[发明专利]成膜装置

说明书

本发明的目的在于提供一种在柔性基板上形成薄膜的成膜装置，并且提供一种可以使装置整体尺寸减少，另外也使效率提高，从而提高生产性的成膜装置。本发明的成膜装置利用真空并在柔性基板(205)上形成薄膜。真空室(100)中至少包括导入了第一气体的第一区域(101)和导入了第二气体的第二区域(102)。分隔各区域的区域分隔板(202)具有所述柔性基板(205)通过的开口。所述成膜装置包括使柔性基板(205)往来于所述区域的机构。另外，所述成膜装置包括将包含金属或硅的原料气体供给到第一区域(101)的机构(501)以及在所述第二区域(102)中以包含金属或硅的材料作为靶材而进行溅射的机构。

技术领域

本发明涉及用于通过气相沉积法在柔性基板上形成薄膜的成膜装置。更具体地，本发明涉及利用了气相所引起的沉积(deposition)的真空成膜装置，其为在断续或连续传送柔性基板的同时也在该柔性基板上形成薄膜的装置。

背景技术

采用气相来形成薄膜的方法大致为化学气相沉积法(CVD：Chemical VaporDeposition)和物理气相沉积法(PVD：Physical Vapor Deposition)。

作为PVD，代表性的有真空蒸镀法及溅射法等。特别地，对于溅射法而言，虽然通常装置成本高，但是可进行膜质和膜厚的均匀性优异的高品质的薄膜的制作，因此，广泛地应用于显示设备等。然而，膜有时会包含缺陷。

CVD为向真空室内导入原料气体，通过热能使1种或2种以上的气体在基板上分解或反应，从而使固体薄膜成长的方法。在CVD中，为了促进反应，或为了降低反应温度，有时也会并用等离子体或催化剂(Catalyst)反应。将并用等离子体的CVD称为PECVD(PlasmaEnhanced CVD)，将并用催化剂反应的CVD称为Cat-CVD(Catalytic CVD)。化学气相沉积法具有成膜缺陷少的特征，主要适用于栅绝缘膜的成膜等半导体设备的制造工序，但也有在成膜时需要相对的高温这样的缺点。

原子层沉积法(ALD法：Atomic Layer Deposition)为通过表面的化学反应使表面吸附的物质以原子水平逐层进行成膜的方法，被分类为CVD的范畴。ALD与一般的CVD区别点在于，一般的CVD为使用单一的气体或同时使用多种气体在基板上使其反应而使薄膜成长的方法，与此相对，ALD法为交替地使用被称为前驱体(或也称为前驱物质)的富有活性的气体和反应性气体(其在ALD法中也被称为前驱体)，通过基板表面的吸附和与所述吸附接续的化学反应从而以原子水平逐层使薄膜成长的特殊的成膜方法。

具体而言，在ALD法中，利用在表面吸附中一旦有某种气体覆盖表面则不再有该气体的吸附发生的所谓的自限(self-limiting)效应，在表面仅吸附一层前驱体后，将未反应的前驱体排气。接着，导入反应性气体，使之前的前驱体氧化或还原从而得到一层具有所期望的组成的薄膜，然后将反应性气体排气。将上述处理设为1循环，重复该循环，在1循环中成长一层，使薄膜成长下去。因此，在ALD法中，薄膜2维地成长。不只是与现有的真空蒸镀法及溅射法等相比，即使与一般的CVD等相比，ALD法也有成膜缺陷少的特征，并期待应用于各个领域。

在ALD法中，有在使第二前驱体分解、并与吸附于基板的第一前驱体反应的工序中，为了激活反应而使用等离子体的方法，该方法被称为等离子体激活ALD(PEALD：PlasmaEnhanced ALD)、或简称为等离子体ALD。

与其它成膜法相比，ALD法具有无斜影效果等特征，因此，只要存在可渗入气体的间隙，则可进行成膜，除了在具有高纵横比的线及孔的覆膜中的应用之外，期待也应用于在3维结构物的覆膜用途中与MEMS(Micro Electro Mechanical Systems(微机电系统))相关的方面等。