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JP2004169092A - Thin film forming apparatus and thin film forming method - Google Patents

Thin film forming apparatus and thin film forming method Download PDF

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JP2004169092A
JP2004169092A JP2002335147A JP2002335147A JP2004169092A JP 2004169092 A JP2004169092 A JP 2004169092A JP 2002335147 A JP2002335147 A JP 2002335147A JP 2002335147 A JP2002335147 A JP 2002335147A JP 2004169092 A JP2004169092 A JP 2004169092A
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JP
Japan
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thin film
target
substrate
forming
film
Prior art date
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Application number
JP2002335147A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Kunieda
敏明 国枝
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To deposit a thin film with uniform film thickness and film quality on a film-shaped substrate without causing thermal damage to the film-shaped substrate, and to improve the utilizing efficiency of a target as well when performing the thin film deposition in such a manner that thin film depositing particles flown from the target is stuck to the film-shaped substrate. <P>SOLUTION: In the thin film deposition system, thin film forming particles are flown from a target and are stuck to the surface of a film-shaped substrate running along the circumferential face of a substrate holding drum to deposit a thin film. In this case, an another target of the material same as that of the target is arranged so as to face a space between the circumferential face of the substrate holding drum and an electrode part for film deposition, a part of the thin film forming particles flown for thin film deposition from the target is stuck to the surface of the another target and recovered, and the recovered thin film forming particles are reutilized when in use of the other target. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム状基板の表面に、スパッタ処理により薄膜形成粒子を付着させて、連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような薄膜形成装置及び薄膜形成方法において用いられるスパッタ法、特にマグネトロンスパッタ法は、比較的高速で複雑な組成の薄膜が形成できること、緻密な薄膜が得られること、薄膜の形成厚さの均一性に優れていることなどの特徴を有することから、電子部品や光学部品、記録メディア、及び装飾品などの様々な分野において薄膜形成の手段として一般に広く用いられている。
【0003】
一方、このような方法においては、上記薄膜を形成するにあたってはターゲットと呼ばれる薄膜形成材料体が用いられるが、上記ターゲットより飛翔される薄膜形成粒子の一部のみが基板状に付着して上記薄膜を形成しているに過ぎず、その他の上記薄膜形成粒子は上記基板以外の部分に付着し、上記薄膜形成への利用効率が悪く、上記基板上に薄膜を形成する製造コストが上昇するといったことも指摘されている。従って、昨今のコスト低減の要請をふまえ、ターゲットを上記薄膜形成に有効に利用する対策が強く求められている。
【0004】
このようなターゲットの上記薄膜形成への有効利用を図る方法の例としては、(1)基板とターゲットの間の距離を近づける、(2)基板又はターゲットの周囲に防着板を設け、上記防着板に上記薄膜形成に利用されない余分な薄膜形成粒子を付着させて、上記付着させた薄膜形成粒子を後で回収して、再利用する、(3)ターゲットの形状を工夫する、例えば、円筒状のターゲットを採用して、その中心に基板を配置させる(例えば、特許文献1参照)、などが提案されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−330935号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記(1)の方法では、基板としてフィルム状基板の一例であるプラスチックフィルム基板が用いられる場合には、ターゲットとプラスチックフィルム基板の表面の間に発生されるプラズマにより、プラスチックフィルム基板の表面が熱的損傷を受けるおそれがあり、この熱的損傷を回避するためには、ターゲットとプラスチックフィルム基板の表面とは所定距離だけ離間させる必要があり、上記距離を近づけるには限界がある。
【0007】
また、上記(2)の方法では、上記防着板に付着した上記薄膜形成粒子を回収して、再利用するためには、上記防着板より上記薄膜形成粒子を精製する必要があり、上記回収・再利用のためのコストがかかり過ぎ、薄膜形成の製造コストも高くならざるを得ない。
【0008】
さらに、上記(3)の方法では、基板のサイズ、形状に制限があり、長尺のプラスチックフィルム基板のように、フィルム状基板には適用できない。
このように、従来のターゲットの薄膜形成への有効利用を図る方法では、フィルム状基板に対しては、適用できないという問題点を有する。
【0009】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、ターゲットより飛翔させた薄膜形成粒子をフィルム状基板に付着させて薄膜を形成する際に、上記フィルム状基板に熱的損傷を発生させることなく、均一な膜厚かつ膜質で上記薄膜を形成することができ、さらに、上記ターゲットの利用効率を向上させることができる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【0011】
本発明の第1態様によれば、成膜用電極部上に載置されるターゲットから薄膜形成粒子を飛翔させて、上記ターゲットと対向された基板保持ドラムの周面に沿って走行するフィルム状基板の表面に上記薄膜形成粒子を付着させて、連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
上記ターゲットと同じ材料の別のターゲットを、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部との間の空間に面するように載置可能であるターゲット回収部とを備えることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。
【0012】
本発明の第2態様によれば、上記ターゲット回収部は、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに上記空間を略囲むように、上記別のターゲットを載置可能である第1態様に記載の薄膜形成装置を提供する。
【0013】
本発明の第3態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行うことにより、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置において、
上記基板保持ドラムの上記保持面と対向するように所定距離だけ離間されて配置され、かつ、上記薄膜形成粒子が飛翔される第1のターゲットを載置可能な成膜用電極部と、
上記保持面と上記成膜用電極部との間の空間を上記保持面及び上記成膜用電極部とともに略囲むように配置され、かつ、上記第1のターゲットと同じ材料で形成されかつ上記空間内に飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を付着して回収する第2のターゲットを載置可能であるターゲット回収部とを備えることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。
【0014】
本発明の第4態様によれば、上記第1のターゲットと上記第2のターゲットとは、同じ形成寸法を有し、上記成膜用電極部は上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットをも載置可能である第3態様に記載の薄膜形成装置を提供する。
【0015】
本発明の第5態様によれば、上記ターゲット回収部は、上記第2のターゲットに付着して回収された上記薄膜形成粒子を再度飛翔させる別の成膜用電極部である第3態様又は第4態様に記載の薄膜形成装置を提供する。
【0016】
本発明の第6態様によれば、上記成膜用電極部は、マグネトロンスパッタ型のカソードである第1態様から第5態様のいずれか1つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【0017】
本発明の第7態様によれば、上記夫々のターゲットは、矩形板状体である第1態様から第6態様のいずれか1つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【0018】
本発明の第8態様によれば、上記夫々のターゲットは、ターゲット保持板により保持されており、上記成膜用電極部及び上記ターゲット回収部は、夫々の上記ターゲット保持板を着脱可能に載置可能である第1態様から第7態様のいずれか1つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【0019】
本発明の第9態様によれば、上記フィルム状基板は、プラスチックフィルム基板である第1態様から第8態様のいずれか1つに記載の薄膜形成装置を提供する。
【0020】
本発明の第10態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第1のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲットに付着させて回収し、
その後、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットを配置して、上記第2のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法を提供する。
【0021】
本発明の第11態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第1のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲットに付着させて回収し、
その後、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法を提供する。
【0022】
本発明の第12態様によれば、供給ロールに巻取り保持されているフィルム状基板を基板保持ドラムに連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第1のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成するとともに、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲットに付着させて回収しながら、上記第2のターゲットよりも上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法を提供する。
【0023】
ここで、本明細書において用いられている用語の意義を説明する。
【0024】
用語「空間」とは、基板保持ドラムと成膜用電極部との間の空間であって、少なくとも、上記成膜用電極部の上記基板保持ドラムの周面への投影空間を含むものである。さらに、上記成膜用電極部の表面沿いの方向のうちの上記基板保持ドラムの回転中心と直交する方向における、上記成膜用電極部の夫々の端部から上記基板保持ドラムの周面への夫々の接線により形成される2つの面(すなわち、上記夫々の端部から上記周面に接するように形成される2つの面)と、上記基板保持ドラムの周面と、上記成膜用電極部とで、囲まれた空間を上記「空間」とする場合であってもよい。また、この空間は、スパッタ処理の際に、発生されたプラズマによってターゲットから薄膜形成粒子が積極的に飛翔される空間でもある。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0026】
本発明の一の実施形態にかかる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を実施する薄膜形成装置の一例であるスパッタ装置101の模式的な構成を示す模式説明図を図1に示す。
【0027】
図1に示すように、スパッタ装置101は、フィルム状基板への薄膜形成が行なわれる真空容器1と、この真空容器1と接続され、真空容器1内の空気若しくはガスを排気してその内部を真空化する真空ポンプ2とを備えている。なお、真空ポンプ2としては、例えば、拡散ポンプ、クライオポンプ、又はターボ分子ポンプ等が用いられる。
【0028】
また、本実施形態においては、上記フィルム状基板の一例としてプラスチックフィルム基板7が用いられる。このようなプラスチックフィルム基板7としては、例えば、ポリ塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、又はフッ素樹脂フィルム等の中から目的に応じて選択することができる。本実施形態においては、その形成厚さ(すなわち、膜厚)が6〜15μm程度の範囲内であり、形成寸法の安定性や強度、さらに電気的特性に優れたポリエチレンテレフタレートをプラスチックフィルム基板7として用いている。
【0029】
また、図1に示すように、真空容器1の内部には、プラスチックフィルム基板7に対して薄膜の形成を行う薄膜形成部20と、この薄膜形成部20へのプラスチックフィルム基板7の搬送を行う基板搬送部10とが備えられている。
【0030】
まず、図1に示すように、基板搬送部10には、プラスチックフィルム基板7を巻き取られた状態で保持し、回転されることにより薄膜形成部20にプラスチックフィルム基板7を供給可能な供給ロール11と、薄膜形成部20において、薄膜形成が行われたプラスチックフィルム基板7を巻き取って保持する巻取りロール12とが備えられている。さらに、真空容器1の内部の略中央付近には、円筒状の形状を有する基板保持ドラムの一例である冷却ドラム13が備えられている。冷却ドラム13、供給ロール11、及び巻取りロール12の夫々は、夫々の軸心を回転中心として回転可能となっているとともに、夫々の回転中心が平行となるように真空容器1内に配置されている。なお、供給ロール11、巻取りロール12、及び冷却ドラム13の形成長さ(すなわち、図1の紙面に直交する方向の形成長さ)は、プラスチックフィルム基板7の形成幅よりも少し大きくなるように形成されている。
【0031】
さらに、図1に示すように、冷却ドラム13の周面がプラスチックフィルム基板7の保持面13aとなっており、供給ロール11により供給されたプラスチックフィルム基板7が、冷却ドラム13の保持面13aと係合(すなわち、プラスチックフィルム基板7の表面が保持面13aに接された状態と)され、かつ、この保持面13aに係合されたプラスチックフィルム基板7が、巻取りロール12により巻き取り可能なように、供給ロール11と巻取りロール12の中間位置の図示下方に冷却ドラム13が配置されている。
【0032】
また、供給ロール11、巻取りロール12、及び冷却ドラム13の夫々には、図示しない回転駆動部が備えられており、上記回転駆動部により、夫々が同期して回転駆動され、供給ロール11から巻取りロール12まで冷却ドラム13を経由して、プラスチックフィルム基板7が一定の速度で連続的に搬送可能となっている。なお、図1においては、供給ロール11は図示時計方向に回転駆動され、冷却ドラム13は図示反時計方向に回転駆動され、巻取りロール12は図示時計方向に回転駆動される。また、供給ロール11と冷却ドラム13との間、及び冷却ドラム13と巻取りロール12との間には、搬送されるプラスチックフィルム基板7に一定の張力と付与するガイドロール14が夫々備えられている。これにより、プラスチックフィルム基板7の搬送の際のたるみやしわ等の発生が防止され、円滑な搬送が可能となっている。
【0033】
また、冷却ドラム13は、その保持面13aにおいて保持したプラスチックフィルム基板7を冷却ドラム13aの内部よりの伝熱によって冷却することが可能となっている。これは、保持面13aに保持されたプラスチックフィルム基板7に対して薄膜形成部20により行なわれる薄膜形成の際に発生する熱的な影響、例えば、プラスチックフィルム基板7の切断やしわの発生を防止するためである。例えば、冷却ドラム13は、その保持面13aが−40℃〜0℃の範囲の温度となるように冷却されて、接触して保持されるプラスチックフィルム基板7を冷却可能となっている。
【0034】
次に、図1に示すように、薄膜形成部20には、冷却ドラム13の保持面13aと対向するように所定距離だけ離間されて配置された成膜用電極部の一例であるスパッタカソード21と、スパッタカソード21の図示左右方向の両端部に隣接されて配置されたターゲット回収部の一例である回収用スパッタカソード22A及び22Bが備えられている。
【0035】
また、スパッタカソード21、及び回収用スパッタカソード22A及び22Bは、夫々大略短冊形状を有しており、その形成長さ寸法(すなわち、図1の紙面に直交する方向の寸法)は、冷却ドラム13の上記形成長さ寸法と略同じとなっている。
【0036】
また、図1に示すように、スパッタカソード21は冷却ドラム13の上記回転中心の図示鉛直下方に配置されており、その上面である冷却ドラム13の保持面13aに対向する側の面に、機能性材料(若しくは薄膜形成材料)からなるターゲットの一例である第1のターゲット23が着脱可能に載置されている。
【0037】
ここで、「機能性材料」とは、フィルム状基板の表面に薄膜を形成する材料である。例えば、上記薄膜形成により電子部品を形成するような場合には、CuNi、NiCr、NiTi等の材料が用いられ、上記薄膜形成により光学部品を形成するような場合には、MgO、ITO、CaF等の材料が用いられる。また、上記薄膜形成により記録メディアを形成するような場合には、CoCr、CoNi、TbFeCo、TeGeSb等の材料が用いられ、装飾用として上記薄膜形成が行なわれるような場合には、Au、Ag等の材料が用いられる。なお、本実施形態においては、上記記録メディアを形成する場合の機能性材料として、CoCrを中心に用いられ、これによりフィルム状基板の表面に形成される薄膜は、例えば、50〜200nmの範囲の膜厚とされる。
【0038】
また、図1に示すように、スパッタカソード21の上記図示左右方向の両端部の夫々からの冷却ドラム13の周面への夫々の接線方向に沿って、夫々の上記短冊形状の表面が配置されるように、回収用スパッタカソード22A及び22Bの夫々は配置されている。このように配置されることにより、冷却ドラム13の保持面13aとスパッタカソード21の上面との間の空間の一例である空間Zが、保持面13aとスパッタカソード21の上面とともに、回収用スパッタカソード22A及び22Bにより囲まれた状態となっている。なお、空間Zは完全に囲まれているのではなく、冷却ドラム13の保持面13aと夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bとの間には、冷却ドラム13の回転駆動を阻害しないような隙間が確保された状態とされており、空間Zは略囲まれた状態とされている。また、図1においては、スパッタカソード21の図示上面と、当該スパッタカソード21の図示上面が、図示上方に向けて冷却ドラム13の保持面13aの上に投影される投影面とにより挟まれた空間が、スパッタカソード21の冷却ドラム13の保持面13aへの「投影空間」となっている。すなわち、図1における空間Zには、この「投影空間」が含まれたものとなっている。
【0039】
さらに、回収用スパッタカソード22A及び22Bの夫々にも、空間Z側に位置される表面に、上記機能性材料からなるターゲットの一例である第2のターゲット24(この第2のターゲット24は、別のターゲットの一例でもある。)が着脱可能に載置されている。これにより、上記空間Zは、第1のターゲット23、夫々の第2のターゲット24、及び保持面13aで囲まれた状態であるとも言える。また、夫々の第2のターゲット24は、スパッタカソード21に載置されている第1のターゲット23と、同じ材料及び同じ組成で形成され、かつ、同じ形成寸法を有している。
【0040】
また、スパッタカソード21には電源装置3が接続されている。この電源装置3により直流電圧あるいはパルス状の直流電圧、交流電圧、又は高周波電圧をスパッタカソード21に印加されて、スパッタカソード21よりその上方の空間Zに向けて、スパッタ処理に必要な放電を発生させることが可能となっている。なお、電源装置3は、真空容器1の外部に設置されている。また、真空容器1の本体及び電源装置3の本体の夫々は、接地(アース)されている。なお、冷却ドラム13は、目的や構造に応じて、接地する場合としない場合とがあるが、本実施形態においては、冷却ドラム13も接地(図示しない)されている。また、スパッタカソード21及び夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bは、フローティングで使用されるため、接地はされない。また、本実施形態においては、例えば、電源装置3として、電気容量が10kWで、投入電力が3〜4kWのものを用いている。
【0041】
また、スパッタカソード21と冷却ドラム13の保持面13aとの間の上記所定距離としては、例えば、7〜10cm程度の距離が用いられる。これは、プラスチックフィルム基板7が熱に弱いという特性を考慮して、上記放電等が発生される薄膜形成時に熱的な損傷を与えることがなく、かつ、できる限り保持面13aに近づけられた距離である。
【0042】
ここで、スパッタカソード21及び回収用スパッタカソード22A及び22Bの詳細な構造について説明する。スパッタカソード21と回収用スパッタカソード22A及び22Bは、スパッタカソード21に電圧が印加されることを除いては、同じ構成及び形状を有している。従って、これらのうちより代表して、スパッタカソード21の構造について説明するものとし、このスパッタカソード21の模式的な分解斜視図を図2に示す。
【0043】
図2に示すように、スパッタカソード21は、第1のターゲット23を保持するターゲット保持板の一例であるバッキングプレート25と、このバッキングプレート25が着脱可能に載置される収納ケース27とを備えている。さらに、収納ケース27の上面は、その周部近傍を除いて、略凹状に窪まされており、この凹状の部分の内側には、マグネット26が設置されている。このようにスパッタカソード21にマグネット26が内蔵されているようなものは、マグネトロン方式と呼ばれるスパッタ方法において用いられている。
【0044】
また、バッキングプレート25に保持されている第1のターゲット23は、インジウム等の接着材料により、バッキングプレート25の上面にボンディング(すなわち、接着)されている。このバッキングプレート25は、例えば、無酸素銅等により形成されている。また、バッキングプレート25は、マグネット26を収納している収納ケース27の上記凹状の部分を覆うように、収納ケース27の図示上面に着脱可能に取り付けられる。また、収納ケース27の内部には、冷媒、例えば、水が循環等されることにより、バッキングプレート25を介して、第1のターゲット23を冷却することが可能な構造となっている。
【0045】
また、スパッタ装置101には、真空容器1の内部に、薄膜形成のための反応ガスを供給する図示しない反応ガス供給部が備えられている。上記反応ガスとしては、アルゴンガス、あるいはアルゴンガスに酸素等を一部添加されたガスが用いられる。なお、本実施形態においては、上記反応ガスとしてアルゴンガスが用いられている。
【0046】
また、図1に示すように、真空容器1の内部には、基板搬送部10と薄膜形成部20とに分けるように仕切り板1aが設けられており、基板搬送部10における供給ロール11、巻取りロール12、及びガイドロール14は、薄膜形成材料の防着等を目的として、仕切り板1aにより薄膜形成部20と仕切られている。また、例えば、水分を吸収しやすいという特性を有するプラスチックフィルム基板7から、真空化時に水分を含んだガスである吸着ガスが発生される場合があり、特に、プラスチックフィルム基板7が巻き取られている供給ロール11が設置されている基板搬送部10において、この吸着ガスの発生量が多くなる場合がある。しかしながら、基板搬送部10と薄膜形成部20とがこの仕切り板1aにより仕切られていることにより、基板搬送部10から薄膜形成部20への上記吸着ガスの侵入量を低減させることができ、この吸着ガスが薄膜形成に影響を与えることを防止することができる。また、冷却ドラム13は、この仕切り板1aを貫通するように、仕切り板1aと接触することなく、配置されている。
【0047】
次に、このような構成のスパッタ装置101を用いて、プラスチックフィルム基板7の表面にスパッタ処理を行い、薄膜を形成する手順について説明する。
【0048】
まず、図1のスパッタ装置101において、スパッタカソード21に第1のターゲット23を取り付け、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bに第2のターゲット24を取り付ける。
【0049】
次に、真空容器1を密閉して、真空ポンプ2を運転して、真空容器1の内部の空気を排気し、例えば、その内部の圧力を1×10−3〜1×10−5Paの範囲の圧力とする。その後、スパッタ処理による薄膜形成のために、上記圧力に保持された真空容器1の内部にアルゴンガスを導入する。これにより、真空容器1の内部の圧力が、5×10−1〜5×10−2Paに保たれた状態とする。
【0050】
このような状態で、図1に示すスパッタ装置101における基板搬送部10を運転させて、供給ロール11、巻取りロール12、及び冷却ドラム13を同期させて夫々の回転中心回りに回転駆動させて、供給ロール12より巻き戻されたプラスチックフィルム基板7を冷却ドラム13の周面である保持面13aの保持させながら、巻取りロール12により巻き取られるように連続的にかつ一定の速度で搬送する。このとき、プラスチックフィルム基板7は、夫々のガイドロール14により、所定の張力が付与されているため、上記搬送の際に、弛みやしわが発生することなく、円滑に搬送される。
【0051】
それとともに、図1の薄膜形成部20においては、電源装置3により、スパッタカソード21に電圧が印加されて、スパッタカソード21より図示上方、すなわち空間Zに向けて放電が発生する。一方、空間Zは、真空容器1に導入されたアルゴンガスが導入されているため、この放電により空間Zにおいてプラズマが発生される。このプラズマ中のイオンが、第1のターゲット23の表面に衝突して、第1のターゲット23より薄膜形成粒子の一例である多数のターゲット原子(あるいは分子、以下同じ)が空間Z内にはじき出される。この空間Z内にはじき出されたターゲット原子が、空間Zを囲んでいる冷却ドラム13の保持面13aに向けて飛翔し、保持面13aに保持されているプラスチックフィルム基板7の表面に付着する。このようなターゲット原子の付着が連続的に行なわれることにより、プラスチックフィルム基板7の表面に薄膜が形成される。
【0052】
一方、空間Z内にはじき出された夫々のターゲット原子は、その全てが保持面13aに向けて飛翔される訳ではなく、上記夫々のターゲット原子の一部は、図1における空間Zの図示左右方向に飛翔されるものもある。このような上記一部のターゲット原子は、空間Zを囲むように配置されている回収用スパッタカソード22A及び22Bに保持されている夫々の第2のターゲット24の表面に付着して捕獲される。なお、このとき、回収用スパッタカソード22A及び22Bにより保持されている夫々の第2のターゲット24と、冷却ドラム13の保持面13aの表面との間の隙間が小さくなるように、夫々の回収用スパッタターゲット22A及び22Bを配置させておくことにより、上記ターゲット原子をより有効に捕獲することができる。また、スパッタカソード21と夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bとの間の隙間を小さくしておくことによっても、上記ターゲット原子をより有効に捕獲することができる。なお、図1の紙面に直交する方向、すなわち、冷却ドラム13の回転中心沿いの方向においては、空間Zは、回収用スパッタカソード22A及び22Bにより囲まれていないが、空間Zの上記方向における夫々の端部に、さらに別の回収用スパッタカソードを配置して、上記ターゲット原子を捕獲するような場合であってもよい。
【0053】
このようにして、空間Z内に面された状態のプラスチックフィルム基板7の表面に、ターゲット原子を連続的に付着させながら薄膜を形成し、所定の膜厚を有する薄膜が形成されたプラスチックフィルム基板7は、連続的に巻取りロール12により巻き取られる。プラスチックフィルム基板7が巻取りロール12に巻き取られてスパッタ処理が完了させる際には、電源装置3によるスパッタカソード21への電圧の印加が停止され、基板搬送部10によるプラスチックフィルム基板7の搬送が停止される。また、真空容器1内へのアルゴンガスの導入が停止されるとともに、真空ポンプ2が停止されて、真空容器1の内部のガスの排気が停止され、真空容器1の密閉が開放される。これにより、プラスチックフィルム基板7に対するスパッタ処理による薄膜形成が完了する。
【0054】
その後、プラスチックフィルム基板7に対する次のバッチ、すなわち、新たなプラスチックフィルム基板7に対するスパッタ処理による薄膜形成が行なわれる前に、スパッタカソード21に保持されている第1のターゲット23がバッキングプレート25ごと、収納ケース27より取り外す(第1のターゲット23が上記薄膜形成に使い尽くされているような場合には、バッキングプレート25のみを取り外す。)とともに、回収用スパッタカソード22A及び22Bのいずれかより、第2のターゲット24をバッキングプレートごと取り外す。この取り外された第2のターゲット24をバッキングプレートとともに、スパッタカソード21の収納ケース27に取り付ける。そして、上記第2のターゲット24が取り外された回収用スパッタカソード22A又は22Bには、新たな第2のターゲット24が保持されているバッキングプレートを取り付ける。この際に、夫々のターゲット及びバッキングプレートは同じ形状を有しているので、第2のターゲット24を保持しているバッキングプレートのスパッタカソード21への取り付けは、支障なく容易に行うことができる。
【0055】
このような状態にて、上記次のバッチとしての新たなプラスチックフィルム基板へのスパッタ処理による薄膜形成を行う。この薄膜形成の際には、スパッタカソード21に取り付けらた第2のターゲット24からターゲット原子が飛翔されることにより行なわれるが、この第2のターゲット24の表面には、前回のバッチにおいて捕獲された第1のターゲット23のターゲット原子が付着されている。このため、本バッチにおいて、第2のターゲット24から飛翔されるターゲット原子の中には、前回のバッチにおいて付着された第1のターゲット23のターゲット原子も含まれることとなり、すなわち、ターゲット原子の回収、及び再利用が行なわれることとなる。なお、本バッチにおける薄膜形成の詳細な手順については、上述した前回のバッチの薄膜形成と同じ手順であるので、その説明については省略する。
【0056】
なお、本実施形態においては、図1に示すように、2つの回収用スパッタカソード22A及び22Bを用いるような場合について説明したが、回収用スパッタカソード22の設置数は、このような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、回収用スパッタカソードを1つのみを設置する場合、あるいは、3つ以上を設置するような場合であってもよい。少なくとも1つの回収用スパッタカソードを、空間Zに面するように設置することで、又は、3つ以上の回収用スパッタカソードを、空間Zを囲むように設置することで、上記ターゲット原子の回収は可能となるからである。
【0057】
また、上記においては、第1のターゲット23と第2のターゲット24とが同じ形状を有している場合について説明したが、このような場合に代えて、互いに同じ形状を有していないような場合であってもよい。ただし、このような場合にあっては、第1のターゲット23に代えて、第2のターゲット24を取り付ける場合に、第2のターゲット24の形状を第1のターゲット23の形状に合わせる加工処理が必要な場合も考えられるため、第1のターゲット23及び第2のターゲット24が同じ形状を有していることが好ましい。
【0058】
なお、本実施形態においては、上記薄膜形成として、電子部品、及び記録メディア等を形成するような場合を主として説明したが、本実施形態はこのような場合のみに限定されるものではない。例えば、上記薄膜形成として、プラスチックフィルム基板上に薄膜を装飾用として形成するような場合にも用いることができる。このように装飾用として用いるような場合にあっては、形成された薄膜自体としては、電子部品等のような機能的なものは要求されないという特徴がある。そのため、上記説明においては、第1のターゲット23と第2のターゲット24とが同じ材料で形成されている場合に限定したが、装飾用として薄膜形成を行うような場合にあっては、夫々が異なる材料により形成されているような場合であってもよい。ただし、薄膜を装飾用として形成するような場合であっても、上記ターゲット原子の回収や再利用を考えた場合には、第1のターゲット23と第2のターゲット24とが実質的に同じ材料で形成されている必要がある。
【0059】
ここで本実施形態の変形例にかかる実施形態について以下に説明する。
【0060】
本変形例にかかる実施形態におけるスパッタ装置は、上記実施形態のスパッタ装置101と略同じ構成を有しており、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bが、スパッタカソード21とともに、電源装置3に接続されて、電圧の印加が可能となっている点においてのみ異なっている。すなわち、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bが、別の成膜用電極部の一例ともなっている点においてのみ異なっている。
【0061】
このように、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bにも電圧が印加可能と構成されていることにより、プラスチックフィルム基板7に対して、最初は主スパッタカソード21にのみ電圧を印加して、第1のターゲット23よりターゲット原子を飛翔させて薄膜形成を行いながら、空間Z内においてプラスチックフィルム基板7の表面以外のところ飛翔されるターゲット原子を第2のターゲット24に付着させて回収する。その後、スパッタカソード21の第1のターゲット23を使い切った後は、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bに電源装置3より電圧を印加して、夫々の第2のターゲット24よりターゲット原子を飛翔させて、プラスチックフィルム基板7に対する薄膜形成を行う。この際に、夫々の第2のターゲット24の表面には、第1のターゲット23より飛翔されたターゲット原子の一部が付着して回収されているため、これらの回収されたターゲット原子を薄膜形成に再利用することができる。このような方法によれば、ターゲット原子の回収及び薄膜形成への再利用を行いながら、薄膜形成を連続的に行うことができる時間を長くすることができる。
【0062】
また、本実施形態の別の変形例にかかる実施形態は、上記変形例にかかる実施形態におけるスパッタ装置と同じ構成のスパッタ装置を用いて、スパッタカソード21と夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bに、電源装置3より同時に電圧を印加して薄膜形成を行う方法である。このような方法においては、第1のターゲット21よりターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成するとともに、夫々の第2のターゲット23からもターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成することができるため、薄膜形成に要する時間を短縮化することができ、スパッタ処理の処理速度を上げることができる。また、第1のターゲット23と夫々の第2のターゲット24とより飛翔されかつプラスチックフィルム基板7の表面に付着されない夫々のターゲット原子を、互いに付着させて回収するとともに、さらに、回収したターゲット原子を再び飛翔させて薄膜形成に再利用することができる。
【0063】
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【0064】
まず、スパッタ装置101において、冷却ドラム13の保持面13aとスパッタカソード21との間の空間Zを囲むように、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bが配置されて、さらに、スパッタカソード21の空間Z側に第1のターゲット23が載置され、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bの空間Z側に第2のターゲット24が夫々載置されていることにより、第1のターゲット23よりプラスチックフィルム基板7の表面への薄膜形成のために空間Z内に飛翔される多数のターゲット原子のうちの余分な上記ターゲット原子を、第2のターゲット24の表面に付着させて回収することができる。
【0065】
さらに、上記余分なターゲット原子の付着・回収を行う夫々の第2のターゲット24が、第1のターゲット23と同じ材料で形成されていることにより、例えば、次のバッチの薄膜形成の際等において、第2のターゲット24をスパッタカソード21に載置して、第2のターゲット24より空間Z内に上記付着・回収したターゲット原子を含めた多数のターゲット原子を飛翔させて、プラスチックフィルム基板7の表面に薄膜形成を行うことができる。
【0066】
従って、スパッタ装置101によるプラスチックフルフィルム基板7に対する薄膜形成の際に、ターゲットから飛翔されるターゲット原子の薄膜形成への利用効率を向上させることができる。
【0067】
例えば、実施例として、スパッタ装置101においてプラスチックフィルム基板7の表面に薄膜形成を行った場合、スパッタカソード21の第1のターゲット23の重量減少量とプラスッチックフィルム基板7へ付着して形成された薄膜の重量、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bの第2のターゲット24へ付着したターゲット原子の重量を求め、第1のターゲット23の薄膜形成への利用効率を計算した。従来のスパッタ処理による薄膜形成方法では、ターゲットより飛翔されたターゲット原子の40%程度しかプラスッチックフィルム基板に付着しておらず、残りの60%の上記ターゲット原子は真空容器の外壁などに付着していた。一方、上記実施例のスパッタ装置101では、第1のターゲット23から飛翔されたターゲット原子の40%程度が回収用スパッタカソード22A及び22Bに付着しており、残り20%程度が、真空容器1の外壁などに付着していた。従って、夫々の第2のターゲット24に付着して回収された上記ターゲット原子の再利用を含めて考えると上記ターゲット原子の80%程度が薄膜形成に利用可能となり、薄膜形成へのターゲットの利用効率を向上させることができる。
【0068】
また、夫々の第2のターゲット24が、第1のターゲット23と同じ材料で形成されていることに加えて、さらに、共に同じ形状で形成されていることにより、上記余分なターゲット原子を付着・回収した第2のターゲット24の形状を加工することなく、第1のターゲット23が取り外されたスパッタカソード21に取り付けて載置することができ、より容易に上記回収したターゲット原子の再利用を図ることができる。逆に言い換えれば、第1のターゲット23を着脱可能に載置するスパッタカソード21が、第1のターゲット23に代えて、第2のターゲット24を着脱可能に載置することができることにより、上記効果を達成することができる。
【0069】
また、電源装置3より空間Zへの放電のための電圧が印加されるスパッタカソード21が、プラスチックフィルム基板7を保持する冷却ドラム13の保持面13と、所定距離だけ離間されて配置されていることにより、上記放電によりプラスチックフィルム基板7の表面に熱的な損傷等を与えることを防止することができる。また、上記所定距離だけ離間されて配置されていることにより、上記放電により空間Z内に発生されるプラズマの中心部分近傍に、プラスチックフィルム基板7の表面が位置されず、上記プラズマによるプラスチックフィルム基板7の表面への損傷の防止を図ることができる。従って、熱的又は強度的にも弱いという特性を有するプラスチックフィルム基板7等のフィルム状基板に対して、薄膜形成の際に熱的な損傷等を与えることなく、上記ターゲットの利用効率の向上を実現可能とすることができる。
【0070】
また、第1のターゲット23及び第2のターゲット24が夫々矩形板状に形成されていることにより、その加工・形成が容易であるとともに、空間Zを囲む表面積を大きくすることができ、上記ターゲット原子の回収効率を向上させることができる。
【0071】
また、スパッタカソード21において、第1のターゲット23がバッキングプレート25の表面に接着されて保持された状態で、このバッキングプレート25が着脱可能に、収納ケース27に取り付けられており、同様に、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bにおいて、第2のターゲット24もバッキングプレートの表面に接着されて保持された状態で、収納ケースに取り付けられていることにより、上記ターゲット原子の付着・回収を行った第2のターゲット24のスパッタカソード21への取り付けの際に、上記バッキングプレートごと取り付けることができ、第1のターゲット23や第2のターゲット24の着脱、交換等をより容易に行うことができる。
【0072】
また、スパッタカソード21に加えて、さらに、夫々の回収用スパッタカソード22にも電源装置3より電圧が印加可能と構成されていることにより、上記ターゲットの利用効率の向上を実現させながら、様々な方法のスパッタ処理による薄膜形成を行うことができる。
【0073】
例えば、プラスチックフィルム基板7に対して、最初は主スパッタカソード21にのみ電圧を印加して、第1のターゲット23よりターゲット原子を飛翔させて薄膜形成を行いながら、第2のターゲット24により一部の上記ターゲット原子の付着・回収を行い、第1のターゲット23を使い切った後は、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bに電源装置3より電圧を印加して、夫々の第2のターゲット24よりターゲット原子を飛翔させて、プラスチックフィルム基板7に対する薄膜形成を行うことができる。このような方法によれば、ターゲット原子の回収及び薄膜形成への再利用を行いながら、薄膜形成を連続的にかつ長時間行うことができ、長尺のプラスチックフィルム基板7への薄膜形成に適した薄膜形成方法を提供することができる。
【0074】
また、例えば、スパッタカソード21と夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bに、電源装置3より同時に電圧を印加して薄膜形成を行うこともできる。このような方法においては、第1のターゲット21よりターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成するとともに、夫々の第2のターゲット23からもターゲット原子を飛翔させて薄膜を形成することができるため、薄膜形成に要する時間を短縮化することができ、スパッタ処理の処理速度を上げることができる。また、第1のターゲット23と夫々の第2のターゲット24とより飛翔されかつプラスチックフィルム基板7の表面に付着されない夫々のターゲット原子を、互いに付着させて回収するとともに、さらに、回収したターゲット原子を再び飛翔させて薄膜形成に再利用することができる。
【0075】
また、スパッタカソード21に、又は、スパッタカソード21とともに回収用スパッタカソード22A及び22Bにマグネットが内蔵されているような場合には、スパッタカソード21及び回収用スパッタカソード22A及び22Bを、マグネトロンスパッタ型のカソードとしてスパッタ処理を行うことができ、スパッタ装置101において、付加する電圧を低電圧とすることができるとともに、薄膜形成速度を向上させることができ、ターゲットの利用効率を向上させながら、さらに、効率的な薄膜形成を行うことができる。
【0076】
また、冷却ドラム13の保持面13aに保持されているプラスチックフィルム基板7は、夫々の回収用スパッタカソード22A及び22Bにより、空間Zに面される部分が制限された状態、すなわち、薄膜が形成されるエリアが制限された状態とされていることにより、薄膜の形成厚さである膜厚を均一化することができるとともに、空間外からの異物等の付着も防止できて、均一な膜質ともすることができ、より高品質な薄膜を形成することができる。
【0077】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【0078】
【発明の効果】
本発明の上記第1態様によれば、薄膜形成装置において、基板保持ドラムの周面と成膜用電極部との間の空間に面するようにターゲット回収部が備えられ、さらに、上記成膜用電極部にターゲットが載置され、上記ターゲット回収部に別のターゲットが載置されていることにより、上記ターゲットよりフィルム状基板の表面への薄膜形成のために上記空間内に飛翔される多数の薄膜形成粒子のうちの一部である余分な上記薄膜形成粒子を、上記別のターゲットの表面に付着させて回収することができる。
【0079】
さらに、上記余分な薄膜形成粒子の付着・回収を行う上記別のターゲットが、上記ターゲットと同じ材料で形成されていることにより、例えば、次のバッチの薄膜形成の際等において、上記別のターゲットを上記成膜用電極部に載置して、上記別のターゲットより上記空間内に上記付着・回収した薄膜形成粒子を含めた多数の上記薄膜形成粒子を飛翔させて、フィルム状基板の表面に薄膜形成を行うことができる。
【0080】
従って、上記薄膜形成装置による上記フィルム状基板に対する薄膜形成の際に、上記ターゲットから飛翔される上記薄膜形成粒子の薄膜形成への利用効率を向上させることができる。
【0081】
本発明の上記第2態様によれば、さらに、上記ターゲット回収部が、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに上記空間を略囲むように配置されていることにより、上記ターゲットより上記空間に飛翔された上記多数の薄膜形成粒子のうちの上記フィルム状基板へ付着せず、上記薄膜形成に用いられない上記薄膜形成粒子を、上記別のターゲットに確実に付着させて回収することができ、上記薄膜形成粒子の回収効率をさらに高めることができる。また、上記ターゲット回収部を複数備えさせて、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに、上記空間を略囲むように上記夫々のターゲット回収部を配置させるような場合にあっては、より容易かつ確実に上記空間を囲むことができ、上記効果を確実に得ることができる。
【0082】
また、このように上記空間を略囲むことにより、上記フィルム状基板の表面が上記空間に面している部分(面積)を制限する、すなわち、薄膜が形成される面積を制限することができるため、上記形成される薄膜の形成厚さである膜厚を均一化することができるとともに、上記空間外からの上記フィルム状基板への異物等の付着も防止できて均一な膜質ともすることができ、より高品質な薄膜を形成することができる。
【0083】
本発明の上記第3態様によれば、上記ターゲットを第1のターゲットと、上記別のターゲットを第2のターゲットとして、上記第1態様及び上記第2態様による効果と同様な効果をえることができる。さらに加えて、上記基板保持ドラムの上記保持面と対向するように所定距離だけ離間されて上記成膜用電極部が配置されていることにより、上記フィルム状基板の表面に熱的な損傷等を与えることを防止することができる。従って、熱的に弱いという特性を有する上記フィルム状基板に対して、薄膜形成の際に熱的な損傷を与えることなく、上記ターゲットの利用効率の向上を実現可能とすることができる。
【0084】
本発明の上記第4態様によれば、上記第2のターゲットが、上記第1のターゲットと同じ材料で形成されていることに加えて、さらに、共に同じ形成寸法を有していることにより、上記薄膜形成粒子を付着・回収した上記第2のターゲットの形状を加工することなく、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットを上記成膜用電極部に載置することができ、より容易に上記回収した薄膜形成粒子の再利用を図ることができる。言い換えれば、上記第1のターゲットを着脱可能に載置する上記成膜用電極部が、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットを着脱可能に載置することができるように構成されていることにより、上記効果を達成することができる。
【0085】
本発明の上記第5態様によれば、上記ターゲット回収部が別の成膜用電極部であることにより、上記第2のターゲットに付着して回収された上記薄膜形成粒子を、上記第2のターゲットを上記第1のターゲットに代えて上記成膜用電極部に載置することなく、そのまま、上記第2のターゲットより飛翔させて、再利用することができる。
【0086】
本発明の上記第6態様によれば、上記別の成膜用電極部も含めて上記成膜用電極部が、マグネトロンスパッタ型のカソードであることにより、上記薄膜形成装置において、マグネトロンスパッタ処理を行うことができ、付加電圧の低減化を図ることができるとともに、薄膜形成速度を向上させることができ、さらに、形成される薄膜の形成厚さをより均一とすることができ、上記ターゲットの利用効率を向上させながら、さらに、効率的かつ高品質な薄膜形成を行うことができる。
【0087】
本発明の上記第7態様によれば、上記夫々のターゲットが夫々矩形板状体であることにより、その加工・形成を容易とすることができるとともに、上記空間を略囲む上記夫々のターゲット(すなわち、上記第1のターゲット及び上記第2のターゲット)の表面積を大きくすることができ、上記薄膜形成粒子の回収効率を向上させることができる。
【0088】
本発明の上記第8態様によれば、上記夫々のターゲットが、ターゲット保持板により保持されており、上記成膜用電極部及び上記ターゲット回収部が、夫々の上記ターゲット保持板を着脱可能に載置可能であることにより、上記夫々のターゲットの交換の際の着脱を容易とすることができる。
【0089】
本発明の上記第9態様によれば、上記フィルム状基板が、薄膜形成として電子部品や光学部品、さらに記録メディア等に広く用いられているプラスチックフィルム基板である場合に、上記夫々の態様をより効果的に適用することができる。
【0090】
本発明の上記第10態様によれば、上記保持面に対向して配置された第1のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲットに付着させて回収し、その後、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットを配置して、上記第2のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することにより、上記第1のターゲットの上記薄膜形成への利用効率を向上させることができる。
【0091】
本発明の上記第11態様によれば、上記保持面に対向して配置された第1のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲットに付着させて回収し、その後、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することにより、上記第1のターゲットの上記薄膜形成への利用効率を向上させながら、さらに、上記薄膜形成を連続的にかつ長時間行うことができ、特に、長尺の上記フィルム状基板への上記薄膜形成に適した薄膜形成方法を提供することができる。
【0092】
本発明の上記第12態様によれば、上記保持面に対向して配置された第1のターゲットより、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成するとともに、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲットに付着させて回収しながら、上記第2のターゲットよりも上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することにより、上記第1のターゲットの上記薄膜形成への利用効率を向上させながら、上記第2のターゲットの利用効率をも同時的に向上させることができる。さらに、上記薄膜形成に要する時間を短縮化することができ、上記スパッタ処理の処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるスパッタ装置の模式説明図である。
【図2】上記スパッタ装置におけるスパッタカソードの模式説明図である。
【符号の説明】
1…真空容器、1a…仕切り板、2…真空ポンプ、3…電源装置、7…プラスチックフィルム基板、10…基板搬送部、11…供給ロール、12…巻取りロール、13…冷却ドラム、14…ガイドロール、20…薄膜形成部、21…スパッタカソード、22A及び22B…回収用スパッタカソード、23…第1のターゲット、24…第2のターゲット、25…バッキングプレート、26…マグネット、27…収納ケース、101…スパッタ装置、Z…空間。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film forming apparatus and a thin film forming method for continuously forming a thin film by attaching thin film forming particles to a surface of a film-like substrate by a sputtering process.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a sputtering method used in such a thin film forming apparatus and a thin film forming method, particularly a magnetron sputtering method, is capable of forming a thin film having a complicated composition at a relatively high speed, obtaining a dense thin film, and forming a thin film. It is widely used as a means for forming a thin film in various fields such as electronic parts, optical parts, recording media, and decorative articles because of its characteristics such as excellent uniformity.
[0003]
On the other hand, in such a method, when forming the thin film, a thin film forming material called a target is used, but only a part of the thin film forming particles flying from the target adheres to the substrate and the thin film is formed. And the other thin film-forming particles adhere to portions other than the substrate, resulting in poor utilization efficiency for forming the thin film and increasing the manufacturing cost of forming a thin film on the substrate. Has also been pointed out. Therefore, in view of the recent demand for cost reduction, there is a strong demand for a measure for effectively using the target for forming the thin film.
[0004]
Examples of the method of effectively utilizing such a target for forming the thin film include (1) shortening the distance between the substrate and the target, and (2) providing a deposition-preventing plate around the substrate or the target. Extra thin film forming particles that are not used for forming the thin film are attached to the attachment plate, and the attached thin film forming particles are collected and reused later. (3) Devise the shape of the target, for example, a cylinder There has been proposed, for example, adopting a target in the shape of a letter and disposing a substrate at the center of the target (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-330935
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method (1), when a plastic film substrate, which is an example of a film substrate, is used as the substrate, the surface of the plastic film substrate is generated by plasma generated between the target and the surface of the plastic film substrate. May be thermally damaged. In order to avoid such thermal damage, it is necessary to separate the target from the surface of the plastic film substrate by a predetermined distance, and there is a limit to reducing the distance.
[0007]
In the method (2), in order to collect and reuse the thin film-forming particles attached to the deposition-preventing plate, it is necessary to purify the thin-film forming particles from the deposition-preventing plate. The cost for collection and reuse is too high, and the manufacturing cost of forming a thin film must be high.
[0008]
Furthermore, the method (3) has limitations on the size and shape of the substrate, and cannot be applied to a film-like substrate such as a long plastic film substrate.
As described above, the conventional method of effectively utilizing the target for forming a thin film has a problem that it cannot be applied to a film-like substrate.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and when the thin film-forming particles flying from the target are attached to a film-like substrate to form a thin film, the film-like substrate is thermally damaged. An object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus and a thin film forming method capable of forming the thin film with a uniform thickness and quality without generating the thin film and further improving the utilization efficiency of the target.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, a thin film-forming particle is made to fly from a target placed on a film-forming electrode portion and travels along a peripheral surface of a substrate holding drum facing the target. In the thin film forming apparatus for continuously forming a thin film by attaching the thin film forming particles to the surface of the substrate,
A target collection unit that can be placed so that another target of the same material as the target is placed facing the space between the peripheral surface of the substrate holding drum and the electrode unit for film formation. Provided is a thin film forming apparatus.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the another target can be placed on the target collecting section so as to substantially surround the space together with the peripheral surface of the substrate holding drum and the film forming electrode section. A thin film forming apparatus according to a first aspect is provided.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the film-like substrate held on the holding surface of the substrate holding drum while continuously feeding the film-like substrate wound and held on the supply roll to the substrate holding drum In a thin film forming apparatus for continuously forming a thin film by the attached thin film forming particles by performing a sputtering process of causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the thin film forming device,
A film-forming electrode portion, which is arranged to be separated from the holding surface of the substrate holding drum by a predetermined distance so as to face the holding surface, and on which a first target on which the thin-film-forming particles fly is mounted;
The space between the holding surface and the film-forming electrode portion is disposed so as to substantially surround the space between the holding surface and the film-forming electrode portion, and is formed of the same material as the first target and the space is formed. And a target collecting section on which a second target for adhering and collecting a part of the thin film forming particles flying into the inside can be placed.
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, the first target and the second target have the same formation dimensions, and the film-forming electrode section is replaced by the second target instead of the first target. The thin film forming apparatus according to the third aspect, wherein the target described above can also be placed.
[0015]
According to the fifth aspect of the present invention, the target collecting section is a third film forming electrode section or another film forming electrode section for causing the thin film forming particles adhered to the second target and collected again to fly again. A thin film forming apparatus according to four aspects is provided.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the thin-film forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the film-forming electrode section is a magnetron sputtering type cathode.
[0017]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the thin-film forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein each of the targets is a rectangular plate.
[0018]
According to the eighth aspect of the present invention, each of the targets is held by a target holding plate, and the film-forming electrode section and the target collecting section mount the respective target holding plates in a detachable manner. A thin film forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects is provided.
[0019]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the thin film forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the film-shaped substrate is a plastic film substrate.
[0020]
According to a tenth aspect of the present invention, the film-like substrate held on the holding surface of the substrate holding drum while continuously feeding the film-like substrate wound and held on the supply roll to the substrate holding drum In a thin film forming method of performing a sputtering process of causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the thin film, and continuously forming a thin film with the attached thin film forming particles,
By rotating the supply roll and the substrate holding drum, to supply the film-like substrate to the holding surface,
One of the flying thin film forming particles is formed by flying the thin film forming particles toward the surface of the film-like substrate from the first target arranged opposite to the holding surface to form the thin film. The part is attached to the second target and collected,
Thereafter, a thin film forming method is provided in which the second target is arranged in place of the first target, and the thin film is formed by flying the thin film forming particles from the second target. I do.
[0021]
According to an eleventh aspect of the present invention, the film-like substrate held on the holding surface of the substrate holding drum while continuously feeding the film-like substrate wound and held on the supply roll to the substrate holding drum In a thin film forming method of performing a sputtering process of causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the thin film, and continuously forming a thin film with the attached thin film forming particles,
By rotating the supply roll and the substrate holding drum, to supply the film-like substrate to the holding surface,
One of the flying thin film forming particles is formed by flying the thin film forming particles toward the surface of the film-like substrate from the first target arranged opposite to the holding surface to form the thin film. The part is attached to the second target and collected,
Thereafter, a thin film forming method is provided in which the thin film is formed by flying the thin film forming particles from the second target instead of the first target.
[0022]
According to a twelfth aspect of the present invention, the film substrate held on the holding surface of the substrate holding drum while the film substrate wound and held on the supply roll is continuously supplied to the substrate holding drum In a thin film forming method of performing a sputtering process of causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the thin film, and continuously forming a thin film with the attached thin film forming particles,
By rotating the supply roll and the substrate holding drum, to supply the film-like substrate to the holding surface,
The thin film-forming particles are made to fly from the first target disposed opposite to the holding surface toward the surface of the film-like substrate to form the thin film, and one of the flying thin film-forming particles is formed. A method of forming a thin film, wherein the thin film is formed by flying the thin film-forming particles more than the second target while attaching and collecting the portion to a second target.
[0023]
Here, the meaning of the terms used in the present specification will be described.
[0024]
The term “space” is a space between the substrate holding drum and the film-forming electrode section, and includes at least a projection space of the film-forming electrode section onto the peripheral surface of the substrate holding drum. Further, in a direction orthogonal to a rotation center of the substrate holding drum in a direction along a surface of the film forming electrode portion, a direction from each end portion of the film forming electrode portion to a peripheral surface of the substrate holding drum. Two surfaces formed by respective tangents (that is, two surfaces formed so as to be in contact with the peripheral surface from the respective end portions), a peripheral surface of the substrate holding drum, and the film forming electrode portion Thus, the enclosed space may be the “space”. In addition, this space is also a space in which the thin film forming particles fly positively from the target by the plasma generated during the sputtering process.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a schematic configuration of a sputtering apparatus 101 as an example of a thin film forming apparatus and a thin film forming apparatus for performing a thin film forming method according to an embodiment of the present invention.
[0027]
As shown in FIG. 1, a sputtering apparatus 101 includes a vacuum vessel 1 for forming a thin film on a film-like substrate, and is connected to the vacuum vessel 1 to exhaust air or gas in the vacuum vessel 1 and clean the inside thereof. A vacuum pump 2 for evacuating. As the vacuum pump 2, for example, a diffusion pump, a cryopump, a turbo molecular pump, or the like is used.
[0028]
In the present embodiment, a plastic film substrate 7 is used as an example of the film substrate. Such a plastic film substrate 7 can be selected from, for example, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene, polyamide, polyimide, or a fluororesin film according to the purpose. In the present embodiment, the plastic film substrate 7 is formed from polyethylene terephthalate having a formed thickness (that is, a film thickness) in the range of about 6 to 15 μm and having excellent formed dimension stability, strength, and electrical characteristics. Used.
[0029]
As shown in FIG. 1, a thin film forming section 20 for forming a thin film on the plastic film substrate 7 is provided inside the vacuum vessel 1, and the plastic film substrate 7 is transported to the thin film forming section 20. A substrate transport unit 10 is provided.
[0030]
First, as shown in FIG. 1, a supply roll capable of supplying the plastic film substrate 7 to the thin film forming unit 20 by holding the plastic film substrate 7 in a wound state and rotating the substrate transport unit 10. And a winding roll 12 for winding and holding the plastic film substrate 7 on which the thin film has been formed in the thin film forming section 20. Further, a cooling drum 13 which is an example of a substrate holding drum having a cylindrical shape is provided near the center of the inside of the vacuum vessel 1. Each of the cooling drum 13, the supply roll 11, and the take-up roll 12 is rotatable about its own axis, and is disposed in the vacuum vessel 1 such that each of the rotation centers is parallel. ing. Note that the formation length of the supply roll 11, the take-up roll 12, and the cooling drum 13 (that is, the formation length in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1) is slightly larger than the formation width of the plastic film substrate 7. Is formed.
[0031]
Further, as shown in FIG. 1, the peripheral surface of the cooling drum 13 is a holding surface 13 a of the plastic film substrate 7, and the plastic film substrate 7 supplied by the supply roll 11 is in contact with the holding surface 13 a of the cooling drum 13. The plastic film substrate 7 is engaged (that is, the surface of the plastic film substrate 7 is in contact with the holding surface 13a), and the plastic film substrate 7 engaged with the holding surface 13a can be wound by the winding roll 12. As described above, the cooling drum 13 is disposed below the illustrated intermediate position between the supply roll 11 and the take-up roll 12.
[0032]
Further, each of the supply roll 11, the take-up roll 12, and the cooling drum 13 is provided with a rotation drive unit (not shown). The plastic film substrate 7 can be continuously conveyed at a constant speed to the take-up roll 12 via the cooling drum 13. In FIG. 1, the supply roll 11 is driven to rotate clockwise in the figure, the cooling drum 13 is driven to rotate counterclockwise in the figure, and the winding roll 12 is driven to rotate clockwise in the figure. Guide rolls 14 are provided between the supply roll 11 and the cooling drum 13 and between the cooling drum 13 and the take-up roll 12 to apply a constant tension to the conveyed plastic film substrate 7. I have. This prevents the plastic film substrate 7 from being sagged or wrinkled during transportation, and enables smooth transportation.
[0033]
In addition, the cooling drum 13 can cool the plastic film substrate 7 held on the holding surface 13a by heat transfer from the inside of the cooling drum 13a. This prevents thermal effects that occur when the thin film forming section 20 forms a thin film on the plastic film substrate 7 held on the holding surface 13a, for example, generation of cutting and wrinkling of the plastic film substrate 7. To do that. For example, the cooling drum 13 is cooled so that the holding surface 13a has a temperature in the range of −40 ° C. to 0 ° C., and can cool the plastic film substrate 7 held in contact.
[0034]
Next, as shown in FIG. 1, a sputter cathode 21, which is an example of a film forming electrode unit, is disposed on the thin film forming unit 20 at a predetermined distance so as to face the holding surface 13 a of the cooling drum 13. , And sputter cathodes 22A and 22B for collection, which are examples of a target collection unit disposed adjacent to both ends of the sputter cathode 21 in the horizontal direction in the figure.
[0035]
The sputter cathode 21 and the recovery sputter cathodes 22A and 22B each have a substantially rectangular shape, and the length of the formation (that is, the dimension in the direction perpendicular to the plane of FIG. Is substantially the same as the above forming length dimension.
[0036]
As shown in FIG. 1, the sputter cathode 21 is disposed vertically below the rotation center of the cooling drum 13 in the drawing, and has a functional surface on the upper surface thereof, which faces the holding surface 13a of the cooling drum 13. A first target 23 which is an example of a target made of a conductive material (or a thin film forming material) is detachably mounted.
[0037]
Here, the “functional material” is a material that forms a thin film on the surface of a film-like substrate. For example, when an electronic component is formed by forming the thin film, a material such as CuNi, NiCr, or NiTi is used. When an optical component is formed by forming the thin film, MgO, ITO, CaF, or the like is used. Is used. In the case where a recording medium is formed by forming the thin film, materials such as CoCr, CoNi, TbFeCo, and TeGeSb are used. In the case where the thin film is formed for decoration, Au, Ag, and the like are used. Is used. In the present embodiment, CoCr is mainly used as a functional material when the recording medium is formed, and a thin film formed on the surface of the film-like substrate by this is, for example, in a range of 50 to 200 nm. Film thickness.
[0038]
As shown in FIG. 1, the respective strip-shaped surfaces are arranged along respective tangential directions to the peripheral surface of the cooling drum 13 from the respective left and right ends of the sputtering cathode 21 in the drawing. Thus, each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B is arranged. With this arrangement, the space Z, which is an example of the space between the holding surface 13a of the cooling drum 13 and the upper surface of the sputter cathode 21, is formed together with the holding surface 13a and the upper surface of the sputter cathode 21 together with the collecting sputter cathode. It is in a state surrounded by 22A and 22B. Note that the space Z is not completely enclosed, but is provided between the holding surface 13a of the cooling drum 13 and each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B so as not to hinder the rotational driving of the cooling drum 13. Is secured, and the space Z is substantially surrounded. In FIG. 1, the illustrated upper surface of the sputter cathode 21 and a space in which the illustrated upper surface of the sputter cathode 21 is sandwiched between a projection surface that is projected upward on the holding surface 13 a of the cooling drum 13. Is a “projection space” of the sputtering cathode 21 onto the holding surface 13 a of the cooling drum 13. That is, the “projection space” is included in the space Z in FIG.
[0039]
Further, each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B also has a second target 24 (an example of a target made of the above-mentioned functional material) on a surface located on the space Z side (this second target 24 is Is also an example of a target.). Thus, it can be said that the space Z is in a state surrounded by the first targets 23, the respective second targets 24, and the holding surfaces 13a. Each second target 24 is formed of the same material and the same composition as the first target 23 mounted on the sputter cathode 21 and has the same formation dimensions.
[0040]
The power supply device 3 is connected to the sputter cathode 21. The power supply device 3 applies a DC voltage or a pulsed DC voltage, an AC voltage, or a high-frequency voltage to the sputtering cathode 21 to generate a discharge required for the sputtering process toward the space Z above the sputtering cathode 21. It is possible to make it. Note that the power supply device 3 is installed outside the vacuum vessel 1. Further, each of the main body of the vacuum vessel 1 and the main body of the power supply device 3 is grounded (earthed). Although the cooling drum 13 may or may not be grounded depending on the purpose and structure, in the present embodiment, the cooling drum 13 is also grounded (not shown). Further, the sputter cathode 21 and the respective recovery sputter cathodes 22A and 22B are not grounded because they are used in a floating state. In the present embodiment, for example, a power supply device 3 having an electric capacity of 10 kW and an input power of 3 to 4 kW is used.
[0041]
The predetermined distance between the sputter cathode 21 and the holding surface 13a of the cooling drum 13 is, for example, a distance of about 7 to 10 cm. In consideration of the property that the plastic film substrate 7 is vulnerable to heat, the plastic film substrate 7 does not cause thermal damage during the formation of the thin film in which the discharge or the like is generated, and the distance as close as possible to the holding surface 13a. It is.
[0042]
Here, the detailed structures of the sputter cathode 21 and the recovery sputter cathodes 22A and 22B will be described. The sputter cathode 21 and the recovery sputter cathodes 22A and 22B have the same configuration and shape except that a voltage is applied to the sputter cathode 21. Therefore, the structure of the sputter cathode 21 will be described more representatively, and a schematic exploded perspective view of the sputter cathode 21 is shown in FIG.
[0043]
As shown in FIG. 2, the sputtering cathode 21 includes a backing plate 25 which is an example of a target holding plate for holding the first target 23, and a storage case 27 on which the backing plate 25 is removably mounted. ing. Further, the upper surface of the storage case 27 is recessed in a substantially concave shape except for the vicinity of the periphery thereof, and a magnet 26 is provided inside the concave portion. Such a structure in which the magnet 26 is incorporated in the sputter cathode 21 is used in a sputtering method called a magnetron method.
[0044]
The first target 23 held by the backing plate 25 is bonded (that is, bonded) to the upper surface of the backing plate 25 with an adhesive material such as indium. The backing plate 25 is made of, for example, oxygen-free copper. The backing plate 25 is detachably attached to the upper surface of the storage case 27 in the drawing so as to cover the concave portion of the storage case 27 storing the magnet 26. Further, a structure in which the first target 23 can be cooled via the backing plate 25 by circulating a coolant, for example, water inside the storage case 27 is provided.
[0045]
Further, the sputtering apparatus 101 is provided with a reaction gas supply unit (not shown) for supplying a reaction gas for forming a thin film inside the vacuum vessel 1. As the reaction gas, an argon gas or a gas obtained by partially adding oxygen or the like to an argon gas is used. In the present embodiment, argon gas is used as the reaction gas.
[0046]
As shown in FIG. 1, a partition plate 1 a is provided inside the vacuum vessel 1 so as to be divided into a substrate transport section 10 and a thin film forming section 20. The take-up roll 12 and the guide roll 14 are separated from the thin film forming section 20 by a partition plate 1a for the purpose of preventing deposition of the thin film forming material and the like. Further, for example, an adsorbed gas which is a gas containing moisture may be generated from the plastic film substrate 7 having a characteristic of easily absorbing moisture during vacuuming. In particular, the plastic film substrate 7 may be wound up. In the substrate transport unit 10 where the supply roll 11 is installed, the amount of generated adsorbed gas may increase. However, since the substrate transport unit 10 and the thin film forming unit 20 are separated by the partition plate 1a, the amount of the adsorbed gas entering the thin film forming unit 20 from the substrate transport unit 10 can be reduced. It is possible to prevent the adsorbed gas from affecting the thin film formation. Further, the cooling drum 13 is disposed so as to penetrate the partition plate 1a without contacting the partition plate 1a.
[0047]
Next, a procedure for forming a thin film by performing a sputtering process on the surface of the plastic film substrate 7 using the sputtering apparatus 101 having such a configuration will be described.
[0048]
First, in the sputtering apparatus 101 of FIG. 1, a first target 23 is attached to the sputtering cathode 21, and a second target 24 is attached to each of the collecting sputtering cathodes 22A and 22B.
[0049]
Next, the vacuum vessel 1 is sealed, and the vacuum pump 2 is operated to exhaust the air inside the vacuum vessel 1. -3 ~ 1 × 10 -5 The pressure is in the range of Pa. Thereafter, an argon gas is introduced into the vacuum vessel 1 maintained at the above pressure for forming a thin film by sputtering. As a result, the pressure inside the vacuum vessel 1 becomes 5 × 10 -1 ~ 5 × 10 -2 Pa is maintained.
[0050]
In such a state, the supply roll 11, the take-up roll 12, and the cooling drum 13 are synchronously driven to rotate around their respective rotation centers by operating the substrate transfer unit 10 in the sputtering apparatus 101 shown in FIG. The plastic film substrate 7 unwound from the supply roll 12 is conveyed continuously and at a constant speed such that the plastic film substrate 7 is wound up by the take-up roll 12 while being held on the holding surface 13 a which is the peripheral surface of the cooling drum 13. . At this time, since the plastic film substrate 7 is given a predetermined tension by the respective guide rolls 14, the plastic film substrate 7 is smoothly conveyed without causing slack or wrinkles during the above-described conveyance.
[0051]
At the same time, in the thin film forming section 20 of FIG. 1, a voltage is applied to the sputtering cathode 21 by the power supply device 3, and a discharge is generated above the sputtering cathode 21, that is, toward the space Z. On the other hand, since the argon gas introduced into the vacuum vessel 1 is introduced into the space Z, the discharge generates plasma in the space Z. The ions in the plasma collide with the surface of the first target 23, and a number of target atoms (or molecules, the same applies hereinafter), which are examples of thin film forming particles, are ejected into the space Z from the first target 23. . The target atoms ejected into the space Z fly toward the holding surface 13a of the cooling drum 13 surrounding the space Z, and adhere to the surface of the plastic film substrate 7 held on the holding surface 13a. By continuously attaching such target atoms, a thin film is formed on the surface of the plastic film substrate 7.
[0052]
On the other hand, all of the target atoms ejected into the space Z do not necessarily fly toward the holding surface 13a, and a part of each of the target atoms is moved in the horizontal direction of the space Z in FIG. Some are flying. Such a part of the target atoms adhere to and are trapped on the surfaces of the respective second targets 24 held by the recovery sputtering cathodes 22A and 22B arranged so as to surround the space Z. At this time, each of the second targets 24 held by the collecting sputter cathodes 22A and 22B and the surface of the holding surface 13a of the cooling drum 13 are reduced so that each of the second targets 24 is reduced. By arranging the sputter targets 22A and 22B, the target atoms can be more effectively captured. The target atoms can also be more effectively captured by reducing the gap between the sputter cathode 21 and the respective sputter cathodes for collection 22A and 22B. In the direction perpendicular to the plane of FIG. 1, that is, in the direction along the rotation center of the cooling drum 13, the space Z is not surrounded by the sputter cathodes for collection 22 </ b> A and 22 </ b> B. In this case, another collecting sputter cathode may be disposed at the end to capture the target atoms.
[0053]
In this manner, a thin film is formed on the surface of the plastic film substrate 7 facing the space Z while continuously attaching target atoms to the plastic film substrate 7 on which the thin film having a predetermined thickness is formed. 7 is continuously wound by a winding roll 12. When the plastic film substrate 7 is wound on the take-up roll 12 to complete the sputtering process, the application of the voltage to the sputter cathode 21 by the power supply device 3 is stopped, and the transport of the plastic film substrate 7 by the substrate transport unit 10 is performed. Is stopped. In addition, the introduction of the argon gas into the vacuum vessel 1 is stopped, the vacuum pump 2 is stopped, the exhaust of the gas inside the vacuum vessel 1 is stopped, and the sealing of the vacuum vessel 1 is opened. Thus, the formation of a thin film on the plastic film substrate 7 by the sputtering process is completed.
[0054]
Thereafter, before the next batch on the plastic film substrate 7, that is, before the thin film is formed on the new plastic film substrate 7 by the sputtering process, the first target 23 held on the sputter cathode 21 is moved together with the backing plate 25, It is removed from the storage case 27 (if the first target 23 is used up for forming the thin film, only the backing plate 25 is removed), and the second sputtering target is removed from one of the collecting sputter cathodes 22A and 22B. The second target 24 is removed together with the backing plate. The removed second target 24 is attached to the storage case 27 of the sputter cathode 21 together with the backing plate. Then, a backing plate holding a new second target 24 is attached to the recovery sputtering cathode 22A or 22B from which the second target 24 has been removed. At this time, since each target and the backing plate have the same shape, the backing plate holding the second target 24 can be easily attached to the sputter cathode 21 without any trouble.
[0055]
In such a state, a thin film is formed by sputtering on a new plastic film substrate as the next batch. At the time of this thin film formation, target atoms are made to fly from a second target 24 attached to the sputter cathode 21, and the surface of the second target 24 is trapped in the previous batch. The target atoms of the first target 23 are attached. For this reason, in the present batch, the target atoms flying from the second target 24 include the target atoms of the first target 23 attached in the previous batch, that is, the target atoms are collected. , And reuse. The detailed procedure for forming the thin film in this batch is the same as the procedure for forming the thin film in the previous batch described above, and thus the description thereof is omitted.
[0056]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a case where two recovery sputtering cathodes 22A and 22B are used has been described. However, the number of the recovery sputtering cathodes 22 is limited only in such a case. It is not limited. Instead of such a case, a case where only one recovery sputtering cathode is provided, or a case where three or more sputtering cathodes are provided may be employed. By installing at least one recovery sputtering cathode so as to face the space Z, or by installing three or more recovery sputtering cathodes so as to surround the space Z, the target atoms can be recovered. This is because it becomes possible.
[0057]
Further, in the above description, the case where the first target 23 and the second target 24 have the same shape has been described, but instead of such a case, the first target 23 and the second target 24 may not have the same shape. It may be the case. However, in such a case, when the second target 24 is attached instead of the first target 23, a processing for adjusting the shape of the second target 24 to the shape of the first target 23 is performed. Since it may be necessary, the first target 23 and the second target 24 preferably have the same shape.
[0058]
In the present embodiment, the case where an electronic component, a recording medium, and the like are formed is mainly described as the formation of the thin film. However, the present embodiment is not limited to such a case. For example, the present invention can be applied to a case where a thin film is formed on a plastic film substrate for decorative purposes. In such a case where the thin film is used for decoration, there is a feature that the formed thin film itself does not require a functional one such as an electronic component. For this reason, in the above description, the case where the first target 23 and the second target 24 are formed of the same material is limited. It may be the case that it is formed of a different material. However, even when the thin film is formed for decoration, the first target 23 and the second target 24 are made of substantially the same material in consideration of the recovery and reuse of the target atoms. It must be formed with.
[0059]
Here, an embodiment according to a modification of the present embodiment will be described below.
[0060]
The sputtering apparatus according to the present embodiment has substantially the same configuration as the sputtering apparatus 101 according to the above-described embodiment, and the respective recovery sputtering cathodes 22A and 22B are connected to the power supply device 3 together with the sputtering cathode 21. Thus, the only difference is that the voltage can be applied. That is, the only difference is that each of the collecting sputtering cathodes 22A and 22B is also an example of another film forming electrode unit.
[0061]
As described above, since a voltage can be applied to each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B, a voltage is first applied only to the main sputtering cathode 21 to the plastic film substrate 7, The target atoms which fly in the space Z other than the surface of the plastic film substrate 7 are attached to the second target 24 and collected while the target atoms fly from the first target 23 to form a thin film. Thereafter, after the first target 23 of the sputter cathode 21 has been used up, a voltage is applied from the power supply device 3 to each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B to cause target atoms to fly from the respective second targets 24. Then, a thin film is formed on the plastic film substrate 7. At this time, since some of the target atoms flying from the first target 23 are attached and collected on the surface of each second target 24, these collected target atoms are formed into a thin film. Can be reused. According to such a method, the time during which thin film formation can be performed continuously can be extended while collecting target atoms and reusing them for forming thin films.
[0062]
An embodiment according to another modification of the present embodiment uses a sputtering apparatus having the same configuration as the sputtering apparatus in the embodiment according to the above-described modification, and uses the sputtering cathode 21 and the respective recovery sputtering cathodes 22A and 22B. In this method, a thin film is formed by simultaneously applying a voltage from the power supply device 3. In such a method, a thin film can be formed by flying target atoms from the first target 21 and a thin film can be formed by flying target atoms also from the respective second targets 23. The time required for formation can be reduced, and the processing speed of the sputtering process can be increased. In addition, the respective target atoms that are flying from the first target 23 and the respective second targets 24 and are not attached to the surface of the plastic film substrate 7 are attached to each other to be collected, and the collected target atoms are further collected. It can fly again and be reused for thin film formation.
[0063]
According to the above embodiment, the following various effects can be obtained.
[0064]
First, in the sputtering apparatus 101, the respective collecting sputter cathodes 22A and 22B are arranged so as to surround the space Z between the holding surface 13a of the cooling drum 13 and the sputter cathode 21. The first target 23 is placed on the Z side, and the second target 24 is placed on the space Z side of each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B. Excessive target atoms among a large number of target atoms flying in the space Z for forming a thin film on the surface of the substrate 7 can be collected by attaching to the surface of the second target 24.
[0065]
Further, since the respective second targets 24 for attaching and collecting the extra target atoms are formed of the same material as the first target 23, for example, when forming a thin film of the next batch, etc. The second target 24 is placed on the sputter cathode 21, and a large number of target atoms including the attached and recovered target atoms are caused to fly from the second target 24 into the space Z, thereby forming the plastic film substrate 7. A thin film can be formed on the surface.
[0066]
Therefore, when a thin film is formed on the plastic full film substrate 7 by the sputtering apparatus 101, it is possible to improve the utilization efficiency of target atoms flying from the target for forming the thin film.
[0067]
For example, as an example, when a thin film is formed on the surface of the plastic film substrate 7 in the sputtering apparatus 101, the amount of weight reduction of the first target 23 of the sputtering cathode 21 and the adhesion to the plastic film substrate 7 are formed. The weight of the thin film thus obtained and the weight of target atoms attached to the second target 24 of each of the recovery sputtering cathodes 22A and 22B were determined, and the utilization efficiency of the first target 23 for forming the thin film was calculated. In the conventional method of forming a thin film by sputtering, only about 40% of the target atoms flying from the target adhere to the plastic film substrate, and the remaining 60% of the target atoms adhere to the outer wall of the vacuum vessel or the like. Was. On the other hand, in the sputtering apparatus 101 of the above embodiment, about 40% of the target atoms flying from the first target 23 adhere to the sputtering sputters 22A and 22B for recovery, and about 20% of the remaining target atoms of the vacuum vessel 1 It was attached to the outer wall. Therefore, considering the reuse of the target atoms collected by being attached to the respective second targets 24, about 80% of the target atoms can be used for forming the thin film, and the efficiency of using the target for forming the thin film can be improved. Can be improved.
[0068]
In addition to the fact that each of the second targets 24 is formed of the same material as the first target 23, and that they are both formed in the same shape, the extra target atoms are attached and deposited. The first target 23 can be attached to and mounted on the sputter cathode 21 from which the first target 23 has been removed without processing the shape of the collected second target 24, and the collected target atoms can be reused more easily. be able to. In other words, in other words, the sputter cathode 21 on which the first target 23 is removably mounted can removably mount the second target 24 instead of the first target 23, and the above-described effect is obtained. Can be achieved.
[0069]
Further, the sputter cathode 21 to which a voltage for discharging to the space Z is applied from the power supply device 3 is arranged at a predetermined distance from the holding surface 13 of the cooling drum 13 holding the plastic film substrate 7. Thereby, it is possible to prevent the surface of the plastic film substrate 7 from being thermally damaged by the discharge. In addition, the surface of the plastic film substrate 7 is not positioned near the central portion of the plasma generated in the space Z by the discharge, because the plastic film substrate 7 is disposed at the predetermined distance. 7 can be prevented from being damaged. Therefore, it is possible to improve the use efficiency of the target without giving a thermal damage or the like when forming a thin film to a film-like substrate such as a plastic film substrate 7 having a property of being weak in heat or strength. It can be feasible.
[0070]
Further, since the first target 23 and the second target 24 are each formed in a rectangular plate shape, the processing and formation thereof are easy, and the surface area surrounding the space Z can be increased. Atomic recovery efficiency can be improved.
[0071]
In the sputter cathode 21, the backing plate 25 is detachably attached to the storage case 27 while the first target 23 is adhered and held on the surface of the backing plate 25. In the recovery sputtering cathodes 22A and 22B, the second target 24 was attached to the storage case while being adhered and held on the surface of the backing plate, so that the target atoms were attached and recovered. When attaching the second target 24 to the sputter cathode 21, the second target 24 can be attached together with the above-mentioned backing plate, and the first target 23 and the second target 24 can be more easily attached, detached, and replaced.
[0072]
In addition, in addition to the sputter cathode 21, a voltage can be applied from the power supply device 3 to each of the recovery sputter cathodes 22. A thin film can be formed by the sputtering method.
[0073]
For example, first, a voltage is applied only to the main sputtering cathode 21 with respect to the plastic film substrate 7 so that the target atoms fly from the first target 23 to form a thin film, and the second target 24 partially applies the thin film. After the first target 23 has been used up and the first target 23 has been used up, a voltage is applied from the power supply 3 to the respective sputter cathodes 22A and 22B for collection, and the second target 24 By causing the target atoms to fly, a thin film can be formed on the plastic film substrate 7. According to such a method, the thin film can be formed continuously and for a long time while the target atoms are collected and reused for forming the thin film, and are suitable for forming the thin film on the long plastic film substrate 7. And a method for forming a thin film.
[0074]
Further, for example, a thin film can be formed by simultaneously applying a voltage from the power supply device 3 to the sputter cathode 21 and the respective sputter cathodes for collection 22A and 22B. In such a method, a thin film can be formed by flying target atoms from the first target 21 and a thin film can be formed by flying target atoms also from the respective second targets 23. The time required for formation can be reduced, and the processing speed of the sputtering process can be increased. In addition, the respective target atoms that are flying from the first target 23 and the respective second targets 24 and are not attached to the surface of the plastic film substrate 7 are attached to each other to be collected, and the collected target atoms are further collected. It can fly again and be reused for thin film formation.
[0075]
When a magnet is built in the sputter cathode 21 or in the sputter cathodes 22A and 22B for collection together with the sputter cathode 21, the sputter cathode 21 and the sputter cathodes 22A and 22B for collection are replaced with magnetron sputter type magnets. A sputtering process can be performed as a cathode, and in the sputtering apparatus 101, the applied voltage can be reduced and the thin film formation speed can be improved. It is possible to form an effective thin film.
[0076]
Further, the plastic film substrate 7 held on the holding surface 13a of the cooling drum 13 is in a state where the portion facing the space Z is limited by the respective recovery sputtering cathodes 22A and 22B, that is, a thin film is formed. Is limited, the thickness of the thin film, which is the thickness of the thin film, can be made uniform, and the adhesion of foreign matter and the like from outside can be prevented, and the uniform film quality can be obtained. And a higher quality thin film can be formed.
[0077]
Note that by appropriately combining any of the various embodiments described above, the effects of the respective embodiments can be achieved.
[0078]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the thin film forming apparatus, the target collecting unit is provided so as to face a space between the peripheral surface of the substrate holding drum and the film forming electrode unit. A target is placed on the electrode unit for use, and another target is placed on the target collection unit, so that a large number of the targets fly into the space to form a thin film on the surface of the film-like substrate from the target. Excessive thin film forming particles, which are a part of the thin film forming particles, can be collected by attaching to the surface of the another target.
[0079]
Further, since the another target for attaching and collecting the extra thin film forming particles is formed of the same material as the target, for example, when forming a thin film of the next batch, the another target is used. Is placed on the film-forming electrode portion, and a large number of the thin film-forming particles including the thin film-forming particles adhered and collected from the another target are flown into the space from the another target, and the surface of the film-like substrate is A thin film can be formed.
[0080]
Therefore, when a thin film is formed on the film-like substrate by the thin film forming apparatus, the utilization efficiency of the thin film forming particles flying from the target for forming a thin film can be improved.
[0081]
According to the second aspect of the present invention, further, the target collection section is disposed so as to substantially surround the space together with the peripheral surface of the substrate holding drum and the film-forming electrode section. The thin film-forming particles, which are not attached to the film-like substrate and are not used for forming the thin film, among the many thin film-forming particles flying from the target to the space, are surely adhered to the another target and collected. And the collection efficiency of the thin film-forming particles can be further increased. Further, in a case where a plurality of the target collecting sections are provided and the respective target collecting sections are arranged so as to substantially surround the space together with the peripheral surface of the substrate holding drum and the film forming electrode section. As a result, the space can be more easily and reliably surrounded, and the above-described effect can be reliably obtained.
[0082]
Further, by substantially surrounding the space in this manner, a portion (area) of the surface of the film-shaped substrate facing the space can be limited, that is, an area in which a thin film is formed can be limited. In addition, the thickness of the thin film to be formed can be made uniform, and the adhesion of foreign substances and the like to the film-like substrate from outside the space can be prevented, so that uniform film quality can be obtained. A higher quality thin film can be formed.
[0083]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain the same effects as those of the first and second aspects by using the target as the first target and the another target as the second target. it can. In addition, since the film-forming electrode portion is arranged at a predetermined distance so as to face the holding surface of the substrate holding drum, thermal damage or the like on the surface of the film-like substrate is prevented. Giving can be prevented. Therefore, it is possible to improve the use efficiency of the target without thermally damaging the film-like substrate having the property of being thermally weak when the thin film is formed.
[0084]
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the fact that the second target is formed of the same material as the first target, and further that both have the same formation dimensions, Instead of processing the shape of the second target to which the thin film forming particles have been attached and collected, the second target can be placed on the film forming electrode portion instead of the first target. Thus, the recovered thin film forming particles can be more easily reused. In other words, the film-forming electrode section on which the first target is removably mounted can be configured so that the second target can be removably mounted instead of the first target. By doing so, the above effects can be achieved.
[0085]
According to the fifth aspect of the present invention, the thin film forming particles adhered and collected on the second target are separated from the second target electrode by the second collection target electrode part being another deposition electrode part. Instead of placing the target on the film-forming electrode portion instead of the first target, the target can be directly fly from the second target and reused.
[0086]
According to the sixth aspect of the present invention, the film forming electrode section including the another film forming electrode section is a magnetron sputtering type cathode. Can be performed, the applied voltage can be reduced, the speed of forming the thin film can be improved, and the thickness of the formed thin film can be made more uniform. A more efficient and high-quality thin film can be formed while improving the efficiency.
[0087]
According to the seventh aspect of the present invention, since each of the targets is a rectangular plate, processing and formation thereof can be facilitated, and each of the targets substantially surrounding the space (ie, each of the targets) , The first target and the second target) can be increased in surface area, and the collection efficiency of the thin film-forming particles can be improved.
[0088]
According to the eighth aspect of the present invention, each of the targets is held by a target holding plate, and the film forming electrode portion and the target collecting portion detachably mount the respective target holding plates. By being mountable, it is possible to easily attach and detach the respective targets when exchanging the targets.
[0089]
According to the ninth aspect of the present invention, when the film-shaped substrate is a plastic film substrate that is widely used for electronic components and optical components as well as recording media and the like for forming a thin film, Can be applied effectively.
[0090]
According to the tenth aspect of the present invention, the thin film-forming particles are made to fly toward the surface of the film-like substrate from the first target arranged opposite to the holding surface while forming the thin film. Collecting a part of the flying thin film forming particles by attaching the second target to the second target, and then disposing the second target in place of the first target; By flying the thin film forming particles to form the thin film, it is possible to improve the utilization efficiency of the first target for forming the thin film.
[0091]
According to the eleventh aspect of the present invention, the thin film-forming particles are made to fly from the first target arranged opposite to the holding surface toward the surface of the film-like substrate to form the thin film. A part of the flying thin film-forming particles is attached to a second target and collected, and then, instead of the first target, the thin film-forming particles are flown from the second target to fly the thin film-forming particles. By forming a thin film, the thin film can be formed continuously and for a long time while improving the utilization efficiency of the first target for forming the thin film. A method for forming a thin film suitable for forming the thin film on a substrate can be provided.
[0092]
According to the twelfth aspect of the present invention, the thin film is formed by flying the thin film forming particles toward the surface of the film substrate from the first target disposed opposite to the holding surface. By adhering a part of the flying thin film forming particles to a second target and collecting the flying thin film forming particles, the thin film forming particles are made to fly from the second target to form the thin film, whereby the second thin film is formed. The utilization efficiency of the second target can be simultaneously improved while improving the utilization efficiency of the first target for forming the thin film. Further, the time required for forming the thin film can be reduced, and the processing speed of the sputtering process can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a sputtering cathode in the sputtering apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum container, 1a ... Partition plate, 2 ... Vacuum pump, 3 ... Power supply device, 7 ... Plastic film substrate, 10 ... Substrate conveyance part, 11 ... Supply roll, 12 ... Winding roll, 13 ... Cooling drum, 14 ... Guide roll, 20: thin film forming section, 21: sputter cathode, 22A and 22B: recovery sputter cathode, 23: first target, 24: second target, 25: backing plate, 26: magnet, 27: storage case , 101: sputtering apparatus, Z: space.

Claims (12)

成膜用電極部(21)上に載置されるターゲット(23)から薄膜形成粒子を飛翔させて、上記ターゲットと対向された基板保持ドラム(13)の周面(13a)に沿って走行するフィルム状基板(7)の表面に上記薄膜形成粒子を付着させて、連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置(101)において、
上記ターゲットと同じ材料の別のターゲット(24)を、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部との間の空間(Z)に面するように載置可能であるターゲット回収部(22A、22B)とを備えることを特徴とする薄膜形成装置。
The thin film forming particles fly from a target (23) placed on the film forming electrode portion (21) and travel along the peripheral surface (13a) of the substrate holding drum (13) facing the target. In a thin film forming apparatus (101) for continuously forming a thin film by attaching the thin film forming particles to the surface of a film-like substrate (7),
Another target (24) made of the same material as the target can be placed so as to face a space (Z) between the peripheral surface of the substrate holding drum and the electrode part for film formation. (22A, 22B).
上記ターゲット回収部は、上記基板保持ドラムの上記周面と上記成膜用電極部とともに上記空間を略囲むように、上記別のターゲットを載置可能である請求項1に記載の薄膜形成装置。2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the target collection unit is capable of mounting the another target so as to substantially surround the space together with the peripheral surface of the substrate holding drum and the film forming electrode unit. 3. 供給ロール(11)に巻取り保持されているフィルム状基板(7)を基板保持ドラム(13)に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面(13a)にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行うことにより、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成装置(101)において、
上記基板保持ドラムの上記保持面と対向するように所定距離だけ離間されて配置され、かつ、上記薄膜形成粒子が飛翔される第1のターゲット(23)を載置可能な成膜用電極部(21)と、
上記保持面と上記成膜用電極部との間の空間(Z)を上記保持面及び上記成膜用電極部とともに略囲むように配置され、かつ、上記第1のターゲットと同じ材料で形成されかつ上記空間内に飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を付着して回収する第2のターゲット(24)を載置可能であるターゲット回収部(22A、22B)とを備えることを特徴とする薄膜形成装置。
The film held on the holding surface (13a) of the substrate holding drum while continuously feeding the film-shaped substrate (7) wound and held on the supply roll (11) to the substrate holding drum (13). In a thin film forming apparatus (101) for continuously forming a thin film by the attached thin film forming particles by performing a sputtering process of causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the substrate,
A film-forming electrode section (a film-forming electrode section (23) that is arranged to be spaced apart from the holding surface of the substrate holding drum by a predetermined distance and that can mount a first target (23) on which the thin film forming particles fly 21),
The space (Z) between the holding surface and the film-forming electrode portion is disposed so as to substantially surround the space (Z) together with the holding surface and the film-forming electrode portion, and is formed of the same material as the first target. And a target collecting section (22A, 22B) on which a second target (24) for attaching and collecting a part of the thin film-forming particles flying into the space can be placed. Thin film forming equipment.
上記第1のターゲットと上記第2のターゲットとは、同じ形成寸法を有し、上記成膜用電極部は上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットをも載置可能である請求項3に記載の薄膜形成装置。The first target and the second target have the same formation dimensions, and the film-forming electrode section can mount the second target in place of the first target. Item 4. A thin film forming apparatus according to item 3. 上記ターゲット回収部は、上記第2のターゲットに付着して回収された上記薄膜形成粒子を再度飛翔させる別の成膜用電極部である請求項3又は4に記載の薄膜形成装置。The thin film forming apparatus according to claim 3, wherein the target collecting unit is another film forming electrode unit that causes the thin film forming particles adhered to the second target and collected, to fly again. 上記成膜用電極部は、マグネトロンスパッタ型のカソードである請求項1から5のいずれか1つに記載の薄膜形成装置。The thin film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the film forming electrode unit is a magnetron sputtering type cathode. 上記夫々のターゲットは、矩形板状体である請求項1から6のいずれか1つに記載の薄膜形成装置。7. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein each of the targets is a rectangular plate. 上記夫々のターゲットは、ターゲット保持板(25)により保持されており、上記成膜用電極部及び上記ターゲット回収部は、夫々の上記ターゲット保持板を着脱可能に載置可能である請求項1から7のいずれか1つに記載の薄膜形成装置。The said each target is hold | maintained by the target holding plate (25), The said film-forming electrode part and the said target collection | recovery part can mount each said target holding plate so that attachment or detachment is possible from Claim 1. 8. The thin film forming apparatus according to any one of items 7 to 7. 上記フィルム状基板は、プラスチックフィルム基板(7)である請求項1から8のいずれか1つに記載の薄膜形成装置。The thin film forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the film-shaped substrate is a plastic film substrate (7). 供給ロール(11)に巻取り保持されているフィルム状基板(7)を基板保持ドラム(13)に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面(13a)にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第1のターゲット(23)より、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲット(24)に付着させて回収し、
その後、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットを配置して、上記第2のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
The film held on the holding surface (13a) of the substrate holding drum while continuously feeding the film-shaped substrate (7) wound and held on the supply roll (11) to the substrate holding drum (13). In a thin film forming method of performing a sputtering process for causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the substrate, and continuously forming a thin film by the attached thin film forming particles,
By rotating the supply roll and the substrate holding drum, to supply the film-like substrate to the holding surface,
Forming the thin film by flying the thin film-forming particles toward the surface of the film-like substrate from a first target (23) disposed opposite to the holding surface; Collecting and attaching a part of the particles to the second target (24);
Thereafter, the second target is disposed in place of the first target, and the thin film is formed by flying the thin film forming particles from the second target.
供給ロール(11)に巻取り保持されているフィルム状基板(7)を基板保持ドラム(13)に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面(13a)にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第1のターゲット(23)より、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成しながら、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲット(24)に付着させて回収し、
その後、上記第1のターゲットに代えて、上記第2のターゲットより上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
The film held on the holding surface (13a) of the substrate holding drum while continuously feeding the film-shaped substrate (7) wound and held on the supply roll (11) to the substrate holding drum (13). In a thin film forming method of performing a sputtering process for causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the substrate, and continuously forming a thin film by the attached thin film forming particles,
By rotating the supply roll and the substrate holding drum, to supply the film-like substrate to the holding surface,
Forming the thin film by flying the thin film-forming particles toward the surface of the film-like substrate from a first target (23) disposed opposite to the holding surface; Collecting and attaching a part of the particles to the second target (24);
And forming the thin film by flying the thin film forming particles from the second target instead of the first target.
供給ロール(11)に巻取り保持されているフィルム状基板(7)を基板保持ドラム(13)に連続的に供給しながら、上記基板保持ドラムの保持面(13a)にて保持された上記フィルム状基板の表面に薄膜形成粒子を飛翔させて付着させるスパッタ処理を行って、上記付着された薄膜形成粒子により連続的に薄膜を形成する薄膜形成方法において、
上記供給ロール及び上記基板保持ドラムを回転させて、上記フィルム状基板を上記保持面に供給し、
上記保持面に対向して配置された第1のターゲット(23)より、上記フィルム状基板の表面に向けて上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成するとともに、上記飛翔された上記薄膜形成粒子の一部を第2のターゲット(24)に付着させて回収しながら、上記第2のターゲットよりも上記薄膜形成粒子を飛翔させて上記薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
The film held on the holding surface (13a) of the substrate holding drum while continuously feeding the film-shaped substrate (7) wound and held on the supply roll (11) to the substrate holding drum (13). In a thin film forming method of performing a sputtering process for causing the thin film forming particles to fly and adhere to the surface of the substrate, and continuously forming a thin film by the attached thin film forming particles,
By rotating the supply roll and the substrate holding drum, to supply the film-like substrate to the holding surface,
From the first target (23) arranged opposite to the holding surface, the thin film forming particles are made to fly toward the surface of the film substrate to form the thin film, and the flying thin film is formed. A method for forming a thin film, wherein the thin film is formed by flying the thin film forming particles from the second target while collecting and attaching a part of the particles to a second target (24).
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