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技術 膜形成装置

出願人 エルジー・ケム・リミテッド
発明者 ソン・ファン・イドン・リュル・キムジャン・ヨン・ファン
出願日 2013年12月2日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-545376
公開日 2016年2月12日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2016-504497
状態 特許登録済
技術分野 CVD エレクトロルミネッセンス光源
主要キーワード 流れ制御デバイス 手動排出 突出パターン 排出流れ 非活性ガス 余裕空間 微細粉末状 移送過程
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題・解決手段

本発明は、膜形成装置原子層蒸着方法または膜の形成方法に関する。本発明によると、板、例えば、連続的な原子層蒸着により目的とする膜を効果的に形成することができる膜形成装置及びそれを利用する原子層蒸着方法または膜の形成方法が提供される。

概要

背景

例えば、バリア層(barrier layer)のようなコンフォーマルコーティング(conformal coating)の形成や、電界発光ディスプレイ、LCD(Liquid Crystal Display)または電気泳動などで要求されることがある可撓性ディスプレイコーティングRFID(radio frequency identification)、MEMS(micro electro mechanical systems)、光学コーティング、可撓性基板上の電子部品、可撓性基板上の薄膜エレクトロクロミック及び光電気力分野などを含んだ多様な分野では、多様な種類の膜を形成する技術が要求されることがある。

概要

本発明は、膜形成装置原子層蒸着方法または膜の形成方法に関する。本発明によると、板、例えば、連続的な原子層蒸着により目的とする膜を効果的に形成することができる膜形成装置及びそれを利用する原子層蒸着方法または膜の形成方法が提供される。

目的

本発明は、膜形成装置及び膜形成方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基板移送することができるように設置された一つ以上のガイドロールを含む移送システムと、移送される前記基板の表面に前駆体の層を形成するように設置された第1の処理領域と、を含み、前記処理領域は、第1チャンバ及び前記第1チャンバの上部または下部に配置された第2チャンバを含み、前記第1チャンバには、前記第1チャンバの上部または下部側から基板が前記第2チャンバに導入されるように貫通部が形成されており、前記ガイドロールは、第1チャンバ及び第2チャンバ内に各々一つ以上存在し、前記基板が前記第1チャンバを経由した後に前記貫通部を通して前記第2チャンバを経由することができる経路を形成するように設置されていることを特徴とする膜形成装置

請求項2

原子層蒸着により膜を形成することができるように設置されていることを特徴とする請求項1に記載の膜形成装置。

請求項3

第2チャンバは、第1チャンバの上部または下部で前記第1チャンバと接触した状態で配置されていることを特徴とする請求項1に記載の膜形成装置。

請求項4

第2チャンバは、第1チャンバの方向に形成された凸部を含むことを特徴とする請求項1に記載の膜形成装置。

請求項5

第2チャンバの凸部が第1チャンバの貫通部に挿入されていることを特徴とする請求項4に記載の膜形成装置。

請求項6

第1チャンバの貫通部は、第2チャンバの凸部が前記貫通部に挿入されると、前記凸部の外部を取り囲むことができるサイズで形成されていることを特徴とする請求項4に記載の膜形成装置。

請求項7

移送される基板上に前駆体の層を形成することができるか、あるいは不活性ガスによるパージング工程を実行することができる第2処理領域をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の膜形成装置。

請求項8

ガイドロールは、第1チャンバを経由した基板が前記第2処理領域を経由した後に更に前記第1チャンバの貫通部を通して第2チャンバを経由することができる経路を形成するように設置されていることを特徴とする請求項7に記載の膜形成装置。

請求項9

第1処理領域及び第2処理領域は、基板上に前駆体の層を形成することができるか、あるいは不活性ガスによるパージング工程を実行することができる第3処理領域により分割されていることを特徴とする請求項7に記載の膜形成装置。

請求項10

移送システムは、第1チャンバ、第3処理領域、第2処理領域及び第2チャンバまたは第2チャンバ、第3処理領域、第2処理領域及び第1チャンバの手順で基板を通過させることができるように形成されていることを特徴とする請求項9に記載の膜形成装置。

請求項11

第2処理領域は、第3チャンバ及び前記第3チャンバの上部または下部に存在する第4チャンバを含み、前記第3チャンバには、上部または下部から基板が前記第4チャンバに導入されるように貫通部が形成されていることを特徴とする請求項7に記載の膜形成装置。

請求項12

ガイドロールは、第1チャンバを経由した基板が第3チャンバを経由した後に前記第1チャンバの貫通部を通して前記第2チャンバを経由し、更に前記第3チャンバの貫通部を通して前記第4チャンバを経由する経路を形成するように設置されていることを特徴とする請求項11に記載の膜形成装置。

請求項13

請求項1に記載の装置を使用した膜形成方法であって、移送システムを使用して基板を第1チャンバに経由させて第1前駆体の層を形成し、更に前記基板を第1チャンバの貫通部を通して第2チャンバに経由させて第2前駆体の層を形成することを特徴とする膜形成方法。

請求項14

基板がプラスチックフィルム金属性ウェブまたは纎維フィルムであることを特徴とする請求項13に記載の膜形成方法。

請求項15

基板上にバリア層導電層誘電体層絶縁体層発光層電子輸送層電子注入層正孔注入層または正孔輸送層を形成することを特徴とする請求項13に記載の膜形成方法。

技術分野

0001

本発明は、膜形成装置及び膜形成方法に関する。

背景技術

0002

例えば、バリア層(barrier layer)のようなコンフォーマルコーティング(conformal coating)の形成や、電界発光ディスプレイ、LCD(Liquid Crystal Display)または電気泳動などで要求されることがある可撓性ディスプレイコーティングRFID(radio frequency identification)、MEMS(micro electro mechanical systems)、光学コーティング、可撓性基板上の電子部品、可撓性基板上の薄膜エレクトロクロミック及び光電気力分野などを含んだ多様な分野では、多様な種類の膜を形成する技術が要求されることがある。

先行技術

0003

米国特許出願公開第2002/0170496号明細書
米国特許第4692233号明細書

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、膜形成装置及び膜形成方法を提供する。

課題を解決するための手段

0005

本発明は、基板移送することができるように設置された一つ以上のガイドロールを含む移送システムと、移送される前記基板の表面に前駆体の層を形成するように設置された第1処理領域と、を含み、前記処理領域は、第1チャンバ及び前記第1チャンバの上部または下部に配置された第2チャンバを含み、前記第1チャンバには、前記第1チャンバの上部または下部側から基板が前記第2チャンバに導入されるように貫通部が形成されており、前記ガイドロールは、第1チャンバ及び第2チャンバ内に各々一つ以上存在し、前記基板が前記第1チャンバを経由した後に前記貫通部を通して前記第2チャンバを経由することができる経路を形成するように設置されている膜形成装置を提供する。

発明の効果

0006

本発明では、基板、例えば、プラスチックフィルム纎維性または金属性ウェブフィルムのような可撓性基板を移送しながら前記基板の表面に膜を形成することができる装置またはその装置を使用した膜形成方法が提供される。前記装置によると、多様な種類の前駆体の膜を基板に形成することができる。

図面の簡単な説明

0007

図1は、例示的な処理領域または膜形成装置を示した図である。
図2は、例示的な処理領域または膜形成装置を示した図である。
図3は、例示的な処理領域または膜形成装置を示した図である。
図4は、例示的な処理領域または膜形成装置を示した図である。
図5は、例示的な処理領域または膜形成装置を示した図である。
図6は、例示的な処理領域または膜形成装置を示した図である。
図7は、例示的な前駆体供給ロールの形態を示した図である。
図8は、例示的な前駆体供給ロールの形態を示した図である。
図9は、例示的な前駆体供給ロールの形態を示した図である。
図10は、例示的な前駆体供給ロールの形態を示した図である。
図11は、例示的な膜形成装置または処理領域の構成を示した図である。

実施例

0008

本発明は、移送される基板上に膜を形成することができるように構成された膜形成装置に関する。前記装置は、いわゆるロールツーロール(roll to roll)膜形成装置で呼称される装置であることができる。

0009

膜形成装置は、基板を移送することができるように設置された一つ以上のガイドロールを含む移送システムと、移送される前記基板の表面に前駆体の層を形成することができるように設置された第1処理領域と、を含むことができる。

0010

前記処理領域は、第1チャンバ及び前記第1チャンバの上部または下部に配置された第2チャンバを含み、前記第1チャンバには、前記第1チャンバの上部または下部側から基板が前記第2チャンバに導入されるように貫通部が形成されていることができる。一つの例示で、前記第2チャンバは、前記第1チャンバの上部または下部で前記第1チャンバと接触した状態で配置されている。

0011

移送システムの前記ガイドロールは、前記第1チャンバ及び第2チャンバ内に各々一つ以上存在することができる。また、前記ガイドロールは、前記基板が前記第1チャンバを経由した後に前記貫通部を通して前記第2チャンバを経由することができる経路を形成するように設置されている。この過程で前記貫通部を通過して第2チャンバに導入された基板が更に同一な貫通部を通して第2チャンバの外部に流出させることができる。

0012

前記第1チャンバまたは第2チャンバには、通路、例えば、後述する流れ制限通路が形成されており、基板は前記通路を通して第1チャンバまたは第2チャンバに導入されるかそれから流出されることが可能である。

0013

一つの例示で、前期膜形成層値は、いわゆるALD(Atomic Layer Deposition)方式により膜を形成する原子層蒸着装置、例えば、ロールツーロール(roll to roll)原子層蒸着装置であることができる。

0014

本発明は、膜形成方法、例えば、前記膜形成装置を使用して膜を形成する方法に関する。

0015

本発明の膜形成装置は、移送システム及び前記移送システムにより移送される基板上に膜を形成することができる少なくとも処理領域(以下、後述する他の処理領域との区別のために第1処理領域と称することができる。)を含むことができる。

0016

移送システムは、基板を移送させることができるように形成されており、基板の移送が可能であれば、いかなる形態でも形成することができる。一つの例示で、前記膜形成装置は、いわゆるロールツーロール(roll to roll)装置とすることができ、このような場合に、前記移送システムは、ガイドロールを一つ以上含むことができる。移送システムのガイドロールは、基板が処理領域を通過するように経路を形成していることが可能である。

0017

第1処理領域は、移送システムにより基板が導入されて膜を形成するための処理が実行される領域である。後述のように、処理領域で基板の表面に前駆体の層が形成される場合に、前記処理領域は、前駆体が収容されるように形成することができる。本明細書で用語「前駆体」は、膜を形成することができる材料として、前記材料自体が前記膜を形成するか、あるいは一応基板の表面に形成された前記材料が後続する自体的な反応あるいは他の材料との反応を通して目的とする材料の膜を形成することができる材料をいずれも含むことができる。前記前駆体の形態は、特に限定されず、気体液体または固体(例えば、微細粉末状など)とすることができる。

0018

処理領域で前記前駆体の層が形成されるメカニズムは、特に限定されない。膜を形成する方法は、例えば、ALD(Atomic Layer Deposition)、CVDまたはスパッタリング(sputtering)など多様に知られており、処理領域で膜が形成されるメカニズムは、前記方式のうちの採用される方式によって該当方式で適切なメカニズムを適用することができる。

0019

処理領域は、第1チャンバと第2チャンバとを含むことができ、各チャンバ内に前記前駆体を収容することができる。第1チャンバと第2チャンバに収容される前駆体の種類は、互いに同一であるかまたは相異なっているものとすることができる。

0020

処理領域で、第2チャンバは、第1チャンバの上部または下部に配置することができる。図1は、前記のような第1チャンバ101と第2チャンバ201が積層されている形態を例示的に示す。図1において、第2チャンバ201と第1チャンバ101は、互いに接触されているが、前記チャンバ101、201は、互いに所定間隔が離れていることも可能である。図2は、図1の構造の処理領域を第1チャンバ101側から見た場合を例示的に示す。

0021

図2に示したように、第1チャンバ101には、貫通部1011が形成されており、ガイドロール300は、基板が第1チャンバ101を経由した後、前記貫通部1011を通して第2チャンバ201に導入された後に流出されるようにする経路を形成するように設置されている。図3は、図1の構造を前記のような方式で基板400が移動するように経路を形成しているガイドロール300を例示的に示す。

0022

膜形成装置は、必要に応じて、前記第1処理領域に第2処理領域をさらに含むことができる。第2処理領域は、第1処理領域のように基板上に前駆体の膜を形成することができる領域であるか、あるいは不活性ガスなどにより基板をパージング(purging)するパージング領域とすることができる。第2処理領域は、例えば、一般的なチャンバで形成することができる。このような場合、ガイドロールは、第1チャンバを経由した基板が前記第2処理領域を経由した後に更に前記第1チャンバの貫通部を通して第2チャンバを経由することができる経路を形成するように設置されることが可能である。

0023

図4は、前記のように第2処理領域500をさらに含む装置の例示として、ガイドロール300は、第1チャンバ101を経由した基板400が前記第2処理領域500を経由した後に更に前記第1チャンバ101の貫通部1011を通して第2チャンバ201を経由するように経路を形成している。このような場合にガイドロールは、第2処理領域にも存在することができる。

0024

膜処理装置で前記第1処理領域及び第2処理領域は、他の領域(以下、第3処理領域)により互いに分割されていることが可能である。第3処理領域は、第1処理領域のように基板上に前駆体の膜を形成することができる領域であるか、あるいは不活性ガスなどにより基板をパージング(purging)するパージング領域とすることができる。第1処理領域、第2処理領域、及び第3処理領域がいずれも前駆体の層を形成する領域の場合に、各領域に存在する前駆体の種類は、互いに同一であるか相異なっていることが可能である。このような場合に移送システムのガイドロールは、第1チャンバ、第3処理領域、第2処理領域及び第2チャンバまたは第2チャンバ、第3処理領域、第2処理領域及び第1チャンバの手順で基板を通過させることができるように形成されている。

0025

図4は、前記のように第1処理領域101、201と第2処理領域500が第3処理領域600により分割されている例示を示す。

0026

図4に示したように、移送システムのガイドロール300は、第1チャンバ101、第3処理領域600、第2処理領域500及び第2チャンバ201、または第2チャンバ201、第3処理領域600、第2処理領域500及び第1チャンバ101の手順で基板400を通過させることができるように形成されている。

0027

上述した構造で第2チャンバは、第1チャンバの方向に形成された凸部を含むことができる。このような場合に凸部は、第1チャンバの前記貫通部に挿入されていることが可能であるが、これに限定されるものではない。また、このような構造で第2チャンバのガイドロールは、前記第2チャンバの凸部に存在することができるが、必ずしも凸部にガイドロールが存在する必要はない。

0028

図5は、前記のように凸部2011が形成された第2チャンバ201を例示的に示した図であり、図6は、図4の装置と同一の形態であるが、第2チャンバ201として凸部2011が形成された形態のチャンバを使用した場合を例示した図である。第2チャンバ201に凸部2011が形成されていること以外は、上述の内容を同様に適用することができる。

0029

前記構造で第1チャンバの貫通部は、第2チャンバの凸部が前記貫通部に挿入されると、前記凸部の外部を取り囲むことができるサイズで形成されている。このような場合に前記貫通部は、前記凸部と大体同一のサイズで形成されるか、あるいはそれより大きいサイズで形成されることが可能である。

0030

上述した構造は、少なくとも2個のチャンバ、例えば、前記第1チャンバ及び第2チャンバが交差配置され、一つのチャンバ、例えば、前記第1チャンバは、両側面が連結されており、他のチャンバ、例えば、前記第2チャンバは、上部が連結されている形態である。このような構造を通して膜の形成過程で一層多様な種類の前駆体を供給することができる構造が具現される。

0031

このような構造は、多様に応用されて一層多様な種類の前駆体を供給することができる構造で活用することができる。例えば、図1図6の構造において、第2チャンバ201が水平方向に2個以上に分割されているか、同一の形態の第2チャンバ201を第1チャンバ101の上部または下部に2個以上複数個を配置すれば、一層多様な種類の前駆体を供給することが可能である。

0032

他の例示で、図面に示した第2処理領域500も二つのチャンバを使用して第1処理領域のように具現することができる。

0033

例えば、前記第2処理領域は、第1処理領域のように第3チャンバ及び前記第3チャンバの上部または下部に存在する第4チャンバを含み、前記第3チャンバには、上部または下部から基板が前記第4チャンバに導入されるように貫通部が形成されている。このような場合に前記ガイドロールは、第1チャンバを経由した基板が前記第3チャンバを経由した後に前記第1チャンバの貫通部を通して前記第2チャンバを経由し、更に前記第3チャンバの貫通部を通して前記第4チャンバを経由するようにする経路を形成するように設置されている。

0034

上述したように、このような場合にも第1及び第2処理領域は、第3処理領域、例えば、不活性ガスを収容するように形成されたパージングチャンバにより分割されていることが可能である。

0035

前記第3及び第4チャンバに対する具体的な内容は、上述した第1チャンバ及び第2チャンバに対する内容と同様に適用することができる。

0036

第1処理領域の第1チャンバ及び第2チャンバ、前記第2処理領域及び第3処理領域、第3チャンバ及び第4チャンバなどには、各々一つ以上の通路が形成されている。前記通路を通して移送システムにより移送される基板は各領域またはチャンバに導入されるか流出されることが可能である。前記通路は、一つの例示で、流れ制限通路とすることができる。本明細書で用語「流れ制限通路」は、その通路を通して基板を移動することができ、外部への流出が適切ではない物質、例えば、前駆体は漏出されないように形成されたすべての種類の通路を含む概念で使うことができる。例えば、前記各領域は、前記流れ制限通路を通して導入される前記基板の表面に前駆体を蒸着させて層を形成するように設置されている。

0037

移送システムのガイドロールは、第1チャンバ及び第2チャンバ内に各々少なくとも一つ存在することができる。ガイドロールは、第2処理領域、例えば、第3チャンバ及び第4チャンバにも各々一つ以上存在することができる。このようなガイドロールは、基板が前記通路、例えば、流れ制限通路を通して前記各領域またはチャンバを各々少なくとも1回通過できるようにする経路を形成している。

0038

膜形成装置で前記領域またはチャンバ内に各々少なくとも一つ存在するガイドロールのうちの少なくとも一つは、前記基板に向けて前記前駆体を供給するように設置された前駆体供給ロールとすることができる。例えば、第1チャンバに供給ロールが存在すれば、第1チャンバを経由する過程で基板に第1前駆体が供給ロールにより供給されて第1前駆体の層、例えば、第1単層(monolayer)が形成され、第2チャンバに供給ロールが存在すれば、第2チャンバを基板が経由する過程で第2前駆体の層、例えば、第2単層(monolayer)が形成されることが可能である。供給ロールは、第1チャンバ及び第2チャンバなどにいずれも存在することができる。供給ロールがない領域には、該当領域に前駆体を供給することができる公知の他の手段が存在することが可能である。このような方式は、例えば、原子層蒸着方式に適合可能であり、このように供給ロールまたは他の手段により基板上に第1単層及び第2単層、あるいは追加的な他の単層が繰り返して形成される過程を通して目的とする膜が基板に形成されることが可能である。第1前駆体及び第2前駆体は、互いに同一なあるいは相異なっている種類であることが可能であり、必要な場合に、目的とする厚さを考慮して、前記第1単層及び第2単層の形成過程が複数回繰り返されることが可能である。また、前記装置の第2処理領域または第3処理領域では、第3前駆体により第3単層が形成されるか不活性ガスによるパージング(purging)が実行されることが可能である。

0039

膜形成装置で、移送システムは、基板を装置に供給する入力手段をさらに含むことができる。移送システムは、処理が終わった基板を回収する回収手段をさらに含むことができる。前記入力手段と回収手段の種類は、特に限定されない。例えば、入力手段は、ロール形態で巻かれている基板を解きながら供給するように設置された巻取ロールであることが可能であり、回収手段は、基板を巻いて回収する巻取ロールであることが可能である。

0040

移送システムのガイドロールのうち少なくとも一つは、移送される基板に向けて前駆体を供給するように設置された前駆体供給ロール(以下、単純に供給ロールと称することができる。)であることが可能である。

0041

すなわち、ガイドロールには、前駆体の供給のための前駆体供給手段が導入されていることが可能である。後述のように、前駆体供給ロールは、中央部の直径に比べて末端部の直径が大きいか、あるいは中央部がない構造を有することができる。このような構造で、前駆体供給手段の形成位置は、特に限定されず、例えば、ロールの中央部から前駆体が供給されるように中央部に位置されるか、末端部の内部側面に形成されることが可能である。

0042

一つの例示で、供給ロールは、両末端部及び中央部を含み、前記両末端部は、基板と接触されて前記基板を移送させることができるように設置されており、前記中央部は、基板の移送過程で基板と接触しないように前記両末端部に比べて小さい直径を有するか、存在しないことが可能である。

0043

図7は、ガイドロールが供給ロールの形態の場合を例示的に示した。図7に示したように、供給ローは、基板400と接触される両末端部210と、基板400と接触しない中央部220と、を含むことができる。供給ロールで中央部220の直径(Rc)に対する末端部210の直径(Re)の割合(Rc/Re)は、特に限定されず、適切な基板移送が可能であり、供給される前駆体が効率的に基板101上に単層(monolayer)を形成することができる程度の距離が確保されるように調節されれば、関係ない。例えば、前記割合(Rc/Re)は、0.9以下程度であることが可能である。中央部が存在しない場合、前記の割合(Rc/Re)は、0である。

0044

基板の移送方向と垂直する方向で測定される供給ロールの長さ(L)及び中央部220の長さ(Lc)、中央部220がない場合の末端部間の間隔(Lc)の割合(Lc/L)も移送過程で基板を適切に固定することができる程度の末端部210が確保される限り、特に限定されない。例えば、前記割合(Lc/L)は、0.7〜0.9程度とすることができる。

0045

前駆体が液体または気体の場合に、図7に示したように、供給ロールの中央部220には、前記供給手段として、基板400に向けて前駆体を噴射するように設置された噴射口230が存在することができる。例えば、供給ロールの側面から前駆体が注入され、注入された前駆体が噴射口230を通して基板400に向けて噴射されるように設置されることが可能である。図示しなかったが、前記噴射口は、例えば、末端部210の内部側壁、すなわち中央部220に向いた末端部210の側壁に形成されていることが可能である。

0046

供給ロールの噴射口230は、特別な制限なしに公知の方式で形成することができ、例えば、噴射ノズルなどで形成することができる。噴射口は、例えば、図7のように、供給ロールの中央部220に設置することができ、図示しなかったが、末端部210の内側面に設置することができる。図7では、突出した構造の噴射口230が図示されたが、前記噴射口は、陥没した構造で形成されてもよい。噴射口の数は、供給ロールの長さ及び処理面の程度によって適切に調節することができる。

0047

供給ロールではないガイドロールも噴射口230が形成されないこと以外は、前記供給ロールと同一の形状を有することができる。また、前記装置のガイドロールは必ずしも供給ロールである必要はなくて、ガイドロールが全て供給ロールではない形態で存在することもできる。本明細書で記述する供給ロールの構造に対する事項のうち噴射口の設置に関する事項以外は、供給ロールではないガイドロールや、前記入力及び回収手段に対しても適用することができる。

0048

一つの例示で、供給ロールの末端部には、移送過程で基板を固定するように形成された突出部が存在することができる。突出部により移送過程で基板が固定され、基板の離脱スライドなどが防止されることが可能である。供給ロールは、中央部は存在しないで、両末端部のみが存在する形態を有する場合に、前駆体供給手段は、末端部の二つの内部側面のうちのいずれかの一つに形成されるか、あるいは二つの側面で互いに対向するように形成されることが可能である。

0049

供給ロールの両末端部は、例えば、基板の移送過程で前記移送方向と約70度〜110度の範囲内のいずれかの一つの角度を成す方向、例えば、垂直方向に基板に張力印加しながら基板を固定するように形成することができる。例えば、前記末端部は、基板の移送方向と約70〜110度の範囲内のいずれかの一つの角度を成す方向、例えば、垂直方向に前記基板を引っ張るように移動が可能に形成されることが可能である。他の例示では、末端部またはその末端部に存在する突出部のパターンが、基板が移送されながら同時に引っ張られるようにする形状を有することができる。

0050

図8図11は、前記のような構造を例示的に示した図である。

0051

図8のように、供給ロールは、両末端部210のみが存在する形態を有することができる。このような構造で、両末端部210の突出部310に基板400を固定し、前記両末端部210を外側に水平移動させて基板400に張力を印加しながら移送することができる。

0052

図8のような構造は、図9に示したように、中央部220が存在する供給ロールに対しても具現することができる。

0053

図10は、基板400に張力を印加しながら移送できる他の形態を示した図である。図11のように、突出部310を所定パターンで形成することで、前記のような構造を具現することができる。この場合、突出部310のパターンの形態は、特に限定されない。例えば、前記突出パターンは、基板の進行方向(移送方向)と0度を超過し、90度未満の範囲内でいずれかの一つの角度を成す線形状を含むことができる。このような形態は、例えば、櫛形態、すなわち、図10に示したような形態であることが可能である。このような形態で張力を印加しながら基板400を移送することができる構造を具現することができる。

0054

図11は、供給ロールの他の形態を例示している。図11のように、末端部210をテーパー(tapered)形態で形成する場合にも張力を印加しながら基板400を移送することができる構造を具現することができる。このような構造により基板400の移送時に末端部210が基板を両側に引っ張る効果を示すことができる。

0055

以上、膜形成装置に含むことができるガイドロールの特異的な形態に対して説明したが、前記装置の具現様態が前記に限定されるものではなくて、前記のような特異的な構造ではない一般的な形態のロールによっても前記装置は具現されることが可能である。

0056

膜形成装置の移送システム、例えば、ガイドロールは、基板を前記第1チャンバ及び第2チャンバなどを複数回通過させることができるように設置されている。第2処理領域または第3処理領域のような他の領域が存在する場合には、前記移送システム、例えば、ガイドロールは、基板を前記他の領域を毎回経由しながら第1チャンバ及び第2チャンバを複数回通過させることができるように設置されていることが可能である。

0057

移送システムは、第1チャンバ内に存在する複数の第1ガイドロール及び第2チャンバ内に存在する複数の第2ガイドロールを含むことができる。第1ガイドロールのうちの少なくとも一部は、他の領域側に基板の経路を変化させるように形成されており、同様に第2ガイドロールのうちの少なくとも一部は、他の領域側に基板の経路を変化させるように形成されている。

0058

上述した装置では、基板は移送システムにより各領域を経由し、その領域で前駆体が蒸着されて単層が形成されるか、あるいはパージング(purging)されることが可能である。前駆体は、上述した前駆体供給ロールや他の供給手段により供給されることが可能である。前記他の供給手段は、各領域の内部または外部に設置される前駆体ソースを含むことができ、追加的に、前駆体を領域に供給するための配管ポンプバルブタンク及び他の必要な公知の手段を含むことができる。

0059

前記膜形成装置で、各チャンバまたは領域などは、上述の排気手段による排気または前駆体または非活性ガス導入圧力などを通して内部の圧力が制御されることが可能である。前記チャンバなどは、工程の進行の制御などのための他の処理モジュールまたは装備などとインターフェースされることが可能である。

0060

膜形成装置では、各領域に存在する基板に未吸着の前駆体が他の領域のガスと混合されることなどにより発生することがある不適切な反応、例えば、非−ALD反応などを防止するために、各領域の前駆体が他の領域に移動することを抑制する必要がある。これによって、各領域は、上述した流れ制限通路により連結されているか、追加的に内部圧力が調節されることが可能である。流れ制限通路を構成する方法は、特に限定されず、公知の手法を採用することができる。例えば、各通路は、その通路を通過する基板の厚さ及び幅より少しだけ厚くてさらに入れる大きさを有するスリットとすることができる。通路は、基板が通過する際に非常に小さい余裕空間のみを許容し、基板が通路の各面と引っかかりなしに通路を通過するように設置されることが可能である。例えば、前記余裕空間は、数マイクロン〜数ミリメートルの間の範囲内で規定することができる。また、通路は、基板が通過できる細長トンネルを含んで形成することができ、必要な場合には、通路を通したガスの流れを追加で制限するためのワイパーを含むことができる。また、通路は、延長された一連の長くて狭小な通路で形成することができる。

0061

前駆体の混合を防止するために、各領域の間には、圧力差が存在することが可能である。例えば、各処理領域が他の領域、例えば、前記言及した第3処理領域などに分割される場合に、処理領域の圧力より大きい圧力で非活性ガスを前記第3処理領域に注入することで、ガスの混合などを防止することができる。例えば、ガスの排出流れスロットルするか手動排出して圧力を制御することができる。他の例示では、ポンプまたは他の吸入ソースを利用して領域にポンピングすることで、圧力差を生成することができる。例えば、ポンプはすべての領域に連結されており、各領域の圧力を調節して圧力差を生成するように制御することができる。また、前駆体の移動は、流れ制御バルブまたは他の流れ制御デバイスを使用して、ガスの相対的流れ速度及びポンピング速度を制御することで防止することができる。また、圧力センサー応答する制御装置を使用してガス注入及び排出の流れ速度を制御することで、希望する圧力差を維持することを補助することができる。

0062

また、本発明は、膜の形成方法に関する。膜形成方法は、例えば、原子層蒸着方法とすることができる。このような方法は、例えば、上述した膜形成装置を使用して実行することができる。例えば、前記装置の移送システムのガイドロールを使用して第1チャンバを経由させて第1前駆体の層を形成し、更に前記基板を第1チャンバの貫通部を通して第2チャンバに経由させて第2前駆体の層を形成する過程を含むことができる。前記過程は、希望する厚さを得るために、2回以上繰り返すことができ、必要な場合に、一つ以上の他の領域を上述したように含ませて第1単層及び第2単層の形成の間にパージング工程を実行するか、あるいは第1単層及び第2単層とは異なる材質の第3単層を形成することを実行することができる。

0063

前記方法で使用される基板の種類は、特に限定されず、例えば、ガラス、プラスチックフィルム、金属性ウェブまたは纎維性フィルムなどとすることができる。また、前記方法により基板に形成することができる膜の種類は、原子層蒸着方法などにより形成することができるもので、公知か予測できるすべての種類の膜が含まれ、例えば、バリア層、導電層誘電体層絶縁体層発光層電子輸送層電子注入層正孔注入層または正孔輸送層などとすることができる。

0064

このような膜を形成するために使用できる前駆体の種類も特に限定されず、例えば、原子層蒸着に適用されて上述した各種類の膜を形成することができるもので、公知のすべての種類を含むことができる。

0065

本発明による装置によると、多様な種類の前駆体の膜を基板に形成することができる。

0066

101 第1チャンバ(第1処理領域)
201 第2チャンバ(第1処理領域)
300ガイドロール
400基板
500 第2処理領域
600 第3処理領域
1011 貫通部

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