JP2004307934A - ガスデポジション装置およびガスデポジション方法 - Google Patents
ガスデポジション装置およびガスデポジション方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004307934A JP2004307934A JP2003103272A JP2003103272A JP2004307934A JP 2004307934 A JP2004307934 A JP 2004307934A JP 2003103272 A JP2003103272 A JP 2003103272A JP 2003103272 A JP2003103272 A JP 2003103272A JP 2004307934 A JP2004307934 A JP 2004307934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- injection nozzle
- shielding plate
- gas
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
【課題】大型の基板であっても基板表面へ、微細で、高精度な製膜作業が簡単に実施でき、しかも、極めて安価なコストで製膜作業が可能なガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法を提供する。
【解決手段】超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション装置であって、噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装自在に配置したものである。
【選択図】 図１
【解決手段】超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション装置であって、噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装自在に配置したものである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超微粒子の厚膜または圧粉体を形成するためのガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒径が０．１ミクロン以下の超微粒子は、いったんガス中に浮遊すると、エアロゾル状となり、重力による自由落下速度が極めて小さいので、ガスの流れに同伴されて、容易に搬送されるものである。
また、このような現象は、超微粒子の材質が、金属や化合物のように密度が異なってもほとんど影響を受けないものである。
【０００３】
このような性質を利用して、従来より、例えば、特許文献１に開示されるように、半導体、液晶基板などの基板表面に、酸化インジウム（ＩＴＯ）などの超微粒子を用いて、電極、回路などを構成する細線を描画するためのガスデポジション装置が開発されている。
図３は、このような従来の一般的なガスデポジション装置の概略図である。
【０００４】
図３に示したように、ガスデポジション装置１００は、超微粒子生成室１０２を備えており、この超微粒子生成室１０２の内部に、金属材料などの蒸発源を収容したるつぼ１０４が配置されている。
そして、このるつぼ１０４には、金属材料を蒸発させて超微粒子を生成させるのための加熱装置、例えば、プラズマアーク加熱、アーク加熱、高周波誘導加熱、抵抗加熱、レーザー加熱などの加熱装置１０６が付設されている。
【０００５】
また、この超微粒子生成室１０２は、例えば、Ａｒガスなどの不活性ガスからなる搬送ガスを導入する搬送ガス導入装置１０８が設けられている。
一方、超微粒子生成室１０２は、搬送管１１０を介して、噴射ノズル１１２によって、製膜室１１４に連通されている。そして、この製膜室１１４は、開閉バルブ１１６を介して真空ポンプ１１８に接続されている。さらに、製膜室１１４には、基板Ｗを載置するステージ１２０が配置されている。
【０００６】
このような構成のガスデポジション装置１００では、超微粒子生成室１０２内のるつぼ１０４に収容した金属材料などの蒸発源を、加熱装置１０６によって蒸発させるとともに、搬送ガス導入装置１０８によって不活性ガスを超微粒子生成室１０２に導入するようになっている。
そして、開閉バルブ１１６を開き、真空ポンプ１１８を作動させることによって、製膜室１１４を減圧することによって、超微粒子生成室１０２と製膜室１１４との間に差圧が生じるようになっている。
【０００７】
この差圧によって、超微粒子生成室１０２において、搬送ガスに同伴した超微粒子が、搬送管１１０を介して、製膜室１１４へと搬送され、噴射ノズル１１２を介して、製膜室１１４に配置されたステージ１２０の基板Ｗの表面に噴射され、基板Ｗの表面に超微粒子からなる膜が製膜されるようになっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−１６３７９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなガスデポジション装置１００を用いて、例えば、液晶基板の電極として製膜された細線の補修などに使用する場合には、基板Ｗの表面の所定の領域に、所定の線幅で正確に製膜を行う必要がある。
このため、このような用途に用いる場合には、ガスデポジション装置１００として、下記のような機能を備えている必要がある。すなわち、
（１）超微粒子が正常に生成され、所定の速度で、所定の線幅で製膜可能である条件にあることが事前に確認できること、
（２）実際に噴射ノズル１１２から噴射され製膜される位置が、製膜しようとする基板Ｗの所定の位置と合致していることが事前に確認できること、
（３）製膜を開始し、所定の場所または所定の時間経過後に停止できること、が必要である。
【００１０】
しかしながら、従来のガスデポジション装置１００では、製膜室１１４内でこのような確認作業を行うためには、先ず、ダミーの基板Ｗを用いて、実際に噴射ノズル１１２から基板Ｗの表面へ製膜することによって、所定の速度で、所定の線幅で製膜可能である条件にあることの確認作業を行う必要がある。
そして、このような条件にあることが確認できた後に、いったん製膜作業を中断し、製膜しようとする基板Ｗを、製膜室１１４内のステージ１２０上に載置して、再び製膜作業を開始するようになっている。この場合には、製膜しようとする基板Ｗの所定の位置を、噴射ノズル１１２から噴射される超微粒子の噴射位置に正確に合わせる必要がある。
【００１１】
すなわち、例えば、液晶基板の場合などでは、精密化に伴って、線幅が数ミクロン程度と極めて細くなっており、その位置精度として、プラスマイナス１ミクロンの精度が求められている。しかも、基板Ｗの大きさも、最近では、液晶パネルの大型化に伴って、３０ｃｍを超える大型の基板Ｗが用いられており、このような大型の基板を数ミクロン以下の位置精度で、基板Ｗの所定の製膜場所を、噴射ノズル１１２からの噴射位置に正確にセットするには、複雑で高価な大型精密位置制御装置が必要である。さらに、作業環境も均質で、精密な製膜精度を維持する必要があるので、製膜温度変動を極限まで抑えるなどの条件が必要であり、作業効率も悪く、コストも高くつくこととなっていた。
【００１２】
また、このような従来のガスデポジション装置１００を用いて、実際に製膜を実施した場合に、噴射ノズル１２２に超微粒子が詰まることがあり、一定量の超微粒子を噴射することができず、一定で均一な製膜が行えないことがあり、時には、完全に噴射ノズル１２２が閉塞してしまい、製膜作業が継続できなくなることが多々あった。
【００１３】
さらに、このような従来のガスデポジション装置１００では、噴射ノズル１２２から噴射された瞬間から、超微粒子が拡がり始めるので、基板Ｗに到達した際には拡がった状態になり、基板Ｗの表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することが困難であった。
本発明は、このような現状に鑑み、大型の基板であっても基板表面へ、微細で、高精度な製膜作業が簡単に実施でき、しかも、噴射ノズルが詰まって閉塞することがなく、一定で均質な製膜作業が実施できるとともに、極めて安価なコストで製膜作業が可能なガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のガスデポジション装置は、超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、
噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション装置であって、
前記噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装自在に配置したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のガスデポジション方法は、超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、
噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション方法であって、
前記噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装して、前記遮蔽板の表面に噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板の表面に製膜を行い、
前記遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、前記基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、前記遮蔽板を介して位置合わせを行い、
前記遮蔽板を前記噴射ノズルと基板との間の介装位置から取り除いて、前記噴射ノズルを介して、超微粒子を噴射することによって、基板の表面に製膜を行うことを特徴とする。
【００１６】
このように構成することによって、超微粒子を使って製膜を行う際に、噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装して、この遮蔽板の表面に噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板の表面に製膜を行い、製膜条件が最適であることを確認することができる。
そして、遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、透明な遮蔽板を介して観察しながら位置合わせを正確に行うことができる。
【００１７】
この状態で、遮蔽板を噴射ノズルと基板との間の介装位置から取り除いて、噴射ノズルを介して、超微粒子を噴射することによって、基板の表面に製膜を行うことにより正確な製膜を行うことができる。
この場合、位置合わせは、目視またはカメラなどによって微調整が可能であり、高価で、複雑な位置制御装置は不要である。
【００１８】
また、製膜すべき所定の領域への製膜が終了した際に、再び遮蔽板を噴射ノズルと基板との間の介装位置に介装することによって、この遮蔽板によって基板への噴射ノズルからの噴射がさえぎられ、基板への製膜を終了することができる。
なお、この際には、遮蔽板上への製膜は継続することになる。すなわち、遮蔽板によって、製膜条件、製膜位置の確認を行うことができるとともに、同時に遮蔽板は、基板への製膜作業の開始、終了を任意に行えるシャッターの役目も果している。
【００１９】
このような一連の作業を繰り返すことによって、複数箇所の製膜を任意に行うことが可能となる。
そして、製膜作業終了後は、基板を製膜室の外に搬出して、次の基板を製膜室にセットし、製膜作業を再開するが、この間、遮蔽板上への製膜作業は続行しており、超微粒子の生成が正常にかつ安定に行われるように生成条件の制御を行いながら待機するようになっている。
【００２０】
この作業の繰り返しによって、大型基板上への極めて微細な製膜作業が、簡便化されると同時に正確な位置制御が可能となるので、極めて安価なコストで高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記遮蔽板の噴射ノズルに対する位置を調整する遮蔽板位置制御装置を備えることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、例えば、遮蔽板の噴射ノズルに対する位置を、前後、左右、上下にそれぞれ任意に調整できることができるので、遮蔽板の表面に製膜された製膜位置を、基板表面の製膜すべき所定の製膜位置に対応する位置に合わすことができ、高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記噴射ノズルの位置を制御するノズル位置制御装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することによって、例えば、噴射ノズルの位置を前後、左右、上下にそれぞれ任意に調整できるので、遮蔽板の表面に製膜された製膜位置、および基板表面の製膜すべき所定の製膜位置を正確に制御することができ、高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記基板の噴射ノズルに対する位置を調整する基板位置制御装置を備えることを特徴とする。
【００２３】
このように構成することによって、基板表面の製膜すべき所定の製膜位置を正確に制御することができ、高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記基板表面に製膜された部分を局部加熱して、基板表面に加熱・固定するする加熱装置を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、基板表面に噴射された超微粒子からなる膜を基板表面へ定着固定することが可能である。
【００２４】
また、本発明では、前記噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することにより、前記噴射ノズルと基板との間に介装された遮蔽板の表面に製膜された製膜部分を、局部加熱することによって剥離除去する剥離除去加熱装置を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、ダミー板である遮蔽板の表面に製膜された製膜部分を剥離除去することができるので、遮蔽板を繰り返し使用することが可能となる。
【００２５】
また、本発明では、前記噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することにより、前記噴射ノズルと基板との間に介装された遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、
前記基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、前記遮蔽板を介して位置合わせを行う位置合わせ制御装置を備えることを特徴とする。
【００２６】
これにより、目視による位置合わせに比較して、極めて正確に製膜作業を行うことが可能となる。
また、本発明では、前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射することを特徴とする。
さらに、本発明では、前記超微粒子生成室と、搬送管と、噴射ノズルのいずれも高圧ガス雰囲気下に置き、前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射することを特徴とする。
【００２７】
このように超微粒子生成室と、超微粒子生成室から噴射ノズルまで超微粒子を搬送ガスとともに搬送する超微粒子搬送管と、噴射ノズルのいずれも耐圧構造とし、搬送ガスとして、高圧雰囲気ガスを超微粒子生成室に導入して、噴射ノズルから高圧の搬送ガスと一緒に、超微粒子を噴射するようになっている。
これによって、噴射ノズルが超微粒子によって、詰まったり閉塞するのを格段に低減することができ、常に一定量の超微粒子を噴射ノズルから噴射することができず、一定で均一な製膜を行うことができる。
【００２８】
しかも、高圧の搬送ガスとともに、噴射ノズルから超微粒子が噴射されることになるので、噴射ノズルからの噴射後のガス流の拡がりが抑えられ、従来と同じ口径の噴射ノズルを使用したにもかかわらず、線幅を狭くすることが可能であり、基板の表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することできる。
この場合、噴射ノズルからの圧力としては、２気圧でも効果が認められるが、好ましくは、１０気圧以下程度とするのが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明のガスデポジション装置の実施例の概略図である。
図１において、１０は、全体で本発明のガスデポジション装置を示している。
ガスデポジション装置１０は、基台１２上に形成された超微粒子生成室１４を備えている。この超微粒子生成室１４の内部には、例えば、金（Ａｕ）などの金属材料などの蒸発源を収容したるつぼ１６が配置されている。
【００３０】
るつぼ１６は、るつぼ１６の上下位置を調整するるつぼ位置調整装置１８が付設されている。また、るつぼ１６には、熱電対などのるつぼ内の蒸発源の温度を測定する温度測定装置２０を備えている。
この温度測定装置２０の測温結果により、図示しない制御装置の制御によって、超微粒子生成室１４の周囲に配設された石英管１５の外周に配置した、例えば、加熱装置２２の加熱温度を制御するようになっている。なお、この場合、加熱装置２２としては、例えば、高周波加熱、抵抗加熱などの公知の加熱装置を採用することができる。
【００３１】
るつぼ１６の下方には、搬送ガス導入管２４が配置され、図示しない不活性ガス源から、搬送ガス（キャリアガス）として、例えば、Ａｒガス、窒素ガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスが、超微粒子生成室１４の内部に導入されるようになっている。なお、この搬送ガス導入管２４から導入される搬送ガスの流量も、図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
【００３２】
また、この搬送ガス導入管２４の下方には、ガス均質化室２６が形成されており、搬送ガス導入管２４から導入された搬送ガスの流れを均質化して、るつぼ１６から蒸発された超微粒子を同伴しやすいようになっている。
なお、図１中、２５は、超微粒子生成室１４を気密に維持するＯリングなどのシールを示している。
【００３３】
さらに、超微粒子生成室１４のるつぼ１６の上方には、超微粒子搬送管２８が配置されている。この超微粒子搬送管２８は、超微粒子生成室１４の上方に配置された製膜室３０へと連通するように配設されている。そして、この超微粒子搬送管２８の先端には、噴射ノズル３２が設けられている。
また、製膜室３０の内部には、この噴射ノズル３２に対峙するように、例えば、耐熱ガラスなどからなる透明な遮蔽板３４と、例えば、半導体ウエハ、液晶パネルなどの基板Ｗを載置する基板ステージ３５が配置されている。遮蔽板３４は、遮蔽板位置制御装置３６によって、遮蔽板３４の位置、すなわち、前後、左右、上下にそれぞれ任意に調整できるようになっている。なお、図示しないが、これらの噴射ノズル３２、基板ステージ３５の位置も、図示しない制御装置によって制御することができるようになっている。
【００３４】
さらに、製膜室３０の内部には、遮蔽板３４に対峙するように、対物レンズ３８が配置されており、反射鏡４１を介して、カメラ４０によって、遮蔽板３４、基板Ｗの製膜位置を確認制御することができるようになっている。
また、製膜室３０の内部には、加熱装置として機能する、例えば、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザなどのレーザ発振装置４２が設けられており、このレーザ発振装置４２により、基板表面に噴射された超微粒子からなる膜を基板表面へ定着固定することが可能である。また、レーザ発振装置４２により、ダミー板である遮蔽板３４の表面に製膜された製膜部分を剥離除去することができ、遮蔽板３４を繰り返し使用することができるようになっている。
【００３５】
なお、図示しないが、この製膜室３０は、真空ポンプなどの真空源に接続され、製膜室３０の内部を減圧にすることができるようになっている。
さらに、製膜室３０の左右には、前室４４、後室４６が配置されており、これらの室の間には、図示しないが、真空ゲート弁などの開閉シャッターが配置されている。
【００３６】
このように構成される本発明のガスデポジション装置１０では、超微粒子生成室１４内のるつぼ１６に収容した金属材料などの蒸発源を、加熱装置２２によって蒸発させる。そして、超微粒子生成室１４内へ、搬送ガス導入管２４から搬送ガスを導入する。この搬送ガス導入管２４から導入された搬送ガスは、搬送ガスの流れが、ガス均質化室２６で均質化されるようになっている
そして、図示しない真空ポンプなどの真空源を作動させることによって、製膜室３０を減圧することによって、超微粒子生成室１４と製膜室３０との間に差圧を生じさせる。
【００３７】
この差圧によって、超微粒子生成室１４において、搬送ガスに同伴した超微粒子が、超微粒子搬送管２８を介して、製膜室３０へと搬送され、噴射ノズル３２を介して、製膜室３０に配置された基板ステージ３５上の基板Ｗの表面に噴射され、基板Ｗの表面に超微粒子からなる膜が製膜されるようになっている。
この際、本発明のガスデポジション装置１０では、超微粒子を使って製膜を行う際に、噴射ノズル３２と基板Ｗとの間に、遮蔽板位置制御装置３６によって、透明な遮蔽板３４を介装して、この遮蔽板３４の表面に噴射ノズル３２を介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板３４の表面に製膜を行い、製膜条件が最適であることを確認するようになっている。
【００３８】
なお、この場合、具体的な製膜条件としては、金の細線（数十ミクロン程度から、主流は２〜３ミクロンの細線となるように設定されるものであり、このましくは、精度的には１ミクロン程度が必要とされる。
そして、遮蔽板３４の表面に製膜された製膜位置と、基板Ｗの表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、透明な遮蔽板を介して、カメラ４０によって、観察しながら位置合わせを、図示しない制御装置によって正確に行う。
【００３９】
この状態で、遮蔽板位置制御装置３６によって、遮蔽板３４を噴射ノズル３２と基板Ｗとの間の介装位置から取り除いて、噴射ノズル３２を介して、超微粒子を噴射することによって、基板Ｗの表面に製膜を行うことにより正確な製膜を行うことができる。
なお、この場合、位置合わせは、目視またはカメラ４０などによって微調整が可能であり、高価で、複雑な位置制御装置は不要である。
【００４０】
また、製膜すべき所定の領域への製膜が終了した際に、遮蔽板位置制御装置３６によって、再び遮蔽板３４を噴射ノズル３２と基板Ｗとの間の介装位置に介装することによって、この遮蔽板３４によって基板Ｗへの噴射ノズル３２からの噴射がさえぎられ、基板Ｗへの製膜を終了することができる。
なお、この際には、遮蔽板３４上への製膜は継続することになる。すなわち、遮蔽板３４によって、遮蔽板３４をダミー板として製膜条件、製膜位置の確認を行うことができるとともに、同時に遮蔽板３４は、基板への製膜作業の開始、終了を任意に行えるシャッターの役目も果している。
【００４１】
このような一連の作業を繰り返すことによって、複数箇所の製膜を任意に行うことが可能となる。
そして、製膜作業終了後は、基板Ｗを製膜室３０から後室４６を介して外に搬出して、次の基板を製膜室３０の基板ステージ３５にセットし、製膜作業を再開するが、この間、遮蔽板３４上への製膜作業は続行しており、超微粒子の生成が正常にかつ安定に行われるように生成条件の制御を行いながら待機するようになっている。
【００４２】
なお、この際、レーザ発振装置４２により、ダミー板である遮蔽板３４の表面に製膜された製膜部分を剥離除去することができ、遮蔽板３４を繰り返し使用することができるようになっている。なお、レーザ発振装置４２によって、基板Ｗへの製膜後の製膜を加熱して基板Ｗへ加熱固定するようになっている。
すなわち、レーザ発振装置４２は、蒸着した細線の密着強度を上げるために使用することができるとともに、基板Ｗ上へ製膜した不要部分を除去するのに使用することができる。なお、必ずしも、このガスデポジション装置１０で製膜した部分を除去するばかりでなく、他の方法で製膜した基板Ｗの表面の不要部分を除去するのにも使用することも可能である。
【００４３】
この場合、レーザ発振装置４２は、図２に示したように、剥離（除去）用のレーザ発振装置４２ａと、固定用のレーザ発振装置４２ｂとを備えており、これらのレーザ発振装置から発振されたレーザ光がそれぞれ、反射鏡４３ａ、４３ｂを介して、遮蔽板３４、基板Ｗに照射するようにしてもよい。
また、図２に示したように、遮蔽板３４は、フィルム巻き取り器４５で巻き取り可能にして、新しい遮蔽板３４を常時使用できるようにしてもよい。
【００４４】
この作業の繰り返しによって、大型基板上への極めて微細な製膜作業が、簡便化されると同時に正確な位置制御が可能となるので、極めて安価なコストで高精度な製膜作業が可能である。
また、このように、基板Ｗと噴射ノズル３２との間に、シャッターとして機能する遮蔽板３４を介装自在に配置したので、連続噴射が可能となるとともに、噴射ノズル３２が詰まり難くなる。
【００４５】
なお、この場合、搬送ガス導入管２４から導入される搬送ガスとして、ポンプなどによって、高圧の搬送ガスを導入することによって、噴射ノズル３２を介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射するようにしても良い。
この場合に、超微粒子生成室１４と、超微粒子搬送管２８と、噴射ノズル３２のいずれも高圧ガス雰囲気下に置き、噴射ノズル３２を介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射するのが望ましい。
【００４６】
このように超微粒子生成室と、超微粒子搬送管２８と、噴射ノズル３２のいずれも耐圧構造とし、搬送ガスとして、高圧雰囲気ガスを超微粒子生成室１４に導入して、噴射ノズル３２から高圧の搬送ガスと一緒に、超微粒子を噴射するようになっている。
これによって、噴射ノズル３２が超微粒子によって、詰まったり閉塞するのを格段に低減することができ、常に一定量の超微粒子を噴射ノズルから噴射することができず、一定で均一な製膜を行うことができる。
【００４７】
しかも、高圧の搬送ガスとともに、噴射ノズル３２から超微粒子が噴射されることになるので、噴射ノズルからの噴射後のガス流の拡がりが抑えられ、従来と同じ口径の噴射ノズルを使用したにもかかわらず、線幅を狭くすることが可能であり、基板の表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することできる。
【００４８】
この場合、噴射ノズルからの圧力としては、２気圧でも効果が認められるが、好ましくは、１０気圧以下程度とするのが望ましい。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、上記実施例では、上下に超微粒子生成室１４と、製膜室３０を配置したが、例えば、超微粒子生成室１４と、製膜室３０を離間して配置する場合にも適用することができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、遮蔽板上に製膜することによって、超微粒子が正常に生成され、所定の速度で、所定の線幅で製膜可能である条件にあることが事前に確認できる、実際に噴射ノズルから噴射され製膜される位置が、製膜しようとする基板の所定の位置と合致していることが事前に確認でき、しかも、遮蔽板を介装位置から取り除いて、基板上への所定の領域に製膜を開始した後に、所定の時間経過後に再び遮蔽板を介装位置に復帰させることによって、製膜を停止することができる。
【００５０】
また、本発明によれば、基板と噴射ノズルとの間に、シャッターとして機能する遮蔽板を介装自在に配置したので、連続噴射が可能となるとともに、噴射ノズルが詰まり難くなる。
さらに、本発明によれば、超微粒子生成室と、超微粒子搬送管と、噴射ノズルのいずれも耐圧構造とし、搬送ガスとして、高圧雰囲気ガスを超微粒子生成室に導入して、噴射ノズル３２から高圧の搬送ガスと一緒に、超微粒子を噴射するようになっている。
【００５１】
これによって、噴射ノズルが超微粒子によって、詰まったり閉塞するのを格段に低減することができ、常に一定量の超微粒子を噴射ノズルから噴射することができず、一定で均一な製膜を行うことができる。
しかも、高圧の搬送ガスとともに、噴射ノズル３２から超微粒子が噴射されることになるので、噴射ノズルからの噴射後のガス流の拡がりが抑えられ、従来と同じ口径の噴射ノズルを使用したにもかかわらず、線幅を狭くすることが可能であり、基板の表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することできる。
【００５２】
従って、本発明によれば、大型の基板であっても基板表面へ、微細で、高精度な製膜作業が簡単に実施でき、しかも、極めて安価なコストで製膜作業が可能なガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のガスデポジション装置の実施例の概略図である。
【図２】図２は、本発明のガスデポジション装置の別の実施例の概略図である。
【図３】図３は、従来のガスデポジション装置の実施例の概略図である。
【符号の説明】
１０ ガスデポジション装置
１２ 基台
１４ 超微粒子生成室
１５ 石英管
１６ るつぼ
１８ 位置調整装置
２０ 温度測定装置
２２ 加熱装置
２４ 搬送ガス導入管
２５ シール
２６ ガス均質化室
２８ 超微粒子搬送管
３０ 製膜室
３２ 噴射ノズル
３４ 遮蔽板
３５ 基板ステージ
３６ 遮蔽板位置制御装置
３８ 対物レンズ
４０ カメラ
４１ 反射鏡
４２ レーザ発振装置
４４ 前室
４６ 後室
１００ ガスデポジション装置
１０２ 超微粒子生成室
１０４ るつぼ
１０６ 加熱装置
１０８ 搬送ガス導入装置
１１０ 搬送管
１１２ 噴射ノズル
１１４ 製膜室
１１６ 開閉バルブ
１１８ 真空ポンプ
１２０ ステージ
Ｗ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、超微粒子の厚膜または圧粉体を形成するためのガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒径が０．１ミクロン以下の超微粒子は、いったんガス中に浮遊すると、エアロゾル状となり、重力による自由落下速度が極めて小さいので、ガスの流れに同伴されて、容易に搬送されるものである。
また、このような現象は、超微粒子の材質が、金属や化合物のように密度が異なってもほとんど影響を受けないものである。
【０００３】
このような性質を利用して、従来より、例えば、特許文献１に開示されるように、半導体、液晶基板などの基板表面に、酸化インジウム（ＩＴＯ）などの超微粒子を用いて、電極、回路などを構成する細線を描画するためのガスデポジション装置が開発されている。
図３は、このような従来の一般的なガスデポジション装置の概略図である。
【０００４】
図３に示したように、ガスデポジション装置１００は、超微粒子生成室１０２を備えており、この超微粒子生成室１０２の内部に、金属材料などの蒸発源を収容したるつぼ１０４が配置されている。
そして、このるつぼ１０４には、金属材料を蒸発させて超微粒子を生成させるのための加熱装置、例えば、プラズマアーク加熱、アーク加熱、高周波誘導加熱、抵抗加熱、レーザー加熱などの加熱装置１０６が付設されている。
【０００５】
また、この超微粒子生成室１０２は、例えば、Ａｒガスなどの不活性ガスからなる搬送ガスを導入する搬送ガス導入装置１０８が設けられている。
一方、超微粒子生成室１０２は、搬送管１１０を介して、噴射ノズル１１２によって、製膜室１１４に連通されている。そして、この製膜室１１４は、開閉バルブ１１６を介して真空ポンプ１１８に接続されている。さらに、製膜室１１４には、基板Ｗを載置するステージ１２０が配置されている。
【０００６】
このような構成のガスデポジション装置１００では、超微粒子生成室１０２内のるつぼ１０４に収容した金属材料などの蒸発源を、加熱装置１０６によって蒸発させるとともに、搬送ガス導入装置１０８によって不活性ガスを超微粒子生成室１０２に導入するようになっている。
そして、開閉バルブ１１６を開き、真空ポンプ１１８を作動させることによって、製膜室１１４を減圧することによって、超微粒子生成室１０２と製膜室１１４との間に差圧が生じるようになっている。
【０００７】
この差圧によって、超微粒子生成室１０２において、搬送ガスに同伴した超微粒子が、搬送管１１０を介して、製膜室１１４へと搬送され、噴射ノズル１１２を介して、製膜室１１４に配置されたステージ１２０の基板Ｗの表面に噴射され、基板Ｗの表面に超微粒子からなる膜が製膜されるようになっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−１６３７９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなガスデポジション装置１００を用いて、例えば、液晶基板の電極として製膜された細線の補修などに使用する場合には、基板Ｗの表面の所定の領域に、所定の線幅で正確に製膜を行う必要がある。
このため、このような用途に用いる場合には、ガスデポジション装置１００として、下記のような機能を備えている必要がある。すなわち、
（１）超微粒子が正常に生成され、所定の速度で、所定の線幅で製膜可能である条件にあることが事前に確認できること、
（２）実際に噴射ノズル１１２から噴射され製膜される位置が、製膜しようとする基板Ｗの所定の位置と合致していることが事前に確認できること、
（３）製膜を開始し、所定の場所または所定の時間経過後に停止できること、が必要である。
【００１０】
しかしながら、従来のガスデポジション装置１００では、製膜室１１４内でこのような確認作業を行うためには、先ず、ダミーの基板Ｗを用いて、実際に噴射ノズル１１２から基板Ｗの表面へ製膜することによって、所定の速度で、所定の線幅で製膜可能である条件にあることの確認作業を行う必要がある。
そして、このような条件にあることが確認できた後に、いったん製膜作業を中断し、製膜しようとする基板Ｗを、製膜室１１４内のステージ１２０上に載置して、再び製膜作業を開始するようになっている。この場合には、製膜しようとする基板Ｗの所定の位置を、噴射ノズル１１２から噴射される超微粒子の噴射位置に正確に合わせる必要がある。
【００１１】
すなわち、例えば、液晶基板の場合などでは、精密化に伴って、線幅が数ミクロン程度と極めて細くなっており、その位置精度として、プラスマイナス１ミクロンの精度が求められている。しかも、基板Ｗの大きさも、最近では、液晶パネルの大型化に伴って、３０ｃｍを超える大型の基板Ｗが用いられており、このような大型の基板を数ミクロン以下の位置精度で、基板Ｗの所定の製膜場所を、噴射ノズル１１２からの噴射位置に正確にセットするには、複雑で高価な大型精密位置制御装置が必要である。さらに、作業環境も均質で、精密な製膜精度を維持する必要があるので、製膜温度変動を極限まで抑えるなどの条件が必要であり、作業効率も悪く、コストも高くつくこととなっていた。
【００１２】
また、このような従来のガスデポジション装置１００を用いて、実際に製膜を実施した場合に、噴射ノズル１２２に超微粒子が詰まることがあり、一定量の超微粒子を噴射することができず、一定で均一な製膜が行えないことがあり、時には、完全に噴射ノズル１２２が閉塞してしまい、製膜作業が継続できなくなることが多々あった。
【００１３】
さらに、このような従来のガスデポジション装置１００では、噴射ノズル１２２から噴射された瞬間から、超微粒子が拡がり始めるので、基板Ｗに到達した際には拡がった状態になり、基板Ｗの表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することが困難であった。
本発明は、このような現状に鑑み、大型の基板であっても基板表面へ、微細で、高精度な製膜作業が簡単に実施でき、しかも、噴射ノズルが詰まって閉塞することがなく、一定で均質な製膜作業が実施できるとともに、極めて安価なコストで製膜作業が可能なガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のガスデポジション装置は、超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、
噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション装置であって、
前記噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装自在に配置したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のガスデポジション方法は、超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、
噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション方法であって、
前記噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装して、前記遮蔽板の表面に噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板の表面に製膜を行い、
前記遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、前記基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、前記遮蔽板を介して位置合わせを行い、
前記遮蔽板を前記噴射ノズルと基板との間の介装位置から取り除いて、前記噴射ノズルを介して、超微粒子を噴射することによって、基板の表面に製膜を行うことを特徴とする。
【００１６】
このように構成することによって、超微粒子を使って製膜を行う際に、噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装して、この遮蔽板の表面に噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板の表面に製膜を行い、製膜条件が最適であることを確認することができる。
そして、遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、透明な遮蔽板を介して観察しながら位置合わせを正確に行うことができる。
【００１７】
この状態で、遮蔽板を噴射ノズルと基板との間の介装位置から取り除いて、噴射ノズルを介して、超微粒子を噴射することによって、基板の表面に製膜を行うことにより正確な製膜を行うことができる。
この場合、位置合わせは、目視またはカメラなどによって微調整が可能であり、高価で、複雑な位置制御装置は不要である。
【００１８】
また、製膜すべき所定の領域への製膜が終了した際に、再び遮蔽板を噴射ノズルと基板との間の介装位置に介装することによって、この遮蔽板によって基板への噴射ノズルからの噴射がさえぎられ、基板への製膜を終了することができる。
なお、この際には、遮蔽板上への製膜は継続することになる。すなわち、遮蔽板によって、製膜条件、製膜位置の確認を行うことができるとともに、同時に遮蔽板は、基板への製膜作業の開始、終了を任意に行えるシャッターの役目も果している。
【００１９】
このような一連の作業を繰り返すことによって、複数箇所の製膜を任意に行うことが可能となる。
そして、製膜作業終了後は、基板を製膜室の外に搬出して、次の基板を製膜室にセットし、製膜作業を再開するが、この間、遮蔽板上への製膜作業は続行しており、超微粒子の生成が正常にかつ安定に行われるように生成条件の制御を行いながら待機するようになっている。
【００２０】
この作業の繰り返しによって、大型基板上への極めて微細な製膜作業が、簡便化されると同時に正確な位置制御が可能となるので、極めて安価なコストで高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記遮蔽板の噴射ノズルに対する位置を調整する遮蔽板位置制御装置を備えることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、例えば、遮蔽板の噴射ノズルに対する位置を、前後、左右、上下にそれぞれ任意に調整できることができるので、遮蔽板の表面に製膜された製膜位置を、基板表面の製膜すべき所定の製膜位置に対応する位置に合わすことができ、高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記噴射ノズルの位置を制御するノズル位置制御装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することによって、例えば、噴射ノズルの位置を前後、左右、上下にそれぞれ任意に調整できるので、遮蔽板の表面に製膜された製膜位置、および基板表面の製膜すべき所定の製膜位置を正確に制御することができ、高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記基板の噴射ノズルに対する位置を調整する基板位置制御装置を備えることを特徴とする。
【００２３】
このように構成することによって、基板表面の製膜すべき所定の製膜位置を正確に制御することができ、高精度な製膜作業が可能である。
また、本発明では、前記基板表面に製膜された部分を局部加熱して、基板表面に加熱・固定するする加熱装置を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、基板表面に噴射された超微粒子からなる膜を基板表面へ定着固定することが可能である。
【００２４】
また、本発明では、前記噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することにより、前記噴射ノズルと基板との間に介装された遮蔽板の表面に製膜された製膜部分を、局部加熱することによって剥離除去する剥離除去加熱装置を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、ダミー板である遮蔽板の表面に製膜された製膜部分を剥離除去することができるので、遮蔽板を繰り返し使用することが可能となる。
【００２５】
また、本発明では、前記噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することにより、前記噴射ノズルと基板との間に介装された遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、
前記基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、前記遮蔽板を介して位置合わせを行う位置合わせ制御装置を備えることを特徴とする。
【００２６】
これにより、目視による位置合わせに比較して、極めて正確に製膜作業を行うことが可能となる。
また、本発明では、前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射することを特徴とする。
さらに、本発明では、前記超微粒子生成室と、搬送管と、噴射ノズルのいずれも高圧ガス雰囲気下に置き、前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射することを特徴とする。
【００２７】
このように超微粒子生成室と、超微粒子生成室から噴射ノズルまで超微粒子を搬送ガスとともに搬送する超微粒子搬送管と、噴射ノズルのいずれも耐圧構造とし、搬送ガスとして、高圧雰囲気ガスを超微粒子生成室に導入して、噴射ノズルから高圧の搬送ガスと一緒に、超微粒子を噴射するようになっている。
これによって、噴射ノズルが超微粒子によって、詰まったり閉塞するのを格段に低減することができ、常に一定量の超微粒子を噴射ノズルから噴射することができず、一定で均一な製膜を行うことができる。
【００２８】
しかも、高圧の搬送ガスとともに、噴射ノズルから超微粒子が噴射されることになるので、噴射ノズルからの噴射後のガス流の拡がりが抑えられ、従来と同じ口径の噴射ノズルを使用したにもかかわらず、線幅を狭くすることが可能であり、基板の表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することできる。
この場合、噴射ノズルからの圧力としては、２気圧でも効果が認められるが、好ましくは、１０気圧以下程度とするのが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明のガスデポジション装置の実施例の概略図である。
図１において、１０は、全体で本発明のガスデポジション装置を示している。
ガスデポジション装置１０は、基台１２上に形成された超微粒子生成室１４を備えている。この超微粒子生成室１４の内部には、例えば、金（Ａｕ）などの金属材料などの蒸発源を収容したるつぼ１６が配置されている。
【００３０】
るつぼ１６は、るつぼ１６の上下位置を調整するるつぼ位置調整装置１８が付設されている。また、るつぼ１６には、熱電対などのるつぼ内の蒸発源の温度を測定する温度測定装置２０を備えている。
この温度測定装置２０の測温結果により、図示しない制御装置の制御によって、超微粒子生成室１４の周囲に配設された石英管１５の外周に配置した、例えば、加熱装置２２の加熱温度を制御するようになっている。なお、この場合、加熱装置２２としては、例えば、高周波加熱、抵抗加熱などの公知の加熱装置を採用することができる。
【００３１】
るつぼ１６の下方には、搬送ガス導入管２４が配置され、図示しない不活性ガス源から、搬送ガス（キャリアガス）として、例えば、Ａｒガス、窒素ガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスが、超微粒子生成室１４の内部に導入されるようになっている。なお、この搬送ガス導入管２４から導入される搬送ガスの流量も、図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
【００３２】
また、この搬送ガス導入管２４の下方には、ガス均質化室２６が形成されており、搬送ガス導入管２４から導入された搬送ガスの流れを均質化して、るつぼ１６から蒸発された超微粒子を同伴しやすいようになっている。
なお、図１中、２５は、超微粒子生成室１４を気密に維持するＯリングなどのシールを示している。
【００３３】
さらに、超微粒子生成室１４のるつぼ１６の上方には、超微粒子搬送管２８が配置されている。この超微粒子搬送管２８は、超微粒子生成室１４の上方に配置された製膜室３０へと連通するように配設されている。そして、この超微粒子搬送管２８の先端には、噴射ノズル３２が設けられている。
また、製膜室３０の内部には、この噴射ノズル３２に対峙するように、例えば、耐熱ガラスなどからなる透明な遮蔽板３４と、例えば、半導体ウエハ、液晶パネルなどの基板Ｗを載置する基板ステージ３５が配置されている。遮蔽板３４は、遮蔽板位置制御装置３６によって、遮蔽板３４の位置、すなわち、前後、左右、上下にそれぞれ任意に調整できるようになっている。なお、図示しないが、これらの噴射ノズル３２、基板ステージ３５の位置も、図示しない制御装置によって制御することができるようになっている。
【００３４】
さらに、製膜室３０の内部には、遮蔽板３４に対峙するように、対物レンズ３８が配置されており、反射鏡４１を介して、カメラ４０によって、遮蔽板３４、基板Ｗの製膜位置を確認制御することができるようになっている。
また、製膜室３０の内部には、加熱装置として機能する、例えば、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザなどのレーザ発振装置４２が設けられており、このレーザ発振装置４２により、基板表面に噴射された超微粒子からなる膜を基板表面へ定着固定することが可能である。また、レーザ発振装置４２により、ダミー板である遮蔽板３４の表面に製膜された製膜部分を剥離除去することができ、遮蔽板３４を繰り返し使用することができるようになっている。
【００３５】
なお、図示しないが、この製膜室３０は、真空ポンプなどの真空源に接続され、製膜室３０の内部を減圧にすることができるようになっている。
さらに、製膜室３０の左右には、前室４４、後室４６が配置されており、これらの室の間には、図示しないが、真空ゲート弁などの開閉シャッターが配置されている。
【００３６】
このように構成される本発明のガスデポジション装置１０では、超微粒子生成室１４内のるつぼ１６に収容した金属材料などの蒸発源を、加熱装置２２によって蒸発させる。そして、超微粒子生成室１４内へ、搬送ガス導入管２４から搬送ガスを導入する。この搬送ガス導入管２４から導入された搬送ガスは、搬送ガスの流れが、ガス均質化室２６で均質化されるようになっている
そして、図示しない真空ポンプなどの真空源を作動させることによって、製膜室３０を減圧することによって、超微粒子生成室１４と製膜室３０との間に差圧を生じさせる。
【００３７】
この差圧によって、超微粒子生成室１４において、搬送ガスに同伴した超微粒子が、超微粒子搬送管２８を介して、製膜室３０へと搬送され、噴射ノズル３２を介して、製膜室３０に配置された基板ステージ３５上の基板Ｗの表面に噴射され、基板Ｗの表面に超微粒子からなる膜が製膜されるようになっている。
この際、本発明のガスデポジション装置１０では、超微粒子を使って製膜を行う際に、噴射ノズル３２と基板Ｗとの間に、遮蔽板位置制御装置３６によって、透明な遮蔽板３４を介装して、この遮蔽板３４の表面に噴射ノズル３２を介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板３４の表面に製膜を行い、製膜条件が最適であることを確認するようになっている。
【００３８】
なお、この場合、具体的な製膜条件としては、金の細線（数十ミクロン程度から、主流は２〜３ミクロンの細線となるように設定されるものであり、このましくは、精度的には１ミクロン程度が必要とされる。
そして、遮蔽板３４の表面に製膜された製膜位置と、基板Ｗの表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、透明な遮蔽板を介して、カメラ４０によって、観察しながら位置合わせを、図示しない制御装置によって正確に行う。
【００３９】
この状態で、遮蔽板位置制御装置３６によって、遮蔽板３４を噴射ノズル３２と基板Ｗとの間の介装位置から取り除いて、噴射ノズル３２を介して、超微粒子を噴射することによって、基板Ｗの表面に製膜を行うことにより正確な製膜を行うことができる。
なお、この場合、位置合わせは、目視またはカメラ４０などによって微調整が可能であり、高価で、複雑な位置制御装置は不要である。
【００４０】
また、製膜すべき所定の領域への製膜が終了した際に、遮蔽板位置制御装置３６によって、再び遮蔽板３４を噴射ノズル３２と基板Ｗとの間の介装位置に介装することによって、この遮蔽板３４によって基板Ｗへの噴射ノズル３２からの噴射がさえぎられ、基板Ｗへの製膜を終了することができる。
なお、この際には、遮蔽板３４上への製膜は継続することになる。すなわち、遮蔽板３４によって、遮蔽板３４をダミー板として製膜条件、製膜位置の確認を行うことができるとともに、同時に遮蔽板３４は、基板への製膜作業の開始、終了を任意に行えるシャッターの役目も果している。
【００４１】
このような一連の作業を繰り返すことによって、複数箇所の製膜を任意に行うことが可能となる。
そして、製膜作業終了後は、基板Ｗを製膜室３０から後室４６を介して外に搬出して、次の基板を製膜室３０の基板ステージ３５にセットし、製膜作業を再開するが、この間、遮蔽板３４上への製膜作業は続行しており、超微粒子の生成が正常にかつ安定に行われるように生成条件の制御を行いながら待機するようになっている。
【００４２】
なお、この際、レーザ発振装置４２により、ダミー板である遮蔽板３４の表面に製膜された製膜部分を剥離除去することができ、遮蔽板３４を繰り返し使用することができるようになっている。なお、レーザ発振装置４２によって、基板Ｗへの製膜後の製膜を加熱して基板Ｗへ加熱固定するようになっている。
すなわち、レーザ発振装置４２は、蒸着した細線の密着強度を上げるために使用することができるとともに、基板Ｗ上へ製膜した不要部分を除去するのに使用することができる。なお、必ずしも、このガスデポジション装置１０で製膜した部分を除去するばかりでなく、他の方法で製膜した基板Ｗの表面の不要部分を除去するのにも使用することも可能である。
【００４３】
この場合、レーザ発振装置４２は、図２に示したように、剥離（除去）用のレーザ発振装置４２ａと、固定用のレーザ発振装置４２ｂとを備えており、これらのレーザ発振装置から発振されたレーザ光がそれぞれ、反射鏡４３ａ、４３ｂを介して、遮蔽板３４、基板Ｗに照射するようにしてもよい。
また、図２に示したように、遮蔽板３４は、フィルム巻き取り器４５で巻き取り可能にして、新しい遮蔽板３４を常時使用できるようにしてもよい。
【００４４】
この作業の繰り返しによって、大型基板上への極めて微細な製膜作業が、簡便化されると同時に正確な位置制御が可能となるので、極めて安価なコストで高精度な製膜作業が可能である。
また、このように、基板Ｗと噴射ノズル３２との間に、シャッターとして機能する遮蔽板３４を介装自在に配置したので、連続噴射が可能となるとともに、噴射ノズル３２が詰まり難くなる。
【００４５】
なお、この場合、搬送ガス導入管２４から導入される搬送ガスとして、ポンプなどによって、高圧の搬送ガスを導入することによって、噴射ノズル３２を介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射するようにしても良い。
この場合に、超微粒子生成室１４と、超微粒子搬送管２８と、噴射ノズル３２のいずれも高圧ガス雰囲気下に置き、噴射ノズル３２を介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射するのが望ましい。
【００４６】
このように超微粒子生成室と、超微粒子搬送管２８と、噴射ノズル３２のいずれも耐圧構造とし、搬送ガスとして、高圧雰囲気ガスを超微粒子生成室１４に導入して、噴射ノズル３２から高圧の搬送ガスと一緒に、超微粒子を噴射するようになっている。
これによって、噴射ノズル３２が超微粒子によって、詰まったり閉塞するのを格段に低減することができ、常に一定量の超微粒子を噴射ノズルから噴射することができず、一定で均一な製膜を行うことができる。
【００４７】
しかも、高圧の搬送ガスとともに、噴射ノズル３２から超微粒子が噴射されることになるので、噴射ノズルからの噴射後のガス流の拡がりが抑えられ、従来と同じ口径の噴射ノズルを使用したにもかかわらず、線幅を狭くすることが可能であり、基板の表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することできる。
【００４８】
この場合、噴射ノズルからの圧力としては、２気圧でも効果が認められるが、好ましくは、１０気圧以下程度とするのが望ましい。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、上記実施例では、上下に超微粒子生成室１４と、製膜室３０を配置したが、例えば、超微粒子生成室１４と、製膜室３０を離間して配置する場合にも適用することができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、遮蔽板上に製膜することによって、超微粒子が正常に生成され、所定の速度で、所定の線幅で製膜可能である条件にあることが事前に確認できる、実際に噴射ノズルから噴射され製膜される位置が、製膜しようとする基板の所定の位置と合致していることが事前に確認でき、しかも、遮蔽板を介装位置から取り除いて、基板上への所定の領域に製膜を開始した後に、所定の時間経過後に再び遮蔽板を介装位置に復帰させることによって、製膜を停止することができる。
【００５０】
また、本発明によれば、基板と噴射ノズルとの間に、シャッターとして機能する遮蔽板を介装自在に配置したので、連続噴射が可能となるとともに、噴射ノズルが詰まり難くなる。
さらに、本発明によれば、超微粒子生成室と、超微粒子搬送管と、噴射ノズルのいずれも耐圧構造とし、搬送ガスとして、高圧雰囲気ガスを超微粒子生成室に導入して、噴射ノズル３２から高圧の搬送ガスと一緒に、超微粒子を噴射するようになっている。
【００５１】
これによって、噴射ノズルが超微粒子によって、詰まったり閉塞するのを格段に低減することができ、常に一定量の超微粒子を噴射ノズルから噴射することができず、一定で均一な製膜を行うことができる。
しかも、高圧の搬送ガスとともに、噴射ノズル３２から超微粒子が噴射されることになるので、噴射ノズルからの噴射後のガス流の拡がりが抑えられ、従来と同じ口径の噴射ノズルを使用したにもかかわらず、線幅を狭くすることが可能であり、基板の表面へのミクロンオーダの精密回路などの細線を描画することできる。
【００５２】
従って、本発明によれば、大型の基板であっても基板表面へ、微細で、高精度な製膜作業が簡単に実施でき、しかも、極めて安価なコストで製膜作業が可能なガスデポジション装置、およびそれを用いた超微粒子のガスデポジション方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のガスデポジション装置の実施例の概略図である。
【図２】図２は、本発明のガスデポジション装置の別の実施例の概略図である。
【図３】図３は、従来のガスデポジション装置の実施例の概略図である。
【符号の説明】
１０ ガスデポジション装置
１２ 基台
１４ 超微粒子生成室
１５ 石英管
１６ るつぼ
１８ 位置調整装置
２０ 温度測定装置
２２ 加熱装置
２４ 搬送ガス導入管
２５ シール
２６ ガス均質化室
２８ 超微粒子搬送管
３０ 製膜室
３２ 噴射ノズル
３４ 遮蔽板
３５ 基板ステージ
３６ 遮蔽板位置制御装置
３８ 対物レンズ
４０ カメラ
４１ 反射鏡
４２ レーザ発振装置
４４ 前室
４６ 後室
１００ ガスデポジション装置
１０２ 超微粒子生成室
１０４ るつぼ
１０６ 加熱装置
１０８ 搬送ガス導入装置
１１０ 搬送管
１１２ 噴射ノズル
１１４ 製膜室
１１６ 開閉バルブ
１１８ 真空ポンプ
１２０ ステージ
Ｗ 基板
Claims (12)
- 超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、
噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション装置であって、
前記噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装自在に配置したことを特徴とするガスデポジション装置。 - 前記遮蔽板の噴射ノズルに対する位置を調整する遮蔽板位置制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスデポジション装置。
- 前記噴射ノズルの位置を制御するノズル位置制御装置を備えることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のガスデポジション装置。
- 前記基板の噴射ノズルに対する位置を調整する基板位置制御装置を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガスデポジション装置。
- 前記基板表面に製膜された部分を局部加熱して、基板表面に加熱・固定する加熱装置を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガスデポジション装置。
- 前記噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することにより、前記噴射ノズルと基板との間に介装された遮蔽板の表面に製膜された製膜部分を、局部加熱することによって剥離除去する剥離除去加熱装置を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のガスデポジション装置。
- 前記噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することにより、前記噴射ノズルと基板との間に介装された遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、
前記基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、前記遮蔽板を介して位置合わせを行う位置合わせ制御装置を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のガスデポジション装置。 - 前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射するように構成したことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のガスデポジション装置。
- 前記超微粒子生成室と、超微粒子生成室から噴射ノズルまで超微粒子を搬送ガスとともに搬送する超微粒子搬送管と、噴射ノズルのいずれも高圧ガス雰囲気下に置き、前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射するように構成したことを特徴とする請求項８に記載のガスデポジション装置。
- 超微粒子生成室に配置した蒸発源を加熱蒸発させることにより生成した超微粒子を搬送ガスとともに搬送して、
噴射ノズルを介して、製膜室内に配置した基板上に噴射することによって、基板表面に超微粒子からなる膜を製膜するガスデポジション方法であって、
前記噴射ノズルと基板との間に、透明な遮蔽板を介装して、前記遮蔽板の表面に噴射ノズルを介して超微粒子を噴射することによって、遮蔽板の表面に製膜を行い、
前記遮蔽板の表面に製膜された製膜位置と、前記基板表面の製膜すべき所定の製膜位置とを、前記遮蔽板を介して位置合わせを行い、
前記遮蔽板を前記噴射ノズルと基板との間の介装位置から取り除いて、前記噴射ノズルを介して、超微粒子を噴射することによって、基板の表面に製膜を行うことを特徴とするガスデポジション方法。 - 前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射することを特徴とする請求項１０に記載のガスデポジション方法。
- 前記超微粒子生成室と、超微粒子生成室から噴射ノズルまで超微粒子を搬送ガスとともに搬送する超微粒子搬送管と、噴射ノズルのいずれも高圧ガス雰囲気下に置き、前記噴射ノズルを介して超微粒子を高圧の搬送ガスとともに高圧で噴射することを特徴とする請求項１１に記載のガスデポジション方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003103272A JP4633336B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | ガスデポジション装置およびガスデポジション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003103272A JP4633336B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | ガスデポジション装置およびガスデポジション方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004307934A true JP2004307934A (ja) | 2004-11-04 |
| JP4633336B2 JP4633336B2 (ja) | 2011-02-16 |
Family
ID=33466471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003103272A Expired - Fee Related JP4633336B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | ガスデポジション装置およびガスデポジション方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4633336B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227086A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置および発光素子の製造方法 |
| CN114921745A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-19 | 中北大学 | 一种改善喷涂粒子沉积环境的装置和方法 |
| CN114921745B (zh) * | 2022-05-07 | 2024-05-17 | 中北大学 | 一种改善喷涂粒子沉积环境的装置和方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544045A (ja) * | 1991-08-15 | 1993-02-23 | Omron Corp | 超微粒子膜の物性制御方法 |
| JPH0693418A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Omron Corp | 超微粒子膜パターンの形成方法 |
| JP2003117450A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合構造物の形成方法及び複合構造物形成装置 |
| JP2003119575A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合構造物の形成方法及び複合構造物形成装置 |
-
2003
- 2003-04-07 JP JP2003103272A patent/JP4633336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544045A (ja) * | 1991-08-15 | 1993-02-23 | Omron Corp | 超微粒子膜の物性制御方法 |
| JPH0693418A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Omron Corp | 超微粒子膜パターンの形成方法 |
| JP2003117450A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合構造物の形成方法及び複合構造物形成装置 |
| JP2003119575A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-04-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合構造物の形成方法及び複合構造物形成装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227086A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置および発光素子の製造方法 |
| CN114921745A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-19 | 中北大学 | 一种改善喷涂粒子沉积环境的装置和方法 |
| CN114921745B (zh) * | 2022-05-07 | 2024-05-17 | 中北大学 | 一种改善喷涂粒子沉积环境的装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4633336B2 (ja) | 2011-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10477662B2 (en) | System, method and apparatus for target material debris cleaning of EUV vessel and EUV collector | |
| JP2005534147A (ja) | 毛細管チュービング | |
| TW201443415A (zh) | 用於減少熱效應的雷射取樣方法 | |
| TW201907753A (zh) | 用以在雷射產生電漿極紫外線(euv)光源中遞送源材料之裝置及方法 | |
| US20190200442A1 (en) | Apparatus for and method of source material delivery in a laser produced plasma euv light source | |
| CN110653221B (zh) | 清洗极紫外辐射源设备的方法及极紫外辐射源设备 | |
| JP2008226991A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP2004307934A (ja) | ガスデポジション装置およびガスデポジション方法 | |
| CN110373656B (zh) | 沉积装置及方法 | |
| KR101925579B1 (ko) | 증착 장치 | |
| US11940736B2 (en) | Tin trap device, extreme ultraviolet light generation apparatus, and electronic device manufacturing method | |
| CN107012446A (zh) | 沉积装置及沉积方法 | |
| JPWO2018061212A1 (ja) | チャンバ装置、ターゲット生成方法および極端紫外光生成装置 | |
| JP2776218B2 (ja) | レーザｃｖｄ装置 | |
| JP3141166B2 (ja) | ガス・デボジション法による膜の形成法およびその形成装置 | |
| TWI809812B (zh) | 操作極紫外光微影系統的方法 | |
| JPS62155954A (ja) | 微粒子流の流れ制御装置 | |
| JP2004152823A (ja) | レーザーアニール装置用ノズルおよびそれを用いたレーザーアニール装置 | |
| JP2808734B2 (ja) | 微粒子膜の製造装置 | |
| JP2003051499A (ja) | 薄膜形成方法及び装置 | |
| KR20230029357A (ko) | 노즐형 증착장치 | |
| JPS61223313A (ja) | 微粒子流の流れ制御装置 | |
| JPH06207276A (ja) | レ−ザ成膜装置 | |
| JP2001355060A (ja) | 超微粒子膜の形成方法 | |
| JPH03253551A (ja) | レーザ溶射方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060223 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080812 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081008 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091209 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101019 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101117 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126 Year of fee payment: 3 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081008 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |