JP2012102341A - クリーニング装置及びクリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】成膜材料等に影響を与えることなく、大型の成膜用マスクに対して均一なクリーニングを高速且つ効率良く行うことができる技術を提供する。
【解決手段】クリーニングガス供給部8から供給されたクリーニングガスを放電させ、クリーニングガスのラジカルをマスク6に向って放出するためのラジカル放出器10を真空槽内に備える。ラジカル放出器10は、面状のシャワープレート15と、面状のメッシュ状部材16を有する。シャワープレート15とメッシュ状部材16とが電気的に絶縁されるとともに、シャワープレート15に高周波電力を印加することにより、シャワープレート15とメッシュ状部材16の間のプラズマ形成室18においてクリーニングガスのプラズマを生成し、メッシュ状部材16からマスク6に向ってクリーニングガスのラジカルを放出する。
【選択図】 図2
Description
特許文献1に記載された発明では、成膜室内において蒸着マスクをプラズマによってクリーニングを行うようにしている。
また、この従来技術では、電極を移動させるようにしているため、大型のマスクに対して均一なクリーニングを行うことが困難である。
さらに、特許文献3及び4に記載された従来技術は、クリーニング効果のあるイオンの衝撃を利用し難い構成であるため、クリーニング効率が悪いという問題がある。
本発明では、前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合にも効果的である。
本発明では、前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記成膜用マスクに対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記クリーニングガス導入室内に、前記クリーニングガスを前記ラジカル放出器内に導入する手段として、放射状にクリーニングガスを放出するノズル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は、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを拡散するための複数のクリーニングガス拡散部を有し、前記複数のクリーニングガス拡散部は、当該クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離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クリーニング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、前記クリーニング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ている場合にも効果的である。
本発明では、前記面状のクリーニングガス放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の拡散室に、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、前記面状のクリーニングガス放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の連通口は、前記クリーニング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。
また、本発明は、成膜用マスクが配置される真空槽と、前記真空槽の外部に設けられたクリーニングガス供給源と、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを放電させ、当該クリーニングガスのラジカルを前記成膜用マスク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、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを導入するクリーニングガス導入室を有し、当該クリーニングガス導入室の前記成膜用マスク側に、導電体からなる細長形状のシャワープレートが設けられるとともに、当該クリーニングガス導入室の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる細長形状のラジカル放出部材が設けられ、前記成膜用マスクが、前記ラジカル放出器の延びる方向に対して相対的に移動するように構成され、前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、当該ラジカル放出部材に所定の電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記クリーニングガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記成膜用マスクに向って当該クリーニングガスのラジカルを放出するよう構成されているクリーニング装置である。
一方、本発明は、上述したいずれかのクリーニング装置を用い、真空中で成膜用マスクの表面に対してクリーニングを行う方法であって、前記成膜用マスクが装着される基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記クリーニング装置のラジカル放出器から前記クリーニングガスのラジカルを放出して当該成膜用マスクの表面のクリーニングを行う工程を有するクリーニング方法である。
さらに、本発明によれば、クリーニングガスのプラズマを高密度で形成することができるので、成膜用マスクに対して高速且つ効率良くクリーニングを行うことができる。
本発明において、ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合には、プラズマが均一化されるため、ラジカルが均一化されるという効果がある。
本発明において、メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。
本発明において、ラジカル放出部材が接地されるとともに、成膜用マスクに対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合には、クリーニングガスのプラズマのうちイオン種がラジカル放出部材によって捕獲されるとともに、当該イオン種が成膜用マスクに到達しにくくなるので、成膜用マスクに対するダメージを抑制することができる。
本発明において、クリーニングガス導入室内に、クリーニングガスをラジカル放出器内に導入する手段として、放射状にクリーニングガスを放出するノズル部が設けられている場合には、プラズマ形成室において均一なプラズマを生成することができ、これにより、例えば円形形状の成膜用マスク表面に対してより均一なプラズマ処理を行うことができる。
本発明において、ラジカル放出器が、クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを拡散するための複数のクリーニングガス拡散部を有し、これら複数のクリーニングガス拡散部が、クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有するとともに、当該複数の拡散室が、互いに隣接する拡散室がクリーニングガスが通過可能な連通口を介して接続され、さらに、複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、クリーニング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ている場合には、複数のクリーニングガス拡散部において例えば異なるクリーニングガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室おいて例えば異なるクリーニングガスを十分に混合することができる。
その結果、本発明によれば、例えば大型基板に対してプラズマ処理を行う場合に当該大型基板上の各領域に対して均一な処理を行うことができる。
さらに、本発明においては、クリーニングガス拡散部が、例えば水平方向と鉛直方向のようにクリーニングガスを導く方向が異なる複数のクリーニングガス拡散部を有する場合には、例えば同体積の曲管によってクリーニングガスを分流する場合に比べクリーニングガスの分散拡散回数が多く、クリーニングガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一なガス分配を行うことができる。
一方、本発明において、クリーニングガス導入室の成膜用マスク側に、導電体からなる細長形状のシャワープレートが設けられるとともに、クリーニングガス導入室の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側に、シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる細長形状のラジカル放出部材が設けられ、成膜用マスクが、ラジカル放出器の延びる方向に対して直交する方向へ相対的に移動するように構成されている場合には、クリーニング装置の大きさを小さくすることができるため、コストを抑えることができ、また、所謂インライン装置に適用することができるという効果がある。
さらに、上述したいずれかのクリーニング装置を用い、成膜用マスクが装着される基板上に真空蒸着によって材料を蒸着する前に、クリーニング装置のラジカル放出器からクリーニングガスのラジカルを放出して成膜用マスクの表面のクリーニングを行えば、常にクリーニングされた成膜用マスクを用いて高精細の蒸着を行うことが可能になる。
図1は、本発明に係るクリーニング装置を用いた有機EL製造装置の概略平面図、図2は、同クリーニング装置のラジカル放出器の構成を示す断面図、図3は、同ラジカル放出器の構成を示す斜視図である。
以下、上下関係については図2及び図3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仕込み/取り出し室4A、マスククリーニング室4B、有機層成膜室4C及び4D、電極成膜室4E、封止室4Fとの間において、搬送ロボット3を用いて基板5及びマスク6(成膜用マスク)の受け渡しを行うように構成されている。
図2に示すように、本実施の形態のクリーニング装置20は、真空槽12内に、箱形形状の本体部11を有するラジカル放出器10を備えている。
このガス導入室14は、例えばその下部に、供給管7の一方の端部に接続され分岐されたガス導入管7cが接続され、このガス導入管7cによってガス導入室14の周囲からガス導入室14内にクリーニングガスを導入するように構成されている。
本実施の形態の場合、供給管7の中腹部分に絶縁性材料からなる絶縁管7aが設けられ、本体部11を電気的にフローティング状態にさせている。同時にラジカル放出器10のガス導入室14がクリーニングガス供給部8に対して電気的に絶縁された状態になっている。
クリーニングガス供給源8Aは、反応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。
一方、放電補助ガス供給源8Bは、放電補助ガスを供給する放電補助ガス源8dを有し、この放電補助ガス源8dが流量調整部8e及びバルブ8fを介して供給管7に接続されている。
これらのうちでも、上記反応ガスをイオン化しやすくする観点からは、対応する放電補助ガスを用いるとより効果的である。
このような冷却手段を設ければ、クリーニング時にプラズマが照射されるマスク6を低温に保持することができるという効果がある。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
そして、ラジカル放出器10cの本体部11cが円筒形状に形成されるとともに、円形形状のシャワープレート15c及びメッシュ状部材16cをそれぞれ有している。
図5に示すように、本実施の形態におけるノズル部19は、供給管7の先端部に接続された円筒形状のノズル本体部19aを有し、このノズル本体部19aの側面に、複数のガス放出口19bが設けられている。
図6は、本発明の他の実施の形態を示す縦断面図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
そして、本実施の形態においては、マスク6及びマスクホルダー6Aが、一体となってラジカル放出器10Lの上方を、ラジカル放出器10Lの延びる方向と直交する方向に例えばレール(図示せず)によって連続的に搬送するように構成されている。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
ここで、第1の拡散室21には、上述した供給管7が接続され、一つの第1連通口31を介してクリーニングガスが導入されるように構成されている。
ここで、第4の拡散室24は、そのクリーニングガス導入側の部分(第3の拡散室23のクリーニングガス放出側の部分)に設けられた八つの第4連通口34を介して第4の拡散室24に接続されている。
ここで、各連結室50は、その上部に設けられた第1連通口61を介して第1の拡散室51に接続されている。
一方、第4の拡散室54の上部には、クリーニングガスを放出するためのガス放出口15aが複数個(本例では16個)設けられている。
そして、図7に示すように、第4の拡散室54の上方には、絶縁性材料からなる接続部7aを介して上述したメッシュ状部材16が設けられている。
この状態で、上述した高周波電源13から高周波電力をシャワープレート15に印加することにより、プラズマ形成室18内において、クリーニングガスの放電が行われる。
さらに、本実施の形態においては、クリーニングガス拡散部10は、クリーニングガスを導く方向が異なる水平方向拡散部10H及び鉛直方向拡散部10Vを有することから、クリーニングガスの分散拡散回数が多く、例えば曲管によってクリーニングガスを分流する場合に比べ、クリーニングガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一な表面処理を行うことができる。
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。
ただし、クリーニングガスをより均一に拡散及び混合を行う観点からは、図7〜図9に示す実施の形態のように、ラジカル放出器10Aの水平方向拡散部10Hにおける第1〜第4の拡散室21〜24並びに鉛直方向拡散部10Vの第1〜第4の拡散室51〜54において、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記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、図6に示す実施の形態においては、マスク6を移動させるようにしたが、本発明はこれに限られず、ラジカル放出器10Lを移動させることもできる。
また、図7〜図9に示す実施の形態においては、水平方向拡散部10Hの上部に鉛直方向拡散部10Vを設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、水平方向拡散部10Hの下部に鉛直方向拡散部10Vを設けることも可能である。
また、水平方向拡散部10Hに導入されたクリーニングガスを例えば水平方向に放出するように構成することもできる。
ただし、クリーニングガス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。
また、複数のノズルプレートを用い、対向するノズルプレートのノズル孔を千鳥状に配置することによっても、より確実にクリーニングガスを拡散させることができる。
6…マスク(成膜用マスク)
8…クリーニングガス供給部
10…ラジカル放出器(面状のラジカル放出器)
11…本体部
13…高周波電源
13a…バイアス電源
15…シャワープレート
16…メッシュ状部材(面状のラジカル放出部材)
18…プラズマ形成室
20…クリーニング装置
Claims (10)
- 成膜用マスクが配置される真空槽と、
前記真空槽の外部に設けられたクリーニングガス供給源と、
前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを放電させ、当該クリーニングガスのラジカルを前記成膜用マスク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、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを導入するクリーニングガス導入室を有し、
当該クリーニングガス導入室の前記成膜用マスク側に、導電体からなる面状のシャワープレートが設けられるとともに、
当該クリーニングガス導入室の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる面状のラジカル放出部材が設けられ、
前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、当該シャワープレートに高周波電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記クリーニングガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記成膜用マスクに向って当該クリーニングガスのラジカルを放出するよう構成されているクリーニング装置。 - 前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる請求項1記載のクリーニング装置。
- 前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている請求項2記載のクリーニング装置。
- 前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記成膜用マスクに対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する請求項1乃至3のいずれか1項記載のクリーニング装置。
- 前記クリーニングガス導入室内に、前記クリーニングガスを前記ラジカル放出器内に導入する手段として、放射状にクリーニングガスを放出するノズル部が設けられている請求項1乃至4のいずれか1項記載のクリーニング装置。
- 前記ラジカル放出器は、
、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを拡散するための複数のクリーニングガス拡散部を有し、
前記複数のクリーニングガス拡散部は、当該クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離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クリーニング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、前記クリーニング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ている請求項1乃至5のいずれか1項記載のクリーニング装置。 - 前記面状のクリーニングガス放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の拡散室に、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6記載のクリーニング装置。
- 前記面状のクリーニングガス放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の連通口は、前記クリーニング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6又は7のいずれか1項記載のクリーニング装置。
- 成膜用マスクが配置される真空槽と、
前記真空槽の外部に設けられたクリーニングガス供給源と、
前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを放電させ、当該クリーニングガスのラジカルを前記成膜用マスク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、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを導入するクリーニングガス導入室を有し、
当該クリーニングガス導入室の前記成膜用マスク側に、導電体からなる細長形状のシャワープレートが設けられるとともに、
当該クリーニングガス導入室の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる細長形状のラジカル放出部材が設けられ、
前記成膜用マスクが、前記ラジカル放出器の延びる方向に対して直交する方向へ相対的に移動するように構成され、
前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、当該ラジカル放出部材に所定の電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記クリーニングガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記成膜用マスクに向って当該クリーニングガスのラジカルを放出するよう構成されているクリーニング装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか1項記載のクリーニング装置を用い、真空中で成膜用マスクの表面に対してクリーニングを行う方法であって、
前記成膜用マスクが装着される基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記クリーニング装置のラジカル放出器から前記クリーニングガスのラジカルを放出して当該成膜用マスクの表面のクリーニングを行う工程を有するクリーニング方法。
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