JPH0480355A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、成膜装置に関し、更に詳細には高分子膜の原
料モノマーを蒸発させて基板上に高分子膜を形成する際
に用いる成膜装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の成膜装置としては、第４図示のように真
空処理室ａ内の下方に高分子膜の原料モノマーｂ、ｃを
蒸発させる蒸発源ｄ、ｅを設けると共に、真空処理室ａ
内の上方で該蒸発源ｄ、ｅに対向する位置に基板ｆを保
持する基板保持装置ｇを設け、該蒸発源ｄ、ｅの上方に
支軸りにより軸支され側方に回転自在のシャッターＳを
設けた装置が知られている。

そして、前記装置で高分子膜を形成させる場合は、シャ
ッターＳで原料モノマーｂ、ｃを充填した蒸発源ｄ、ｅ
の上方を閉じた状態で真空処理室ａ内を所定圧に減圧し
、該蒸発源ｄ、　　ｅで原料モノマーｂ、ｃを加熱し、
所定の蒸発量が得られた時点でシャッターＳを支軸りを
中心として側方に回転させて各蒸発源ｄ、ｅの上方を開
放すると共に、該シャッターＳの開閉調整で原料モノマ
ーｂ、ｃの蒸発量を制御しながら蒸発させ、これを基板
ｆ上で蒸着、重合させて高分子膜を形成させるものであ
る。

尚、図中、ｉは真空処理室ａの真空排気系、ｊは真空処
理室ａの壁面、ｋは蒸発源ｄ、ｅのヒーター、ｇは両蒸
発源ｄ、ｅ間に設けた仕切板、ｍは各蒸発源ｄ、ｅ近傍
に設けたレートモニタ、ｎは基板ｆの近傍に設けた膜厚
モニタを夫々示す。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記成膜装置で基板上に形成させるのに
用いる高分子膜の原料モノマーは有機化合物であるため
、蒸発源ｄ、ｅて加熱され、蒸発する原料モノマーは真
空処理室ａ内のシャッタ−５１壁面ｊ等にモノマー単独
、或いは重合した高分子物として付着するので、これら
を除去しなければならないが、付着した原料モノマーや
高分子物は除去しにくいので除去作業か繁雑となり、特
に蒸発源ｄ、ｅの上方に設けたシャッターＳにはこれら
が多量に付着しやすく、かつ多量に付着しているため容
易に除去する出来ないのでシャッターＳの交換が必要と
する問題がある。

そこで、第５図示のように下方に例えばアルミニウム箔
から成る筒状のカバー０を取り付はンヤッターＳを用い
るようにしているが、蒸発源ｄ、ｅから大量の原料モノ
マーｂ、ｃを蒸発させた場合には、これら原料モノマー
や重合した高分子物が短時間に多量に付着するので、シ
ャッターＳの交換を頻繁に行わねばならないという問題
がある。

本発明は、かかる問題点を解消した成膜装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の成膜装置は、真空処理室内に、高分子膜の原料
モノマーを蒸発させる蒸発源または外部蒸発源からの蒸
発口と、該蒸発源または該蒸発口からの原料モノマーの
蒸着重合で高分子膜が形成される基板とを互いに対向し
て設け、該蒸発源または該蒸発口と該基板の間にシャッ
ターを設けた成膜装置において、該シャッターは巻取自
在のシャッターであることを特徴とする。

（作　用） 真空処理室内で蒸発源または蒸発口より原料モノマーを
蒸発させると該原料モノマーは基板上で蒸着重合して高
分子膜を形成する。この場合、巻取自在のシャッターを
移動させて基板の前面を開放させて基板上に原料モノマ
ーを蒸む、重合させる。また、シャッターを移動させて
基板前面を遮蔽し、遮蔽時にモノマー単独、高分子物が
付着したシャッターは巻き取れる。

（実施例） 本発明装置の実施例を添付図面に基づき説明する。

第１図および第２図は本発明成膜装置の１例を示すもの
であり、図中、１は真空処理室を示し、該真空処理室１
内を真空ポンプ等の真空排気系２に接続した。そして真
空処理室１内の下方に高分子膜の原料モノマーＡ、Ｂを
蒸発させるためのガラスまたはＡ１、ステンレス、銅等
の金属材から成る蒸発源３．３を設け、該蒸発源３近傍
に設けたヒーター４によって前記原料モノマーＡ、Ｂを
所定温度に加熱出来るようにした。また、真空処理室１
内の上方に蒸発源３に対向させて高分子膜を形成せしめ
るべき基板５を基板保持装置６によって保持するように
した。また、前記各蒸発源３と基板５との間にシャッタ
ー７を設けた。

かかる構成は従来装置と特に変わるところはないが、本
発明のものは、各蒸発源３と基板５との間に設けただシ
ャッター７を巻取自在としたもので、図示例ではシャッ
ター７を厚さ２５μｍ程度、幅１５０ＩＩｌｆｆｌ程度
、長さ１０００ｍ程度の可撓性材料から成る帯状とし、
また、真空処理室１内に送出ローラー８と、巻取ローラ
ー９を互いに対向させて設けると共に、前記シャッター
７の一端を送出ローラー８に、その他端を巻取ローラー
９に夫々取り付けし、該シャッター７の大部分を送出ロ
ーラー８に巻き付けて、両ローラー８．９間に張架し、
モーター等の巻取用駆動装置（図示せず）によってシャ
ッタ７を任意に送出ローラー８側より巻取ローラー９側
（矢印Ｃ）に移動させながら巻取ローラー９に巻き取り
出来るようにした。またシャッター７を基板５の前面５
ａ側に近接して配置すると共に、シャッター７、送出ロ
ーラー８および巻取ローラー９をモーター等の移動用駆
動装置（図示せず）によって送出ローラー側、または巻
取ローラー側（第２図Ｘ方向）、或いはシャッターのい
ずれか１方の側縁側（第２図Ｘ方向）に移動出来るよう
にして、基板５の前面５ａを遮蔽、或いは開放して蒸発
源３からの高分子膜原料モノマーを基板５に蒸着出来る
ようにした。

尚、シャッター７材としては可撓性を備え、原料モノマ
ーや重合した高分子物が付着可能な材料であれば特に限
定はなく、該材料としてはアルミニウム薄膜、ポリエチ
レンテレフタレー１−　（ＰＥＴ）　、ポリイミド等の
プラスチックフィルム等が挙げられる。

また、両蒸発源３とシャッター７との間に外周面にヒー
ター１０を巻回した筒状の防む板１１を配置した。

尚、図中、１２は両蒸発源３間に設けた仕切板、１３は
蒸発源３近傍に配置したレートモニタ、１４は基板５近
傍に配置した膜厚モニタを夫々示す。

次に、前記装置を用い、基板５上にポリイミド膜を高分
子膜として形成する場合について説明する。

先ず、原料モノマーの蒸発源３，３の一方に原料モノマ
ーＡとしてピロメリット酸二無水物と、他方に原料モノ
マーＢとして４，４′−ジアミノジフェニルエーテルを
充填した状態で真空処理室１内を真空排気系２を介して
１×１０−６に設定した。

次に、送出ローラー８と巻取ローラー９を移動用駆動装
置（図示せず）の作動で基板５の前面５ａ側に移動させ
て両ローラー８．９間のシャッター７で基板５および基
板保持装置６を遮蔽した。

続いて、レートモニタ１３で蒸発源３．３からの各原料
モノマーＡ、Ｂの蒸発レートを測定しながら各原料モノ
マーＡ、Ｂが１：１のモル比で蒸発するように原料モノ
マーＡを１８０±２℃に、原料モノマーＢを１６０±２
℃に夫々ヒーター４で加熱した。尚、この時の真空処理
室１内の圧力は５　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒとした。

次に、原料モノマーが所定温度に達して所要の蒸発レー
トが得られた時点で両ローラー８゜９を移動用駆動装置
（図示せず）の作動で送出ローラー８側に移動させてシ
ャッター７による基板５の遮蔽を解除して基板５の前面
５ａを開放し、所定時間基板５上で原料モノマーＡ、　
　Ｂを蒸着、重合させて所定膜厚のポリアミド酸から成
る高分子膜を形成した後、再び両ローラー８．９を移動
用駆動装置（図示せず）により巻取ローラー９側に移動
させてシャッター７で基板５を遮蔽し、この遮蔽状態で
高分子膜が形成された基板５を基板保持装置６より取り
外した後、該基板５とは別個の新しい基板５を該基板保
持装置に取付けた。尚、ポリアミド酸から成る膜を後で
２００℃に加熱してポリイミド膜を形成した。

次に、前記と同様にシャッター７を移動させて新しい基
板５の前面５ａの遮蔽を解除して所定時間開放−し、該
基板５上で原料モノマーを蒸着、重合させて高分子膜を
形成した後、再びシャッター７で該基板５の前面５ａを
遮蔽した。

尚、シャッター７の巻取ローラー９側への巻き取り操作
はシャッターに付着する原料モノマー量や高分子物量、
即ち原料モノマーの種類、加熱温度、蒸発量、蒸着時間
、形成される高分子膜の膜厚に応じて適宜に行えばよい
。そして、かかる巻き取り操作は前記第１図および第２
図示例の場合は、基板への原料モノマーの蒸着中に、或
いは基板保持装置への基板交換中に行えばよい。

また、シャッター７の巻き取るための送出ローラー８、
巻取ローラー９の配置位置は、真空処理室１内の構成に
応じて適宜選択すればよく、該配置位置としては、前記
図示例のように両ローラー８．９をシャッター７の下方
即ち蒸発源３側に配置、両ローラー８．９をシャッター
７の上方即ち基板保持装置６側に配置（図示せず）、送
出ローラー８、巻取ローラー９のいずれか一方のローラ
ーをシャッター７の下方、他方のローラーをシャッター
の上方に配置（図示せず）等が挙げられる。

また、図示例では原料モノマーの蒸発源を真空処理室内
に配置したが、原料モノマーの蒸発源を真空処理室の外
部に配置し、該蒸発源からの原料モノマーの蒸発口をモ
ノマー導入管を介して真空処理室内に設けるようにして
もよい。

また、図示例のように蒸発源３．３とシャッター７の間
に防着板１１を配置し、ヒーター１０で該防着板１１を
加熱するようにすれば、蒸発源３から蒸発する原料モノ
マーは防着板１１内を通過して基板５に集中的に蒸着さ
せることが出来、また、原料上ツマー蒸発待機中、或い
は基板交換中はシャッター以外には付むしないので、真
空処理室１内の汚れを低減することが出来る利点を有す
る。

第３図は本発明装置に用いるシャッターの他の実施例を
示すものであり、この実施例ではシャッター７の一部に
基板５の大きさに対応した大きさの開口部１５を所定間
隔に設けたものである。

そして基板５に高分子膜を形成させるには、先ず、原料
モノマーの蒸発待機中はシャッター７の開口部１５のな
いシャッタ−７ａ部分で基板５および基板保持装置６を
遮蔽し、次に、シャッター７を巻取ローラー９で巻き取
りながら開口部１５が基板５の前面５ａに到達した時、
シャッター７の巻き取りを停止させ、該開口部１５で基
板５の遮蔽を解除し、前面５ａが開放状態の基板５に該
開口部１５を介して各蒸発源３から各原料モノマーを所
定時間蒸発させて、基板５上で原料モノマーを蒸着、重
合させた後、シャッター７を巻取ローラー９で巻き取り
、開口部１５のないシャッタ−７ａ部分で再び基板５お
よび基板保持装置６を遮蔽する。

かくするときは、シャッター７の巻き取りたけで基板前
面５ａを遮蔽したり、開放したりすることが出来るので
、シャッター７による基板前面５ａの遮蔽、開放操作が
簡単であり、また、シャッター７を動かす装置は巻取用
駆動装置のみとなるから、シャッターの全体構成を簡素
化することが出来るという利点を有する。

また、前記開口部の代わりに部分的に開口部を穿設した
マスクを用いれば、基板の必要個所のみに高分子膜を形
成することも出来る。

（発明の効果） このように本発明成膜装置によるときは、シャッターを
巻取自在のシャッターとしたので、原料モノマー、重合
した高分子物の付着状況に応じてシャッターを巻き取る
ことが出来るから、従来装置のような固定式シャッター
とは異なりシャッターの掃除が不要となり、また、使用
ずみシャッターを交換すれば長時間メンテナンスフリー
が可能となって原料モノマーの蒸発量が多くても従来装
置のようなシャッター交換を頻繁に行わなくてもよいか
ら、−個のシャッターで多数の基板への高分子膜の形成
を効率よく行える等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明成膜装置の１例を示すもの
であり、第１図はその概略載断面図、第２図は本発明装
置に用いるシャッターの要部を示す斜視図、第３図は本
発明装置に用いるシャッターの他の実施例の要部を示す
斜視図、第４図および第５図は従来装置を示すものであ
り、第４図はその概略載断面図、第５図はシャッターの
斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　真空処理室内に、高分子膜の原料モノマーを蒸発させ
   る蒸発源または外部蒸発源からの蒸発口と、該蒸発源ま
   たは該蒸発口からの原料モノマーの蒸着重合で高分子膜
   が形成される基板とを互いに対向して設け、該蒸発源ま
   たは該蒸発口と該基板の間にシャッターを設けた成膜装
   置において、該シャッターは巻取自在のシャッターであ
   ることを特徴とする成膜装置。