,並於陰極32與成膜輥22之間施加電壓而使兩者之間產生輝光放電,則氬被離子化且離子化之氬衝擊靶。經 衝擊之靶材表面之銦及錫之原子被撞出,且該等原子與氧氣反應並附著於PET膜基材16表面而形成ITO薄膜。
於此情形時,由於氬氣之濃度越高(即氬氣之分壓越高),自靶材飛出之銦及錫之原子之量越多,故而ITO薄膜之厚度變大,與此相對,氬氣之分壓越低,ITO薄膜之厚度越小。獲得所需厚度時之氬氣分壓(以下稱為「基準氬氣分壓」)為預先求出。
又,氧氣濃度(即氧氣分壓)之值影響所形成之ITO薄膜之電阻值。電阻值變成最小之氧氣分壓之適當值(以下稱為「基準氧氣分壓」)為預先求出,無論氧氣分壓高於還是低於基準氧氣分壓,電阻值均大於以基準氧氣分壓成膜時之電阻值。
作為ITO薄膜之形成對象之PET膜基材之寬度越長,越需要大範圍地供給氬氣或氧氣,故而氬氣分壓與氧氣分壓之於該膜寬度方向上之均勻性變低,其結果,於所形成之ITO薄膜中,沿膜寬度方產生厚度不均或電阻值之不均。
於本實施形態中,於真空腔室12內,將氬氣之供給部220A、220B、220C沿PET膜基材16之膜寬度方向列設,並與供給部220A、220B、220C各者之於上述膜寬度方向上之各設置位置對應地設置氣體分壓計410A、410B、410C之感測器420A、420B、420C。
換言之,氣體分壓測定機構400構成為於PET膜基材16之寬度方向包含作為測定部之感測器420A、420B、420C,其等與供給部220A、220B、220C各者之設置位置對應而設置,且該氣體分壓測定機構400測定作為該測定部之感測器420A、420B、420C各者之設置位置之各種氣體之分壓。
因此,將利用各氣體分壓計410A、410B、410C測定之氬氣分壓之測定結果之各者與基準氬氣分壓進行比較,於有測定結果低於基準氬氣分壓之氣體分壓計之情形時,應該增加來自與該氣體分壓計(感 測器)之設置位置對應之供給部(220A、220B、220C)之氬氣之供給量,並適度打開包含該供給部之氣體供給單元210之閥260。又,與此相反地,於有測定結果高於基準氬氣分壓之氣體分壓計之情形時,應該減少來自與該氣體分壓計(感測器)之設置位置對應之供給部(220A、220B、220C)之氬氣之供給量,並適度關閉包含該供給部之氣體供給單元210之閥260。
藉此,由於可儘可能地使上述膜寬度方向上之氬氣分壓之分佈均勻,故而所形成之ITO薄膜之厚度不均被儘可能地抑制。
同樣地,將利用各氣體分壓計410A、410B、410C測定之氧氣分壓之測定結果之各者與基準氧氣分壓進行比較,於有測定結果低於基準氧氣分壓之氣體分壓計之情形時,應該增加來自與該氣體分壓計(感測器)之設置位置對應之供給部(120A、120B、120C)之氧氣之供給量,並適度打開包含該供給部之氣體供給單元110之閥160。又,與此相反地,於有測定結果高於基準氧氣分壓之氣體分壓計之情形時,應該減少來自與該氣體分壓計(感測器)之設置位置對應之供給部(120A、120B、120C)之氧氣之供給量,並適度關閉包含該供給部之氣體供給單元110之閥160。
藉此,由於可儘可能地使上述膜寬度方向上之氧氣分壓之分佈均勻,故而所形成之ITO薄膜之電阻值之不均被儘可能地抑制。
又,亦可基於利用氣體分壓計410A、410B、410C測定之蒸汽(H2O氣體)分壓之測定結果進行如下所述之操作。
於3台氣體分壓計410A、410B、410C之測定結果之平均低於基準蒸汽分壓之情形時,適度增加藉由蒸汽供給機構300之水蒸氣之供給。
另一方面,於3台氣體分壓計410A、410B、410C之測定結果之平均高於基準蒸汽分壓之情形時,停止藉由蒸汽供給機構300之水蒸氣 之供給並適度提高成膜輥22表面之溫度。
藉由上述操作可將PET膜基材16之含水量調整為適當之值,故而可將使利用成膜裝置10形成之ITO薄膜於後步驟中結晶化之情形時之結晶化所需之時間儘可能地設為最合適者。
以上,基於實施形態對本發明之成膜裝置進行了說明,當然本發明並不限定於上述形態,例如亦可為以下形態。
(1)於上述例中,於成膜裝置10中,成膜室40為1個,但亦可為:形成複數個成膜室(即進而設置隔壁,並於成膜輥22之周向將真空腔室12內之空間隔開),且於各成膜室內設置靶材等,而於捲繞於1個成膜輥外周之膜基材之長度方向(成膜輥之周方向)上之複數個部位形成薄膜。
(2)於上述例中,相對於感測器420A、420B、420C之各者而設有本體430A、430B、430C,但並不限定於此,亦可為如下系統:將感測器420A、420B、420C連接於1台本體,並使該本體顯示感測器420A、420B、420C各者之測定結果。
(3)於上述例中,於反應性氣體供給機構100中,係對供給部120A、120B、120C之各者設有儲氣罐130,且利用專用之導入管將1個儲氣罐與1個供給部一對一地連接,但並不限定於此,亦可為:將儲氣罐設為1個,使導入管向3方分支,並於該分支導入管之各者之終端部部分形成供給部。於該情形時,於上述分支導入管之各者設置閥,而可分別獨立地調整來自各供給部之氣體供給量。
再者,上述構成中可變更者對於惰性氣體供給機構200而言亦相同。
(4)於上述中,於成膜裝置10中,係於PET膜基材之表面形成ITO薄膜,但形成之薄膜並不限定於此。例如,亦可使用鈮(Nb)作為金屬靶材,使用氬氣作為惰性氣體,使用氧氣作為反應性氣體,於PET膜 基材之表面形成氧化鈮(Nb2O5)之薄膜。
(5)長條膜基材並不限定於PET膜基材,可使用包含聚酯、聚醯胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等各種塑膠(均聚物或共聚物等)之單獨膜基材或積層膜基材。
又,靶材並不限定於上述者,只要為Sn、In、Cd、Zn、Ti、In與Sb之合金、In與Al之合金等、藉由反應性濺鍍成膜而賦予具有透明導電性之金屬化合物薄膜、例如金屬氧化物薄膜或金屬氮化物薄膜作為透明導電性薄膜者,便可廣泛地使用。
使用此種金屬靶材而於長條膜基材之表面經反應性濺鍍成膜之透明導電性薄膜除了ITO以外,可列舉SnO2、In2O3、CdO、ZnO、添加有Sb之In2O3、添加有Al之In2O3(通常稱為ATO)等金屬氧化物薄膜、及TiN、ZrN等金屬氮化物薄膜等金屬化合物薄膜。
又,產生濺鍍之惰性氣體並不限定於Ar,可列舉He、Ne、Kr、Xe等,且該等氣體可單獨使用,亦可混合使用。又,作為用於成膜之反應性氣體,於成膜金屬氧化物薄膜之情形時有氧氣,於成膜金屬氮化物薄膜之情形時有氮氣等,該等氣體亦可適當混合使用,且除該等氣體以外,亦可使用一氧化二氮氣體等其他氣體。
(6)於上述實施形態中,係使用單獨之氣體供給單元110、210供給惰性氣體(Ar)與反應性氣體(氧氣),但並不限定於此,亦可利用單個氣體供給單元進行供給。即,亦可為於1個儲氣罐中填充包含惰性氣體與反應性氣體之混合氣體而進行供給。例如,於為了形成ITO薄膜而使用氬氣(Ar)與氧氣(O2)之情形時,使用氬氣為80[體積%]、氧氣為20[體積%]之比率之混合氣體。
(7)於上述之例中,使用之反應性氣體為1種,但本發明亦可適用於使用2種反應性氣體之情形。例如,於形成包含氮氧化物之薄膜之情形時,將氧氣與氮氣作為反應性氣體同時導入真空腔室內。於此情 形時,可將靶材設為包含Si(金屬與氧化物均可)者,且使用PET膜基材或PC(聚碳酸酯)膜基材作為長條膜基材而形成薄膜。
(8)又,當然本發明亦可應用於不使用反應性氣體之情形,例如亦可為:長條膜基材使用PET膜基材或聚醯亞胺膜基材,靶材使用純銅,而於膜基材之表面形成銅之薄膜。
[產業上之可利用性]
本發明之成膜裝置可較佳用作例如於PET膜基材之表面形成ITO薄膜而製作透明導電性膜之裝置。
10‧‧‧成膜裝置
12‧‧‧真空腔室
12A‧‧‧排氣口
16‧‧‧PET膜基材
22‧‧‧成膜輥
30‧‧‧靶材
32‧‧‧陰極
34‧‧‧盒體
100‧‧‧反應性氣體供給機構
120A、120B、120C‧‧‧供給部
200‧‧‧惰性氣體共有機構
220A、220B、220C‧‧‧供給部
300‧‧‧蒸汽供給機構
320‧‧‧供給部
321‧‧‧供給孔
340‧‧‧導入管部分
400‧‧‧氣體分壓測定機構
410A‧‧‧氣體分壓計
410B‧‧‧氣體分壓計
410C‧‧‧氣體分壓計
420A、420B、420C‧‧‧感測器
430A‧‧‧本體
430B‧‧‧本體
430C‧‧‧本體
432A‧‧‧監控畫面
432B‧‧‧監控畫面
432C‧‧‧監控畫面

Claims (8)

  1. 一種成膜裝置,其特徵在於:其係藉由濺鍍法於自捲繞長條膜基材而成之捲出輥捲出並沿長度方向行進之上述長條膜基材之表面連續地成膜薄膜者,且該成膜裝置包括:真空腔室;成膜輥,其收納於上述真空腔室內,且於外周面局部捲繞行進之上述長條膜基材;靶材,其係於上述長條膜基材之捲繞位置中之上述成膜輥之徑向外側與該成膜輥對向配置;氣體供給機構,其將用於上述成膜之氣體供給至上述真空腔室內;及氣體分壓測定機構,其按上述真空腔室內之氣體種類測定其分壓;且上述氣體供給機構包含:複數個氣體供給部,其等於上述真空腔室內沿上述長條膜基材之寬度方向列設;及供給量調整部,其對該氣體供給部之各者調整氣體之供給量;且上述氣體分壓測定機構包含沿上述長條膜基材之寬度方向列設之複數個測定部,且測定該測定部各者之設置位置之上述氣體之分壓。
  2. 如請求項1之成膜裝置,其中上述測定部之各者係與上述長條膜之寬度方向上之上述氣體供給部各者之設置位置對應而設置。
  3. 如請求項2之成膜裝置,其中上述氣體係用於上述成膜之反應性氣體。
  4. 如請求項3之成膜裝置,其中上述氣體分壓測定機構為四極質譜儀。
  5. 如請求項1之成膜裝置,其中上述氣體係用於上述成膜之反應性氣體。
  6. 如請求項1之成膜裝置,其中上述氣體係用以產生濺鍍之惰性氣體。
  7. 如請求項1之成膜裝置,其中上述氣體係包含用以產生濺鍍之惰性氣體與用於上述成膜之反應性氣體之混合氣體。
  8. 如請求項1之成膜裝置,其中上述氣體分壓測定機構為四極質譜儀。
TW103124433A 2013-07-19 2014-07-16 成膜裝置 TWI568873B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013150916A JP2015021173A (ja) 2013-07-19 2013-07-19 成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201512439A TW201512439A (zh) 2015-04-01
TWI568873B true TWI568873B (zh) 2017-02-01

Family

ID=52314180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103124433A TWI568873B (zh) 2013-07-19 2014-07-16 成膜裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150021172A1 (zh)
JP (1) JP2015021173A (zh)
KR (1) KR20150010595A (zh)
CN (1) CN104294235A (zh)
TW (1) TWI568873B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3054032B1 (en) * 2015-02-09 2017-08-23 Coating Plasma Industrie Installation for film deposition onto and/or modification of the surface of a moving substrate
JP6418060B2 (ja) * 2015-05-13 2018-11-07 住友金属鉱山株式会社 金属吸収層の製造方法と積層体フィルムの製造方法
JP6775972B2 (ja) * 2016-03-17 2020-10-28 芝浦メカトロニクス株式会社 成膜装置及び成膜方法
JP2020176316A (ja) * 2019-04-22 2020-10-29 日東電工株式会社 スパッタ装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849087A (en) * 1988-02-11 1989-07-18 Southwall Technologies Apparatus for obtaining transverse uniformity during thin film deposition on extended substrate
WO2012132588A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 東レ株式会社 プラズマcvd装置、プラズマcvd方法、反応性スパッタリング装置および反応性スパッタリング方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5942089A (en) * 1996-04-22 1999-08-24 Northwestern University Method for sputtering compounds on a substrate
JPH09289170A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Sony Corp 半導体製造装置
JP4196138B2 (ja) * 1997-09-10 2008-12-17 ソニー株式会社 真空槽のガス噴出量調整装置
JP2008266794A (ja) * 1997-09-10 2008-11-06 Sony Corp 真空槽のガス噴出量調整装置
JP4176885B2 (ja) * 1998-09-30 2008-11-05 大日本印刷株式会社 真空成膜装置
JP2001026867A (ja) * 1999-07-16 2001-01-30 Teijin Ltd 透明導電積層体の製造方法
JP2003313661A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Toppan Printing Co Ltd スパッタリング装置
JP6189122B2 (ja) * 2013-07-19 2017-08-30 日東電工株式会社 スパッタ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849087A (en) * 1988-02-11 1989-07-18 Southwall Technologies Apparatus for obtaining transverse uniformity during thin film deposition on extended substrate
WO2012132588A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 東レ株式会社 プラズマcvd装置、プラズマcvd方法、反応性スパッタリング装置および反応性スパッタリング方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201512439A (zh) 2015-04-01
KR20150010595A (ko) 2015-01-28
JP2015021173A (ja) 2015-02-02
US20150021172A1 (en) 2015-01-22
CN104294235A (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI568873B (zh) 成膜裝置
JP5978206B2 (ja) タッチパネルで使用される透明体を製造するための方法およびシステム
EP2701161B1 (en) Transparent conductive film
EP2753960B1 (en) Method and system for manufacturing a transparent body for use in a touch panel
US9892889B2 (en) Roll-to-roll hybrid plasma modular coating system
US20180211823A1 (en) Apparatus for vacuum sputter deposition and method therefor
US10752985B2 (en) Laminate film and electrode substrate film, and method of manufacturing the same
JP6189122B2 (ja) スパッタ装置
US10764997B2 (en) Laminate film and electrode substrate film, and method of manufacturing the same
JP2007231303A (ja) 薄膜形成装置
CN107532288A (zh) 反应性溅射法和层叠体膜的制造方法
TW201422836A (zh) 附透明電極的基板的製造方法及附透明電極的基板
US20160216143A1 (en) Deposition rate measuring apparatus
EP2818572B1 (en) Evaporation apparatus with gas supply
JP5946402B2 (ja) 基材搬送装置
JP2008121034A (ja) 酸化亜鉛薄膜の成膜方法及び成膜装置
CN206872938U (zh) 柔性薄膜间隙卷绕磁控溅射真空镀膜机
TWI463025B (zh) 成膜裝置及成膜方法
Alam et al. High-rate reactive deposition of indium oxide films on unheated substrate using ozone gas
JP2007182601A (ja) 巻取式複合真空表面処理装置及びフィルムの表面処理方法
Li et al. Influence of deposition on the reactive sputter behaviour during rotating cylindrical magnetron sputtering
US10026524B2 (en) Electrode substrate film and method of manufacturing the same
WO2016180448A1 (en) Method of manufacturing a layer stack for display manufacturing and apparatus therefore
JP2012017191A (ja) ロール直径の推定方法
CN101884006A (zh) 液晶显示装置的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees