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薄膜的制造方法

文檔序號(hào):7236507閱讀:284來源:國知局
專利名稱:薄膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及薄膜的制造方法。
背景技術(shù)
以設(shè)備的小型化和高性能化為目的,廣泛應(yīng)用著薄膜技術(shù)。在用于薄膜的制造的成膜方式中,有蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD法、激光燒蝕法等各種方法,這些可以根據(jù)目的合適使用。其中之一的蒸鍍法是生產(chǎn)率比較優(yōu)異的方法。在蒸鍍法中,作為賦予使成膜材料加熱蒸發(fā)的能量的方法,可以使用電阻加熱、感應(yīng)加熱、電子束加熱等。蒸鍍法的課題之一是成膜材料的利用效率。即,從制造成本的觀點(diǎn)考慮,重要的是如何高效地使蒸發(fā)飛散的成膜材料在基板上析出沉積。為了解決該課題,使用噴嘴方式的蒸發(fā)源的方法是有效的。若使用噴嘴方式的蒸發(fā)源,則能夠僅從噴嘴的開放面排出成膜材料,能夠限制成膜材料的飛散。通過使開放面和基板接近,能夠更加高效地使成膜材料附著于基板。在專利文獻(xiàn)1中,公開了在合成樹脂覆膜的形成裝置中,在2個(gè)原料單體的蒸發(fā)源噴嘴分別設(shè)置開關(guān)裝置和真空排氣裝置,與該開關(guān)裝置的開閉無關(guān)地,將蒸發(fā)源容器的內(nèi)部保持在一定的真空度。記載了由此可以在基板上得到再現(xiàn)性和穩(wěn)定性好的同質(zhì)的合成樹脂覆膜。在專利文獻(xiàn)2中,公開了在非水電解質(zhì)二次電池用負(fù)極的制造方法中,對從集電體的表面突出的多根柱狀體通過干式成膜法供給鋰的方法。在蒸鍍法中,通過加熱成膜材料,在真空下調(diào)節(jié)為成膜材料保持著成膜所必須的蒸氣壓,使成膜材料蒸發(fā),進(jìn)行成膜。結(jié)束規(guī)定的成膜后,冷卻成膜材料,然后使真空槽內(nèi)的壓力回到常壓即可,但在成膜材料的冷卻過程若成膜材料蒸發(fā)飛散,則方式材料損失,因此,從制造成本的觀點(diǎn)考慮,防止成膜材料蒸發(fā)飛散是重要的。在專利文獻(xiàn)3中公開了使用有機(jī)薄膜材料進(jìn)行蒸鍍的方法。根據(jù)專利文獻(xiàn)3,以蒸發(fā)源容器內(nèi)收納有有機(jī)薄膜材料的狀態(tài),使真空泵運(yùn)行,將蒸發(fā)源容器內(nèi)真空排氣,通過使有機(jī)薄膜材料升溫,產(chǎn)生有機(jī)薄膜材料的蒸氣。然后,順次打開設(shè)置于蒸發(fā)源容器的放出口的上方的蒸發(fā)源間板和基板間板,開始對配置在真空槽內(nèi)的成膜對象物表面形成有機(jī)薄膜。在達(dá)到規(guī)定的膜厚的時(shí)刻,關(guān)閉基板間板和蒸發(fā)源間板,停止薄膜材料的加熱,結(jié)束蒸鍍。然后,在真空槽內(nèi)導(dǎo)入不活潑氣體,以抑制蒸氣的發(fā)生的狀態(tài)進(jìn)行薄膜材料的冷卻。 根據(jù)專利文獻(xiàn)3記載的方法,由于可以在不活潑氣體氣氛下抑制有機(jī)薄膜材料的蒸氣的發(fā)生,因此能夠有效地利用有機(jī)薄膜材料。還記載有由于不活潑氣體為熱介質(zhì),因此成膜后, 薄膜材料的冷卻速度加快?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-171415號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2009-152189號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 日本特開平10-158820號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題為了提高在蒸鍍法中成膜材料的利用效率,使噴嘴方式的蒸發(fā)源接近基板進(jìn)行成膜是有效的。然而,在該方式中,由于蒸發(fā)源和基板的距離極小,因此在蒸發(fā)源和基板之間不能設(shè)置可動(dòng)式的遮蔽部件(間板)。在蒸發(fā)源和基板之間不配置遮蔽部件的狀態(tài)下,結(jié)束規(guī)定的成膜后,蒸發(fā)的成膜材料不必要地沉積在基板上。這造成材料損失,從材料的利用效率的觀點(diǎn)看,存在問題。在專利文獻(xiàn)3記載的方法中,在規(guī)定的成膜結(jié)束后關(guān)閉閘板,此后,向蒸發(fā)源容器內(nèi)導(dǎo)入不活潑氣體,抑制材料蒸氣的發(fā)生并且冷卻成膜材料,因此能夠在一定程度上避免冷卻過程中的材料損失。但是,在該方法中,在關(guān)閉閘板時(shí)處于材料蒸氣正在發(fā)生的狀態(tài), 因此,材料蒸鍍在關(guān)閉的閘板沉積,從而有產(chǎn)生材料損失的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種用于解決上述課題的薄膜的制造方法,該方法可以避免成膜結(jié)束后不必要的成膜材料的飛散和沉積,并且可以實(shí)現(xiàn)使用噴嘴方式的蒸發(fā)源的穩(wěn)定高效的成膜。用于解決課題的方法為了解決上述課題,本發(fā)明的薄膜的制造方法是在成膜裝置內(nèi)制造薄膜的方法,上述成膜裝置包括蒸發(fā)室;與上述蒸發(fā)室鄰接配置、在內(nèi)部配置基板的成膜室; 分別與上述蒸發(fā)室和上述成膜室連接的真空泵;與上述蒸發(fā)室和上述成膜室中的一者或兩者連接的非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu);配置在上述蒸發(fā)室內(nèi)、保持成膜材料、具有開放面的半密閉結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源;以能夠使上述開放面與上述基板接近的方式使上述蒸發(fā)源移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu);和在上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間配置的傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu),上述方法包括不利用上述傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)將上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間遮斷, 將上述蒸發(fā)室和上述成膜室真空排氣,并且使保持加熱過的上述成膜材料的上述蒸發(fā)源的上述開放面接近上述基板,以該狀態(tài)在上述基板上進(jìn)行成膜的第一工序;維持上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間不遮斷的狀態(tài),向上述蒸發(fā)室和上述成膜室導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,將上述蒸發(fā)室和上述成膜室內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)至規(guī)定壓力以上,抑制上述成膜材料的蒸發(fā)的第二工序; 通過上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使上述蒸發(fā)源移動(dòng),使上述開放面遠(yuǎn)離上述基板,確保將上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間遮斷的必要的空間的第三工序;使上述傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行,將上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間遮斷的第四工序;和邊向上述蒸發(fā)室繼續(xù)導(dǎo)入上述非反應(yīng)氣體,邊冷卻上述成膜材料的第五工序。通過本結(jié)構(gòu),規(guī)定的成膜結(jié)束后,能夠立刻抑制成膜材料的飛散,因此能夠大幅地減少材料損失。在本發(fā)明中,優(yōu)選上述規(guī)定壓力是第一工序中加熱過的上述成膜材料所顯示的蒸氣壓的2倍以上的壓力。由此,能夠可靠地抑制成膜材料的蒸發(fā)。在本發(fā)明中,優(yōu)選在第二工序 第五工序中,根據(jù)上述蒸發(fā)源內(nèi)上述成膜材料的溫度降低,使上述非反應(yīng)氣體向上述蒸發(fā)室和上述成膜室的導(dǎo)入量減少。由此,能夠不導(dǎo)入不必要的量的非反應(yīng)氣體而抑制成膜材料的蒸發(fā)。
在本發(fā)明中,優(yōu)選邊以比第一工序中的排氣速度低的排氣速度真空排氣,邊實(shí)施第二工序 第五工序。由此,在導(dǎo)入非反應(yīng)氣體時(shí),容易將各室內(nèi)的壓力調(diào)整至規(guī)定壓力以上。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的薄膜的制造方法,能夠使基板和蒸發(fā)源接近二進(jìn)行成膜,因此能夠提高成膜材料的利用效率。與此同時(shí),能夠在規(guī)定的成膜結(jié)束后立即抑制成膜材料的蒸發(fā)飛散,因此,在成膜材料的冷卻過程中,能夠避免成膜材料對基板和成膜裝置內(nèi)部件不必要的沉積,能夠防止成膜材料的損失。


圖1 (a)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法中使用的裝置(成膜中)的一例的1(b)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法中使用的裝置(成膜結(jié)束后,第四工序)的一例的2模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法中使用的裝置的另一例的3 (a)模式表示傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的一例(確保壓差時(shí))的3(b)模式表示傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的一例(解除壓差時(shí))的4(a)模式表示傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的另一例(確保壓差時(shí))的4(b)模式表示傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的另一例(解除壓差時(shí))的5(1)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式1(第一工序)的5(2)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式1(第二工序)的5(3)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式1(第三工序)的5(4)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式1(第四工序)的5(5)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式1(第五工序)的6(1)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式2(第一工序)的6(2)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式2(第二工序)的6(3)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式2(第三工序)的6(4)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式2(第四工序)的6(5)模式表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式2(第五工序)的7說明本發(fā)明的薄膜的制造方法的流程圖
具體實(shí)施例方式以下,參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明的薄膜的制造方法能夠使用圖1中模式表示的以下的成膜裝置實(shí)施。圖 1(a)是模式表示成膜中的成膜裝置的圖,圖1(b)是模式表示成膜結(jié)束后的成膜裝置的圖。成膜裝置20含有真空槽22,真空槽22劃分為在成膜準(zhǔn)備中在內(nèi)部配置蒸發(fā)源19 的蒸發(fā)室16和與蒸發(fā)室16鄰接配置且在內(nèi)部配置基板21的成膜室17。在蒸發(fā)室16和成膜室17分別連接有用于將各室真空排氣的真空泵37、38。在蒸發(fā)室16和成膜室17分別連接有用于向各室中導(dǎo)入非反應(yīng)氣體的非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)18。在蒸發(fā)室16的內(nèi)部,配置有保持成膜材料15、具有開放面14的半密閉結(jié)構(gòu)的、能夠加熱的蒸發(fā)源19。在成膜室17的內(nèi)部,配置有作為成膜對象物的基板21。蒸發(fā)源19以能夠通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)35移動(dòng)的方式配置。由此,蒸發(fā)源19能夠如圖1(a)所示,使開放面14接近基板21,或相反地如圖1(b)所示,遠(yuǎn)離基板21。在蒸發(fā)室16和成膜室17之間配置傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34,由此劃分蒸發(fā)室16 和成膜室17。通過移動(dòng)傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34,將成膜室16和蒸發(fā)室17之間的空間的連續(xù)性完全遮斷或大致遮斷從而能夠確保兩室之間的壓差,或者,使兩室的空間連續(xù)從而能夠?qū)墒抑糜谙嗤瑝毫ο?。?gòu)成蒸發(fā)室和成膜室的真空槽22為耐壓性的金屬制容器,真空槽22和真空泵37、 38經(jīng)由真空閥(無圖示)連接。真空泵37、38能夠使用各種真空泵,一般而言,包括主泵和由油旋轉(zhuǎn)泵等構(gòu)成的輔助泵。作為主泵,優(yōu)選使用油擴(kuò)散泵、低溫泵或渦輪分子泵。希望設(shè)置有進(jìn)行主泵的開關(guān)的主閥32。另外,希望在主泵、蒸發(fā)室和成膜室之間設(shè)置有進(jìn)行排氣速度的調(diào)整的傳導(dǎo)閥29。非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)18與蒸發(fā)室16和成膜室17連接,向各室內(nèi)導(dǎo)入非反應(yīng)氣體。在圖1中,蒸發(fā)室16和成膜室17分別與非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)18連接,但并不限定于此,非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)18也可以僅與蒸發(fā)室16和成膜室17的一者連接。非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)18例如,包括由氣瓶等構(gòu)成的氣體源(無圖示)、通過配管與氣體源連接的流量控制器(無圖示)、真空槽與流量控制器之間的配管和用于選擇氣體導(dǎo)入或氣體遮斷的氣體閥。 流量控制器中可以使用質(zhì)量流量控制器等。半密閉結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源19具有在內(nèi)部收納成膜材料15、能夠進(jìn)行蒸發(fā)材料的蒸散的開放面14。蒸發(fā)源的形狀,例如,可以是在上面具有開口部的圓柱形或在上面具有開口部的長方體。若使設(shè)置在蒸發(fā)源的上部的開口部接近基板,則成膜材料的蒸氣不向周圍飛散而僅在基板21沉積,因此能夠高效地利用成膜材料。但是,開口部并不一定必須朝向上方,例如,如圖6所示,也能夠使用在側(cè)面具有開口部的蒸發(fā)源。此時(shí),也可以垂直地配置基板。作為構(gòu)成蒸發(fā)源的材料,例如,可以使用與成膜材料的反應(yīng)性低的金屬材料、碳材料或耐火物材料。也能夠根據(jù)需要通過組合這些材料構(gòu)成蒸發(fā)源。蒸發(fā)源19在成膜結(jié)束后如圖1(b)所示,整體配置在蒸發(fā)室16內(nèi),但在成膜時(shí)如圖1(a)所示,至少開放面14向成膜室17內(nèi)部突出,配置在與基板21接近的位置。移動(dòng)機(jī)構(gòu)35,如圖1所示,例如是具有載置蒸發(fā)源19的臺(tái)33的升降機(jī)構(gòu)。升降機(jī)構(gòu),例如,能夠通過油壓氣缸、滾珠絲杠和齒輪構(gòu)成。通過利用升降機(jī)構(gòu)使臺(tái)上下移動(dòng),能夠使設(shè)置在成膜源19上部的開放面14向配置在蒸發(fā)源的上方的基板接近或后退。移動(dòng)機(jī)構(gòu)并不限于此,例如,可以是使在側(cè)面具有開口部的蒸發(fā)源在水平方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu),也可以是在垂直或水平方向的直線運(yùn)動(dòng)上組合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使開口部向基板接近或后退的機(jī)構(gòu)。在蒸發(fā)室16和成膜室17的邊界配置有傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34。通過使傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu) 34運(yùn)行,能夠在蒸發(fā)室16和成膜室17之間確保壓差,或?qū)墒抑糜谙嗤瑝毫ο隆鲗?dǎo)可變結(jié)構(gòu)例如為板狀的可動(dòng)隔壁,通過將蒸發(fā)室16和成膜室17的連通路完全遮斷或大致遮斷,將蒸發(fā)室和成膜室之間的連通狀態(tài)遮斷,從而能夠確保兩室間的壓差。伴隨于此,通過使可動(dòng)隔壁的一部或全部移動(dòng)而形成蒸發(fā)室和成膜室的連通路,由此擴(kuò)大兩室之間的連通狀態(tài),能夠?qū)墒抑糜诖笾孪嗤瑝毫ο隆D3和圖4模式表示傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的運(yùn)行例。圖3 表示可動(dòng)隔壁為滑動(dòng)式的例子,圖4表示可動(dòng)隔壁為雙開式的例子。在圖3和圖4中,(a) 表示將連通路遮斷而確保壓差的狀態(tài)(壓差結(jié)構(gòu)),(b)表示形成連通路而將上述壓差結(jié)構(gòu)解除的狀態(tài)。此外,在蒸發(fā)源的冷卻中產(chǎn)生微量的蒸氣時(shí),通過構(gòu)成傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的部件也能夠進(jìn)行防沉積,但也可以在傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)和蒸發(fā)源之間另外設(shè)置輕度的防沉積用閘板機(jī)構(gòu)。在傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)形成連通路的狀態(tài)(圖3(b)和圖4(b))中,在連通路的下方,配置成膜源19的開放面14,在其上方配置基板21。成膜源19通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)35向上方移動(dòng), 該開放面14通過上述連通路,由此,能夠使開放面14更接近基板21。因此,通過傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)打開而形成的連通路優(yōu)選具有使成膜源19的開放面14通過程度的大小。本發(fā)明的薄膜的制造方法用于在以上說明的成膜裝置內(nèi)制造薄膜,包括以下 (a) (e)工序。(a)第一工序,不利用上述傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)將上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間遮斷,將上述蒸發(fā)室和上述成膜室真空排氣,并且使保持加熱過的上述成膜材料的上述蒸發(fā)源的上述開放面接近上述基板,以該狀態(tài)在上述基板上進(jìn)行成膜。(b)第二工序,維持上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間不遮斷的狀態(tài),向上述蒸發(fā)室和上述成膜室導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,將上述蒸發(fā)室和上述成膜室內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)至規(guī)定壓力以上, 抑制上述成膜材料的蒸發(fā)。(c)第三工序,通過上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使上述蒸發(fā)源移動(dòng),使上述開放面遠(yuǎn)離上述基板,確保將上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間遮斷的必要的空間。(d)第四工序,使上述傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行,將上述蒸發(fā)室和上述成膜室之間遮斷。(e)第五工序,邊向上述蒸發(fā)室繼續(xù)導(dǎo)入上述非反應(yīng)氣體,邊冷卻上述成膜材料。圖7表示本發(fā)明的薄膜的制造方法的流程圖。在(a)第一工序中進(jìn)行成膜。成膜在成膜裝置內(nèi)將基板和成膜材料配置在規(guī)定的位置后實(shí)施。蒸發(fā)室和成膜室被真空排氣。真空的程度是蒸鍍所必須的程度,根據(jù)成膜材料和所要求的膜質(zhì)而不同,例如為0. OlPa以下,優(yōu)選為0. OOlPa以下。在設(shè)置于蒸發(fā)室16內(nèi)的蒸發(fā)源19保持成膜材料15,成膜材料通過加熱而熔融,從而具有有意義的蒸氣壓(適于成膜的蒸氣壓)。作為成膜材料的加熱方式,例如優(yōu)選使用電阻加熱法或感應(yīng)加熱法。在電阻加熱時(shí),例如能夠在蒸發(fā)源的周圍纏繞加熱線來加熱蒸發(fā)源。另外也能夠在蒸發(fā)源的壁面設(shè)置棒狀加熱器的插入口,使用棒狀加熱器來加熱蒸發(fā)源。 在感應(yīng)加熱時(shí),在蒸發(fā)源的周圍纏繞線圈,通過對線圈施加高頻電力而加熱蒸發(fā)源。在該第一工序中,由傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)得到的壓差結(jié)構(gòu)被解除,形成成膜室和蒸發(fā)室之間的連通路(通過傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行而形成的連通路)。蒸鍍源通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)配置在開放面14接近基板的位置。由于開放面和基板接近,因此成膜材料的蒸氣不向周圍飛散,能夠有效地進(jìn)行成膜。蒸發(fā)源的上部,如圖1(a)所示,優(yōu)選處于通過上述連通路的狀態(tài),由此能夠使開放面和基板更接近。接著在(b)第二工序中,維持成膜室和蒸發(fā)室之間的連通路和蒸發(fā)源的位置,并且為了對抗所加熱的成膜材料顯示的蒸氣壓,抑制成膜材料的蒸發(fā),向蒸發(fā)室和成膜室導(dǎo)入非反應(yīng)氣體。通過該導(dǎo)入,將蒸發(fā)室和成膜室內(nèi)的壓力調(diào)整至規(guī)定壓力以上。其中,調(diào)整至規(guī)定壓力以上是指優(yōu)選調(diào)整至超過加熱熔融的成膜材料顯示的蒸氣壓的壓力,更優(yōu)選調(diào)整至成膜材料顯示的蒸氣壓的2倍以上的壓力。通過在蒸發(fā)室和成膜室中使非反應(yīng)氣體的壓力高于成膜材料的蒸氣壓,成膜材料的蒸發(fā)被抑制。通過在第一工序中在規(guī)定的成膜結(jié)束的時(shí)刻實(shí)施第二工序,能夠使成膜結(jié)束。從避免與熔融的成膜材料的反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā),能夠適當(dāng)選擇使用的非反應(yīng)氣體的種類,優(yōu)選為氬或氖。在第二工序中,希望使成膜室17的壓力與蒸發(fā)室16的壓力大致相同,或高于該壓力。更希望使蒸發(fā)室和成膜室的壓力大致相等。由此,成膜材料的蒸氣從蒸發(fā)室16向成膜室17移動(dòng),能夠防止污染成膜室內(nèi)部件和制品。成膜材料的加熱能夠在第二工序中與抑制成膜材料的蒸發(fā)的同時(shí)停止,但也能夠
在第三工序以后停止。在第二工序中,維持成膜室和蒸發(fā)室之間的連通路(即,不使閘板等的遮蔽部件存在于基板和蒸鍍源之間),并且通過非反應(yīng)氣體的導(dǎo)入抑制成膜材料的蒸發(fā),因此,能夠不發(fā)生成膜材料的損失和由蒸發(fā)的成膜材料造成的制品和成膜裝置內(nèi)部件的污染地結(jié)束成膜。因此,能夠避免成膜結(jié)束時(shí)發(fā)生的材料損失。接著,在(c)第三工序中,通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)源移動(dòng),使蒸發(fā)源的開放面遠(yuǎn)離基板。由此,形成能夠在蒸發(fā)源的開放面和基板之間插入傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的空間。蒸發(fā)源的移動(dòng),例如,通過使連接于油壓氣缸的臺(tái)下降,使配置在臺(tái)上的蒸發(fā)源下降,使設(shè)置在蒸發(fā)源上部的開口面從配置在蒸發(fā)源上方的基板遠(yuǎn)離而進(jìn)行。通過第三工序,使傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行,能夠完成將蒸發(fā)室和成膜室之間的連通路遮斷的準(zhǔn)備。在第三工序中,真空槽內(nèi)的壓力保持在規(guī)定壓力以上,蒸發(fā)源內(nèi)的成膜材料由于尚未充分冷卻,即使具有適于成膜的蒸氣壓,也處于其蒸發(fā)被抑制的狀態(tài)。接著在(d)第四工序中,采取使傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行、將蒸發(fā)室和成膜室之間的連通路完全地遮斷或大致遮斷從而能夠在蒸發(fā)室和成膜室之間確保壓差的結(jié)構(gòu)(壓差結(jié)構(gòu))。在壓差結(jié)構(gòu)通過作為傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的一例的板狀的可動(dòng)隔壁實(shí)現(xiàn)時(shí),通過使可動(dòng)隔壁移動(dòng)將蒸發(fā)室和成膜室之間的連通路遮斷而形成壓差結(jié)構(gòu)。連通路的遮斷雖然可以為密閉遮斷,但也不必一定是嚴(yán)格的密閉,可以為將蒸發(fā)室和成膜室之間的傳導(dǎo)減少而能夠在兩室間設(shè)置壓力差的程度。從蒸發(fā)源向基板的成膜材料的少量蒸氣,能夠通過采取壓差結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)遮斷。通過第四工序,能夠在蒸發(fā)室和成膜室之間設(shè)置壓力差,且能夠使成膜材料不在基板上沉積。在第四工序中,真空槽內(nèi)的壓力保持在規(guī)定壓力以上,蒸發(fā)源內(nèi)的成膜材料由于尚未充分冷卻,因此即使具有適于成膜的蒸氣壓,也處于其蒸發(fā)被抑制的狀態(tài)。接著,在(e)第五工序中,邊向蒸發(fā)室中繼續(xù)導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,邊冷卻蒸發(fā)源中的成膜材料。蒸發(fā)源中的成膜材料的溫度充分降低至不產(chǎn)生成膜材料的蒸發(fā)的溫度為止,向蒸發(fā)室中繼續(xù)導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,持續(xù)抑制成膜材料的蒸發(fā)。由此,能夠避免在成膜材料的冷卻中發(fā)生的材料損失。由于隨著蒸發(fā)源中的成膜材料的溫度減低,成膜材料顯示的蒸氣壓也降低,因此對應(yīng)溫度降低使蒸發(fā)室中的非反應(yīng)氣體壓力降低也能夠抑制成膜材料的蒸發(fā)。因此,在第五工序中向蒸發(fā)室中導(dǎo)入的非反應(yīng)氣體的導(dǎo)入量優(yōu)選對應(yīng)成膜材料的溫度降低使其減少。蒸發(fā)源中的成膜材料的冷卻可以為自然冷卻,也能夠進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。作為強(qiáng)制冷卻的方法,例如可以列舉使冷卻體與蒸發(fā)源接觸的方法和在利用在貫通蒸發(fā)源的管中流動(dòng)氣體或液體實(shí)現(xiàn)熱交換的方法。通過第五工序充分冷卻成膜材料后,能夠進(jìn)入將蒸發(fā)室和成膜室開放到常壓的準(zhǔn)備。此外,非反應(yīng)氣體向成膜室的導(dǎo)入在第五工序中可以繼續(xù)進(jìn)行,也可以結(jié)束。本發(fā)明的薄膜的制造方法也能夠應(yīng)用卷繞式的成膜裝置。在圖2中模式表示卷繞式成膜裝置整體的結(jié)構(gòu)的一例。對于與圖1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。在成膜室17的內(nèi)部空間收納卷芯輥A23、多個(gè)搬運(yùn)輥24、筒27和卷芯輥B26,在蒸發(fā)室16的內(nèi)部空間收納有蒸發(fā)源19、移動(dòng)機(jī)構(gòu)35和成膜反應(yīng)用氣體導(dǎo)入管30。卷芯輥A23是繞著軸心自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的輥狀部件,在其表面以帶狀卷繞細(xì)長的基板21,向最接近的搬運(yùn)輥24供給基板21?;?1能夠使用各種高分子膜、各種金屬箔、高分子膜和金屬箔的復(fù)合體或其他的不限于上述材料的細(xì)長基板。作為高分子膜,例如,可以列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亞胺。作為金屬箔,例如,可以列舉鋁箔、銅箔、鎳箔、鈦箔、 不銹鋼箔。基板的寬度例如為50 1000mm,基板的希望厚度例如為3 150 μ m。基板的寬度小于50mm時(shí)生產(chǎn)率差,但并不是說不能應(yīng)用本發(fā)明?;宓暮穸刃∮? μ m時(shí)基板的熱容量極小,因此基板容易發(fā)生熱形變,但并不表示不能夠適用本發(fā)明。成膜中的基板的搬運(yùn)速度根據(jù)制作的薄膜的種類和成膜條件而不同,例如為0. 1 500m/分鐘。搬運(yùn)中在基板移動(dòng)方向施加的張力能夠根據(jù)基板的材質(zhì)或厚度、或成膜速率等的工藝條件適當(dāng)選擇。搬運(yùn)輥24是繞軸心自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的輥狀部件,將從卷芯輥A23供給的基板21 導(dǎo)向成膜區(qū)域31,最終導(dǎo)向卷芯輥B26。在成膜區(qū)域31,基板21沿著筒27移動(dòng)時(shí),從蒸發(fā)源飛來的材料顆粒沉積,在基板21表面形成薄膜。卷芯輥B26是以能夠通過無圖示的驅(qū)動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式設(shè)置的輥狀部件,將形成薄膜的基板21卷繞保持。本發(fā)明的薄膜的制造方法中使用的成膜裝置中還可以設(shè)置導(dǎo)入反應(yīng)成膜用的成膜氣體的單元。作為該成膜氣體導(dǎo)入單元,例如,為圖1和圖2的成膜反應(yīng)用氣體導(dǎo)入管 30。成膜反應(yīng)用氣體導(dǎo)入管30,例如為一端導(dǎo)入蒸發(fā)源19的內(nèi)部、另一端與設(shè)置在真空槽 22的外部的無圖示的成膜反應(yīng)用氣體供給單元連接的管狀部件。通過成膜反應(yīng)用氣體導(dǎo)入管30,對成膜材料的蒸氣供給例如氧、氮等的成膜氣體。由此,在基板21表面形成以從蒸發(fā)源飛來的成膜材料的氧化物、氮化物或氮氧化物為主要成分的薄膜。在成膜反應(yīng)用氣體供給單元中有氣瓶、氣體發(fā)生裝置等?;?1在成膜區(qū)域31中接受從蒸發(fā)源飛來的蒸氣和根據(jù)需要的氧、氮等的成膜氣體的供給,在表面形成薄膜。形成有薄膜的基板21經(jīng)由另外的搬運(yùn)輥24卷繞于卷芯輥 B26。如上所述,根據(jù)圖2的成膜裝置20,從卷芯輥A23運(yùn)出的基板21經(jīng)由搬運(yùn)輥24移動(dòng),卷繞于卷芯輥B26。在其途中,在成膜區(qū)域31中接受蒸發(fā)源飛來的蒸氣和根據(jù)需要的氧、氮的成膜氣體的供給,在基板上形成薄膜。通過這些的運(yùn)行,成膜裝置20能夠進(jìn)行使用噴嘴方式的蒸發(fā)源19的卷繞成膜。在圖2的成膜裝置20中,設(shè)置2個(gè)筒27和2個(gè)蒸發(fā)源19,還在2個(gè)筒之間設(shè)置有反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。由此,能夠在基板的表面和背面雙方形成薄膜。但是,在本發(fā)明能夠使用的卷繞式成膜裝置并不局限于該方式,也可以是設(shè)置1個(gè)筒27和1個(gè)蒸發(fā)源19、僅在基板的一個(gè)面形成薄膜的裝置。(實(shí)施方式1)說明本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式的一例。在該實(shí)施方式中,在由硅薄膜構(gòu)成的鋰離子二次電池用負(fù)極上形成鋰膜。以下說明的各數(shù)值僅作為一個(gè)例子,并不用于限定本發(fā)明。使用Furukawa Circuit Foil (株)制的粗面化銅箔(厚度18微米,寬度100mm) 作為集電體,分別在集電體的兩面上通過真空蒸鍍法預(yù)先形成厚度為8 μ m的硅多層薄膜, 作為本發(fā)明的基板使用。首先,使用卷繞式的蒸鍍裝置(無圖示)按照以下的程序形成上述硅多層薄膜。 作為排氣單元,準(zhǔn)備口徑為14英寸的油擴(kuò)散泵2臺(tái),將容積為0. 4立方米的真空槽排氣至 0. 002帕斯卡后,溶解作為成膜材料的硅。硅的溶解使用日本電子(株)制的270度偏向型電子束蒸發(fā)源進(jìn)行。對熔融硅照射加速電壓-10kV、發(fā)射電流為600mA的電子束,將發(fā)生的蒸氣沿著筒對準(zhǔn)移動(dòng)中的銅箔。集電體的搬運(yùn)速度設(shè)為Im/分鐘,平均成膜速度設(shè)為SOnm/ 秒。將金屬掩模(開口長度各為100mm)以約2mm的距離與銅箔集電體接近設(shè)置,使得硅薄膜的成膜寬度為85mm。銅箔集電體的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能夠往返移動(dòng),一次移動(dòng)可以在集電體的兩面形成一層膜厚0. 5微米左右的硅薄膜。通過重復(fù)16次邊往返移動(dòng)邊進(jìn)行成膜,形成膜厚約為8微米的硅多層薄膜。然后,將形成有硅薄膜的集電體作為基板,通過本發(fā)明的薄膜的制造方法在基板的兩面形成鋰膜。圖5(1) (6)是追加工序表示該實(shí)施方式1的圖。在圖5中,對于與圖 2相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同的符號(hào),并省略說明。此外鋰的熔點(diǎn)為180°C。(第一工序)如圖5 (1)所示,將預(yù)先形成有硅薄膜的基板21安裝于卷芯輥A23,在從卷芯輥 A23經(jīng)過搬運(yùn)輥24、筒27直到卷芯輥B26的搬運(yùn)路徑上行進(jìn)。然后,經(jīng)過粗抽真空,通過 14英寸的油擴(kuò)散泵37、38將蒸發(fā)室和成膜室高真空排氣,將蒸發(fā)室和成膜室的壓力調(diào)節(jié)為 0. 005Pa。此時(shí),傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34設(shè)為蒸發(fā)室16和成膜室17間的傳導(dǎo)達(dá)到最大的連通的狀態(tài)(壓差結(jié)構(gòu)解除)。將蒸發(fā)室與主閥之間的傳導(dǎo)閥29和成膜室與主閥之間的傳導(dǎo)閥 29全部打開,非反應(yīng)氣體未導(dǎo)入。在蒸發(fā)源19的上部設(shè)置開放面14,該開放面為了能夠與筒上的基板接近,配合筒的形狀而彎曲。蒸發(fā)源是具備不銹鋼壁面和加熱器加熱源的噴嘴方式的蒸發(fā)源,在其內(nèi)部空間收納有20g的金屬鋰。使用移動(dòng)機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)源預(yù)先上升,使開放面和基板接近。由此,使筒和開放面的距離為3mm左右。將成膜材料加熱到480°C,使基板以卷繞移動(dòng)速度2m/min移動(dòng),對移動(dòng)中的基板進(jìn)行成膜。由此,在基板上形成相當(dāng)于膜厚1. 5微米的鋰膜。鋰膜在成膜后立即在硅薄膜中被反應(yīng)吸收。(第二工序)在第一工序規(guī)定的成膜結(jié)束后,如圖5(2)所示,維持蒸發(fā)源的位置和傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的狀態(tài),分別向蒸發(fā)室和成膜室導(dǎo)入lOOsccm的氬(非反應(yīng)氣體),并將2個(gè)傳導(dǎo)閥29 分別設(shè)在預(yù)先設(shè)定的半閉狀態(tài),在使其不對主泵的負(fù)荷過大的狀態(tài)下,使蒸發(fā)室和成膜室的壓力上升至0.2Pa。通過該兩室的壓力,抑制熔融的成膜材料的蒸發(fā)。傳導(dǎo)閥29的半開度的設(shè)定,通過預(yù)先求出在蒸發(fā)室16和成膜室17間的傳導(dǎo)達(dá)到最小而大致遮斷的狀態(tài)下, 在蒸發(fā)室和成膜室中分別導(dǎo)入lOOsccm的氬時(shí),蒸發(fā)室和成膜室的非反應(yīng)氣體壓力均達(dá)到 0. 2Pa時(shí)傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34的開度而進(jìn)行。在第二工序的階段,也可以結(jié)束蒸發(fā)源的加熱。 成膜部分的卷繞結(jié)束后,也可以停止基板的移動(dòng)。(第三工序)
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維持成膜室和蒸發(fā)室的壓力,并且如圖5(3)所示,通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)源的位置下降,使蒸發(fā)源的開放面遠(yuǎn)離基板。由此,將蒸發(fā)源的位置設(shè)為在下一個(gè)工序中能夠通過傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34遮斷蒸發(fā)室16和成膜室17間的連通的位置。(第四工序)如圖5(4)所示,使傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行,以蒸發(fā)室16和成膜室17間的傳導(dǎo)達(dá)到最小的方式,將兩室間的連通大致遮斷。此時(shí),繼續(xù)氬的導(dǎo)入和真空排氣,蒸發(fā)室和成膜室的壓力均維持在0. 2Pa。(第五工序)如圖5(5)所示,停止向成膜室導(dǎo)入氬,將成膜室與主閥之間的傳導(dǎo)閥29全部打開。向蒸發(fā)室的氬導(dǎo)入繼續(xù),維持上述壓力,但在蒸發(fā)源的溫度降至300°C的時(shí)刻使氬導(dǎo)入量減少至50sCCm,將蒸發(fā)室與主閥之間的傳導(dǎo)閥29全部打開。此時(shí),將蒸發(fā)室的壓力設(shè)為約 0. 05Pa。蒸發(fā)源冷卻到規(guī)定的溫度的時(shí)刻結(jié)束工藝,能夠轉(zhuǎn)移至將蒸發(fā)室和成膜室開放到常壓的準(zhǔn)備。(實(shí)施方式2)說明本發(fā)明的薄膜的制造方法的實(shí)施方式的另一例。在該實(shí)施方式中,在由硅氧化物薄膜構(gòu)成的鋰離子二次電池用負(fù)極上形成鋰膜。以下說明的各數(shù)值僅作為一個(gè)例子, 并不用于限定本發(fā)明。將Furukawa Circuit Foil (株)制的粗面化銅箔(厚度18微米,寬度100mm)作為集電體使用,分別在集電體的兩面上通過真空蒸鍍法預(yù)先形成有厚度為15μπι的硅氧化物多層薄膜,作為本發(fā)明的基板使用。首先,使用卷繞式的蒸鍍裝置(無圖示)按照以下的程序形成上述硅氧化物多層薄膜。作為排氣單元,準(zhǔn)備口徑為14英寸的油擴(kuò)散泵2臺(tái),將容積為0.4立方米的真空槽排氣至0.002帕斯卡后,溶解作為成膜材料的硅。硅的溶解使用日本電子(株)制的270 度偏向型電子束蒸發(fā)源進(jìn)行。對熔融硅照射加速電壓-10kV、發(fā)射電流為950mA的電子束, 將發(fā)生的蒸氣沿著筒對準(zhǔn)移動(dòng)中的銅箔。集電體的搬運(yùn)速度設(shè)為Im/分鐘,平均成膜速度設(shè)為160nm/秒。將金屬掩模(開口長度各為100mm)以約2mm的距離與銅箔集電體接近設(shè)置,使得硅薄膜的成膜寬度為85mm。另外,從設(shè)置在銅箔集電體的成膜面?zhèn)鹊姆磻?yīng)氣體噴嘴向金屬掩模的開口部噴射eOsccm氧氣。由此在銅箔基板上形成硅氧化物薄膜。銅箔集電體的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能夠往返移動(dòng),一次移動(dòng)可以在集電體的兩面形成一層膜厚為1微米左右的硅薄膜。通過重復(fù)15次邊往返移動(dòng)邊進(jìn)行成膜,形成膜厚約為15微米的硅氧化物多層薄膜。然后,將形成有硅氧化物薄膜的集電體作為基板,通過本發(fā)明的薄膜的制造方法, 在基板的兩面形成鋰膜。圖6(1) (6)為追加工序表示該實(shí)施方式2的圖。在圖6中,對于與圖2相同的結(jié)構(gòu)要素使用相同的符號(hào),省略說明。在圖6中,成膜室和蒸發(fā)室在水平方向排列,蒸發(fā)源19在側(cè)面具有開放面。移動(dòng)機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)源19在水平方向移動(dòng)。(第一工序)如圖6 (1)所示,將預(yù)先形成有硅薄膜的基板21安裝于卷芯輥A23,在從卷芯輥 A23經(jīng)過搬運(yùn)輥24、筒27直到卷芯輥B26的搬運(yùn)路徑上行進(jìn)。然后,經(jīng)過粗抽真空,通過14英寸的油擴(kuò)散泵37、38將蒸發(fā)室和成膜室高真空排氣,將蒸發(fā)室和成膜室的壓力調(diào)節(jié)為 0. 005Pa。此時(shí),傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34設(shè)為蒸發(fā)室16和成膜室17間的傳導(dǎo)達(dá)到最大的連通的狀態(tài)(壓差結(jié)構(gòu)解除)。將蒸發(fā)室與主閥之間的傳導(dǎo)閥29和成膜室與主閥之間的傳導(dǎo)閥 29全部打開,非反應(yīng)氣體未導(dǎo)入。在蒸發(fā)源19的側(cè)面設(shè)置開放面14,該開放面為了能夠與筒上的基板接近,配合筒的形狀而彎曲。蒸發(fā)源是具備不銹鋼壁面和加熱器加熱源的噴嘴方式的蒸發(fā)源,在其內(nèi)部空間收納有20g的金屬鋰。使用移動(dòng)機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)源預(yù)先上升,使開放面和基板接近。由此,使筒和開放面的距離為3mm左右。將成膜材料加熱到500°C,使基板以卷繞移動(dòng)速度lm/min移動(dòng),對移動(dòng)中的基板進(jìn)行成膜。由此,在基板上形成相當(dāng)于膜厚6微米的鋰膜。鋰膜在成膜后立即在硅薄膜中被反應(yīng)吸收。(第二工序)在第一工序規(guī)定的成膜結(jié)束后,如圖6(2)所示,維持蒸發(fā)源的位置和傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)的狀態(tài),分別向蒸發(fā)室和成膜室導(dǎo)入150sCCm的氬(非反應(yīng)氣體),并將2個(gè)傳導(dǎo)閥29 分別設(shè)在預(yù)先設(shè)定的半閉狀態(tài),在使其不對主泵的負(fù)荷過大的狀態(tài)下,使蒸發(fā)室和成膜室的壓力上升至0.4Pa。通過該兩室的壓力,抑制熔融的成膜材料的蒸發(fā)。傳導(dǎo)閥29的半開度的設(shè)定,通過預(yù)先求出在蒸發(fā)室16和成膜室17間的傳導(dǎo)達(dá)到最小而大致遮斷的狀態(tài)下, 在蒸發(fā)室和成膜室中分別導(dǎo)入I5Osccm的氬時(shí),蒸發(fā)室和成膜室的非反應(yīng)氣體壓力均達(dá)到 0. 4Pa時(shí)傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34的開度而進(jìn)行。在第二工序的階段,也可以結(jié)束蒸發(fā)源的加熱。 成膜部分的卷繞結(jié)束后,也可以停止基板的移動(dòng)。(第三工序)維持成膜室和蒸發(fā)室的壓力,如圖6(3)所示,通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)源的位置下降,使蒸發(fā)源的開放面遠(yuǎn)離基板。由此,將蒸發(fā)源的位置設(shè)為在下一個(gè)工序中能夠通過傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)34遮斷蒸發(fā)室16和成膜室17間的連通的位置。(第四工序)如圖6(4)所示,使傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行,以使蒸發(fā)室16和成膜室17間的傳導(dǎo)達(dá)到最小的方式,將兩室間的連通大致遮斷。此時(shí),繼續(xù)氬的導(dǎo)入和真空排氣,蒸發(fā)室和成膜室的壓力均維持在0. 4Pa。(第五工序)如圖6(5)所示,停止向成膜室導(dǎo)入氬,將成膜室與主閥之間的傳導(dǎo)閥29全部打開。向蒸發(fā)室的氬導(dǎo)入繼續(xù),維持上述壓力,但在蒸發(fā)源的溫度降至450°C的時(shí)刻,使氬導(dǎo)入量減少到lOOsccm,并且調(diào)整蒸發(fā)室和主閥間的傳導(dǎo)閥29將蒸發(fā)室的壓力設(shè)為0. 2Pa。另夕卜,在蒸發(fā)源的溫度降低至300°C的時(shí)刻使氬導(dǎo)入量減少到50sCCm,將蒸發(fā)室與主閥之間的傳導(dǎo)閥29全部打開。此時(shí),蒸發(fā)室的壓力設(shè)為約0. 05Pa。蒸發(fā)源冷卻到規(guī)定的溫度的時(shí)刻結(jié)束工藝,能夠轉(zhuǎn)移至將蒸發(fā)室和成膜室開放到常壓的準(zhǔn)備。以上,具體地說明了用于實(shí)施發(fā)明的方式,但本發(fā)明并不局限于這些。作為成膜材料,能夠使用各種金屬、能夠加熱蒸發(fā)的有機(jī)材料等除了鋰以外的各種成膜材料。此時(shí),能夠適當(dāng)選擇蒸發(fā)源的構(gòu)成材料,使得在達(dá)到所需蒸氣壓的溫度時(shí),該成膜材料和蒸發(fā)源構(gòu)成材料不進(jìn)行熔融或合金化等反應(yīng)。以上,作為具體的應(yīng)用例,說明了形成鋰離子二次電池用負(fù)極的情況,但本發(fā)明并不限定于此。根據(jù)本發(fā)明,例如,也能夠形成電化學(xué)電容器用的極板。還能夠在以有機(jī)物薄膜、裝飾膜、太陽電池、氣體阻隔膜、各種傳感器、各種光學(xué)膜等為代表的、要求高效穩(wěn)定成膜的各種用途中應(yīng)用。此外,也能夠在進(jìn)行各種設(shè)備的形成時(shí)的薄膜的制造方法中應(yīng)用。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及的薄膜的制造方法,在使用噴嘴方式的蒸發(fā)源的成膜時(shí),能夠縮短真空排氣時(shí)間,提高膜質(zhì),提高材料利用效率,防止由材料飛散造成的真空槽的污染。另外,能夠與各種基板搬運(yùn)系統(tǒng)組合,因此能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)到高效且穩(wěn)定地成膜的薄膜的制造方法。符號(hào)說明14開放面15成膜材料16蒸發(fā)室17成膜室18非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)19蒸發(fā)源20成膜裝置21 基板22真空槽23卷芯輥A24搬運(yùn)輥26卷芯輥B27 筒29傳導(dǎo)閥30成膜反應(yīng)用氣體導(dǎo)入管31成膜區(qū)域32 主閥33 臺(tái)34傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)35移動(dòng)機(jī)構(gòu)37真空泵38真空泵
1權(quán)利要求
1.一種薄膜的制造方法,在成膜裝置內(nèi)制造薄膜,該制造方法的特征在于 所述成膜裝置包括蒸發(fā)室;與所述蒸發(fā)室鄰接配置、在內(nèi)部配置基板的成膜室; 分別與所述蒸發(fā)室和所述成膜室連接的真空泵;與所述蒸發(fā)室和所述成膜室中的一者或兩者連接的非反應(yīng)氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu); 配置在所述蒸發(fā)室內(nèi)、保持成膜材料、具有開放面的半密閉結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源; 以能夠使所述開放面接近所述基板的方式使所述蒸發(fā)源移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu);和在所述蒸發(fā)室和所述成膜室之間配置的傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu), 所述方法包括第一工序,不利用所述傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)將所述蒸發(fā)室和所述成膜室之間遮斷,將所述蒸發(fā)室和所述成膜室真空排氣,并且使保持加熱過的所述成膜材料的所述蒸發(fā)源的所述開放面接近所述基板,以該狀態(tài)在所述基板上進(jìn)行成膜;第二工序,維持所述蒸發(fā)室和所述成膜室之間不遮斷的狀態(tài),向所述蒸發(fā)室和所述成膜室導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,將所述蒸發(fā)室和所述成膜室內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)至規(guī)定壓力以上,抑制所述成膜材料的蒸發(fā);第三工序,通過所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述蒸發(fā)源移動(dòng),使所述開放面遠(yuǎn)離所述基板,確保將所述蒸發(fā)室和所述成膜室之間遮斷的必要的空間;第四工序,使所述傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行,將所述蒸發(fā)室和所述成膜室之間遮斷;和第五工序,邊向所述蒸發(fā)室繼續(xù)導(dǎo)入所述非反應(yīng)氣體,邊冷卻所述成膜材料。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜的制造方法,其特征在于所述規(guī)定壓力是第一工序中加熱過的所述成膜材料所顯示的蒸氣壓2倍以上的壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜的制造方法,其特征在于第二工序 第五工序中,根據(jù)所述蒸發(fā)源內(nèi)所述成膜材料的溫度降低,使所述非反應(yīng)氣體向所述蒸發(fā)室和所述成膜室的導(dǎo)入量減少。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜的制造方法,其特征在于邊以比第一工序中的排氣速度低的排氣速度進(jìn)行真空排氣,邊實(shí)施第二工序 第五工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜的制造方法,其可以避免成膜結(jié)束后不必要的成膜材料的飛散和沉積,并且可以實(shí)現(xiàn)使用噴嘴方式的蒸發(fā)源的穩(wěn)定高效的成膜。不利用傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)(34)將蒸發(fā)室(16)和成膜室(17)之間遮斷,將蒸發(fā)室(16)和成膜室(17)真空排氣,并且在使保持加熱過的成膜材料的蒸發(fā)源(19)的開放面(14)接近基板(21),以該狀態(tài)進(jìn)行成膜,接著,向蒸發(fā)室(16)和成膜室(17)中導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,將兩室內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)至規(guī)定壓力以上,抑制成膜材料的蒸發(fā),之后,利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)(35)使蒸發(fā)源(19)移動(dòng),使開放面(14)遠(yuǎn)離基板(21),使傳導(dǎo)可變結(jié)構(gòu)運(yùn)行而將兩室間遮斷,邊向蒸發(fā)室(16)繼續(xù)導(dǎo)入非反應(yīng)氣體,邊冷卻成膜材料。
文檔編號(hào)H01M4/1395GK102482762SQ20118000359
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者別所邦彥, 島田隆司, 本田和義 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
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