DE69730185T2

DE69730185T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von substraten mit dünnen filmen

Info

Publication number: DE69730185T2
Application number: DE69730185T
Authority: DE
Inventors: Fumiyasu Nomura
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: DE69730185D1; EP0834596A1; KR19990022135A; TW320687B; ATE273403T1; WO1997037051A1; EP0834596A4; US5993614A; EP0834596B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm, der als optischer Dünnfilm für optische Filter wie verschiedene Bandpassfilter verwendet wird, für Antireflexfilme verschiedener Anzeigen, als verschiedene Dünnfilme für verschiedene Halbleiter, Optical Discs, LCD und Farbfilter für LCD und auch für in der letzten Zeit propagierten MgO-Filme für PDP, sowie für verschiedene transparente Elektroden wie ITO, SnO₂, In₂O₃ und ZnO-Filme, die für LCD, Tastenfelder, EC-Elemente, Heizspiegel etc., z.B. für Antireflexfilter, optische Antireflexfilter, die auf die Vorderseiten verschiedener Anzeigen wie CRT (Kathodenstrahlenröhren), LCD (Flüssigkristallanzeigen), EL (elektroluminiszente Anzeigen), LED (lichtemittierende Diodenanzeigen), VFD (Fluoreszenzanzeigenröhren), Anzeigen vom Projektionstyp etc. angebracht werden, sowie für Antireflexfilme, die direkt auf ihre Anzeigenschirme angebracht werden, für Antireflexfilme, die in LCD verwendeten Pol-Filmen angewendet werden, für Interferenzfilter, Halbspiegel, Infrarot-Kaltspiegel und IR-Sperrfilter, die häufig für Faserlichtquellen verwendet werden, für Flüssigkristallprojektoren, für Filmprojektoren, für Dental- und Kaufhausbeleuchtungen etc., die jeweils sehr empfindlich auf schädliche Wärmestrahlen (Infrarotstrahlen) sind, für UV-Kaltspiegel und UV-Sperrfilter für die ausschließliche Reflexion von UV-Strahlen mit 365, 405 und 436 nm (i-Strahl, g-Strahl und h-Strahl) für Parabolspiegel, Ellipsenspiegel und ebene Spiegel, die in Halbleitern und Flüssigkristallanzeigen verwendet werden, sowie für dichroitische Filter und dichroitische Spiegel, die R (rot), G (grün) und B (blau) entsprechen, welche in der Farbfotografieentwicklung, bei Farbdruckern, Farbfaxen, Farbfernsehkameras und Videoprojektoren verwendet werden.
Stand der Technik
Filme wie optische Dünnfilme für optische Filter, Antireflexfilme verschiedener Anzeigen, sowie Filme verschiedener Substrate mit einem Dünnfilm, die in verschiedenen Halbleitern, optischen Scheiben, LCD, Farbfiltern, Transparent elektroden etc. verwendet werden, werden mittels Vakuumbedampfung, Ionenunterstützter Bedampfung, Ionenplattierung, Sputtern, Ablation etc. ausgebildet.
In Bezug auf einen Fall, in welchem eine Antireflexfilm auf einer optischen Linse ausgebildet wird oder in welchem ein optischer Dünnfilm wie ein Antireflexfilm oder optischer Filter auf einem flachen Substrat wie einer Glasschicht oder einer Harzschicht mittels Vakuumbedampfung ausgebildet wird, ist nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen das herkömmliche Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm beschrieben.
4 ist eine typische Ansicht, die zeigt, wie ein solches Substrat mit einem Dünnfilm hergestellt wird. Zuerst ist eine Filmausbildungskammer beschrieben. Innerhalb einer Vakuumkammer 16 wird ein Filmmaterial 3 so angeordnet, dass sein Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich 2 in der Zeichnung nach oben gerichtet ist. Ein Elektronenstrahl wird von einer Elektronenkanone 6 emittiert, um den Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich 2 aufgrund der Wirkung eines nicht dargestellten Magnetfelds zu erreichen, um den Bereich 2 zu erwärmen, und als Ergebnis davon werden Filmausbildungsteilchen 5 erzeugt. Die Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 (Richtungsachse, um die Richtung anzuzeigen, in welche die Filmausbildungsteilchen am intensivsten erzeugt werden) der auf diese Weise erzeugten Filmausbildungsteilchen 5 ist in der Zeichnung nach oben gedreht. Auf oder nahe der Axiallinie der Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 wird ein Filmausbildungsmonitor 8 angeordnet, und ein Filmausbildungsdicken-Messinstrument 7 zum optischen Messen der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor 8 ausgebildeten Films wird weiter oberhalb des Monitors 8 installiert. Damit die Filmausbildungsteilchen den Filmausbildungsmonitor 8 erreichen können, ist ein Loch 401 in der Mitte einer gewölbten Substrathalterung 402 ausgebildet. Die gewölbte Substrathalterung 402 kann auf einer horizontalen Ebene oberhalb der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle rotieren, so dass die Unterseiten der Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, die in der gewölbten Substrathalterung 402 fixiert sind, gegenüber den Filmausbildungsteilchen freigelegt sein können, um somit auf jedem dieser einen Film auszubilden. Weiters wird, um den Bereich zu begrenzen, in welchem die Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, gegenüber den Filmausbildungsteilchen 5 freigelegt sind, ein Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement 4 an einer Position zwischen dem Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich 2 und den Substraten 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, installiert. Eine Blende 11 zum Abfangen der Filmausbildungsteilchen 5 ist, wie dies erforderlich ist, auf ähnliche Weise angebracht.
5 ist eine Darstellung, die diesen Zustand von der Position des Filmausbildungsmonitors 8 in die Richtung zur Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 zeigt. Die Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, sind, wie dies dargestellt ist, z.B. so angeordnet, dass sie von der gewölbten Substrathalterung unter Verwendung der verfügbaren Fläche der Halterung bis zum maximalen Ausmaß gehalten werden, und das Loch 401 ist auf oder nahe der axialen Line der Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 ausgebildet, um zu verhindern, dass die Filmausbildungsteilchen 5 von den Substraten abgefangen werden etc. Der Filmausbildungsmonitor 8 ist so angeordnet, dass es den Filmausbildungsteilchen möglich ist, den Filmausbildungsmonitor 8 durch das Loch zu erreichen.
Um einen Dünnfilm auf der Unterseite jedes der jeweiligen Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auszubilden, wird zuerst die gewölbte Substrathalterung 402 im voraus rotierend gehalten. Danach erwärmt der von der Elektronenkanone 6 emittierte Elektronenstrahl kontinuierlich den Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich 2 des Filmmaterials 3, um die Filmausbildungsteilchen von dort zu erzeugen. In diesem Fall können die Filmausbildungsteilchen die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zuerst nicht erreichen, weil die Blende 11 geschlossen ist. Erreicht die Temperatur des Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereichs 2 einen stabilen Zustand, so wird auch die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsintensität stabil. Nachdem dies bestätigt wurde, wird die Blende 11 geöffnet. Die vom Filmausbildungsteilchen- Erzeugungsbereich 2 erzeugten Filmausbildungsteilchen werden radial mit der Richtung der Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 als Mittelrichtung bewegt und erreichen die jeweiligen Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll. Weiters erreichen durch das Loch 401, das auf oder nahe der Axiallinie der Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 ausgebildet ist, einige Filmausbildungsteilchen den Filmausbildungsmonitor 8.
Die Dicke des auf den jeweiligen Substraten 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films wird indirekt gemessen, indem die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor 8 ausgebildeten Films durch das Filmdickenmessinstrument 7 gemessen wird. Auf dem Filmausbildungsmonitor 8 wird ein Film unter Bedingungen ausgebildet, die jenen für die Ausbildung des Films auf den jeweiligen Substraten 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ähneln. Somit weist die Dicke des auf dem Monitor ausgebildeten Films eine gewisse Korrelation mit der Dicke des auf den jeweiligen Substraten 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Dünnfilms auf. Idealerweise ist die Dicke des auf dem Monitor ausgebildeten Dünnfilms dieselbe wie die Dicke des auf jedem der Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Dünnfilms, da die Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in der gewölbten Substrathalterung 402 befestigt sind und ständig gegenüber den Filmausbildungsteilchen wie der Filmausbildungsmonitor 8 freigelegt sind. Tatsächlich wird die Korrelation streng genommen nur durch einen Versuch erhalten. Aus den Ergebnissen wird die Korrelation zwischen der Zunahme pro Zeiteinheit der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor 8 ausgebildeten Dünnfilms und der Zunahme pro Zeiteinheit der Dicke des auf jedem der Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Dünnfilms erhalten.
Basierend auf der gemessenen Dicke des Dünnfilms wird die Steuerung des Filmausbildungsvorgangs durchgeführt, so etwa die Einstellung der Filmausbildungsrate während der Filmausbildung, des Brechungsindexes des ausgebildeten Films etc., und auch die Blende wird geschlossen, um die Filmausbildung zu beenden, wenn eine erwünschte Dicke erreicht wurde.
In den meisten Filmausbildungsvorgängen, die insbesondere für optische Dünnfilmanwendungen angenommen wurden, werden Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, von einer gewölbten Substrathalterung gehalten, die um eine gewisse Achse (die auch virtuell sein kann) rotiert. Eine solche Technik ist z.B. in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 1-306560 beschrieben.
Weiters wurde in der letzten Zeit auch in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess, in welchem eine Beladungskammer und eine Entladekammer installiert und mit einer Filmausbildungskammer verbunden sind, eine gewölbte Substrathalterung ähnlich verwendet und rotiert.
6 ist eine typische Ansicht eines solchen kontinuierlichen Herstellungsvorgangs. In dieser Ausführungsform sind eine Beladungskammer 601, eine Filmausbildungskammer 602 und eine Entladekammer 603 verbunden. Substrate 403, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, werden von einer gewölbten Substrathalterung 604 gehalten. Eine Filmausbildungseinheit besteht nur aus den Substraten, auf denen ein Film auszubilden ist und die von der gewölbten Substrathalterung 604 gehalten werden. Jede der Kammern kann eine Filmausbildungseinheit speichern. In dieser Ausführungsform wird während der Filmausbildung die nächste Gruppe von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in die Beladungskammer zugeführt, und die Beladungskammer wird daraufhin evakuiert. Gleichzeitig wird die Entladekammer ins Freie geöffnet, und die Substrate mit dem darauf ausgebildeten Film werden entnommen. Danach wird die Entladekammer evakuiert.
Diese Technik ist z.B. in der Japanischen Patenoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 3-193873 etc. beschrieben. Darüber hinaus ist noch eine ähnliche Sputter-Vorrichtung in der Japanischen Patenoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 7-278801 etc. beschrieben.
In den meisten kontinuierlichen Herstellungsvorrichtungen, die erforderlich sind, um eine hohe Genauigkeit in der Filmdicke zu erreichen etc., wird die Substrathalterung zu einer Filmausbildungskammer (Vakuumbehandlungskammer) zugeführt und dort rotiert, und mit der Zeit, die für die Filmausbildung als Taktzeit verwendet wird, wird der intermittierende kontinuierliche Vorgang durchgeführt. Somit wird die für die Filmausbildung zur Verfügung stehende Fläche verschwenderisch verwendet. Dies stellt im Fall von verschiedenen optischen Linsen und kleinen Substraten kein großes Problem dar. Der Grund dafür ist nachfolgend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Filmausbildungsbereich und der Bewegungsfläche der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, veranschaulicht. Der Filmausbildungsbereich 701 ist beinahe kreisförmig. Im herkömmlichen Verfahren ist eine gewölbte Substrathalterung, die genauso groß ist wie der kreisförmige Filmausbildungsbereich 701, so hergestellt, dass sie Substrate hält, d.h. der Filmausbildungsbereich liegt in diesem Fall innerhalb des kreisförmigen Bereichs 701. Werden die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, aber in der Zeichnung von links nach rechts zugeführt, während ein Film auf jedem dieser ausgebildet wird, so können auch die schattierten Abschnitte der 7 als Filmausbildungsbereich verwendet werden. Im herkömmlichen Verfahren wird nur π/4 (78,5%) der zur Filmausbildung zur Verfügung stehenden Fläche für die Herstellung verwendet.
Weiters wird bei Verwendung der gewölbten Substrathalterung das Problem dann ernst, wenn die Größe der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, größer ist. So wird z.B. in 8 eine Vorrichtung, die einen kreisförmigen Filmausbildungsbereich mit einem Durchmesser von 1 m aufweist, verwendet, um einen Film auf jedem der optischen Oberflächen-Antireflexfilter (26 cm × 33 cm) für Anzeigen mit einer Diagonalenlänge von 14 Zoll (35 cm) auszubilden. Dieser Zustand wird aus der Position des Filmausbildungsmonitors 8 in die Richtung zur Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 hin gesehen. In diesem Fall können, selbst wenn die herkömmliche kreisförmige Substrathalterung sehr effektiv verwendet wird, nur fünf optische Filter gehalten werden, d.h. in einer Fläche von 0,785 m², die für die Filmausbildung zur Verfügung stehen, wird nur eine Fläche von 0,26 × 0,33 × 5 = 0,429 m² für die Filmausbildung verwendet. Nur etwa 55 % der für die Filmausbildung zur Verfügung stehenden Fläche können zur Herstellung solcher Filter verwendet werden. Will man die Produktivität solcher Filter erhöhen, so müssen die verwendeten Herstellungsvorrichtungen größer als notwendig sein.
Weiters gibt es das Problem, dass bei der Verarbeitung von größeren Substraten die Effizienz der Substratbeladung abnimmt. Zusätzlich dazu muss, wenn das herkömmliche Verfahren zur Ausbildung eines Films auf jedem der größeren Substrate verwendet wird, die verwendete Vorrichtung größer als notwenig sein, und daraus ergibt sich, dass auch das Evakuierungssystem größer sein muss, was ein anderes Problem darstellt.
Somit kann gesagt werden, dass die Herstellung unter Verwendung einer Vorrichtung mit bemerkenswert geringer Produktivität vor sich geht. Die Gründe dafür, warum das in 4 dargestellte Verfahren verwendet wurde, obwohl die Produktivität beträchtlich abnehmen kann, sind nachfolgend wie folgt ausgeführt.
Der erste Grund kann darin liegen, dass die Merkmale der durch die Filmausbildungsteilchen, die sich in die Richtung der und um die Filmausbildungsteilchen-Flussachse herum bewegen, ausgebildeten Filme besser sind als jene Filme, die durch Filmausbildungsteilchen, die sich in eine andere Richtung als die zuvor erwähnte bewegen, gebildet werden, und dass man der Meinung war, dass das Verfahren das für die Überwachung des Filmausbildungsvorgangs am besten geeignete ist. Der Grund für die exzellenten Merkmale liegt darin, dass die ausgebildeten Filme einen hohen Brechungsindex aufweisen und homogen sind, da die Filmausbildungsteilchen, die sich in die Richtung der und um die Filmausbildungsteilchen-Flussachse herum bewegen, in großer Anzahl vorhanden sind und im Allgemeinen über eine hohe kinetische Energie verfügen. Im Gegensatz dazu sind die Filmausbildungsteilchen, die sich in jede andere Richtung von der Filmausbildungsteilchen-Flussachse weg bewegen, in geringerer Anzahl vorhanden und weisen nur geringe Energie auf, und somit verfügen auch die ausgebildeten Filme nur über einen kleinen Brechungsindex und sind dünn.
Somit wurde es als selbstverständlich angesehen, den Filmausbildungsmonitor nahe der Filmausbildungsteilchen-Flussachse anzuordnen, und weiters ist es in einer Konstruktion zur Rotation der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, am praktischsten, den Filmausbildungsmonitor in der Mitte der Substrathalterung anzuordnen.
Als zweiter Grund ging man davon aus, dass die oftmalige Rotation der Substrathalterung an einer obigen Position zur Ausbildung von einschichtigen Filmen eine Grundtechnik ist, um die Unebenheit zu verhindern, die ansonsten durch die herkömmliche instabile Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle hervorgerufen wird. Als ein Mittel, um die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, gegenüber den Filmausbildungsteilchen viele Male freizulegen, war die Verwendung eines Rotationssystems mechanisch gesehen einfach.
Eine herkömmliche Vorrichtung, die der geringen Produktivität der intermittierend kontinuierlichen Vorrichtung mit einer Substrathalterung von Typ eines Rotationstransfers Herr geworden ist, wird als kontinuierliche Durchführungsvorrichtung oder Reihenvorrichtung bezeichnet. Eine Durchführungs-Filmausbildungsvorrichtung basierend auf der Sputter-Technik wird z.B. in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 5-106034 vorgeschlagen, und ein ähnlicher Vakuumbedampfer wird z.B. in der Japanischen Patenoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 6-65724 vorgeschlagen. In diesem Fällen wird die Substrathalterung (Substrate) einmal in einer Beladungskammer, die als Beladungsverschlusskammer bezeichnet wird, angeordnet um bereitzustehen, und sie wird daraufhin in die Filmausbildungskammer intermittierend kontinuierlich zugeführt, ohne dass dabei das Vakuum der Filmausbildungskammer entleert wird. In diesen Vorrichtungen ist die Zeitspanne, in welcher die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, Vakuum oder Hitze ausgesetzt sind, bis ein Film auf jedem dieser ausgebildet ist, sehr kurz (etwa höchstens 10 Minuten), und dies führt im Fall der Filmausbildung auf Harzsubstraten etc zu einem Problem. Im Fall von Harzsubstraten werden die Substrate oftmals über einen längeren Zeitraum Hitze oder Vakuum ausgesetzt, um die Substrate zu entgasen. Ist die Entgasung nicht ausreichend, so führt dies oft zu den Problemen, dass die Haftung zwischen dem Harzsubstrat und dem aufgedampften Film, wie der in der vorliegenden Erfindung angenommen ist, oftmals unzureichend ist, und dass das vom Substrat während des Filmausbildungsvorgangs entwickelte Gas die Filmverarbeitungsbedingungen beeinträchtigt, so dass ein erwünschter Film nicht erhalten werden kann. Weiters kann es passieren, dass sichtbares Licht absorbiert wird, wenn ein transparenter Film für eine der erwähnten Anwendungen verwendet wird, oder im Fall eines optischen Films wird der Brechungsindex des Films so geändert, dass die erwünschten Spektraleigenschaften nicht erhalten werden können. Zur Lösung dieser Probleme wird in einigen Fällen zusätzlich noch eine Vakuumkammer auf der Beladungsseite der Beladungskammer angeordnet, aber dies vergrößert die Vorrichtung (länglich in die Richtung, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt werden) hinsichtlich des Platzbedarfs negativ.
Wird ein vielschichtiger Film wie ein zweischichtiger Film ausgebildet, wie dies z.B. in der Japanischen Patenoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 7-278801 vorgeschlagen ist, so ist eine Vielzahl von Behandlungskammern vorgesehen, und eine Substrathalterung wird nach einer gewissen Taktzeit zu einer Behandlungskammer zugeführt, darin rotiert, um eine Dünnfilmschicht darauf auszubilden, und im Anschluss daran zur nächsten Behandlungskammer nach einer anderen Taktzeit zugeführt. In diesem Fall werden so viele Vakuumbehandlungskammern verwendet, wie es Arten oder Anzahl von Filmschichten gibt, die ausgebildet werden sollen, wodurch aber die Größe der Vorrichtung unvorteilhaft groß wird. Weiters wird im Fall der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 3-193873 etc. eine Idee des Austauschs von Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsmaterialien in Betracht gezogen, aber in dieser Vorrichtungskonfiguration ist es schwierig, große Substrate zu verwenden, auf welchen effizient ein Film ausgebildet werden soll.
Darüber hinaus wird als kontinuierliche Durchführungsvorrichtung vorgeschlagen, Filmausbildungsteilchenquellen in Serie anzuordnen, um einen vielschichtigen Film durch eine einmalige Zufuhr für die Filmausbildung zu erhalten. Im Fall eines vielschichtigen Films, insbesondere im Fall eines optischen vielschichtigen Films oder eines vielschichtigen Films für eine optische Scheibe (Optical Disc) etc., unterscheiden sich die Verarbeitungsbedingungen für die Filmausbildung einer Schicht oftmals von jenen der vorherigen Schicht oder der nachfolgenden Schicht, und es ist sehr schwierig, die Verarbeitungsbedingungen zu steuern, um einen erwünschten Film zu erhalten. Zur Lösung dieses Problems wird z.B. in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 62-260059 eine Öffnungsstruktur zwischen den jeweilig benachbarten Vakuumbehandlungskammern verwendet, und es ist ersichtlich, wie schwierig es ist, die Verarbeitungsbedingungen der verschiedenen Schichten zu trennen.
Eine Vorrichtung, in welcher die Beladungskammer in zahlreichen Stufen Substrate enthält, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ist z.B. in den Japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nr. 64-4472 und 3-35216 etc. vorgeschlagen, aber da die Filmausbildungskammer keine Struktur aufweist, damit die Substrate in zahlreichen Stufen enthalten sein können, d.h. da die Filmausbildungskammer von der Beladungskammer und der Entladekammer getrennt ist, kann keine kontinuierliche Herstellung durchgeführt werden. Im Fall der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 64-4472 kann ein vielschichtiger Film ausgebildet werden, da ein Mechanismus zur Ausbildung eines vielschichtigen Films angenommen ist, in welchem ein Austausch des Zielmaterials möglich ist, aber da die Beladungskammer und die Entladekammer bei Atmosphärendruck gehalten werden müssen, um die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zu beladen und zu entladen, und da diese in Bereitschaft gehalten werden müssen, bis sie eine Vakuumbedingung erreichen, die jener der Filmausbildungskammer entspricht, kann eine kontinuierliche Herstellung nicht durchgeführt werden. Im Fall der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 3-35216 werden zwei Beladungskammern und Entladekammern verwendet, um eine kontinuierliche Herstellung zu ermöglichen, obwohl die Vorrichtung so konfiguriert ist, dass ein einschichtiger Film ausgebildet wird. In diesem Fall ist, da die Richtung, in welche die Substrate, auf welchen ein Film ausgebildet werden soll, beladen werden, die Richtung, in welche sie entladen werden, und die Richtung, in welche sie für die Filmausbildung zugeführt werden, dreidimensional in drei Achsen angeordnet sind, eine Maschinenstörung sehr wahrscheinlich, wenn die Richtung der Substrate, auf denen ein Film auszubilden ist, geändert wird, und es ist schwierig, das Mittel zum Transferieren der Substrate in drei Richtungen in der Vorrichtung zu installieren, d.h. es ist sehr schwierig, das Transfermittel in Vakuum abgedichtet zu halten, und es kann nicht gesagt werden, dass die Vorrichtung für eine praktische Herstellung geeignet ist. US 5215 420 A (entspricht JP 5-250 665 A) zeigt ein System, in welchem Kassettensubstrate von einem Eingangsbeladungsverschluss zu einer Pufferkammer gegeben werden, bevor einzelne Substrate zur Hauptkammer gegeben werden.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm bereitzustellen, welche es ermöglichen, dass Substrate gleichmäßig durch eine kleine Vorrichtung, selbst im Fall von vielschichtigen Filmen, zugeführt werden, dass diese gute Produktivität zeigen, und viele Arten (vielen Größen) von Filmen durch eine einzelne Vorrichtung erzeugt werden, ohne dass eine große Vorrichtung verwendet oder ein Produktivitätsabfall hervorgerufen wird, selbst wenn die Substrate, auf denen ein Dünnfilm erzeugt werden soll, groß sind oder kontinuierlich zugeführt werden.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zur Erreichung des oben ausgeführten Ziels besteht darin:
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm, in welchem eine Filmausbildungskammer mit ersten und zweiten Magazinen, die in mehreren Stufen Substrate, auf denen jeweils ein Film auszubilden ist, speichern können, stromauf und stromab eines Filmausbildungsbereichs bereitgestellt ist, sowie eine Beladungskammer und eine Entladungskammer stromauf und stromab der Filmausbildungskammer bereitgestellt sind, jeweils mit einem Magazin, das in mehreren Stufen die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, speichern kann, worin die Beladungskammer, während eine Gruppe von Substraten auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in der Filmausbildungskammer einem Filmausbildungsvorgang unterzogen wird, mit der nächsten Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, beladen und evakuiert wird, und die Substrate, die vorhergehend einem Filmausbildungsvorgang unterzogen worden sind, aus der Entladekammer entnommen werden, in der die Substrate der Filmausbildung unterzogen werden, während sie sich durch den Filmausbildungsbereich hindurchbewegen.
Als eine bevorzugte Ausführungsform werden z.B. die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, aus dem ersten Magazin eines nach dem anderen entnommen, durch den Filmausbildungsbereich eines nach dem anderen hindurchbewegt und in das zweite Magazin gegeben, und sie werden aus dem zweiten Magazin eines nach dem anderen entnommen, durch den Filmausbildungsbereich eines nach dem anderen hindurchbewegt und in das erste Magazin eines nach dem anderen gegeben, wodurch sie wiederholt in die abgedichtete Kammer bewegt werden, um somit der Filmausbildung unterzogen zu werden.
In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform ist die Durchlaufgeschwindigkeit im Wesentlichen konstant, um die Herstellung von Substraten mit einem homogen darauf ausgebildeten Film auf jedem dieser zu ermöglichen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm ist wie folgt:
Eine Vorrichtung nach Anspruch 31, umfassend stromauf und stromab eines Filmausbildungsbereichs eine Filmausbildungskammer mit ersten und zweiten Magazinen, die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in einer Vielzahl von Stufen Substrate speichern können, und eine Beladungskammer und eine Entladekammer, die stromauf und stromab der Filmausbildungskammer bereitgestellt sind, die mit zugehörigen ersten und zweiten Magazinen ausgestattet sind, die in vielen Stufen Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, speichern können, worin die Filmausbildungskammer, die Beladungskammer und die Entladekammer jeweils über unabhängige Evakuierungsmittel verfügen, die eine Evakuierung durchführen können; und die Filmausbildungskammer eine Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle, ein Mittel zum Führen eines Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich, sowie ein Mittel zum Herausnehmen der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, eines nach dem anderen aus dem ersten Magazin in das Durchlaufmittel sowie weiters zum Transportieren des Substrats vom Durchlaufmittel in das zweite Magazin aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 Eine Seitenansicht eines Beispiels für das Verfahren zum Herstellen eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
2 ine Draufsicht der 1.
3 ine Zeichnung, welche die Position eines Filmausbildungsmonitors in einem Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 Eine Darstellung eines herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
5 Eine Darstellung einer Substrathalterung in einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
6 Eine Darstellung eines herkömmlichen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
7 Eine Darstellung des Filmausbildungsbereichs der vorliegenden Erfindung in Vergleich zu jenem eines herkömmlichen Beispiels.
8 Eine Darstellung eines Beispiels von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung in einem herkömmlichen Beispiel sitzen.
9 Eine Darstellung der Position eines Filmausbildungsmonitors in einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
10 Eine Darstellung eines Beispiels von Substraten, auf welchen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung sitzen, in einem Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
11 Eine Darstellung eines anderen Beispiels von Substraten, auf welchen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung sitzen, in einem Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
12 Eine Darstellung eines weiteren Beispiels von Substraten, auf welchen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung sitzen, in einem Beispiel für das Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
13 Eine Darstellung eines Beispiels von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung sitzen, in einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
14 Eine Darstellung eines anderen Beispiels von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung sitzen, in einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
15 Eine Darstellung noch eines weiteren Beispiels von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, die auf einer Substrathalterung sitzen, in einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm.
16 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Beispiel 1 des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
17 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Beispiel 2 des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
18 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Beispiel 3 des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
19 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Vergleichsbeispiel 1 eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
20 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Vergleichsbeispiel 2 eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
21 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Vergleichsbeispiel 3 eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
22 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Nah-Infrarot-Reflexfilters im Beispiel 4 des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
23 Eine Darstellung eines Beispiels der Spektraleigenschaft eines Antireflexfilters im Beispiel 5 des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung.
24 Eine Darstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm (Substrathalterung) der vorliegenden Erfindung.
Bedeutung der Symbole

1a-d: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
2: Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich
3: Filmmaterial
4a, b: Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement
5: Filmausbildungsteilchen
6: Elektronenkanone
7: Filmdickenmessinstrument
8: Filmausbildungsmonitor
9: Filmausbildungsteilchen-Flussachse
10a-d': Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
11: Blende
16: Vakuumkammer
20: Filmausbildungsbereich
101, 102: Beladungskammer
103: Magazinkammer
104: Filmausbildungskammer
105: Magazinkammer
106, 107: Entladekammer
108: Substrathalterung
108a-f: eine Gruppe an Substrathalterungen
109a-m: eine Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll
110: Zufuhrmittel
111: Substraterwärmungsmittel
112: Antenne für die Erzeugung von Hochfrequenzplasma
113a-h: Vakuumpumpe
114a-d: Absperrventil
211a-b: Ionenkanone
212a-d: ölabgedichtete Rotationspumpe
218a-b: Filmausbildungsmonitor
310a-d: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
310b: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
310c: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
310d: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
401: Loch
402: gewölbte Substrathalterung
403a-g: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
404: Vakuumpumpe
601: Beladungskammer
602: Filmausbildungskammer
603: Entladekammer
604a-b: Substrathalterung
604c: Substrathalterung
605a-c: eine Gruppe von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden
: soll
606a-d: Absperrventil
701: kreisförmiger Filmausbildungsbereich
800: kreisförmige Substrathalterung
801-805: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
1000: Substrathalterung
1101-1103: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
1200: Substrathalterung
1201-1202: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
1300: kreisförmige Substrathalterung
1301-1308: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
1400: kreisförmige Substrathalterung
1401-1405: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll
1500: kreisförmige Substrathalterung
1501-1503: Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll

Am meisten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll und die in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet werden, können Glasschichten, Kunststoffplatten, Kunststoffschichten, Kunststofffilme etc. sein. Die Kunststoffmaterialien umfassen in diesem Fall Harze auf Polymethacrylsäure-Basis, Harze auf Polyolefin-Basis, Harze auf Polyether-Basis, Harze auf Polykarbonat-Basis, Harze auf Polyester-Basis, Harze auf Polysulfon-Basis, Harze auf Polyamid-Basis, Harze auf Polysulfid-Basis, Harze auf der Basis ungesättigter Polyester, Harze auf Epoxid-Basis, Harze auf Melamin-Basis, Harze auf Phenol-Basis, Harze auf Diallylphthalat-Basis, Harze auf Polyimid-Basis, Harze auf Maleimid-Basis, Harze auf Polyphosphazen-Basis, Harze auf Urethan-Basis, Harze auf Polyvinylacetat-Basis, Harze auf Polyvinylalkohol-Basis, Harze auf Styrol-Basis, Harze auf Vinylchlorid-Basis, Harze auf Cellulose-Basis, Diethylenglykolbisallylkarbonatpolymer (CR-39) etc. Werden diese Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll und auf denen ein Film auf jedem dieser ausgebildet wurde, als optische Filter oder Antireflexfilme für Anzeigen verwendet, so sind die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, vorzugsweise transparent oder lichtdurchlässig. In der letzten Zeit wurden vorzugsweise Substrate mit einer Durchlässigkeit von etwa 30 bis 70 % oder mit einer farbselektiven Durchlässigkeit verwendet, um den Kontrast des Anzeigebildschirms zu verbessern oder den Bildschirm leichter beobachtbar zu machen. Eine gräuliche Farbe in einem Ausmaß, das die Farben des Anzeigebildschirms nicht beeinträchtigt, wird am meisten bevorzugt.
Zuerst ist nachfolgend ein Fall der Verwendung eines befestigten Filmausbildungsmonitors beschrieben.
Sind die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, größer, so ist die vorliegende Erfindung noch wirksamer. Die vorliegende Erfindung eignet sich für Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, mit einer kurzen Seitenlänge von 1/5 oder mehr der Breite des Filmausbildungsbereichs oder 20 cm oder mehr, und sie ist noch geeigneter für Substrate mit einer kurzen Seitenlänge von 26 cm oder mehr.
Weiters können, wie dies in 9 dargestellt ist, die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in einer Vielzahl von Reihen in die Zufuhrrichtung angeordnet werden, um so gegenüber den Filmausbildungsteilchen gleichzeitig freigelegt zu sein, damit auf diese Weise ein Film auf jedem dieser ausgebildet wird. Die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, können zusätzlich zur Anordnung entlang einer geraden Linie auch entlang einer Kurve wie einem Kreis angeordnet werden. So können z.B. die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, entlang eines Kreises angeordnet und entlang des Kreises während der Filmausbildung rotiert werden, so dass dieselben Substrate durch den Filmausbildungsbereich wiederholt durchgehen.
Der Filmausbildungsbereich bezieht sich auf die Fläche, die den Filmausbildungsteilchen in einer ausreichenden Menge ausgesetzt ist, um Dünnfilme auf der im Wesentlichen selben Ebene wie den Filmausbildungsflächen der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auszubilden. Werden die Substrate, in denen ein Film ausgebildet werden soll, in einer Vielzahl von Reihen angeordnet, so bezeichnet der Filmausbildungsbereich die Gesamtfläche, einschließlich der jeweiligen Bereiche der Substrate, der Zwischenräume zwischen diesen und dem sie umgebenden Bereich (Filmausbildungsbereich 30 in 9).
Die Position, an welcher der Filmausbildungsmonitor in der vorliegenden Erfindung befestigt ist, kann außerhalb des Filmausbildungsbereichs liegen (d.h. z.B. die Rückseite des Filmausbildungsbereich-Begrenzungselements). Ist diese Bedingung erfüllt, kann die Dicke des auf dem Monitor ausgebildeten Films mit dem auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Film ohne Beschränkung der Anordnung der Substrate, die der Filmausbildung unterzogen werden sollen, korreliert werden. Zusätzlich dazu kann, da zwischen der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle und dem Filmausbildungsmonitor kein Hindernis liegt, ein Dünnfilm, der dem auf jedem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Film entspricht, auf dem Monitor ausgebildet werden, und der Filmausbildungsvorgang kann genau gesteuert werden. Der Filmausbildungsmonitor kann natürlich innerhalb des Filmausbildungsbereichs und außerhalb der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, bereitgestellt werden.
1 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind eine Beladungskammer 102, eine erste Magazinkammer 103, eine Filmausbildungskammer 104, eine zweite Magazinkammer 105 sowie eine Entladekammer 106 angeordnet, um verbunden zu werden. Die erste Magazinkammer 103 und die zweite Magazinkammer 105 sind von der Filmausbildungskammer nicht durch ein Absperrventil etc. abgetrennt, sondern sie sind im selben abgedichteten Vakuumgehäuse angeordnet. Somit können die erste Magazinkammer 103 und die zweite Magazinkammer 105 als in der Filmausbildungskammer 104 enthalten angesehen werden. Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, werden von den Substrathalterungen 108 gehalten. Eine Filmausbildungseinheit besteht z.B. aus zwanzig Substrathalterungen 108, und jede Kammer kann eine Filmausbildungseinheit speichern.
Ein Beispiel für den Filmausbildungsvorgang ist nachfolgend mit speziellem Augenmerk auf die Zufuhr der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, beschrieben. Die jeweiligen Schritte des Vorgangs sind nachfolgend beschrieben, wobei mit Schritt A begonnen wird.
Schritt A: Mit einer ersten Gruppe an Substrathalterungen 108, die in der Beladungskammer 102 beladen und positioniert werden, werden die Beladungskammer 102, die Filmausbildungskammer 104 und die Entladekammer 106 evakuiert.
Schritt B: Die erste Gruppe an Substrathalterungen 108 in der Beladungskammer 102 wird eine nach der anderen in die erste Magazinkammer 103 gegeben, wobei die Beladungskammer 102 vom Freien abgeschirmt wird.
Schritt C: Mit der voneinander abgeschirmten Beladungskammer 102, der Filmausbildungskammer 104 und der Entladekammer 106 wird die Beladungskammer 102 ins Freie hin geöffnet. Danach wird eine zweite Gruppe an Substrathalterungen in die Beladungskammer 102 beladen, und die Beladungskammer 102 wird evakuiert, während die erste Gruppe an Substrathalterungen 108 aus dem ersten Magazin 103 in der Filmausbildungskammer 104 nach einander entnommen wird, um auf dem Zufuhrmittel 110 montiert zu werden. Danach werden z.B. zwanzig Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den gegenüber den Filmausbildungsteilchen 5 freiliegenden Filmausbildungsbereich hindurchgeführt. Nacheinander werden alle zwanzig Substrathalterungen 108 vom Zufuhrmittel 110 in die zweite Magazinkammer 105 gegeben.
Schritt D: Während die Beladungskammer 102 und die Entladekammer vom Freien abgeschirmt sind, wird die erste Gruppe an Substrathalterungen 108 von der zweiten Magazinkammer 105 eine nach der anderen in die Entladekammer 106 gegeben, während die zweite Gruppe an Substrathalterungen 108 von der Beladungskammer 102 in die erste Magazinkammer 103 eine nach der anderen gegeben wird.
Schritt E: Während die Beladungskammer 102, die Filmausbildungskammer 104 und die Entladekammer 106 voneinander abgeschirmt sind, wird die Entladekammer 106 zum Freien hin geöffnet, und die erste Gruppe an Substrathalterungen 108 wird entladen. Danach wird, während die Entladekammer 106 evakuiert wird, die Beladungskammer 102 zum Freien hin geöffnet, und eine dritte Gruppe an Substrathalterungen 108 wird in die Beladungskammer 102 beladen. Danach wird die Beladungskammer 102 evakuiert, während die zweite Gruppe an Substrathalterungen 108 aus der ersten Magazinkammer 103 eine nach der anderen in der Filmausbildungskammer 104 entnommen wird, um auf dem Zufuhrmittel 110 montiert zu werden, und diese werden eine nach der anderen durch den Filmausbildungs-bereich geführt, um einen Film auf jedem der z.B. zwanzig Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auszubilden. Danach werden alle zwanzig Substrathalterungen 108 vom Zufuhrmittel 110 in die zweite Magazinkammer 105 gegeben.
Schritt F: Während die Beladungskammer 102 und die Entladekammer von der Umgebung abgeschirmt sind, wird die zweite Gruppe an Substrathalterungen 108 von der zweiten Magazinkammer 105 eine nach der anderen in die Entladekammer 106 gegeben, während die dritte Gruppe an Substrathalterungen 108 von der Entladekammer 102 eine nach der anderen in die erste Magazinkammer 103 gegeben wird.
Schritt G: Während die Beladungskammer, die Filmausbildungskammer 104 und die Entladekammer 106 voneinander abgeschirmt sind, wird die Entladekammer 106 zum Freien hin geöffnet, und die zweite Gruppe an Substrathalterungen 108 wird entladen. Danach wird, während die Entladekammer 106 evakuiert wird, die Beladungskammer 102 zum Freien hin geöffnet, und eine vierte Gruppe an Substrathalterungen 108 wird in die Beladungskammer 102 beladen. Danach wird die Beladungskammer evakuiert, während die dritte Gruppe an Substrathalterungen 108 eine nach der anderen aus der ersten Magazinkammer 103 in der Filmausbildungskammer entnommen wird, um auf dem Zufuhrmittel 110 angebracht zu werden, und so werden z.B. zwanzig Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, gegenüber den Filmausbildungsteilchen 5 freigelegt, um einer Filmausbildung unterzogen zu werden. Danach werden alle zwanzig Substrathalterungen 108 vom Zufuhrmittel 110 in die zweite Magazinkammer 105 gegeben.
Schritt H: Die Schritte F und G werden n-mal wiederholt (wobei n eine fakultative Anzahl ist).
Der Filmausbildungsvorgang in der vorliegenden Erfindung kann auch die folgende Behandlung umfassen. So kann z.B. die Filmausbildung und Filmbehandlung abwechselnd durchgeführt werden. Die Behandlung kann in diesem Fall die Behandlung von Substraten mit Sauerstoffplasma, verschiedenen Gasplasmen, Bestrahlung mit Sauerstoff- oder Argonionen etc. mittels einer Ionenkanone sein. Diese Behandlung wird z.B. verwendet, um die Haftfestigkeit zwischen einem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, und einem Filmausbildungsmaterial oder einem Filmausbildungsmaterial und einem anderen Filmausbildungsmaterial etc. zu verbessern.
Im Filmausbildungsvorgang wird z.B. der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich 2 des Filmausbildungsmaterials 3 kontinuierlich mittels von einer Elektronenkanone 6 erzeugten Elektronenstrahlen erhitzt, um dort Filmausbildungsteilchen auszubilden. In diesem Fall wird zuerst eine Blende 11 geschlossen, und die Filmausbildungsteilchen können die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, nicht erreichen. Erreicht die Temperatur des Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereichs 2 einen stabilen Zustand, so wird auch die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsintensität stabil. Nachdem dies bestätigt wurde, wird die Blende 11 geöffnet. Nachdem eine stabile Filmausbildung auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt wurde, werden die Substrathalterungen 108 von links nach rechts in 1 mit einer gewissen Geschwindigkeit zugeführt. In diesem Fall kann die Durchlaufgeschwindigkeit vorzugsweise ausgehend von der Information des Filmausbildungsmonitors geändert werden. Die vom Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich 2 erzeugten Filmausbildungsteilchen bewegen sich radial mit der Richtung einer Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 als Mittelrichtung, um die jeweiligen Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zu erreichen.
Es sollte sichergestellt werden, dass die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films in gewisser Weise mit der Dicke des auf jedem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films korreliert. Idealerweise beträgt bei der Ausbildung von Filmen auf z.B. zwanzig Gruppen an Substraten 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor 8 ausgebildeten Films vorzugsweise etwa das 20fache der Dicke des auf jedem der Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films. Tatsächlich wird diese Korrelation streng genommen nur durch einen Versuch erhalten. Aus den Ergebnissen wird die Korrelation zwischen der Zunahme an Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor 8 pro Zeiteinheit ausgebildeten Films und der Zunahme an Dicke des auf jedem der Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films pro Zeiteinheit erhalten.
Bezogen auf die Ergebnisse der Filmdickenmessung werden die Filmausbildungsrate während der Filmausbildung, der Brechungsindex des ausgebildeten Films etc. eingestellt. Nachdem bestätigt wurde, dass z.B. die letzte zwanzigste Substrathalterung 108, die z.B. dem letzten zwanzigsten Substrat 109, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, entspricht, durch den Filmausbildungsbereich hindurchgegangen ist, wird die Blende 11 geschlossen, um die Filmausbildung mit Steuerung des Filmausbildungsvorgangs zu vervollständigen.
Um einen vielschichtigen Film auszubilden, werden die Substrathalterungen 108 eine nach der anderen von der ersten Magazinkammer 103 zum Zufuhrmittel 110 transferiert, um auf dem Zufuhrmittel 110 montiert zu werden, um zugeführt zu werden, und z.B. zwanzig Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, werden gegenüber den Filmausbildungsteilchen 5 freigelegt, um einer Filmausbildung unterzogen zu werden. Danach werden alle zwanzig Substrathalterungen 109 vom Zufuhrmittel 110 in die zweite Magazinkammer 105 transferiert, und im Anschluss daran wird das Material der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle geändert. Nunmehr werden die Substrathalterungen 108 von der zweiten Magazinkammer 105 auf das Zufuhrmittel 110 eine nach der anderen in die umgekehrte Richtung transferiert, um auf dem Zufuhrmittel 110 montiert zu werden, um somit geführt zu werden, und die zwanzig Substrate 109, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, werden den Filmausbildungsteilchen 105 ausgesetzt. Danach werden alle zwanzig Substrathalterungen 108 vom Zufuhrmittel 110 in die erste Magazinkammer 103 transferiert. Dieser Vorgang wird wiederholt. Ist die Anzahl an durchgeführten Transfers gerade, so werden die auf dem Zufuhrmittel 110 montierten Substrathalterungen 108 nicht den Filmausbildungsteilchen ausgesetzt, wenn sie rechts in der Zeichnung von links nach zugeführt werden, nachdem die letzte Schicht des Films ausgebildet wurde. Somit kann ein Vorgang, wie er zuvor beschrieben wurde, erreicht werden.
3 drückt die Position aus, an welcher der Filmausbildungsmonitor befestigt ist. Der Filmausbildungsmonitor 8 ist derselbe wie im herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm wie in 9, nur dass der Filmausbildungsmonitor 8 außerhalb des Filmausbildungsbereichs angeordnet ist, um die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films zu messen. Der Filmausbildungsmonitor 8 ist an einer Position außerhalb des Substratbereichs 20 in die Richtung normal auf die beiden Fortbewegungsrichtungen der Substrate 310, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, und die Filmausbildungsteilchen-Flussachse 9 angeordnet. Da der Filmausbildungsmonitor 8 sich an dieser Position befindet, kann ein Film auf jedem der Substrate 310, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, mit einer Größe von mehr als dem Zweifachen jener in 9 ausgebildet werden. Ist der Filmausbildungsmonitor außerhalb der Reihe von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, wie in dieser Ausführungsform angeordnet, so kann der Abstand zwischen dem Filmausbildungsmonitor und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle vorzugsweise kleiner gemacht werden als die Abstände zwischen den Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle.
Dieser Anordnung wird auch insofern bevorzugt, als die Filmausbildungsbedingungen für den auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Film auch den Filmausbildungsbedingungen für den auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Film angenähert werden können. Obwohl dies von den beabsichtigten Eigenschaften des Films abhängig ist, wird vorzugsweise ein Film auf dem Filmausbildungsmonitor erhalten, der den Filmen im Substratbereich hinsichtlich Brechungsindex, Dichte und elektrischen Eigenschaften sowie Filmdicke ähnlicher ist.
Damit die Filmausbildungsbedingungen für den auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Film jenen für den auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Film, wie dies zuvor beschrieben wurde, ähneln, wird noch mehr bevorzugt, dass die Position des Monitors jene ist, wie sie in WO 95/33081 beschrieben wird.
Ausgehend von den Ergebnissen der Filmdickenmessung wird der Filmausbildungsvorgang so gesteuert, dass die Eigenschaften wie die Filmausbildungsrate und der Brechungsindex der während der Filmausbildung gebildeten Filme eingestellt werden und dass die Blende 11 geschlossen wird, wenn die erwünschte Filmdicke erreicht ist.
Weiters ist in der vorliegenden Erfindung das Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement zwischen der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle und den Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, angeordnet, und es hat die Aufgabe, den Aktionsradius der Filmausbildungsteilchen zu begrenzen. So wird z.B. etwas wie ein in 1 dargestelltes Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement 4 (eine Platte, um die Größe und Form des Filmausbildungsbereichs in die Substrat fortbewegungsrichtung zu begrenzen; der Filmausbildungsbereich 20 der 2 ist wie eine Spule geformt, da der Filmausbildungsbereich durch ein halbmondförmiges Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement begrenzt ist) verwendet. Die Filmausbildungsbedingungen auf der Filmausbildungsteilchen-Quellenseite des Filmausbildungsbereich-Begrenzungselements sind gleich jenen im Filmausbildungsbereich. Somit ist der Filmausbildungsmonitor vorzugsweise an dieser Position angeordnet, um die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films zu messen, da es leicht ist, die Filmdicke mit der Dicke des auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films zu korrelieren. Darüber hinaus kann das Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement auch als Filmausbildungsmonitor bereitgestellt sein, um die Dicke des dort ausgebildeten Films zu messen.
Ein Fall, in welchem der Filmausbildungsmonitor bewegt werden kann, ist in WO 95/33081 beschrieben, und dies kann auch in der vorliegenden Erfindung eine Anwendung finden.
Dass ein Film auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildet wird, während die Substrate durch den Filmausbildungsbereich durchgeführt werden, bedeutet in der vorliegenden Erfindung, dass die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, nicht angehalten werden, bis ihre Durchführung durch den Filmausbildungsbereich abgeschlossen ist. Werden sie angehalten, während sie zugeführt werden, so werden sie Filmausbildungsteilchen während unterschiedlicher Zeitspannen in die Zufuhrrichtung ausgesetzt, wodurch es schwierig ist, homogene Filme zu erhalten. Eine stückweise intermittierende Bewegung oder ein Anhalten für einen kurzen Zeitraum, der kurz genug ist, um Teildifferenzen in der Zufuhrzeit zu machen, ist hingegen zulässig. D.h. jeglicher Stopp von beliebiger Zeitdauer, wobei keine wesentliche Variation in der Dauer der Aussetzung gegenüber den Filmausbildungsteilchen in die Fortbewegungsrichtung hervorgerufen wird, steht der Definition, dass der Film auf jedem der Substrate ausgebildet wird, während die Substrate durch den Filmausbildungsbereich hindurchgeführt werden, nicht gegensätzlich gegenüber. Die Teildifferenz der Zufuhrzeit sollte 20% oder weniger betragen, obwohl dies von anderen Bedingungen abhängt. Eine Differenz von 10% oder weniger wird bevorzugt, und 5% oder weniger werden noch mehr bevorzugt. Eine konstante Geschwindigkeit wird bevorzugt, aber die Zufuhrgeschwindigkeit wird automatisch basierend auf der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films gesteuert, wobei dabei unweigerlich eine kleine Geschwindigkeitsvariation erzeugt wird.
Die in der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Dünnfilme können alle Arten von Filmen sein, wenngleich optische Dünnfilme für die Steuerung der Reflexion oder Durchlässigkeit von Licht, harte Beschichtungen zur Verbesserung der Oberflächenhärte von Kunststoffsubstraten etc., Isolierungsfilme, Leiterfilme etc. bevorzugt werden. Unter diesen sind optische Dünnfilme, für die es erforderlich ist, die Dicke zu steuern, Filme, für welche die vorliegende Erfindung geeignet angewendet werden kann. Insbesondere Antireflexfilme verschiedener Anzeigen sind Filme, für welche die vorliegende Erfindung geeignet angewendet werden kann, da sie meistens große Substrate verwenden und Mehrschicht-Filme sind. Insbesondere auf den in der letzten Zeit propagierten PDP, die dünne große Anzeigebildschirme mit Diagonalenlängen von 28 Zoll bis 60 Zoll relativ leicht realisieren lassen, können die Filme der vorliegenden Erfindung auf den Fronten installiert werden. Die vorliegende Erfindung kann auch als ein Verfahren an Beachtung gewinnen, um optische Antireflexfilter zur Verbesserung des Kontrasts zu realisieren, die Reflexion von externem Licht zu verhindern, Infrarotstrahlen oder elektromagnetische Wellen zu sperren etc. und auch als ein Verfahren, um MgO-Filme mit einer hohen Geschwindigkeit auszubilden, die zu anderen Produktionsschritten in der Taktzeit zu passen, obwohl es schwierig ist, solche Filme durch ein Sputter-Verfahren auszubilden.
Als bevorzugte Verfahren zur Messen der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films in der vorliegenden Erfindung kann die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor, der innerhalb der Filmausbildungsteilchen-Flussachse angeordnet ist, ausgebildeten Films mittels des Lichtinterferenzverfahrens oder des Energieabsorptionsverfahrens oder durch die Änderung der mechanischen Resonanzfrequenz des Monitors gemessen werden, oder wenn der Film elektrisch leitend ist, kann sein elektrischer Widerstand gemessen werden. Ist der Film ein optischer Dünnfilm, so wird das Lichtinterferenzverfahren in Hinblick auf die Genauigkeit der Messung bevorzugt.
Um die Filmdicke mittels Lichtinterferenzverfahren zu messen, wird der Monitor bestrahlt, so z.B. mit einem Licht mit einer bestimmten Wellenlänge, und es wird die Reflexionsintensität oder Transmissionsintensität des Lichts gemessen. Dabei wird das Phänomen verwendet, dass die Lichtinterferenz vom Brechungsindex und der Dicke des Films abhängt, und dass die Lichtreflexion oder -durchlässigkeit sich während der Filmausbildung periodisch ändert. So werden z.B. die maximalen und minimalen reflektierten Lichtintensitäten zur Messung der Filmdicke identifiziert. In diesem Fall spiegelt das gemessene Ergebnis nicht nur die Filmdicke sondern auch den Einfluss des Brechungsindexes wider, aber dies wird eher im Fall eines optischen Dünnfilms bevorzugt, da hier oftmals beabsichtigt ist, eher einen spezifischen Wert wie die Länge des Strahlenganges innerhalb des Films als die tatsächliche Filmdicke selbst zu erhalten.
Wird das Verfahren der Lichtinterferenz verwendet, so wird der Filmausbildungsvorgang vorzugsweise unter Verwendung des Phänomens gesteuert, dass die Interferenzlichtintensität sich periodisch in Bezug auf die Filmdicke ändert, d.h. dass die Interferenzlichtintensität einen Extremwert aufweist, wenn die Länge des Strahlenganges im Film (die proportional zum Produkt der Filmdicke und des Brechungsindexes ist) ein ganzzahliges Vielfaches von 1/4 der Wellenlänge λ des Messlichts ist, wobei die Filmbildung angehalten wird, wenn die Bedingung erfüllt ist, wodurch sichergestellt ist, dass die Länge des Strahlengangs im Film ein Vielfaches von λ/4 des Messlichts wird. Somit ist es möglich, die Filmdicke mit einer höheren Reproduzierbarkeit zu messen als sie in Bezug auf den Absolutwert der Intensität des Interferenzlichts zu steuern.
Es wird auch bevorzugt, die Prozessbedingungen zu steuern, indem die zeitliche Änderung der reflektierten Lichtintensität berechnet und diese als die zeitliche Änderung der optischen Filmdicke (Brechungsindex des Films × physikalische Filmdicke) behandelt wird, d.h. die Filmabscheiderate.
Weist der Film mehr als einige Mikrometer Dicke auf oder verfügt er über eine geringe Lichtdurchlässigkeit, so wird die Dicke vorzugsweise dadurch gemessen, dass die Änderung der mechanischen Resonanzfrequenz eines Kristalloszillators gemessen wird.
Im Fall solcher Techniken wie der reaktiven Ionenplattierung und dem Sputter-Verfahren wird oftmals die Verwendung des Energieabsorptionsverfahrens, das ein Plasma verwendet, bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendete Filmausbildungsvorgänge zur Erzeugung von Filmausbildungsteilchen umfassen die Vakuumbedampfung, die Ionen-unterstützte Bedampfung, die Ionenplattierung, das Sputter-Verfahren und die Ablationstechnik.
Bei der Vakuumbedampfung wird z.B. ein Filmmaterial in Vakuum erhitzt, um verdampft oder sublimiert zu werden, und der Dampf wird auf Substrate, auf denen bei relativ geringer Temperatur ein Film ausgebildet werden soll, transportiert, um kondensiert und ausgefällt zu werden, um dadurch auf jedem der Substrate einen Film auszubilden. Um das Filmmaterial zu erhitzen, wird das Filmmaterial z.B. auf der Oberfläche mit einem geladenen Korpuskularstrahl wie einem Elektronenstrahl bestrahlt.
Bei der Ionen-unterstützten Bedampfung werden Gasionen von Sauerstoff, Argon etc., die mittels einer Ionenkanone angeregt werden, auf Substrate beschleunigt, auf denen ein Film mit Dampfabscheidung ausgebildet werden soll.
Die Ionenplattierung ist eine Vakuumbedampfung, die für Potential-beeinflusste Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in einem Glimmentladungs-Plasma etc. durchgeführt wird. In diesem Fall wird eine Elektrode für die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auf der der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle gegenüberliegenden Seite angeordnet, um in einem Plasma ionisierte Teilchen anzuziehen. Sputtern bedeutet, die Oberfläche eines Filmmaterials mit einem energiereichen Korpuskularstrahl an Ionen, Molekülen oder Atomen etc. in einer Vakuumatmosphäre zu bestrahlen, um die Energie direkt auf die Filmausbildungsteilchen (Atomen, Molekülen oder deren Gruppen) des Filmmaterials zu übertragen, wodurch sie in die Vakuumatmosphäre freigesetzt werden, ohne erhitzt zu werden. Die Ablation ist das Zuführen ähnlicher Energie unter der Verwendung von Licht.
Diese Techniken stellen Mittel dar, um Filmmaterialteilchen in Vakuum zu bewegen und Filmausbildungsteilchen zu erzeugen, die sich radial mit einer bestimmten Richtung (z.B. in die Richtung normal auf die Oberfläche der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle etc.) als Mittelrichtung von einer Filmausbildungsteilchenquelle ausbreiten. Die Richtungsachse, welche die Mittelrichtung der sich bewegenden Filmausbildungsteilchen ist, wird als die Filmausbildungsteilchen-Flussachse bezeichnet. Im Allgemeinen bewegt sich in die Richtung entlang der Filmausbildungsteilchen-Flussachse die größte Anzahl an Filmausbildungsteilchen, und wenn der Winkel gegenüber der Achse größer wird, wird die Anzahl der Filmausbildungsteilchen kleiner, und gleichzeitig wird auch die kinetische Energie der Filmausbildungsteilchen eher geringer.
Die kinetische Energie der Filmausbildungsteilchen beeinflusst am meisten Eigenschaften wie den Brechungsindex des auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films. Im Allgemeinen weist der ausgebildete Film einen höheren Brechungsindex auf und ist homogener, wenn die kinetische Energie der Filmausbildungsteilchen größer ist. Liegt die Richtung der sich bewegenden Filmausbildungsteilchen näher zur Richtung normal auf die Filmausbildungsrichtung auf dem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, d.h. zur Substratoberfläche, so ist weiters der Brechungsindex des ausgebildeten Films höher. Somit weist der im Mittelabschnitt (nahe der Filmausbildungsteilchen-Flussachse) des Filmausbildungsbereichs ausgebildeten Filmabschnitt einen hohen Brechungsindex auf, und der Filmabschnitt näher am Umfang des Filmausbildungsbereichs hat einen geringeren Brechungsindex. Gleichzeitig wird auch die Filmdicke geringer, wenn die Anzahl an Filmausbildungsteilchen, wie dies zuvor beschrieben wurde, abnimmt.
Die vorliegende Erfindung umfasst die folgenden Verfahren zur Steuerung des Filmausbildungsvorgangs:

(1) Steuerung, indem die Länge des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, in die Fortbewegungsrichtung in einem Bereich eingestellt wird, in welchem das Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, oder eine Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, Filmausbildungsteilchen ausgesetzt wird.
(2) Steuerung, indem die Zeitspanne eingestellt wird, während welcher ein Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, oder eine Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den Bereich durchgeführt wird, in welchem sie den Filmausbildungsteilchen ausgesetzt werden.
(3) Steuerung, indem die Menge an Filmausbildungsteilchen pro Zeiteinheit eingestellt wird, die den Bereich erreichen, in welchem ein Filmausbildungs-Aufnahmesubstrat oder eine Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, Filmausbildungsteilchen ausgesetzt wird.
(4) Steuerung, indem die Oberflächentemperatur eines Substrats eingestellt wird, auf welchem ein Film ausgebildet werden soll, oder einer Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll.

Zuerst ist die Steuerung des Filmausbildungsvorgangs unter Verwendung des Verfahrens (1) nachfolgend beschrieben. Die Dicke eines auf einem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films verhält sich im Grunde genommen proportional zum Produkt der Anzahl an Filmausbildungsteilchen pro Zeiteinheit, welche die Substratoberfläche erreichen, und der Zeitspanne, während welcher die Oberfläche im Filmausbildungsbereich verbleibt. Somit kann durch das Einstellen der Größe des Substrats im Filmausbildungsbereich in die Fortbewegungsrichtung die Dicke des auf dem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Films gesteuert werden.
Ein Problem besteht darin, dass die gesamte Oberfläche des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, den Filmausbildungsteilchen-Fluss kreuzt, um darauf einen Film auszubilden, da der Film ausgebildet wird, während das Substrat, auf dem der Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich hindurchgeführt wird. Wie bereits zuvor beschrieben, unterscheidet sich innerhalb des Filmausbildungsteilchen-Flusses der Bereich nahe der Filmausbildungsteilchen-Flussachse vom Rand in der Anzahl an Filmausbildungsteilchen etc. Somit unterscheiden sich in einem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, der Bereich, der an und nahe der Filmausbildungsteilchen-Flussachse liegt, und der Bereich, der am Rand liegt, nur in ihrer Dicke und ihren physikalischen Eigenschaften, selbst wenn sie dem Filmausbildungsbereich über denselben Zeitrahmen ausgesetzt werden. Somit wird, wie im in 3 dargestellten Filmausbildungsbereich 20, im Allgemeinen bevorzugt, dass der Filmausbildungsbereich wie eine Spule geformt ist. Für diesen Zweck wird ein Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement in der Form eines Halbmondes vorzugsweise in die Bewegungsrichtung der Filmausbildungsteilchen angeordnet, um die Form des Filmausbildungsbereichs wie eine Spule mit Bögen in die Fortbewegungsrichtung des Substrats zu definieren. Das Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement wird zuerst z.B. basierend auf dem Kosinussatz (welcher besagt, dass die Dicke des ausgebildeten Films sich proportional zur vierten und fünften Potenz des Kosinus des zwischen der Filmausbildungsteilchen-Bewegungsrichtung und der Filmausbildungsteilchen-Flussachse gebildeten Winkels verhält) hergestellt, und es wird dazu verwendet, die Filmausbildungsexperimente zu wiederholen, bis eine zufriedenstellende Verteilung von Filmdicke und Brechungsindex erhalten wird, um schließlich die optimale Form zu definieren. Es wird auch bevorzugt, die Dicke des Films dadurch zu steuern, dass das Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement vertikal oder in die Substrat-Fortbewegungsrichtung bewegt wird. Werden unterschiedliche Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsmaterialien verwendet, so wird vorzugsweise das Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement für jedes Material ausgetauscht, da die Fortbewegungsverteilung sich von Material zu Material unterscheidet.
Die Steuerung des Filmausbildungsvorgangs durch das Verfahren (2) ist nachfolgend beschrieben. Konkret besteht dies darin, dass die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, abhängig von der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films geändert wird. Dies dient dazu, die Länge der Zeit, während welcher die Oberfläche der Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, den Filmausbildungsteilchen ausgesetzt ist, zu steuern, wie dies im Verfahren (1) der Fall ist. Im Allgemeinen hängen die Menge an Filmausbildungsteilchen, die sich von einer Filmausbildungsquelle bewegen, oder die kinetische Energie vom Zustand des Vakuumbehälters wie dem Vakuumgrad und der Verunreinigung des Behälters sowie dem Effekt der Entgasung von zugeführten Substraten ab. Damit ein homogener Film ungeachtet der Variation des ausgebildeten Films aufgrund dieser Faktoren ausgebildet werden kann, wird die Durchlaufgeschwindigkeit des Films eingestellt, während die Änderung der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films (d.h. die Filmausbildungsrate) überwacht wird. So wird z.B. eine solche Steuerung bevorzugt, damit die Durchlaufgeschwindigkeit des Films erhöht wird, wenn die Filmausbildungsrate hoch ist, und damit im Gegensatz dazu die Durchlaufgeschwindigkeit gesenkt wird, wenn die Filmausbildungsrate niedrig ist.
Die Steuerung des Filmausbildungsvorgangs unter Verwendung des Verfahrens (3) ist nachfolgend beschrieben. In diesem Verfahren wird abhängig von der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films die an die Erzeugungsquelle angelegte Energie eingestellt. Diese Einstellung ermöglicht es, die Anzahl an Filmausbildungsteilchen pro Zeiteinheit, die den Filmausbildungsbereich erreichen, und die Energie der Filmausbildungsteilchen zu steuern. Wenn z.B. die Energie durch eine Elektronenkanone auf den Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich eines Filmmaterials übertragen wird, kann der Filmausbildungsvorgang in einer solchen Weise gesteuert werden, dass der Heizstrom einer Elektronenkanone kleiner gemacht wird, wenn die Filmausbildungsrate hoch ist, und dass der Heizstrom der Elektronenkanone größer gemacht wird, wenn die Filmausbildungsrate gering ist. Somit ermöglicht dieses Verfahren die rückgekoppelte Steuerung des Vorgangs, indem die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films gemessen wird.
Die Steuerung des Filmausbildungsvorgangs unter Verwendung des Verfahrens (4) ist nachfolgend beschrieben. Selbst wenn die Anzahl an Filmausbildungsteilchen, die den Filmausbildungsbereich erreichen, dieselbe ist, führt eine höhere Oberflächentemperatur des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, zu einer höheren Filmausbildungsrate, und dies kann zu einem höheren Brechungsindex, abhängig von der Art des ausgebildeten Films, führen. Diese Eigenschaft kann dazu verwendet werden, den Filmausbildungsvorgang hinsichtlich Filmausbildungsrate, Brechungsindex etc. zu steuern, indem die Oberflächentemperatur des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, eingestellt wird. Das vorzugsweise in diesem Fall verwendete Heizelement kann eine Halogenlampe sein, die Lichtbestrahlung verwendet, oder ein Schichtenheizelement (ein Mikroheizelement) oder ein Nickelchrom-Heizelement, das hauptsächlich der Infrarot-Bestrahlung und Wärmeleitung dient. Die verwendete Steuerung kann von der Art einer An-Aus-Steuerung sein, aber vorzugsweise wird eine Steuerung, die eine PID-Steuerung zulässt, verwendet.
Weiters wird bevorzugt, die Filmausbildungsrate des Filmausbildungsvorgangs zu messen, indem die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films überwacht wird, und den Filmausbildungsvorgang auf Grundlage der erhaltenen Filmausbildungsrate zu steuern. Entsprechend einem von den Erfindern der vorliegenden Erfindung gewonnen Ergebnis korreliert in nicht wenigen Fällen die Filmausbildungsrate mit den physikalischen Eigenschaften des ausgebildeten Films. So wird z.B. bei der Ausbildung eines TiO₂-Films, TiO₂ in seinem geschmolzenen Zustand bei einer Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle zu Ti₃O₅, um sich in Vakuum zu bewegen, und während der Bewegung oder auf dem Substrat führt es eine Oxidations-Reduktions-Reaktion mit O₂ herbei, um einen TiO₂-Fim auszubilden. Die Oxidations-Reduktions-Reaktion wird größtenteils durch die kinetische Energie der Ti₃O₅-Teilchen beeinflusst. Die kinetische Energie der Filmausbildungsteilchen ist eine physikalische Größe, die mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Filmausbildungsteilchen korreliert, und sie korreliert auch mit der Filmausbildungsrate sehr stark. Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein Dünnfilm mit bevorzugten physikalischen Eigenschaften ausgebildet werden kann, indem die Filmausbildungsrate gesteuert wird. So kann z.B. mit einer spezifischen Filmausbildungsrate ein nicht absorbierbarer Film mit einem hohen Brechungsindex in manchen Fällen ausgebildet werden. In solchen Fällen wird die Filmausbildungsrate vorzugsweise bei einem Optimalwert stabilisiert. Weiters können die physikalischen Eigenschaften des Films in anderen Fällen periodisch geändert werden, wenn die Filmausbildungsrate periodisch geändert wird. Die Filmmaterialien, die durch Spezifizierung der Filmausbildungsrate die physikalischen Eigenschaften steuern können, umfassen ITO (Indiumzinnoxid), SnO₂ , In₂O₃, ZnO, MgO etc., welche in der letzten Zeit jeweils in LCD etc. verwendet wurden.
In der vorliegenden Erfindung dient ein bevorzugtes Verfahren zur Steuerung der Verteilung von Filmdicke und der Filmleistung dazu, insbesondere die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle zu entwerfen, d.h. um die Verteilung von Filmdicke und Filmleistung über die Zeit konstant zu halten, wird das Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsmaterial zum Filmausbildungsteilchen-Erzeugungs bereich kontinuierlich mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt, um die zeitliche Änderung in der Form des geschmolzenen Abschnitts zu eliminieren. Dies stellt sicher, dass die optischen Dünnfilme, von denen erfordert wird, dass sie sehr genau sind, so z.B. optische Antireflexfilter, eine einheitliche Verteilung von Filmdicke und eine einheitliche Verteilung des Leistungsverhaltens in die Fortbewegungsrichtung der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, aufweisen.
In der vorliegenden Erfindung wird in manchen Fallen, insbesondere wenn die Aufdampfung für Substrate aus Harz, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, verwendet werden soll, bevorzugt, dass die Abstände zwischen den Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle 500 mm oder mehr betragen. Abstände von 800 mm oder mehr sind noch mehr bevorzugt. Sind die Abstände geringer als 500 mm, können die Harzsubstrate durch die Bestrahlungswärme von der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle in manchen Fällen stark beeinträchtigt oder beschädigt werden. Im Fall von ITO-Filmen oder MgO-Filmen etc. wird oftmals die reaktive Aufdampfung verwendet, aber aufgrund der unzureichenden Reaktion mit Sauerstoffgas können in manchen Fällen farbabsorbierbare Filme ausgebildet werden. Weiters kann auch eine unebene Filmdicke hervorgerufen werden, was auf die Wahrscheinlichkeit der Beeinträchtigung durch die Dispersion der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle zurückgeht.
Weiters werden in der vorliegenden Erfindung Magazine in einer Filmausbildungskammer installiert. In dieser Anordnung, insbesondere wenn Substrate aus Harz behandelt werden, können die Substrate ausreichend erhitzt und entgast werden, um einen Film mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften auf jedem dieser Substrate auszubilden, da die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, über einen langen Zeitraum in einem Hochvakuumbereich gehalten werden können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, gleichmäßig durchlaufen werden können.
In der vorliegenden Erfindung wird für die Struktur eines mehrstufigen Magazins bevorzugt, dass die Vielzahl an Stufen orthogonal auf die Richtung liegen, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich hindurchgeführt werden, und dass die Richtung, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, vor- und zurückgebracht werden, mit der Richtung übereinstimmt, in welche sich die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich hindurchbewegen. Sind die Richtung, in welche die Vielzahl an Stufen im Magazin angeordnet ist, die Richtung, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, vom und zum Magazin bewegt werden, und die Richtung, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich hindurchgehen, dreidimensional (in drei axiale Richtungen), so ist ein komplizierter Mechanismus notwendig, um die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in ihrer Richtung zu ändern, und weil der Mechanismus in Vakuum gehalten werden muss, ist die Vakuumabdichtung des Antriebs sehr schwierig. In der vorliegenden Erfindung liegt die Vielzahl der Stufen orthogonal auf die Richtung, in welche sich die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich hindurchbewegen, und die Richtung, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, vor und zurück bewegt werden, ist dieselbe wie die Richtung, in welche die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich hindurchgehen. Somit können die Substrate bewegt werden, wobei die Behälter der Substrate (Substrathalterungen) im vielstufigen Magazin beinahe auf demselben Niveau gehalten werden wie die Behälter, die für das Bewegen der Substrate (Substrathalterungen) von und zum Magazin verwendet werden, und wenn die Substrate (Substrathalterungen) in die Richtung zugeführt werden, in welche sie zurück geführt werden, so können sie dem Filmausbildungsbereich gegenüber freigelegt werden, um somit zu ermöglichen, dass ein vernünftiger Mechanismus zur Anwendung kommt. In einem Fall, in dem das Magazin vertikal angetrieben wird, um die Substrate (Substrathalterungen) horizontal zu bewegen, während die Substrate (Substrathalterungen) durch den Filmausbildungsbereich horizontal bewegt werden, ist z.B. nachfolgend beschrieben. Weist das Magazin eine Struktur auf, um ein Substrat (Substrathalterungen) an den in 24 dargestellten Seiten XY und ZW aufzunehmen und stimmt die Richtung, in welche das Substrat von und zum Magazin bewegt wird, mit der Richtung überein, in die das Substrat durch den Filmausbildungsbereich bewegt wird, wobei Walzen in diese Richtung angeordnet sind, so kann das Substrat (Substrathalterung), das vertikal durch das Magazin bewegt wird, von den an den dargestellten Seiten XW und YZ dargestellten Seiten aufgenommen werden. Somit können die Substrate sehr gleichmäßig bewegt werden. Weiters ist das Design sehr leicht und auch die Wartung ist einfach, da die Vakuumabdichtung für die für den vertikalen Antrieb verwendete Antriebswelle und die für die horizontale Tragebewegung verwendete Antriebswelle erforderlich ist. Darüber hinaus ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich in der Herstellung Probleme ergeben.
Zusätzlich dazu werden in diesem Fall die Substrate horizontal durch Walzen bewegt, und die Walzen können durch einen Servo-Motor angetrieben werden. Somit kann die Substrat-Beförderungsgeschwindigkeit sehr genau eingestellt werden. Weiters ist eine solche Geschwindigkeitssteuerung, um die Substrate (Substrathalterungen) vor dem Filmausbildungsbereich zu beschleunigen, die Geschwindigkeit im Filmausbildungsbereich konstant zu halten und nach dem Filmausbildungsbereich wieder zu beschleunigen, um danach wieder abzubremsen, sehr einfach. Somit wird diese Struktur vorzugsweise verwendet.
Für das Verfahren zum Erhitzen der Substrate in der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in der Filmausbildungskammer und in der Beladungs- oder Entladekammer stromauf oder stromab dieser erhitzt, oder es wird in der Beladungs- und Entladekammer allein erhitzt, oder es wird in allen Kammern erhitzt. Hinsichtlich einer einheitliche Erhitzung wird bevorzugt, dass die Heizelemente in die mehrstufige Struktur für die Substrate eingesetzt werden. Es wird nämlich bevorzugt, dass die Struktur des Magazins Substratabschnitte, Heizelementabschnitte, Substratabschnitte und Heizelementabschnitte aufweist, die abwechselnd angeordnet sind.
Vorzugsweise wird diese Struktur in den Magazinen stromauf und stromab des Filmausbildungsbereichs in der Filmausbildungskammer und auch in der Beladungs- und Entladekammer übernommen, oder weiters auch in der Beladungs- oder Entladekammer stromauf und stromab dieser.
In der vorliegenden Erfindung ist die Filmausbildungskammer vorzugsweise mit einem Mittel ausgestattet, das eine Änderung der Verarbeitungsbedingungen zulässt. So ist z.B. ein Gaseinbringungsmittel mit einer Vorrichtung ausgestattet, die es ermöglicht, das Gasvolumen einzustellen. In diesem Fall kann, wenn ein aus verschiedenen Materialien bestehender Film ausgebildet wird, der Vakuumgrad für die Ausbildung jeder Schicht geändert werden. Im Fall eines optischen Dünnfilms wie eines optischen Antireflexfilters kann der Brechungsindex des Films gesteuert oder oftmals durch den Vakuumdruck geändert werden, der während der Filmausbildung herrscht. Ein Dünnfilm wie ein ZrO₂-Film ist ein gutes Beispiel dafür. Im Fall eines solchen Dünnfilms ist das oben beschrieben Mittel sehr wirksam. Auch wenn Dünnfilme mithilfe verschiedener Techniken wie der Ionen-unterstützten Bedampfung, der Hochfrequenz-Ionenplattierung und der gewöhnlichen Aufdampfung ausgebildet werden, kann abhängig von den Fällen eine Elektronenkanone als Bedampfungsmittel verwendet werden, und dies ist hinsichtlich der Kostenverringerung für die Vorrichtung sehr vorteilhaft. Weiters wird bevorzugt, dass die Verarbeitungsbedingungen innerhalb desselben Bedampfungsmechanismus geändert werden können, während das Hochvakuum gehalten wird, da verschiedene Behandlungsarten in derselben Vakuumkammer durchgeführt werden können.
Dies ist im Fall eines Mehrschicht-Films sehr wirksam, in welchem viele Schichten mit hohem Brechungsindex und viele Schichten mit geringem Brechungsindex wie ein Bandpassfilter wiederholt werden. Zur Ausbildung eines aus bis zu 15 bis 30 Schichten bestehenden vielschichtigen Films wird, wenn ebenso viele Filmausbildungskammern, wie es Schichten gibt, verwendet werden, die gesamte Filmausbildungsvorrichtung sehr lang (groß), aber bei Verwendung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Filmausbildungskammer verwendet werden, um viele Schichten eines Films gleichmäßig auszubilden, indem die Substrate in die Richtung hin- und herbewegt werden, um durch den Filmausbildungsbereich hindurchzugehen, um somit eine Herstellung mithilfe einer sehr kleinen Vorrichtung zu ermöglichen.
Wird ein Substrat mit einem Dünnfilm, das einmal durch eine Vakuumbehandlungsvorrichtung hindurchgeführt wurde, entnommen und erneut durch die Vorrichtung hindurchgeführt, so sind die Schwierigkeiten bei der Handhabung enorm, und insbesondere die physikalischen Eigenschaften, dabei vor allem die Haftung zwischen den Schichten, werden dadurch stark beeinträchtigt. Ein Mehrschicht-Film, der durch die Wiederholung der Vorgänge des Aussetzen eines einmal durch eine Vakuumbehandlungsvorrichtung durchgeführten Films gegenüber dem Freien und des Führens des Films erneut durch die Vakuumbehandlungsvorrichtung führt dazu, dass in einem Gitterschnitt-Ablösetest eine Ablösung erfolgt, aber ein durch die Behandlung in einer Filmausbildungskammer mit Magazinen in Vakuum gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltener Mehrschicht-Film verfügt über eine gute Haftung zwischen den Schichten und wirft beim selben Gitterschnitt-Ablösetest keinerlei Probleme auf.
In der vorliegenden Erfindung wird im Fall eines optischen Antireflexfilms, der als Frontplatte etc. eines Anzeigeschirms verwendet wird, die äußerste Schicht oftmals so behandelt, dass sie zur Verhinderung einer Verunreinigung wasserabstoßend gemacht wird. So gibt es z.B. einen Fall, in welchem ein mit einer organischen Lösung auf Fluorbasis imprägniertes Material für das Aufdampfen verwendet wird. In einem solchen Fall kann es passieren, dass vorzugsweise eine andere Filmausbildungskammer verwendet wird, da das organische Material auf Fluorbasis die Haftung zwischen den Schichten des Films hemmt. Auch wenn eine weitgehend andere Schicht im Filmausbildungsmittel ausgebildet wird, wird oftmals eine andere Filmausbildungskammer verwendet.
Die vorliegende Erfindung ist nachfolgend in Bezug auf die Beispiele beschrieben, ist aber keineswegs darauf oder dadurch beschränkt.
Beispiel 1
Die in 1 dargestellte Filmausbildungsvorrichtung wurde verwendet, um einen Dünnfilm auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm auszubilden. Das Substrat mit einem Dünnfilm sollte als Antireflexfilter für Anzeigen verwendet werden, und die Dünnfilme waren optische Dünnfilme, für die eine strenge Filmdickensteuerung erforderlich ist.
Der Filmausbildungsvorgang war die Vakuumbedampfung, die Ionen-unterstützte Aufdampfung oder die Hochfrequenz-Ionenplattierung. Die verwendeten Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, bestanden aus transparenten Kunststoffmaterialien. Der Filmausbildungsbereich wies eine Breite von 1.200 mm auf. Der Installationsbereich der Vorrichtung betrug etwa 100 m², und es waren zwei Bedienpersonen für die Bedienung der Vorrichtung notwendig. Da die Anzahl der Filmausbildungskammern eins war, konnte auch die Anzahl der Evakuierungspumpen nur eins sein, und es war somit nicht notwendig, viele Elektronenkanonen als Mittel zur Erzeugung von Filmausbildungsteilchen herzustellen. Somit konnte die Vorrichtung sehr kostengünstig sein.
Der Filmausbildungsmonitor wurde außerhalb des Filmausbildungsbereichs angeordnet, um den Einfluss der Substratgröße zu eliminieren.
Der Abstand zwischen dem Filmausbildungsmonitor und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle war größer als der kürzeste Abstand zwischen dem Filmausbildungsbereich und dieser Erzeugungsquelle und kürzer als der größte Abstand, und die Richtung normal auf den Filmausbildungsmonitor stimmte mit der Richtung überein, in welche sich die Filmausbildungsteilchen an der Position des Filmausbildungsmonitors bewegen. Die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films wurde sowohl unter Verwendung eines Lichtinterferenz-Filmdickenmessinstruments als auch unter Verwendung eines Filmdickenmessinstruments vom Quarz-Typ gemessen.
Die Zusammensetzung des Films war, wie dies in Tabelle 1 dargestellt ist. Der Filmausbildungsvorgang ist nachfolgend beschrieben.
Vier organische hartbeschichtete Silansubstrate PMMA (330 mm × 260 mm × 2 mm) für Antireflex-Oberflächenfilter für Anzeigen mit einer Diagonalenlänge von 14 Zoll (35 cm) wurden auf einer Halterung eines Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, aufgebracht (500 mm × 1.200 mm). Dieser Zustand ist in 10 dargestellt. Zwanzig Substrathalterungen dieser Art wurden gefertigt, um 20 Substratgruppen zu halten. Die Substrate wurde mittels Mikroheizelementen und Halogenlampen auf 80 °C erhitzt.

(0) Zur Vorbehandlung wurde eine Ionenkanone vom Typ der Plasmaerzeugung (Modell RIS Ionenkanone, hergestellt von Shincron K.K.) der Filmausbildungskammer verwendet, um die Sauerstoffionen mit einer Beschleunigungsspannung von 500 V mit einem Beschleunigungsstrom von 100 mA zu beschleunigen, um somit den Bereich zu bestrahlen, durch welchen die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durchgeführt wurden, während die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, mit einer Rate von 3 m/min zugeführt wurden, um den Sauerstoffionen ausgesetzt zu werden. Es dauerte 4 Minuten, bis alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt worden waren.
(1) ZrO₂ für die erste Schicht wurde 2 Minuten lang erhitzt (entgast), bis die Temperatur des ZrO₂-Teilchen-Erzeugungsbereichs einen stabilen Zustand erreichte. Danach wurde die Blende geöffnet, und die Stabilität der Filmausbildung wurde 30 Sekunden lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt. Danach wurde begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde konstant gehalten, und die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die Dicke des ausgebildeten Films konstant gehalten wurde. Nachdem die Zufuhr von allen zwanzig Gruppen von Substraten, auf denen ein Film auszubilden war, beendet worden war, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 5 Minuten.
(2) SiO₂ für die zweite Schicht wurde zuvor erhitzt, während die erste Schicht aufgedampft wurde (das vorherige Erhitzen bedeutet in diesem Fall, die Temperatur des Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsbereich einen stabilen Zustand erreichen zu lassen), und sobald im Schritt (1) die Blende geschlossen wurde, wurde die oberhalb SiO₂ bereitgestellte Blende geöffnet. Die Stabilität der Filmausbildung wurde 30 Sekunden lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt, und es wurde damit begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde konstant gehalten, und die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die ausgebildete Filmdicke konstant gehalten wurde. Nachdem alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt worden sind, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 2 Minuten.
(3) I.T.O. für die dritte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die zweite Schicht aufgedampft wurde, und sobald im Schritt (1) die Blende geschlossen wurde, wurde Sauerstoff eingebracht, um den Druck in der Filmausbildungskammer bei 3,0 × 10^–2 Pa zu halten. Es wurde eine in der Filmausbildungskammer vorgesehene Antenne verwendet, um eine Hochfrequenz von 13,56 MHz bei 500 W aufzubringen, um dadurch einen Sauerstoffplasmazustand zu erzeugen, und weiters wurde eine Ionenkanone vom Plasmaerzeugungstyp verwendet, um Sauerstoff zu ionisieren und danach die Sauerstoffionen zu beschleunigen, um die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in die Aussetzungsrichtung zu bestrahlen, während die zuvor oberhalb I.T.O. bereitgestellte Blende geöffnet wurde. Die Stabilität der Filmausbildung wurde 30 Minuten lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt, und es wurde damit begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde konstant gehalten, und die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die ausgebildete Filmdicke konstant gehalten wurde. Nachdem alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt worden sind, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 5 Minuten.
(4) TiO₂ für die vierte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die dritte Schicht aufgedampft wurde, und sobald die Blende im Schritt (3) geschlossen wurde, wurde Sauerstoff eingebracht, um den Druck in der Filmausbildungskammer bei 1,0 × 10^–2 Pa zu halten. Die oberhalb von TiO₂ bereitgestellte Blende wurde geöffnet, und die Stabilität der Filmausbildung wurde 30 Sekunden lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt. Danach wurde begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde gesteuert, indem die Abscheiderate des auf dem Sensor eines Filmdickenmessers vom Quarztyp ausgebildeten Films überwacht und der Ausgang rückgekoppelt wurde, um die Abscheiderate konstant zu halten. Die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die Dicke des ausgebildeten Films konstant blieb. Nachdem alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, zugeführt wurden, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 5 Minuten.
(5) SiO₂ für die fünfte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die vierte Schicht aufgedampft wurde, und sobald im Schritt (4) die Blende geschlossen wurde, wurde die oberhalb von SiO₂ bereitgestellte Blende geöffnet. Nachdem die Stabilität der Filmausbildung 30 Sekunden lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt wurde, wurde damit begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde gesteuert, indem die Filmausbildungsrate der Filmausbildungsteilchen konstant gehalten wurde, und die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die Dicke des ausgebildeten Films konstant gehalten wurde. Nachdem alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, zugeführt wurden, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 2 Minuten.

Eine Taktzeit zur Ausbildung eines Films auf jedem Substrat der zwanzig Gruppen von Substraten, auf denen ein Film aufgebracht werden sollte, betrug 30 Minuten, die erhalten wurde, indem eine mechanische Verlustzeit zu der Zeit der Schritte (1) bis (5) addiert wurde.
Der Taktzyklus des Betriebs wurde 140-mal wiederholt, und die Zeit, die für den Vorgang einschließlich der Anfangsevakuierung und der Schlussentladung erforderlich ist, betrug 72 Stunden (3 Tage). Bei diesem Betrieb wurden 11.200 Antireflexfilter für Anzeigen mit 14 Zoll (35 cm) hergestellt (20 Halterungen × 4 Substrate × 140-mal).
Vergleichsbeispiel 1
Eine Vorrichtung (dargestellt in 6), die der kontinuierlichen Ausbildungsvorrichtung für Dünnfilme in Vakuum, wie sie in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 3-193873 beschrieben wurde, ähnelt, wurde verwendet, um einen Dünnfilm auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zur Herstellung eines Substrats mit Dünnfilm auszubilden. Das Substrat mit einem Dünnfilm wurde erwünschterweise als Antireflexfilter für Anzeigen verwendet, und die Dünnfilme waren optische Dünnfilme, für die eine strenge Filmdickensteuerung erforderlich ist.
Der Filmausbildungsvorgang war Vakuumverdampfung, und die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, bestanden aus einem transparenten Kunststoffmaterial. Der Filmausbildungsbereich hatte eine Breite von 1.200 mm, d.h. es wurde eine Vorrichtung verwendet, die einen Filmausbildungsbereich mit einer Breite von 1.200 mm ausbilden konnte. Der Installationsbereich der Vorrichtung betrug etwa 100 m², und es waren zwei Bedienpersonen notwendig, um die Vorrichtung zu bedienen.
Der Filmausbildungsmonitor wurde in der Mitte einer in 4 dargestellten gewölbten Substrathalterung angeordnet, und die gewölbte Substrathalterung wies in der Mitte ein Loch auf. Die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films wurde unter Verwendung eines Lichtinterferenzinstruments gemessen.
Die Zusammensetzung des Films ist in Tabelle 1 dargestellt. Der Filmausbildungsvorgang ist nachfolgend beschrieben.
Acht organische hartbeschichtete Silansubstrate PMMA (330 mm × 260 mm × 2 mm) für Oberflächen-Antireflexfilter für Anzeigen mit einer Diagonalenlänge von 14 Zoll (35 cm) wurden in einer gewölbten Substrathalterung (1.200 mm Durchmesser) angeordnet, um die verfügbare Fläche der Halterung bis zu einem maximalen Ausmaß zu befüllen. Der Zustand ist in 13 dargestellt. Die Substrate wurden mittels Mikroheizelementen und Halogenlampen auf 80 °C erhitzt.

(0) Als Vorbehandlung wurde, während die gewölbte Substrathalterung horizontal rotiert wurde, eine mit heißen Kathodenelektronen bombardierte Ionenkanone (Modell KIS-Ionenkanone von Shincron K.K.) verwendet, um die Sauerstoffionen mit einer Beschleunigungsspannung von 500 V mit einem Beschleunigungsstrom von 100 mA zu beschleunigen, um die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, 1 Minute lang zu bestrahlen. Im Anschluss daran wurde während der Filmausbildung die gewölbte Substrathalterung horizontal rotierend gehalten.
(1) ZrO₂ für die erste Schicht wurde 3 Minuten lang erhitzt (entgast), um die Temperatur des ZrO₂-Teilchenerzeugungsbereichs einen stabilen Zustand erreichen zu lassen. Danach wurde die Blende geöffnet, um einen Film auf jedem der acht Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, auszubilden, und der Filmausbildungsmonitor wurde überwacht, um zu bestätigen, dass die beabsichtigte Filmdicke erreicht wurde. Danach wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 1 Minute.
(2) SiO₂ für die zweite Schicht wurde zuvor erhitzt, während die erste Schicht aufgedampft wurde, und sobald die Blende in Schritt (1) geschlossen wurde, wurde die oberhalb von SiO₂ bereitgestellte Blende geöffnet, um einen Film auf jedem der acht Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, auszubilden. Nachdem bestätigt wurde, dass die beabsichtigte Filmdicke auf dem Filmausbildungsmonitor erreicht war, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 1 Minute.
(3) I.T.O. für die dritte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die zweite Schicht aufgedampft wurde, und sobald im Schritt (2) die Blende geschlossen wurde, wurde Sauerstoff eingebracht, um den Druck in der Filmausbildungskammer bei 3,0 × 10^–2 Pa zu halten. Es wurde eine in der Filmausbildungskammer vorgesehene Antenne verwendet, um eine Hochfrequenz von 13,56 MHz bei 500 W anzulegen, um dadurch einen Sauerstoffplasmazustand zu erzeugen, und weiters wurde eine Ionenkanone verwendet, um Sauerstoff zu ionisieren und danach die Sauerstoffionen zu beschleunigen, um die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zu bestrahlen, während die zuvor oberhalb I.T.O. bereitgestellte Blende geöffnet wurde, um auf jedem der acht Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, einen Film auszubilden. Nachdem bestätigt war, dass die beabsichtigte Filmdicke auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildet war, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 3 Minuten.
(4) TiO₂ für die vierte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die dritte Schicht aufgedampft wurde, und sobald die Blende im Schritt (3) geschlossen wurde, wurde Sauerstoff eingebracht, um den Druck in der Filmausbildungskammer bei 1,0 × 10^–2 Pa zu halten. Danach wurde die oberhalb von TiO₂ bereitgestellte Blende geöffnet, um einen Film auf jedem der acht Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auszubilden, und nachdem bestätigt wurde, dass die beabsichtigte Filmdicke auf dem Filmausbildungsmonitor erreicht war, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 3 Minuten.
(5) SiO₂ für die fünfte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die vierte Schicht aufgedampft wurde, und sobald im Schritt (4) die Blende geschlossen wurde, wurde die oberhalb von SiO₂ bereitgestellte Blende geöffnet, um einen Film auf jedem der acht Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, auszubilden, und nachdem bestätigt wurde, dass die beabsichtigte Filmdicke auf dem Filmausbildungsmonitor erreicht war, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 2 Minuten.

Eine Taktzeit für die Ausbildung eines Films auf jedem der acht Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, betrug 18 Minuten, wobei die mechanische Verlustzeit zur Zeitspanne der Schritte (0) bis (5) dazu addiert wurde.
Der Taktzyklus des Vorgangs wurde 235-mal wiederholt, und die Zeit für den Vorgang, einschließlich der Anfangsevakuierung und der Schlussentladung, betrug 72 Stunden (3 Tage). Bei diesem Vorgang wurden 1.880 Oberflächen-Antireflexfilter (8 Substrate × 235-mal) von Anzeigen mit 14 Zoll (35 cm) hergestellt.
Im Vergleich zum Beispiel 1 war die Produktivität des Beispiels 1 so hoch wie etwa das 6fache jener des Vergleichbeispiels 1 (11.200 Filme/1.880 Filme à 6-mal), obwohl die Größe der Vorrichtung und die Anzahl der Bedienpersonen gleich war.
Tabelle 1
Beispiel 2
Filme wurden, wie zuvor im Beispiel 1 beschrieben, ausgebildet, nur dass drei Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, (310 mm × 380 mm × 2 mm) für Oberflächen-Antireflexfilter für Anzeigen mit 17 Zoll (43 cm) verwendet wurden, wodurch sich die Größe von jener im Beispiel 1 unterschied. Die Größe der Substrathalterungen blieb 500 mm × 1.200 mm. Der Zustand ist in 11 dargestellt.
Da dieselben Substrathalterungen verwendet wurden, waren der Vorgang und die Taktzykluszeit dieselben.
Der Taktzyklus des Vorgangs wurde 140-mal wiederholt, und die Zeit für den Vorgang, einschließlich der Anfangsevakuierung und der Schlussentladung, betrug 72 Stunden (3 Tage). Bei diesem Vorgang wurden 8.400 Oberflächen-Antireflexfilter (20 Halterungen × 3 Substrate × 140-mal) von Anzeigen mit 17 Zoll (43 cm) hergestellt.
Vergleichsbeispiel 2
Filme wurden, wie zuvor im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, ausgebildet, nur dass fünf Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, (310 mm × 380 mm × 2 mm) für Oberflächen-Antireflexfilter für Anzeigen mit 17 Zoll (43 cm) verwendet wurden, um diese bis zum maximalen Ausmaß zu befüllen, wodurch sich die Größe von jener im Vergleichsbeispiel 1 unterschied. Die Größe der gewölbten Substrathalterungen (1.200 mm Durchmesser) blieb gleich. Der Zustand ist in 14 dargestellt.
Da dieselben Substrathalterungen verwendet wurden, waren der Vorgang und die Taktzykluszeit dieselben.
Der Taktzyklus des Vorgangs wurde 235-mal wiederholt, und die Zeit für den Vorgang, einschließlich der Anfangsevakuierung und der Schlussentladung, betrug 72 Stunden (3 Tage). Bei diesem Vorgang wurden 1.175 Oberflächen-Antireflexfilter (5 Substrate × 235-mal) für Anzeigen mit 17 Zoll (43 cm) hergestellt.
Die Produktivität des Beispiels 2 betrug somit etwa das 7fache jener des Vergleichsbeispiels 2 (8.400 Filme/1.175 Filme à 7-mal).
Beispiel 3
Filme wurden, wie zuvor im Beispiel 1 beschrieben, ausgebildet, nur dass zwei Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, (380 mm × 460 mm × 2 mm) für Oberflächen-Antireflexfilter von Anzeigen mit 20 Zoll (51 cm) verwendet wurden, wodurch sich die Größe von jener im Beispiel 1 unterschied. Die Größe der Substrathalterungen blieb 500 mm × 1.200 mm. Der Zustand ist in 12 dargestellt.
Da dieselben Substrathalterungen verwendet wurden, waren der Vorgang und die Taktzykluszeit dieselben.
Der Taktzyklus des Vorgangs wurde 140-mal wiederholt, und die Zeit für den Vorgang, einschließlich der Anfangsevakuierung und der Schlussentladung, betrug 72 Stunden (3 Tage). Bei diesem Vorgang wurden 5.600 Oberflächen-Antireflexfilter (20 Halterungen × 2 Substrate × 140-mal) von Anzeigen mit 20 Zoll (51 cm) hergestellt.
Vergleichsbeispiel 3
Filme wurden, wie zuvor im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, ausgebildet, nur dass drei Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, (380 mm × 460 mm × 2 mm) für Oberflächen-Antireflexfilter für Anzeigen mit 20 Zoll (51 cm) verwendet wurden, um diese bis zum maximalen Ausmaß zu befüllen, wodurch sich die Größe von jener im Vergleichsbeispiel 1 verwendeten unterschied. Die Größe der gewölbten Substrathalterungen (1.200 mm Durchmesser) blieb gleich. Der Zustand ist in 15 dargestellt.
Da dieselben Substrathalterungen verwendet wurden, waren der Vorgang und die Taktzykluszeit dieselben.
Der Taktzyklus des Vorgangs wurde 235-mal wiederholt, und die Zeit für den Vorgang, einschließlich der Anfangsevakuierung und der Schlussentladung, betrug 72 Stunden (3 Tage). Bei diesem Vorgang wurden 705 Oberflächen-Antireflexfilter (3 Substrate × 235-mal) von Anzeigen mit 20 Zoll (51 cm) hergestellt.
Die Produktivität des Beispiels 3 betrug somit etwa das 8fache jener des Vergleichsbeispiels 3 (5.600 Filme/705 Filme à 8-mal).
Beispiel 4
Die in 1 dargestellte Filmausbildungsvorrichtung wurde verwendet, um einen Dünnfilm auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auszubilden, um ein Substrat mit einem Dünnfilm herzustellen. Das Substrat mit einem Dünnfilm sollte als Infrarot-naher Reflexionsfilter verwendet werden, und die Dünnfilme waren optische Dünnfilme, für die eine strenge Dickensteuerung erforderlich war.
Der Filmausbildungsvorgang war die Vakuumverdampfung oder die Ionenunterstützte Verdampfung. Die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, bestanden aus einem transparenten Kunststoffmaterial. Der Filmausbildungsbereich wies eine Breite von 1.200 mm auf. Der Installationsbereich der Vorrichtung betrug etwa 100 m², und zur Bedienung der Vorrichtung waren zwei Bedienpersonen notwendig.
Der Filmausbildungsmonitor wurde außerhalb des Filmausbildungsbereichs angeordnet, um den Einfluss auf die Substratgröße zu eliminieren.
Der Abstand zwischen dem Filmausbildungsmonitor und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle war größer als der kürzeste Abstand zwischen dem Filmausbildungsbereich und der Erzeugungsquelle und kürzer als der größte Abstand, und die Richtung normal auf den Filmausbildungsmonitor stimmte mit der Richtung überein, in welche sich die Filmausbildungsteilchen an der Position des Filmausbildungsmonitors bewegten. Die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films wurde gemessen, indem sowohl ein Lichtinterferenz-Dickenmesser für optische Filme als auch ein Filmdickenmesser vom Quarztyp verwendet wurde.
Die Zusammensetzung des Films ist in Tabelle 3 dargestellt. Der Filmausbildungsvorgang ist nachfolgend beschrieben.
Ein transparentes Substrat PMMA (450 mm × 1.150 mm × 2 mm) für einen Infrarotnahen Reflexionsspiegel, der auf beiden Seiten mit einem UV-verfestigenden Acrylharz hartbeschichtet war, wurde auf einer Halterung eines Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden sollte, (500 mm × 1.200 mm) angeordnet. Zwanzig Substrathalterungen dieser Art wurde so hergestellt, dass sie insgesamt 20 Substrate hielten. Die Substrate wurden unter Verwendung von Mikroheizelementen und Halogenlampen auf 80 °C erhitzt.

(0) Zur Vorbehandlung wurde eine Ionenkanone vom Typ der Plasmaerzeugung (Modell RIS Ionenkanone, hergestellt von Shincron K.K.) der Filmausbildungskammer verwendet, um die Sauerstoffionen mit einer Beschleunigungsspannung von 500 V mit einem Beschleunigungsstrom von 100 mA zu beschleunigen, um somit den Bereich zu bestrahlen, durch welchen die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, durchgeführt wurden, während die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, mit einer Rate von 3 m/min zugeführt wurden, um den Sauerstoffionen ausgesetzt zu werden. Es dauerte 4 Minuten, bis alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt worden waren.
(1) SiO₂ für die erste Schicht wurde zuvor 2 Minuten lang erhitzt (entgast), um die Temperatur des SiO₂-Teilchen-Erzeugungsbereichs einen stabilen Zustand erreichen zu lassen, und die Blende wurde geöffnet. Die Stabilität der Filmausbildung wurde 30 Minuten lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt, und es wurde damit begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde gesteuert, indem die Abscheiderate des auf dem Sensor eines Filmdickenmessers vom Quarztyp überwacht und der Ausgang rückgekoppelt wurde, um die Abschmelzleistung konstant zu halten. Die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die ausgebildete Filmdicke konstant gehalten wurde. Nachdem alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt worden sind, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 4 Minuten.
(2) TiO₂ für die zweite Schicht wurde zuvor erhitzt, während die erste Schicht aufgedampft wurde, und sobald die Blende im Schritt (1) geschlossen wurde, wurde Sauerstoff eingebracht, um den Druck in der Filmausbildungskammer bei 1,0 × 10^–2 Pa zu halten. Die oberhalb von TiO₂ bereitgestellte Blende wurde danach geöffnet, und nachdem die Stabilität der Filmausbildung 30 Sekunden lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt wurde, wurde damit begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Energie der Elektronenkanone auf die Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle wurde gesteuert, indem die Abscheiderate des auf dem Sensor eines Filmdickenmessers vom Quarztyp ausgebildeten Films überwacht und der Ausgang rückgekoppelt wurde, um die Abscheiderate konstant zu halten. Die Durchlaufgeschwindigkeit wurde so gesteuert, dass die Dicke des ausgebildeten Films konstant blieb. Nachdem alle zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zugeführt wurden, wurde die Blende geschlossen. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 4 Minuten.
(3) SiO₂ für die dritte Schicht wurde zuvor erhitzt, während die zweite Schicht aufgedampft wurde, und sobald im Schritt (2) die Blende geschlossen wurde, wurde die oberhalb von SiO₂ bereitgestellte Blende geöffnet. Nachdem die Stabilität der Filmausbildung 30 Sekunden lang auf dem Filmausbildungsmonitor bestätigt wurde, wurde damit begonnen, die zwanzig Gruppen an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden sollte, zuzuführen, um sie im Filmausbildungsbereich freizulegen. Die Filmausbildungsbedingungen waren ziemlich die gleichen wie jene im Schritt (1). Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug etwa 4 Minuten.
(4) Die Schritte (2) und (3) wurden 5-mal wiederholt.
(5) TiO2 für die 14. Schicht wurde wie in Schritt (2) beschrieben behandelt.
(6) SiO2 für die 15. Schicht wurde wie in Schritt (3) beschrieben behandelt. Die Zeit, bis die Blende geschlossen wurde, betrug 2 Minuten.

Tabelle 2
Beispiel 5
Die große Filmausbildungsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, wird verwendet, um einen Dünnfilm auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, auszubilden, um ein Substrat mit einem Dünnfilm auszubilden. Das Substrat mit dem Dünnfilm sollte als Antireflexfilter für Anzeigen verwendet werden, und die Dünnfilme waren optische Dünnfilme, für die eine strenge Filmdickensteuerung erforderlich war.
Der Filmausbildungsvorgang war Vakuumverdampfung, Ionen-unterstützte Verdampfung oder Hochfrequenz-Ionenplattierung, und die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, bestanden aus einem transparenten Kunststoffmaterial. Der Filmausbildungsbereich hatte eine Breite von 1.200 mm. Der Installationsbereich der Vorrichtung betrug etwa 140 m², und es waren zwei Bedienpersonen notwendig, um die Vorrichtung zu bedienen. Da die Anzahl der Filmausbildungskammern eins betrug, konnte die Anzahl der Evakuierungspumpen auch nur eins sein, und somit war es nicht notwendig, viele Elektronenkanonen als Mittel zur Erzeugung von Filmausbildungsteilchen herzustellen. Somit konnte die Vorrichtung sehr kostengünstig sein.
Der Filmausbildungsmonitor wurde außerhalb des Filmausbildungsbereichs angeordnet, um den Einfluss auf die Substratgröße zu eliminieren.
Der Abstand zwischen dem Filmausbildungsmonitor und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle war größer als der kürzeste Abstand zwischen dem Filmausbildungsbereich und der Erzeugungsquelle und kürzer als der größte Abstand, und die Richtung normal auf den Filmausbildungsmonitor stimmte mit der Richtung überein, in welche sich die Filmausbildungsteilchen an der Position des Filmausbildungsmonitors bewegen. Die Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films wurde sowohl unter Verwendung eines optischen Lichtinterferenz-Filmdickenmessinstruments als auch unter Verwendung eines Filmdickenmessinstruments vom Quarz-Typ gemessen.
Die Zusammensetzung des Films ist in Tabelle 1 dargestellt. Der Filmausbildungsvorgang ist nachfolgend beschrieben.
Ein Substrat PMMA (700 mm × 900 mm × 5 mm) für einen Oberflächen-Antireflexfilter aus PDP mit einer Diagonalenlänge von 42 Zoll (107 cm), der auf beiden Seiten mit einem UV-härtenden Acrylharz hartbeschichtet war, wurde auf einer Halterung des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden sollte, (800 mm × 1.200 mm) angeordnet. Das Substrat war ein grau gefärbtes Substrat mit einer selektiven Durchlässigkeit von drei Primärfarben (rot, grün und blau) mit einer Durchlässigkeit von 70 %. Sechzehn Substrathalterungen dieser Art wurden hergestellt, um insgesamt sechzehn Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, zu halten.
Die Filmausbildungsbedingungen waren wie im Beispiel 1 beschrieben, nur dass der Führungsabstand für einmal und die Zeit für die Ausbildung eines Films unterschiedlich waren.
Die Beispiele 1 bis 3 sowie die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden nach den folgenden Verfahren bewertet:

(1) Oberflächenabriebbeständigkeit Eine Walze aus Stahlwolle #0000 wurde gegen eine Probe gerieben, wobei eine Last von 2 kg einwirkte, parallel zu und orthogonal auf die Richtungen der Stahlwollefasern. Die Abriebbeständigkeit wurde nach den folgenden Kriterien bewertet: A: überhaupt nicht fehlerhaft B: leicht fehlerhaft C: ein wenig fehlerhaft D: stark fehlerhaft
(2) Haftung Eine Probe wurde mit einem Rasiermesser geschnitten, um 100 1mm-Gittermaschen auszubilden. Ein Cellophan-Haftband wurde auf dem Abschnitt der 100 Gittermaschen angebracht und auf einmal entfernt. Die Anzahl der Gittermaschen, die auf der Probe zurückblieben, wurde für die Bewertung gezählt.
(3) Verschleißfestigkeit Mit einem auf dem Markt erhältlichen Glasreiniger imprägnierte Gaze wurde 2.000-mal gegen eine Probe gerieben, wobei eine Belastung von 2 kg einwirkte, um deren Aussehen wie etwa die Filmablösung unter Durchlicht zu beobachten.
(4) Eine Probe wurde 2 Stunden lang in 60 °C heißes Wasser getaucht, um nach (1) bis (3) zu bewerten.
(5) Hitzebeständigkeit Eine Probe wurde 1 Stunde lang in einem 80 °C heißen Trockenofen stehen gelassen, um das Aussehen zu beobachten.
(6) Oberflächenbeständigkeitswert Es wurde ein Tester verwendet, um eine Sonde mit einer Breite von 1 cm auf der Oberfläche einer Probe anzubringen, um den elektrischen Widerstand zu messen. Eine Probe mit einer Oberflächenbeständigkeit von 5 k½ oder weniger war akzeptabel.
(7) Spektraleigenschaft Es wurde ein Spektrophotometer (Hitachi Modell 330) für die Messung verwendet. Im Fall eines optischen Antireflexfilters wurde eine Spektraleigenschaft in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm gemessen, und im Fall eines Infrarot-nahen Reflexionsfilters wurde die spektrale Durchlässigkeits-Eigenschaft in einem Wellenlängenbereich von 600 nm bis 1.200 nm gemessen.

Die Ergebnisse der Bewertungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele sind gemeinsam in Tabelle 2 dargestellt. Die Spektraleigenschaften sind in den 16 bis 23 dargestellt. In sowohl den Beispielen als auch den Vergleichsbeispielen konnten ähnliche physikalische und ähnliche optische Eigenschaften erhalten werden, und es konnten exzellente optische Antireflexfilter hergestellt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung können, selbst wenn ein vielschichtiger Dünnfilm auf jedem der großen Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildet wird, Dünnfilme und Substrate mit einem Dünnfilm kontinuierlich unter Verwendung einer kleineren kostengünstigen Herstellungsvorrichtung hergestellt werden. Da die Vorrichtung einen kleinen Installationsbereich aufweist, ist sie aus Platzspargründen für eine Fabrik sehr geeignet.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dann sehr wirksam, wenn die Substrate aus einem Harz bestehen, und es werden somit eher erwünschte Filme erhalten, und die physikalischen Eigenschaften wie die Filmhaftung sind sehr gut.
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung sind die erhaltenen Dünnfilme in die Zufuhrrichtung der Substrate eher weniger unregelmäßig.
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung können, selbst wenn ein Dünnfilm auf jedem der großen Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildet wird, die Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, mit einem hohen Freiheitsgrad angeordnet werden, um die Produktivität des Herstellungsvorgangs für das Substrat mit einem Dünnfilm zu verbessern.
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung kann die Filmdicke genau gesteuert werden, da der im Filmausbildungsmonitor ausgebildete Film Eigenschaften aufweist, die jenen des auf jedem der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, ausgebildeten Dünnfilms ähnelt.
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung eines Substrats mit einem Dünnfilm der vorliegenden Erfindung können die physikalischen Eigenschaften der erzeugten Dünnfilme genau gesteuert werden, da der Filmausbildungsvorgang auf Grundlage der Filmausbildungsrate des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films gesteuert wird.

Claims

Verfahren zum Ausbilden eines Dünnfilms auf einem Substrat (1), bei dem eine Filmausbildungskammer (104) bereitgestellt ist, die stromauf und stromab eines Filmausbildungsbereichs erste bzw. zweite Magazine (103, 105) aufweist, die in mehreren Stufen Substrate (1) speichern können, auf denen jeweils ein Film ausgebildet werden soll und ausgebildet worden ist, und in denen stromauf bzw. stromab der Filmausbildungskammer (104) eine Beladungskammer (102) und eine Entladekammer (106), die mit zugehörigen ersten und zweiten Magazinen (103, 105) ausgestattet sind, bereitgestellt sind, worin die Beladungskammer (102), während eine Gruppe an Substraten (1), auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in der Filmausbildungskammer (104) einem Filmausbildungsvorgang unterzogen wird, mit der nächsten Gruppe an Substraten (1), auf denen ein Film ausgebildet werden soll, beladen und evakuiert wird, und die Substrate (1), die vorhergehend einem Filmausbildungsvorgang unterzogen worden sind, aus der Entladekammer (106) entnommen werden, in der die Substrate (1) der Filmausbildung unterzogen werden, während sie sich durch den Filmausbildungsbereich hindurchbewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Substrate, auf denen die jeweiligen Filme ausgebildet werden sollen, eines nach dem anderen aus dem ersten Magazin (103) entnommen werden, diese sich, eines nach dem anderen durch den Filmausbildungsbereich hindurchbewegen und eines nach dem anderen in das zweite Magazin (105) gegeben werden, sowie eines nach dem anderen aus dem zweiten Magazin (105) entnommen werden, sich eines nach dem anderen durch den Filmausbildungsbereich hindurchbewegen und eines nach dem anderen in das erste Magazin (103) gegeben werden, wodurch sie wiederholend in die abgeschlossene Kammer transportiert werden, um einer Filmausbildung unterzogen zu werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die Durchlaufgeschwindigkeit im Wesentlichen konstant ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, worin Teilchen eines Filmausbildungsmaterials durch eine Teilchenerzeugungsquelle bereitgestellt werden und eine erste Filmschicht auf einem Substrat aus Teilchen eines ersten Filmausbildungsmaterials ausgebildet wird und, nachdem die erste Filmschicht ausgebildet worden ist, Teilchen des ersten Filmausbildungsmaterials durch Teilchen eines zweiten Filmausbildungsmaterials ausgetauscht werden, während die Filmausbildungskammer bei Niederdruck gehalten wird, und das Substrat, auf dem die erste Filmschicht ausgebildet worden ist, wiederum den Filmausbildungsbereich durchläuft, um einen Film aus zwei oder mehreren Schichten auszubilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin zwei oder mehrere Filmausbildungsteilchen erzeugende Materialien in der Filmausbildungskammer (104) bereitgestellt werden und die Substrate vom ersten Magazin (103) zum zweiten Magazin (105) transportiert werden, um durch einen einzigen Durchlauf einen Film aus zwei oder mehrere Schichten auszubilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin eine zweite Beladungskammer (101) stromauf von der Beladungskammer (102) bereitgestellt ist und mit einer Gruppe von Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, beladen wird, die nach einer vorhergehenden Gruppe zugeführt werden soll und evakuiert wird, während eine Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, dem Filmausbilden in der Filmausbildungskammer (104) unterworfen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin eine zweite Entladekammer (107) stromab von der Entladekammer (106) bereitgestellt ist, damit ein Substrat, auf dem ein Film ausgebildet worden ist, indem es im vorherigen Schritt der Filmausbildung unterzogen worden ist, von der Entladekammer (106) in die zweite Entladekammer (107) verlagert werden kann, und damit ein Substrat, auf dem ein Film ausgebildet worden ist, indem es im Schritt vor dem vorherigen Schritt der Filmausbildung unterzogen worden ist, aus der zweiten Entladekammer (107) entnommen werden kann, während eine Gruppe an Substraten, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in der Filmausbildungskammer (104) der Filmausbildung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Entladekammer (102) erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin Filme in der Filmausbildungskammer (104) ausgebildet werden, während das Filmausbildungsverfahren in Abhängigkeit von der Dicke des gebildeten Films auf einem Filmausbildungsmonitor gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, worin das Filmausbildungsverfahren gesteuert wird, indem beliebig die Temperatur des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, der Vakuumgrad, die Länge des Filmausbildungsbereichs, die Durchlaufgeschwindigkeit des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, oder die Dichte der Filmausbildungsteilchen oder eine Kombination davon während der Filmausbildung verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Filmausbildungsverfahren gesteuert wird, indem die Temperatur des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Filmausbildungsverfahren durch Veränderung des Vakuumgrads gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Filmausbildungsverfahren durch Veränderung der Länge des Filmausbildungsbereichs gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Filmausbildungsverfahren durch Veränderung der Durchlaufgeschwindigkeit des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Filmausbildungsverfahren durch Veränderung der Dichte der Filmausbildungsteilchen gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, worin der Filmausbildungsmonitor innerhalb des Filmausbildungsbereichs, jedoch außerhalb des Substratbereichs angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, worin ein Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement in der Filmausbildungskammer bereitgestellt ist, und der Filmausbildungsmonitor zwischen dem Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement und der Filmausbildungsteilchen-Erzeugungsquelle angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, worin der Filmausbildungsmonitor während der Filmausbildung in den Filmausbildungsbereich bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, worin die Filmausbildungsrate durch Überwachen der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films gemessen wird, und der Filmausbildungsvorgang in Abhängigkeit von der Filmausbildungsrate gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, worin Filme ausgebildet werden, während die Filmausbildungsrate konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, worin das Verfahren zum Detektieren der Dicke des auf dem Filmausbildungsmonitor ausgebildeten Films ein Lichtinterferenzverfahren ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, worin das Filmausbildungsverfahren eines aus Vakuumverdampfung, Ionen-unterstützter Verdampfung, Ionenplattieren und Sputtern ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, worin während dem Filmausbilden ein Filmausbildungsteilchenerzeugungsmaterial kontinuierlich zu einem Filmausbildungsteilchenerzeugungsbereich zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin die Substrate mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm Oberflächen-Antireflexfiltersubstrate von Anzeigen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin die Substrate mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm Farbfiltersubstrate für Flüssigkristall sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin die Substrate mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm Substrate für transparente Elektroden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin die Substrate mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm Frontplatten von Plasmaanzeigen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin die Substrate mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm MgO-Substrate sind, auf denen ein Film ausgebildet ist und die in Anzeigetafeln verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin das Substrat mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm ein Bandpassfiltersubstrat ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, worin die Substrate mit einem darauf ausgebildeten Dünnfilm optische Linsen sind.
Vorrichtung, die eine Filmausbildungskammer (104) umfasst, die stromauf und stromab eines Filmausbildungsbereichs erste bzw. zweite Magazine (103, 105) aufweist, die in mehreren Stufen Substrate speichern können, auf denen jeweils ein Film ausgebildet wird und ausgebildet worden ist, und in denen stromauf bzw. stromab der Filmausbildungskammer (104) eine Beladungskammer (102) und eine Entladekammer (106), die mit zugehörigen ersten und zweiten Magazinen (103, 105) ausgestattet sind, bereitgestellt sind, worin die Filmausbildungskammer (104), die Beladungskammer (102) und die Entladekammer (106) jeweils ein Evakuationsmittel aufweisen, das unabhängig eine Evakuierung durchführen kann; und die Filmausbildungskammer (104) eine Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle, ein Mittel zum Führen eines Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, durch den Filmausbildungsbereich, sowie Mittel zum Herausnehmen eines Substrats nach dem anderen aus dem ersten Magazin (103) in das Durchlaufmittel sowie weiters zum Transportieren des Substrats vom Durchlaufmittel in das zweite Magazin (105) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 31, worin die Filmausbildungskammer (104) Mittel besitzt, um ein Substrat, auf dem ein Film ausgebildet worden ist und ein zusätzlicher Film ausgebildet werden soll, eines nach dem anderen aus dem zweiten Magazin (105) zum Durchlaufmittel heraus zu nehmen und das Substrat vom Durchlaufmittel in das erste Magazin (103) zu transportieren.
Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, worin die mehrstufigen Magazine (103, 105), die Beladungskammer (102) und die Entladekammer (106) in Bezug aufeinander und auf den Filmausbildungsbereich so angeordnet sind, dass ein Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, in eine Richtung (a) durch den Filmausbildungsbereich transportiert wird und anschließend in dieselbe Richtung (a) verschoben wird, und worin jeder der mehrstufigen Magazine (103, 105) eine Struktur aufweist, in der die Vielzahl von Stufen senkrecht zur Richtung (a) bereitgestellt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, die ein Mittel zum Austauschen der Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle aufweist, während die Filmaus-bildungskammer (104) auf einem Niederdruck gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, worin die Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle eine Kathode ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, worin die Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle eine Elektronenkanone ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, die einen Filmausbildungsmonitor aufweist, der innerhalb des Filmausbildungsbereichs, jedoch außerhalb des Substratbereichs angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 37, die einen Filmausbildungsmonitor aufweist, der sich im Filmausbildungsbereich bewegen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 38, worin ein optischer Filmdickenmesser, der Lichtinterferenz verwendet, als Filmausbildungsmonitor eingesetzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 39, worin der Abstand zwischen dem Substrat, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, und der Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle 800 mm oder mehr beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 40, worin eine zweite Beladungskammer (101), die unabhängig evakuiert werden kann und ein Magazin aufweist, das Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in mehreren Stufen speichern kann, zusätzlich stromauf von der Beladungskammer (102) bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 41, worin eine zweite Entladekammer (107), die unabhängig evakuiert werden kann und ein Magazin aufweist, das Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, in mehreren Stufen speichern kann, zusätzlich stromab von der Entladekammer (106) bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 42, worin die Beladungskammer (102) ein Heizmittel aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 43, worin die Filmausbildungskammer (104) zwischen der Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle und einer Ebene, in der sich das Substrat, auf dem ein Film auszubilden ist, bewegen, ein Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 44, worin das Filmausbildungsbereich-Begrenzungselement während dem Filmausbilden bewegt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 44 oder Anspruch 45, worin zwei oder mehrere Filmausbildungsbereich-Begrenzungselemente bereitgestellt sind und während dem Filmausbilden ausgetauscht werden können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 46, worin die Durchlauf geschwindigkeit des Substrats, auf dem ein Film ausgebildet werden soll, während dem Filmausbilden verändert werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 47, die ein Mittel aufweist, um die Geschwindigkeit mit der die Substrate, auf denen ein Film auszubilden ist, den Bereich durchlaufen während der Filmausbildung konstant hält, sowie ein Mittel, um die Durchlaufgeschwindigkeit des Substrats, auf dem ein Film auszubilden ist, nachdem es den Filmausbildungsbereich passiert hat, zu beschleunigen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 48, worin der Ausgang der Filmausbildungsteilchenerzeugungsquelle während dem Filmausbilden verändert werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 49, worin die Temperatur der Substrate, auf denen ein Film ausgebildet werden soll, während dem Filmausbilden verändert werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 50, worin ein Filmausbildungsteilchenerzeugungsmaterial kontinuierlich während dem Filmausbilden in einen Filmausbildungsteilchenerzeugungsbereich zugeführt werden kann.