JP2008019497A - Film-forming apparatus, liquid crystal device and projector - Google Patents
Film-forming apparatus, liquid crystal device and projector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008019497A JP2008019497A JP2006194483A JP2006194483A JP2008019497A JP 2008019497 A JP2008019497 A JP 2008019497A JP 2006194483 A JP2006194483 A JP 2006194483A JP 2006194483 A JP2006194483 A JP 2006194483A JP 2008019497 A JP2008019497 A JP 2008019497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film
- target
- forming apparatus
- film forming
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、成膜装置、液晶装置、並びにプロジェクタに関する。 The present invention relates to a film forming apparatus, a liquid crystal device, and a projector.
従来より、ターゲット材から放出された粒子を基板に付着・堆積させる成膜装置が広く用いられており、例えば、真空槽内に基板を配置した状態で成膜材料を放出させ、その放出粒子を基板の被成膜面に到達させると、その被成膜面上にその材料の膜が成長する。こうした成膜技術としては、例えば、蒸着法、スパッタ法等が知られている。 Conventionally, a film forming apparatus that adheres and deposits particles released from a target material on a substrate has been widely used. For example, a film forming material is released in a state where the substrate is placed in a vacuum chamber, and the emitted particles are discharged. When reaching the film formation surface of the substrate, a film of the material grows on the film formation surface. As such a film formation technique, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, and the like are known.
成膜装置において、ターゲット材に対して基板を相対的に移動させるとともに、特定の機能を有する部材をターゲット材と基板との間に配置する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
ターゲット材と基板との間に配置される部材には、成膜材料が付着するため、成膜材料が堆積するとその部材が持つ機能が低下したり、その部材からその堆積物が剥がれて成膜用の基板に付着するなどにより膜品質の低下をまねくおそれがある。 Since a film forming material adheres to the member disposed between the target material and the substrate, when the film forming material is deposited, the function of the member is deteriorated or the deposit is peeled off from the member to form a film. There is a risk of film quality deterioration due to adhesion to the substrate.
また、成膜装置では、一般に、ターゲット材や基板が真空雰囲気中に配置されるから、ターゲット材と基板との間に配置される部材を交換あるいは洗浄する際にはその真空雰囲気が破壊されやすい。真空雰囲気の再設定は比較的長い時間を要し、装置稼働率の低下をまねく。 In the film forming apparatus, since the target material and the substrate are generally arranged in a vacuum atmosphere, the vacuum atmosphere is easily destroyed when a member arranged between the target material and the substrate is replaced or cleaned. . Resetting the vacuum atmosphere takes a relatively long time, leading to a reduction in the operating rate of the equipment.
本発明は、ターゲットと基板との間に配置される部材への成膜材料の堆積を起因とする膜品質の低下を防止するとともに、装置稼働率の向上を図ることが可能な成膜装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a film forming apparatus capable of preventing deterioration in film quality caused by deposition of a film forming material on a member disposed between a target and a substrate and improving the apparatus operating rate. The purpose is to provide.
本発明の成膜装置は、ターゲットから放出された粒子を基板に付着させる成膜装置であって、前記ターゲットから放出された粒子の飛行領域を横切るように、前記ターゲットに対して相対的に前記基板を移動させる基板搬送系と、前記粒子の飛行領域に配置され、前記基板に対する前記粒子の入射方向及び/又は入射領域を規制する整流治具と、前記粒子の飛行領域に対して前記整流治具を搬出入する治具搬送系と、を備える、ことを特徴とする。 The film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus for adhering particles emitted from a target to a substrate, and is relatively relative to the target so as to cross a flight region of particles emitted from the target. A substrate transport system for moving a substrate; a rectifying jig that is disposed in a flying region of the particles and restricts the incident direction and / or the incident region of the particles with respect to the substrate; and the rectifying treatment for the flying region of the particles. And a jig conveyance system for carrying in and out the tool.
本発明の成膜装置によれば、治具搬送系を備えることから、基板の搬出入とは別に、整流治具の搬出入を、任意のタイミングで独立して行うことができる。そのため、整流治具の交換あるいは洗浄が比較的容易であり、装置稼働率の向上が図られる。さらに、適切なタイミングで整流治具の交換や洗浄を行って、整流治具における成膜材料の堆積を抑制することが可能であり、その結果、整流治具への成膜材料の堆積を起因とする膜品質の低下を防止することができる。 According to the film forming apparatus of the present invention, since the jig transport system is provided, the rectifying jig can be carried in and out independently at any timing separately from the carrying in and out of the substrate. Therefore, it is relatively easy to replace or clean the rectifying jig, and the apparatus operating rate can be improved. Furthermore, it is possible to suppress deposition of film forming material on the rectifying jig by replacing or cleaning the rectifying jig at an appropriate timing, resulting in deposition of film forming material on the rectifying jig. It is possible to prevent deterioration of the film quality.
本発明の成膜装置において、前記整流治具は、前記基板に対する前記粒子の入射方向を規制するコリメータと、前記基板に対する前記粒子の入射領域を規制する遮蔽板と、を有し、前記コリメータと前記遮蔽板とが一体化されている、構成とすることができる。
この構成によれば、整流治具におけるコリメータと遮蔽板とが一体化されているから、治具搬送系の構成の簡素化が図られる。
In the film forming apparatus of the present invention, the rectifying jig includes a collimator that regulates an incident direction of the particles with respect to the substrate, and a shielding plate that regulates an incident area of the particles with respect to the substrate, and the collimator; The shielding plate can be integrated.
According to this configuration, since the collimator and the shielding plate in the rectifying jig are integrated, the configuration of the jig transport system can be simplified.
また、本発明の成膜装置において、前記整流治具の搬出入のタイミングを制御する制御装置をさらに備える構成とすることができる。 Moreover, the film-forming apparatus of this invention can be set as the structure further equipped with the control apparatus which controls the timing of carrying in / out of the said rectifying jig.
この場合、前記制御装置は、前記基板の処理枚数及び/又は累積処理時間に基づいて前記整流治具の搬出入のタイミングを決定する構成とすることができる。
あるいは、前記制御装置は、前記整流治具における堆積物の量を検出した結果に基づいて前記整流治具の搬出入のタイミングを決定する構成とすることができる。
これらにより、適切なタイミングでの整流治具の交換や洗浄が可能となる。
In this case, the control device may be configured to determine the carry-in / out timing of the rectifying jig based on the number of processed substrates and / or the accumulated processing time.
Or the said control apparatus can be set as the structure which determines the timing of carrying in / out of the said rectifying jig based on the result of having detected the quantity of the deposit in the said rectifying jig.
As a result, the rectifying jig can be replaced and cleaned at an appropriate timing.
また、本発明の成膜装置において、真空圧に設定される成膜室と、該成膜室と外部空間との間に設けられ、前記基板及び/又は前記整流治具を一時的に収容する予備室をさらに備える、構成とすることができる。
この構成によれば、成膜室と外部空間との間に予備室が設けられることから、成膜室の真空雰囲気を破壊することなく、成膜室に対する基板及び/又は整流治具の搬出入が可能となる。
Further, in the film forming apparatus of the present invention, the film forming chamber set to a vacuum pressure, and provided between the film forming chamber and the external space, temporarily stores the substrate and / or the rectifying jig. It can be set as the structure further provided with a preliminary | backup chamber.
According to this configuration, since a preliminary chamber is provided between the film forming chamber and the external space, the substrate and / or the rectifying jig can be taken in and out of the film forming chamber without destroying the vacuum atmosphere of the film forming chamber. Is possible.
この場合、前記基板の予備室と前記整流治具の予備室とが個別に設けられている構成とすることができる。
この構成によれば、整流治具の搬出入経路が基板とは別に設けられるから、整流治具の搬出入に関わる制約が比較的少なく、装置稼働率の向上が図られる。
In this case, the preliminary chamber for the substrate and the preliminary chamber for the rectifying jig may be provided separately.
According to this configuration, since the carry-in / out path of the rectification jig is provided separately from the substrate, there are relatively few restrictions on the carry-in / out of the rectification jig, and the apparatus operating rate can be improved.
また、前記整流治具の予備室は、複数の前記整流治具を収容する収容機構及び/又は前記整流治具を洗浄する洗浄機構を有する構成とすることができる。
この構成によれば、整流治具を外部空間に取り出すことなく、整流治具の交換や洗浄を行うことが可能となる。
In addition, the preliminary chamber of the rectifying jig may include a storage mechanism that stores a plurality of the rectifying jigs and / or a cleaning mechanism that cleans the rectifying jigs.
According to this configuration, it is possible to replace or clean the rectifying jig without taking the rectifying jig into the external space.
本発明の成膜装置において、前記基板の一面に前記粒子が入射するときの入射角度が15°以下である構成とすることができる。
この構成によれば、水平配向型の液晶配向に適した膜を形成することができる。
In the film forming apparatus of the present invention, the incident angle when the particles are incident on one surface of the substrate may be 15 ° or less.
According to this configuration, a film suitable for horizontal alignment type liquid crystal alignment can be formed.
また、本発明の成膜装置において、前記ターゲットは、主として無機材料を含む構成とすることができる。
この構成によれば、無機材料を主材料とする膜を形成することができる。
Further, in the film forming apparatus of the present invention, the target can be configured to mainly contain an inorganic material.
According to this configuration, a film containing an inorganic material as a main material can be formed.
本発明の液晶装置は、本発明の成膜装置で成膜された配向膜を備えることを特徴とする。
本発明の液晶装置によれば、稼働率が高い成膜装置を用いて配向膜が形成されるから、低コスト化が図られる。
The liquid crystal device of the present invention includes an alignment film formed by the film forming apparatus of the present invention.
According to the liquid crystal device of the present invention, since the alignment film is formed using a film forming apparatus having a high operation rate, the cost can be reduced.
本発明の液晶装置において、前記配向膜は、無機材料を主成分とする無機配向膜である構成とすることができる。
一般に、無機材料は、有機材料に比べて、化学的安定性、耐光性に優れている。無機材料を主成分とする無機配向膜は、光劣化が少なく、長期にわたり安定した配向特性を有する。
In the liquid crystal device of the present invention, the alignment film may be an inorganic alignment film containing an inorganic material as a main component.
In general, inorganic materials are more excellent in chemical stability and light resistance than organic materials. An inorganic alignment film containing an inorganic material as a main component has little photodegradation and stable alignment characteristics over a long period of time.
本発明のプロジェクタは、本発明の液晶装置を備える、ことを特徴とする。
本発明のプロジェクタによれば、本発明の液晶装置を備えることから、低コスト化が図られる。
The projector according to the present invention includes the liquid crystal device according to the present invention.
According to the projector of the present invention, since the liquid crystal device of the present invention is provided, the cost can be reduced.
図1は、本発明の成膜装置の基本構成を説明するための図であり、図2は、図1の成膜装置の要部構成を示す斜視図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining the basic configuration of the film forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the main configuration of the film forming apparatus of FIG.
図1に示すように、成膜装置IBS1は、真空雰囲気内に配置されたターゲット11に対して高エネルギーに加速したイオンビーム12を照射し、そのビーム12の衝突によってターゲット原子を放出させ、その放出粒子を基板15上に付着・堆積させるイオンビームスパッタリング装置であり、成膜室としての真空槽20、イオンガン30、及び搬送系40等を主体に構成されている。イオンビームスパッタ法を用いた成膜は、高真空中でのスパッタが可能である、イオンや電子による膜の損傷が少ない、高融点物質の薄膜化が可能である、などの利点を有する。
As shown in FIG. 1, the film forming apparatus IBS1 irradiates a
真空槽20には、真空排気系21が接続されている。真空排気系21が稼動すると、真空槽20の内部が真空排気され、真空槽20の内部に真空雰囲気が形成される。また、真空槽20内には、放出源としてのターゲット11が配置されている。真空排気系21によって真空槽20内部が真空排気されると、ターゲット11は真空雰囲気に置かれる。成膜圧力が高真空圧(例えば5×10−1Pa以下、より好ましくは5×10−2以下)であると、イオンビーム12の直進性が向上するとともに、真空槽20内におけるスパッタ粒子の散乱(飛行方向性の乱れ)が抑制される。
A
ターゲット11は、無機配向膜形成用の材料として、SiO2 、SiO、Al2O3、ZnO2 、Ta2O3、TiO2 、Si3N4、ITO(インジウム錫酸化物)等の他、様々な無機材料(無機酸化物、無機窒化物、金属酸化物、金属窒化物)が好ましく適用される。1種あるいは2種以上の材料を組み合わせてターゲットに用いることもできる。SiO2は、誘電率が特に低く、また、高い光安定性を有する。無機配向膜の上層膜や下層膜、あるいは無機配向膜以外の膜形成用として、上記とは別の材料をターゲット11に用いることも可能である。
As the material for forming the inorganic alignment film, the
イオンガン30は、独立したイオン源にスパッタ用のガスを導入し、そのガスをイオン化しかつ加速させて放出口31からビーム状に引き出すものであり、ターゲット11の斜め側方であって、ターゲット11を挟んで基板15とは反対側に配されている。イオンガン30の放出口31は、真空槽20の内部でターゲット11の表面であるスパッタ面11aに向けられていて、イオンガン30からのイオンビーム12は、ターゲット11のスパッタ面11aに斜めに入射する。なお、イオンガン30とは別に、成膜前または成膜時の基板15に、アシスト用のイオン照射を行ったり、アシスト用のレーザ照射を行ったりするアシスト手段を備えてもよい。
The
ここで、スパッタ面11aとイオンビーム12のビーム軸32との交点(照射点)をPtとし、照射点Ptを通るスパッタ面11aの法線16とビーム軸32とが成す角度(以後、ビーム角(beam angle)と称する。)をθ1とするとき、 θ1<90° であり、好ましくは、45°≦θ1≦70° であり、例えばθ1=45°である。
Here, an intersection (irradiation point) between the
スパッタ用のガスとしては、Ar、He、Ne、Kr、Xeの他に、ターゲット11に対して不活性な様々な不活性ガスを適用することができる。例えば、窒素などの分子イオン、中性粒子、クラスターイオン等を用いてもよい。イオンビーム12は所定のビーム幅を有しており、イオンビーム12がスパッタ面11aに入射すると、そのビーム幅に応じた広さの領域がスパッタリングされ、スパッタ粒子が真空槽20内部に放出される。
As the sputtering gas, various inert gases inert to the
搬送系40は、基板15をターゲット11に対して相対的に移動させる基板搬送系50を含む。成膜時において、基板15は、ターゲット11から離れた位置でありかつターゲット11の斜め側方であって、ターゲット11からのスパッタ粒子の放出分布範囲内に配される。基板搬送系50は、ターゲット11から放出された粒子の飛行領域を横切るように、ターゲット11に対して相対的に基板15を移動させる。これにより、スパッタ粒子が、ターゲット11から基板15の移動軸を横切るように放出され、基板15の被成膜面15aに衝突することによりその被成膜面15a上に堆積する。
The
ここで、ある1点から放出されるスパッタ粒子は、そのエネルギー分布・角度分布を正確に予測することは難しいものの、少なくとも三次元的な広がりを持って飛行する。スパッタ粒子の放出角度分布は、一般に余弦則(law of cosines)に従うことが知られている。放出分布は、軸対称二次元断面が扇状やハート状(蝶ねじ状)とも言われ、イオンビームのパワーなどのスパッタリング条件に応じて変化することがある。また、スパッタ用ビームがターゲット表面に対して斜めに入射されると、スパッタ粒子の分布中心軸もターゲット表面に対して斜めに傾く。 Here, although it is difficult to accurately predict the energy distribution / angle distribution of sputtered particles emitted from a certain point, the sputtered particles fly with at least a three-dimensional spread. It is known that the emission angle distribution of sputtered particles generally follows the law of cosines. The emission distribution is said to have an axially symmetric two-dimensional cross section that is fan-shaped or heart-shaped (butterfly-shaped), and may change depending on sputtering conditions such as the power of the ion beam. When the sputtering beam is incident on the target surface obliquely, the distribution center axis of the sputtered particles is also inclined obliquely with respect to the target surface.
基板15の被成膜面15aにおける任意の位置である成膜点(本例では被成膜面15aの中心)をPsとするとき、基板15は、スパッタ粒子の見込み分布中心軸が成膜点Psを通るように配置される。すなわち、スパッタ粒子の見込み分布中心軸はターゲット11の表面であるスパッタ面11aに対して傾いているから、基板15は、そのスパッタ面11aの法線16に対して、イオンビーム12のビーム軸32とは逆方向に倒れた位置に配される。
When a film formation point at an arbitrary position on the
照射点Ptと成膜点Psとを結ぶ線分PtPsと、スパッタ面11aの法線16とが成す角度(以後、基板15の倒れ角(slant angle)と称する。)をθ2とするとき、 θ2<90° であり、好ましくは、 45°≦θ2<90° である。
When the angle formed by the line segment PtPs connecting the irradiation point Pt and the film formation point Ps and the
図2に示すように、基板搬送系50は、上記倒れ角θ2に基づく移動中心軸51に沿って、さらに線分PtPsと基板15の被成膜面15aとの間に所定の角度が形成された状態を維持しながら、基板15を移動させる。すなわち、成膜時における基板15の移動方向は、ビーム軸32と線分PtPsとを含む仮想平面を横切る方向であり、また、基板15の被成膜面15aは、移動中心軸51を中心に線分PtPsに対して傾いている。なお、本例では、移動中心軸51と線分PtPsとは直交し、また、移動中心軸51は基板15の被成膜面15aの中心の軌跡と一致している。
As shown in FIG. 2, in the
ここで、図1に戻り、線分PtPsと基板15の被成膜面15aとが成す角度、すなわち、移動中心軸51を中心とした線分PtPsに対する基板15(被成膜面15a)の傾斜角(tilt angle)をθ3とするとき、 θ3<90°であり、好ましくは θ3<45° であり、より好ましくは θ3≦15° である。
Here, returning to FIG. 1, the angle formed by the line segment PtPs and the
図3は、基板搬送系50の構成例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。
図3に示すように、基板搬送系50は、基板15が搭載されるトレイ53と、トレイ53を搬送する搬送機構54と、トレイ53に配設された高さ規定部材55とを有する。トレイ53には、ターゲット11からの粒子を基板15の被成膜面15aに向けて通過させるための開口部53aが設けられている。トレイ53に対する基板15の搭載時において、トレイ53に対する基板15の配置角度が決定される。
3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the
As shown in FIG. 3, the
搬送機構54は、トレイ53におけるターゲット11に近い第1位置PT1と前記ターゲット11から遠い第2位置PT2とを支持し、かつ第1位置PT1と第2位置PT2とを通る軸線ATを横切る方向(移動中心軸51方向)にトレイ53を搬送するように構成されている。搬送機構54としては、例えば、リニア駆動機構、ローラコンベア、ベルトコンベア等、様々な形態が適用可能である。
The
高さ規定部材55は、搬送機構54に対するトレイ53の高さ、すなわち搬送機構54における支持面とトレイ53との距離LTを規定するものであり、トレイ53における第1位置PT1及び/又は第2位置PT2に配設される。本例では、高さ規定部材55は、板状部材からなり、トレイ53におけるターゲット11から遠い縁部のみに配設されている。
The
図4は、ターゲット11に対する基板15の相対的な姿勢の変化の様子を模式的に示す図である。
図4の例では、3種類のトレイ53A、53B、53Cを示している。各トレイ53A、53B、53Cにおけるターゲット11から遠い縁部には、高さ規定部材55A、55B、55Cが配設されている。高さ規定部材55A、55B、55Cは互いに形状が異なり、高さ規定部材55A、55B、55Cの各形状に応じて、ターゲット11から遠い位置(第2位置PT2)において、搬送機構54の支持面からの各トレイ53A、53B、53Cの高さが互いに異なる。すなわち、その第2位置PT2における搬送機構54からの各トレイ53A、53B、53Cの距離を、LT(A)、LT(B)、LT(C)とするとき、LT(C)<LT(A)<LT(B)、である。また、ターゲット11に近い位置(第1位置PT1)において、搬送機構54の支持面からの各トレイ53A、53B、53Cの高さは等しい。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a change in the relative posture of the
In the example of FIG. 4, three types of
この場合、基板15の倒れ角θ2に関して、トレイ53B<トレイ53A<トレイ53C、である。また、基板15の傾斜角θ3に関して、トレイ53B<トレイ53A<トレイ53C、である。なお、θ2に比べて、θ3の変化量は小さい。さらに、照射点Ptと成膜点Psとを結ぶ線分PtPsの長さ、すなわち照射点Ptと成膜点Psとの間の距離(TS距離)に関して、トレイ53C<トレイ53A<トレイ53B、である。
In this case, regarding the tilt angle θ2 of the
このように、本例の基板搬送系50では、基板15用のトレイ53に配設される高さ規定部材55の形状に応じて、ターゲット11に対する基板15の傾き(θ2、θ3)やターゲット11と基板15との距離(TS距離)が変化する。すなわち、トレイ53におけるターゲット11から遠い第2位置PT2について、高さ規定部材55によって搬送機構54からの高さを変化させることにより、ターゲット11に対する基板15の姿勢を調整することができる。
Thus, in the
上記の基板15の姿勢調整に係る基板搬送系50の構成、すなわち、トレイ53に任意形状の高さ規定部材55を取り付ける構成は簡素でありかつ柔軟性が高い。さらに、トレイ53ごとに高さ規定部材55の形状を変化させることで、ターゲット11に対する基板15の姿勢を、基板15ごとに調整することが可能である。基板15ごとにターゲット11に対する姿勢を調整する成膜方法は、多品種生産に好ましく適用される。
The configuration of the
なお、上記の例では、トレイ53におけるターゲット11から遠い位置(第2位置PT2)についてのみ、高さ規定部材55によって搬送機構54からの高さを変化させる構成であるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、トレイ53におけるターゲット11に近い位置(第1位置PT1)についても、高さ規定部材55によって搬送機構54からの高さを変化させる構成としてもよい。トレイ53におけるターゲット11に近い第1位置PT1及び/又はターゲット11から遠い第2位置PT2について、高さ規定部材55によって搬送機構54からの高さを変化させることにより、簡素な構成でありながら、ターゲット11に対する基板15の相対的な姿勢を調整することができる。
In the above example, only the position of the
また、高さ規定部材55の形態は、板状部材に限らず、他の形態でもよい。例えば、高さ規定部材55は、トレイ53の一部としてトレイ53と一体的に形成されたものであってもよい。あるいは、高さ規定部材55は、形状を調整自在な機構を有する形態であってもよい。
Moreover, the form of the
図1に戻り、線分PtPsに沿って進行するスパッタ粒子は、上記傾斜角θ3に基づき、基板15の被成膜面15aに斜めに入射する。実際には、スパッタ粒子は、三次元的な広がりを持って進行するから、基板15に対するスパッタ粒子の入射方向は様々である。また、ターゲット11に近いほど粒子密度が高く、離れるほど粒子密度が低い。
Returning to FIG. 1, the sputtered particles traveling along the line segment PtPs are incident on the
本例では、被成膜面15aに対するスパッタ粒子の入射方向を規制することを目的として、照射点Ptと成膜点Psとの間の距離(TS距離)が制御されるとともに、ターゲット11と基板15との間にコリメータ110が配置されている。
In this example, the distance (TS distance) between the irradiation point Pt and the film formation point Ps is controlled for the purpose of regulating the incident direction of the sputtered particles with respect to the
ターゲット11から放出されたスパッタ粒子のうち、分布中心軸に沿って進行する比較的高エネルギーのスパッタ粒子は、比較的遠方の地点に到達する。これに対して、分布中心軸からずれて進行する比較的低エネルギーのスパッタ粒子は、その遠方地点に到達しない。したがって、TS距離を制御することにより、被成膜面15aに対するスパッタ粒子の入射方向を規制することができる。例えば、TS距離が長いほど、スパッタ粒子の入射方向は、分布中心軸(例えば線分PtPs)に平行な方向に近づく。TS距離を制御する際には、イオンビーム12の幅も適切に制御される。
Among the sputtered particles emitted from the
本例では、基板15の倒れ角θ2が45°以上90°未満であり、また、基板15の傾斜角θ3が45°未満であることにより、TS距離が比較的短くても、被成膜面15aと非平行な方向、すなわち、被成膜面15aに対して傾斜する方向に関して、スパッタ粒子の入射方向が規制される。ただし、被成膜面15aと平行な方向、すなわち、被成膜面15aと平行な面内でのツイスト方向に関しては、TS距離が比較的短いと、基板15の傾斜角θ3を小さくするだけでは、スパッタ粒子の入射方向を規制するのは難しい。本例では、このツイスト方向に関する入射方向の規制を、コリメータ110によって行う。
In this example, the tilt angle θ2 of the
図2に示すように、コリメータ110は、基板15の移動方向(本例では、被成膜面15aと平行な方向)に互いに離間して並ぶ複数の規制板111を有している。ターゲット11から放出された粒子のうち、この複数の規制板111同士の隙間を通過した粒子は基板15に向けて飛行を続ける。一方、規制板111に衝突した粒子の多くは、規制板111に捕捉されるか、エネルギーが減衰して基板15に到達しない。したがって、このコリメータ110を、ターゲット11と基板15との間に配置することで、基板15の移動方向(被成膜面15aと平行な方向、ツイスト方向)に関し、スパッタ粒子の入射方向を規制することができる。なお、複数の規制板111同士の隙間(スリットの幅)が狭いほど、被成膜面15aに対するスパッタ粒子の入射方向が揃うことになる。
As shown in FIG. 2, the
上述したビーム角θ1、基板15の倒れ角θ2、及び基板15の傾斜角θ3は、目標とする成膜結晶構造に応じて適宜設定される。本例では、θ1、θ2、及びθ3の制御により、基板15の被成膜面15aがターゲット11の斜め側方位置においてターゲット11のスパッタ面11aに対して斜めになるように配置されるとともに、スパッタ粒子の入射方向と被成膜面15aとの成す角度(入射角度)が90°未満に設定され、その結果、スパッタ粒子が被成膜面15aに斜めに入射し、被成膜面15aに成膜材料の斜方結晶が成長する。
The beam angle θ1, the tilt angle θ2 of the
また本例では、θ2及びθ3の制御によって、被成膜面15aに対する傾斜方向に関してスパッタ粒子の入射方向が規制されるとともに、コリメータ110によって基板15の移動方向(被成膜面15aと平行な方向、ツイスト方向)に関するスパッタ粒子の入射方向が規制される。その結果、TS距離の伸長化、すなわち装置の拡大化を招くことなく、結晶配向性に優れた斜方柱状構造を有する膜を形成することができる。
Further, in this example, the incident direction of the sputtered particles is regulated with respect to the inclination direction with respect to the
さらに本例では、イオンビームスパッタ法を用いることにより、次に説明するように、被成膜面15aに対する成長方位角が小さくかつ緻密質な斜方構造を有する膜を形成することができる。
Furthermore, in this example, by using the ion beam sputtering method, as described below, a film having a dense oblique structure with a small growth azimuth angle with respect to the
図5は、基板15に飛来した粒子によって斜方結晶が成長する様子を示している。
図5に示すように、一般に、蒸着法ではクラスター状態の比較的大きな材料粒子が基板に向けて飛行し、イオンビームスパッタ法では分子状態の比較的小さな材料粒子が基板に向けて飛行する。そのため、蒸着法では、被成膜面に対して結晶成長方位が立つ傾向、すなわち被成膜面に対する粒子の入射角度に比べてその成長方位の角度が大きくなる傾向にある。そして、蒸着法では、特に粒子の入射角度が小さくなると、結晶の影となる部分での結晶成長が抑制され(シャドーイング)、その結果、結晶同士の間隔が比較的大きいポーラス状態の膜が形成される傾向にある。
FIG. 5 shows a state in which the orthorhombic crystal grows by the particles flying on the
As shown in FIG. 5, in general, relatively large material particles in a cluster state fly toward the substrate in the vapor deposition method, and relatively small material particles in a molecular state fly toward the substrate in the ion beam sputtering method. Therefore, in the vapor deposition method, the crystal growth orientation tends to stand with respect to the deposition surface, that is, the angle of the growth orientation tends to be larger than the incident angle of the particles with respect to the deposition surface. In the vapor deposition method, particularly when the incident angle of the particle is reduced, crystal growth is suppressed (shadowing) in the shadowed portion of the crystal, and as a result, a porous film having a relatively large distance between crystals is formed. Tend to be.
これに対し、イオンビームスパッタ法では、入射角度と結晶成長方位との相関性が高く、さらに上記のシャドーイングが生じにくいことから、入射角度が小さくても、その入射角度と同程度の成長方位角を有して結晶が成長するとともに、結晶同士の間隔の広がりが比較的小さい。すなわち、イオンビームスパッタ法では、成長方位角が小さくかつ緻密質な斜方柱状構造を有する結晶膜を形成することができる。こうした膜は、水平配向型の液晶の配向膜として好ましく適用される。ここで、配向膜は、液晶分子の配向方向を揃える機能と、液晶分子のプレチルト角を制御する機能とを有しており、水平配向型のプレチルト角は、例えば0°〜20°である。 In contrast, in the ion beam sputtering method, the correlation between the incident angle and the crystal growth orientation is high, and the above-mentioned shadowing is unlikely to occur. Therefore, even if the incident angle is small, the growth orientation is almost the same as the incident angle. The crystal grows with a corner, and the distance between the crystals is relatively small. In other words, in the ion beam sputtering method, a crystal film having a dense oblique columnar structure with a small growth azimuth angle can be formed. Such a film is preferably applied as an alignment film of a horizontal alignment type liquid crystal. Here, the alignment film has a function of aligning the alignment direction of the liquid crystal molecules and a function of controlling the pretilt angle of the liquid crystal molecules, and the horizontal alignment type pretilt angle is, for example, 0 ° to 20 °.
図1に戻り、イオンビームスパッタ法を用いて水平配向型液晶の配向膜を形成する場合、被成膜面15a上の任意の点に入射するスパッタ粒子の入射角度の最大値(最大入射角度θ5)は15°以下に制限されるのが好ましく、入射角度の最大値と最小値の差である入射見込み角度Δθは10°以下に制限されるのが好ましい。例えば、基板15の傾斜角θ3が15°以下にされることで最大入射角度θ5が15°以下にされ、TS距離が長くされることで、見込み入射角度Δθも10°以下と小さくされる。これにより、イオンビームスパッタ法を用いて、水平配向型の液晶配向に適した膜を形成することができる。
Returning to FIG. 1, when forming an alignment film of a horizontal alignment type liquid crystal using the ion beam sputtering method, the maximum incident angle (maximum incident angle θ5) of the sputtered particles incident on an arbitrary point on the film formation surface 15a. ) Is preferably limited to 15 ° or less, and the expected incidence angle Δθ, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the incident angle, is preferably limited to 10 ° or less. For example, when the inclination angle θ3 of the
結晶の成長過程に応じて、基板15の傾斜角θ3を変化させてもよい。例えば、水平配向型液晶の配向膜を形成する場合において、成長初期においてはθ3を15°より大きくし、成長中期あるいは後期以降においてθ3を15°以下とする。これにより、成長初期段階における膜の成長レート(成膜レート)を高め、処理時間の短縮化を図ることができる。また、他の膜の形成においては、基板15の傾斜角θ3は、15°以下に限定されず、最大入射角度θ5も、15°以下に限定されない。また、イオンビーム12とは別に、基板15に対してアシスト用のイオン照射を行ったり、アシスト用のレーザ照射を行ったりすることにより、膜の結晶学的性質などの膜特性を制御することが可能である。
The tilt angle θ3 of the
図2に示すように、ターゲット11と基板15との間にはさらに、基板15の被成膜面15aに対するスパッタ粒子の入射領域を規制することを目的として、遮蔽板120が配置されている。遮蔽板120は、粒子の通過を遮る遮蔽部121,122と、遮蔽部121と122との間に形成されて粒子を通過させるための開口部123とを有する。本例では、遮蔽板120は、コリメータ110と基板15との間において基板15の被成膜面15aの隣接位置に配置され、その遮蔽部121,122は互いに対向する縁部分が間隔を空けて同一平面内に配置され、遮蔽部121,122を含む平面は基板15の被成膜面15aと平行である。遮蔽板120は、遮蔽部121と122とが一体化された形態であってもよく、遮蔽部121と122との距離を調整可能な形態であってもよい。
As shown in FIG. 2, a
図6は、図1に示す矢視A方向から見た模式的な平面図である。なお、以後の説明において、基板15の移動方向(走査方向、基板15の移動中心軸51と一致する方向)をY方向とする。
FIG. 6 is a schematic plan view seen from the direction of arrow A shown in FIG. In the following description, the movement direction of the substrate 15 (scanning direction, the direction that coincides with the
図6に示すように、遮蔽板120の開口部123は、ターゲット11からの距離に応じて基板15の移動方向(Y方向)に関する幅が異なる。具体的には、遮蔽部121,122における互いに対向する縁部分の両端のうち、ターゲット11から遠い方の縁部は曲線を有しており、近い方の縁部の間隔よりも遠い方の縁部の間隔が広がっている。それに伴い、遮蔽板120の開口部123は、ターゲット11から離れる方向に沿って曲線を描きながらその幅が徐々に広くなっている。すなわち、遮蔽板120の開口部123は、ターゲット11に近い方の幅が狭く(幅狭部123a)、遠い方の幅が広い(幅広部123b)。
As shown in FIG. 6, the
なお、遮蔽板120の形態は、上記の例に限定されない。例えば、遮蔽板120は、ターゲット11から離れる方向に沿って段階的に広くなる開口部を有する形態であってもよい。あるいは、遮蔽板120は、複数の開口部を有する形態であってもよい。
The form of the
成膜時において、遮蔽板120(遮蔽部121,122)と基板15の被成膜面15aとは平行であり、その平行な状態を維持したまま、基板15が一定速度で遮蔽板120に対して相対的にY方向に移動(走査移動)する。この基板15の移動と同時に、遮蔽板120の開口部123を通過したスパッタ粒子が、基板15の被成膜面15aに入射する。そして、基板15の被成膜面15aの全領域が遮蔽板120の開口部123を横切ることにより、その被成膜面15aの全領域にスパッタ粒子が付着する。
At the time of film formation, the shielding plate 120 (shielding
スパッタ粒子が90°未満の入射角度で被成膜面15aに入射する場合には、被成膜面15aにおけるターゲット11側の端部と反対側の端部との間にターゲット11からの距離に比較的大きな差が生じ、また、ターゲット11から近い位置に比べ、遠い位置では、長い距離を飛行する分だけスパッタ粒子が拡散されるので、スパッタ粒子の密度が小さくなる。
When the sputtered particles are incident on the
前述したように、遮蔽板120の開口部123は、ターゲット11に近い方の幅が狭く、遠い方の幅が広い。そのため、被成膜面15aにおけるターゲット11に近い部分ほど、開口部123を介してターゲット11に露出される時間が短い。すなわち、基板15の被成膜面15aのうち、ターゲット11に近い部分は密度の高い粒子に短時間晒され、遠い部分は密度の低い粒子に長時間晒される。その結果、被成膜面15aのターゲット11に近い部分と遠い部分とに略等しい量の粒子が到達し、被成膜面15aに膜厚均一な膜が形成される。
As described above, the
さらに、本例では、遮蔽板120の開口部123を通過するスパッタ粒子は、コリメータ110によって基板15に対する入射方向が規制されているから、基板15の被成膜面15aに形成される膜は、膜厚均一であることに加え、配向方向が揃った斜方構造を有する。基板15の被成膜面15aの全領域が開口部123を複数回繰り返し通過することにより、1回通過することにより形成される膜よりも、膜厚の大きい膜を形成することができる。
Further, in this example, since the incident direction of the sputtered particles passing through the
なお、遮蔽板120の開口部123とは別の場所から、基板15に対してスパッタ粒子が入射することを防止するために、遮蔽板120の外周縁の外側には、スパッタ粒子の飛行領域を制限する防着板が適宜配設される。
In order to prevent the sputtered particles from entering the
ここで、コリメータ110における複数の規制板111の間隙の形状は、照射点Ptと成膜点Psとの間の距離(TS距離)、ターゲット11におけるビーム12の照射領域35の大きさ(放出領域の大きさ)、基板15の配置空間の圧力(成膜圧力)、コリメータ110の配設位置、及び遮蔽板120の開口部123の形状、等に基づいて定められる。本例では、複数の規制板111の間隙における幅Laと線分PtPsの軸方向に関する深さLbとの比(アスペクト比)が遮蔽板120の開口部123における幅狭部123aの幅Lcと全体の開口長さLdの比とほぼ同じであって、例えば、La:Lb=1:5、である。なお、このアスペクト比は一例であって、本発明はこれに限定されない。アスペクト比La/Lbが小さくなるほど、被成膜面15aに対するスパッタ粒子の入射方向は揃うものの、コリメータ110を通過する粒子の量が少なくなって成膜レートが低下する。成膜レートは、ターゲット11に対するビーム12の照射領域35を変化させることで制御することが可能である。
Here, the shapes of the gaps between the plurality of regulating
なお、コリメータ110の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、基板15の移動方向に関して、中央部と端部とでスリット幅が異なる形態としてもよい。また、複数の板によって開口断面が格子状となる形態であってもよい。
The shape of the
遮蔽板120の形状も特に限定されるものではなく、複数の開口部を有する形態としてもよい。また、遮蔽板120の開口部の幅を、ターゲット11から遠い側からターゲット11に近い側へ向かって段階的に狭くしてもよい。
The shape of the
基板15の形状も円盤状に限定されるものではなく、長方形、正方形、楕円等種々の形状の基板を用いることができる。
The shape of the
また、ターゲット11をスパッタリングする方法は、上述したようなイオンビームスパッタ法に限定されず、真空槽20内部にスパッタガスを供給しながら真空排気し、真空槽20内部に所定圧力の真空雰囲気を維持しながら、ターゲット11に負電圧を印加し、スパッタリングを行ってもよい。
Further, the method of sputtering the
また、成膜材料を収容した容器の開口や、成膜材料の液面(放出源、ターゲット)から真空槽内部に成膜材料の蒸気を放出して成膜を行う蒸着法も本発明に含まれる。 In addition, the present invention includes a vapor deposition method in which film formation is performed by discharging vapor of the film formation material from the opening of the container containing the film formation material and the liquid level (release source, target) of the film formation material into the vacuum chamber. It is.
また、本発明は、基板15だけを移動させながら成膜を行う場合に限定されない。基板15を固定した状態で、コリメータ110、遮蔽板120、及びターゲット11を一緒に移動させながら成膜を行ってもよいし、基板15、コリメータ110、遮蔽板120、及びターゲット11を移動させながら成膜を行ってもよい。なお、イオンビームスパッタリングで成膜を行う場合には、ターゲット11を固定した状態でイオンビーム12の照射位置を移動する、又はターゲット11の移動と一緒にイオンビーム12の照射位置を移動することでターゲット11を移動させることができる。
The present invention is not limited to the case where film formation is performed while moving only the
図7及び図8は、図1及び図2の成膜装置IBS1の変形例を示している。
図7の例では、真空槽内に、複数のターゲット11A,11B,11Cが配設され、複数のターゲット11A,11B,11Cのうちのいずれかがイオンビーム12の照射位置に選択的に配置される。複数のターゲット11A,11B,11Cは、同一材料であってもよく、異なる材料であってもよい。
7 and 8 show a modification of the film forming apparatus IBS1 shown in FIGS.
In the example of FIG. 7, a plurality of
図8の例では、真空槽内において、互いに異なる位置に複数のターゲット11D,11Eが配置されており、各配置位置においてターゲット11D,11Eから粒子が放出される。1つのイオンガンから各ターゲット11D,11Eにイオンビームを照射する構成であってもよく、複数のイオンガンから複数のターゲット11D,11Eに対して個別にイオンビームを照射する構成であってもよい。
In the example of FIG. 8, a plurality of
こうした多元スパッタリングは、成膜される膜構造の制御を行ったり、積層構造の膜を形成したりするのに好ましく用いられる。この場合、必要に応じて、ターゲットに対する基板の姿勢(傾き、TS距離など)が制御される。積層膜を形成する場合、例えば、配向膜の下地膜として、柱状構造を必要としない膜を形成することができ、イオンビームスパッタ法では、緻密質な構造を有する膜を形成することができるから、例えば、基板からの溶出物質の移動を遮断するイオンバリア膜を形成することができる。なお、膜構造の制御や積層膜の形成に際しては、1つの真空槽(成膜室)で行う方法に限らず、複数の真空槽(成膜室)で行う方法を採用してもよい。 Such multi-source sputtering is preferably used to control the film structure to be formed or to form a film having a laminated structure. In this case, the posture (tilt, TS distance, etc.) of the substrate with respect to the target is controlled as necessary. In the case of forming a laminated film, for example, a film that does not require a columnar structure can be formed as a base film of an alignment film, and a film having a dense structure can be formed by ion beam sputtering. For example, an ion barrier film that blocks the movement of the eluted substance from the substrate can be formed. In addition, when controlling the film structure and forming the laminated film, the method is not limited to a method using a single vacuum chamber (film formation chamber), and a method using a plurality of vacuum chambers (film formation chambers) may be employed.
図9及び図10は、図1及び図2の成膜装置IBS1の別の変形例を示している。また、図11は、図9に示す矢視B方向から見た模式的な平面図である。なお、上述した成膜装置IBS1と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。 9 and 10 show another modification of the film forming apparatus IBS1 shown in FIGS. FIG. 11 is a schematic plan view seen from the direction of arrow B shown in FIG. Note that the same components as those in the above-described film forming apparatus IBS1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
図9、図10、及び図11に示すように、成膜装置IBS2は、前記の成膜装置IBS1と同様に、真空槽20、イオンガン30、及び搬送系40等を主体に構成され、ターゲット11と基板15との間には、コリメータ110と、遮蔽板120とが配置されている。ビーム角θ1は、 θ1<90° であり、好ましくは、45°≦θ1≦70° であり、例えばθ1=45°である。基板15の倒れ角θ2は、 θ2<90° であり、好ましくは、 45°≦θ2<90° である。基板15の傾斜角θ3は、 θ3<90°であり、好ましくは θ3<45° であり、より好ましくは θ3≦15° である。
As shown in FIGS. 9, 10, and 11, the film forming apparatus IBS <b> 2 is composed mainly of a
また、本例の成膜装置IBS2は、前記の成膜装置IBS1と異なり、コリメータ110と遮蔽板120とが一体となって治具(整流治具100)を構成している。すなわち、コリメータ110は、基板15の移動方向(本例では、被成膜面15aと平行な方向)に互いに離間して並ぶ複数の規制板111を有しており、遮蔽板120は、粒子の通過を遮る遮蔽部121,122と、遮蔽部121と122との間に形成されて粒子を通過させるための開口部123とを有している。そして、遮蔽板120の開口部123における開口長さLdと同程度の長さを有して複数の規制板111が形成され、遮蔽板120の前面にコリメータ110が配設されている。
Further, unlike the film forming apparatus IBS1, the film forming apparatus IBS2 of this example forms a jig (rectifying jig 100) in which the
本例の成膜装置IBS2においても、上記傾斜角θ3に基づき、ターゲット11から放出されたスパッタ粒子が基板15の被成膜面15aに斜めに入射する。そして、コリメータ110によってスパッタ粒子の入射方向が規制されるとともに、遮蔽板120によってスパッタ粒子の入射領域が規制され、その結果、配向方向が揃った膜厚均一な斜方構造を有する膜が基板15上に形成される。
Also in the film forming apparatus IBS2 of this example, the sputtered particles emitted from the
さらに本例では、コリメータ110と遮蔽板120とが一体となって整流治具100を構成していることから、洗浄時などにおけるその治具100の搬送が容易である。例えば、コリメータ110及び遮蔽板120に堆積した成膜材料を洗浄する際に、整流治具100の搬送手段によって、コリメータ110と遮蔽板120とを同時かつ容易に真空槽20内から外部に搬出することができる。また、形態が異なる複数種類の整流治具100を用意しておき、目標とする成膜構造に応じて任意の整流治具100を選択的に使用するといったことも容易に行うことができる。
Further, in this example, since the
図12及び図13は、真空槽20(成膜室)に対して基板15及び整流治具100を搬出入する様子を示す図である。
12 and 13 are views showing how the
図12の例では、真空槽20と外部空間との間に、基板15及び整流治具100を一時的に収容する予備室(ロード室25、アンロード室26)が設けられている。真空槽20とロード室25及びアンロード室26との間、及びロード室25及びアンロード室26と外部空間との間には必要に応じて開閉自在なシャッター(不図示)が設けられている。また、搬送系40は、基板搬送系50に加え、整流治具100を搬送する治具搬送系60を有する。なお、図12に示す符号130,131は、遮蔽板120の開口部とは別の場所から基板15に対してスパッタ粒子が入射することを防ぐための防着板である。
In the example of FIG. 12, a spare chamber (
トレイ53に搭載された基板15が外部空間からロード室25に搬入されると、ロード室25内が真空槽20(成膜室)と同程度の真空雰囲気に設定される。その後、基板搬送系50は、ロード室25から真空槽20内に基板15を搬入するとともに、ターゲット11から放出された粒子の飛行領域を横切るように、ターゲット11に対して相対的に基板15を移動させる。成膜が終了すると、基板15はアンロード室26に送られた後、外部空間に搬出される。
When the
整流治具100は、基板15と同じ経路に沿って真空槽20(成膜室)に対して搬出入される。すなわち、治具搬送系60は、整流治具100を、外部空間からロード室25に搬入し、その後に、その整流治具100を真空槽20内の所定位置、すなわちターゲット11から放出された粒子の飛行領域に整流治具100を配置する。そして、治具搬送系60は、適切なタイミングで整流治具100を真空槽20内から外部に搬出する。すなわち、治具搬送系60は、整流治具100をアンロード室26に送った後に、その整流治具100を外部空間に搬出する。外部空間に搬出された整流治具100は、洗浄された後に再度真空槽20内に搬入される。あるいは、別の整流治具100が真空槽20内に搬入される。
The rectifying
整流治具100の搬出入のタイミングは、制御装置70によって制御される。制御装置70は、例えば、基板15の処理枚数及び/又は累積処理時間に基づいて整流治具100の搬出入のタイミングを決定する。あるいは、制御装置70は、整流治具100における堆積物の量を検出した結果に基づいて整流治具100の搬出入のタイミングを決定する。堆積物の検知は、例えば、膜厚計測用振動子、光センサ、などの様々な検出器を用いて行うことができる。こうした制御により、適切なタイミングでの整流治具100の交換や洗浄が可能となる。
The timing of carrying in / out the rectifying
このように、図12の例では、搬送系40が基板搬送系50とは別に治具搬送系60を有しているから、基板15の搬出入とは別に、整流治具100の搬出入を、任意のタイミングで独立して行うことができる。そのため、整流治具100の交換あるいは洗浄が比較的容易であり、装置稼働率の向上が図られる。しかも、治具搬送系60は、コリメータ110と遮蔽板120とが一体化された整流治具100を搬送すればよく、コリメータ110と遮蔽板120とを個別に搬送する場合に比べて構成が簡素で済む。
As described above, in the example of FIG. 12, the
さらに、図12の例では、適切なタイミングで整流治具100の交換や洗浄を行って、整流治具100における成膜材料の堆積を抑制することが可能であり、その結果、整流治具100への成膜材料の堆積を起因とする膜品質の低下を防止することができる。
Furthermore, in the example of FIG. 12, the rectifying
また、図12の例では、真空槽20と外部空間との間にロード室25とアンロード室26とが設けられており、真空槽20内の真空雰囲気を破壊することなく、真空槽20に対する基板15及び整流治具100の搬出入が可能である。そのため、装置稼働率の向上が図られる。
In the example of FIG. 12, a
次に、図13の例では、図12の例と同様に、搬送系40が、基板搬送系50に加え、治具搬送系60を有する。また、図13の例では、図12の例と異なり、真空槽20(成膜室)と外部空間との間に、基板15用のロード室25及びアンロード室26とは別に、整流治具100用の予備室27が設けられている。真空槽20と予備室27との間、及び予備室27と外部空間との間には必要に応じて開閉自在なシャッター(不図示)が設けられている。
Next, in the example of FIG. 13, as in the example of FIG. 12, the
そして、図13の例では、図12の例と同様に、基板15の搬出入とは別に、整流治具100の搬出入が、任意のタイミングで独立して行われる。しかも、図13の例では、整流治具100の搬出入経路が基板15とは別であるから、整流治具100の搬出入に関わる制約が比較的少なく、装置稼働率の向上が図られる。
In the example of FIG. 13, similarly to the example of FIG. 12, in addition to the loading / unloading of the
ここで、整流治具100用の予備室27は、複数の整流治具100を収容する収容機構及び/又は整流治具100を洗浄する洗浄機構を有する構成とすることができる。この場合、例えば、真空槽20から予備室27に整流治具100が送られると、予備室27に収容されている別の整流治具100が真空槽20内に搬入されるとともに、真空槽20から取り出された整流治具100は、洗浄機構による洗浄の後に収容機構に収容される。
Here, the
整流治具100用の予備室27が収容機構及び/又は洗浄機構を有する構成であることにより、整流治具100を外部空間に取り出すことなく、整流治具100の交換や洗浄を行うことが可能となる。これに限らず、予備室27から整流治具100を取り出して別途洗浄を行う構成とすることもできる。
Since the
なお、上記の図12及び図13の例では、コリメータ110と遮蔽板120とが一体となった整流治具100を搬出する治具搬送系60について説明したが、治具搬送系60は、コリメータ110と遮蔽板120とを別々に搬送する構成であってもよい。
In the example of FIGS. 12 and 13 described above, the
また、搬送系40は、基板搬送系50、治具搬送系60に加えて、防着板130,131の搬出入を行う防着板用の搬送系を有する構成としてもよい。適切なタイミングで防着板130,131の交換や洗浄を行って、防着板130,131における成膜材料の堆積を抑制することにより、防着板130,131への成膜材料の堆積を起因とする膜品質の低下を防止することができる。
In addition to the
(液晶装置)
次に、本発明の液晶装置について説明する。
図14は、本発明の液晶装置の一例を概略的に示す平面図であり、図15は、その液晶装置の部分断面図である。
(Liquid crystal device)
Next, the liquid crystal device of the present invention will be described.
FIG. 14 is a plan view schematically showing an example of the liquid crystal device of the present invention, and FIG. 15 is a partial cross-sectional view of the liquid crystal device.
図14及び図15に示すように、液晶装置500は、ガラスや石英等の透明な材料からなる互いに対向配置された基板502及び基板503と、この基板502と基板503との間に挟持された液晶層504と、基板502と基板503とを貼り合わせるためのシール材505(接着剤)とを備えて構成されている。ここで、この液晶装置500は、液晶を水平配向させる水平配向型であり、また、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を有するアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置である。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
図14に示すように、基板502の中央部には画像作製領域501が形成され、その画像作製領域501の周縁部にシール材505が配設されている。画像作製領域501内において、基板502と基板503との間に液晶層504(図15参照)が封止されている。なお、この液晶装置500では、塗布法により液晶を直接基板上に配置したことから、シール材505には液晶の注入口が設けられていない。シール材505の外側には、不図示の走査線に走査信号を供給する走査線駆動素子510と、不図示のデータ線に画像信号を供給するデータ線駆動素子511とが実装されている。その駆動素子510,511から、基板502の端部に形成された接続端子530にかけて、配線531が引き廻されている。
As shown in FIG. 14, an
一方、基板503には、共通電極521が形成されている。この共通電極521は画像作製領域501のほぼ全域に形成され、共通電極521の四隅には基板間導通部525が設けられている。その基板間導通部525から接続端子530にかけて、配線532が引き廻されている。
そして、外部から入力された各種信号が、接続端子530を介して画像作製領域501に供給されることにより、液晶装置500が駆動されるようになっている。
On the other hand, a
Then, various signals input from the outside are supplied to the
図15に示すように、基板502の液晶側の表面には、マトリクス状に配列された複数の画素電極520が形成されている。具体的に、その基板502の表面には、マトリクス状に配列された画素電極520、この画素電極520に接続されたスイッチング素子(不図示)、及びこのスイッチング素子に接続された金属配線(不図示)等が設けられ、さらに、画素電極520を覆うように配向膜550が設けられている。
基板503の液晶側の表面には、例えばITO等の透明な材料により形成された共通電極521が形成されており、さらに、この共通電極521を覆うように配向膜551が設けられている。
As shown in FIG. 15, a plurality of
A
基板502と基板503との間に挟持された液晶層504は、ネマチック液晶からなる。ネマチック液晶分子は、正の誘電率異方性を有するものであり、非選択電圧印加時には基板に沿って水平配向し、選択電圧印加時には電界方向に沿って垂直配向する。またネマチック液晶分子は、正の屈折率異方性を有するものであり、その複屈折と液晶層厚との積(リタデーション)Δndは、例えば約0.40μm(60℃)である。なお、基板502の配向膜550による配向規制方向と、基板503の配向膜551による配向規制方向とは、約90°ねじれた状態に設定されている。すなわち、この液晶装置500は、TN(Twisted Nematic)モードで動作する。
The
基板502及び503の液晶と反対側の表面にはそれぞれ、偏光板560,561が貼り付けられている。偏光板560,561は、例えばポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素をドープした材料等からなり、その吸収軸方向の直線偏光を吸収しかつ透過軸方向の直線偏光を透過する機能を有する。基板502側の偏光板560は、その透過軸が配向膜550の配向規制方向と略一致するように配置され、基板503側の偏光板561は、その透過軸が配向膜551の配向規制方向と略一致するように配置されている。放熱性の向上のために、サファイヤガラスや水晶等の高熱伝導率材料からなる支持基板上に偏光板560,561を装着し、液晶装置500から離間配置することが望ましい。基板503側から入射する光のうちの偏光板561の透過軸と一致する直線偏光のみが偏光板561を透過して液晶層504に入射する。
Polarizing
非選択電圧印加時においては、基板に対して水平配向した液晶分子が液晶層504の厚さ方向に沿って約90°ねじれたらせん状に積層配置され、液晶層504に入射した直線偏光は、約90°旋光されて液晶層504から射出する。この直線偏光は、偏光板560の透過軸と一致し、偏光板560を透過する。
一方、選択電圧印加時においては、液晶分子が基板に対して垂直配向しているから、液晶層504に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶層504から射出する。この直線偏光は、偏光板560の透過軸と直交し、偏光板560を透過しない。
At the time of non-selection voltage application, liquid crystal molecules horizontally aligned with respect to the substrate are arranged in a spiral manner by twisting about 90 ° along the thickness direction of the
On the other hand, when the selection voltage is applied, since the liquid crystal molecules are vertically aligned with respect to the substrate, the linearly polarized light incident on the
上述した液晶装置500では、配向膜550,551として、無機材料を主成分とする無機配向膜を採用しており、その無機配向膜が上述した成膜装置及び成膜方法を用いて形成されている。ポリイミド等の有機材料を主成分とする配向膜は、高強度の光や熱によって有機物がダメージを受けやすい。例えば、有機物が光によって分解するとともに、吸収熱でその分解が促進される。これに対して、無機材料を主成分とする無機配向膜は、光劣化が少なく、長期にわたり安定した配向特性を有する。また、上述した成膜装置及び成膜方法を用いて形成された配向膜は、配向性に優れた斜方構造を有しかつ膜厚均一であることから、液晶装置500は動作安定性に優れる。
In the
無機材料としては、SiO2 、SiO、Al2O3、ZnO2 、Ta2O3、TiO2 などの他、様々な無機材料(無機酸化物、金属酸化物)が採用される。無機配向膜の平均厚さは、例えば、0.02〜0.3μmであるのが好ましく、0.02〜0.08μmであるのがより好ましい。無機配向膜の厚さが薄すぎると、プレチルト角の面内均一性が低下しやすいので好ましくなく、無機配向膜の厚さが厚すぎると、液晶装置500の駆動電圧が高くなるので好ましくない。
As the inorganic material, various inorganic materials (inorganic oxides, metal oxides) other than SiO 2 , SiO, Al 2 O 3 , ZnO 2 , Ta 2 O 3 , TiO 2 and the like are employed. For example, the average thickness of the inorganic alignment film is preferably 0.02 to 0.3 μm, and more preferably 0.02 to 0.08 μm. If the thickness of the inorganic alignment film is too thin, the in-plane uniformity of the pretilt angle is liable to decrease, and this is not preferable, and if the thickness of the inorganic alignment film is too large, the driving voltage of the
なお、、TN(Twisted Nematic)モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、VA(Vertical Alignment)モードで機能する液晶装置に本発明を適用することも可能である。
また、スイッチング素子としてTFTを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード(Thin Film Diode)等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することも可能である。
また、透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することも可能である。
また、アクティブ型の液晶装置を例にして説明したが、パッシブ型の液晶装置に本発明を適用することも可能である。
Note that the liquid crystal device functioning in the TN (Twisted Nematic) mode has been described as an example, but the present invention can also be applied to a liquid crystal device functioning in the VA (Vertical Alignment) mode.
In addition, the liquid crystal device including a TFT as a switching element has been described as an example, but the present invention can also be applied to a liquid crystal device including a two-terminal element such as a thin film diode as a switching element. is there.
Further, although the transmissive liquid crystal device has been described as an example, the present invention can also be applied to a reflective liquid crystal device.
Further, although an active liquid crystal device has been described as an example, the present invention can also be applied to a passive liquid crystal device.
(プロジェクタ)
次に、本発明のプロジェクタについて説明する。
図16は、本発明のプロジェクタの一例を概略的に示す図である。
このプロジェクタPJ1は、本発明の液晶装置を光変調手段(液晶ライトバルブ)として用いており、R(赤)、G(緑)、B(青)の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた3板式の間欠表示型カラー液晶プロジェクタである。
(projector)
Next, the projector of the present invention will be described.
FIG. 16 is a diagram schematically showing an example of the projector of the present invention.
This projector PJ1 uses the liquid crystal device of the present invention as a light modulation means (liquid crystal light valve), and includes a transmissive liquid crystal light valve for each of different colors of R (red), G (green), and B (blue). 3 plate type intermittent display type color liquid crystal projector.
図16に示すように、プロジェクタPJ1は、光源810と、ダイクロイックミラー813,814と、反射ミラー815,816,817と、入射レンズ818と、リレーレンズ819と、射出レンズ820と、液晶ライトバルブ822,823,824と、クロスダイクロイックプリズム825と、投射レンズ826とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 16, the projector PJ1 includes a
光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とを含む。
ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、赤色光用液晶ライトバルブ822に入射する。また、ダイクロイックミラー813で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、緑色光用液晶ライトバルブ822に入射する。さらに、ダイクロイックミラー813で反射された青色光は、ダイクロイックミラー814を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ818、リレーレンズ819および射出レンズ820を含むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられている。この導光手段821を介して、青色光が青色光用液晶ライトバルブ824に入射する。
The
The
各液晶ライトバルブ822,823,824により変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム825に入射する。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投影され、画像が拡大されて表示される。
The three color lights modulated by the liquid crystal
上述したプロジェクタPJ1によれば、無機配向膜を採用した液晶ライトバルブ822,823,824を備えることから光劣化が少ない。また、無機配向膜の配向性に優れ、高い信頼性を有する。
According to the projector PJ1 described above, since the liquid crystal
なお、本例では赤色光用,緑色光用,青色光用の各液晶ライトバルブに本発明の液晶装置を採用したが、係る液晶装置は必ずしも全ての液晶ライトバルブに適用される必要はなく、少なくともR,G,Bのうちのいずれかの液晶ライトバルブに適用すれば、その効果を得ることができる。光のエネルギーが高い青色光(B)用の液晶ライトバルブに本発明の液晶装置を適用すると特に効果的である。
また、3板式の投射型表示装置(プロジェクタ)を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。
In this example, the liquid crystal device of the present invention is adopted for each of the liquid crystal light valves for red light, green light, and blue light. However, the liquid crystal device is not necessarily applied to all liquid crystal light valves. When applied to at least one of the liquid crystal light valves of R, G, and B, the effect can be obtained. The liquid crystal device of the present invention is particularly effective when applied to a liquid crystal light valve for blue light (B) having high light energy.
Further, although the description has been given by taking a three-plate projection display device (projector) as an example, the present invention can also be applied to a single-plate projection display device or a direct-view display device.
また、本発明の液晶装置を、プロジェクタ以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、本発明の液晶装置を表示部に備えた携帯電話を挙げることができる。また、その他の電子機器としては、例えば、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、PDA(Personal Digital Assistant)、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。 The liquid crystal device of the present invention can also be applied to electronic devices other than projectors. As a specific example, a mobile phone including the liquid crystal device of the present invention in a display portion can be given. Other electronic devices include, for example, a video camera, a personal computer, a head mounted display, a fax machine with a display function, a digital camera finder, a portable TV, a PDA (Personal Digital Assistant), an electronic notebook, and an electric bulletin board. And advertising announcement displays.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
IBS1,IBS2…成膜装置、Pt…照射点、Ps…成膜点、θ1…ビーム角、θ2…基板の倒れ角、θ3…基板の傾斜角、11…ターゲット、11a…スパッタ面、12…イオンビーム、15…基板、15a…被成膜面、16…法線、20…真空槽(成膜室)、21…真空排気系、25…ロード室(予備室)、26…アンロード室(予備室)、27…予備室(整流治具用)、30…イオンガン、31…放出口、32…ビーム軸、35…照射領域(放出領域)、40…搬送系、50…基板搬送系、51…移動中心軸、PT1…第1位置、PT2…第2位置、53…トレイ、54…搬送機構、55…高さ規定部材、60…治具搬送系、70…制御装置、100…整流治具、110…コリメータ、111…規制板、120…遮蔽板、121,122…遮蔽部、123…開口部、123a…幅狭部、123b…幅広部、130,131…防着板、500…液晶装置、504…液晶層、550,551…配向膜、PJ1…プロジェクタ、822,823,824…液晶ライトバルブ(液晶装置)。 IBS1, IBS2 ... film forming apparatus, Pt ... irradiation point, Ps ... film forming point, [theta] 1 ... beam angle, [theta] 2 ... substrate tilt angle, [theta] 3 ... substrate tilt angle, 11 ... target, 11a ... sputter surface, 12 ... ion Beam: 15 ... Substrate, 15a ... Film-forming surface, 16 ... Normal, 20 ... Vacuum chamber (film formation chamber), 21 ... Vacuum exhaust system, 25 ... Load chamber (preliminary chamber), 26 ... Unload chamber (preliminary) Chamber), 27 ... preliminary chamber (for rectifying jig), 30 ... ion gun, 31 ... discharge port, 32 ... beam axis, 35 ... irradiation region (discharge region), 40 ... transport system, 50 ... substrate transport system, 51 ... Central axis of movement, PT1 ... first position, PT2 ... second position, 53 ... tray, 54 ... conveying mechanism, 55 ... height regulating member, 60 ... jig conveying system, 70 ... control device, 100 ... rectifying jig, 110 ... collimator, 111 ... regulating plate, 120 ... shielding plate, 121, 12 DESCRIPTION OF SYMBOLS Shielding part, 123 ... Opening part, 123a ... Narrow part, 123b ... Wide part, 130, 131 ... Anti-adhesion plate, 500 ... Liquid crystal device, 504 ... Liquid crystal layer, 550, 551 ... Alignment film, PJ1 ... Projector, 822 , 823, 824 ... Liquid crystal light valve (liquid crystal device).
Claims (13)
前記ターゲットから放出された粒子の飛行領域を横切るように、前記ターゲットに対して相対的に前記基板を移動させる基板搬送系と、
前記粒子の飛行領域に配置され、前記基板に対する前記粒子の入射方向及び/又は入射領域を規制する整流治具と、
前記粒子の飛行領域に対して前記整流治具を搬出入する治具搬送系と、を備える、ことを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus for attaching particles released from a target to a substrate,
A substrate transport system for moving the substrate relative to the target so as to cross a flight region of particles emitted from the target;
A rectifying jig which is disposed in a flight region of the particles and regulates the incident direction and / or the incident region of the particles with respect to the substrate;
A film forming apparatus comprising: a jig conveying system that carries the rectifying jig into and out of the flying region of the particles.
前記コリメータと前記遮蔽板とが一体化されている、ことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。 The rectifying jig includes a collimator that regulates the incident direction of the particles with respect to the substrate, and a shielding plate that regulates the incident area of the particles with respect to the substrate,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the collimator and the shielding plate are integrated.
該成膜室と外部空間との間に設けられ、前記基板及び/又は前記整流治具を一時的に収容する予備室と、をさらに備える、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の成膜装置。 A film forming chamber set to a vacuum pressure;
6. The apparatus according to claim 1, further comprising: a spare chamber provided between the film forming chamber and the external space and temporarily accommodating the substrate and / or the rectifying jig. The film-forming apparatus in any one.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006194483A JP2008019497A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Film-forming apparatus, liquid crystal device and projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006194483A JP2008019497A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Film-forming apparatus, liquid crystal device and projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008019497A true JP2008019497A (en) | 2008-01-31 |
Family
ID=39075677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006194483A Withdrawn JP2008019497A (en) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | Film-forming apparatus, liquid crystal device and projector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008019497A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114026262A (en) * | 2019-07-14 | 2022-02-08 | 梭莱先进镀膜工业公司 | Motion system for sputter coating of non-flat substrates |
-
2006
- 2006-07-14 JP JP2006194483A patent/JP2008019497A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114026262A (en) * | 2019-07-14 | 2022-02-08 | 梭莱先进镀膜工业公司 | Motion system for sputter coating of non-flat substrates |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4778354B2 (en) | Liquid crystal device manufacturing apparatus and liquid crystal device manufacturing method | |
KR20100071995A (en) | Biaxial birefringent component, liquid crystal projector, and method for manufacturing biaxial birefringent component | |
KR20050025081A (en) | Inorganic alignment film and method for forming the same, substrate for electronic device, liquid crystal panel, and electronic equipment | |
TW200521908A (en) | Method for forming inorganic oriented film, inorganic oriented film, substrate for electronic device, liquid crystal panel, and electronic device | |
US7518681B2 (en) | Manufacturing apparatus for oriented film, liquid crystal device and electronic device | |
JP2008020830A (en) | Inorganic alignment layer, liquid crystal device, and projector | |
JP2007010888A (en) | Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus | |
JP2007206535A (en) | Manufacturing method for liquid crystal device, liquid crystal device, and electronic equipment | |
KR20070009403A (en) | Manufacturing apparatus for an oriented film, a liquid crystal device and electronic equipment | |
JP2008019497A (en) | Film-forming apparatus, liquid crystal device and projector | |
US20100128212A1 (en) | Manufacturing apparatus for oriented film, manufacturing method for oriented film, liquid crystal device, and electronic device | |
JP2008020829A (en) | Deposition device, deposition method, liquid crystal device, and projector | |
JP5098375B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal device | |
JP2008216544A (en) | Film deposition apparatus, film deposition method, liquid crystal apparatus, and projector | |
JP4736702B2 (en) | Liquid crystal device manufacturing apparatus, liquid crystal device manufacturing method, liquid crystal device, and electronic apparatus | |
CN100409083C (en) | Reflection type liquid crystal display element and liquid crystal display unit | |
JP2006079118A (en) | Reflection-type liquid crystal display element, its manufacturing method and liquid crystal display apparatus | |
EP1693701A1 (en) | Method of forming inorganic orientation film, inorganic orientation film, substrate for electronic devices, liquid crystal panel, and electronic equipment | |
JP4000823B2 (en) | Vapor deposition apparatus, vapor deposition method, and liquid crystal device manufacturing method | |
JP2008175870A (en) | Manufacturing apparatus for liquid crystal device and method for manufacturing liquid crystal device | |
JP2008216650A (en) | Method for manufacturing alignment layer and method for manufacturing liquid crystal device | |
JP2011154156A (en) | Liquid crystal display device and projector | |
JP2009138230A (en) | Sputtering system and film deposition method | |
JP2008185894A (en) | Manufacturing apparatus and method of liquid crystal device | |
JP2010007123A (en) | Sputtering apparatus, and device for manufacturing liquid crystal device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080530 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080602 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110729 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110801 |