薄膜形成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種與以往相比能夠抑制所形成的薄膜在長(zhǎng)條膜基材的寬度方向上發(fā)生品質(zhì)偏差的薄膜形成裝置。使用于供給成膜用的氣體的氣體供給部件(100、200)構(gòu)成為具有沿膜基材(16)的寬度方向排列設(shè)置在真空室(12)內(nèi)的多個(gè)氣體供給部(120A、120B、120C、220A、220B、220C)和能夠針對(duì)該氣體供給部(120A～120C、220A～220C)分別調(diào)整氣體的供給量的供給量調(diào)整部，使用于測(cè)定真空室(12)內(nèi)的每種氣體的分壓的氣體分壓測(cè)定部件(400)構(gòu)成為，具有與氣體供給部(120A～120C、220A～220C)的各自的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在膜基材(16)的寬度方向上的測(cè)定部(420A、420B、420C)，用于測(cè)定測(cè)定部(420A～420C)的各自的設(shè)置位置處的氣體的分壓。
【專利說(shuō)明】薄膜形成裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜形成裝置，尤其涉及一種利用濺射法以所謂的卷到卷(rollto roll)方式在膜基材表面上形成薄膜的薄膜形成裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于在將自卷繞長(zhǎng)條膜基材而成的放卷卷(卷出α — > )放出的膜基材卷回的過(guò)程中、在沿膜基材的長(zhǎng)度方向移動(dòng)的該膜基材的表面上連續(xù)地形成薄膜的卷到卷方式的薄膜形成裝置，因其生產(chǎn)率較高而應(yīng)用于制造各種功能性膜。
[0003]作為該功能性膜，可列舉出例如在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜基材上形成銦一錫氧化物(Indium-Tin-Oxide=ITO)的薄膜而成的透明導(dǎo)電性膜。該透明導(dǎo)電性膜是為了制作觸摸面板、太陽(yáng)能電池、液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器等用的透明電極而不可或缺的構(gòu)件。
[0004]用于利用濺射法在膜基材上制造ITO薄膜的以往的薄膜形成裝置通常如以下那樣構(gòu)成。
[0005]即，該薄膜形成裝置收納在真空室內(nèi)，并具有將移動(dòng)的膜基材部分卷繞的成膜輥，在隔著膜基材與成膜輥相對(duì)的位置上設(shè)有由銦一錫燒結(jié)體構(gòu)成的靶材。
[0006]另外，向上述真空室內(nèi)導(dǎo)入作為引起濺射的非活性氣體的氬氣和作為用于ITO薄膜的成膜的反應(yīng)性氣體的氧氣。
[0007]然后，通過(guò)向卷繞有移動(dòng)的膜基材的一部分的成膜輥與靶材(銦一錫燒結(jié)體)之間施加高電壓而被離子化后的氬轟擊銦一錫燒結(jié)體，由此將靶材表面的銦和錫的原子濺射出來(lái)，該銦和錫的原子與氧反應(yīng)而附著在膜基材表面上，從而形成ITO薄膜。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 77479號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2002 - 121664號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開2003 - 328124號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]另外，為了進(jìn)一步提高薄膜形成裝置的生產(chǎn)率，存在使長(zhǎng)條膜基材的膜寬度增大的傾向，在該情況下，發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象，即，與膜寬度較短的情況相比，所形成的ITO薄膜的厚度、ITO薄膜的電阻值在該寬度方向上的偏差變大。
[0013]另外，近年來(lái)，隨著觸摸面板為首的應(yīng)用設(shè)備的進(jìn)一步的高性能化等，要求透明導(dǎo)電性膜的ITO薄膜的厚度、電阻值具有更高的品質(zhì)。
[0014]此外，隨著長(zhǎng)條膜基材的膜寬度的增大而產(chǎn)生的上述那樣的問題并不僅在透明導(dǎo)電性膜的制造過(guò)程中產(chǎn)生，在其他功能性膜的制造過(guò)程中也產(chǎn)生。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種與以往相比能夠抑制所形成的薄膜在長(zhǎng)條膜基材的寬度方向上發(fā)生品質(zhì)偏差的薄膜形成裝置。
[0016]用于解決問題的方案
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種薄膜形成裝置，其用于利用濺射法在自卷繞長(zhǎng)條膜基材而成的放卷卷放出并沿長(zhǎng)度方向移動(dòng)的上述長(zhǎng)條膜基材的表面上連續(xù)地形成薄膜，其特征在于，該薄膜形成裝置包括:真空室；成膜輥，其收納在上述真空室內(nèi)，將移動(dòng)的上述長(zhǎng)條膜基材部分地卷繞于該成膜輥的外周面；靶材，其以與上述成膜輥相對(duì)的方式配置在上述成膜輥的上述長(zhǎng)條膜基材的卷繞位置處的上述成膜輥的徑向外側(cè)；氣體供給部件，其用于向上述真空室內(nèi)供給用于上述成膜的氣體；以及氣體分壓測(cè)定部件，其用于測(cè)定上述真空室內(nèi)的每種氣體的分壓，上述氣體供給部件具有:沿上述長(zhǎng)條膜基材的寬度方向排列設(shè)置在上述真空室內(nèi)的氣體供給部，該氣體供給部為多個(gè)；能夠針對(duì)每個(gè)該氣體供給部分別調(diào)整氣體的供給量的供給量調(diào)整部，上述氣體分壓測(cè)定部件具有沿上述長(zhǎng)條膜基材的寬度方向排列設(shè)置的測(cè)定部，該測(cè)定部為多個(gè)，用于測(cè)定該測(cè)定部的各自的設(shè)置位置處的上述氣體的分壓。
[0018]另外，其特征在于，上述測(cè)定部分別以與上述氣體供給部的在上述長(zhǎng)條膜的寬度方向上的各自的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置。
[0019]另外，其特征在于，上述氣體是用于上述成膜的反應(yīng)性氣體。
[0020]或者，其特征在于，上述氣體是用于引起濺射的非活性氣體。
[0021]或者，其特征在于，上述氣體是含有用于引起濺射的非活性氣體和用于上述成膜的反應(yīng)性氣體的混合氣體。
[0022]并且，其特征在于，上述氣體分壓測(cè)定部件是四極質(zhì)譜計(jì)。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]采用由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的薄膜形成裝置，根據(jù)由分別與沿長(zhǎng)條膜基材的寬度方向排列設(shè)置的多個(gè)氣體供給部相對(duì)應(yīng)的測(cè)定部測(cè)定的氣體分壓的測(cè)定結(jié)果，能夠針對(duì)每個(gè)氣體供給部調(diào)整氣體的供給量，因此能夠盡可能地抑制在上述寬度方向上的上述氣體分壓的不均勻。因此，與在上述寬度方向上僅具有單個(gè)供給部的以往的薄膜形成裝置相比，能夠抑制因氣體分壓的上述不均勻而引起的、所形成的薄膜在上述寬度方向上發(fā)生的品質(zhì)偏差。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是表示實(shí)施方式的薄膜形成裝置的概略結(jié)構(gòu)的橫剖視圖。
[0026]圖2是利用圖1中的A-A線剖切上述薄膜形成裝置而成的縱剖視圖的一部分。
[0027]圖3是表示上述薄膜形成裝置中的氣體供給單元的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，一邊參照附圖一邊說(shuō)明本發(fā)明的薄膜形成裝置的實(shí)施方式。此外，在本實(shí)施方式中，以如下情況為例進(jìn)行說(shuō)明，即，作為長(zhǎng)條膜基材而使用PET膜基材，在該P(yáng)ET膜基材的表面上形成ITO薄膜而制作透明性導(dǎo)電膜。
[0029]如圖1所示，實(shí)施方式的薄膜形成裝置10包括真空室12，該真空室12具有與未圖示的真空泵相連接的排氣口 12A。
[0030]在真空室12內(nèi)設(shè)有放卷軸14。自將PET膜基材16卷繞在放卷軸14上而成的放卷卷16A放出的PET膜基材16如圖1所示那樣依次掛繞于第I引導(dǎo)輥18、第2引導(dǎo)輥20、成膜輥22、第3引導(dǎo)輥24以及第4引導(dǎo)輥26，并卷取于卷取軸28。對(duì)于PET膜基材16，例如，其寬度是1600 (mm)，全長(zhǎng)是5000 (m)。
[0031]在自放卷軸14到卷取軸28的期間內(nèi)，在一部分卷繞在成膜輥22的外周面上且沿長(zhǎng)度方向移動(dòng)的PET膜基材16的、與成膜輥22相反的那一側(cè)的表面上，如后述那樣利用濺射法連續(xù)地形成ITO薄膜。此外，通過(guò)控制用于對(duì)放卷軸14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)(未圖示)和用于對(duì)卷取軸28進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)(未圖示)的轉(zhuǎn)速，能夠改變PET膜基材16的移動(dòng)速度。
[0032]另外，成膜輥22是公知的具有溫度調(diào)節(jié)功能的成膜輥，成膜輥22的表面被控制在適合于成膜的溫度。
[0033]在成膜輥22上的PET膜基材16的卷繞位置處的成膜輥22的徑向外側(cè)，與成膜輥22相對(duì)地配置有靶材30。在本例子中，靶材30由銦一錫燒結(jié)體構(gòu)成。靶材30通過(guò)未圖示的螺絲固定于陰極32。陰極32收納在盒34內(nèi)。
[0034]另外，設(shè)有反應(yīng)性氣體供給部件100、非活性氣體供給部件200以及蒸汽供給部件300，該反應(yīng)性氣體供給部件100用于向成膜輥22與靶材30之間的相對(duì)區(qū)域供給用于ITO薄膜的成膜的反應(yīng)性氣體(在本例子中為氧氣)，該非活性氣體供給部件200用于向上述相對(duì)區(qū)域供給用于引起濺射的非活性氣體(在本例子中為氬氣)，該蒸汽供給部件300用于供給水蒸氣，以調(diào)整PET膜基材16的含水量。此外，圖1示出了各供給部件的一部分。
[0035]一邊參照?qǐng)D2 —邊說(shuō)明各供給部件100、200、300。此外，各供給部件100、200、300具有用于自真空室12的外部向內(nèi)部導(dǎo)入各種氣體或水蒸氣的導(dǎo)入管，但在圖2中，僅圖示了該各導(dǎo)入管中的用于最終向真空室12內(nèi)供給各種氣體或水蒸氣的供給部。另外，在圖2中，為了方便，用單點(diǎn)劃線示出了 PET膜基材16和成膜輥22。
[0036]蒸汽供給部件300 (圖1)具有設(shè)于真空室12外的蒸汽產(chǎn)生器(未圖示)，利用導(dǎo)入管(一部分未圖示)將來(lái)自蒸汽產(chǎn)生器的蒸汽自真空室12外向真空室12內(nèi)導(dǎo)入而適當(dāng)?shù)刈詧D2所示的供給部320供給水蒸氣。供給部320具有在沿成膜輥22的軸心方向、即PET膜基材16的寬度方向配置的導(dǎo)入管部分340上開設(shè)的多個(gè)供給孔321，自各個(gè)供給孔321噴射水蒸氣。如圖1所示，供給部320以將靶材30夾在中間的方式設(shè)有一對(duì)，兩供給部320的供給孔321以相對(duì)的方式設(shè)置。
[0037]返回到圖2，反應(yīng)性氣體供給部件100具有在PET膜基材16的寬度方向上以等間隔排列設(shè)置的多個(gè)(在本例子中為3個(gè))供給部120A、120B、120C。
[0038]另外，非活性氣體供給部件200也具有在PET膜基材16的寬度方向上以等間隔排列設(shè)置的多個(gè)(在本例子中為3個(gè))供給部220A、220B、220C。
[0039]反應(yīng)性氣體供給部件100的供給部120A、120B、120C、非活性氣體供給部件200的供給部220A、220B、220C分別是獨(dú)立設(shè)置的、共計(jì)6臺(tái)氣體供給單元的一部分。
[0040]一邊參照?qǐng)D3—邊說(shuō)明氣體供給單元。此外，6臺(tái)氣體供給單元基本上均為相同的結(jié)構(gòu)，因此，省略字母的附圖標(biāo)記，并對(duì)與構(gòu)成反應(yīng)性氣體供給部件100的氣體供給單元相對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注百位為I的附圖標(biāo)記、對(duì)與構(gòu)成非活性氣體供給部件200的氣體供給單元相對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注百位為2的附圖標(biāo)記而進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]氣體供給單元110(210)具有儲(chǔ)氣瓶130(230)。在儲(chǔ)氣瓶130內(nèi)填充有氧氣，在儲(chǔ)氣瓶230內(nèi)填充有氬氣。
[0042]儲(chǔ)氣瓶130(230)與呈鉤狀彎折的第I導(dǎo)入管142(242)的一端部相連接。在第I導(dǎo)入管142(242)的中途連接有閥160(260)。
[0043]第I導(dǎo)入管142 (242)的另一端部與呈U字狀的第2導(dǎo)入管146 (246)的、在長(zhǎng)度方向上的中央部相連接。
[0044]第2導(dǎo)入管146(246)的兩端部分別與呈U字狀的一對(duì)第3導(dǎo)入管147(247)的、在長(zhǎng)度方向上的中央部相連接。
[0045]一對(duì)第3導(dǎo)入管147 (247)分別與呈平直狀的一對(duì)第4導(dǎo)入管148 (248)相連接。連接位置是第3導(dǎo)入管147(247)的兩端部的、距第4導(dǎo)入管148(248)的中央部的距離相等的位置。第4導(dǎo)入管148 (248)成為供給部120 (220)。一對(duì)第4導(dǎo)入管148 (248)以相互平行的方式設(shè)置。
[0046]在各個(gè)第4導(dǎo)入管148 (248)上，以沿第4導(dǎo)入管148的長(zhǎng)邊方向排列設(shè)置的方式開設(shè)有多個(gè)供給孔121 (221)(在圖3中沒有示出在近側(cè)的第4導(dǎo)入管148 (248)上開設(shè)的供給孔 121 (221)。)。
[0047]一對(duì)第4導(dǎo)入管148 (248)配置在使一對(duì)第4導(dǎo)入管148 (248)的相對(duì)區(qū)域位于靶材30上表面附近(靶材30和成膜輥22的相對(duì)區(qū)域)的位置(圖1)。
[0048]此外，在氣體供給單元110(210)中，儲(chǔ)氣瓶130(230)設(shè)置在真空室12的外部，第I導(dǎo)入管142 (242)在保持真空室12的氣密的狀態(tài)下貫穿真空室12 (沒有圖示貫穿部分)。另外，在第I導(dǎo)入管142(242)上設(shè)置的閥160(260)位于真空室12的外部。
[0049]采用由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的氣體供給單元110 (210)，在儲(chǔ)氣瓶130(230)內(nèi)填充的氣體經(jīng)由第I導(dǎo)入管142 (242)、第2導(dǎo)入管146 (246)、第3導(dǎo)入管147 (247)以及第4導(dǎo)入管148 (248)向真空室12內(nèi)的靶材30和成膜輥22的相對(duì)區(qū)域供給。能夠通過(guò)調(diào)整閥160 (260)的開度來(lái)調(diào)整所供給的氣體的量。即，閥160(260)作為氣體供給量調(diào)整部發(fā)揮作用。
[0050]并且，反應(yīng)性氣體供給部件100和非活性氣體供給部件200分別具有多臺(tái)(在本例子中為3臺(tái))氣體供給單元110、210，上述供給部120A、120B、120C和供給部220A、220B、220C如圖2所示那樣沿PET膜基材16的寬度方向排列設(shè)置，因此，通過(guò)針對(duì)每臺(tái)氣體供給單元110、210調(diào)整所導(dǎo)入的氣體的流量，能夠調(diào)整上述寬度方向上的氣體的導(dǎo)入量。
[0051]并且，如圖3所示，各氣體供給單元110(210)的自儲(chǔ)氣瓶130 (230)起到第3導(dǎo)入管147 (247)的各自的兩端部為止的管路(氣體流路)的長(zhǎng)度相等，并且，在第3導(dǎo)入管147(247)的兩端部的、距第4導(dǎo)入管148(248)的中央部的距離相等的位置處第3導(dǎo)入管147 (247)與第4導(dǎo)入管148 (248)相連接，因此，與假設(shè)廢棄第3導(dǎo)入管147 (247)而將第2導(dǎo)入管146 (246)的兩端部側(cè)(延長(zhǎng)第2導(dǎo)入管146 (246)的兩端部側(cè))直接連接到第4導(dǎo)入管148(248)的情況相比，能夠使自多個(gè)供給孔121(221)分別流出的氣體的流量更均勻，因此，使供給部120(220)的長(zhǎng)度方向(PET膜基材16的寬度方向)上的氣體的分壓分布變得更均勻。
[0052]如圖2所示，薄膜形成裝置10具有氣體分壓測(cè)定部件400。
[0053]氣體分壓測(cè)定部件400由3臺(tái)氣體分壓計(jì)410A、410B、410C構(gòu)成。
[0054]氣體分壓計(jì)410A、410B、410C均為相同的分壓計(jì)，能夠使用例如株式會(huì)社堀場(chǎng)制作所制的、作為四極質(zhì)譜計(jì)的 MICROPOLE System(QL-SG01-1A、QL-MCO1-1A)。
[0055]氣體分壓計(jì)410A、410B、410C均相同，因此，在不需要區(qū)分上述氣體分壓計(jì)410A、410B、410C的情況下，在說(shuō)明時(shí)省略在圖中標(biāo)注的字母的附圖標(biāo)記(A、B、C)。
[0056]氣體分壓計(jì)410具有作為測(cè)定部的傳感器420和主體430。氣體分壓計(jì)410根據(jù)傳感器420的檢測(cè)結(jié)果而按照氣體種類對(duì)真空室12內(nèi)的檢測(cè)位置處的各種氣體的分壓進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定結(jié)果顯示在主體430的監(jiān)視畫面432上。在本例子中，顯示氬氣、氧氣以及蒸汽(H2O氣體)的分壓。
[0057]傳感器420A、傳感器420B、傳感器420C分別設(shè)置在真空室12的內(nèi)壁上。
[0058]傳感器420A、傳感器420B、傳感器420C分別以與供給部120A、220A、供給部120B、220B以及供給部120C、220C的各設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置在PET膜基材16的寬度方向上。進(jìn)一步地講，在PET膜基材16的寬度方向上，在與供給部120A、220A的中央相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有傳感器420A，在與供給部120B、220B的中央相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有傳感器420B，在與供給部120C、220C的中央相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有傳感器420C
[0059]返回到圖1，真空室12內(nèi)被兩個(gè)分隔壁36、38沿周向分隔，兩個(gè)分隔壁36、38以與成膜輥22的外周面空開一些間隔的方式沿成膜輥22的徑向設(shè)置，由成膜輥22的外周面部分、分隔壁36、38以及真空室12的內(nèi)壁面部分形成成膜室40。
[0060]在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的薄膜形成裝置10中，利用真空泵(未圖示)對(duì)真空室12內(nèi)進(jìn)行減壓，驅(qū)動(dòng)放卷軸14和卷取軸28而使放卷軸14和卷取軸28進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使PTE膜基材16沿其長(zhǎng)度方向移動(dòng)，利用反應(yīng)性氣體供給部件100供給氧氣并利用非活性氣體供給部件200供給氬氣，并向陰極32與成膜輥22之間施加電壓而使兩者之間產(chǎn)生輝光放電，此時(shí)，氬被離子化，離子化后的氬轟擊靶材。被轟擊的靶材表面的銦和錫的原子被濺射出來(lái)，該銦和錫的原子與氧氣反應(yīng)而附著在PET膜基材16的表面上，從而形成ITO薄膜。
[0061]在該情況下，氬氣的濃度越高(即，氬氣的分壓越高)，自靶材飛出的銦和錫的原子的量越多，ITO薄膜的厚度越大，與此相反，氬氣的分壓越低，ITO薄膜的厚度越小。預(yù)先求出能夠獲得期望的厚度時(shí)的氬氣分壓(以下，稱作“基準(zhǔn)氬氣分壓”。)。
[0062]另外，氧氣濃度(S卩，氧氣分壓)的值會(huì)影響所形成的ITO薄膜的電阻值。預(yù)先求出使電阻值最小的氧氣分壓的適當(dāng)值(以下，稱作“基準(zhǔn)氧氣分壓”。)，不管氧氣分壓高于或低于基準(zhǔn)氧氣分壓，電阻值均會(huì)大于在基準(zhǔn)氧氣分壓下進(jìn)行成膜時(shí)的電阻值。
[0063]作為ITO薄膜的形成對(duì)象的PET膜基材的寬度越寬，越需要向大范圍供給氬氣、氧氣，因此，氬氣分壓和氧氣分壓在該膜寬度方向上的均勻性變低，其結(jié)果，在所形成的ITO薄膜中，在膜寬度方向上產(chǎn)生厚度的不均勻、電阻值的不均勻。
[0064]在本實(shí)施方式中，在真空室12內(nèi)，將氬氣的供給部220A、220B、220C沿PET膜基材16的膜寬度方向排列設(shè)置，并以分別與供給部220A、220B、220C的在上述膜寬度方向上的每個(gè)設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置氣體分壓計(jì)410A、410B、410C的傳感器420A、420B、420C。
[0065]換言之，氣體分壓測(cè)定部件400具有與供給部220A、220B、220C的各自的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在PET膜基材16的寬度方向上的測(cè)定部、即傳感器420A、420B、420C，并具有用于對(duì)作為該測(cè)定部的傳感器420A、420B、420C的各自的設(shè)置位置處的各種氣體的分壓進(jìn)行測(cè)定的結(jié)構(gòu)。
[0066]因此，將由各氣體分壓計(jì)410A、410B、410C測(cè)定的氬氣分壓的測(cè)定結(jié)果分別與基準(zhǔn)氬氣分壓相比較，在存在測(cè)定結(jié)果小于基準(zhǔn)氬氣分壓的氣體分壓計(jì)的情況下，為了增加來(lái)自與該氣體分壓計(jì)(傳感器)的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的供給部(220A、220B、220C)的氬氣的供給量而適度地打開具有該供給部的氣體供給單元210的閥260。另外，與此相反，在存在測(cè)定結(jié)果大于基準(zhǔn)氬氣分壓的氣體分壓計(jì)的情況下，為了減少來(lái)自與該氣體分壓計(jì)(傳感器)的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的供給部(220A、220B、220C)的氬氣的供給量而適度地關(guān)閉具有該供給部的氣體供給單元210的閥260。
[0067]由此，能夠使上述膜寬度方向上的氬氣分壓的分布盡可能地均勻，因此能夠盡可能地抑制所形成的ITO薄膜的厚度不均勻。
[0068]同樣地，將由各氣體分壓計(jì)410A、410B、410C測(cè)定的氧氣分壓的測(cè)定結(jié)果分別與基準(zhǔn)氧氣分壓相比較，在存在測(cè)定結(jié)果小于基準(zhǔn)氧氣分壓的氣體分壓計(jì)的情況下，為了增加來(lái)自與該氣體分壓計(jì)(傳感器)的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的供給部(120A、120B、120C)的氧氣的供給量而適度地打開具有該供給部的氣體供給單元UO的閥160。另外，與此相反，在存在測(cè)定結(jié)果大于基準(zhǔn)氧氣分壓的氣體分壓計(jì)的情況下，為了減少來(lái)自與該氣體分壓計(jì)(傳感器)的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的供給部(120A、120B、120C)的氧氣的供給量而適度地關(guān)閉具有該供給部的氣體供給單元110的閥160。
[0069]由此，能夠使上述膜寬度方向上的氧氣分壓的分布盡可能地均勻，因此能夠盡可能地抑制所形成的ITO薄膜的電阻值的不均勻。
[0070]另外，也可以根據(jù)由氣體分壓計(jì)410A、410B、410C測(cè)定的蒸汽(H2O氣體)分壓的測(cè)定結(jié)果而進(jìn)行如下那樣的操作。
[0071]在3臺(tái)氣體分壓計(jì)410A、410B、410C的測(cè)定結(jié)果的平均值小于基準(zhǔn)蒸汽分壓的情況下，適度地增加蒸汽供給部件300所供給的水蒸氣。
[0072]另一方面，在3臺(tái)氣體分壓計(jì)410A、410B、410C的測(cè)定結(jié)果的平均值大于基準(zhǔn)蒸汽分壓的情況下，停止由蒸汽供給部件300所進(jìn)行的水蒸氣的供給并使成膜輥22的表面的溫度適度地上升。
[0073]通過(guò)上述操作，能夠?qū)ET膜基材16的含水量調(diào)整為適當(dāng)?shù)闹担虼四軌虮M可能地使在后續(xù)工序中對(duì)利用薄膜形成裝置10形成的ITO薄膜進(jìn)行結(jié)晶化時(shí)的、結(jié)晶化所需的時(shí)間為最佳時(shí)間。
[0074]以上，根據(jù)實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明的薄膜形成裝置，但本發(fā)明當(dāng)然不限于上述方式，也可以為例如以下的方式。
[0075](I)在上述例子中，在薄膜形成裝置10中，成膜室40為一個(gè)，但也可以是，形成多個(gè)成膜室(即，進(jìn)一步設(shè)置分隔壁而在成膜輥22的周向上分隔真空室12內(nèi)的空間)，在各成膜室內(nèi)設(shè)置靶材等，從而在掛繞于一成膜輥外周的膜基材的長(zhǎng)度方向(成膜輥的周向)上的多處形成薄膜。
[0076](2)在上述例子中，針對(duì)傳感器420A、420B、420C分別設(shè)置了主體430A、430B、430C，但并不限于此，也可以為如下系統(tǒng)，S卩，將傳感器420A、420B、420C與I臺(tái)主體相連接，使該主體顯示傳感器420A、420B、420C各自的測(cè)定結(jié)果。
[0077](3)在上述例子中，在反應(yīng)性氣體供給部件100中，針對(duì)每個(gè)供給部120A、120B、120C設(shè)置儲(chǔ)氣瓶130，利用專用的導(dǎo)入管將一儲(chǔ)氣瓶和一供給部一對(duì)一地連接，但并不限于此，也可以是，儲(chǔ)氣瓶為一個(gè)，使導(dǎo)入管分支為3個(gè)，并在該分支導(dǎo)入管的各自的終端部部分形成供給部。在該情況下，在上述分支導(dǎo)入管上分別設(shè)置閥，以便能夠分別獨(dú)立地調(diào)整來(lái)自各供給部的氣體供給量。
[0078]此外，同樣地，在非活性氣體供給部件20中，也可以改變?yōu)樯鲜瞿菢拥慕Y(jié)構(gòu)。
[0079](4)以上，在薄膜形成裝置10中，在PET膜基材的表面上形成了 ITO薄膜，但所形成的薄膜并不限于此。也可以是，例如，將鈮(Nb)用作金屬靶材，將氬氣用作非活性氣體，將氧氣用作反應(yīng)性氣體，在PET膜基材的表面上形成氧化鈮(Nb2O5)的薄膜。
[0080](5)長(zhǎng)條膜基材并不限于PET膜基材，能夠使用由聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等各種塑料(均聚物、共聚物等)構(gòu)成的單獨(dú)膜基材或?qū)盈B膜基材O
[0081]另外，祀材并不限于上述材料，只要是Sn、In、Cd、Zn、T1、In和Sb的合金、以及In和Al的合金等那樣的、能通過(guò)反應(yīng)性濺射成膜來(lái)形成作為透明導(dǎo)電性薄膜的具有透明導(dǎo)電性的金屬化合物薄膜、例如金屬氧化物薄膜、金屬氮化物薄膜的材料，則能夠廣泛地使用該材料。
[0082]作為使用這樣的金屬靶材在長(zhǎng)條膜基材的表面上通過(guò)反應(yīng)性濺射成膜而形成的透明導(dǎo)電性薄膜，除了 ITO之外，可列舉出Sn02、In203、Cd0、Zn0、添加有Sb的In2O3、添加有Al的In2O3 (通常稱作ΑΤ0)等金屬氧化物薄膜、TiN, ZrN等金屬氮化物薄膜等金屬化合物薄膜。
[0083]另外，用于引起濺射的非活性氣體并不限于Ar，可列舉出He、Ne、Kr、Xe等，上述氣體既可以單獨(dú)使用，也可以以混合的方式使用。另外，作為用于進(jìn)行成膜的反應(yīng)性氣體，在進(jìn)行金屬氧化物薄膜的成膜時(shí)，使用氧氣，在進(jìn)行金屬氮化物薄膜的成膜時(shí)，使用氮?dú)獾?，上述氣體既可以以適當(dāng)混合的方式使用，也可以使用上述氣體以外的一氧化二氮等其他氣體。
[0084](6)在上述實(shí)施方式中，使用單獨(dú)的氣體供給單元110、210分別供給非活性氣體(Ar)和反應(yīng)性氣體(氧氣)，但并不限于此，也可以利用單個(gè)氣體供給單元來(lái)供給非活性氣體(Ar)和反應(yīng)性氣體(氧氣)。即，也可以將含有非活性氣體和反應(yīng)性氣體的混合氣體填充至一儲(chǔ)氣瓶中而進(jìn)行供給。例如，在為了形成ITO薄膜而使用氬氣(Ar)和氧氣(O2)的情況下，使用氬氣為80 (體積％)且氧氣為20(體積％)的比率的混合氣體。
[0085](7)在上述例子中，使用了 I種反應(yīng)性氣體，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于使用兩種反應(yīng)性氣體的情況。例如，在要形成由氮氧化物構(gòu)成的薄膜的情況下，向真空室內(nèi)同時(shí)導(dǎo)入作為反應(yīng)性氣體的氧氣和氮?dú)?。在該情況下，能夠是，使靶材由Si (既可以為金屬，也可以為氧化物)構(gòu)成，作為長(zhǎng)條膜基材而使用PET膜基材或PC (聚碳酸酯)膜基材，由此形成薄膜。
[0086](8)另外，本發(fā)明當(dāng)然也能夠應(yīng)用于不使用反應(yīng)性氣體的情況，也可以是，例如，將PET膜基材或聚酰亞胺膜基材用作長(zhǎng)條膜基材，將純銅用作靶材，由此在膜基材的表面上形成銅的薄膜。
[0087]產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0088]本發(fā)明的薄膜形成裝置能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于例如用于在PET膜基材的表面上形成ITO薄膜而制作透明導(dǎo)電性膜的裝置。
[0089]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0090]10、薄膜形成裝置;12、真空室；16、PET膜基材；16A、放卷卷；22、成膜輥;30、革巴材；100、反應(yīng)性氣體供給部件；110、氣體供給單元；120A、120B、120C、供給部；142、第I導(dǎo)入管；146、第2導(dǎo)入管；147、第3導(dǎo)入管；148、第4導(dǎo)入管；200、非活性氣體供給部件；210、氣體供給單元；220A、220B、220C、供給部；242、第I導(dǎo)入管；246、第2導(dǎo)入管；247、第3導(dǎo)入管；248、第4導(dǎo)入管；400、氣體分壓測(cè)定部件；420A、420B、420C、傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜形成裝置，其用于利用濺射法在自卷繞長(zhǎng)條膜基材而成的放卷卷放出并沿長(zhǎng)度方向移動(dòng)的上述長(zhǎng)條膜基材的表面上連續(xù)地進(jìn)行薄膜的成膜，其特征在于， 該薄膜形成裝置包括: 真空室； 成膜輥，其收納在上述真空室內(nèi)，將移動(dòng)的上述長(zhǎng)條膜基材部分地卷繞于該成膜輥的外周面； 靶材，其以與上述成膜輥相對(duì)的方式配置在上述成膜輥的上述長(zhǎng)條膜基材的卷繞位置處的上述成膜輥的徑向外側(cè)； 氣體供給部件，其用于向上述真空室內(nèi)供給用于上述成膜的氣體；以及 氣體分壓測(cè)定部件，其用于測(cè)定上述真空室內(nèi)的每種氣體的分壓， 上述氣體供給部件具有:沿上述長(zhǎng)條膜基材的寬度方向排列設(shè)置在上述真空室內(nèi)的氣體供給部，該氣體供給部為多個(gè)；能夠針對(duì)每個(gè)該氣體供給部分別調(diào)整氣體的供給量的供給量調(diào)整部， 上述氣體分壓測(cè)定部件具有:沿上述長(zhǎng)條膜基材的寬度方向排列設(shè)置的測(cè)定部，該測(cè)定部為多個(gè)，用于測(cè)定該測(cè)定部的各自的設(shè)置位置處的上述氣體的分壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述測(cè)定部分別以與上述氣體供給部的在上述長(zhǎng)條膜的寬度方向上的各自的設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述氣體是用于上述成膜的反應(yīng)性氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述氣體分壓測(cè)定部件是四極質(zhì)譜計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述氣體是用于上述成膜的反應(yīng)性氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述氣體是用于引起濺射的非活性氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述氣體是含有用于引起濺射的非活性氣體和用于上述成膜的反應(yīng)性氣體的混合氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜形成裝置，其特征在于， 上述氣體分壓測(cè)定部件是四極質(zhì)譜計(jì)。
【文檔編號(hào)】C23C14/34GK104294235SQ201410345161
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】梨木智剛, 濱田明 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社