带薄膜基板的制造方法和制造装置的制作方法

文档序号:3396072阅读:229来源:国知局
专利名称:带薄膜基板的制造方法和制造装置的制作方法
技术领域
本发明涉及安装在防反射滤光片、CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示装置)、EL(电致发光显示装置)、LED(发光二极管显示装置)、VFD(荧光显示管)、投影式显示装置等的各种显示装置前面使用的防反射光学滤光片,或直接贴到其显示图像上使用的防反射薄膜或施于在LCD中使用的本身也是其部件的偏振光薄膜上的防反射膜、干涉滤光片、半透镜,在怕有害的热线(红外线)的光纤光源、液晶投影器、电影放映机、牙科用照明或店铺照明等使用得很多的红外冷光镜,专用于仅仅反射在IR(红外线)截止滤光片、半导体、液晶显示装置中使用的抛物面镜、椭圆面镜、平面镜用的紫外线365、405、436nm(i线、g线、h线)的UV(紫外线)冷光镜、UV截止滤光片,与在彩色照相显影或彩色印刷机、彩色传真机、彩色电视摄象机和电视投影机中使用的R(红)、G(绿)、B(蓝)色对应的分色滤光片、分色镜等的各种带通滤光片等的光学滤光片用光学薄膜以及各种显示装置的防反射膜类,或者在各种半导体、光盘、LCD、LCD用彩色滤光片中所用的各种薄膜,或在最近被世人注目的PDP用的MgO膜或LCD、触摸面板、EC器件、加热镜等中使用的ITO、SnO2、In2O3、ZnO膜等的各种透明电极中使用的带薄膜的基板的制造方法和制造装置。
光学滤光片用光学薄膜和各种显示装置的防反射膜类或者在各种半导体、光盘、LCD、彩色滤光片、透明电极中所用的各种带薄膜的基板的成膜工艺,用真空蒸镀、离子加速蒸镀、离子注入、溅射和烧蚀等进行。
以下,以用真空蒸镀形成光学透镜防反射膜、玻璃板或树脂板的平面基板上的防反射膜、光学滤光片等的光学薄膜为例,对制造带薄膜基板的现有的方法用附图进行说明。
图4是这种带薄膜的基板的制造情况的典型图。首先,说明成膜室的状况。在真空室16的内部把薄膜材料3向着图的上方放置在成膜粒子发生部位2上。用电子枪6产生电子线,用没有画出来的磁场效应使之达到成膜粒子产生部位2,并对之加热,这样,就产生了成膜粒子5。这样产生的成膜粒子5的成膜粒子束轴9(表示成膜粒子产生的最强的方向的方向轴)朝向图的上方。在该成膜粒子束轴9的轴线上或其近旁,设有成膜监视器8,用光学方法测定已在该成膜监视器8上形成的薄膜的膜厚的膜厚测定装置7已设于更上方。在圆形穹顶式基板保持夹具402的中心部分处已开有间隙401,使得成膜粒子可以到达成膜监视器中心部分上。圆形穹顶式基板保持夹具402在成膜粒子产生源的上部的水平面上转动,使得已固定在圆形穹顶式基板保持夹具402上的成膜对象基板组403的下表面暴露于成膜粒子中而形成薄膜。此外,为了限制成膜对象基板组403暴露于成膜粒子中的范围的大小,把成膜区域限定构件4设于成膜粒子产生部位2与成膜对象基板组403的中间。此外,还根据需要把遮蔽成膜粒子5的闸门11也进行同样地设置。
图5是从成膜监视器8的位置向着与成膜粒子束轴9的相反的方向看该情况的附图。成膜对象基板组403被排列成比如说如图那样使得最紧密地填充到圆形穹顶式基板保持夹具中去,在成膜粒子束轴9的轴线上或者在其近旁有基板等遮不住成膜粒子5的间隙401。把成膜监视器8配置为使得成膜粒子可从该间隙中到达成膜监视器8上去。
在成膜对象基板组403的各个基板上形成薄膜的时候,首先,使圆形穹顶式基板保持夹具402预先转动起来。其次,用已从电子枪6发出的电子线对薄膜材料3的成膜粒子产生部位2继续加热,使从此处产生成膜粒子。这时,一开始先关闭闸门11,使成膜粒子不能到达成膜对象基板。当成膜粒子产生部位2的温度达到正常状态时,成膜粒子的产生强度也将达到正常的状态。对此进行确认后打开闸门11。从成膜部位2产生出来的成膜粒子在以成膜粒子束轴9的方向为中心的方向上放射状地飞出,到达成膜对象基板组403的各个基板上。此外,通过成膜粒子束轴9的轴线上或其近旁的间隙401,一部分成膜粒子到达成膜监视器8。
成膜对象基板组403的各个基板上的薄膜的膜厚,用膜厚测定装置7测定在成膜监视器8上的膜厚办法,间接地进行测定。在成膜监视器8上以与成膜对象基板组403的各个基板近似的条件形成监视器薄膜。因此,监视器薄膜的膜厚将变成为与成膜对象基板组403的各基板上所形成的薄膜具有一定的相关关系的膜厚。理想地说,由于已固定到圆形穹顶式基板保持夹具上的成膜对象基板组403与监视器8一样不断暴露于成膜粒子之内,所以监视器薄膜的膜厚将变成与在成膜对象基板组403上形成的薄膜膜厚相同。实际上,这种对应关系可以用实验严密地求得。另外,从该结果,还可求出成膜监视器8的监视器薄膜的膜厚的单位时间内的变化与在成膜对象基板组403上所形成的薄膜的膜厚的单位时间内的变化之间的对应关系。
根据该薄膜的膜厚测定结果,进行成膜中的成膜速度或已形成的薄膜的折射率等的特性调节,或者在已得到了规定的膜厚时关闭闸门11,进行使成膜结束这样的成膜工艺的控制。
特别是在光学薄膜用途中,几乎全部是把成膜对象基板夹持在以某一轴(也有时是假想的轴)为中心进行转动的圆形的基板保持夹具上使之成膜的工艺。这一点,在例如特开平1-306560号公报等中已有叙述。
此外,即便是在最近为了提高生产能力,设有投入室、取出室并作成为与成膜室相连的连续式的情况下,也可以同样地用圆形的基板保持夹具并使之转动的方式来进行。
图6的典型图示出了这样的连续式。该实施例连接配置有投入室601、成膜室602和取出室603。成膜对象基板被夹持到圆形的基板保持夹具604上。只把1个成膜单位夹持在该圆形保持夹具604上。在这些1室之内已可以收纳该成膜单位。在这种形态下,在成膜中,在下一个成膜对象基板被投入投入室后投入室被排气的同时,使取出室向大气敞开取出上一次成膜后的成膜对象基板,在从室内取出后对取出室进行排气。
这在比如说特开平3-193873号公报等上已有记载。而在溅射装置等中则在特开平7-278801号公报等中已有叙述。但是,在膜厚等要求精度之类的情况下的连续式装置中,一直到成膜室(真空成膜室)几乎全部是在使基板保持夹具移动之后就在那里进行转动的方式,由于已变成为以成膜所要求的时间为间歇时间间歇连续转动,所以结果将变成为不节俭地使用被成膜的区域。这在光学用各种透镜或小型基板中的话不太成问题。用图来说明其理由。
图7示出了成膜区域和成膜对象基板组的移动区域的关系。首先,成膜区域通常大体上是圆形。在现有的方法的情况下,先做成与该圆形成膜区域701大小相同的圆形基板保持夹具并使之夹持基板。就是说,在这里所说的成膜区域是在圆形区域701的内部。但是,当用图来说使成膜对象基板组边从左方向右方移动边成膜时,结果将变成为连图7的斜线部分也可利用作成膜区域。就是说,在上述方法的情况下,结果变成为可以利用成膜区域的π/4(78.5%)的生产率进行生产。
此外,在使用圆形基板保持夹具的情况下,当成膜对象基板变大时,则这一问题将严重化。图8是从成膜监视器8的位置向着与成膜粒子束轴9的方向相反的方向看比如说用使圆形成膜区域的直径为1m的情况下的生产装置,在例如对角线长度为14英寸(35cm)的显示装置用防表面反射光学滤光片(短边26cm×长边35cm)上形成薄膜时的情况的附图。在这种情况下,即便是假定最为有效地利用了现有的圆形基板保持夹具,上述光学滤光片也只能放入5片。就是说,对于0.785m2的潜在的成膜面积,实际上仅仅利用了0.26×0.33×5=0.429m2的成膜面积,只能以潜在的生产率的约55%的生产率制造上述那样的滤光片。另外,如果要想提高上述那样的滤光片的生产率,结果就变成为必须制作比所需要的装置还大的生产装置。
再有,还存在着基板越大则基板的投入效率越下降的问题。为了使相同的大型基板成膜,若用现有的方法,则结果将变成要制作比所需还大的巨大的装置,发现与此相伴随,还要出现排气系统也要大型化的问题。
这样一来,将变成为用生产率显著降低的装置进行生产。尽管象这样地要发生生产率显著降低却还要用图4的那种方法进行的理由,可以认为是出于下述原因。
第1,可以举出下述事实用在成膜粒子束轴或其近旁的方向上飞行的成膜粒子形成的薄膜的特性比用偏离开该方向的方向上飞行的成膜粒子所形成的薄膜还好,相信对于成膜工艺的监视最为合适。这是因为在成膜粒子束轴近旁的方向上飞行的成膜粒子的数量多,且一般说具有高的动能,故所形成的薄膜的折射率高,得以形成均质的薄膜的缘故。对此,在远离粒子束轴的方向上飞行的成膜粒子数量少且能量小,所以所形成的薄膜的折射率低膜厚也薄。
这样一来,把成膜监视器放在成膜粒子束轴的近旁就是理所当然的了,而且,为了想些办法使成膜对象基板进行转动,把成膜监视器放到基板保持器的中心是最合适不过的了。
第2,人们相信,迄今为止成膜粒子的发生源不稳定,形成一层的膜在上部要使之转动许多次以消除其不均匀的作法,是基本技术。此外,这时,作为使成膜对象基板若干次地暴露于成膜粒子中的装置使用转动体系,这在机械上是简单的。
已克服了这种基板保持夹具的转动移动型的间歇连续装置的生产率不好的缺点的现有例,被称之为通过式连续装置或联线式装置,在溅射法中,如特开平5-106034号公报所示,人们熟知通过式成膜装置,在蒸镀装置中最近也有特开平6-65724号公报。在这些的情况下,不论在哪一种情况中也要构成为下述机构使之在被叫做装片连锁(load lock)室的投入室内使基板保持夹具(基板)暂时等待,使得间歇连续地把基板保持夹具送入成膜室内而又不破坏成膜室的真空。在这样的装置的情况下,在成膜之前成膜对象基板组暴露在包含加热的真空中的时间非常短(顶多约10分钟),所以在使树脂基板等成膜时,就有问题。在树脂基板的情况下,常常要加长对基板进行加热,或暴露于真空中的时间,以进行从基板的脱气。若该脱气不充分,则常常会有下述问题或者是树脂基板与本发明当做对象的那种真空薄膜之间的附着性不充分,或者是在成膜工艺中从基板中产生气体对正在成膜的膜的工艺条件产生影响,使得得不到所希望的膜。在处理上述用途中的透明膜的情况等中,就是下述问题在可见光中进入了吸收,或者在光学薄膜等的情况下,使薄膜的折射率发生变化,得不到所希望的分光特性。作为解决这种问题的方案,有时候,在投入室的投入一侧还配置真空室,但装置将变得非常之大(沿成膜对象基板组的移动方向伸长),在空间上存在着很大的问题。
其次,形成2层以上的多层膜的时候的例子,如特开平7-278801号公报等所示,是下述方法设置多数个处理室,用间歇时间传送的方法,使基板保持夹具移动,在移动之后,在该处理室中,进行转动移动等以成膜,然后,用间歇时间传送使基板移动的方法。该方法存在着下述问题要设置要成膜的膜的种类或数额那么多的真空处理室,故装置将大型化。此外,在特开平3-193873号公报等的例子中,虽然有一种想法可以交换成膜粒子产生物质来进行,但在这样的装置构成中,要以良好的生产率加工大型的成膜对象基板组是困难的。
还有,在通过式连续装置中,有一种提案的装置是串连地配置成膜粒子源,用一次的通过成膜可以得到多层膜。但是,多层膜的情况下,特别是光学多层膜或光盘等的多层膜的情况下,是与前层的成膜条件或与其后的层的膜的成膜工艺条件不同,存在着用于得到所希望的膜的工艺条件的控制非常之难的问题。为了解决该问题,就如从特开昭62-260059号公报中所看到的那样,想出了在多数个真空处理室之间形成筛板构造等,存在着不同的膜的工艺条件的分离非常之难的问题。
在投入室内多级式收纳成膜对象基板组的装置例子,在特开昭64-4472号公报或特开平3-35216号公报等中可以见到,但因为尚未变成可以在成膜室内多级收纳的构造,就是说,因为收纳成膜对象基板组的投入室和取出室与成膜室分离开来,所以在生产连续性上有问题。另外,在特开昭64-4472号公报的情况下,为形成多层膜,已具有可以交换目标材料的机构,已可以形成多层膜,但为了放入取出成膜对象基板组必须使投入室和取出室变成大气压,然后一直等待到变成与成膜室相同的条件,这在连续化这一点上有问题。此外,在特开平3-35216号公报的情况下,虽然是单层成膜,但为了连续化,虽然有把投入室和取出室准备两个相同的功能的室使之与连续化对应的例子,但是,在这种情况下,由于收纳成膜对象基板组的方向和取出它们的方向和为了成膜而使之通过的方向是三维(三轴方向)的,所以或者是在转换移动对象的方向时,具有易于产生机械故障的问题,或者是把使基板在3方向上移动的移动工具安装在装置中的方案很难。就是说,要把该移动工具的真空密封作得很好非常困难,作为现实问题,很难把该装置考虑为在生产中可以承受的装置。
因此,本发明的目的是提供一种不会形成伴随着形成薄膜的基板的大型化、基板的连续化所出现的生产设备的不希望的大型化或生产率的降低的、即便是多层成膜也可用小型的装置顺利地使基板移动的生产率良好的、另外,可用同一生产设备进行多品种(多种尺寸)生产的连续式的带薄膜基板的制造方法和制造装置。
为了达到上述目的的本发明,是下述的一种带薄膜的基板的制造方法。
在成膜区域的前后,设有具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第1和第2储料室的成膜室,在该成膜室的前后,分别设有具有可多级式地收纳成膜对象基板的储料室的投入室和取出室,在该成膜室中成膜对象基板正在成膜期间,把其次的成膜对象基板组送入投入室,先排好气,同时,把前次成膜完毕的成膜对象基板组从取出室内取出来,其特征是,边使该成膜对象基板通过该成膜区域边使之形成膜。
作为理想的形态,例如,用从第1储料室中顺次取出该成膜对象基板,使之顺次通过成膜区域,顺次取入到第2储料室中,接着从第2储料室中顺次取出该成膜对象基板,使之顺次通过成膜区域,顺次取入第1储料室中去的办法,在密闭的成膜室中反复进行移动,就可成膜,更为理想的是采用使该通过速度实质上成为恒定的速度的办法,就可以制造带均匀的薄膜的基板。
另一方面,作为用来实施这种带薄膜的基板的制造方法的装置,是下述带薄膜的基板的制造装置,其特征是具有如下构成在成膜区域的前后,分别具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第1和第2储料室的成膜室;在该成膜室的前后,分别具有可多级式地收纳成膜对象基板的储料室的投入室和取出室;该成膜室、该投入室和该取出室分别独立地具有可排气的排气装置;该成膜室具有成膜粒子产生源、使该成膜对象基板通过成膜区域的装置和把该成膜对象基板组从第1储料室中顺次取出到该通过装置中去,并从该通过装置中取入到第2储料室中去的装置。


图1是从侧面看的本发明的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例。
图2是从上面看图1的顶视图。
图3示出了本发明的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的成膜监视器的位置。
图4示出了现有的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例。
图5示出了现有的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具。
图6示出了现有的带薄膜的基板的连续式的制造方法的一个实施例。
图7示出了本发明例与现有例的成膜区域的比较。
图8示出了把成膜对象基板设置于现有例中的基板保持夹具中的一个例子。
图9示出了现有的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的成膜监视器的位置。
图10示出了把成膜对象基板设置于本发明的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具中去的一个例子。
图11示出了把成膜对象基板设置于本发明的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具中去的一个例子。
图12示出了把成膜对象基板设置于本发明的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具中去的一个例子。
图13示出了把成膜对象基板设置于现有的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具中去的一个例子。
图14示出了把成膜对象基板设置于现有的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具中去的一个例子。
图15示出了把成膜对象基板设置于现有的带薄膜的基板的制造方法的一个实施例中的基板保持夹具中去的一个例子。
图16示出了本发明的实施例1中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图17示出了本发明的实施例2中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图18示出了本发明的实施例3中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图19示出了本身为现有方法的比较例1中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图20示出了本身为现有方法的比较例2中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图21示出了本身为现有方法的比较例3中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图22示出了本发明的实施例4中的带薄膜的基板的制造方法中的红外反射镜的分光透射率特性的一个例子。
图23示出了本发明的实施例5中的带薄膜的基板的制造方法中的防反射滤光片的分光特性的一个例子。
图24是本发明的带薄膜的基板(基板保持夹具)的一个例子。
以下,边参照附图边对本发明的带薄膜的基板的制造方法的一个实施方案进行说明。
在本发明中,作为成膜对象基板,理想的是用玻璃平板和塑料平板或者塑料薄板、塑料薄片(film)等等。作为这里所说的塑料,指的是聚甲基丙烯酸系树脂、聚烯系树脂、聚醚系树脂、聚碳酸脂系树脂、聚酯系树脂、聚砜系树脂、聚酰胺系树脂、多硫化合物(polysulfide)系树脂、不饱和聚酯系树脂、环氧系树脂、密胺系树脂、苯酚系树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、马来酰亚胺系树脂、聚磷嗪系树脂、尿烷系树脂、聚醋酸乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、苯乙烯系树脂、氯乙烯系树脂、纤维素系树脂、二甘醇双芳基碳酸脂聚合物(CR-39)等等。在这些成膜对象基板上形成了薄膜之后,在作为光学滤光片或显示装置的防反射膜来使用的情况下,成膜对象基板,理想的是用透明或半透明的基板。为了改善最近的显示图像的对比度,或为了易于看图像,理想的是使透射率为30~70%,或者再使得对颜色具有选择透射性。更为理想的是对显示图像的颜色无损害的那种灰色系的颜色。
首先,对使用已被固定的成膜监视器的情况进行说明。
在成膜对象基板越是大型的情况下,本发明的效果就越好。对于成膜对象基板的短边为成膜区域的宽度的1/5以上或20cm以上的情况是合适的,在26cm以上的情况下,则更为合适。
此外,如图9所示,把成膜对象基板配置为使得在移动方向上形成一列,也可把该成膜对象基板的列多列并排,同时使之边暴露于成膜粒子中边形成膜。另外,成膜对象基板的列不仅可把成膜对象基板排列成直线状,也可使成膜对象基板沿圆之类的曲线排列。比如说,也可使成膜对象基板沿着圆排列,在成膜中使这些基板沿上述圆转动,使同一基板反复通过成膜区域。
所谓成膜区域,指的是在与成膜基板的成膜面实质上为同一个面上,被暴露于对于形成薄膜来说足够的量的成膜粒子中的区域。就是说,在把成膜基板配置成为多列的情况下,该基板区域及其间隙以及其周边的合计区域就是上述成膜区域(图9的成膜区域20)。
此外,在本发明中,固定设置成膜监视器的位置可以定为成膜区域的外侧(就是说,成膜区域限定构件的背侧等)。若满足该条件,则就可以形成监视器薄膜的膜厚与形成于成膜对象基板上的薄膜之间的相互关联,而不会对成膜对象基板的配置等加以限制。而且,由于可以取消存在于成膜粒子的发生源和成膜监视器之间的部分,所以可以形成与在成膜对象基板上所形成的薄膜同等的监视器薄膜,可以以良好的精度控制成膜工艺。不言而喻,成膜监视器也可设于成膜区域之内且在基板区域之外。
图1示出了本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置的一个实施例。该实施例被配置为把投入室102、第1储料室103、成膜室104、第2储料室105和取出室106连接起来。此外,第1储料室103和第2储料室105由同样的已密闭起来的真空室构成而不用闸门阀与成膜室分隔开来。因此,在成膜室104之中,把第1储料室103和第2储料室105做成为被包含于成膜室104之内。成膜对象基板109已被夹持于基板保持夹具108中。一个成膜单位由比如说20个基板保持夹具组108组成,在该一个室内可以收纳该成膜单位。
着眼于成膜基板的移动,以下说明成膜工序的一例。该例子从以下的A开始主要由一个工序为单位构成。
A工序在把第1基板保持夹具组108投入并使之位于投入室102内的状态下,对投入室102、成膜室104和取出室106进行排气的工序。
B工序在已使投入室102对大气进行了屏蔽的状态下,使第1基板保持夹具组108顺次移动到第1储料室103中去的工序。
C工序在已把投入室102、成膜室104和取出室106屏蔽起来的状态下,在使投入室102对大气开放之后,投入第2基板保持夹具组108并对投入室102进行排气期间,在成膜室104中从第1储料室103中每次一个地取出第1基板保持夹具108,边使之放置于移动装置110上顺次进行移动,边通过比如说把20个成膜对象基板组109暴露于成膜粒子5中的成膜区域,顺次从移动装置110投入第2储料室105,比如说把20个基板保持夹具组108全部移往第2储料室105的工序。
D工序在已使投入室102和取出室106对大气进行了屏蔽的状态下,在使第1基板保持夹具组108顺次从第2储料室105移往取出室106的期间,使第2基板保持夹具组108从投入室102顺次移往第1储料室103的工序。
E工序在已把投入室102、成膜室104和取出室106屏蔽起来的状态下,在已使取出室106对大气开放且已取出了第1基板保持夹具组108之后,在对取出室106进行排气的期间,使投入室102对大气开放,把第3基板保持夹具组108投入投入室102中去,对投入室102进行排气期间,在成膜室104中从第1储料室103中每次一个地取出第2基板保持夹具108,边使之放置于移动装置110上,顺次通过成膜区域,边使比如说把20个成膜对象基板组109成膜,顺次从移动装置110投入第2储料室,比如说把20个基板保持夹具组108全部移往第2储料室105的工序。
F工序在已使投入室102和取出室106对大气进行了屏蔽的状态下,在使第2基板保持夹具组108顺次从第2储料室105移往取出室106的期间,使第3基板保持夹具组108从投入室102顺次移往第1储料室103的工序。
G工序在已把投入室102、成膜室104和取出室106屏蔽起来的状态下,在已使取出室106对大气开放且已取出了第1基板保持夹具组108之后,在对取出室106进行排气的期间,使投入室102对大气开放,把第4基板保持夹具108投入投入室102中去,对投入室102进行排气期间,在成膜室104中从第1储料室103中每次一个地取出第2基板保持夹具组108,边使之放置于移动装置110上顺次通过成膜区域,边使比如说20个成膜对象基板组109暴露于成膜粒子5中成膜,顺次从移动装置110投入第2储料室105,把比如说20个基板保持夹具组108全部移往第2储料室105的工序。
H工序n次(n为任意的次数)反复F~G的工序。
还有,在本发明的成膜工序中,还可含有下述那样的处理。比如,成膜和处理可以交互地进行等。这里,所说的处理可以举出用氧等离子体、各种气体等离子体、离子枪所产生的氧离子或氩离子等的照射所进行的基板处理等。用这种处理的目的是为了增强成膜对象基板与成膜物质,或成膜物质与成膜物质之间的附着力等。
此外,成膜工序利用比如说从电子枪所发出的电子线继续对薄膜材料3的成膜粒子产生部位2加热,使之从该处产生成膜粒子。这时,一开始闸门11关闭着,成膜粒子不可能到达成膜对象基板。当成膜粒子产生部位2的温度达到了正常状态后,成膜粒子的产生强度也将达到正常状态。对此进行确认之后打开闸门11。在用成膜监视器确认正在稳定的成膜之后,使基板保持夹具组108从图1的比如说左方以某一速度向右方移动。这时,根据成膜监视器的信息有时候理想的是使移动速度可变。从成膜粒子产生部位2产生出来的成膜粒子在以成膜粒子束轴9的方向为中心的方向上成放射状飞行,到达成膜对象基板组109的各个基板上。
监视器薄膜的膜厚要照顾到使之变成为与已在成膜对象基板组的各基板上形成的薄膜的膜厚具有一定的相关关系的膜厚。理想的是,比如说已在20组的成膜对象基板组109中形成了薄膜的时候,成膜监视器8上的薄膜膜厚成为已在成膜对象基板组109上所形成的薄膜的约20倍的膜厚。实际上,这样的对应关系可以用实验严密地求出。另外,从这一结果还可以求出成膜监视器薄膜的膜厚的单位时间内的变化与已在成膜对象基板组109上形成的薄膜的膜厚的单位时间内的变化的对应关系。
根据该薄膜的膜厚测定结果,就可以对成膜中的成膜速度或要形成的薄膜的折射率等的特性进行调整。进行下述成膜工艺的控制在已经确认成膜对象基板组109的比如说第20个这最后一个基板保持夹具组108的比如说第20个已通过了成膜区域之后,就关闭闸门11,结束成膜。
此外,在形成多层膜的时候,使基板保持夹具组108从第1储料室103顺次向移动装置110移动,使之放置到移动装置110上,边使之顺次移动边使比如说20个成膜对象基板组109暴露于成膜粒子5中成膜,顺次使之从移动装置110投入第2储料室105中,在使比如说20个基板保持夹具组109全部移动到了第2储料室105中之后,交换成膜粒子产生源的物质,下一次在相反的方向上顺次把基板保持夹具组108从第2储料室105移动到移动装置110中去,使之放置到移动装置110上,边使之顺次移动边使比如说20个成膜对象基板组109暴露于成膜粒子5中成膜,顺次使比如说20个基板保持夹具组108全部从第1储料室103移动到第2储料室105中去。结果变成为反复进行上述过程。在移动次数为偶数的时候,在最后的成膜结束后,在使基板保持夹具组108放置到移动装置110上进行移动的时候,如果不暴露于成膜粒子中而使之从图的左方向右方移动,则上述同样的工序是可能的。
图3示出了固定设置成膜监视器的位置。除去把成膜监视器8配置于成膜区域的外侧来测定监视器薄膜的膜厚之外,与示于图9的现有的带薄膜的基板的制造方法是一样的。成膜监视器8被配置在与成膜对象基板310的进行方向以及成膜粒子束轴9这两者相垂直的方向上偏离开基板区域20之外的位置上。由于成膜监视器8被配置于该位置上,所以可以在大小为图9的情况下的二倍的成膜对象基板310上形成薄膜。此外,若象该实施例这样,在成膜对象基板的列的外侧设置成膜监视器,则可以使成膜监视器与成膜粒子产生源之间的距离近似于成膜对象基板与成膜粒子产生源之间的距离,是理想的。
此外,在成膜监视器上形成的监视器薄膜的成膜条件理想的是与在成膜对象基板上形成的薄膜的成膜条件近似。虽然与作为目的的薄膜的特性也有关系,但得到比如说折射率、密度、电学特性等的物理特性和膜厚与基板区域内近似的监视器薄膜是理想的。
为了象上述那样地使监视器薄膜的成膜条件与在成膜对象基板上形成的薄膜近似,就如WO95/33081号公报中所述的那样来定监视器的位置,是更理想的。
根据该薄膜的膜厚测定结果,进行下述成膜工艺的控制调节成膜中的成膜速度或所形成的薄膜的折射率等的特性,在已得到了规定的膜厚时关闭闸门11,使成膜结束。
另外,在本发明中,所谓成膜区域限定构件是一种位于成膜粒子发生源和成膜对象基板之间、具有限制成膜粒子的飞行范围的功能的构件。例如,可以用图1所示的成膜区域限定构件4(限定成膜区域的基板进行方向大小或形状的板,在图2中,成膜区域20之所以成为线管形,是因为由半月形的成膜区域限定构件限定成膜区域的缘故)那样的构件。为了在成膜区域限定构件的成膜粒子源一侧能得到与成膜区域相同的条件,若在该位置上设置成膜监视器来测定监视器薄膜的膜厚,则理想的是使得易于和成膜对象基板的薄膜的膜厚之间产生相关。再有,也可以以成膜区域限定构件为成膜监视器,测定在它上边形成的监视器薄膜的膜厚。
对于成膜监视器本身是可移动的情况下,在W095/33081号公报中已有所述,在本发明中也可以使用。
在本发明中,所说的使成膜对象基板边通过成膜区域边成膜的意思是,使成膜对象基板通过成膜区域,直到结束为止不停止。若在通过中停止,则将在暴露于成膜粒子中的时间内,形成通过方向的不均匀,变成为难于得到均匀的薄膜。因此,使通过速度恒定是特别理想的。但是,短时间的间歇移动或在通过时间上不会产生部分差那样的短时间的停止是允许的。就是说,如果是即便是有停止但对于通过方向暴露于成膜粒子中的时间并不产生所需以上变动的停止的话,则也不会与使之通过成膜区域边成膜的定义有抵触。通过时间的部分差,虽然还与别的条件有关,但一般是20%以下,理想的是10%以下,特别理想的是5%以下。恒速虽然是令人满意的,但若根据监视器膜厚自动控制通过速度,则结果也必然地会变成为产生小的速度变动。
在本发明中,什么样的薄膜都可以,但理想的是用控制光的反射或透射特性的光学薄膜,或用于提高塑料基板等的表面硬度的硬涂层(hardcoat),或者绝缘膜和导电性膜等等。其中,需要对膜厚进行精密控制的光学薄膜是特别合适的本发明的使用对象。特别是各种显示装置的防反射膜,由于成膜对象基板多为大型基板,而且是多层的,所以是合适的。特别是在最近为世人注目的显示器荧光屏的对角线长度从28英寸到60英寸这么大型显示器荧光屏,用薄型且可以容易地实现的PDP的用途的例子中,以安装在前面使用、提高图像对比度、防止外光反射、红外线削弱、电磁波削弱等为目的的防反射光学滤光片,或在溅射技术中被认为是很难的MgO成膜中,作为实现仅仅使间歇时间与别的工序进行匹配的高速成膜的方法也受到人们的注目。
在本发明中,作为监视器薄膜的膜厚的测定方法,理想的是用光干涉法或能量吸收法进行测定的方法,测定把成膜监视器等置于成膜粒子束内部且已在其上边形成的薄膜的膜厚,或测定监视器的机械性共振频率的变化的方法,或是在薄膜具有导电性的情况下,测定其电阻的方法等等。在薄膜是光学薄膜的情况下,在测定精度这一点上光干涉法是理想的。
在用光干涉法进行的膜厚的测定中,比如,可以用把特定波长的光照射到监视器上,然后,用测定该处的光的反射强度或透射强度等方法。这种方法利用了随着薄膜的折射率和膜厚的不同光的干涉的样子不同,光的反射率或透射率在成膜中周期性地变化的性质,例如,捕捉住反射光强度的极大或极小来测定膜厚。这时,虽然不仅仅是膜厚,连折射率的影响也将反映到测定结果中来,但在光学薄膜的情况下,大多不仅以薄膜的膜厚本身为目的,而是以使薄膜内部的光学的光程长度形成特定值为目的,无宁说是理想的。
在用光干涉法的情况下,利用干涉光的强度对于膜厚周期性的变化的现象来控制成膜工艺,是理想的。就是说,在薄膜内的光学的光程长度(与膜厚和折射率之积成比例)是测定光的波长λ的1/4倍的整数倍的时候,由于干涉光的强度具有极值,所以,若在满足该条件时中止成膜,则薄膜内的光程长度可以保证将变成测定光的1/4倍的整数倍。因此,可以用比用干涉光的绝对值进行控制还好的重复性来测定膜厚。
此外,使之计算反射光的强度的时间变化,并以之作为光学薄膜(薄膜的折射率×物理膜厚)的时间变化,就是说作为薄膜的淀积速度来控制工艺条件,也很理想。
还有,在薄膜有数μm以上的膜厚或薄膜的透射率低的时候,用测定石英振子的机械共振频率的变化的方法是理想的。
在反应性离子注入、溅射等方法的情况下,利用了等离子体的能量吸收法常常用起来很理想。
在本发明中,作为使之产生成膜粒子的成膜工艺,理想的是使用真空蒸镀、离子加速蒸镀、离子注入、溅射和烧蚀等。
所谓真空蒸镀,是一种比如说在真空中加热薄膜材料使之蒸镀或升华,把其蒸汽输送往比较低温的成膜对象基板的上边使之凝缩、析出,以形成薄膜的方法。薄膜材料的加热,比如说,可以使电子束等的带电粒子束照射薄膜材料的表面来进行。
所谓离子加速蒸镀,是一种在例如辉光放电等的等离子体中,对已进行了电位偏置的成膜对象基板进行的真空蒸镀,是一种对于成膜对象基板,在成膜粒子发生源的相反一侧设置电极,对在等离子体中电离后的离子粒子进行牵引的方法。所谓溅射,是一种在真空气氛中,使离子、分子、或原子等高能粒子束照射到薄膜材料的表面上将其能量直接赋予薄膜材料的成膜粒子(原子、分子、或其原子团),不用加热,使之放射到真空气氛中来的方法。而烧蚀则是用光进行同样的能量供给。
这些中的哪一种都是使薄膜的材料粒子在真空中飞行的方法,是使从成膜粒子源以特定的方向(比如成膜粒子发生源面的法线方向等)为中心的方向上,产生使成膜粒子的飞行方向放射状地发散的成膜粒子的方法。成为该粒子的飞行的中心的方向轴叫做成膜粒子束轴。一般说,在沿成膜粒子束轴的方向上飞行的粒子数量最多,而离该轴越远,则成膜粒子的数量越小,同时,还具有成膜粒子所具有的动能也变小的倾向。
成膜粒子所具有的动能,大多对将在成膜对象基板上形成的薄膜的折射率等的特性有影响。一般说,成膜粒子的动能越高,则越能以高的折射率形成均质的薄膜。另外,成膜粒子的飞行方向越接近成膜对象基板上的薄膜形成方向,即越接近基板面法线方向则所形成的薄膜的折射率就越高。因此,在成膜区域的中央部分(成膜粒子束轴近旁)形成的薄膜折射率高,而越靠近成膜区域的外缘则折射率越低。同时,如上所述,由于成膜粒子数量也变少,故膜厚也变薄。
在本发明中,作为控制成膜工艺的方法,有下述一些方法(1)控制成膜对象基板或成膜对象基板组暴露在成膜粒子范围内的成膜对象基板前进方向长度的方法;(2)用成膜对象基板或成膜对象基板组通过暴露于成膜粒子中的范围的时间,进行控制的方法;(3)用单位时间内到达成膜对象基板或成膜对象基板组通过暴露于成膜粒子中的范围中的成膜粒子量进行控制的方法;(4)用成膜对象基板或成膜对象基板组的表面温度进行控制的方法。
首先,对用(1)的方法的成膜工艺的控制进行说明。在成膜对象基板上所形成的薄膜的膜厚,基本上与到达基板的表面上的成膜粒子的单位时间内的成膜粒子数和该表面处于成膜区域中的时间之积成比例。因此,借助于成膜区域的基板的前进方向的大小进行调节,就可以控制将形成于成膜对象基板上的薄膜的膜厚。
此外,为了使成膜对象基板边通过成膜区域边成膜,成膜对象基板的同一表面部位要边横切成膜粒子束边成膜。在如上述那样,即便是在成膜粒子束内部,在成膜粒子束轴近旁和周边,成膜离子的数量等的条件也不一样。因此,即便是在成膜对象基板中,在成膜中,在通过粒子束轴的近旁的部位和仅仅通过周边部分的部位中,即便是恰好同样的时间暴露于成膜区域之内,同一的膜厚或物理特性也会不一样。为此,如图3的成膜区域20所示,成膜区域的形状,一般说,理想的是做成线管式。因此,采用把已做成为半月状的形状的成膜区域限定构件放置到成膜粒子的飞行路径上的办法,把成膜区域的形状修正为在基板的进行方向上形成弧的筒状的形状是理想的。还有,该成膜区域限定构件,比如说,首先,根据所谓的余弦法则(成膜膜厚与成膜粒子的飞行方向和粒子束轴所构成的夹角的余弦的三次方或四次方成比例的法则)制作,并用它反复地进行成膜实验,直到得到满意的膜厚和折射率的分布为止,进行决定最终的形状等以进行制作。此外采用使该成膜限定构件在上下或基板的进行方向上移动的办法,就得以理想地控制薄膜的膜厚。在成膜粒子的发生物质不同的情况下,由于飞行分布不同,理想的是对于其每一种类交换该成膜区域限定构件。
其次,对使用了(2)的方法的成膜工艺的控制进行说明。这种控制,具体说来,是一种使成膜对象基板的移动速度根据在成膜监视器上成膜的膜厚进行变化的控制。这和(1)的方法一样,是一种对成膜对象基板的表面暴露于成膜粒子中的时间的长度进行控制的方法。一般说,从成膜源飞出来的成膜粒子量或其动能取决于真空容器的状态就是说取决于真空度、容器的污染状态、和从所投入的基板的脱气效果而变化。因此,要边监视监视器膜厚的变化(即成膜速度)边使之变化,使得引起这些而带来的成膜的变动借助于移动速度而使薄膜增添均一性。得以理想地进行比如说若成膜速度快,则加快移动速度,反之,若成膜速度慢,则减慢移动速度这样的控制。
其次,对应用了(3)的方法成膜工艺的控制进行说明。这是一种根据膜厚监视器中的监视膜厚调节投入到发生源中去的能量的方法。应用这种方法就可以控制到达成膜区域中的单位时间内的成膜粒子数和成膜粒子的能量。例如,在用电子枪把能量给予薄膜材料的成膜粒子发生部分时,若成膜速度快,则减小电子枪的灯丝电流,若成膜速度慢,则加大电子枪灯丝电流,用这种办法,就可以控制成膜工艺。在该方法的情况下,采用测定监视器薄膜的膜厚的办法,就可以进行工艺的反馈控制。
其次,对应用了(4)的方法的成膜工艺的控制进行说明。即便是到达成膜区域的成膜粒子数一样,也是成膜对象基板的表面温度越高则成膜速度越高,且折射率将取决于所要形成的薄膜的种类,折射率将会变高。利用这一性质,就可以用成膜对象的表面温度进行成膜速度或折射率等的成膜工艺的控制。其中,作为加热器,用以利用光的辐射的卤素灯泡或以红外辐射和热传导为主要目的的铠装加热器(微波加热器)或镍络丝加热器,常常是理想的。作为控制器,虽然进行通断控制的控制器不错,但理想的是用可进行PID控制的控制器。
采用对成膜监视器的监视薄膜进行监视的办法,测定成膜工艺的成膜速度,根据所得到的成膜速度来控制成膜工艺是理想的。根据发明人等的见解,成膜速度在不小的情况下,与将要形成的薄膜的物理特性具有相关关系。例如,在TiO2的成膜中,TiO2在成膜粒子的发生源中,在熔融状态下,变成Ti2O3,在真空中飞行,在飞行中或在基板上边与O2起氧化反应形成TiO2。这种氧化还原反应,受Ti3O5所具有的动能的影响很大。成膜粒子的动能是一个与成膜粒子的飞行速度具有一对一的对应关系的物理量,和成膜速度具有很强的相关关系。本发明人等发现,在这种膜的成膜中,采用控制成膜速度的办法,可以形成具有理想的物理特性的薄膜。例如,在特定的成膜速度的时候,有时候可以形成折射率高的薄膜而无吸收。在这样的情况下,理想的是使成膜速度稳定化于最佳值。此外,还有时候用使成膜速度周期性变化的办法,使薄膜的物理特性周期性地变化。如上所述,作为可以用成膜速度控制物理特性的薄膜材料物质理想的是用最近在LCD中应用的ITO(氧化铟锡)、SnO2、In2O3、ZnO、MgO等。
在本发明中,作为控制膜厚分布或膜性能分布的方法,理想的是在成膜粒子发生源上动脑筋。就是说,理想的是用下述方法使成膜粒子发生物质以某一速度连续地向成膜粒子发生部位移动,消除熔融部分形状的时间性变化,使得成膜膜厚分布或膜性能分布在时间上保持恒定。这样一来,结果将变成对于要求象防反射光学滤光片的例子那样的精度的光学薄膜的成膜,可以保证成膜对象板组的通过方向的成膜膜厚分布或膜性能。
在本发明中,在处理特别是蒸镀法的情况下,在成膜对象基板是树脂的情况下,特别是成膜对象基板与成膜粒子的发生源之间的距离大于500mm是理想的,有时候离开800mm以上则更为理想。若比500mm还短,则在使树脂基板等成膜的时候,有时候来自成膜粒子的发生源的辐射热的影响大,使基板经受不起。还有在ITO成膜和MgO的成膜等的情况下,虽然反应性镀法用得很好,但由于与氧气之间的反应不充分,有时候会变成具有色吸收的膜。另外,还易于受成膜粒子发生源的偏差的影响,变成为膜厚不匀的根源。
在本发明中,在成膜室中有储料室。这一点,特别是在处理树脂系基板的时候,由于有可能把成膜对象基板在高真空区域中长时间保持,故基板的加热或除气可以很充分,所以可以形成在物性上非常优秀的膜。此外,还有成膜对象基板的移动得以平滑地进行的优点。
在本发明中,多级储料室的构造,对于成膜对象基板组的成膜区域移动方向,在直角方向上变成为多级,且成膜对象基板组的取出取入方向,理想的是与该成膜对象基板组的成膜区域移动方向一致。若在储料室的多级中进行收纳的方向和从储料室中的成膜对象基板组的取出取入方向以及成膜对象基板组的成膜区域移动方向这三者是三维(3轴方向)的,则在成膜对象基板组的方向转换时就需要有复杂的机构,而且为把该机构放入真空中去,在驱动部分的真空密封这一点上非常之难。在本发明中,对于成膜对象基板组的成膜区域移动方向,在直角方向上已变成多级,且成膜对象基板组的取出取入方向由于与该成膜对象基板组的成膜区域移动方向为同一个方向,所以多级的储料室的基板(基板保持夹具)的夹持部分和从多级的储料室取出取入基板(基板保持夹具)夹持部分得以在大致同一平面上进行基板的移动,如果使基板向其取出后的方向上移动,由于可以使基板暴露于成膜区域中,故在机构上是合理的。例如,以上下驱动储料室,基板(基板保持夹具)的取出取入方向和基板(基板保持夹具)的成膜区域移动方向是水平方向的情况为例进行说明。储料室的一部分已变成为在图24中的边XY部分和边ZW部分接受基板的构造,使基板的取出取入方向与基板的成膜区域移动方向一致,若在该方向上排列滚筒,则由于可以用储料室的上下移动用该滚筒接受基板(基板保持夹具)的图中边XW部分和边YZ部分,所以具有基板的移动得以非常平滑地进行的优点。由于真空密封可用放入用于进行上下驱动的驱动轴的真空密封和放入用于进行水平搬运的驱动轴的真空密封构成,所以非常易于进行设计,维修也很容易。在生产上也不易产生故障。
在这种情况下,由于水平搬运部分可用滚筒进行,所以滚筒驱动可以利用伺服电机,可以得到精度非常好的基板搬运速度。此外,一直到成膜区域为止使基板(基板保持夹具)加速,在成膜区域中使之成为恒定速度,从成膜区域开始加速然后减速这样的速度控制也非常易于实施。因此,用该构造是非常理想的。
作为本发明的基板的加热方法,理想的是在成膜室或者其前后的投入室或取出室或者在另一其前后的投入室或取出室或者在所有的室中加热,但是,把加热器夹在基板的储料室内的多级构造之中这种构造,在基板的均匀加热这一点上用起来是理想的。就是说,储料室的构造理想是变成为使基板部分、加热器部分、基板部分、加热器部分这样的交互地配置的构造。若把它应用到成膜室之内的成膜区域的前后的储料室、其前后的投入室或取出室,或者另一在其前后的投入室或取出室中,则是理想的。
在本发明中,成膜室理想的是具备可把成膜室变更为不同的工艺条件的装置。例如,气体导入装置装备可以调整其气体量的部件。在这种情况下,在不同的薄膜种类的薄膜形成中,可以改变其成膜时的真空度。在防反射光学滤光片的那样的光学薄膜的情况下,则其薄膜的折射率常常用薄膜形成时的真空压力进行控制,或者使之变化。ZrO2膜那样的薄膜是一个非常好的例子。在这种薄膜的情况下,非常有效。此外,在进行离子加速蒸镀的薄膜、进行高频离子注入的薄膜、进行通常的蒸镀的薄膜的情况下,用不同的方法进行蒸镀的情况下,有时候蒸镀装置也可仅仅用电子枪以公用的方式进行,这在装置的低造价化方面是非常有利的,还有,由于可以用同一真空室进行,所以可以在用同一排气机构得到了高真空的不加改变的情况下,变更工艺条件,非常理想。
此外,在象带通滤光片那样把高折射率膜和低折射率膜交互地做成多层的所谓重复多层膜的情况下,是非常有效的。由于交互配置同一工艺条件,所以当15层或30层那样地形成多层膜时,要做成所需层数那么多的成膜室的话则将变成非常长(大)的成膜装置,但若使用本发明的装置,则采用使基板的成膜区域移动方向进行往复的办法,就可以在一个成膜室中顺利地多次成膜,具有可以用非常小型的装置进行生产的特征。
用一次通过使之通过真空装置,在取出到外部之后,再次使之通过装置的方式不仅费功夫,特别是对于物理性能,详细地说对于膜与膜的附着性影响很大。用进行一次通过的成膜且在已暴露于大气中之后,再次使之通过真空处理装置这样的反复形成的多层膜,在交叉线膜剥离试验中会产生膜剥离,但用具有在本系统中所采用的储料室的方式,在成膜室中保持真空原封不动地形成的多层膜的膜,膜与膜之间的附着性好,在交叉线膜剥离试验中没有问题。
在本发明中,在显示荧光屏的前面板等的用途中所使用的防反射光学滤光片的情况下,有时候在其最外层上常常要进行防止污染功能的防水处理。有时候要使用,例如,已含浸过氟系有机溶液的蒸镀材料。在这种情况下,由于氟系的有机物质有时会妨害薄膜的附着性,所以,对成膜室进行隔离有时是理想的。另外,在成膜装置对完全不同的膜进行成膜的情况下,也常常使成膜室进行隔离。
以下,举实施例进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1用图1的成膜装置在成膜对象基板组上形成薄膜,制造带薄膜的基板。该带薄膜的基板是用作显示装置的防反射滤光片的基板,薄膜是光学薄膜。必须进行严格的膜厚管理。
成膜工艺是真空蒸镀、离子加速蒸镀或高频离子注入,成膜对象基板的原料用的是透明的塑料。成膜区域的宽度定为1200mm。这时,装置的安装面积为约为100m2,装置的运行人员是二人。由于成膜室是一个,故排气泵也可节约,且由于本身为用于使之产生成膜粒子的装置的电子枪没有必要准备多个,所以造价非常便宜。
成膜监视器,配置于成膜区域的外侧,消除了对基板尺寸的影响。
成膜监视器与成膜的粒子发生源之间的距离,定为在成膜区域和上述发生源的最短距离和最长距离之间的距离,使成膜监视器的法线方向与在成膜监视器的位置处的成膜粒子的飞行方向一致。此外,在已形成于成膜监视器上的监视器薄膜的膜厚测定中,同时使用了光干涉式的光学式膜厚计和水晶式膜厚计。
要成膜的膜的构成如表1所示。着眼于成膜工序进行以下说明。
在一个成膜对象基板保持夹具(500mm×1200mm)上放置4片已对对角线长度为14英寸(35cm)的显示装置的防表面反射滤光片用基板PMMA(330mm×260mm×2mm)施以有机硅烷系的硬涂层的基板。图10示出了这一状况。准备20套该基板保持夹具,使之构成20组的基板组。基板加热用微波加热器或卤素灯泡进行加热,使得基板温度变成为80℃。
(0)作为前工序用成膜室的等离子体产生型离子枪(日本新库伦(株)制RIS型离子枪),在加速电压500V、加速电流100mA下,对氧离子加速,边对成膜对象基板的通过区域进行照射,边以3m/分的速度使之移动已照射成膜对象基板20组。到20组全部的成膜对象基板组的移动结束为止是4分钟。
(1)把第1层的ZrO2的加热时间(气体放出时间)设为2分钟,ZrO2的发生部位的温度达到正常状态。之后打开闸门,在已用成膜监视器确认了30秒钟的成膜的稳定性后,开始进行移动使成膜对象基板20组暴露于成膜区域内。使电子枪送往成膜粒子发生源的能量恒定,对移动速度进行控制,使得成膜膜厚恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约5分钟。
(2)第2层的SiO2,在蒸镀第1层时,预加热(这里,所谓预加热指的是使成膜粒子发生部位的温度变成正常状态)结束,在(1)中关闭闸门的同时,打开位于SiO2上部的闸门,在用成膜监视器确认了30秒钟成膜的稳定性之后,开始进行移动使成膜对象基板20组暴露于成膜区域内。使电子枪送往成膜粒子发生源的能量恒定,对移动速度进行控制,使得成膜膜厚恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约2分钟。
(3)第3层的I.T.O.在第2层的蒸镀时,预加热结束,在(2)中,在关闭闸门的同时,导入氧使成膜室的压力变为3.0×10-2Pa,利用已设于成膜室中的天线,加上500W,13.56MHz的高频,使之变成氧等离子状态,再用等离子发生型离子枪使氧离子化之后,使氧离子加速,边向成膜对象基板被暴露的方向照射,边打开位于I.T.O.的上部的闸门,在用成膜监视器确认了30秒钟的成膜的稳定性之后,开始进行移动,使成膜对象基板20组暴露于成膜区域中,使电子枪送往成膜粒子发生源的能量恒定,对移动速度进行控制,使得成膜膜厚恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约5分钟。
(4)第4层的TiO2,在第3层的蒸镀时,预加热结束,在(3)中,在关闭闸门的同时,导入氧使成膜室的压力变为1.0×10-2Pa,打开位于TiO2的上部的闸门,在用成膜监视器确认了30秒钟的成膜的稳定性之后,开始进行移动,使成膜对象基板20组暴露于成膜区域中。对电子枪送往成膜粒子发生源的能量,监视已附着于水晶式膜厚计的传感器上的膜的淀积速度,进行输出的反馈控制,使得该淀积速度变为恒定。对移动速度进行控制,使得成膜膜厚恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约5分钟。
(5)第5层的SiO2,在蒸镀第4层时,预加热结束,在(4)中关闭闸门的同时,打开位于SiO2上部的闸门,在用成膜监视器确认了30秒钟成膜的稳定性之后,开始进行移动使成膜对象基板20组暴露于成膜区域内。对电子枪送往成膜粒子发生源的能量进行输出控制,以使成膜粒子的成膜速度变为恒定,对移动速度进行移动速度控制,使得成膜膜厚变为恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约2分钟。
对(0)~(5)的时间要加上机器的机构损失时间,使20组的成膜对象基板成膜的一个间歇时间是30分钟。
使该间歇周期反复运行140次,包括初始排气和最终取出时间在内,是72小时(3天)。这时所生产的14英寸(35cm)的显示装置的防表面反射滤光片,是11200片(20个夹具×4片×140次)。
比较例1用与特开平3-193873所述的连续真空薄膜形成装置相类似的装置(示于图6),在成膜对象基板组上形成薄膜,制造了带薄膜的基板。该带薄膜的基板是用作显示装置的防反射滤光片的基板,因而薄膜是光学薄膜,必须进行严格的膜厚管理。
成膜工艺是真空蒸镀,把透明的塑料用作成膜对象基板的原料。成膜区域的宽度定为1200mm。就是说,用了成膜宽度可为1200mm的装置。这时,装置的安装面积约100m2,装置的运行人员是2人。
成膜监视器,如图4所示,置于圆形穹顶式基板保持夹具的中心部分处,圆形穹顶式基板保持夹具在中心部分处有间隙孔。已形成于成膜监视器上的监视薄膜的膜厚测定使用光干涉式的装置。
要成膜的膜的构成如表1所示。着眼于成膜工序进行以下说明。
在一个圆形穹顶式基板保持夹具(φ1200mm[直径])上最密填充设置8片已对对角线长度为14英寸(35cm)的显示装置的防表面反射滤光片用基板PMMA(330mm×260mm×2mm)施以有机硅烷系的硬涂层的基板。图13示出了这一状况。准备20套该基板保持夹具,使之构成20组的基板组。基板加热用微波加热器或卤素灯泡进行加热,使得基板温度变成为80℃。
(0)作为前工序边使圆形穹顶式基板保持夹具水平转动,边用热阴极电子冲击型离子枪(日本新库伦(株)制KIS型离子枪),在加速电压500V、加速电流100mA下,对氧离子加速,对成膜对象基板照射1分钟。之后,在成膜中使圆形穹顶式基板保持夹具进行水平旋转。
(1)把第1层的ZrO2的加热时间(气体放出时间)设为3分钟,ZrO2的发生部位的温度达到正常状态。之后打开闸门,在8片成膜对象基板上成膜,在对成膜监视器进行监视并确认已达到了目标膜之后,关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约1分钟。
(2)第2层的SiO2,在蒸镀第1层时,预加热结束,在(1)中关闭闸门的同时,打开位于SiO2上部的闸门,在8片成膜对象基板上成膜,在对成膜监视器进行监视并确认已达到了目标膜之后,关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约1分钟。
(3)第3层的I.T.O.在第2层的蒸镀时,预加热结束,在(2)中,在关闭闸门的同时,导入氧使成膜室的压力变为3.0×10-2Pa,利用已设于成膜室中的天线,加上500W,13.56MHz的高频,使之变成氧等离子状态,再用等离子发生型离子枪使氧离子化之后,使氧离子加速,边向成膜对象基板上照射,边打开位于I.T.O.的上部的闸门,在8片成膜对象基板上成膜,在对成膜监视器进行监视并确认已达到了目标膜之后,关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约3分钟。
(4)第4层的TiO2,在第3层的蒸镀时,预加热结束,在(3)中,在关闭闸门的同时,导入氧使成膜室的压力变为1.0×10-2Pa,打开位于TiO2的上部的闸门,在8片成膜对象基板上成膜,在对成膜监视器进行监视并确认已达到了目标膜之后,关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约3分钟。
(5)第5层的SiO2,在蒸镀第4层时,预加热结束,在(4)中关闭闸门的同时,打开位于SiO2上部的闸门,在8片成膜对象基板上成膜,在对成膜监视器进行监视并确认已达到了目标膜之后,关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约2分钟。
对(0)~(5)的时间要加上机器的机构损失时间,使20组的成膜对象基板成膜的一个间歇时间是18分钟。
使该间歇周期反复运行235次,包括初始排气和最终取出时间在内,是72小时(3天)。这时所生产的14英寸(35cm)的显示装置的防表面反射滤光片,是1880片(8片×235次)。
实际上与实施例1比较后可知,尽管装置的大小和运行人员大体相同,但实施例1的生产率是比较例1的生产率的大约6倍(11200片/1880片≌6倍)。
表1
实施例2
除成膜对象基板变为17英寸(43cm)的显示装置的防表面反射滤光片用基板(310mm×380mm×2mm)的大小之外,用完全与实施例1相同的方法成膜。基板保持夹具的大小保持500mm×1200mm不变,夹具中放置3片。其状况示于图11。
由于基板保持夹具没变,故工序和间歇周期时间是一样的。
使该间歇周期反复运行140次,包括初始排气和最终取出时间在内,是72小时(3天)。这时所生产的17英寸(43cm)的显示装置的防表面反射滤光片,是8400片(20夹具×3片×140次)。
比较例2除成膜对象基板变为17英寸(43cm)的显示装置的防表面反射滤光片用基板(310mm×380mm×2mm)的大小之外,用完全与比较例1相同的方法成膜。圆形穹顶式基板保持夹具(φ1200mm[直径])的大小为φ1200mm[直径]未变,向该夹具中最密填充放置5片基板。其状况示于图14。
由于基板保持夹具没变,故工序和间歇周期时间是一样的。
使该间歇周期反复运行235次,包括初始排气和最终取出时间在内,是72小时(3天)。这时所生产的17英寸(43cm)的显示装置的防表面反射滤光片,是1175片(5片×235次)。
实际上,若与实施例2比较,则实施例2的生产率约为比较例2的生产率的7倍(8400片/1175片≌7倍)。
实施例3除成膜对象基板变为20英寸(51cm)的显示装置的防表面反射滤光片用基板(380mm×460mm×2mm)的大小之外,用完全与实施例1相同的方法成膜。基板保持夹具的大小保持500mm×1200mm不变,夹具中放置2片。其状况示于图12。
由于基板保持夹具没变,故工序和间歇周期是一样的。
使该间歇周期反复运行140次,包括初始排气和最终取出时间在内,是72小时(3天)。这时所生产的20英寸(51cm)的显示装置的防表面反射滤光片,是5600片(20夹具×2片×140次)。
比较例3除成膜对象基板变为20英寸(51cm)的显示装置的防表面反射滤光片用基板(380mm×460mm×2mm)的大小之外,用完全与实施例1相同的方法成膜。圆形穹顶式基板保持夹具(φ1200mm[直径])的大小为φ1200mm[直径]未变,向该夹具中最密填充放置3片基板。其状况示于图15。
由于基板保持夹具没变,故工序和间歇周期是一样的。
使该间歇周期反复运行235次,包括初始排气和最终取出时间在内,是72小时(3天)。这时所生产的20英寸(51cm)的显示装置的防表面反射滤光片,是705片(3片×235次)。
实际上,若与实施例3比较,则实施例3的生产率约为比较例3的生产率的8倍(5600片/705片≌8倍)。
实施例4用图1示出的成膜装置在成膜对象基板组上形成薄膜,制造带薄膜的基板。该带薄膜的基板是用作近红外反射镜的基板,由于薄膜是光学薄膜,所以必须进行严格的膜厚管理。
成膜工艺是用真空蒸镀、离子加速蒸镀法,成膜对象基板的原料用的是透明的塑料。成膜区域的宽度定为1200mm。这时,装置的安装面积为约100m2,装置的运行人员是二人。
成膜监视器,配置于成膜区域的外侧,消除了对基板尺寸的影响。
成膜监视器与成膜的粒子发生源之间的距离,定为在成膜区域和上述发生源的最短距离和最长距离之间的距离,使成膜监视器的法线方向与在成膜监视器的位置处的成膜粒子的飞行方向一致。此外,在已形成于成膜监视器上的薄膜的膜厚测定中,同时使用了光干涉式的光学式膜厚计和水晶式膜厚计。
要成膜的膜的构成如表2所示。着眼于成膜工序进行以下说明。
在一个成膜对象基板保持夹具(500mm×1200mm)上,放置一片已对做成为近红外反射镜用的透明的基板PMMA(450mm×1150mm×2mm)两面施以紫外线硬化型丙烯系硬涂膜的基板。准备20套该基板保持夹具,使之构成20组的基板组。基板加热用微波加热器或卤素灯泡进行加热,使得基板温度变成为80℃。
(0)作为前工序用成膜室的等离子体产生型离子枪(日本新库伦(株)制RIS型离子枪),在加速电压500V、加速电流100mA下,对氧离子加速,边对成膜对象基板的通过区域进行照射,边以3m/分的速度使之移动以照射成膜对象基板20组。到20组全部的成膜对象基极组结束为止是4分钟。
(1)把第1层的SiO2的加热时间(气体放出时间)设为2分钟,SiO2的发生部位的温度达到正常状态。之后打开闸门,在已用成膜监视器确认了30秒钟的成膜的稳定性后,开始进行移动使成膜对象基板20组暴露于成膜区域内。使电子枪送往成膜粒子发生源的能量,监视已附着于水晶式膜厚计的传感器上的膜的淀积速度,进行输出的反馈控制,使得该淀积速度变为恒定。对移动速度进行控制,使得成膜膜厚恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约4分钟。
(2)第2层的TiO2在第1层的蒸镀时,预加热结束,在(1)中,在关闭闸门的同时,导入氧使成膜室的压力变为1.0×10-2Pa,打开位于TiO2的上部的闸门,在用成膜监视器确认了30秒钟的成膜的稳定性之后,开始进行移动,使成膜对象基板20组暴露于成膜区域中,使电子枪送往成膜粒子发生源的能量,监视已附着于水晶式膜厚计的传感器上的膜的淀积速度,进行输出的反馈控制,使得该淀积速度变为恒定。对移动速度进行控制,使得成膜膜厚恒定。20组的全部的成膜对象基板组的移动结束之后关闭闸门。到关闭闸门为止的时间是约4分钟。
(3)第3层的SiO2在第2层的蒸镀时,预加热结束,在(2)中,在关闭闸门的同时,打开位于SiO2的上部的闸门,在用成膜监视器确认了30秒钟的成膜的稳定性之后,开始进行移动,使成膜对象基板20组暴露于成膜区域中。使成膜条件与(1)完全一样。到关闭闸门为止的时间是约4分钟。
(4)以后反复5次执行(2)、(3)。
(5)第14层的TiO2与(2)同样地进行。
(6)第15层的SiO2与(3)同样地进行。到关闭闸门为止的时间是约2分钟。
表2
实施例5用图1示出的成膜装置的大型的装置在成膜对象基板组上形成薄膜,制造带薄膜的基板。该带薄膜的基板是用作显示装置的防反射滤光片的基板,由于薄膜是光学薄膜,所以必须进行严格的膜厚管理。
成膜工艺是用真空蒸镀、离子加速蒸镀或高频离子注入法,成膜对象基板的原料用的是透明的塑料。成膜区域的宽度定为1200mm。这时,装置的安装面积为约100m2,装置的运行人员是二人。由于成膜室是一个,故排气泵也可节约,且由于本身为用于产生成膜粒子的装置的电子枪没有必要准备多个,所以是造价非常便宜的装置。
成膜监视器,配置于成膜区域的外侧,消除了对基板尺寸的影响。
成膜监视器与成膜的粒子发生源之间的距离,定为在成膜区域和上述发生源的最短距离和最长距离之间的距离,使成膜监视器的法线方向与在成膜监视器的位置处的成膜粒子的飞行方向一致。此外,在已形成于成膜监视器上的薄膜的膜厚测定中,同时使用了光干涉式的光学式膜厚计和水晶式膜厚计。
要成膜的膜的构成如表1所示。着眼于成膜工序进行一下说明。
在一个成膜对象基板保持夹具(800mm×1200mm)上,放置一片已对对角线长度为42英寸(107cm)的PDP的防表面反射滤光片用基板PMMA(700mm×900mm×5mm)两面施以紫外线硬化型丙烯系硬涂层的基板。该基板使用透射率为70%,对3原色的红、绿、蓝有选择透射性的灰色系的带色基板。准备了16套该基板保持夹具,就是说,构成16组的成膜基板组。
成膜条件用与实施例1同样的条件实施。一次的移动所进行的移动量不同,除一次成膜所要的时间不一样这一点之外,条件完全相同。
对于实施例1~3和比较例1~3,用下述评价方法进行评价。
(1)表面擦伤性把钢丝绒#0000揉成团,做成为使得与钢丝绒的纤维方向垂直进行擦过那样地,边加上负荷2kg边擦过样品。
用以下的A~D进行了评价。
A完全没擦伤。
B几乎没擦伤。
C稍有擦伤。
D擦伤很厉害。
(2)附着性用剃刀在样品上以1mm的间隔刻100个记号。把粘胶薄膜条粘贴到100个记号部分上,然后,一口气把粘胶薄膜条剥离下来。把没有剥下来的个数当作评价结果。
(3)耐磨损性用纱布边加负荷2kg边用市售的玻璃除尘器评价样品的磨损性。在进行了2000次磨损试验之后用透射光观察膜的剥离等的外观。
(4)在浸泡在60℃的热水中2个小时之后,进行(1)~(3)的评价。
(5)耐热性。
在80℃的干燥烘箱中放置1个小时后,观察样品的外观。
(6)表面电阻值用测试器,把测头触到1cm宽度的样品表面上测定电阻。电阻值小于5kΩ的算是合格。
(7)分光特性用分光光度计(日立330型)进行了测定。在防反射光学滤光片的情况下,测定了波长400nm~800nm的分光特性,在近红外反射滤光片的情况下,测定了600nm~1200nm的分光透射率特性。
把实施例、比较例的评价结果整理后示于表3。分光特性示于图16~23。不论是用实施例和比较例的哪一方的方法也都可得到同样的物理和光学特性,都可做成优良的防反射光学滤光片。
表3
倘采用本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置,则即使是在大型的成膜对象基板上形成薄膜的情况下进行多层成膜,也可以用较小的便宜的制造设备连续地制造薄膜和带薄膜的基板。具有设置场地小,使工厂节省场地的效果。
倘采用本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置,作为成膜对象基板,对于树脂基板特别能发挥效果,易于得到所希望的膜厚,膜的附着性等的物理性能将变得非常之好。
倘采用本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置,则对于基板的移动方向难于产生不均匀性。
倘采用本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置,则即使是在大型的成膜对象基板上形成薄膜的情况下,也可提高成膜对象基板的配置的自由度,也可提高带薄膜的基板的制造工序的生产率。
倘采用本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置,则由得到与在成膜对象基板上所形成的薄膜近似的特性的在成膜监视器上形成的监视器薄膜,所以可以精密地进行膜厚的控制。
倘采用本发明的带薄膜的基板的制造方法和制造装置,由于根据在成膜监视器上形成的监视器薄膜上的成膜速度控制成膜工艺,所以可以精密地进行薄膜的物理特性的控制。
权利要求
1.一种带薄膜的基板的制造方法,该方法是在成膜区域前后,设有具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第1和第2储料室的成膜室,在该成膜室的前后,分别设有具有可以多级式地收纳成膜对象基板的投入室和取出室,在该成膜室中,在成膜对象基板正在成膜期间,在把下一成膜对象基板组投入投入室中并排完气的同时,把上次已成膜完毕的成膜对象基板组从取出室中取出,其特征是边使该成膜对象基板通过该成膜区域边使之成膜。
2.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是从第1储料室中顺次取出该成膜对象基板,使之顺次通过成膜区域,顺次取入到第2储料室中去,接着从第2储料室中顺次取出该成膜对象基板,使之顺次通过成膜区域,顺次取入到第1储料室中去,在密闭的成膜室中反复进行移动,进行成膜。
3.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该通过速度实质上是恒速的。
4.权利要求2所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是一次成膜之后,保持该成膜室减压后的状态不变,交换成膜粒子的发生源的物质,再次使成膜对象基板通过成膜区域,进行2层以上的成膜。
5.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是在该成膜室中,设有2种以上的成膜粒子发生物质,用从第1储料室向第2储料室的一次移动,进行2层以上的成膜。
6.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是在投入室之前,设有第2投入室,在成膜室中成膜对象基板正在成膜期间,一个接一个把成膜对象基板组投入第2投入室中,并排好气。
7.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是在取出室的前后设有第2取出室,在成膜室中正在成膜期间,把上次已成膜完毕的对象基板组在保持已减压的原样不变的状态下,实施从取出室移往第2取出室的操作和把在其之前已成膜完毕的成膜对象基板组从第2取出室取出的操作。
8.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是对该投入室加热。
9.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是在该成膜室中,根据已形成于成膜监视器上的监视器薄膜的膜厚,边控制成膜工艺边成膜。
10.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是控制该成膜工艺的方法,在成膜期间内,施行使成膜基板温度、真空度、成膜区域的长度、成膜对象基板的通过速度或成膜粒子的密度中的任何一个进行变更或者它们的组合。
11.权利要求10所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是控制该成膜工艺的方法是变更成膜基板温度。
12.权利要求10所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是控制该成膜工艺的方法是变更真空度。
13.权利要求10所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是控制该成膜工艺的方法是变更成膜区域的长度。
14.权利要求10所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是控制该成膜工艺的方法是变更成膜对象基板的通过速度。
15.权利要求10所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是控制该成膜工艺的方法是变更成膜粒子的密度。
16.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是把该成膜监视器配置于成膜区域之内且基板区域之外。
17.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是在该成膜室中设有成膜区域限定构件,把该成膜监视器配置于该成膜区域限定构件与该成膜粒子发生源之间。
18.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是边使该成膜监视器在该成膜区域内移动边形成薄膜。
19.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是根据该监视器薄膜的膜厚测定成膜速度,根据该成膜速度控制该成膜工艺。
20.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是使该成膜速度变为恒定那样地成膜。
21.权利要求9所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该成膜监视器的膜厚的测定方法是光干涉法。
22.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是成膜方法是真空蒸镀、离子加速蒸镀、离子注入和溅射中的任意一种方法。
23.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是在成膜期间,向成膜粒子的发生部位连续地供给成膜粒子发生物质。
24.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是显示装置的防表面反射滤光片基板。
25.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是液晶用彩色滤光片基板。
26.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是透明电极用基板。
27.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是PDP(等离子体显示屏)的前面板。
28.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是PDP(等离子体显示屏)中使用的MgO的成膜基板。
29.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是带通滤光片基板。
30.权利要求1所述的带薄膜的基板的制造方法,其特征是该带薄膜的基板是光学透镜。
31.一种带薄膜的基板的制造装置,其特征是具有在成膜区域的前后,具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第1和第2储料室的成膜室;在该成膜室的前后,分别具有可多级式地收纳成膜对象基板的储料室的投入室和取出室;该成膜室、该投入室和该取出室分别独立地具有可排气的排气装置;该成膜室具有成膜粒子产生源、使该成膜对象基板通过成膜区域的装置和把该成膜对象基板组从第1储料室中顺次取出到该通过装置中去,并从该通过装置中取入到第2储料室中去的装置。
32.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是该成膜室具有从第2储料室顺次把该成膜对象基板组取出到该通过装置中去,再从该通过装置取入到第1储料室中去的装置。
33.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是该多级的储料室的构造,在对于成膜对象基板组的成膜通过方向成直角方向上变成为多级,且成膜对象基板组的取出和取入方向,与该成膜对象基板组的成膜通过方向是同一方向。
34.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是具有在保持已对该成膜室减压的状态不变的状况下,交换该成膜粒子发生源的装置。
35.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是该成膜粒子发生源是阴极。
36.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是该成膜粒子发生装置是电子枪。
37.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在成膜区域内且在基板配置区域外具有成膜监视器。
38.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是具有在成膜区域内可以移动的成膜监视器。
39.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是成膜监视器是利用了光干涉的光学式膜厚计。
40.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是该成膜对象基板与成膜粒子的发生源的距离离开800mm以上。
41.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在该投入室之前,还具有可以独立地进行排气且可以多级式地收纳成膜对象基板的第2投入室。
42.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在该投入室之后,还具备有可以独立地进行排气且具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第2投入室。
43.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在投入室内具有加热装置。
44.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在该成膜室中,在成膜粒子发生源和成膜对象基板通过面之间具有成膜区域限定构件。
45.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在成膜期间,可以使该成膜区域限定构件移动。
46.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是该成膜区域限定构件具有两种以上,且它们在成膜期间可以交换。
47.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在成膜期间,可以变更成膜对象基板组的通过速度。
48.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是具有在成膜期间使成膜对象基板通过成膜区域的速度恒定的装置和在通过了该成膜区域之后,对该成膜对象基板的移动速度加速的装置。
49.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在成膜期间,可以变更成膜粒子发生源的输出。
50.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在成膜期间,可以变更成膜对象基板的基板温度。
51.权利要求31所述的带薄膜的基板的制造装置,其特征是在成膜期间,可以向成膜粒子发生部位连续地供给成膜粒子发生物质。
全文摘要
本发明的目的是提供一种用比较小的生产设备就可以以良好的效率连续地制造防反射滤光片等的大型带薄膜基板的带薄膜基板的制造方法和制造装置。为了达到上述目的的本发明,提供下述的一种带薄膜的基板的制造方法:在成膜区域的前后,设有具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第1和第2储料室的成膜室,在该成膜室的前后,分别设有具有可多级式地收纳成膜对象基板的储料室的投入室和取出室,在该成膜室中成膜对象基板正在成膜期间,把下一成膜对象基板组送入投入室,先排好气,同时,把前次成膜完毕的成膜对象基板组从取出室内取出来,其特征是,边使该成膜对象基板通过该成膜区域边使之形成膜。作为用来实施这种带薄膜的基板的制造方法的装置,提供一种带薄膜的基板的制造装置,其特征是具有:在成膜区域的前后,具有可以多级式地收纳成膜对象基板的第1和第2储料室的成膜室;在该成膜室的前后,分别具有可多级式地收纳成膜对象基板的储料室的投入室和取出室;该成膜室、该投入室和该取出室分别独立地具有可排气的排气装置;该成膜室具有成膜粒子产生源、使该成膜对象基板通过成膜区域的装置和把该成膜对象基板组从第1储料室中顺次取出到该通过装置中去,并从该通过装置中取入到第2储料室中去的装置。本发明的带薄膜基板的制造方法,是一种连续地以良好的效率生产制造大型的带薄膜基板的制造方法,具有成膜区域无浪费、比现有的方法高数倍的生产率,且制造成本可以非常低的特征。
文档编号C23C14/56GK1188516SQ97190293
公开日1998年7月22日 申请日期1997年3月27日 优先权日1997年3月27日
发明者野村文保 申请人:东丽株式会社
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