JP2012031490A - プラズマ処理装置及び前処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】大型の処理対象物の表面に対して分布が均一な処理を安価に行うことができる技術を提供する。
【解決手段】基板5に対して相対移動可能に設けられ、処理ガス供給源8から供給された処理ガスを放電させ、当該処理ガスのラジカルを基板5に向って放出するためのラジカル放出器10を備える。ラジカル放出器10は、処理ガス供給源8から処理ガスのプラズマがそれぞれ供給され且つ互いの雰囲気が隔離された第1〜第4の拡散室11〜41と、第1〜第4の拡散室11〜41にて拡散された処理ガスのプラズマを混合するプラズマ形成室51とを有する。プラズマ形成室51には、基板5の相対移動方向に対し直交するスリット状のスリット53が設けられている。
【選択図】 図2
Description
このため、従来より、基板上に有機膜を形成する前に、有機物等を除去する前処理を行うようにしている。
図6に示すように、この前処理装置101は、基板100が配置される真空槽102を有し、この真空槽102の下部にプラズマ生成部103が設けられている。
プラズマ生成部103は、例えば高周波電源104に接続されたコイル105を有し、このコイル105に対して高周波電力が印加されるようになっている。
その一方、近年、処理対象物が大型化しているため、処理対象物表面に対して均一な前処理を行おうとすると、プラズマを発生する手段を複数用いる必要があり、処理のコストが大きくなってしまうという問題もあった。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の拡散室には、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って数が増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って2n-1個(nは自然数)で増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向ってそれぞれの連通口の面積の和が小さくなるように構成されている場合にも効果的である。
一方、本発明は、上述したいずれかのプラズマ処理装置を用い、真空中で基板表面に対して処理を行う方法であって、当該基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記プラズマ処理装置のラジカル放出器から前記処理ガスのラジカルを放出して当該基板表面のクリーニング処理を行う工程を有する前処理方法である。
本発明の場合、ラジカル放出器における処理ガス拡散部が、処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされた複数の拡散室を有するとともに、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、処理ガスが通過可能な連通口を介してプラズマ形成室に接続されていることから、複数の拡散室において処理ガスを拡散した後に、プラズマ形成室において処理ガスのプラズマを形成して処理ガスのラジカルをラジカル放出口から処理対象物に向って放出することができ、これにより例えば大型の処理対象物に対して成膜の前処理を行う場合に当該処理対象物上の各領域において均一な処理を行うことができる。
さらに、本発明によれば、処理対象物の相対移動方向に対して交差する方向に延びるスリット状のラジカル放出口が設けられていることから、処理対象物又はラジカル放出器を移動させることにより、当該処理対象物上の各領域において均一な処理を行うことができる。
さらにまた、本発明によれば、プラズマを発生させる手段を複数設ける必要がないため、簡素な構成で低価格のプラズマ処理装置を提供することができる。
図1は、本発明に係るプラズマ処理装置である前処理装置を用いた有機EL製造装置の全体構成を示す概略構成平面図、図2(a)は、同前処理装置の内部構成を示す断面図、図2(b)は、同前処理装置のリニアラジカル放出器の本体部の内部構成を示す概略構成図である。以下、上下関係については図2(a)(b)に示す構成に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
搬送室2内には搬送ロボット3が設けられており、搬送室2の周囲に設けられたローディング室4A、基板前処理室4B、有機成膜室4C,4D、電極成膜室4E及び基板受け渡し室4Fとの間において基板5及びマスク(図示せず)の受け渡しを行うように構成されている。
また、基板受け渡し室4Fは、基板5を次の工程へ移送する搬送室6に接続されている。
リニアラジカル放出器10の本体部10Aは、例えばステンレス等の導電性を有する金属材料を用いて一体的に構成されている。
また、リニアラジカル放出器10の下部の処理ガス導入室10Bには、供給管7の一方の端部が接続され、この供給管7の他方の端部は、真空槽4aの外部に設けられた処理ガス供給源8に接続されている。
処理ガス供給源8は、反応ガス供給源80と放電補助ガス供給源81とを有している。
反応ガス供給源80は、反応ガスである例えば酸素(O2)ガスを供給する反応ガス源8aを有し、この反応ガス源8aが流量調整部8b及びバルブ8cを介して供給管7に接続されている。
第1の拡散室11は、処理ガス導入室10Bより容積が大きくなるように構成され、その底部に設けられた一つの第1連通口12を介して処理ガス導入室10Bに接続されている。
第1の拡散室11は、その天井部分(第2の拡散室21の底部)に設けられた二つの第2連通口22を介して第2の拡散室21に接続されている。
第2の拡散室21は、その天井部分(第3の拡散室31の底部)に設けられた四つの第3連通口32を介して第3の拡散室31に接続されている。
ここで、第3の拡散室31は、その天井部分(第4の拡散室41の底部)に設けられた八つの第4連通口42を介して第4の拡散室41に接続されている。
また、本実施の形態においては、第4の拡散室41が七つの隔壁部41aによって八つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が違いに隔離されている。これらの隔壁部41aは処理ガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。
このシールド部材50は、第4の拡散室41の上方の空間を覆うように構成され、これによりこの空間即ちプラズマ形成室51において第5の連通口52を通過した処理ガスのプラズマが形成されるようになっている。
ここで、プラズマ形成室51は、第4の拡散室41の天井部分(プラズマ形成室51の底部)に設けられた16個の第5連通口52を介して第4の拡散室41に接続されている。
シールド部材50の基板5に対向する部分には、基板搬送方向であるX方向と直交する方向(Y方向)に延びるスリット53が設けられている。このスリット53は、基板5の幅と同等の長さに形成されている。
図3に示すように、本例のプラズマ処理装置30Aは、リニアラジカル放出器10を移動させるようにしたものである。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
図4に示すように、本実施の形態の蒸着装置30Bは、所謂デポダウン方式のリニアラジカル放出器10を有するものである。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
図5に示すように、本例のリニアラジカル放出器15は、本体部10Aの第1〜第4の拡散室11〜41において、隔壁部を設けないものであり、その他の構成は上述したリニアラジカル放出器10と同一の構成を有している。
ただし、処理ガスのプラズマをより均一に拡散及び混合を行う観点からは、上述したリニアラジカル放出器10のように、本体部10Aの第1〜第4の拡散室11〜41に隔壁部を設けることが好ましい。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
例えば、上記実施の形態においては、ラジカル放出器の拡散室を四段設ける場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、複数であれば、拡散室の段数は任意に設定することができる。
ただし、処理ガスのプラズマを確実に拡散する観点からは、プラズマ形成室の底部に8個以上の連通口を設けることが好ましい。
さらにまた、上記実施の形態では、所謂マルチチャンバー方式の装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、所謂インライン方式の装置に適用することもできる。
4a…真空槽
4B…基板前処理室
10…リニアラジカル放出器(ラジカル放出器)
10A…本体部
10B…処理ガス導入室
11…第1の拡散室
12…第1連通口
21…第2の拡散室
21a…隔壁部
22…第2連通口
30…前処理装置(プラズマ処理装置)
31…第3の拡散室
31a…隔壁部
32…第3連通口
41…第4の拡散室
41a…隔壁部
42…第4連通口
50…シールド部材
51…プラズマ形成室
52…第5連通口
53…スリット
Claims (6)
- 処理対象物が配置される真空槽と、
前記真空槽の外部に設けられた処理ガス供給源と、
前記処理対象物に対して相対移動可能に設けられ、前記処理ガス供給源から供給された処理ガスを放電させ、当該処理ガスのラジカルを前記処理対象物に向って放出するためのラジカル放出器とを備え、
前記ラジカル放出器は、前記処理ガス供給源から前記処理ガスがそれぞれ供給され且つ互いの雰囲気が隔離された処理ガス拡散部と、当該処理ガス拡散部において拡散された処理ガスのプラズマを形成するプラズマ形成室とを有し、
前記処理ガス拡散部は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされた複数の拡散室を有するとともに、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が前記処理ガスが通過可能な連通口を介して接続され、さらに、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記処理ガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続され、
前記プラズマ形成室には、前記処理対象物の相対移動方向に対して交差する方向に延びるスリット状のラジカル放出口が設けられているプラズマ処理装置。 - 前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の拡散室には、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられている請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って数が増加するように構成されている請求項1又は2のいずれか1項記載のプラズマ処理装置。
- 前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向って2n-1個(nは自然数)で増加するように構成されている請求項1乃至3のいずれか1項記載のプラズマ処理装置。
- 前記ラジカル放出器における処理ガス拡散部の複数の連通口は、前記処理ガスの導入側から放出側に向ってそれぞれの連通口の面積の和が小さくなるように構成されている請求項1乃至4のいずれか1項記載のプラズマ処理装置。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のプラズマ処理装置を用い、真空中で基板表面に対して処理を行う方法であって、
当該基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記プラズマ処理装置のラジカル放出器から前記処理ガスのラジカルを放出して当該基板表面のクリーニング処理を行う工程を有する前処理方法。
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