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JP2018168453A - Thin film deposition system - Google Patents

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JP2018168453A
JP2018168453A JP2017068752A JP2017068752A JP2018168453A JP 2018168453 A JP2018168453 A JP 2018168453A JP 2017068752 A JP2017068752 A JP 2017068752A JP 2017068752 A JP2017068752 A JP 2017068752A JP 2018168453 A JP2018168453 A JP 2018168453A
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JP
Japan
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thin film
film forming
gas supply
plasma
chamber
Prior art date
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Application number
JP2017068752A
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Japanese (ja)
Inventor
正晃 河杉
Masaaki Kawasugi
正晃 河杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Engineering Co Ltd
Original Assignee
Toray Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toray Engineering Co Ltd filed Critical Toray Engineering Co Ltd
Priority to JP2017068752A priority Critical patent/JP2018168453A/en
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Abstract

To provide a thin film deposition system that can deposit a thin film while minimizing a decline in rate of operation due to maintenance.SOLUTION: A thin film deposition system includes: a substrate holding part 5 for holding a substrate 2 on which a thin film is deposited; and at least two deposition chambers 7 for depositing the same type thin film on the substrate 2. The deposition chamber 7 includes: an electrode 72 for generating a plasma; a cleaning gas feed part 74 for feeding a cleaning gas for removing a thin film adhering to the electrode 72; and a shutter portion 76 for switching between a state that allows the plasma and the cleaning gas to reach the substrate 2 held by the substrate holding part 5 and a state that does not allow it.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、帯状の基材上に薄膜を形成するための薄膜形成装置であり、基材を搬送させながら成膜チャンバを通過させることにより、基材上に薄膜を純度よく形成するための薄膜形成装置に関するものである。   The present invention is a thin film forming apparatus for forming a thin film on a strip-shaped base material, and is a thin film for forming a thin film with high purity on a base material by passing the base material through a film forming chamber. The present invention relates to a forming apparatus.

近年では、プラスチックフィルムの表面に例えば酸化防止、水分浸入防止等を目的としたバリア膜を形成したバリアフィルムが使用されている。   In recent years, a barrier film in which a barrier film is formed on the surface of a plastic film for the purpose of, for example, preventing oxidation or preventing water intrusion has been used.

このようなバリアフィルムは、下記特許文献1に示す薄膜形成装置によって形成されている。例えば図6に示すように、薄膜形成装置100は、メインロールチャンバ101と、このメインロールチャンバ101内に収容されるメインロール102と、帯状の基材103を繰り出す巻出しロール104と基材103を巻き取る巻取りロール105とを備えており、巻出しロール104から送出された基材103をメインロール102の外周面102aに沿うように当接させ、そして巻取りロール105によって巻き取ることにより、所定の張力をかけながら基材103を搬送するようになっている。そして、メインロール102の外径側に間仕切り部106を設けることにより、成膜チャンバ107がメインロール102の周方向に形成される。この成膜チャンバ107の内部には電極108が設けられており、プラズマ形成ガス供給部109から成膜チャンバ107の内部にプラズマ形成ガスを供給し、電極108に高周波電圧を印加することにより、プラズマ形成ガスはプラズマ状態となる。このようにプラズマ形成ガスがプラズマ状態となった環境下において原料ガス供給部110から成膜チャンバ107の内部に薄膜の原料ガスを供給することにより、プラズマCVD法によって基材103に蒸着膜が形成される。すなわち、原料ガスがプラズマにより分解されて基材103に堆積する。このような薄膜形成装置100において、巻出しロール104から供給された基材103をメインロール102の外周面102aに沿わせた状態で成膜チャンバ107を連続して通過させることにより、基材103の長手方向にわたって所定の蒸着膜が形成される。   Such a barrier film is formed by a thin film forming apparatus shown in Patent Document 1 below. For example, as shown in FIG. 6, the thin film forming apparatus 100 includes a main roll chamber 101, a main roll 102 accommodated in the main roll chamber 101, an unwinding roll 104 that feeds a belt-like base material 103, and a base material 103. A winding roll 105 that winds the base material 103 from the unwinding roll 104 in contact with the outer peripheral surface 102 a of the main roll 102, and is wound by the winding roll 105. The base material 103 is conveyed while applying a predetermined tension. Then, by providing the partition 106 on the outer diameter side of the main roll 102, the film forming chamber 107 is formed in the circumferential direction of the main roll 102. An electrode 108 is provided inside the film forming chamber 107. A plasma forming gas is supplied from the plasma forming gas supply unit 109 to the inside of the film forming chamber 107, and a high frequency voltage is applied to the electrode 108, thereby generating plasma. The forming gas is in a plasma state. In such an environment where the plasma forming gas is in a plasma state, a thin film source gas is supplied from the source gas supply unit 110 to the inside of the film forming chamber 107, whereby a deposited film is formed on the base material 103 by plasma CVD. Is done. That is, the source gas is decomposed by plasma and deposited on the base material 103. In such a thin film forming apparatus 100, the base material 103 supplied from the unwinding roll 104 is continuously passed through the film formation chamber 107 along the outer peripheral surface 102 a of the main roll 102, whereby the base material 103 A predetermined vapor deposition film is formed over the longitudinal direction.

特開2001−303249号公報JP 2001-303249 A

しかし、上記の薄膜形成装置100では、装置のメンテナンスのために定期的に装置の稼働を停止させる必要があった。具体的には、基材103への成膜作業を実施すると次第に電極108にも原料ガス由来の薄膜が付着する。この膜を放置するとプラズマの発生に支障をきたし、薄膜形成装置100の成膜能力が低下するおそれがあった。また、電極に付着した薄膜が剥離するとパーティクルとなって基材103に付着するおそれがあった。これを防ぐためには、たとえばプラズマ形成ガス供給部109からプラズマガスを供給する代わりにクリーニングガス供給部111からクリーニングガスを供給し、クリーニングガスによるプラズマを発生させることにより電極108の表面の薄膜をエッチングする(クリーニングする)必要があり、このクリーニング工程を定期的に実施する必要があるが、このクリーニング工程中は基材103への成膜は行えないため、薄膜形成装置100の稼働率がなかなか上がらないという問題があった。   However, in the thin film forming apparatus 100 described above, it is necessary to periodically stop the operation of the apparatus for maintenance of the apparatus. Specifically, when a film forming operation on the base material 103 is performed, a thin film derived from a source gas is gradually attached to the electrode 108. If this film is left unattended, plasma generation may be hindered, and the film forming capability of the thin film forming apparatus 100 may be reduced. Further, when the thin film attached to the electrode is peeled off, there is a possibility that it becomes particles and adheres to the base material 103. In order to prevent this, for example, instead of supplying the plasma gas from the plasma forming gas supply unit 109, the cleaning gas is supplied from the cleaning gas supply unit 111, and the thin film on the surface of the electrode 108 is etched by generating plasma by the cleaning gas. It is necessary to perform cleaning (cleaning), and it is necessary to perform this cleaning process periodically. However, since the film formation on the base material 103 cannot be performed during the cleaning process, the operation rate of the thin film forming apparatus 100 is not easily increased. There was no problem.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、メンテナンスによる稼働率の低下を極小化して薄膜の形成を行うことができる薄膜形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus capable of forming a thin film while minimizing a decrease in operating rate due to maintenance.

上記課題を解決するために本発明の薄膜形成装置は、薄膜を形成させる基材を保持する基材保持部と、同種の薄膜を基材に形成させる少なくとも2つの成膜チャンバと、を備え、前記成膜チャンバは、プラズマを発生させる電極と、前記電極に付着した薄膜を除去するためのクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、前記基材保持部に保持された基材まで前記プラズマおよび前記クリーニングガスが届くことが可能な状態と不可能な状態とを切り替えるシャッター部と、を有することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a thin film forming apparatus of the present invention includes a base material holding unit for holding a base material on which a thin film is formed, and at least two film forming chambers for forming the same type of thin film on the base material. The film formation chamber includes an electrode for generating plasma, a cleaning gas supply unit that supplies a cleaning gas for removing a thin film attached to the electrode, and the plasma and the substrate held by the substrate holding unit. And a shutter unit that switches between a state where the cleaning gas can reach and a state where the cleaning gas cannot reach.

上記薄膜形成装置によればメンテナンスによる稼働率の低下を極小化して薄膜の形成を行うことができる。具体的には、1つの成膜チャンバにおいて電極に薄膜が堆積してメンテナンスを必要とする状態になった場合でも、残りの成膜チャンバーにより基板への薄膜形成を実施している間に当該成膜チャンバに対してシャッター部によりプラズマおよびクリーニングガスが基材に届くことが不可能な状態にした後クリーニングガスによる電極に付着した薄膜の除去を行うことにより、薄膜形成装置の薄膜形成動作を止めることなく電極のメンテナンスを行うことができる。   According to the thin film forming apparatus, it is possible to form a thin film while minimizing a decrease in operating rate due to maintenance. Specifically, even when a thin film is deposited on the electrode in one film formation chamber and maintenance is required, the film formation is performed while the thin film formation on the substrate is being performed in the remaining film formation chamber. After the plasma chamber and the cleaning gas cannot reach the substrate by the shutter portion with respect to the film chamber, the thin film adhering to the electrode is removed by the cleaning gas, thereby stopping the thin film forming operation of the thin film forming apparatus. The electrode can be maintained without any problems.

また、前記シャッター部を隣り合う前記成膜チャンバ間で移動させるシャッター移動機構をさらに有し、前記シャッター部は隣り合う前記成膜チャンバにおいて共通で使用されると良い。   In addition, it may further include a shutter moving mechanism for moving the shutter unit between the adjacent film forming chambers, and the shutter unit may be used in common in the adjacent film forming chambers.

こうすることにより、片方の成膜チャンバが基材へ薄膜形成が可能であるときにもう片方の成膜チャンバが電極のメンテナンスが可能な状態となる形態を簡単な構成で形成することができる。   By doing so, it is possible to form with a simple configuration such that when one of the film forming chambers can form a thin film on the substrate, the other film forming chamber can maintain the electrodes.

また、前記シャッター部と前記基材保持部との間に設けられ、隣り合う前記成膜チャンバにおいて共通で使用される、薄膜の材料となる原料ガスを供給する原料ガス供給部をさらに備えると良い。   Further, it is preferable to further include a source gas supply unit that is provided between the shutter unit and the substrate holding unit and that is used in common in the adjacent film forming chambers and supplies a source gas serving as a thin film material. .

こうすることにより、基材への薄膜形成に供している成膜チャンバに向けて1つの原料ガス供給部から常に原料ガスを供給することができる。   By doing so, the source gas can always be supplied from one source gas supply unit toward the film forming chamber used for forming the thin film on the base material.

本発明の薄膜形成装置によれば、メンテナンスによる稼働率の低下を極小化して薄膜の形成を行うことができる。   According to the thin film forming apparatus of the present invention, it is possible to form a thin film while minimizing a decrease in operating rate due to maintenance.

本発明の一実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。It is the schematic showing the thin film formation apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。It is the schematic showing the thin film formation apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。It is the schematic showing the thin film formation apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。It is the schematic showing the thin film formation apparatus in other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。It is the schematic showing the thin film formation apparatus in other embodiment of this invention. 従来の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図である。It is the schematic showing the thin film formation apparatus in conventional embodiment.

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。   Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態における薄膜形成装置1の概略図であり、図1(b)は下面図、図1(a)は図1(b)におけるAA断面図である。   FIG. 1 is a schematic view of a thin film forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (b) is a bottom view, and FIG. 1 (a) is an AA sectional view in FIG. 1 (b).

薄膜形成装置1は、基材上に表面処理を行って薄膜を形成するためのものであり、例えば、プラスチックフィルム上に酸化防止、水分浸入防止を目的としたバリア膜を形成し、食品用の保護フィルム、フレキシブル太陽電池等に使用される。具体的には、フレキシブル太陽電池の場合には、プラスチックフィルム等の帯状基材上に各電極層及び光電変換層等で構成される太陽電池セルが形成された後、薄膜形成装置1により太陽電池セル上に薄膜を複数層形成してバリア膜を形成する。これにより、太陽電池セルに水分の浸入が効果的に防止され、酸化特性に優れたフレキシブル太陽電池を形成することができる。   The thin film forming apparatus 1 is for forming a thin film by performing a surface treatment on a base material. For example, a thin film forming apparatus 1 is used for forming a barrier film on a plastic film for the purpose of preventing oxidation and preventing moisture intrusion, Used for protective films, flexible solar cells, etc. Specifically, in the case of a flexible solar cell, a solar cell composed of each electrode layer, a photoelectric conversion layer, and the like is formed on a band-shaped substrate such as a plastic film, and then the thin film forming apparatus 1 uses the solar cell. A barrier film is formed by forming a plurality of thin films on the cell. Thereby, the penetration | invasion of a water | moisture content into a photovoltaic cell is prevented effectively, and the flexible solar cell excellent in the oxidation characteristic can be formed.

この薄膜形成装置1は、基材2を送り出す巻出しロール3と、供給された基材2を巻き取る巻取りロール4と、巻出しロール3と巻取りロール4との間に配置されるメインロール5と、これらを収容するメインロールチャンバ6と、薄膜を形成する成膜チャンバ7(成膜チャンバ7aおよび7b)とを有しており、巻出しロール3から送り出された基材2をメインロール5の外周面51に沿わせて搬送させつつ、各成膜チャンバ7を通過させることにより、基材2上に薄膜が形成され、巻取りロール4で巻き取られるようになっている。また、各成膜チャンバ7は、シャッター部76を有しており、各成膜チャンバ7において発生させるプラズマなどがメインロール5上の基材2に届くことが可能な状態と不可能な状態とを切り替えることができる。   The thin film forming apparatus 1 includes an unwinding roll 3 that feeds out a base material 2, a winding roll 4 that winds up the supplied base material 2, and a main roll disposed between the unwinding roll 3 and the winding roll 4. It has a roll 5, a main roll chamber 6 for accommodating these, and a film forming chamber 7 (film forming chambers 7 a and 7 b) for forming a thin film, and the base material 2 fed from the unwinding roll 3 is used as the main. A thin film is formed on the substrate 2 by being passed along the outer peripheral surface 51 of the roll 5 while passing through each film forming chamber 7, and is wound up by the winding roll 4. Further, each film forming chamber 7 has a shutter unit 76, and a state in which plasma generated in each film forming chamber 7 can reach the base material 2 on the main roll 5 and a state in which it cannot. Can be switched.

巻出しロール3および巻取りロール4は略円筒形状の芯部31および芯部41を有しており、これら芯部31および芯部41には基材2が巻き付けられ、これら芯部31および芯部41を回転駆動させることにより、基材2を送り出し、または巻き取ることができる。すなわち、図示しない制御装置により芯部31および芯部41の回転が制御されることにより、基材2の送り出し速度もしくは巻き取り速度を増加及び減少させることができる。具体的には、基材2が下流側から引張力を受けた状態で上流側の芯部を回転させることにより基材2が下流側に送り出され、適宜、この上流側の芯部にブレーキをかけることにより基材2が撓むことなく一定速度で送り出されるようになっている。また、下流側の芯部の回転が調節されることにより、送り出された基材2が撓むのを抑えつつ、逆に基材2が必要以上の張力がかからないようにして巻き取ることができるようになっている。   The unwinding roll 3 and the winding roll 4 have a substantially cylindrical core portion 31 and a core portion 41, and the base material 2 is wound around the core portion 31 and the core portion 41. By rotating the portion 41, the substrate 2 can be sent out or taken up. That is, by controlling the rotation of the core portion 31 and the core portion 41 by a control device (not shown), the feeding speed or the winding speed of the base material 2 can be increased and decreased. Specifically, the base material 2 is sent to the downstream side by rotating the upstream core portion in a state where the base material 2 receives a tensile force from the downstream side, and a brake is appropriately applied to the upstream core portion. By applying, the base material 2 is sent out at a constant speed without bending. In addition, by adjusting the rotation of the downstream core portion, it is possible to prevent the substrate 2 that has been sent out from being bent, and conversely, the substrate 2 can be wound up so that an unnecessary tension is not applied. It is like that.

ここで、基材2は、一方向に延びる薄板状の長尺体であり、厚み0.01mm〜0.2mm 幅5mm〜1600mmの平板形状を有する長尺体が適用される。また、材質として、特に限定しないが、たとえばPETなどの樹脂フィルムが好適に用いられる。   Here, the base material 2 is a thin plate-like long body extending in one direction, and a long body having a flat plate shape with a thickness of 0.01 mm to 0.2 mm and a width of 5 mm to 1600 mm is applied. Moreover, although it does not specifically limit as a material, For example, resin films, such as PET, are used suitably.

このように、上記の巻出しロール3と巻取りロール4とが一対となり、一方が基材2を送り出し、他方が前記送り出し速度と同じ巻き取り速度で基材2を巻き取ることによって、基材2にかかる張力を所定の値で維持しながら基材2を搬送することが可能である。   As described above, the unwinding roll 3 and the winding roll 4 are paired, one of which feeds the base material 2 and the other of which winds the base material 2 at the same winding speed as the feeding speed. It is possible to transport the substrate 2 while maintaining the tension applied to 2 at a predetermined value.

メインロール5は、成膜の際に基材2の姿勢を保ちつつ、上流側の巻出しロール3から供給された基材2を下流側の巻取りロール4に搬送するための搬送部である。すなわち、本発明においてメインロール5は、薄膜を形成させる基材2を保持する基材保持部の役割を果たす。   The main roll 5 is a transport unit for transporting the base material 2 supplied from the upstream unwinding roll 3 to the downstream winding roll 4 while maintaining the posture of the base material 2 during film formation. . That is, in the present invention, the main roll 5 serves as a base material holding part for holding the base material 2 on which a thin film is formed.

メインロール5は、巻出しロール3と巻取りロール4との間に配置されており、芯部31及び芯部41よりも大径の略円筒形状に形成されている。メインロール5の外周面51は、周方向に曲率が一定の曲面で形成されており、図示しない制御装置により芯部31及び芯部41の回転に応じて駆動制御され、巻出しロール3から送り出された基材2は、所定の張力が負荷された状態でメインロール5の外周面51に沿って搬送される。すなわち、メインロール5の外周面51に基材2が沿った状態でメインロール5が巻出しロール3及び巻取りロール4の回転に応じて回転することにより、基材2は、基材2全体が張った状態で、その表面が成膜チャンバ7それぞれに対向する姿勢で巻出しロール3から巻取りロール4へ搬送されるようになっている。   The main roll 5 is disposed between the unwinding roll 3 and the winding roll 4, and is formed in a substantially cylindrical shape having a larger diameter than the core portion 31 and the core portion 41. The outer peripheral surface 51 of the main roll 5 is formed as a curved surface having a constant curvature in the circumferential direction, and is driven and controlled according to the rotation of the core portion 31 and the core portion 41 by a control device (not shown) and sent out from the unwinding roll 3. The base material 2 is conveyed along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5 in a state where a predetermined tension is applied. That is, when the main roll 5 rotates according to the rotation of the unwinding roll 3 and the winding roll 4 with the base material 2 along the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, the base material 2 becomes the whole base material 2. In a stretched state, the surface of the film forming chamber 7 is conveyed from the unwinding roll 3 to the winding roll 4 in a posture facing each film forming chamber 7.

このように基材2が張った状態で搬送され、成膜されることにより、成膜時の基材2のばたつきを防ぐことができ、基材2に積層される薄膜の膜厚精度が向上するとともに基材2のばたつきによるパーティクルの発生を防ぐことができる。また、メインロール5の曲率半径を大きくすることにより、基材2がより平坦に近い状態で支持されながら成膜が行われるため、成膜後の基材2に反りが生じることを防ぐことができる。   By transporting and forming a film with the base material 2 stretched in this way, fluttering of the base material 2 during film formation can be prevented, and the film thickness accuracy of the thin film laminated on the base material 2 is improved. In addition, the generation of particles due to flapping of the substrate 2 can be prevented. Further, by increasing the radius of curvature of the main roll 5, film formation is performed while the base material 2 is supported in a more flat state, and thus it is possible to prevent warping of the base material 2 after film formation. it can.

メインロールチャンバ6は、正面カバー64、背面カバー65、底面カバー63a、63bなどを有し、メインロール5を収容しチャンバ内の圧力を一定に保持するためのものである。メインロールチャンバ6には、真空ポンプ61が接続されており、この真空ポンプ61を作動させることにより、メインロールチャンバ6内の圧力を制御できるようになっている。   The main roll chamber 6 includes a front cover 64, a back cover 65, bottom cover 63a, 63b, and the like, and is for accommodating the main roll 5 and maintaining a constant pressure in the chamber. A vacuum pump 61 is connected to the main roll chamber 6. By operating the vacuum pump 61, the pressure in the main roll chamber 6 can be controlled.

なお、本実施形態では、巻出しロール3及び、巻取りロール4がメインロールチャンバ6内に収容されているが、これらをメインロールチャンバ6の外に設ける構成であってもよい。本実施形態のようにこれらをメインロールチャンバ6内に設けることで、基材2や成膜後の基材2(成膜基材)を大気に曝すことから保護することができる。   In the present embodiment, the unwinding roll 3 and the winding roll 4 are accommodated in the main roll chamber 6, but a configuration in which these are provided outside the main roll chamber 6 may be employed. By providing these in the main roll chamber 6 as in the present embodiment, it is possible to protect the substrate 2 and the substrate 2 after film formation (film formation substrate) from being exposed to the atmosphere.

成膜チャンバ7は、蒸着法により基材2上に蒸着膜である薄膜を形成するためのものであり、本実施形態では蒸着法の一種であるプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により基材2上に薄膜を形成している。   The film formation chamber 7 is for forming a thin film as a vapor deposition film on the substrate 2 by vapor deposition. In this embodiment, the substrate 2 is formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) which is a kind of vapor deposition. A thin film is formed on top.

本実施形態では、2つの成膜チャンバ7(成膜チャンバ7aおよび7b)がメインロールチャンバ6内にメインロール5に沿って連続して設けられており、本説明では基材2の搬送方向に関して上流側(巻出しロール3に近い方)を成膜チャンバ7a、下流側を成膜チャンバ7bと呼ぶ。なお、以降の説明では、成膜チャンバ7a、成膜チャンバ7bを区別しない場合は、単に成膜チャンバ7と呼ぶこととする。   In the present embodiment, two film forming chambers 7 (film forming chambers 7 a and 7 b) are continuously provided along the main roll 5 in the main roll chamber 6. The upstream side (the side closer to the unwinding roll 3) is called a film forming chamber 7a, and the downstream side is called a film forming chamber 7b. In the following description, when the film forming chamber 7a and the film forming chamber 7b are not distinguished, they are simply referred to as the film forming chamber 7.

各成膜チャンバ7は、メインロール5の外径側に間仕切り部を配置することにより形成されている。具体的には、メインロール5の外径側に3つの間仕切り部62a乃至62cがメインロール5の外周面51に向かって設けられていることにより、各間仕切り部とメインロールチャンバ6の壁面(正面カバー64、背面カバー65、および底面カバー63a、63b)とで各成膜チャンバ7の隔壁部が構成される。これにより、メインロール5上の基材2の膜形成面(メインロール5と対向している面と反対側の面)に向かって開口を有し、当該膜形成面の一部を囲む成膜チャンバ7aおよび7bが基材2の搬送方向に連続して形成される形態となっている。   Each film forming chamber 7 is formed by disposing a partition portion on the outer diameter side of the main roll 5. Specifically, three partition portions 62 a to 62 c are provided on the outer diameter side of the main roll 5 toward the outer peripheral surface 51 of the main roll 5, so that each partition portion and the wall surface (front surface) of the main roll chamber 6 are provided. The partition 64 of each film forming chamber 7 is configured by the cover 64, the back cover 65, and the bottom covers 63a and 63b). As a result, the film is formed so as to have an opening toward the film formation surface of the substrate 2 on the main roll 5 (the surface opposite to the surface facing the main roll 5) and surround a part of the film formation surface. The chambers 7 a and 7 b are continuously formed in the transport direction of the base material 2.

ここで、各成膜チャンバ7は、その成膜チャンバ7の隔壁部の一部となる間仕切り部を隣接する成膜チャンバ7と共有している。具体的には、たとえば間仕切り部62bは、成膜チャンバ7aの隔壁部でもあり、成膜チャンバ7bの隔壁部でもある。すなわち、正面カバー64、背面カバー65、底面カバー63a、および仕切り板62a、62bにより成膜チャンバ7aが形成され、また、正面カバー64、背面カバー65、底面カバー63b、および仕切り板62b、62cにより成膜チャンバ7bが形成されている。   Here, each film forming chamber 7 shares a partition part which becomes a part of the partition part of the film forming chamber 7 with the adjacent film forming chamber 7. Specifically, for example, the partition part 62b is also a partition part of the film forming chamber 7a and also a partition part of the film forming chamber 7b. That is, the film forming chamber 7a is formed by the front cover 64, the back cover 65, the bottom cover 63a, and the partition plates 62a and 62b, and the front cover 64, the back cover 65, the bottom cover 63b, and the partition plates 62b and 62c. A film forming chamber 7b is formed.

これにより、メインロール5に沿って巻出しロール3から巻取りロール4へ基材2が搬送されると、間仕切り部62aを通過した基材2が成膜チャンバ7a内に搬送され、次に間仕切り部62bを通過した基材2が成膜チャンバ7b内に搬送されることにより、それぞれの成膜チャンバ7により基材2の膜形成面側の表面に薄膜を形成することができる。   Thus, when the base material 2 is transported from the unwinding roll 3 to the winding roll 4 along the main roll 5, the base material 2 that has passed through the partition 62a is transported into the film forming chamber 7a, and then the partition. By transporting the base material 2 that has passed through the part 62b into the film forming chamber 7b, a thin film can be formed on the surface of the base material 2 on the film forming surface side by each film forming chamber 7.

成膜チャンバ7aおよび7bは、蒸着法により基材2上に蒸着膜である薄膜を形成するための成膜手段であり、本実施形態では蒸着法の一種であるプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により基材2上に薄膜を形成している。   The film forming chambers 7a and 7b are film forming means for forming a thin film that is a deposited film on the substrate 2 by a vapor deposition method. In this embodiment, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, which is a kind of vapor deposition method. Thus, a thin film is formed on the substrate 2.

成膜チャンバ7aは、チャンバ内を減圧する減圧部71aと、プラズマを発生させるための高電圧を印加する電極72aと、基材2に形成する薄膜の原料となる原料ガスをチャンバ内に供給する原料ガス供給部73aと、電極をクリーニングするクリーニングガスをチャンバ内に供給するクリーニングガス供給部74aと、プラズマを形成するプラズマ形成ガスをチャンバ内に供給するプラズマ形成ガス供給部75aと、を有しており、減圧部71aによりチャンバ内が減圧されてプラズマ形成ガス供給部75aからプラズマ形成ガスが供給された状態で電極72aに電圧を印加することにより、電極72aの周囲にプラズマが発生し、チャンバ内がプラズマ雰囲気となる。このようにプラズマ雰囲気となった状態において原料ガス供給部73aから原料ガスを供給することにより、原料ガスがこのプラズマにより分解され、成膜チャンバ7aと対向する基材2の膜形成面に薄膜を形成する。一方、このように基材2への薄膜を形成すると同時に電極72aの表面および成膜チャンバ7aの内壁面にも薄膜が付着するが、クリーニングガス供給部74aからクリーニングガスを供給し、電極72aに電圧を印加してクリーニングガスによるプラズマを発生させることにより、薄膜とこのプラズマとが反応し、薄膜が分解され、除去される(エッチングされる)。   The film forming chamber 7a supplies a pressure reducing unit 71a for reducing the pressure inside the chamber, an electrode 72a for applying a high voltage for generating plasma, and a raw material gas which is a raw material for a thin film formed on the substrate 2 into the chamber. A source gas supply unit 73a, a cleaning gas supply unit 74a for supplying a cleaning gas for cleaning the electrode into the chamber, and a plasma forming gas supply unit 75a for supplying a plasma forming gas for forming plasma into the chamber. In the state where the inside of the chamber is decompressed by the decompression unit 71a and the plasma forming gas is supplied from the plasma forming gas supply unit 75a, a voltage is applied to the electrode 72a, thereby generating plasma around the electrode 72a. The inside becomes a plasma atmosphere. By supplying the source gas from the source gas supply unit 73a in the plasma atmosphere as described above, the source gas is decomposed by the plasma, and a thin film is formed on the film forming surface of the substrate 2 facing the film forming chamber 7a. Form. On the other hand, the thin film is deposited on the surface of the electrode 72a and the inner wall surface of the film forming chamber 7a at the same time as the thin film is formed on the base material 2 in this way, but the cleaning gas is supplied from the cleaning gas supply unit 74a to By applying a voltage to generate plasma by the cleaning gas, the thin film reacts with the plasma, and the thin film is decomposed and removed (etched).

また、成膜チャンバ7bも成膜チャンバ7aと同様に減圧部71bと、電極72bと、原料ガス供給部73bと、クリーニングガス供給部74bと、プラズマ形成ガス供給部75bと、を有しており、減圧部71bによりチャンバ内が減圧されてプラズマ形成ガス供給部75bからプラズマ形成ガスが供給された状態で電極72bに電圧を印加することにより、電極72bの周囲にプラズマが発生し、チャンバ内がプラズマ雰囲気となる。このようにプラズマ雰囲気となった状態において原料ガス供給部73bから原料ガスを供給することにより、原料ガスがこのプラズマにより分解され、成膜チャンバ7bと対向する基材2の膜形成面に薄膜を形成する。一方、このように基材2への薄膜を形成すると同時に電極72bの表面および成膜チャンバ7bの内壁面にも薄膜が付着するが、プラズマ形成ガスの代わりにクリーニングガス供給部74bからクリーニングガスを供給し、電極72aに電圧を印加してクリーニングガスによるプラズマを発生させることにより、薄膜とこのプラズマとが反応し、薄膜が分解され、除去される(エッチングされる)。   Similarly to the film forming chamber 7a, the film forming chamber 7b also includes a decompression unit 71b, an electrode 72b, a source gas supply unit 73b, a cleaning gas supply unit 74b, and a plasma forming gas supply unit 75b. By applying a voltage to the electrode 72b in a state where the inside of the chamber is decompressed by the decompression unit 71b and the plasma forming gas is supplied from the plasma forming gas supply unit 75b, plasma is generated around the electrode 72b, Plasma atmosphere. By supplying the source gas from the source gas supply unit 73b in the plasma atmosphere as described above, the source gas is decomposed by the plasma, and a thin film is formed on the film forming surface of the substrate 2 facing the film forming chamber 7b. Form. On the other hand, the thin film is deposited on the surface of the electrode 72b and the inner wall surface of the film forming chamber 7b at the same time as the thin film is formed on the substrate 2 in this way. By supplying and applying a voltage to the electrode 72a to generate plasma by the cleaning gas, the thin film reacts with the plasma, and the thin film is decomposed and removed (etched).

減圧部71aおよび減圧部71bは、成膜チャンバ7の内壁面に設けられた開口であり、配管を通して真空ポンプに接続されている。なお、以降の説明では、減圧部71a、減圧部71bを区別しない場合は、単に減圧部71と呼ぶこととする。   The decompression unit 71a and the decompression unit 71b are openings provided on the inner wall surface of the film forming chamber 7, and are connected to a vacuum pump through a pipe. In the following description, when the decompression unit 71a and the decompression unit 71b are not distinguished, they are simply referred to as the decompression unit 71.

各減圧部71と接続されている真空ポンプを作動させることにより、各減圧部71を介して各成膜チャンバ7内を減圧できる。また、本実施形態では、減圧によるチャンバ内の圧力を制御する圧力制御機構がさらに設けられており、原料ガスを供給する前に所定の圧力になるまで成膜チャンバ7内を減圧する。   By operating a vacuum pump connected to each decompression unit 71, the inside of each film forming chamber 7 can be decompressed via each decompression unit 71. Further, in this embodiment, a pressure control mechanism for controlling the pressure in the chamber by depressurization is further provided, and the inside of the film forming chamber 7 is depressurized until a predetermined pressure is reached before supplying the source gas.

また、各種ガスを供給しながら減圧を行うことにより各種ガスも真空ポンプの方に流入するが、原料ガスとクリーニングガス等とが混入することがないよう、各減圧部71に接続する真空ポンプは別々としている。また、これにより、上記圧力制御機構によって各成膜チャンバ7内の圧力を個別に制御することができる。   In addition, various gases also flow into the vacuum pump by performing decompression while supplying various gases, but the vacuum pump connected to each decompression unit 71 is not mixed with the raw material gas and the cleaning gas. Separated. Thereby, the pressure in each film forming chamber 7 can be individually controlled by the pressure control mechanism.

電極72aおよび72bは、略U字型の形状を有する誘導結合型の電極であり、一端に図示しない高周波電源が接続されている。減圧環境下において高周波電源によって電極72aおよび72bに高周波が印加されることによって、電極72aおよび72bの周辺のプラズマ形成ガスが電離し、プラズマを発生させる(放電する)。なお、以降の説明では、電極72a、電極72bを区別しない場合は、単に電極72と呼ぶこととする。   The electrodes 72a and 72b are inductively coupled electrodes having a substantially U shape, and a high frequency power source (not shown) is connected to one end. When a high frequency is applied to the electrodes 72a and 72b by a high frequency power source in a reduced pressure environment, the plasma forming gas around the electrodes 72a and 72b is ionized to generate (discharge) plasma. In the following description, when the electrodes 72a and 72b are not distinguished, they are simply referred to as electrodes 72.

原料ガス供給部73aおよび73bは、成膜チャンバ7の内壁面に設けられた開口であり、配管を通して装置外の原料ガス供給手段に接続されている。なお、以降の説明では、原料ガス供給部73a、原料ガス供給部73bを区別しない場合は、単に原料ガス供給部73と呼ぶこととする。   The source gas supply units 73a and 73b are openings provided on the inner wall surface of the film forming chamber 7, and are connected to source gas supply means outside the apparatus through piping. In the following description, when the source gas supply unit 73a and the source gas supply unit 73b are not distinguished, they are simply referred to as the source gas supply unit 73.

ここで、本実施形態では、原料ガス供給部73aから供給される原料ガスと原料ガス供給部73bから供給される原料ガスは同じであり、本実施形態ではたとえばHMDS(ヘキサメチルジシラザン)ガスである。そして、本実施形態では図1に示すように原料ガス供給部73aおよび73bは共通の原料ガス供給手段と接続されており、それぞれの原料ガス供給部73と原料ガス供給手段とをつなぐ配管には開閉バルブが設けられている。   Here, in this embodiment, the source gas supplied from the source gas supply unit 73a and the source gas supplied from the source gas supply unit 73b are the same. In this embodiment, for example, HMDS (hexamethyldisilazane) gas is used. is there. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the source gas supply units 73a and 73b are connected to a common source gas supply unit, and the pipes connecting the source gas supply unit 73 and the source gas supply unit are connected to each other. An open / close valve is provided.

クリーニングガス供給部74aおよび74bは、成膜チャンバ7の内壁面に設けられた開口であり、配管を通して装置外のクリーニングガス供給手段に接続されている。なお、以降の説明では、クリーニングガス供給部74a、クリーニングガス供給部74bを区別しない場合は、単にクリーニングガス供給部74と呼ぶこととする。   The cleaning gas supply parts 74a and 74b are openings provided on the inner wall surface of the film forming chamber 7, and are connected to cleaning gas supply means outside the apparatus through a pipe. In the following description, when the cleaning gas supply unit 74a and the cleaning gas supply unit 74b are not distinguished, they are simply referred to as the cleaning gas supply unit 74.

ここで、本実施形態では、クリーニングガス供給部74aから供給されるクリーニングガスとクリーニングガス供給部74bから供給されるクリーニングガスは同じであり、本実施形態ではたとえばフッ素や塩素などハロゲンを含むガスである。そして、本実施形態では図1に示すようにクリーニングガス供給部74aおよび74bは共通のクリーニングガス供給手段と接続されており、それぞれのクリーニングガス供給部74とクリーニングガス供給手段とをつなぐ配管には開閉バルブが設けられている。   Here, in this embodiment, the cleaning gas supplied from the cleaning gas supply unit 74a and the cleaning gas supplied from the cleaning gas supply unit 74b are the same. In this embodiment, for example, a gas containing halogen such as fluorine or chlorine is used. is there. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the cleaning gas supply parts 74a and 74b are connected to a common cleaning gas supply means, and the pipes connecting the cleaning gas supply parts 74 and the cleaning gas supply means are not connected. An open / close valve is provided.

プラズマ形成ガス供給部75aおよび75bは、成膜チャンバ7の各電極72に近い内壁面に設けられた開口であり、配管を通して装置外のプラズマ形成ガス供給手段に接続されている。なお、以降の説明では、プラズマ形成ガス供給部75a、原料ガス供給部75bを区別しない場合は、単にプラズマ形成ガス供給部75と呼ぶこととする。   The plasma forming gas supply parts 75a and 75b are openings provided on the inner wall surface of the film forming chamber 7 near the electrodes 72, and are connected to plasma forming gas supply means outside the apparatus through piping. In the following description, when the plasma forming gas supply unit 75a and the source gas supply unit 75b are not distinguished, they are simply referred to as the plasma forming gas supply unit 75.

ここで、本実施形態では、プラズマ形成ガス供給部75aから供給されるプラズマ形成ガスとプラズマ形成ガス供給部75bから供給される原料ガスは同じであり、本実施形態ではたとえば酸素ガスである。また、上述の通り、原料ガス供給部73aから供給される原料ガスと原料ガス供給部73bから供給される原料ガスも同じであることから、成膜チャンバ7aと成膜チャンバ7bからは同種の薄膜(本実施形態では、SiO2膜)が基材2の膜形成面に形成される。   Here, in this embodiment, the plasma forming gas supplied from the plasma forming gas supply unit 75a and the source gas supplied from the plasma forming gas supply unit 75b are the same, and in this embodiment, for example, oxygen gas. Further, as described above, since the source gas supplied from the source gas supply unit 73a and the source gas supplied from the source gas supply unit 73b are the same, the same kind of thin film is formed from the film formation chamber 7a and the film formation chamber 7b. (In this embodiment, a SiO2 film) is formed on the film forming surface of the substrate 2.

また、本実施形態では図1に示すようにプラズマ形成ガス供給部75aおよび75bは共通のプラズマ形成ガス供給手段と接続されており、それぞれのプラズマ形成ガス供給部75とプラズマ形成ガス供給手段とをつなぐ配管には開閉バルブが設けられている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the plasma forming gas supply parts 75a and 75b are connected to a common plasma forming gas supply means, and the respective plasma forming gas supply parts 75 and the plasma forming gas supply means are connected to each other. An open / close valve is provided in the connecting pipe.

ここで、本発明では、各成膜チャンバ7には、少なくとも減圧部71、電極72、およびクリーニングガス供給部74とを基材2から遮断することが可能な、すなわち、基材保持部(メインロール5)に保持された基材2までプラズマおよびクリーニングガスが届くことが可能な状態と不可能な状態とを切り替えることが可能なシャッター部76をさらに有している。   Here, in the present invention, at least the decompression unit 71, the electrode 72, and the cleaning gas supply unit 74 can be blocked from the substrate 2 in each film forming chamber 7, that is, the substrate holding unit (main It further has a shutter portion 76 that can switch between a state in which plasma and cleaning gas can reach the substrate 2 held on the roll 5) and a state in which it cannot.

シャッター部76は、本実施形態では一方の面がメインロール5に対向し、もう一方の面が減圧部71、電極72、原料ガス供給部73、クリーニングガス供給部74、およびプラズマ形成ガス供給部75と対向する金属製の平板であり、図示しないシャッター移動機構により、図1に示すX軸方向およびZ軸方向に移動する。   In the present embodiment, one surface of the shutter unit 76 faces the main roll 5, and the other surface is the decompression unit 71, the electrode 72, the source gas supply unit 73, the cleaning gas supply unit 74, and the plasma forming gas supply unit. 75 is a metal flat plate facing 75, and is moved in the X-axis direction and the Z-axis direction shown in FIG. 1 by a shutter movement mechanism (not shown).

また、成膜チャンバ7aおよび7bを形成する共通の壁部である間仕切り部62bにはシャッター部76が通行可能な開口が設けられており、この開口を通ってシャッター部76は互いに隣接する成膜チャンバ7aと成膜チャンバ7bとの間を移動する。   The partition 62b, which is a common wall forming the film forming chambers 7a and 7b, has an opening through which the shutter 76 can pass, and the shutter 76 is adjacent to each other through the opening. It moves between the chamber 7a and the film forming chamber 7b.

また、シャッター部76は移動端まで移動した際に周囲の壁面と密着可能となっている。具体的には、シャッター部76の電極72等と対向する面の外周部近傍にはOリングが設けられており、また、成膜チャンバ7aの壁部を形成する正面カバー64、背面カバー65にはシャッター部76の移動方向に沿って溝が設けられ、シャッター部76は端部がこれらの溝に挿入された状態でX軸方向に移動する。また、間仕切り部62aにも溝が設けられており、シャッター部76がX軸方向において成膜チャンバ7a側の移動端に到達した時にシャッター部76の先端がこの溝に挿入される。そして、シャッター部76がZ軸方向に電極72a等に近づく側に移動することにより、間仕切り部62a、正面カバー64、背面カバー65の溝、および間仕切り部62bの開口とシャッター部76のOリングとが当接し、成膜チャンバ7aの壁面と密着した状態となる。   The shutter unit 76 can be in close contact with the surrounding wall surface when moved to the moving end. Specifically, an O-ring is provided in the vicinity of the outer peripheral portion of the surface of the shutter portion 76 that faces the electrode 72 and the like, and the front cover 64 and the rear cover 65 that form the wall portion of the film forming chamber 7a are provided. Are provided with grooves along the moving direction of the shutter portion 76, and the shutter portion 76 moves in the X-axis direction with the end portions inserted into these grooves. Further, a groove is also provided in the partition part 62a, and when the shutter part 76 reaches the moving end on the film forming chamber 7a side in the X-axis direction, the tip of the shutter part 76 is inserted into this groove. Then, when the shutter portion 76 moves to the side closer to the electrode 72a and the like in the Z-axis direction, the partition portion 62a, the front cover 64, the groove of the back cover 65, the opening of the partition portion 62b, and the O-ring of the shutter portion 76 Comes into contact with each other and comes into close contact with the wall surface of the film forming chamber 7a.

上記の動作により、成膜チャンバ7aの減圧部71a、電極72a、原料ガス供給部73a、クリーニングガス供給部74a、およびプラズマ形成ガス供給部75aを含む部分(図1(a)においてハッチングで示した部分)が密閉された状態となる。なお、成膜チャンバ7bに対しても同様に、シャッター部76によって減圧部71b、電極72b、原料ガス供給部73b、クリーニングガス供給部74b、およびプラズマ形成ガス供給部75bを含む部分が密閉された状態とすることができる。   Through the above operation, the portion including the decompression section 71a, the electrode 72a, the source gas supply section 73a, the cleaning gas supply section 74a, and the plasma forming gas supply section 75a of the film forming chamber 7a (shown by hatching in FIG. 1A). Part) is sealed. Similarly for the film forming chamber 7b, the shutter portion 76 sealed the portion including the decompression portion 71b, the electrode 72b, the source gas supply portion 73b, the cleaning gas supply portion 74b, and the plasma forming gas supply portion 75b. State.

図1(a)および(b)は、上記の通りシャッター部76によって成膜チャンバ7aの減圧部71a、電極72a、原料ガス供給部73a、クリーニングガス供給部74a、およびプラズマ形成ガス供給部75aを含む部分(図1(a)においてハッチングで示した部分)が密閉された状態である。この状態では、電極72aおよびプラズマ形成ガス供給部75aによってプラズマ雰囲気が形成されても、このプラズマはシャッター部76に遮断され、メインロール5(基材保持部)に保持された基材2まで届くことが不可能である。また、同様に、クリーニングガス供給部74aからクリーニングガスが供給されても、このクリーニングガスはシャッター部76に遮断され、メインロール5(基材保持部)に保持された基材2まで届くことが不可能である。したがって、この状態では電極72aおよびクリーニングガス供給部74aによってプラズマ雰囲気を形成し、電極72a等のクリーニングを行ったとしても、その動作はメインロール5に保持された基材2には全く影響しない。   1A and 1B, as described above, the shutter unit 76 causes the decompression unit 71a, the electrode 72a, the source gas supply unit 73a, the cleaning gas supply unit 74a, and the plasma forming gas supply unit 75a of the film forming chamber 7a to be used. The included portion (the portion indicated by hatching in FIG. 1A) is in a sealed state. In this state, even if a plasma atmosphere is formed by the electrode 72a and the plasma forming gas supply part 75a, the plasma is blocked by the shutter part 76 and reaches the base material 2 held by the main roll 5 (base material holding part). It is impossible. Similarly, even when the cleaning gas is supplied from the cleaning gas supply unit 74a, the cleaning gas is blocked by the shutter unit 76 and reaches the base material 2 held by the main roll 5 (base material holding unit). Impossible. Therefore, in this state, even if a plasma atmosphere is formed by the electrode 72a and the cleaning gas supply unit 74a and the electrode 72a and the like are cleaned, the operation does not affect the substrate 2 held on the main roll 5 at all.

したがって、シャッター部76によって成膜チャンバ7aの減圧部71a、電極72a、原料ガス供給部73a、クリーニングガス供給部74a、およびプラズマ形成ガス供給部75aを含む部分が密閉された状態において成膜チャンバ7bによって基材2への薄膜の形成を行うことにより、基材2への薄膜形成動作を実行しながら電極72a等のクリーニングを行うことができる。   Accordingly, the film forming chamber 7b is sealed in a state where the pressure reducing unit 71a, the electrode 72a, the source gas supplying unit 73a, the cleaning gas supplying unit 74a, and the plasma forming gas supplying unit 75a of the film forming chamber 7a are sealed by the shutter unit 76. By forming a thin film on the substrate 2, the electrode 72a and the like can be cleaned while performing a thin film forming operation on the substrate 2.

また、このときの各原料ガス供給部73、各クリーニングガス供給部74、および各プラズマ形成ガス供給部75につながる開閉バルブの状態を図1(a)に示す。塗りつぶされて図示されたバルブは閉の状態を示し、塗りつぶされていないバルブは開の状態を示している。原料ガスおよびプラズマ形成ガスは薄膜の形成時のみ必要であるため、原料ガス供給部73a側のバルブは閉に、原料ガス供給部73b側のバルブは開にし、プラズマ形成ガス供給部75a側のバルブは閉に、プラズマ形成ガス供給部75b側のバルブは開にしている。一方、クリーニングガスは電極等のクリーニング時のみ必要であるため、クリーニングガス供給部74a側のバルブは開に、クリーニングガス供給部74b側のバルブは閉にしている。こうすることにより、原料ガス供給手段、クリーニングガス供給手段、およびプラズマ形成ガス供給手段は1つのみ準備すれば良く、装置構成を簡素化することができる。   Further, FIG. 1A shows the state of the open / close valve connected to each source gas supply unit 73, each cleaning gas supply unit 74, and each plasma forming gas supply unit 75 at this time. The filled and illustrated valves indicate a closed state, and the unfilled valves indicate an open state. Since the source gas and the plasma forming gas are necessary only when forming the thin film, the valve on the source gas supply unit 73a side is closed, the valve on the source gas supply unit 73b side is opened, and the valve on the plasma forming gas supply unit 75a side is opened. Is closed, and the valve on the plasma forming gas supply unit 75b side is open. On the other hand, since the cleaning gas is necessary only for cleaning the electrodes and the like, the valve on the cleaning gas supply unit 74a side is opened and the valve on the cleaning gas supply unit 74b side is closed. By so doing, only one source gas supply means, cleaning gas supply means, and plasma forming gas supply means need be prepared, and the apparatus configuration can be simplified.

次に、シャッター部76が成膜チャンバ7b側に移動した際の薄膜形成装置1の状態を図2の概略図に示す。図2(b)は下面図、図2(a)は図2(b)におけるAA断面図である。   Next, the schematic diagram of FIG. 2 shows the state of the thin film forming apparatus 1 when the shutter unit 76 moves to the film forming chamber 7b side. FIG. 2B is a bottom view, and FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

シャッター部76が成膜チャンバ7b側に移動したことにより、成膜チャンバ7bの減圧部71b、電極72b、原料ガス供給部73b、クリーニングガス供給部74b、およびプラズマ形成ガス供給部75bを含む部分(図2(a)においてハッチングで示した部分)が密閉された状態となる。この状態では上記と同様に電極72bおよびクリーニングガス供給部74bによってプラズマ雰囲気を形成し、電極72b等のクリーニングを行ったとしても、その動作はメインロール5に保持された基材2には全く影響しない。したがって、原料ガス供給部73a側のバルブおよびプラズマ形成ガス供給部75a側のバルブを開に、原料ガス供給部73b側のバルブおよびプラズマ形成ガス供給部75b側のバルブは閉にし、また、クリーニングガス供給部74a側のバルブを閉に、クリーニングガス供給部74b側のバルブを開にして各成膜チャンバ7でプラズマを発生させることにより、成膜チャンバ7aにおいて基材2への薄膜形成動作を実行しながら成膜チャンバ7bにおいて電極72b等のクリーニングを行うことができる。   As the shutter unit 76 moves to the film forming chamber 7b side, the decompression unit 71b of the film forming chamber 7b, the electrode 72b, the source gas supply unit 73b, the cleaning gas supply unit 74b, and the part including the plasma forming gas supply unit 75b ( The part shown by hatching in FIG. 2A is in a sealed state. In this state, even if the plasma atmosphere is formed by the electrode 72b and the cleaning gas supply unit 74b and the electrode 72b and the like are cleaned in the same manner as described above, the operation does not affect the substrate 2 held by the main roll 5 at all. do not do. Therefore, the valve on the source gas supply unit 73a side and the valve on the plasma forming gas supply unit 75a side are opened, the valve on the source gas supply unit 73b side and the valve on the plasma forming gas supply unit 75b side are closed, and the cleaning gas The valve on the supply unit 74a side is closed and the valve on the cleaning gas supply unit 74b side is opened to generate plasma in each film formation chamber 7, thereby performing a thin film forming operation on the substrate 2 in the film formation chamber 7a. However, the electrode 72b and the like can be cleaned in the film formation chamber 7b.

そして、定期的にシャッター部76を移動させ、成膜チャンバ7aと成膜チャンバ7bとの間で基材2に薄膜を形成させる役割の成膜チャンバ7と電極72等のクリーニングを行う役割の成膜チャンバ7とを交替させることにより、メンテナンスのために薄膜形成動作を停止させることなく基材2に薄膜を形成させ続けることができる。   Then, the shutter unit 76 is periodically moved to perform cleaning of the film forming chamber 7 and the electrode 72 that form a thin film on the substrate 2 between the film forming chamber 7a and the film forming chamber 7b. By replacing the membrane chamber 7, it is possible to continue forming a thin film on the substrate 2 without stopping the thin film forming operation for maintenance.

また、本実施形態のようにシャッター部76を隣り合う複数の成膜チャンバ7の間で共通で使用することにより、片方の成膜チャンバ7が基材2へ薄膜形成が可能であるときにもう片方の成膜チャンバ7が電極72等のメンテナンスが可能な状態となる形態を簡単な構成で形成することができる。   Further, by using the shutter unit 76 in common between a plurality of adjacent film forming chambers 7 as in the present embodiment, when one of the film forming chambers 7 can form a thin film on the base material 2, it is no longer necessary. A configuration in which one film forming chamber 7 is in a state where maintenance of the electrode 72 and the like can be performed can be formed with a simple configuration.

また、シャッター部76によって成膜チャンバ7の減圧部71、電極72、原料ガス供給部73、クリーニングガス供給部74、およびプラズマ形成ガス供給部75を含む部分が密閉された状態となることにより、密閉された方の成膜チャンバ7の圧力が仮に大気圧に開放されたとしても、もう片方の成膜チャンバ7内の圧力およびメインロールチャンバ6内の圧力に影響することはない。したがって、図3に示すようにたとえばシャッター部76が成膜チャンバ7a側にある場合には底面カバー63aを薄膜形成装置1から取り外すことも可能であり、成膜チャンバ7bによって薄膜形成装置1内で基材2への薄膜形成を行いながら、電極72aの交換作業などを行うことも可能である。   Further, the shutter unit 76 seals the portion including the decompression unit 71, the electrode 72, the source gas supply unit 73, the cleaning gas supply unit 74, and the plasma forming gas supply unit 75 of the film forming chamber 7, Even if the pressure in the sealed film forming chamber 7 is released to atmospheric pressure, the pressure in the other film forming chamber 7 and the pressure in the main roll chamber 6 are not affected. Therefore, as shown in FIG. 3, for example, when the shutter portion 76 is on the film forming chamber 7a side, the bottom cover 63a can be removed from the thin film forming apparatus 1, and the film forming chamber 7b allows the inside of the thin film forming apparatus 1 to be removed. The electrode 72a can be exchanged while the thin film is formed on the substrate 2.

次に、本発明の他の実施形態における薄膜形成装置を表す概略図を図4に示す。   Next, FIG. 4 is a schematic view showing a thin film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

この実施形態では、原料ガス供給部は成膜チャンバ7aと成膜チャンバ7bとの間で共通とし、両成膜チャンバ7の中間であり、シャッター部76とメインロール5(基材保持部)との間の位置に原料ガス供給部73cのみが設けられている。   In this embodiment, the source gas supply unit is common between the film forming chamber 7a and the film forming chamber 7b, and is intermediate between both film forming chambers 7, and the shutter unit 76, the main roll 5 (base material holding unit), Only the source gas supply unit 73c is provided at a position between the two.

原料ガス供給部73cがシャッター部76とメインロール5(基材保持部)との間に位置することにより、シャッター部76がどの位置にあっても原料ガスがシャッター部76に阻まれることなく基材2へ到達するため、こうすることにより、基材2への薄膜形成に供している成膜チャンバ7に向けて1つの原料ガス供給部73cから常に原料ガスを供給することができる。また、図1(a)のように電極72の近傍に設けられる場合に比べ基材2の近傍に原料ガス供給部73cが配置されることにより、原料ガスの拡散を抑え、より効率的に原料ガスを薄膜形成に供させることができる。   Since the source gas supply unit 73c is positioned between the shutter unit 76 and the main roll 5 (base material holding unit), the source gas is not obstructed by the shutter unit 76 regardless of the position of the shutter unit 76. In order to reach the material 2, the source gas can always be supplied from one source gas supply unit 73 c toward the film forming chamber 7 used for forming a thin film on the base material 2. In addition, since the source gas supply unit 73c is disposed in the vicinity of the base material 2 as compared with the case where it is provided in the vicinity of the electrode 72 as shown in FIG. Gas can be used for thin film formation.

以上の薄膜形成装置により、メンテナンスによる稼働率の低下を極小化して薄膜の形成を行うことが可能である。   With the above-described thin film forming apparatus, it is possible to form a thin film while minimizing the decrease in operation rate due to maintenance.

ここで、本発明の薄膜形成装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明ではシャッター部は複数の成膜チャンバの間で共通で使用しているが、これに限らず図5に示すように成膜チャンバ7aがシャッター部77aを、成膜チャンバ7bがシャッター部77bを有するようにしても良い。すなわち、各成膜チャンバが個別にシャッター部を有していても良い。   Here, the thin film forming apparatus of the present invention is not limited to the illustrated form, and may be of other forms within the scope of the present invention. For example, in the above description, the shutter unit is used in common among a plurality of film forming chambers. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 5, the film forming chamber 7a has the shutter unit 77a, and the film forming chamber 7b has You may make it have the shutter part 77b. That is, each film forming chamber may individually have a shutter portion.

また、シャッター部が本説明におけるX軸方向、Z軸方向に移動するもののみに限らず、Y軸方向に移動しても良い。   Further, the shutter unit is not limited to moving in the X-axis direction and Z-axis direction in the present description, and may move in the Y-axis direction.

また、上記の本実施形態では成膜チャンバ7が2つの場合について説明したが、成膜チャンバの数は2つ以外であっても構わなく、3つ以上設けられていても構わない。   In the present embodiment, the case where the number of film forming chambers 7 is two has been described. However, the number of film forming chambers may be other than two, or three or more.

また、基材の形状は上記の実施形態では帯状であるが、枚葉状であっても構わない。そして薄膜形成中に基材を保持する基材保持部は、上記の実施形態では帯状の基材2を搬送するためメインロール5のようなロール状であるが、枚葉状の基材を保持する場合は平板上であっても構わない。   Moreover, although the shape of a base material is a strip | belt shape in said embodiment, it may be a sheet form. And the base material holding | maintenance part which hold | maintains a base material during thin film formation is roll shape like the main roll 5 in order to convey the strip | belt-shaped base material 2, but hold | maintains a sheet-like base material. In some cases, it may be on a flat plate.

1 薄膜形成装置
2 基材
3 巻出しロール
4 巻取りロール
5 メインロール
6 メインロールチャンバ
7 成膜チャンバ
7a 成膜チャンバ
7b 成膜チャンバ
31 芯部
41 芯部
51 外周面
61 真空ポンプ
62a 間仕切り部
62b 間仕切り部
62c 間仕切り部
63a 底面カバー
63b 底面カバー
64 正面カバー
65 背面カバー
71 減圧部
71a 減圧部
71b 減圧部
72 電極
72a 電極
72b 電極
73 原料ガス供給部
73a 原料ガス供給部
73b 原料ガス供給部
73c 原料ガス供給部
74 クリーニングガス供給部
74a クリーニングガス供給部
74b クリーニングガス供給部
75 プラズマ形成ガス供給部
75a プラズマ形成ガス供給部
75b プラズマ形成ガス供給部
76 シャッター部
77a シャッター部
77b シャッター部
100 薄膜形成装置
101 メインロールチャンバ
102 メインロール
102a 外周面
103 基材
104 巻出しロール
105 巻取りロール
106 間仕切り部
107 成膜チャンバ
108 電極
109 プラズマ形成ガス供給部
110 原料ガス供給部
111 クリーニングガス供給部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin film forming apparatus 2 Base material 3 Unwinding roll 4 Winding roll 5 Main roll 6 Main roll chamber 7 Deposition chamber 7a Deposition chamber 7b Deposition chamber 31 Core part 41 Core part 51 Outer peripheral surface 61 Vacuum pump 62a Partition part 62b Partition section 62c Partition section 63a Bottom cover 63b Bottom cover 64 Front cover 65 Back cover 71 Decompression section 71a Decompression section 71b Decompression section 72 Electrode 72a Electrode 72b Electrode 73 Source gas supply section 73a Source gas supply section 73b Source gas supply section 73c Source gas Supply part 74 Cleaning gas supply part 74a Cleaning gas supply part 74b Cleaning gas supply part 75 Plasma forming gas supply part 75a Plasma forming gas supply part 75b Plasma forming gas supply part 76 Shutter part 77a Shutter part 77b Shutter unit 100 Thin film forming apparatus 101 Main roll chamber 102 Main roll 102a Outer peripheral surface 103 Substrate 104 Unwinding roll 105 Winding roll 106 Partition unit 107 Film forming chamber 108 Electrode 109 Plasma forming gas supplying unit 110 Raw material gas supplying unit 111 Cleaning Gas supply unit

Claims (3)

薄膜を形成させる基材を保持する基材保持部と、
同種の薄膜を基材に形成させる少なくとも2つの成膜チャンバと、
を備え、
前記成膜チャンバは、
プラズマを発生させる電極と、
前記電極に付着した薄膜を除去するためのクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、
前記基材保持部に保持された基材まで前記プラズマおよび前記クリーニングガスが届くことが可能な状態と不可能な状態とを切り替えるシャッター部と、
を有することを特徴とする、薄膜形成装置。
A substrate holding part for holding a substrate for forming a thin film;
At least two deposition chambers for forming a thin film of the same type on a substrate;
With
The film forming chamber includes:
An electrode for generating plasma;
A cleaning gas supply unit for supplying a cleaning gas for removing the thin film adhering to the electrode;
A shutter unit that switches between a state in which the plasma and the cleaning gas can reach the substrate held by the substrate holding unit and a state in which the plasma cannot be reached;
A thin film forming apparatus comprising:
前記シャッター部を隣り合う前記成膜チャンバ間で移動させるシャッター移動機構をさらに有し、前記シャッター部は隣り合う前記成膜チャンバにおいて共通で使用されることを特徴とする、請求項1に記載の薄膜形成装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a shutter moving mechanism that moves the shutter unit between adjacent film forming chambers, wherein the shutter unit is commonly used in the adjacent film forming chambers. Thin film forming equipment. 前記シャッター部と前記基材保持部との間に設けられ、隣り合う前記成膜チャンバにおいて共通で使用される、薄膜の材料となる原料ガスを供給する原料ガス供給部をさらに備えることを特徴とする、請求項1もしくは2のいずれかに記載の薄膜形成装置。   It further comprises a source gas supply unit that is provided between the shutter unit and the substrate holding unit and that is used in common in the adjacent film forming chambers and supplies a source gas serving as a thin film material. The thin film forming apparatus according to claim 1 or 2.
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