JPH0670234U - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 原料に対する薄膜の収率を高くすると共に、
ピンホール等の欠陥が少ない薄膜を形成し、基板の両面
に同時に同質の薄膜を形成することを可能とし、しかも
装置全体の床設置面積を狭くする。 【構成】 垂直方向に基板ａを搬送するよう同方向に沿
って形成された基板搬送路４を備え、この基板搬送路４
により搬送される基板ａの両面側に成膜室２を形成す
る。この成膜室２を通過する基板ａを加熱するヒーター
１３、２３、３３を備え、さらに、成膜室２内に霧状ま
たはガス状の薄膜の原料を導入する導入口２７と、成膜
室２内から原料を排出する排出口２９とを設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、加熱した基板の表面に気化或は霧化した原料を当てて、基板上に薄 膜を形成する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種従来の薄膜形成装置の例を、図４に示す。この装置では、メッシュベル トコンベア１５に乗って、薄膜を形成する基板ａが図において左から右へと矢印 で示す方向に順次搬送される。このメッシュベルトコンベア１５による基板ａの 搬送経路上に、成膜室２が形成されており、この成膜室２には、そこを通過する 基板ａを下から加熱するためのヒーター２３、２３…が設けられている。さらに 、メッシュベルトコンベア１５の上には、成膜室２の外部に設けた原料供給源（ 図示せず）から成膜室２内の基板ａの成膜面（図４において上面）に向けて気体 或は霧状の原料を供給するための原料供給ダクト２０と、成膜室２から原料を排 気するための排気ダクト２２、２２が設けられている。

【０００３】 この薄膜形成装置では、メッシュベルトコンベア１５に乗って搬送される基板 ａが成膜室２に導入されると、その下に設けられたヒーター２３で加熱される。 この基板ａは、原料供給ダクト２０の先端の真下に達するまでに成膜に必要な所 定の温度にまで加熱される。そして、原料供給ダクト２０の先端から同基板ａの 成膜面に原料が当てられると、例えば、基板ａの保有する熱により原料が分解し 、さらに分解した原料が空気中の酸素等と反応し、基板ａの成膜面上に酸化物等 の薄膜が形成される。その後、基板ａの温度が次第に下げられ、薄膜形成装置か ら基板ａが排出される。 なお、図４の装置では、原料を上側から基板ａの吹き当てるものであるが、霧 状或はガス状の原料を緩やかに基板ａの下側から流して基板ａの下面側に薄膜を 形成する装置も知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとしている課題】

しかしながら、前記従来の薄膜形成装置は、次のような問題点を有していた。 第一に、霧状またはガス状の原料を上から基板ａに吹き付ける場合、原料は基 板ａに当った後、成膜室２内の対流により直ちに上昇し、基板ａの成膜面から離 れてしまうため、原料が基板ａの表面に接触して成膜する率が低く、薄膜の収率 が悪い。また、成膜室２の壁面等での膜材料の堆積が起こりやすい。このため、 成膜室２から膜材料が剥がれて、基板ａの成膜面に付着しやすく、これにより薄 膜にピンホールが生じ易い。

【０００５】 他方、霧状またはガス状の原料を基板ａの下から供給する場合は、原料が成膜 室２内に停滞しやすく、原料の使用量に対する薄膜の収率はよいが、やはり成膜 室２の壁面等での膜材料の堆積が起こりやすいため、成膜室２から膜材料が剥が れて、基板ａの成膜面に付着し、薄膜にピンホールが生じ易い。

【０００６】 第二に、原料を基板ａの上から当てる場合と、下から当てる場合とでは、重力 や対流等の影響から、原料が基板ａの表面に当たる状態が全く異なる。このため 、基板ａの上下から同時にほぼ同質の薄膜を形成することはできない。そこで、 基板ａの両面に薄膜を形成する場合は、片面毎に成膜する必要があり、能率が悪 かった。 第三に、基板ａを搬送する距離を或る程度長くとらなければならないため、装 置全体の床占有面積が広いという問題があった。

【０００７】 本考案は、前記従来の薄膜形成装置の課題に鑑み、原料に対する薄膜の収率を 高くすることができると共に、ピンホール等の欠陥が少ない薄膜を形成すること ができ、基板の両面に同時に同質の薄膜を形成することも可能であり、しかも装 置全体の床設置面積が狭くて済む薄膜形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

すなわち、本考案では、前記の目的を達成するため、薄膜を形成する基板ａを 搬送する基板搬送路４と、該基板搬送路４により搬送される基板ａの表面側に形 成された成膜室２と、前記基板搬送路４に沿って成膜室２を通過する基板ａを加 熱するヒーター１３、２３、３３と、成膜室２内に霧状またはガス状の薄膜の原 料を導入する導入口２７と、成膜室２内から原料を排出する排出口２９とを有す る薄膜形成装置において、前記基板搬送路４は、垂直方向に基板ａを搬送するよ う同方向に沿って形成されていることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。 この場合において、基板搬送路４により搬送される基板ａの両側に原料の導入 口２７と排出口２９とを有する成膜室２を設けるとよい。

【０００９】

【作用】

前記の薄膜形成装置では、基板搬送路４が垂直方向に基板ａを搬送するよう同 方向に沿って形成されているため、基板ａの表面に沿って霧状またはガス状の原 料を流すことができる。そのため、原料が基板ａの表面に接触して薄膜を形成し やすくなり、使用する原料の量に対する薄膜の収率を向上させることができる。 また、成膜室２の壁面での膜材料の堆積も少なくすることができると同時に、膜 材料の剥がれと、その基板ａの成膜面への付着等により発生する薄膜のピンホー ル等の欠陥が生じにくくなる。 また、基板搬送路４が垂直方向に配置された、いわゆる縦型であるため、装置 の設置床面積を狭くすることができる。

【００１０】 さらに、基板ａの両面に同様にして霧状またはガス状の原料を当てることがで きるため、基板搬送路４の両側に原料の導入口２７と排出口２９とを有する成膜 室２を設けることで、ほぼ同質の薄膜を基板ａの両面に同時に形成することが可 能となる。

【００１１】

【実施例】

次に、図面を参照しながら、本考案の実施例について具体的に説明する。 本考案の第一の実施例による薄膜形成装置を図１に示す。この装置では、基板 搬送路４が垂直に設置されており、この基板搬送路４に沿って薄膜を形成する基 板ａが図において上から下へと矢印で示す方向に順次搬送される。なお、これと は逆に、基板ａを下から上へと押し上げながら搬送してもよい。この基板搬送路 ４は、基板ａの両側を保持して案内するガイド溝状のものからなる。この基板搬 送路４に沿って搬送される基板ａの両側に成膜室２が各々形成され、この成膜室 ２の上下両端は、基板ａを成膜室２の中に導入し、排出する基板入口３２と基板 出口１２となっている。

【００１２】 基板搬送路４にある基板ａの表面と対向する両方の成膜室２、２の壁にヒータ ー１３、２３、３３が各々設けられ、基板搬送路４に沿って所定の速度で移動す る基板ａが、所定の温度変化に従って両面側から加熱される。 成膜室２、２の外部に設けた原料供給源２６、２６から成膜室２内に気体或は 霧状の原料を導入する原料供給ダクト２０、２０と、成膜室２から原料を排気す るための排気ダクト２８、２８が設けられており、それらの導入口２７と排出口 ２９が成膜室２の壁の上側と下側とに各々開口している。図示の例では、原料供 給ダクト２０、２０の導入口２７が下側に開口し、排気ダクト２８、２８の排出 口２９、２９が上側に開口しているが、この逆であってもよい。

【００１３】 この薄膜形成装置では、基板搬送路４に沿って移動される基板ａが成膜室２に 導入されると、そこに設けられたヒーター３３、２３、１３で同基板ａが加熱さ れる。この基板ａは、基板搬送路４を所定の速度で搬送されるに従い、所定の温 度変化に従って加熱される。

【００１４】 原料供給源２６、２６から原料供給ダクト２０、２０を通って成膜室２、２の 中に導入された霧状あるいはガス状の原料は、基板ａの表面に沿って矢印で示す ように上昇し、排気口２９、２９から排気ダクト２８、２８を通って成膜室２４ 、２４の外に排出される。この間、基板ａの両側の成膜室２、２において、気体 或は霧状の原料が加熱された基板ａの両面に接触する。すると例えば、原料が基 板ａの保有する熱により分解し、さらに空気中の酸素と反応し、基板ａの成膜面 上に酸化物等の薄膜が形成される。

【００１５】 次に、図２に示した本考案の第二の実施例について説明すると、この実施例で は、基板搬送路４、４を垂直に２列に配置し、それら基板搬送路４、４に沿って 搬送される基板ａ、ａの間にそれら基板ａ、ａを加熱するヒーター２５が配置さ れている。このヒーター２５は、温度制御のために、予熱部、成膜部、除冷部と 少なくとも３つ以上のヒーターを配置することが望ましいが、連続した１本のヒ ーターを用いてもよい。そして、両方の基板ａの外側に成膜室２が形成され、こ の成膜室２内に霧状或はガス状の原料を導入する原料供給ダクト２０、２０の導 入口２７と、成膜室２から原料を排気するための排気ダクト２８、２８の排出口 ２９とが、前記基板ａ、ａと対向する壁面に開口している。またここでは、基板 ａ、ａを基板搬送路４、４に沿って下から上に押し上げながら搬送している。 この薄膜形成装置では、２列の基板ａ、ａの各々外側に向いた表面に同時にほ ぼ同質の薄膜を形成することができる。

【００１６】 次に、図３に示した本考案の第三の実施例について説明すると、この実施例で は、基板搬送路４、４を垂直に２列に配置し、それら基板搬送路４、４に沿って 搬送される基板ａ、ａの両側にそれら基板ａ、ａを加熱するヒーター２５が配置 されている。このヒーター２５は、温度制御のために、予熱部、成膜部、除冷部 と少なくとも３つ以上のヒーターを配置することが望ましいが、連続した１本の ヒーターを用いてもよい。そして、両方の基板ａの間に成膜室２が形成され、こ の成膜室２内に気体或は霧状の原料を導入する原料供給ダクト２０、２０の導入 口２７が成膜室２の下端に、成膜室２から原料を排気するための排気ダクト２８ 、２８の排出口２９が成膜室２の上端に各々開口している。

【００１７】 この薄膜形成装置では、２列の基板ａ、ａの互いに対向する片面に同時にほぼ 同質の薄膜を形成することができる。 なお、図１に示すようにして、基板ａの外側にも成膜室２、２を形成すれば、 ２列の基板ａ、ａの両面に同時に薄膜を形成することができる。但しこの場合、 基板ａの内側と外側では、原料の導入口２７と排出口２９との配置が若干異なる ため、基板ａの両面に形成される薄膜は、膜質や膜厚等の点で若干異なる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、原料に対する薄膜の収率を高くすること ができると共に、欠陥の無い薄膜を形成することができ、基板の両面に同時に同 質の薄膜を形成することも可能であり、しかも装置全体の床設置面積が狭くて済 む薄膜形成装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例による薄膜形成装置を示
す概略縦断側面図である。

【図２】本考案の第二の実施例による薄膜形成装置を示
す概略縦断側面図である。

【図３】本考案の第三の実施例による薄膜形成装置を示
す概略縦断側面図である。

【図４】従来例による薄膜形成装置を示す概略縦断側面
図である。

【符号の説明】

２ 成膜室 ４ 基板搬送路 １３ ヒーター ２３ ヒーター ３３ ヒーター ２５ ヒーター ２７ 原料の導入口 ２９ 原料の排出口 ａ 基板

Claims (2)

【整理番号】 ００４０９４７−０１ 【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜を形成する基板（ａ）を搬送する基
   板搬送路（４）と、該基板搬送路（４）により搬送され
   る基板（ａ）の表面側に形成された成膜室（２）と、前
   記基板搬送路（４）に沿って成膜室（２）を通過する基
   板（ａ）を加熱するヒーター（１３）、（２３）、（３
   ３）と、成膜室（２）内に霧状またはガス状の薄膜の原
   料を導入する導入口（２７）と、成膜室（２）内から原
   料を排出する排出口（２９）とを有する薄膜形成装置に
   おいて、前記基板搬送路（４）は、垂直方向に基板
   （ａ）を搬送するよう同方向に沿って形成されているこ
   とを特徴とする薄膜形成装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、基板搬送路
   （４）により搬送される基板（ａ）の両側に原料の導入
   口（２７）と排出口（２９と）を有する成膜室（２）が
   設けられていることを特徴とする薄膜形成装置。