JP2005076089A - Film deposition method and film deposition system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学薄膜の製造など、機能性薄膜の成膜方法および成膜装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for forming a functional thin film, such as manufacturing an optical thin film.
従来の装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。
As a conventional apparatus, for example, one disclosed in
図5は従来の成膜装置の概略構成を示す説明図であり、基板Aは基板搬送室101内の搬送ステージ107上で待機し、搬送機構106によって成膜室102に搬送され、成膜ステージ105上に載せられる。基板Aを載せた成膜ステージ105は、支柱104のステージ摺動機構103によって滑動し、マスク枠体108に設置されているプロセスセンシング部110およびマスク枠体108と基板Aとを接触させて停止する。そして、成膜室102の成膜機構によってマスク枠体108の窓部109から基板Aに堆積膜Bを堆積させる。 FIG. 5 is an explanatory view showing a schematic configuration of a conventional film forming apparatus. The substrate A stands by on a transfer stage 107 in the substrate transfer chamber 101, and is transferred to the film formation chamber 102 by the transfer mechanism 106. 105. The film formation stage 105 on which the substrate A is placed is slid by the stage sliding mechanism 103 of the support column 104 and is stopped by bringing the process sensing unit 110 and the mask frame 108 installed in the mask frame 108 into contact with the substrate A. To do. Then, the deposited film B is deposited on the substrate A from the window 109 of the mask frame 108 by the film forming mechanism of the film forming chamber 102.
成膜ステージ105は基板Aおよびマスク枠体108によって覆われているため、基板A以外にはマスク枠体108上にも堆積膜Bを形成するが、成膜ステージ105上に堆積したり、基板Aの裏面に堆積膜Bが付着しない。
しかしながら、図5に示した従来の方式では、マスク(枠体)を繰り返し使用できないという問題、すなわち、マスクに膜が堆積し、パーティクルを発生させるという問題があった。また、一般に、マスクが真空成膜室から大気中に戻された際にマスクに堆積した膜が大気中の水蒸気や炭酸ガスを吸着し、真空成膜室内のガス分圧を変化させるという問題もあった。 However, the conventional method shown in FIG. 5 has a problem that the mask (frame) cannot be used repeatedly, that is, a film is deposited on the mask and particles are generated. Further, generally, when the mask is returned from the vacuum film formation chamber to the atmosphere, the film deposited on the mask adsorbs water vapor or carbon dioxide in the air and changes the gas partial pressure in the vacuum film formation chamber. there were.
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、マスクを繰り返し使用可能とし、安定した成膜品質を得ることができる成膜方法および成膜装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of repeatedly using a mask and obtaining stable film forming quality.
前記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、被成膜物の任意の領域に成膜を行うために前記被成膜物にマスクを設置し、前記被成膜物と前記マスクを加熱し、前記被成膜物に成膜を行い、成膜終了後、前記被成膜物と前記マスクを分離し、前記マスクを他の被成膜物に用いる成膜方法において、前記マスクが被成膜物に所定回数使用されるごとに前記マスクに付着した薄膜を除去することを特徴とする。このように構成したことにより、マスクに付着した薄膜を所定回数ごとに除去することによって、パーティクルのないマスクを使用できるようになり、しかも、大気中でマスクに吸着されて成膜室内に持ち込まれるガスの量を低減することができる。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、マスクに付着した薄膜を水溶液で洗浄して除去した後、乾燥させることを特徴とする。このように構成したことにより、次の基板の成膜工程に同じマスクを用いることが可能になる。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、洗浄に用いる水溶液は、硫酸、硝酸、塩酸のいずれかであることを特徴とする。このように構成したことにより、マスク表面の薄膜を除去した時の圧力変化を抑えることが可能になる。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, characterized in that the aqueous solution used for cleaning is any one of sulfuric acid, nitric acid, and hydrochloric acid. With this configuration, it is possible to suppress a pressure change when the thin film on the mask surface is removed.
請求項4に係る発明は、被成膜物の任意の領域に成膜を行うために前記被成膜物にマスクを設置する設置部と、前記被成膜物と前記マスクを加熱する加熱部と、前記被成膜物に成膜を行う成膜部と、成膜終了後、前記被成膜物と前記マスクを分離する分離部と、前記マスクに付着した薄膜を除去する薄膜除去部とを備えたことを特徴とする。このように構成したことにより、マスクに付着した薄膜を所定回数ごとに除去することによって、パーティクルのないマスクを使用できるようになり、しかも、大気中でマスクに吸着されて成膜室内に持ち込まれるガスの量を低減することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an installation unit for installing a mask on the film formation object in order to form a film on an arbitrary region of the film formation object, and a heating unit for heating the film formation object and the mask. A film forming unit that forms a film on the film-forming object, a separation unit that separates the film-forming object and the mask after film formation, and a thin film removing unit that removes a thin film attached to the mask It is provided with. With this configuration, by removing the thin film adhering to the mask every predetermined number of times, it becomes possible to use the mask without particles, and it is adsorbed by the mask in the atmosphere and brought into the film forming chamber. The amount of gas can be reduced.
請求項5に係る発明は、請求項4に係る発明において、薄膜除去部は、マスクを水溶液で洗浄する洗浄部と、洗浄した前記マスクを乾燥させる乾燥部とを備えたことを特徴とする。このように構成したことにより、次の基板の成膜工程に同じマスクを用いることが可能になる。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the thin film removing unit includes a cleaning unit for cleaning the mask with an aqueous solution, and a drying unit for drying the cleaned mask. With this configuration, it is possible to use the same mask for the next substrate deposition process.
本発明によれば、マスクに付着した薄膜を所定回数ごとに除去することによって、パーティクルの発生を抑制するとともに、大気中で吸着されて成膜室内に持ち込まれるガスの量を低減することができ、マスクを繰り返し使用可能とし、安定した成膜品質を得ることができる。 According to the present invention, by removing the thin film adhering to the mask every predetermined number of times, generation of particles can be suppressed and the amount of gas adsorbed in the atmosphere and brought into the film forming chamber can be reduced. The mask can be used repeatedly, and stable film formation quality can be obtained.
以下、本発明の成膜方法および成膜装置の実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a film forming method and a film forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の一実施形態の装置構成を示す説明図である。まず、仕込室10において、基板1をマスク2上に載置したのち、加熱室11にて基板1とマスク2を真空引き(図示せず)を行いながらヒータ3によって加熱する。その後、成膜室12において電子銃(図示せず)などのエネルギー源によって蒸着源4を加熱して蒸着を行うが、このとき、蒸発した蒸着物質は基板1のみならずマスク2にも付着するようになる。この後、アンロードロック室13にて基板1とマスク2は切り離され、基板1は次工程へと搬送される。一方、マスク2はリターン室14を経由して次の基板を搬送するが、マスク2表面には薄膜が付着しており、このまま次の成膜を行うと大気中のガスと反応し、大気中の水蒸気や炭酸ガスなどを蒸着室に持ち込む結果となる。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a device configuration according to an embodiment of the present invention. First, after placing the
そこで、洗浄室15の洗浄槽5にマスク2を浸すことによって、マスク2表面の薄膜を除去する。この洗浄によってマスク2に付着した水溶液などを除去するために水洗室16の水洗槽6にマスク2を浸して洗浄し、最後にマスク2に付着した水分を除去するために乾燥室17においてドライヤ7を用いてマスク2を乾燥させる。以上のような製造工程とすることにより、マスク2を繰り返し使用してもマスク2表面に付着する薄膜の影響を受けることなく成膜処理を行うことができる。 Therefore, the thin film on the surface of the mask 2 is removed by immersing the mask 2 in the cleaning tank 5 of the cleaning chamber 15. In order to remove the aqueous solution and the like attached to the mask 2 by this cleaning, the mask 2 is immersed in the washing tank 6 of the washing chamber 16 for cleaning, and finally the dryer 7 is removed in the drying chamber 17 to remove the moisture attached to the mask 2. Is used to dry the mask 2. By adopting the manufacturing process as described above, the film forming process can be performed without being affected by the thin film adhering to the surface of the mask 2 even if the mask 2 is repeatedly used.
また、本実施形態においては、成膜回数を計数するカウンタ(図示せず)が設けられており、成膜が行われるごとにカウントアップされる。そして、通常は、アンロードロック室13において基板1が分離されたマスク2が洗浄室15、水洗室16、乾燥室17を通過する際に、マスク2に対して処理を施さずにそのまま仕込室10に戻して新たな基板1を載置し、成膜処理を行う。そして、カウンタが予め設定された数をカウントした時点で、洗浄室15、水洗室16、乾燥室17を稼働させ、マスク2に付着した薄膜の除去を行って仕込室10に戻す。この時、カウンタのカウント数をリセットして新たな計数を行うようにする。
In this embodiment, a counter (not shown) for counting the number of film formations is provided, and the counter is counted up every time film formation is performed. Normally, when the mask 2 from which the
図2は、図1に示した装置構成にて蒸着材料として酸化マグネシウムを用い、1回あたりの基板への成膜厚みは2μmとした場合に、マスクに付着した薄膜を除去する作業の有無によって成膜室の圧力がどのように変化するかを比較した結果を示す説明図であり、(a)は除去無しの場合の変化、(b)は除去ありの場合の変化を示す。除去無しの場合では、処理時の成膜室内の圧力が徐々に上昇しているが、除去ありの場合では、成膜室の圧力変化はほとんど見られなかった。これは、除去無しの場合ではマスクに徐々に付着した薄膜の膜厚が厚くなっていくため、大気中から成膜室内に持ち込まれるガス量が増加するため圧力が上昇するが、除去有りの場合では付着薄膜の除去を行うことでガスの持ち込みが抑制されていることによるものと考えられる。 FIG. 2 shows the presence or absence of an operation for removing the thin film attached to the mask when magnesium oxide is used as a deposition material in the apparatus configuration shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the result of having compared how the pressure of a film-forming chamber changes, (a) shows the change at the time of no removal, (b) shows the change at the time of removal. In the case of no removal, the pressure in the film formation chamber during the treatment gradually increased, but in the case of removal, almost no change in the pressure in the film formation chamber was observed. This is because in the case of no removal, the thickness of the thin film that gradually adheres to the mask increases, so the pressure increases because the amount of gas brought into the film formation chamber from the atmosphere increases. In this case, it is considered that the carry-in of gas is suppressed by removing the adhered thin film.
図3は、図2と同様の場合において、所定の成膜回数につき1回の割合でマスクに付着した薄膜の除去を行ったときの圧力変化を示す説明図であり、図3(a)は1回ごと、図3(b)は10回ごと、図3(c)は50回ごと、図3(d)は100回ごと、図3(e)は500回ごとに洗浄した場合を示すものである。 FIG. 3 is an explanatory view showing a pressure change when the thin film adhering to the mask is removed at a rate of once for a predetermined number of film formations in the same case as FIG. 2, and FIG. FIG. 3 (b) shows the case of cleaning once, FIG. 3 (c) shows the case of cleaning 50 times, FIG. 3 (d) shows the case of cleaning 100 times, and FIG. 3 (e) shows the case of cleaning every 500 times. It is.
図3(a)〜(d)に示すように100回の成膜ではその圧力上昇幅が小さく、薄膜の除去処理を行うことができた。しかし、図3(e)に示す500回ごとの除去では、圧力が大きく上昇するため、成膜速度が不安定となった。このことから、マスクに付着した薄膜の除去は、1ないし100回ごとに行うことが適当であると考えられる。 As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (d), when the film was formed 100 times, the pressure increase width was small and the thin film could be removed. However, in the removal every 500 times shown in FIG. 3 (e), the pressure increased greatly, and the film formation rate became unstable. From this, it is considered appropriate to remove the thin film adhering to the mask every 1 to 100 times.
図4は、図2と同様の場合において、洗浄槽の水溶液の種類を変化させてマスク表面の薄膜を除去した時の圧力変化の比較を示す説明図であり、図4(a)は塩酸を用いた場合、図4(b)は硫酸を用いた場合、図4(c)は硝酸を用いた場合、図4(d)は酢酸を用いた場合、図4(e)は純水を用いた場合を示すものである。ここで、純水以外の場合、各酸の濃度は1モル%とした。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a comparison of pressure changes when the thin film on the mask surface is removed by changing the type of the aqueous solution in the cleaning tank in the same case as FIG. 2, and FIG. When used, FIG. 4 (b) uses sulfuric acid, FIG. 4 (c) uses nitric acid, FIG. 4 (d) uses acetic acid, and FIG. 4 (e) uses pure water. It shows the case where there was. Here, in the case other than pure water, the concentration of each acid was 1 mol%.
図4から明らかなように、塩酸、硫酸、硝酸を用いた場合、圧力の上昇はほとんど見られなかった。 As is clear from FIG. 4, when hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid was used, the pressure was hardly increased.
しかしながら、酢酸では圧力の上昇が見られ、純水で洗浄した場合では著しい圧力の上昇が見られた。このことから、洗浄槽に用いる水溶液としては、塩酸、硫酸、硝酸のいずれかを用いることが望ましいと考えられる。 However, acetic acid showed an increase in pressure, and a significant increase in pressure was observed when washed with pure water. From this, it is considered desirable to use any one of hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid as the aqueous solution used in the cleaning tank.
以上、述べた本実施形態において、成膜材料としては酸化マグネシウムの場合についてのみ述べたが、他の材料においても、大気中でのガス吸着性が強く、酸に対して同様の反応性を有する塩基性物質であれば、マスクに付着した薄膜の除去によって同様の効果が得られることは言うまでもない。 In the present embodiment described above, only the case of magnesium oxide has been described as the film forming material. However, other materials have strong gas adsorption in the atmosphere and have the same reactivity with acids. It goes without saying that the same effect can be obtained by removing the thin film attached to the mask if it is a basic substance.
1 基板
2 マスク
3 ヒータ
4 蒸着源
5 洗浄槽
6 水洗槽
7 ドライヤ
10 仕込室
11 加熱室
12 成膜室
13 アンロードロック室
14 リターン室
15 洗浄室
16 水洗室
17 乾燥室
101 基板搬送室
107 搬送ステージ
106 搬送機構
102 成膜室
105 成膜ステージ
104 支柱
103 ステージ摺動機構
108 マスク枠体
110 プロセスセンシング部
A 基板
B 堆積膜
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003308628A JP2005076089A (en) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Film deposition method and film deposition system |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003308628A JP2005076089A (en) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Film deposition method and film deposition system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005076089A true JP2005076089A (en) | 2005-03-24 |
Family
ID=34411052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003308628A Pending JP2005076089A (en) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Film deposition method and film deposition system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005076089A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007184361A (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Asahi Glass Co Ltd | Glass substrate for thin film device, and film deposition method therefor |
JP2012197468A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Canon Tokki Corp | Vapor deposition device and vapor deposition method |
JP2016130347A (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 大日本印刷株式会社 | Vapor deposition pattern formation method, method of manufacturing organic semiconductor element, and vapor deposition apparatus |
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2003
- 2003-09-01 JP JP2003308628A patent/JP2005076089A/en active Pending
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