本发明涉及用于太阳能电池等电子器件的制造、并在基板上形成膜的成膜装置。
背景技术:
作为在基板上形成膜的方法,有化学气相沉积(cvd(chemicalvapordeposition))法。但是,在化学气相沉积法中,需要真空下的成膜的情况变多,除了真空泵等以外,还需要使用大型的真空容器。进而,在化学气相沉积法中,从成本等观点出发,存在难以采用大面积的基板作为成膜的基板的问题。因此,能够进行大气压下的成膜处理的雾法受到关注。
作为与利用了雾法的成膜装置有关的现有技术,例如存在专利文献1的技术。
在专利文献1的技术中,从在包含雾喷射用喷嘴等的雾喷射头部的底面设置的原料溶液喷出口以及反应材料喷出口,对配置于大气中的基板喷射被雾化的原料溶液以及反应材料。通过该喷射,在基板上形成膜。另外,反应材料是指有助于与原料溶液的反应的材料。
图7是表示以往的成膜装置的概略结构的说明图。如该图所示,作为基板载置部的基板装载台30在上表面上载置有多个基板10。
基板装载台30具有基于真空吸附的吸附机构31,通过该吸附机构31,能够将所载置的多个基板10各自的整个背面吸附在基板装载台30的上表面上。而且,基板装载台30在吸附机构31的下方设置有加热机构32,通过该加热机构32,能够对在基板装载台30的上表面上载置的多个基板10执行加热处理。
薄膜形成喷嘴1(雾喷射部)执行从设置于喷射面1s的喷射口向下方喷射原料雾mt的雾喷射处理。另外,原料雾mt是将原料溶液雾化而得到的雾,能够通过薄膜形成喷嘴1将原料雾mt向大气中喷射。
薄膜形成喷嘴1、基板装载台30及在基板装载台30的上表面上载置的多个基板10,全部被收纳于成膜室60中。成膜室60由上部容器68、下部容器69以及门67构成。成膜室60在进行成膜处理时,使门67为关闭状态而将上部容器68、下部容器69间的开口部封堵,由此能够将薄膜形成喷嘴1、基板装载台30以及多个基板10与外部隔断。
因此,通过使成膜室60的门67为关闭状态,在加热机构32的加热处理中通过薄膜形成喷嘴1执行雾喷射处理,由此能够在载置于基板装载台3上表面的基板10上形成薄膜。
这样,以往的成膜装置,通过同时执行基于薄膜形成喷嘴1的喷雾喷射处理和基于加热机构32的加热处理,由此在基板10上形成薄膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/068625号
技术实现要素:
发明解决的技术问题
如上所述,以往的成膜装置,一般是将加热机构32设置于在上表面上载置成为成膜对象物的基材即基板10的基板装载台30的内部,并将基板装载台30用作平面型加热机构。
在使用如基板装载台30那样的平面型加热机构的情况下,使基板装载台30的上表面与基板10的下表面接触,使基板装载台30、基板10之间传热而执行基板10的加热处理。
但是,在基板10不是平板形状而呈现其下表面弯曲的结构、下表面有凹凸的结构的情况下,在平面型加热机构中,基板装载台30的上表面与基板10的背面的接触变为局部性的。因此,存在在加热机构32的加热处理的执行时基板10的加热变得不均匀、或基板10产生翘曲而变形等问题。
本发明解决上述问题,其目的在于提供一种能够不降低成膜品质、成膜速度地、在基板上形成薄膜的成膜装置。
用于解决技术问题的手段
本发明的成膜装置,具备:基板输送部,输送基板;加热机构,具有红外光灯,执行加热处理,在加热处理中,从所述红外光灯照射红外光而将所述基板加热;以及雾喷射部,执行雾喷射处理,在雾喷射处理中,喷射将原料溶液雾化而得到的原料雾,所述加热机构以及所述雾喷射部以分离的方式配置,以使所述加热处理与所述雾喷射处理彼此不受影响,在通过所述基板输送部输送所述基板的同时,在通过所述加热机构执行加热处理之后,执行基于所述雾喷射部的雾喷射处理而在所述基板的表面形成薄膜。
发明效果
技术方案1所述的本申请发明的成膜装置,具备加热机构,该加热机构执行从红外光灯照射红外光而将基板加热的加热处理,因此,通过基于加热机构的加热处理的执行,无论基板的形状如何,都能够均匀地将基板加热。
进而,由于加热机构及雾喷射部以分离的方式配置,以使加热处理与雾喷射处理彼此不受影响,因此在加热处理及雾喷射处理各自的执行时,能够可靠地避免原料雾因吸收红外光而被加热而蒸发的原料雾蒸发现象的发生。
其结果,技术方案1所述的本申请发明的成膜装置,在通过加热机构执行加热处理后,执行由雾喷射部进行的雾喷射处理,由此能够不降低成膜品质、成膜速度地、在基板的表面形成薄膜。
本发明的目的、特征、方面以及优点,通过以下的详细说明和附图而变得更加清楚。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的成膜装置的概略结构的说明图。
图2是表示本发明的实施方式2的成膜装置的概略结构的说明图。
图3是示意性地表示实施方式2的第1变形例的说明图。
图4是示意性地表示实施方式2的第2变形例的说明图。
图5是表示本发明的实施方式3的成膜装置的概略结构的说明图(其一)。
图6是表示本发明的实施方式3的成膜装置的概略结构的说明图(其二)。
图7是表示以往的成膜装置的概略结构的说明图。
具体实施方式
<前提技术>
改良图7所示的现有技术,不是将加热机构32设置于基板装载台30内、而是将执行从红外光灯照射红外光而将基板10加热的加热处理的红外光照射器作为加热机构而另外设置,并远离基板装载台30而配置的结构,作为新的前提技术来考虑。
在上述前提技术中,使用红外光照射器作为加热机构,由此能够在不与成为基材的基板10接触的情况下利用作为电磁波的红外线直接进行加热,因此能够与基板10的形状无关地均匀地进行加热。
但是,在上述前提技术中也是,原料雾mt会吸收从红外光照射器照射的红外光,而产生原料雾mt被加热而蒸发的原料雾蒸发现象,因此成膜品质、成膜速度降低的问题点会残留。另外,原料雾蒸发现象还具有妨碍基于红外光照射器的加热处理的问题。
以下叙述的实施方式1~实施方式3的目的在于,一并消除现有技术以及上述的前提技术的问题点。
<实施方式1>
图1是表示本发明的实施方式1的成膜装置的概略结构的说明图。在图1中记载了xyz正交坐标系。
如图1所示,实施方式1的成膜装置11包括加热室80、成膜室90、薄膜形成喷嘴1、红外光照射器2及4以及输送机53作为主要构成要素。
作为基板输送部的输送机53在带52的上表面载置多个基板10,并且沿输送方向(x方向)输送多个基板10。输送机53具备设置于左右(-x方向,+x方向)两端的输送用的一对辊51和架设于一对辊51的环状的输送用的带52。另外,带52由设置于y方向两端的一对线状的输送机链的组合构成。
输送机53通过一对辊51的旋转驱动,能够使上方侧(+z方向侧)的带52沿着输送方向(x方向)移动。
输送机53的一对辊51中的一个辊设置于加热室80外的左方(-x方向),另一个辊设置于成膜室90外的右方(+x方向)。另外,带52的中央部设置于加热室80以及成膜室90中的任一个的内部。
带52通过一对辊51的旋转驱动,能够经由在加热室80的左右(-x方向、+x方向)侧面的一部分设置的一对开口部88、以及在成膜室90的左右侧面的一部分设置的开口部98,在加热室80的内部、成膜室90的内部以及外部之间移动。
加热室80和成膜室90相邻设置,加热室80的右侧的开口部88和成膜室90的左侧的开口部98共用。
输送机53的一部分以及红外光照射器2、4被收纳于加热室80内。加热室80由上部容器81、下部容器82以及一对开口部88构成。在z方向即高度方向上,一对开口部88位于上部容器81与下部容器82之间。因此,在加热室80内的开口部88、88之间设置的输送机53配置于比下部容器82高、且比上部容器81低的位置。
作为第1方向加热部的红外光照射器2,通过未图示的固定机构被固定于下部容器82内的从输送机53分离的位置。作为第2方向加热部的红外光照射器4,通过未图示的固定机构被固定于上部容器81内的从输送机53分离的位置。通过红外光照射器2和红外光照射器4的组合而构成加热机构。
另外,红外光照射器2及4均配置于加热室80内的俯视观察时与带52的上表面区域(线状的一对输送机链夹着的区域)重叠的位置。
红外光照射器2由载置台21以及多个红外光灯22构成,在灯载置台21的上部安装有多个红外光灯22。因此,红外光照射器2能够从多个红外光灯22朝向上方(+z方向)照射红外光。通过由红外光照射器2进行的上述红外光照射,能够执行对在带52的上表面载置的多个基板10的加热处理(第1方向加热处理)。
红外光照射器4由载置台41以及多个红外光灯42构成,在灯载置台41的下部安装有多个红外光灯42。因此,红外光照射器4能够从多个红外光灯42朝向下方(-z方向)照射红外光。通过由红外光照射器4进行的上述红外光照射,能够执行对在带52的上表面载置的多个基板10的加热处理(第2方向加热处理)。
这样,作为第1方向加热部的红外光照射器2进行朝向+z方向(第1方向)照射红外光而将多个基板10加热的第1方向加热处理。+z方向是从基板10的背面朝向表面的方向。
另一方面,作为第2方向加热部的红外光照射器4进行朝向成为与+z方向相反的方向的-z方向(第2方向)照射红外光而将多个基板10加热的第2方向加热处理。-z方向是从基板10的表面朝向背面的方向。
另外,成膜装置11具有加热室80,该加热室80在执行基于红外光照射器2及4的加热处理(第1方向加热处理以及第2方向加热处理)时,将基板10以及红外光照射器2及4收容于内部。
加热室80在进行加热处理时,通过气帘7将上部容器81、下部容器82间的开口部88封堵,由此能够将载置于带52上的多个基板10以及红外光照射器2及4从外部隔断。
薄膜形成喷嘴1以及输送机53的一部分被收纳于成膜室90内。成膜室90由上部容器91、下部容器92以及一对开口部98构成。在z方向即高度方向上,一对开口部98位于上部容器91与下部容器92之间。因此,在成膜室90内的开口部98、98之间设置的输送机53配置于比下部容器92高、且比上部容器91低的位置。
作为雾喷射部的薄膜形成喷嘴1通过未图示的固定机构被固定配置于上部容器91内。此时,薄膜形成喷嘴1以喷射面1s与带52的上表面相对置的位置关系配置。
薄膜形成喷嘴1执行从设置于喷射面1s的喷射口向下方(-z方向)喷射原料雾mt的雾喷射处理。另外,原料雾mt是将原料溶液雾化而得到的雾,能够通过薄膜形成喷嘴1将原料雾mt向大气中喷射。
成膜室90在进行雾喷射处理时,通过气帘7将上部容器91、下部容器92间的开口部98封堵,由此能够将薄膜形成喷嘴1以及载置于带52上的多个基板10从外部隔断。
因此,实施方式1的成膜装置11,通过气帘7使加热室80的一对开口部88以及成膜室90的一对开口部98均成为关闭状态,并使输送机53的带52沿着输送方向(x方向)移动,由此能够设定成膜环境。
实施方式1的成膜装置11在上述成膜环境下,将红外光照射器2及4以及薄膜形成喷嘴1相互分离地配置,以使在加热室80内进行的加热处理和在成膜室90内进行的雾喷射处理相互不受影响。
而且,实施方式1的成膜装置11在上述成膜环境下,在加热室80内执行基于红外光照射器2及4的红外光照射的加热处理后,在成膜室90内执行基于薄膜形成喷嘴1的雾喷射处理。
其结果,实施方式1的成膜装置11能够在成膜室90内在载置于带52的上表面的基板10的表面上形成薄膜。
这样,实施方式1的成膜装置11,具备与作为基板输送部的输送机53分离而设置、并执行从红外光灯22及42照射红外光而将多个基板10加热的加热处理的红外光照射器2及4的组合作为加热机构。
因此,实施方式1的成膜装置11,能够与基板10不具有接触关系地、通过红外光照射器2及4将基板10加热,因此能够不使基板10变形地、与基板10的形状无关地进行均匀的加热。
进而,由于将红外光照射器2及4与薄膜形成喷嘴1相互分离地配置为使加热处理与雾喷射处理彼此不受影响,因此在加热处理及雾喷射处理各自的执行时,能够可靠地避免原料雾因吸收红外光而被加热而蒸发的原料雾蒸发现象的发生。
其结果,实施方式1的成膜装置11能够不降低成膜品质、成膜速度地、在基板10上形成薄膜。
此外,作为在加热室80内进行的加热处理,同时进行基于红外光照射器2的第1方向加热处理和基于红外光照射器4的第2方向加热处理。因此,能够通过上述第1方向加热处理从基板10的背面进行加热,并且通过上述第2方向加热处理从基板10的表面进行加热。
其结果,实施方式1的成膜装置11能够在加热室80内将基板10更均匀地加热。
进而,实施方式1的成膜装置11,通过将作为加热机构的红外光照射器2及4设置于加热室80内,由此能够不经由加热室80而向基板10照射红外光,相应地能够提高红外光的照射效率。
另外,来自位于输送机53下方(-z方向)的红外光照射器2的红外光的照射朝向上方(+z方向)进行,因此红外光经由输送机53的带52(上方侧及下方侧)被照射到多个基板10。
考虑到这一点,考虑由一对线状的输送机链的组合构成带52而设为红外光通过用的开口部分存在的结构的第1对应、和将不吸收红外光而红外光的透射性优异的红外光透射材料作为带52的构成材料的第2对应。
因此,关于带52,采用上述第1及第2对应中的至少一个对应,由此能够将基于带52的红外光的吸收程度抑制在必要最小限度。
以下叙述第2对应的具体例。作为红外光透射材料,例如可以考虑锗、硅、硫化锌、硒化锌等。但是,需要满足作为带52使用所用的强度。
另一方面,来自位于输送机53上方(+z方向)的红外光照射器4的红外光的照射朝向下方(-z方向)进行,直接照射到基板10,因此不需要考虑上述的第1及第2对应。
<实施方式2>
图2是表示本发明的实施方式2的成膜装置的概略结构的说明图。在图2中记载了xyz正交坐标系。
如图2所示,实施方式2的成膜装置12包括加热室801及802、成膜室901及902、2个薄膜形成喷嘴1、2组红外光照射器2及4的组合以及输送机53作为主要构成要素。
作为基板输送部的输送机53在带52的上表面载置多个基板10,并且沿输送方向(x方向)输送多个基板10。输送机53具备设置于左右两端的输送用的一对辊51和架设于一对辊51上的环状的输送用的带52。
输送机53能够通过一对辊51的旋转驱动,使上方侧(+z方向侧)的带52沿着输送方向(x方向)移动。
输送机53的一对辊51中的一个辊设置于加热室801外的左方(-x方向),另一个辊设置于成膜室902的右方(+x方向)。另外,带52的中央部设置于加热室801、加热室802、成膜室901以及成膜室902中的任一个的内部。
因此,带52能够通过一对辊51的旋转驱动,经由在加热室801及802各自的左右(-x方向、+x方向)侧面的一部分设置的一对开口部88、以及在成膜室901及902各自的左右侧面的一部分设置的一对开口部98,在加热室801及802的内部、成膜室901及902的内部以及外部之间移动。
加热室801及802和成膜室901及902以加热室801、成膜室901、加热室802及成膜室902的顺序从左方到右方相邻设置。另外,加热室801的右侧的开口部88和成膜室901的左侧的开口部98被共用,成膜室901的右侧的开口部98和加热室802的左侧的开口部88被共用,加热室802的右侧的开口部88和成膜室902的开口部98被共用。
输送机53的一部分收纳于加热室801及802。加热室801及802的内部及周边的结构相同,因此以下以加热室801为中心进行说明。
加热室801由上部容器83、下部容器84以及一对开口部88构成。在z方向即高度方向上,一对开口部88位于上部容器83与下部容器84之间。因此,设置于加热室801内的开口部88、88之间的输送机53配置于比下部容器84高、且比上部容器83低的位置。
在加热室801的周边,作为第1方向加热部的红外光照射器2通过未图示的固定机构被固定于从下部容器84外的下方(-z方向)侧的输送机53分离的位置。
在加热室801的周边,作为第2方向加热部的红外光照射器4通过未图示的固定机构被固定于从上部容器83外的上方(+z方向)侧的输送机53分离的位置。由红外光照射器2及红外光照射器4构成加热机构。
另外,红外光照射器2及4均配置于加热室801内的俯视观察时与带52的上表面区域(线状的一对输送机链夹着的区域)重叠的位置。
加热室801及802分别将不吸收从红外光照射器2及4照射的红外光而透射性优异的红外光透射材料作为构成材料。具体而言,加热室801及802分别采用石英玻璃作为构成材料。
作为第1方向加热部的红外光照射器2与实施方式1同样地,进行朝向+z方向(第1方向)照射红外光而将基板10加热的第1方向加热处理。
作为第2方向加热部的红外光照射器4与实施方式1同样地,进行朝向成为与+z方向相反的方向的-z方向(第2方向)照射红外光而将基板10加热的第2方向加热处理。
另外,加热室801在执行红外光照射器2及4的加热处理(第1方向加热处理及第2方向加热处理)时,将基板10收容于内部。
加热室801在进行加热处理时,通过气帘7将上部容器83、下部容器84间的开口部88封堵,由此能够将载置于带52上的多个基板10从外部隔断。
这样,实施方式2的成膜装置12具有在加热室801的外部周边设置的红外光照射器2及4作为第1加热机构,具有在加热室802的外部周边设置的红外光照射器2及4作为第2加热机构。
并且,通过红外光照射器2及4对加热室801内的多个基板10执行第1加热处理,通过红外光照射器2及4对加热室802内的多个基板10执行第2加热处理。这些第1及第2加热处理分别包括上述的第1方向加热处理和第2方向加热处理。
成膜室901及902分别收纳薄膜形成喷嘴1及输送机53的一部分。成膜室901及902的内部结构相同,因此以下以成膜室901为中心进行说明。
成膜室901由上部容器91、下部容器92以及一对开口部98构成。在z方向即高度方向上,一对开口部98位于上部容器91与下部容器92之间。因此,在成膜室901内的开口部98、98之间设置的输送机53配置于比下部容器4高、且比上部容器83低的位置。
在成膜室901中,作为雾喷射部的薄膜形成喷嘴1通过未图示的固定机构被固定配置于上部容器91内。此时,薄膜形成喷嘴1以喷射面1s与带52的上表面相对置的位置关系配置。
在成膜室901中,薄膜形成喷嘴1与实施方式1同样地,执行从设置于喷射面1s的喷射口向下方(-z方向)喷射原料雾mt的雾喷射处理。
这样,实施方式2的成膜装置12具有设置于成膜室901内的薄膜形成喷嘴1作为第1雾喷射部,并具有设置于成膜室902内的薄膜形成喷嘴1作为第2雾喷射部。
然后,利用设置于成膜室901内的薄膜形成喷嘴1执行第1雾喷射处理,利用设置于成膜室902内的薄膜形成喷嘴1执行第2加热处理。
成膜室901及902分别在进行雾喷射处理时,通过气帘7将上部容器91、下部容器92间的开口部98封堵,由此能够将薄膜形成喷嘴1和载置于带52上的多个基板10从外部隔断。
因此,实施方式1的成膜装置12通过气帘7使加热室801及802各自的一对开口部88以及成膜室901及902各自的一对开口部98全部成为关闭状态,使输送机53的带52沿着输送方向(x方向)移动,由此能够设定成膜环境。
实施方式2的成膜装置12,在上述成膜环境下,将2组红外光照射器2及4的组合和2个薄膜形成喷嘴1分别分离地配置,以使对加热室801及802内的基板10进行的加热处理和在成膜室901及902内进行的雾喷射处理彼此不受影响。
而且,实施方式2的成膜装置12在上述成膜环境下对加热室801内的多个基板10执行基于红外光照射器2及4的红外光照射的第1加热处理后,在成膜室901内执行基于薄膜形成喷嘴1的第1雾喷射处理。
之后,成膜装置12在上述成膜环境下对加热室802内的多个基板10执行基于红外光照射器2及4的红外光照射的第2加热处理后,在成膜室902内执行基于薄膜形成喷嘴1的第2雾喷射处理。
其结果,实施方式2的成膜装置12能够最终在成膜室902中在载置于带52的上表面的基板10的表面上形成薄膜。
这样,实施方式2的成膜装置12与实施方式1同样,能够与基板10不具有接触关系地、利用2组红外光照射器2及4的组合将基板10加热,因此能够不使基板10变形地、与基板10的形状无关地进行均匀的加热。
进而,实施方式2的成膜装置12与实施方式1同样地,将2组红外光照射器2及4与2个薄膜形成喷嘴1分别分离配置,以使加热处理与雾喷射处理彼此不受影响。因此,成膜装置12在第1及第2加热处理以及第1及第2雾喷射处理各自的执行时,能够可靠地避免上述原料雾蒸发现象的发生。
其结果,实施方式2的成膜装置12与实施方式1同样,能够不降低成膜品质、成膜速度地、在基板10的表面上形成薄膜。
如上所述,实施方式2的成膜装置12中,第1及第2加热机构以及第1及第2雾喷射部以第1、第2的顺序交替配置,以在第1及第2加热处理以及第1及第2雾喷射处理之间不受影响。
而且,实施方式2的成膜装置12的特征在于,以第1、第2的顺序交替地执行第1及第2加热处理和第1及第2雾喷射处理。
因此,实施方式2的成膜装置12通过执行交替地反复进行2次的加热处理及雾喷射处理,由此能够使成膜出的薄膜的膜厚变厚,或者能够以由膜质不同的2个膜形成的层叠结构形成薄膜。
另外,在上述成膜装置12中,示出了2个加热机构和2个雾喷射部的组合,但能够实现基于由n(n≥2)个加热机构和n个雾喷射部构成的组合的扩展变形例。
上述扩展变形例具有执行第1~第n加热处理的第1~第n加热机构,具有执行第1~第n雾喷射处理的第1~第n雾喷射部。
在上述扩展变形例中,将第1~第n加热机构以及第1~第n雾喷射部以第1~第n的顺序交替分离地配置,以在第1~第n加热处理以及第1~第n雾喷射处理之间不受影响。
并且,上述扩展变形例的特征在于,以第1、第2,……第n的顺序交替地执行第1~第n加热处理和第1~第n雾喷射处理。
因此,上述扩展变形例通过交替地反复n(≥2)次地执行加热处理及雾喷射处理,由此能够使成膜出的薄膜的膜厚变厚,或者能够以由膜质不同的n层的膜形成的层叠结构形成薄膜。
此外,实施方式2的成膜装置12,作为对加热室801及802内的基板10进行的第1及第2加热处理,与实施方式1同样地,同时进行基于红外光照射器2的第1方向加热处理和基于红外光照射器4的第2方向加热处理。
其结果,实施方式2的成膜装置12与实施方式1同样,能够在加热室801及802各自内将基板10更均匀地加热。
进而,实施方式2的成膜装置12,通过将作为加热机构的红外光照射器2及4设置于加热室801及802的外部,由此能够实现红外光照射器2及4的更换等、红外光照射器2及4的维护的简化。
此外,实施方式2的成膜装置12的加热室801及802,以相对于从红外光灯22及42照射的红外光而言透射性优异的红外光透射材料即石英玻璃为构成材料。
因此,起到如下效果:能够将通过第1方向加热处理并经由加热室801及802各自的下部容器84的底面将基板10加热时的由下部容器62的底面引起的红外光的吸收程度抑制为必要最小限度。同样地,起到如下效果:能够将通过第2方向加热处理并经由加热室801及802各自的上部容器83的上表面将基板10加热时的由上部容器83的上表面引起的红外光的吸收程度抑制为必要最小限度的效果。
另外,作为红外光透射材料,除了石英玻璃以外,还可以考虑例如锗、硅、硫化锌、硒化锌等。
另外,在实施方式2的成膜装置12中也是,与实施方式1同样地,可以采用与基于带52的红外光吸收有关的上述第1及第2对应中的至少一个对应。
(变形例)
作为实施方式2的变形例,考虑以下的结构。在变形例中,设定存在多个加热机构的第1结构、存在多个雾喷射部的第2结构中的至少一个结构,该加热机构是红外光照射器2及4的组合,该雾喷射部是薄膜形成喷嘴1。
图3是示意性地表示实施方式2的第1变形例的说明图。在图3中记载了xyz正交坐标系。如该图所示,按照加热室811、加热室812以及成膜室911的顺序沿着输送方向相邻配置,构成作为实施方式2的第1变形例的成膜装置12x。即,在成膜装置12x中设定有上述第1结构。
另外,在图3中虽未图示,但加热室811及812与加热室801及802同样地,在内部具有输送机53的一部分,在外部周边具有红外光照射器2及4,成膜室911与成膜室901同样地,在内部具有输送机53的一部分和薄膜形成喷嘴1。另外,由输送机53进行的基板10的输送方向从左向右。
作为实施方式2的第1变形例的成膜装置12x,设定有上述第1结构,因此起到如下效果:不夹着雾喷射处理地、对加热室811以及812内的基板10连续2次地执行加热处理,从而能够比较容易地进行基板10的温度设定。
另外,在图3所示的例子中,不夹着雾喷射处理地、连续2次地进行加热处理,但也考虑不夹着雾喷射处理地连续3次以上地执行加热处理的扩展结构。即,考虑通过至少两个加热机构,不夹着雾喷射处理地连续地进行加热处理的扩展结构。在该情况下,可望提高成膜装置12x的上述效果。
图4是示意性地表示实施方式2的第2变形例的说明图。在图4中记载了xyz正交坐标系。如该图所示,按照加热室821、成膜室921及922的顺序沿着输送方向相邻配置,构成作为实施方式2的第2变形例的成膜装置12y。即,在成膜装置12y中设定了上述第2结构。
另外,在图4中虽未图示,但加热室821与加热室801同样地,在内部具有输送机53的一部分,在外部周边具有红外光照射器2及4,成膜室921及922与成膜室901及902同样地,在内部具有输送机53的一部分和薄膜形成喷嘴1。另外,基板10的输送方向从左向右。
作为实施方式2的第2变形例的成膜装置12y,设定了上述第2结构,因此起到如下效果:不夹着加热处理地、连续2次地在成膜室921及922内执行雾喷射处理,由此能够形成在基板10的温度不同的环境下成膜的层叠结构的薄膜。
另外,在图4所示的例子中,不夹着加热处理地、连续2次地进行了雾喷射处理,但也可以考虑不夹着加热处理地连续3次以上地执行加热处理的扩展结构。即,考虑通过至少两个雾喷射部,不夹着加热处理而连续地进行雾喷射处理的扩展结构。在该情况下,可望提高成膜装置12y的上述效果。
另外,作为实施方式2的第3变形例,也可以同时设定上述第1结构和上述第2结构,实现将成膜装置12x的加热室811和812与成膜装置12y的成膜室921和922组合而成的成膜装置。
<实施方式3>
图5及图6是表示本发明的实施方式3的成膜装置的概略结构的说明图。图5表示从上方观察的结构,图6与图1、图2同样地,表示从侧面观察的结构。在图5和图6中分别记载了xyz正交坐标系。
如图5以及图6所示,实施方式3的成膜装置13包括加热室18、成膜室19、薄膜形成喷嘴1r及1l的组合、红外光照射器2r及2l的组合以及输送链25作为主要构成要素。另外,在图5中,省略了输送链25的图示,在图6中,省略了红外光照射器2r及2l以及薄膜形成喷嘴1r及1l的图示。
如图6所示,作为基板输送部的输送链25具有基板悬挂部25p,经由基板悬挂部25p从上方分别悬挂多个基板10。此时,多个基板10以输送方向(+x方向)为基准,以左侧(+y方向侧)成为表面、右侧(-y方向侧)成为背面的方式悬挂。
输送链25能够通过未图示的驱动机构在输送方向(x方向)上移动,能够随着输送链25的移动而使多个基板10在输送方向上移动。
输送链25的一端设置于加热室18外的左方(-x方向),另一端设置于成膜室19外的右方(+x方向)。
另外,输送链25的中央部设置于加热室18和成膜室19中的任一个的内部,能够经由在加热室18的左右(-x方向、+x方向)侧面的一部分设置的一对开口部89、在成膜室19的左右侧面设置的开口部99,在加热室18的内部、成膜室19的内部和外部之间移动。
加热室18和成膜室19以加热室18和成膜室19的顺序从左方到右方地相邻地设置。另外,加热室18的右侧的开口部89和成膜室19的左侧的开口部99被共用。
输送链25的一部分收纳于加热室18内。加热室18由右方容器85、左方容器86以及一对开口部89构成。一对开口部89在y方向即宽度方向上位于右方容器85与左方容器86之间。因此,在加热室18内的开口部89、89之间设置的输送链25以输送方向(x方向)为基准,配置于比右方容器85靠左侧(+y方向侧)且比左方容器86靠右侧(-y方向侧)的位置。
加热室18以不吸收从红外光照射器2r及2l照射的红外光、而透射性优异的红外光透射材料为构成材料。具体而言,加热室18采用石英玻璃作为构成材料。作为石英玻璃以外的红外光透射材料,例如可以考虑锗、硅、硫化锌、硒化锌等。
作为第1方向加热部的红外光照射器2r以输送方向(+x方向)为基准,通过未图示的固定机构被固定于右方容器85外的右方(-y方向)侧。因此,红外光照射器2r与输送链25分离地配置。
作为第2方向加热部的红外光照射器2l以输送方向为基准,通过未图示的固定机构被固定于左方容器86外的左方(+y方向)侧。因此,红外光照射器2l与输送链25分离地配置。通过红外光照射器2r及红外光照射器2l的组合构成加热机构。
另外,在图4中虽未图示,但红外光照射器2r及2l均以与加热室18内的多个基板10相同程度的高度配置。
作为第1方向加热部的红外光照射器2r,进行朝向+y方向(第1方向)照射红外光而将基板10加热的第1方向加热处理。以输送方向为基准而成为左方的+y方向成为从基板10的背面朝向表面的方向。
作为第2方向加热部的红外光照射器2l,进行朝向与+y方向相反的方向的-y方向(第2方向)照射红外光而将基板10加热的第2方向加热处理。以输送方向为基准而成为右方的-y方向成为从基板10的表面朝向背面的方向。
另外,加热室18在执行红外光照射器2r及2l的加热处理(第1方向加热处理及第2方向加热处理)时,将基板10收容于内部。
加热室18在进行加热处理时,通过气帘7将右方容器85、左方容器86间的开口部89封堵,由此能够将由基板悬挂部25p悬挂的多个基板10从外部隔断。
这样,实施方式3的成膜装置13具有在加热室18的外部周边设置的红外光照射器2r及2l作为加热机构。
并且,通过在加热室18的外部周边设置的红外光照射器2r及2l执行加热处理。
成膜室19收纳薄膜形成喷嘴1r及1l以及输送链25的一部分。成膜室19由右方容器95、左方容器96以及一对开口部99构成。一对开口部99在y方向即宽度方向上位于右方容器95与左方容器96之间。因此,设置于成膜室19内的开口部99、99之间的输送链25以输送方向为基准,配置于比右方容器95靠左侧且比左方容器96靠右侧的位置。
作为第1方向雾喷射部的薄膜形成喷嘴1r,通过未图示的固定机构被固定配置于右方容器95内。此时,薄膜形成喷嘴1r以喷射面1s与基板10的背面相对置的位置关系配置。
作为第2方向雾喷射部的薄膜形成喷嘴1l,通过未图示的固定机构被固定配置于左方容器96内。此时,薄膜形成喷嘴1l以喷射面1s与基板10的表面相对置的位置关系配置。
在成膜室19内,薄膜形成喷嘴1r执行从设置于喷射面1s的喷射口向左方(+y方向)喷射原料雾mt的第1方向雾喷射处理。
在成膜室19内,薄膜形成喷嘴1l执行从设置于喷射面1s的喷射口向右方(-y方向)喷射原料雾mt的第2方向雾喷射处理。
这样,实施方式3的成膜装置13具有薄膜形成喷嘴1r作为第1方向雾喷射部,并具有薄膜形成喷嘴1l作为第2方向雾喷射部。因此,实施方式3的成膜装置13通过薄膜形成喷嘴1r及1l的组合构成雾喷射部,雾喷射处理包括第1方向雾喷射处理和第2方向雾喷射处理的组合。
成膜室19在进行雾喷射处理时,通过气帘7将右方容器95、左方容器96间的开口部99封堵,由此能够将薄膜形成喷嘴1r及1l以及从基板悬挂部25p悬挂的多个基板10从外部隔断。
因此,实施方式3的成膜装置13,通过气帘7使加热室18的一对开口部89以及成膜室19的一对开口部99均成为关闭状态,使输送链25沿着输送方向(x方向)移动,由此能够设定成膜环境。
实施方式3的成膜装置13,在上述成膜环境下,将红外光照射器2r及2l与薄膜形成喷嘴1r及1l相互分离地配置,以使对加热室18内的基板10进行的加热处理和在成膜室19内进行的雾喷射处理彼此不受影响。
而且,实施方式3的成膜装置13,在上述成膜环境下,在对加热室18内的基板10执行基于红外光照射器2r及2l的红外光照射的加热处理后,在成膜室901内执行基于薄膜形成喷嘴1r及1l的雾喷射处理。
其结果,实施方式3的成膜装置13能够在成膜室901中在悬挂于输送链25的基板10的表面上和背面上分别形成薄膜。
这样,实施方式3的成膜装置13与实施方式1同样,能够与基板10不具有接触关系地通过红外光照射器2r及2l将基板10加热,因此能够不使基板10变形地、与基板10的形状无关地进行均匀的加热。
进而,成膜装置13与实施方式1同样地,将红外光照射器2r及2l与薄膜形成喷嘴1r及1l相互分离地配置以使加热处理与雾喷射处理彼此不受影响,因此在雾喷射处理的执行时,能够可靠地避免上述原料雾蒸发现象的发生。
其结果,实施方式3的成膜装置13与实施方式1同样地,能够不降低成膜品质、成膜速度地、在基板10上形成薄膜。
此外,作为对加热室18内的基板10进行的加热处理,同时进行基于红外光照射器2r的第1方向加热处理和基于红外光照射器2l的第2方向加热处理。因此,能够通过上述第1方向加热处理从基板10的背面进行加热,并且通过上述第2方向加热处理从基板10的表面进行加热。
其结果,实施方式3的成膜装置13与实施方式1同样,能够在加热室80内将基板10更均匀地加热。
此外,实施方式3的成膜装置13,通过同时进行基于薄膜形成喷嘴1r的第1方向雾喷射处理和基于薄膜形成喷嘴1l的第2方向雾喷射处理,由此能够在基板的背面和表面的每一面形成薄膜。
进而,实施方式3的成膜装置13,通过将作为加热机构的红外光照射器2r及2l设置于加热室18外,由此能够实现红外光灯22的更换等、红外光照射器2r及2l的维护的简化。
此外,实施方式3的成膜装置13的加热室18将相对于从红外光灯22及42照射的红外光而言透射性优异的红外光透射材料即石英玻璃作为构成材料。
因此,起到如下效果:能够将通过第1方向加热处理并经由加热室18的右方容器85的侧面将基板10加热时的由右方容器85的侧面引起的红外光的吸收程度抑制到必要最小限度。同样地,起到如下效果:能够将通过第2方向加热处理并经由加热室18的左方容器86的侧面将基板10加热时的由左方容器86的侧面引起的红外光的吸收程度抑制在必要最小限度。
另外,本发明能够在其发明的范围内将各实施方式自由地组合,或者对各实施方式适当进行变形、省略。
详细地说明了本发明,但上述的说明在所有的方面都是例示,本发明并不限定于此。应理解为能够不脱离本发明的范围地、设想出未例示的无数个变形例。
附图标记说明
1,1r,1l薄膜形成喷嘴
2,2r,2l,4红外光照射器
11~13,12x,12y成膜装置
18,80,801,802,811,812,821加热室
19,90,901,902,911,921,922成膜室
21,41灯载置台
22,42红外光灯
25输送链
51辊
52带
53输送机
81,83,91上部容器
82,84,92下部容器
85,95右方容器
86,96左方容器
88,89,98,99开口部