CN117535635A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够实现成膜装置的真空腔室所使用的排气部件的小型化、成本降低的成膜装置。该成膜装置具备：第一成膜部件，在掩模上对吸气材料进行成膜；以及第二成膜部件，隔着成膜有吸气材料的掩模在基板上对成膜材料进行成膜。

Description

成膜装置

技术领域

本发明涉及成膜装置。

背景技术

作为在基板上形成金属等成膜材料的薄膜的技术，已知有在真空腔室中对基板进行溅射、蒸镀的方法。在此，已知若在真空腔室的气氛中存在氧、水分子等杂质，则成膜的品质降低。真空腔室通常设有排气口和泵等排气部件，通过该排气部件从气氛中除去杂质。

为了通过进一步降低杂质的影响来进行良好的成膜，专利文献1记载了在制造有机EL显示器时在基板的端部设置捕捉气氛中的杂质的吸气材料。由此，专利文献1防止了因杂质的影响而导致的显示器的显示亮度的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-216096号公报

发明内容

发明要解决的课题

在成膜装置中，小型化和成本降低成为课题，因此，对于排气部件也要求小型化和成本降低。因此，除排气部件之外，还研究了通过提高使用吸气材料的杂质的除去效率来实现排气部件的小型化和成本降低。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够实现用于成膜装置的真空腔室的排气部件的小型化和成本降低的技术。

用于解决课题的方案

本发明采用以下的结构。即，

一种成膜装置，其特征在于，

该成膜装置具备：

第一成膜部件，在掩模上对吸气材料进行成膜；以及

第二成膜部件，隔着成膜有所述吸气材料的所述掩模，在基板上对成膜材料进行成膜。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种能够实现用于成膜装置的真空腔室的排气部件的小型化和成本降低的技术。

附图说明

图1是表示实施方式1的成膜装置的结构的剖视图。

图2A是用于说明实施方式1的成膜装置的动作的剖视图。

图2B是用于说明实施方式1的成膜装置的动作的后续的剖视图。

图2C是用于说明实施方式1的成膜装置的动作的后续的剖视图。

图2D是用于说明实施方式1的成膜装置的动作的后续的剖视图。

图3是表示有机EL元件的一般的层结构的图。

图4是表示实施方式2的成膜集群的结构的俯视图。

图5是表示在实施方式2中对吸气材料进行成膜的成膜装置的结构的剖视图。

图6是表示在实施方式2中对成膜材料进行成膜的成膜装置的结构的剖视图。

图7是说明实施方式2的处理的流程图。

图8是表示实施方式3的直列型的成膜装置的结构的俯视图。

附图标记的说明

1：成膜装置、4：旋转阴极单元、6：基板、7：掩模、14：第二旋转阴极单元。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。但是，以下的实施方式只不过是例示性地表示本发明的优选结构，本发明的范围不限于这些结构。此外，在以下的说明中，装置的硬件结构和软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等，只要没有特别的特定记载，就不是将本发明的范围仅限定于这些。

本发明适用于在基板等成膜对象物上形成薄膜。例如，典型的情况是通过溅射形成金属或金属氧化物的薄膜的情况、通过蒸镀形成有机膜的情况。本发明可理解为成膜装置、其控制方法或成膜方法。本发明还可理解为电子器件的制造装置、电子器件的制造方法。本发明还可理解为用于使计算机执行控制方法的程序、存储有该程序的存储介质。存储介质可以是能够由计算机读取的非暂时性的存储介质。

[实施方式1]

对本实施方式的成膜装置1的基本结构进行说明。成膜装置1在半导体器件、磁性器件、电子部件等各种电子器件、光学部件等的制造中用于在基板上堆积形成薄膜。在以下的说明中，作为成膜对象物的“基板”也包含在基板上形成有层叠体的情况。典型地，成膜装置1适合于制造设有有机EL元件的有机EL显示器用的面板。

在本实施方式中，对具备单一的真空腔室的成膜装置1进行说明。但是，如在之后的实施方式中说明的那样，成膜装置1也可以构成集群型、直列型等成膜系统的一部分。该成膜系统所具有的多个成膜装置分别形成在基板上层叠的多个膜的一部分。

在本实施方式中，说明通过溅射在基板上形成由金属等成膜材料构成的电极层时的优选例。在溅射中，已知有磁控管溅射，其在由成膜材料构成的靶的与基板相反侧的面上配置磁铁，通过产生的磁场提高电子密度，提高溅射的效率。另外，还已知有将靶作为能够旋转的圆筒形状的旋转阴极，在圆筒部的内侧配置磁铁的方法，在本实施方式中采用该方法。

成膜装置的腔室具备泵、排气口、配管等排气部件，排气部件从腔室内部进行排气，由此维持真空。在此，作为排气部件，若能够利用小型的排气部件、排气能力比较低的排气部件，则能够实现成膜装置整体的小型化、成本降低。因此，除了上述排气部件之外，还研究了使用钛等高反应性吸气材料来进行排气。

而且，进行溅射的成膜装置适于在有机EL显示器的制造装置中形成电极层。若在这样的成膜装置的腔室内部存在氧、水分子等杂质，则制造的有机EL显示器的元件特性可能会降低。因此，也研究了通过提高使用了上述的吸气材料的杂质的除去效率来提高成膜的品质。例如，在上述的专利文献1(日本特开2015-216096号公报)中，在吸气材料被设置在基板上的状态下进行成膜。然而，在专利文献1中，由于吸气材料的设置部位是作为成膜对象物的基板，所以吸气材料仅能够能被设置在基板的端部。因此，在基板上占据大面积的被成膜区域的吸气材料的除去效果降低，所以，有可能在面内的元件特性上产生不均。

(装置的结构)

图1是表示本实施方式的成膜装置1的结构的简化的剖视图。成膜装置1具有腔室10。作为成膜对象物的基板6从成膜装置外部被搬入腔室10。基板6从设置在第一侧壁10a上的闸阀17被搬入。成膜结束后的基板6从设置在第二侧壁10b上的闸阀18被搬出。

在成膜装置1中，在腔室10的上部隔壁10d之上配置有作为使基板6移动而调整与掩模7的相对位置的位置调整部件的位置调整机构70。在腔室内部存在对搬入到腔室内部的基板6进行保持的基板保持部8。

位置调整机构70设置在腔室10的上部外侧，使基板6和掩模7的相对位置关系变化，或者在两者接触的状态下稳定地保持。位置调整机构70包括面内移动部件71、Z升降基座73和Z升降滑块72。与上部隔壁10d连接的面内移动部件71使Z升降基座73进行XY移动以及θ旋转。Z升降基座73成为基板6在Z方向上移动时的基座。Z升降滑块72是能够在Z方向上驱动的构件，经由基板保持轴74与腔室内部的基板保持部8连接。在该例子中，存在分别对应于基板6的四个角部的四根基板保持轴74。

面内移动部件71使Z升降基座73、Z升降滑块72以及基板保持轴74一体地移动，并向基板保持部8传递驱动力。由此，被保持的基板6在与基板6的被成膜面大致平行的面内进行XY移动以及θ旋转。作为面内移动部件，能够利用具备马达、编码器等的已知的对准部件。

Z升降滑块72通过对Z升降基座73施加Z方向的驱动力，经由基板保持轴74向基板6传递驱动力，使基板6在Z方向(即，与基板6的被成膜面交叉的方向)上移动。因此，基板6和掩模7的相对距离变化(远离或接近)。作为Z升降滑块72，能够利用具备马达、滚珠丝杠、编码器等的已知的驱动部件。

基板保持轴74以通过设置在上部隔壁10d上的贯穿孔而将腔室10的外部和内部连通的方式配置。在腔室内部，在基板保持轴74的下部配置有包括基板承接爪8a和基板保持件8b的基板保持部8。基板6在被搬入到腔室内之后，首先被载置在基板承接爪8a上。接着，通过基板保持件8b被未图示的致动器驱动而上下移动，从而保持基板6。

掩模保持部85在腔室内部以与上部隔壁10d连接的方式设置。掩模保持部85通过掩模承接部85a保持具有与基板6上的成膜图案对应的开口的掩模7。掩模承接部85a具有与掩模的形状对应的结构。例如，只要是通过将箔状的金属掩模张设于高刚性的掩模框架上来减小挠曲的掩模7，就能够利用承接爪状的掩模承接部85a。掩模保持部85也可以是夹紧掩模7的端部的结构。另外，作为掩模保持部85和基板保持部8，也可以是将掩模7和载置于掩模上的基板6一起夹紧的结构。

位置调整机构70不限于仅移动基板6的结构，可以是仅移动掩模7的结构，也可以是移动基板6和掩模7两者的结构。

在基板6被搬入到腔室内部后，位置调整机构70使基板6与掩模7对位。基板保持部8以规定的成膜高度将对位后的基板6和掩模7以贴紧状态支承。基板保持部8也可以具备用于从基板6的背面吸引掩模7的磁铁板。作为基板6，能够利用玻璃等所希望的材料，作为掩模7，能够利用金属掩模等所希望的种类的掩模。

照相机88光学地对基板6和掩模7进行拍摄以取得图像。设置在基板6和掩模7上的对准标记被设置成收纳于视野(拍摄范围)内。照相机88设置于上部隔壁10d之上，经由设置于上部隔壁10d的拍摄用的透明窗对腔室内部进行拍摄。控制部51基于拍摄到的图像来驱动面内移动部件71和Z升降基座73，由此进行基板6和掩模7的对准。

控制部51控制成膜装置1的各种动作(基板、掩模的搬出/搬入、对准、溅射控制等)。控制部51例如能够由具有处理器、存储器、存储装置、I/O等的计算机构成。在该情况下，控制部51的功能通过处理器执行存储在存储器或存储装置中的程序来实现。作为计算机，可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式的计算机或PLC(programmable logiccontroller：可编程逻辑控制器)。或者，也可以由ASIC或FPGA那样的电路构成控制部51的功能的一部分或全部。

本实施方式的控制部51经由电源52向成膜装置1的各构成要素供给电力，经由靶驱动装置53、移动台驱动装置54、位置调整驱动装置55使成膜装置1的各构成要素动作。这些驱动装置也可以是构成控制部51的一部分的控制块。电源52是电源装置。靶驱动装置53具有马达等驱动源，经由动力传递机构向第一靶2以及第二靶12传递动力而使第一靶2以及第二靶12旋转。

电源52将偏置电压施加到第一靶2和第二靶12。另外，也可以在第一靶2或第二靶12的内侧形成未图示的支承管的层。在该情况下，支承管作为被从电源52施加偏置电压的阴极发挥功能。腔室10接地。

在腔室内部，存在有与吸气材料相关的第一旋转阴极单元4和与成膜材料相关的第二旋转阴极单元14。首先，说明第二旋转阴极单元14。在腔室内部配置有第二旋转阴极单元14，该第二旋转阴极单元14具备由成膜材料构成的第二靶12和隔着第二靶12与基板6相向的磁铁单元13。本实施方式的第二靶12是圆筒形状的旋转阴极。另外，这里所说的“圆筒形”不仅是指数学上严格的圆筒形，也包括母线不是直线而是曲线的形状、垂直于中心轴的截面不是数学上严格的“圆”的形状。即，本发明中的第二靶12只要是能够以中心轴为轴旋转的大致圆筒形状即可。第二旋转阴极单元14的两端分别由固定在基座230上的支撑块和端块支承。支撑块或端块也可以搭载靶驱动装置53。

第二磁铁单元13具备与第二旋转阴极单元14的旋转轴大致平行的沿长度方向延伸的中心磁铁、环绕中心磁铁的与中心磁铁不同磁极的周边磁铁、和磁轭板。第二磁铁单元13在第二靶12的周围形成环状的磁场。由此，在第二靶12的表面附近，形成沿第二靶12的长度方向延伸的磁场的通道。电子被该磁场捕捉，且使等离子体集中在第二靶12的表面附近，因此，提高溅射的效率。该磁铁单元的磁场泄漏的第二靶12的表面的区域成为产生溅射粒子的溅射区域A2。

在成膜工序中，第二旋转阴极单元14的第二靶12以旋转中心轴为中心旋转。另一方面，第二磁铁单元13与第二靶12不同，不旋转。在第二靶12的与基板6相向的表面侧形成磁场，提高第二靶12附近的电子密度。该区域是产生溅射粒子的溅射区域A2。作为溅射粒子的附着防止板，也可以沿第二靶12的长度方向设置第一侧板261。

接着，说明与吸气材料相关的第一旋转阴极单元4。在本实施方式的腔室内部设置有第一旋转阴极单元4，该第一旋转阴极单元4具备由吸气材料构成的第一靶2和隔着第一靶2与基板6相向的第一磁铁单元3。第一靶2也是圆筒形状的旋转阴极。在第一旋转阴极单元4中生成磁场的区域是产生吸气材料的溅射粒子的第一溅射区域A1。如后所述，作为构成第一靶2的成膜材料，使用能够作为吸气材料发挥功能的材料。作为附着防止板，也可以沿着第一靶2的长度方向设置第二侧板262。

第二靶12成为在基板6上进行成膜的成膜材料的供给源。作为第二靶12的材质，例如可举出Cu、Al、Ti、Mo、Cr、Ag、Au、Ni等金属、或包含这些金属元素作为主成分的合金。或者，也可以是ITO、IZO、IWO、AZO、GZO、IGZO等透明导电氧化物。但是，第二靶12的材质不限于此。

第一靶2的材料是适合用于从腔室中去除氧、水分子等杂质的吸气材料。作为吸气材料，优选反应性高的物质，例如能够利用Ti、Zr、V、Mg、Al、Ta、W、Mo、Hf、Nb、Fe、Ag、Ba或Yb。此外，作为吸气材料，能够利用包含上述金属元素作为主成分的合金或化合物。但是，第一靶2的材质不限定于这些。此外，在本实施方式中如后述那样，第一靶2也可以是兼作吸气材料和对基板6的成膜材料的结构。

在本实施方式中，第一旋转阴极单元4是在基板6上对吸气材料进行成膜的第一成膜部件，第二旋转阴极单元14是在掩模7上对成膜材料进行成膜的第二成膜部件。在本实施方式中，第一成膜部件和第二成膜部件设置在同一腔室中。

在下部隔壁10c配置有排气口86。排气装置59是具备泵及其控制机构的排气部件，按照控制部51的控制，从排气口86经由配管排出腔室内的空气，将内部保持为真空。作为泵，能够利用已知的真空泵等。由此，腔室10的内部被维持为真空气氛。另外，这里所说的真空是指由压力比通常的大气压(典型的是1023hPa)低的气体充满的状态。

在腔室内部的下方(下部隔壁10c的附近)配置有沿X轴方向延伸的导轨250。第一旋转阴极单元4和第二旋转阴极单元14能够与作为移动台发挥功能的基座230一起沿着导轨250在X轴方向上往复移动。移动台驱动装置54能够使用将旋转马达的旋转运动转换为驱动力的使用了滚珠丝杠等的螺旋进给机构、线性马达等公知的各种运动机构。移动台驱动装置54使基座230在与第一靶2和第二靶12的长度方向(Y轴方向)交叉的方向(X轴方向)上移动。

基座230经由线性轴承等搬送引导件被支承为能够沿着一对导轨250移动。第一靶2和第二靶12在使旋转轴在Y轴方向上延伸的状态下，一边以旋转轴为中心旋转一边在与基板6大致平行的平面即移动区域内移动。由此，从第一靶2和第二靶12飞出的溅射粒子附着于基板6的附着区域也移动，因此，即使在附着区域的大小相对于基板6的面积小的情况下，也能够在整个基板上进行成膜。此外，如后所述，即使在来自第一靶2的溅射粒子的附着区域相对于掩模7的面积小的情况下，也能够在整个掩模上对吸气材料进行成膜。另外，在成膜用的溅射的过程中，为了降低成膜不均来实现均匀的成膜等，也可以使基座230往复多次。

(装置的动作)

参照图2A～图2D，说明本实施方式中的装置的动作。为了简化，在各图中，有时省略一部分构成要素或附图标记。这里，第一靶2的材料为Mg，第二靶12的材料为Ag。

图2A是基板6被搬入到腔室内部以前的状态，掩模7被载置于掩模保持部85的掩模承接部85a。靶驱动装置53使第一靶2向空心箭头的方向旋转。而且，电源52向第一靶2施加电压，使溅射粒子向第一溅射区域A1飞散。溅射粒子在虚线所示的范围内飞行，附着于掩模7的下表面的附着区域A3。在本工序中，基板6不存在于腔室内部，或者即使在腔室内部也不存在于溅射粒子的到达范围内。即，在Mg不附着于基板6那样的状态下，Mg附着于掩模7。

在使用第一靶2进行溅射的过程中，移动台驱动装置54使第一旋转阴极单元4与作为移动台的基座230一起沿X方向移动。其结果，由于附着区域A3也相对于掩模7移动，因此Mg附着在掩模7的大的范围内。根据需要，也可以使基座230往复移动一次或多次。

通过连续进行以上的处理，在图2A所示的吸气材料附着工序中，来自第一靶2的吸气材料附着到掩模7的下表面。在此，由于第一靶2的材料是能够作为吸气材料发挥功能的Mg，因此利用本工序在掩模7上对吸气材料进行成膜。即，在本工序之后，只要维持腔室内部的真空气氛，就会成为具有活性的吸气材料附着于掩模7的状态。

另外，在吸气材料附着工序中，吸气材料相对于掩模7的附着位置、附着面积、附着量等没有特别的限制，只要吸气材料以在后续的工序中能够发挥所希望的排气能力的程度附着即可。因此，即使在使用“在掩模7上对吸气材料进行成膜”这样的表现的情况下，也不必要求与功能层(在有机EL元件的情况下的有机膜或电极膜)相同程度的成膜精度。例如，即使在吸气材料没有覆盖整个掩模的下表面而具有一部分没有附着吸气材料的部位的情况下、吸气材料的厚度根据场所不同而不同的情况下，吸气材料也能够发挥功能。

图2B表示经由闸阀17将基板6搬入腔室内的搬入工序。基板6例如由未图示的机械手搬入，并载置在基板保持部8的基板承接爪8a上。接着，通过使基板保持件8b下降，基板6的端部被夹持在基板承接爪8a和基板保持件8b之间。

图2C表示使基板6和掩模7对位的对准工序。控制部51解析照相机88拍摄基板6及掩模7的角部而得到的图像，并计算基板对准标记与掩模对准标记的位置偏移量。然后，位置调整驱动装置55驱动位置调整机构70的面内移动部件71，使基板6进行XY移动及θ旋转，以使拍摄图像内的基板对准标记与掩模对准标记的位置偏移量在规定的范围内。

接着，位置调整驱动装置55驱动位置调整机构的Z升降滑块72，使基板6和掩模7紧贴。由此，基板6和掩模7成为配置在规定的成膜高度的状态。另外，也可以实施包含进行粗略的位置调整的粗糙对准和进行精细的位置调整的精细对准的二阶段对准。

图2D表示在基板6上经由掩模7进行成膜的成膜工序。靶驱动装置53使第一靶2和第二靶12沿空心箭头的方向旋转。并且，电源52向第一靶2施加电压以使溅射粒子飞散到溅射区域A1，并且向第二靶12施加电压以使溅射粒子飞散到第二溅射区域A2。来自第一靶2的溅射粒子在A1上方的虚线所示的范围内飞行，且在附着区域A3中以对应于掩模7的掩模图案的形状附着到基板6上。另一方面，来自第二靶12的溅射粒子在A2上方的虚线所示的范围内飞行，且在附着区域A4中以对应于掩模7的掩模图案的形状附着到基板6上。即，在本实施方式的成膜工序中，进行从两个靶同时进行溅射的共溅射(co-sputtering)。

另外，在溅射的过程中，移动台驱动装置54使第一旋转阴极单元4和第二旋转阴极单元14与作为移动台的基座230一起沿X方向移动。其结果，附着区域A3和附着区域A4也相对于基板6和掩模7移动。其结果，Ag-Mg合金以对应于掩模7的掩模图案的形状附着在整个基板6上。根据需要，也可以使基座230往复移动一次或多次。

如上所述，在掩模7的下表面对具有活性的吸气材料进行成膜。因此，气氛中的氧、水分子等杂质、或溅射时放出的杂质在到达基板6之前在掩模7的高度被捕捉，从气氛中被除去。特别地，由于能够将吸气材料配置在基板附近，因此，能够在基板表面的附近有效地减少杂质。由此，能够抑制杂质混入成膜后的薄膜内部、薄膜与基底的界面。因此，与如专利文献1那样仅在基板的端部配置有吸气材料的情况相比，由于吸气材料存在于掩模7的较大的区域，所以能够降低面内的元件特性的不均。

(应用例)

说明本实施方式的成膜装置1的优选的应用例。图3是示意性地表示有机EL元件600的一般的层结构，用于说明包含有机EL元件的电子器件的制造方法的剖视图。有机EL元件600是在基板6上依次层叠阳极601(下部电极)、空穴注入层602、空穴输送层603、有机发光层604、电子输送层605、电子注入层606、阴极607(上部电极)而成的结构。根据需要，也可以设置防止电极间的短路的绝缘层、用于抑制劣化的保护层。

典型地，本实施方式的成膜装置1在通过溅射形成用于上部电极层(阴极)的金属、金属氧化物等的膜时是优选的。即，是对层叠有有机膜等的状态的基板6形成Ag-Mg合金的电极膜的处理。在此，根据申请人的研究，可知在向形成有有机膜的基板上溅射时，若存在氧分子、水分子等杂质，则有机EL元件的元件特性降低。但是，若是本实施方式的结构，则除了排气部件的泵的成本降低和小型化的效果之外，还能够得到高效地除去金属膜形成时的杂质而提高元件特性这样的效果。

如上所述，根据本实施方式的成膜装置，首先在掩模上对吸气材料进行成膜，然后进行基板与掩模的对准以及用于在基板上形成功能层的正式的成膜。因此，在基板上成膜时，附着到掩模的吸气材料高效地去除杂质。另外，作为排气部件的真空泵，由于能够利用性能比较低的泵或小型的泵，所以能够实现装置的成本降低或小型化。

另外，在本实施方式中，第一旋转阴极单元4不仅用于在掩模7上对吸气材料进行成膜，而且还用于与第二旋转阴极单元14协同动作在基板6上进行正式的成膜。这样，通过第一旋转阴极单元4兼用于两种用途，不必设置吸气材料成膜专用的旋转阴极单元，所以还能够获得降低成本、简化装置结构等的效果。但是，本发明不限于此，也可以设置吸气材料成膜专用的成膜源。

＜变形例＞

以下，说明本实施方式的各种变形例。这些变形例在不产生矛盾的范围内，也能够应用于后续的所有实施方式。

(变形例1)

在成膜装置1对多个基板6进行成膜的情况下，有时不是按每一张基板更换掩模7，而是使用一张掩模7对多张基板6进行成膜。在那样的掩模对基板具有一多对的关系的情况下，不必需要在每次成膜一张基板6时在掩模7上对吸气材料进行成膜。在掩模7上成膜了的吸气材料的活性残留的期间，即使省略上述吸气材料附着工序，也能够获得成膜时的排气效果。另外，即使更换基板6，为了维持吸气材料的活性，也需要在更换基板时维持腔室内的真空状态。例如，若在10^-3Pa以下的真空中，则能够维持数小时以上吸气剂的活性。

例如，在针对100张基板6更换掩模7的结构中，在成膜至少10张基板6的期间能够维持成膜在掩模7上的吸气材料的活性的情况下，针对10张基板进行吸气材料附着工序即可。换句话说，在已经在腔室内部配置有已经附着有具有活性的吸气材料的掩模7的情况下，省略吸气材料附着工序，进行从搬入工序到成膜工序即可。

(变形例2)

在本实施方式中，通过使用了旋转阴极单元的溅射来进行吸气材料向掩模7的附着。但是，也可以使用具备平板状的平面靶的平面阴极单元等其它的溅射方法，也可以是蒸镀等方法。在本实施方式中，通过使用了旋转阴极单元的溅射进行了向基板6的成膜。然而，也可以使用平面阴极单元等其它的溅射方法，也可以是蒸镀等方法。

(变形例3)

在本实施方式中，通过一边移动成膜源(第一旋转阴极单元4和第二旋转阴极单元14)一边进行吸气材料向掩模7的成膜和向基板6的成膜，大面积地没有遗漏地进行了成膜。但是，成膜源的移动并不一定需要，只要根据掩模7或基板6的尺寸、成膜源的能力来决定是否实施即可。

(变形例4)

在本实施方式中，吸气材料向掩模7的成膜、向基板6的正式的成膜通过成膜材料从腔室下方向上方飞行的向上淀积方式进行。然而，也可以使吸气材料的成膜和正式的成膜中的一者或两者通过成膜材料向下方飞行的向下淀积方式、使成膜材料从横向附着到立起的被成膜物的侧淀积方式进行。此外，无论掩模7或基板6的设置角度如何，都能够进行与该角度对应的成膜。

[实施方式2]

对实施方式2的成膜装置1的结构和功能进行说明。对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记，并简化说明。

(装置的结构)

本实施方式涉及一种以连续真空的方式制造作为电子器件的有机EL元件的电子器件的制造装置。图4是示意性地表示电子器件的制造装置中的成膜集群300的俯视图。本成膜集群也可以是连结多个同样的集群而成的生产线的一部分。成膜集群300具有：对基板6进行成膜等处理的多个成膜室110(110a～110d)；收纳使用前后的掩模的掩模储存腔室120；以及配置在其中央的搬送室130。

设置在搬送室130内的搬送机器人140将基板6和掩模7搬入搬送室130或从搬送室130搬出基板6和掩模7。搬送机器人140例如是具有在多关节臂上安装有保持基板6或掩模7的机器人手的构造的机器人。

在成膜集群300上连结将在基板6的流动方向上来自上游侧的基板6搬送到成膜集群300的传递室150、和用于将在该成膜集群300中完成了成膜处理的基板6搬送到下游侧的其它的成膜集群的缓冲室160。搬送室130的搬送机器人140从上游侧的传递室150接收基板6，并搬送到该成膜集群300内的成膜室110之一。此外，搬送机器人140为了在其它的成膜室110中进行别的层的成膜，使某个成膜室110中结束了成膜的基板6移动。另外，搬送机器人140从多个成膜室110之一接收在该成膜集群300中完成了成膜处理的基板6，并搬送到与下游侧连结的缓冲室160。在缓冲室160与更下游侧的传递室150之间设置有改变基板6的方向的回旋室170。由此，在上游侧成膜集群和下游侧成膜集群中，基板的方向相同，基板处理变得容易。

在掩模储存腔室120中，成膜室110中的成膜工序所使用的未使用掩模和结束成膜后的使用完的掩模分开收纳于两个盒中。搬送机器人140将使用完的掩模从成膜室110搬送到掩模储存腔室120的盒，并将收纳于掩模储存腔室120的其它的盒的新的掩模搬送到成膜室110。成膜室110、掩模储存腔室120、搬送室130、缓冲室160、回旋室170等各腔室在有机EL元件的制造过程中被维持为真空气氛。另外，成膜集群300整体也保持为连续真空。

本实施方式的控制单元500能够对各成膜室110的控制部51发出指示，管理成膜集群整体的成膜工序。但是，也可以代替设置这样的综合的控制单元500，而是各成膜室110的控制部51彼此协同进行处理。

在各成膜室110中分别设置有成膜装置1。在本实施方式中，将成膜室110a作为用于通过平面阴极单元在掩模7上对吸气材料进行成膜的腔室。另外，将成膜室110b作为用于经由对吸气材料进行了成膜的掩模7在基板6上进行基于蒸镀的功能层的成膜的腔室。

图5是配置在成膜室110a中的成膜装置1的示意性剖视图。在成膜装置1中，作为用于在掩模7上对吸气材料进行成膜的成膜源，配置有使用了平板形状的平面靶102的平面阴极单元104。平面阴极单元104具有：平面靶102，与作为成膜对象物的掩模7的下表面大致平行地配置；以及作为磁场产生部件的磁铁单元103，相对于平面靶102配置在掩模7的相反侧。通过向平面靶102施加电力，在溅射区域A1产生溅射粒子。另外，也可以在平面靶102的与基板6相反侧的面上设置支承板，在该情况下，从电源52向支承板施加电力。

由于本实施方式的成膜室110a仅用于吸气材料向掩模7的附着，所以不需要与保持基板6和对准基板6和掩模7相关的结构。此外，由于吸气材料附着于掩模7时的精度只要是能够吸附杂质的程度即可，因此不需要在正式的成膜时那样的膜厚控制和均匀性控制。另外，在此，平面阴极单元104在腔室下部被固定，但根据装置的结构或各构件的大小，也可以如上述实施方式那样使成膜源能够移动。此外，也可以代替如成膜室110a那样准备吸气材料的附着专用的腔室而使用兼用作通常的成膜的腔室。

图6是配置在成膜室110b中的成膜装置1的示意性剖视图。关于基板6的搬入和搬出的结构以及关于基板6和掩模7的对准的结构与上述实施方式相同。

蒸发源304作为用于在基板6上对成膜材料进行成膜的成膜源配置在成膜室110b的成膜装置1。蒸发源304具备能够在内部收容成膜材料307的容器305和用于进行加热的加热器306。此外，蒸发源304也可以具备框体、用于提高热效率的反射器、用于控制成膜材料的放出的能够开闭的开闭器、及用于膜厚控制的蒸镀速率监控器等。容器305是由例如陶瓷、金属、碳材料等构成的坩埚。作为加热器306，例如优选护套加热器等电阻加热式的加热器。加热器306的形状除了图示那样的线状之外，还可以采用板状、网状等任意形状。另外，作为成膜源的蒸发源304也可以固定在腔室下部，根据装置的结构或各部件的大小，也可以如上述实施方式那样，使用导轨250和基座230而使成膜源能够移动。

控制部51在成膜材料307被收容于容器内部且基板6与掩模7的对准完成时，控制电源52使加热器306发热，对成膜材料307进行加热。当温度充分升高时，蒸发的成膜材料从容器305的喷嘴飞出。其结果，在附着区域A4上进行成膜。在本实施方式中，为了在基板上形成Ag-Mg合金的电极膜，使用Ag和Mg作为成膜材料307。既可以在单一的容器305中收容Ag和Mg，也可以在两个容器中分别收容Ag和Mg而进行共蒸镀。

在本实施方式中，蒸发源304是在基板6上对成膜材料进行成膜的第二成膜部件，平面阴极单元104是在掩模7上对吸气材料进行成膜的第一成膜部件。在本实施方式中，成膜室110a是设置有第一成膜部件的第一腔室，成膜室110b是设置有第二成膜部件的第二腔室。

(装置的动作)

按照图7的流程图，在本实施方式中，说明成膜集群300按照控制单元500的控制进行的动作。需要说明的是，由于多个成膜装置1协作进行电子器件的制造装置中的成膜，因此，也能够将成膜集群300的整体称为成膜装置。

本流程在掩模储存腔室120中配置有必要的掩模7，在基板6从上游侧的集群流转来的状态下开始。在步骤S1中，搬送机器人140从掩模储存腔室120向成膜室110a搬送掩模7。在步骤S2中，成膜室110a的成膜装置1在掩模7上对吸气材料进行成膜。具体而言，电源52向平面靶102施加电力，使溅射区域A1产生溅射粒子。其结果，吸气材料在附着区域A3中附着到掩模7。吸气材料的材质能够从上述各种材料中选择，例如为Ti。在步骤S3中，搬送机器人140将掩模7从成膜室110a搬送到成膜室110b。若搬送中的掩模7暴露于大气或包含杂质的气氛，则吸气材料的活性可能丧失。因此，成膜集群300至少在搬送掩模7的路径中需要被维持为连续真空。

在步骤S4中，搬送机器人140将基板6从传递室150搬送到成膜室110b。在步骤S5中，成膜室110b的成膜装置1将基板6与掩模7对准。对准时的位置调整机构70的动作与上述实施方式相同。

在步骤S6中，成膜室110b的成膜装置1经由掩模7进行向基板6的蒸镀成膜。具体而言，电源52向加热器306投入电力而使其发热，由此作为成膜材料307的Ag以及Mg以与掩模7的掩模图案对应的形状在基板6的附着区域A3成膜。此时，由于在掩模7上存在作为吸气材料的具有活性的Ti膜，所以能够有效地除去气氛中的氧和水分子等杂质，进行良好的成膜。在步骤S7中，输送机器人140从成膜室110b搬出基板6，并搬送到下游的缓冲室160。

在步骤S8中，控制单元500计算掩模7被用于多少张基板6的成膜。然后，将计算出的张数与附着于掩模7的吸气材料的活性被充分地保持的基板张数即可处理张数(例如，10张)进行比较。若未成膜完可处理张数(S8＝否)，则返回步骤S4，进行下一个基板6的成膜。另一方面，若已成膜完可处理张数(S8＝是)，则进入步骤S9，搬送机器人140从成膜室110b搬出掩模7，并搬入到掩模储存腔室120。另外，也可以在通常的掩模7的更换时机更换掩模7，在该情况下，将附着于掩模7的吸气材料的量设为在通常的更换时机的期间正好能够维持活性的量。

在步骤S10中，控制单元500判定是否向成膜集群300应处理的全部基板6的成膜完成。该判定可以根据预先设定的基板张数进行，也可以根据来自操作者的结束指示进行。在还剩余有应处理的基板6的情况下(S10＝否)，返回步骤S1，搬送机器人140将掩模7搬入成膜室110a，再次进行附着吸气材料的处理。另一方面，若全部基板6的成膜完成(S10＝是)，则结束处理。

另外，成膜室110c具有与成膜室110a相同的结构，成膜室110d具有与成膜室110b相同的结构。由此，成膜室110c及110d能够构成与成膜室110a及成膜室110b不同的成膜路径，因此成膜集群整体的基板处理张数增加。

如上所述，在本实施方式中，当在基板6上对成膜材料307进行成膜时，由于在掩模7上存在具有活性的吸气材料的膜，因此高效地去除了气氛中的氧、水分子等杂质。特别地，由于能够将吸气材料配置在基板附近，所以能够有效地减少基板表面附近的杂质。因此，作为排气部件的真空泵，能够利用性能比较低的泵或小型的泵，所以能够实现装置的成本降低或小型化。另外，在掩模7上对吸气材料进行成膜的第一腔室和在基板6上隔着掩模进行正式的成膜的第二腔室各自中的、成膜的方式、成膜材料的种类、成膜源的移动的有无等只要根据需要适当地确定即可。

[实施方式3]

对实施方式3所涉及的成膜装置1的结构和功能进行说明。对于与实施方式1、2相同的部分标注相同的附图标记，并简化说明。

(装置的结构)

本实施方式涉及制造作为电子器件的有机EL元件的电子器件的制造装置。图8是示意性地表示在基板载体9保持基板6的状态下搬送基板6的同时进行成膜的直列型电子器件的制造装置700的俯视图。另外，由于多个构成要素协作地进行向基板的成膜，因此也可以将制造装置700的整体称为成膜装置。

制造装置700具有掩模搬入室790、对准室795、多个成膜室110a、110b、翻转室711a、711b、搬送室712、掩模分离室713、基板分离室714、载体搬送室715、掩模搬送室716、掩模处理室719、以及基板搬入室717(基板安装室)的各腔室。制造装置700还具备将保持基板6的基板载体9沿着通过各腔室内的规定的搬送路径搬送的搬送部件。

具体而言，按照基板搬入室717、翻转室711a、掩模搬入室790、对准室795、多个成膜室110a、110b、搬送室712、掩模分离室713、翻转室711b、基板分离室714、搬送室715的顺序，通过各腔室内搬送基板载体9，并再次返回到基板搬入室717。另一方面，掩模7按照掩模搬入室790、对准室795、多个成膜室110a、110b、搬送室712、掩模分离室713、掩模搬送室716的顺序通过各腔内而被搬送，并再次返回到掩模搬入室790。掩模7还能够在掩模搬送室716与掩模处理室719之间进出。另外，制造装置700内部被保持为连续真空。如上所述，基板载体9和掩模7分别沿着由虚线和点线所示的规定的搬送路径(循环搬送路径)被循环地搬送。以下，对各腔室的功能进行说明。

未成膜的基板6从基板搬入室717被投入到循环搬送路径，以保持于基板载体9的状态进行成膜。之后，将成膜完的基板6从基板分离室714搬出。被搬入到基板搬入室717的未成膜的基板6首先在基板搬入室717被安装并保持在基板载体9上。然后，在成膜之前，经由翻转室711a、掩模搬入室790被搬入到对准室795。

在翻转室711a、711b中具备翻转机构720a、720b，该翻转机构720a、720b使基板载体9的基板保持面的朝向从铅垂方向朝上向铅垂方向朝下、或者从铅垂方向朝下向铅垂方向朝上翻转。翻转机构720a、720b可以适当地采用能够把持基板载体9等而使姿势(朝向)变化的以往已知的机构。

基板6以被成膜面朝向铅垂方向上方的状态被搬入基板搬入室717。此时，在基板搬入室717内，以保持面朝向铅垂方向上方的状态配置有基板载体9。因此，将被搬入的基板6载置在基板载体9的保持面之上，并由基板载体9保持。之后，在翻转室711a中，保持有基板6的基板载体9被翻转，成为基板6的被成膜面朝向铅垂方向下方的状态。

另一方面，当基板载体9从掩模分离室713被搬入到翻转室711b时，基板载体9在基板6的被成膜面朝向铅垂方向下方的状态下被搬入。在搬入后，利用翻转机构720b使保持有基板6的基板载体9翻转，成为基板6的被成膜面朝向铅垂方向上方的状态。之后，在被成膜面朝向铅垂方向上方的状态下从基板分离室714搬出基板6。

在保持有基板6的状态下被翻转了的基板载体9经由掩模搬入室790被搬入到对准室795。与此对应，掩模7也从掩模搬入室790被搬入到对准室795。在对准室795中，作为对准装置搭载有位置调整机构70。在对准室795中，位置调整机构70将载置于基板载体9的基板6与掩模7高精度地对位，并将基板载体9(基板6)载置于掩模7。

之后，将载置有基板载体9的掩模7转移到未图示的搬送辊，朝向下一工序开始搬送。在搬送路径的两侧沿着搬送方向配置有多个搬送辊，该搬送辊一边通过AC伺服马达的驱动力旋转，一边搬送基板载体9和掩模7。

在成膜室110a、110b中，被吸附于被搬入来的基板载体9的基板6在成膜源404上通过，由此，在基板6的被成膜面成膜除了被掩模7遮蔽的部位之外的面。成膜室110具备排气装置作为排气部件，该排气装置具备真空泵等。在成膜室110的内部配置有收纳了成膜材料的成膜源404。成膜材料从成膜源404朝向基板6飞行，在基板上形成膜。成膜源404能够根据制造的有机EL元件的性能、装置构成上的要求来选择，例如能够利用溅射装置、蒸镀装置。另外，也可以具备使成膜源在与基板载体9及掩模7大致平行的平面内移动的机构。

在成膜室110a、110b中的成膜完成后，基板载体9到达掩模分离室713，将掩模7分离。分离后的掩模7被搬送到掩模搬送室716。与掩模搬送室716连续真空地连结的掩模处理室719具备掩模储存器722和吸气材料附着机构724。掩模储存器722具备收容多个掩模7并能够有选择性地搬入搬出的收容架。然后，未图示的机器人机构使掩模7在掩模储存器722与掩模搬送室716之间、在掩模储存器722与吸气材料附着机构724之间移动。

吸气材料附着机构724是用于在掩模7上对吸气材料进行成膜的成膜源。与上述实施方式同样，能够利用溅射装置、蒸镀装置作为吸气材料附着机构724。另外，设置吸气材料附着机构的位置不限于图示例。例如，也可以是掩模搬送室716内部、掩模搬入室790内部、与掩模搬入室790连续真空地连结的腔室内部。总之，只要能够在没有基板6的状态下在掩模7上对吸气材料进行成膜，就不限定配置的场所。

返回到掩模搬送室716的掩模7被使用于新的基板6的成膜工序。另一方面，保持有基板6的基板载体9在翻转室711b中被翻转，并被搬送到基板分离室714。在基板分离室714中，基板6从基板载体9分离，从循环搬送路径内回收而送到下一工序。另一方面，基板载体9被搬送到基板搬入室717，使用于新的基板6的搬送。

与上述实施方式同样，吸气材料附着机构724用作成膜材料的吸气材料能够从各种材质中选择。例如，也可以通过蒸镀对由Mg构成的吸气材料进行成膜。另外，隔着掩模7附着在基板6上的成膜材料也能够从各种材质中选择。例如，也可以是通过蒸镀而成膜的有机材料。

在本实施方式中，成膜源404a、404b是用于在基板6上对成膜材料进行成膜的第二成膜部件，并且吸气材料附着机构724是在掩模7上对吸气材料进行成膜的第一成膜部件。在本实施方式中，掩模处理室719是设置有第一成膜部件的第一腔室，成膜室110a、110b是设置有第二成膜部件的第二腔室。

如上所述，在本实施方式中，吸气材料在与基板6分离的状态下在掩模7上进行成膜，且在基板6与基板载体9一起同掩模7合体之后，在成膜室110中进行成膜。因此，当在基板6上进行正式的成膜时，在掩模7上存在具有活性的吸气材料的膜，因此，高效地去除气氛中的氧、水分子等杂质。特别地，由于吸气材料能够被配置在基板附近，所以能够有效地减少基板表面附近的杂质。因此，作为排气部件的真空泵，能够利用性能比较低的泵或小型的泵，所以能够实现装置的成本降低或小型化。另外，在掩模7上对吸气材料进行成膜的第一腔室和在基板6上隔着掩模进行正式的成膜的第二腔室各自中的、成膜的方式、成膜材料的种类、成膜源的移动的有无等只要根据需要适当地确定即可。

Claims (16)

1.一种成膜装置，其特征在于，

该成膜装置具备：

第一成膜部件，在掩模上对吸气材料进行成膜；以及

第二成膜部件，隔着成膜有所述吸气材料的所述掩模，在基板上对成膜材料进行成膜。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

在利用所述第一成膜部件在所述掩模上成膜了所述吸气材料之后，直到利用所述第二成膜部件在所述基板上成膜所述成膜材料为止的期间，所述掩模被维持在真空气氛中。

3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，

所述第一成膜部件和所述第二成膜部件被设置在同一腔室中。

4.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，

所述第一成膜部件和所述第二成膜部件分别被设置在第一腔室和第二腔室中，

所述第一腔室和所述第二腔室被连结成连续真空。

5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，

在利用所述第一成膜部件在所述第一腔室中成膜了所述吸气材料之后，所述掩模被搬送到所述第二腔室，用于基于所述第二成膜部件的向所述基板的所述成膜材料的成膜。

6.根据权利要求4或5所述的成膜装置，其特征在于，

所述成膜装置是具备所述第一腔室和所述第二腔室的集群型的成膜装置。

7.根据权利要求4或5所述的成膜装置，其特征在于，

所述成膜装置是所述基板在与所述掩模合体的状态下被搬送的同时对所述成膜材料进行成膜的、直列型的成膜装置，

所述掩模在所述第一腔室中，在与所述基板未合体的状态下，利用所述第一成膜部件对所述吸气材料进行成膜，

所述掩模在与所述基板合体的状态下被搬送到所述第二腔室，在该第二腔室中用于基于所述第二成膜部件的所述成膜材料的成膜。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其特征在于，

所述第一成膜部件通过溅射在所述掩模上对所述吸气材料进行成膜。

9.根据权利要求8所述的成膜装置，其特征在于，

所述第二成膜部件通过溅射在所述基板上对所述成膜材料进行成膜，

所述成膜装置进行在所述第二成膜部件向所述基板的溅射的同时所述第一成膜部件将所述吸气材料向所述基板溅射的共溅射。

10.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，

所述吸气材料是Mg，所述成膜材料是Ag，在所述共溅射中，在所述基板上对由Ag-Mg合金构成的层进行成膜。

11.根据权利要求10所述的成膜装置，其特征在于，

所述成膜装置是制造有机EL元件的装置，

在形成有有机膜的所述基板上，通过所述共溅射形成由Ag-Mg合金构成的上部电极。

12.根据权利要求8所述的成膜装置，其特征在于，

该成膜装置还具备驱动部件，该驱动部件使所述第一成膜部件及所述第二成膜部件在所述成膜装置的腔室中，在与所述基板的被成膜面大致平行的移动区域移动。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的成膜装置，其特征在于，

该成膜装置还具备位置调整部件，该位置调整部件调整所述基板与利用所述第一成膜部件成膜有所述吸气材料的所述掩模之间的相对位置，

所述第二成膜部件在利用所述位置调整部件调整了所述掩模与所述基板的所述相对位置之后，隔着所述掩模在所述基板上对所述成膜材料进行成膜。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的成膜装置，其特征在于，

所述第一成膜部件在所述吸气材料不附着于所述基板的状态下在所述掩模上对所述吸气材料进行成膜。

15.根据权利要求1至5中任一项所述的成膜装置，其特征在于，

所述吸气材料的材质是包含Ti、Zr、V、Mg、Al、Ta、W、Mo、Hf、Nb、Fe、Ag、Ba和Yb的金属元素中的任一种或以所述金属元素中的任一种作为主成分的合金。

16.一种成膜装置，其特征在于，

该成膜装置具备：

第一成膜部件，在掩模上对吸气材料进行成膜；以及

第二成膜部件，隔着成膜有所述吸气材料的所述掩模在基板上对成膜材料进行成膜，

所述第一成膜部件在所述吸气材料不附着于所述基板的状态下在所述掩模上对所述吸气材料进行成膜。